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深度学习在基因组学中的研究进展

遗传 2024年第9期46卷 701-715页

作者：鲍艳春石彩霞张传强谷明娟朱琳刘在霞周乐马凤英娜日苏张文广内蒙古农业大学动物科学学院呼和浩特010018 农业基因组大数据内蒙古自治区工程研究中心呼和浩特010018 内蒙古赛科星家畜种业与繁育生物技术研究院有限公司呼和浩特011517 国家乳业技术创新中心呼和浩特010080 内蒙古农业大学生命科学学院呼和浩特010018

随着高通量测序技术的迅猛发展,基因组学领域迎来了数据量的爆炸性增长,这对传统生物信息学处理复杂数据模式的能力构成了严峻挑战。在此技术革新的关键时刻,深度学习作为人工智能领域的前沿技术,以其强大的数据解析与模式识别能力,为... 详细信息

随着高通量测序技术的迅猛发展,基因组学领域迎来了数据量的爆炸性增长,这对传统生物信息学处理复杂数据模式的能力构成了严峻挑战。在此技术革新的关键时刻,深度学习作为人工智能领域的前沿技术,以其强大的数据解析与模式识别能力,为基因组学研究注入了新的活力。本文聚焦于4种核心深度学习模型——卷积神经网络(convolution neural network,CNN)、循环神经网络(recurrent neural network,RNN)、长短期记忆网络(long short term memory,LSTM)及生成对抗网络(generative adversarial network,GAN),系统阐述了它们的基础原理,重点回顾了这些模型近5年在DNA、RNA和蛋白质研究领域的广泛应用。此外,文章进一步探讨了深度学习在畜禽基因组学中的应用案例,揭示了其在遗传特征解析、疾病预防以及遗传改良等领域的潜在应用价值与面临的挑战。通过深入分析,本文旨在阐述深度学习技术在增强基因组数据分析的准确性和处理能力方面的作用,并构建一个概念性框架,以指导畜禽基因组学研究策略的发展及其在具体场景下的应用,进而推动精准农业和遗传改良技术的发展。

关键词：深度学习基因组卷积神经网络循环神经网络长短期记忆网络生成对抗网络

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马铃薯疮痂病抗病种质资源评价筛选

中国马铃薯 2024年第1期38卷 21-29页

作者：王越宿飞飞胡柏耿国家马铃薯工程技术研究中心山东乐陵253600 黑龙江省农业科学院经济作物研究所黑龙江哈尔滨150086 乐陵希森马铃薯产业集团有限公司山东乐陵253600

马铃薯疮痂病(Streptomyces scabies)近年在中国北方一作区、西南混作区、中原二季作区普遍发生,选育抗病品种是最有效、经济的防治方法。试验筛选对疮痂病具有抗性的马铃薯品种(系)材料。2022年利用自然病圃法对31个马铃薯品种(系)材... 详细信息

马铃薯疮痂病(Streptomyces scabies)近年在中国北方一作区、西南混作区、中原二季作区普遍发生,选育抗病品种是最有效、经济的防治方法。试验筛选对疮痂病具有抗性的马铃薯品种(系)材料。2022年利用自然病圃法对31个马铃薯品种(系)材料的疮痂病抗性进行评价鉴定并测定产量,2023年对筛选出的12份材料重复鉴定。2022年参试的31份品种(系)材料中,‘希森5号’‘Z496’‘Z740’‘Z759’‘Z760’‘Z812’‘Z917’‘Z962’‘Z1148’‘Z1152’‘Z1356’11份品种(系)材料具有疮痂病抗性,产量表现优异。2023年进一步测试鉴定结果表明,‘Z962’连续两年抗性鉴定结果为抗病材料(R),产量与当地主栽品种‘尤金’无显著差异;‘Z1148’‘Z1152’‘Z1356’‘Z740’‘Z760’‘Z917’产量高于对照品种,但仅‘Z740’产量与对照差异显著,对马铃薯疮痂病具有中等抗性(MR)。‘希森5号’和‘Z496’对疮痂病具有较强抗性,可作为杂交亲本材料进行疮痂病抗病育种创制杂交组合。研究筛选评价了31份马铃薯材料疮痂病抗性,为疮痂病抗病育种和病害防控提供基础材料。

关键词：马铃薯品种(系) 疮痂病抗性评价种质资源筛选

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马铃薯收获机扰动分离装置设计与试验

农业机械学报 2024年第4期55卷 101-112页

作者：王兴欢魏忠彩苏国粱孟鹏祥王法明张祥彩王宪良程修沛李志合金诚谦山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255091 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014 山东思代尔农业装备有限公司德州253600 山东省马铃薯生产装备智能化工程技术研究中心德州253600

针对现有的小型马铃薯收获机筛面土块破碎效果不佳而影响分离效率和收获品质等问题,结合北方马铃薯主产区收获模式和常用杆条式分离装置,设计了一款马铃薯收获机扰动分离装置。在阐述总体结构及工作原理基础上,结合马铃薯的碰撞特性和... 详细信息

