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2024, 53(5):  0. 
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综述
酶的理性设计在作物育种中的应用进展与前景展望
王东辉, 王奥轩, 何长海, 刘志豪, 石永春, 王燃, 王潇然
2024, 53(5):  1-9.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.001
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优良种质资源是粮食安全的重要保证,传统育种技术存在周期长、工作量庞大等问题。随着生物学与计算机技术的深度融合,针对作物关键基因进行定向优化的酶的理性设计,为更大限度挖掘优质基因资源奠定了基础,进一步与基因编辑及转基因技术相结合,成为分子育种技术探索中的重要方向之一。阐述了分子对接、分子动力学模拟、结合自由能评价等酶的理性设计常用方法,综述了酶的理性设计在提高作物品质、抗逆性和生物量方面的应用进展,并对未来的前景进行展望,以期为作物育种新技术的开发和利用提供参考。
mRNA疫苗在动物传染病中的研究进展及应用
翟崇凯, 毛福超, 田文静, 王聪慧, 王迎鲜, 张贺伟
2024, 53(5):  10-21.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.002
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与传统疫苗相比,mRNA疫苗具有安全性高、有效性好、研发周期短等特点,使其在传染病的预防和控制方面具有得天独厚的优势。目前,mRNA疫苗在新型冠状病毒(COVID-19)肺炎、流感、埃博拉病毒病、寨卡病毒病等人类疾病的防控中取得了巨大进展,但动物用mRNA疫苗研究尚不深入。因此,开发动物用mRNA疫苗来预防和控制家畜、家禽、野生动物等的传染性疾病,成为动物疫病和公共卫生领域的重要研究方向之一。全面探讨了动物传染病mRNA疫苗的设计、制备、递送系统、应用、优势、挑战以及前景,为研制和开发动物传染病mRNA疫苗提供参考。
作物栽培·遗传育种
玉米籽粒乳线比例与籽粒相关性状的关系
董红芬, 霍成斌, 李爱军, 李洪, 阎晓光, 马志远
2024, 53(5):  22-29.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.003
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选用3个不同粒型玉米品种马齿型郑单958(ZD958)、半马齿型先玉335(XY335)和硬粒型长单106(CD106)为试验材料,研究玉米籽粒乳线比例与粒长、粒宽、百粒鲜质量、含水率、灌浆速率、脱水速率的关系,以期为玉米最佳收获期的确定和适宜机械粒收玉米新品种的选育提供依据。结果表明,品种对玉米籽粒乳线比例的影响达到显著或极显著水平,XY335籽粒乳线比例增加速率最快,其次是CD106、ZD958。不同粒型玉米品种粒长、粒宽、百粒鲜质量对乳线比例的作用效应不同,粒宽、百粒鲜质量对乳线比例的作用效应较大。籽粒乳线比例与籽粒含水率、灌浆速率、脱水速率总体上呈显著或极显著负相关,含水率与灌浆速率、脱水速率呈显著或极显著正相关,灌浆速率与脱水速率呈极显著正相关。
穗肥施钾量和叶面肥对稻虾共作水稻生理特性、产量和品质的影响
董洪瑞, 朱杰, 周勇, 李皓轩, 杨伟, 蒋梦蝶, 朱波, 聂江文, 刘章勇
2024, 53(5):  30-39.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.004
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研究穗肥施钾量[0 kg/hm2(S0)、45 kg/hm2(S1)、90 kg/hm2(S2)]和叶面肥[不喷施叶面肥(P0)和喷施叶面肥(P1)]对稻虾共作水稻生理特性、产量和品质的影响,以期为稻虾共作模式下的水稻绿色高产优质栽培提供科学依据。结果表明,喷施叶面肥、施用穗肥钾均可提高水稻剑叶SPAD值,超氧化物歧化酶(SOD)活性,核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBisCO)活性,过氧化物酶(POD)活性,可溶性糖含量,地上部干物质积累量,茎叶干物质转运量、转运率及其对籽粒的贡献率,同时降低丙二醛(MDA)含量,总体上以S1P1处理最优。