How well will stacked transgenic pest/herbicide resistances delay pests from evolving resistance?

Resistance has evolved to single transgenic traits engineered into crops for arthropod and herbicide resistances, and can be expected to evolve to the more recently introduced pathogen resistances. Combining transgenes against the same target pest is being promoted as the solution to the problem. This solution will work if used pre‐emptively, but where resistance has evolved to one member of a stack, resistance should easily evolve for the second gene in most cases. We propose and elaborate criteria that could be used to evaluate the value of stacked traits for pest resistance management. Stacked partners must: target the same pest species; be in a tandem construct to preclude segregation; be synchronously expressed in the same tissues; have similar tissue persistence; target pest species that are still susceptible to at least two stacked partners. Additionally, transgene products must not be degraded in the same manner, and there should be a lack of cross‐resistance to stacked transgenes or to their products. With stacked herbicide resistance transgenes, both herbicides must be used and have the same persistence. If these criteria are followed, and integrated with other pest management practices, resistance may be considerably delayed. © 2016 Society of Chemical Industry     

复合性状转基因棉对斜纹夜蛾幼虫取食行为及营养代谢的影响

本文采用培养皿叶盘法和烘干法研究了常规棉‘Daiza 24C’、单价抗虫棉‘GK19’和复合性状转基因抗虫棉‘Daiza 24’对斜纹夜蛾幼虫选择、取食及营养代谢的影响。结果表明,在非选择性条件下,虽然有较多的斜纹夜蛾1龄和3龄幼虫在‘Daiza 24’叶片上停留,但对其的取食量均显著低于‘Daiza 24C’和‘GK19’,表现出明显的拒食现象。在可选择条件下,取食‘Daiza 24’的1龄和3龄幼虫比例均随时间延长呈逐渐下降趋势,对‘Daiza 24’叶片表现出显著忌避行为,趋向于取食‘Daiza 24C’和‘GK19’。‘Daiza 24’对斜纹夜蛾3龄幼虫的相对生长率、相对取食量、食物利用率、食物转化率、近似消化率均存在显著影响,而对5龄幼虫,取食‘Daiza 24’的幼虫除相对生长率和相对取食量显著低于取食‘Daiza 24C’‘GK19’的幼虫外,其他营养指标在取食不同品种间差异均不显著。以上研究结果表明,斜纹夜蛾1龄和3龄幼虫对‘Daiza 24’表现出显著的拒食和忌避行为,‘Daiza 24’对斜纹夜蛾低龄幼虫的营养代谢存在显著影响,但对高龄幼虫营养代谢的影响较弱。     

基于高光谱图像及深度特征的大米蛋白质含量预测模型

为了充分挖掘高光谱图像的光谱信息和图像信息,实现大米中蛋白质含量的无损检测,该文提出一种堆叠自动编码器(stackedauto-encoder,SAE)提取高光谱图像深度特征的方法,在高温(45℃)高湿(95%相对湿度)条件下对市售大米进行放置处理,以6组不同放置时间(0,24,48,72,96和120h)共420个大米样本(每组70个)为对象,利用可见光/近红外高光谱成像仪采集高光谱图像(400～1 000 nm,共478个波段),采用阈值分割法获取样本高光谱图像掩膜,分别提取掩膜后高光谱图像感兴趣区域(region of interest,ROI)的平均光谱信息和图像信息。应用多项式平滑(savitzky-golay,SG)对获取的光谱曲线进行预处理,利用SAE提取光谱深度特征,采用支持向量机回归(support vector regression,SVR)建立预测模型,结果表明训练集决定系数RC2、训练集均方根误差RMSEC、预测集决定系数RP2和预测集均方根误差RMSEP分别为0.976 2、0.068 6 g/(100 g)、0.939 2和0.115 3 g/(100 g)。将图像尺寸统一为28像素?28像素的灰度图并扁平化处理,利用SAE提取图像深度特征,结果表明RC2、RMSEC、RP2和RMSEP分别为0.915 4、0.051 0 g/(100 g)、0.821 0和0.111 8 g/(100 g)。进一步融合光谱信息和图像信息,结果表明RC2、RMSEC、RP2和RMSEP分别为0.971 0、0.077 2 g/(100 g)、0.964 4和0.085 1 g/(100 g),相较于光谱信息,RP2提升幅度2.68%;相较于图像信息,RP2提升幅度17.47%。研究表明,充分挖掘大米样本高光谱图像中的光谱信息和图像信息并进行融合,利用SAE提取光谱-图像融合深度特征,可有效提高模型的预测精度,为大米蛋白质含量无损检测提供了理论依据,具有良好的应用前景。     

