十字花科蔬菜是重要的食用蔬菜,但在生长过程中极易受到害虫的影响。为了实现虫情测报和科学防治,需要对这些害虫进行实时准确的监测。目前,悬挂黄粘板是黄色趋向性蔬菜害虫监测和诱捕的常用方法。为了实现对粘虫板上蔬菜害虫的实时、低成本、智能化监测,我们建立了一个由智能摄像头、Web平台和部署在服务器上的害虫检测算法组成的智能监测系统。工作人员在系统平台上设置好摄像头的拍摄预置点和拍摄时间后,布置在田间的摄像头每天定点、定时自动采集多张黄粘板的图像。黄粘板上诱捕的害虫包括小菜蛾(Plutella xylostella)、黄曲条跳甲(Phyllotreta striolata)、蝇类(Muscidae)三种,它们的虫体小且易破损,增加了模型检测的难度。针对害虫体型小、易破损导致的识别效果差的问题,我们提出了基于改进Cascade R-CNN模型的蔬菜害虫智能检测算法来识别这三种目标害虫。该算法引入了重叠滑动窗口方法,使用改进的Res2Net网络作为骨干网络,同时采用递归特征金字塔网络作为特征融合网络。测试结果表明,该算法对黄粘板图像上的三种目标害虫取得了良好的检测效果,精确率分别为96.5%、92.2%和75.0%,召回率分别为96.6%、93.1%和74.7%,F1为0.880。与其他算法相比,我们的算法在检测小目标害虫的能力上具有明显优势。为了准确获取图像上每天新增的害虫,我们提出了一种基于双阶段匹配的蔬菜害虫匹配计数算法,测试结果显示,该算法取得了与手工统计结果高度一致的害虫增长情况,平均误差仅2.2%。蔬菜害虫智能监测系统实现了蔬菜害虫监测的精准化、可视化和智能化,为农户防控害虫提供依据,具有重要意义。
茶树是中国主要经济作物之一,安徽省茶树栽培历史悠久具有丰富的种质资源和遗传多样性。茶树的高度杂合性导致其种质资源收集、管理及保护等方面工作进展缓慢,并且长期保存管理成本高,因此提高安徽省茶树种质资源的管理质量和效率,构建核心种质迫在眉睫。本研究从安徽省6个主要产茶地区收集了573份有代表性的茶树,基于60对SSR分子标记进行系统发育关系、群体结构和主坐标分析。聚类结果显示,安徽省573份茶树被分为5个类群,这些类群分布地区与收集样品的地理位置相关,聚类结果与PCoA的分群结果也基本一致。最后,我们构建了一个由115份茶树品种组成的核心种质,占原始种质的20%。核心种质中观察到的等位基因数(Na)具有90.9%的保留率,并且核心种质和原始种质的香农信息指数(I)及其他遗传多样性参数之间没有显著性差异。所有代表性茶区均保留了部分代表性品种,其中黄山地区保留了39份茶树,占核心种质的33.9%;金寨县保留了10份茶树,占核心种质的8.9%。PCoA结果表明构建的核心种质均匀的分布在收集的安徽省茶树种质中,说明构建的核心种质能够代表安徽省茶树种质的遗传多样性。本研究对安徽省茶树种质资源的高效保存和利用具有一定的参考价值。
该研究以西南地区近年来审定的20个杂交籼稻品种为主要研究对象,以日产量为聚类指标将20个水稻品种分类为高日产、中日产和低日产3个类型,并进一步分析不同日产量类型水稻生育进程、分蘖成穗、干物质积累转运及产量构成的差异。较低日产类型水稻,高日产类型水稻生育期缩短5-6d,分蘖发生速率则提高了13.33-16.13%。从干物质积累转运特性来看,高日产类型水稻拔节前干物质积累速率、积累量和比例显著低于中日产类型水稻,但其拔节-齐穗和齐穗-成熟阶段干物质积累速率均明显高于中日产和低日产类型水稻,从而提高了成熟期生物量。尽管,高日产类型水稻千粒重不及中日产和低日产类型水稻,但其每穗颖花数显著提高,加之结实率高,齐穗后穗部干物质积累量和营养器官干物质转运量大,最终使其产量较中日产和低日产类型显著提高了6.51–23.16%。综合来看,高日产类型机插杂交籼稻具有分蘖发生快,每穗颖花数高,拔节后生长速率快,齐穗期茎鞘干物质分配比例高的特征。
