科研产出
天然产物对动物繁殖影响研究进展
《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：自然界中的天然产物是来源于植物、动物和微生物体内的构成成分或生物体内的代谢成分及各种内源性化学成分,主要包括植物天然产物、动物天然产物和微生物天然产物.天然产物对动物繁殖性状存在调控作用.对于雄性生殖来说,天然产物主要影响精子发生、精子活力及性行为活动,促进雄性动物生殖的天然产物有淫羊藿苷、枸杞多糖、蒺藜皂甙等,而大麻提取物、印楝素等对雄性生殖产生负面影响.对于雌性生殖来说,天然产物主要影响卵子发生、卵泡发育及胎儿生长发育,茶多酚、白藜芦醇、染料木黄酮、林蛙油等天然产物能促进雌性动物生殖,桔霉素、姜黄素等能抑制雌性动物生殖;天然产物中激素类对于雌性动物繁殖的影响最大,从卵子发生到胚胎发育的各个阶段均有参与;在妊娠期,母体吸收的天然产物对胎儿发育会产生一定的影响.作者主要综述了天然产物对动物繁殖的影响,为天然产物在动物繁殖调控中的应用提供参考.
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基于BERT-BiLSTM-CRF模型的畜禽疫病文本分词研究
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对畜禽疫病文本语料匮乏、文本内包含大量疫病名称及短语等未登录词问题，提出了一种结合词典匹配的BERT-BiLSTM-CRF畜禽疫病文本分词模型。以羊疫病为研究对象，构建了常见疫病文本数据集，将其与通用语料PKU结合，利用BERT（Bidirectional encoder representation from transformers）预训练语言模型进行文本向量化表示；通过双向长短时记忆网络（Bidirectional long short-term memory network, BiLSTM）获取上下文语义特征；由条件随机场（Conditional random field, CRF）输出全局最优标签序列。基于此，在CRF层后加入畜禽疫病领域词典进行分词匹配修正，减少在分词过程中出现的疫病名称及短语等造成的歧义切分，进一步提高了分词准确率。实验结果表明，结合词典匹配的BERT-BiLSTM-CRF模型在羊常见疫病文本数据集上的F1值为96.38%,与jieba分词器、BiLSTM-Softmax模型、BiLSTM-CRF模型、未结合词典匹配的本文模型相比，分别提升11.01、10.62、8.3、0.72个百分点，验证了方法的有效性。与单一语料相比，通用语料PKU和羊常见疫病文本数据集结合的混合语料，能够同时对畜禽疫病专业术语及疫病文本中常用词进行准确切分，在通用语料及疫病文本数据集上F1值都达到95%以上，具有较好的模型泛化能力。该方法可用于畜禽疫病文本分词。
关键词： 畜禽疫病 文本分词 预训练语言模型 双向长短时记忆网络 条件随机场
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基于实例分割技术的草莓叶龄及冠幅表型快速提取方法
《智慧农业(中英文) 》 2024 CSCD
摘要：[目的/意义]为解决高通量草莓叶龄及冠幅提取问题,提出一种基于移动式表型平台和实例分割技术的高通量表型提取方法.[方法]利用小型移动式表型平台对温室内盆栽草莓植株的俯拍图像进行数据获取,并利用改进型Mask R-CNN(Convolutional Neural Network)模型对图像进行处理,以此获取草莓植株叶龄信息.首先利用带有分组注意力模块的Split-Attention Networks(ResNeSt)骨干网络替换原有网络,从而提高图像特征信息提取精度和执行效率.在训练时,利用Mosaic方法对草莓图像进行数据增强,并且使用二元交叉熵损失函数对原本的交叉熵分类损失函数进行优化,以达到更好的植株与叶片的检测准确度.在此基础上,对训练结果进行后处理,利用标定比值对冠幅进行计算.[结果和讨论]该方法能够在ResNeSt-101骨干网络下,实现80.1%的掩膜准确率和89.6%的检测框准确率,并且能够以99.3%的植株检测正确率和98.0%的叶片数量检出率实现高通量的草莓叶龄估算工作.而模型推理后草莓植株南北和东西向冠幅测试值与真实值相比误差均低于5%的约占98.1%.[结论]该方法有着较高的鲁棒性,能够为智慧农业下高通量植物表型获取与解析工作提供技术支持.
