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农场道路图层构建和农机转移路径规划方法与试验 被引量:3
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作者 高锐涛 资乐 +5 位作者 胡炼 何杰 汪沛 黄培奎 谢佳生 刘善琪 华南农业大学学报 北大核心 2025年第2期256-264,共9页
【目的】针对农场内农机转移依赖人工驾驶或人工打点及规划耗时费力且不满足无人化应用需求等问题,提出一种无人农场农机转移路径规划方法。【方法】利用ArcGIS构建农场道路图层和路网,进行仿真试验;开发基于图论的Dijkstra双向搜索的... 【目的】针对农场内农机转移依赖人工驾驶或人工打点及规划耗时费力且不满足无人化应用需求等问题,提出一种无人农场农机转移路径规划方法。【方法】利用ArcGIS构建农场道路图层和路网,进行仿真试验;开发基于图论的Dijkstra双向搜索的转移路径规划算法,利用Python进行单、双向搜索仿真;搭建基于web平台的转移路径规划系统。【结果】在路网的仿真中,农机在0.7 m/s的速度下从机库到田块、田块到田块、田块到机库的行驶距离分别为241.57、74.46和75.66 m,对应时间分别为345.10、106.37和108.09 s。Dijkstra算法的单、双向搜索用时分别为0.632和0.216 s,在运算效率上双向搜索较单向搜索提升了65.82%。基于web平台的转移路径规划系统的农机以0.7 m/s的速度从机库到田块、田块到田块和田块到机库进行了实车道路试验,路径与农机实际路径采样点的算术平均值差值绝对值小于0.1 m,可以满足无人农场农机的转移要求。相对于人工打点,转移路径规划系统的路径规划效率更高。【结论】构建的农场道路图层、路网和转移路径规划系统,满足无人农场农机的道路转移需求。研究结果可为无人农场的农机转移路径提供技术支持。 展开更多
关键词 无人农场 农场道路图层 路网 转移路径规划系统
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基于改进粒子群算法的高地隙无人喷雾机对不规则凸田块的全覆盖作业路径规划 被引量:3
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作者 刘国海 万亚连 +3 位作者 沈跃 刘慧 何思伟 张亚飞 华南农业大学学报 北大核心 2025年第3期390-398,共9页
【目的】满足高地隙无人喷雾机自主导航全覆盖作业的应用需求并优化农机作业效率。【方法】提出了一种针对不规则凸田块的全覆盖遍历路径规划算法。首先,通过获取农田区域的边界数据,得到不规则凸田块的边界轮廓模型;其次,在传统U型转... 【目的】满足高地隙无人喷雾机自主导航全覆盖作业的应用需求并优化农机作业效率。【方法】提出了一种针对不规则凸田块的全覆盖遍历路径规划算法。首先,通过获取农田区域的边界数据,得到不规则凸田块的边界轮廓模型;其次,在传统U型转弯方式的基础上,引入作业行与田块边界的夹角,对作业行间的衔接路径原理进行详细阐述;由经过不规则凸区域中心点的直线进行平行线偏移,生成随机方向角的全覆盖作业行后,通过改进的粒子群优化(Particle swarm optimizer,PSO)算法对作业行方向角进行最优化,规划出遍历田块的全覆盖作业路径;最后,将算法在4块典型实际田块中进行仿真测试。【结果】与传统路径规划算法相比,改进PSO算法在1~4个田块的总遍历距离分别减少9.01、23.25、8.71和14.32 m,转弯次数减少率分别下降11.1%、61.5%、16.7%和5.3%,额外覆盖比分别减少0.20、0.96、0.45和1.96个百分点,有效减少了无人农机的能量消耗、提高了作业效率。【结论】在作业区域被完全覆盖的前提下,本算法能规划出无人农机行驶路程较短、覆盖率较高和转弯次数较少的作业路径,可为无人农机的路径规划技术的发展提供理论支撑。 展开更多
关键词 无人农机 全覆盖路径规划 路径规划 粒子群算法 不规则凸田块 高地隙无人喷雾机
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甘蔗整秆立式收获集捆装置多刚体动力学仿真与试验 被引量:1
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作者 徐凤英 夏腾飞 +3 位作者 刘庆庭 邹小平 陈震 罗菊川 华南农业大学学报 北大核心 2025年第1期124-132,共9页
