科研产出
浙麦冬HMA基因家族鉴定及镉胁迫响应分析
《生物工程学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：土壤镉污染是当前全球面临的重要环境问题之一。浙麦冬（Ophiopogon japonicus）作为一种多功能植物，不仅在传统医学中广泛应用，其在环境修复领域中的应用潜力也逐渐受到关注。本文旨在探讨浙麦冬在不同浓度镉胁迫下的镉富集规律，鉴定和分析浙麦冬重金属ATP酶（heavy metal ATPase, HMA）家族成员。研究发现浙麦冬富集系数高达2.75，在土壤镉污染修复中显示出良好的镉富集潜力。基于前期转录组数据鉴定出9个浙麦冬P1B型重金属ATP酶（P1B-ATPases）家族成员，其中OjHMA1–OjHMA6属于锌/钴/镉/铅ATP酶（Zn/Co/Cd/Pb-ATPases）,OjHMA7–OjHMA9则属于铜/银ATP酶（Cu/Ag-ATPases）。在镉胁迫下，OjHMA1、OjHMA2、OjHMA3和OjHMA7等基因表达显著上调，表明其在镉离子的吸收和转运过程中发挥核心作用。拓扑结构分析揭示了HMA蛋白具有该家族典型的跨膜（transmembrane,TM）片段以及调节离子吸收与释放的A、P和N功能域，跨膜片段上存在着金属离子结合位点（M4、M5、M6）。根据跨膜域数目及金属结合位点上氨基酸的不同，可将植物的HMA家族蛋白分为3个亚组：P1B-1 ATPases、P1B-2 ATPases和P1B-4ATPases。P1B-1ATPases亚组包含的TM4（CPC）、TM5（YN[X]4P）和TM6（M[XX]SS）基序，P1B-2ATPases亚组的TM4（CPC）、TM5（K）以及TM6（DKTGT）基序，P1B-4 ATPases亚组的TM4中的SPC和TM6中的HE[X]GT基序，都是其蛋白发挥功能的关键。在此基础上，利用分子对接对金属离子结合位点进行了详细解析，揭示了CPC/SPC、DKTGT和HE[X]GT等关键保守序列在金属离子配位和稳定中的重要作用。本研究结果不仅提供了通过基因工程提高浙麦冬对镉吸附和耐受性的分子靶点，也为培育具有高镉吸附能力的新品种提供了理论基础。
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WOFOST模型对江淮地区水稻生长发育模拟的适应性评价
《作物杂志 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：通过收集2006-2012年江淮地区水稻生长发育和气象资料，对WOFOST模型进行调参验证，确定了关键发育阶段内所需积温、比叶面积、分配系数和枯萎速率等作物参数，并评价了模型在江淮地区的适应性。结果表明，WOFOST模型可以较好地模拟江淮地区水稻生长发育动态变化过程，开花期、成熟期、叶面积指数（LAI）、叶干物质量、茎干物质量、穗干物质量、地上干物质量和产量观测值与模拟值的RMSE分别为1.73～4.66 d、1.94～4.42 d、0.39～2.51、（0.43～0.86）×10～3 kg/hm2、（0.86～1.52）×10～3 kg/hm2、（0.52～1.21）×10～3 kg/hm2、（1.38～1.96）×10～3 kg/hm2和（0.45～1.33）×10～3 kg/hm2;NRMSE分别为0.75%～1.96%、0.74%～1.49%、8.74%～43.40%、14.94%～30.55%、18.16%～28.84%、9.44%～22.81%、11.33%～15.89%和5.49%～13.43%，其中合肥水稻发育期，叶、茎、穗和地上部干物质量，镇江水稻LAI和荆州水稻产量模拟效果最优。水稻LAI、叶和茎干物质量随移栽天数增加呈现先上升后下降的变化趋势，而穗和地上部干物质量随移栽天数增加呈现逐渐上升的趋势。
关键词： WOFOST模型 江淮地区 水稻 生长发育 适应性
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爪哇棒束孢MSC-F1对柑橘全爪螨的毒力测定及液体发酵工艺优化
