科研产出
大麦HSF基因家族成员的鉴定与表达分析
《麦类作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：热激转录因子（heat shock transcription factor, HSF）家族与植物生长发育、胁迫响应密切相关。为了解大麦HSF家族成员的功能，本研究利用生物信息学方法在大麦全基因组水平进行HSF家族成员鉴定，并对其理化性质、亚细胞定位、进化关系和共线性关系及基因结构、启动子顺式作用元件、蛋白互作网络进行了分析。结果发现，在大麦中共鉴定到的29个HSF基因，HvHSF蛋白的分子量介于10.24～56.59 kDa之间，属于稳定性较差的亲水蛋白，均预测定位于细胞核。进化树将大麦HvHSF基因分为A、B、C三类；共线性分析显示，HvHSF5d和HvHSF7b为共线基因对。结构域和基因结构分析发现，亲缘关系较近的HvHSF具有相似的结构域和基因结构。启动子顺式作用元件分析发现，HvHSF启动子含有多种与生长发育以及抗逆相关的顺式作用元件。蛋白互作网络预测表明，HvHSF可能参与植物胁迫响应调节和H2O2的清除。通过大麦地下部盐、碱胁迫转录组测序结合qRT-PCR验证发现，HvHSF在盐、碱胁迫下表达存在差异。盐、碱胁迫下，HvHSF1a、HvHSF1b、HvHSF2a、HvHSF3c、HvHSF5b表达量均有所增加；HvHSF6在盐胁迫下表达量增加，碱胁迫下降低。综上，HSF家族成员可能参与大麦耐盐、碱调控。
关键词： 大麦 热激转录因子(HSF) 生物信息学 基因表达 系统进化发育
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菊苣OSC基因家族分析及环阿屯醇合酶的鉴定
《中国现代中药 》 2025 CSCD
摘要：目的:对菊苣 2,3-氧化鲨烯环化酶(OSC)基因家族进行鉴定及生物信息学分析,并对菊苣OSC基因家族中的环阿屯醇合酶进行克隆和功能验证.方法:基于菊苣全基因组数据,利用同源比对及保守结构域筛选策略,鉴定出菊苣OSC基因家族成员并进行生物信息学分析,结合系统进化分析与关键功能位点预测,筛选出菊苣环阿屯醇合酶,通过聚合酶链式反应克隆菊苣环阿屯醇合酶,通过气相色谱-质谱法(GC-MS)检测烟草瞬时表达的蛋白质产物,验证菊苣环阿屯醇合酶的功能.结果:鉴定出菊苣中含有 12 个OSC基因家族成员,分布于 6 条染色体,编码蛋白含 696~799 个氨基酸,并且均含有PLN03012 superfamily保守结构域,所有成员都具有多种激素、非生物胁迫和生长发育响应元件,系统进化分析将菊苣OSC基因家族分为 2 个亚家族,鉴定出菊苣的环阿屯醇合酶,命名为CiOSC3,验证其具有环阿屯醇合酶活性.结论:鉴定并系统分析了菊苣OSC基因家族基因,鉴定到 1 个有活性的环阿屯醇合酶CiOSC3.
