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2023年 第52卷 第11期
刊出日期：2023-11-15
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综述
作物栽培·遗传育种
农业资源与环境
植物保护
园艺
畜牧·兽医
农业信息与工程·农产品加工

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2023, 52(11):  0-0. 

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综述

bHLH转录因子在植物耐冷基因工程中的应用进展

齐学礼, 李莹, 李春盈, 韩留鹏, 赵明忠, 张建周

2023, 52(11):  1-9.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.001

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植物在生长发育过程中经常遭遇低温胁迫，影响其生长发育、地理分布，降低产量、品质。bHLH（Basic helix⁃loop⁃helix）是植物中第二大转录因子家族，在植物抵御低温胁迫反应中具有重要的调控作用。阐述了植物bHLH转录因子的基本结构，综述了类似MYC（Avian myelocytoma virus）的bHLH转录因子ICE［Inducer of CBF（C⁃repeat binding factor）expression］和其他bHLH转录因子在植物耐冷基因工程中的应用进展，以期为bHLH转录因子在植物耐冷遗传改良、育种中的应用提供参考。


有机碳对土壤团聚体形成的影响研究进展

周家昊, 褚军杰, 孙万春, 邹平, 俞巧钢, 马军伟, 杨军

2023, 52(11):  10-20.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.002

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土壤有机碳（SOC）作为参与生物地球化学循环的重要物质，在土壤团聚体形成与稳定中起重要作用。回顾了土壤团聚体的定义、特征和形成理论，分析了SOC在团聚体中的周转过程，综述了SOC数量、SOC结构、微生物残体碳及SOC损失在土壤团聚体形成中的作用及影响，从土壤碳汇与团聚体的协同关系角度对健康土壤的培育提出建议，并对土壤团聚体领域未来研究方向作出展望，以期为土壤资源可持续发展提供参考。


作物栽培·遗传育种

氮肥减施对黄褐土区小麦—玉米轮作体系产量和氮素吸收利用的影响

李凌云, 和爱玲, 杨焕焕, 刘高远, 郭中义, 杜君

2023, 52(11):  21-32.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.003

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为了明确黄褐土区小麦—玉米轮作体系最佳的氮肥减施量，2018—2020年在黄褐土区设置不施氮肥（CK）、常规施肥（FP，施氮225 kg/hm²）、优化施肥（CF，施氮180 kg/hm³）、常规施肥基础上减氮10%（90%FP，施氮202.5 kg/hm²）、常规施肥基础上减氮20%（80%FP，施氮180 kg/hm²）、常规施肥基础上减氮30%（70%FP，施氮157.5 kg/hm²）、控失尿素和普通尿素7∶3配施（CRU，施氮180 kg/hm²）共7个处理，探讨氮肥减施对小麦—玉米轮作体系产量和氮肥吸收利用的影响。结果表明，所有施氮处理中，2个轮作周年，CF处理小麦、玉米产量均最高，CRU处理次之，两者无显著差异。与FP处理相比，在减氮20%条件下，2个轮作周年，CF处理和CRU处理小麦产量分别提高3.62%和2.57%，玉米产量分别提高3.53%和1.85%；80%FP处理小麦、玉米产量均降低，但不显著。减氮30%处理小麦、玉米产量均较FP处理明显减产。2个轮作周年，CF处理和CRU处理土壤中有机质、全氮和水解氮含量较高，高于其他处理，但两者差异不显著，70%FP处理总体上较FP处理显著降低土壤水解氮含量。2个轮作周年，CF处理和CRU处理小麦、玉米的氮肥回收率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力均较高，两者差异不显著，但均显著高于FP处理。其中，CRU处理小麦和玉米的氮肥回收率分别提高32.1%~50.8%和41.7%~44.2%，氮肥农学效率分别提高31.7%~35.6% 和29.5%~31.9%，氮肥偏生产力分别提高27.4%~28.9% 和26.9%~27.7%。综上，黄褐土区小麦—玉米轮作体系中，减氮20%条件下优化施肥、控失尿素和普通尿素7∶3配施均能提高作物产量和氮素利用效率，而减氮30%则存在减产风险。综合考虑，控失尿素和普通尿素7∶3配施并一次性施肥为黄褐土区小麦—玉米轮作区的最佳施肥措施。