《中国生物防治学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：爪哇棒束孢Isaria javanica MSC-F1对柑橘全爪螨具有强致病性，该生防菌株的研发对柑橘全爪螨的防治具有重要意义。本研究为了提高爪哇棒束孢MSC-F1液体发酵产孢量，为固相产孢提供优质种子液，以产孢量为指标，应用单因素筛选和多因素正交试验对菌株MSC-F1进行培养条件和培养基成分优化。结果表明，菌株MSC-F1最适培养条件：温度29℃、转速200 r/min、接种量16%、装液量50 mL/250 mL，培养时间5 d和pH 6.0；最适培养基配方：葡萄糖45 g/L、大豆粉15 g/L和NaCl 0.50 g/L，发酵优化后产孢量较优化前提高了5.80倍。室内致死性试验表明，菌株MSC-F1分生孢子悬浮液浓度越高，对柑橘全爪螨的致死效果越好。在接种后第8 d，对柑橘全爪螨成螨的LC50为1.69×10～7个孢子/m L，孢子浓度为1.0×10～8个孢子/m L下的LT50为6.45 d。综上所述，爪哇棒束孢MSC-F1对柑橘全爪螨致死效果优良，且经发酵工艺优化可以大幅提高产孢量，可为该生防菌株进一步产业化开发奠定基础。
关键词： 爪哇棒束孢 发酵优化 生物防治 柑橘全爪螨 致死效果
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杨梅新品种丁魁的选育
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：丁魁是从丁岙梅实生变异单株选育而成的大果型杨梅新品种。果实近圆球形，果蒂略凸起，果梗中等长度，肉柱圆润，质地脆嫩多汁，风味浓，果实耐贮性好。果实平均单果质量22.6 g，果形指数0.97，可食率95.6%，果实硬度2.89 N，可溶性固形物含量（w，后同）为10.8%，可滴定酸含量（b）为10.57 g·kg-1，总糖含量为73.3 mg·g-1，黄酮类含量为0.74 mg·g-1，总酚含量为1.77 mg·g-1，氨基酸含量为7.76 mg·100 g-1，维生素C含量为33.3 mg·100 g-1；果实生育期55～60 d，在浙江温州地区果实6月初成熟，以春梢和夏梢为主要结果母枝，花序坐果率约15%，自然坐果率适中，无需人工疏果。丁魁抗肉葱病能力强于丁岙梅。该品种适宜在气候温润的浙南及气候与浙南相似地区栽培。一般高接后5～7 a（年）即进入稳产期，产量较为稳定，平均666.7 m2产量可达660 kg。
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共生菌在昆虫宿主抵抗病原菌侵染中的作用
《昆虫学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：昆虫共生菌与宿主的互作关系现已成为昆虫学的研究热点之一。昆虫共生菌不仅能够为宿主的生长发育提供营养物质，还可合成很多活性物质参与调控宿主的生态适应性、抗逆性、多样性形成以及生殖、交配行为等。微生物类杀虫剂虽应用广泛，但由于其代谢产物的毒性以及在田间的长期应用，逐渐在害虫中产生了不同程度的抗性，这与害虫体内共生菌密切相关。本文主要阐述了昆虫共生菌介导宿主在抵御逆境胁迫中的抗性形成，重点归纳了昆虫共生菌协助宿主在抵抗白僵菌Beauveria、绿僵菌Metarhizium、新蚜虫疠霉Pandora neoaphidis以及苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)等生防真(细)菌侵染中的作用，还深入解析了共生菌对外来病原物侵染宿主的防御机制。现有研究表明，抵御外源病菌侵染的共生菌主要分布于昆虫的表皮、触角腺和肠道等器官或组织中；泛菌Pantoea、假单胞菌Pseudomonas、沃尔巴克氏菌Wolbachia、弗氏柠檬酸杆菌Citrobacter freundii和杀雄菌Arsenophonus等共生菌在协助宿主对抗病原侵染中的表现较为突出，对多种昆虫宿主具有保护作用；此外，这些共生菌主要通过与外源菌竞争营养、分泌抗菌物质和调节免疫系统3条途径来提高昆虫对病原菌的抵抗力。本文为深入解析病原微生物-昆虫-共生菌的之间的互作关系提供了新的思路，也为开发基于共生关系调控的害虫生物防治策略提供了重要参考。
关键词： 昆虫 共生菌 外源物侵染 防御机制 微生物杀虫剂开发
