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马铃薯光谱及数字图像特征参数对氮素水平的响应及其应用

光谱学与光谱分析 2016 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要:为准确、快速地掌握马铃薯氮素状况,提高马铃薯对氮素的利用率,采用便携式高光谱地物波谱仪、数码相机与SPAD-502叶绿素仪获取马铃薯冠层图像、叶片光谱、叶片SPAD值,分析不同施氮水平下马铃薯两个关键生育时期数字化指标、叶片光谱指标、SPAD、产量的变化状况,以SPAD为辅助验证指标,以产量为氮素施用效率评价,分析数字化指标、叶片光谱与SPAD、产量的关系,明确最佳施氮水平下数字化指标、叶片光谱指标的临界值,以期探讨快速、简便进行马铃薯氮素营养诊断的方法。结果表明:(1)随着施氮水平的增加红边位置出现了"红移",红边参数REP,Lwidth,FD_Max增加,Lo减小。(2)随着施氮水平增加数字化指标G/B和(G-B)/(R+G+B)逐渐降低,B/(R+G+B)逐渐增加。(3)SPAD随施氮量增加而提高,施氮量增加低氮水平增产效果明显,高氮水平增产效果不明显。光谱、红边参数、数字化指标与SPAD、产量相关性较好,据此建立了各个指标评价马铃薯氮营养丰缺的量化标准。表明运用数字图像与光谱技术进行马铃薯氮素营养诊断具有可行性,为马铃薯精准氮素营养监测提供研究思路与技术支撑。

关键词: 马铃薯 氮营养 数字图像 光谱

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近红外光谱法测定老芒麦营养价值

光谱学与光谱分析 2015 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要:老芒麦(Elymus sibiricus L.)是青藏高原地区主要禾本科牧草,对该区畜牧业具有重要作用。粗蛋白(CP)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)和体外干物质消化率(IVDMD)是影响牧草营养价值高低的主要参数。基于近红外光谱技术(NIRS)结合偏最小二乘法建立了老芒麦CP,ADF,NDF和IVDMD的近红外预测模型。所建CP,ADF,NDF和IVDMD模型校正决定系数(R2cal)分别为0.994 5,0.949 9,0.9133和0.982 2,校正标准差(SEC,%DM)分别为0.329 9,0.779 9,1.343 0和1.376 2;验证决定系数(R2val)分别为0.993 8,0.944 9,0.890 7和0.979 0,验证标准差(SEP,%DM)分别为0.362 1,0.787 8,1.385 2和1.430 3。预测相关系数(r)大于0.943 8,相对分析误差(RPD)为3.02~12.63,表明NIRS能够对老芒麦CP,ADF,NDF和IVDMD进行准确分析。

关键词: 近红外光谱法 老芒麦 粗蛋白 中性洗涤纤维 体外干物质消化率

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动物粪便近红外光谱的应用潜力

光谱学与光谱分析 2015 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要:近红外光谱技术(NIRS)以其低成本、高效、环保、无损的优势在日粮和畜产品品质分析中得到广泛应用。饲料品质参数(如粗蛋白)的获取对于日粮营养的合理搭配不可或缺,传统的近红外光谱技术将日粮的近红外光谱与日粮品质参数的化学测定值进行回归,建立预测模型对日粮品质参数进行检测。然而,在放牧条件下日粮近红外光谱的难以获取限制了这一传统建模方法在动物营养中的应用。作为动物代谢性产物,动物粪便不仅包含有日粮信息也携带有动物自身信息。近年来,基于动物粪便近红外光谱和日粮信息(日粮植物学成分、化学成分及其消化率)建立的回归模型,也已被用于动物日粮信息的检测。简要介绍F.NIRS在动物性别、品种鉴定及繁殖和寄生虫感染状态检测中的应用。NIRS在动物粪肥分析中的应用结果表明NIRS能够对粪肥中主要成分含量进行快速分析。尽管F.NIRS预测准确性有待提高,但已显示出其作为快速、有效的分析工具用于检测日粮品质参数及动物生理状态的潜力。相关的英文评述性文章业已出版,但在中国F.NIRS的研究和应用非常欠缺。期望本文的呈现有助于F.NIRS在国内的发展。推荐将NIRS作为快速分析工具用于对粪肥主要成分(DM,OM,TS,VS,TN,TKN和NH3-N)含量进行检测。

