草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是世界十大害虫之一,其入侵和为害对我国的农业生产构成了重大的威胁.草地贪夜蛾寄主范围广,对多种化学药剂和转Bt玉米产生抗性,随着抗药性及农药安全问题的加剧,迫切需要新型防治方法.本文对昆虫种群遗传调控技术,如性连锁平衡致死系统、构建杂交不育平衡致死品系,以及干扰昆虫生殖特性的方法,如控制昆虫性别、干扰昆虫生长发育的关键基因、调整性信息素比例等进行了综述.基于草地贪夜蛾玉米型和水稻型2个品系的杂种不育和交配障碍等生殖隔离现象,探讨了种群遗传调控和生殖特性干扰在草地贪夜蛾防控中的应用前景.以昆虫生殖为切入点,为昆虫不育技术在草地贪夜蛾上的应用提供理论依据.
[目的]通过对华南矿区和非矿区土壤样品的酸化特征及铝形态进行对比分析,为华南地区土壤酸化研究及改良提供理论依据.[方法]以华南地区31个土壤样品为研究对象,测定了土壤pH、有机质、交换性酸、黏粒含量和阳离子交换量(CEC),通过连续浸提法测定了土壤铝形态,采用相关分析和主成分分析法研究了矿区和非矿区土壤中铝的形态分布.[结果]矿区土壤的交换性氢(Ex-H)(2.75 cmol·kg?1)显著高于非矿区土壤(0.97 cmol·kg?1);矿区土壤的pH(H2O)(3.44)、CEC(b=6.43 cmol·kg?1)、黏粒(w=13.05％)、弱有机结合态铝(AlOrw)(b=3.44 mmol·kg?1)和有机结合态铝(AlOr)(b=12.96 mmol·kg?1)的含量均分别显著低于非矿区土壤(4.39,12.70 cmol·kg-1,28.64％,8.32和41.46 mmol·kg-1).相关分析结果显示:矿区和非矿区土壤的交换态铝(AlEx)与pH(H2O)均呈显著负相关(r=?0.577**和?0.671**);矿区和非矿区土壤AlEx与交换性酸总量(r=0.927**和0.662**)、交换性氢(r=0.976**和0.555*)及交换性铝(r=0.870**和0.632**)分别呈正相关.主成分分析结果显示:矿区和非矿区土壤的综合酸化特征差异显著,按pH<3.50、3.50≤pH<4.50、4.50≤pH<5.50和pH≥5.50划分的土壤综合特征也有显著性差异.[结论]矿区土壤的酸性更强,有机结合态铝含量较低,而非矿区土壤具有较高的pH(H2O)、CEC和黏粒含量,矿区和非矿区土壤酸化特征不同,且不同pH梯度土壤的酸化特征也不同.因此,在矿区土壤酸化改良中,pH和有机质的提升尤为必要.
【Objective】To solve the insufficient identification of fine-grained tomato diseases in greenhouse.【Method】Taking tomato leaves with five early or late diseases as research objects, we proposed a new convolutional neural network model ARNet based on the combination of attention and residual thought. A multi-layered attention module was introduced to solve the problem of early disease location dispersion and the difficulty of feature extraction by extracting hierarchically disease classification information. In order to avoid the degradation of network training, we constructed a residual module to effectively integrate highand loworder features. Meantime,we introduced the data expansion technology to prevent model over-fitting. 【Result】Model training and testing results of early and late disease leaf datasets with 44 295 pictures showed that ARNet has better classification performance with an average recognition accuracy of 88.2%, which was significantly higher than those of other existing models. In addition, the identification accuracy of ARNet for early disease was significantly better than that for late disease, which verified the effectiveness of attention mechanism in extracting fine region features, and there was no excessive jitter during training process.
