河南农业科学

2024, 53(8): 0.

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氮素抑制剂研究进展

黄铂轩, 郑苍松, 孙淼, 邵晶晶, 冯卫娜, 李鹏程, 董合林

2024, 53(8): 1-10. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.001

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氮素抑制剂具有提高作物产量和氮肥利用率、减少施氮成本和环境污染风险等优点，为现代农业绿色高效发展提供了技术途径，其主要包括硝化抑制剂和脲酶抑制剂。就硝化抑制剂和脲酶抑制剂的研发历史、作用机制及应用效果进行了归纳与总结，并对其未来的研究方向进行展望，以期为氮素抑制剂的开发与利用提供参考。

葱属植物缓解连作障碍的研究进展

郭嘉宁, 李楠楠, 李坤

2024, 53(8): 11-20. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.002

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连作障碍在粮食作物、果树、蔬菜、中草药等植物上普遍发生，制约着产业健康可持续发展。间作、轮作及套种等种植制度作为一项重要的农业生产措施，可以调控连作作物根际土壤的微生态环境，减轻连作的危害。葱属植物含有多种生物成分，包括有机硫化合物、皂苷、类黄酮等，常作为间作、轮作或套种作物以缓解连作障碍。阐述了葱属植物对连作障碍的缓解作用，并从植株光合特性、抗氧化酶活性、根系分泌物特性和土壤养分、酶活性、微生物数量及群落结构方面探讨了葱属植物对连作障碍的缓解机制，分析了葱属植物根系分泌物及植株挥发物中含有的生物成分，最后针对葱属植物缓解连作障碍机制的研究方向及有效物质开发提出了展望，为进一步发挥葱属植物在缓解连作障碍中的作用奠定理论基础。

不同基因型玉米间作对气孔特征和产量的影响

李方杰, 常志杰, 史大坤, 卫晓轶, 魏锋, 洪德峰, 马俊峰, 郑秋道

2024, 53(8): 21-29. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.003

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以4个玉米品种［伟育618（WY618）、MY73、豫单9953（YD9953）和郑单958（ZD958）］为材料，设置4个品种单作和3个间作处理，研究不同基因型玉米间作对玉米叶片气孔特征、空间布局和产量的影响，以期从气孔的角度为不同基因型玉米间作提高产量提供理论依据。结果表明，不同基因型玉米间作能够提高产量，其中，在WY618与MY73间作和WY618与ZD958间作中，WY618间作产量比WY618单作分别显著增加9.41%和12.94%；WY618与MY73间作和WY618与ZD958间作中均是WY618更具有产量优势，WY618与ZD958间作的土地当量比为1.08，间作优势最明显，WY618与MY73间作次之；玉米间作能够提高叶片近轴面和远轴面气孔密度、长度、宽度、周长、面积和形状指数，并且使气孔空间布局更加规则合理；叶片远轴面气孔密度、宽度和面积与产量均存在显著正相关关系。综上，不同基因型玉米间作可以改善叶片气孔特征和空间布局，利于产量提高。