利用CRISPR/Cas9技术创制小麦耐低肥Taaap3突变体

李艳, 陈艳艳, 华夏, 方宇辉, 王玉民, 巩晨, 齐学礼, 胡琳

2023, 52(11):  33-41.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.004

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为了创制耐低肥、高产小麦（Triticum aestivum L.）新种质，利用CRISPR/Cas9技术编辑小麦中氨基酸透性酶基因TaAAP3，明确突变体类型，并分析突变体在低肥条件下的产量，筛选耐低肥、高产小麦新材料。结果表明，共获得了1个小麦TaAAP3基因单亚基因组纯合突变体和2个三亚基因组纯合突变体，主要发生的突变是单个碱基的插入和小片段DNA的插入、缺失，其导致了移码突变，使翻译提前终止，造成蛋白质序列完全被改变。突变体Taaap3幼苗叶片中TaAAP3基因的表达水平显著低于野生型，且TaAAP3 在三突变类型中的表达量显著低于单突变类型。低肥条件下，3个Taaap3 突变体产量均显著高于野生型，且TaAAP3基因表达水平越低，增产幅度越大。综上，在小麦中敲除TaAAP3 基因后，其表达水平显著降低，且低肥条件下籽粒产量显著增加。


稻禽共生对水稻群体生长特性和产量形成的影响

马学虎, 马昀君, 黄璜, 陈灿, 王忍, 张印, 伍世豪, 张泉, 张琴

2023, 52(11):  42-48.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.005

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设置稻鸡共生（RC）、稻鸭共生（RD）和水稻单作（CK）3个处理，研究稻禽共生对水稻群体生长特性和产量形成的影响，并明确最优的稻田养禽模式，为稻田养禽的推广应用提供理论依据。结果表明，稻禽共生总体上降低了水稻株高、地上部干质量、叶面积指数和光合势，提高结实率，但对产量的影响呈现2 a相反的结果。与CK相比，2021年RC和RD处理水稻产量分别增加了9.26%和4.75%，其中RC处理达到显著水平；2022年分别降低了10.20%和15.04%，其中RC处理差异不显著。与RD处理相比，RC处理水稻叶面积指数提高，群体生长速率、光合势表现更优，产量更高。综上，稻鸡共生模式具有较高的推广价值。


评价芝麻种质油分含量水平的SSR 标记筛选与分析

徐芳芳, 郑磊, 琚铭, 马琴, 李春, 段迎辉, 张仙美, 苗红梅

2023, 52(11):  49-56.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.006

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为建立芝麻油分含量水平相关分子标记鉴定技术体系，利用自主开发的与芝麻油分含量紧密关联的24个SSR标记，对具有不同油分含量的48份芝麻种质进行了PCR快速鉴定和验证分析。结果表明，48份芝麻种质的油分含量在29.81%~57.86%，平均油分含量为46.91%。SSR标记的方差分析结果显示，24个SSR标记在48份样本中均表现出了多态性等位位点，其中Hs393（4/2）、Hs635（2/2）、Hs4082（2/1）和Hs4089（2/2）4个SSR标记多态性位点与芝麻油分含量显著（P<0.05）或极显著（P<0.001）关联。在检测的48个样本中，共有12个样本同时携带了上述4个SSR标记的优异等位位点，样本油分含量为52.74%~57.86%，均属于高油分含量样本。综上，Hs393、Hs635、Hs4082和Hs4089等4个SSR标记可以用于芝麻种质和育种材料的油分含量水平鉴定与评价，为建立并完善芝麻品质相关分子标记辅助育种技术体系提供了技术支撑。


