检索结果-南通市图书馆

作者：程睿西北农林科技大学

学位级别：硕士

大麦是世界最重要的谷类作物之一,位居第四位,不仅是啤酒酿造、畜牧业饲料加工的重要谷类作物,而且也是遗传与生理研究的重要模式植物(Koornneef et al., 1997)。野生麦类是栽培品种的祖先(Harlan, 1968, 1995),广泛分布于东部地中海沿... 详细信息

大麦是世界最重要的谷类作物之一,位居第四位,不仅是啤酒酿造、畜牧业饲料加工的重要谷类作物,而且也是遗传与生理研究的重要模式植物(Koornneef et al., 1997)。野生麦类是栽培品种的祖先(Harlan, 1968, 1995),广泛分布于东部地中海沿岸及西亚的约旦河谷地区,为主要和次要的栖息地(Nevo, 1992)。野生大麦种质资源(Hordeum vulgare L.)是栽培大麦的主要基因库,有着丰富的遗传多样性。近东的新月沃土地带是野生大麦多样性中心和主要的驯化中心(Zohary, 1969;Zohary & Hopf, 1988;Badr et al., 2001)。在中东的以色列、土耳其、约旦等地,野生大麦有着广泛地分布,并且具有极为丰富的遗传变异,蕴含有许多优良性状基因和改良栽培品种所需的优异基因,以及与特定的环境相适应的多等位基因,是用以选育大麦新品种和发展农业生产的物质基础,也是进行生物学研究的重要材料。本研究对主要来自中东地区的野生大麦群体和栽培大麦以及部分野生小麦进行了研究。论文第二章研究了主要来自中东地区的野生大麦和小麦及栽培品种对冠腐病的抗病性;论文第三章利用SSR和ISJ分子标记技术研究了以色列Mahula和Mt. Gilboa地区的两个野生群体和世界各地的具有代表性的栽培品种的遗传多样性。主要研究结果如下:(1)采用分生孢子悬浮液浸染法,对169份小麦和192份大麦种质材料进行苗期冠腐病接种鉴定。共鉴定出43份小麦抗病材料,占小麦供试材料的25.44%,其中普通小麦6份,小黑麦17份,硬粒小麦7份,野生小麦13份;鉴定出88份大麦抗病材料,占供试大麦材料的45.60%,其中栽培大麦11份,大麦农家种33份,野生大麦44份。结果表明,栽培品种和地方品种中抗病材料所占比重均比野生材料中的大;大麦中的抗病材料所占比重比小麦中的大。同时在野生材料中鉴定出一些抗性优异的种质材料,而栽培品种中鉴定出的抗病材料抗性表现一般。本研究为麦类冠腐病抗病育种研究提供了具有潜在利用价值的种质资源,也为麦类作物进化过程中遗传多样性的丧失提供一定的理论依据。(2)利用基于PCR(Polymerase Chain Reaction)的SSR和ISJ(intron-splice junction)分子标记技术对来自来自世界各地的具有代表性的栽培大麦品种进行了多样性检测。结果显示世界栽培大麦具有很高的遗传多样性。众所周知,在长期的人为驯化和人工选择压力下,栽培品种的基因多样性会明显降低。然而在我们的研究中栽培大麦的多样性依然很高,这也为我们下一步的栽培大麦的有关性状鉴定和关联分析奠定基础。

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同方学位论文库评论

转Bt基因棉田节肢动物群落结构、动态及美洲斑潜蝇的生态学研究

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作者：提力克西北农林科技大学

学位级别：硕士

棉田是一个由作物-害虫-天敌以及其他有机体组成的复杂生态系统。以作物为中心的有害生物生态管理,是以群落生态学为基础。转基因植物对其靶标性害虫表现出几乎免疫的杀虫效果,可能直接或间接影响到生态系统中各个亚群落非靶标物种。本... 详细信息

