农杆菌介导的hIL-12基因转化马铃薯的研究

构建CaMv35S启动子驱动人白细胞介素12基因(hIL-12)的植物表达载体pBI121-hIL-12,通过三亲杂交法将重组载体导入根癌农杆菌菌株EHA105,农杆菌介导法转化马铃薯茎段,经卡那霉素抗性筛选,获得28株抗性植株。通过PCR检测,22株为阳性,从PCR阳性植株中随机选取5株,ELISA法检测茎和叶中hIL-12的表达量,其中2株与对照组相比有显著性差异(p<0.001),hIL-12的表达量分别为(3 714.0±48.8)pg/g和(3 465.0±185.0)pg/g,初步表明外源基因hIL-12已经整合进马铃薯基因组中并得到了表达,为进一步研究重组hIL-12的分离纯化和生物学活性奠定了试验基础。     

杂草稻nrDNA ITS片段的PCR扩增条件优化及测定

对杂草稻的nrDNA ITS片段的PCR扩增条件进行了优化并测定,建立的PCR最优体系为：20μL反应体系含1μL模板DNA,0．125mmoL／L dNTPs,0．5μmol／L正反向引物,1U Taq酶,2．0μL 10&#215;Taq PCR Bufter;退火温度为57℃。这样的条件下充分保证了ITS PCR产物的质量和纯度要求,直接测序结果为600bp左右,与网上结果十分类似,表明结果准确可靠。这些ITS片段的系统学信息将为杂草稻的起源进化提供有力的分子水平证据。     

基于转录组测序筛选乌苏里白鲑肌肉生长关键候选基因研究

为了挖掘调控乌苏里白鲑(Coregonus ussurinsis Berg)肌肉生长的关键候选基因,本研究对不同生长速度乌苏里白鲑的肌肉组织进行转录组测序,以期为乌苏里白鲑群体选育提供基础数据。首先,在同等条件下(从混合池中)随机选择乌苏里白鲑F2个体进行实验分组(快长组和慢长组)。接着分别从快长组[体重为(219.20±38.66) g]和慢长组[体重为(74.30±17.86) g]中随机选取10尾样本,取其背部肌肉进行转录组测序。以FDR (false discovery rate)<0.05且|log2(FC)|>1 (FC, fold change)为条件筛选差异表达基因并对其进行GO (gene ontology)和KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,并通过qPCR验证转录组数据的准确性。转录组测序结果显示,共筛选出2 211个差异表达基因,与慢长组相比,快长组中583个差异基因表达上调及1 628个基因表达下调。GO功能注释结果显示,差异基因主要参与细胞过程和结合过程,差异基因显著富集到251条KEGG通路(P<0.05),其中,MAPK信号通路(MAPK signaling pathway)、PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、紧密连接(tight junction)、胰岛素信号通路(insulin signaling pathway)、糖酵解/糖异生(glycolysis/gluconeogenesis)和PPAR信号通路(PPAR signaling pathway)参与细胞生长。之后结合功能注释结果和KEGG,鉴定出肌浆/内质网钙ATP酶基因atp2a1和atp2a2、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因g6pc、生长因子结合蛋白1基因igfbp1以及肌球蛋白重链基因myh1、myh4、myh6、myh7、myh9和myh13等可能与肌肉生长密切相关的基因。本研究共筛选出10个可能与乌苏里白鲑肌肉生长相关的关键候选基因,为今后乌苏里白鲑分子标记辅助育种提供了基础数据。     

