河南农业科学

2022, 51(11): 0.

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秸秆类生物质预处理技术的研究进展

王圆圆, 韩秀丽, 阎振丽, 杜朝军, 陈玉洁, 常春

2022, 51(11): 1-10. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.001

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秸秆类生物质是一种廉价、可持续、丰富的可再生原料，其高值化利用是当今世界的研究热点，其预处理过程是生物质向糖类、生物燃料等附加值产品转化的关键步骤。对近年来秸秆类生物质预处理技术进行了综述，介绍了物理法、化学法以及生物法等预处理方法，为有效分离半纤维素、纤维素和木质素提供参考，并总结了各种预处理方法的优缺点，对未来预处理的研究方向进行了展望。

不同来源玉米自交系品质性状的配合力分析

张凤启, 丁勇, 张君, 卢远方, 马智艳, 穆心愿, 齐建双, 夏来坤, 唐保军

2022, 51(11): 11-20. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.002

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以14份来源于美国和我国的玉米自交系为亲本，按照完全双列杂交试验设计配制182个杂交组合，连续3 a分析玉米籽粒蛋白质、淀粉、脂肪、赖氨酸含量4个品质性状的配合力及性状与配合力的关系，为玉米籽粒优质性状改良和新品种选育提供材料及理论依据。结果表明，14份玉米自交系及其组配的182个杂交组合的籽粒蛋白质、淀粉、脂肪含量在3 a间总体上均呈极显著正相关。籽粒蛋白质、淀粉、脂肪、赖氨酸含量一般配合力（GCA）方差均明显大于特殊配合力（SCA）。籽粒蛋白质、淀粉、赖氨酸含量的遗传均以加性效应为主；淀粉含量遗传力最高，为71.82%，其次为赖氨酸含量（69.74%），脂肪含量最低（42.83%）。4个品质性状GCA在不同自交系间差异均极显著，其中，籽粒蛋白质含量、淀粉含量和脂肪含量GCA效应值较大，赖氨酸含量GCA效应值较小。LH202、郑A88、PHR55和郑H71为亲本组配的杂交组合的品质性状SCA效应值较大，品质较优。玉米籽粒淀粉含量与蛋白质、脂肪、赖氨酸含量均呈极显著负相关，而蛋白质、脂肪、赖氨酸含量间均呈极显著正相关；杂交组合4个品质性状分别与父母本GCA效应值之和、SCA效应值呈极显著、显著正相关。

氮、磷、钾肥施用方式和施用量对甘薯农艺性状和产量的影响

刘洋洋, 宋佳乐, 吉志新, 张锴, 乔亚科, 靳恒星, 刘云峰, 司增志

2022, 51(11): 21-34. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.003

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以甘薯品系冀科紫18（JK274）、冀科紫19（JK142）、冀科薯20（JK7）和冀东地区主栽甘薯品种济薯25、腾飞、徐紫薯8号、普薯32为试验材料，研究氮、磷、钾肥施用方式［一次性底施（1）、1/2底施+1/2追施（1/2+1/2）、1/3 底施+2/3 追施（1/3+2/3）］和施用量（N：0、75.27、150.55、225.82 kg/hm²；P₂O₅：0、39.27、78.55、117.82 kg/hm²；K₂O：0、85.09、170.18、255.27、340.36 kg/hm²）对7个甘薯品种（系）单株分枝数、单株最长蔓长、地上部鲜质量、地下部鲜质量、单株结薯数和产量的影响，筛选出甘薯较适宜的氮、磷、钾肥施用方式和施用量，为甘薯的高产高效栽培提供参考。结果表明，合适的氮、磷、钾肥施用方式和适宜的施用量能促进甘薯生长，提高产量，但不同甘薯品种（系）合适的氮、磷、钾肥施用方式和适宜的施用量有所不同。综合考虑，施氮方式表现为N₁>N_1/2+1/2>N_1/3+2/3，施磷方式表现为P_1/3+2/3>P_1/2+1/2>P₁，施钾方式表现为K_1/2+1/2>K₁>K_1/3+2/3；适宜的氮肥施用量为75.27~157.37 kg/hm²，磷肥施用量为39.27~117.82kg/hm²，钾肥施用量为170.18~294.12 kg/hm²，可见甘薯对氮、磷、钾肥的需求量表现为钾肥>氮肥>磷肥。在最佳的氮、磷、钾肥施用量条件下，7个甘薯品种（系）产量表现为普薯32>腾飞>济薯25>冀科紫19>冀科紫18>冀科薯20>徐紫薯8号。在上述适宜的氮、磷、钾施用量范围内，需根据甘薯品种（系）精准施用氮、磷、钾肥，最终达到高产的目的。