关键词: 近红外光谱技术 粪便 植物组分 日粮品质 生理状态 粪肥

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液相色谱-离子阱-飞行时间质谱法定性分析未知着色剂

分析化学 2013 SCI 北大核心 CSCD

摘要:使用理化性质鉴别、紫外可见分光光度计、超快速液相色谱仪-二极管阵列检测器-离子阱-飞行时间串联质谱仪(UFLC-PDA-MS-IT-TOF)共同对用于"染色橙"的未知着色剂进行定性分析,并用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)进行确证。通过紫外光谱确定未知着色剂特征吸收波长,再用液相色谱分离,用PDA检测器可知其出峰时间,用质谱检测可知与其它干扰物质是否分离。在确定干扰物质与未知着色剂进行分离后,可以得到未知着色剂的分子离子峰和五级质谱碎片,根据碎片离子,推导出了裂解途径,并使用分子式软件预测了未知着色剂分子式。综合实验结果,最后定性了用于"染色橙"的未知着色剂为"橘红2号",其分子式为C18H16N2O3(m/z 309.1932)。用超高效液相色谱-串联质谱将未知着色剂与橘红2号标准品的保留时间、离子对m/z 309.3>153.3和m/z 309.3>278.3及离子比率进行比对,确证定性结果是准确的。本实验为未知物定性提供了一个有效的思路和方法。

关键词: 橘红2号 未知着色剂 液相色谱-二极管阵列检测器-离子阱-飞行时间串联质谱 超高效液相色谱-串联质谱

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镉在不同质地水稻土剖面中的分布特征及与作物吸收的关系

光谱学与光谱分析 2013 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要:通过野外定点采集土壤和作物植株、籽粒样品,利用石墨炉(novAA400)原子吸收法,研究了成都平原稻麦轮作下水稻土剖面中镉的分布特征及其与水稻、小麦吸收镉的相关性。结果表明,土壤剖面中的镉主要集中在0~15cm的耕层土壤,总体表现为"向根层富集"的特征,土壤全镉和有效态镉均随土层深度的增加而逐渐降低,30~45cm土层的全镉和有效态镉含量平均值分别为表层的47.60%和39.49%。不同质地土壤中的镉向下迁移量大小顺序为砂壤>重壤>中壤,以15~30cm土层的迁移量差异最大。土壤pH与0~15cm土层的有效态镉含量间相关性不显著(r=-0.46),与15~30cm和30~45cm土层有效态镉含量间呈显著的负相关(r=-0.78*~-0.86**)。水稻、小麦秸秆和籽粒镉含量与0~15cm和30~45cm土层的全镉含量间相关性不大(r=-0.092~-0.383,0.174~0.424),但与0~15cm和15~30cm土层的有效态镉含量呈显著正相关(r=0.766*~0.953**),与30~45cm土层的有效态镉含量相关性不显著(r=0.526~0.584)。因此,土壤有效态镉含量比全镉含量更适合作为农作物产品安全的土壤镉污染评价指标。

关键词: 质地 剖面分布 水稻 小麦 成都平原

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应用数码相机进行水稻氮营养诊断

光谱学与光谱分析 2009 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要:传统的水稻氮营养诊断需要大量的破坏性取样和实验室分析,SPAD叶绿素仪虽然具有较高的精度,但只能测定叶片的很小一部分,需要进行多点的测试,在大面积应用费时费力,时效性和便捷性不足。该文利用田间不同氮水平试验,使用数码相机获取了水稻冠层图像并进行色彩分析,研究了利用可见光遥感技术手段进行水稻冠层的氮营养诊断的可行性,并对表征水稻氮营养状况的可见光光谱诊断指标进行了探索。研究结果表明,数字图像红光值(R)、绿光值(G)和红光标准化值(NRI)与水稻氮营养状况常规诊断指标植株全氮含量、生物量和地上部吸氮量等都呈显著的线性反相关关系,而绿光标准化值则与上述指标呈显著正相关关系。红光标准化值与叶绿素仪SPAD读数相比能更好地表征水稻幼穗期的氮素营养状况,与常规测试指标的相关系数介于0.541~0.780之间。数字图像色彩分析技术具有发展成为新一代作物氮营养诊断手段的潜力。

