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    2023, 52(8):  0. 
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    综述
    猪流行性腹泻疫苗研究进展
    梁雨萱, 庞胜美, 刘梅, 王龙龙, 段强德
    2023, 52(8):  1-10.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.001
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    猪流行性腹泻(Porcine epidemic diarrhea,PED)是一种由猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的一种猪急性、高度接触性的肠道传染病,由于其高发病率和高致死率,给全球养猪业造成了巨大的经济损失。接种疫苗是当前预防PED最经济和有效的措施,但由于PEDV变异株的不断出现,疫苗的免疫保护效果不佳。因此,急需研发更加安全、高效的疫苗来预防PED。综述了PEDV的病原学特性、致病机制以及PEDV疫苗研究的最新进展,并对PEDV新型高效疫苗的研究策略进行展望,以期为临床上有效防控PED提供参考。
    作物栽培·遗传育种
    种植密度对玉米茎秆强度和穗部性状的影响
    徐丽娜, 安治良, 陈士林, 张怀胜, 进茜宁, 王平喜
    2023, 52(8):  11-17.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.002
    摘要 ( )   PDF (1501KB) ( )  
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    设置67 500(D1)、75 000(D2)、82 500(D3)、90 000(D4)、97 500(D5)株/hm2 5个种植密度,研究种植密度对百玉393茎秆强度、穗部性状及产量的影响,并分析玉米植株形态与茎秆强度间的关系,为黄淮海区域夏玉米高产栽培提供理论依据和技术指导。结果表明,随着种植密度增加,玉米穗位高和穗高比升高,茎周长变小,株高无显著变化;玉米茎秆穿刺强度、折断强度、压碎强度均降低;玉米穗长、穗行数、行粒数、轴粗、百粒质量、穗粒数均呈现下降趋势,穗粗无显著变化,秃尖长增加;玉米产量先增加后降低,以D3处理最高,D2处理次之,两者差异不显著,D5处理最低。茎秆穿刺强度、折断强度、压碎强度与穗位高、穗高比均呈极显著负相关。综上,在种植密度75 000~82 500株/hm2时,穗位高和茎粗适中,茎秆质量较好,穗部性状较优,产量较高。
    2 种基因型小麦间作对籽粒灌浆特性及产量的影响
    赵立尚, 王香生, 高楠楠, 韩鹏彬, 李杰, 任永哲, 林同保, 王志强, 连延浩
    2023, 52(8):  18-25.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.003
    摘要 ( )   PDF (1624KB) ( )  
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    为探明普通小麦和彩色小麦的间作效应,采用大田试验,以普通小麦单作(W)和彩色小麦单作(H)为对照,设置普通小麦和彩色小麦间作处理(W||H),探究了间作处理对不同基因型小麦籽粒灌浆特性及产量的影响。结果表明,相较于单作处理,间作处理彩色小麦花后25 d旗叶SPAD值和净光合速率显著提高,进而花后30~35 d籽粒干物质积累量提高,千粒质量和单穗粒质量分别显著提高4.9% 和15.2%;间作处理彩色小麦籽粒灌浆持续期和有效灌浆持续期分别增加了1.90 d和1.06 d,普通小麦则分别降低了2.89 d和1.08 d。间作处理总穗数和产量分别较彩色小麦单作处理显著提高8.5%和15.1%,较普通小麦单作处理分别显著降低4.7%和21.5%,间作处理土地当量比为0.91。相关性分析结果表明,产量与籽粒理论最大粒质量和有效灌浆持续期均呈显著正相关,相关系数分别为0.891和0.920。综合分析认为,彩色小麦与普通小麦间作有助于改善其生育后期的光合及灌浆特性,具有间作优势。
    EM富硒酵母菌剂的制备及其在水稻富硒生产中的应用
    赵彪, 冯旭, 贺付蒙, 徐永清, 石齐海, 冯艳忠, 李凤兰
