基于线粒体控制区Dloop序列的长臀(鮠)种群遗传结构分析

[目的]了解长臀(鱼危)Cranoglanis3个种群的野生资源状况,并对3个种群的物种有效性进行分析.[方法]采用线粒体控制区Dloop基因序列测定技术,分析了珠江水系、海南水系和越南红河水系长臀(鱼危)种群的群体遗传结构及其变异.[结果]在检测的84个个体中共得到43个单倍型,呈现出较高的单倍型多样性与较为贫乏的核苷酸多样性,其中海南长臀(鱼危)C.multiradiatus群体的单倍型多样性(Hd =0.871)和核苷酸多样性(Pi =0.006 4)最低;Tajima's D中性检验以及核苷酸不配对分析均表明,3个长臀(鱼危)群体趋于稳定,未经历过大规模的种群扩张.Fst分析发现,海南长臀(鱼危)同珠江长臀(鱼危)C.bouderius、红河长臀(鱼危)C.henrici产生了一定的遗传分化,而珠江和红河群体未发现明显遗传分化,从遗传距离来看,珠江和红河长臀(鱼危)净遗传距离为0.000.[结论]长臀(鱼危)野生资源较为贫乏,且海南群体最为严重;认为应将珠江长臀(鱼危)和红河长臀(鱼危)归为同一亚种长臀(鱼危)C.bouderius,而海南长臀(鱼危)作为长臀(鱼危)的另一个亚种.     

基于线粒体控制区部分序列的大青鲨种群遗传结构研究

基于线粒体DNA ( mtDNA)控制区部分序列对采集自太平洋、大西洋、印度洋的5个大青鲨Prion-ace glauca群体165尾成鱼样本进行遗传多样性与遗传结构分析。结果表明：165尾大青鲨的mtDNA控制区片段长为694 bp,共得到110个变异位点,定义了145个单倍型,碱基组成中A为33.46%, T为36.40%, C为18.61%, G为11.53%, G+C含量为30.14%;单倍型多样性指数( Hd )在各个采样点都较高,平均值为0.9973±0.0014,核苷酸多样性指数(π)为0.01510±0.00091,这表明大青鲨群体的遗传多样性水平很高,遗传资源丰富;分子方差分析表明,99.28%的遗传变异出现在种群内,0.72%的遗传变异来自于种群间;采用邻接法构建的系统发育树表明,5个群体间未形成显著的遗传结构,群体间的高基因交流值( Nm )和低遗传分化指数( Fst )揭示了三大洋的大青鲨群体间基因交流频繁,不存在显著的遗传分化。     

基于线粒体控制区部分序列的大青鲨种群遗传结构研究

基于线粒体DNA(mtDNA)控制区部分序列对采集自太平洋、大西洋、印度洋的5个大青鲨Prionace glauca群体165尾成鱼样本进行遗传多样性与遗传结构分析。结果表明:165尾大青鲨的mtDNA控制区片段长为694 bp,共得到110个变异位点,定义了145个单倍型,碱基组成中A为33.46%,T为36.40%,C为18.61%,G为11.53%,G+C含量为30.14%;单倍型多样性指数(Hd)在各个采样点都较高,平均值为0.997 3±0.001 4,核苷酸多样性指数(π)为0.015 10±0.000 91,这表明大青鲨群体的遗传多样性水平很高,遗传资源丰富;分子方差分析表明,99.28%的遗传变异出现在种群内,0.72%的遗传变异来自于种群间;采用邻接法构建的系统发育树表明,5个群体间未形成显著的遗传结构,群体间的高基因交流值(Nm)和低遗传分化指数(Fst)揭示了三大洋的大青鲨群体间基因交流频繁,不存在显著的遗传分化。     

基于线粒体控制区Dloop序列的长臀种群遗传结构分析

【目的】了解长臀Cranoglanis 3个种群的野生资源状况,并对3个种群的物种有效性进行分析。【方法】采用线粒体控制区Dloop基因序列测定技术,分析了珠江水系、海南水系和越南红河水系长臀种群的群体遗传结构及其变异。【结果】在检测的84个个体中共得到43个单倍型,呈现出较高的单倍型多样性与较为贫乏的核苷酸多样性,其中海南长臀C.multiradiatus群体的单倍型多样性(Hd=0.871)和核苷酸多样性(Pi=0.006 4)最低;Tajima’s D中性检验以及核苷酸不配对分析均表明,3个长臀群体趋于稳定,未经历过大规模的种群扩张。Fst分析发现,海南长臀同珠江长臀C.bouderius、红河长臀C.henrici产生了一定的遗传分化,而珠江和红河群体未发现明显遗传分化,从遗传距离来看,珠江和红河长臀净遗传距离为0.000。【结论】长臀野生资源较为贫乏,且海南群体最为严重;认为应将珠江长臀和红河长臀归为同一亚种长臀C.bouderius,而海南长臀作为长臀的另一个亚种。     

