玉米ZmMAPKKK21基因的克隆和生物信息学分析

丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）在植物应对生物和非生物胁迫过程中发挥着重要作用。在前期研究中我们挖掘到ZmMAPKKK21这一潜在的重要抗旱基因,本研究从玉米抗旱自交系J24中克隆获得ZmMAPKKK21基因,并对其进行生物信息学分析。结果表明,玉米ZmMAPKKK21基因开放阅读框长1419 bp,编码472个氨基酸,是不具有信号肽的亲水性蛋白,且其启动子序列含有多个与逆境胁迫和激素有关的顺式作用元件;玉米中的MAPKKK21蛋白预测定位在细胞核上,蛋白互作预测结果显示,ZmMAPKKK21蛋白与参与植物逆境胁迫相关的MAPKK3蛋白和ZIM家族蛋白发生互作,其结构与高粱（Sorghum bicolor L.）和谷子（Setaria italica L.）等高抗旱禾本科作物相比,不但在STKc＿MAPKKK结构域上高度保守,且具有更加相似的二级结构和三级结构;qRT-PCR分析发现,ZmMAPKKK21基因在玉米根系中表达水平较高,干旱胁迫后该基因在根和叶中表达上调,进一步验证了ZmMAPKKK21基因的表达与干旱胁迫响...     

种子DNA快速提取法在玉米转基因检测中的应用

利用一种快速玉米基因组DNA提取方法,分别对Bt11、MON810、NK603、MIR604和TC1507这5种转基因玉米种子的胚和胚乳进行DNA提取。根据不同转基因玉米重组结构点,分别设计特异性引物,参考农业部转基因检测标准,通过对PCR体系的优化整合后发现,该玉米DNA快速提起法获得的PCR检测结果准确、可靠,在此基础之上建立一套多重PCR,使转基因检测的效率得到很大提高。     

三种不同核酸分析系统的效率比较分析

以4种转基因玉米基因组DNA为研究对象,使用转基因事件特异性引物进行普通PCR及多重PCR扩增,并分别应用普通琼脂糖电泳以及ABI 3730XL、岛津MultiNA、QIAGEN QIAxcel这3种核酸分析仪进行分析,比较了各种检测方法的优缺点。研究结果对不同检测需求的核酸片段大小分析方法提供了重要参考。     

基于激光扫描三维图像的树上苹果识别算法

为消除不同光线和复杂背景的影响,提出了一种自动识别树上苹果的算法.使用激光视觉系统获取果树局部的三维图像,参考设定的场景知识对图像背景进行简化;采用基于平滑频率曲线的自动阈值检测方法实现图像的二值化;通过轮廓跟踪技术记录目标边界的走向,据此计算链码和与链码差,并根据两者在果树各部分的变化规律确立相应的准则,以提取苹果的轮廓像素点;利用随机圆环法获得果实的形状特征完成对苹果的识别.实验结果表明,该算法具有较好的实时性,当枝叶遮挡面积小于40％时,果实的正确识别率高于93.75％,且识别效果不受光照条件与果实表面颜色的影响.     

叶片直接PCR法在玉米转基因快速检测中的应用

采用直接PCR方法跳过DNA提取步骤直接对小块玉米植株叶片进行转基因检测,并设计出针对转基因玉米叶片进行直接PCR及多重PCR的事件特异性检测体系和程序,从而极大简化了检测步骤,大大缩短了检测时长。通过对CC-2和2A-5转基因玉米及复合转基因玉米检测待测样品叶片进行直接PCR检测后发现,该直接PCR检测方法获得的PCR检测结果准确、可靠,适用于多样品玉米叶片转基因植株的快速鉴定。     

果园视觉导航基准线生成算法

针对果园导航环境的复杂性,提出了一种基于图像处理的果园导航基准线生成算法。采用二维Otsu算法获取最优分割阈值,对色差R-B分量图进行二值化处理;根据水平投影曲线的一阶导数变化规律,提取树的主干区域(ROI);根据区域中邻近像素灰度值的变化规律,提取主干与地面的交点作为特征点;根据点的分布特性对其进行归类,并利用最小二乘法拟合左右边界线,提取边界线上各行中心点生成果园导航基准线。在不同场景中的实验结果表明,该算法对噪声的干扰有较强的鲁棒性,使导航基准线的生成准确率高于90.7%;处理一幅640×480像素的图像平均耗时小于119 ms,具有较好的实时性。     

水基钻井废弃物“不落地”处理技术发展的分析

水基钻井废弃物(水基废泥浆、水基钻屑)是钻井作业产生的主要废弃物之一,约占钻井废弃物总量的99%。目前主要采用固化无害化方式进行处理,资源化利用率低。通过对国内外水基钻井废弃物处理技术现状及应用情况进行调研与分析,重点研究了国内水基钻井废弃物"不落地"处理技术现状。研究结果表明,水基钻井废弃物"不落地"处理工艺具有处理流程短、设备占地少、废弃物资源化利用等优点,但也存在处理装备标准化和模块化低、钻屑资源化利用率低等不足,迫切需要开发和完善"不落地"处理与资源化新技术、新工艺,集成与优化新装备,以满足油气勘探开发环境保护新需求。     

植物MAPK级联途径应答的非生物胁迫研究进展

促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）是一种高度保守的蛋白激酶，广泛存在于真核生物中。MAPK级联途径是一种重要的高度保守的细胞信号转导途径，主要包括MAPKKK、MAPKK和MAPK三种蛋白激酶，通过磷酸化顺序被激活。MAPK级联途径参与了植物生长发育、激素调节、生物胁迫以及非生物胁迫的应答响应。从植物MAPK级联途径成员的分类、结构特征及对非生物胁迫的响应等方面进行了综述，将为系统的理解植物MAPK级联途径及其在非生物逆境胁迫下的表达调控等提供参考。