生物技术·遗传育种·种质资源

  • 碱胁迫下油莎豆幼苗生理代谢和转录组分析

    王靓;龙威;金羽琨;孙代娣;智燕凤;魏尊苗;刘佳遥;程艳;牟忠生;

    油莎豆(Cyperus esculentus L.)是一种草本油料作物,也是粮、油、饲、肥应用型经济作物,综合利用价值很高,而且油莎豆具有抗旱和耐盐碱特性,明确其耐盐碱分子调控机制可为其分子育种奠定基础。本研究对油莎豆幼苗进行100 mmol/L混合碱(NaHCO_3+Na_2CO_3,摩尔比2∶1)胁迫处理,并分别于处理0、3、6、9、12 d取样,进行丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白(SP)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸(Pro)含量、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的测定和转录组测序分析。结果表明,SOD和CAT活性在处理前6 d迅速上升,之后平缓下降;POD活性先迅速上升,胁迫6 d后迅速下降;MDA含量在碱胁迫下表现为先逐渐上升,6 d后上升迅速;Pro和SP含量在碱胁迫时均表现出逐渐增大趋势,前者上升迅速,后者上升相对平缓。转录组分析发现,在碱胁迫6 d时,共鉴定出5 842个差异表达基因(DEGs),其中上调3 136个,下调2 706个。GO和KEGG聚类分析显示,DEGs在植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等过程中显著富集。此外,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果与转录组分析结果大致相同,这证实了RNA-seq数据的有效性。本研究结果为深入了解油莎豆幼苗对碱胁迫的响应机制提供了重要信息。

    2024年12期 v.56;No.400 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2927K]
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  • 基于转录组分析的甘薯贮藏根淀粉含量相关SNPs开发

    秦桢;王庆美;李爱贤;周媛媛;解备涛;段文学;张海燕;李广华;董顺旭;侯夫云;

    甘薯是重要的粮食和经济作物,贮藏根淀粉含量是甘薯的重要农艺性状,开发与淀粉含量相关的分子标记对于加快育种进程具有重要意义。但甘薯具有自交不亲和特性,基因组是高度杂合的六倍体,增加了开发分子标记的难度。本试验以高淀粉品种漯徐薯8号和低淀粉品种郑薯20及其杂交F_1代中6个高淀粉株系和6个低淀粉株系为材料,基于转录组测序分析并结合表型分析,发现44个高淀粉特异的SNPs位点,从中选取9个进行PCR单克隆分析,筛选到3个与高淀粉含量显著相关的位点,分别为chr9.27120209、chr9.27120256和chr9.13675504,用上述12个株系和F_1群体中的另外16个株系进行验证,最终得到3个与贮藏根淀粉含量相关的单核苷酸多态性(SNPs)位点。本试验丰富了甘薯分子标记开发的途径,为甘薯贮藏根淀粉含量相关育种提供了可选择的标记。

    2024年12期 v.56;No.400 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1079K]
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耕作栽培·生理生化

  • 灌浆期高温对水稻不同粒位籽粒品质的影响

    田文涛;胡玉婷;严鹏;刘越;田小海;

    水稻灌浆期高温导致其品质下降,且籽粒品质会随品种和小穗位置的不同而不同。本试验以4个籼稻品种为研究对象,采用裂区试验设计,主区为两个播期处理(S_1、S_2),副区为4个籼稻品种处理(V_1、V_2、V_3、V_4),研究大田条件下分期播种造成的灌浆期不同温度对水稻不同粒位籽粒品质的影响。结果表明,S_1播期下灌浆期高温降低4个水稻品种的整精米率、消减值和峰值时间,增加垩白粒率、球蛋白含量、峰值黏度、崩解值和糊化温度;S_2播期处理的灌浆期适温条件下,各品种穗上部籽粒的精米率和整精米率明显高于下部。S_1播期处理的灌浆期高温条件下,各品种穗上部籽粒的垩白粒率、垩白度、峰值黏度、崩解值均高于下部,且大部分表现为差异显著,消减值和峰值时间均显著低于下部。籽粒谷蛋白含量和精米率与RVA参数间均无显著相关关系,垩白粒率、垩白度、清蛋白、球蛋白和RVA参数间呈现与直链淀粉和RVA参数间相反的相关关系,表明直链淀粉和蛋白组分含量直接影响稻米的糊化特性和食味品质。综上可知,S_1播期处理其灌浆期高温降低水稻的整精米率,增加垩白粒率、峰值黏度和糊化温度等,对穗上、中、下部籽粒均有显著影响,且对穗上部籽粒品质的影响更明显。

