宏基因组分箱技术及其在猪肠道微生物组研究中的应用

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作者 赵瑾 贺兆源 +3 位作者 蒙淑玲 罗广文 陈海兰 贾耿介 《中国畜牧兽医》 北大核心 2025年第10期4717-4724,共8页

随着宏基因组学的快速发展,分箱(binning)技术逐渐成为量化微生物群落的重要工具。该技术基于同一微生物序列的共性特征,通过聚类算法将高通量测序数据中不同微生物的基因组分离,从而用于单菌基因组组装及物种关联分析等。由于分箱技术... 随着宏基因组学的快速发展,分箱(binning)技术逐渐成为量化微生物群落的重要工具。该技术基于同一微生物序列的共性特征,通过聚类算法将高通量测序数据中不同微生物的基因组分离,从而用于单菌基因组组装及物种关联分析等。由于分箱技术能够提供菌株水平的高分辨率物种注释,已逐步取代了传统的无组装(assemble-free)宏基因组分析方法。目前分箱技术逐渐被应用于畜牧兽医领域,尤其是在研究动物肠道微生物群落的构成及其变化方面。由于猪是最重要的畜牧经济动物之一,肠道微生物对其营养健康、防病及免疫能力等方面有显著的影响,笔者介绍了宏基因组分箱技术在猪肠道微生物组中应用的研究进展,包括推动猪肠道微生物组参考目录构建和捕捉品种、生长阶段、饮食和环境因素引起的猪肠道微生物群落变化方面的贡献,即提升了对猪肠道微生物结构和功能的认知,也为未来畜牧行业的微生物群落研究提供了技术参考和理论支持。 展开更多

关键词 分箱技术 宏基因组 猪 肠道微生物

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橘小实蝇离子型受体基因家族的全基因组注释及分析

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作者 杨明寰 王齐 +2 位作者 严善春 刘伟 王桂荣 《昆虫学报》 北大核心 2025年第1期36-48,共13页

【目的】离子型受体(ionotropic receptors,IRs)在昆虫的嗅觉、味觉、温度和湿度感受等方面起到重要的作用。本研究结合转录组数据在全基因组水平上对橘小实蝇Bactrocera dorsalis离子型受体基因家族进行鉴定,为进一步研究橘小实蝇离子... 【目的】离子型受体(ionotropic receptors,IRs)在昆虫的嗅觉、味觉、温度和湿度感受等方面起到重要的作用。本研究结合转录组数据在全基因组水平上对橘小实蝇Bactrocera dorsalis离子型受体基因家族进行鉴定,为进一步研究橘小实蝇离子型受体基因功能提供理论基础。【方法】利用隐马尔可夫模型、多序列比对、基因结构域分析和系统发育分析在橘小实蝇全基因组中鉴定IR基因。利用TBtools对IR基因家族进行染色体定位、基因全长结构、蛋白保守基序和共线性分析,并通过EasyCodeML计算进化压。利用Hisat2及Stringtie软件计算分析橘小实蝇IR基因在外周神经组织(触角、口器、前足、中足、后足和生殖器)中的表达模式,并利用qPCR进行验证。【结果】在橘小实蝇全基因组中共鉴定获得39个候选IR基因,全部位于常染色体上,其中26个IR基因获得了转录组支持的CDS全长结构;全长IR基因共享2~8个相同的蛋白保守基序,说明其结构的保守性;28个候选IR基因与果实蝇属Bactrocera其他实蝇的IR基因存在共线性关系,其中1个IR基因受到强烈的负选择;17个候选IR共线性基因在橘小实蝇外周神经组织中表达,其中10个IR基因仅表达于触角,2个IR基因仅表达于口器,1个IR基因仅表达于产卵器。另外,1个IR基因仅在触角和雄性生殖器中表达,1个IR基因除产卵器不表达其余组织都表达,2个IR基因在所有外周神经组织中都表达,另有6个IR基因存在雌雄表达差异,其他11个候选IR基因在外周神经组织中无表达。【结论】本研究利用基因组和转录组数据对橘小实蝇离子型受体基因家族进行了系统鉴定,并对该基因家族成员的结构特征、进化关系和表达模式进行了分析,为进一步研究橘小实蝇离子型受体基因的功能提供了理论基础。 展开更多

关键词 橘小实蝇 离子型受体 全基因组鉴定 基因特征 系统发育 进化

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农业病虫害信息检索数据集

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作者 王甄 覃锋 +5 位作者 乔曦 黄聪 刘博 万方浩 王陈骄子 黄亦其 《农业大数据学报》 2025年第3期379-392,共14页

