森林资源动态变化预测模型

本文给出了不等间隔时序数列的CM(1,1)模型,并对广西融水县森林资源动态变化进行了预测。预测结果比较理想,模型精度97.2％,从而为森林资源部分数据更新提供了一个新方法。     

杉木炭疽病发生的预测模型

本文应用数量化理论I原理建立杉木炭疽病发生的预测模型，结果表明，杉木炭疽病发病率同海拔、坡向、坡位、土层厚度、林龄和质地有大或较大的相关；杉木炭疽病感染指数同坡向、坡位、海拔、质地、紧密度和土层厚度有大或较大的相关。     

基于人工神经网络的森林资源预测研究

应用人工神经网络方法分别建立土地资源预测、森林蓄积量预测、各龄组蓄积量预测三层前馈反向传播神经网络模型对森林资源进行预测模拟.预测结果表明在小样本条件下,森林资源预测神经网络模型预测精度较高,开辟了森林资源预测新途径.     

猪饲料有效能值预测模型的构建

为探索饲料常规成分及碳水化合物组分与饲料有效能值之间的关系方程,本研究以NRC第11版《猪营养需要量》中发布的122套饲料营养成分表为基础,将饲料中11种基础成分[6项常规成分:干物质、粗蛋白质(CP)、粗纤维(CF)、粗脂肪(EE)、酸性醚提取物、粗灰分(ash);5项碳水化合物组分:淀粉(ST)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、半纤维素、酸性洗涤木质素]作为自变量,将饲料中的消化能(DE)、代谢能(ME)及净能(NE)作为因变量,采用SAS软件中的REG过程,分别建立不同性质饲料、自变量的不同组合与DE、ME及NE之间的回归关系方程,并以相关系数(R2)及变异系数(CV)作为评价回归模型的优劣。研究表明,有效能值与CP、ST及纤维类指标显著或极显著相关(P0.05或P0.01)。将所有饲料作为研究对象时,饲料的DE、ME及NE与上述11种基础成分之间建立的普适性回归模型预测效果较差。当将14种玉米及其加工产品形成子集时,建立饲料基础营养成分与DE、ME及NE的关系方程分别为7、6和7套(P0.05),且3组回归模型R2分别为0.632 8~0.772 3、0.646 9~0.684 9和0.670 5~0.822 1,CV分别为6.61%~8.40%、6.58%~7.34%和6.21%~8.27%;当将13种大豆及其加工产品形成子集时,共建立饲料基础成分与DE、ME关系方程分别有3和4套,回归模型R2分别为0.907 1~0.926 9、0.890 7~0.922 3,CV分别为5.40%~6.09%、5.79%~6.78%,NE与基础营养成分指标之间无法建立具有营养学意义的有效回归方程。对于同类饲料中具有相同自变量组合的DE及ME预测模型而言,两者之间的差异主要是自变量CP的系数上,且CP部分对ME的正效应低于DE,这保证模型预测的ME低于DE。同时选用本研究构建的适宜模型,补充了NRC第11版成分表中第97(去皮大豆粕,低寡糖,浸提)、101(全脂大豆,高蛋白质)及102号(全脂大豆,低寡糖)饲料的DE值分别为15.99、17.35、17.27 MJ/kg,ME值分别为14.53、16.15和16.14 MJ/kg。综上,以NRC(2012)饲料营养成分表为基础,建立的普适性有效能值回归模型预测效果较差。按照玉米类和大豆类进行分类,可建立DE、ME和NE与饲料化学成分之间的多元回归方程,其中最优的预测因子为CP、EE、ST、ash、NDF、ADF。具有相同自变量的同类饲料DE和ME预测模型之间的差异是CP系数,CP影响DE转化为ME的效率。     

Predictive modes of action of pesticides in uterine adenocarcinoma development in rats

Endometrial adenocarcinoma in the uterine corpus is a malignant cancer that occurs in menopausal women and aged rodents. Because of the similarities in pathogenesis and morphology of endometrial adenocarcinoma in rodents and humans, prediction of the modes of action (MOA) in uterine carcinogenesis is important for extrapolation of rodent data to humans. Three MOAs have been accepted as major pathways for uterine carcinogenesis in rodents: 1) estrogenic activity, 2) increased serum 17beta-estradiiol (E2) to progesterone (P4) ratio and 3) modulation of estrogen metabolism to produce 4-hydroxyestradiol via P450 induction. Inhibition of estrogen excretion and increased aromatase in situ in the tumor are also a potential pathway. Here, chemicals showing uterine carcinogenicity were chosen from approximately 300 pesticides evaluated in Japan within the past decade, and their mechanisms were predicted using parameters from mechanistic and toxicity studies. Seven pesticides increased uterine tumor formation in rats, and the pathways of 4 pesticides could be predicted based on various mechanistic studies. The MOAs of cyenopyrafen and benthiavalicarb-isopropyl were predicted to be modulation of estrogen metabolism, while those of pyriminobac-methyl and spirodiclofen were predicted to be increased E2 to P4 ratio. The driven pathways of metazosulfuron and isopyrazam could not be predicted using several mechanistic studies. No mechanistic studies have been reported for sedaxane, which has a chemical structure and toxicological profile similar to isopyrazam. Our results indicated that appropriate mechanistic studies are useful for mechanism prediction in risk assessment. From this analysis, a flowchart showing a decision tree for predictive MOAs in uterine carcinogenesis was proposed.     