苹果茎沟病毒 (apple stem grooving virus, ASGV) 是一种重要的潜隐类果树病毒,对柑橘、梨和苹果等多种果树的生产构成了严重的威胁。2018年,在中国南方广泛种植的黄金蜜柚 (Citrus grandis cv. Huangjinmiyou) 上观察到了严重的黄化、斑驳和花叶症状,推测其可能由病毒引起。取5株表现相关症状果树的叶片样品构建混库并送高通量测序分析,从其中鉴定到了3个ASGV变异体,通过RT-PCR和RACE技术验证了其基因组序列。序列分析显示,这3个变异体的基因组核苷酸序列一致性为81.03%–82.34%,其基因组结构与过往报道的侵染其它果树的变异体类似。基于病毒全基因组核苷酸序列和外壳蛋白氨基酸序列的系统发育分析显示,3个黄金蜜柚ASGV变异体分别与来自不同寄主和地区的ASGV变异体聚在一枝。重组分析显示,3个ASGV变异体可能来自于ASGV不同株系间的重组。在全国11个主要柑橘种植省份采集了507份黄金蜜柚样品进行RT-PCR检测发现,在每个省份表现上述相关症状的样品中,ASGV的检出率均在92.7%以上,而在40份没有症状的样品中,均未检测到ASGV。将其中6个省份的感病样品嫁接到ASGV的指示植物——Rusk枳橙上,新生的系统叶表现出典型的碎叶症状,进一步验证了黄金蜜柚中ASGV的侵染。进一步探究了病毒和症状与温度的关系,发现嫁接的感病黄金蜜柚样品在30°C–35°C条件下症状消失,同时RT-PCR也检测不到ASGV的存在。而后,再将其置于20°C–24°C的条件下一段时间后,黄金蜜柚症状恢复,且ASGV可以由RT-PCR检测到。本文揭示了黄金蜜柚黄化斑驳花叶病与ASGV侵染的相关性,并提示了该病害大面积流行的风险,为进一步的病害防控提供了相应参考。
本研究以东北农业大学肉鸡高、低腹脂双向选择品系1-7周龄鸡只和永生化鸡前脂肪细胞(ICP2细胞)为材料,利用RT-qPCR和Western blot方法分析HBP1在脂肪组织和前脂肪细胞分化过程中的表达模式;以稳定过表达HBP1的ICP2细胞、敲除HBP1的ICP2细胞以及各自的对照细胞为材料,利用油红O染色、RT-qPCR和Western blot检测过表达/敲除HBP1对鸡前脂肪细胞分化的影响;利用信号通路分析试剂盒筛选HBP1调控鸡前脂肪细胞分化的潜在信号通路;在稳定过表达HBP1的ICP2细胞中添加信号转导和转录激活因子3(STAT3)的化学抑制剂或转染siRNA进行功能拯救实验。结果:基因表达分析结果表明,HBP1的表达与鸡腹部脂肪沉积和前脂肪细胞分化有关。过表达HBP1抑制鸡前脂肪细胞分化(P<0.05),敲除HBP1促进鸡前脂肪细胞分化(P<0.05)。进一步研究发现,HBP1靶向激活Janus激酶2(JAK2)基因的转录来激活STAT3信号通路。功能拯救实验结果表明,STAT3信号介导了HBP1对鸡前脂肪细胞分化的调控作用。以上结果表明,HBP1通过直接上调JAK2的表达来激活STAT3信号通路,从而抑制鸡前脂肪细胞的分化。本研究阐明了HBP1在鸡前脂肪细胞分化中的基本功能,并揭示了其部分分子机制。这些发现为进一步解析鸡脂肪组织生长发育的分子遗传基础提供了新的见解。