【目的】解决甘蔗整秆立式收获缺乏集捆装置,导致甘蔗收获机体型大、难于在复杂地形有序集捆问题。【方法】设计了一种用于直立甘蔗整秆立式收获的集捆装置;基于多刚体动力学分析,采用仿真试验和台架试验分别考察了甘蔗整秆在不同控制因... 【目的】解决甘蔗整秆立式收获缺乏集捆装置,导致甘蔗收获机体型大、难于在复杂地形有序集捆问题。【方法】设计了一种用于直立甘蔗整秆立式收获的集捆装置;基于多刚体动力学分析,采用仿真试验和台架试验分别考察了甘蔗整秆在不同控制因素(下转指高度和转速)组合模式下的作业指标与性能(甘蔗质心高度、集捆成功率)。【结果】下转指高度和转速均显著影响甘蔗整秆的集捆成功率(P<0.05),台架试验与仿真试验的结果基本一致。在18个集捆模式中,下转指高度为400 mm、转速为30 r/min模式的集捆成功率100%,集捆过程中甘蔗整秆质心高度呈V型动态,作业安全性最高,推荐作为优选模式。【结论】研制的甘蔗整秆立式集捆装置空间结构紧凑、集捆成功率高,可适应广大丘陵山区复杂地形条件下的甘蔗高效收获;揭示的集捆过程机制对研制甘蔗整秆联合收获机械有广泛的参考价值。 展开更多
关键词 甘蔗整秆 立式集捆装置 质心高度 集捆成功率 机械化收获
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《华南农业大学学报》征稿简约
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华南农业大学学报 北大核心 2025年第3期F0003-F0003,共1页
《华南农业大学学报》是华南农业大学主办的综合性农业科学学术刊物,入选《中文核心期刊要目总览》、CSCD核心库期刊和RCCSE中国核心学术期刊。双月刊,国内外公开发行。本刊面向国内外公开征稿,校外作者的稿件要求必须是本刊刊登范围内... 《华南农业大学学报》是华南农业大学主办的综合性农业科学学术刊物,入选《中文核心期刊要目总览》、CSCD核心库期刊和RCCSE中国核心学术期刊。双月刊,国内外公开发行。本刊面向国内外公开征稿,校外作者的稿件要求必须是本刊刊登范围内的、国家或省(部)级基金(含博士点基金)资助项目产生的原创性研究成果,综述只接受特约稿。 展开更多
关键词 华南农业大学学报 中文核心期刊
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《华南农业大学学报》第十届编委会成立暨第一次会议纪要
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作者 霍欢 华南农业大学学报 北大核心 2025年第4期596-596,共1页
《华南农业大学学报》第十届编委会成立暨第一次会议于2025年4月15日下午在广州召开。华南农业大学副校长仇荣亮教授出席会议并致辞,主编薛红卫教授及第十届编委会成员、编辑部工作人员参加会议。仇荣亮教授在致辞中回顾了《华南农业大... 《华南农业大学学报》第十届编委会成立暨第一次会议于2025年4月15日下午在广州召开。华南农业大学副校长仇荣亮教授出席会议并致辞,主编薛红卫教授及第十届编委会成员、编辑部工作人员参加会议。仇荣亮教授在致辞中回顾了《华南农业大学学报》(以下简称《学报》)的发展历程,充分肯定了期刊在促进学术交流、引领学科发展方面发挥的重要作用,并提出三点希望:一是坚守质量生命线,立足国家重大战略布局,追踪学科发展前沿动态,着力培育具有原创性的高水平研究成果;二是打造特色新优势,服务学校“双一流”建设,建立“学术-科研-出版”联动机制,重点孵化具有学科引领性的标志性成果;三是推进数字化转型,全方位提升作者和读者的服务体验。 展开更多
关键词 编委会 华南农业大学学报
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《华南农业大学学报》征稿简约
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华南农业大学学报 北大核心 2025年第4期F0003-F0003,共1页
《华南农业大学学报》是华南农业大学主办的综合性农业科学学术刊物,入选《中文核心期刊要目总览》、CSCD核心库期刊和RCCSE中国核心学术期刊。双月刊,国内外公开发行。本刊面向国内外公开征稿,校外作者的稿件要求必须是本刊刊登范围内... 《华南农业大学学报》是华南农业大学主办的综合性农业科学学术刊物,入选《中文核心期刊要目总览》、CSCD核心库期刊和RCCSE中国核心学术期刊。双月刊,国内外公开发行。本刊面向国内外公开征稿,校外作者的稿件要求必须是本刊刊登范围内的、国家或省(部)级基金(含博士点基金)资助项目产生的原创性研究成果,综述只接受特约稿。 展开更多
关键词 华南农业大学学报 中文核心期刊
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欢迎订阅2026年《华南农业大学学报》
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作者 《华南农业大学学报》编辑部 华南农业大学学报 北大核心 2025年第5期758-758,共1页
