70份国外小麦品种(系)的苗期和成株期抗叶锈病鉴定

小麦叶锈病是小麦生产中的重要病害之一,培育持久抗病品种是最经济、有效和环保的方法。本研究用19个不同毒力的叶锈菌小种苗期接种70份国外引进小麦品种(系)及36个已知抗叶锈病基因的载体品种进行抗性鉴定,同时在2016—2017年度分别于河北保定和河南周口对70份国外引进品种进行田间抗叶锈性鉴定。为进一步检测材料中所携带的苗期和成株抗叶锈病基因,利用12个与已知基因紧密连锁的分子标记进行检测,综合基因推导、系谱分析和分子标记检测的结果,在33份材料中鉴定出15个抗叶锈病基因,包括Lr1、Lr2a、Lr26、Lr3ka、Lr11、Lr17、Lr30、Lr10、Lr14a、Lr2b、Lr13、Lr15、Lr21、Lr44和Lr45,田间鉴定筛选出39份品种表现慢锈性。苗期和田间表现表明,国外品种中含有丰富的对我国叶锈菌小种有效的苗期和成株期抗叶锈病基因,可作为小麦抗叶锈病抗源在抗病育种中加以利用。     

星油藤青枯病病原菌鉴定

 星油藤(Plukenetia volubilis L.) 是一种重要的藤本油料植物,在我国华南地区广泛种植。青枯病是近两年在海南星油藤种植区发生的新病害,为探究星油藤青枯病菌的基本特性及种下分化情况,本研究对分离的6株代表菌株进行了相关分析。细菌学鉴定及致病性测定结果表明,该病害是由类茄科雷尔氏菌(Ralstonia pseudosolanacearum)侵染引起。同时,从传统分类及分子生物学不同层面分析了星油藤青枯病菌的遗传分化情况。生理小种及生化变种的测试结果表明,星油藤青枯病菌属于1号生理小种和生化变种Ⅲ;16S rDNA和egl基因部分序列聚类分析显示,星油藤青枯病菌属类茄科雷尔氏菌演化型Ⅰ即亚洲分支菌株,序列变种34。     

翅形态特征在重阳木斑蛾成虫性别鉴定中的应用

为了明确重阳木斑蛾的翅形态特征在其性别鉴定中的作用,探索雌雄难于区分的成虫的数值鉴定方法。采用图像处理与分析技术,通过爱普生扫描仪获取重阳木斑蛾前翅图,利用BugShape v1.0软件提取雌雄成虫翅的轮廓特征,利用tpsDig2软件获取翅脉交叉点位置特征,并利用独立样本t检验和标志点空间普氏叠加和扭曲分析,以明确此类特征在该成虫雌雄鉴定中的作用。结果表明,重阳木斑蛾成虫左右前翅轮廓特征在同一性别中差异不显著。仅利用左前翅数据进行分析时,翅面积、短轴长度、等效圆半径、偏心率、球状性和圆形度在两个性别中存在极显著差异,周长和长轴长度的差异达到显著水平,而紧凑度和叶状性差异不显著。使用左右前翅作为数据集进行分析时,除紧凑度和叶状性差异仍不显著外,其余参数均达到极显著水平。雌雄前翅轮廓特征作为指标来判别性别时正确率为100%,但存在左右翅相互错判现象。翅膀内部翅脉交叉点的空间位置在个体间存在较大差异,主要表现在相对于翅的横向方向变异大。雌雄间的差异主要存在于外缘附近的翅脉交叉点。结论:通过前翅的轮廓特征可以区分重阳木斑蛾雌雄成虫的差异。翅脉交叉点空间位置在雌雄间和个体间存在一定的变异。     

油茶内生拮抗细菌的筛选、鉴定及防效

为筛选出对油茶炭疽菌有拮抗效果的生防菌株，以油茶健康叶为对象，平板对峙法筛选，利用形态和生理生化特征以及16S rDNA基因和gyrA基因序列对菌株进行鉴定，测定其抑菌活性，并将该菌株与枯草芽胞杆菌Y13复配进行林间防效试验。结果表明，对油茶炭疽病菌拮抗作用效果较强的内生菌株为HBMC—B05；菌落为乳白色，不透明，边缘不整齐，中间有凸起；分子鉴定结果显示菌株HBMC—B05为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis，其对果生炭疽菌Collectotrichum fructicola，抑菌率可达到81.31%，对另外3种油茶炭疽病病原菌抑菌率可达到70%以上，对其他4种致病菌也有抑制作用；复合菌剂对油茶病害的田间防治效果达到59%以上。该菌株的抑菌具有广谱性，可为油茶病害的生物防治扩充菌种资源，具有广泛的应用前景。     

基于卷积神经网络的拖拉机工况识别

农机工况识别在细化农机作业状态和帮助掌握区域污染物排放趋势方面有着重要的研究价值。基于拖拉机不同运行状态下的行驶速度、发动机转速以及实时油耗等时间序列,首次提出将图像识别方法引入到拖拉机工况识别中的思路,并分别应用参数优化的支持向量机与卷积神经网络对实际作业拖拉机工况进行研究。结果表明:(1)基于参数优化的支持向量机可以较好地实现样本点的工况识别且识别准确度达到99.851 9%,但无法实现农机工况的连续性识别,同时无法对农机工况转换阶段进行有效识别。(2)以拖拉机运行速度与发动机转速等信息构建样本图像来描述农机工况变化的数据表达,并在此基础上应用卷积神经网络可以有效实现农机工况的连续性识别,且识别准确率可以达到93.3%。本研究在农机工况识别方面具有一定参考价值,并为后续农机不同工况下区域污染物排放研究提供技术支持。     

