基于叶片反射光谱估测水稻氮营养指数   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐浩聪  姚波  王权  陈婷婷  朱铁忠  何海兵  柯健  尤翠翠  吴小文  郭爽爽  武立权 《中国农业科学》2021,54(21):4525-4538

【目的】基于叶片反射光谱建立快速、无损监测水稻氮营养指数（nitrogen nutrition index,NNI）的估算模型。【方法】2018—2019年开展2个水稻品种（徽两优898和Y两优900）及5个氮肥梯度（施氮量为0、75、150、225和300 kg·hm^-2,分别记为N₀、N₁、N₂、N₃、N₄）的田间小区试验,测定关键生育期不同叶位叶片反射光谱和植株NNI,构建多种光谱指数的水稻NNI监测模型。【结果】单叶及叶位组合的敏感波段均分布在540 nm的绿光波长处,其与近红外波段构成的窄波段比值指数SR（R₉₀₀,R₅₄₀）可较好反演水稻NNI。但不同叶位叶片窄波段比值指数与水稻NNI的预测精度表现不同,顶3叶（L₃）预测精度最好（R²=0.731,RMSE =0.130,RE=11.6%）,顶2叶（L₂）次之（R²=0.707,RMSE =0.136,RE =12.2%）,顶1叶（L₁）最差（R²=0.443,RMSE =0.187,RE =14.7%）;顶2叶和顶3叶组合平均光谱（L₂₃）的预测精度优于单叶水平和其他叶位组合（R²=0.740,RMSE =0.128,RE =11.5%）。再将窄波段比值指数SR（R₉₀₀,R₅₄₀）近红外与绿光区域分别重采样50 nm和10 nm,所构建的宽波段比值指数SR[AR_{（900±50）},AR_{（540±10）}]模型精度较SR（R₉₀₀,R₅₄₀）未明显降低,且在L₂₃水平下2个模型的模型精度和预测精度基本一致（R²=0.740,RMSE =0.128,RE =11.5%）。水稻NNI小于1时与产量呈线性的正相关关系（P<0.05）,大于1时产量趋于平稳。【结论】L₂和L₃叶片反射光谱为监测水稻NNI的敏感叶位,其中叶位组合L₂₃可提高模型预测精度。基于叶片反射光谱构建的多种波段比值指数（SR（R₉₀₀,R₅₄₀）和SR[AR_{（900±50）},AR_{（540±10）}]）可快速估测水稻NNI,从而为不同传感器对水稻氮营养指数估测监测研究提供了理论依据。  相似文献   

苦荞VQ基因家族的全基因组鉴定及其在叶斑病原与激素处理下的表达谱分析     

郑逢盛  王海华  邬清韬  申权  田建红  彭喜旭  唐新科 《中国农业科学》2021,54(19):4048-4060

【目的】VQ基因家族在植物生长、发育以及对生物或非生物胁迫反应中发挥重要功能。在全基因组尺度上,全面鉴定苦荞（Fagopyrum tataricum L. Gaertn.）VQ（FtVQ）基因家族,分析其在苦荞叶斑病原——互格链格孢（Alternaria alternata）和黑孢霉（Nigrospora osmanthi）侵染和防御相关激素——水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）处理下的表达模式,为深入解析苦荞VQ基因家族在植物抗病防御中的功能及机理奠定基础,同时为优良基因资源发掘及抗病品种改良提供线索。【方法】基于VQ保守结构域的隐马尔可夫文件（PF05678）,采用HMMER 3.0对苦荞平苦一号基因组数据库进行比对搜索,鉴定VQ基因;通过DNAMAN、MapInspect、MEGA、MEME、OrthoFinder、PLACE等生物信息学工具分析基因结构、染色体分布、启动子顺式元件、蛋白质理化性质、蛋白质保守基序、蛋白质亚细胞定位和蛋白质系统进化关系;采用实时荧光定量PCR（qPCR）方法分析苦荞叶VQ基因在病原侵染或激素处理下的表达模式。【结果】从苦荞基因组中鉴定获得28个VQ基因,大小为566—1 454 bp,均无内含子,不均一地分布在8条染色体上。根据它们在染色体上的物理位置,命名为FtVQ1—FtVQ28。每一个FtVQ蛋白含有1个VQ基序——FxxxVQx（L/F/I/V/A/Y）TG（x代表任意氨基酸）。亚细胞定位预测表明,21个FtVQ蛋白定位在细胞核中,其余定位在叶绿体或细胞质中。根据蛋白质氨基酸序列与保守结构基序,FtVQ蛋白归类于5个亚家族,亚家族内基因结构和蛋白质基序相对保守。基因重复分析表明,苦荞基因组中有8对VQ旁系同源基因,均为大片段重复基因,提示大片段基因重复在FtVQ基因家族数量扩张中发挥主要作用;它们的非同义突变和同义突变的比值（Ka/Ks）均小于1,提示重复基因在进化中经历了纯化选择。启动子顺式元件预测表明,所有FtVQ基因启动子含有BIHD1OS、CGTCA、ERELEA4、W-box和类W-box等病原或SA、JA、ET反应元件,尤其在FtVQ10、FtVQ14、FtVQ15、FtVQ22、FtVQ23、FtVQ27的启动子区域密集程度更高。qPCR分析显示,在可检测的20个FtVQ基因中,有55%—70%的基因为病原或激素处理下的差异表达基因（DEGs）,其中72.7%—85.7%的DEGs的表达显著上调。【结论】苦荞基因组拥有28个VQ基因成员,部分VQ基因可能参与了苦荞对叶斑病原的抗性反应。  相似文献   