喷施叶面肥、施用穗肥钾均可提高穗实粒数、结实率,进而提高产量,P1处理使S0、S1 和S2 条件下产量分别增加13.60%、9.76% 和6.55%,S1 和S2 处理使产量分别提高3.70% 和2.47%,以S1P1处理产量最高。与P0处理相比,S0和S1条件下,P1处理稻米的整精米率分别显著提高2.21%和1.82%,垩白粒率显著降低55.88%和50.01%,垩白度显著降低49.98%和50.00%,总蛋白质含量显著降低8.77% 和12.08%;与S0处理相比,S1和S2处理稻米的垩白粒率分别显著降低11.23% 和30.61%,S1处理稻米的总蛋白质含量显著降低4.15%;总体以S1P1处理效果最好。综合来看,喷施叶面肥、施用穗肥钾可以改善叶片光合作用,提高地上部干物质的积累、转运,提高产量和品质,以S1P1处理效果最好。
谷子品种光合性能综合评价及高光效品种筛选
闫锋, 董扬, 赵富阳, 侯晓敏, 李清泉, 王立达, 李青超, 刘洋, 张磊, 刘凯
2024, 53(5):  40-48.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.005
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采用大田试验,对37个谷子品种的光合指标[胞间CO2浓度(X1)、蒸腾速率(X2)、气孔导度(X3)、净光合速率(X4)、瞬时水分利用效率(X5)]、叶片形态指标[叶面积(X6)、叶干质量(X7)、比叶质量(X8)]进行测定,运用模糊隶属函数、主成分分析、相关分析和聚类分析对谷子品种的光合性能进行综合评价,筛选高光效品种,并采用逐步回归分析建立光合性能预测回归方程,为高光效谷子种质筛选及利用提供参考。结果表明,37个谷子品种的光合指标和叶片形态指标在品种间存在较大差异,CV 在3.41%~33.94%,气孔导度的CV 最大(33.94%),比叶质量的CV 最小(3.41%)。相关分析结果表明,胞间CO2浓度与蒸腾速率、净光合速率均呈极显著负相关;蒸腾速率与净光合速率呈极显著正相关;瞬时水分利用效率与蒸腾速率呈极显著负相关,与净光合速率呈显著负相关;叶面积与叶干质量呈极显著正相关。利用主成分分析将8个指标转化为3个独立的综合指标,蒸腾速率、净光合速率可作为谷子光合性能鉴定的评价指标。通过聚类分析,将37个谷子品种划分为3类(高光效、中等光效、低光效),筛选出嫩选22、大同25、公谷88、燕谷18、晋谷20、蒙丰7号、陇谷13、公谷75等8个高光效品种,可作为高光效育种亲本材料加以利用。利用逐步回归分析方法建立了谷子光合性能评估回归模型(D=-1.391 984 196+0.000 619 787 003 4X1+0.051 519 289 48X2+0.674 399 672 2X3+0.013 844 082 338X4+0.058 230 284 78X5+0.003 403 878 541X6+0.051 881 997 92X8)。
烤烟烟碱含量标记基因NtMPO1NtARF6的鉴定
高逸飞, 潘首慧, 张丽, 张权, 昝建朋, 岑浩, 范成平, 张福强, 田举要, 徐世晓
2024, 53(5):  49-59.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.006
摘要 ( )   PDF (3159KB) ( )  
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为了鉴定有效的烟碱含量标记基因,测定89个烤烟品种叶片烟碱含量,筛选出高、中、低烟碱烤烟品种,然后通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)测定高、中、低烟碱烤烟品种中烟碱合成、转运和调控相关的共25个基因的相对表达量,分析基因表达量与烟碱含量的相关性,筛选烟碱含量候选标记基因,后续以云烟87和K326为材料,通过设置不同氮素浓度(2.5、5.0、7.5 mmol/L NaNO3)、采取不同部位(上、中、下部)叶片和打顶前后10 d叶片创制烟碱含量差异材料,测定烟碱含量及其候选标记基因的相对表达量,验证烟碱含量候选标记基因的有效性。结果表明,从89个烤烟品种中筛选出高、中、低烟碱烤烟品种各4个,这些烤烟品种的烟碱含量与NtMPO1基因相对表达量呈极显著负相关,与NtARF6 基因相对表达量呈极显著正相关,两者可以作为烟碱含量标记基因的候选基因。