    2023, 52(8):  26-35.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.004
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    在单因素试验基础上,以有机硒质量浓度为评价指标,采用响应面法优化EM(Effective microorganisms)富硒酵母菌剂制备工艺条件,确定最优EM富硒酵母菌剂制备工艺条件,并将EM富硒酵母菌剂应用于水稻,调查其对水稻产量和品质的影响,为富硒农产品的功能性开发和利用提供参考。结果表明,EM富硒酵母菌剂制备的最佳工艺条件:在3 L EM菌液中,酵母接种量10%、无机硒质量浓度5 g/L、发酵温度30℃、pH值4.0、发酵时间3 d。在此条件下,有机硒质量浓度为833.61 mg/L。大田试验结果表明,与喷施清水(CK)和津国有机硒素处理相比,EM富硒酵母菌剂处理水稻乳熟期叶中有机硒含量显著提高;空秕率分别显著降低24.84%和21.23%,产量分别提高8.38%和7.52%;籽粒直链淀粉含量分别提高20.60%和30.86%,硒含量为0.24 mg/kg,较CK 显著提高23倍,符合GB/T 22499—2008《富硒稻谷》规定标准。
    不同叶位功能叶片对不同穗型水稻籽粒灌浆特性及稻米品质的影响
    解文孝, 姜秀英, 吕军, 潘争艳, 韩勇, 王庆新, 李建国
    2023, 52(8):  36-44.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.005
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    为明确不同穗型水稻不同叶位功能叶片与灌浆特性、产量和稻米品质的关系,以半直立大穗型水稻辽粳401和弯穗型优质稻辽粳371为试验材料,研究不同叶位功能叶片[剪剑叶(T1)、剪倒2叶(T2)、剪倒3叶(T3)和不剪叶(对照,CK)]对不同穗型水稻强、弱势粒灌浆特性和产量、品质的影响,并对籽粒灌浆参数与稻米品质指标进行相关性分析。结果表明,剑叶和倒2叶缺失均显著降低辽粳401强、弱势粒和辽粳371弱势粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率;不同叶位功能叶片缺失均显著延长了辽粳401的活跃灌浆期,缩短了辽粳371的活跃灌浆期;不同叶位功能叶片缺失均提前了辽粳401的最大灌浆时间,推迟了辽粳371的最大灌浆时间;剑叶和倒2叶缺失均显著降低结实率、籽粒充实度和千粒质量,进而显著降低产量。对上述指标的影响均表现为剑叶>倒2叶>倒3叶。与CK相比,剪剑叶处理中辽粳401和辽粳371的千粒质量分别降低18.32%和6.44%,产量分别降低16.52%和8.05%。随着缺失叶位升高,稻米的加工品质、外观品质、崩解值和最终黏度逐渐下降,其中对垩白度和垩白粒率的影响较大。不同叶位功能叶片对水稻产量和品质的影响均表现为弯穗型小于半直立大穗型。综上,不同叶位功能叶片对水稻灌浆特性、产量和品质的影响表现为剑叶>倒2叶>倒3叶,且对半直立大穗型水稻的影响大于弯穗型。
    适于微量芝麻样品酸价测定的铜皂比色法的建立与评价
    琚铭, 李海玲, 袁青丽, 马琴, 段迎辉, 刘杨铭, 闫科润, 张海洋, 苗红梅
    2023, 52(8):  45-55.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.006
    摘要 ( )   PDF (1838KB) ( )  
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    为快捷、准确地测定微量芝麻样品的酸价,选用13份芝麻油脂和20份芝麻籽粒样品,开展了铜皂染色液配方改良及铜皂反应显色强度分析,首次建立了适于微量芝麻样品酸价测定的铜皂比色方法。结果显示,建立的铜皂比色法测定芝麻样品酸价的最佳测定波长为710 nm;单次样品测定芝麻油脂最低用量为60 mg,芝麻籽粒样品平均用量为0.11 g。在0.1~10 mg/mL油酸下,铜皂比色法标准工作曲线方程为y=0.199x+0.017 2( R2=0.999 7);铜皂比色法可检测芝麻样品的酸价为0.18~17.50 mg/g。测定结果显示,室温久置的13份芝麻油脂样品以及20份芝麻籽粒样品酸价分别为1.36~6.32 mg/g和1.02~5.03mg/g。铜皂比色法测定方法相比于标准酸碱滴定法,精密度和准确度均较高,二者结果差异不显著,因此可用铜皂比色法代替酸碱滴定法进行芝麻籽粒和芝麻油脂酸价测定。另外,检测发现,测定时间对样品酸价测定值也有一定的影响,配制好铜皂络合物后应尽快用于检测。