【目的】开展1年生交趾黄檀Dalbergia cochinchinensis容器苗质量评价,为其壮苗培育和人工林规模发展提供技术支撑。【方法】应用主成分分析法确定交趾黄檀苗木分级指标,通过平均值±标准差法和逐步聚类法比较分析各等级苗木比例、标准以及在广东阳江、高明和福建漳州不同级别苗木的早期造林效果的差异,确定合理的交趾黄檀苗木质量分级方法与分级标准。【结果】苗高（H）和地径（D） 2个性状的主成分贡献率分别为59.85%和26.02%,累积方差贡献率为85.87%,H和D可作为1年生交趾黄檀苗木分级指标,各等级苗木之间存在着显著差异。2种不同方法确定的交趾黄檀各等级苗木比例、等级取值范围无明显差异。应用平均值±标准差法分级的交趾黄檀合格苗（Ⅰ和Ⅱ级苗）在各试验点的早期生长表现良好、造林成活率（90%以上）较高;造林3和12个月时,苗木建成形态和成活率与造林时的H和D呈极显著正相关。【结论】综合各等级苗木比率、等级取值范围、早期造林效果以及实际育苗生产过程,1年生交趾黄檀苗木质量分级宜采用平均值±标准差法,其分级标准为:Ⅰ级苗,H≥119.76 cm,D≥7.66 mm;Ⅱ级苗,69.62 cm≤H ＜119.76 cm,5.04 mm≤D ＜7.66 mm;Ⅲ级苗,H ＜69.62 cm,D ＜5.04 mm。
[目的]研究牛分枝杆菌Mycobacterium bovis PtpA蛋白对免疫应答相关的NF-κB信号通路的影响,以揭示PtpA蛋白在机体免疫应答中的作用.[方法]构建PtpA基因真核表达载体FLAG-PtpA,并将其转染到HEK293T中,进行SDS-PAGE分析及Western blot检测.激活NF-κB信号通路后,通过双荧光素酶试验和qPCR方法探究PtpA蛋白对NF-κB信号通路的影响.[结果]成功构建PtpA基因真核表达载体FLAG-PtpA,转染HEK293T后经SDS-PAGE分析,相对分子质量约为22000处可见特异性蛋白条带.Western blot结果显示,表达产物可与一抗特异性结合,证明该蛋白是PtpA蛋白.双荧光素酶试验中,转染2～24 h,试验组与对照组萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶的相对荧光强度的比值差异显著(P<0.05);转染2 h后,对照组萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶的相对荧光值是试验组的2.93倍,说明PtpA蛋白对NF-κB信号通路激活早期具有显著的抑制作用.qPCR结果显示,转染2 h后,对照组的IL-6、GM-CSF、BIRC-2和BIRC-3的表达量分别是试验组的3.93、3.42、2.17和2.30倍(P<0.01);转染4 h后,对照组的IL-6、GM-CSF、BIRC-2和BIRC-3的表达量分别是试验组的4.26、3.93、2.36和2.50倍(P<0.01),说明PtpA蛋白对NF-κB信号通路相关的细胞因子(IL-6、GM-CSF、BIRC-2、BIRC-3)在免疫早期具有显著抑制作用.[结论]qPCR结果与双荧光素酶试验结果一致,表明牛分枝杆菌PtpA蛋白对NF-κB信号通路的影响主要发生在早期.本研究为后续研究有效的结核病防控药物提供了理论基础.
肉、蛋、奶是畜牧业最主要的三大产品,其中,肉的需求量是最高的.肌肉是动物躯体的重要组成部分,仅骨骼肌就已占全身体质量的40％ 左右.骨骼肌在调节动物新陈代谢、机体运动、能量储存和健康等方面至关重要,是机体功能正常运转的必要组分.骨骼肌发育过程极其复杂,主要包括体节细胞增殖分化、成肌细胞增殖分化、肌管成熟以及肌纤维形成等环节,整个过程受许多遗传因子调控,其中,由微小RNAs(miRNAs)、长链非编码RNAs(lncRNAs)、环状RNAs(circRNAs)等几种类型构成的非编码RNAs(ncRNAs)可以通过靶向关键因子调控骨骼肌发育过程.本文介绍了各类ncRNAs的特征与功能,总结了近年来有关ncRNAs在家禽肌肉生长发育中的研究,阐述ncRNAs在骨骼肌生长发育进程中的表观遗传调控机制,为改善家禽生长发育提供参考.
