小麦核氧还蛋白基因TaNRX1的序列特征及表达分析

核氧还蛋白(nucleoredoxin,NRX)是一类广泛存在于植物中的氧化还原调控蛋白。为探讨NRX基因在小麦发育调控过程中的生物学功能,利用生物信息学及RT-PCR方法,鉴定并克隆了小麦核氧还蛋白基因 TaNRX1,将其3个部分同源基因分别命名为 TaNRX1-2AL、 TaNRX1-2BL和 TaNRX1-2DL。序列分析显示,3个部分同源基因均包含4个外显子和3个内含子,且CDS序列高度一致(98%),分别编码576、580和577个氨基酸;蛋白特性分析发现,TaNRX1包含3个TryX_like_TryX_NRX保守域,属于植物NRXI亚类;三级结构预测显示,TaNRX1可折叠形成一个C型的特定空间结构,其中包含4个由反向平行β-折叠及外围α-螺旋构成的结构单元。利用qRT-PCR技术进行的时空表达特性分析显示,在籽粒发育过程中 TaNRX1基因整体呈下调表达趋势,但在小麦品种矮抗58籽粒发育过程中有两次表达回升出现,这可能与矮抗58具有较强的抗逆特性有关;在不同组织间 TaNRX1基因存在差异表达,其中在节间和穗下节中的表达量最高,在成熟种子中的表达量最低。     

作物长势监测仪数据采集与分析系统设计及应用

针对中小农场对作物长势快速监测与精确诊断的需求,本研究设计了作物长势监测仪（CropSense）数据采集与分析系统,该系统实现了数据采集、处理、分析和管理的一体化集成。系统通过蓝牙技术连接智能手机和作物长势监测仪获取作物采样数据,经服务器中内置光谱模型计算得到地块的作物生长参数分布专题图。依据地块预期产量指标,可提供可视化的专家决策处方。用户只需点击一次按钮,即可实时获取田间作物的监测诊断信息和专业的田间管理指导方案。目前系统已在多个研究机构实验农场试用,其中在小汤山基地的应用示例结果显示：在玉米大喇叭口期使用该系统进行作物诊断和指导施肥,比传统的施肥方案减少约16.67%施肥量。该系统具有采集分析数据高效便利、推荐施肥方案优化合理等特点,在中国家庭农场快速增长的背景下,具有广阔的应用前景。     

Forecasting the spread of aerially transmitted crop diseases with a binary classifier for inoculum survival

The risk of between‐field spread of disease is typically omitted from crop disease warning systems, as it is difficult to know the number and location of inoculum sources and thus predict the abundance of inoculum arriving at healthy crops. This study explores the utility of a simple approach to predicting risk of between‐field spread, based on the estimated probability that inoculum will survive the transportation process. Using potato late blight as a case study, the effect of solar radiation on the viability of detached Phytophthora infestans sporangia was assessed. A model to estimate the probability of spore survival was derived using a binomial generalized linear mixed model (GLMM), and receiver operating characteristic (ROC) curve analysis and cross‐validation were used to evaluate the global performance of the model as a binary classifier for discriminating between viable and nonviable sporangia. The model yielded an area under the ROC curve of 0.92 (95% CI = 0.90–0.93), signifying an excellent classification algorithm. Inspection of the curve provided a number of suitable decision threshold (or cut‐off) probabilities for discriminating between viable and nonviable sporangia. The classifier was tested as a forecasting system for potato late blight outbreaks using 10 years of outbreak data from across Great Britain. There was a marked differentiation among the cut‐offs, but the best prediction outcome was an accuracy of 89% with an alert frequency of 1 in 7 days. This model can be easily modified or the methodology replicated for other pathosystems characterized by airborne inoculum.     

不同种植模式下早春马铃薯产量性状和经济效益的分析

为解决早春马铃薯霜冻和干旱带来的灾害问题,提高马铃薯单产,以当地品种‘合作88’与引进品种‘青薯9号’为主体作物,采用大垄双行白膜下滴灌、大垄双行滴灌、大垄双行覆白膜、大垄双行、大垄双行稻草包芯、大垄双行覆黑膜、常规栽培7种栽培模式进行试验研究。结果表明：（1）‘合作88’产量最高的栽培方式是常规栽培 (57.18t/hm2),其次是大垄双行覆白膜(53.76t/hm2),产量最低的是大垄双行覆黑膜 (33.23t/hm2);‘青薯9号’产量最高的是大垄双行(64.26t/hm2),其次是大垄双行白膜下滴灌((61.14t/hm2),大垄双行覆黑膜的产量 (40.46t/hm2)最低。（2）除常规栽培外,其余6种栽培方式下‘青薯9号’的产量均高于‘合作88’。（3）大垄双行覆黑膜栽培下的纯收入（‘合作88’ 6.30万元/hm2,‘青薯9号’ 8.45万元/hm2）和产投比（‘合作88’2.95,‘青薯9号’3.58）最低。常规栽培下‘合作88’马铃薯的产投比(5.82)和纯收入（14.27万元/hm2）最高;大垄双行栽培下‘青薯9号’马铃薯的产投比(6.11)和纯收入（15.81万元/hm2）最高。因此,在建水县甸尾乡试验区,‘合作88’马铃薯最佳的栽培模式是常规栽培,‘青薯9号’最适宜的种植模式是大垄双行,且在栽培方式和管理措施适宜的情况下‘青薯9号’马铃薯是一个高产的品种。研究结果可为早春马铃薯种植方式的选择和推广提供参考。     

