Study on Drug Resistance of Escherichia coli Isolated from Chicken and Swine in Organic Farm

To determine the drug resistance of E.coli strains from swine and chicken in organic farm,collection of stool specimens was conducted in one organic farm in Conghua city,Guangdong province in 2014,in which 118 E.coli strains were separated,including 55 from chicken and 63 from swine.The sensitivity of the E.coli strains from swine and chicken to 18 kinds of drugs was detected through agar dilution method.Similar properties in drug resistance were observed both in E.coli strains from swine and chicken in the same organic farm.In consideration of the resistance rate,samples were relatively sensitive to ceftazidime,cefquinome,cefoxitin,amikacin,apramycin,gentamicin,neomycin,florfenicol,chloramphenicol,imipenem,ciprofloxacin and olaquindox (chicken 0 to 21.8%;swine 0 to 14.3%).These isolates showed moderate resistance to ampicillin and streptomycin (chicken 29.1% to 38.2%;swine 23.8% to 27.0%).About 56.4% chicken isolates and 47.6% swine isolates showed resistant to more than 3 kinds of drugs.However,severe resistance was observed in trimethoprim-sulphamethoxazole,tetracyclineand and doxycycline (chicken 45.5%,76.4% and 72.7%;swine 50.8%,81.0% and 68.3%).The results also indicated that under organic farming mode,the drug resistance rates of E.coli strains from swine and chicken were relatively low in general.Multi-drug resistance existed but was relatively slight.Although the drug resistance rate to several specific antimicrobials was high,it was still lower than that in conventional farms.Since most studies focused on the drug resistance of the bacteria under conventional farming model,this study filled the blank of the research of drug resistance under organic farming model.     

作物表型信息获取机器人底盘设计与试验

为进一步提升农业机器人底盘田间适应性和行驶稳定性,面向我国山东地区小麦表型信息获取作业场景,设计了一种四轮独立驱动转向的农业机器人底盘。根据小麦种植农艺需求和行驶地形环境,确定了底盘总体布局方案和主要技术参数。分别开展了底盘驱动部件、转向部件以及摆臂平衡部件设计,并进行了参数校核和元件选型。建立了关键部件ANSYS有限元模型,分别进行了摆臂平衡机构的应力形变分析和车架振动模态模拟,仿真结果表明,摆臂平衡机构的强度和刚度均能满足设计要求,车架能够有效避免因地形激励产生的共振。建立底盘ADAMS动力学仿真模型,分别进行纵向、横向稳定性分析和单侧凸起、凹坑越障性分析,仿真结果表明,底盘横纵向稳定性能够满足设计要求,摆臂平衡机构能够有效补偿单侧障碍造成的质心高度变化,提高了底盘的行驶稳定性。田间试验表明,机器人底盘具有良好的行驶性能,硬质地面直线行驶平均偏驶率为0.51%,田间地面平均偏驶率为1.13%。原地转向中心点偏移量为3.1mm,阿克曼转向最小转向半径为1.125mm。纵向翻倾角为34°,横向翻倾角为28°。单侧越障最大高度为160mm,单侧跨坑最大深度为160mm。     

香蕉假茎、球茎和根系动态生长模型构建研究

通过香蕉假茎、球茎和根系的表型生长模型及相关分析可为香蕉变量施肥作业提供数据基础。为解决人工测量球茎、根系外接圆难以确定问题,采用基于图像处理方法测量相关表型参数。通过测量广西宝岛蕉全生长周期内的20个阶段,采用图像处理表型测量方法测量假茎直径、球茎直径与根系水平分布长度,分别建立表型特征的生长模型并进行相关性分析。结果表明:假茎直径、球茎直径和根系水平分布长度表型生长模型均呈现“S”形,遵循作物的生长规律;香蕉假茎和球茎极显著正相关,相关系数为0.991 77(P<0.05);假茎和根系极显著正相关,相关系数为0.994 06(P<0.05);球茎和根系极显著正相关,相关系数为0.998 43(P<0.05),假茎、球茎和根系表型性状之间分别存在极显著正相关关系。由此表明,可通过测量香蕉假茎表型参数预测地下球茎和根系的表型参数,进而为变量施肥作业提供数据依据。     

基于表型性状的番茄品种遗传多样性分析

对95份番茄品种资源的15个质量性状和8个数量性状进行变异系数、相关性分析、主成分分析及聚类分析。结果表明,各番茄品种的表型性状具有丰富的遗传多样性;在质量性状中Shannon-Wiener多样性指数最高的是成熟时果皮颜色(1.235);数量性状中较高的是复叶长度(2.087)和株高(2.079),变异系数最大的是单果重(128.6%);各性状间存在复杂的相互关系;前7个主成分的累计贡献率为76.71%,包含了全部性状的大部分遗传信息。基于表型性状,采用系统聚类组间聚合的方法在遗传距离为5处将供试的95份资源划分为5个群组,第1群组包含35份资源,主要特点为株高较高,单果质量大,生长习性为无限生长;第4群组包含44份资源,主要特点为单果质量小,果形指数大。     