保水剂和抗蒸腾剂配施对土壤水分和云烟87 化学成分、碳氮代谢的影响

韩雅婷, 郭天骄, 贾国涛, 赵红朝, 黄五星

2023, 52(11):  57-65.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.007

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豫西烟区是我国优质烟叶主要产区，近年来干旱时常发生，存在烟叶成熟过晚、品质下降等问题。为此，以保水剂和抗蒸腾剂为材料，研究二者配施对云烟87土壤含水率、大田生育期、烟叶化学成分、碳氮代谢关键酶活性及相关基因相对表达量的影响。结果表明，施加保水剂、抗蒸腾剂能够使云烟87中、上部叶提前采收，二者配施与常规栽培方式相比使云烟87提前了19 d采收；施加保水剂、抗蒸腾剂使烤后上部烟叶总糖、还原糖、钾含量增加，总氮、烟碱、氯含量减少，钾氯比、糖碱比提高，其中保水剂和抗蒸腾剂配施处理烟叶化学成分更协调；施加保水剂、抗蒸腾剂使土壤含水率提高，其中单独施用保水剂比单独施用抗蒸腾剂效果好，二者配施处理最优；施加保水剂、抗蒸腾剂处理相比常规栽培方式，其成熟期烤烟的碳氮代谢关键酶（NR、GS、SPS、SS）活性和相关基因（NtNR、NtGS、NtSPS、NtSS）表达量显著降低。综上表明，在豫西烟区施加保水剂、抗蒸腾剂能够缓解烟株贪青晚熟问题，提高烟叶品质，以保水剂和抗蒸腾剂配施处理效果最佳。


基于ITS 和ISSR 的灵芝种质资源遗传多样性分析

许琳, 张瑞, 王胜, 李金涛, 刘琳玲, 闫梅霞

2023, 52(11):  66-74.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.008

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为明确吉林栽培的灵芝（Ganoderma lucidum）种质资源的遗传多样性，以吉林省18个主栽灵芝菌株为试验材料，通过应用ITS（Internal transcribed spacer）序列分析及拮抗试验，并与ISSR（Inter⁃simple sequence repeat）分子标记相结合对其进行鉴定和遗传多样性分析。基于ITS序列构建的系统发育树表明，18种灵芝菌株均与赤芝（Ganoderma lingzhi）聚为一类，并细分为4个类群；79.7%的灵芝菌株之间存在拮抗现象，基于ITS序列分析及拮抗试验结果，菌株被分为7个类群；ISSR遗传多样性分析结果表明，18种灵芝菌株的遗传相似系数在0.382 4~0.974 4，平均为0.652 9，当相似系数约0.679时，其亦可被分为7个类群。综上，基于ISSR分子标记的分类结果与基于ITS序列分析+拮抗试验结果的分类一致，18种灵芝菌株表现出明显的遗传多样性。


农业资源与环境

生物炭复配天然矿物对稻田土壤还原性物质的影响

傅玺豪, 朱建强, 范先鹏, 张志毅, 何绍华, 倪承凡, 吴茂前

2023, 52(11):  75-84.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.009

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为探究秸秆还田后土壤氧化还原状况变化和生物炭复配天然矿物对稻田土壤还原性物质削减效果，将玉米秸秆生物炭（BⅠ）、烟草秸秆生物炭（BⅡ）与天然矿物（S）按不同比值组合成调理剂，采用盆栽的方法研究其对稻田土壤还原性物质总量，活性还原性物质、亚铁离子（Fe²⁺）、亚锰离子（Mn²⁺）含量及产量的影响。结果表明，水稻苗期—分蘖期，秸秆还田可提高土壤还原性物质含量，RS处理（秸秆还田）还原性物质总量、活性还原性物质和Fe²⁺含量平均值分别比CK（秸秆不还田）提高1.18 cmol/kg、1.83cmol/kg、194.22 mg/kg。玉米秸秆生物炭对土壤还原性物质降低效果优于烟草秸秆生物炭。其中，S₅BⅠ₅（S∶BⅠ=5∶5）、S₃BⅠ₇（S∶BⅠ=3∶7）、S₀BⅠ₁₀（S∶BⅠ=0∶10）还原性物质总量和活性还原性物质含量平均值分别比RS降低0.13~0.20 、0.23~0.60 cmol/kg；S₃BⅠ₇的Fe²⁺平均含量比RS处理降低110.41 mg/kg；除S3BⅡ7（S∶BⅡ=3∶7）外，玉米秸秆生物炭和烟草秸秆生物炭及其与天然矿物复配比RS处理水稻根系附近土壤溶液Fe²⁺含量降低幅度在29.78~54.60、8.58~33.57 μg/kg。不同复配调理剂处理土壤溶液平均pH值比RS处理提高了0.06~0.29。S₃BⅠ₇处理有效穗数和实粒质量比RS提高了4.0个/穴、12.4 g/穴。综上所述，秸秆还田会提高水稻生育前期土壤还原性物质含量，生物质炭与天然矿物复配可以有效降低土壤还原性物质含量和Fe²⁺产生速率，改善土壤溶液酸碱度，最终提高水稻有效穗数和产量。其中玉米秸秆生物炭改善效果优于烟草秸秆生物炭，并且玉米秸秆生物炭与天然矿物以7∶3复配具有最好的效果。