GmFULa基因的功能和表达特性分析

吴庚雪, 卢梦丹, 李振, 陈豫, 岳岩磊

2022, 51(11): 35-41. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.004

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为阐明大豆［Glycine max（L.）Merr.］FRUITFULLa（GmFULa）基因在植物营养生长及生殖生长中的作用，利用农杆菌介导法对拟南芥进行遗传转化，对过表达GmFULa 基因拟南芥的开花时间、始花期莲座叶片数及成熟期分枝数和荚果数进行分析；并以光周期敏感大豆品种自贡冬豆和光周期钝感大豆品种黑河27为试验材料，分析GmFULa基因在长日照和短日照条件下全生育期的表达规律；同时在短日照条件下分析GmFULa基因在自贡冬豆不同组织中的表达特性及昼夜表达规律。结果表明，过表达GmFULa基因增加了拟南芥莲座叶片数、分枝数和荚果数，并可能使拟南芥开花提前。GmFULa基因在生殖生长期的表达量远高于营养生长期；在荚果中的表达量最高，远远高于其他组织；呈现出昼高夜低的昼夜表达节律，并受光信号诱导。综上，GmFULa基因对植物的营养生长和生殖生长均有影响，并在荚果发育中发挥重要作用。

外源激素对干旱胁迫下油莎豆生长、产量及生理特性的影响

刘佳遥, 程艳, 魏尊苗, 龙威, 王靓, 牟忠生

2022, 51(11): 42-49. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.005

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为明确干旱胁迫下外源激素在油莎豆上的最佳喷施浓度，以吉莎2号为试验材料，采用15%聚乙二醇（PEG 6000）模拟干旱，研究不同浓度（质量浓度）赤霉素（GA3，0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 μg/L）、褪黑素（MT，20、40、60、80、100 μmol/L）、水杨酸（SA，0.25、0.50、0.75、1.00、1.25 mmol/L）对油莎豆幼苗生长、产量及叶片相对电导率、叶绿素含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性等生理生化指标的影响。结果表明，干旱胁迫下，喷施3种外源激素对油莎豆幼苗生长均具有促进作用，并提高产量，分别以G3（0.3 μg/L）、M3（60 μmol/L）、S2（0.50 mmol/L）处理效果最好，分别较不喷施激素的干旱胁迫处理（CK2）显著提高38.32%、31.73%、35.90%。干旱胁迫下，喷施3种外源激素总体上均能降低油莎豆幼苗叶片相对电导率和丙二醛含量，提高叶绿素含量、脯氨酸含量、SOD和POD活性，缓解干旱胁迫对油莎豆幼苗造成的伤害，分别以G3、M3、S2处理效果最好。其中，与CK2相比，G3、M3、S2处理相对电导率分别显著下降54.92%、34.44%、27.86%，叶绿素含量分别显著提高33.83%、19.03%、15.84%，脯氨酸含量分别显著提高478.88%、627.62%、412.87%，丙二醛含量分别显著下降53.51%、53.43%、54.75%，SOD活性分别提高0.95%、13.51%、16.25%，POD活性分别提高1.80%、10.36%、12.84%。综上，干旱胁迫下，喷施适宜浓度的GA3、MT、SA均能促进油莎豆生长，缓解干旱胁迫对油莎豆造成的伤害，进而提高产量，总体上分别以0.3 μg/L、60 μmol/L、0.50 mmol/L处理效果最好。