油莎豆茎豆形成相关代谢物挖掘及通路富集分析

郭晓阳, 腊贵晓, 许欣然, 余彦鸽, 代丹丹, 李彦鹏, 王艳红, 郭红霞, 杨铁钢

2024, 53(8): 30-43. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.004

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为挖掘油莎豆匍匐茎形成茎豆过程中的关键代谢物质，调控匍匐茎形成更多的茎豆，以匍匐茎及新茎豆为研究对象，利用高效液相色谱联合三重四极杆质谱仪进行广泛靶向代谢组学分析，采用多元统计学方法挖掘与茎豆形成相关的差异代谢物质，并富集差异代谢物相关的KEGG代谢通路。结果表明，未膨大匍匐茎（PFJ1）、膨大匍匐茎（PFJ2）及新茎豆（JD1）3组样本中共检测到1 217个代谢物。按照变量投影重要度（VIP）>1、P<0.05 且差异倍数（FC）>2 或FC<0.5 的条件进行差异代谢物筛选，JD1 vs PFJ1筛选到35个差异代谢物，其中26个上调表达，9个下调表达；JD1 vs PFJ2筛选到57个差异代谢物，其中50个上调表达，7个下调表达；PFJ2 vs PFJ1筛选到39个差异代谢物，其中3个上调表达，36个下调表达。利用数据库对代谢物进行定性分析，差异表达代谢物主要被鉴定为氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物、有机氧化合物、黄酮类、苯丙素类、酚类等。差异表达代谢物相对含量分析显示，JD1谷胱甘肽含量是PFJ1 的14.021 倍、PFJ2 的29.195 倍；JD1 3-甲基组氨酸含量是PFJ1 的10.463 倍、PFJ2 的129.931倍；JD1山柰酚含量是PFJ1的0.421倍、PFJ2的0.358倍。进一步的KEGG通路分析显示，差异表达代谢物主要富集到氨酰-tRNA生物合成，精氨酸和脯氨酸代谢，丙氨酸、天冬氨酸及谷氨酸代谢，苯丙氨酸代谢，黄酮及黄酮醇生物合成等代谢通路。综上，与油莎豆茎豆形成相关的代谢物质主要为氨基酸类及黄酮类物质；代谢通路主要集中在氨酰- tRNA 生物合成及黄酮和黄酮醇生物合成途径中。

叶面喷施纳米碳溶胶对盆栽烟苗生长的影响

陈丽娟, 胡慧博, 宋祖国, 杨建礼, 葛畅, 董露, 刘懂飞

2024, 53(8): 44-50. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.005

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为了探究纳米碳溶胶在烟草叶面喷施的作用效果，设置0（CK）、10、40、70、100 μg/mL 5个质量浓度，研究其对烟草幼苗叶片最大长度和宽度、植株鲜质量、光合作用、质体色素含量、叶片硝酸还原酶活性、根系形态和特性以及氮、磷、钾营养元素吸收的影响。结果表明，叶面喷施40~100 μg/mL纳米碳溶胶可以促进烟草叶片长度的伸长，对叶片宽度的扩展几乎无影响；40、70 μg/mL纳米碳溶胶处理，叶片地上部分的鲜质量均与CK呈显著差异；随着纳米碳溶胶质量浓度增加，烟苗叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）均呈先增加后降低趋势，40、70 μg/mL处理效果较为显著；质体色素叶绿素和类胡萝卜素含量呈增加趋势，其中40、100 μg/mL处理的质体色素含量均与CK呈显著差异；40、70、100 μg/mL处理的硝酸还原酶活性显著高于CK，其中40 μg/mL处理达到最大值；喷施40、70 μg/mL纳米碳溶胶对烟草根系平均直径、表面积、体积和根尖数增加均具有积极效果；40、70 μg/mL纳米碳溶胶可以显著促进烟苗对氮、磷、钾营养元素的吸收。综上，烟草幼苗叶面喷施40~70 μg/mL纳米碳溶胶最有利于促进烟草植株生长。

