空间自相关性对冬小麦种植面积空间抽样效率的影响

空间抽样是实现区域农作物面积高效估算的重要手段,农作物分布受自然条件等因素影响普遍存在空间自相关性,但以往针对空间相关性对农作物面积抽样效率的影响研究明显不足。该研究选取安徽省凤台县为研究区,通过2017年4月4景GF-1全色多光谱影像(Panchromatic and Multispectral, PMS)与Google Earth高空间分辨率影像相结合提取研究区冬小麦。设计10种抽样单元尺度、3种抽样外推方法、2种相对允许误差和5种样本布局方式,构建多种冬小麦面积空间抽样方案。利用全局莫兰指数(global Moran’s index)评价不种尺度下抽样单元内冬小麦面积比的空间自相关强度,分析空间自相关性对冬小麦面积抽样效率(抽样误差、样本容量和空间布局)的影响。研究结果表明,抽样单元内冬小麦面积比的空间自相关强度随单元尺度的增大而减小,全局莫兰指数相应地由0.75降至0.50。无论在何种尺度下抽样单元内冬小麦面积比都呈显著的空间正相关性;抽样外推冬小麦面积总体的误差随空间自相关强度的减小呈先减小后明显增大的趋势。在10种抽样单元尺度中,当抽样单元尺度为2000m且抽样比为5%时,无论采用何种抽样方法外推总体的误差均为最小(简单随机抽样、系统和分层抽样外推总体的相对误差分别为17.94%、9.48%和1.82%);当相对允许误差设计为5%时,简单随机抽样外推总体所需样本容量随空间自相关强度的降低从660降至56。而分层抽样的样本容量不受空间自相关性的影响;5种样本布局方式中,采用分层随机抽样方式外推冬小麦面积总体的平均相对误差、平均变异系数和均方根误差最小,分别为1.82%、3.19%和0.11×108 m2。该研究可为有空间自相关存在下的农作物面积空间抽样方案合理设计提供参考依据。     

基于GF-1和Sentinel-2时序数据的茶园识别

由于茶园大多分布在地形复杂的山区,地块破碎,分布零散,形状差异大、植被混杂且茶园所处环境长期受到云雨的影响,增加了茶园遥感识别的难度与不确定性,针对这一问题,该研究提出了利用高分1号(GF-1)和哨兵2号(Sentinel-2)时序数据提取茶园的方法,以浙江省武义县王宅镇为研究区,采用GF-1号为主要数据源,并利用MODIS地表反射率产品和Sentinel-2反射率数据,基于时空融合算法得到时间分辨率5 d的10 m Sentinel-2完整的时序数据。综合利用GF-1在空间细节方面的优势和重建的Sentinel-2高观测频率时序数据在反映茶树生长过程方面的优势,分别基于GF-1的光谱和纹理特征及GF-1的光谱、纹理特征和Sentinel-2时序特征两种特征组合方式,采用随机森林算法提取茶园。结果表明,GF-1光谱、纹理信息结合Sentinel-2时序信息分类结果的准确率、错误率、精确率、召回率和F1分数分别为96.91%、3.09%、89.00%、83.09%和0.86,仅基于GF-1光谱和纹理信息的分类准确率、错误率、精确率、召回率和F1分数分别为94.72%、5.28%、73.09%、84.61%和0.78,添加时序信息分类结果总体优于未添加时序信息的分类结果。表明高空间分辨率结合高频率时序遥感数据是提高茶园分类精度的有效手段。     

探地雷达树木根系定位与直径估算

针对树木根系的探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)检测图像复杂、解译困难、自动化程度低且精度不高等问题,该研究提出了一种基于YOLOv3的树根自动识别和参数估计的方法。通过不同的根预埋试验分析了根直径、掩埋深度和朝向对根系识别和预测的影响,对比评估了在复杂现场环境下该方法与商业软件常用的阈值分割方法的识别效果。结果表明算法可实现根系自动提取和双曲线顶点定位,对根双曲线的识别准确率和召回率分别达到了96.62%和86.94%,根系参数预测的总平均相对误差在10.57%以内。该方法具有较高的识别准确率和鲁棒性,可实时地对树木根系进行检测并进行根系参数预测,对树木根系无损检测具有重要意义。     

MC1R c.676A>G与山羊皮肤色素沉积的关系及其对黑色素合成的影响

为探讨山羊MC1R基因c.676A>G突变与山羊皮肤色素沉积的关系,及其对黑色素合成和cAMP信号通路下游色素相关基因表达的影响：一方面采用直接测序法检测酉州乌羊及其杂交后代群体(120个个体)MC1R基因c.676A>G的突变情况,用色差仪测量不同基因型个体的腹部皮肤色度值,分析c.676A>G突变与皮肤色素沉积的关系;另一方面,构建野生型(MC1R c.676A)和突变型(MC1R c.676G)真核表达载体,采用脂质体介导法转染到小鼠皮肤黑色素瘤细胞(B16-F10)中进行过表达,利用酶标仪检测各组细胞黑色素含量的差异,并通过实时荧光定量PCR方法检测各组细胞中cAMP信号通路下游色素相关基因(MITF、TYR、TYRP1、DCT)的表达差异性。结果显示：酉州乌羊及其杂交后代群体中,c.676A>G位点均以GG基因型占优势,不同基因型群体的皮肤色度值差异不显著(P>0.05)。MC1R突变组(MC1R c.676G)细胞中的黑色素含量极显著(P<0.05)高于MC1R野生组(MC1R c.676A)。MITF、TYRP1和DCT基因在MC1R突...     