秋水仙素诱变对油莎豆出苗率及品质的影响

魏尊苗, 刘佳遥, 程艳, 王占海, 许方达, 陈欣, 牟忠生

2022, 51(11): 50-55. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.006

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为确定油莎豆块茎秋水仙素诱变半致死剂量，获得高品质变异种质资源，分别以萌发前和萌发后油莎豆块茎为试验材料，利用不同质量浓度秋水仙素（0、1、2、3、4 g/L）进行诱变处理，1个月后计算出苗率，成熟收获后采用近红外谷物分析仪进行品质检测。结果表明，无论是萌发前还是萌发后诱变处理油莎豆出苗率总体上均随着秋水仙素质量浓度和诱变时间的增加而降低，秋水仙素质量浓度对萌发前和萌发后诱变处理出苗率均有极显著影响，诱变时间对萌发前和萌发后诱变处理出苗率均有显著影响；萌发前油莎豆块茎对秋水仙素更敏感，其半致死剂量低于萌发后诱变处理，且萌发前诱变可致油莎豆芽畸形，萌发后诱变处理芽无明显变化。以诱变质量浓度低且诱变时间短达到半致死剂量为原则，秋水仙素质量浓度1 g/L、诱变萌发前油莎豆块茎24 h为其最适诱变半致死剂量。对块茎品质进行检测，获得淀粉含量高于32%的高品质变异材料1份，总糖含量高于36%的高品质变异材料6份，为油莎豆高品质育种奠定了基础。

不同基因型烟草对氯离子吸收、积累与分配的差异性分析

饶巍, 李春萍, 文晓阳, 覃德华, 郭芳阳, 王慧, 陈明灿

2022, 51(11): 56-64. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.007

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为明确不同基因型烟草氯离子吸收、积累与分配的差异，筛选出氯高吸收和低吸收基因型的烟草种质，采用盆栽试验，选取9个烤烟品种为试材，设置3个施氯水平处理（0、50、100 mg/kg），分析烟草成熟期不同部位氯离子吸收、积累、转运、分配特性。结果表明，随着施氯量增加，烟草各部位氯离子含量上升，烟草各部位氯离子含量表现为脚叶>下部叶>中部叶>上部叶>茎>根，其中，K326叶片总体氯离子含量和积累量均较高，分别为206.4 mg/kg和16.58 mg；渝金香1号中、上部叶氯离子含量较低，分别为150.09mg/kg和95.00 mg/kg，脚叶（1.35 mg）和下部叶（4.63 mg）氯离子积累较高；在50、100 mg/kg氯处理下，辽烟17 叶片氯离子含量、积累量和转运系数较CK 分别增长59.62%、95.67%，37.04%、52.49% 和39.88%、89.43%，渝金香1 号氯离子转运系数仅增长7.88% 和12.90%，秦烟96 氯离子积累量和分配率仅增长1.73%、2.04%和0.05%、0.07%，与CK相比差异不显著。总体上，在参试9个烟草品种中，秦烟96、渝金香1号烟株氯离子吸收、积累量较小，中、上部叶氯离子转运分配较少，可在土壤氯离子含量较高的烟区种植；K326、辽烟17对氯离子吸收量较大，烟株各部位氯离子含量较高，在生产上应采取相应控氯措施。

典型白浆土区耕层土壤速效钾空间异质性研究

侯永华, 王霞, 赵映慧, 罗冲, 刘焕军, 马士耐, 王烁

2022, 51(11): 65-72. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.008

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了解土壤养分的空间异质性是实现精准施肥与农业可持续管理的重要基础，为精准获取典型白浆土区耕地土壤养分空间分布信息，以典型白浆土区0~20 cm耕层土壤速效钾（Available kalium，AK）为研究对象，结合实地采样点与协同克里格（Cokriging，COK）插值法，对比使用不同辅助变量的插值精度，分析典型白浆土区AK空间异质性。结果表明，研究区内AK含量呈南高北低，介于92.00~364.00 mg/kg，平均为171.78 mg/kg，处于较高水平。有效磷（Available phosphorus，AP）等土壤因子、高程（Elevation，E）等地形因子、遥感指数如归一化差异植被指数（Normalized difference vegetation index，NDVI）等均与AK含量存在显著相关关系，而且加入上述各辅助变量的克里格（协同克里格，COK）插值法精度更高，即COK>OK（普通克里格）。其中，将AP作为辅助变量时精度最高，交叉验证RMSE 为36.225 mg/kg。综上，选取最佳辅助变量更有助于分析研究区内AK空间异质性。