基于多指标和多元统计分析的百两金综合质量评价

胡优琼, 姜金香, 黄安玲, 任志琴, 魏升华, 王志威

2024, 53(8): 51-60. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.006

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基于水分、总灰分、酸不溶性灰分、浸出物、总黄酮、总酚、总皂苷含量共7个检测指标，通过相关性分析、主成分分析、聚类热图分析，以及CRITIC-TOPSIS和CRITIC-灰色关联度评价模型，对7批不同产地的百两金[(Ardisia crispa(Thunb.)A.DC.]开展综合质量评价研究。相关性分析结果表明，7个指标关系密切，信息存在一定重叠；主成分分析共提取总灰分、酸不溶性灰分、浸出物、总皂苷、水分含量5个主要检测指标，累计贡献率达93.293%；CRITIC法对各指标的赋权结果中，浸出物和总皂苷的权重值排名最为靠前，与主成分分析结果基本吻合。2种评价模型均显示了不同产地百两金较大的质量差异，以CRITIC-灰色关联度模型的变异系数较大（42.889 9%），更能反映百两金的质量差异，且与主成分和聚类热图分析结果基本一致。在该模型下，样品BLJ3排名最为靠前，BLJ1、BLJ2、BLJ6、BLJ7排名居中，而BLJ4、BLJ5排名较为靠后。综上所述，7个指标中，浸出物、总皂苷、水分、总灰分、酸不溶性灰分含量5个指标可以作为判断不同产地百两金质量的主要因素，尤其是浸出物、总皂苷含量提供的质量信息较多。2种评价模型中，CRITIC-灰色关联度模型更适用于不同产地的百两金综合质量评价。7批样品中，重庆市彭水县的样品（BLJ3）质量最好，可作为百两金优质种源首选；BLJ1、BLJ2、BLJ6、BLJ7质量居中，可作为备选种源；贵州省贵阳市2个样品（BLJ4、BLJ5）质量较差，在种质资源筛选中需尽量避免。

三江源地区野生多枝黄耆资源表型性状多样性及与环境因子的相关性分析

刘青青, 蔡宗程, 吕亮雨, 雷莎清, 张海蓉, 马芳, 施建军

2024, 53(8): 61-69. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.007

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以三江源地区6个市、县、镇150份野生多枝黄耆（Astragalus polycladus）为材料，对其18个表型性状进行多样性、相关性和主成分分析，并分析其与环境因子的相关性，以期了解三江源地区多枝黄耆的表型分化程度和居群变异特征，为选育多枝黄耆优良品种提供依据。结果表明，三江源地区多枝黄耆资源具有丰富的表型多样性，供试居群18个表型性状的变异系数为1%~29%，其中，生殖枝茎粗和生殖枝茎长变异系数较高（20%以上），而花萼长和种子厚变异系数最小（1%）。不同环境下的多枝黄耆表型性状存在显著差异，其中，木里镇居群多枝黄耆南北冠幅、株高、根系数、生殖枝茎长、叶厚、花冠长、花冠数、种子厚和种子纵径均显著低于其他居群。相关性分析表明，除根系数、生殖枝茎长与其他性状间无显著相关性外，其他性状间均存在显著正相关或负相关关系。同时，多枝黄耆的表型性状与经纬度、海拔和土壤pH值等环境因子有一定的正相关或负相关关系，且不同性状受环境因子影响不同，其中，花冠数、叶厚和根系数受影响较大。

γ-聚谷氨酸改性生物炭对镉污染土壤的修复作用

李志娟, 贺文星, 张来星, 刘铮, 孙丹, 徐淑霞

2024, 53(8): 70-78. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.008

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为了强化生物炭对镉污染土壤的修复作用，采用γ-聚谷氨酸对玉米秸秆生物炭进行活化改性，采用扫描电镜和红外光谱对γ-聚谷氨酸改性生物炭的结构进行表征，通过模拟土壤镉污染试验，探究γ-聚谷氨酸改性生物炭对Cd²⁺的钝化效果。结果表明，γ-聚谷氨酸改性生物炭的羟基和羧基官能团数量显著增加。与施加1.0%原始生物炭处理相比，在镉污染土壤中施加等量的γ-聚谷氨酸改性生物炭处理，其土壤的阳离子交换量、有机质含量及土壤磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶的活性均显著提高，分别提高9%、17%、18%、15%、20%；土壤中残渣态Cd的含量增加15%，弱酸可提取态Cd的含量降低27%，土壤中Cd²⁺的生物有效性明显降低；种植的小白菜根和叶中Cd²⁺含量显著降低。综上，γ-聚谷氨酸改性可以提高生物炭钝化土壤中镉的能力，γ-聚谷氨酸改性生物炭在镉污染土壤修复中极具潜力。