水稻工厂化育苗高速秧盘播种落盘机构的设计

针对水稻高速秧盘育秧播种生产线配套技术的需求,设计和改进配套的落盘机构。介绍高速秧盘播种落盘技术的具体流程,概述秧盘叠放的实现方法,探讨抬升秧盘方式的设计和改进,为水稻秧盘育秧播种生产线提供有效的配套支持。     

复合性状转基因棉花对土壤线虫多样性的影响

为了评价复合性状转基因棉花种植对土壤线虫群落结构的影响,分析了大田条件下分别种植3种复合性状转基因棉花s GK321、转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉(双Bt抗虫棉)和转Cry1Ac+Epsps基因棉(抗虫抗除草剂棉)及常规棉石远321的土壤线虫数量、营养类群组成和生态指数。结果表明,与石远321相比,种植3种复合性状转基因棉的土壤线虫数量无显著差异。土壤中共鉴定出20科、36属土壤线虫,包括10属植物寄生线虫、10属食细菌线虫、5属食真菌线虫和11属杂食/捕食性线虫。其中食细菌线虫为优势营养类群,真头叶属(Eucephalobus)、螺旋属(Helicotylenchus)、板唇属(Chiloplacus)、绕线属(Plectus)和原杆属(Protorhabditis)为优势属。3种复合性状转基因棉和石远321种植下土壤线虫群落Shannon多样性指数(H)、优势度指数(λ)、丰富度指数(SR)和成熟度指数(MI、PPI)均无显著差异,只有双Bt抗虫棉土壤线虫群落Pielou均匀度指数有显著差异。说明大田种植3种复合性状转基因棉对土壤线虫群落结构和种类组成的影响不显著。     

深度学习自编码结合混合蛙跳算法提取农田高光谱影像端元

针对农田高光谱遥感影像端元提取和混合像元分解精度不高的问题,该文提出了利用深度学习自编码结合混合蛙跳算法的农田高光谱影像端元提取方法。首先,利用深度学习的栈式自编码模型对高光谱影像进行光谱特征提取,优选出备选端元集合;然后将影像端元提取问题转化为组合优化问题,设计了待优化的目标函数,通过混合蛙跳算法对目标函数进行优化从而实现对最佳端元组合的搜索;最后利用人工合成的不同信噪比农田高光谱数据和真实的农田高光谱影像,将该算法与3种现有的主要端元提取方法进行对比。试验结果表明,本文提出的端元提取算法对20、30和40 dB信噪比影像提取结果的平均光谱角分别达到0.106 88、0.030 32、0.009 94。对20、30和40 dB信噪比影像和真实影像提取结果的均方根误差分别达到0.050 8、0.015 9、0.005 1、0.006 7。与现有的主要端元提取方法相比,该方法具有端元提取精度高、对不同等级噪声鲁棒性好等优势,在农田高光谱遥感监测中具有广阔的应用前景。     