松涛水库长臀鮠遗传多样性研究

在测定的海南松涛水库南丰、番加、白沙群体44条长臀线粒体DNA控制区全序列961 bp中,T、C、A、G碱基含量分别为31.2％、21.7％、34.0％、13.1％;共出现26个变异位点,其中多态信息位点18个,简约信息位点14个;共检测到11个单倍型,单倍型多样性为0.8594±0.0169,核昔酸多样性为0.00484±0.00313,呈现出较高的单倍型多样性与较为贫乏的核苷酸多样性.其中白沙群体的核苷酸多样性最高(0.00517±0.001847),番加群体的最低(0.00482±0.004522).Tajima's D(0.36899,P＞0.10)和FuFs (0.09041,P＞0.10)中性检验以及核苷酸不配对分析均表明长臀并未经历过大规模的种群扩张.F分析(-0.00324～-0.01878,P＜0.05)与分子方差分析(-3.87％,P＜0.05)显示群体间无明显遗传分化,表明3个群体隶属于同一种群.就松涛水库长臀而言,建议优先保护白沙群体.     

海南长臀(鱼危)人工繁殖与胚胎发育的研究

使用LHRH-A2+DOM+PG混合催产剂对从海南引进经池塘驯化养殖5冬龄的海南长臀(鱼危)进行催产,并用日产80i光学显微镜观察胚胎发育过程.取得平均催产率88.9%,平均受精率82.3%,平均孵化率68.7%的效果.成熟的卵子为圆球形、淡黄色、粘性卵.在水温24.8～27.0 ℃条件下,其受精卵经细胞期、囊胚期、原肠期、体节出现期、器官出现期和出膜前期等多个发育时期孵化出膜,所需时间为82 h 15 min.拍摄了胚胎发育照片25幅.     

陕西省羚牛mtDNA控制区序列结构和种群遗传多样性分析

为给羚牛(Budorcas taxicolor)秦岭亚种的保护和管理提供有用的信息,调查陕西省秦岭羚牛3个野生种群线粒体DNA(mtDNA)控制区357bp片段的遗传多样性和种群结构。结果显示,67个羚牛个体碱基组成为A+T的平均含量(56.3%)高于G+C含量(43.7%),3个群体mtDNA控制区的变异位点为60个(约占总位点数的17.29%)。核苷酸多样性(Pi)为0.007 48,平均核苷酸差异数(K)为2.052。67个个体分属4个单倍型,单倍型间的平均遗传距离(P)为0.127。说明秦岭羚牛群体mtDNA控制区序列遗传多样性较低,群体间的基因交流较少,有可能出现近亲繁殖的情况。     

长薄鳅(Leptobotia elongata)线粒体DNA控制区遗传多样性研究

对采自泸州(长江干流)、南溪(长江干流)、柏溪(金沙江段)、攀枝花(雅砻江段)、重庆(嘉陵江段)4个流域的45尾长薄鳅(Leptobotia elongata)的线粒体DNA控制区部分序列(798 bp)进行了扩增,共检测出19个单倍型,未发现群体间有共享的单倍型,5群体单倍型多样性在0.833～1.000之间,显示不同流域的长薄鳅群体单倍型类型较为丰富.分析了D-Loop的碱基组成、变异情况和核苷酸序列差异,计算了核苷酸多样性(π)、单倍型多样性(h)、FST值和基因流数值(Nm),构建了长薄鳅不同单倍型分子系统树和中间网络图.5个群体内各序列核苷酸多样性指数 (π) 在0.276 %～0.905 %之间;群体间遗传距离范围为0.0028～0.0092,结果显示长薄鳅自然群体存在较丰富的线粒体控制区序列多态性(h＝0.916,π＝0.00450),Tajima's D统计(–2.09890)和Fu's Fs统计(–7.56940)分析都显示各种群之间差异显著(P<0.05),但FST值(FST<0.05)的分析结果显示重庆、柏溪、南溪、攀枝花和泸洲种群间没有明显的遗传分化,暗示了柏溪和攀枝花种群历史上,可能发生过群体扩张和种群瓶颈,而泸州、南溪和重庆种群一直是平衡种群.Nm值计算结果显示各地理种群间无明显基因交流,暗示了长薄鳅虽然在各条不同的河流里洄游产卵,但并未因此而产生独立分化的群体.所有群体中,泸洲和攀枝花种群的遗传多样性比重庆、柏溪和南溪种群丰富.进行长薄鳅人工繁殖时,可以将遗传多样性较丰富地区的个体补充到人工繁殖中来,以提高长薄鳅的遗传素质,为人工增殖放流提供遗传多样性更丰富的个体.     