关键词： 移动式表型平台 实例分割 草莓表型 叶龄统计 冠幅 Mask R-CNN ResNeSt
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捕食者对长额象鼻溞形态及种群密度的影响
《水产科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究在捕食者诱导下长额象鼻溞的表型形态及种群密度变化，使用近邻剑水蚤作为捕食者，长额象鼻溞作为被捕食者，设滤液组（信息素）和接触组（物理刺激）2个处理组，分析不同处理对长额象鼻溞种群数量、个体大小、钩角型占比及各形态特征的绝对长度和相对长度的影响。试验结果显示，长额象鼻溞的种群密度在接触组中略微降低（P＞0.05）,但在滤液组显著上升（P＜0.05）,较对照组增加了25.06%。2种处理下长额象鼻溞的形态均有一定变化，但近邻剑水蚤物理刺激更易使长额象鼻溞发生表型形态改变。接触组中小个体（体长300～＜400μm）和大个体（体长≥400μm）等级的长额象鼻溞体长、体高、第一触角长和壳刺长的绝对长度均比对照组显著增长（P＜0.05）。接触组中第一触角和壳刺的相对长度增长极显著（P＜0.01）,而滤液组中差异不显著（P＞0.05）。接触组中钩角型个体占比有所降低，但较对照组差异不显著（P＞0.05）。试验结果表明，近邻剑水蚤物理刺激更易诱导长额象鼻溞发生形态变异，但种群密度变化在信息素诱导下更显著，该结果可为水域生态系统的群落结构研究提供一定的理论数据参考。
关键词： 长额象鼻溞 近邻剑水蚤 形态可塑性 种群密度 信息素
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大肠杆菌肠菌素对空肠弯曲菌的促生长作用研究
《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】调查鸡肠道内大肠杆菌分泌肠菌素的水平，以及其对空肠弯曲菌的促生长作用。【方法】利用间接竞争ELISA（ic-ELISA）方法检测临床分离的30株鸡肠道大肠杆菌分离株的肠菌素产量；利用λRed同源重组系统构建大肠杆菌entB基因缺失突变株，并用ic-ELISA方法测定大肠杆菌亲本株和突变株的肠菌素产量；检测亲本株和突变株在不同限铁培养基中的生长曲线；将大肠杆菌亲本株和突变株培养上清接种空肠弯曲菌，探究大肠杆菌肠菌素对空肠弯曲菌生长的影响。【结果】30株鸡肠道大肠杆菌分离株分泌肠菌素水平介于11～126μmol/L之间。利用λRed同源重组系统成功构建2株大肠杆菌entB基因缺失突变株。定性结果显示，大肠杆菌亲本株在CAS培养基中产生黄色晕圈，而entB基因缺失株不产生晕圈。ic-ELISA检测结果显示，亲本株分泌肠菌素浓度为100～150μmol/L,而基因缺失株未检测出肠菌素。大肠杆菌亲本株和entB基因缺失株在富铁培养基中生长无显著差异（P>0.05）,在限铁培养基中达到平台期的D600nm值分别为0.6和0.3。促生长试验结果显示，大肠杆菌亲本株培养上清接种空肠弯曲菌24和36 h,菌落数分别为7.8和8.2 lg CFU/mL,而entB基因缺失株培养上清接种后菌落数分别为7.0和7.3 lg CFU/mL。【结论】大肠杆菌具有分泌肠菌素的能力，且其在限铁环境下能促进空肠弯曲菌的生长，试验结果为深入研究肠菌素介导的肠道细菌之间的相互作用奠定基础。
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红蓝光补光对设施番茄生长发育及荧光特性的影响
《中国农业气象 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：在全人工光型植物工厂中以番茄品种′Micro Tom′为试材，采用供光模式可调的LED灯为光源，以LED纯白光为对照，分别采取纯红光、纯蓝光、红蓝混合光、红蓝交替光的不同供光模式的红、蓝光作为补充光，探究不同补光模式对设施番茄生长发育及荧光特性的影响。结果表明：（1）所有处理下番茄植株生长指标和果实重量均有一定程度提高，补光对叶绿素荧光的动态变化影响显著，纯红光补光对番茄植株的株高、茎粗、叶面积和产量的增加影响最大，红蓝光1h或6h间隔交替补光显著促进了叶绿素含量的增加和PSII光合性能的提高。