    河南省芝麻种植气候适宜度时空变化研究
    胡峰, 张建涛, 张杰, 高桐梅, 赵巧丽, 郑国清, 李国强, 刘立杰
    2023, 52(8):  56-68.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.007
    摘要 ( )   PDF (3493KB) ( )  
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    为明确河南省芝麻气候适宜度时空分布特点,指导芝麻生产布局,根据芝麻光温水需求规律,采用模糊数学方法,构建芝麻生长发育气候适宜度模型,并利用河南省15个气象监测站点1961—2019年逐日气象数据,计算芝麻温度、光照、降水适宜度和综合气候适宜度。结果表明,15个站点芝麻温度适宜度(0.938~0.956)>光照适宜度(0.568~0.657)>降水适宜度(0.492~0.595),综合气候适宜度为0.641~0.712。1961—2019年,河南省芝麻光照适宜度和综合气候适宜度呈显著下降趋势,每10 a分别下降0.032和0.012;温度适宜度和降水适宜度变化趋势不显著。光照、降水适宜度和综合气候适宜度从北往南逐渐降低,而温度适宜度从西北往东南逐渐增加。可见,河南省芝麻温度适宜度较高,热量资源丰富;光照适宜度随年份降低,光照资源逐渐不利于芝麻生长;降水适宜度较低,降水是限制河南芝麻生产的主要气象因子。在河南芝麻生产中,巩固豫东南驻马店、周口等芝麻传统产区的优势,扩大气候适宜度高值区域豫北、豫东的种植范围,同时完善排灌配套设施,对提高芝麻气候资源利用率,保证河南芝麻稳产增产具有重要意义。
    干旱胁迫对桔梗光合作用和生理特性的影响
    信龙飞, 娄闯, 冀保毅, 刘红云, 张艳玲
    2023, 52(8):  69-77.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.008
    摘要 ( )   PDF (1883KB) ( )  
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    为了探究干旱胁迫对桔梗光合作用和生理特性的影响,以2年生桔梗为试验材料,设置4个土壤水分处理,分别为土壤相对含水量的80%(对照)、60%(轻度干旱)、40%(中度干旱)、20%(重度干旱),研究不同程度干旱胁迫下桔梗的光合和生理特性。结果表明,随着干旱程度的增加,桔梗叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、光饱和点、表观量子效率和暗呼吸速率均呈逐渐下降趋势,而光补偿点逐渐升高。当土壤相对含水量为20%时,光补偿点最高,为74.45 μmol/(m2·s),比对照上升了67.76%。叶片光合色素含量先升高后下降,土壤相对含水量60%处理下叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量最高,分别较对照增加了18.71%、28.48%、12.25%。桔梗丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量均随干旱程度的增加而增加。过氧化氢酶活性先升后降,土壤相对含水量为40%时活性最强,较对照提高了21.01%。综上,桔梗对轻度和中度干旱表现出一定的适应性,渗透调节物质积累和抗氧化酶活性增加是桔梗耐旱性的关键生理响应过程,但重度干旱胁迫下桔梗膜脂过氧化程度加剧,光合生产力显著下降,最终导致桔梗生长受到严重抑制。桔梗种植管理时,土壤相对含水量不宜长时间低于40%。
    农业资源与环境
    黔中黄壤溶磷细菌溶磷特性及对土壤微生物碳循环基因的影响
    乔志伟, 张永杰, 谢梅芳
    2023, 52(8):  78-86.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.009
    摘要 ( )   PDF (1607KB) ( )  