棉田是一个由作物-害虫-天敌以及其他有机体组成的复杂生态系统。以作物为中心的有害生物生态管理,是以群落生态学为基础。转基因植物对其靶标性害虫表现出几乎免疫的杀虫效果,可能直接或间接影响到生态系统中各个亚群落非靶标物种。本研究从棉田节肢动物群落相互作用关系的整体出发,采用田间、室内、室外的实验与调查相结合的方法,研究了转基因棉田生态系统中节肢动物群落的结构与功能,探讨害虫与天敌群落重建与种群动态变化的规律,分析害虫与天敌的空间分布格局及其空间关系,探讨和分析了转基因棉田与常规棉田之间节肢动物群落重建与种群动态变化的关系,比较了不同环境条件对生态系统的影响。应用群落丰富度、群落多度、相对丰富度等指标,对不同农业防治措施下,转基因棉田生态系统中节肢动物群落,及其各类群的结构与动态进行了研究。结果表明: （1）病虫害管理措施不同、种植模式不同,棉田节肢动物群落结构显著不同;不同的管理模式对转基因棉田生态系统中节肢动物群落及其各类群的结构有明显影响。综防田天敌与中性昆虫的种群数量明显高于化防田,而害虫的种群数量要低于化防田。（2）不同类型棉田节肢动物群落结构调查分析结果表明,转基因抗虫棉田节肢动物群落物种丰富度明显高于非抗虫棉田。而两种棉田害虫与天敌优势度与优势种分析表明,转基因抗虫棉田中棉蚜及棉叶螨等刺吸式害虫危害较为严重。两类棉田节肢动物总群落、害虫亚群落和天敌亚群落多样性指数在时间序列上受外界环境条件影响较大。（3）转Bt基因棉多样性指数和均匀度指数均大于常规不防治,表明转Bt基因棉田节肢动物群落的结构优于常规不防治棉田,显示其结构的合理性。优势集中性指数比较结果则表明:转Bt基因棉田的节肢动物群落物种均匀性有一定变化,就2006而言,转Bt基因棉田节肢动物群落的优势集中性指数较高,存在某一害虫大发生的可能,因此转Bt基因棉田适宜采取IPM策略和方法。在整个生长期,转Bt基因棉田棉铃虫小幼虫量显著低于常规棉花品种。转Bt基因棉对非目标昆虫的影响表现在:优势种类变化较大,棉铃虫不再是主要害虫,棉蚜、红蜘蛛、棉蓟马等刺吸性害虫上升为主要害虫;捕食性天敌优势种则无明显变化,仍为瓢甲类,蜘蛛类,草岭类和捕食性蝽类;而寄生性天敌如棉铃虫侧沟茧蜂（Micoplitis sp ）和棉铃虫齿唇姬蜂（Campoletis lorideae）的数量明显减少,优势种变化较大,转Bt基因棉田寄生性天敌优势种为棉蚜茧蜂（Lysiplebia japonica AsHmead）和金小蜂科（Pteromalidae）;中性节肢动物类群数量、种类均无明显变化,表明转Bt荃因棉对中性节肢动物类群无明显影响。转Bt基因棉田节肢动物群落的整体结构一致,与常规防治相比,相似系数有所降低,表明常规防治棉田中人为控制因素对节肢动物有一定影响。（4）由于美洲斑潜蝇在转基因棉田上升为重要害虫,本研究系统调查了美洲斑潜蝇在棉花上发生危害情况及种群动态,结果表明:该虫从6月初入侵危害棉花,至9月底仍可见少数危害,种群密度以6月下旬-7月上旬最大;棉花蕾期为其危害始盛期。不同色板诱虫实验表明,黄板效果最为明显;药剂实验表明,毒死稗和阿维菌素效果达70%以上,灭幼脲为46%。（5）用聚集度指标法分析了美洲斑潜蝇在棉田的空间分布型及垂直分布、水平分布情况,结果表明棉田内美洲斑潜蝇的空间分布格局为随机分布,垂直分布表现为下部大于中部、中部大于上部,水平分布表现为田边与田中间危害程度差别不显著。转Bt基因棉田对节肢动物影响的研究近些年成为研究的热点,用于评价转基因产品的安全性。本文对转基因棉田节肢动物群落结构与动态以及新出现的重要害虫——美洲斑潜蝇的生态学进行了研究,为转基因棉田新害虫的生态治理提供了一定的理论依据。

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外源γ-氨基丁酸调控甜瓜光合器官结构和性能缓解盐碱胁迫的研究

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作者：向丽霞西北农林科技大学

学位级别：硕士

土壤盐渍化问题的扩增已经严重影响了农业的可持续发展,土壤中除了存在以NaCl和Na2SO4为主的中性盐外,还存在Na2CO3和NaHCO3等碱性盐,而碱性盐的水解作用形成高pH值对植物造成了更严重的破坏作用。γ-氨基丁酸（GABA）作为一种非蛋白质... 详细信息