《华南农业大学学报》是华南农业大学主办的综合性农业科学学术刊物。本刊主要报道农业各学科的科研学术论文、综述等,涵盖动物科学、兽医学、农学、园艺学、土壤肥料、植物保护、生物学、林业科学、农业工程和食品科学等学科。本刊附... 《华南农业大学学报》是华南农业大学主办的综合性农业科学学术刊物。本刊主要报道农业各学科的科研学术论文、综述等,涵盖动物科学、兽医学、农学、园艺学、土壤肥料、植物保护、生物学、林业科学、农业工程和食品科学等学科。本刊附英文目次和英文摘要。读者对象主要是农业院校师生、农业科研人员和有关部门的专业技术人员。 展开更多
关键词 农业科学 华南农业大学学报
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荔枝炭疽病的发生与防治研究进展
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作者 凌金锋 黄荣 +5 位作者 董丁铭 孔广辉 习平根 李敏慧 彭埃天 姜子德 华南农业大学学报 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
荔枝Litchi chinensis Sonn.是中国重要的热带亚热带水果之一,然而刺盘孢属真菌Colletotrichum spp.侵染所致的荔枝炭疽病严重影响了荔枝的生产和果实采后贮运。荔枝炭疽病为害荔枝叶、枝梢、花穗和果实,症状复杂,病原种类多样,迄今已... 荔枝Litchi chinensis Sonn.是中国重要的热带亚热带水果之一,然而刺盘孢属真菌Colletotrichum spp.侵染所致的荔枝炭疽病严重影响了荔枝的生产和果实采后贮运。荔枝炭疽病为害荔枝叶、枝梢、花穗和果实,症状复杂,病原种类多样,迄今已报道了5个复合种共22个种,其中,盘长孢状刺盘孢复合种C. gloeosporioides species complex为优势种群。高温、高湿的气候条件适合病害的发生,每年4—6月为我国荔枝炭疽病的爆发期。本文从荔枝炭疽病病害症状、病原、发生规律、致病机制以及防治技术等方面进行了全面综述,根据其侵染过程对已报道的刺盘孢属真菌的致病因子进行了归纳,对荔枝炭疽病的防控技术进行了总结分析,并对今后的荔枝炭疽致病机制研究和绿色防控技术进行了展望。 展开更多
关键词 荔枝 荔枝炭疽菌 优势种群 生物学特性 发生规律 致病机理 防治策略
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基于图像处理和三维点云的荔枝表型参数提取
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作者 陈海波 向星岚 +5 位作者 龚康业 李正心 黄顺豪 李纯熙 蔡晓峰 曾山 华南农业大学学报 北大核心 2025年第5期719-728,共10页
【目的】荔枝Litchi chinensis的表型参数提取对荔枝采后分级具有重要作用,为解决荔枝采后分级效率低下的问题,本文提出了一种利用图像处理和三维点云技术的荔枝表型参数提取方法,一次性获取多种表型性状。【方法】利用Intel Realsense ... 【目的】荔枝Litchi chinensis的表型参数提取对荔枝采后分级具有重要作用,为解决荔枝采后分级效率低下的问题,本文提出了一种利用图像处理和三维点云技术的荔枝表型参数提取方法,一次性获取多种表型性状。【方法】利用Intel Realsense D405深度传感器同时获取4个不同视角下的荔枝RGB彩色图像和深度图像,通过映射得到荔枝三维点云;根据获取的荔枝点云,计算点云曲率及法向量,识别荔枝机械损伤区域;将荔枝的RGB彩色图像在颜色空间下进行转换,判断红色像素点阈值并提取荔枝表面的红色着色率;建立荔枝的3D模型,通过计算深度图像的厚度估算荔枝体积。【结果】通过荔枝表面三维点云的曲率成功识别荔枝的机械损伤,平均检测准确率为94%;采用RGB图像提取着色率相较于采用三维点云在检测速度上提升90%,基于RGB图像和三维点云的着色率结果与人工检测结果的决定系数分别为0.957 4和0.920 5,平均绝对误差分别为6.33%和4.37%,平均相对误差分别为4.17%和6.01%。基于深度图像提取的荔枝体积与人工测量体积的决定系数为0.890 1,平均绝对误差为1.59 cm3,平均相对误差为7.94%。【结论】本研究提出的方法能够提高荔枝表型参数提取的准确率,可为荔枝采后分级提供高效技术手段和数据支持。 展开更多
关键词 荔枝 点云 图像处理 深度图像 表型参数 无损检测
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双列限姿导引侧充式玉米高速精量排种器设计与试验
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作者 苏微 袁波 +3 位作者 赖庆辉 周生武 宛渊 李如烨 华南农业大学学报 北大核心 2025年第5期692-706,共15页