我国猪业标准化体系现状解析及其对策建议          下载免费PDF全文

周全  伍曼婷  张雅惠  巫婷婷  陈亚静  赵小丽  赵书红  刘望宏 《南方农业学报》2022,53(4):991-999

【目的】查找我国猪业标准及标准化工作存在的短板,明确我国猪业标准化工作今后努力的方向和发展对策,以促进我国猪业标准化工作高质量发展。【方法】通过阐述加强猪业标准化体系建设的重要性,从标准分类、标准有效期、标准性质及采标率等角度分析我国猪业标准化的发展现状及存在问题,比较中外猪业标准体系差异,并有针对性地提出对策建议。【结果】截至2020年12月,我国已发布的猪业及其相关国家标准和行业标准合计759项,围绕品种、饲料营养、兽医卫生、环境控制、重大猪病监测和应急处置机制、动物防疫标识和质量安全溯源等产前、产中、产后环节的标准化体系已初步建立,基本上可实现生产有标可用、检测有标可依、质量有标可判;但我国猪业标准化仍存在标准体系不够合理、标准更新不及时、标准国际化水平不高、标准实施效果不理想等问题,尤其是与畜牧业发达国家相比,我国猪业标准体系在技术指标、产品质量指标等方面还存在明显差异,其分类与数量各具特色。【建议】猪业标准化工作要以“养殖过程科学高效、养殖环境生态友好、产品质量安全可追溯”为切入点,集生猪全产业链及其关联产业的标准于一体,逐步形成一个接地气、切合生产实际需要、具有可操作性的标准化体系,并以此推动和促进猪育种新成果、新技术、新方法转化为生产力,实现生猪产业提质增效,具体措施包括:(1)提高认识,加大猪业标准体系建设资金投入;(2)科学引导,健全猪业标准化体系建设;(3)对标国际,提升猪业标准国际化水平;(4)加强宣贯,促进猪业标准推广应用。  相似文献   

贺兰山东麓酿酒葡萄叶片、叶柄营养诊断及分析     

康娥儿  蒋鹏  孙权  马婷慧  王锐 《安徽农学通报》2022,28(3):73-75

以宁夏贺兰山东麓主栽的7年生'梅鹿辄'和'赤霞珠'的叶片为研究对象,通过对贺兰山东麓不同产区酿酒葡萄'梅鹿辄'和'赤霞珠'叶片进行营养诊断,分析研究高产园和低产园中酿酒葡萄叶片的大量、中量及微量元素营养状况.结果表明,在高低产园中,'梅鹿辄'和'赤霞珠'的叶片养分含量差异较大,微量元素含量>大量元素含量>中量元素含量.  相似文献   

有机污染土壤生物修复效果的限制因素及提升措施   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴敏  施柯廷  陈全  梁妮  潘波 《农业环境科学学报》2022,41(5):919-932

土壤中的有机污染物主要来源于有机农药、石油污染、工业生产等,其对生态环境和人体健康造成了极大的危害。受有机物污染的土壤能通过物理、化学、生物等一系列的修复技术进行治理,其中生物修复技术被认为是处理有机污染土壤最有效、经济且环境友好的修复技术,但其修复效率受诸多因素影响。本文从气候地理条件、有机污染物的存在形态和土壤自身环境与营养3个方面系统地分析了生物修复技术的限制因素,并从物种选择、生物有效性提升（引入微生物或土壤动物、添加表面活性剂和有机溶剂）及稳定生态系统的构建（添加生物炭、营养补充剂,采用电强化生物修复技术）3个角度科学地提出了提升生物修复技术效率的方法,最后对加强有机物污染土壤复合修复技术的研究进行了展望。  相似文献   

