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2000—2020年三峡库区腹地人地耦合土地系统演变机制

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农业工程学报 2024年第10期40卷 255-264,F0003页

作者：汪荣李阳兵邵景安郑骆珊陈艳王清荣赵雯欣重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室重庆401331

该研究基于人地耦合土地系统转型研究框架,采用耦合协调度模型、景观指数与二元Logistic回归模型等方法,探究人地耦合视角下三峡库区腹地土地系统演变规律,揭示其影响机制,从而归纳人地耦合土地系统数量—景观格局—功能转型模式。研究... 详细信息

该研究基于人地耦合土地系统转型研究框架,采用耦合协调度模型、景观指数与二元Logistic回归模型等方法,探究人地耦合视角下三峡库区腹地土地系统演变规律,揭示其影响机制,从而归纳人地耦合土地系统数量—景观格局—功能转型模式。研究结果表明:1)2000—2020年,三峡库区腹地人类活动强度由逐渐增强转变为逐渐减弱,人地耦合关系总体表现为向协调型平缓发展。在空间上,呈现出中部与东北部趋于协调型、北部趋于拮抗型、南部变化不明显的分异特征;2)人地耦合土地系统数量—景观格局—功能形态发生了明显的变化。拮抗区和失调区耕地总体减少,减少量分别为21263、40029 hm^(2)。其中,拮抗区林地恢复性增长,增长量为89648 hm^(2)。失调区林地呈先增加后减少的波动变化,总体增长16054 hm^(2)。协调区果园明显扩张,增长量为13856 hm^(2);斑块破碎化程度改善,趋于规则;土地系统由单功能主导向多功能转变;3)研究区人地耦合土地系统转型模式呈现多元化,可归纳为:拮抗区:林地恢复-斑块聚集不规则-生态;失调区:林地缩减-斑块聚集规则-生态主导;协调区:果园扩张-斑块聚集、整体规则-生态经济;4)距离与地形是影响土地系统演变的决定性因素,主导因子之间交互产生叠加效应,共同促进土地系统的变化。研究揭示了三峡库区人地耦合关系发展规律与土地系统转型模式,对促进山区土地资源合理利用与人地协调发展具有现实意义。

关键词：土地利用景观格局演变相关性三峡库区

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转基因定量检测量值转换系数的研究进展

计量学报 2024年第6期45卷 922-928页

作者：刘圆圆李佳丽吉帅帅高运华刘旦梅王迪山西大学生命科学学院山西太原030000 重庆理工大学药学与生物工程学院重庆400054 中国计量科学研究院前沿计量科学中心北京100029

基于PCR技术测定的转基因成分定量结果主要是拷贝数比值,而“产品标识”规定检测结果必须以质量分数表示。量值单位的不统一,造成无法根据检测结果直接进行标识与否的判定。因此亟须研究转基因含量2种单位间的量值关系,建立实现量值转... 详细信息

基于PCR技术测定的转基因成分定量结果主要是拷贝数比值,而“产品标识”规定检测结果必须以质量分数表示。量值单位的不统一,造成无法根据检测结果直接进行标识与否的判定。因此亟须研究转基因含量2种单位间的量值关系,建立实现量值转换的“转换系数”定值方法,从而保障检测结果与标识阈值的直接可比。通过对国际转基因“产品标识”制度进行总结,系统分析了影响“转换系数”量值的关键因素和欧盟建立的定值方法,并就我国开展相关研究的重要性进行了论述,为我国转基因“产品标识”制度的有效执行提供参考。

关键词：生物计量转基因产品标准物质转换系数数字PCR 产品标识制度

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农业知识驱动服务技术革新综述与前沿

农业工程学报 2024年第7期40卷 1-16页

作者：王元胜吴华瑞赵春江国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097

农业知识驱动服务技术是指运用先进信息技术,科学、高效调配农业领域专业知识服务资源,为农业行业提供智能化知识服务的技术,在解决农业技术服务供需严重失衡等难点问题方面具有重要意义,日益成为支撑农业转型升级和高质量发展的重要引... 详细信息