【目的】针对现有的机械式玉米排种器在高速作业条件下播种质量下降的问题,设计一种双列限姿导引侧充式玉米高速精量排种器。【方法】采用限姿板配合排种盘和护种盘分级限制引导种子侧充进入充种型孔前的姿态,同时利用径向突变结构辅助... 【目的】针对现有的机械式玉米排种器在高速作业条件下播种质量下降的问题,设计一种双列限姿导引侧充式玉米高速精量排种器。【方法】采用限姿板配合排种盘和护种盘分级限制引导种子侧充进入充种型孔前的姿态,同时利用径向突变结构辅助种子自重清种,实现高速精量排种作业。结合玉米种子的形状特征与尺寸,分析种子分级限姿导引侧充的原理,确定关键部件的基本结构参数。运用离散元法与多体动力学(Discrete element method and multi-body dynamics, DEM-MBD)耦合的方法,以型孔插件顶部宽度、护种盘后侧高度以及护种盘底部角度为试验因素,以合格指数、重播指数与漏播指数为评价指标,设计二次正交旋转回归组合仿真试验,并开展台架试验验证仿真试验的可靠性。【结果】仿真试验结果表明:在作业速度为12 km/h时,型孔插件顶部宽度为4.65 mm、护种盘后侧高度为5.10 mm、护种盘底部角度为81.86°时,玉米排种质量最优,此时排种合格指数、重播指数和漏播指数分别为92.18%、5.13%和2.69%。台架验证试验结果表明:在作业速度为12 km/h时,排种合格指数为91.45%,与仿真试验的相对误差为0.79%,仿真优化试验结果可靠;在作业速度为8~16 km/h时,合格指数均大于90%,重播指数均小于7%,漏播指数均小于4%,且排种效果优于传统的勺轮式排种器。【结论】设计的排种器对作业速度的适应性较好,满足玉米精量播种的技术要求。 展开更多
关键词 机械式排种器 精量播种 高速播种 玉米 限姿导引 DEM-MBD
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基于3D LiDAR的郁闭果园导航方法研究
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作者 张智刚 鲍开元 +3 位作者 张闻宇 丁凡 童宗易 周富康 华南农业大学学报 北大核心 2025年第5期707-718,共12页
【目的】解决郁闭果园环境下果树纵向间距大,全球卫星导航系统(Global navigation satellite system,GNSS)信号不可用的问题。【方法】以轮式喷雾机器人为研究平台、郁闭芒果园为试验环境,提出一种基于三维激光雷达(Three-dimensional l... 【目的】解决郁闭果园环境下果树纵向间距大,全球卫星导航系统(Global navigation satellite system,GNSS)信号不可用的问题。【方法】以轮式喷雾机器人为研究平台、郁闭芒果园为试验环境,提出一种基于三维激光雷达(Three-dimensional light detection and ranging, 3D LiDAR)的导航方法。在激光点云数据预处理方面,首先校正激光雷达安装误差,使用姿态与航向参考系统(Attitude and heading reference system, AHRS)对3D LiDAR获得的点云位置进行地形补偿,用“布料”滤波算法(Cloth simulation filter, CSF)去除地面点云数据,基于点云欧式距离的改进统计滤波方法,既去除了噪声点云又保留了较远距离果树点云。基于3D LiDAR点云扫描特点和三角形不等式条件,设计一种带有聚类体心约束的自适应距离阈值计算方法,将获得的体心位置投影到导航坐标系X-Y平面,获得树干点云的聚类体心位置。应用牛顿插值法(Newton’s interpolation, NIL)对体心位置数据进行插值,插值完成后使用随机采样一致性算法(Random sample consensus, RANSAC)进行导航路径拟合,即NIL-RANSAC。采用最小二乘法(Least squares method, LSM)和RANSAC验证导航路径提取的准确性和可靠性,直接获取导航路径进行对比试验。采用线性二次型调节器(Linear quadratic regulator, LQR)进行路径跟踪控制。【结果】CSF在郁闭果园环境中可有效去除杂草和凹凸不平的地面点云,平均处理时间仅为0.03 s。在15 m范围内自适应距离阈值欧式聚类成功率可达95%以上。LQR实现了路径跟踪控制,NIL-RANSAC、RANSAC和LSM最大横向偏差分别为0.26、0.32和0.42 m,NIL-RANSAC的标准差最小,仅为0.09 m。NILRANSAC路径拟合方法的导航精度优于RANSAC和LSM,完整导航算法的平均耗时小于100 ms。【结论】NILRANSAC方法能够满足郁闭果园下环境导航的精确性和实时性要求,可为果园地面装备自主导航提供参考。 展开更多
关键词 郁闭果园 3D LiDAR 欧式距离 聚类 导航路径
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柚木林下套种草豆蔻对土壤真菌群落的影响 被引量:5