一株高效溶磷菌的条件优化及其促生特性研究

李思思, 符运会, 罗宇, 周佳, 赵帅, 屈建航

2022, 51(11): 73-81. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.009

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自湖泊沉积物中分离到1株高效溶磷细菌菌株1416X3，为提高土壤速效磷利用率及给合理开发微生物菌肥提供依据，通过菌落形态、生理生化特性及16S rRNA基因系统发育分析确定菌株分类地位，并对其溶磷条件进行优化，利用土壤溶磷试验及盆栽试验研究其在土壤中的溶磷过程及对植物的促生能力。结果表明，菌株1416X3为假单胞菌（Pseudomonas sp.）；溶磷最佳碳源为葡萄糖，最佳氮源为硫酸铵，最佳初始pH值为7.0，最佳接种量为1%，最佳发酵温度为28 ℃，溶磷量最高可达827.12 mg/L；菌株1416X3在菜地以及花圃土壤中均能有效定殖，且能明显增加土壤速效磷含量；盆栽接种菌株1416X3后，玉米株高、根长、茎粗、鲜质量、干质量、全磷分别较未接种的对照组提高了16.90%、114.02%、43.03%、80.28%、80.85%、88.99%，速效磷含量较对照提高了111.80%。综上，溶磷菌株1416X3可以有效提高土壤速效磷含量，促进玉米幼苗生长，具有较高的应用潜力。

紫云英与化肥配施对水稻生长及磷素利用的影响

张济世, 刘春增, 吕玉虎, 王守刚, 曹卫东, 张玉亭

2022, 51(11): 82-90. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.010

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紫云英还田替代部分化肥是豫南稻区节肥增效的主要技术措施。为探讨等量紫云英还田条件下，不同化肥减量配施对土壤磷素供应和水稻磷素吸收的影响，依托豫南稻区紫云英与化肥配施的田间定位试验（始于2008年），共设6个处理［不施肥（CK）、单施化肥（F100）、等量紫云英还田（22.50 t/hm²）与不同用量化肥配施（100%化肥，MVF100；80%化肥，MVF80；60%化肥，MVF60；40%化肥，MVF40）］，通过分析2021年的数据，研究紫云英与化肥配施对土壤有效磷含量、植株磷含量及积累量、叶面积指数和成熟期干物质积累的影响。结果表明，MVF100、MVF80处理成熟期总干物质积累量较F100处理分别显著提高了8.52%、7.14%；MVF100 处理成熟期秸秆干物质积累量较F100 处理显著提高了12.84%；MVF80处理成熟期穗干物质积累量较F100处理增加了11.05%，但紫云英与化肥配施处理成熟期穗干物质积累量和F100处理之间差异不显著。紫云英与化肥配施处理孕穗期叶面积指数均低于F100处理，而MVF100、MVF60处理成熟期叶面积指数高于F100处理。各施肥处理土壤有效磷含量、植株磷含量和积累量均显著高于CK，整体上与F100处理无显著差异。其中，孕穗期土壤有效磷含量、植株磷含量和积累量均以MVF100处理最高，成熟期均以MVF60处理最高。综合考虑，豫南稻区紫云英还田22.50 t/hm2可替代20%~40%的化肥，替代效果和单施化肥无显著差异。随后，通过显著相关的二次曲线关系发现，适量的土壤有效磷含量和叶面积指数可提高成熟期穗干物质积累量，而要达到最高的成熟期穗干物质积累量所需的最佳成熟期土壤有效磷含量为7.56 mg/kg，叶面积指数为7.02，以MVF60处理接近最佳值。综上，我国南方稻田紫云英还田22.50 t/hm²与60%化肥配施效果较好。