不同有机肥对豫中和滇西烟区土壤氮素矿化及酶活性的影响

刘威, 赵园园, 陈小龙, 韦建玉, 李娟, 谢天琪, 史宏志

2023, 52(11):  85-93.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.010

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为探索不同种类有机肥对豫中、滇西典型香型烟区植烟土壤氮素矿化动态及酶活性的影响，在等氮（100 mg/kg）投入和30 ℃条件下对施入不同有机肥（植物源有机肥、芝麻饼肥、生物炭有机肥）的两地植烟土壤进行室内培养，分析不同时期土壤氮素矿化参数及土壤酶活性的变化。不同有机肥均可提高土壤矿质氮含量及矿化速率，在培养前期（7 d），豫中、滇西烟区芝麻饼肥处理土壤矿质氮含量均最高，分别为66.40、108.53 mg/kg，而生物炭有机肥处理后期（7~28 d）矿化量较大且矿化速率较快。生物炭有机肥可以有效提高土壤脲酶、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活性，芝麻饼肥对蛋白酶、蔗糖酶活性有明显提升作用。相关分析结果表明，N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活性与硝态氮、铵态氮、矿质氮含量呈极显著正相关关系，大部分酶活性两两间均呈极显著相关关系。结合不同烟区土壤的理化特性及施入有机肥后的土壤氮素矿化特征，在高有机质含量的滇西烟区土壤施入芝麻饼肥，可在提高土壤矿质氮含量的同时有效控制矿化速率，加强生物固持作用；在低有机质含量的豫中植烟土壤中添加生物炭有机肥可有效提升土壤氮素矿化能力，提高土壤矿质氮含量。


植物保护

苯醚甲环唑对烟草赤星病菌的抑菌活性及烟叶叶际微生物的影响

张艺, 汪汉成, 张兴红, 张林, 郭沫言, 向立刚, 蔡刘体, 王丰

2023, 52(11):  94-103.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.011

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为了解苯醚甲环唑防控烟草赤星病的微观效果，采用菌丝生长速率法测定了苯醚甲环唑对烟草赤星病菌的毒力，并采用Illumina高通量测序与Biolog代谢表型技术分别测定了药剂应用后感病与健康烟叶组织叶际微生物群落结构和代谢功能。结果表明，苯醚甲环唑对烟草赤星病菌菌丝生长具有较强的抑制作用，其半数最大效应质量浓度（EC₅₀）均值为0.17 mg/L。病害发生初期，感病与健康烟叶叶际真菌的优势菌门是子囊菌门和担子菌门，优势菌属为链格孢属、枝孢霉属、Symmetrospora；细菌优势菌门是变形菌门和厚壁菌门，优势菌属为泛菌属、假单胞菌属。施用苯醚甲环唑水分散粒剂900 g/hm²后，感病烟叶叶际真菌链格孢属相对丰度在施药后5、15 d降低，施药后10 d增加，枝孢霉属相对丰度在施药后持续降低，感病和健康烟叶叶际亚隔孢壳属相对丰度在施药后5、10 d降低，施药后15 d增加，其余菌群的相对丰度也呈现不规律的增减。感病烟叶叶际细菌泛菌属、马赛菌属、鞘脂单胞菌属相对丰度在施药后5、10 d降低，施药后15 d均上升，假单胞菌属相对丰度在施药后一直保持上升状态。感赤星病烟叶叶际微生物代谢活性弱于健康烟叶，感病烟叶叶际微生物对L-苏氨酸、D，L-α-甘油、α-丁酮酸、α-环式糊精碳源代谢较弱；健康烟叶对除α-丁酮酸和2-羟基苯甲酸碳源外的所有供试碳源代谢活性均较强。苯醚甲环唑处理降低了感病与健康烟叶叶际微生物的代谢活性，其代谢活性随着施药时间的延长均逐渐恢复。综上，施用苯醚甲环唑能抑制烟草赤星病的病原菌生长，改变感赤星病烟叶叶际微生物的群落结构，快速降低叶际微生物的代谢活性。