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作者 王先棒 林明平 +4 位作者 李锦红 李昆亮 韩强 何汶椿 黄桂华 华南农业大学学报 北大核心 2025年第1期106-114,共9页
【目的】柚木Tectona grandis是热带珍贵树种之一,生长周期长,与药用植物套种是一种额外获得短期收益、达到“以短养长”的方法。因土壤微生物群落在土壤健康和质量方面有着重要作用,本文旨在探明柚木套种药用植物对土壤微生物群落的结... 【目的】柚木Tectona grandis是热带珍贵树种之一,生长周期长,与药用植物套种是一种额外获得短期收益、达到“以短养长”的方法。因土壤微生物群落在土壤健康和质量方面有着重要作用,本文旨在探明柚木套种药用植物对土壤微生物群落的结构和功能影响,为柚木人工林科学经营和绿色发展提供理论参考。【方法】以柚木林下套种草豆蔻Alpinia katsumadai为研究对象,未套种草豆蔻的柚木为对照,通过采集两者根际土壤,利用高通量测序技术分析其真菌群落特征,从多样性指数、群落结构和组成、共现性网络来分析林药套种下土壤真菌群落的变化及差异。【结果】柚木套种草豆蔻处理相比未套种的土壤真菌群落多样性无显著变化,多样性指数(Chao1、Shannon、Observed_species和PD_whole_tree)差异不显著;但群落结构有显著不同,非度量多维尺度(NMDS)分析和主成分(PCA)分析显示柚木套种草豆蔻与未套种处理群落组成分离明显,线性判别分析(LEfSe)显示两者富集最多的类群不同;套种处理土壤真菌网络结构更加集中和复杂(网络节点数和正向边比例上升,模块化指数增加),子囊菌门和担子菌门分别为套种和未套种土壤真菌群落的中心响应类群。【结论】柚木林下套种草豆蔻对土壤真菌群落结构有显著影响,套种草豆蔻提升了柚木根际真菌群落的网络复杂性和集中程度,形成了更紧密的土壤微生物环境,研究结果可从微生物角度为柚木人工林套种及提升生产力提供理论指导。 展开更多
关键词 林药套种 真菌 群落结构 柚木 共现性网络
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基于不同评价方法对100份樱桃番茄种质资源的综合评价 被引量:2
13
作者 陈祥 刘宜洋 +5 位作者 罗璐 程国新 郭猛 高艳明 李建设 王晓敏 华南农业大学学报 北大核心 2025年第1期62-71,共10页
【目的】探究樱桃番茄Solanum lycopersicum var. cerasiforme种质资源在银川平原地区的适应性,评价适合银川平原地区新品种选育的优良樱桃番茄育种材料。【方法】以收集到的100份樱桃番茄种质资源为研究对象,对其主要表型性状进行测定... 【目的】探究樱桃番茄Solanum lycopersicum var. cerasiforme种质资源在银川平原地区的适应性,评价适合银川平原地区新品种选育的优良樱桃番茄育种材料。【方法】以收集到的100份樱桃番茄种质资源为研究对象,对其主要表型性状进行测定,利用多元统计法、灰色关联度分析法和DTOPSIS法3种不同的评价方法进行适应性综合评价。基于主成分计算出综合得分,灰色关联度法计算出加权关联度,DTPOSIS法计算出相对贴近度。【结果】100份樱桃番茄的主要表型性状的变异系数在17.78%~306.46%之间,大部分性状间存在显著或极显著相关性。26个表型性状综合成了10个主成分,累计贡献率达71.901%。以3种评价方法对各种质进行排名,结果既有统一性,也有差异性,共有4份材料均排在前10名,分别是T55、T83、T42和T87,表明T55、T83、T42和T87是表现优良的种质,其中T55的表现最为优异。【结论】T55是最适宜银川平原地区栽培的种质材料,可作为重要的育种基础材料;上述3种方法对樱桃番茄的评价结果略有不同,但无巨大差异,说明方法可行,有利于种质资源评价方面的研究。 展开更多
关键词 樱桃番茄 种质资源 多元统计 灰色关联度分析 DTOPSIS法 综合评价
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过表达VIM基因的LMH细胞系构建及对GAstV增殖效率的影响 被引量:1
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作者 唐铮 向勇 +7 位作者 孙敏华 冯赛祥 廖明 黄瑜 万春和 刘荣昌 傅光华 罗开健 华南农业大学学报 北大核心 2025年第3期342-350,共9页