随着自然语言处理和信息检索技术的快速发展,知识的有效提取与应用在农业领域的重要性日益凸显。信息检索的核心在于根据用户的查询需求,从知识库中快速、精准地定位相关信息。然而,由于中国农业领域缺乏高质量的文本数据集,限制了农业... 随着自然语言处理和信息检索技术的快速发展,知识的有效提取与应用在农业领域的重要性日益凸显。信息检索的核心在于根据用户的查询需求,从知识库中快速、精准地定位相关信息。然而,由于中国农业领域缺乏高质量的文本数据集,限制了农业病虫害信息检索技术的进一步发展。此外,传统搜索引擎在农业领域的信息检索中表现出效率低下和准确性不足的问题,用户往往需要耗费大量时间和精力对海量、无序的数据信息进行二次筛选和整理,以获取有价值的农业知识。针对上述问题,本文通过整理实验室多年积累的关于动物、植物、病害以及入侵生物的文本数据,并结合广泛的文献调研数据,经过自动化或半自动化数据清洗、去噪等过程,将非结构化的数据重新组合成结构化的数据,最终以excel的方式进行存储。所构建的农业信息检索数据集包含国内农业病虫害、外来入侵物种、检疫性物种三大类。其中农业病虫害包含83种农作物相关的1254种病害和440种虫害;外来入侵物种包含70种外来入侵动物和130种外来入侵植物;检疫性物种包含99种昆虫、9种软体动物、19种真菌、25种原核生物、18种线虫、37种病毒及类病毒以及42种杂草。共计2143种病虫害。该数据集覆盖品类较为广泛,能够为农业信息检索、防疫检疫、农业领域数据库构建等人机交互友好的智能应用研发提供基础数据支撑,同时为从事有害生物相关工作的科研机构和职能部门提供外来相关数据查询。 展开更多

关键词 农业数据 网络挖掘 信息检索 数据集 农业病害 农业害虫

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基因编辑技术在猪分子育种中的研究进展与前景展望

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作者 李云蕾 叶凯文 +5 位作者 熊明福 李健 刘亚星 李超程 孔思远 张永生 《中国猪业》 2025年第2期35-50,共16页

作为最早被驯化的物种之一,猪的育种改良始终是生猪产业发展的核心驱动力。与生猪传统育种的周期长、性状筛选效率低等不足相比,基因编辑技术能做到精准定位目标基因位点,实现各类如生长发育、抗病能力和繁殖性状等经济性状的定向改良,... 作为最早被驯化的物种之一,猪的育种改良始终是生猪产业发展的核心驱动力。与生猪传统育种的周期长、性状筛选效率低等不足相比,基因编辑技术能做到精准定位目标基因位点,实现各类如生长发育、抗病能力和繁殖性状等经济性状的定向改良,显著提高生猪的育种效率。此外,在当前严峻的传统育种背景下,基因编辑技术的应用还有助于解决我国生猪生产中面临的挑战。不过由于基因编辑技术的种类繁多,其原理又各不相同,有较高技术门槛;因此,本文系统梳理了当前基因编辑技术的作用原理、主要类型、应用现状,探讨与分析生物伦理安全问题及当前面临的机遇与挑战。在确保生物安全的前提下,为保障肉类安全供给,推动我国生猪种业实现跨越式发展提供一定参考。 展开更多

关键词 基因编辑 猪 分子育种 应用 发展前景 抗病能力 繁殖性状

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基于RPA-CRISPR/Cas12a的MSTN基因编辑猪检测方法的建立及应用

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作者 迟顺顺 吴丹 +6 位作者 王楠 王婉洁 聂雨欣 牟玉莲 刘志国 朱振东 李奎 《畜牧兽医学报》 北大核心 2025年第8期3734-3748,共15页

旨在建立一种基于重组酶聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification,RPA)和成簇规律间隔短回文重复序列/CRISPR相关蛋白12a(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 12a,CRIS... 旨在建立一种基于重组酶聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification,RPA)和成簇规律间隔短回文重复序列/CRISPR相关蛋白12a(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 12a,CRISPR/Cas12a)系统的MSTN基因编辑猪检测方法,以满足基因编辑动物研发、育种等过程中核酸检测以及基因型鉴定的需求。本研究构建含有猪MSTN基因突变序列和野生型序列的标准质粒并设计靶向标准质粒的crRNA,基于RPA和CRISPR/Cas12a技术建立荧光报告和胶体金试纸条检测体系,筛选特异性识别标准质粒的crRNA、优化其反应条件并评价其检测灵敏度,最后通过检测猪耳组织样品评价本方法的准确性和稳定性。研究结果表明,该方法能够特异性识别MSTN基因2 bp碱基缺失序列和MSTN基因野生型序列。荧光报告体系最低可检测到4.1×10^(1)copies·μL^(-1)的标准质粒,胶体金试纸条体系最低可检测到4.1×10^(3)copies·μL^(-1)的标准质粒。通过对猪耳组织样本的检测,证明了该检测体系的准确性和可靠性。综上所述,本研究建立的MSTN基因编辑猪RPA-CRISPR/Cas12a检测方法具有操作简便、特异性和灵敏度高的特点,为MSTN基因编辑猪检测提供了重要技术支撑,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 MSTN基因编辑猪 重组酶聚合酶扩增 核酸检测 CRISPR/Cas12a

