超声辅助酶法提取罗非鱼皮胶原蛋白及其溶解特性

以罗非鱼皮为原料,探究了超声辅助酶法提取罗非鱼皮胶原蛋白的最佳工艺及其溶解特性。采用超声功率、加酶量、超声时间作为单因素试验自变量,并进行响应面优化,求得使胶原蛋白得率最高的提取条件。将罗非鱼皮超声辅助酶法所得胶原蛋白(Ultrasonic pepsin-soluble collagen, UPSC)和常规酶法所得胶原蛋白(Pepsin-soluble collagen, PSC)进行蛋白得率、紫外光谱及溶解特性分析比较。结果显示：最优提取工艺为超声功率165 W、超声时间26 min、加酶量1.67%,此条件下UPSC得率(62.26%)显著高于PSC(29.02%)。紫外光谱分析得到二者的最大吸收峰均在230 nm而不是280 nm处,符合Ι型胶原蛋白特征。在不同pH条件下,UPSC的相对溶解度几乎均高于PSC。研究表明：超声辅助酶法是一种高效、环保、简便的提取罗非鱼皮胶原蛋白的方法,适合工业化生产。本研究不但提供了超声辅助酶法提取罗非鱼皮胶原蛋白的最佳工艺,而且所得胶原蛋白得率高、相对溶解度较好,为其在食品加工方面的应用提供了依据。     

多工位海带自动夹苗系统设计与试验

目前筏式海带养殖主要依赖传统人工夹苗方式,为了解决人工海带夹苗过程中劳动强度大、工作环境恶劣等问题,设计了一种多工位海带夹苗机,主要由苗绳解旋装置、旋转扩绳装置、气动夹苗装置等组成。采用了30工位同时解旋夹苗方式,实现苗绳快速等距分段解旋和30棵海带苗同时夹苗;设计了一种浮动旋转偏心扩绳夹苗装置,实现扩绳头穿透交织三股绳形成缝隙,夹苗爪夹取海带苗根至苗绳上沿;利用扭矩测量和阻力动态检测系统软件对多工位海带夹苗旋转扩绳结构进行数据理论分析;设计了海带自动夹苗控制系统,实现多工位夹绳、旋转偏心扩绳、成排插苗苗绳解旋等过程的自动控制。结果显示：苗绳的进给长度为2.3 m, 30段夹苗平均每段70 mm,同时收缩距离至50 mm,苗绳松弛、缝隙变大,扩绳头椭球d 5×12扩?16 mm苗绳,最大苗绳扭矩0.44 N·m,插绳阻力为42 N,扩绳电机功率为0.25 kW;夹苗产量为2 450棵/h,是人工夹苗的2.45倍。整根苗绳分段等距解旋夹苗,大幅提高了夹苗工作效率、成功率,降低伤苗率,自动化程度高。该研究为藻类养殖装备研发应用提供参考。     

基于深度学习算法的京津冀地区综合干旱评估模型构建

及时准确的干旱评估对社会经济发展和农业生产具有重要的指导意义,当前的干旱评估指标通常仅考虑植被或降水等单方面影响因素,在实际干旱评估中存在一定的局限性。本研究综合考虑降水、温度、地形等多个干旱致灾因子,以主要产粮基地京津冀地区为例,基于2007-2017年地表温度（Land Surface Temperature,LST）、归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）以及降水等多源数据,利用深度学习框架Tensorflow构建以标准化降水蒸散发指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI）为目标值的综合干旱评估模型。利用决定系数（R2）和均方根误差（RMSE）对模型进行测试;利用站点标准化降水指数（Standardized Precipitation Index,SPI）、土壤相对湿度数据以及2016年京津冀地区的气象灾害数据,从时间和空间上对模型的可靠性进行验证。结果表明：模型的训练集和测试集在不同月份上均表现较好（R2均大于0.5而RMSE均小于0.55）。模型输出的综合干旱指数（Comprehensive Drought Index,CDI）在密云站上与SPI和SPEI接近,变化趋势基本一致,并且与站点SPI和土壤相对湿度的相关系数分别大于0.7和0.4,均通过了0.01水平的显著性检验。空间上,相较于SPEI,CDI计算的2016年3-7月京津冀地区干旱事件结果与实际情况符合度更高,表明该模型适用于京津冀地区干旱评估。     

