牛早期胚胎性别鉴定体系的建立和优化*

根据牛SRY基因5’调控区序列设计合成了2对巢式PCR引物作为公牛特异的性别鉴定引物，根据牛酪蛋白基因序列设计合成了l对引物作为内标基因引物，建立了牛早期胚胎性别鉴定的PCR反应体系，同时对微量牛胚胎细胞DNA的提取方法、巢式PCR和常规PCR的灵敏度进行实验，以便建立适合在生产实践中应用的牛胚胎性别鉴定技术。结果表明，设计使用的性别鉴定引物公牛特异，所有引物牛特异。煮沸法和反复冻融法都可应用于微量牛胚胎细胞DNA的提取。实验所使用的巢式PCR只要10个以上细胞就可看到扩增结果，适合在胚胎性别鉴定中使用。在建立了胚胎性别鉴定的PCR反应体系后，鉴定了10枚奶牛胚胎的性别，目前已产下两头犊牛，其实际性别和鉴定结果相一致。     

睾丸特异蛋白Y基因(TSPY)对奶牛早期胚胎性别的鉴定

为方便性别鉴定方法在现场应用,利用睾丸特异蛋白基因(TSPY)建立了奶牛早期胚胎的非电泳性别鉴定方法.设计并合成了TSPY雄性特异和雌、雄共有基因引物,并利用已知性别的奶牛血液DNA为模板,初步建立了性别鉴定的PCR反应体系和非电泳的性别鉴定方法.灵敏度试验结果显示,雄性特异引物和共有基因引物对在模板10～60 Pg时,其性别鉴定的准确率为100%,提示TSPY基因具备鉴定胚胎性别的可能;同时采用非电泳法和环介导的等温扩增(LAMP)法鉴定6枚胚胎的性别,两者结果完全一致;用非电泳法检测TSPY基因鉴定了43枚胚胎的性别,对其中鉴定为雌性的21枚胚胎分别移植给自然发情后6～8天的受体,结果9头出生的犊牛均为母牛.结果表明.TSPY基因是一个很好的雄性特异标记,非电泳检测TSPY基因对奶牛早期胚胎性别的鉴定结果准确可靠.     

家畜胚胎性别鉴定技术的研究进展

性别控制是按照人们的意愿生产特定性别后代的动物繁殖新技术。早期胚胎性别鉴定是人们实现性别控制的重要途径。随着科学技术的发展和各种新的研究工具在性别鉴定中的应用,尤其是聚合酶链式反应(PCR)技术的应用,性别鉴定在生产实践中的应用越来越广泛。本文综述了胚胎性别鉴定方法的基本原理和研究概况,并阐述了该技术存在的问题和发展前景。     

睾丸特异蛋白基因对奶牛早期胚胎性别的鉴定

为方便性别鉴定方法在现场应用，利用睾丸特异蛋白基因（TSPY）建立奶牛早期胚胎的非电泳性别鉴定方法。本实验首先设计并合成TSPY雄性特异引物和雌、雄共有引物并利用已知性别的奶牛血液DNA检测了利用TSPY基因鉴定胚胎性别的可能性。结果显示：雄性特异引物和共有引物对在10pg～60pg范围内性别符合率均为100%；采用非电泳的方法检测TSPY基因鉴定了49枚胚胎的性别，同时，用LAMP法对其中的6枚胚胎的性别鉴定结果进行验证，结果二者完全一致；对其中鉴定为雌性的21枚进行移植，结果9头出生的犊牛均为母牛。结果表明，TSPY基因是一个很好的雄性特异标记，非电泳检测TSPY基因对奶牛早期胚胎性别的鉴定结果准确可靠。     

丹顶鹤(Grus japonensis)性别鉴定的分子生物学方法

性别鉴定对鸟类特别是珍稀濒危鸟类的饲养管理、人工繁育、遗传疾病的防治和进化研究等方面都有非常重要的意义。丹顶鹤是我国一级保护动物,为单态性鸟,很难通过外观和形态来进行性别鉴别,给配对和人工繁殖造成了很大困难。本试验利用非伤害性取样方法,成功从丹顶鹤羽毛中提取了基因组DNA,并筛选出3对引物组合对丹顶鹤EE0.6序列的相关片段进行了特异性扩增。结果显示,这3对引物组合从雄鹤中扩增出一条片段,从雌鹤中扩增出两条片段,均可以对丹顶鹤的性别作出准确鉴定,解决了丹顶鹤人工繁育中的关键问题,并为其他濒危鸟类的准确性别鉴定提供了参考和借鉴。     