马铃薯块茎蛾取食胁迫下马铃薯根际土壤微生物代谢功能多样性变化

唐芬芬, 杨伟克, 谢昆, 张祖芸, 李娜

2023, 52(11):  104-112.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.012

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为研究昆虫取食胁迫对植物根际土壤微生物群落功能多样性的影响，采用Biolog ECO技术研究了马铃薯块茎蛾取食胁迫对云南省2个马铃薯主栽品种（合作88、丽薯6号）根际土壤微生物群落多样性以及土壤碳源利用的影响，以未受虫害胁迫为空白对照。结果显示，马铃薯块茎蛾取食胁迫提高了衡量根系微生物代谢活性的平均颜色变化率（AWCD，96 h），即取食胁迫处理下2个马铃薯品种根际土壤微生物对31种碳源利用的AWCD值均提高，且在取食胁迫第7天达到最大；同时，取食胁迫处理下2个马铃薯品种根际微生物的多样性Shannon和Simpson指数均高于对照，且在取食胁迫第7 天达到最高；对其碳源利用的分析表明，在取食胁迫下，2个马铃薯品种的根际微生物对6类碳源的利用率不同，但2个品种胁迫处理均提高了根际微生物对各类碳源的利用；另外，主成分分析表明，取食胁迫处理改变了2个马铃薯品种根系微生物的群落结构。综合以上结果表明，马铃薯块茎蛾取食胁迫能提高马铃薯根际土壤微生物群落的功能多样性。


园艺

欧洲葡萄VvCAX 基因家族的鉴定与表达分析

崔小月, 尚泓泉, 吕中伟, 娄玉穗, 张柯

2023, 52(11):  113-123.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.013

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CAX（Ca²⁺/H⁺exchanger antiporter）是一类重要的阳离子转运蛋白，在植物生长发育和抵抗非生物胁迫中至关重要。通过生物信息学分析的方法，从欧洲葡萄中共鉴定出5个VvCAX基因，根据其在染色体上的位置依次命名为VvCAX1—VvCAX5，进行了包括理化性质、二级结构、三级结构、跨膜结构域、基因结构、保守基序、系统进化树等分析。结果表明，VvCAX基因家族成员均为疏水蛋白，主要定位于质膜和液泡，包含10~11个跨膜结构域和4个典型的功能域，α-螺旋和无规则卷曲在二级结构中占据主要位置，所有成员三级结构非常相似且均为单体。系统发育分析将VvCAX分为2个亚家族，同一亚家族的VvCAX结构相似，不同亚家族VvCAX的保守基序有差异，且7对VvCAX基因在进化过程中发生了基因的片段复制事件。VvCAX的互作蛋白主要与钙离子转运、钙离子通道和离子转运相关。上游调控因子和启动子顺式作用元件分析结果表明，VvCAX基因可能通过MYB、ERF等转录因子的调控参与激素和胁迫响应，这一推论经表达模式分析得到了验证。通过不同胁迫下的表达分析发现，所有VvCAX基因的表达水平均受ABA的影响，ⅠA亚家族的成员响应创伤、霜霉菌、干旱和低温，而ⅠB亚家族的成员主要与高温有关，ⅠA亚家族的VvCAX基因更有研究价值。


辣椒花药培养影响因素研究及再生植株倍性鉴定

程志芳, 史艳艳, 李丽, 韩娅楠, 董晓宇, 常晓轲, 姚秋菊

2023, 52(11):  124-132.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.014

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为提高辣椒花药培养效率，以14个辣椒基因型为试材，探讨了不同质量浓度碳源组合、活性炭、硝酸银（AgNO₃）和植物生长调节剂组合4个因素对辣椒花药培养的影响。并对再生株系利用DNA流式细胞仪进行植株倍性鉴定。结果表明，参试14个基因型均可出胚，13个基因型成苗，其中，华之秀1号的出胚率和成苗率最高，分别为63.33%和23.88%；碳源以10 g/L蔗糖+20 g/L麦芽糖最佳；MS培养基中加入2 g/L活性炭和6 mg/L AgNO₃时辣椒花药培养效率最高，出胚率和成苗率最高分别为29.63% 和15.20%；植物生长调节剂以1.000 mg/L 2，4-D+1.50 mg/L KT和0.001 mg/L 2，4-D+0.05 mg/L KT表现最佳，其中，1.000 mg/L 2，4-D+1.50 mg/L KT 处理参试基因型最高出胚率和成苗率分别为63.33% 和23.88%，而0.001 mg/L 2，4-D+0.05 mg/L KT 处理参试基因型最高出胚率和成苗率分别为20.00% 和10.54%。对383个再生株系进行倍性鉴定，发现279株单倍体、87株二倍体、2株三倍体、2株四倍体、1株混倍体（单倍体与二倍体）和12株非整倍体，单倍体和二倍体在再生植株群体中占比分别为72.85%、22.72%。辣椒花药培养再生植株自然加倍率较低，且同一花药诱导出的再生植株倍性通常一致。