6-磷酸-海藻糖对普通菜豆籽粒产量和镰孢菌枯萎病抗性的影响

薛仁风, 黄宇宁, 姜珊, 赵阳, 陈剑, 葛维德

2022, 51(11): 91-97. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.011

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6-磷酸-海藻糖是调控植物生长发育和响应胁迫的重要信号分子。为研究6-磷酸-海藻糖调控普通菜豆生长发育和抗病反应的功能，采用外源6-磷酸-海藻糖溶液喷施方法，揭示其对普通菜豆籽粒产量和镰孢菌枯萎病抗性的影响。结果表明，龙饭豆1 号和红芸豆的百粒质量分别达到42.7 g 和43.2 g，分别比对照（蒸馏水）提高18.6%和20.7%，产量可达2 250.5 kg/hm² 和2 549.6 kg/hm²，分别提高14.5%和19.2%。6-磷酸-海藻糖处理后，普通菜豆叶片可溶性糖类含量显著提升，红芸豆海藻糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉水平最高，分别达37.4 nmol/g、4.3 μmol/g、5.5 μmol/g、3.6 μmol/g；龙饭豆1号果糖含量最高，达到8.4 μmol/g。龙饭豆1号叶片净光合速率、胞间CO₂浓度和蒸腾速率最高，分别达到18.6、249.6、6.5 μmol/(m²·s），红芸豆气孔导度最大，达0.57 μmol/(m²·s）。外源6-磷酸-海藻糖的喷施促进了植株生长发育和碳水化合物的合成，同时显著提高叶片光合效率，促进营养物质向籽粒转运。此外，接菌48 h后，6-磷酸-海藻糖处理的菜豆根中防御因子活性或含量达到最高，过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性和苯丙氨酸解氨酶活性分别达到78.3、32.9、0.054 nk at/mg，H₂O₂含量达到0.33 ng/mg。PR1、PR2、PR5 基因的相对表达量达到最高，分别为接种0 h基因表达量的8.3、13.2、9.4倍。接菌28 d后植株发病级别显著低于对照，仅为4.2。综上，6-磷酸-海藻糖可能通过调节可溶性糖含量、叶片光合效率促进产量提升，通过诱导植物防御因子的表达激活寄主抗病性。

牡丹根腐病病株和健株根内微生物菌群的差异

姬俊华, 杨瑞先, 刘萍, 王奥一, 李静宜, 孙高峰, 何艳红, 杜凡

2022, 51(11): 98-108. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.012

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为有效防控牡丹根腐病，采用Illumina MiSeq 测序技术对牡丹健康及患病植株根部样本中细菌16S rRNA 基因V5—V7 可变区、真菌ITS 基因进行高通量测序分析，以明确牡丹根腐病发病植株和健株根部组织中细菌、真菌菌群结构差异，解析牡丹根腐病的发生机制。结果表明，与健株相比，患病植株中细菌和真菌群落丰富度均降低；真菌种群多样性显著降低，但细菌种群多样性差异不大。细菌优势菌的相对丰度在门、属水平上发生了变化，与健株相比，患病植株中变形菌门（Proteobacteria）相对丰度明显增加，增加了34.03个百分点，厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度明显降低，降低了65.00个百分点；在属水平上，链霉菌属（Streptomyces）和固醇杆菌属（Steroidobacter）细菌相对丰度增加，分别增加了3.56、0.38个百分点，而假诺卡氏菌属（Pseudonocardia）细菌相对丰度明显降低，其降低幅度为13.42个百分点。真菌优势菌的相对丰度在在门、属水平上也发生了显著变化，与健株相比，患病植株中担子菌门（Basidiomycota）相对丰度明显增加，增加了9.21个百分点，子囊菌门（Ascomycota）相对丰度明显降低，降低了1.61 个百分点；Hymenula 和Dactylonectria 属相对丰度显著增加，增加了30.71、11.69 个百分点，Unclassified-p-Ascomycota 和外瓶霉属（Exophiala）真菌相对丰度明显降低，其降低幅度分别为18.28、4.41 个百分点；同时推测病株样本中独有的真菌属如Kurtzmanomyces、Unclassified_f__Nectriaceae 和Unclassified_o__Hypocreales可能与牡丹根腐病的发生关系密切。真菌功能类群预测结果表明，患病植株中与植物病原菌相关的类群及腐生菌类群显著高于健株。综上，牡丹根腐病改变了牡丹病株根部组织中细菌和真菌的菌群结构，尤其是发病根部组织中与植物病原菌相关的真菌种群相对丰度显著高于健康组织。