土壤盐渍化问题的扩增已经严重影响了农业的可持续发展,土壤中除了存在以NaCl和Na2SO4为主的中性盐外,还存在Na2CO3和NaHCO3等碱性盐,而碱性盐的水解作用形成高pH值对植物造成了更严重的破坏作用。γ-氨基丁酸（GABA）作为一种非蛋白质氨基酸,联系着植物体内碳代谢和氮代谢,是调节植物生长发育的重要信号物质。研究表明,外源GABA处理能够在一定程度上缓解盐碱胁迫的伤害效果。然而,目前关于外源GABA对盐碱胁迫下植物的光合作用影响的机理报道极少。因此,本研究以耐盐碱性较弱的“一品天下208”和耐盐碱性较强“金辉1号”两个甜瓜品种为试材,采用营养液栽培的方式,研究外源叶面喷施50mmol·L-1GABA对50mmol·L-1混合盐碱（NaCl:Na2SO4:NaHCO3:Na2CO3=1:9:9:1）胁迫下甜瓜幼苗叶绿体功能、光系统II和叶绿体活性氧代谢的调控作用,以期为外源GABA提高盐碱胁迫下甜瓜幼苗光合器官的结构和性能提供理论依据。主要研究结果如下:（1）盐碱胁迫下,光合器官中叶绿素分子解体外渗,导致叶绿体中叶绿素浓度的增加,光合作用和Hill反应活力的下降,并抑制了H+-ATPase、H+-PPiase、Mg2+-ATPase、和Ca2+-ATPase酶活性,叶绿体超微结构变形,类囊体开始逐步瓦解。盐碱胁迫下外源叶面喷施GABA后缓解了叶绿体内各个指标增加或降低的趋势。外源GABA降低了盐碱胁迫引起两个甜瓜品种叶绿体中Chl a、Chl b、Car和Chl a+b含量的增加,从而增加了甜瓜幼苗的光合作用,其中对“一品天下208”光合作用的增强作用大于“金辉1号”。外源GABA缓解了“一品天下208”Hill反应活力下降的趋势,促进了“金辉1号”Hill反应活力的持续下降。另外,外源GABA提高了两个甜瓜品种盐碱胁迫下H+-ATPase、H+-PPiase、Mg2+-ATPase和Ca2+-ATPase酶活性,稳定了叶绿体内环境,使基粒类囊体垛叠变得整齐,以保持光合器官功能。（2）盐碱胁迫引起甜瓜幼苗快速叶绿素荧光诱导曲线变形,Wk值升高,放氧复合物比例降低,VJ和Mo值上升,ψo值下降,导致光合电子传递链的供体侧和受体侧均受到伤害。盐碱胁迫还显著降低了甜瓜幼苗的φEo和φPo,增加φDo,提高ABS/RC、DIo/RC、TRo/RC和ETo/RC的值,改变PSII的能量分配,导致PIABS和DFABS的显著降低。外源GABA处理对“一品天下208”快速荧光曲线有较好的恢复作用,对“金辉1号”作用不显著,表现为:外源GABA处理显著降低了“一品天下208”Wk值,增加了放氧复合物比率,缓解了胁迫对PSII供体侧的抑制,而GABA进一步增加了“金辉1号”Wk值,使放氧复合物比率降低,对PSII供体侧造成了更严重的伤害。外源GABA改变了两个甜瓜品种VJ、Mo和ψo值,缓解了盐碱胁迫对PSII受体侧的伤害。外源GABA还缓解了两个甜瓜品种φEo、φDo、φPo、ETo/CSm、RC/CSm、ABS/RC、DIo/RC、TRo/RC和ETo/RC升高或降低的趋势,改变了PSII反应中心的状态及其能量分配,促进了光合作用的进程,使PIABS和DFABS上升。（3）盐胁迫引起甜瓜幼苗叶绿体内超氧阴离子产生速率增加、丙二醛含量上升、膜脂过氧化程度加剧,抑制了抗氧化酶超氧化物歧化酶活性降低。随着时间胁迫的延长,抗坏血酸-谷胱甘肽循环中的抗坏血酸过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶活性呈先上升后下降的趋势,抗氧化物质抗坏血酸和谷胱甘肽均保持较高的含量。盐碱胁迫下外源叶面喷施GABA处理抑制了叶绿体内活性氧的积累,缓解了盐胁迫引起的抗氧化酶升高或降低的趋势,促进抗氧化物质与活性氧的直接反应,稳定叶绿体内膜结构。外源GABA对耐性不同的甜瓜品种的作用效果存在时间差异,表现为对耐盐碱性较弱的“一品天下208”缓解效果最佳的时间滞后于耐盐碱性较强的“金辉1号”。

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小偃6号G型凝集素类受体激酶基因TaLecRK的克隆及功能分析

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作者：王晶晶西北农林科技大学

学位级别：硕士

小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型Puccinia striiformis ***引起的真菌病害。条锈菌具有毒性变异性强、随气流远距离传播等特点,在我国乃至世界各小麦产区广泛传播,严重影响小麦的产量,威胁粮食安全。大量实践证明,种植抗条锈病品种... 详细信息

小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型Puccinia striiformis ***引起的真菌病害。条锈菌具有毒性变异性强、随气流远距离传播等特点,在我国乃至世界各小麦产区广泛传播,严重影响小麦的产量,威胁粮食安全。大量实践证明,种植抗条锈病品种是防治条锈病最经济、最安全、最有效的措施。小偃6号自20世纪80年代推广以来,至今仍保持良好的抗条锈性,是典型的全生育期高温抗条锈性品种,具有非小种专化性的持久抗病性特性。凝集素类受体激酶在植物生长发育和抵御多种病原菌入侵过程中发挥重要作用,然而其在小麦高温抗条锈病中的作用尚未见报道。本研究基于实验室前期小偃6号与条锈菌及温度互作的转录组测序数据,从1395个差异基因中鉴定到1个G型凝集素类受体激酶基因TaLecRK,并以小偃6号和条锈菌CYR32为试验材料,对TaLecRK在小麦高温抗条锈病过程中的功能进行了研究。取得了以下主要结果:1、克隆到小偃6号G型凝集素类受体激酶基因TaLecRK。该基因位于6D染色体上,全长为1713 bp,编码443个氨基酸,预测其蛋白质相对分子质量为48.54 k Da,等电点为6.8。2、明确了小偃6号TaLecRK基因的表达模式。当未接菌时,温度的变化并不影响TaLecRK的表达;而接菌后,TaLecRK的表达受温度诱导极为明显,经高温处理后其表达量是常温处理的5.96倍;TaLecRK基因主要在小麦叶片中高表达,而在根和茎中几乎不表达;在外源激素ABA的诱导下,TaLecRK基因表达上调16.93倍。3、TaLecRK基因通过调控活性氧(ROS)的产生从而正向调控小麦高温抗条锈性。沉默TaLecRK基因后小麦植株抗病性下降,叶片表面的夏孢子堆密度和线性长度显著增加,且HO产生面积减少,ROS信号通路防御相关基因Ta CAT上调表达;在本氏烟草中瞬时过表达TaLecRK后可引起叶片的细胞程序性死亡。4、TaLecRK位于叶绿体中,与Tox A结合蛋白Tox ABP存在互作关系。通过核体系酵母双杂mating法共筛选到4个与TaLecRK互作的蛋白,其中1个为与细胞程序性死亡相关的Tox ABP蛋白。