[目的]研制一种预切种式甘蔗种植一体机,以便连续完成开沟、施肥、排放种苗、覆土、盖膜等一次性作业.[方法]利用有限元分析软件ANSYS对甘蔗种植机的机架进行模态分析,通过田间试验获取3种开沟犁的犁沟土壤扰动指数;设计液压传动系统、播种机构、开沟覆土装置、施肥机构和覆膜机构,并通过田间试验获得甘蔗种植机的种植深度合格率、覆土厚度合格率、种植密度、伤芽率、漏株率、施肥量稳定性变异系数、地膜破损率等.[结果]模拟结果表明当激励频率为134.47～514.35 Hz时,机架容易发生共振,且最大位移可达19.67 mm.田间试验表明凸线型开沟犁的土壤扰动指数为17.05,最大沟深可达19.13 cm,符合甘蔗种植沟深的标准.甘蔗种植深度合格率为83％,覆土厚度合格率为91％,种植密度为135331 hm?2,伤芽率为4.7％,漏株率为4.5％,施肥量稳定性变异系数为6.1％,地膜破损率为51％,均符合甘蔗种植机的设计标准.[结论]该小型预切种式甘蔗种植一体机符合设计要求,能够显著提高甘蔗种植的效率.
【目的】明确滴灌施药防治柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama的可行性,为田间控制柑橘黄龙病传播提供新的手段。【方法】通过室内模拟滴灌施用噻虫胺,测定了噻虫胺在土壤中的分布以及柑橘叶片中含量,研究了滴灌施药对柑橘木虱防治效果。通过田间试验,检测分析了柑橘叶片中噻虫胺含量。【结果】在室内条件下,一次滴灌施药对柑橘木虱的防治效果可长达4个月;噻虫胺在土壤中以滴头为起始点在土壤中呈半圆形迁移分布,当柑橘叶片中噻虫胺质量分数大于0.64 mg·kg–1时,对柑橘木虱的防治效果均高于80%。田间试验表明,在药后7～63 d柑橘上部叶片中噻虫胺的质量分数大于0.64 mg·kg–1。【结论】滴灌施用噻虫胺能有效防治柑橘木虱,是田间控制柑橘黄龙病传播的有效手段。
[目的]探讨土壤速效养分对不同抚育措施的响应以及季节变化,以期选择出可以有效改善林地土壤养分状况的抚育措施,为降香黄檀Dalbergia odorifera与檀香Santalum album混交人工林抚育体系的建立提供参考.[方法]以珍贵树种降香黄檀与檀香混交林下表层土壤为试验对象,设置4个处理,即对照(CK)、铲草、施肥、铲草+施肥(铲+施),每处理4次重复,测定土壤速效养分和pH的变化,每季度测定1次.[结果]铲草施肥处理后土壤pH无显著变化,但增强了土壤酸碱缓冲性能,减缓土壤pH的季节性波动;土壤速效养分含量受季节和抚育措施变化影响显著,各处理的铵态氮和硝态氮含量均在秋、冬季节出现峰值;铲草、施肥和铲+施处理的全年土壤铵态氮含量较CK分别增加16.87％、8.17％ 和20.25％;铲草和铲+施处理的土壤硝态氮含量较CK分别增加12.69％ 和21.45％,施肥处理较CK减少1.81％;铲+施和施肥处理的土壤有效磷含量较CK分别增加50.63％ 和19.58％,铲草处理较CK减少2.53％;铲草、施肥和铲+施处理的土壤速效钾含量较CK分别增加117.18％、57.91％ 和142.54％.[结论]土壤速效养分含量对铲草施肥抚育措施出现的响应不同,但铲草施肥各措施都促进了土壤中一种或多种速效养分含量的增加,铲+施处理促进了林下土壤速效养分含量的全面增加,对于降香黄檀与檀香混交林来说铲+施处理是一种较为理想的抚育措施,对其生长有较好的促进作用.