    2024年12期 v.56;No.400 16-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1310K]
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  • 低温胁迫下不同花椒品种的生理响应及其抗寒性评价

    冯康安;朱宝才;

    为筛选出适宜本地栽培且抗寒能力强的花椒品种,本试验以‘枸椒’、‘狮子头’、‘陇南大红袍’、‘泰安1号’和‘汉源清椒’共5个花椒品种为试材,设置0、-5、-10、-15、-20℃和-25℃共6个温度梯度,研究不同低温胁迫下各花椒品种枝叶生理生化指标的变化趋势,并采用隶属函数法综合评价各花椒品种抗寒能力的强弱。结果表明,随着胁迫温度不断降低,5个花椒品种枝条的相对电导率和脯氨酸含量呈直线上升趋势,过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和可溶性蛋白、可溶性糖含量均呈现先升后降的趋势,丙二醛含量(MDA)呈现“S”形变化趋势,而叶片叶绿素含量呈直线降低趋势。应用隶属函数法对5个花椒品种低温处理下的生理生化响应情况进行综合分析和评价得出,5个花椒品种的抗寒性由强到弱依次为‘陇南大红袍’>‘汉源清椒’>‘狮子头’>‘泰安1号’>‘枸椒’。

    2024年12期 v.56;No.400 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1453K]
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  • 不同品种雪茄烟叶晾制过程中的理化特性和颜色变化研究

    黄蕾;赵松超;吴永兵;刘芳;阳苇丽;雷云康;李媛媛;赵铭钦;

    为了解晾制期间不同品种雪茄烟叶颜色变化的差异,本试验以德雪1号(D1)、德雪3号(D3)、德雪5号(D5)、川雪3号(C3)为对象,研究晾制过程中这4个品种雪茄烟叶含水率、相关酶活性、质体色素含量、多酚类物质含量的变化特点及其对烟叶颜色和品质的影响。结果表明,德雪3号烟叶酶活性较高,多酚类物质和质体色素降解充分,烟叶晾制后的颜色好且香气成分充足,综合品质较好;其次是德雪1号和川雪3号,其中德雪1号可作为茄衣使用;最差的是德雪5号。

    2024年12期 v.56;No.400 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K]
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  • 红凉伞不同着生部位成熟果实内含物质与种子胎萌的关系

    陈苗苗;艾星梅;赵财宝;李翠萍;孙媛媛;

    为探明红凉伞成熟果实内含物质与种子胎萌的关系,本试验以同一枝条上的外侧胎萌果实与内侧非胎萌果实为材料,研究其形态以及外果皮、中果皮、内果皮、胚乳和胎萌种子胚根的可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉含量和抗氧化酶、淀粉酶活性变化,并对这些指标进行相关性分析。结果表明,红凉伞种子胎萌与挂果时长相关,胎萌与非胎萌果实横纵径差异不大,但种子的百粒重、果实不同部位的内含物质均存在显著差异,且非胎萌果实高于胎萌果实,其中内果皮的含量相对较高;胎萌发生后,果实不同部位的可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量以及α-淀粉酶、β-淀粉酶活性均显著降低,而在胚根中迅速积累,为胚胎的生长发育提供能量,但超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在胚根中最低。相关性分析表明,对于胎萌果实,SOD活性与可溶性蛋白含量呈显著负相关,POD活性与可溶性糖、淀粉含量呈显著或极显著负相关,淀粉含量与α-淀粉酶、β-淀粉酶活性呈负相关,说明果实不同部位的可溶性蛋白、碳水化合物和这几种酶可能协同参与了胚发育的代谢过程。

    2024年12期 v.56;No.400 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K]
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  • 球毛壳菌ND35对盐胁迫下辣椒幼苗生长和生理特性的影响

    孟庆果;李玲;高广增;孙帅斌;闫学成;高克祥;

