不同微量元素肥料对大豆的增产效果

研究了锌、硼、钼肥在淮北地区大豆上的增产效果。结果表明 :3种微肥均可增加大豆的单株结荚数、百粒重、单株粒重和产量 ,提高经济效益。其效果是 :锌肥 +钼肥 >硼肥 >锌肥 >钼肥。     

典型湖泊边缘区丰水期营养状态及其影响因子研究—以蚌湖为例

为探讨影响典型湖泊边缘区藻类生长的主要水质因子,于2011年7月测定了蚌湖的叶绿素a含量,并对其分布特征及相关性进行分析。结果表明,叶绿素a(Chl.a)浓度的变化范围为0.55～1.56mg/m3,表现出一定的空间差异性,以入湖口处和湖尾区最大。总氮(TN)为0.699～2.596mg/L,以湖尾区最高;总磷(TP)浓度整体较低,最大值仅为0.0318mg/L;N/P浓度比均大于30,表明蚌湖为磷限制性湖泊。根据修正的卡尔森营养状态指数,丰水期蚌湖均处于贫-中营养水平,其中湖尾区条件最适宜藻类繁殖。由相关性分析结果可知,TN、TP、pH、COD和NO-3-N为藻类生长的主要影响因子;其中,Chl.a含量与COD呈显著正相关,一定浓度范围内的COD增长会促进藻类生长繁殖;不同于国内大多数淡水湖泊,Chl.a含量与pH值呈显著负相关,主要原因是蚌湖水体碱度较高,大部分区域pH值超过了藻类生长的最适范围。     

香蕉CRISPR/Cas9基因编辑技术体系的建立

【目的】建立香蕉CRISPR/Cas9基因编辑技术体系,为在香蕉上利用CRISPR/CAS9技术开展香蕉基因功能研究和香蕉育种工作开辟新的路径。【方法】根据香蕉A基因组八氢番茄红素脱氢酶(phytoene dehydrogenase,PDS)基因组序列,利用在线工具ZiFiT Targeter Version 4.2确定合适的CRISPR/Cas9靶标序列,选择其中一个位点作为靶标位点,设计包含靶标基因MaPDS序列的sgRNA。利用一套改良的CRISPR/Cas9多靶点载体系统,以pYLg RNA-Lac Z-U6a质粒为模版,Overlapping PCR法构建U6a-sgRNA表达盒,再利用Golden Gate Cloning法将U6a-sgRNA表达盒克隆到pYLCRISPR/Cas9载体中,构建以MaPDS为靶标基因的pYLCRISPR/Cas9-sgRNA载体。构建的质粒含Cas9p和sgRNA表达盒,其中Cas9p由P_(Ubi)启动子驱动,sgRNA由水稻来源的RNA启动子U6a驱动。将构建好的载体转入农杆菌EHA105,转化香蕉主栽品种巴西蕉胚性细胞悬浮系,获得抗性再生植株。设计PCR引物扩增包含靶标序列的MaPDS序列片段,检测和分析再生植株MaPDS被编辑的情况。【结果】试验选择MaPDS作为CRISPR/Cas9靶标基因,设计一个靶标位点,利用Overlapping PCR法获得了U6a-sgRNA表达盒,利用Golden Gate Cloning法将其克隆到pYLCRISPR/Cas9的Bsa I位点,成功构建了针对MaPDS的pYLCRISPR/Cas9-sgRNA载体。经过农杆菌浸染、抗性筛选、抗性胚诱导、萌发及生根,最终获得抗性独立转化株系129个。其中,71个株系出现白化表型,产生白化表型的几率达55%。失绿突变体的出现意味着MaPDS蛋白功能丧失。随机取转化株系中的白化表型株系33个和正常表型株系14个,提取其叶片基因组DNA,扩增含有MaPDS的靶位点片段,序列分析结果表明,白化表型株系的MaPDS靶位点序列发生了基因编辑。主要是在靶位点附近增加1个碱基T或A,或是在靶位点附近或下游发生碱基颠换或转换,出现非靶标位点突变。这些突变形式均能导致MaPDS蛋白翻译错误,从而使MaPDS蛋白丧失功能,表现为白化。转化株系中表型正常植株的MaPDS靶位点序列与野生型一致,未检测到变异。【结论】成功在香蕉体内实现了对内源MaPDS的定点敲除,获得了基因定点敲除的突变体株系,为进一步利用基因编辑技术在香蕉上的应用奠定了基础。     

基于Levenberg-Marquardt算法的杨树枝干建模

采用改进的Levenberg-Marquardt算法对杨树枝干模型进行参数拟合。为实现杨树动态三维可视化,采用实地测量法获得不同林龄杨树胸径,根据杨树胸径随林龄生长变化趋势选择胸径生长模型函数,采用改进的Levenberg-Marquardt算法对其进行参数拟合。采用图像处理方法获得不同枝与主干之间的关系,根据趋势曲线选择主枝随轮枝深度变化的关系函数,利用类心形曲线方程建立主枝长度与轮枝深度之间的关系,采用改进的Levenberg-Marquardt算法进行拟合。经实验数据分析,拟合算法与数学模型能较好地对杨树枝干生长进行模拟,并利用OpenGL软件将动态模拟方程进行三维可视化,可视化效果图能真实地反映杨树生长过程。     