不同典型栽培模式下空心菜对砷和矿质元素的富集特征差异研究

吴志超, 杨秀丽, 李富荣, 徐守俊, 石含之, 杜瑞英, 王旭

2022, 51(11): 109-118. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.013

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为研究不同典型栽培模式下空心菜对砷（As）和矿质元素的富集特征差异，采用大田原位试验，研究了受As污染耕地（68.9 mg/kg）上28个空心菜品种在水生和旱生2种栽培模式下其可食部位对As和Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的富集规律。结果表明，在不同栽培模式下，空心菜对As和矿质元素富集存在显著差异，具体表现：空心菜可食部位中As和Fe、Mn、Cu、Zn含量呈现水生栽培模式高于旱生栽培模式，而Ca、Mg含量则为水生栽培模式低于旱生栽培模式。水生栽培模式下As和Fe、Mn、Cu、Zn的平均富集系数分别为0.043 和0.002、0.067、0.401、0.052，旱生栽培模式下为0.004 和0.001、0.042、0.093、0.040。由此可见，水生栽培模式下空心菜对As和Fe、Mn、Cu、Zn富集效率明显均高于旱生栽培模式，而对于Ca、Mg富集效率呈现相反的趋势。空心菜对As和矿质元素的富集能力存在明显的种间差异，具体表现：水生栽培模式下，28个空心菜品种可食部位中As、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn含量最高品种分别比最低品种高出26.0、1.8、1.3、4.1、1.4、53.7、0.9倍，而旱生栽培模式分别为11.0、1.4、1.0、8.4、2.9、7.8、1.1倍。依据聚类分析结果可得，同一类群空心菜品种因栽培模式的不同对As的富集效率呈现不一致，表明筛选As低积累空心菜品种应充分考虑栽培模式这一影响因素。根据GB 2762—2017中蔬菜As的限量标准（0.5 mg/kg），水生模式下28个空心菜品种As超标率为89.3%，旱生模式下为7.1%。综合分析，As污染土壤上，水生栽培模式有利于空心菜对As和微量元素富集，旱生栽培模式则有利于中量元素的富集。

广谱性识别H7 亚型禽流感病毒HA 蛋白的单克隆抗体制备与鉴定

王勋, 李鸽, 李青梅, 吕镕州, 孟泽锟, 柴书军, 杨继飞, 郭军庆, 张改平

2022, 51(11): 119-126. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.014

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H7N9亚型禽流感病毒（AIV）的快速进化与变异使得其逃脱现有抗体的识别，为提供H7亚型AIV鉴别诊断所需重要材料，制备可识别H7亚型AIV HA蛋白的单克隆抗体（mAb）。采用差速离心法纯化的H7N9亚型AIV（A/Chicken/Guangdong/SW154/2015）免疫BALB/c小鼠，利用杂交瘤技术制备杂交瘤细胞，采用血凝抑制（HI）试验、免疫过氧化物酶单层细胞试验（IPMA）和间接ELISA检测方法筛选阳性杂交瘤细胞株。结果显示，获得5株稳定分泌抗H7N9 AIV HA蛋白mAb的杂交瘤细胞，腹水ELISA效价均为1∶1 000 000；其中，4株mAb的重链为IgG1，1株mAb的重链为IgG2b，轻链均为κ链。特异性测定结果显示，5株mAb仅与H7亚型AIV反应，不与其他亚型流感病毒发生反应；广谱性测定结果显示，5株mAb均可与不同年份分离出的H7亚型AIV发生反应；HI结果显示，腹水针对H7-Re3抗原株的HI效价为7 log2 ~12 log2；MDCK细胞微量中和试验结果显示，5株mAb均具有中和活性；Dot blot检测结果显示，5株mAb均可识别H7-Re2抗原株和H7-Re3抗原株；Western blot检测结果表明，5株杂交瘤细胞培养上清均在63 ku附近出现1条特异性的蛋白质条带，说明这5株mAb均识别线性表位。综上，成功制备了5株广谱性识别H7 AIV HA蛋白的单克隆抗体。