露场叠盘暗化出苗与无纺布覆盖对杂交籼稻成苗特性的影响

为探明露场叠盘暗化出苗（darkened emergence by stacked plates in open space,DE）与无纺布覆盖（seedling mulched with non-woven fabric,NM）协同育秧对机插杂交籼稻成苗特性的影响,该研究于2020-2021年在不同气候条件下以杂交籼稻天优华占为材料,以摆盘出苗（swing-plate emergence,SE）和薄膜覆盖（seedling mulched with film,FM）为对照进行试验,探究DE与NM对出苗微环境与出苗特征以及秧苗素质的影响,并验证其机插适应性。结果表明：1）相对于外界环境,DE提高了出苗微环境的平均温度与平均相对湿度。与SE相比,DE降低了温度与相对湿度变异系数,缩短了种子出苗时间,并大幅提高出苗率与出苗整齐度;较FM,NM改善了秧床微环境,促使秧苗均衡生长;DE+NM有效提高成苗整齐度与成苗率,其中2 a成苗整齐度较DE+FM、SE+NM与SE+FM分别增加了7.22～8.91、3.67～5.55和8.29～10.38个百分点（P<0.05）,2 a成苗率分别提高了4.08～8.09、11.79～14.88和20.10～40.02个百分点（除2021年DE+FM外,P<0.05）。2）DE的成苗密度显著优于SE（P<0.05）,进而增加了单位面积的总根长、白根数、根表面积,及根系盘结力;与FM相比,NM显著增大了单位面积根体积（P<0.05）;DE+NM增加了单位面积的根体积、根表面积、根生物量,同时提高了根系盘结力（除2020年DE+FM外）。3）较其他3种育秧处理,DE+NM显著降低漏插率与伤秧率（P<0.05）,提高3～4苗/穴比例,并增加了每穴苗数。综上所述,DE+NM通过改善育秧环境实现了培育壮秧,秧苗机插效果好,所育秧苗呈现出\     

应用自编码器插补提高猪早期胚胎单细胞转录组分析精度

【目的】自编码器作为一种深度学习算法,在单细胞转录组数据降维和插补分析上具有独特优势。评估自编码器 AutoClass 应用在猪早期胚胎单细胞转录组数据中的可行性,探究不同胚胎激活方式对关键基因和信号传导通路的影响。【方法】收集 3 种不同激活方式（体内受精、体外授精和孤雌激活）的猪早期胚胎单细胞转录组数据,采用 AutoClass 进行数据质控和插补分析,结合下游分析评估 AutoClass 性能。此外,通过差异表达基因（Differential expression genes, DEG）和功能富集分析,比较 3 种类型胚胎的关键基因和信号通路。【结果】经过数据质控和自编码器数据插补,聚类分析精度提高,不同激活方式的猪早期胚胎聚类清晰。单独质控只筛选出 1 287 个 DEG,而自编码器插补后,DEG 数目增加至 11 523 个。功能富集分析进一步挖掘出 3 种不同类型胚胎间显著差异的关键生物学过程和信号通路,如体内受精胚胎的基础生物学过程和细胞代谢,体外授精胚胎的性腺发育和性别决定,以及孤雌生殖胚胎的免疫防御和分泌途径调节。【结论】采用自编码器提高单细胞转录组数据的分析精度,揭示了 3 种胚胎激活方式影响猪早期胚胎发育的关键基因和信号通路,为深入研究猪早期胚胎发育的分子机制提供了新思路。     

农户对区域指数类农业附加险购买意愿的实证研究——以河北棉花种植户为例

美国为规避WTO规则,避免贸易争端,推出了可降低勘察定损成本和个人道德风险的区域指数类农业附加险——叠加收入保护计划(STAX).当前,中国亦面临支棉政策调整、棉农种植意愿趋降等多重压力,如果也实行类似的棉花保险,农户的购买意愿如何?为回答此问题,在剖析STAX内容的基础上,利用河北省棉农调查数据,采用Logit模型对...     

转基因产品检测中标准的使用——以MON810为例

转基因成分检测是转基因产品身份确定的主要手段,目前我国转基因成分检测标准体系有国标、行标以及地标3类,标准覆盖数十种检测参数和上千的动植物源性产品。本文以转基因玉米MON810品系检测为例,从目前转基因产品检测标准的适用范围、技术特点等角度讨论了在转基因产品检测过程标准的使用及其注意事项,为常规的转基因产品检测提供参考和指导。