本试验以“甬优1540”为材料,通过2年的田间重复试验,在头季稻总施纯氮量(225.00kg·hm-2)不变的前提下,设置头季不同氮肥运筹处理(基肥:第一次分蘖肥:第二次分蘖肥:穗肥比分别为3:1:2:4(N1)、3:2:1:4(N2)、3:3:0:4(N3)、4:3:0:3(N4)),从水稻群体分蘖特性、冠层结构特点、光合生理变化及干物质积累与运转规律入手,探讨了东南稻作区机械化栽培下头季稻氮肥运筹对再生稻产量形成的影响。结果表明,头季前氮后移施肥的N1处理有助于增加头季分蘖数,提高分蘖成穗率,N1处理成穗率高达70.18%,比基蘖肥比重高的当地常规施肥N4处理提高了9.15%。N1处理还有助于提高群体LAI值,其头季及再生季齐穗期LAI值分别比N4处理提高了16.52% 和29.87%。就茎鞘物质运转率及冠层光能截获率而言,N1处理下其头季稻茎鞘物质运转率比N4处理提高了50.57%,而其再生季齐穗期的冠层光能截获率比N4处理提高了5.07%。在本试验中,头季稻前氮后移的N1处理两季实际总产量最高,2年平均实际总产达17351.23 kg·hm-2,比当地常规施肥N4处理提高了23.00%。由此可见,头季稻合理氮肥处理有利其提高健桩存量,从而为再生季作物的群体及产量形成奠定基础。在本研究中,低留桩机械化栽培下头季稻适当的前氮后移,不仅提高头季稻产量,而且还有利其再生腋芽的萌发,增加再生季成穗率,从而实现水稻一种两收目的。
小豆(Vigna angularis (Willd.) Ohwi & Ohashi) 属于豇豆属亚洲豇豆亚属,是东亚各国传统种植作物。小豆营养丰富、医食两用,消费市场逐渐遍布全球。然而,小豆的遗传研究相对缓慢,导致育种技术落后、效率低下,难以满足生产和市场的需求。本研究基于高通量基因组测序技术构建了小豆SNP高密度遗传连锁图谱,该图谱共11条连锁群,含2904个标记,每条连锁群的标记数从208个(LG7)到397(LG1)个不等。图谱总长1365.0cM,标记间平均距离0.47cM,每条连锁群的长度从97.4cM(LG9)到155.6cM(LG1)不等。利用该图谱共发掘到两个与籽粒大小有关的主效QTL,分别位于LG2(22.1%) 和LG 9(18.8%)。此外,基于InDel侧翼序列,进一步开发了9718对引物,并随机选择200对进行PCR扩增检验,结果显示有75对在24份小豆种质中具有多态性。本研究中高密度图谱构建及籽粒大小的QTL 分析将进一步提升小豆重要性状基因的发掘等,而InDel标记的开发将有效促进小豆种质资源的遗传多样性分析、基因初步定位等研究。
基于全国性大规模的2016年度中国家庭追踪调查数据,使用工具变量法的IVProbit模型,本文实证研究了新型农村合作医疗保险对农村居民家庭健康脱贫的影响。研究发现,第一,新型农村合作医疗保险对农村居民家庭健康脱贫的效果显著。家庭成员患病进行住院治疗,增加了该家庭陷入贫困的风险,新型农村合作医疗保险显著降低了中国农村居民家庭陷入贫困的概率。第二,新农合对农村家庭健康脱贫的影响在不同收入人群之间存在显著的差别。新农合对中高收入组和高收入组农村家庭的健康脱贫没有影响,但是显著提高了低收入组、尤其中低收入组的农村家庭,其因病致贫和因病返贫的防范能力。第三,新农合对农村家庭健康脱贫的影响效果存在显著的地区差异。新农合显著降低了西部地区农村居民家庭陷入贫困的风险,对东部和中部地区的农村居民家庭没有影响。为了减少和消除贫困,增强农村居民的收入获取能力,本文建议采取以下措施:切实提高新型农村合作医疗保险的实际补偿比、积极推进新农合的支付方式改革以控制医疗费用增长、加强西部地区的医疗卫生服务综合体系建设、加强边缘贫困人口医疗保障的制度建设,以及加强农村地区的人居健康环境改造。