基于高光谱和激光雷达遥感的水稻产量监测研究

【背景】快速、准确地估算水稻产量对于肥水精确管理及国家粮食政策的制定至关重要。高光谱与激光雷达遥感作为2种不同的主被动监测技术,为水稻长势信息获取提供了多样化手段。【目的】对比2种遥感监测手段在不同生态点的独立数据集中的验证精度,寻求可移植性强的产量估算模型,对水稻长势监测提供理论与技术支撑,及为精确农业提供科学指导具有重要意义。【方法】本研究通过实施3年(2016—2018年)包含不同地点、不同品种与不同氮素水平的水稻田间试验,在抽穗后各时期同步获取点云数据和光谱数据,结合线性回归与随机森林回归来估算产量,探究抽穗后点云数据与光谱数据估算水稻产量的差异;同时评估产量模型在不同数据集的时空可移植性,寻求可移植性强的产量估算模型。【结果】利用点云数据估算产量的精度(R²=0.64—0.69)优于光谱数据的估算精度(R²=0.20—0.58);基于线性回归的产量估算模型,其验证精度明显优于基于随机森林回归的产量模型;产量模型在同一生态点的可移植性更强(不同生态点:RRMSE 16.69%—17.85%;同一生态点:RRMSE 11.37%—12....     

不同温度处理下水稻高光谱及红边特征分析

通过田间试验,测定了3个温度处理下2个品种的水稻冠层不同生育期高光谱反射率及水稻叶片叶绿素含量等生物物理参数,对水稻叶绿素浓度与温度进行了相关分析,并对不同生育期不同温度处理下水稻冠层光谱的变化规律及红边特征进行了对比.结果表明:叶绿素浓度随温度升高而下降,水稻均在孕穗期近红外肩区的反射率达到最大,其反射率随温度胁迫的加深而下降,但晚上增温情形除外.国稻6号(杂交稻)在不同生育期不同温度处理下的光谱曲线差异比武运粳7号(粳稻)明显.国稻6号在抽穗期红边面积和红边幅值达最大值,在孕穗期红边位置达最大值;除晚上增温情形外,武运粳7号在孕穗期3个红边参数达最大值,受高温胁迫后,红边位置向短波方向移动.     

猪皮肤组织块冷冻保存方法的研究

以二甲基亚砜、甘油和乙二醇为冷冻保护剂,以3种浓度(10%、20%、30%)在2种降温条件下探讨适合猪耳皮肤组织冷冻保存的最适条件和方法以及复苏后对皮肤组织生长能力的影响.结果表明: 快速冷冻条件下各处理均无组织块生长.慢速冷冻条件下复苏后组织块的存活率均为100%, 各冷冻保护液3种浓度的平均生长率分别为14.29%、56.52%和8.70%, 差异显著.20%甘油保护液下采用慢速冷冻方法复苏后组织块的生长率达82.35%, 极显著高于其他组和对照组.新鲜和冻存后的细胞培养均采用组织块培养法, EDTA-牛血浆贴覆, 97.78%的新鲜样本组织块能较好生长,且扩展能力强.     

猪圆环病毒衣壳蛋白单克隆抗体的制备

以大肠杆菌表达的猪圆环病毒2型(PCV2)重组衣壳蛋白(GST-CAP2)为抗原,以一定的免疫程序接种BALB/c小鼠后,取其脾细胞与骨髓瘤细胞SP2/0按常规杂交瘤技术进行融合.以GST-CAP2以及猪圆环病毒1型(PCV1)重组衣壳蛋白(GST-CAP1)为包被抗原,经间接ELISA筛选获得2株能稳定分泌针对PCV的单克隆抗体的杂交瘤细胞株(M1和G1).通过dot-ELISA、Western-blotting以及间接免疫荧光(IFA)技术证明G1株分泌的单抗同时识别PCV1和PCV2, 而M1株分泌的单抗则特异性针对PCV2.该单抗的制备将为进一步建立快速检测PCV的方法奠定基础.     

中国硬叶兜兰主要分布区居群表型多样性分析

研究基于硬叶兜兰(Paphiopedilum micranthum)表型变异,通过相关性、主成分以及聚类等分析,对9个硬叶兜兰野生居群的22个表型性状指标进行了调查研究,探究硬叶兜兰居群间及居群内表型多样性,为硬叶兜兰资源的进一步保护和利用奠定基础。结果表明:硬叶兜兰在居群间具有丰富的表型多样性,居群内变异较少。平均表型分化系数(Vst)为64%,居群间表型分化高于居群内表型分化。22个性状的平均变异系数(CV)范围为9.52%～31.48%,9个居群平均变异系数为14.55%～18.51%,在表型间差异显著,在居群间差异不显著。主成分分析表明,花纵径等花部性状和株高等营养性状是硬叶兜兰变异的主要因素。Pearson相关性分析表明,株高、中萼片长和花瓣长与大部分性状都呈现显著正相关;冠幅、叶片数等营养性状与海拔存在显著正相关性,而花横径、花纵径等生殖性状与海拔存在显著或极显著负相关性。聚类分析结果表明,9个居群可以聚类为3个类群,和硬叶兜兰地理分布距离一致。     