冬小麦抗倒春寒性能鉴定方法和指标的比较

倒春寒是限制黄淮冬麦区小麦稳产和丰产的主要因素之一,选育抗倒春寒小麦新品种是降低倒春寒危害的重要手段,建立简单易行、易推广且全面系统的小麦抗倒春寒性能鉴定方法和指标体系对保障粮食安全有着重要意义。本文系统总结了冬小麦抗倒春寒鉴定的方法和指标,进行了比较和评价,并提出鉴定原则和程序。（1）鉴定方法方面,主要包括直接鉴定法、间接鉴定法和综合鉴定法等,直接鉴定法有田间自然鉴定法（引种栽培应用最广,但周期长、工作量大）、人工模拟气候室法（周期短、可重复性强,但对设备与技术要求较高）和生长恢复法（冬前冻害鉴定较多,抗倒春寒鉴定方面较少,一般与其它鉴定方法配合使用）等;间接鉴定法有助倒春寒危害温度阈值的研究,但目前指标与抗寒性关系还未有明确定论,应用受到限制;综合鉴定法鉴定结果全面而准确,但对技术、成本要求较高且工作量较大。因此,在鉴定过程中要结合实际情况合理搭配、综合运用。（2）鉴定指标方面,主要包括形态与农艺、生理生化、气象与生态指标等,形态与农艺指标一般用于田间自然鉴定法,常以数量、质量、颜色和形态变化等作为参考项;生理生化指标一般用于间接鉴定法,包括活性氧、渗透调节物质、内源激素含量、抗氧化酶活性以及光合与呼吸特性等;气象与生态指标常应用于各种鉴定方法,气温、地温、冠层温度、半致死温度和恢复生长最低温度常作为鉴定指标,而光照、CO2、湿度和肥力等因素会影响结果准确性。（3）关于鉴定原则与程序,本文提出了鉴定结果的地域性、指标选用的针对性、鉴定方法与指标的综合性和实用性等鉴定原则,并以易灾期、品种敏感期、敏感器官、鉴定方法和指标、低温程度、田间/盆栽试验、数学分析方法、抗寒性能评价与分级为主要流程的鉴定程序。最后,从抗寒生理研究、新兴技术鉴定研究与应用和鉴定产品的研发等方面做了展望。     

多粘芽孢杆菌芽孢荧光原位杂交检测技术研究及其在有机肥发酵中的应用

采用化学和萌发两种预处理方法,对多粘芽孢杆菌SQR21芽孢进行荧光原位杂交(FISH),结合扫描电镜比较不同预处理芽孢表面结构和形态变化。结果表明,两种预处理均可在2 h内完成SQR21芽孢的荧光原位杂交,且萌发预处理比化学预处理杂交效率高,荧光信号强。扫描电镜结果显示,萌发预处理芽孢无裂解,而化学预处理芽孢有不同程度的裂解。将萌发预处理荧光原位杂交用于检测猪粪有机肥中二次发酵的SQR21芽孢,发现在37℃,含水量50%的条件下,2 h后芽孢开始生长,4 h后营养体细胞出现,12 h后营养体细胞有显著优势。本研究建立的芽孢荧光原位杂交检测技术,比平板计数更能准确反映多粘芽孢杆菌芽孢的数量和生长动态,在生物有机肥中芽孢杆菌的检测方面有良好的应用前景。     

