科研产出
木薯叶黄酮醇检测方法优化及其含量比较分析
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：木薯叶富含丰富的黄酮醇类物质,高效的提取和分析方法可为获取木薯叶黄酮醇提供至关重要的评价技术.本研究旨在优化木薯叶中 4 种黄酮醇物质(杨梅苷、芦丁、烟花苷和水仙苷)的提取和检测方法,以及分析不同木薯品种、采收期和成熟度对这些黄酮醇含量的影响.结果表明:使用 50%乙醇水溶液,料液比为 1∶50(g/mL),超声提取温度 50℃,超声提取时间 60 min可有效提取木薯叶中的 4 种黄酮醇;不同的C18 色谱柱配备HPLC-DAD能有效分离木薯叶中的 4 种黄酮醇;方法验证结果显示,4 种黄酮醇在一定浓度范围内线性相关性良好,R2 分别达到 0.9999、0.9999、0.9999 和 0.9998;检出限在 6.0~10.0 mg/kg之间;定量限在 20.0~32.0 mg/kg之间;检测方法系统适应性较好,保留时间和峰面积变化相对标准偏差(RSD)均小于 1%;样品日内、日间和月内稳定性较好,含量变化 RSD 在0.44%~3.57%之间,平均加标回收率在 92.68%~109.14%之间,RSD均小于 6.0%.利用建立的提取和分析方法,分析了30 个木薯种质中 4 种黄酮醇含量,芦丁和烟花苷含量占 4 种黄酮醇总量的 93.50%~99.30%,其含量高低由芦丁和烟花苷决定,但品种间决定黄酮醇总含量高低的相关性顺序为芦丁>水仙苷>烟花苷>杨梅苷;木薯种质的不同采收期和不同成熟度叶片中黄酮醇分析表明,在多数木薯种质中,第 270 天采收的芦丁、烟花苷和水仙苷含量高于第 180 天,杨梅苷因品种而异;不同木薯种质(除SC09 外)幼叶期的杨梅苷、芦丁和烟花苷含量均高于嫩叶期和成熟期;成熟期(除花叶木薯)水仙苷含量均高于幼叶期和嫩叶期.本研究结果可为木薯叶黄酮醇物质的开发利用(原料的选择、质量控制等方面)提供评价技术和依据,也为揭示木薯叶黄酮醇物质积累规律奠定基础.
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剑麻滴灌施肥技术研究
《热带农业工程 》 2023
摘要：目前，在剑麻生产中应用管道（水肥滴灌等）施肥技术的不多，通过管道源源不断地供给剑麻水分、养分，可获得显著的经济、社会及生态效益。研究发现，应用水肥滴灌技术，剑麻肥料投入量是常规栽培的40%左右，有效降低了化肥的投入，提高肥效；同时缓解土壤酸度，改善土壤环境，减轻农工劳动强度；每667 m~2剑麻增产1 t。
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橡胶树未授粉胚珠愈伤组织乳管细胞的鉴定及分化研究
《热带农业科学 》 2023
摘要：乳管是橡胶树合成和贮存胶乳的场所.目前尚不清楚橡胶树未授粉胚珠来源的愈伤组织是否存在乳管细胞及其分化情况.本研究通过组织化学法、免疫组织化学法、分子生物学法证实未授粉胚珠愈伤组织中存在乳管细胞.RT-PCR结果显示,小橡胶粒子蛋白(SRPP)、橡胶延伸因子(REF)基因均能从未授粉胚珠愈伤组织cDNA中扩增出,Blast比对发现,它们的序列与已知的橡胶树树皮胶乳表达的基因序列相一致,进一步证实未授粉胚珠愈伤组织存在乳管细胞,且其功能与树皮乳管细胞相似.培养基中添加低浓度的茉莉酸(JA)能促进未授粉胚珠愈伤组织乳管细胞分化,而高浓度的JA会抑制其分化,JA浓度以 1 mg/L效果最佳.橡胶树未授粉胚珠愈伤组织乳管细胞分化依赖于基因型.本研究结果为橡胶树未授粉胚珠愈伤组织可作为研究乳管分化机制的模型提供实验依据,对促进乳管分化机制研究具有一定意义.
