采摘机器人深度视觉伺服手-眼协调规划研究

针对现有采摘机器人的识别-采摘精度与效率偏低等问题，开展了采摘机器人深度视觉伺服手-眼协调规划研究。开发了在手RealSense深度伺服的小型升降式采摘机器人，进行了采放果的工作空间与姿态分析，针对“眼在手上”模式建立了手-眼协调的坐标变换模型。对采摘机器人提出了基于在手RealSense深度伺服的由远及近手眼协调策略，并根据RealSense与机械臂参数完成了基于深度视觉的远近景协调关键点间分段动作规划。手眼协调采摘试验表明，末端在X、Y、Z方向的平均定位精度为3.51、2.79、3.35mm，平均耗时为19.24s，其中机械臂从初始位开始采果的平均耗时为12.04s，中间识别与运算的平均耗时为3.82s，放果动作平均耗时为7.2s，机械臂动作耗时占整个环节的80.2%。该机器人结构和在手RealSense深度伺服的手眼协调策略可满足采摘作业需求。     

复合植物提取物对湘东黑山羊生长性能和肌肉脂肪酸组成的影响

本试验旨在研究饲粮中添加复合植物(含杜仲叶、迷迭香叶、枇杷叶和柿子叶)提取物对湘东黑山羊生长性能、营养物质表观消化率、血浆指标及背最长肌脂肪酸组成的影响。试验选择体重[(9.82±0.83) kg]相近的健康雌性湘东黑山羊20头,随机分为2组,每组10头。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中添加0.15%的复合植物提取物,试验期56 d。结果表明:与对照组相比,1)饲粮中添加复合植物提取物对湘东黑山羊的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)和营养物质表观消化率均没有显著影响(P0.05);2)饲粮中添加复合植物提取物可显著或极显著提高湘东黑山羊血浆中甘油三酯(TG)含量(P0.05)、超氧化物歧化酶(SOD)活性(P0.05)和总抗氧化能力(T-AOC)(P0.01),且具有提高血浆总胆汁酸(TBA)含量的趋势(0.05P0.10);但对血浆中葡萄糖(GLU)和丙二醛(MDA)含量具有降低趋势(0.05P0.10);对血浆免疫球蛋白含量没有显著影响(P0.05);3)饲粮中添加复合植物提取物对湘东黑山羊背最长肌脂肪酸组成没有显著影响(P0.05)。综上所述,在饲粮中添加0.15%复合植物提取物对湘东黑山羊的生长性能并没有显著影响,但能够显著提高山羊的抗氧化性能和血浆TG的含量以及具有降低血浆GLU含量的趋势。     

利用CRISPR/Cas9技术编辑BADH2-1/BADH2-2创制香米味道玉米新种质

【目的】香味是作物的重要食味品质之一。2-乙酰-1-吡咯啉（2-acetyl-1-pyrroline,2-AP）是主要香味物。BADH2是控制水稻等作物香味性状的关键基因,敲除该基因可以产生香味稻米。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在北京市农林科学院自育的玉米骨干亲本京724上敲除BADH2同源基因,以期获得有香米味道的玉米新种质材料。【方法】利用Ensembl数据库在线BLAST工具,将水稻OsBADH2蛋白序列在拟南芥、水稻和玉米蛋白序列数据库中进行序列比对,获得上述3个物种的BADH基因家族成员,并利用UniProt蛋白数据库中的结构域信息进行验证。进一步使用MEGA软件进行系统进化分析,获得玉米BADH2同源基因作为候选编辑靶标。基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理,在候选基因的外显子处设计特异性靶点,并构建入CRISPR/Cas9基因编辑载体。再以玉米自交系京724为受体,利用农杆菌介导的遗传转化方法,通过磷酸甘露糖异构酶基因（phosphomannose isomerase,PMI）抗性筛选获得阳性转基因植株。转基因株系经测序明确其在靶基因中产生的突变类型。利用气相色谱质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）检测基因编辑株系T₁籽粒中香米主要香味物质2-AP的含量,以确认京724在基因编辑前后2-AP含量的变化。【结果】系统进化分析发现,玉米中存在2个BADH2同源基因,分别命名为ZmBADH2-1和ZmBADH2-2。ZmBADH2-1位于第4染色体,ZmBADH2-2位于第1染色体。2个基因均包含15个外显子和14个内含子,第4外显子间的核苷酸序列高度同源。在2个基因的第4外显子区域设计靶点并构建入CRISPR/Cas9基因编辑载体,通过遗传转化获得28株转基因株系。PCR扩增及测序分析结果显示,其中10株材料的2个ZmBADH2s在靶点区域均发生突变,突变基因型包括双等位突变和多等位突变,突变类型为不同数量的碱基缺失和插入。质谱检测结果显示玉米ZmBADH2双基因突变体籽粒中存在与香稻同样成分的2-AP。随机选取的4个T₁代基因编辑株系籽粒中,2-AP平均含量分别为438.29、404.63、348.65和161.82 μg·kg^-1,而未经过编辑的京724中未检测到2-AP。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对玉米ZmBADH2-1和ZmBADH2-2同时进行定点敲除,创制出籽粒中具有香米味道的玉米骨干亲本新种质材料。     