观赏植物远缘杂交后代的鉴定方法

远缘杂交是观赏植物种质创新和品种改良的重要方法,但远缘杂交易出现假杂种,对远缘杂交后代进行杂种真实性鉴定、筛选出目的杂种在观赏植物远缘杂交育种中具有重要作用。本文简要介绍了观赏植物远缘杂交后代中假杂种的可能产生途径,详细阐述了形态特征、细胞遗传学、分子细胞遗传学、分子标记、生理生化指标等主要方法在观赏植物远缘杂种鉴定上的研究进展,重点总结了FISH、GISH等原位杂交技术和RAPD、AFLP、SSR等分子标记鉴定方法的应用情况;并提出观赏植物远缘杂交育种中杂种真实性鉴定方法的选择策略,对未来的发展方向进行展望,以期为相关研究提供参考。     

一种快速鉴定半滑舌鳎遗传性别的方法

半滑舌鳎(Cynoglossus semiliaevis)遗传性别快速准确鉴定的方法是性别控制与高雌苗种培育的基础,其性别决定机制为ZW型,遗传雌鱼为异型染色体ZW,遗传雄鱼为同型染色体ZZ.本研究在半滑舌鳎全基因组测序结果的基础上,通过分析Z染色体和W染色体差异序列,设计一对跨Z/W染色体同源差异DNA片段的引物CS-SEX-F和CS-SEX-R,取半滑舌鳎部分鳍条通过碱煮沸方法获得的DNA为模板,采用PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳方法鉴定半滑舌鳎遗传性别.通过该方法在遗传雄鱼(ZZ)个体中可以扩增出366 bp的DNA条带,遗传雌鱼(ZW)个体中可以扩增出366和253 bp两种DNA条带.本研究建立了一种新的成本低廉、操作快速、结果准确可靠的鉴定半滑舌鳎遗传性别的方法,该方法与已有方法相比,操作简便省时,为半滑舌鳎遗传学研究与性别控制育种相关研究提供了可靠分子标记,在半滑舌鳎遗传性别鉴定和养殖场所内伪雄鱼快速检测方面具有广阔的应用前景.     

基于高光谱图像的鸡种蛋孵化早期胚胎性别鉴定

为了对鸡种蛋孵化早期胚胎进行性别鉴定,构建了高光谱图像采集系统,在400~1 000 nm范围内获取94枚种蛋孵化0~12 d的高光谱透射图像。分别在胚胎的圆头、中间、尖头3个部位选择感兴趣区域(region of interest,ROI),获取400~1 000 nm波段的响应信号,构建了支持向量机(support vector machine,SVM)、偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLSDA)和人工神经网络(artificial neural network,ANN)的鸡胚胎性别鉴定模型,并比较了不同孵化时间雌雄胚胎的鉴别准确率。试验结果表明,SVM模型、PLSDA模型和ANN模型均对孵化第10天种蛋中间部位检测效果最好。随后通过分析第10天种蛋中间部位光谱响应的差异,选取600~900 nm的光谱值构建胚胎性别鉴定模型,结果发现,3种模型的判别准确率均有上升,SVM模型和PLSDA模型预测集样本判别准确率均为75.00%,ANN模型预测集样本判别准确率达到82.86%。其中,ANN构建的种蛋孵化胚胎性别检测模型的整体效果优于SVM模型和PLSDA模型。结果表明高光谱图像技术在检测鸡种蛋孵化早期胚胎性别方面有一定效果,但种蛋蛋壳的个体差异会对鉴定准确率造成一定影响。     

蛋鸽早期性别DNA分子鉴定

蛋鸽早期性别的鉴定一直是制约蛋鸽业发展的瓶颈问题。在本研究中,我们采用PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳检测的方法,对20日龄期的100只蛋鸽的性别连锁基因染色体解旋酶DNA结合基因CHD（chromo-helicase DNA binding）进行跨内含子扩增检测。蛋鸽早期DNA分子电泳检测结果与成年后的真实性别核对结果表明：所有雌性蛋鸽扩增结果含有两条带,其大小分别为280bp和250bp,雄性蛋鸽仅有一条280bp的条带;泊松统计分析发现,蛋鸽早期DNA分子判定结果达到统计学上显著水平,可以作为蛋鸽早期性别鉴定的一种方法。本实验实现了以DNA分子为基础的早期蛋鸽性别鉴定,将对蛋鸽业早期的饲养成本降低和早期雄性蛋鸽的淘汰起到准确的指导作用。     