关键词： 菊苣 2,3-氧化鲨烯环化酶 生物信息学分析 环阿屯醇合酶
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转录组及代谢组关联分析解析西南草莓果实中关键生物活性物质形成机制
《植物遗传资源学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：西南草莓（Fragaria moupinensis）为我国特有的四倍体草莓，果实兼具食用和药用价值，但目前为止，关于西南草莓生物活性物质的研究相对较少。本研究通过代谢组及转录组，挖掘西南草莓果实中关键生物活性物质，并探究其在果实成熟过程中的变化规律，解析其合成分子机制。代谢组分析表明，ABC转运器、苯丙烷生物合成、半乳糖代谢、黄酮和黄酮醇生物合成等代谢调控通路参与西南草莓果实成熟代谢调控，并且西南草莓果实成熟过程中桑色素、萹蓄苷、野漆树苷、山柰酚3-O-半乳糖苷、圣草枸橼苷、染料木黄酮等多种具有抗氧化、抗炎活性的类黄酮、黄酮醇、黄酮、黄烷酮、异黄酮类生物活性物质含量逐步上升。转录组分析表明，类黄酮生物合成、糖酵解/糖原异生、柠檬酸循环等通路参与西南果实成熟调控。转录组及代谢组关联分析表明苯丙烷代谢途径在西南草莓关键活性物质生物合成中发挥重要作用。研究结果为西南草莓药用价值开发及栽培草莓育种改良提供理论基础。
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麦田释放烟蚜茧蜂对麦蚜及天敌种群动态的影响
《中国生物防治学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis为蚜虫寄生性天敌，在我国被广泛应用于烟草、蔬菜等经济作物蚜害的生物防治，该蜂也是小麦蚜虫麦长管蚜的优势寄生蜂，在麦蚜生物防治上具有良好的应用前景。本研究于2022年在河南新乡冬小麦Triticum aestivum田麦蚜发生初期连续两次释放烟蚜茧蜂，并系统调查分析放蜂处理对麦蚜与主要天敌的种群动态以及小麦产量的影响。结果表明，与对照相比，放蜂处理对麦长管蚜的有效防控提前7～10 d左右。烟蚜茧蜂对麦蚜的寄生率在第二次放蜂后13 d和16 d分别达到70.11%和72.83%，蚜虫减退率分别达到了76.55%和91.35%，均显著提高。同时，田间放蜂显著降低了麦长管蚜第二个发生高峰期（冬小麦灌浆期）虫口（下降42.50%）。放蜂后，瓢虫数量略有下降，而食蚜蝇数量有所增加。另外，调查结果显示，放蜂处理组另一麦蚜禾谷缢管蚜的种群略高于对照组，但无显著差异。总之，人工释放烟蚜茧蜂有效克服了田间自然天敌的“滞后效应”瓶颈，提高了对麦长管蚜的防控效率，有效降低了麦长管蚜种群数量。研究结果为麦长管蚜以及以麦长管蚜为优势种的麦蚜的集成优化绿色防控技术提供重要依据。
关键词： 冬小麦 人工释放 麦长管蚜 禾谷缢管蚜 寄生率 蚜虫减退率
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基于高光谱成像的3D-WPCA-CNN模型评估花生仁含油率
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：花生种子含油率的快速、无损和精准预测对于加速育种过程以及满足食品工业需求具有重要意义。该研究提出了一种结合自定义加权平均池化和通道注意力机制的三维卷积神经网络（3D weighted pooling and channel attention convolutional neural network,3D-WPCA-CNN）模型。为了提高单粒花生种子含油率的预测精度，提出了一种加权平均池化层，该层通过引入可学习的权重参数优化池化过程。集成了通道注意力机制，能够自适应地调整每个通道的特征响应，进一步提升了对高光谱图像中重要信息的提取能力。为了验证模型的优越性，将所提方法与基于平均光谱的卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）模型进行比较。结果表明：所提3D-WPCA-CNN模型在预测含油率方面表现优异，具有较高的决定系数（R2=0.809 2）和较低的均方根误差（RMSE=1.713 1%），显著优于基于平均光谱模型（R2=0.698 3,RMSE=2.183 7%）、无注意力机制的平均池化3D-CNN模型（R2=0.721 7,RMSE=2.069 3%）以及未添加通道注意力机制的加权平均池化3D-CNN模型（R 2=0.738 4,RMSE=2.005 9%）。此外，该3D-WPCA-CNN模型的相对预测偏差（RPD=2.338 9）较好，进一步证实了其可准确预测花生含油率。该研究可为基于高光谱图像的作物籽粒组分预测提供高维度建模思路，对精确预测花生等农作物的品质特性具有重要的实践价值。