中药成分辛弗林对胶体金免疫层析法检测β-受体激动剂的影响

旨在探究陈皮、青皮、木瓜、厚朴、红景天等5种中药材提取液以及饲喂了陈皮和青皮的猪尿液胶体金免疫层析法检测结果呈阳性的原因。建立测定猪尿及中药提取物中辛弗林的LC-MS/MS检测方法，测定陈皮、青皮的提取物和饲喂陈皮、青皮后猪尿中的辛弗林浓度。用小鼠肝微粒体孵育CGIA检测呈阳性的陈皮、青皮、木瓜和厚朴4味中药提取物。饲喂陈皮和青皮后的猪尿液检出辛弗林，浓度分别为1.36和1.65 μg·mL^-1；在陈皮和青皮的提取复溶液中检出辛弗林，浓度分别为132.6和312.7 μg·mL^-1。厚朴和木瓜两种中药提取物经过肝微粒体孵育后，在2~5 h逐渐由CGIA检测阳性转为阴性，陈皮和青皮孵育后，0~6 h的结果均为CGIA检测阳性；阴性中药组CGIA检测均呈阴性，而添加辛弗林的阳性对照组0~6 h CGIA检测均呈阳性。猪较大剂量使用陈皮和青皮会引起猪尿β-受体激动剂CGIA检测出现假阳性，该假阳性现象跟中药成分辛弗林有关，体外试验中辛弗林不易被小鼠肝微粒体代谢。     

甘露糖修饰的壳聚糖聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米微球作为口蹄疫病毒核酸疫苗递送载体的特性评价

旨在对制备的甘露糖修饰的壳聚糖聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly （D，L-lactide-co-glycolide），PLGA]纳米微球作为口蹄疫病毒（foot-and-mouth disease virus，FMDV）核酸疫苗递送载体进行评价。采用西佛碱反应和元素分析制备具有一定取代度的甘露糖修饰的壳聚糖衍生物（mannose modified chitosan，MCS），然后，经双重乳化挥发法制备得到甘露糖修饰的壳聚糖PLGA纳米微球（MCS-PLGA-NPs）。采用纳米粒径仪检测MCS-PLGA-NPs粒径分布和表面电势（zeta）、扫描电镜考察其形态、琼脂糖凝胶电泳观察其对质粒的吸附和吸附质粒后抵抗核酸酶降解能力、CCK-8法检测MCS-PLGA-NPs的细胞毒性、激光共聚焦观察巨噬细胞对MCS-PLGA-NPs-质粒DNA复合物的摄取、荧光显微镜和Western blot验证MCS-PLGA-NPs加载质粒DNA在细胞中的表达。元素分析结果表明，成功制备了取代度为5%~10%的MCS。纳米粒径测定和扫描电镜结果表明，MCS-PLGA-NPs的zeta为正值、粒径分布均匀且形态规则呈球形。琼脂糖凝胶电泳结果显示，MCS-PLGA-NPs吸附质粒的能力随着其质量的增加而增强并且可以在一定程度上抵抗核酸酶降解质粒DNA。在细胞毒性试验中，不同浓度的MCS-PLGA-NPs与RAW264.7细胞共孵育24 h后，细胞存活率仍在85%以上。在细胞摄取试验中，用激光共聚焦显微镜可以明显观察到质粒DNA结合到纳米微球表面被RAW264.7细胞摄取。荧光显微镜和Western blot试验证明MCS-PLGA-NPs加载质粒DNA可以在细胞中进行表达。综上表明，本研究成功制备了MCS以及具有递送核酸疫苗能力的MCS-PLGA-NPs，为FMDV核酸疫苗的递送研究提供了新的方向和见解，也为该递送载体携带特定抗原靶向抗原递呈细胞表面甘露糖受体以及应用于动物免疫的研究奠定基础。     