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CRISPR/Cas9介导的CD71基因编辑IPI-2I细胞系的建立

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作者 聂雨欣 袁茂莎 +4 位作者 王婉洁 王楠 孙亚茹 刘志国 牟玉莲 《中国畜牧兽医》 北大核心 2025年第10期4527-4537,共11页

【目的】通过CRISPR/Cas9技术获得分化抗原71(cluster of differentiation 71,CD71)基因编辑的猪回肠上皮(immortalized porcine intestinal-2I,IPI-2I)细胞系,为进一步在细胞水平上研究CD71基因功能及其在猪传染性胃肠炎病毒(Transmiss... 【目的】通过CRISPR/Cas9技术获得分化抗原71(cluster of differentiation 71,CD71)基因编辑的猪回肠上皮(immortalized porcine intestinal-2I,IPI-2I)细胞系,为进一步在细胞水平上研究CD71基因功能及其在猪传染性胃肠炎病毒(Transmissible gastroenteritis virus,TGEV)感染中的作用提供材料。【方法】针对CD71基因第3外显子及其相邻内含子区域设计5条sgRNAs,并将其连接至pX458-GFP载体;在猪胎儿成纤维(porcine embryonic fibroblast,PEF)细胞中通过T7E1酶切试验对不同sgRNA载体进行活性检测;选择切割效率较高的2个sgRNAs载体质粒分别电转染至IPI-2I细胞中,48 h后通过流式细胞仪收集带有绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的单个细胞至96孔细胞培养板中扩大培养,筛选单克隆细胞;通过PCR扩增和TA克隆技术对单克隆细胞进行基因型鉴定,获得CD71基因编辑的IPI-2I细胞系。【结果】质粒测序结果表明,5条sgRNAs均成功连接至pX458-GFP载体;T7E1酶切结果显示,转染的5个sgRNAs质粒组均产生了切割,其中,pX458-sgRNA1和pX458-sgRNA4切割效率较高,分别为35.8%和44.1%。流式细胞术分选结果显示,转染pX458-sgRNA1和pX458-sgRNA4的阳性细胞比例分别为29.8%和25.7%;PCR扩增结果显示,获得的65株单克隆细胞中有14株细胞发生了基因编辑,编辑效率为22%;TA克隆结果显示,14株基因编辑细胞中有5株为单等位基因编辑,9株为双等位基因编辑。【结论】本研究利用CRISPR/Cas9技术成功构建了CD71基因编辑的IPI-2I细胞系,获得了CD71基因单等位基因编辑和双等位基因编辑细胞。试验结果为明确CD71基因功能及其介导TGEV感染的作用机制提供了良好的细胞模型。 展开更多

关键词 猪 CRISPR/Cas9 CD71基因 IPI-2I细胞

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马蓝中靛蓝和靛玉红生源合成途径上关键基因的筛选和验证

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作者 韩笑雨 杨松 +3 位作者 冯冲 闫建丽 赵志敏 杨得坡 《世界科学技术-中医药现代化》 北大核心 2025年第7期2063-2077,共15页

目的探究靛蓝与靛玉红在马蓝中的生源合成途径。方法利用马蓝的转录组与代谢组数据进行加权共表达网络分析,筛选出马蓝中合成靛蓝和靛玉红的关键基因;并将筛选出来的基因在重组大肠杆菌和重组酵母中表达,利用液质联用分析仪进行代谢物检... 目的探究靛蓝与靛玉红在马蓝中的生源合成途径。方法利用马蓝的转录组与代谢组数据进行加权共表达网络分析,筛选出马蓝中合成靛蓝和靛玉红的关键基因;并将筛选出来的基因在重组大肠杆菌和重组酵母中表达,利用液质联用分析仪进行代谢物检测,验证候选基因的功能。结果马蓝中的FMO单加氧酶(基因FMO-EVM0009245)能氧化吲哚形成代谢产物靛蓝和靛玉红,而CYP450酶(基因CYP-EVM0022856、CYP-EVM0028891)能氧化吲哚形成代谢产物靛蓝。结论本研究有助于解析马蓝中靛蓝与靛玉红形成的分子机制,为改善马蓝药材的质量以及提高马蓝药用成分的含量提供研究基础。 展开更多