烟碱含量候选标记基因的验证试验结果表明,与正常供氮处理相比,高氮处理叶片烟碱含量显著增加,NtMPO1基因相对表达量显著降低,NtARF6基因相对表达量显著提高;低氮处理烟碱含量显著降低,NtMPO1基因相对表达量显著提高,NtARF6基因相对表达量显著降低。不同部位烟叶中,上部叶烟碱含量显著高于中部叶,中部叶烟碱含量显著高于下部叶;上部叶中NtMPO1基因相对表达量显著低于中部叶,中部叶中NtMPO1基因相对表达量显著低于下部叶;上部叶中NtARF6基因相对表达量显著高于中部叶,中部叶中NtARF6基因相对表达量显著高于下部叶。相较于打顶前,打顶后叶片烟碱含量显著提高,NtMPO1基因相对表达量显著降低,NtARF6基因相对表达量显著提高。综上,NtMPO1NtARF6基因可以作为烟碱含量的有效标记基因。
不同株型渠首1 号上部烟叶代谢图谱差异分析
李金澄, 张力, 王卫民, 郑宏斌, 韩丹, 贾玮, 史久长, 许自成
2024, 53(5):  60-69.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.007
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为明确烤烟不同株型产质量及代谢组学的差异,以渠首1号为研究对象,利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)非靶向代谢组学方法并结合化学成分及感官质量等指标的测定,对筒形和伞形2种株型成熟时期上部烟叶代谢物进行分析。结果表明,与伞形烟株相比,筒形烟株株高和有效叶片数增加、最大叶面积减小。筒形烟株烟叶的整体化学成分协调性和感官质量均优于伞形烟株。筒形烟株产量较伞形烟株降低5.2%,但均价和产值分别增加25.0%和20.4%。通过偏最小二乘法判别分析法(PLS-DA)筛选出123种差异代谢物,主要是氨基酸、有机酸、糖类、类黄酮和生物碱类代谢物,其中N-甲酰-L-蛋氨酸、2-氧基精氨酸、苯乙酰谷氨酰胺、海藻糖、3-酮-β-D-半乳糖、D-甘露糖、2-苯乙醇、茉莉酸等可能是响应不同株型的关键代谢物。差异代谢物显著富集在氨基酸代谢、糖代谢等通路上,其中烟酸和烟酰胺代谢通路,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路,色氨酸代谢通路等在不同株型烟叶内在质量形成过程中起重要调控作用。
不同种植模式下氮肥基追比对棉花生长发育及产量的影响
徐新龙, 张巨松, 王冬, 代健敏, 李雪瑞, 翟梦华, 孙明辉
2024, 53(5):  70-79.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.008
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研究棉花适宜的种植模式和氮肥基追比,为新疆棉花高产高效发展提供技术支撑。以棉花品种新陆中84号为材料,于2022年在新疆阿克苏地区沙雅县海楼镇进行田间试验。试验采用裂区试验设计,主因素为种植模式:一膜6行[(66+10)cm宽窄行、株距12 cm,M6]和一膜3行(76 cm等行距、株距6 cm,M3);副因素为氮肥基追比:0∶10(N0)、2∶8(N2)、4∶6(N4)。共6个处理,各处理总施氮量均为纯氮320 kg/hm2,在棉花的整个生育期对生育进程、农艺性状、叶面积指数(LAI)、净光合速率(Pn)、干物质量、产量及产量构成进行调查和测定。结果表明,M3种植模式各氮肥基追比处理平均皮棉产量较M6种植模式增加22.0%,2 种模式分别以M3N4 处理和M6N2 处理皮棉产量最高,为3 251.90 kg/hm2 和2 895.42 kg/hm2,其中盛蕾期、盛花期、盛铃期M3N4 处理Pn 较M6N2 处理分别增加41.2%、12.1%、34.0%。M3种植模式各氮肥基追比处理吐絮期平均干物质积累量较M6种植模式增加35.1%,平均单株铃数、单铃质量、籽棉产量较M6种植模式分别增加20.6%、5.3%、21.7%。随氮肥基追比增加,棉花生育期延长,吐絮期M6种植模式下N0处理分别比N2、N4处理提前5、8 d,M3种植模式下N0处理比N2、N4处理提前4、6 d;2个种植模式下不同氮肥基追比处理LAI均表现为N4>N2>N0;M6种植模式下N2处理棉花盛花期Pn、吐絮期地上部干物质量、单株铃数、单铃质量、籽棉产量分别较N0和N4处理提高9.2%和8.9%、18.2%和42.5%、19.8%和18.3%、9.3%和5.5%、30.3%和25.4%,M3种植模式下N4处理棉花盛花期Pn、吐絮期地上部干物质量、单株铃数、籽棉产量分别较N0和N2处理提高21.1%和6.7%、32.9%和24.0%、11.3%和12.3%、12.5%和11.4%,单铃质量差异不显著。综合考虑种植模式和氮肥基追比对棉花产量的协同提高效应,在设置试验条件下,选择76 cm等行距种植模式,氮肥基追比控制在4∶6时较为适宜。