畜牧·兽医

不同养殖模式下凡纳滨对虾肠道及环境微生物群落结构分析与比较

侯蔷, 周鑫, 张建雄, 马瑞欣, 吴江爱, 崔亚楠, 陈宇, 郑百芹, 张丽芳

2023, 52(11):  133-145.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.015

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为探究河北省唐山市不同养殖模式下凡纳滨对虾肠道及养殖环境微生物群落结构及差异，采用16S rRNA高通量测序技术和生物信息学方法，分析了淡水精养（Freshwater intensive culture，FI）和混养（Freshwater mixed culture，FM）2种养殖模式不同时期对虾肠道、水体及底泥微生物的多样性、物种组成及差异。结果表明，FI模式所有样品共聚类为6 077个可操作分类单元（OTU），FM模式所有样品共聚类为7 961个OTU。2种模式的底泥微生物多样性均显著高于水体和对虾肠道，且FM模式底泥的多样性更高。在门水平上，变形菌门（Proteobacteria）是所有样品中相对丰度均较高的物种，其次为拟杆菌门（Bacteroidetes）；在属水平上，不同养殖模式下不同样品的优势菌属及相对丰度各不相同。相较于对虾肠道和水体，底泥中微生物的数量和丰富度均为最高；底泥与对虾肠道微生物种类及组成较为相似。研究表明，唐山市2种凡纳滨对虾淡水养殖模式下对虾肠道与环境微生物物种数量随养殖时间的变化基本不变，但物种群落丰富度及多样性均有一定提高；相较于FI模式，FM模式各类型样品微生物群落物种数量更多，且养殖末期时物种相对丰度的变化更加显著，特别是对虾肠道中弧菌属细菌相对丰度显著提高。


黔中金荞麦提取物安全性评价及对大鼠肠道菌群的影响

张涛, 周思旋, 唐远江, 陶小艳, 卢昱希, 杜春林, 王鲁, 齐维金, 郭云勋, 浦同灿

2023, 52(11):  146-156.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.016

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为探讨黔中金荞麦提取物临床使用的安全性及对大鼠肠道菌群的影响，以昆明小鼠和大鼠为研究对象，进行急性毒性和亚慢性毒性试验。急性毒性试验测定黔中金荞麦提取物的半数致死量（LD50），大于5.00 g/kg；亚慢性毒性试验，黔中金荞麦水、醇提取物各剂量组对大鼠体质量无不良影响，醇提物高剂量组可致部分大鼠死亡，其余各组对大鼠外观行为无不良影响。与对照组比较，黔中金荞麦醇提物低剂量组大鼠白细胞（WBC）和淋巴细胞（LYMPH）显著性升高（P<0.05）；黔中金荞麦醇提物中剂量组大鼠总蛋白（TP）极显著降低（P<0.01），尿素氮（BUN）和雌性大鼠脾脏系数呈显著降低（P<0.05）；黔中金荞麦醇提物高剂量组甘油三酯（TG）无显著性变化（P>0.05），其余血液生化指标均有显著或极显著变化，雌性大鼠脾脏系数呈极显著降低（P<0.01）。黔中金荞麦水提物高剂量组TP极显著降低（P<0.01），TG显著增加（P<0.05）。组织病理学检测表明，高剂量的黔中金荞麦水提物和醇提物对大鼠肝脏和肾脏结构具有一定影响。与对照组比较，黔中金荞麦水提物组大鼠肠道菌群丰度减少，醇提物组丰度增加，饲喂提取物后菌群多样性和物种均匀度均减少。水提物、醇提物及对照组优势菌群门类均为拟杆菌门和厚壁菌门，最优菌属分别为唾液乳酸杆菌属（9.06%）、拟杆菌属（37.67%）和拟普雷沃菌属（5.91%）。线性判别分析效应大小分析（LEfSe）表明，与对照组比较，黔中金荞麦水提物组拟杆菌属、醇提物组乳杆菌属等有益菌相对丰度增加。根据外源性化学物急性毒性分级标准，黔中金荞麦水提物和醇提物为无毒物质；结合亚慢性毒性试验结果和病理组织观察结果，高剂量的黔中金荞麦水提物（40 g/kg）和醇提物（34 g/kg）可影响大鼠肝脏和肾脏结构；黔中金荞麦提取物可改变大鼠肠道菌群结构，调节菌群种类和数量。