关键词 马蓝 靛蓝 靛玉红 生源合成途径 重组克隆

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水稻OsDR8基因的稻瘟病抗性评价及优异单倍型鉴定

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作者 张彬涛 刘聪聪 +4 位作者 郭明亮 杨绍华 吴世强 郭龙彪 朱义旺 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第3期343-351,共9页

【目的】水稻(Oryza sativa L.)是全球重要的主粮作物,其生产安全受到稻瘟病的严重威胁。抗稻瘟病材料的鉴定及相关抗稻瘟病基因的解析,有助于揭示稻瘟病抗性机制。本研究旨在系统创制和鉴定水稻抗稻瘟病基因OsDR8的遗传材料,并对其进... 【目的】水稻(Oryza sativa L.)是全球重要的主粮作物,其生产安全受到稻瘟病的严重威胁。抗稻瘟病材料的鉴定及相关抗稻瘟病基因的解析,有助于揭示稻瘟病抗性机制。本研究旨在系统创制和鉴定水稻抗稻瘟病基因OsDR8的遗传材料,并对其进行单倍型和进化分析,以期筛选优异单倍型,探究其亚群分化,为OsDR8基因的抗病育种应用提供理论依据。【方法】创制了OsDR8基因的过表达株系和敲除株系,并用RO1-1和RB22稻瘟菌对过表达株系、纯合敲除株系和对应野生型材料进行稻瘟病抗性鉴定。同时,基于水稻超级泛基因组变异图谱,进行OsDR8基因的单倍型分析和进化分析。【结果】对这些材料进行症状观察和稻瘟病抗性鉴定,发现相比野生型株系,敲除突变体株系病斑显著增大,发病叶面积占比也显著上升;而过表达株系病斑显著减小,发病叶面积占比也显著降低。结合单倍型及进化分析,说明携带优异单倍型Hap2的材料抗病性较强,籼稻亚群中95.52%材料为Hap2单倍型。【结论】OsDR8基因正调控水稻稻瘟病抗性,优异单倍型Hap2可能与籼稻稻瘟病抗性较强有关。 展开更多

关键词 水稻 稻瘟病 优异单倍型 育种应用

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预扩增qPCR技术检测少量猪早期胚胎细胞基因表达的研究

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作者 晏超 刘永刚 +6 位作者 谢浩 彭翠婷 张才用 赵玉兰 齐霖 陈指龙 唐中林 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期5567-5574,共8页

旨在比较3种qPCR方法检测少量猪早期胚胎细胞多能性和组蛋白乙酰化修饰相关基因的动态表达情况。本研究收集不同时期(1-细胞、2-细胞、4-细胞、8-细胞、桑葚胚和囊胚)猪孤雌激活胚胎,利用常规RT-qPCR、cDNA预扩增qPCR和样本直接预扩增q... 旨在比较3种qPCR方法检测少量猪早期胚胎细胞多能性和组蛋白乙酰化修饰相关基因的动态表达情况。本研究收集不同时期(1-细胞、2-细胞、4-细胞、8-细胞、桑葚胚和囊胚)猪孤雌激活胚胎,利用常规RT-qPCR、cDNA预扩增qPCR和样本直接预扩增qPCR检测微量胚胎细胞多能性和组蛋白乙酰化修饰相关基因的表达情况。结果显示,预扩增qPCR具有稳定的扩增曲线,熔解曲线呈现稳定单峰,而常规RT-qPCR检测的扩增曲线循环阈值在35以上,熔解曲线呈现多峰;胚胎细胞直接预扩增后的样品稀释20000倍仍能检测目的基因的表达,且能稳定检测单个胚胎细胞的基因表达情况;多能性和组蛋白乙酰化修饰相关基因在猪孤雌激活早期胚胎发育过程中呈现先升高后降低的表达趋势,在基因组激活阶段的表达水平最高。综上表明,样本直接预扩增qPCR的检测灵敏性和准确性更高,且操作相对简单、成本较低,适用于微量胚胎细胞的基因表达检测,可为研究早期胚胎发育机制提供方法参考。 展开更多

关键词 预扩增 qPCR 猪早期胚胎 微量细胞 基因表达

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泛基因组研究在遗传多样性和功能基因组学中的应用 被引量：2