气候变暖背景下湖北省油菜生长季气候适宜性分析
张玉翠, 袁良, 王培, 闫彩霞, 邹从鹏
2024, 53(5):  80-91.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.009
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为明确湖北省油菜生长季的气候适宜性,利用湖北省76个国家气象观测站1963—1993年和1993—2023年2个气候年代的逐日平均气温、降水量、日照时数数据,构建湖北省油菜生长季气候适宜度模型,利用ArcGIS软件对1963—1993年、1993—2023年2个气候年代的湖北省油菜生长季的气候资源和气候适宜度的时空变化特征进行分析。结果表明,湖北省油菜生长季气候资源变化特征为平均气温南部高,西北部、西南部低;累计降水量东南部、西南部多,西北部少;累计日照时数由北部向西南部递减。整体上看,平均气温呈上升趋势,累计降水量和日照时数均呈减少趋势。气温适宜度低值区位于西北部的南部和西南部的西部,其他地区高;降水适宜度中北部高、东南部低;日照适宜度由东北部向西南部递减。气温适宜度和降水适宜度均呈增加趋势,日照适宜度呈减少趋势。利用ArcGIS自然断点法依据综合气候适宜度,将湖北省划分为最适宜、适宜和不适宜油菜种植区域。最适宜区主要分布在湖北省的中部、东部的大部地区以及西北部的十堰,不适宜区主要分布在西部高海拔区域,1993—2023年仅神农架东北部为不适宜区。1963—1993年最适宜区面积约占湖北省总面积的70.8%,1993—2023年有9.7%的区域由适宜区转为最适宜区,而不适宜区面积减少了3.8%。在气候变暖的背景下,湖北省油菜生长季热量资源和降水资源更加适宜油菜的生长,日照资源则逐渐不利于油菜的生长,气候资源总体适宜油菜的生长,且适宜油菜种植的区域面积呈增加趋势。
农业资源与环境
不同比例有机肥替代化肥对夏玉米氮肥利用率及N2O排放的影响
李新美, 齐红志, 何家帅, 杨康娜, 魏跃鹏, 郭航兆, 孙磊康, 李孝永, 贾绪存, 李玉霞, 李荣发, 王群
2024, 53(5):  92-100.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.010
摘要 ( )   PDF (1584KB) ( )  
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2022—2023年连续2 a设置不施肥(CK)、常规施肥(CF)、有机肥替代10%化肥(FM1)、有机肥替代30%化肥(FM2)和有机肥替代50%化肥(FM3),共5个处理,探究有机肥替代不同比例化肥对玉米产量和植株氮素吸收利用的影响。结果表明,与CF处理相比,FM1、FM2、FM3处理的2 a平均土壤容重分别降低1.43%、2.15%、4.67%,2 a平均土壤孔隙度分别增加2.07%、2.60%、5.51%,2 a平均硝态氮含量分别增加9.67%、14.86%、11.01%。与CF处理相比,FM1处理玉米植株2 a平均干物质累积量和产量分别增加3.41%、3.42%,FM3处理分别减少3.25%、6.73%。与CF处理相比,FM1处理2 a平均氮素累积量增加4.49%,2 a平均氮肥利用率和氮肥农学利用率分别增加13.62%、6.11%,2 a平均经济效益增加2.87%,2 a平均一氧化二氮(N2O)排放量减少16.41%,且FM1处理增加了茎秆、叶片的氮素累积量。当有机肥替代化肥比例在30%及以上时(FM2、FM3处理),产量和氮肥利用率明显降低,经济效益减少。综上,有机肥替代10%化肥可以显著提高氮肥利用率,减少N2O排放量,是实现氮肥减施和农业绿色高产的推荐有机肥替代化肥比例。
园林废弃物木质纤维素高效降解真菌的筛选与鉴定
黄秋月, 何建清, 刘海鑫, 聂子芳, 徐东, 潘长漭
2024, 53(5):  101-111.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.011
摘要 ( )   PDF (5032KB) ( )  
