谷子类甜蛋白基因家族的鉴定与密码子偏性分析

类甜蛋白在植物的生长发育和抵御胁迫过程中发挥作用。利用生物信息学方法对谷子类甜蛋白家族基因组成、结构、启动子顺式作用元件、密码子使用偏性等进行分析。结果表明,谷子类甜蛋白家族包含43个成员,分布在9条染色体上,分为3种基因结构类型,其中16个成员仅包含1个外显子,14个包含3个外显子成员的内含子相位均为1-2型。根据系统发育分析归为12个聚类组,聚类组5中的基因主要来自Ⅲ号染色体,聚类组6中的基因主要来自Ⅰ号染色体,其内含子相位多为1-2型,这些基因可能来自同一祖先基因,与进化过程中的染色体重组事件有关。88.4%的基因参与应激反应,多个基因启动子区含有激素和胁迫响应元件,说明该家族基因在植物抵御胁迫过程中发挥作用。多数基因有效密码子数(ENC)较小,密码子的第3位的G+C含量(GC3s)值分布集中,包含10个最优密码子,均以G或C结尾,表明谷子类甜蛋白家族基因密码子使用偏性强,基因表达潜力高,进化过程中主要受自然选择压力影响。     

基于可见光谱色彩指标Otsu 法的水稻冠层图像分割

水稻冠层数字图像分析技术在水稻生长监测、氮营养诊断及产量预测上具有应用潜力,而水稻像元精确分割、提取是水稻冠层数字图像分析结果准确、稳定、可靠的前提。最大类间方差法(Otsu法)具备分割质量稳定、自适应强的特性,分割效果较好,是一种常用的阈值分割方法。通过提取计算水稻冠层图像9种图像色彩指标R、G、B、CIEL*a*b*色彩空间的L*、a*、b*分量、HSV色彩空间的H分量、绿度叶片指数(GLD)以及植被指数(VIGreen),并以各种图像色彩指标的Otsu法对水稻冠层图像进行分割,比较其图像分割效果。结果表明,水稻和土壤像元的a*、b*、GLD、VIGreen色彩指标双峰性明显,且重叠性小,可作为分割水稻与土壤背景的候选图像色彩指标;基于a*、GLD、VIGreen色彩指标的Otsu法的分割精度较高,且基于a*色彩指标的Otsu法对水稻冠层图像分割效果的信噪比最大、误差率最低,其次是基于VIGreen色彩指标的Otsu法;基于CIEL*a*b*色彩空间的a*色彩指标是Otsu法的水稻冠层图像分割中较优的图像色彩指标。     

基于记忆模拟退火和A*算法的农业机器人 遍历路径规划

【目的】解决农业机器人大田作业时遍历路径规划的问题。【方法】提出一种记忆模拟退火与A*算法相结合的遍历算法。首先通过记忆模拟退火算法搜索出任务最优目标点行走顺序,然后使用A*算法进行跨区域衔接路径规划。【结果】仿真试验结果表明,该算法规划的遍历路径曼哈顿距离比传统模拟退火算法减少了9.4%,遍历路径覆盖率能达到100%,重复率控制为4.2%。【结论】记忆模拟退火通过为传统模拟退火算法增加记忆器,增强了跳出局部最优陷阱的能力,提高了算法所得解的质量。该研究结果可为农业机器人遍历路径规划提供理论基础。     

CYP11A1、CYP17A1、CYP19A1基因在小尾寒羊下丘脑-垂体-卵巢轴的表达

为揭示类固醇生成相关基因CYP11A1、CYP17A1、CYP19A1在绵羊多羔繁殖中的作用,以不同繁殖力小尾寒羊为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术检测CYP11A1、CYP17A1、CYP19A1基因在小尾寒羊大脑、小脑、下丘脑、垂体、子宫、卵巢、输卵管中的表达。结果表明:CYP11A1基因主要在小尾寒羊卵巢、输卵管、子宫内表达;CYP11A1基因在单羔小尾寒羊卵巢的表达极显著低于多羔群体(P0.01),在子宫的表达量极显著高于多羔群体(P0.01);CYP17A1基因主要在小尾寒羊卵巢、输卵管、下丘脑表达;CYP17A1基因在多羔小尾寒羊群体下丘脑、子宫的表达量显著低于单羔群体(P0.05)。CYP19A1基因主要在小尾寒羊卵巢、下丘脑表达。本究结果提示CYP11A1、CYP17A1基因可能参与小尾寒羊多羔性状的调控。     

固醇类物质对鹅颗粒细胞胆固醇转运相关基因表达的影响

【目的】揭示胆固醇转运相关基因在鹅不同发育阶段卵泡中的表达模式及固醇类物质对颗粒细胞上述基因表达的影响。【方法】首先应用RT-qPCR技术检测SREBP-2、STADR4、STAR和CYP11A1在产蛋高峰期鹅卵巢内不同发育阶段卵泡中的mRNA表达水平;然后分离鹅F1卵泡颗粒细胞体外培养,24 h后分别添加不同浓度胆固醇、25-羟胆固醇和洛伐他汀(胆固醇合成限速酶抑制剂)处理,最后使用MTT法检测细胞活性和RT-qPCR技术检测上述基因表达量。【结果】四个基因在不同发育阶段卵泡中的表达模式相似;高浓度胆固醇显著增加细胞活性(P0.05),25-羟胆固醇和洛伐他汀则降低细胞活性。随着胆固醇浓度升高,四个基因表达量均先升高后下降;25-羟胆固醇显著抑制SREBP-2和STAR的表达(P0.05);升高洛伐他汀浓度使SREBP-2表达量先降低后升高,与其余三个基因相反。【结论】胆固醇转运和类固醇激素合成相关基因表达量受固醇种类和浓度调节,并且与卵泡类固醇激素合成密切相关,这为揭示鹅卵泡发育机制和提高产蛋量提供了理论参考。     