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作者 向坤莉 贺文闯 +6 位作者 邹益 彭丹 张晓妮 廖雪竹 王杰 杨健康 武志强 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1674-1682,共9页

相对于单个参考基因组仅聚焦于个体遗传信息的挖掘,泛基因组研究则能够反映整个物种或类群全部的遗传信息。随着基因组测序和分析技术的不断发展,泛基因组学逐渐成为新的研究热点,并已在植物、动物和微生物多个物种中获得了广泛应用,为... 相对于单个参考基因组仅聚焦于个体遗传信息的挖掘,泛基因组研究则能够反映整个物种或类群全部的遗传信息。随着基因组测序和分析技术的不断发展,泛基因组学逐渐成为新的研究热点,并已在植物、动物和微生物多个物种中获得了广泛应用,为全面解析物种或类群水平的遗传变异和多样性、功能基因组和系统进化重建等研究提供了强有力的工具,取得了很多显著的研究成果。尽管如此,由于泛基因组学研究尚处于发展阶段,测序费用和分析成本仍然较高,难以广泛普及;且存在分析标准不一、数据挖掘不够全面深入、理论难以应用于生产实际等尚待解决的问题,仍有较大的发展空间。该文系统总结了泛基因组在生物遗传多样性挖掘和功能基因组学中的研究进展,主要包括其在泛基因组图谱的构建、基因组变异和有利基因的发掘、功能基因的多态性、群体遗传多样性和系统进化等多个领域中的应用和研究,探讨了其在不同领域的应用潜力。同时,讨论了目前泛基因组研究中存在的局限性和可能的解决方法,并对其将来的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 泛基因组 结构变异 功能基因 遗传多样性 系统进化

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高抗性淀粉水稻的遗传育种研究进展

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作者 杨雪丽 欧旭华 +6 位作者 付澳秋 肖武名 郭涛 林悦龙 郭谦麒 杨瑰丽 孟丽君 《广东农业科学》 2025年第1期135-145,共11页

抗性淀粉作为一种新型膳食纤维,可以控制血糖和胆固醇水平、改善肠道健康,成为近年来功能性食品和作物遗传领域的研究热点。水稻是我国重要的粮食作物,选育高抗性淀粉水稻品种对改善我国以稻米为主食人群的营养与健康状况,及满足人们未... 抗性淀粉作为一种新型膳食纤维,可以控制血糖和胆固醇水平、改善肠道健康,成为近年来功能性食品和作物遗传领域的研究热点。水稻是我国重要的粮食作物,选育高抗性淀粉水稻品种对改善我国以稻米为主食人群的营养与健康状况,及满足人们未来对健康生活的需求具有重要意义。水稻中抗性淀粉含量主要由少数主效淀粉合成基因与较多微效基因共同调控,不同主效基因的等位组合对抗性淀粉含量的影响存在差异。目前,生产上已经培育出一批抗性淀粉含量高达10%的水稻品种,但抗性淀粉含量的增高会伴随米饭蒸煮食味品质降低,严重影响消费者的食用意愿,研究和培育口感较好的高抗性淀粉水稻品种是未来重点研究的重点与难点。同时,选育复合型(如高抗性淀粉、高花青素或低谷蛋白等)多功能水稻,也是未来抗性淀粉的选育方向。基因编辑、多基因聚合等多种生物技术育种手段与传统杂交育种相结合,可提高抗性淀粉水稻品种的选育效率。该文对水稻抗性淀粉类型、生物合成途径中主要的相关基因及高抗性淀粉水稻品种选育进展进行综述,并对未来研究的重点与方向进行展望,以期为高抗性淀粉水稻的选育与产业化提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 水稻 抗性淀粉 主效基因 等位基因组合 蒸煮食味品质 多功能水稻

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水稻中胚轴研究进展

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作者 任宁宁 孙永建 +4 位作者 申聪聪 朱双兵 李慧菊 张志远 陈凯 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第1期11-23,共13页

水稻作为全球最重要的粮食作物之一,其生长发育特性对农业生产具有重要影响。水稻的中胚轴(Mesocotyl)是连接种子与幼苗的关键部分,在种子破土出苗过程中发挥着重要作用,其伸长性状在水稻直播栽培中尤为重要。中胚轴的伸长性能直接影响... 水稻作为全球最重要的粮食作物之一,其生长发育特性对农业生产具有重要影响。水稻的中胚轴(Mesocotyl)是连接种子与幼苗的关键部分,在种子破土出苗过程中发挥着重要作用,其伸长性状在水稻直播栽培中尤为重要。中胚轴的伸长性能直接影响水稻的出苗率、出苗速度及幼苗的抗逆性,是水稻育种和栽培管理中的关键环节。随着现代农业技术的发展,特别是水稻直播技术的兴起,对水稻中胚轴的研究显得尤为迫切和重要。本文从影响中胚轴发育的细胞形态、环境因素、生理因素、中胚轴相关QTL位点和基因挖掘研究进展以及在育种方面的应用进行了阐述,以期为水稻中胚轴的利用和未来育种方向提供理论依据和新思路。 展开更多