土壤调理粉剂处理下茶园土壤重金属污染特征及潜在风险评价

本文以贵州安顺不同土壤调理粉剂处理下“瀑布毛峰”茶园土壤为供试样品,通过样品测试与理化分析,对CK处理(0 kg/hm²)、A处理(600 kg/hm²)、B处理(750 kg/hm²)和C处理(900 kg/hm²)下茶园土壤重金属含量特征及污染水平进行探讨。结果表明：不同土壤调理粉剂处理下,研究区域土壤重金属Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、As和Cd的变异程度各异,且土壤中这8种重金属含量也各不相同,其中pH、Cr、Pb和Ni含量在C处理中最高,As、Hg和Cd含量在A处理中最高,Cu和Zn含量在B处理中最高;对各重金属元素进行相关性分析可知,Ni与Pb之间存在极显著相关性,表明两者之间的同源性极高,其余元素之间相关性特征不明显;由综合污染指数（P_综）得出A处理为轻度污染,CK处理、B处理和C处理均为中度污染,不同处理土壤中Cr均在国家Ⅱ级标准(GB15618—2008)规定范围内,样点达标率为100%,在所选定的污染评价因子中,Cu的贡献率最高,为土壤主要影响因子,其次是Cd和Ni;研究区土壤重金属单项潜在生态风险指数($E_{r}^{i}$)中Hg属于强生态风险,其余7种重金属处于轻微潜在生态风险等级;综合潜在生态风险指数(RI)平均值为196.79,总体处于中等潜在生态风险水平,Hg对RI的贡献率最大,是最主要的生态风险元素。     

土壤生态环境损害鉴定评估中基线确定方法讨论

随着近年来我国经济的高速发展,各地生态环境污染和破坏形势日益严重,特别是涉及土壤环境的污染和破坏事件日益增加,需要对发生土壤污染的场地进行损害鉴定评估工作。根据生态环境部《生态环境损害鉴定评估技术指南总纲和关键环节第1部分:总纲》(GB/T39791.1-2020)等技术规范,规定了4种基线确定方法:即历史数据法、对照数据法、标准基准和专项研究等方法。通过相关案例,主要分析了土壤生态环境损害鉴定评估工作中对照数据法中基线值确定方法,为后续开展相关土壤环境损害鉴定评估工作提供一定的参考。     

通顺河污染现状分析及防治对策

对通顺河水质现状及主要的污染源进行了分析和核算。结果表明:总磷、氨氮和COD是通顺河主要超标因子,且污染来源主要是畜禽养殖污染和水产养殖污染。针对通顺河水环境容量和存在的问题,提出了治理城镇生活污染、防治农村生活污染及农业面源污染,开展流域环境整治的对策。     

A型流感病毒神经氨酸酶蛋白功能研究进展

A型流感病毒(IAV)的宿主谱广泛,对人类健康和畜禽养殖均构成严重威胁。神经氨酸酶(neuraminidase, NA)作为IAV囊膜表面主要的糖蛋白之一,在病毒的感染过程中至关重要,是常用的抗病毒药物作用靶点。以往关于NA蛋白的研究主要聚焦于其通过切割宿主细胞表面唾液酸与血凝素(hemagglutinin, HA)之间的α-2,6或α-2,3糖苷键以促进新生病毒粒子释放的功能方面,而近来不断有证据表明,神经氨酸酶蛋白在受体结合和宿主适应性方面同样发挥关键作用。论文综述了神经氨酸酶蛋白的结构特征,并对神经氨酸酶蛋白的酶催化活性、受体结合功能以及与HA蛋白的功能平衡方面进行了总结,以期为深入理解IAV感染的分子机制提供参考。     

两系杂交籼稻糙米镉积累特性研究

通过对3个两系不育系和12个恢复系不完全双列杂交所配制的36个组合在镉污染土壤环境下进行糙米镉积累特性研究,结果表明,湘钰668S为一个具有稻米镉低积累配合力的早籼两系不育系,华611为一个具有稻米镉低积累配合力的早稻两系恢复系。在所有参试组合中,湘钰668S/华611稻米镉含量最低,在土壤镉含量为0.65和0.78 mg/kg的2种条件下,其糙米镉含量都稳定低于0.2 mg/kg,是一个稳定的镉低积累组合。