猪是重要的农业经济动物,其在遗传背景、解剖学、生理病理学、营养代谢和疾病特征等方面与人类高度相似,是农业生产性状改良、人类疾病动物模型和异种器官移植研究的重要对象.随着ZFN、TALEN和CRISPR等基因编辑技术的出现,转基因或基因编辑猪的研究取得快速发展.本文将结合当前我国转基因及基因编辑猪的研究现状,对基因编辑技术在农业生产性状改良如提高产肉量、改善肉质、提高抗病能力和建立人类疾病模型、动物生物反应器、异种器官移植等方面进行综述,以期为猪遗传改良和医学研究提供参考.
[目的]为了解决现有的机械式水稻直播机镇压轮传动播种导致的漏播以及播量无法同步均匀调节的问题,实现水稻直播机播量自动精准调节.[方法]对现有苏南地区传统机械式水稻直播机进行自动化改造,设计了基于PID调速算法的水稻直播机播量控制系统.该系统在田间播种作业时,由设计的测速轮采集机具作业速度,结合设定的目标播种量和机具作业速度,依据播量控制策略得到排种轴理论转速;利用PID调速算法和编码器测到的排种轴反馈转速对直流电机进行闭环控制,可在线无极调节播量,从而实现精准播种.[结果]该系统排种电机空载时转速调整时间小于0.63 s,最大超调量8.21％,施加12.5 N·m负载时,排种电机最长回调时间为0.32 s.目标设计播量对应转速范围内,转速控制误差最大值小于7.21％,转速误差小于5.21％,田间播量误差小于4.92％.田间车速阶梯变化时,排种转速跟随响应及时,具有较高的排种同步性,与传统机械式水稻直播机相比播量调节性能显著提高.[结论]该系统自动化改造简便,重点改进了播量调节机构,提高了传统播种机播种性能,对传统机械直播机具有较高适配性.
[目的]考察聚多巴胺(PDA)与L?色氨酸(L-Trp)、D?色氨酸(D-Trp)分子间的相互作用差异,以揭示分子印迹手性识别的机理.[方法]采用计算机分子模拟法研究以手性色氨酸为模板,聚多巴胺为功能单体的分子印迹预组装体系.首先通过构象搜索,获得聚多巴胺四聚体可能的稳定结构;然后采用分子对接研究手性色氨酸分子与多巴胺的作用形式;最后通过量子化学方法,从电子结构层面上分析L-Trp、D-Trp分子与聚多巴胺结合力差异产生的原因.[结果]Trp与PDA的结合力以氢键作用为主,L-Trp与PDA的氢键作用强于D-Trp;L-Trp与PDA的复合物(L-T r p-P D A)的前线轨道能级差比D-T r p-P D A的大,且前者的结合更紧密,弱相互作用更强.[结论]分子模拟方法使用相对简便,计算速度快,适用于研究分子印迹手性识别机理.
[目的]分析水稻两系不育系'M20S'穗部性状的配合力和遗传力,加快'M20S'潜在育种价值的应用进程.[方法]利用4个光温敏水稻不育系('望S'、'深08S'、'Y58S'以及'M20S')和3个恢复系('航恢1173'、'航恢91'和'航恢24')按4×3不完全双列杂交(NCⅡ)设计组配,对不育系穗部性状的配合力及遗传力进行分析.[结果]所有性状一般配合力和特殊配合力方差差异均达显著或极显著水平,穗长和一次枝梗数主要受基因加性效应控制,总粒数、结实率、千粒质量、着粒密度和单穗质量主要受非加性效应影响.7个性状广义遗传力从大到小依次为:千粒质量、着粒密度、总粒数、单穗质量、一次枝梗数、穗长和结实率,狭义遗传力从大到小依次为:一次枝梗数、穗长、着粒密度、千粒质量、总粒数、结实率和单穗质量.'M20S'总粒数、一次枝梗数和着粒密度3个性状一般配合力最佳,分别为42.96、17.69和45.35,单穗质量的一般配合力为正值.[结论]'M20S'一般配合力好的性状较多,是一个优良的亲本;'M20S/航恢24'总粒数、着粒密度和单穗质量的特殊配合力较高,符合大穗型育种要求.总粒数、千粒质量、着粒密度和单穗质量主要受遗传效应的控制;一次枝梗数和穗长等性状可以在杂交早代选择,以提高育种效率.