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为筛选园林废弃物木质纤维素高效降解真菌菌株,利用PDA培养基分离腐殖土、牛粪、马粪、枯枝落叶、堆肥、秸秆等环境中的真菌,利用苯胺蓝筛选培养基、滤纸无机盐培养基定性筛选具有木质纤维素降解能力的真菌菌株,并定量测定其木质纤维素降解酶活性及其对园林废弃物的降解率,进而筛选出高效降解园林废弃物木质纤维素的优良真菌菌株。结果表明,共分离出109株真菌。其中,具有木质素降解能力的真菌有32株,占供试菌株的29.36%;具有纤维素降解能力的真菌有40株,占供试菌株的36.70%。上述菌株中,BF31-32、BF32-93、T2-55、T1-16、T1-24均可高效降解园林废弃物木质纤维素,其园林废弃物降解率分别为50.30%、45.94%、44.49%、44.68%、46.81%。结合真菌的木质纤维素降解酶活性、形态学特征及分子鉴定结果,将菌株BF31-32 鉴定为短密青霉菌(Penicillium brevicompactum)、菌株BF32-93鉴定为烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、菌株T1-16和菌株T1-24鉴定为木贼镰孢菌(Fusarium equiseti)、菌株T2-55鉴定为淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)。
植物保护
贵州烟田杂草防控除草剂筛选与安全性评价
郭涛, 余知和, 薛原, 姜超英, 陈丽莉, 王莹, 汪汉成, 陈立, 林木森, 高贵
2024, 53(5):  112-122.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.012
摘要 ( )   PDF (6655KB) ( )  
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为了解贵州烟田杂草种类,筛选安全高效的杂草防控除草剂并评价其安全性,调查贵州烟田杂草的危害状况,评价8种除草剂(960 g/L精异丙甲草胺EC、480 g/L嗪草酮SC、30%草甘膦AS、81.5%乙草胺EC、30%二氯吡啶酸AS、20%敌草快AS、108 g/L高效氟吡甲禾灵EC和36%草铵·草甘膦AS)对烟田杂草芽前和茎叶处理的防效及烟草的安全性。结果显示,烟田共有杂草26科43属49种,以蓼科、菊科和禾本科杂草种类居多,常见有尼泊尔蓼、藜、野苋、繁缕、荠菜、牛膝菊、马唐、稗和香附子等9种。供试除草剂表现出不同的杂草防控效果,其中乙草胺、精异丙甲草胺和嗪草酮芽前土壤封闭处理及草甘膦、草铵·草甘膦、敌草快和嗪草酮芽后茎叶处理对烟田杂草群体的防效在90.41%~97.71%,二氯吡啶酸和高效氟吡甲禾灵对杂草防除具选择性,分别对菊科和禾本科杂草有一定的防效。乙草胺和精异丙甲草胺以推荐剂量进行土壤处理时对烟草安全,但高倍剂量会产生药害;高效氟吡甲禾灵、草甘膦、敌草快和草铵·草甘膦在定向喷雾杂草茎叶时对烟草相对安全;嗪草酮和二氯吡啶酸土壤处理和茎叶处理均对烟草产生严重药害。综上所述,精异丙甲草胺和乙草胺适合在推荐剂量下用于土壤封闭处理控制草害,高效氟吡甲禾灵适用于茎叶处理防除禾本科杂草,草甘膦、敌草快和草铵·草甘膦可用于烟田垄间严格定向喷雾杂草茎叶防控除草,嗪草酮和二氯吡啶酸不适用于烟田杂草防除。
园艺
辣椒EIL 基因家族的鉴定及其在盐碱胁迫下的表达分析
吴鹏, 李冬雪, 郭茜茜
2024, 53(5):  123-132.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.013
摘要 ( )   PDF (10606KB) ( )  
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EIL(Ethylene‑insensitive 3‑like)基因在参与植物乙烯信号通路的转导和生长发育过程中发挥着重要作用。为了解辣椒EIL基因家族成员信息,利用生物信息学手段对辣椒EIL基因家族成员的理化性质、蛋白质结构、系统进化、基因结构、保守域、启动子顺式作用元件及CaEILs基因在不同组织部位和不同非生物胁迫条件下的表达模式进行分析。同时使用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对辣椒叶片中CaEILs在盐碱胁迫下的表达模式进行研究。结果表明,辣椒9个CaEILs分布在6条染色体上,氨基酸数目、蛋白质理论分子质量和脂肪系数分别介于209~677、23.77~76.07 ku和63.10~87.75,且主要为酸性、亲水的不稳定性核蛋白。系统进化分析显示,CaEILs被分成了4个亚家组,9个CaEILs在根、茎、叶、花蕾、花中具有不同程度的表达,而低温、高温、高盐、干旱胁迫下均能诱导CaEILs的表达,其对以上非生物胁迫均具有不同程度的响应。此外,利用qRT-PCR对盐碱胁迫下辣椒叶片中CaEILs 进行了检测,结果发现,随着处理时间的延长,CaEIL1、CaEIL2、CaEIL4、CaEIL5、CaEIL8的表达量整体呈上升趋势,而CaEIL3、CaEIL6、CaEIL7、CaEIL9的表达量整体呈下降趋势。