基于优势分析法的西印度洋捕捞国和地区渔获量差异初步分析     

鲁泉  李楠  方舟  张忠 《上海海洋大学学报》2022,31(3):821-830

西印度洋是海洋捕捞作业的重要海域,分析捕捞方渔获种类组成和渔获量是评价渔业资源利用状态的基础,也是确保其资源可持续开发和科学管理的重要支撑。本研究根据FAO提供的1950-2019年西印度洋海域渔获量数据,采用优势分析(Dominance analysis),分析了70年间主要捕捞方渔获种类和渔获量组成,比较不同时间序列下主要捕捞方和种类对渔获量的贡献率。研究表明,西印度洋海域渔获量整体呈上升趋势,根据突变点检测及渔获量增长趋势可划分为1950-1982年、1983-2005年和2006-2019年三个阶段。研究分析表明,各阶段累计渔获量前十的渔获种类、捕捞方不存在显著性差异(P<0.05)长头小沙丁鱼(Sardinella longiceps)累计渔获量为最高,鲣、黄鳍金枪鱼等种类渔获量对总渔获量的贡献度较高;印度、巴基斯坦和伊朗等是沿海国和地区各阶段渔获量最高的捕捞方,西班牙、法国、日本和中国台湾省等是非沿海国和地区渔获量最高的捕捞方,对各阶段印度洋西部海域总渔获量的贡献度基本都超过10%。。研究认为,基于印度洋西部海域渔业资源开发现状及其潜力,各主要捕捞国家和地区应该降低捕捞努力量,养护已过度开发的经济种类,增加对资源量丰富的短生命周期种类的开发力度,确保印度洋西部海域渔业资源可持续利用。  相似文献   

NEW INSIGHTS INTO THE PHYLOGENY AND SPECIATION OF KUMQUAT (FORTUNELLA SPP.) BASED ON CHLOROPLAST SNP,NUCLEAR SSR AND WHOLE-GENOME SEQUENCING     

Chenqiao ZHU  Peng CHEN  Junli YE  Hang LI  Yue HUANG  Xiaoming YANG  Chuanwu CHEN  Chenglei ZHANG  Yuantao XU  Xiaoli WANG  Xiang YAN  Guangzhou DENG  Xiaolin JIANG  Nan WANG  Hongxing WANG  Quan SUN  Yun LIU  Di FENG  Min YU  Xietian SONG  Zongzhou XIE  Yunliu ZENG  Lijun CHAI  Qiang XU  Chongling DENG  Yunjiang CHENG  Xiuxin DENG 《农业科学与工程前沿(英文版)》2022,9(4):627

● Fortunella genus consists of two populations: cultivated kumquat and wild Hong Kong kumquat. ● Artificial selection might involve in the origin of cultivated Fortunella species. ● A hypothesis for the differentiation and speciation of Fortunella species is proposed. Kumquat (Fortunella spp.) is a fruit and ornamental crop worldwide due to the palatable taste and high ornamental value of its fruit. Although Fortunella is classified into the economically important true citrus fruit tree group together with Citrus and Poncirus, few studies have been focused on its evolutionary scenario. In this study, analysis of five chloroplast loci and 47 nuclear microsatellites (nSSR) loci from 38 kumquat and 10 citrus accessions revealed the independent phylogeny of Fortunella among citrus taxa, and that Fortunella mainly comprises two populations: CUL, cultivated Fortunella spp. (F. margarita, F. crassifolia and F. japonica); and HK, wild Hong Kong kumquat (Fortunella hindsii). Genomic analysis based on whole-genome SNPs indicated that the allele frequency of both pupations deviated from the neutral selection model, suggesting directional selection was a force driving their evolutions. CUL exhibited lower genomic diversity and higher linkage strength than HK, suggesting artificial selection involved in its origin. A high level of genetic differentiation (Fst = 0.364) was detected and obviously asynchronous demographic changes were observed between CUL and HK. Based on these results, a new hypothesis for the speciation of Fortunella is proposed.  相似文献   