基于多课程融合的虚拟仿真实验的设计与教学实现——以玫瑰设施栽培虚拟仿真实验为例

虚拟仿真实验教学可有效解决传统实践教学的难点,是高校教学改革的发展方向。针对园艺相关课程教学特点及实践教学存在的问题,以玫瑰设施栽培虚拟仿真实验为例,提出通过串联线索的多课程融合的虚拟仿真实践教学。通过项目教学,采用虚实互补的方式,按照递进式实验安排,以虚拟仿真技术模拟设施栽培工作环境及生产过程,紧扣生产实际,达到使学生掌握智慧农业生产基本原理和园艺植物栽培技术的目的。同时建立教与学两端评价机制,提升教学效果。     

冬瓜果实形状的主基因+多基因遗传分析

果实形状是评价冬瓜外观品质的一个重要指标。开展冬瓜果实形状遗传研究、分析其遗传机制,为冬瓜优质育种提供依据。本研究以圆球形冬瓜YO-16和圆柱形冬瓜KX-8为亲本,构建4个世代(P1, P2, F1,F2)遗传群体,并结合主基因+多基因混合遗传模型对冬瓜果实的纵径、横径和果形指数进行遗传及相关分析。结果表明,果形指数与果实纵径、果实横径间呈极显著相关性,其中果形指数与果实纵径的相关性最大。果实纵径的最适合遗传模型是MX2-AD-AD,符合2对加性-显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,其主基因和多基因遗传率分别为87.008 5%和4.796 8%;果实横径和果形指数的最适合遗传模型都是MX2-ADI-AD,符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,其主基因遗传率分别为82.623 7%和89.403 5%,多基因遗传率分别为1.765 9%和1.020 3%。上述性状的主基因遗传率均远大于多基因遗传率,以主基因遗传为主。因此,在冬瓜优质育种过程中要重视利用主基因,应在早期世代对果形性状进行选择。     

十年来小麦抗白粉病基因资源的抗性变化及抗源的利用策略

１９８３年以来，小麦抗白粉病基因资源的抗性鉴定表明，包含二个或二个以上基因联合及多基因抗源的抗性一直表现强而稳定；而单基因抗源抗性容易丧失；包含Ｐｍ８抗病基因的抗源及其衍生种在近几年丧失抗性。我国小麦白粉病抗源单一化是导致小麦白粉病流行及日趋严重的主要原因。当前采用多基因、多源化新抗源是克服抗源单一的主要措施。进一步加强微效、多基因抗源的发掘和利用，把主效基因和微效基因结合起来，以维持抗性的持久和稳定。     

高度特异性小麦ATG8抗体的研制及其在细胞自噬检测中的应用

细胞自噬是一种进化上高度保守的溶酶体/液泡降解途径,对机体适应各种生物或非生物胁迫,以及维持自身正常生长发育具有重要的意义。自噬相关蛋白8 (autophagy-related protein 8, ATG8)是检测自噬的金标准。目前由于缺乏特异性好的小麦ATG8抗体,导致小麦细胞自噬研究进展缓慢。本研究通过人工合成小麦ATG8蛋白序列上的一段18个氨基酸的多肽作为抗原去免疫兔子,成功获得了高度特异性的小麦ATG8多克隆抗体。该抗体不仅能够识别小麦根、叶及种子中的ATG8蛋白条带,而且可以在根、叶中检测到细胞自噬结构,并首次在小麦籽粒中实现了细胞自噬结构的检测。本研究研制的小麦ATG8抗体,除了能够检测到小麦中常见的ATG8a-h等8种典型类型外,还能检测到一种非典型的新的ATG8蛋白,为深入开展植物细胞自噬调控机制研究以及优异新基因挖掘提供了最佳方法学基础。     

豫西浅山区不同世代刺槐林土壤生物学特性

[目的]从土壤生物学特性的角度分析刺槐人工林多代经营中土壤性质的变化情况,为刺槐林地地力维持机制及调控提供理论依据.[方法]选取相同林龄(地上部分)不同世代的林分,研究分析了豫西浅山丘陵区刺槐多代经营过程中土壤微生物群落结构和多样性、酶活性、可溶性有机碳氮的变化.[结果]1)细菌、放线菌磷脂脂肪酸含量(PLFA)、微生...