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    为探究黔中黄壤区溶磷细菌溶磷特性及其在土壤中的作用,以从贵州省安顺市农田土壤中筛选到的伯克霍尔德菌(Burkholderia sp.)QZW-3、假单胞菌(Pseudomonas sp.)QZY-5、中华根瘤菌(Sinorhizobium sp.)QZY-6共3株溶磷细菌为试验菌株,通过室内培养试验研究不同碳源、氮源条件下菌株的溶磷能力,通过盆栽试验研究菌株对土壤养分以及微生物碳循环基因的影响。结果表明,3株菌株对各种难溶态磷都具有较强的溶解能力;QZW-3、QZY-5、QZY-6均以葡萄糖为碳源时对磷酸三钙溶解能力最强,分别为603.13、645.82、672.21 mg/L;氮源对菌株溶磷能力的影响小于碳源。3株菌株组合处理油菜鲜质量显著高于其他处理,为37.89 g/盆;菌株各处理土壤pH值与基质处理(M处理)相比差异不显著,菌株各处理土壤有效磷、有机质含量均高于M处理。溶磷细菌各处理土壤微生物碳循环基因GHs相对丰度高于M处理,溶磷细菌各处理CEs、PLs、AAs基因相对丰度差异不显著。土壤pH值与AAs基因相对丰度呈极显著负相关关系,与PLs基因相对丰度呈极显著正相关关系;土壤有效磷含量与GHs基因相对丰度呈显著正相关关系,与PLs基因相对丰度呈极显著负相关关系;土壤有机质含量与微生物碳循环各类基因相关性不显著。
    有机肥替减化肥对赤红壤菜-稻轮作区甘蓝产量和养分利用的影响
    张立成, 李娟, 章明清, 辜祖超
    2023, 52(8):  87-95.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.010
    摘要 ( )   PDF (1265KB) ( )  
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    为提高化肥利用效率,以圆球甘蓝中甘8号为试验材料,在闽南菜-稻轮作区设计5种施肥处理(习惯施肥、推荐施肥、有机肥替代25%化肥、有机肥替代50%化肥、有机肥替代100%化肥)和不施肥处理(对照,CK)进行田间试验,研究不同处理对甘蓝产量及养分利用的影响。结果表明,有机肥替减化肥能够促进甘蓝叶球生长,有机肥替代50%化肥处理叶球质量和叶球紧实度均高于其他施肥处理。有机肥替代50%化肥的施肥处理产量最高,达到3 824.13 kg/hm2,显著高于有机肥替代25%化肥、有机肥替代100%化肥、习惯施肥和不施肥处理,但与推荐施肥处理相比较无显著差异。有机肥替代50%化肥、有机肥替代25%化肥的施肥处理分别具有较高的氮肥、磷肥利用效率,其分别为40.82%、30.82%。与习惯施肥相比,有机肥替代50%化肥的施肥处理甘蓝对氮肥利用效率增加了13.14个百分点。综合甘蓝产量和养分利用效率,推荐有机肥替代50%化肥作为闽南赤红壤菜-稻轮作区甘蓝生产中有机肥替减化肥的施用量。
    植物保护
    小麦对Bipolaris sorokiniana黑胚病与苗期叶枯病抗性的相关性
    李海泳, 李梦钰, 高闯, 许豪, 殷贵鸿, 董纯豪, 牛吉山, 李巧云
    2023, 52(8):  96-104.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.011
    摘要 ( )   PDF (1379KB) ( )  
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    为明确小麦抗麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)黑胚病与苗期叶枯病的相关性,以B.sorokiniana为致病菌,采用孢子液喷洒+套袋保湿的方法,于2018—2019年、2019—2020年连续2 a对50份黑胚病抗性不同的小麦品系进行黑胚病与苗期叶枯病的抗性鉴定,分析B. sorokiniana 黑胚病发病率(黑胚率)与苗期叶枯病病叶面积占比(病叶面积)的相关性。结果表明,接菌鉴定条件下,50份小麦品系2 a平均黑胚率分别为15.9%与17.4%,2 a均表现抗病的品系有3个[山农5300709、温麦10号、11-253(LWX)],占供试品系的6.0%;黑胚率与叶枯病病叶面积占比呈显著负相关关系(P<0.01),相关系数为-0.914~-0.845;以相关系数最高的2020年叶枯病病叶面积占比与黑胚率进行回归分析(y=-0.585x+48.444,x、y 分别为病叶面积占比、黑胚率),预测50个小麦品系的黑胚病抗性,预测结果与接菌鉴定的抗性一致率为90.0%。因此,可用苗期B.sorokiniana引起的叶枯病病叶面积占比预测小麦的黑胚率,为小麦育种中抗黑胚病小麦品系快速鉴定方法的建立提供依据。