    为给球毛壳菌(Chaetomium globosum)ND35在盐碱地蔬菜生产中的应用提供技术依据,本试验以辣椒幼苗材料,采用浇灌不同浓度盐溶液(0、50、100、150 mmol·L~(-1) NaCl)方法模拟盐胁迫,研究接种内生真菌球毛壳菌ND35对盐胁迫下辣椒幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:盐胁迫下,与不接种球毛壳菌ND35的处理(CK)相比,接种球毛壳菌ND35能提高辣椒幼苗地上部、地下部鲜重及根冠比;0、50、100、150 mmol·L~(-1) NaCl胁迫下接种球毛壳菌ND35处理辣椒叶片的可溶性蛋白含量较CK分别提高16.05%、9.11%、17.51%和6.38%,丙二醛含量分别降低15.59%、6.68%、13.68%和18.02%,脯氨酸含量分别降低26.93%、36.48%、33.28%和50.80%,抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性都高于CK,且NaCl浓度为150 mmol·L~(-1)时辣椒叶片的SOD活性比CK提高126.86%。综之,接种内生真菌球毛壳菌ND35能够提高盐胁迫下辣椒幼苗的耐受性,保护其健康生长。

    2024年12期 v.56;No.400 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
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药用植物·微生物

  • NaCl胁迫对滇黄精幼苗生长和生理特性的影响

    石诗叠;王华磊;罗春丽;李金玲;陈松树;李丹丹;梁瑾;刘红昌;罗夫来;黄明进;

    本试验以滇黄精幼苗为材料,采用容器浇盐法控制含盐量,NaCl浓度分别设为50、100、150、200 mmol/L,以清水为对照(CK),研究不同浓度NaCl胁迫下滇黄精幼苗生长及生理指标的变化情况,并通过相关性分析、主成分分析和隶属函数法对其胁迫程度进行评价,探究不同浓度盐分对滇黄精幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,不同浓度NaCl胁迫下,滇黄精幼苗生长及生理指标均存在明显差异;随NaCl浓度增加,滇黄精幼苗各农艺性状指标呈下降趋势;叶片光合色素含量变化显著,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量在NaCl胁迫下呈下降趋势;丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和叶片相对电导率呈上升趋势;过氧化物酶(POD)活性和还原型谷光甘肽(GSH)含量则呈先升后降趋势。主成分分析结果表明,茎粗、须根长、须根粗、叶绿素、SOD、MDA、相对电导率等指标可作为滇黄精遭受NaCl胁迫的鉴定指标。根据耐盐性综合评价得出,滇黄精幼苗受NaCl胁迫程度从高到低依次表现为200 mmol/L、150 mmol/L、50 mmol/L、100 mmol/L。该研究结果可为滇黄精优质栽培提供理论基础和科学依据。

    2024年12期 v.56;No.400 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1342K]
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  • 消毒剂卫可对猪粪污厌氧发酵过程理化指标及微生物群落的影响

    黄学平;吴留兴;涂勋;吴永明;郭雨婷;辛攀;邹义龙;邓觅;

    为探究残留消毒剂对猪粪污厌氧发酵特性的影响,选取不同浓度(0、0.02%、0.1%、0.5%,分别记为CK、L、M、H组)的消毒剂卫可(Virkon~(TM)),研究其对发酵体系理化指标及微生物群落的影响。结果表明:(1)化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)浓度在厌氧发酵过程中均随消毒剂卫可浓度提升而升高,表现出剂量效应,至反应结束,H组上述指标分别较CK提升124.37%、48.78%、95.16%及192.90%;在厌氧发酵结束时,各试验组pH值均上升并趋于一致;此外,H组的总固体(TS)及挥发性固体(VSS)降解率均有不同程度降低,分别比CK低6.21%及3.40%。(2)卫可会导致发酵体系微生物群落组成、多样性和丰富度发生明显变化,其中H组的Ace指数、Chao指数和Shannon指数显著低于CK,而Simpson指数则表现相反;发酵前门水平的第一优势菌群为厚壁菌门(Firmicutes),其次是变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、拟杆菌门(Bacteroidota)及绿湾菌门(Chloroflexi)等,厌氧发酵后,厚壁菌门相对丰度降低,其中H组由83.45%下降至75.28%;发酵前属水平的优势菌群为严格梭属(Clostridium_sensu_stricto_1)、苏黎世杆菌属(Turicibacter)、己酸菌属(Terrisporobacter)、嗜冷杆菌(Psychrobacter)、棒状杆菌(Corynebacterium)及链球菌(Streptococcus),发酵结束后,Clostridium_sensu_stricto_1在CK、L组及M组均下降,而H组却由28.86%上升至30.33%,此外,Turicibacter等其他优势菌群均出现不同程度的下降。(3)pH值和NH_3-N与绿湾菌门、互养菌门(Synergistota)等呈显著正相关,TN与厚壁菌门及放线菌门呈显著正相关,COD和TN聚为一类,NH_3-N和pH值聚类后又与TP聚为一类。该研究结果可为揭示消毒剂过量使用对厌氧发酵系统造成的损伤程度提供理论参考。