牛源无乳链球菌耐药性与毒力基因的表达量差异分析

【目的】 研究无乳链球菌对抗菌药物的耐药性,分析无乳链球菌毒力基因与耐药基因的携带情况。【方法】 分别采用微量肉汤稀释法和普通PCR的方法,检测牛源无乳链球菌对16种抗菌药物的耐药性和相关耐药基因及毒力基因,并且采用荧光定量PCR技术对不同菌株的8种毒力基因的表达量差异进行分析。【结果】 （1）无乳链球菌对11种药物的敏感性达到了65%以上,其中敏感性最高的是氟苯尼考（92.4.%）和头孢噻呋（88.4%）,对氨苄西林、红霉素、克林霉素的耐药率均达到了50%以上,对磺胺异恶唑的耐药率也达到了45%以上。（2）无乳链球菌耐药基因gyrA、sul1、ermB、ermC的检出率分别为100%、 86.67%、 93.3%、 33.3%,而ermA、sul2、sul3及parC 4种耐药基因未检出。（3）无乳链球菌毒力基因pavA、cfb、fbsA、bibA、cspA、sip、iagA、hylB的检出率为100%,rib检出率为13.3%,bca的检出率为53.3%,cyl E检出率为73.3%;未检测到bac、lmb、scp B这三种毒力基因。（4）不同菌株之间毒力基因的表达量有显著性差异（P<0.05）。【结论】 无乳链球菌对红霉素和克林霉素的耐药率较高,无乳链球菌毒力因子是宿主感染疾病的重要因素。     

作物根系表型鉴定评价方法的现状与展望

根系是作物固定植株并吸收土壤水分和养分的主要器官,其表型特征直接影响作物的生产力和适应性。优化根系表型被认为是实现第二次“绿色革命”的重要途径之一。然而,根系的隐匿性、复杂性和可塑性极大地制约着根系表型鉴定效率,导致根系优化进程远远滞后于地上部器官。随着光谱成像、机器学习和三维重建等新技术的快速发展,根系表型鉴定方法逐渐由传统取样观测向原位、无损、自动化检测转变,评价依据由二维形态指标向立体构型参数拓展,促进了根系表型鉴定效率大幅提升,根系表型数据快速增长。与此同时,海量数据也带来了信息冗余及利用率低等问题,对根系表型研究提出了规范化和共享化的时代新要求。本文概述了现行主要根系表型鉴定方法的原理和技术要点,从精准度、通量和成本等方面对不同方法进行系统比较,并从使用许可、运行平台和分析方式等方面对常用根系表型量化软件进行归纳总结;进一步提出今后重点研究方向,即开发高效的田间根系表型鉴定方法,建立根系可塑性鉴定评价技术体系,加强根系解剖结构的鉴定和利用,强化分子检测技术在根系表型鉴定中的应用,推进根系表型鉴定技术规范化和数据信息共享化,以期为合理选用和改进作物根系表型鉴定评价方法提供参考,促进作物根系改良。     

中国板栗36个叶片表型性状的多样性

【目的】揭示中国板栗（Castanea mollissima Bl.）叶片表型性状的变异规律及多样性特征,为中国板栗资源的保护、开发和科学利用提供依据。【方法】对中国10个省份（群体）240份资源的36个叶片表型性状（31个数量性状和5个质量性状）进行检测,运用方差分析、多重比较、相关分析和聚类分析等方法,探讨板栗叶片表型多样性水平及其与原产地的地理、环境因子关系。【结果】巢式方差分析表明,31个数量性状在群体内存在极显著差异（P<0.01）,同时叶片长、叶片宽、叶片长/宽、锯齿高度等15个数量性状及3个质量性状（叶片形状、叶基形状和叶缘锯齿特征）在群体间存在显著或极显著差异（P<0.05或P<0.01）,说明板栗叶片表型在群体内和群体间均存在丰富变异。群体间叶片表型分化系数V_ST为7.95%,远小于群体内的92.05%,说明叶片表型变异主要来源于群体内部。板栗叶片表型的平均变异系数（CV）和平均多样性指数（H′）分别为18.05%和1.27,5个质量性状中以叶片形状的CV和H′最高（35.67%,0.86）,叶缘特征最低（5.60%,0.07）;31个数量性状的CV在8.68%（叶片长/宽）—32.73%（锯齿深度）,H′在1.54（叶背茸毛密度）—2.09（叶片结构疏松度）。叶片外观形态、生理指标和解剖性状的平均H′分别为2.03、2.04和2.04,CV由高到低分别为15.27%（外观形态）>15.18%（生理指标）>12.17%（解剖结构）。10个群体表型性状CV均值在17.11%（陕西）—19.66%（山东）,H′均值在0.99（安徽）—1.80（河北）。板栗叶片大多表型性状与地理气候因子之间存在显著或极显著相关,其中年均气温等温度指标和年降水量与叶基形状、锯齿高度等性状呈负相关（经度和纬度与之呈正相关）,与叶片长/宽呈正相关（经度和纬度与之呈负相关）。【结论】板栗叶片表型在群体间和群体内均存在丰富变异,但变异主要来源于群体内（个体基因型间的变异）,因而以叶片表型性状作为研究对象,进行抗逆性、高光合效率等特异品种选育或相关研究时,研究重点应该放到广泛的个体基因型调查上,变异较为丰富均匀的群体可作为重点参考。板栗叶片大多外观形态和生理指标性状呈现以温度和降雨量因子为主导的梯度规律性。     