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基于可见-近红外技术的设施作物PSⅡ潜在最大光合能力检测设备研发

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作者：李斌西北农林科技大学

学位级别：硕士

叶绿素荧光是揭示光反应中心Ⅱ(PSⅡ)光合过程的重要工具,由于其非侵入性的检测方法,已在植物生理学研究中得到广泛应用。PSⅡ潜在最大光合能力F/F作为最常用的叶绿素荧光参数之一,可表征植物的生长状况及其对环境的响应。传统的F/F测... 详细信息

叶绿素荧光是揭示光反应中心Ⅱ(PSⅡ)光合过程的重要工具,由于其非侵入性的检测方法,已在植物生理学研究中得到广泛应用。PSⅡ潜在最大光合能力F/F作为最常用的叶绿素荧光参数之一,可表征植物的生长状况及其对环境的响应。传统的F/F测量所需的叶绿素荧光仪价格高昂,且需对植物进行长时间的暗适应,限制了其在实际农业生产中的应用。前人研究在冠层尺度探索了叶绿素荧光参数与植被指数之间的相关性,结果表明可见-近红外光谱范围内的少数波长反射光信号可用来评估叶绿素荧光参数。但由于植被指数包含光谱数据维度较少,且多采用简单拟合手段,其F/F评估精度受限。此外,测量植被指数所需的光谱仪较为昂贵,无法普及。基于以上问题,本研究从植物叶片的可见近红外光谱中提取了用于评估F/F的关键波长,构建了以LED和光电二极管为核心的便携式F/F检测设备,使用机器学习算法建立了F/F预测模型,并开发了云服务器和安卓app实现数据存储、模型运算和结果显示等功能。本研究主要研究内容和结果如下:(1)F/F特征波长提取。考虑到植物种类和胁迫类型对叶绿素荧光参数同光谱关系的影响,分别测量了高光胁迫下的茄子幼苗和低温胁迫下的黄瓜幼苗的F/F和可见-近红外反射光谱。两种植物的反射光谱均随F/F的增加而降低,表明植物叶片光吸收能力受其生长状态影响。采用SG、MSC、SNV进行光谱数据预处理,通过SPA、RF、CARS、RF-SPA、CARS-SPA进行重要变量筛选并获取特征波长组合,采用偏最小二乘法建立F/F回归模型以评估所选波长的性能,分析回归模型的精度及最优模型的变量回归系数,最终确定6个F/F特征波长为400nm、525nm、600nm、650nm、730nm、740nm。(2)检测设备硬件开发。设备硬件构成主要包括:控制模块、光源模块、反射光检测模块、人机交互模块以及通信模块。控制模块以STM32F103处理器为核心进行数据采集及指令发送;光源模块包括LED环型阵列及其驱动电路,以恒流方式驱动光源发射以特征波长为中心波长的探测光;反射光检测模块包括光电转换电路及信号调理电路,实现反射光光电信号转换,信号降噪及放大;人机交互模块使用OLED显示屏和按键电路实现用户与设备的交互;通信模块通过NB-Io T协议将检测数据上传至云服务器。使用C语言编程完成硬件驱动程序设计实现检测设备工作流程。分析叶片表面反射光传输路径并依此进行构建反射光检测探头,通过设备壳体结构设计对设备硬件单元合理排布实现设备的轻量化。(3)检测设备F/F预测模型建立。设置光温胁迫梯度实验获取不同生长状态的茄子和黄瓜植株,使用检测设备和叶绿素荧光仪测量样本的特征波长反射光及F/F数据,使用SVR算法结合网格搜索法分别建立了高光胁迫下的茄子、低温胁迫下的黄瓜F/F预测模型,并对比了BP、RBF、ELM及SVR算法的建模效果。建模结果表明,基于SVR算法的F/F预测模型精度最高,茄子和黄瓜叶片的F/F预测模型测试集决定系数分别为0.8114、0.7984,均方根误差分别为0.0169、0.0178。(4)检测设备软件开发及性能测试。根据运行F/F预测模型所需的计算资源和模型更新的潜在需求,构建基于阿里云计算平台的云服务器,配置My SQL数据库和Python环境,完成检测设备原始数据的存储、预测模型的运算和预测结果的存储;使用JAVA语言设计了用于与云服务器交互的Android应用,实现模型选择、检测结果显示和历史数据查询等功能。设计试验对设备暗电流信号、反射光检测效果及设备F/F检测精度进行测试。结果表明设备暗电流导致的电压信号噪声低、扰动小;设备反射光重复检测结果偏差小,能有效反映不同F/F的叶片样本的差异;设备测得茄子叶片和黄瓜叶片的F/F与实测值的决定系数分别为0.7327、0.7489,均方根误差分别为0.0186、0.0228。

