向日葵锈病抗性相关microRNA的挖掘及其靶基因预测

前期利用高通量测序技术及生物信息学分析方法,在向日葵上预测筛选到10个差异表达的新microRNA （miRNA）可能与锈病抗性相关。本试验利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术,对筛选到的10个miRNA做进一 步的定量验证。结果表明,相比于水处理的健康叶片(对照组A),接种锈菌300生理小种的叶片中（抗病组B）HanmiR21 、Han-miR25、Han-miR42表达量呈上调趋势,Han-miR11、Han-miR34、Han-miR43、Han-miR47、Han-miR67 表达量呈下调趋势;接种锈菌737生理小种的叶片中（感病组C）Han-miR25、Han-miR42的表达量呈上调趋势, Han-miR11、Han-miR21、Han-miR34、Han-miR43、Han-miR47、Han-miR67表达量呈下调趋势。qRT-PCR的检测 结果与前期高通量测序结果80%相一致。利用miRanda软件预测靶基因,10个miRNA共预测到117个靶基因,其 中86个靶基因获得其生物信息学功能注释。运用miRBase数据库,对10个新预测miRNA进行同源性分析发现,新 预测的10个miRNA与拟南芥、烟草、水稻等作物中参与病害逆境胁迫响应的miRNA有较高相似性（62%～100%）。 定量检测和验证miRNA作用的靶基因时发现,抗病组表达量上调的Han-miR21对应的靶基因有1个下调、表达量 下调的Han-miR43对应的靶基因有3个上调,符合miRNA与其靶基因互作的规律。     

转基因抗虫玉米环境安全性及我国应用前景

转基因抗虫玉米在生产上应用对于促进玉米增产、保障国家粮食安全具有巨大潜力。种植转基因玉米的环境安全性是公众对于应用这一生物技术产品最为关心的问题。本文从基因漂移、对玉米田节肢动物多样性的影响、靶标害虫的抗性及其治理策略和转基因抗虫玉米研发应用现状及其经济效益等方面对转基因抗虫玉米的生态影响研究进行了回顾,分析了种植转基因抗虫玉米的潜在生态风险,展望了我国转基因抗虫玉米的应用前景。     

转基因抗虫玉米对节肢动物多样性影响研究进展

随着基因工程技术的发展,越来越多的转基因抗虫作物进入商业化应用,为农业生产带来诸多惠益的同时,对农田生态环境安全也可能存在潜在的风险,特别是抗虫作物对农田节肢动物多样性的影响一直是研究热点。本文通过对靶标生物和非靶标生物影响研究方法及已有研究结果的总结分析,分析了节肢动物多样性研究方法的局限性,提出了可行性建议,以期为我国抗虫玉米环境安全评价研究提供参考。     

基于改进YOLOv4-Tiny的蓝莓成熟度识别方法

为实现自然环境下蓝莓果实成熟度的精确快速识别,该研究对YOLOv4-Tiny网络结构进行改进,提出一种含有注意力模块的目标检测网络（I-YOLOv4-Tiny）。该检测网络采用CSPDarknet53-Tiny网络模型作为主干网络,将卷积注意力模块（Convolution Block Attention Module,CBAM）加入到YOLOv4-Tiny网络结构的特征金字塔（Feature Pyramid Network,FPN）中,通过对每个通道的特征进行权重分配来学习不同通道间特征的相关性,加强网络结构深层信息的传递,从而降低复杂背景对目标识别的干扰,且该检测网络的网络层数较少,占用内存低,以此提升蓝莓果实检测的精度与速度。对该研究识别方法进行性能评估与对比试验的结果表明,经过训练的I-YOLOv4-Tiny目标检测网络在验证集下的平均精度达到97.30%,能有效地利用自然环境中的彩色图像识别蓝莓果实并检测果实成熟度。对比YOLOv4-Tiny、YOLOv4、SSD-MobileNet、Faster R-CNN目标检测网络,该研究在遮挡与光照不均等复杂场景中,平均精度能达到96.24%。平均检测时间为5.723 ms,可以同时满足蓝莓果实识别精度与速度的需求。I-YOLOv4-Tiny网络结构占用内存仅为24.20 M,为采摘机器人与早期产量预估提供快速精准的目标识别指导。     

锦鲤microRNA-137系统进化、靶基因验证及表达分析

为了探究microRNA-137(miR-137)与锦鲤体色形成的关系,实验对已报道的14种鱼类miR-137前体序列(precursor miR-137, pre-miR-137)进行比对,利用最大似然估计法(Maximum Likelihood Estimate, MLE)构建系统进化树,同时荧光定量PCR (quantitative realtime PCR, qRT-PCR)分析其在体色发生阶段和不同组织中的相对表达水平,并预测其靶基因,随后对靶基因进行GO和KEGG分析,最后通过荧光素酶实验验证miR-137-3p与靶基因的靶向关系,并分析miR-137-3p与靶基因mRNA的表达变化。结果显示,锦鲤与鲤的pre-miR-137序列相似度最高,且pre-miR-137序列在所有鱼类中具有较高的保守性。对miR-137靶基因进行GO和KEGG分析,多个靶基因富集在色素沉积、色素细胞分化等信号通路。定量结果显示,锦鲤出膜后11 d(day post hatching, dph) miR-137-3p表达量达到最高,随后显著降低;miR-137-3p在锦鲤不同组织中均有表达,在眼和肌肉中表达量较高,在皮肤和鳍条等色素细胞存在的组织中也有较高表达,且白色组织表达量显著高于红色组织。荧光素酶实验结果显示,miR-137-3p可结合在mitfa 3′-UTR上并抑制其表达,但对sprb并无显著抑制作用;miR-137-3p与mitfa和sprb在不同发育阶段存在显著负相关,但在组织中不存在相关性。本研究发现,miR-137在鱼类进化过程中高度保守,与锦鲤体色形成具有一定的相关性,且可靶向调控mitfa参与体色的形成,以上结果为进一步探讨miR-137在锦鲤体色形成中的作用提供基础数据。     