黄连木雌雄株叶水溶性酚类物质和两种氧化酶活性的比较

黄连木为雌雄异株植物。为探索鉴别黄连木幼苗性别的方法,应用比色法对其雌雄株不同发育阶段叶片中水溶性酚类物质的含量、过氧化物酶（POD）活性和多酚氧化酶（PPO）相对活性进行测定和比较分析,结果表明：不同性别的黄连木叶片水溶性酚类物质含量存在极显著的差异（P〈0．01）;POD、PPO相对活性在雌雄株问也存在显著差异,特别在老叶中则存在极显著差异,认为黄连木雌雄株老叶中的水溶性酚类物质含量差异,可以作为其性别鉴定的依据,为进一步研究黄连木植株早期性别鉴定提供参考。     

稳定性同位素探针技术在土壤功能微生物原位鉴定的应用

新近发展起来的稳定性同位素探针技术（SIP）与分子生物学方法结合,能够定向发掘复杂环境中参与特定生态过程的微生物资源,是土壤功能微生物原位鉴定的有效手段,具有广阔的应用前景。其原理是环境样品中的功能微生物代谢同化同位素标记的底物,通过对其生物标志物（即DNA、RNA、PLFA等）进行提取、分离、鉴定和比对分析,以此获取介导土壤物质转化和循环过程的功能微生物的直接信息。本文在分别介绍SIP技术在土壤功能微生物原位鉴定过程中的各种前处理方法、生物标志物选择及后续鉴定方法的基础上,综述了SIP技术在研究驱动土壤有机污染物生物降解、碳氮循环等过程的功能微生物原位鉴定的应用进展,展望了SIP技术在土壤微生物基因组学方面的应用前景。     

玉米初级三体的鉴定及传递率研究

为探究引进的玉米初级三体的细胞学、形态学鉴定及传递率,以玉米初级三体为材料,采用根尖染色体计数法分析染色体数目,参考李懋学和陈瑞阳确定的标准进行核型分析,并通过直接测数法和磺染法分别测定细胞学指标和花粉育性。细胞学鉴定表明,T1~T10是分别增加玉米第1~第10条染色体的玉米初级三体,主要由中部着丝点染色体和近中部着丝点染色体组成,6号染色体具有随体,无B染色体,核型类型均属于较对称的B型;形态学鉴定表明,除T3的植株较二倍体高外,其余三体的各性状均较二倍体小,表明附加1条染色体导致三体的生活力及生长势大多弱于其二倍体。t检测表明,T1可通过测量叶片长度对三体植株进行初步鉴定,T3、T5、T7、T9可通过花粉育性检测对三体植株进行初步鉴定,T6可通过雌穗长度、育性检测对三体植株进行初步鉴定;对初级三体系标记基因表型观察结果表明,植株标记基因的性状表现与该植株是否为三体没有必然联系;额外染色体通过三体自交的传递率为3.4%~25.0%,高于仅通过雌配子(1.7%~21.7%)和仅通过雄配子(0~6.0%)的传递率。引进的玉米初级三体应以细胞学鉴定为主,结合形态学鉴定,其额外染色体通过三体自交能得到较高的传递率和结实率。本研究结果为运用玉米初级三体进行基因定位奠定了一定的理论基础。     

基于合成孔径雷达的农作物识别研究进展

精准识别农作物对于及时准确估计农作物种植面积、产量等关键农情信息具有重要意义。合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）以其不受云雨天气影响,可全天时、全天候监测等优点已被广泛应用于农情遥感监测领域,为大区域尺度的农作物遥感识别提供了强有力的数据保障和技术支持。该文以雷达技术的发展进程为论述主线,对20余年来国内外农作物SAR识别研究与实践应用的新进展进行了系统总结,具体归纳为4个方面：早期研究（20世纪80年代末－2002年）,特征是以单波段、单极化、多时相SAR数据为主;基于多极化、多波段SAR数据进行农作物识别与面积监测研究;利用SAR与光学遥感相结合提高农作物的识别精度与效率研究;农作物SAR分类算法研究。在今后农作物SAR识别研究中,对于复杂种植结构背景下的旱地作物识别,如何优化组合SAR系统工作参数（极化方式、频率及入射角等）及与光学遥感融合来提高农作物识别精度与时效性,发展机理性的农作物SAR分类算法将是需要重点解决的3个问题。     