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乳酸菌和噬菌体对中华鳖生理生化与肠道菌群的影响
《浙江农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究饲料中添加乳酸菌和噬菌体对中华鳖生长性能、酶活力、免疫基因表达和肠道菌群的影响,以基础饲料为对照组,以在基础饲料中分别添加1 × 107CFU·g-1乳酸菌、1 × 107CFU·g-1乳酸菌+1 × 109 PFU·g-1噬菌体为试验组,以投喂方式养殖中华鳖90 d.对血清和肠道的酶活性,肝、脾、肾等器官的组织切片形态,免疫基因表达和肠道内容物的菌群组成等进行了检测.结果显示:与对照组相比,单独添加乳酸菌、联合添加乳酸菌和噬菌体的饲料均能显著(P<0.05)提高中华鳖的存活率,增加胰蛋白酶活性,乳酸菌+噬菌体组的增重率和特定生长率最高但没有显著性差异(P>0.05).乳酸菌+噬菌体组的谷草转氨酶和酸性磷酸酶活性显著(P<0.05)降低,乳酸菌组的肝LYSC基因表达量显著(P<0.05)降低.然而,组织切片和肠道菌群的差异变化并不显著,各组织细胞均具有完整的形态与结构,肠道微生物的a多样性和门、属水平的微生物群落组成均无显著差异(P>0.05).综上所述,饲粮中添加适量的乳酸菌和噬菌体能显著提高中华鳖的存活率,并在一定程度上提高中华鳖的健康水平.
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模拟运输下减振包装对猕猴桃货架品质和苹果酸代谢的影响
《林业科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究‘徐香’猕猴桃贮运过程中不同减振包装材料的减损防伤效果和对猕猴桃货架期品质的影响，以及发泡聚乙烯包装对猕猴桃采后苹果酸代谢过程中相关酶活性以及基因表达的作用，以期为物流过程猕猴桃风味品质保持提供理论依据。【方法】采取泡沫网袋、发泡聚苯乙烯（EPS）、发泡聚乙烯（EPE）3种减振材料包装猕猴桃，通过在振动实验台72 h振动实验模拟道路运输，测定果实贮藏过程货架期品质（硬度、色泽、可滴定酸、可溶固形物、维生素C和总酚含量）变化；对细胞膜损伤指标（丙二醛、相对电导率和脂氧合酶活性）进行分析；测定猕猴桃果肉苹果酸代谢相关酶和基因表达量变化。【结果】与泡沫网袋和EPS包装相比，EPE包装能够维持猕猴桃果实硬度和色泽，延缓抗氧化物质含量下降，抑制膜脂过氧化程度并维持细胞膜完整性。猕猴桃果实贮藏过程的苹果酸含量与NAD-MDH、PEPC酶活呈正相关，与NADP-ME酶活呈负相关，EPE包装能够保持苹果酸代谢相关酶NAD-MDH、PEPC的酶活性和基因表达水平。【结论】在猕猴桃鲜果贮运过程中EPE减振包装有利于贮运过程其货架期品质的保持，对猕猴桃果实苹果酸的代谢具有积极作用。
关键词： 猕猴桃 模拟运输 品质 减振包装 苹果酸代谢 基因表达
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不同制样方法下6种耧斗菜花粉的形态特征
《浙江农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了明确耧斗菜属不同品种间的花粉形态特征,并探究不同制样处理方式对花粉形态变化的影响,分别用冷冻扫描法、新鲜花粉干燥法、戊二醛固定法制备6种耧斗菜(Aquilegia)花粉样品.结果表明:在相同制样方法下,不同品种的花粉具有一定的共性和特异性;6种耧斗菜花粉均为等极的辐射对称型花粉,萌发沟为3沟型,覆盖层表面具刺状突起纹饰,说明不同品种耧斗菜之间具有高度的保守性;而极轴长度、赤道轴长度、极轴/赤道轴比值等方面存在显著差异,可作为耧斗菜品种分类鉴定的孢粉学依据.不同制样方法下,6种耧斗菜花粉大小排序基本一致,紫花耧斗菜的花粉最大,其次是无距耧斗菜,其余4种耧斗菜花粉大小差异不明显.冷冻扫描电镜法是研究耧斗菜孢粉学较理想的方法,最大程度地保持了花粉原本的超微结构特征.与冷冻扫描电镜法相比,新鲜花粉干燥法和戊二醛固定法制备的花粉极轴长度、P/E值和PxE值均存在不同程度的减小.该研究不仅成功建立了一套针对花粉超微结构观察的冷冻扫描技术体系,也为耧斗菜品种的分类鉴定提供了理论依据.