不同磷水平下外接AMF 对三叶鬼针草和金盏银盘形态指标及光合生理的影响

曾鲸津, 刘伟, 刘江, 赵樱, 马啸

2024, 53(8): 79-91. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.009

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为探究不同磷水平下丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhiza fungi，AMF）对入侵植物三叶鬼针草（Bidens pilosa）和四川本地近缘植物金盏银盘（B.biternata）生长状况、营养吸收、光合作用以及抗氧化酶活性的影响，设0、50、200 mg/kg磷水平下对2种植物接种AMF摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae）以及不接种对照（CK）盆栽试验。结果表明，AMF均能侵染上述2种植物，且AMF对三叶鬼针草的侵染率和孢子密度均显著高于金盏银盘，在50 mg/kg磷水平下三叶鬼针草的侵染率和孢子密度最高。0、50mg/kg磷水平下接种AMF处理均可以显著促进2种植物对磷的吸收，对氮的吸收下降；对2种植物的株高、叶面积、总生物量、分枝数和根冠比也有一定的促进作用。50 mg/kg磷水平下，与CK相比，接种AMF的三叶鬼针草和金盏银盘总叶绿素含量、叶绿素a/b、最大荧光、PSⅡ最大光化学量子产量以及光合性能指数分别增加22.1%~22.9%、8.4%~11.5%、15.5%~23.8%、11.4%~14.4%、17.9%~25.9%；净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别增加8.1%~17.7%、18.4%~18.7%、12.6%~14.9%，胞间CO₂浓度下降9.4%~14.7%；超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性显著高于CK，分别提高了17.2%~19.3%、37.4%~46.4%、24.1%~32.1%；渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白含量分别提高了45.6%~59.8%、33.3%~45.1%。综上，低磷水平（0、50 mg/kg）下AMF能够促进三叶鬼针草和金盏银盘的生长，且三叶鬼针草的菌根效应高于金盏银盘，高磷（200 mg/kg）水平整体上对2种植物生长产生一定抑制，菌根效应很可能对低磷环境下三叶鬼针草的成功入侵产生一定的作用。

卷丹鳞茎腐烂病株及种植土壤真菌多样性研究

陈星星, 邢琳, 杨梦琳, 刘豪惠玲, 张旭, 张嘉颀, 焦晓林

2024, 53(8): 92-98. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.010

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为探明药用百合基源植物卷丹发生鳞茎腐烂病后植株与土壤真菌群落结构的变化，解析卷丹鳞茎腐烂病的发生机制，采用分离培养方法鉴定了发生鳞茎腐烂病卷丹的可培养真菌及主要病原菌类群，利用Illumina MiSeq高通量测序技术对比分析了发病土壤与健康土壤真菌群落结构的差异。结果表明，从卷丹病鳞上分离鉴定出273株可培养真菌，其中镰刀属为优势属，这些可培养真菌中共有8属14种具有致病性。发生鳞茎腐烂病卷丹种植土壤中链格孢属（Alternaria）、葡萄孢属（Botrytis）、镰刀属（Fusarium）、青霉属（Penicillium）、栓菌属（Trametes）5个病原菌属的相对丰度分别高出健康土壤0.025、0.006、0.132、0.078、0.002百分点。发病土壤真菌α-多样性高于健康土壤，β-多样性分析显示病土真菌群落结构与健康土壤存在差异。通过Lefse分析确定发病与健康土壤的特定标志物，结果显示，发病土壤的标志物包括头梗霉属（Cephaliophora）、念珠菌属（Candida）、瘤突毛壳菌（Chaetomium strumarium）等，健康土壤的标志物为油瓶霉属（Lecythophora）及其属下种。综上，卷丹种植土壤病原菌积累，真菌多样性与群落结构改变可能是鳞茎腐烂病发生的重要原因。