猪流行性腹泻病毒S1 蛋白的免疫原性评估

陈维聪, 刘运超, 周川杰, 杨苏珍, 魏蔷, 柴书军, 张改平

2022, 51(11): 127-134. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.015

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为了评估猪流行性腹泻病毒（PEDV）S1蛋白的免疫原性，利用果蝇胚胎S2细胞表达重组S1蛋白，将纯化的S1蛋白免疫4周龄昆明小鼠，收集免疫血清及脾淋巴细胞，通过ELISA、病毒中和试验和流式细胞术等方法分析表达的重组S1蛋白的免疫原性。结果显示，与对照组（PBS）相比，重组PEDV S1蛋白免疫组小鼠血清中特异性IgG抗体水平显著提升；二免后14 d，果蝇细胞重组PEDV S1蛋白免疫组小鼠的中和抗体效价达到1∶320；免疫后小鼠脾脏淋巴细胞具有更强的增殖能力；外周血CD3⁺T细胞百分比显著增加，CD4⁺/CD8⁺T细胞比值高于对照组；小鼠血清中IL-4、IFN-γ水平显著上升。综上，成功表达了重组PEDV S1蛋白，其可以诱导小鼠产生高效价的中和抗体，促进细胞免疫应答。

嗜水气单胞菌外膜蛋白AHA1182 的原核表达、纯化与免疫原性研究

简思杰, 晁嘉, 孙薇, 陈锐, 丁锐, 陈琛, 刘祥

2022, 51(11): 135-144. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.016

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为探究嗜水气单胞菌外膜蛋白AHA1182的免疫原性，依据AHA1182氨基酸序列，采用生物信息学分析嗜水气单胞菌、杀鲑气单胞菌、简氏气单胞菌、多样气单胞菌、舒氏气单胞菌、产碱普罗维登斯菌以及爱德华氏菌之间的亲缘关系；构建AHA1182原核表达菌株并确定最佳诱导表达条件；采用包涵体洗涤及SDS-PAGE 切胶纯化方法获得AHA1182 蛋白并免疫红鲫；利用Western blot 检测红鲫抗AHA1182蛋白血清的特异性与效价；采用酶联免疫吸附（ELISA）法模拟红鲫抗AHA1182蛋白抗体血清与嗜水气单胞菌的体外相互识别作用；通过测定酸性、碱性磷酸酶（ACP、AKP）活性与细胞吞噬作用，评价非特异性免疫；利用组织病理学切片探究AHA1182 蛋白免疫对红鲫内脏的影响。结果显示，AHA1182蛋白家族在不同菌株间均具有亲缘性，尤其在气单胞菌间亲缘关系较近，由此推测，AHA1182蛋白抗血清具有交叉免疫保护作用；成功克隆、表达、纯化AHA1182，最佳诱导条件：菌液浓度OD₆₀₀=1.0，IPTG终浓度为0.5 mmol/L，在28℃条件下诱导8 h；红鲫AHA1182蛋白抗血清具有良好的特异性，AHA1182蛋白抗体与嗜水气单胞菌特异性结合（滴度可达1∶3 200）；AKP、ACP、细胞吞噬作用均显示，AHA1182蛋白可激活红鲫非特异性免疫。从组织病理学切片可以看出，AHA1182蛋白对红鲫内脏结构无影响。综上，嗜水气单胞菌AHA1182蛋白具有良好的免疫原性。

基于高效通道注意力机制与多尺度特征融合的烟丝图像识别方法研究

刘江鹏, 牛群峰, 靳毅, 陈霞, 王莉, 袁强

2022, 51(11): 145-154. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.017

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针对现有方法在识别烟丝类型中泛化能力差、准确率低的问题，提出了一种基于高效通道注意力机制与多尺度特征融合的烟丝类型识别方法。对采集的梗丝、膨胀叶丝、叶丝和再造烟丝4类烟丝图像进行降噪处理，处理后的图像经K-means聚类得到图像的前景和后景并完成分割，提高输入图像的抗环境干扰能力和特征提取能力。在Inception-ResNet-V2网络中引入高效通道注意力机制，加强模型提取特征的能力；同时，将改进后的模块输出的特征图进行多尺度融合，增加特征代表性，降低过拟合风险。最后，在比较收敛性和准确性时，用PReLU和AdaBound代替了ReLU激活函数和Adam优化器。结果表明，提出的算法具有较好的泛化能力，能实现4类烟丝高效识别，最终识别精度为97.23%，单幅图像的检测时间为0.107 s。