关键词 水稻 中胚轴 基因挖掘 候选基因预测 育种

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基因编辑猪的应用进展

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作者 段晓翠 白文娟 +2 位作者 史潇靖 周荣 王子帅 《中国猪业》 2025年第2期23-34,共12页

基因编辑技术能够精确靶向修饰生物体基因组特定位点,在农业生物的遗传改良和生物医学研究领域得到了广泛应用,特别是在猪的基因编辑技术和新材料创制工作中取得了显著进展。本文旨在讨论基因编辑猪的技术和应用进展,探讨其在农业生产... 基因编辑技术能够精确靶向修饰生物体基因组特定位点,在农业生物的遗传改良和生物医学研究领域得到了广泛应用,特别是在猪的基因编辑技术和新材料创制工作中取得了显著进展。本文旨在讨论基因编辑猪的技术和应用进展,探讨其在农业生产、生物医学研究和伦理监管方面的现状与挑战,以期为猪遗传改良和医学研究提供参考。 展开更多

关键词 猪 养猪业 基因编辑 基因修饰 遗传改良 农业生产 医学研究 新材料

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基于卷积神经网络的入侵昆虫识别研究 被引量：2

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作者 黄亦其 鹿林飞 +2 位作者 沈豪 王福宽 乔曦 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第7期222-227,261,共7页

现有昆虫相关识别算法识别种类较少,缺少针对数量庞大种类众多的入侵昆虫分类识别算法,难以为入侵昆虫综合系统的识别功能提供稳定高效的技术支持。该研究对31类入侵昆虫图像进行数据采集,并对图像数据进行处理与数据集划分,基于四种卷... 现有昆虫相关识别算法识别种类较少,缺少针对数量庞大种类众多的入侵昆虫分类识别算法,难以为入侵昆虫综合系统的识别功能提供稳定高效的技术支持。该研究对31类入侵昆虫图像进行数据采集,并对图像数据进行处理与数据集划分,基于四种卷积神经网络模型DenseNet121、MobileNetV3、ResNet101和ShuffleNet对其进行训练测试分析讨论。结果表明,在入侵昆虫综合识别系统识别功能后台算法应用上,MobileNetV3表现出更好的综合性能。根据MobileNetV3模型现有缺陷和模型特性,对MobileNetV3模型指定瓶颈层的注意力机制和激活函数进行改进,改进后模型的准确率为92.8%,单张测试集图像的平均识别时间0.012 s,相较于原MobileNetV3模型分别提高0.5%、缩短15.2%,可以很好满足多昆虫识别分类需求。 展开更多

关键词 入侵昆虫 卷积神经网络 模型改进 图像识别

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发酵构树的营养价值及其在动物生产中的应用研究进展 被引量：4

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作者 袁号天 宋晓云 +3 位作者 李喜梅 王勇生 卢建雄 龙玲 《饲料工业》 CAS 北大核心 2024年第13期8-16,共9页

构树是雌雄异株的落叶乔木,是优质的非常规饲料原料,发酵后营养价值提高,对于动物养殖生产有重要意义。文章综述了构树营养价值、发酵方式、发酵微生物菌种的选择及营养成分的变化、发酵添加剂的使用及发酵构树在动物生产中的应用,旨在... 构树是雌雄异株的落叶乔木,是优质的非常规饲料原料,发酵后营养价值提高,对于动物养殖生产有重要意义。文章综述了构树营养价值、发酵方式、发酵微生物菌种的选择及营养成分的变化、发酵添加剂的使用及发酵构树在动物生产中的应用,旨在为构树作为非常规饲料资源的推广示范提供一定的理论支持。 展开更多

关键词 发酵构树 营养价值 发酵方式 微生物 添加剂 动物生产

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植物细胞器基因编辑研究进展 被引量：7

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作者 武志强 周家伟 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1654-1664,共11页