    2024年12期 v.56;No.400 61-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2107K]
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资源环境·植物营养·土壤肥料

  • 玉米花生间作复合种植对花生根际微生态环境及其产量的影响

    衣婷婷;唐朝辉;李庆凯;张正;王建国;张佳蕾;郭峰;崔利;万书波;

    花生连作严重影响植株生长,导致花生产量和品质下降。间作复合种植是缓解连作障碍的一种安全、有效、生态的方法。为进一步探明玉米花生间作复合种植对花生根际微生态环境及花生产量的影响,本研究选取山东省莒县花生连作10年的地块,以‘花育22’和‘郑单958’为试验材料,以单一种植花生为对照,设置玉米、花生3∶4间作模式,研究玉米花生间作对花生根际土壤氮磷钾养分及有机质含量、根际土壤微生物群落结构和荚果产量的影响;通过室内模拟试验探究玉米根系分泌物和玉米根际微生物对连作花生生长和根际微生物群落结构的调控作用。田间试验结果表明,与花生单一种植相比,玉米花生间作换带种植显著增加花生土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾和有效钾含量,并显著增加花生根际土壤细菌Actinospica、Granulicella、Bryobacter、Chujaibacter的丰度,而Bradyrhizobium、Mesorhizobium的丰度显著降低;花生百果重显著增加41.8%,单株烂果数显著降低66.7%,荚果产量显著提高32.2%。室内模拟试验结果表明,添加玉米根系分泌物和根际微生物均能增加连作花生根际土壤Actinospica的丰度,促进花生根系生长;玉米根系分泌物处理花生地上部干重显著增加24.1%,根系长度和根表面积仅增加7.2%和5.4%;玉米根际微生物处理花生地上部干重提高4.7%,根系长度和根表面积分别显著增加50.5%和47.4%。综上,玉米花生间作复合种植能够提高花生根际土壤养分的有效性,改善微生物群落结构,减少烂果数,进而提高花生产量;玉米花生间作系统中玉米根系分泌物和玉米根际土壤微生物对连作花生土壤微生态环境的改善有重要作用,是缓解花生连作障碍的主要因素之一。

    2024年12期 v.56;No.400 70-78+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1559K]
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  • 不同增效剂对设施黄瓜生长及土壤氮磷迁移的影响

    耿亚菲;李合莲;井永苹;李彦;王志典;刘兆东;程玉蕾;

    为了解决设施菜田中由于超量施用化肥导致的氮磷利用率低、迁移淋溶损失大等问题,除优化施肥外,增施氮磷增效剂也是一项有效措施。本研究采用田间试验法,以农民习惯施肥为对照,设置优化施肥、优化施肥基础上分别添加聚天冬氨酸、黄腐酸、植酸酶、柠檬酸(用量分别为150、150、30、30 kg/hm~2)处理,研究不同增效剂对设施黄瓜产量、品质和土壤氮、磷元素迁移的影响。结果表明,四种增效剂均不同程度提高了黄瓜产量和品质,其中优化施肥+聚天冬氨酸处理增产效果最佳,比农民习惯施肥增产14.52%;此外,增效剂有效降低氮、磷向深层土壤的迁移累积,其中黄腐酸和聚天冬氨酸处理效果最好;等氮量投入条件下,与农民习惯施肥相比,优化施肥+黄腐酸处理盛果期深层(80~100 cm)土壤硝态氮累积量减少13.08%,优化施肥+聚天冬氨酸处理深层土壤有效磷累积量减少76.32%。综合以上结果,从提高黄瓜产量、品质和减少土壤氮、磷淋溶损失角度考虑,优化施肥条件下,增效剂黄腐酸和聚天冬氨酸应用效果较好。