Improvement,identification, and target prediction for miRNAs in the porcine genome by using massive,public high-throughput sequencing data

Despite the broad variety of available microRNA (miRNA) research tools and methods, their application to the identification, annotation, and target prediction of miRNAs in nonmodel organisms is still limited. In this study, we collected nearly all public sRNA-seq data to improve the annotation for known miRNAs and identify novel miRNAs that have not been annotated in pigs (Sus scrofa). We newly annotated 210 mature sequences in known miRNAs and found that 43 of the known miRNA precursors were problematic due to redundant/missing annotations or incorrect sequences. We also predicted 811 novel miRNAs with high confidence, which was twice the current number of known miRNAs for pigs in miRBase. In addition, we proposed a correlation-based strategy to predict target genes for miRNAs by using a large amount of sRNA-seq and RNA-seq data. We found that the correlation-based strategy provided additional evidence of expression compared with traditional target prediction methods. The correlation-based strategy also identified the regulatory pairs that were controlled by nonbinding sites with a particular pattern, which provided abundant complementarity for studying the mechanism of miRNAs that regulate gene expression. In summary, our study improved the annotation of known miRNAs, identified a large number of novel miRNAs, and predicted target genes for all pig miRNAs by using massive public data. This large data-based strategy is also applicable for other nonmodel organisms with incomplete annotation information.     

北京地区南瓜病毒病病原种类鉴定

为明确北京地区南瓜病毒病种类及其主要侵染病原,2016~2017年在北京周边采集疑似感染病毒的南瓜病样84份,并根据南瓜上的6种病毒特异性引物对其进行反转录PCR(RT-PCR)检测。结果表明:共有79份南瓜病样检测显示阳性,其中黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)的检出率最高,为52.38%;其次是小西葫芦黄花叶病毒(Zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)和西瓜花叶病毒(Watermelon mosaic virus,WMV),检出率分别为44.01%、14.29%,其他病毒暂未检出。此外,16.67%的样品受2种病毒复合侵染,CMV和ZYMV复合侵染占7.14%,ZYMV和WMV复合侵染占9.52%。北京地区南瓜上优势病毒种类为CMV,且存在病毒复合侵染现象。     

行星变速机构换挡变胞与其构态属性自动识别

针对数学表征行星变速机构换挡变胞过程及自动识别各挡位构态属性较难的问题，首先，解析了行星变速机构变胞理论，基于机构转换法定义相对转速意义下行星排构件间运动副约束函数的转换规则，构建以约束函数为元素的行星变速机构构件和关联关系的邻接矩阵；然后，根据换挡逻辑分析了操纵离合器和制动器的换挡变胞过程，基于邻接矩阵分别推导这两种换挡构态演变的变胞方程，建立包含行星排空转和整体回转等特殊构态的判别准则，结合实例分析揭示换挡变胞机理；最后，通过建立相对转速方程和行星变速机构特性参数识别，结合行星变速机构等效拓扑模型的约束条件，提出了基于构态变胞方程的行星变速机构传动比和转矩自动建模和求解方法，实现了行星变速机构各挡位构态属性的自动识别。以某拖拉机行星变速器为例进行了分析，验证了该方法的可行性和有效性。     

呋喃磺草酮原药中主要杂质的结构鉴定及其合成

针对HPPD除草剂呋喃磺草酮原药生产中产生的3个质量分数均大于0.1%的主要杂质,通过高效液相色谱、核磁共振氢谱和高分辨质谱对3个杂质的结构进行了结构鉴定,发现其中2个为未见文献报道的化合物。结合生产工艺对杂质产生的路径进行了分析,并成功进行了合成。该研究对呋喃草酮原药质量控制和安全产生具有重要意义。     

Paraphoma root rot of alfalfa (Medicago sativa) in Inner Mongolia,China

Root rot symptoms were observed in fields of alfalfa in Chifeng city, Inner Mongolia, China in 2016. Disease incidences of seven alfalfa varieties planted in 2014 ranged from 56% to 95%, while incidence of Gongnong No. 1 planted in 2016 was 8%, 31% and 76% in 2016, 2017 and 2018, respectively. Paraphoma isolates were consistently recovered from black necrotic root tissues of diseased plants with a frequency of 77.1%. Based on morphological characters and phylogenetic analysis of rDNA internal transcribed spacer (ITS), elongation factor 1-α (EF1-α) and β-tubulin (TUB), this fungus was identified as Paraphoma radicina. Glasshouse pathogenicity experiments showed that P. radicina significantly reduced above- and below-ground biomass of alfalfa plants 2 months after inoculation. Paraphoma radicina infected 70% of the plants inoculated with a root dip in conidia, and these symptoms were consistent with the symptoms in the field. Paraphoma radicina was successfully reisolated from disease roots of the inoculated alfalfa plants. This is the first report of P. radicina as the causal agent of alfalfa root rot in China.