果生炭疽菌转录因子CfHac1的BRLZ结构域生物学功能研究     

李司政  姚权  李河 《北京林业大学学报》2021,43(9):70-76

  目的  炭疽病是油茶的主要病害,导致巨大的经济损失。果生炭疽菌是油茶炭疽病优势致病菌。对果生炭疽菌的转录因子CfHac1的结构域进行分析,为进一步解析转录因子CfHac1调控病菌致病的分子机制奠定基础,对挖掘油茶炭疽病防控新途径具有重要的理论意义。  方法  采用点突变技术构建转录因子CfHac1结构域缺失载体,通过PEG介导法将该回补载体转化至CfHAC1基因完全缺失突变体的原生质体中,通过博来霉素抗性和荧光筛选获得结构域缺失回补菌株,进一步研究BRLZ结构域在果生炭疽菌中的生物学功能。  结果  结果发现转录因子CfHac1含有一个碱性亮氨酸拉链结构域（BRLZ）,该结构域包含58个氨基酸残基;与野生型菌株和完全互补菌株相比,BRLZ结构域缺失突变株ΔCfhac1ΔBRLZ生长速率显著降低,分生孢子产量显著减少,不能形成附着胞,对内质网压力胁迫更敏感,丧失对油茶叶的致病力,其表型与ΔCfhac1突变体一致。  结论  上述结果表明,BRLZ是转录因子CfHac1重要的结构域,对CfHac1在果生炭疽菌中行使正常的生物学功能具有重要的调控作用。   相似文献   

增施硅肥对枸杞生理代谢、产量及品质的影响     

王晶  李磊  闫鹏科  纪立东  孙权  王锐 《西北农业学报》2021,30(2):243-250

硅元素作为一种植物生长所需的有益元素,能有效提升作物产量,改善品质。以3 a生红枸杞‘宁杞7号’为试验材料,在常规滴灌施肥基础上分别设置叶面喷施硅肥+滴灌清水(T1)、叶面喷清水+滴灌增施硅肥(T2)、叶面喷施硅肥+滴灌增施硅肥(T3)3个处理,并以叶面喷施清水+滴灌清水为对照(CK),探讨增施硅肥对枸杞生理代谢、产量和品质的改善效果。结果表明:施硅处理能有效促进枸杞叶片的叶绿素合成及植株的营养生长,增加其叶片的植被覆盖指数(NDVI)和干物质累积量、光合速率(P_n)、水分利用率(WUE)在叶面喷施硅肥配合滴灌增施硅肥和叶面喷清水配合滴灌增施硅肥中均显著提高,叶片气孔导度(G_s)在叶面喷施硅肥配合滴灌增施硅肥中显著提高了16.98%,而叶面喷施硅肥配合滴施清水整体的效果不显著,蒸腾速率(T_r)在施硅处理中显著降低;增施硅肥可以显著改善浆果可溶性固形物、可溶性糖和还原性糖含量,对维生素C(V_C)含量有极显著影响,显著增加高达133.61%,但枸杞的总酸含量在各施硅处理下显著降低。枸杞的产量在叶面喷施硅肥配合滴施清水、叶面喷清水配合滴灌增施硅肥、叶面喷施配合滴灌增施硅肥中依次显著提高了3.46%、13.00%、24.57%,以叶面喷施配合滴灌增施硅肥处理下的经济效益达到最大,为35 270.8元·hm~(-2),增幅为26.73%,产投比为1.85。在常规施肥的基础上,通过增施硅肥能有效改善枸杞光合特性,提升枸杞产量,改善枸杞品质,尤其采用叶面喷施硅肥配合滴灌增施硅肥的方式对枸杞的生产应用有较大的推广价值。  相似文献   

基于不同平台的小麦病虫害遥感监测研究进展     

孙瑞琳  孙全  孙成明  刘涛  李冬双  吴峰峰 《中国农机化学报》2021,(3)

小麦病虫害的频发不仅会造成产量的巨大损失,病虫害防治农药的过度使用也会提高生产成本,增加农产品有毒残留的风险,而传统监测方法费时费力,具有主观性和滞后性。小麦病虫害遥感监测技术可实现快速、实时无损的监测,从而有针对性的提早防治病虫害。介绍作物病虫害光谱响应生理机制的基础上,重点从不同平台的角度入手概述近年来小麦病虫害遥感监测研究进展。最后提出目前遥感监测小麦病虫害尚存的问题,如对病虫害光谱特征的专属性认识不足、缺乏多种小麦病虫害危害类型的比较研究及病虫害监测模型普适性较差等,并探讨遥感在监测小麦病虫害方面的发展趋势,建议通过综合多时相遥感数据、建立小麦病虫害光谱库、构建全国性病虫害遥感监测信息服务系统以及加强国际间的交流与合作来进一步开展小麦病虫害的研究,从而实现小麦病虫害大面积、实时、科学有效的防控。  相似文献