    2024年12期 v.56;No.400 79-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K]
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  • 查干湖湿地不同类型植被土壤碳氮磷含量及其生态化学计量比特征

    姜珊;曲赢;郭星池;吴彭冰;刘骞;田宇鑫;解雨欣;

    地处松嫩平原盐碱土区内的查干湖湿地,因其独特的土壤环境而形成特殊的生态系统。为探明该区域湿地土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量学特征,本研究分析了不同类型植被(碱蓬、水稗、芦苇+香蒲(以下简称芦蒲)、芦苇和芦苇+苔藓(以下简称芦苔))覆盖下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量比特征。结果表明:查干湖湿地0~20 cm土层土壤SOC、TN、TP含量均显著大于20~40 cm土层,不同类型植被覆盖下土壤SOC、TP含量及表层TN含量大多差异显著,芦苇覆盖下的土壤SOC含量最高,碱蓬覆盖下的土壤TN含量及水稗覆盖下的土壤TP含量最高。0~20 cm土层,5种类型植被覆盖下土壤的C/N、C/P、N/P值范围分别为183.34~2 066.08、57.99~482.73、0.13~0.85;20~40 cm土层,C/N、C/P、N/P值范围分别为83.34~2 265.20、17.77~437.22、0.13~0.25。芦苇覆盖下不同土层土壤的C/N、C/P值及碱蓬覆盖下的N/P值表现为最大。相关性分析结果显示,C/N与土壤SOC含量呈极显著正相关;C/P与土壤SOC含量和C/N呈极显著正相关;N/P与土壤TN含量呈极显著正相关。本研究结果可为查干湖湿地生态系统的恢复和管理提供理论参考。

    2024年12期 v.56;No.400 86-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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植物保护·农业气象

  • 玉米苗枯病病原鉴定及其对戊唑醇的敏感性

    江航;祁凯;马立国;张博;张悦丽;马国苹;齐军山;

    为明确玉米苗枯病病原菌的种类、致病性及其对戊唑醇的敏感性,本研究以2021年采自山东省淄博市的玉米苗枯病植株为对象,对其进行病原菌分离、鉴定、致病性及对戊唑醇敏感性的测定。结果表明,从玉米苗枯病病株根部共分离到16株菌,经形态观察、序列比对及系统发育分析,鉴定出7株尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、4株F.incarnatum-equiseti复合种、2株假禾谷镰刀菌(F.pseudograminearum)、2株腐皮镰刀菌(F.solani)和1株三线镰刀菌(F.tricinctum)。致病性测定发现,尖孢镰刀菌、F.incarnatum-equiseti复合种和假禾谷镰刀菌均能引起玉米幼苗根部发病。对戊唑醇敏感性测定结果表明,16株菌株的EC_(50)值最低为0.03μg/mL,最高为3.18μg/mL,有2株菌的EC_(50)值高于0.30μg/mL。综上,山东省淄博市玉米苗枯病的优势病原菌为尖孢镰刀菌和F.incarnatum-equiseti复合种。同时,本研究检测到对戊唑醇敏感性降低的菌株,建议使用与戊唑醇复配的杀菌剂用于防治玉米苗枯病以延长戊唑醇的使用时间。

    2024年12期 v.56;No.400 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1432K]
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  • 6株核桃腐烂病菌的分子鉴定及生物学特性比较

    靳启明;闫成才;王庆朋;王喆;苟长青;王兰;冯宏祖;郝海婷;