（2）在番茄营养生长期，纯红光补光处理下番茄株高的相对生长率和绝对生长率分别较对照增加106.8%和60%，茎粗相对生长率和绝对生长率分别较对照增加50%和80%。播种后44d，纯红光补光处理下番茄植株叶面积较对照增加92.1%。（3）在番茄生殖生长期，与对照相比，播种后83d纯红光补光处理下番茄植株坐果数增加73.6%，番茄果实的横、纵径和体积分别增加34.4%、35.3%和129.6%。（4）与对照相比，播种后44d红蓝光以1h或6h间隔交替补光处理下番茄叶片叶绿素含量分别增加30.3%和31.8%。播种后83d红蓝光以1h或6h间隔交替补光处理后番茄植株的性能指数(PIABS)分别较对照提高100%和30%，红蓝光以1h或6h间隔交替补光处理后PSII的电子传递效率（ETo/CS）分别较对照增加16%、23%。综上，纯红光补光可有效促进设施番茄的生长发育，以1h或6h间隔交替红蓝补光显著影响番茄荧光特性。未来可根据不同生产目标，选择最适合的补光模式。
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基于eDNA技术的密云水库鱼类群落结构及生态位变化分析
《大连海洋大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究南水北调中线工程蓄水后新水域环境对鱼类群落的影响，采用eDNA宏条形码技术（environmental DNA metabarcoding）首次对密云水库鱼类群落结构及多样性的时空变化特征进行了分析，并结合生态位宽度Shannon-Winner（Bi）和重叠Pianka指数(Qik)研究了鱼类种群间的相互作用、共生共存及生态位分化的响应过程。结果表明：本次调查密云水库共检出86个鱼类物种eDNA信息，隶属14目21科68属，有3个鱼类eDNA信息仅注释到科、属级分类水平；鱼类主要栖息于水库底层（61.63%）,以肉食性（43.02%）和杂食性（26.74%）摄食类型为主；PCoA分析显示，密云水库各采样点鱼类群落结构无显著性差异（P＞0.05）,Alpha多样性各项指数也无显著性差异（P＞0.05）;主要鱼类生态位宽度为1.15～9.25,均为中生态和广生态位种，其中，生态位重叠指数Qik＞0.6的种对有517对，约占总种对数的14.15%;与历史资料相比，鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Aristichthys nobilis）、鲫（Carassius auratus）、鲂（Megalobrama terminalis）和鲤（Cyprinus carpio）等增殖放流鱼类仍为水库主要经济鱼类。研究表明，蓄水后营底栖、以肉食性和草食性为主要生活策略的水库鱼类对环境的适应能力较弱，且彼此之间竞争明显。
关键词： 密云水库 鱼类群落结构 多样性 生态位变化 南水北调
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手持式黄油桃可溶性固形物可见近红外光谱检测设备研制
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：桃在鲜果市场中占有重要份额。可溶性固形物含量（soluble solid content,SSC）是衡量桃品质的重要参数，是挑选优质桃以及预测最佳采摘时期的重要决策依据。该研究开发了一款基于可见近红外光谱技术的手持式黄油桃SSC无损检测设备。该设备的硬件系统主要由微型光谱仪、卤素灯、OLED显示屏、微控制器以及自主设计的驱动电路组成。为了评估所开发设备的检测性能，采用北京平谷区种植的黄油桃作为样品进行验证。首先，获取校正集样品在680～940 nm范围内的可见近红外光谱，经5点平均平滑和最大值归一化对光谱预处理建立黄油桃SSC偏最小二乘回归模型并用于预测集样本的SSC分析，预测相关系数和均方根误差分别为0.947和0.728%，单果检测时间不超过2 s。为了提高模型精度和稳定性，将校正集和预测集合并后作为新的校正集进行建模，并将重新构建的模型对独立验证集进行预测，SSC预测值与实测值的相关系数为0.906，均方根误差为0.732%。采用分段直接校正算法将主机模型传递到从机。经过模型传递后，从机对独立验证集SSC的预测值与实测值的相关系数和均方根误差分别为0.865和0.919%。该手持式SSC检测设备可将SSC预测数据以蓝牙方式传输到手机客户端，借助手机定位功能，在地图上实现黄油桃SSC空间可视化分布。研究结果表明，该手持式SSC无损检测设备可以实现黄油桃SSC的准确测量，借助模型传递算法实现了模型在不同设备间的有效传递，避免了重复建模，可为该设备批量生产节约大量成本，具有广阔的应用前景。