基因编辑(gene editing),又称基因组编辑或基因组工程,是一种以插入、删除或碱基替换的形式引起DNA序列突变的技术。基因编辑技术有多种类型,如锌指核酸酶技术(zinc-finger nucleases,ZFNs)、转录激活因子样效应物核酸酶技术(transcript... 基因编辑(gene editing),又称基因组编辑或基因组工程,是一种以插入、删除或碱基替换的形式引起DNA序列突变的技术。基因编辑技术有多种类型,如锌指核酸酶技术(zinc-finger nucleases,ZFNs)、转录激活因子样效应物核酸酶技术(transcription activator-like effector nucleases,TALENs),以及近几年迅速发展起来的规律成簇短回文重复序列及其核酸酶9技术(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated nuclease 9,CRISPR/Cas9)。基因编辑技术的出现加速了植物功能基因组学的发展,并将在作物精准育种方面具有巨大的开发潜力。植物细胞器基因编辑主要是指对植物线粒体和叶绿体基因组的编辑。植物线粒体和叶绿体分别被称为细胞的“动力工厂”和“生产车间”,对于细胞及整个植株的生长发育及各种生命活动具有非常重要的作用。对线粒体和叶绿体基因组进行编辑将有利于了解其遗传规律从而开发它们在作物改良和工业生产上的应用。目前,细胞器基因编辑技术已经开始崭露头角,具有非常广阔的应用前景。该文将从基因编辑技术的发展、植物细胞器基因组的结构和特点、线粒体基因编辑和叶绿体遗传转化等方面进行总结,并对植物细胞器基因编辑的研究前景进行展望。 展开更多

关键词 基因编辑 TALENs 细胞器基因组 线粒体基因编辑 叶绿体遗传转化

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双链RNA对薇甘菊根基因 MmEXPA4 的靶向抑制

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作者 欧正慧 王抗抗 +3 位作者 武强 钱万强 刘博 万方浩 《生物安全学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期139-147,共9页

【目的】结合薇甘菊较强的节节生根能力的生物学特性,研发利用RNAi技术抑制薇甘菊根系生长基因表达的生物防治技术,为进一步开发薇甘菊靶向防控技术奠定基础。【方法】利用同源比对方法,鉴定出调控薇甘菊根系发育的关键基因(MmEXPA4),... 【目的】结合薇甘菊较强的节节生根能力的生物学特性,研发利用RNAi技术抑制薇甘菊根系生长基因表达的生物防治技术,为进一步开发薇甘菊靶向防控技术奠定基础。【方法】利用同源比对方法,鉴定出调控薇甘菊根系发育的关键基因(MmEXPA4),体外合成该基因的双链RNA(dsMmEXPA4),利用dsMmEXPA4注射薇甘菊根部,研究其对薇甘菊根系生长的作用。【结果】与对照组相比,dsMmEXPA4处理30 d后,所有不定根的数量、鲜重和最长不定根的长度均显著降低。qRT-PCR检测结果表明,在dsMmEXPA4处理后第4和第5天,MmEXPA4基因的表达量显著下调,沉默效率分别为43.96%和52.11%。此外,通过Fluorescent Stereo Microscope Leica M165 FC发现,被荧光标记的dsMmEXPA4能在根系中测检到较强的绿色荧光信号。【结论】MmEXPA4基因可作为抑制薇甘菊根系发育及快速生长的潜在靶点,为利用RNA干扰技术生物防治薇甘菊提供理论基础。 展开更多

关键词 薇甘菊 双链RNA 入侵杂草 MmEXPA4 抑制植株生长

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橘小实蝇雌雄成虫对甲基丁香酚及其类似物2-烯丙基-4,5-二甲氧基苯酚的行为和电生理反应 被引量：1

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作者 张盼盼 张杰 +3 位作者 张艳 严善春 刘伟 王桂荣 《昆虫学报》 北大核心 2025年第6期785-796,共12页