    园艺
    不同颜色果袋对阳光玫瑰葡萄成熟过程中果锈发生及品质的影响
    娄玉穗, 尚泓泉, 樊红杰, 李政, 张柯, 崔小月, 吕中伟
    2023, 52(8):  105-114.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.012
    摘要 ( )   PDF (2062KB) ( )  
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    探明不同颜色果袋对阳光玫瑰葡萄果锈发生及品质的影响,为生产上更好地选择果袋并进行优质生产奠定基础。以10年生阳光玫瑰葡萄植株为试验材料,设置5种不同颜色果袋处理,以不套袋为对照,比较果实成熟过程中的果锈发生及品质变化。结果表明,随着果实的成熟,果锈发生率表现出先增加后趋于稳定的变化趋势,对照、红袋、白袋、蓝袋、绿袋和黑袋的果锈发生率达到较高水平的时间分别为盛花后97 d、107 d、107 d、107 d、122 d和107 d,对应果锈发生率分别为19.47%、12.48%、12.42%、9.62%、7.59%和0.84%。对照、蓝袋的果皮较亮,黑袋的果皮较暗。对照、白袋和蓝袋的单粒质量均在盛花后107 d达到最大值,其他处理在盛花后122 d达到最大值,且白袋的最大单粒质量最大,为15.57 g,其次是蓝袋。对照、白袋和黑袋的果实硬度较大,绿袋和蓝袋的果实硬度较小。对照、白袋、蓝袋和红袋的果实可溶性固形物含量和糖酸比较高,其果实可溶性固形物含量均在盛花后97 d达到18%或以上,绿袋和黑袋的果实可溶性固形物含量在盛花后107 d均达到18%或以上。总之,蓝袋可以显著降低阳光玫瑰葡萄果锈发生,且对果实成熟期和品质影响最小,是阳光玫瑰葡萄优质生产的较好选择。
    不同蓝莓品种对低温处理的生理响应及抗寒性评价
    魏鑫, 王升, 王兴东, 杨玉春, 刘有春, 刘成
    2023, 52(8):  115-125.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.013
    摘要 ( )   PDF (2931KB) ( )  
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    为探究蓝莓对低温处理的生理响应,筛选抗寒性评价指标并综合评价蓝莓品种的抗寒性,以美登、北陆、蓝丰、密斯梯和精华5个蓝莓品种1年生枝条为试材,研究低温处理(-10、-15、-20、-25、-30、−35、-40℃)对其相对电导率、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)、游离脯氨酸含量的影响,同时测定可溶性总糖、还原糖、可溶性蛋白、淀粉、纤维素、果糖、葡萄糖、蔗糖含量,总含水量,自由水含量并计算束缚水含量、自由水含量/总含水量和束缚水含量/总含水量,采用主成分分析法对不同蓝莓品种的抗寒性进行综合评价。结果表明,随着温度的降低,5个蓝莓品种枝条的相对电导率、MDA含量逐渐升高,呈“S”形变化曲线;POD、SOD活性呈单峰变化趋势;游离脯氨酸含量呈逐渐上升的变化趋势。美登、北陆和蓝丰3个品种具有较高的可溶性总糖、还原糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、纤维素和可溶性蛋白含量;美登具有较低的总含水量、自由水含量和自由水含量/总含水量,密斯梯具有较高的总含水量、自由水含量和自由水含量/总含水量以及较低的束缚水含量/总含水量。可以将相对电导率,MDA、可溶性蛋白、还原糖、可溶性总糖、果糖、自由水、束缚水含量和POD活性作为评价蓝莓品种抗寒性强弱的指标。通过综合分析,可确定供试5个蓝莓品种的抗寒性由强到弱依次为美登、北陆、蓝丰、精华和密斯梯。
    畜牧·兽医
    2 月龄斑鳜形态性状与体质量的相关性研究
    田田, 张风光, 王茂元, 黄洪贵, 秦志清, 赖铭勇, 刘银华, 黄柳婷, 吴妹英
    2023, 52(8):  126-134.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.014
    摘要 ( )   PDF (1274KB) ( )  