卵孢长根菇液体发酵培养基配方优化
刘国丽, 陈珣, 肖军, 马晓颖, 张敏, 张鹏, 张曼, 龚娜
2024, 53(5):  133-140.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.014
摘要 ( )   PDF (2897KB) ( )  
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以卵孢长根菇菌株H1为试材,以菌丝生物量为主要评价指标,在碳氮源单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman设计对影响卵孢长根菇液体发酵培养生物量的主效因素进行筛选,通过最陡爬坡试验及Box-Benhnken响应面法对卵孢长根菇液体发酵培养基成分进行优化,以期获取优良液体菌种,为工厂化大规模生产卵孢长根菇提供保障。结果表明,适合卵孢长根菇的最适碳源为玉米粉,最适氮源为豆粕粉。当摇床转速150 r/min、培养温度为25 ℃时,优化后卵孢长根菇液体发酵培养基成分为葡萄糖25.8 g/L、玉米粉26.0 g/L、KH2PO4 1.0 g/L、豆粕粉1.5 g/L、酵母粉1.0 g/L、MgSO4 0.4 g/L、维生素B1(VB1)0.01 mg/L,其卵孢长根菇菌丝生物量可达23.2 g/L。与常规培养基对比,培养周期缩短3 d,菌丝活力更高。
畜牧·兽医
中华圆田螺形态性状对体质量的影响
龙柳平, 潘贤辉, 林勇, 李哲, 邹欣汐, 覃俊奇, 彭金霞, 王大鹏, 陈忠, 黄姻, 邓潜, 周康奇
2024, 53(5):  141-149.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.015
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为探究中华圆田螺(Cipangopaludina cathayensis)形态性状与体质量的关系,采集中华圆田螺共505只,并对其壳宽(Z1)、壳高(Z2)、壳口高(Z3)、壳口宽(Z4)、体螺层高(Z5)、螺旋部高(Z6)、倒数第二螺层宽(Z7)、倒数第二螺层高(Z8)和体质量(W)等9个体尺性状进行测量,通过统计分析、相关性分析、通径分析和回归分析,确定中华圆田螺对体质量影响较大的主要形态性状,并建立回归方程。结果显示,中华圆田螺体质量的变异系数为59.61%,其选育潜力较大;壳宽、壳高、体螺层高和倒数第二螺层宽与体质量的相关系数均较高(≥0.949)。通径分析和岭回归分析均表明,壳高对体质量直接作用最大(0.963,0.152),直接决定系数最高(0.927),其他性状与壳高对体质量的共同决定系数均较高,总决定系数达1.117。建立中华圆田螺体质量与各主要影响性状的最优多元回归方程:W=-24.346+0.214Z1+0.148Z2+0.123Z3+0.306Z4+0.188Z5+0.083Z6+0.383Z7+0.882Z8,决定系数(R2)=0.943。回归方程的方差分析显示,其回归关系达到极显著水平(P<0.01)。综上,壳高是影响中华圆田螺体质量的最主要性状。
BmNPV 侵染对家蚕β-N-乙酰葡萄糖苷酶活性及其相关基因转录水平的影响
杨伟克, 张露斯, 范永慧, 刘增虎, 唐芬芬
2024, 53(5):  150-156.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.016