Proposal for a unified nomenclature for target‐site mutations associated with resistance to fungicides

Evolved resistance to fungicides is a major problem limiting our ability to control agricultural, medical and veterinary pathogens and is frequently associated with substitutions in the amino acid sequence of the target protein. The convention for describing amino acid substitutions is to cite the wild‐type amino acid, the codon number and the new amino acid, using the one‐letter amino acid code. It has frequently been observed that orthologous amino acid mutations have been selected in different species by fungicides from the same mode of action class, but the amino acids have different numbers. These differences in numbering arise from the different lengths of the proteins in each species. The purpose of the present paper is to propose a system for unifying the labelling of amino acids in fungicide target proteins. To do this we have produced alignments between fungicide target proteins of relevant species fitted to a well‐studied ‘archetype’ species. Orthologous amino acids in all species are then assigned numerical ‘labels’ based on the position of the amino acid in the archetype protein. © 2016 The Authors. Pest Management Science published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry.     

基于YOLOv4的猪只饮食行为检测方法

针对猪舍环境下猪只饮食行为自动化检测程度较低的问题,提出了一种基于YOLOv4的猪只饮食行为检测模型.基于多时间段、多视角和不同程度遮挡的猪只饮食图像,建立了猪只饮食行为图像数据库,利用YOLOv4深度学习网络的深层次特征提取、高精度检测分类特性,对猪只饮食行为进行检测.结果表明,基于YOLOv4的猪只饮食行为检测模型...     

拖拉机经济寿命计算问题的研究

采用系统工程和农业机器运用管理学等多学科相结合的研究方法,对拖拉机经济寿命计算时的目标选择问题及其计算模型进行了探讨;分别以平均单位工作量费用最小、年均费用最小、年均纯收益最大以及单位工作量纯收益最大为拖拉机经济寿命计算目标,并对其计算方法进行了阐述;给出了不同目标下群体拖拉机经济寿命的计算模型和单台拖拉机经济寿命的计算模型,从而为进一步研究拖拉机经济寿命提供了新思路.     

豫南稻茬麦区优质高产小麦育种目标探讨

分析了豫南稻茬麦区小麦育种工作的现状,依据独特的生态气候条件、耕作制度和小麦生产水平,结合几个推广品种的性状特点,提出了应以培育优质高产、稳产、耐湿、多抗、早熟小麦品种为目标。具体性状指标要求:选育半冬性多穗型品种,产量三要素中要突出单位面积穗数和穗粒数,千粒重要求中等或偏上即可,早熟或中熟,灌浆速度快,半矮杆,抗倒伏能力强,耐湿抗病,适应范围广,播期弹性大,抗逆力强。     

基于CLT-VBN整合框架的农户生态耕种行为研究

为从农户利己特性出发找到打破“治病不治土”恶性循环的关键点,整合解释水平理论（CLT）和价值-信念-规范理论（VBN）,以农户与耕地生态恶化的心理距离（时间、概率和空间距离）为着眼点,利用402份陕西省粮食种植户的调查数据和PLS-SEM方法,构建“心理距离-后果意识-责任归属感-规制感知-生态耕种行为”概念模型,并进行模型检验,分析不同类型生态耕种行为的差异。结果显示：1）概率距离越近、对耕地生态恶化后果意识越强以及对耕地生态保护相关非正式规制感知程度越高的农户,其生态耕种行为实施度越高,但农户对自己所在村民群体责任归属感的增强会降低其生态耕种行为实施度。2）时间距离越近,越能通过增强后果意识、降低责任归属感提升农户生态耕种行为实施度,但同时会通过降低非正式规制感知抑制行为实施,这会抵消时间距离对生态耕种行为的间接促进作用,空间距离通过增强后果意识可提升生态耕种行为实施度,但也会被责任归属感的抑制作用抵消。3）与农药减量和保护性耕作行为相比,心理距离对化肥减量行为直接影响不显著,非正式规制感知的增强会降低农户化肥减量行为实施度。因此,建立合理的耕地生态与农户生产利益间的紧密联结是保障耕地生态安全的有效途径。政府应当为农户提供耕地生态恶化与农业生产之间关系的明确数据和信息、分担和弱化农户群体对耕地生态保护的道德责任感、强化农户参与耕地生态保护的利得感、增强农户实施生态耕种行为的技术可获得性和群体氛围。