铁皮石斛茎段类原球茎的诱导及植株再生

以铁皮石斛幼嫩的带节茎段为外植体,通过研究植物生长调节剂对类原球茎诱导、增殖和分化的影响,筛选出适宜铁皮石斛类原球茎植株高效再生的条件。结果表明:类原球茎诱导的最适培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 1.0 mg/L+土豆泥60 g/L+活性炭0.5 g/L+蔗糖25 g/L+琼脂6.5 g/L,茎段接种45 d后,类原球茎诱导率为97.78%;类原球茎增殖和分化的最适培养基为MS+6-BA 2.5 mg/L+IBA 1.0 mg/L,培养30 d,增殖倍数为7.94,培养至60 d,丛生芽诱导率为97.33%;再生苗在MS+NAA 0.5 mg/L培养基中培养30 d,生根率达到100%。     

A型塞内卡病毒RT-LAMP检测方法的建立及应用

为建立一种利用逆转录环介导等温核酸扩增(RT-LAMP)快速检测A型塞内卡病毒(SVA)的方法,从SVA细胞培养液中提取总RNA,根据SVA VP1基因序列,设计一套对应目的片段6个区域的4条特异性引物进行核酸扩增,建立RT-LAMP检测方法。利用建立的RT-LAMP检测方法对口蹄疫病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪瘟病毒、猪伪狂犬病病毒与塞内卡病毒进行特异性试验。将SVA VP1质粒10倍梯度稀释液作为模板(1×10~0～1×10~7拷贝)进行RT-LAMP和RT-PCR反应,测试RT-LAMP检测方法的灵敏性。采集疑似发病猪的鼻腔拭子和水疱液共126份样品,应用RT-LAMP和RT-PCR检测,加入SYBR GreenⅠ进行可视化鉴定。结果表明,与传统RT-PCR相比,RT-LAMP检测方法灵敏度高1 000倍,且与其他病毒无交叉反应,具有高度敏感性和特异性。临床样品检测结果显示,鼻腔拭子样本SVA阳性率为29.6%,水疱液样本SVA阳性率为100.0%,2种方法检测结果一致,符合率为100%。综上所述,本研究建立的RT-LAMP检测方法准确、简便、经济有效,尤其适用于现场和基层实验室对SVA的快速诊断。     

乌鲁木齐地区不同生境土壤捕食性螨类群落结构及其多样性研究

[目的]研究土壤捕食性螨类群落结构及其多样性特征,为开发利用及保护乌鲁木齐地区农林害虫捕食性天敌资源提供科学依据.[方法]采用塔氏( Tullgren)分离法和群落多样性分析方法对该区不同生境土壤捕食性螨类资源的群落结构、多样性及其季节动态变化进行比较分析.[结果]乌鲁木齐市不同生境土壤农林害虫捕食性螨类3643只,分别隶属于2目21科38属.其中前气门目螨类有5科11属,中气门目螨类有16科27属,其中优势类群为美绥螨属Ameroseius、囊螨属Asca、真长须螨属Eustigmaeus和表刻螨属Epicrius 等四类,占总捕获量的61.57;.常见类群为背刻螨属Epicriopsis、毛绥螨属Lasioseius、吸螨属Bdella、肉食螨属Cheyletus、寄螨属Parasitus、真派盾螨属Euparholaspulus、尾足螨属Uropoda、维螨属Veigaia、厉螨属Hypoaspis、土厉螨Ololaelaps等10类,占总捕获量的30.47;,其余14类为稀有类群,仅占总捕获量的7.96;.在不同生境土壤捕食性螨类个体数和类群数之间差异均为显著(P＜0.05),其中自然榆林最高,菜地最低,个体数顺序为自然榆林＞植物园＞菜地＞防护林＞居民点＞草地.群落类群数及个体数的垂直分布均具有表聚性,不同生境及不同土层间差异均为极显著(P＜0.01),个体数和类群数在不同季节之间差异显著(P＜0.05),其顺序为夏季＞秋季＞冬季＞春季.群落相似性系数在不同生境样地之间基本上属于中等不相似(0.25≤q＜0.50).群落多样性指标在不同生境间差异显著(P＜0.05),其中Shannon - Wiener多样性指数(H)顺序为自然榆林＞植物园＞草地＞菜地＞居民点＞防护林.Margalef丰富度指数(M)顺序为自然榆林＞草地＞植物园＞防护林＞居民点＞菜地.[结论]乌鲁木齐地区土壤捕食性螨类资源相当丰富,因此,为了加强农林害虫的生物控制、提高绿色农产品产量,亟待进一步加强此类资源的保护利用研究.     

水土流失山地套种类芦后马尾松生长变化规律调查研究

在水土流失山地进行马尾松"小老头"林套种类芦研究,结果表明:马尾松树高总生长量随年份的增加而逐步增加,其中种植后前2年与对照的差异不大,3~6年差异开始显著体现,7年差异最大;树高年平均生长量随年份的增加则表现出先增加后减少的趋势,且在种植6年后与对照的差异达到最大;胸径总生长量、胸径年平均生长量随时间的推移而逐步增加;材积平均年生长量表现出先上升后下降的规律;套种类芦后马尾松的密度得到提高,林分密度趋向稳定。