关键词： 无损检测 模型 可见近红外光谱 可溶性固形物 黄油桃
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养鸡场空气微生物污染及工人呼吸暴露风险
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：动物养殖场是空气环境微生物污染的重要来源，然而目前关于养殖场空气中微生物污染特征的时间规律少有报道.针对以上情况，以蛋鸡场为例，采用16S r RNA基因扩增子测序分别对养殖场空气和粪便环境中细菌分布特点及呼吸暴露展开为期80余周的研究.结果表明，空气和粪便样本中16S r RNA含量范围分别在6.08×10~5～4.90×10~6 copies·m-3和4.27×10~8～1.15×1010copies·g-1之间.空气中细菌浓度的平均值在冬季显著高于夏季，而生物多样性则呈现相反趋势.蛋鸡场空气与粪便中的优势细菌门均为厚壁菌门（Firmicutes）.在所调查时间内，空气中前3个优势菌属的种类较为稳定，依次为乳杆菌属（Lactobacillus）、拟杆菌属（Bacteroides）和栖粪杆菌属（Faecalibacterium），而粪便中优势菌属则随养殖时间的增加波动较大.空气和动物粪便中细菌和致病菌群落结构的相关性均不显著，但不同介质中两种目标微生物的含量均显著相关.粪便中细菌的气溶胶化指数随养殖时间的增加而呈上升趋势，而致病菌趋势相反.其中，瘤胃菌科torques属（[Ruminococcus]＿torques＿group）、拟杆菌属（Bacteroides）和栖粪杆菌属（Faecalibacterium）为最易发生气溶胶化的前3个致病菌属.养鸡场工人的细菌呼吸暴露具有季节性差异，其中细菌和致病菌摄入量的平均值分别为2.54×10~7 copies·d-1和2.87×10~5 copies·d-1.研究结果将为系统评估养殖场空气微生物的污染特征和潜在健康风险，对以及制定相应的职业暴露行业标准和防控措施提供科学依据.
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野牛草雌、雄株对干旱胁迫的生理响应差异
《草业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：野牛草(Buchloe dactyloides)是草坪草种中少有的雌雄异株植物，分析野牛草雌雄株抗旱差异性，为雌雄异株植物生理差异研究提供理论基础。本研究采用‘Texoka’品种野牛草作为试验材料，使用雌、雄株的克隆分株扦插繁殖，成坪后进行3种干旱胁迫处理：对照处理(田间持水量在90%,CK)、半干旱处理(田间持水量50%,H)、干旱处理(田间持水量30%,D)。结果表明，随着干旱程度的增加，野牛草雌株和雄株的株高、生物量、根冠比、叶片相对含水量以及叶绿素荧光参数的变化不显著(P> 0.05)；丙二醛含量和脯氨酸含量与干旱程度均呈正相关关系，且雌株含量显著大于雄株(P <0.05)。野牛草雌株超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶活性在干旱处理时显著大于雄株。此外，雌、雄株之间的抗氧化酶活性变化并不一致，在同一水分条件下雌株的抗氧化酶活性显著大于雄株，表明野牛草雌株相对于雄株具有更强的清除活性氧能力。双因素分析结果和主成分分析结果也表明野牛草响应干旱胁迫存在明显的性别差异，隶属函数分析发现，野牛草雌株的抗旱性综合评价高于雄株。综上，野牛草雌、雄株对干旱胁迫的响应存在性别差异，且野牛草雌株的抗旱性强于雄株。
关键词： 野牛草 雌雄异株 性别差异 抗氧化酶 抗旱性 隶属函数
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