【目的】构建稳定过表达波形蛋白(Vimentin,VIM)基因的鸡肝癌(Leghorn male hepatoma,LMH)细胞系以提高鹅星状病毒(Goose astrovirus,GAstV)增殖效率。【方法】从鹅源细胞中通过PCR扩增VIM基因,结合同源重组的方法将其连接至慢病毒基因... 【目的】构建稳定过表达波形蛋白(Vimentin,VIM)基因的鸡肝癌(Leghorn male hepatoma,LMH)细胞系以提高鹅星状病毒(Goose astrovirus,GAstV)增殖效率。【方法】从鹅源细胞中通过PCR扩增VIM基因,结合同源重组的方法将其连接至慢病毒基因过表达系统载体pLV-sfGFP(2A)Puro,获得重组慢病毒质粒pLV-sfGFP(2A)Puro-VIM-Flag(pLV-VIM);利用293T细胞包装重组慢病毒颗粒,随后感染LMH细胞,并利用嘌呤霉素进行筛选以获得目标细胞;通过Western blot、RT-qPCR、间接免疫荧光试验和TCID50测定等方法评估VIM对GAstV增殖效率的影响;最后通过抗体阻断试验分析细胞表面VIM对GAstV侵入的影响。【结果】经测序和酶切鉴定,成功构建了重组慢病毒载体pLV-VIM;经筛选后获得了过表达VIM基因的LMH细胞系(LMHVIM)及其对照组细胞系(LMH-NC)。Western blot结果显示,LMH-VIM细胞中波形蛋白的表达水平显著高于LMH-NC。接种病毒后发现,过表达VIM显著上调LMH-VIM细胞中GAstV的mRNA和蛋白表达水平,以及细胞上清液中的病毒滴度。抗体阻断试验表明,细胞表面VIM可促进GAstV侵入细胞。【结论】本研究为提高GAstV在体外细胞培养的增殖滴度提供了新的见解和思路,对GAstV感染引起的雏鹅痛风疾病的疫苗研发、生产和该疾病的防控具有重要意义。 展开更多
关键词 波形蛋白基因 鸡肝癌细胞系 基因过表达 鹅星状病毒 增殖效率
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基于云边端架构的柑橘叶片氮磷含量高光谱检测系统 被引量:1
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作者 高昌伦 张方任 +5 位作者 唐婷 吴伟斌 段雨欣 罗青 林华瑞 高婷 华南农业大学学报 北大核心 2025年第2期278-286,共9页
【目的】设计一款柑橘叶片氮磷含量高光谱检测系统。【方法】基于SR-GRU网络训练构建氮磷含量反演模型,获取柑橘叶片光谱数据和叶片氮磷含量。设计基于云边端架构的柑橘叶片氮磷含量检测系统,对易受户外光线干扰的光谱信号提出改进iFore... 【目的】设计一款柑橘叶片氮磷含量高光谱检测系统。【方法】基于SR-GRU网络训练构建氮磷含量反演模型,获取柑橘叶片光谱数据和叶片氮磷含量。设计基于云边端架构的柑橘叶片氮磷含量检测系统,对易受户外光线干扰的光谱信号提出改进iForest-SAM算法进行异常光谱检验剔除,对波段多、体积大、传输慢的光谱数据提出基于过完备学习字典的稀疏LoRa报文进行快速传输。系统边缘端在柑橘园内作为LoRa网关,移动终端使用稀疏LoRa报文经边缘端发送至云端加载反演模型进行预测。【结果】SR-GRU反演模型对柑橘叶片氮磷元素含量的反演效果最佳,模型的决定系数分别为0.929和0.865,归一化均方根误差分别为0.083和0.079。系统单次柑橘叶片氮磷含量检测耗时均在1 s以内,LoRa节点连接稳定,基于互联网的Web程序运行稳定,页面平均加载时间在0.5 s以内。【结论】该系统满足对柑橘叶片氮磷含量及时检测的实际应用需求。 展开更多
关键词 柑橘叶片 氮磷含量 高光谱 深度学习 无损检测 检测系统
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基于不同地面分辨率的无人机图像监测水稻白叶枯 被引量:1
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作者 赵高源 张亚莉 +2 位作者 张子超 李志勇 邓继忠 华南农业大学学报 北大核心 2025年第1期115-123,共9页
【目的】快速无损地监测水稻白叶枯并量化感染程度,从而指导田间作业。【方法】利用无人机获取受白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae感染的水稻冠层高分辨率图像,提取颜色和纹理特征,分别构建基于颜色、纹理特征以及两者融合的多... 【目的】快速无损地监测水稻白叶枯并量化感染程度,从而指导田间作业。【方法】利用无人机获取受白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae感染的水稻冠层高分辨率图像,提取颜色和纹理特征,分别构建基于颜色、纹理特征以及两者融合的多元回归模型,对白叶枯感染等级进行预测。探究不同地面分辨率(Ground sampling distances,GSD)对不同模型精度的影响。【结果】基于颜色特征的监测模型的决定系数(Coefficient of determination,R2)为85.9%,均方根误差(Root mean square error,RMSE)为1.43,相对均方根误差(Relative RMSE,RRMSE)为19.1%,相比基于纹理特征的模型,R2上升了2.4个百分点,RRMSE增加了4.6个百分点;与单一种类特征相比,基于颜色和纹理特征融合的预测模型(R2=89.6%,RMSE=1.06,RRMSE=15.1%)精度有较大的提升;通过构建不同GSD模型发现,当GSD为0.2、0.5或0.8 cm时,模型精度较高,R2均在80%以上。【结论】从无人机捕获的低空遥感图像中提取的颜色和纹理特征可用于监测水稻白叶枯病,结果可为无人机遥感监测水稻白叶枯提供有效的技术支持。 展开更多