农业知识驱动服务技术是指运用先进信息技术,科学、高效调配农业领域专业知识服务资源,为农业行业提供智能化知识服务的技术,在解决农业技术服务供需严重失衡等难点问题方面具有重要意义,日益成为支撑农业转型升级和高质量发展的重要引擎,代表着核心研究方向,伴随着技术发展全过程。目前农业行业迫切需要解决的是知识供给严重不足、服务效率不高的问题。农业知识驱动服务技术经历较长时间发展,在知识高效匹配和精准供给方面取得了较大进步,特别是2022年11月以来ChatGPT这类技术的出现,充分展现了超大规模预训练模型在知识智能服务方面的巨大潜力,这也是农业知识驱动服务可以取得突破的关键所在,可以在这方面发挥重要作用。该文在分析农业知识驱动服务相关技术现状的基础上,展望了农业领域可行的知识驱动服务技术路径,预测农业领域知识服务大模型研发构建会呈现参数由少到多、算力由弱趋强、强化训练逐渐加深的特点得到快速发展应用,未来将在专业技术指导、农业“装备-信息-农艺”融合、农业信息系统平台服务总线等方面系统升级现有农业知识服务范式,多模态服务将得到系统融合加深,人机交互模式将向“人性化”方向进一步黏合增强,从而为农业智能化转型升级提供全新的技术支撑,引领农业知识服务从数据检索、语义匹配迈向生成式知识驱动模式转变。

关键词：农业技术服务知识驱动 ChatGPT 超大规模预训练模型新范式

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我国作物病菌标准品的研究进展

生物技术通报 2024年第2期40卷 31-37页

作者：杨文莉朱梨梨陈健陈燕欣姚涓姜大刚华南农业大学生命科学学院广州510642

作物在生长发育过程中,容易受到病菌侵染,造成巨大的经济损失。及时准确地对作物感染病菌的情况进行检测,有助于为制定病害的防治措施提供参考依据。作物病菌标准品是作物病害检测工作中的重要参考,在作物病菌的定性和定量检测工作中具... 详细信息

作物在生长发育过程中,容易受到病菌侵染,造成巨大的经济损失。及时准确地对作物感染病菌的情况进行检测,有助于为制定病害的防治措施提供参考依据。作物病菌标准品是作物病害检测工作中的重要参考,在作物病菌的定性和定量检测工作中具有十分重要的地位。目前,作物病菌标准品相关研究的报道较少,因此有序开展作物病菌标准品的研制工作极为迫切。本文通过对作物病菌检测方法、检测标准及作物病菌标准品研究进展进行梳理总结,以期为我国作物病菌标准品的研制提供理论参考。

关键词：计量学标准品作物病菌检测方法

大豆GmBAS1基因的鉴定以及对大豆株型结构的影响

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农业生物技术学报 2024年第1期32卷 26-38页

作者：陈晓睿王影邱丽娟陈庆山东北农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所

在改善株高、叶柄夹角、节间长度等大豆(Glycine max)株型结构的前提下，密植是提高大豆产量的主要途径。油菜素内酯(brassinolide, BR)作为第六大植物激素，对于控制水稻(Oryza sativa)的叶柄夹角和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的株... 详细信息

在改善株高、叶柄夹角、节间长度等大豆(Glycine max)株型结构的前提下，密植是提高大豆产量的主要途径。油菜素内酯(brassinolide, BR)作为第六大植物激素，对于控制水稻(Oryza sativa)的叶柄夹角和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的株型结构具有重要作用，在大豆中，油菜素内酯基因研究多与花期有关，而对株型的研究未见报道。细胞色素P450 734A1(CYP734A1/BAS1)基因属于油菜素内酯代谢基因，能够控制水稻叶柄夹角的大小，改善水稻株型。为了探究CYP734A1/BAS1基因对大豆株型的影响，本研究在大豆中同源克隆了CYP734A1/BAS1的2个同源基因GmBAS1a(GenBank No. NC＿038253.2)和GmBAS1b(GenBank No. NC＿038241.2)，进化树分析显示，GmBAS1a和GmBAS1b与拟南芥中同源序列亲缘关系最近，在单子叶植物和双子叶植物中进化方向不同。单倍型分析表明，GmBAS1基因外显子区域自然突变少，该基因在大豆中行使重要功能；启动子预测表明，GmBAS1基因启动子区具有参与光反应和逆境胁迫等多种顺式作用元件，能够参与大豆多个生长发育过程。进一步通过农杆菌(Agrobacterium)介导大豆子叶节转化过表达载体获得BR突变体。过表达GmBAS1a大豆株高降低70%，不同部位叶柄夹角减小10%～50%，节间长度减小55%～82%，而过表达GmBAS1b大豆植株表现出更严重的矮化表型，这2个表型与通常的BR缺陷体表型一致。以上结果表明，过表达GmBAS1a和GmBAS1b能够降低大豆株高和减小叶柄夹角，促使大豆株型紧凑，且GmBAS1b相较于GmBAS1a在BR代谢中发挥更主要的作用，对于株型的影响更大。本结果为BR调控大豆株型作用的研究提供了参考。