关键词: 数字图像 色彩深度 水稻 氮营养诊断

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石墨炉原子吸收法测定植株镉消除背景值的改进方法

光谱学与光谱分析 2009 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要:利用传统高温干法灰化植株样品和石墨炉测定镉,存在峰高计算法背景值高、测定结果偏低的问题,这对评估那些镉含量处于临界值附近的样品,带来很大困难。为了解决这一问题,文章针对石墨炉测定镉的背景值,对传统方法的前处理实验过程进行了部分改进,并对基体改进剂的适宜浓度进行了比较筛选。结果表明,在样品灰化前加入基体改进剂硝酸镁,不仅不会使灰化液产生沉淀,而且可使背景吸光值降低一个数量级,可大大减少干扰。另外,用浓度为3%的稀硝酸代替1 mol.L-1HCl作灰化液基体可以基本消除背景值。改进方法的空白值接近0浓度,从而使测定值重新得到校正,结果更加准确。

关键词: 石墨炉原子吸收 背景

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核质互作型水稻线粒体不育基因的RAPD分析

遗传学报 2003 SCI 北大核心 CSCD

摘要:采用RAPD对水稻Ⅱ 32A、Ⅱ 32B、Ⅱ优 94 9的mtDNA进行分析 ,得到两个特异的扩增片段OPJ18 10 0 0、OPJ18 14 0 0。序列测定两个特异片段全长分别为 10 6 8bp和 14 81bp。Southern杂交结果证明了差异片段的真实性。用OPJ18 10 0 0作探针与Ⅱ 32A、Ⅱ 32B、Ⅱ 优 94 9的mtRNA斑点杂交结果表明 ,除Ⅱ 32B外 ,都在转录水平上对水稻雄性不育有一定影响。虽然OPJ18 14 0 0对应的RNA斑点杂交呈阴性 ,但其DNA序列中存在一个七碱基 5′ TTC CCTC 3′的保守系列。据报道它是atp6基因中同源重组热点区 ,可促使线粒体基因重组形成嵌合基因 ,从而对水稻雄性不育的形成起着重要作用。经同源性比较和DNA、RNA杂交证实获得的两个片段是新的与水稻细胞质雄性不育相关的mtDNA序列。

关键词: 水稻雄性不育 mtDNA RAPD分析 Southern杂交 RNA斑点杂交

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苏云金杆菌以色列亚种几丁质酶基因的克隆及序列分析

遗传学报 2003 SCI 北大核心 CSCD

摘要:从苏云金芽孢杆菌以色列亚种 (Bacillusthuringiensissubspisraelensis)中提取基因组DNA ,通过合成 1对特异性引物 ,用touchdownPCR的方法扩增几丁质酶ichi基因序列 (GenBank登录号 :AF5 2 6 379)。ichi序列全长为 2 5 70bp ,含有 1个 2 0 6 7bp的开放阅读框 (ORF) ,编码 6 88个氨基酸 ,推测分子量为 75 79kDa ,等电点pI=5 90的几丁质酶前体。序列和结构比较分析表明 :Ichi氨基酸序列与蜡状芽孢杆菌 (Bacilluscereus) 2 8 9几丁质酶CW、蜡状芽孢杆菌CH几丁质酶B及苏云金芽孢杆菌墨西哥亚种几丁质酶的同源性分别为 97 2 4 %、97 18%、97 6 3% ,而与苏云金芽孢杆菌巴基斯坦亚种的同源性只有 6 3 0 7%。Ichi编码区由分泌信号肽 (46AA)、催化区 (10 5AA)、粘蛋白Ⅲ型同源区 (74AA)及几丁质结合区 (40AA)组成。

关键词: 苏云金芽孢杆菌以色列亚种 几丁质酶基因 克隆 序列分析

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玉米RFLP连锁图谱构建及大斑病QTL定位

遗传学报 2002 SCI 北大核心 CSCD

摘要:玉米大斑病菌存在有生理小种分化的现象。目前 5个已定名的生理小种在我国均已发现 ,还有一些尚未定名的新类群也已出现。提高玉米对大斑病的抗性 ,只有提高数量抗性才能达到目的。为了弄清楚玉米对大斑病数量抗性的基因数目及效应 ,利用抗病自交系P138和感病自交系综 3为亲本构建了F2∶3 家系群体 ,采用RFLP标记构建了包含 12 4个标记的玉米RFLP连锁图 ,覆盖玉米基因组 1999 8cM ,标记间平均距离为 16 5cM。定位了玉米大斑病的病斑长、病斑宽和病斑面积的QTL分别为 3、3、2个 ,其联合贡献率分别为 5 8 1%、71 5 %和 2 7 5 %。没有检测到病斑数 /叶的QTL ,其表现为单基因或者寡基因控制的性状。研究结果增加了对玉米大斑病的认识 ,对玉米抗大斑病育种具有重要的指导意义。

关键词: 玉米 RFLP连锁图 玉米大斑病 QTL

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