关键词： 橡胶树 未授粉胚珠愈伤组织 乳管细胞分化 茉莉酸 研究模型
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基于RNA-seq的香蕉枯萎病菌Cat1基因敲除突变体分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究通过RNA-seq技术对Δcat1突变体菌株和Foc4野生型菌株的转录组进行了比较分析。为探明Cat1基因敲除后对香蕉枯萎病菌转录组的影响。预测到新转录本2 354个，其中能够预测到基因功能的有1 095个。Cat1基因敲除后，敲除突变体的基因表达相较于野生型菌株发生很大变化。差异表达基因GO功能富集发现，差异基因表达主要体现在蛋白复合物、细胞质组分、细胞蛋白代谢过程、ATP结合和转运活性等相关方面。KEGG分析发现，敲除突变体与野生型菌株的差异表达基因主要集中在核糖体合成、RNA转运，香蕉处理后差异表达基因集中在抗生素生物合成、次生代谢物生物合成等通路。Cat1基因敲除后，一些能量转运酶、加氧酶、氨基酸转移酶活动加强，一些激酶、氧化酶、蛋白酶受香蕉诱导活性增加。Cat1的敲除导致多种糖转运蛋白的大幅下调表达，且大大影响锌脂蛋白和细胞周期蛋白等表达，从而对菌株生命活动和致病力产生影响。Cat1敲除后，其他过氧化氢酶类的表达量补偿性增加，但催化生成过氧化氢的SOD表达也增加，可能是敲除突变体致病力减弱的原因之一。本研究为进一步揭示香蕉枯萎病菌的致病机理提供理论依据。
关键词： 过氧化氢酶 敲除突变体 转录组测序 尖孢镰刀菌古巴专化型 基因表达
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基于深度学习网络实现番茄病虫害检测与识别
《中国农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为利用计算机或人工智能技术协助番茄病虫害防治，以存在病虫害侵害问题的番茄植株图像为研究对象，针对番茄病虫害目标小而密的特点提出基于Swin Transformer的YOLOX目标检测网络，用于精确定位图像中的病虫害目标，并采用基于经典卷积神经网络构建的旋转不变Fisher判别CNN分类网络，以此提高病虫害分类的准确率。结果表明：1)将测试结果与传统的目标检测模型和分类模型作对比，基于Swin Transformer的YOLOX网络在番茄病虫害测试集上的精确度比Faster R-CNN和SSD分别高了7.9%和9.5%,旋转不变Fisher判别CNN对病虫害类别的识别准确率与AlexNet、VGGNet相比分别提升了8.7%和5.2%;2)与基于Transformer的目标检测模型DETR和近年来新兴的图像分类模型Vision Transformer（ViT）在番茄病虫害测试集上的结果相比较，本研究的检测和分类方法也存在优势，病虫害检测精度和分类准确率分别提高了3.9%和4.3%。此外消融试验也证明了本研究方法改进的有效性。总之，本研究所构建的网络在番茄病虫害的目标检测和分类识别方面的性能优于其他网络，有助于提升番茄病虫害的防治效果，对计算机视觉在农业领域的应用具有重要意义。
关键词： 深度学习 病虫害识别 Swin Transformer Fisher判别 番茄
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菠萝园养分管理技术
《果树实用技术与信息 》 2023
摘要：1菠萝园化学养分施入量的确定菠萝形成1000千克经济产量所需要吸收的N、P2O5、K2O的量分别为6、2、12千克.在传统施肥方式和中等土壤肥力条件下,考虑到肥料利用率及土壤本身供肥量等因素,将目标产量定位在2000千克/亩经济产量,每亩果园所需要施入的N、P2O5、K2O的施入量分别定为30、12、50千克.在此基础上将土壤肥力简单划分为低、中、高3个等级,施肥方式设定为传统施肥和水肥一体化施肥(表1).土壤肥力判断不明确的情况下,按照中等肥力进行施用.