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高异黄酮大豆种质鉴定与外源MeJA对异黄酮积累的影响

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作者：商炳哲西北农林科技大学

学位级别：硕士

异黄酮是具有生物活性的植物类雌激素,对预防和治疗各种慢性疾病有很好的辅助作用,高异黄酮大豆生产有很好的市场前景。选育高异黄酮大豆品种、开发专用栽培技术是推广异黄酮专用大豆的关键。研究将从237份种质资源中筛选高异黄酮新种质... 详细信息

异黄酮是具有生物活性的植物类雌激素,对预防和治疗各种慢性疾病有很好的辅助作用,高异黄酮大豆生产有很好的市场前景。选育高异黄酮大豆品种、开发专用栽培技术是推广异黄酮专用大豆的关键。研究将从237份种质资源中筛选高异黄酮新种质,并探究大豆的无损伤异黄酮快速测定技术,同时在经过筛选的种质资源中挑选不同异黄酮含量变异范围的大豆品种,在结荚初期喷施茉莉酸甲酯(MeJA),探究其相关酶活性变化、异黄酮含量变化以及对产量品质性状的影响,为高异黄酮专用大豆产业化提供技术支持。研究结果如下:(1)利用有机溶剂超声波萃取+紫外分光光度法测定了我们保存的大豆种质资源和育种后代的异黄酮含量,发现保存的大豆种质存在丰富的变异。其中国内外大豆种质的总异黄酮含量变幅为0.138%-0.473%,育种后代的变幅更大(0.084%-0.472%),共筛选到18个高异黄酮大豆种质(≥0.350%),其中包括一组高异黄酮自育新品系,为该品系(西农29号)参试提供了重要实验依据。(2)对高异黄酮育种后代进行亲本分析表明,在高异黄酮大豆育种中,若要培育出高异黄酮的杂交后代,亲本选配应采用双高组合(总异黄酮含量>0.35%),才有可能选到超亲后代。(3)利用2020年收获的237份大豆种质资源和高代育种材料做实验材料,实测异黄酮数据,并进行光谱扫描,构建了近红外光谱大豆异黄酮预测模型,该模型可以用于大豆异黄酮含量的初测。单个样本分析平均耗时约40秒,每天一组测试人员(2人配合)可处理大豆种子样品200多份。可以满足大豆育种后代的无损伤快速品质测定,大豆异黄酮近红外测定方法的建立为我们开展大豆异黄酮育种提供了有效工具。(4)大豆结荚初期叶面喷施茉莉酸甲酯(MeJA)导致大豆叶片和籽粒中异黄酮合成酶(IFS)活性显著增加并维持较长时间,从而使大豆籽粒中的异黄酮组分含量和总异黄酮含量显著提高。大豆异黄酮含量提高不会降低大豆产量和品质,但高异黄酮与高水溶性蛋白是不相容的。在大豆生产中选择高异黄酮大豆品种,结合喷施MeJA可以有效提高大豆籽粒异黄酮含量。综上所述,本研究在237份种质资源中筛选出了高异黄酮品种,在此基础上,得出培育高异黄酮后代的最佳亲本选配,建立了大豆异黄酮近红外测定模型。在结荚初期喷施MeJA可以提高籽粒和叶片IFS酶活性,从而使大豆籽粒中的异黄酮组分和总异黄酮含量显著提高。

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辣椒新品种驻椒14的选育及配套栽培技术研究

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作者：姜俊西北农林科技大学

学位级别：硕士

从1997年开始我们在纱网棚条件下对自选的10份辣椒材料和从国内外引入的40余份辣椒材料进行田间自然抗病性、早熟性、低温弱光耐受性及综合农艺性状调查,从中选出8份优良材料,采用露地扣纱网棚种植和保护地内加代繁殖等方法进行自交纯化... 详细信息