椰心叶甲Brontispalongissima(Gestro)是一种重要的寄生在棕榈科植物上的害虫,2002年入侵海南并暴发成灾,导致椰子、槟榔等严重减产,严重威胁我国椰子、槟榔产业的健康持续发展,同时对南方沿海地区的绿色生态安全和热带自然景观构成了巨大威胁.经过10多年的研究,在阐明该虫发生危害规律和入侵成灾机理的基础上,研发和集成创新了应急防控与持续控制关键技术体系,并较为广泛地应用于南方椰心叶甲入侵发生区域,取得了显著的效益.
[目的]研究华南地区早稻和晚稻不同生育期间降水的特点,为华南双季稻种植提供决策依据,同时对华南地区双季稻生产和防灾减灾也具有积极意义.[方法]利用华南地区1960—2008年49年间逐日降水资料,计算早稻和晚稻不同生育期的区域平均累计降水和暴雨日平均百分率,分析降水多年平均值和空间分布特点.[结果]华南地区早稻和晚稻生育期总累计降水量相差不大,均在600 mm以上(早稻673.5 mm、晚稻611.5 mm).早稻和晚稻各生育期累计降水量和日均降水量、日均暴雨降水量差异较大;生育期累计降水量最大为晚稻秧苗期(256.6 mm),最小为晚稻抽穗期(26.9 mm);早稻生育期日均降水量最大为结实期(8.2 mm)、最小为秧苗期(4.1 mm),晚稻最大为秧苗期(8.3 mm)、最小为结实期;早稻日均暴雨降水量随着生育期的后推逐渐增加,晚稻则随生育期的后推逐渐减少.空间分布表明,早稻和晚稻生育期内累计降水量和暴雨概率大值中心分布与华南地区前后汛期降水系统密切相关,早稻主要受到季风系统的影响,而晚稻受台风系统影响为主,降水和暴雨高值中心主要分布在沿海地区.[结论]早稻和晚稻不同生育期降水特征差异较大,早稻防涝工作应着重在结实期,晚稻防涝工作应重点在分蘖期.
植物通过释放的挥发性有机化合物（Volatile organic compounds,VOCs）介导其与周围环境中同种和不同种生物的相互作用,从吸引传粉、种子传播媒介,到保护自己免受植食性动物、病原菌和寄生生物的侵害等。植物挥发物尤其是虫害诱导挥发物是近30年来化学生态学和植物保护领域的研究热点。本文综述了近年来植物挥发物介导的种内与种间关系的研究进展,主要概括了植物挥发物的基本特征,植物挥发物在调控植物种内及种间、植物与昆虫、植物–害虫–天敌三营养级关系、以及植物与微生物互作中的生态学功能,并对其在农业生产中的应用和前景进行分析,总结这一领域尚未解决和亟需深入研究的问题,为植物挥发物应用于有害生物的控制提供理论依据。
截至2019年,我国大陆发现红火蚁Solenopsis invicta Buren发生危害已经15年了.在有关部门/机构的支持下,围绕着种群控制理论和技术,华南农业大学红火蚁研究中心坚持开展红火蚁相关基础研究和防控应用工作.本文系统总结了我国大陆红火蚁入侵、传播和扩张的时空规律,阐明了红火蚁暴发灾变的生物学基础和规律以及入侵对农业生态系统的影响,明确了其入侵优势和生态学效应,阐释了红火蚁的化学防治理论基础;介绍了监测技术体系、检疫除害技术体系和应急防控、根除与治理技术体系的创建,以及推广应用.研究成果可为我国红火蚁的防治提供重要科技支撑与保障.