关键词： 花生仁 高光谱图像 含油率 通道注意力机制 3D卷积神经网络
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施肥处理对林下菊苣生产和土壤特性的影响
《草业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：林下优质饲草丰产栽培是构建环境友好型林草禽复合生态种养模式的重要技术环节.本研究采用随机区组试验设计,在枫树(Acer palmatum)林下建植菊苣(Cichorium intybus)草地并设置2个氮磷钾复合肥梯度[270 kg·hm-2(F1)和240 kg·hm-2(F2)]配施2种农林废弃物发酵沤制的液体堆肥茶7 L·m-2[香菇菌渣+鸡粪发酵液体堆肥茶(Y1)和香菇菌渣+鸡粪+农林枯枝落叶堆肥茶(Y2)],共6种不同施肥处理(F1Y1、F1Y2、F2Y1、F2Y2、Y1、Y2),以不施肥(CK1)和单施氮磷钾复合肥300 kg·hm-2(CK2)为对照,探究复合肥与液体堆肥茶配施对林下菊苣草产量和营养品质及土壤特性的影响.结果表明:与CK1、Y1和Y2处理相比,CK2处理下菊苣全年鲜草产量分别显著提高66.00%、60.71%和68.90%(P<0.05),全年干草产量分别显著提高61.20%、49.36%和57.71%(P<0.05),而CK2与F1Y1处理间各茬次和全年产量无显著差异(P>0.05).不同配比组合施肥处理对林下第1茬和第2茬菊苣草的粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量影响趋势较为一致,CK2处理下第1茬和第2茬菊苣草相对饲喂价值(RFV)分别较CK1显著提高53.90%和52.68%(P<0.05),CK2和F1Y1处理下第2茬草RFV值较CK1显著提高57.93%和55.70%(P<0.05).CK2和F1Y1处理与其他施肥处理相比,均可有效提高0-10 cm和10-20 cm 土层土壤有机质、碱解氮、全磷和全钾含量.CK2与F1Y1处理较其他施肥处理可获得更高的菊苣草产量和RFV值,其中单施2种液体堆肥茶Y1和Y2处理间比较,香菇菌渣+鸡粪发酵的液体堆肥茶对菊苣草产量和营养品质及土壤营养成分的提升效果较好.
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不同干燥方式对5种无花果干营养成分、抗氧化活性和挥发性成分的影响
《食品工业科技 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：不同干燥方式可能会导致无花果颜色和质地的改变，加速其营养物质的流失。本文以5个无花果品种（‘波姬红’‘金傲芬’‘中紫’‘青皮’和‘新疆早黄’）为研究对象，通过气质联用（gas chromatography-mass spectrometry,GCMS）结合电子鼻技术对无花果在热风干燥（60℃）和真空冷冻干燥处理的营养、抗氧化活性和挥发性成分进行表征。结果显示：干燥方式对5种无花果营养成分的影响差异显著，其中，‘中紫’受干燥影响的颜色变化程度最小。热风干燥处理增加了5种无花果的总酸，以‘波姬红’和‘金傲芬’的总酸增加最多。冷冻干燥处理‘新疆早黄’的抗氧化活性较高，其总黄酮保留率比其热风干燥高了47.83%，还原力显著增高（P<0.05），总酚含量为44.82 mg GAE/g。电子鼻结果的整体区分度较好。5种无花果干共检测出85种挥发性成分，其中，‘波姬红’的挥发性成分受干燥方式影响最小，均以醛类为主。‘金傲芬’和‘中紫’的鲜样酮类经热风干燥处理转化为醛类，以苯甲醛和己醛为主。‘青皮’和‘新疆早黄’的鲜样酮类经热风干燥处理转化为醇类，均以苄醇为主，具有茉莉花香等香味。综上所述，冷冻干燥‘新疆早黄’的营养和抗氧化性保留最好，而‘波姬红’的挥发性成分受干燥方式影响最小。本研究可为筛选生产无花果果干的干燥方式以及适宜加工品种提供一定的科学依据和参考。
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基于高分7号遥感影像的北京五环内城市公园绿地空间格局研究