生物杀菌剂对2 种线椒致病菌的防治作用

王小岗, 罗冬兰, 黄添舆, 曹森

2024, 53(8): 99-107. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.011

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为了获得贵州线椒病害生物防治的有效杀菌剂，以引起贵州线椒果实病害的病原菌灰葡萄孢霉（Botrytis cinerea）和禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）为研究对象，测定4种生物杀菌剂对病原菌菌丝抑制率、室内毒力、电导率以及核酸泄露情况的影响，并开展碘化丙啶溶液（PI）染色试验探究生物杀菌剂对致病菌细胞膜完整性的影响。结果表明，4种生物杀菌剂中，0.5%苦参碱水剂对灰葡萄孢霉的抑制效果最显著，其半数最大效应浓度（EC₅₀）为156.675 1 mg/L，其次为10%多抗霉素可湿性粉剂、4%春雷霉素水剂和28%井冈霉素可溶性粉剂，EC₅₀分别为598.681 4、1 485.473 9、2 449.178 1 mg/L；0.5%苦参碱水剂对禾谷镰刀菌的抑制效果最显著，其EC₅₀为162.536 8 mg/L，其次为10%多抗霉素可湿性粉剂、28%井冈霉素可溶性水剂和4%春雷霉素水剂，EC₅₀分别为577.307 7、1 833.176 6、1 963.849 1 mg/L。致病菌经过生物杀菌剂处理后菌丝电导率增加，在8 h时OD260处吸光值显著（P<0.05）高于对照（未用生物杀菌剂处理）。PI试验结果表明，生物杀菌剂对致病真菌细胞膜具有明显的损伤作用并通过破坏细胞膜完整性发挥其抑制作用。综上，0.5%苦参碱水剂和10%多抗霉素可湿性粉剂能抑制灰葡萄孢霉和禾谷镰刀菌菌丝生长，可作为灰葡萄孢霉和禾谷镰刀菌侵染引起的线椒病害的生物防治药剂。

基于转录组测序的蝴蝶兰低温胁迫响应MYB 转录因子挖掘

梁芳, 张燕, 袁秀云, 康莹莹, 吴征, 许申平

2024, 53(8): 108-117. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.012

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为了探究MYB转录因子在抗冷型蝴蝶兰低温胁迫响应中的功能，从蝴蝶兰低温胁迫转录组文库中筛选出31条具有完整开放阅读框的MYB转录因子基因序列，对其蛋白质结构域、理化性质、系统进化、表达特性等进行分析。结果表明，有19条序列属于R2R3-MYB，其中所含R2氨基酸排列模式为W（T/S/I）X₂EDX₂LX₇GX₃WX₂（L/V/I）X₃（A/T/S）（G/S）LXR（C/T/S）GKSCRLRWXNY，R3氨基酸排列模式为（F/I/M/L）（S/T）X₂EX₃（I/V）（I/L/V）X（L/V）HX₂（L/W）G（N/T）（R/K）W（S/A）XIAX₂LPGRTDNE（I/V）KNXW‑（N/R/H）（T/S/G）；其余12条序列属于1R-MYB，R氨基酸排列模式为W（S/T）X（E/D）EHX₂FLX（A/G）X₄‑（G/D）（R/K）G0~1（A/D）W或W（S/T）X（E/K）（Q/E）（N/D）KXFE（R/K）AL（A/V）X₃（E/D）X（T/A）PXRW。这31条序列均具有Myb-DNA-binding结构域，平均相对分子质量为30 288.28，平均理论等电点为7.55，且都为疏水蛋白。蝴蝶兰MYB转录因子TRINITY_DN61754_c4_g1在抗冷品种大辣椒中的表达量于低温处理前后基本不变，但在不抗冷品种富乐夕阳中低温处理早期表达量就开始下降；TRINITY_DN74288_c0_g1在大辣椒中低温处理后48 h表达量显著增加，而在富乐夕阳中低温处理24 h后的表达量显著降低。结合其与小兰屿蝴蝶兰MYB转录因子的同源性分析及功能预测，推测这2个基因可能在蝴蝶兰低温胁迫响应过程发挥重要的作用。