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为了深入解析β-N-乙酰葡萄糖苷酶(GlcNAcases)在病毒感染过程中的作用机制,将家蚕核型多角体病毒(BmNPV)经口感染5龄起家蚕,在感染后3、6、9、12、24 h提取家蚕血淋巴、脂肪体和中肠,采用荧光定量PCR方法检测GlcNAcases基因的表达水平,同时利用GlcNAcases测试盒测定GlcNAcases活性变化情况。结果显示,经口感染BmNPV后,家蚕血淋巴、脂肪体和中肠组织中GlcNAcases活性整体呈现先逐渐升高后急剧降低的趋势;而家蚕机体4个GlcNAcases编码基因的转录水平在不同组织中存在一定差异。在感染BmNPV后3~12 h,血淋巴中BmGlcNAcase1 BmGlcNAcase2 的表达量均明显上调,BmGlcNAcase3BmGlcNAcase4 表达量与对照组(未感染)无差异;在感染后24 h,血淋巴中4个GlcNAcases 基因表达量均开始下调,且表达量明显低于对照组。脂肪体组织中BmGlcNAcase2 BmGlcNAcase3 在感染BmNPV后其表达量呈现先上调后下调的趋势,其中BmGlcNAcase2 的表达量在感染BmNPV后3 h就开始上调,BmGlcNAcase3 的表达量在9 h才开始上调,BmGlcNAcase1BmGlcNAcase4的表达量无明显变化。感染BmNPV后,中肠BmGlcNAcase2 BmGlcNAcase4 的表达量整体先逐渐上调,增高至一个峰值,随后急剧减弱,表达受到明显抑制;而BmGlcNAcase1BmGlcNAcase3 在感染BmNPV后其表达量呈现下调趋势,表达量逐渐降低。综上,BmGlcNAcase2编码的GlcNAcases在家蚕抵御BmNPV的侵染过程中发挥了一定的免疫防御功能。
农业信息与工程·农产品加工
基于YOLOv5s-SE和通道剪枝的虫咬紫金蝉茶检测方法研究
戴佳兵, 宋春芳, 凌彩金, 李臻锋, 孙崇高
2024, 53(5):  157-163.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.017
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为了实现复杂自然背景下虫咬紫金蝉茶的快速、准确识别,提出了一种基于YOLOv5s-SE和通道剪枝的虫咬紫金蝉茶检测方法。首先在YOLOv5s的主干网络中添加SE注意力机制以增强模型特征提取的能力,降低复杂背景对茶叶特征提取时的干扰;然后采用通道剪枝算法对模型进行剪枝并进行微调,实现虫咬紫金蝉茶叶片的快速、准确检测。结果表明,修剪后的模型相比原YOLOv5s模型,参数量减少60.1%,帧率提升18.6%,运算量减少29.7%,平均精度均值(mAP)为81.3%。
基于神经网络架构搜索的细粒度花卉图像分类方法研究
郑兴凯, 杨铁军, 黄琳
2024, 53(5):  164-171.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.018
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为了提升深度卷积神经网络设计的自动化程度,并进一步提高细粒度花卉图像的分类准确率,提出了一种改进的基于DARTS的神经网络搜索方法,用于自动构建细粒度花卉图像分类模型。首先,通过构建注意力-卷积模块,形成全注意力-卷积搜索空间,增强网络对可判别特征的关注度。其次,通过构建具有更多浅层特征输入节点的密集连接缩减单元(DCR cell),保留更多的浅层特征信息,减少可判别特征信息的损失并促进多尺度特征融合。最后,在堆叠最佳cell时调整DCR cell的位置,构建参数量大小不一的网络模型,以便在更多的终端设备上部署。结果表明,该方法耗时4.5 h搜索到了最佳神经网络模型,在Oxford 102和Flower 17上的分类准确率分别为96.14%和94.12%。与AGNAS等方法相比,在Oxford 102上提高了1.40百分点,在Flower 17上提高了3.09百分点。
响应面法优化忍冬桑黄总黄酮提取工艺
杨娟娟, 孙波, 王卓仁, 刘启燕, 赵会长, 周洪英, 常菊花
2024, 53(5):  172-180.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.019
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为了提高忍冬桑黄总黄酮的提取率,以忍冬桑黄(Sanghuangporus lonicericola)子实体为原料,采用超声波辅助乙醇提取其总黄酮,以料液比、乙醇体积分数、超声时间和超声温度进行单因素试验,通过响应面试验对忍冬桑黄总黄酮提取工艺进行优化。结果表明,忍冬桑黄子实体总黄酮最优提取工艺:料液比1∶60、乙醇体积分数60%、超声时间60 min、超声温度76 ℃。在最佳工艺条件下,忍冬桑黄子实体总黄酮提取率为0.80%,与模型预测值0.83%接近,表明该提取条件合理可行,可以提高忍冬桑黄总黄酮提取率,利于忍冬桑黄产品精深加工及桑黄资源的综合利用。