针对现有的小型马铃薯收获机筛面土块破碎效果不佳而影响分离效率和收获品质等问题,结合北方马铃薯主产区收获模式和常用杆条式分离装置,设计了一款马铃薯收获机扰动分离装置。在阐述总体结构及工作原理基础上,结合马铃薯的碰撞特性和土块的破碎过程分析,得到影响薯块损伤和土块破碎的主要因素为扰动深度、偏心轮转速和偏心距;通过EDEM-RecurDyn耦合构建仿真模型,单因素试验得到扰动杆数量最优为4,以扰动深度、偏心轮转速和偏心距为试验因素,以马铃薯碰撞力和土块破碎率为评价指标,运用Box-Behnken中心组合设计方法进行仿真试验,对试验结果进行方差分析,利用响应面分析了各交互因素对试验指标的影响规律,结合实际工况确定影响因素最佳取值。验证试验表明:当收获机分离筛运行速度为0.7 m/s、扰动深度为51.5 mm、偏心轮转速通过调速器设为2.3 r/s、偏心距为31 mm时,土块破碎率为60.7%,电子马铃薯采集的碰撞加速度峰值平均值为790.66 m/s~2,小于马铃薯临界损伤阈值。

关键词：马铃薯收获机薯土分离装置扰动分离装置耦合仿真

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马铃薯机械化收获除杂技术与装备研究进展

农业工程学报 2024年第10期40卷 1-13页

作者：魏忠彩王业炜苏国粱张祥彩王宪良程修沛李学强金诚谦山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255091 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014 山东思代尔农业装备有限公司德州253600 山东省马铃薯生产装备智能化工程技术研究中心德州253600

高效低损除杂是马铃薯机械化收获的核心环节,直接影响马铃薯的收获效率与收获品质,是助推马铃薯收获模式制定与收获装备研发与产业化进程的关键。由于不同马铃薯种植地区的自然环境等区域差异性较大,各地区马铃薯种植和收获模式复杂多变... 详细信息

高效低损除杂是马铃薯机械化收获的核心环节,直接影响马铃薯的收获效率与收获品质,是助推马铃薯收获模式制定与收获装备研发与产业化进程的关键。由于不同马铃薯种植地区的自然环境等区域差异性较大,各地区马铃薯种植和收获模式复杂多变,因此对马铃薯机械化收获的除杂技术、装置结构和作业原理的需求各不相同。机械化收获除杂是减少生产成本、提高经济效益的重要方法,该研究基于国内马铃薯种植农艺,分析了国内外典型的马铃薯收获机基本结构和技术特点,对马铃薯机械化收获秧膜杂处理技术进行归纳总结,阐述薯土分离、薯秧分离、残膜回收及杂质清选等环节的装置结构与工作原理,对比分析不同除杂装置的特点与技术指标。针对国内覆膜种植、丘陵地区土壤粘重等特点,指出制约国内马铃薯除杂机械化发展的关键问题,并提出规范种植体系,研制适用机型与专用装备,农机农艺农信相融合和产学研相结合等建议,以期为马铃薯机械化收获除杂技术装备的研发应用奠定基础。

关键词：机械化收获马铃薯秧膜杂处理薯土分离薯秧分离残膜回收

利用CRISPR/Cas13a编辑技术获得马铃薯抗PVX植株

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植物保护学报 2024年第1期51卷 211-218页

作者：涂振钟子旸陈汝豪杨曼华詹晓慧陈家茹马恢聂碧华华中农业大学园艺林学学院果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室农业农村部马铃薯生物学与生物技术重点实验室武汉430070 恒敬合创生物医药(浙江)有限公司浙江嘉兴314000 湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室武汉430062 张家口市农业科学院马铃薯研究所河北张家口075000

为探究利用CRISPR/Cas13a系统获得抗马铃薯X病毒(potato virus X,PVX)马铃薯的可行性,通过设计靶向PVX中TGBp1基因的小向导RNA(small guide RNA,sgRNA),构建CRISPR/Cas13a基因编辑载体,以马铃薯栽培种Désirée为受体材料进行稳定遗传转... 详细信息

为探究利用CRISPR/Cas13a系统获得抗马铃薯X病毒(potato virus X,PVX)马铃薯的可行性,通过设计靶向PVX中TGBp1基因的小向导RNA(small guide RNA,sgRNA),构建CRISPR/Cas13a基因编辑载体,以马铃薯栽培种Désirée为受体材料进行稳定遗传转化,并通过机械摩擦接种法鉴定转基因植株对PVX的抗性。结果显示,成功构建了靶向PVX的PVX-Cas13a载体,并获得了表达Cas13a的转基因马铃薯植株,对其中3个高表达Cas13a的株系进行PVX抗性鉴定,发现在接种PVX 10~20 d后,转基因植株系统叶上无明显发病症状,且PVX积累量均显著低于未接种PVX对照。表明靶向PVX的CRISPR/Cas13a系统能够有效抑制该病毒的积累,这为马铃薯抗PVX育种提供了一条有效策略。