不同土壤改良剂对杧果果实产量和品质的影响

孙娅辉, 郑中兵, 字楠华, 沈思涵, 陈萍

2024, 53(8): 118-125. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.013

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以台农1号杧果为试验材料，以常规管理为对照（CK），在杧果园再分别施入微生物菌剂0.5 kg/株（T1）、2.0 kg/株（T2）、3.5 kg/株（T3），生石灰1.0 kg/株（T4）、1.5 kg/株（T5）、2.0 kg/株（T6），生物炭4 kg/株（T7）、6 kg/株（T8）、8 kg/株（T9），分别研究微生物菌剂、生石灰、生物炭3类土壤改良剂对杧果果实产量和品质的影响。结果表明，与对照相比，3类土壤改良剂均能增加果实产量，提高杧果果实可食率、硬度及可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白和可溶性固形物含量，降低可滴定酸含量。将3类土壤改良剂处理的果实产量与品质进行TOPSIS综合分析，各处理表现依次为T4>T5>T7>T6>T8>T1>T9>T2>T3>CK。根据TOPSIS分析分别选出3类土壤改良剂的最佳用量T4、T7、T1，对其处理过的杧果果实进行qPCR检验，发现3类土壤改良剂均可提高杧果果实中蔗糖合成酶基因MiSS1、MiSS2 及蔗糖磷酸合成酶基因MiSPS的表达量，促进杧果果实糖类代谢，提高杧果果实品质。表明一定用量的微生物菌剂、生石灰、生物炭处理对杧果果实产量和品质具有促进作用，进一步验证了土壤改良剂对杧果园酸性土壤的改良效果。

口蹄疫病毒感染后猪PD-1 及其配体转录水平变化和免疫抑制机制分析

岳锋, 周娟娟, 朱艳平, 郭东光, 夏黎明, 祝仰钊, 王选年

2024, 53(8): 126-132. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.014

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研究猪感染口蹄疫病毒（Foot‑and‑mouth disease virus，FMDV）后程序性死亡受体-1（Programmed death‑1，PD-1）及其配体（PD-L1、PD-L2），细胞因子IL-2（Interleukin‑2）、IL-10（Interleukin‑10）、IFN-γ（Interferon‑γ）］mRNA转录水平和外周血单个核细胞（Peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）增殖能力，探讨PD-1/PD-Ls通路在FMDV引起免疫抑制过程中的作用机制。结果表明，猪感染FMDV后3、7、14、17 d，PD-1的mRNA转录水平显著或极显著升高，感染后7 d达到峰值，之后逐渐降低；感染FMDV后3 d和7 d，PD-L1的mRNA转录水平极显著升高；感染FMDV后3 d，PD-L2的mRNA转录水平显著升高。感染FMDV后3、7 d，IL-2的mRNA转录水平显著下降；感染FMDV后1、3 d，IFN-γ的mRNA转录水平极显著下降，IL-2和IFN-γ 的mRNA转录水平与PD-1及其配体mRNA转录水平变化趋势相反；感染FMDV后3、7、14 d，IL-10 的mRNA转录水平显著或极显著升高，与PD-1及其配体mRNA转录水平变化趋势相同。感染FMDV后，全血中FMDV的病毒载量随着感染后时间的推进逐渐升高，感染后7 d达到峰值，与PD-1及其配体mRNA转录水平变化趋势总体上相同。感染后7 d，PBMCs的增殖能力明显降低。综上，FMDV感染猪后，总体上上调了PD-1及其配体的mRNA转录水平，是FMDV感染引起机体免疫抑制的重要致病机制。