[目的]猪流行性腹泻是由猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的一种对养猪业造成巨大损失的高致死率的传染性疫病.CRISPR/Cas13b系统精准切割和编辑RNA的功能提供了一种靶向抑制RNA病毒的策略.本研究尝试利用CRISPR/Cas13b的RNA干扰功能对PEDV的基因组RNA进行切割,以探索一种新型的PEDV病毒抑制策略.[方法]设计了4对靶向PEDV基因组不同区域的CRISPR RNA(crRNA)位点,构建了CRISPR/Cas13b打靶载体,以打靶载体转染Vero细胞,并利用PEDV感染转染细胞,检测PEDV在CRISPR/Cas13b转染细胞内的增殖情况.[结果]CRISPR/Cas13b系统对PEDV在Vero细胞的增殖具有明显的抑制作用.打靶载体U6-crRNA3和U6-crRNA4转染组相较于正常细胞组,病毒免疫荧光试验中荧光团明显减少;定量PCR结果显示,打靶载体转染组在细胞水平抑制50％ 以上病毒增殖量.[结论]本研究构建的CRISPR/Cas13b系统能有效抑制PEDV增殖,为开发有效的RNA病毒防控手段、建立抗病动物模型提供了新的研究策略.
[目的]了解广州市宠物源大肠埃希菌Escherichia coli耐药性和耐药基因携带情况.[方法]2016年7月至2017年7月从广州市4家宠物医院采集健康或患病犬猫样品共319份,其中,健康动物127份,患病动物192份.采用选择性培养基分离大肠埃希菌,利用基质辅助激光解析串联飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)鉴定菌种;采用琼脂稀释法测定大肠埃希菌对11种抗菌药物的敏感性,利用PCR和测序检测耐药基因的携带情况.[结果]319份样品共分离得到大肠埃希菌203株,其中,患病动物源109株,健康动物源94株.203株大肠埃希菌中有179株至少对1种抗生素耐药;对氨苄西林耐药率最高(76.85％),对头孢噻肟、四环素、多西环素和磺胺甲噁唑?甲氧苄啶耐药率均高于50％;对阿米卡星最为敏感,耐药率仅为10.84％.患病动物源大肠埃希菌对11种抗菌药物的耐药率均高于健康动物源,除阿米卡星、氟苯尼考和磷霉素外,对其他药物的耐药性均差异极显著(P<0.01).耐药基因检测结果显示,floR检出率最高(检出率为34.97％),blaCTX-M-9G、blaCTX-M-1G、fosA3、rmtB和blaCMY-2检出率分别为22.66％、20.19％、17.73％、10.34％ 和1.48％,未检测到blaCTX-M-2G和blaCTX-M-25G.[结论]广州地区宠物源大肠埃希菌耐药状况严峻,且常携带多种重要耐药基因.应当加强对宠物源细菌耐药性的监测.
[目的]探究水稻与苋菜间作对水稻产量、根区速效养分及水稻各部位吸收累积As的影响.[方法]通过小区试验研究水稻单作(对照)、水稻与圆叶白苋菜间作、水稻与籽粒苋间作、水稻与红苋菜间作条件下水稻产量、根际土壤速效养分与有机质含量、As累积量的变化.[结果]4个处理水稻收获期地上部、地下部、谷壳和糙米中As含量均表现为:水稻与圆叶白苋菜间作>水稻与籽粒苋间作>水稻与红苋菜间作>水稻单作.与对照相比,水稻与圆叶白苋菜间作显著提高了水稻地上部、地下部、谷壳和糙米As含量,增幅分别为88.50％、65.38％、68.25％ 和45.45％;对土壤As的提取量为5.44 mg·m?2,显著高于对照,为对照的1.67倍;水稻单株生物量显著高于对照、与红苋菜间作和与籽粒苋间作,地上部生物量比对照提高63.79％.与水稻单作相比,间作处理水稻单位面积产量比对照显著下降,间作中单位面积产量最高的为与圆叶白苋菜间作,为对照的59.15％;间作处理水稻根际土壤速效养分、有机质含量均有不同程度的增加.[结论]水稻与苋菜间作,水稻单位面积产量降低,地上部、地下部、谷壳和糙米中As含量以及根区土壤速效养分与有机质含量显著提高.水稻与圆叶白苋菜间作能从As污染土壤中提取最多的As,生产出的苋菜符合国家安全标准,为最优方案.