观赏向日葵品种北热带地区物候特征、表型性状评价

观赏植物的精准应用有助于提升城市公园品质。对湛江地区14个观赏向日葵Helianthus annuus品种进行夏季田间引种试验,观测、记录和分析其8个物候特征和14个表型性状,结果表明各观赏向日葵品种间物候特征具有差异性,表型变异较为丰富,14个品种聚类为四大类群。进一步探讨了观赏向日葵应用的品种选择、种植调节及配植方式,为观赏向日葵多重配植方式、应用分类和节庆精准应用提供了科学依据。     

苦瓜种质资源遗传多样性分析及抗枯萎病种质筛选

【目的】分析江西地方苦瓜种质农艺性状的遗传多样性,为苦瓜抗枯萎病品种选育及遗传改良提供参考。【方法】 2018—2020年分别在江西不同地点开展苦瓜表型性状和枯萎病抗性鉴定,分析其遗传多样性,并对其进行聚类分析和相关分析,筛选出商品性佳且抗枯萎病种质。【结果】多年多地表型性状和病害的综合鉴定表明,55份苦瓜种质表型性状具有丰富的变异,遗传多样性指数（H'）的变幅为0.091~2.122,其中第一雌花节位的H'最高,商品瓜横径和商品瓜纵径的H'次之。聚类分析将供试种质资源分成四大类群,第I类群种质早熟且综合农艺性状优异,可用于苦瓜品种早熟、高产改良;第II类群多为江西地方古老种质;第III类群瓜形美观,符合江西省消费习惯,可用作改良苦瓜商品性的亲本材料;第Ⅳ类群多为野生型苦瓜,果实较小,可用作观赏和提取功能性物质。在16个表型性状中,除瓜面光泽外,其他性状间均存在显著（P<0.05）或极显著（P<0.01,下同）相关,其中单瓜重与瓜横径和瓜纵径均呈极显著强相关,说明提高苦瓜产量可从改良瓜横径等性状着手。主成分分析结果表明,5个主成分因子对表型变异累积方差贡献率达77.544%。枯萎病抗性试验鉴定出高抗材料4份,抗病材料18份,中抗材料5份,感病材料10份,以及高感材料18份。【结论】江西地方苦瓜种质资源具有丰富的遗传多样性,育种潜力巨大,可将单瓜重、瓜纵横径、肉厚和瓜瘤大小等性状作为产量性状进行改良,以第一雌花节位和雌花数作为早熟性状进行筛选。     

江西省芝麻地方种质表型性状遗传多样分析

【目的】对江西省芝麻地方种质资源进行表型性状遗传多样分析,为江西芝麻种质资源的有效利用及开发提供理论参考。【方法】依托“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”从江西省39个县(市、区)收集到的132份芝麻地方种质为试验材料,对其23个表型性状(12个质量性状和11个数量性状)进行测定,并计算遗传多样性指数和变异系数。同时,对11个数量性状进行相关分析,并对供试种质进行聚类分析。【结果】23个表型性状的平均遗传多样性指数为1.2821,其中,12个质量性状的遗传多样性指数为0.3217~1.0307,平均0.7290;11个数量性状的变异系数为4.70%~43.58%,遗传多样性指数为1.6138~2.0627,平均1.8855。3种粒色类型芝麻种质中,以46份白芝麻种质表型性状的平均遗传多样性指数最高,为1.3602,74份黑芝麻种质和12份其他粒色(黄色、褐色、黄褐色、红褐色等)芝麻种质表型性状的平均遗传多样性指数分别为1.1782和1.0476。生育期与株高、始蒴高度、蒴果长、千粒重和蛋白含量呈极显著正相关(P<0.01,下同),但与含油量呈极显著负相关。供试的132份芝麻种质资源可分为四大类,不同类群种质的来源地存在地理位置的交错分布现象,其中,第Ⅰ类群可作为潜在选育芝麻高含油量新品种的亲本材料,第Ⅱ类群可作为潜在高产优良芝麻材料利用,第Ⅲ类群可作为潜在矮杆株型的亲本材料,第Ⅳ类群可作为潜在的高蛋白型亲本材料加以利用。【结论】江西芝麻地方种质资源的主要表型性状变异较大,遗传多样性较丰富,其中以46份白芝麻种质的遗传多样性更丰富。种质间亲缘关系与地理来源无必然联系。以高产高蛋白为育种目标时应选择株高较高,始蒴高度适中、蒴果较大、千粒重较高的材料为亲本,并据此进行后代选择。