从1997年开始我们在纱网棚条件下对自选的10份辣椒材料和从国内外引入的40余份辣椒材料进行田间自然抗病性、早熟性、低温弱光耐受性及综合农艺性状调查,从中选出8份优良材料,采用露地扣纱网棚种植和保护地内加代繁殖等方法进行自交纯化,并进行苗期人工接种鉴定,获得8个稳定自交系。2000年采用半轮配法配制杂交组合,进行配合力测定和强优势组合选配试验。初选出4个优势较强、产量较高、农艺性状优良的组合进一步试验,最终选育出优势最强的组合2002-08F1。其母本驻03是河南地方品种124牛角椒经多代自交选育出的优良自交系,早熟性好,生长势较强,分枝性强,坐果率高,始花节位第8-9节,果实深绿色,牛角形,果面光滑,纵径14.0cm,肩横径3.5cm,果肉厚0.25cm,平均单果质量38.7g,抗病毒病,配合力高。父本驻07是内蒙古多年种植的茄门甜椒经多代自交选育出的优良自交系,生长势强,始花节位第5-6节,极早熟,果实灯笼形,果型大,绿色,纵径8.4cm,肩横径7.6cm,果肉厚0.63cm,平均单果质量103.5g。2002-2003年进行品种比较试验,2004-2005年进行河南省区域试验,2005年进行河南省生产试验,表现较好,定名为驻椒14。驻椒14品种属早熟类型,定植至始收45d（天）左右。植株生长势中等,株高60.0cm,株幅54.8cm,始花节位第6-7节。果实深绿色,粗牛角形,果面光滑,3-4心室,纵径13.8cm,肩横径5.2cm,果肉厚0.3cm,平均单果质量80g,辣味浓。驻椒14具有以下显著特点:（1）产量高。两年区试平均总产量为3128.0kg/667m2,比对照汴椒1号增产8.2%。（2）抗病性好。在田间自然发病下,驻椒14对病毒病、炭疽病、疫病的抗性明显优于对照汴椒1号。（3）品质优。经农业部农产品质量监督检验测试中心（郑州）对其Vc、可溶性糖等指标进行检测。驻椒14每100g鲜果含Vc 162mg、可溶性糖3.2%,且果肉质脆,适合鲜食。驻椒14适宜于保护地及早春露地栽培,以早春塑料大棚种植投入产出比最高。在河南地区早春塑料大棚种植以11月中旬-12月上旬播种,翌年3月20日前后定植最为适宜,苗龄100-120d（天）。育苗前期注意防寒保暖,3-4叶期分1次苗。定植前施足有机肥,采用小高畦覆膜栽培,株距30-35cm,行距50-55cm,定植数以4000穴/667m2,每穴定植2株为宜。定植前10-15天扣棚,扣棚后药剂熏棚,可有效防治辣椒炭疽病等病害。定植后加强中耕除草及肥水管理,促进秧苗早发棵、早封垄,提早开花坐果,提高产量。结果期追肥2-3次,并补施钾肥,促进果实膨大。及时防治病虫害,适时采收。

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基于深度强化学习的温室除草机器人机械臂路径规划研究

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作者：杨卜西北农林科技大学

学位级别：硕士

智能化除草将是温室作物幼苗期智慧农业管理技术的发展必然,当前智能化除草机器人存在对作物视觉检测识别精度较低、可识别杂草种类少,以及难以实现主动避苗除草的问题。基于此,本文提出了一种基于改进的深度确定性策略梯度算法(Deep De... 详细信息

智能化除草将是温室作物幼苗期智慧农业管理技术的发展必然,当前智能化除草机器人存在对作物视觉检测识别精度较低、可识别杂草种类少,以及难以实现主动避苗除草的问题。基于此,本文提出了一种基于改进的深度确定性策略梯度算法(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)的除草机器人机械臂路径规划算法。提出改进的Faster R-CNN苗草目标检测及定位算法完成DDPG算法训练所需要的植物定位信息获取。采用引入奖励等势面探索规则的方法优化了DDPG算法,实现机械臂避苗除草工作路径精准规划。其后,设计了动态除草试验平台,在温室大棚内对模型的除草性能进行了试验,验证了所提出算法在实际环境中除草性能优秀,可以实现主动避苗除草。获得的主要结论如下。(1)实现了基于深度学习的苗草目标检测及定位。建立了共计23000张图像的作物与杂草数据集。通过对比研究Res Net50、Res Net101、VGG-16、VGG-19四种主干特征提取网络的Faster R-CNN模型性能,确定了VGG-16网络为最优特征提取网络。在此基础上结合注意力模块、超绿指数以及最大类间方差法,对Faster R-CNN模型进行改进。经验证,改进的模型对生菜识别的准确率为96.42%,召回率为98.62%,F值为97.50%,相较改进前分别提高3.78、4.29、4.02个百分点,检测时间缩短3.09 ms,并可以将幼苗以外的绿植与背景分割并标记为杂草,同时输出定位坐标,为除草机器人路径规划研究提供了基础。(2)提出基于深度强化学习的除草机器人机械臂路径规划算法。阐述了深度强化学习与DDPG算法原理。以提出的苗草目标检测与定位算法为基础,结合Coppelia Sim软件完成了仿真环境中DDPG的训练并成功收敛。针对原算法除草率过低的缺陷进行分析,引入奖励等势面探索规则对DDPG实现改进。改进后算法除草率为93.36%,相较改进前提高11.87个百分点;伤苗率为2.79%;平均单次除草路径生成时间为57.73ms。对比已有研究报道,该模型综合性能优秀,满足智能除草机器人除草作业要求。(3)动态除草试验平台设计。对实际温室环境进行了调研考察,完成了动态除草平台的搭建。主要工作包括对移动平台进行设计,对机械臂进行了选型与参数设计,完成了一种垂直式除草末端执行器设计。综合以上研制的动态除草试验平台整机,为除草机器人路径规划算法除草性能田间试验提供了硬件基础。(4)试验平台试制与除草试验。完成Orbbec Astra Pro双目相机高度测量测试试验。使用Python语言编写完成中心控制软件。试制除草试验平台并在实际温室环境中进行了除草试验。当试验平台以0.10 m/s速率前进时,在单一作物行内平均检测正确率为98.09%、平均杂草分割正确率为93.41%、平均除草成功率为91.00%、平均伤苗率为3.80%。试验结果表明,本文所提出的基于改进的Faster R-CNN苗草目标检测算法,以及基于改进的DDPG除草机器人路径规划算法能够满足除草机器人主动精准株间除草作业需求。