关键词： 水肥一体化 肥料利用率 目标产量 施入量 养分管理 传统施肥 施肥方式 土壤肥力
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不同尺寸改性果胶基磁性微球的制备及对Pb2+吸附性能的研究
《材料导报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：本工作以乙二胺改性果胶为基质,将其与海藻酸钠、Fe3O4进行复配,采用微胶囊造粒仪制备了不同尺寸(750um、540um、400 μm、100um)的改性果胶基磁性微球.通过红外光谱、热重分析、扫描电子显微镜和显微镜分析对样品进行了表征,并研究了不同尺寸的改性果胶基磁性微球对Pb2+的吸附性能.结果表明,100 um的改性果胶基磁性微球达到吸附平衡仅需要1 h.动力学模拟结果表明,吸附更符合准二级动力学模型,吸附速率受化学吸附控制.Langmuir模型可以较好地拟合实验结果,最大吸附容量为256.41 mg/g.解吸再生实验结果表明,100 pm的改性果胶基磁性微球经过九次解吸循环再生,去除率无明显下降.
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木薯查尔酮合酶MeCHS基因家族特征与表达分析
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：查尔酮合酶(chalcone synthase,CHS)是类黄酮合成途径的第一个限速酶,在植物花色形成、生长发育以及非生物胁迫中发挥着重要作用.为明确木薯MeCHS基因家族的特性及在木薯块根采后腐烂(PPD)中的表达,本研究利用生物信息学方法对木薯 MeCHS 基因家族成员进行理化性质、蛋白质结构等分析.采用实时荧光定量 PCR(qRT-PCR)检测MeCHS 基因在不同品种、不同组织及块根 PPD 过程中的表达情况,同时克隆并构建 3 个高表达的MeCHS基因的亚细胞定位载体并进行烟草瞬时转化以确定其定位.在木薯基因组中共鉴定出 5 个MeCHS基因家族成员,蛋白质二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主.qRT-PCR分析发现:MeCHS基因表达具有明显的组织特异性,在茎中表达水平最高;在木薯中主要表达的MeCHS基因为MeCHS1、MeCHS2 和MeCHS3,且 3 个基因随着SC8 块根贮藏时间的延长表达量逐步升高.将成功克隆得到的MeCHS1、MeCHS2和MeCHS3基因经农杆菌介导瞬时转化烟草下表皮细胞,显微观察表明 3 个基因均定位于细胞质,与预测结果相符.该研究结果可为进一步揭示木薯MeCHS基因家族的功能与提高木薯块根耐PPD能力提供理论依据.
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王草纤维的育苗效果-以橡胶树为例
《热带农业科学 》 2023
摘要：当前橡胶树育苗主要以表土为育苗基质,但存在环保性差、苗木重量大的问题.为研发橡胶树优良的育苗基质,以王草纤维作为橡胶树育苗基质,研究其育苗效果.王草植株经粉碎和发酵后,设置 2 个基质处理(纯王草基质,王草-土壤等体积混合基质),以椰糠、土壤为对照,比较了基质的含水量、速效养分、有机质、总养分和微生物数量,并测量了橡胶树苗木的生长和生理指标,以比较育苗效果.结果表明:纯王草基质的速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷和有机质都显著高于对照椰糠和土壤;纯王草基质和王草-土壤混合基质的细菌、放线菌和真菌数量显著高于对照椰糠,但显著低于对照土壤;王草-土壤混合基质培育的苗木在株高、茎干直径、接穗生物量和新长根系生物量上表现最优异;纯王草基质和王草-土壤混合基质培育的植株在叶片 N、P、K、Ca 和 Mg 营养元素含量上优于对照土壤和椰糠.综合来说,纯王草纤维基质的保水性较好,养分含量较高,王草-土壤混合的基质培育的苗木生长速度最快、苗木生理指标最好,纯王草纤维基质培育的苗木生长参数与生理指标高于对照椰糠和土壤培育的苗木.因此,王草纤维可作为优良的橡胶树育苗基质原材料.
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