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基于UWB和视觉组合导航的设施植保机器人叶菜垄作跟踪控制
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提高设施温室垄作模式下移动底盘的自主导航精度，针对直线度较差的叶菜垄面，该研究提出一种组合导航控制系统。该系统主要由视觉模块、UWB(ultra wide band)模块和控制器模块等组成。首先利用深度相机采集机器人前向叶菜垄面图像，采用YOLOv8s-seg算法实现叶菜垄面的分割，并通过Canny算法识别垄面边缘，最后利用最小二乘法进行视觉导航线提取。针对移动机器人垄作环境下自主导航跟踪，提出基于UWB和视觉组合的导航控制策略，基于纯跟踪算法建立导航跟踪控制模型；最后在实际田垄场景下进行自主导航试验。试验结果表明：当植保机以0.4～0.5 m/s速度行驶时，视觉导航和UWB导航的最大跟踪偏差分别为6.3、5.8 cm，平均误差分别为4.7、4.3 cm，验证了本文导航线提取算法的可行性和UWB导航的可靠性，为两者结合提供了基础。组合导航调控分界线为15 cm，两组组合导航试验最大横向偏差分别为15.2、15.5 cm，平均误差分别为5.9、6.1 cm，最大航向偏差分别为5.9°、7.8°。通过试验结果表明，组合导航中UWB导航控制在极端情况下发挥了积极调控作用，与单一导航控制策略相比提升了导航精度和鲁棒性，可为设施智能装备发展提供技术支撑。
关键词： 机器人 深度学习 设施温室 叶菜 垄作模式 组合导航
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茶叶萎凋过程中氨基酸和多酚在叶茎内的时空变化特征
《茶叶科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：叶茎内的氨基酸和多酚在萎凋过程中的变化对于形成茶叶风味物质至关重要。系统解析了叶片和嫩茎中氨基酸和多酚的差异积累模式以及在萎凋过程中的变化特征。结果显示，在萎凋过程中叶片的酚氨比为4.66～6.36，高于嫩茎（1.97～2.59）；嫩茎中游离氨基酸总量显著高于鲜叶，嫩茎中游离氨基酸占干质量的7.44%，叶片中游离氨基酸占干质量的2.22%。鲜叶和嫩茎间存在44个差异积累的氨基酸及其衍生物，其中3个非蛋白质氨基酸（茶氨酸、氨基丁酸和豆叶氨酸）在嫩茎中高积累；叶片和嫩茎中茶多酚含量无显著差异，但存在97个差异积累的多酚类物质，酯型儿茶素和大部分黄酮及黄酮苷在叶片中相对高积累，而非酯型儿茶素在嫩茎中相对高积累。萎凋过程中叶片内游离氨基酸总量上升，而嫩茎中游离氨基酸总量持续下降，叶片和嫩茎中分别有21个和15个氨基酸类物质的含量在萎凋过程中显著变化；叶片和嫩茎中多酚总量变化趋势较为一致，分别存在49个和35个多酚类物质的含量在萎凋过程中显著变化。研究结果表明茶叶原料的叶茎比例对于后续加工中茶叶品质的形成具有重要影响，该研究为基于原料叶茎考量的萎凋调控技术开发提供了理论依据。
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