采煤沉陷区苦草的生物学特性及其竞争机制

采煤活动所致的动态沉陷湿地具有动态性、高潜水位和生态脆弱性等特点,探明此类人工重构湿地的水生植物群落的生物学特性及其竞争机制,有助于为采煤沉陷区湿地水生植物群落修复提供科学依据。本研究以淮南潘集区人工构建的苦草群落(Ass. Vallisneria natans)为例,采用样方调查法,研究苦草的生物学特性及其与其他水生植物的竞争机制。结果表明,1)沉陷区苦草的生物学特性与浅水湖泊较一致。主要表现在苦草的繁殖方式、传粉方式、生活史方面,但研究区苦草以有性繁殖为主。2)沉陷区苦草能与以种子萌发形成的水烛群丛(Ass. Typha angustifolia)共生,但生物量低;在与形成两年以上的水烛群丛竞争中处于劣势,在水烛群丛盖度达到90%时苦草逐渐消失。3)沉陷区苦草在与浮叶植物莕菜群丛(Ass. Nymphoides peltatum)、苹群丛(Ass. Marsilea quadrifolia)竞争中处于弱势,其盖度、株高、生物量等指标都明显下降。4)沉陷区苦草在与沉水植物竹叶眼子菜群丛(Ass. Potamogeton malaianus)竞争中处于劣势,苦草与沉水植物黑藻群丛(Ass. Hydrilla verticillata)、狐尾藻群丛(Ass. Myriophyllum verticillatum)、大茨藻群丛(Ass. Najas marina)、金鱼藻群丛(Ass. Ceratophyllum demersum)占据不同水层空间,种间竞争不强烈,能较好地共存。总之,苦草较之于相似生长型的植物具有较明显的竞争优势,对于具有不同生活型,尤其是挺水植物和浮叶植物,处于竞争劣势。     

杨树杂交群体苗期生长性状的全基因组选择研究

目的 对杨树生长表型性状进行全基因组选择研究并且实现早期选择具有重要的意义。 方法 以母本丹红杨（美洲黑杨）和父本通辽1号杨（小叶杨）及其杂交F1代为材料,在田间进行施肥和不施肥处理,测定了生长表型性状（地径、株高、茎生物量）。利用3个全基因组选择模型gBLUP、sBLUP、cBLUP和364个基因型的表型观测值对502个基因型进行预测育种值。 结果 丹红杨的茎生物量在高氮和低氮条件下分别比通辽1号杨提高了20倍和33倍。gBLUP对生长表型性状预测结果准确性接近于1,sBLUP预测结果的准确性范围是0.5～0.9,cBLUP预测结果的准确性小于0.2。研究结果表明gBLUP模型预测的结果最准确,cBLUP预测的结果最差。利用gBLUP模型计算的茎生物量育种值把杂交群体划分为双高效型、双低效型、低氮高效型、高氮高效型共4个类型。筛选出优良的基因型16-1-16、16-1-194、13-116、13-73、13-481、13-268、13-286、13-566、13-173、13-578、16-1-65、13-242、16-1-189、13-40、13-608、16-1-170、16-1-22、13-237、13-272、13-335。 结论 丹红杨和通辽1号杨的生长表型性状差异显著。全基因组选择研究结果帮助我们完成了杨树育种工作的早期选择,减少了表型测定成本,提高了育种效率。     

基于DH-YoloX的群养马岗鹅关键行为监测

马岗鹅的行为与其生长状况和福利状况密切相关,马岗鹅关键行为监测对评估其生长性能具有重要的现实意义。为了实现对群养栏马岗鹅关键行为高效率精准监测,该研究探索一种基于YoloX的群养马岗鹅关键行为监测算法（Magang geese behavior monitoring of based on Double Head-YoloX,MGBM-DH-YoloX）,该算法通过减少YoloX的头部数量提升检测效率、使用损失函数减少前景背景干扰、使用迁移训练方式提高网络训练效率等技术对马岗鹅采食、饮水、休息和应激等关键行为及其规律进行分析。MGBM-DH-YoloX首先用Mosaic和Mixup对马岗鹅图像进行数据增强,然后使用增强后的数据集训练模型,并且利用模型检测马岗鹅的关键行为,最后累计得出马岗鹅关键行为的发生时长和行为节律;试验训练集为1 400幅、验证集200幅和测试集为400幅,连续活动视频10 d。结果表明,MGBM-DH-YoloX算法的平均精度为98.98%、检测速度达到81帧/s、内存消耗为2 520.04 MB。对马岗鹅的10 d养殖数据分析发现,MGBM-DH-YoloX能有效观察到马岗鹅随着日龄增长采食次数逐渐减少;试验鹅每日采食与饮水行为同时出现的比例为83.74%,呈现整体相伴趋势,但也从90.78%降低到74.57%,说明马岗鹅采食与饮水行为随着日龄增加呈现出逐渐分离趋势;试验鹅随着日龄增长休息时间逐渐加多,呈现出肉鸭对笼养的适应性逐步增强;应激行为随机性很强,突发性明显,发现人员随机走动等不规范饲喂带来的应激行为占据很大比例。该研究显示MGBM-DH-YoloX算法能利用监控视频对马岗鹅的关键行为进行智能提取,可为家禽智能养殖监管提供技术支撑。     

