近红外光谱技术在饲料常规成分分析中的应用现状及展望

控制饲料质量、检测饲料原料的成分是饲料生产中非常重要的一环。简述近红外光谱技术（NIRS）的原理、特点及优势,综述NIRS在饲料常规营养成分分析检测中的应用现状,从模型数据库建立、在线实时检测实现及检测仪器研制方面,对其发展前景进行了展望。     

田间冬小麦抽穗期长势分析——基于可见-近红外光

为了快速估测大田冬小麦叶绿素含量指标,指导冬小麦抽穗期追肥管理,基于光谱分析技术在可见光和近红外波段(325~1 075 nm)处,对陕西省杨凌区揉谷镇粮食基地的冬小麦进行长势检测、分析。试验在1 000 m×600 m区域内划分为30个采样区进行数据采集,使用ASD Field Spec Hand Held光谱辐射仪(Analytical Spectral Devices.,USA)采集冬小麦的冠层光谱反射率数据,使用SPAD-5 0 2 Plus便携式叶绿素仪测量小麦倒一叶和倒二叶的叶绿素指标(SPAD值),使用G738 CM型手持式GPS记录采样点的位置信息。分别进行冠层光谱反射率小麦倒一叶和倒二叶的预处理,结果表明:冠层反射光谱倒二叶的SPAD值相关系数高于倒一叶。基于相关性分析,选取4个敏感波段538、661、740、850 nm分别与预处理前后的光谱数据进行多元线性回归分析,结果表明:预处理后的模型精度较高,建模精度R2=0.8 3,验证建模精度R2=0.7。同时,绘制了大田作物长势分布图,可为冬小麦抽穗期追肥提供支持。     

计算机视觉在脱水姜片在线分选中的应用

目前,脱水姜片的分选主要靠人工完成,分选精度不高,结果不稳定.为此,研究设计了一套基于计算机视觉的在线分选装置;开发了基于物料颜色参数的实时算法,对物料图像进行特征提取和一系列处理;运用双缓冲技术提高系统运行速度.试验结果表明,分选出的成品中含有的合格姜片达到95.5%,系统测量速度快、分选精度高且运行稳定,满足在线实时分选要求.     

玉蜀黍黑粉菌环介导等温扩增检测体系的建立及应用

 本文根据玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis )的UmPep1、UmPit2和UmSee1基因各设计4套环介导等温扩增(LAMP)引物,从中筛选出1套引物对LAMP反应体系进行3因素(Bst DNA聚合酶浓度、Mg²⁺浓度、内外引物浓度比)3水平的优化试验。并对优化的U. maydis LAMP反应体系进行特异性、灵敏度及田间检测可行性试验。特异性试验表明,该方法能特异性检测U. maydis,而与其他病原菌的DNA没有交叉反应;灵敏度试验表明,该反应体系的最低检出限为44 fg·μL^-1 pEasy-Pep质粒DNA,制作的标准曲线可对U. maydis进行定量分析。该方法也适用于在U. maydis侵染前或侵染早期对田间样品进行检测,对现场采集的172份田间样品进行检测,其中140个样品显示为阳性。本研究所建立的LAMP体系具有特异性好、灵敏度高、重复性好的特点,并能在45 min内完成对田间样品的检测,是快速、定量检测U. maydis的有效手段。     

Induced expression of sucrose synthase and alcohol dehydrogenase I genes in phytoplasma-infected grapevine plants grown in the field

Interaction between phytoplasma and grapevine at the physiological level is still poorly understood, as are plant defence mechanisms against the pathogen. This study investigates the level of gene expression of three selected genes in a large number of grapevine plants belonging to six disease/cultivar groups (healthy Chardonnay, Bois noir-infected Chardonnay, Flavescence dorée-infected Barbera and Prosecco, and recovered Barbera and Prosecco). All plants were grown in vineyards in uncontrolled conditions in order to represent the physiology of disease as accurately as possible. Sucrose synthase was significantly upregulated in infected plants of all cultivars with the lowest P -values in cvs Chardonnay and Prosecco ( P  < 0·001) and median fold-change around 2. This clearly indicates that carbohydrate metabolism changed in infected compared to healthy or recovered plants. Alcohol dehydrogenase I was significantly upregulated in infected relative to healthy Chardonnay plants ( P  < 0·05) indicating that alcoholic fermentation, a sign of hypoxic conditions, was induced in infected plants. Heat shock protein 70 was upregulated in infected compared to recovered plants only in cv. Prosecco. Linear discriminant analysis showed that classification of samples into disease status groups based on gene expression was highly accurate (82%), indicating that the response of field-grown plants to phytoplasma infection at the level of expression of selected genes was so intensive and uniform that it was possible to detect it in grapevine plants regardless of natural variables.     