基于线粒体控制区全序列的长江中下游鳊的遗传多样性研究

测定了湖南岳阳、江西都昌、上海崇明3个群体42尾鳊线粒体控制区全序列940bp,发现26个变异位点和15个简约信息位点,共检出28个单倍型。转换/颠换比为45.8。在邻接树上,来自不同地点的鳊混杂分布于各分支,没有出现明显的谱系结构和地理聚群。3个群体间的遗传距离为0.004～0.005,Fst值为0～0.05,表明3个群体间没有显著遗传分化,隶属同一种群。岳阳、都昌和崇明群体的核苷酸多样性分别为0.00501、0.00414、0.00409,单倍型多样性分别为1.00000、0.93407、0.97802,其中岳阳群体的核苷酸多态性与单倍型多样性在3个群体中最丰富,建议优先保护。     

中国近海真鲷遗传变异的线粒体控制区序列分析

测定了辽宁东港、广东大亚湾和广西东兴3个海域各15尾真鲷的线粒体控制区5′端660bp的核苷酸序列,发现91个可变位点,64个简约信息位点。在45尾样品中共检测到43个单倍型,3个群体的平均单倍型多样性和核苷酸多样性分别为(0.99～1)和(0.02522～0.02579),表现出较高的单倍型多样性和核苷酸多样性。在真鲷个体NJ树上出现3个谱系,各谱系中不同地理来源的个体比例相当,不呈现明显的地理聚群,推测各谱系大约形成于晚更新世的末期。Tajima’sD呈负值但不显著(P0.08),表明真鲷历史上没有发生快速扩张,种群大小稳定。群体间遗传分化指数Fst都为负值(-0.0001～-0.0188)但不显著(P0.1);AMOVA分析显示遗传变异主要集中在群体内的个体间(100.49%),而群体间的遗传变异很小(-0.49%);表明我国近海真鲷群体有可能是同一种群。     

小型无人机振动特性对超声波传感器的影响

【目的】安全避障是目前无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)领域迫切需要解决的一个难题,利用超声波传感器是无人机避障的重要手段之一,针对无人机飞行过程中机械振动的特性以及对超声波测距传感器的影响进行了研究,以提高超声波测距传感器的精准度,改善无人机作业稳定性。【方法】通过采集无人机不同油门开度的振动数据,进行多信号分析,得到无人机振动强度的空间和频域分布,并根据振动强度的空间分布,测定无人机振动对于超声波测距传感器的误差影响。【结果】随着离无人机中心距离的增加,无人机机臂上振动强度的空间分布存在减弱和加强交替出现的现象,离无人机中心最远处出现最大振动强度;振动幅度随着频率的增加而降低;无人机在载桨运行过程中对于机载超声波测距传感器水平测距影响最大,最大误差达到0.69 m,垂直方向的误差最大为0.20 m。【结论】随着离无人机中心距离和油门的增大,振动强度增大;调整传感器的振动频率可以减少无人机振动对传感器的影响。本研究结果为超声波传感器在农业无人机安全避障方面的应用提供了参考。     

中国植保无人机发展形势及问题分析

植保无人机作为我国农业航空产业的重要组成之一,近年来的迅猛发展和应用引起了人们广泛的关注。为全面、深入地了解中国植保无人机的发展形势及存在的问题,农业农村部农机化司委托华南农业大学国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心统计和撰写了“2016年我国农用植保无人飞机发展形势分析与政策建议”的报告。在此报告的基础上,本文对我国植保无人机的类型、生产企业及保有量分布情况进行了统计和分析,比较全面地展示了中国植保无人机行业的发展状况,总结和提出了目前植保无人机行业发展中在关键施药技术研究、相关标准制订以及监督管理这3个方面存在的主要问题及建议,并对植保无人机的市场前景、关键技术和作业服务模式的发展趋势进行了预测,以期为国内科研机构和企业的科学研究及应用提供参考,加快我国植保无人机产业的发展进程,促进和推动我国植保无人机产业的健康快速发展。     