基于MODIS数据和模糊ARTMAP的冬小麦遥感识别方法

针对国家级农情遥感监测与信息服务系统对农作物遥感识别的需求,利用Terra/MODIS数据相对于NOAA/AVHRR数据具有的高光谱和中等空间分辨率的优势,以中国华北地区冬小麦识别为例,采用多时相和波谱分析方法,选取合适波段,构造特征植被指数,建立模糊ARTMAP影像分类模型进行大尺度农作物识别,实现农作物遥感自动识别.用Landsat TM进行局部抽样验证,结果精度可达到85.9%.研究表明,仅利用MODIS自身光谱信息,即可实现作物遥感全覆盖自动识别,并可达到较高精度,与传统方法认为冬小麦遥感识别的最佳时间为处于返青期的3月份相比,在时间上可提前约一个季度,因此可以确实地为农业决策部门提供信息服务.     

农产品质量溯源RFID标签批量识别

在农产品质量溯源中采用批量标签识别可极大提高系统效率。然而,基于成本和使用寿命的考虑,目前在溯源系统中使用射频标签通常选择无源标签,标签之间缺乏协作通道,不可避免会发生标签碰撞。该研究设计了基于射频识别技术的农产品追溯系统,针对所设计的追溯系统应用环境,提出一种可自适应动态调整帧长度的动态帧时隙Aloha标签防碰撞方法。只需在第一帧识别后,利用统计得到的首帧成功时隙、空闲时隙和碰撞时隙数对初始标签规模进行估计,并据此优化调整后续帧长度,实现最优识别。仿真结果表明,提出的防碰撞算法应用于所设计的农产品追溯系统,识别效率得到了显著提高,与目前广泛使用的国际标准相比,全局吞吐量性能提高了30%以上。     

基于种蛋图像血线特征和深度置信网络的早期鸡胚雌雄识别

为了实现孵化早期鸡胚雌雄识别,构建了机器视觉采集系统,在LED光源下获取180枚鸡种蛋孵化第4天的图像。首先对鸡种蛋图像进行RGB分量提取、中值滤波、感兴趣区域提取等预处理,然后利用限制对比度自适应直方图均衡化、形态学处理、最大类间方差阈值分割和八连通域去噪等方法凸显血线纹理,并通过方向梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG)提取图像的全信息特征和利用灰度共生矩阵提取能量、对比度、相关性、熵、均匀度等5个特征,对HOG全信息特征采用主成分分析(principal component analysis,PCA)降维,最后利用全信息特征和PCA降维特征-灰度共生矩阵特征组合的简化特征,分别构建支持向量机(support vector machine,SVM)、反向传递(back propagation,BP)神经网络、深度置信网络(deep belief networks,DBN)3种鸡胚雌雄识别模型,并比较不同模型的识别准确率。试验中,全信息特征比简化特征构建的模型识别准确率高,基于简化特征的BP、SVM、DBN模型测试集识别综合准确率分别为51.67%、60%和58.33%,基于全信息特征的BP、SVM、DBN模型测试集识别综合准确率分别为58.33%、63.33%和83.33%。其中,基于全信息特征的DBN模型识别准确率最高,达到83.33%。结果表明机器视觉技术为孵化早期鸡胚雌雄识别提供了一种可行方法。     

ITS鉴定木材种类：一例司法鉴定研究实例

本研究选取一例非法收购国家重点保护植物油丹的司法鉴定案作为研究实例,在确认鉴定技术可行的前提下,应用ITS序列分析对待检测的原木进行了分子鉴定。本研究采用CTAB法提取原木DNA,对其提纯后进行ITSrDNA的PCR扩增,再对PCR阳性产物进行克隆、测序,将测序结果进行Blast分析和构建系统发育树。结果表明,送检的47根原木中有9根被鉴定为油丹。本研究采用ITS序列系统发育分析方法,成功鉴定了原木种类,为今后类似司法鉴定案件的审理提供了可靠的鉴定意见。