    为探究核桃腐烂病菌的分类地位及生物学特性,本研究基于分子生物学方法对6株菌落形态有差异的核桃腐烂病菌进行多基因联合鉴定,并进一步探究其致病性及生物学特性的差异。系统进化树显示,44-9-2B与Cytospora melnikii聚为一支,且自举支持率为100%;菌株44-1-2C、51-1-3C与C.chrsosperma聚为一支;菌株49-2-1A、49-9-4D、53-1-3F与Valsa sordida聚为一支。致病性检测表明,44-9-2B致病性最强,也最先产生分生孢子角,其次为菌株44-1-2C和51-1-3C,最后是菌株53-1-3F。生物学特性研究表明,6株致病菌最适生长温度均为28℃,最适pH值为6,光照对6株致病菌的生长有促进作用,各致病菌的最适氮、碳源不同。该研究结果可为核桃树腐烂病的防治提供理论依据。

    2024年12期 v.56;No.400 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1513K]
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  • 降解黄曲霉毒素B1芽孢杆菌的分离鉴定及其特性研究

    刘蓓;董雯雯;肖雅清;袁小远;李桂明;刘明超;孟凯;

    本研究旨在从不同来源的样本中分离出对黄曲霉毒素B_1(AFB_1)具有降解作用的芽孢杆菌,为降解AFB_1的芽孢杆菌开发利用提供理论依据。采集鸡的肠道、肛拭子和土壤样本,富集后利用MYP固体培养基和初筛培养基筛选出疑似芽孢杆菌的菌落,通过分析细菌对AFB_1的降解率复筛,选出对AFB_1具有降解作用的菌株,通过16S rRNA测序鉴定细菌种属,然后对筛选出的芽孢杆菌的溶血性、抗生素敏感性、生长曲线、耐酸和耐胆盐性进行测试。结果显示,共筛选出20株对AFB_1具有降解作用的芽孢杆菌。结合细菌测序和溶血试验结果,选择3株降解率高的地衣芽孢杆菌(S51、S48、S8-2)进行试验,结果表明,3株芽孢杆菌对多种抗生素较敏感,其中S51的生长速度最快,菌液浓度最大,对酸和胆盐的耐受性均强于另外两株菌。本研究筛选出1株对AFB_1有较好降解作用的地衣芽孢杆菌,具有良好的安全性和耐受性,有望作为微生态制剂应用到AFB_1降解过程中。

    2024年12期 v.56;No.400 105-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1486K]
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加工贮藏·分析检测

  • 基于酶解技术的红枣风味酸奶制备及功效评价

    张剑;于昊琳;徐婉婷;贾凤娟;王文亮;

    为开发红枣风味酸奶,增加红枣产品的附加值,本研究以红枣为原料制备红枣汁,采用复合酶(果胶酶与纤维素酶质量比为1∶1)处理红枣汁并优化其酶解工艺,在此基础上制备红枣风味酸奶,以感官评价为指标,通过单因素试验及响应面设计确定红枣风味酸奶的最佳制备条件,并对产品的风味及抗氧化活性进行分析。结果表明,在酶添加量为0.40%、酶解温度为55℃、酶解4.5 h的条件下,酶解效果最佳。在红枣汁添加量为20%、木糖醇添加量为9%、发酵菌接种量为0.30%、发酵温度为43℃条件下,红枣风味酸奶感官评价最佳。与空白酸奶相比,经过酶解处理的红枣酸奶中挥发性风味物质的种类发生了明显变化,抗氧化活性也显著提升。该研究可为红枣深加工及新型功能食品的开发提供理论参考。

    2024年12期 v.56;No.400 113-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1845K]
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  • 揭膜过程中腐竹营养品质和嘌呤含量变化规律研究

    郭宇;王文昊;邱斌;田启景;赵前程;康德云;孙娜娜;齐沙沙;

    腐竹是我国传统非发酵豆制品的典型产品之一。目前腐竹生产多以经验控制为主,缺少量化的工艺参数和营养品质评判标准。本试验以揭膜过程中所得腐竹及对应的豆浆为研究对象,测定其营养物质、灰分、嘌呤含量、质构特性和色度的变化。结果表明:随着揭膜次数的增加,腐竹中水分含量以及腐竹和豆浆中的灰分、总糖和嘌呤含量均显著升高(P<0.05);总蛋白、总脂肪含量以及硬度、咀嚼度、内聚性和胶着性均显著下降(P<0.05)。由此建议:(1)可将F3(第7次揭膜)作为腐竹品质优劣的分界点;(2)第10次及之前揭膜次数对应的豆浆余浆具有一定食用价值,并可将D2(第4次余浆)之前和D2~D4(第10次余浆)的豆浆品质划分为优和良。本试验结果可直观量化不同揭膜过程中腐竹和豆浆中各指标的变化规律,并初步提出了两者的品质划分标准,可为实际生产提供相关数据支撑,并指导相关产品合理分级。