基于机器学习和无人机高光谱遥感的马铃薯SPAD 值估算

陈圯凡, 郭发旭, 冯全

2024, 53(8): 133-144. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.015

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为实现大田马铃薯SPAD值的快速、无损检测，采用无人机高光谱成像技术建立马铃薯关键生长时期SPAD值的定量检测模型。在大田条件下获得了马铃薯块茎形成期和彭大期的无人机高光谱影像，并对高光谱数据采用数学变换方法处理；接着，通过竞争性自适应重加权采样（CARS）、无信息变量去除（UVE）和随机蛙跳（RF）算法筛选与SPAD值相关的特征波段；随后，使用偏最小二乘回归（PLSR）、支持向量回归（SVR）和反向传播（BP）3种机器学习算法建立马铃薯SPAD值估算模型。不同算法筛选的特征波段存在差异，CARS算法能有效识别敏感光谱特征，降低特征数量，提升估测精度。基于不同数学变换和特征波段筛选算法建立的马铃薯SPAD值估测模型中，1/R-CARS-SVR模型对马铃薯SPAD值具有较强的估测能力，模型建模集和验证集R²分别为0.88和0.84，RMSE 均为0.39。采用1/R-CARS-SVR模型逐点计算研究区马铃薯SPAD值，绘制了SPAD值反演图，发现块茎膨大期的SPAD值普遍高于块茎形成期。

基于改进YOLOv5 的黄花成熟度检测方法

盛彬

2024, 53(8): 145-153. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.016

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为统一辨识标准，提高成熟黄花采摘的检测精度和实时性能，提出一种改进的GCS-BI YOLOv5图像检测算法。首先，利用轻量化神经网络（Ghost Net）精简模型结构，节省计算资源；其次，为兼顾图像通道信息、位置信息，交叉引入高效注意力机制（CBAM和SE），提升图像特征感知能力和模型收敛速度；然后，采用加权双向特征金字塔网络（BI FPN），融合多尺度图像信息，提升模型对不同目标的综合检测性能。结果表明，与原始算法YOLOv5相比，所提算法在模型体积、网络层数、参数量、浮点运算量等轻量化指标方面分别下降62.89%、33.12%、63.01%、68.39%；在精确度、召回率等性能指标方面分别提升7.77、6.28百分点；实时性能提升了33.81 f/s。可见，改进算法的综合性能较优，能够满足黄花成熟度检测的要求。

不同类型花生浸种过程物理特性变化及内部水分迁移规律

李萍, 谢永康, 李星仪, 杨慧, 韩俊豪, 张丽霞

2024, 53(8): 154-164. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.017

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探究高油酸、高蛋白和普通花生在不同温度（25℃和31℃）和浸泡时间（0、3、6、9、12 h）下的浸种特性，利用低场核磁共振成像技术动态监测种子水分相态和迁移，明确不同类型花生种子浸种过程的物理特性变化和吸水动态，旨在探寻不同类型花生适宜的浸种时间和温度，降低花生萌发时种皮破损率。结果表明，不同温度和浸泡时间处理下，3种类型花生种子的质量增加率、体积增加率、含水率增加率及总信号幅值等与花生浸泡时间和温度呈显著正相关（P<0.05）。高蛋白花生YH9326的蛋白质与高蛋白标准比值（P/P_标）最高（1.37），在25℃浸种12 h后质量增加率最高（58.91%），与31℃处理无显著差异；25℃下浸种3、6 h含水率增加率较31℃分别下降22%、6%；2种温度下非结合水信号幅值增加率在浸种12 h显著高于浸种9 h，显示出种子持续吸水状态；与31℃浸种相比，25℃下浸种3 h总水和结合水信号幅值增加率分别提高42%和10.0倍。普通花生HY38的油酸与亚油酸比值（OA/LA）最低（1.30），31℃浸种3、6、9 h后，其体积增加率显著提高，分别较25℃浸种时提高8%、17%、25%；浸种9 h后含水率增加率比25 ℃提高20%；浸种3、6 h，其结合水信号幅值增加率较25℃分别下降35%和29%，但非结合水信号幅值增加率显著提高99%和55%；在31℃浸种6、9 h，非结合水信号幅值增加率无显著差异。高油酸花生YH37的油酸与亚油酸比值（OA/LA）最高（11.1），在25℃下浸种3 h体积增加率（46.13%）高于YH9326和HY38，相较于31℃浸种3、6 h后，其非结合水信号幅值增加率分别降低13%、9%，结合水信号幅值增加率显著提高3.5倍和1.3倍。在25℃浸种，高油酸花生YH37和高蛋白花生YH9326的非结合水信号幅值增加率虽表现持续吸水到浸种12 h，但在浸种6、9 h无显著差异。高蛋白花生YH9326及高油酸花生YH37适宜在25℃浸种6 h，可完成初始快速吸胀吸水；普通花生种子HY38适宜31℃浸种6 h，基本完成初始快速吸胀吸水。