双重real-time PCR定量测定小麦条锈菌潜伏侵染方法的建立与应用

 小麦条锈病是我国小麦生产上的重要病害之一。为高效准确地定量检测处于潜伏侵染阶段的小麦条锈菌,本研究根据已发表的小麦条锈菌和寄主小麦的引物,设计了各自的探针,建立了双重real-time PCR检测方法。为排除多个引物互作造成的干扰,对小麦条锈菌引物探针体系、小麦体系以及二者的双重real-time PCR体系进行了比较。CT值相关线性回归分析证明,引物之间互作很小,对定量检测无影响。已知浓度样品经梯度稀释,进行灵敏度检测,确定了双重real-time PCR对小麦条锈菌DNA和小麦DNA准确定量测定的最小检测限为0.4 pg和0.5 ng。同时建立了小麦条锈菌和小麦各自的标准曲线。用此方法检测来自两个不同地区的田间样本,得到的分子病情指数(MDI)与随后的发病趋势一致。本研究建立的双重real-time PCR分析方法可靠、高效、低误差,是对本实验室已有小麦条锈菌潜伏期分子检测方法的进一步优化。     

烟粉虱模式识别受体βGRPs的先天免疫应答

为探索烟粉虱的β-1,3-葡聚糖识别蛋白(BtβGRP)在烟粉虱先天免疫过程中的重要作用,对烟粉虱中鉴定的3个BtβGRPs基因编码的蛋白质进行结构分析,并与其它物种的23个同源蛋白进行系统进化分析,同时通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q RT-PCR)检测分析球孢白僵菌侵染烟粉虱不同虫态不同时间点后BtβGRPs的时间表达模式。结果显示:经鉴定3个BtβGRPs蛋白序列均含有βGRP家族特有的保守性结构域,即糖苷水解酶活性结构域;且3个BtβGRPs独自聚在进化树的一支上,可能参与烟粉虱特有的级联路径;3个BtβGRPs基因在不同虫态和不同诱导时间点与对照相比,除BtβGRP3在卵期未表达外,均有上调表达趋势,但诱导程度不同;成虫诱导24~36 h后达到峰值,比卵和若虫稍晚,可能是由于烟粉虱成虫体表有白色蜡粉等物质,延迟了球孢白僵菌对虫体的侵染。研究表明3个BtβGRPs蛋白可能参与了烟粉虱对真菌侵染的免疫反应,有可能成为烟粉虱生防的新靶标。     

土壤因子对海洋多粘类芽胞杆菌L_1-9在黄瓜根表土壤定殖的影响

本试验考察了土壤温度、有机质含量和pH对海洋生防细菌多粘类芽胞杆菌L_1-9在黄瓜根表土壤中定殖的影响。采用实时荧光定量PCR方法检测了不同时期黄瓜根表土壤中菌株L_1-9的16S r DNA拷贝数。结果表明,土壤有机质含量、土壤温度和pH对菌株L_1-9在黄瓜根表的定殖有显著影响(P0.01)。25℃定殖数量最高,为5.79×108拷贝/g土,是15℃时的3.4倍;添加有机肥20~40 g/kg土壤,可以促进菌株L_1-9在黄瓜根际定殖;pH 7时,菌株L_1-9在黄瓜根表土壤中的定殖数量最高。本研究为海洋生防菌L_1-9防治黄瓜土传病害提供了理论依据。     

应用real-time PCR评价三种杀菌剂对小麦条锈病的防治效果

为更加精确有效地评估杀菌剂对小麦条锈病的防效,本研究利用real-time PCR检测潜育阶段的分子病情指数(molecular disease index,M DI)并结合田间病情分析,对三种杀菌剂的防效进行评价。春季返青后在品种铭贤169和京0045试验小区的诱发中心接种小麦条锈菌夏孢子,待充分发病后将其铲除。设置播种前2%立克秀拌种,接种后21和28 d分别喷施25%阿米西达和30%苯甲-丙环唑1 500倍液三种处理。发病后调查不同处理的普遍率和严重度,计算病情指数和AUDPC。结果表明,阿米西达和苯甲-丙环唑对小麦条锈病具有良好的防效且能够明显抑制发病中心的扩展,而经立克秀拌种对该病害的防治效果和发病中心扩展的抑制作用均不理想。对京0045于发病中心接种后24和33 d采样,经双重real-time PCR定量检测,计算MDI。结果显示潜育检测获得的M DI与AUDPC之间均具有极显著的相关性;阿米西达和苯甲-丙环唑对潜育期小麦条锈菌的扩展具有明显的持续抑制作用,而立克秀拌种仅对小麦条锈菌潜伏初期的扩展表现出一定的抑制作用。     

小波变换在土壤有机质含量可见/近红外光谱分析中的应用

使用高光谱仪ASD Field Spec在波长范围400~1 000 nm内采集有机质含量不同的土壤原始光谱;之后,求取土壤原始光谱及其A值的一阶导数(一阶导数光谱);对以上两类一阶导数光谱进行小波去噪处理;并分析这两类一阶光谱在去噪前、后,光谱形态的变化情况,以及它们与有机质含量相关性的改善程度。结果表明:(1)土壤原始光谱及其A值的一阶导数中含有大量噪声,严重影响了对光谱曲线波形轮廓、特征信号点和有机质吸收特征的识别。(2)经小波去噪处理后,土壤原始光谱及其A值的一阶导数中的噪声被有效去除,一阶导数光谱的清晰度明显改善,光谱质量显著提高。(3)去噪后的土壤原始光谱的一阶导数,呈开口向下的"喇叭口"状,波长范围567~598 nm内与有机质含量呈较为稳定、显著的负相关性。(4)去噪后的土壤原始光谱A值的一阶导数,波形呈"凹"状,波长范围524~535 nm内与有机质含量呈比较稳定、显著的正相关性。