    2024年12期 v.56;No.400 123-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1285K]
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  • 济麦系列品种(系)全麦粉水分吸附/解吸曲线的研究

    陈雪燕;曹子怡;刘秀坤;肖延军;张荣亭;郭雷;蒲艳艳;李兴军;高欣;程敦公;

    本试验采用动态水分吸附测定仪,在温度为15~35℃、平衡相对湿度(ERH)为10%~90%范围内测定8个济麦系列品种(系)全麦粉的水分吸附/解吸等温线,结果它们均显示为S型曲线,解吸与吸附曲线之间存在滞后现象,以品种济麦20的滞后环最大。对供试样品全麦粉等温线拟合的8个方程进行优劣排序后,确定了较佳方程MGAB、MOE、MCPE、CAE、Poly,并求出了各方程的系数;采用解吸等温线分析样品全麦粉可知,8个品种(系)的全麦粉在25℃下的相对安全水分范围为13.24%~14.42%,平均值是13.72%。济麦4227全麦粉的单分子层含水率和固体颗粒表面积均高于其他样品。该研究结果可为济麦系列品种(系)全麦粉的安全贮存、后期加工提供科学指导和技术依据。

    2024年12期 v.56;No.400 129-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K]
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信息技术·农业工程

  • 基于MobileNetV2和卷积注意力机制的轻量化玉米籽粒品种识别研究

    孙孟研;孙彤辉;郝凤琦;穆春华;马德新;

    快速、准确地识别农作物品种对我国粮食安全和农业发展具有重要意义。为实现玉米种子的快速鉴别与保护,本研究提出一种基于MobileNetV2和卷积注意力机制的玉米籽粒品种识别算法。首先购得市面上9个常规玉米品种的籽粒,使用佳能80D型相机对其胚面和胚乳面进行图像采集,构建了包含3 408张图像的玉米籽粒识别数据集,按照7∶2∶1划分训练集、验证集和测试集,并对训练集图像进行数据增强处理;然后设计注意力模块ISPAM(Improved Spatial Attention Module),即在卷积注意力模块(CBAM)基础上,提出一种新的通道注意力模块ICAM对CBAM的通道注意力机制进行改进,同时引入空间金字塔池化(SPP)模块替换CBAM空间注意力模块中的平均池化模块和最大池化模块,构建了玉米籽粒品种识别模型MobileNetV2_ISPAM。将MobileNetV2_ISPAM与添加其他注意力模块的模型对比,结果表明,MobileNetV2_ISPAM在测试集上的准确率为99.11%,均明显高于MobileNetV2以及添加SE(Squeeze-and-Excitation)、CBAM注意力机制的模型。梯度加权类激活映射网络可视化表明,MobileNetV2_ISPAM更关注玉米籽粒图像中的显著特征,从而提高了模型的准确率。此外,该模型的参数量仅为7.15 M,适合移动端的便携化部署。本研究在保证模型轻量高效的前提下,提升其抵抗过拟合能力和分类性能,为以后基于深度学习的移动端玉米籽粒图像识别模型研究提供了思路。

    2024年12期 v.56;No.400 139-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K]
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  • 基于改进Swin-Unet的小麦条锈病分割方法

    臧贺藏;任帅;王从胜;王盛威;赵瑞玲;陈丹丹;赵晴;张杰;郑国清;李国强;