【目的】针对全球重要果蔬害虫橘小实蝇Bactrocera dorsalis,基于雄性引诱剂的雄性歼灭技术(male annihilation technique,MAT)已被广泛应用,其中甲基丁香酚(methyl eugenol,ME)作为核心引诱剂,对雄虫表现出高效的引诱作用。然而,现有... 【目的】针对全球重要果蔬害虫橘小实蝇Bactrocera dorsalis,基于雄性引诱剂的雄性歼灭技术(male annihilation technique,MAT)已被广泛应用,其中甲基丁香酚(methyl eugenol,ME)作为核心引诱剂,对雄虫表现出高效的引诱作用。然而,现有技术主要针对雄虫,雌虫对ME的行为反应及其嗅觉感知能力尚不明确,成为限制以ME为基础的雌性引诱剂全面优化的瓶颈。因此,本研究旨在系统揭示橘小实蝇雌成虫对ME的行为反应及嗅觉感知能力,探索ME在橘小实蝇雌虫中的潜在生物学作用,为优化应用ME的雌虫防控策略提供新的研究思路。【方法】为明确橘小实蝇雌成虫对ME的行为反应和感知能力,选择生理状态活跃的12日龄雌雄成虫作为试虫,首先利用嗅觉陷阱实验与四臂嗅觉仪实验测试了橘小实蝇雌雄成虫对剂量为1000和100μg的ME以及具有类似诱雄功能的2-烯丙基-4,5-二甲氧基苯酚(2-allyl-4,5-dimethoxy phenol,DMP)的趋向行为,对剂量为1000μg ME和DMP的取食行为;其次利用触角电位(electroantennogram,EAG)反应实验测定剂量为0.1,1,10和100μg的ME和DMP引起的橘小实蝇雌雄成虫的EAG反应;最后利用单感器技术(single sensillum recording,SSR)记录了橘小实蝇雌雄成虫触角上锥形感器对ME和DMP的SSR反应。【结果】行为学测试结果表明,橘小实蝇雌成虫未对ME和DMP表现出明显的趋向行为或取食倾向,而雄成虫表现强烈的行为反应。然而,EAG实验则显示,橘小实蝇雌成虫与雄成虫类似,对ME和DMP均产生了显著的嗅觉响应;进一步的SSR实验发现,橘小实蝇雌成虫具有与雄成虫类似的嗅觉感器,负责ME和DMP的感知。【结论】本研究结果提示,橘小实蝇雌成虫具备与雄成虫类似的ME嗅觉感知机制,但ME对雌成虫的行为的影响不同于对雄成虫的诱集功能,ME对雌成虫可能具有其他潜在的生物学作用。这些结果为深入理解橘小实蝇对ME的感知与行为反应提供了新的实验依据,同时为改良雌虫行为调控技术提供了理论参考。 展开更多

关键词 橘小实蝇 性二态行为 甲基丁香酚 2-烯丙基-4 5-二甲氧基苯酚 行为反应 电生理反应

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基于卷积神经网络的互花米草识别研究 被引量：8

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作者 李岩舟 何艳洲 +3 位作者 覃锋 钱万强 吴媚 乔曦 《中国农机化学报》 北大核心 2023年第4期159-166,F0002,共9页

互花米草的侵入对我国的生态系统多样性造成了巨大损失,如何准确地识别零散斑块的互花米草对其早期监测及预警具有重要意义。采用低空无人机遥感技术,以广西北海地区春季时期红树林中的互花米草为研究对象,利用AlexNet、VGG16、GoogleNe... 互花米草的侵入对我国的生态系统多样性造成了巨大损失,如何准确地识别零散斑块的互花米草对其早期监测及预警具有重要意义。采用低空无人机遥感技术,以广西北海地区春季时期红树林中的互花米草为研究对象,利用AlexNet、VGG16、GoogleNet、ResNet50、EfficientNetB0五种卷积神经网络,分别对包含互花米草、红树林及其他地物背景的图像数据集进行模型的训练、验证与测试,然后将训练好的五种网络模型对整个试验区域的互花米草及地物背景进行识别并标记,得到互花米草的分布图。基于混淆矩阵和运算时间的综合定量评估结果表明,ResNet50网络模型总体上优于另外四种网络模型,识别准确率最高,达到了96.96%,且在测试集上耗时仅为5.47 s。将识别结果图与互花米草实际分布图进行对比,ResNet50网络模型的识别结果与互花米草的实际分布基本重合。 展开更多

关键词 无人机遥感 互花米草 卷积神经网络 零散斑块

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桑叶提取物的生理功能及其在动物生产中的应用进展 被引量：1

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作者 黎贵碧 曾晔临 王勇生 《饲料工业》 北大核心 2025年第5期33-40,共8页

桑叶提取物中的黄酮类、生物碱类和多糖类等生物活性物质,具有抗氧化、降血糖、调节脂质代谢等生理功能,能够改善动物的生产性能,增强机体的免疫力等。文章就桑叶提取物的营养生理功能、提取方法及其在畜牧和水产养殖中的应用进行概述,... 桑叶提取物中的黄酮类、生物碱类和多糖类等生物活性物质,具有抗氧化、降血糖、调节脂质代谢等生理功能,能够改善动物的生产性能,增强机体的免疫力等。文章就桑叶提取物的营养生理功能、提取方法及其在畜牧和水产养殖中的应用进行概述,以期为桑叶的合理开发与利用提供参考。 展开更多

关键词 桑叶 黄酮 多糖 生物碱 生物活性物质

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