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同方学位论文库评论

中国葡萄属野生种抗白粉病相关基因克隆及生物信息学分析

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作者：杨进孝西北农林科技大学

学位级别：硕士

本研究通过两年的田间和试验室工作，围绕葡萄优质抗病育种的中心目标，以中国葡萄属野生种白藜芦醇高产株系商南－24、抗白粉病株系白河-35-1 和欧洲葡萄感炭疽病品种凤凰－51 为主要材料，利用 RT-PCR 技术就白藜芦醇次生代谢过程... 详细信息

本研究通过两年的田间和试验室工作，围绕葡萄优质抗病育种的中心目标，以中国葡萄属野生种白藜芦醇高产株系商南－24、抗白粉病株系白河-35-1 和欧洲葡萄感炭疽病品种凤凰－51 为主要材料，利用 RT-PCR 技术就白藜芦醇次生代谢过程调控和抗病基因克隆新策略研究方面作了一些尝试性的探索，主要取得以下几个方面的研究结果： 1.通过抗病基因克隆新策略和定量－简并 PCR 技术，得到与中国葡萄属野生种抗白粉病株系白河-35-1 抗病可能有密切关系的基因片段三条：9－2、7＃、15＃,它们的大小分别为 200bp、565bp、211bp。这几个基因片段的序列在 GeneBank 的登录号为分别为：AY656730、 AY656725、 AY656731。9－2 基因片段与从欧洲葡萄逆境胁迫的 cDNA 文库中的多条 EST 序列同源;进一步分析表明该基因片段可能是葡萄抗病和次生代谢过程中涉及基因调控的某一反式作用因子的编码基因的一部分，在反式作用因子与葡萄抗病过程中信号的识别、传递、放大或防卫基因的转录都可能有关。7＃基因片段与欧洲葡萄受逆境胁迫的 cDNA 文库和多种植物微丝形成期的 cDNA 文库中的多条 EST 序列存在着同源关系，但具体功能未知;定量 PCR 结果表明，该基因片段在白河－35－1 受白粉病侵染时转录量有较大的变化，因此该基因片段可能与植物的纤维性物质合成及相应的葡萄结构性抗病诱导有关。15＃基因片段在生物信息学数据库中未找到任何同源序列，说明该基因片段可能是一条新基因，该基因片段在定量－简并 PCR 中的欧亚种葡萄感白粉病品种佳利酿的 cDNA 扩增结果中表现为低水平的本底表达，但在白河－35-1 中随病原菌入侵增幅明显，这暗示着该基因片段可能是一条首次发现的在葡萄抗病中有特殊意义的新基因。 2.在葡萄PAL 途径抗病相关基因克隆研究方面。通过增加提取缓冲液中PVP的含量、减小样品量与总缓冲液比值，在提高总 RNA 提取纯度的同时提高了相对产率。从中国葡萄属野生种白藜芦醇高产株系商南-24 mRNA 中经 RT-PCR 克隆到与葡萄白藜芦醇合成和葡萄抗病有密切关系的 STS 基因家族的三个成员的 14＃、40－1、41－1 基因片段，它们的大小分别为：772bp、720bp、283bp。这几个基因片段的序列目前已等录 GeneBank，登录号为：AY656724、 AY656725、 AY656726。定量 PCR 同时获得有类似作用的 CHS 基因（果实与叶片中各得到一条）、PPO 基因（叶片中特异表达）的三个基因片断。从商南-24 DNA 中经 PCR 扩增得到具有相同作用的苯丙氨酸裂解酶基因片断一个，它们的大小分别为 460bp、340bp、267bp．这几个基因片段的序列目前也已等录 GeneBank，登录号为：AY656727、 AY656728、 AY656729、AY656733。 3.在葡萄重要植保素物质白藜芦醇高产机制研究方面，从商-24 DNA 中经 PCR 扩增得到两个准 STS 启动子，其中一个上面可能有病原诱导应答元件。将白藜芦醇产生机制的差异细化到不同葡萄株系的不同基因家族成员的转录活性的不同及其单核苷酸位点多态性上。 4. 在抗病基因克隆中，通过定量 PCR 技术研究了受白粉病病原菌侵染不同时间的中国葡萄属野生种抗白粉病株系白河-35-1 中部分本实验中得到的防卫基因的转录活性变化情况，研究了欧亚种葡萄感炭疽病品系凤凰－51 果皮中防卫基因 CHS 转录量与炭疽病侵染面积的关系。在一定程度上验证并丰富了防卫基因与葡萄抗病性的关系的理论，为研究葡萄抗病基因克隆提供了方便新颖的采样思路。，通过对生物信息学分析方法 —Motif 分析的反向思维，运用 PCR 原理建立了定量-简并 PCR 技术体系，并经过了初步验证。 5.建立了确定在本地气候和本试验条件下葡萄抗病基因表达时间的方法，并根据本试验方法确定了中国葡萄属野生种抗白粉病株系白河-35-1 抗白粉病基因的大致表达时间为 5～8ｄ。为有的放矢地克隆葡萄抗病基因提供了可能。