    条锈病是影响小麦产量及粮食安全的重要因素,条锈病图像的精准分割是实现计算机辅助精准防治的重要基础。针对小麦条锈病图像中病斑形态复杂、病斑与非病斑之间边界模糊、分割精度低的问题,本研究提出了一种基于改进Swin-Unet的小麦条锈病图像分割方法,通过在Swin-Unet中引入SENet(Squeeze-and-Excitation Networks)和残差网络(ResNet)模块来增强模型对条锈病特征的表达能力。实验结果表明,改进Swin-Unet对背景、孢子和叶片的查准率分别为99.24%、82.32%和94.36%,可以从复杂环境中有效分割出背景、孢子和叶片图像,具有较好的计算机视觉处理能力和分割评估效果。改进Swin-Unet总体分割准确率、平均交并比和均像素准确率分别为96.88%、84.91%和90.50%,较Swin-Unet分别提高了2.84、4.64个和5.38个百分点;与其他网络模型(U-Net、PSPNet、DeepLabV3+和Swin-Unet)相比,改进Swin-Unet具有最佳分割效果。表明本研究提出的方法可以精准检测和分割小麦条锈病图像,这可为田间复杂环境下小麦条锈病的自动检测和早期预防提供技术支持。

    2024年12期 v.56;No.400 147-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1456K]
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文献综述与专论

  • 生物炭对湿地土壤温室气体排放影响的研究进展

    姚慧芳;马秀枝;李顺顺;崔昕远;郑雨;马雅楠;杜金玲;

    大气温室气体增加是全球变暖的主要原因,现已成为人类社会面临的严峻挑战。生物炭是在无氧或限氧条件下经过高温热解后产生的多孔富碳物质,因其具有特殊的物理化学性质,对改良土壤肥力、增加土壤固碳潜力以及减少温室气体排放等具有重要作用。本文综述了湿地添加生物炭对土壤固碳效应和温室气体[主要包括二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)、一氧化二氮(N_2O)]排放的影响,以及作为特殊人工湿地——稻田,添加生物炭对CO_2、CH_4和N_2O排放的影响。主要结论如下:(1)湿地土壤的固碳减排能力受湿地类型、土壤类型、生物炭制备温度及添加量等多种因素的影响。(2)湿地施入生物炭会显著增加土壤pH值、降低土壤容重、提高土壤有机碳含量及土壤固碳能力。(3)湿地添加不同类型的生物炭会降低土壤CO_2排放,对CH_4的排放有促进或抑制作用,对N_2O的排放产生抑制作用。(4)稻田添加生物炭对CH_4和N_2O排放的促进或抑制作用受生物炭原料、添加量等因素的影响。关于湿地生态系统添加生物炭对温室气体排放影响的研究较少,因此还需进一步丰富不同湿地类型、生物炭原料及特性、施入量等对土壤固碳减排影响相关方面的研究。

    2024年12期 v.56;No.400 154-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K]
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  • 遥感影像耕地提取的研究进展与展望

    巫志雄;李乔宇;王宗良;曾世伟;

    获取实时、精准的耕地分布信息是现代土地资源管理和农业高质量发展中至关重要的一项任务。随着卫星技术的迅猛发展,遥感监测逐渐成为当前耕地信息提取的重要手段,同时,深度学习技术迅速崛起,并逐渐成为遥感影像耕地提取的关键技术。本文整理了国内外近期耕地提取的相关研究成果,阐述了传统提取算法的不足及高分辨率遥感图像对耕地提取的积极意义、耕地提取的基本流程、耕地提取算法发展的主要过程和研究策略,归纳了耕地提取算法的主要优化方法以及多任务网络模型的应用,最后结合现有深度学习算法存在的不足对未来耕地提取技术发展趋势进行了展望。

    2024年12期 v.56;No.400 163-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]
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  • 《山东农业科学》2024年总目录

    <正>~~

    2024年12期 v.56;No.400 171-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 654K]
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  • 《山东农业科学》2023年度优秀论文评选结果

    <正>为落实编委会会议精神,进一步提升期刊学术质量和影响力,吸引更多的优质稿源,编辑部制定了《山东农业科学》优秀论文评选制度,每年12月份对上一年度刊发论文进行优秀论文评选和表彰,以感谢作者对提升和扩大我刊学术影响所做出的贡献。近日,编辑部根据2023年发表的论文在中国知网和万方数据等期刊数据库中的被引用频次,由高到低筛选出候选论文,由专家编委结合论文内容的创新性、实际应用价值等进行综合评审,最终评选出优秀论文一等奖4篇,二等奖7篇,三等奖10篇。

    2024年12期 v.56;No.400 181页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]
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