基于间隙度的无人机林地航拍图像序列拼接方法

无人机林地航拍图像具有的分辨率高、数据量大、边缘丰富的特点,造成了特征点配准中误匹配率的增加,因此本文提出了一种新的无人机林地航拍图像序列拼接方法。分形中的间隙度可用于描述图像区域纹理的粗糙程度,本文首先利用间隙度特征选取图像中局部图像块作为候选区域查找特征点,减少了待配准的特征点数量,提高了特征点配准正确率;其次,采用全局拼接技术变换图像,减少传统拼接中矩阵连乘产生的误差的积累和传播。实验中选取了不同拍摄高度的两组图像序列,将本方法与传统的全局SURF特征方法和降采样图像拼接方法进行了对比,结果显示本方法可以有效拼接图像,同时不会损失原图像的精度信息,并从视觉效果和均方根误差两个角度证明了本文方法优于其他两种方法。      

基于文献计量的全球农用无人机研发应用比较

为全面掌握全球农用无人机的研发态势,对2000—2019年Web of Science数据库中的论文和Derwent数据库中的专利进行分析。结果显示:中国、美国、西班牙、德国、日本和印度是农用无人机研发的主要国家;无人机论文数量前五强机构均来自中国,专利数量前五强机构以美国的公司为主,但农用无人机及植保无人机专利数量前五强机构来自中国的最多;中国在植保无人机研究中占据主导地位,论文和专利数量占全球的比例分别为61%和78%;农用无人机重要论文的产出国为西班牙和美国,而重要专利的产出国为美国和中国;农用无人机研发关注作业系统、测控系统和方法原理等方面,其中植保无人机研发侧重于作业系统和部件;农用无人机在遥感监测、长势监测与估产、植物保护中有广泛应用,在畜禽监管、播种授粉、农业灌溉等方向也逐步得到推广。作业对象信息特征的提取和分析是农用无人机推广应用的关键,未来的研发既要关注终端的作业设备研究,还要深入开展作业对象表型的研究,开发出高敏感度的传感器,适应精准农业的要求。     

基于Cytb基因的江苏省大银鱼种群遗传多样性和遗传结构分析

为了解江苏省湖泊大银鱼（Protosalanx hyalocranius）种群遗传多样性及遗传结构,基于PCR扩增与测序技术对太湖、高邮湖、洪泽湖和骆马湖等4个群体共160尾大银鱼的线粒体Cytb基因序列进行分析。结果显示,160条Cytb基因序列共发现25个变异位点,其中单一信息位点11个,简约信息位点14个。4个群体中共检测到23个单倍型,单倍型和核苷酸多样性分别为0.878±0.014和0.002 1±0.000 1,呈现出高单倍型多样性和低核苷酸多样性模式。4个群体中,高邮湖群体的单倍型多样性最高（0.871±0.031）,太湖群体的核苷酸多样性最高（0.002 9±0.000 1）。洪泽湖群体的单倍型和核苷酸多样性均最低,分别为0.755±0.455和0.001 3±0.000 1。分子方差分析结果显示,大银鱼群体间的遗传变异占15.13%,群体内的遗传变异占84.87%,遗传变异主要发生在群体内。遗传分化指数F_st值统计表明：高邮湖、洪泽湖和骆马湖群体之间无显著性差异,但均与太湖群体存在显著性差异,应将太湖群体与其他3个群体作为不同的进化单元进行管理和保护。核苷酸不配对分布和中性检验结果均显示大银鱼经历了近期的群体扩张事件,推测扩张时间在10.3万~4.1万年前,属于更新世晚期。虽然江苏省4个湖泊大银鱼种群的遗传多样性较高,但其资源量已经呈现出明显衰退迹象,应加强相应的渔业管理和保护措施,合理开发和利用大银鱼资源,做到可持续发展。     