压力补偿式灌水器补偿腔结构参数对颗粒运动的影响

为解决颗粒在迷宫流道压力补偿式灌水器内大量沉积或堵塞以致影响灌水器正常工作的问题,采用FSI模拟固定垫片变形后,基于CFD-DEM耦合模拟,经试验对比验证其可靠性后,设计单因素及Box-Behnken响应面试验,分析了压力补偿腔内副流道截面积、压力补偿腔出口直径、压力补偿腔直径3个结构参数及其交互作用对灌水器抗堵塞性能的影响,通过建立回归模型预测灌水器颗粒停留率,综合判断灌水器的抗堵塞性能。结果表明：副流道截面积由0.018 mm²提升至0.054 mm²时,颗粒停留率降低5.09个百分点;压力补偿腔出口直径由1.4 mm下降至0.8 mm时,颗粒停留率降低2.87个百分点;且颗粒沉积受副流道截面积和压力补偿腔出口直径、副流道截面积和压力补偿腔直径两种交互作用影响显著,交互影响下颗粒停留率最低为7.67%。拟合出颗粒停留率与压力补偿腔内副流道截面积、压力补偿腔出口直径、压力补偿腔直径3个结构参数的回归方程,可用于评判和预测灌水器抗堵塞性能,且推荐了一组副流道面积为0.051 mm²、压力补偿腔出口直径为0.894 mm、...     

基于BiLSTM-GRU融合网络的稻虾养殖溶解氧含量预测

在稻虾养殖模式中溶解氧含量(浓度)是养殖水体的重要指标之一,其直接影响小龙虾的摄食量和新陈代谢,因此在养殖过程中精准预测溶解氧含量至关重要。针对稻虾养殖中溶解氧含量变化复杂,难以快速准确预测的问题,提出了BiLSTM-GRU融合神经网络预测模型。为了保证精准预测,首先对传感器进行了清洗校准,并根据偏移量对历史数据进行了修正。在此基础上构建了基于BiLSTM和GRU的融合神经网络训练模型,BiLSTM提取更多特征因子,GRU实现快速预测,快速准确预测溶解氧含量变化。为了使监测预测性能更优,对不同采样周期下的资源损耗及预测模型性能进行综合对比分析,确定了传感器数据最优采样周期为30 min。进一步与LSTM、GRU、BiLSTM以及BiGRU模型对比,表明本文提出的BiLSTM-GRU融合神经网络模型的预测效果更好,其平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为0.275 9 mg/L、0.616 0 mg/L和0.954 7,比传统的LSTM神经网络模型分别高25.14%、13.25%和2.22%。     

大豆根特异性GmPR1-9启动子的鉴定及其在根腐病抗性中的应用

【目的】 鉴定大豆根特异性启动子及其最小调控片段,并利用启动子工程技术构建时空特异人工启动子并评价其在根腐病抗性中的应用价值,为大豆抗疫霉根腐病的遗传改良提供遗传元件。【方法】 通过分析大豆根、茎和叶片转录组数据,筛选在根中特异高水平表达的基因,克隆获得其启动子序列。根据顺式元件的分布位置构建截短载体,并驱动GUS报告基因在大豆发状根组织中超表达,筛选控制根特异性表达的核心片段。将获得的核心启动子片段与疫霉菌诱导启动子元件p4XD串联构建人工启动子驱动疫霉抗性相关基因GmNDR1在大豆发状根中超表达,分析转基因组织对疫霉菌抗性水平及目的基因在病原菌侵染过程中的表达水平。利用转基因本氏烟草从整株水平评价转基因材料对疫霉菌的抗性水平。【结果】 通过筛选发现6个大豆根特异性表达的PR1同源基因,其中,pGmPR1-9具有最高的启动子表达活性。PLACE在线预测发现其启动子区域含有大量的根特异表达相关顺式元件。对pGmPR1-9启动子进行截短试验,发现5′端截短片段L1、L2、L3、L4和L5均具有启动GUS表达活性,长度为166 bp的L5（-166—-1）片段具有全长启动子80%的活性,并可驱动GUS在转基因烟草根中特异表达;3个3′端截短片段R1、R2、R3和1个双端截短片段M1几乎检测不到GUS酶活性。p4XD-L5融合片段驱动GmNDR1在大豆发状根中超表达后可显著提高大豆发状根对疫霉菌的抗性,超表达发状根接种病原菌后发病程度和病斑长度显著低于对照,疫霉菌丝积累量在接种48 h时减少66.5%。GmNDR1在超表达组织中始终维持在高表达水平,在接种前,表达量是对照组织的39.2倍,接种后,表达量受疫霉菌侵染诱导进一步上调,并在36 h达到最高。GmNDR1在p4XD-L5::NDR1转基因本氏烟草根中的表达量显著高于茎和叶片,表现出明显的根部表达偏好性。超表达株系接种辣椒疫霉菌15 d后的株高、根长和鲜重显著高于对照,同时叶片萎蔫率和病斑长度显著低于对照植株。【结论】 鉴定获得一个大豆根特异性表达启动子及其核心序列,融合诱导性和组织特异性启动子核心元件的人工启动子p4XD-L5驱动抗性基因GmNDR1超表达,可显著增强转基因大豆发状根和本氏烟草对疫霉菌的抗病性。     