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西瓜种质抗旱性鉴定及遗传多样性分析

引用

作者：何亚萍西北农林科技大学

学位级别：硕士

西瓜[Citrullus lanatus(thunb.)Matsum.&Nakai.]汁多味美、营养丰富,是世界上一种重要的经济园艺作物,当前我国西瓜产业面临良好国内外环境和机遇,其产业发展对提高国民收入具有重要作用。干旱是影响植物正常生长、减少作物产量的主要... 详细信息

西瓜[Citrullus lanatus(thunb.)Matsum.&Nakai.]汁多味美、营养丰富,是世界上一种重要的经济园艺作物,当前我国西瓜产业面临良好国内外环境和机遇,其产业发展对提高国民收入具有重要作用。干旱是影响植物正常生长、减少作物产量的主要非生物胁迫之一。随着全球干旱加重及水资源日益短缺,干旱胁迫可严重影响西瓜的产量与品质,已成为西瓜栽培过程中所面临的主要问题之一。我国西瓜品种的选育大多于灌溉地进行,长期人工选择致使优异西瓜抗旱性状丢失,遗传背景狭窄,品种抗旱性相对较弱。因此了解西瓜种质遗传背景,培育优良抗性品种逐渐成为西瓜育种工作的主要方向。本研究以30余种西瓜种质为试材进行抗旱性评价及抗旱指标的筛选,并利用形态学标记和SSR标记进行遗传多样性分析,研究结果如下:1.基于旱害指数直接评价和利用隶属函数综合评价共对31份西瓜种质开展抗旱性鉴定,采用多元线性逐步回归分析筛选到6个与西瓜种质抗旱性密切相关的抗旱指标,具体如下:(1)将31份西瓜种质资源划分为高抗种质、中抗种质和敏感种质3种类型。通过2020年秋季试验将9份西瓜种质划分为3类:高抗种质包括M20、ZTC;中抗种质包括YL＿W、M30、2-60A、97103、M08;敏感种质仅有Y34。通过2021年春季试验将25份西瓜材料划分为3类:高抗种质包括M20、ZTC、M33、M24、M26,中抗种质包括GS-13-2、京母、M16、M19、Y-5、2-60A、Y-90、M42、Y-13-4A、Y-61、Y-40、M1、Y-59,敏感种质包括Y-83、金5F、25圆、黑牡丹、04-1-2、Z-15、金5F、148、Y-13。最终筛选到M20、ZTC、M33、M24、M26等5份高抗西瓜种质,为西瓜抗性品种的选育提供研究基础。(2)旱害指数直接评价与生长生理指标结合隶属函数法综合评价的结果具有高度统一性(相关系数r>0.9,P中心糖、边糖、果皮覆纹形状、果皮覆纹颜色、果实形状、果面光滑度等性状在综合指标中表现较为突出。(3)将29份西瓜种质资源通过聚类分析划分为5个类群,类群1包括21份材料,分别为Y34、25圆、京母、Y-90、97103、M16、M08、M33、M24、M49、M04、M19、Y-5、GS-13-2、M30、M10、Y-13-4A、M12、M17、M42、中10,类群2包含3份种质,分别为YL＿W、ZTC、M20,类群3包含2份种质,分别为DM2和红小玉,类群4包含2份种质,分别为Z-15和黑钻石,类群5仅包含BLQ。3.利用19对SSR引物对32份西瓜种质资源进行遗传多样性分析,具体结果如下:(1)19对SSR引物的条带清晰、多态性好,通过对32份供试西瓜种质基因组DNA图谱进行扫描,结果显示,扩增出了71个等位位点,其中多态性位点有69个,多态性百分率(PPB)为97.18%。每对引物所扩增出的等位位点数不等,变化范围为2～6,平均3.74,扩增出的多态性条带数有2～6条,平均扩增3.63条。(2)32个种质的遗传相似系数变幅在0.46～0.99之间,平均为0.72。供试材料在相似系数0.68处,32个种质被分成5个类群,其中类群1包括14份种质,分别是04-1-2、京母、M08、Z-15、Y-34、Sgbb、2-60A、Y-59、Y-61、M24、Y-90、红小玉和97103;类群2包括13份种质,分别是148、M30、GS-13-2、M19、M26、M33、M42、金5F、25圆、M16、Y-5、黑牡丹和Y-13-4A;类群4包含3份种质,分别是YL＿W、ZTC和M20;类群3和类群5均仅包含1份种质,分别为Y-83和BLQ。

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