关键词 水稻 白叶枯病 无人机 颜色特征 纹理特征 地面分辨率
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厌氧氨氧化污泥耦合小球藻的双生物微生物燃料电池处理养殖废水研究 被引量:1
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作者 唐方毅 薛溢涵 +1 位作者 贾律伦 林云琴 华南农业大学学报 北大核心 2025年第2期222-229,共8页
【目的】利用厌氧氨氧化污泥和小球藻耦合构建双生物微生物燃料电池(DMFC),以期在产电的同时有效去除养殖废水中的高浓度氮磷和有机物,为养殖废水处理和生物能源制备提供新途径。【方法】将厌氧氨氧化污泥和模拟废水以体积比1∶4混合后... 【目的】利用厌氧氨氧化污泥和小球藻耦合构建双生物微生物燃料电池(DMFC),以期在产电的同时有效去除养殖废水中的高浓度氮磷和有机物,为养殖废水处理和生物能源制备提供新途径。【方法】将厌氧氨氧化污泥和模拟废水以体积比1∶4混合后投至阳极室,小球藻和BG-11培养基以体积比1∶4混合后加入阴极室,运行24 h后阳极开始出水,并将阳极出水加入阴极室中,保持恒温并设置光暗周期模式,监测电压及废水中氨氮、NO_(2)^(−)−N、NO_(3)^(−)−N、总磷质量浓度,可溶性化学需氧量(SCOD)和pH。【结果】厌氧氨氧化污泥和小球藻之间存在明显的电子交换,系统产电性能良好,DMFC稳定运行阶段正负峰值电压分别为45、−125 mV。氨氮质量浓度由1588.97 mg/L降至602.75 mg/L,去除率达62.07%;NO_(2)^(−)−N、总磷和SCOD去除率分别为88.62%、54.45%和63.72%。系统在pH为9.5的条件下能稳定运行。【结论】本研究成功构建了一个厌氧氨氧化污泥耦合小球藻的DMFC系统,该系统不仅能有效脱氮、除磷、降低有机物浓度,还能持续产电,是协同解决环境与能源问题的有效途径。 展开更多
关键词 厌氧氨氧化污泥 小球藻 微生物燃料电池 氨氮 总磷 可溶性化学需氧量 pH
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生物炭添加对红壤硅磷形态转化、有效性及大豆植株吸收的影响 被引量:1
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作者 罗家欣 邓金环 +1 位作者 田纪辉 蔡昆争 华南农业大学学报 北大核心 2025年第2期141-150,共10页
【目的】大量研究证实添加生物炭能够提高土壤肥力、增加养分有效性及促进作物生长。中国南方地区红壤硅、磷元素有效性低,有必要研究生物炭添加对其化学形态和植物吸收的影响。【方法】以富硅的稻秆生物炭和稻壳生物炭为供试材料,研究... 【目的】大量研究证实添加生物炭能够提高土壤肥力、增加养分有效性及促进作物生长。中国南方地区红壤硅、磷元素有效性低,有必要研究生物炭添加对其化学形态和植物吸收的影响。【方法】以富硅的稻秆生物炭和稻壳生物炭为供试材料,研究添加不同质量分数(0、1%、2%、4%)的生物炭对红壤硅、磷形态转化和有效性以及大豆植株养分吸收的影响。【结果】不同种类、不同剂量生物炭处理均显著降低土壤交换性酸含量,提高土壤pH和C/N,增加土壤有效阳离子交换量及盐基饱和度,且添加量越大,涨幅越显著;稻秆生物炭的效果显著高于稻壳生物炭。生物炭处理的土壤有效态硅和活性磷组分NaHCO_(3)−Po的含量分别较对照增加4.1%~85.0%和175.2%~2139.6%。添加生物炭显著增加大豆植株的干物质积累,改善根系形态,提高大豆根系和叶片的硅含量,促进根系对硅、磷元素的吸收转运,其中秸秆生物炭效果更为显著。【结论】施用秸秆和稻壳生物炭显著影响酸性土壤的磷素和硅素形态及转化,提高了养分有效性,促进植株对硅和磷的吸收和利用,其中秸秆生物炭的效果更佳。 展开更多
关键词 生物炭 红壤 有效态硅 活性磷 养分吸收
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拟南芥异源过表达木薯MeNRT2.6基因对氮素利用效率的影响
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作者 翟敏 曹颖杰 +7 位作者 林晨俞 赵平娟 李文彬 于晓玲 廖文彬 阮孟斌 邹良平 李壮 华南农业大学学报 北大核心 2025年第4期459-470,共12页