基于改进YOLOX模型的芝麻蒴果检测方法研究

王川, 赵恒滨, 李国强, 张建涛, 高桐梅, 赵巧丽, 郑国清

2022, 51(11): 155-162. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.018

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为实现密集条件下芝麻蒴果的准确检测，提出基于YOLOX模型的芝麻蒴果检测定位方法（CEYOLOX模型）。该模型以CSPDarknet-53作为主干特征提取网络，在路径聚合网络PANet中增加104×104大尺度特征层，增强对目标细粒度特征信息的获取；通过引入注意力机制模块获取目标重要的轮廓特征和空间位置信息；将传统的NMS替换为更有利于重叠目标检测的Soft-NMS算法来降低漏检情况。结果表明，在IoU阈值为0.5时，CE-YOLOX模型在全部测试集上的调和均值（F₁）、召回率、平均精度分别为0.99、98.65%、99.71%，与原模型YOLOX相比，该模型分别提升了0.05、6.27个百分点、3.28个百分点。通过蒴果计数试验，CE-YOLOX模型计数准确率为96.84%，比YOLOX模型提高了5.28个百分点。改进后的模型CE-YOLOX适用于密集条件下芝麻蒴果检测。

农田洪涝灾害信息遥感自动提取方法研究

王来刚, 徐少博, 黎世民, 郭燕, 程永政, 贺佳

2022, 51(11): 163-170. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.019

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为提高农田洪涝灾害信息提取效率，探索了有效的遥感影像水体自动提取方法，以2021年7月下旬河南省浚县农田洪涝灾害为研究对象，在灾前、灾中和灾后以Sentinel-2遥感数据归一化水体指数（NDWI）、改进的归一化水体指数（MNDWI）、多波段水体指数（MBWI）和B12波段作为多维特征，采用多维非监督水体自动提取方法提取水体面积。同时利用Canny-Edge-Otsu 水体自动提取方法分别对MBWI、MNDWI、NDWI 3种水体指数和GF-3数据的HV极化波段进行阈值分割，提取农田洪涝灾害信息，并对不同数据源和不同方法提取农田洪涝灾害信息的精度进行对比分析。结果表明，多维非监督水体自动提取方法集成了多种水体指数和波段作为多维特征，灾前和灾后水体提取误差分别为6.99%和7.45%，低于Canny-Edge-Otsu水体自动提取方法；MBWI、MNDWI与NDWI 3种水体指数相比，MBWI水体提取误差最小，NDWI提取误差最大，但均易将建筑物和云阴影地区误判为水体；灾后基于GF-3的洪水提取误差为15.57%，高于Sentinel-2影像，但GF-3遥感影像不受云雨天气影响，能够在洪涝灾害应急监测中提供有力的数据支撑。

国产雪茄烟叶堆积发酵过程中的微生物变化规律及差异分析

潘勇, 吴巧茵, 李林林, 谭再钰, 李俊瑶, 张娟, 施友志

2022, 51(11): 171-180. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.020

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为了探究国产雪茄烟叶在堆积发酵过程中不同部位、产区之间微生物变化与差异，采用扩增子测序技术对湖北十堰与四川德阳产区中、下部烟叶的群落多样性和微生物物种组成进行研究。结果表明，发酵前期（0~7 d）和发酵中期（7~14 d）是细菌群落显著变化的节点。在发酵过程中，十堰、德阳产区中部烟叶微生物群落多样性基本呈上升趋势，下部烟叶微生物群落多样性基本呈下降趋势。葡萄球菌属（Staphylococcus）是发酵前期的优势细菌，随着发酵的进行，十堰产区中、下部烟叶的优势细菌转变为气球菌属（Aerococcus）和棒状杆菌属（Corynebacterium_1）；德阳产区下部烟叶始终以葡萄球菌属为优势细菌，中部烟叶的优势细菌转变为盐单胞菌属（Halomonas）。曲霉属（Asperguillus）是发酵前期和发酵结束的优势真菌，在发酵中期和后期，链格孢菌属（Alternaria）、微子囊菌属（Microascus）的相对丰度上升，十堰中部烟叶发酵结束时的优势真菌为篮状菌属（Talaromyces）。综上，随着发酵的进行，中部烟叶群落多样性逐渐上升，而下部烟叶群落多样性逐渐降低；不同部位、产区烟叶优势微生物如葡萄球菌属、棒状杆菌属、气球菌属、曲霉菌属、链格孢菌属和微子囊菌属在堆积发酵过程中组成与演替存在较大差异，这些优势微生物可能通过有害物质降解或香气物质转化进而影响烟叶的香韵和品质。

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