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    为探析斑鳜(Siniperca scherzeri)早期形态性状与体质量的关系,随机选取同一批次2月龄斑鳜100尾,精确测量体质量(Y)及全长(X1)、体长(X2)、头长(X3)、吻长(X4)、体高(X5)、体宽(X6)、眼径(X7)、眼间距(X8)、尾柄长(X9)和尾柄高(X10)10个形态性状,运用相关分析、多元回归分析以及通径分析对数据进行处理,确定影响体质量的主要形态性状,构建最优线性回归方程,分析探讨各性状对体质量的影响作用。结果表明,2月龄斑鳜体质量的变异系数最大,具有最大选育潜力;各形态性状与体质量均呈极显著正相关(P<0.01),全长与体质量相关系数最大;应用逐步引入-剔除法构建全长、体高、吻长和眼径与体质量的多元线性回归方程Y=-11.578+0.093X1+0.550X5+0.263X4+0.490X7R2=0.968);通径分析显示,全长对体质量的直接作用最大(0.417),体高次之(0.307),吻长和眼径较小(0.168和0.146),4个形态性状对体质量的总决定系数为0.967。综上,以体质量作为2月龄斑鳜的选育目标时,全长、体高、吻长和眼径可作为重要的形态测量指标,其中全长和体高可作为首选形态性状。
    家蚕Gloverin 2 克隆、高效表达及其抗核型多角体病毒感染作用研究
    唐芬芬, 杨伟克, 张祖芸, 李娜, 刘娜, 谢昆
    2023, 52(8):  135-141.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.015
    摘要 ( )   PDF (1619KB) ( )  
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    为获得家蚕抗菌肽葛佬素2(BmGloverin 2),并研究其在家蚕抗核型多角体病毒(BmNPV)感染过程中的作用,以经BmNPV诱导的3龄3日家蚕中肠cDNA为模板,根据GenBank上BmGloverin 2 基因序列设计特异性引物,克隆出去除信号肽部分(1—18 aa)的BmGloverin 2 基因,与表达载体pET-28a(+)连接构建pET28a(+)-BmGloverin 2,对含有pET28a(+)-BmGloverin 2 重组质粒的菌株诱导表达,然后对抗菌肽重组蛋白进行Ni-IDA亲和层析、透析及浓缩过滤以获得高浓度目的蛋白;并采用抑菌试验检测BmGloverin 2重组蛋白生物活性;最后,将具有生物活性的BmGloverin 2重组蛋白和BmNPV混合处理4 h后喂食家蚕,并以直接喂食BmNPV和无菌水处理为对照组,以检测BmGloverin 2对BmNPV感染家蚕的影响。结果显示,成功克隆BmGloverin 2 基因,并构建重组pET28a(+)-BmGloverin 2;在37 ℃、0.5 mmol/L IPTG条件下诱导表达可获得大量BmGloverin 2重组蛋白,经SDS-PAGE检测其分子质量为19.1 ku,与预期大小相符,经过纯化浓缩最终获得BmGloverin 2 重组蛋白;抑菌试验证明,重组BmGloverin 2蛋白具有生物活性;与BmNPV对照组相比,饲喂重组BmGloverin 2蛋白与BmNPV混合液处理组幼虫存活率提高。可见,BmGloverin 2在家蚕抵抗BmNPV侵染中发挥作用。
    农业信息与工程·农产品加工
    基于图像的玉米叶倾角提取算法与应用研究
    包聪聪, 张宝林, 牛潘婷, 潘丽杰
    2023, 52(8):  142-154.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.016
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    叶倾角是玉米冠层的重要特征,群体合理的叶倾角分布,对提高光能利用率和生产潜力有重要意义。基于灰度化、直方图均衡化、中值滤波、Otsu分割、形态学操作、连通区识别和骨架化等数字图像处理技术,提出使用Freeman链码识别植株茎叶连接点,进而提取玉米叶倾角的算法。结果表明,Freeman链码对叶尖点识别率为94.47%,对茎叶连接点的识别率为93.94%,叶倾角的实测值与计算值的相关系数r=0.94,实现了叶倾角的高效、准确提取。玉米叶倾角表现为随着叶位的降低而降低,不同层位叶倾角随着归一化植被指数(NDVI)的增大而增大。
    基于集成学习方法的耕地质量评价研究
    程桂芳, 王钰鑫, 申会诗