【目的】高亲和硝酸盐转运蛋白家族2(Nitrate transporter 2,NRT2)基因在低氮条件下上调表达可促进植物对氮素的有效吸收,对提升植物耐低氮胁迫能力至关重要。本研究聚焦木薯Manihot esculenta Crantz的MeNRT2.6基因功能研究,通过在拟南... 【目的】高亲和硝酸盐转运蛋白家族2(Nitrate transporter 2,NRT2)基因在低氮条件下上调表达可促进植物对氮素的有效吸收,对提升植物耐低氮胁迫能力至关重要。本研究聚焦木薯Manihot esculenta Crantz的MeNRT2.6基因功能研究,通过在拟南芥Arabidopsis thaliana中异源过表达MeNRT2.6,解析MeNRT2.6在氮素利用效率方面的功能,为提高氮素利用效率的定向分子育种提供理论和技术支撑。【方法】以转录组筛选出的低氮条件下在木薯根、茎、叶中均具有较高表达的MeNRT2.6基因作为研究对象,以木薯C3品种的cDNA为模板进行PCR扩增获得MeNRT2.6基因片段。通过生物信息学和组织表达分析,并结合原生质体瞬时表达系统确定MeNRT2.6的表达组织和亚细胞定位模式。利用浸花法创制在拟南芥中异源过表达MeNRT2.6的转基因株系,测定转基因株系在低、高浓度硝态氮条件下生理指标以及4个氮代谢关键酶−硝酸还原酶(Nitrate reductase,NR)、亚硝酸还原酶(Nitrite reductase,NiR)、谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase,GS)和谷氨酸合成酶(Glutamate synthase,GOGAT)的活性。【结果】MeNRT2.6与毛果杨PtNRT2.7的亲缘关系最近,氨基酸序列相似性达74.5%;其启动子序列存在逆境和激素类顺式响应元件。MeNRT2.6蛋白定位于细胞膜。在0.5 mmol/L硝态氮处理下,MeNRT2.6根据不同处理方式分别在木薯根、茎、叶中被诱导表达;在39.5 mmol/L硝态氮处理下,MeNRT2.6基因只在叶中被诱导表达,而与处理方式无关。0.5 mmol/L硝态氮胁迫下异源过表达MeNRT2.6基因的拟南芥转基因株系的根长、株高、鲜质量增加,氮代谢关键酶GOGAT、NR活性显著提升。【结论】木薯MeNRT2.6基因启动子区域存在低氮响应元件,在拟南芥中异源表达MeNRT2.6基因能提高植株的氮素利用效率,对木薯氮高效种质的开发具有参考意义。 展开更多
关键词 木薯 MeNRT2.6基因 异源过表达 硝态氮胁迫 氮素利用 评价指标
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广东省肇庆市高要区耕地土壤理化性质和微生物特征的空间异质性及综合质量评价
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作者 庞煜龚 张孟豪 +7 位作者 姜敏 钟鹤森 任向宁 陈旭飞 朱东亚 梁中龙 戴军 张池 华南农业大学学报 北大核心 2025年第2期151-163,共13页
【目的】探究县域尺度下耕地土壤理化性质和微生物特征的空间异质性,以及这些因素在土壤综合质量评价中的应用,为耕地可持续利用提供理论支撑。【方法】采集广东省肇庆市高要区47个监控单元耕地表层土壤样品,结合地统计学和ArcGIS相关技... 【目的】探究县域尺度下耕地土壤理化性质和微生物特征的空间异质性,以及这些因素在土壤综合质量评价中的应用,为耕地可持续利用提供理论支撑。【方法】采集广东省肇庆市高要区47个监控单元耕地表层土壤样品,结合地统计学和ArcGIS相关技术,分析pH,黏粒、有机质、全氮、碱解氮和全磷含量等土壤理化性质,以及土壤呼吸、微生物量和真菌生物量/细菌生物量等土壤微生物特征的空间异质性,运用主成分分析法、相关性分析法和土壤质量综合指数(GISQ)法,阐明不同因素对耕地土壤综合质量的影响。【结果】土壤pH,黏粒、有机质、可溶性有机碳、全氮、碱解氮和全磷含量的块金系数介于25%~75%,属于中等空间自相关性,受结构因素和随机因素共同影响;土壤微生物特征指标中,土壤呼吸的块金系数为29.4%,属于中等空间自相关性,但土壤微生物总量以及真菌、放线菌、细菌生物量的块金系数均大于75%,空间自相关性弱,受人类活动等随机因素影响大,空间结构性差。土壤微生物是高要区耕地土壤质量分化的主要驱动因素,特别是土壤微生物总量以及细菌、真菌和放线菌生物量;土壤有机质、全氮和碱解氮含量等理化性质对耕地土壤质量也有较大影响,且有机质、全氮和碱解氮含量呈显著正相关(P<0.05)。高要区耕地土壤质量整体处于良好水平,空间格局呈现为:北部丘陵区>东部平原区>中部平原区>南部丘陵区。【结论】在县域尺度下,土壤理化性质空间结构相对稳定,土壤呼吸是适宜进行微生物空间变异分析的指标,土壤微生物量及结构在县域尺度内存在明显的空间异质性;土壤理化性质和微生物特征指标共同应用于耕地土壤综合质量评估能更加全面地反映耕地土壤质量的变化。 展开更多
关键词 土壤综合质量 土壤微生物特征 土壤理化性质 空间自相关 耕地
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