白肋烟醇溶性提取物不同孔径膜分离产物分析及卷烟加香评价

张博, 王新惠, 孔波, 王志国, 李瑞丽, 梁淼, 张峻松

2024, 53(8): 165-172. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.018

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为研究不同分子质量白肋烟醇溶性提取物在卷烟加香中的作用，采用不同孔径（3.5 ku、7 ku、8~14 ku和25 ku）的透析膜对白肋烟醇溶性提取物进行分离，通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对白肋烟醇溶性提取物及膜分离产物进行挥发性香气成分分析，并对各膜分离产物进行卷烟加香评价。结果表明，采用GC-MS共鉴定出53种挥发性香气成分，其中8~14 ku膜分离产物的挥发性香气成分总含量最高，为113.75 mg/g，成分种类最多，为38种；利用主成分分析法建立了品质综合评价模型，8~14 ku膜分离产物的品质最佳，其次为7 ku膜分离产物，醇溶性提取物最差。感官评吸结果表明，8~14 ku膜分离产物的卷烟加香效果最好，可掩盖杂气，降低刺激性，改善余味；其次为7 ku膜分离产物，杂气和刺激性较小，余味较舒适；醇溶性提取物和3.5 ku膜分离产物的感官评价得分最低。综上，适用于卷烟加香的白肋烟醇溶性提取物的最优组分为8~14 ku膜分离产物。

香菇菌糠中木质纤维素的挤压降解及结构表征

刘丽娜, 崔国梅, 李顺峰, 许方方, 田广瑞, 纪沐风, 魏书信, 王安建

2024, 53(8): 173-180. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.019

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为开发香菇（Lentinus edodes）菌糠的新型加工处理方式，促进其高效转化利用，以香菇菌糠为研究对象，采用范式抽提法、傅里叶变换红外光谱法、X-射线衍射法和光学显微成像对经挤压处理香菇菌糠的木质纤维素含量、木质纤维素官能团、纤维素相对结晶度和纤维形态变化进行分析。结果表明，香菇菌糠经过挤压处理后木质纤维素各组分均有不同程度减少，40%水分挤压和50%水分挤压后木质纤维素含量分别降低了13.863%、11.264%，纤维素含量分别降低了19.003%、16.630%，综纤维素含量分别降低了17.357%、11.343%，木质素含量分别降低了6.574%、11.099%，纤维素相比半纤维素、木质素呈现出更快的降解速度；与50%水分挤压相比，40%水分挤压对半纤维素、综纤维素的降解作用更显著，降解率分别提高了12.131%、6.783%。傅里叶变换红外光谱显示，木质纤维素的红外光谱特征官能团主要吸收峰的位置未发生改变，但吸收峰特征及强度发生变化，表明挤压处理对香菇菌糠中木质纤维素各组分有降解作用，其中半纤维素在低水分条件下更易发生降解，与木质纤维素各组分的挤压降解规律一致。挤压前后的香菇菌糠均具有典型的纤维素X射线衍射特征，挤压后纤维素结晶区被破坏，40%水分挤压和50%水分挤压后纤维素相对结晶度分别降低了21.10%、18.00%。纤维长度、宽度及长宽比呈现出降低趋势，经显微镜观察，挤压后香菇菌糠纤维壁及内腔进一步遭到破坏，膨松状态片状结构明显增多增大。因此，挤压处理可有效降解香菇菌糠木质纤维素，破坏其生物质结构，使得红外光谱吸收峰、纤维素结晶度及纤维形态发生改变，其中，40%水分挤压的降解作用更佳。

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