    2023, 52(8):  155-162.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.017
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    为充分了解县域耕地资源,提高耕地质量评价效率和准确度,减少在评价过程中主观因素的影响,以河南省三门峡市陕州区为研究对象,对其做耕地质量分等定级。根据数据特征将特征变量划分为分类型变量和数值型变量,对于数值型变量采用卡方分箱的方法处理,将处理后的结果与分类型变量用one-hot编码赋值,对于样本类别数较少的数据采用合成少数类过采样技术(SMOTE)平衡样本数据。随后引入机器学习的方法,利用XGBoost、LightGBM、ANN以及XGBoost-LightGBM-ANN组合模型对耕地质量进行分等定级。结果表明,将处理后的未采样数据作为训练集,代入耕地质量评价单一模型以及组合模型进行训练并预测时,准确率、精确率、召回率和F1分数等指标值均达到了0.97以上,其中单一模型ANN、LightGBM、XGBoost对应的各指标值呈递增的趋势,表明机器学习模型应用到耕地质量评价中产生了良好的效果。与未采样相比,经过采样后的数据作为训练集明显提升了模型性能,单一以及组合模型预测中各指标值均达到了0.99 以上,其中基于集成学习投票的算法XGBoost-LightGBM-ANN组合模型有明显优势,准确率达到了0.998 3。
    不同黑小麦品种面粉及馒头品质分析
    郝紫瑞, 贾玉库, 葛子菲, 毕新铜, 张剑, 谢迎新, 王晨阳, 马冬云
    2023, 52(8):  163-170.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.018
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    为给黑小麦面食制品的开发利用提供参考依据,研究选用3个黑小麦品种(黑宝石1号、冀紫439、山东紫麦1号)和1个白粒小麦(豫麦49-198)对照品种,采用直接研磨制粉(全粉)、部分剥皮制粉(麦仁粉)、常规研磨制粉(精粉)3种研磨方式,分析不同面粉品质、色泽及馒头质构特性、感官评价。结果表明,面粉蛋白质含量以麦仁粉较高,沉降值以精粉最高。面粉色泽和馒头表皮色泽以精粉最亮,L*值分别为91.33和73.85。对馒头的质地分析表明,不同研磨方式下,黑宝石1号的硬度、黏合性和咀嚼性均最低,而山东紫麦1号表现出较高的值。感官评价表明,馒头总评分随着麸皮保留量的增加而降低,以精粉最高,全粉最低;相同研磨方式下,馒头评分均以黑宝石1号最高,其次为山东紫麦1号,且在精粉和麦仁粉之间没有显著差异。
    银杏叶渣中多糖和黄酮的综合提取及其抗氧化活性研究
    王敬赫, 胡庆丰, 刘婕, 程耀波, 严雪溶, 王健, 惠爱玲, 张文成
    2023, 52(8):  171-180.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.019
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    以银杏叶渣为原料,分别采用水提醇沉法和复合酶辅助醇水溶剂提取法获取银杏叶渣多糖和总黄酮;通过DPPH自由基、ABTS+自由基、羟自由基清除试验考查其体外抗氧化活性。结果显示,银杏叶渣与纯水1∶9,85 ℃ 提取3 h,其粗多糖得率为17.90%,多糖提取率达3.03%。提取多糖后的银杏叶渣,添加β-葡萄糖甘酶、纤维素酶与果胶酶(1∶1∶2)复合酶,添加量为8.0%,pH值为5,50℃酶解2.5 h,之后在80%乙醇、料液比1∶8、80℃条件下提取4 h,银杏叶渣总黄酮提取率0.59‰,3种游离苷元(槲皮素、山奈酚、异鼠李素)提取率0.93‰,与仅用80% 乙醇提取的银杏叶渣总黄酮相比,其总黄酮提取率增加126.9%,游离苷元提取率增长102.2%。3.0 mg/mL多糖对DPPH自由基、ABTS+自由基、羟自由基清除率分别为67.59%、52.56%、56.47%;复合酶辅助醇水溶剂提取法提取的银杏叶渣总黄酮对3种自由基IC50值分别为0.63、1.08、0.35 mg/mL,与溶剂提取法所得银杏叶渣总黄酮IC50相比普遍降低。以上结果表明,银杏叶渣中多糖、总黄酮均具有较优抗氧化活性,复合酶辅助醇水溶剂提取法能够提高银杏叶渣总黄酮中游离苷元含量,且其抗氧化活性也得以提高。