2022 年 2 期目录

  目的  SPL（SQUAMOSA promoter binding protein-like）是植物特有的转录因子,参与植物幼年期向成年期的转变、营养生长向生殖生长的转变、花发育、孢子发生、叶片和根发育、逆境响应等多个过程,在植物的生长发育过程中起着非常重要的作用。探究白桦中BpSPL6基因启动子区的顺式作用元件,以及该启动子在正常和胁迫条件下的表达模式,可为进一步研究BpSPL6基因的功能提供参考,也可为了解白桦的抗逆机制提供依据。  方法  以本实验室组培白桦的总DNA为模板,经PCR克隆了BpSPL6基因上游1 703 bp的启动子序列,用PLACE和Plant CARE在线软件分析启动子区的顺式作用元件。构建BpSPL6基因启动子驱动GUS报告基因的植物表达载体并转化拟南芥,探究其组织表达特性和胁迫条件下的表达模式。  结果  PCR成功克隆了BpSPL6基因上游1 703 bp的启动子序列,对启动子区的顺式作用元件预测发现除了含有核心启动元件TATA-box、CAAT-box外,还包括2种特异组织表达元件（根、花粉）,10种激素响应元件（生长素、赤霉素、水杨酸、脱落酸）,4种脱水响应元件等。对转基因拟南芥进行GUS染色结果表明,BpSPL6基因启动子驱动的GUS基因在转基因拟南芥中的表达具有时空特异性。在拟南芥的整个发育过程中,BpSPL6基因启动子驱动GUS基因在真叶叶片中表达,但是表达部位不同。随着叶片的生长,首先在叶片的顶端表达,随后扩展到叶片的叶脉并直至整个叶片,并且表达量逐渐升高。同时BpSPL6基因启动子驱动的 GUS 基因在拟南芥营养生长时期的根部都有表达。并且经氯化钠和甘露醇胁迫后其表达量降低。对比两种胁迫,受到氯化钠胁迫后GUS基因的表达量变化更大,说明对氯化钠胁迫的响应更加强烈。  结论  BpSPL6基因可能参与了植物的叶片、根发育以及对盐和干旱胁迫的响应。      

黄羽肉种鸡营养需要量与饲料研究进展

为促进我国黄羽肉鸡种业高效、健康发展,解决目前存在的饲粮浪费、环境污染以及繁殖效能低下等问题尤为关键。总结了关于黄羽肉种鸡营养需要量和饲料研究方面的国内外相关文献,从其代谢能、粗蛋白质、主要必需氨基酸（蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、精氨酸和异亮氨酸）、维生素（VA、VD、VE）和矿物元素（钙、磷、铁、铜、锌、锰和硒）的需要量,饲料资源评价与利用,生物活性添加剂益生素与益生菌,植物提取物和中草药制剂,抗应激剂应用等方面研究现状进行较全面的综述,对存在问题和未来研发趋势进行分析。总体来看,近年来在黄羽肉种鸡营养需要量和饲料添加剂的应用研究越来越多,但主要集中在产蛋期,研发亮点在于开展黄羽肉鸡代谢能每天需要量与代谢体重、平均日增重和产蛋量的相关性分析,以代谢体重、平均日增重和产蛋量为变量,建立了重型、中型和轻型 3 种类型黄羽肉种母鸡日粮氮校正代谢能需要量析因法预测模型。目前黄羽肉种鸡育雏期、育成期营养及限饲技术研究报道较少,饲料资源评价与安全高效利用技术、繁殖性能提升关键技术等仍需进一步突破。