出苗期遇雨对不同播种方式棉花出苗及产量的影响

【目的】黄河流域棉花一般采用播后覆盖地膜、齐苗后人工放苗的传统播种方式,但人工放苗费工费时;膜上播种可以减免放苗环节,在少雨的西北内陆棉区已经广泛应用,但能否应用于黄河流域棉区取决于出苗时遇雨是否会影响棉花出苗。研究明确降雨对不同播种方式棉花出苗及产量的影响,为黄河流域棉区选择简便适用的播种方式,促进棉花轻简化生产提供参考。【方法】2014-2015年以陆地棉（Gossypium hirsutium L.）品种K836为试验材料,采用裂区设计,以人工模拟降雨（0和10 mm）为主区,以露地直播(SWM)、播后覆膜(SBM)、膜上播种(SAM)和双膜覆盖(SDM)4种播种方式为裂区,在山东省临清市研究了降雨和播种方式对棉花出苗率、产量及产量构成的影响。【结果】降雨和播种方式对棉花出苗、群体干物质、叶面积指数、单位面积铃数和产量均有显著的互作效应。未遭雨时,膜上播种和双膜覆盖的出苗率、群体干物质、叶面积指数、单位面积铃数和产量与传统播后覆膜相当,露地直播则分别降低了13.6%、19.0%、13.3%、24.7%和27.7%;遭遇降雨时,膜上播种的出苗率、群体干物质、叶面积指数、单位面积铃数和产量分别降低了32.2%、43.1%、26.3%、25.8%和29.2%,露地直播分别降低了42.8%、55.8%、47.2%、35.0%和40.1%,而双膜覆盖的相关指标与传统播后覆膜相当或略好。【结论】出苗期遭遇降雨显著影响膜上播种棉花的出苗和生长,导致减产;双膜覆盖无论是否遭遇降雨都能达到播后覆膜的效果。根据当地生态条件,特别是播种期降雨概率选择适宜的播种方式是保证一播全苗、夺取高产的重要措施。     

基于Arduino 的个性化智能盆栽系统

家养植物易被忽略照料,而市面现有自动浇灌系统是检测到缺水时才被动浇灌,且无法根据不同植物对水的需求进行浇水,容易造成过分浇水或浇水不足。提出设计智能盆栽在采集盆栽土壤的温湿度、光照等特性上,充分考虑植物不同的喜干湿和光照特性,并将植物特性存储到数据库中,通过模糊决策树算法计算,实现不同植物根据不同生长环境进行个性化浇灌。同时外出用户可以通过APP及时查看了解植物的生长,可以直接在APP控制浇水享受远程护养花草的乐趣,也可以一键式自动完成浇水处理。该系统帮助用户随时随地通过手机APP了解盆栽的实时信息,实现远程浇水。     

Another dolphin in peril? Photo‐identification,occurrence, and distribution of the endangered Indian Ocean humpback dolphin (Sousa plumbea) in Algoa Bay

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不同栽培模式与密度对芸豆产量及干物质积累的影响

为明确不同栽培模式与密度对芸豆生长发育的影响,试验采用二因素裂区设计,研究3种栽培模式对芸豆农艺性状、产量和干物质积累动态的影响。结果表明：密度为10万株/hm ²时,各栽培模式芸豆的单株荚数最多、单株粒数和单株粒重最高;分枝数与茎粗随密度增加而降低。随着生育进程推进,芸豆茎叶干物质积累量呈先上升后下降的趋势,子粒呈上升趋势。110cm垄作和65cm垄作在密度为25万株/hm ²时产量最高,分别为2 525.25和2 389.23kg/hm ²;平作在密度为20万株/hm ²时产量最高,为2 008.44kg/hm ²。故黑龙江省西部半干旱地区110cm垄作,保苗株数25万株/hm ²时更易获得高产。