农业信息与工程·农产品加工

基于YOLOv3 改进算法的烟叶原料烟草甲识别方法研究

张卫正, 陈赛越扬, 王艳玲, 帖金鑫, 丁佳, 李萌, 李灿林, 苏晓珂, 甘勇

2023, 52(11):  157-166.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.017

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为了解决烟叶原料中烟草甲人工识别效率低、不准确的问题，实现烟草甲的精准、智能识别，提出一种基于YOLOv3改进算法的烟草甲识别模型。首先采用Random Mix数据增强技术扩充烟草甲数据集；然后，通过引入K-means++算法重新聚类锚框，改进YOLOv3对于烟草甲的识别能力；使用SIoU Loss改进YOLOv3的边界框损失函数，提高模型定位的准确性，加速模型收敛；最后加入特征细化模块过滤冲突信息，优化模型对烟草甲数据集中小目标识别的精准度。结果表明，改进的YOLOv3网络模型对测试集中烟草甲的平均检测精确率、召回率、F1分数和平均精度均值（mAP）分别达到93.26%、88.25%、0.90和94.59%，分别比现有的YOLOv3算法提高了12.21百分点、11.79百分点、0.12、12.40百分点，可为烟草甲的有效识别提供支撑。


基于深度学习的小麦倒伏自动分类方法研究

臧贺藏, 王从胜, 赵巧丽, 赵晴, 张杰, 李国强, 郑国清

2023, 52(11):  167-173.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.018

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倒伏是制约小麦产量的关键因素。针对现有小麦倒伏区域统计费时费力、倒伏分类方法较为单一、模型预测精度低的问题，采用无人机遥感平台获取小麦倒伏可见光图像，自建小麦倒伏图像数据集，采用分割模型U-Net、PSPNet、DeepLabv3+和ACSNet自动提取小麦倒伏区域。结果表明，通过4种方法对小麦倒伏区域提取比较，ACSNet对小麦倒伏检测的分割效果较好，其精准率（Pre）、召回率（Rec）、Dice相关系数（DSC）和IoU指数分别为87.5%、91.7%、87.0%、88.6%，计算量（FLOPs）较低，具有较强的准确性和鲁棒性。ACSNet对小麦倒伏预测结果与真实结果接近，识别的平均相对误差为4.5%。表明通过ACSNet能够有效提取小麦倒伏信息，为无人机遥感评估小麦受灾面积及损失提供支撑。


基于SNP 标记的4 个品种复烤烟叶鉴别研究

杨金初, 童治军, 李萌, 赵旭, 徐永明, 冯颖杰, 杨宗灿, 曲鹏, 李悦, 孙九喆, 张轲

2023, 52(11):  174-180.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.019

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为探究单核苷酸多态性（SNP）标记在复烤烟叶品种鉴别上的可行性，开发基于SNP标记的复烤烟叶高效鉴别技术，对4个主栽烟草品种云烟87、红花大金元、K326及NC102的复烤烟叶进行了全基因组测序，应用全基因组数据发掘SNP位点，依据SNP位点设计了PCR引物，并对不同烟草品种进行了基因分型和区分。结果显示，4个品种复烤烟叶全基因组测序共获得21.5 Gb数据，共检测出27 137个SNP位点。挑选其中53个SNP位点设计不同错配类型等位基因引物570条，扩增结果均与预期一致。SNP位点35、45和51在品种间具有多态性，红花大金元在35、45、51位点基因型为T/T、C/C、T/T；K326为C/T、C/T、C/C；NC102为C/T、C/T、C/T；云烟87烟叶在35位点无扩增，在45、51位点的基因型为C/T、C/T。依据3个SNP位点的基因型构建不同品种的分子ID，可准确区分4个品种的复烤烟叶。