甘蓝型油菜BnWRKY41的理化性质分析及BnWRKY41-2在花青素合成中的功能解析

甘蓝型油菜BnWRKY41-1通过负调控花青素合成相关基因的表达而显著抑制拟南芥叶片花青素的积累。为深入了解同源拷贝BnWRKY41-2在花青素合成过程中的作用,对BnWRKY41-1和BnWRKY41-2进行生物信息学分析,并从甘蓝型油菜品种‘中双11’中成功克隆BnWRKY41-2的全长编码序列,分别转化烟草和拟南芥 wrky41-2突变体,对其亚细胞定位和在花青素合成中的调控作用进行分析。结果表明,BnWRKY41两个拷贝均具有典型WRKY结构域,N端不含跨膜结构和信号肽,二级结构主要由无规则卷曲组成,蛋白质修饰以磷酸化为主。BnWRKY41-2定位在细胞核中,在拟南芥 wrky41-2突变体背景下异源表达 BnWRKY41-2 基因使突变体叶片中的花青素含量恢复到野生型水平,而且可显著调控花青素积累相关基因的表达。这些结果表明BnWRKY41-2与BnWRKY41-1在蛋白质结构及理化性质方面相似,并且在调控拟南芥叶片花青素积累方面发挥类似的生物学功能,起负调控作用。     

猪泛素C端水解酶L1基因的克隆与序列分析

从人泛素C端水解酶L1(UCH_L1)基因出发,在dbEST数据库中同源搜索,找到1条与人UCH_L1基因编码氨基酸同源性较高且在香猪背最长肌中表达的EST(BM194679).通过电子克隆和进一步RT-PCR试验验证,获得猪UCH_L1基因全长cDNA序列,其全长 1 105 bp,开放阅读框(ORF)位于60～728 bp,编码223个氨基酸.同源性分析结果表明,与人、鼠UCH_L1基因cDNA编码区(CDS)同源性分别为91.2%和86.5%,蛋白质序列同源性均为96.6%.对该基因编码蛋白的结构和功能预测显示含有2个典型的疏水性区域,不含有信号肽,存在1个UCH_L1(pfam01088)保守结构域和多个磷酸化位点,属UCH_L1蛋白家族,故将该基因命名为猪泛素C端水解酶L1基因(登录号AY495532).     

2种植物激素对黄姜种子萌发的影响

用不同浓度的6-BA和GA3对黄姜种子进行处理,并对处理后的黄姜种子发芽率进行观察,结果表明:用6-BA 50 mg/L处理的黄姜种子,其发芽率最高,为72.5%,和GA3100 mg/L,50 mg/L,10 mg/L处理黄姜种子的发芽率无显著差异,其发芽率分别为69%,71%,69.5%,这4种浓度的药剂诱导黄姜种子萌发的效果最好。     

闽引圆叶决明辐射变异后代新品系(86134-32-3)的若干特性

从60Coγ射线辐射闽引圆叶决明86134牧草种子种植后代中筛选出性状稳定的优良变异后代新品系86134-32-3。M4代田间小区品比试验表明,与原品种86134相比,新品系植株叶子生长数、干物质含量、粗脂肪含量、氨基酸总量和单位产量都有大幅度的提高,达到显著或极显著水平;其植株茎叶比大幅度下降。新品系植株的其余营养成分、包括生殖生长期在内的农艺性状均保持原品种特性。     

中子辐照及其与赤霉素复合处理水稻种子对水稻苗期生长的影响

以快中子脉冲堆对水稻种子进行中子辐照后用赤霉素(GA3)处理,对处理的种子发芽和幼苗生长情况进行研究。结果表明,红矮B和CB的致死注量为486×1010/cm2,绵恢2009为900×1010/cm2,明恢63和绵恢2095则为1350×1010/cm2;半致死注量:红矮B和CB为198~486×1010/cm2之间,绵恢2009约为486×1010/cm2,明恢63为629.48×1010/cm2,绵恢2095为774.69×1010/cm2。辐射敏感性表现为保持系>恢复系,即红矮B、CB>绵恢2009>明恢63>绵恢2095。赤霉素为有效的中子辐射防护剂,40和80mg/L是水稻中子辐照复合处理适宜的浓度。