关键词：马铃薯基因编辑 CRISPR/Cas13a 马铃薯X病毒抗性鉴定

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内蒙古自治区肉牛产业高质量发展研究

当代畜禽养殖业 2024年第2期44卷 43-45页

作者：赵柏全高月红韩畅韩璐明内蒙古自治区产品质量检验研究院内蒙古呼和浩特010070 内蒙古自治区质量和标准化研究院内蒙古呼和浩特010070 内蒙古自治区农牧业科学院内蒙古呼和浩特010031 内蒙古蒙新农种业责任有限公司内蒙古呼和浩特010010

内蒙古自治区牛肉因高蛋白、低脂肪和低胆固醇的特有营养价值而备受消费者青睐,供给需求不断上升。本文概述了内蒙古自治区肉牛产业发展现状,分析内蒙古自治区肉牛产业发展过程中存在的问题,提出科学合理且符合产业发展实际需求的对策,... 详细信息

内蒙古自治区牛肉因高蛋白、低脂肪和低胆固醇的特有营养价值而备受消费者青睐,供给需求不断上升。本文概述了内蒙古自治区肉牛产业发展现状,分析内蒙古自治区肉牛产业发展过程中存在的问题,提出科学合理且符合产业发展实际需求的对策,为内蒙古自治区更好打造全国“肉库”提供技术支撑,进一步促进内蒙古自治区肉牛产业高质量发展。

关键词：肉牛产业高质量发展牛肉产量内蒙古自治区

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高产优质鲜食型甘薯新品种陕薯1号栽培技术

中国种业 2024年第5期 156-158页

作者：方玉川郝永康宋永红苗志栓吕军李生龙张玉飞汪奎陕西省榆林市农业科学研究院榆林719000 陕西省马铃薯工程技术研究中心榆林719000 陕西大地种业(集团)有限公司榆林719000

陕薯1号是陕西大地种业(集团)有限公司用济薯26放任授粉育成的中熟鲜食型甘薯新品种,商品性状优良,蒸煮、烘焙口感好,适宜在北方薯区的陕西、山东、河南、山西、安徽的春、夏季种植。2023年6月通过国家非主要农作物品种登记,登记编号:GP... 详细信息

陕薯1号是陕西大地种业(集团)有限公司用济薯26放任授粉育成的中熟鲜食型甘薯新品种,商品性状优良,蒸煮、烘焙口感好,适宜在北方薯区的陕西、山东、河南、山西、安徽的春、夏季种植。2023年6月通过国家非主要农作物品种登记,登记编号:GPD甘薯(2023)610023。对该品种特征特性、产量表现、栽培技术等进行介绍,以期为其推广提供借鉴。

关键词：甘薯鲜食型陕薯1号栽培技术

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马铃薯新品种本薯11号的选育

辽宁农业科学 2024年第3期 86-88页

作者：周芳贾景丽郑玉宝本溪市马铃薯研究所辽宁本溪117000 沈阳农业大学辽宁沈阳110866

本薯11号是本溪市马铃薯研究所于2012年以尤金为父本、费乌瑞它为母本杂交选育而成马铃薯新品种,2022年通过国家农业农村部非主要农作物品种登记[GPD马铃薯(2022)210081]。该品种生育期72 d左右,为早熟品种。薯形卵圆形,皮色浅黄,肉色浅... 详细信息

本薯11号是本溪市马铃薯研究所于2012年以尤金为父本、费乌瑞它为母本杂交选育而成马铃薯新品种,2022年通过国家农业农村部非主要农作物品种登记[GPD马铃薯(2022)210081]。该品种生育期72 d左右,为早熟品种。薯形卵圆形,皮色浅黄,肉色浅黄,芽眼浅,薯皮光滑,商品薯率83.6%。本薯11号区域试验产量2 698.9 kg/667m2,适宜在辽宁省本溪市、庄河市、阜新市、兴城市、绥中县等二季作地区种植。

关键词：马铃薯新品种本薯11号

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种业公司目标市场需求调研与战略制定分析

分子植物育种 2024年第1期22卷 318-322页

作者：温哲内蒙古开放大学呼和浩特010011

本研究以种子产业为研究对象,探讨了种业公司如何通过需求调研和战略制定,来更好地满足目标市场的需求。本研究对全球种子市场进行了概述,分析了其主要特点和需求,深入探讨了种业公司在选择目标市场时需要考虑的主要因素,以及进行需求... 详细信息

本研究以种子产业为研究对象,探讨了种业公司如何通过需求调研和战略制定,来更好地满足目标市场的需求。本研究对全球种子市场进行了概述,分析了其主要特点和需求,深入探讨了种业公司在选择目标市场时需要考虑的主要因素,以及进行需求调研和战略制定的主要方法。通过分析,本研究发现需求调研和战略制定在种业公司满足目标市场需求和提升竞争力中起到了关键作用。最后,本研究对未来的研究提出了建议,包括扩大研究范围,深入探讨消费者行为模式,关注新兴市场和技术,以及注重可持续发展等,以期能为种业公司更好地满足目标市场需求并制定有效的市场策略提供理论支持和实践指导,这对于种业公司的发展具有重要的参考价值。

关键词：种业公司目标市场需求调研战略制定全球种子市场