关键词：油菜素内酯大豆株型遗传转化

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表型可塑性的研究进展

科学通报 2024年第14期69卷 1881-1892页

作者：孔源杜茁赵毅强中国农业大学生物学院畜禽生物育种全国重点实验室北京100193 中国科学院遗传与发育生物学研究所北京100101

表型可塑性是指同一基因型个体在不同环境下表现不同表型的现象,或生物体为响应不同环境条件而产生不同表型的能力,是生物体的基本属性,也是适应环境的重要途径.生物体对遗传变异和环境扰动的鲁棒性则被称为渠道化,体现了生物体适应环... 详细信息

表型可塑性是指同一基因型个体在不同环境下表现不同表型的现象,或生物体为响应不同环境条件而产生不同表型的能力,是生物体的基本属性,也是适应环境的重要途径.生物体对遗传变异和环境扰动的鲁棒性则被称为渠道化,体现了生物体适应环境变化的不同策略.现代表型可塑性的研究起始于1965年,如今已成为一个热门的研究领域.为了对表型可塑性进行定量,研究者往往使用具有相同遗传背景的群体,在包含对照环境的两种以上不同环境下量化可塑性反应.经典的表型可塑性量化方法在群体或个体水平上比较表型值的差异或表型值与环境的回归斜率.随着研究的进步,目前的可塑性量化方法正在逐步完善,遗传背景、G×E等也被加入到定量策略中.表型可塑性被认为受到遗传信息和表观遗传两方面的影响,但其背后的机制仍未被阐明.同样地,表型可塑性与适应性之间的关系存在一定的争议,其意义具有高度可变性,应做到具体问题具体分析.本文系统地介绍了表型可塑性的概念、发展简史、机制、量化方法及其与适应性的关系,结合动物、植物以及微生物的例子,总结了该领域目前的研究进展与存在的问题,并对未来的发展进行展望,以期为表型可塑性的相关研究提供较为全面的参考.

关键词：表型可塑性机制量化指标渠道化

不同CRISPR/Cas9供体适配基因编辑系统的比较及优化研究

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遗传 2024年第6期46卷 466-477页

作者：马宝霞杨森吕明王昱人常立业韩艺帆王建刚郭杨徐坤西北农林科技大学动物科技学院杨凌712100 新疆维吾尔自治区畜牧总站乌鲁木齐830002

在哺乳动物细胞中进行基因敲入通常采用同源定向修复(homology-directed repair,HDR)机制将外源DNA模板整合到目标基因组靶点中。然而HDR效率往往较低,其中外源DNA模板与目标基因组靶点的共定位是关键限制因素之一。为提高CRISPR/Cas9... 详细信息

在哺乳动物细胞中进行基因敲入通常采用同源定向修复(homology-directed repair,HDR)机制将外源DNA模板整合到目标基因组靶点中。然而HDR效率往往较低,其中外源DNA模板与目标基因组靶点的共定位是关键限制因素之一。为提高CRISPR/Cas9系统介导的HDR效率,本团队及前人研究将不同接头蛋白与SpCas9蛋白融合表达,利用其与特异性DNA序列结合的特性,构建了多种CRISPR/SpCas9供体适配基因编辑系统。为了便于比较、优化不同CRISPR/Cas9供体适配系统,本研究利用这些系统在HEK293T细胞GAPDH和ACTB基因末位外显子3′-端进行了eGFP基因敲入,并采用了优化的供体DNA模板设计方式,通过PCR和Sanger测序检测敲入的准确性,流式细胞分析进行敲入效率的检测。结果表明,将yGal4BD、hGal4BD、hLacI、hTHAP11和N57等接头蛋白与SpCas9蛋白C-端融合对其活性均无显著性影响;在GAPDH位点上,SpCas9融合yGal4BD、hGal4BD、hLacI和hTHAP11的供体适配系统等均能显著提高敲入效率;在ACTB位点上,SpCas9融合yGal4BD和hGal4BD能显著提高敲入效率;且增加供体DNA模板中的结合序列(binding sequence,BS)数量,有利于提高SpCas9-hTHAP11系统介导的敲入效率。总之,本研究比较并优化了不同的CRISPR/Cas9供体适配基因编辑系统,为后续相关的基因编辑应用研究提供了参考和借鉴。