《西北林学院学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：城市公园绿地建设可以提高城市环境质量，改善城市生态环境。本研究以2021年高分7号(GF-7)卫星遥感影像为数据源，利用深度学习算法，结合公园兴趣点信息、道路数据等其他辅助数据，完成对北京市五环内公园绿地信息的高精度提取，并从公园绿地基本数量特征和景观格局2个方面进行分析。结果表明：1)五环内202个城市公园整体分布密度呈现“北多南少、外多内少”的格局；公园绿地分布模式为聚集型模式。2)从公园绿地基本数量特征来看，五环内公园绿地基本数量特征整体较好，但蓝色空间不足，除颐和园、北海公园、圆明园等历史名园拥有较大面积水体外，其他公园水体面积整体较小。3)从景观格局角度分析，五环内各公园整体破碎化程度较高，各公园绿地景观各斑块连通度较好，但是丰富度和均匀度较低，公园绿地景观格局仍有较大提升空间。建议北京市在城市规划中增加公园数量与绿地面积；依托历史文化要素，增强空间连通性；以水脉为核心统筹城市生态空间布局。
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有机替代对砂姜黑土小麦季温室气体排放及净增温潜势的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：有机替代增碳固汇潜力较高,然而土壤类型和气候特点对有机替代固碳降温效果影响较大,对兼顾典型土壤区作物产量和减排效果的适宜有机替代比例还缺乏针对性研究.基于此,本文以砂姜黑土为研究对象,设置不施肥(CK)、优化施氮(OPT)及不同有机(鸡粪)替代(1/4M、1/2M、3/4M和M)6个处理,开展两年土壤增汇试验,并在第2年监测小麦季两次施肥期温室气体(GHGs)排放.结果显示,砂姜黑土农田土壤有机碳随着有机替代比例的升高呈显著增加趋势,但年均固碳率(SOCSR)的增加幅度有所下降;关键温室气体N2O的累积排放量随着有机替代量的增加呈先增加后减少的趋势,尤其1/4M处理N2O的累积排放量最高,其次为OPT和1/2M处理,而CK和M处理的N2O累积排放量最低;CH4累积排放量除1/4M处理最低和OPT处理最高外,其余处理差异不显著,且整体不高.综合N2O、CH4和SOCSR,发现高量有机替代(M)的农田净增温潜势(Net-GWP)为-5 097.6 kg(CO2_eq)·hm-2,显著低于其他处理,其次为3/4M和1/2M处理,分别为-3 523.1和-2 541.7 kg(CO2_eq)·hm-2,而OPT和1/4M处理的Net-GWP相对较高,分别为-879.1和-501.1 kg(CO2_eq)·hm-2,显著高于其他处理(CK除外),Net-GWP随着有机肥从无到全量替代呈先增加后降低的趋势.此外,小麦基肥期N2O排放和CH4吸收量显著高于追肥期,其中基肥期N2O排放占总排放量的58.1%~66.7%,基肥期CH4吸收占总吸收量的55.3%~60.0%.不同有机替代处理中1/2M处理小麦产量最高,其次为1/4M处理,再次为3/4M和OPT处理,而全替代(M)和CK的产量最低.折中小麦产量和Net-GWP,本研究认为50%鸡粪替代短期施用既可以维持砂姜黑土小麦产量,也可实现较明显的固碳减排效果,是砂姜黑土麦田综合经济和生态效益的最佳替代比例.
关键词： 有机替代 温室气体 土壤固碳效率 砂姜黑土 田间增温潜势 产量效益
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基于现场试验的大尺寸圆形养殖池水动力特性
《中国水产科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：陆基圆池循环水养殖模式因具有节水、环保及运行成本低等优势,已成为现代水产养殖的重要发展方向,如何使池内残饵粪便快速聚集与排出是其面临的重要问题.本研究设置 3 种气提推水器布设角度(θ=0°、20°、45°)、7 种布设数量(n=2、3、4、6、8、10、12),通过现场试验研究气提推水器布设参数对池内流场分布的影响.利用声学多普勒流速仪测量池内表、中、底 3 层(h=30 cm、60 cm、90 cm)的流场分布,结合平均流速(vavg)和均匀系数(U)定量分析池内水动力特性.结果表明:(1)布设角度显著影响池内流场分布,当布设角度θ=0°、布设数量n=12时,平均流速为0.036 m/s,均匀系数为0.18,池中心低流速区面积占比较大,水体混合效率低;当布设角度增至45°后,低流速区面积显著减小,平均流速为 0.051 m/s,均匀系数 U为 0.29,流场均匀性最优.(2)当布设角度 θ=45°、布设数量 n>2 时,气提推水器数量的增加对池内流场分布无显著影响.调整气提推水器布设角度比改变布设数量更能有效改善池内水动力特性.本研究结果可为大型陆基圆池内气提推水器的工程布设提供理论依据.
关键词： 陆基圆池 气提推水器 水动力特性 平均流速 均匀系数
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