建设宜居宜业和美乡村

<正>习近平总书记在党的二十大报告中提出“全面推进乡村振兴”，强调“建设宜居宜业和美乡村”。这是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局、坚持以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴，对正确处理好工农城乡关系作出的重大战略部署，必将为新时代新征程全面推进乡村振兴、加快农业农村现代化指明前进方向。     

基于SegNet与三维点云聚类的大田杨树苗叶片分割方法

准确分割单个杨树叶是无接触提取杨树苗叶表型参数的前提,针对大田杨树苗的复杂种植环境,本文提出一种基于SegNet与三维点云聚类的大田杨树苗叶片分割方法。首先对Kinect V2相机进行标定,对齐RGB与深度数据,滤除背景,获得RGB与深度数据融合数据;然后针对RGB与深度融合数据采用语义分割算法SegNet对杨树苗叶与杨树干进行分割;为了更好地分割出单个杨树叶,对分割的杨树叶区域重构出三维点云,采用基于几何距离的kd-tree对单个树叶进行分类。对采集的单株树苗与多株树苗数据进行了实验分析,采用SegNet与FCN分别对杨树苗叶区域与茎区域进行分割,结果表明,SegNet对叶、茎检测准确率分别为94.4%、97.5%,交并比分别为75.9%、67.9%,优于FCN;对叶区域采用不同距离阈值的kd-tree算法进行单叶分割分析,确定了适合杨树叶的分割阈值。实验结果表明,本文提出的分割算法不仅能分割出单株杨树苗的叶片,也能分割出多株杨树苗的单个叶片。     

基于SegNet与三维点云聚类的大田杨树苗叶片分割方法

准确分割单个杨树叶是无接触提取杨树苗叶表型参数的前提,针对大田杨树苗的复杂种植环境,本文提出一种基于SegNet与三维点云聚类的大田杨树苗叶片分割方法。首先对Kinect V2相机进行标定,对齐RGB与深度数据,滤除背景,获得RGB与深度数据融合数据;然后针对RGB与深度融合数据采用语义分割算法SegNet对杨树苗叶与杨树干进行分割;为了更好地分割出单个杨树叶,对分割的杨树叶区域重构出三维点云,采用基于几何距离的kd-tree对单个树叶进行分类。对采集的单株树苗与多株树苗数据进行了实验分析,采用SegNet与FCN分别对杨树苗叶区域与茎区域进行分割,结果表明,SegNet对叶、茎检测准确率分别为94.4%、97.5%,交并比分别为75.9%、67.9%,优于FCN;对叶区域采用不同距离阈值的kd-tree算法进行单叶分割分析,确定了适合杨树叶的分割阈值。实验结果表明,本文提出的分割算法不仅能分割出单株杨树苗的叶片,也能分割出多株杨树苗的单个叶片。     

环鄱阳湖区蔬菜地土壤中有机氯农药分布特征及生态风险评价

利用GC-ECD对环鄱阳湖区11个县市蔬菜地土壤中有机氯农药测定的数据,研究蔬菜地土壤中有机氯农药残留状况,并进行生态风险评价。结果显示,蔬菜地土壤中HCHs、DDTs、氯丹和六氯苯均有检出,且DDTs、HCHs的残留量较高,总有机氯农药含量范围为2.39～47.28μg·kg-1。从整体上分析,处于工业分布区域的土壤中有机氯农药含量高于其他区域。有机氯农药组成特征研究表明,该地区土壤中除个别采样点有机氯农药主要来自于早期残留外,大部分地区有新的污染源输入。与国内其他地区蔬菜地土壤相比,环鄱阳湖区蔬菜地土壤中有机氯农药含量较低。生态风险分析显示,环鄱阳湖区蔬菜地土壤中HCHs残留对于土壤生物的风险较低,而DDTs可能对鸟类和土壤生物具有一定的生态风险。     

鄱阳湖流域溶解态重金属行为特征及健康风险评价

通过测定鄱阳湖流域各断面及入湖口水体溶解态重金属Cu、Zn、Pb和Cr的含量水平,调查了重金属在季节和空间变化下的行为特征,并运用美国环保局推荐的健康风险对其引起的健康风险进行了初步评价。结果表明：鄱阳湖流域不同溶解态重金属季节行为特征差异显著,Cu和Cr主要由人为因素主导,而Zn和Pb受自然因素影响更多;其空间行为特征由开采的矿山分布和人为源释放主导,这在赣江和乐安江表现尤为明显;流域健康风险大小依次为湖区〉信江〉抚河〉赣江〉乐安江〉修河,由化学非致癌物Cu、Zn、Pb引起的健康危害的个人年均风险值远低于国家辐射防护委员会推荐的通过饮水途径最大可接受风险值5.00×10-5a-1,而化学致癌物Cr的健康危害的风险值超出可接受水平,比化学非致癌物高出5～6个数量级,是主要的健康风险污染物,需引起风险决策部门的重视。     

DCPTA在油菜上应用试验

DCPTA是引进美国先进技术,国内外专家联合研制开发,并经农业部肥料质检中心监测,可使各类作物增产15～40%的无毒、无残留、无公害的强力高效增产剂.其作用机理是直接作用于细胞核,调控作物生长,提高光合作用和酶的活性,增强作物对养分的吸收,从而达到显著增产、改善品质的目的.我站应用中国农业大学作物学院研制的DCPTA(绿享天宝)在油菜上作了应用试验.