基于线粒体基因标记的太平洋褶柔鱼群体遗传结构及变异分析

为科学管理和开发利用太平洋褶柔鱼（Todarodes pacificus）渔业资源,该研究利用线粒体DNA（mtDNA）细胞色素C氧化酶I（CO I）和细胞色素b（Cytb）两种标记基因对西北太平洋褶柔鱼进行群体遗传结构和变异分析。结果显示：得到太平洋褶柔鱼两种基因片段的序列长度分别为465 bp（CO I）和404 bp（Cytb）,分别定义了18和21个单倍型,总体呈现低单倍型多样性（h=0.493、0.479）和低核苷酸多样性（π=0.0013、0.0014）;遗传分化系数（Fst）值均为负值,而分子生物学方差（AMOVA）分析结果表明该群体变异都来源于种内;太平洋褶柔鱼CO I基因序列的Tajima’s D和Fu’s Fs的中性检验D值和Fs值显著偏离0,且二者显著性检验P＜0.01,与Cytb基因标记的群体结果相似。综上,位于东海和日本海海域的太平洋褶柔鱼种群遗传多样性较低,群体间基因交流频繁未出现遗传分化,且变异基本来源于种内,群体大约在1.2万-1.5万年前出现过种群扩张。故建议将太平洋褶柔鱼划分为一个管理单元,以便该渔业资源更加合理的保护与开发利用。     

无人机可见光遥感木麻黄人工林株数提取方法比较研究

以福建平潭岛木麻黄人工林为研究对象,对比研究基于无人机可见光遥感数据的株数提取方法,探讨多种方法在不同林龄木麻黄人工林株数提取的适用性。通过轻型旋翼无人机获取研究区可见光相片,经预处理生成无人机可见光正射影像（DOM）和冠层高度模型（CHM）;分别选取成熟林、幼龄林6块标准地区域,使用基于冠层高度模型的局部最大值方法（LMC）、基于正射影像的局部最大值方法（LMD）、基于正射影像的多尺度分割方法（MST）提取标准地株数;最后通过3种方法提取的株数和实测数据进行对比分析。结果表明： 3种方法中LMC总体提取精度最高,F_score为0.97,而LMD和MST总体提取精度明显降低,F_score分别为0.90、0.78; LMC方法对幼龄林和成熟林的株数提取精度相近,幼龄林和成熟林的F_score皆为0.97。 LMD方法在成熟林的株树提取精度略高于幼龄林,尤其2种林龄类型的P值相差较大,幼龄林RE：0.97、P：0.81、F_score：0.88;成熟林RE：0.94、P：0.89、F_score：0.91。 MST方法在成熟林的株树提取精度明显高于幼龄林,幼龄林 RE：0.88、P：0.67、F_score：0.76;成熟林RE：0.88、P：0.74、F_score：0.81。因此,3种方法中,LMC总体株数提取精度最高,且适用于不同林龄的木麻黄人工林株数提取,可以满足实时、快速提取木麻黄人工林株数的需求。     

我国农用无人机产业链分析

针对我国现阶段农用无人机产业混乱问题,按照产业链研发、生产、市场、服务等上下游拓展关系,对国内农用无人机产业链上各环节的现状进行研究。结果表明:1)我国农用无人机的研发存在与实际生产脱离的现象,无人机核心科学技术不能满足生产需求;2)现阶段国内虽有大量企业从事农用无人机生产,但无人机生产质量得不到保证,与国外相比存在很大差距;3)农用无人机市场规模巨大,与传统农用机械相比具有较多的优势和机会;4)农用无人机售后服务需要改进的地方较多,存在企业服务理念不明确现象。应警惕国内农用无人机产业混乱问题,建议在研发、生产、市场、服务各节点进行调整,并增强各环节间联系,以促进农用无人机在我国农业植保中的普及,进一步覆盖农业作物全程机械化生产、自动化生产的缺失。     

基于无人机的田间地膜识别算法研究

为了满足基于机器视觉的田间地膜智能识别要求,对垂直拍摄的6叶期单垄单行烟田图像进行研究,分析图像中地膜、烟苗和土壤的RGB和HSV分量的直方图,发现B分量和V分量采用阈值分割法能分割出地膜。对地膜图像进行手动阈值分割、迭代阈值分割、大律法分割和基于遗传算法的最大熵值法等分割算法比较,发现迭代阈值分割算法目标识别率最高,为71%,且处理过程用时较短。通过对无人机不同飞行高度下地膜识别情况分析,发现50 m飞行高度下的地膜识别率最高,为80.06%,地膜识别面积为246.83 m²,地膜覆盖率为30.12%。该研究为残膜的智能识别提供方法和参考。