牛粪和玉米秸秆混合好氧堆肥过程分层规律

好氧堆肥过程常存在分层现象,对于发酵产物的均一性和整体质量存在影响。为探究好氧堆肥物料病原菌灭活的分层情况,该研究以不翻抛（T1）为对照组,设置3组好氧堆肥试验（T2高温期翻抛、T3降温期翻抛、T4高温期和降温期翻抛）,对牛粪好氧堆肥过程中常规理化性质和病原菌去除效率等进行分析,并利用克里格法（KRIGING）对堆体不同位置的温度和含水率进行插值分析。结果表明,4个处理发酵温度均达到了《畜禽粪便堆肥技术规范》要求,高温期最长的处理为T3和T4,达到7 d,T4处理的病原菌去除率最高,达到97.15%;从分层规律来看,堆体含水率从高到低为上层、中层、下层;好氧堆肥物料病原菌去除效率顺序从高到低为中层、下层、上层,4个处理病原菌去除率均不低于95.56%。综合考虑,高温期和降温期翻抛（T4处理）更有利于牛粪和秸秆混合堆肥物料整体实现无害化。该研究可为牛粪好氧堆肥过程中病原菌杀灭和翻抛参数的优化提供技术指导。     

不同发酵程度茶叶对茶垢形成的影响

使用自来水冲泡绿茶、黄茶、乌龙茶和红茶等不同发酵程度的茶叶,将其产生的茶垢分别进行定量、傅立叶红外光谱(FTIR)、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)以及扫描电子显微镜-能谱(SEM-EDS)等理化性质分析.结果表明,红茶产生的茶垢质量显著小于其他茶类,而绿茶、黄茶和乌龙茶的茶垢质量无显著差异...     

遮挡条件下多视角甜椒果实点云三维重构方法

为进行表型原位自动化测量,实现甜椒数字化育种和管理,针对原位果实表型测量中的目标遮挡问题,提出一种多视角甜椒果实点云的三维重构方法。通过虚拟叶片的方法,创建增强数据集,建立基于YOLO v5算法的甜椒果实识别模型,实现对不同遮挡程度果实的识别,同时,构建考虑果实位置与遮挡程度的果实表型采集算法,实现多视角的果实三维数据采集。最后,配准甜椒果实三维点云,提取甜椒表型参数,并通过温室甜椒果实表型,对点云重构方法的有效性进行验证。相较手动测量数据,果实果宽平均相对误差为1.72%,果高平均相对误差为1.60%。试验结果表明,本文所提出的甜椒原位表型点云重构方法,可为遮挡条件下作物表型提供有效的解决思路和可行方法。     

皱纹盘鲍人工育苗的初步研究

为探讨近三十年来我国皱纹盘鲍养殖模式对群体遗传结构产生的影响,利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基 (COⅠ)基因和细胞色素b (Cytb)基因分析了定殖漳州的群体、大连培育蓬莱越冬群体、荣成培育福建越冬群体及长山列岛 (砣矶岛、大钦岛、南隍城岛)皱纹盘鲍群体的遗传多样性与群体遗传结构。结果显示,在259个个体730 bp的COⅠ序列片段中检测到48个变异位点和30个单倍型,6个群体的单倍型多样性为0.586~0.897,核苷酸多样性为0.0056~0.0081。259个个体730 bp的Cytb序列片段中检测到59个变异位点和32个单倍型,6个群体的单倍型多样性为0.605~0.909,核苷酸多样性为0.0077~0.0120。基于COⅠ和Cytb基因的群体间F_st值以及AMOVA结果表明,绝大部分群体之间存在显著的遗传分化,并且遗传变异主要来源于群体内。现行的皱纹盘鲍北鲍南养模式加强了不同群体之间的基因交流,使不同遗传背景的种群二次接触,导致皱纹盘鲍6个群体均具有较高的单倍型多样性和核苷酸多样性;而各养殖群体中的不同选育条件则可能是造成显著遗传分化的重要原因。本研究对分属南北沿海的6个皱纹盘鲍群体的遗传评估将为我国皱纹盘鲍资源的合理利用以及养殖模式对遗传结构的影响提供科学依据。