TGF-β信号通路在鱼类性别决定与分化中的作用

脊椎动物性别分化和性腺发育的分子机制保守,但不同类群的最上游的性别决定基因却大不相同,尤其是鱼类,其性别决定基因表现出明显的多样性。性别决定包括环境性别决定和遗传性别决定,环境性别决定主要受温度、光照、激素和pH等的影响,而遗传性别决定一般由位于性染色体上的性别决定基因决定。转化生长因子-β(transforming growth factorβ, TGF-β)信号通路参与介导了多种生物学过程,近年来很多研究表明,鱼类有多个性别决定基因都是TGF-β信号通路的成员,且该信号通路对于鱼类的性别分化也有重要的作用。本文总结了鱼类已报道的性别决定基因或候选基因,详细综述了TGF-β信号通路在鱼类性别决定与分化中的各种功能,并探讨了该信号通路参与鱼类性别决定的可能机制,这对认识TGF-β信号通路在鱼类性别决定、分化中的作用和性控育种有重要意义。     

海带孢子体光合活性对不同温度和光照的响应

为了从生理生态学角度解答温度和光照对海带孢子体生长过程的影响,探索海带孢子体对温度和光环境的生理响应机制,实验在测定养殖海域海带孢子体生长参数的基础上,设定了6、10、14和18°C 4个水温梯度的海带孢子体暂养实验,以及它们在0、25、70、133、230、317、421、582、786μmol photons/(m2·s) 9个光合有效辐射(PAR)梯度下的光合活性荧光参数测定。结果显示:①在6°C水温条件下,海带孢子体荧光参数Fv/Fm和Fv/F0最大,分别为0.71和2.40;在18°C水温条件下,其Fv/Fm和Fv/F0最小,分别为0.65和1.85;②暂养海带孢子体的光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(qN或NPQ)在18°C水温条件下达到最大,分别为0.92和3.29;③海带孢子体的快速光曲线随着光合有效辐射(PAR)的增强呈现先上升后下降的趋势;④海域养殖海带孢子体的最大叶长增长速率、叶宽增长速率和干重增重率分别为1.34 cm/d、0.33 cm/d和1.01 g/d。研究表明,海带孢子体干重生长率变化与不同水温条件下的快速光曲线变化一致,高温抑制了海带孢子体光合效率;...     

基于不同分析方法研究磷酸根在矿物表面吸附机制的进展

磷素是植物生长必需的营养元素,也是联系生态系统中生物与非生物作用的关键元素。对磷酸根在矿物表面吸附反应机制的深入认识,有助于了解其在陆地和水环境中的形态、迁移、转化和生物有效性。本文主要综述了磷酸根在常见(土壤)矿物表面吸附机制的研究进展。各种分析技术或方法,如OH–释放量分析、Zeta电位分析(电泳迁移率测试)、等温滴定量热法、原子力显微镜、X射线光电子能谱、红外光谱、核磁共振波谱、X射线吸收光谱、表面络合模型、量子化学计算等,均以不同方式揭示磷酸根在不同矿物体系的吸附机制。磷酸根在矿物(尤其是铁、铝氧化物)表面的吸附通常伴随着水基和羟基的交换。一般认为磷酸根在矿物表面主要形成双齿双核、单齿单核内圈络合物,且受pH的影响较大。pH以及磷酸根在矿物表面的吸附密度影响内圈络合物的质子化状态。在低pH、高磷浓度、较高反应温度、较长吸附时间,以及弱晶质矿物吸附等条件下矿物表面吸附的磷可在矿物表面转化形成含磷的表面沉淀,造成矿物溶解转化以及磷生物有效性的进一步降低。最后展望了磷酸盐在矿物-水界面吸附有关的研究热点和方向。     

无锡地区鸡群禽流感疫苗免疫效果

对江苏省无锡地区鸡群使用禽流感H5和H9灭活疫苗或活疫苗后的免疫水平进行了监测。结果显示：母源抗体水平越低,抗体上升幅度越大,且抗体达到最高时所需的时间越短;H5单价灭活苗与H5＋H9二联灭活苗产生H5的抗体效果差异不大。通过对其他禽类和鸟类的临床样品检测发现：应加大对野禽及鸟类的监测力度,防止携带该病毒传播给家禽。这一监测结果对有效防控该病具有重要的实践价值。     

脑部特异表达rtTA调控元件转基因小鼠的构建

为获得一种可调控基因表达系统,避免传统转基因在胚胎发育早期表达的毒性作用或致死作用以及基因过度表达而造成难于分析的复杂多表型,应用分子生物学方法将四环素反式激活子rtTA克隆到仅在脑部能被激活的钙调蛋白依赖性蛋白激酶CaM kinase Ⅱα亚基启动子之后,将其通过显微注射方法注入FVB小鼠受精卵雄原核中获得四环素调控系统中反应组分的转基因工具鼠.经PCR及Southern检测,最终得到3只阳性小鼠(1公2母),表达检测结果显示,其中仅2只(1公1母)后代检测到rtTA表达产物.结果表明已成功构建四环素调控系统中的转基因工具鼠,为今后研究其他脑部基因功能提供便利.