关键词：基因编辑基因敲入 CRISPR/Cas9 供体适配同源定向修复

山区乡村多功能发展与乡村聚落演变的耦合机理

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农业工程学报 2024年第11期40卷 259-270页

作者：赵雯欣李阳兵王清荣邵景安重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 重庆师范大学三峡库区地表过程与生态修复重庆市重点实验室重庆401331 三峡库区地表生态过程重庆市野外科学观测研究站重庆401331

探究山区乡村功能多元化与乡村聚落演变的耦合关系,对山区乡村振兴和乡村可持续发展具有重要意义。通过构建二者的耦合协调综合评价指标体系,利用耦合协调度模型和地理探测器等方法,以三峡库区腹地奉节县为研究区,定量探究了乡村功能多... 详细信息

探究山区乡村功能多元化与乡村聚落演变的耦合关系,对山区乡村振兴和乡村可持续发展具有重要意义。通过构建二者的耦合协调综合评价指标体系,利用耦合协调度模型和地理探测器等方法,以三峡库区腹地奉节县为研究区,定量探究了乡村功能多元化与乡村聚落演变的耦合关系及驱动机制,进而提出了相关建议。结果表明:1)研究区乡村功能多元化和乡村聚落演变综合指数呈上升趋势;两系统耦合协调度逐年增长,失调乡镇数量减少,在空间上呈现“西低东高,南低北高”的发展态势。2)乡村功能多元化与乡村聚落演变耦合协调度具有明显的空间集聚特征,高高集聚区域主要集中在永安街道等中心城镇的郊区。3)基于功能多元化综合指数与聚落演变综合指数的增减关系,该文将各乡镇归纳为活力型、衰退型、转型型和传统型4种耦合模式。4)人口密度、人均GDP、人类活动强度等社会经济因素是主要驱动因子,各因子间的交互作用大部分为非线性增强和双因子增强。该文的研究方法和研究结果可为其他地区进行相关研究以及制定差异化的村落振兴方案提供参考。

关键词：乡村功能聚落耦合关系三峡库区

芳香木蠹蛾东方亚种危害与不同杨树品系物理性状的关系

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东北林业大学学报 2024年第10期52卷 119-123,141页

作者：黄事焜樊军锋葛舒悦高建社周永学杨开朗西北农林科技大学陕西·杨凌712100

以20个杨树品系为研究对象,调查芳香木蠹蛾东方亚种对不同杨树品系的危害株率,通过聚类分析明确其抗虫性,测量不同杨树品系的树高、胸径、材积、阴面树皮硬度、阳面树皮硬度、阴面树皮厚度和阳面树皮厚度7个物理指标,分析不同杨树品系... 详细信息

以20个杨树品系为研究对象,调查芳香木蠹蛾东方亚种对不同杨树品系的危害株率,通过聚类分析明确其抗虫性,测量不同杨树品系的树高、胸径、材积、阴面树皮硬度、阳面树皮硬度、阴面树皮厚度和阳面树皮厚度7个物理指标,分析不同杨树品系危害率与以上物理性状的关系。研究结果表明:芳香木蠹蛾东方亚种对不同杨树品系的危害株率存在差异,危害株率为0~37.5%;20个杨树品系分为高抗(秦白杨3号、秦白杨4号、04-14-15、84K杨和新疆杨)、抗虫(04-19-14、秦白杨2号、秦白杨5号、07-17-18、毛白杨30号和04-16-10)、感虫(07-30-11、04-17-12、秦白杨7号、西北杨2号、秦白杨1号、西北杨1号、西北杨3号和I-101)、易感(秦白杨6号)4个类群,其中高抗类群平均抗虫率高达98.15%,而易感类群平均抗虫率仅为62.50%;芳香木蠹蛾危害与杨树胸径、材积呈正相关,与阳面树皮硬度呈负相关;胸径越大、材积越大、阳面树皮硬度越小,危害程度越高。芳香木蠹蛾偏好危害胸径、材积较大、阳面树皮硬度越低的杨树,因此杨树胸径、材积和阳面树皮硬度可作为选育抗芳香木蠹蛾品系的主要参考指标。

关键词：芳香木蠹蛾杨树品系抗虫性抗虫育种

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