科研产出
基于多层级特征筛选和无人机影像的冬小麦植株氮含量预测
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：氮素是冬小麦生长发育必不可少的大量元素，无人机超高分辨率影像丰富的光谱信息和纹理信息为冬小麦植株氮含量精准预测提供了重要的技术途径，但是过多变量造成了信息冗余和模型复杂的问题。针对此问题，该研究提出了一种“相关分析+共线性分析+LASSO(least absolute shrinkage and selection operator)特征筛选”的多层级植株氮含量敏感特征的筛选方法，引入约束系数向量的L1正则化实现特征的稀疏性，将某些特征的系数缩小为0，基于冬小麦关键生育期（拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期）无人机影像提取的65个光谱和纹理特征，采BP神经网络（back propagation,BP）、Adaboost、随机森林（random forest,RF）和线性回归（linear regression,LR）4种机器学习算法构建了冬小麦植株氮含量预测模型。结果表明：相关分析筛选出51个通过0.01显著性检验的变量；基于共线性分析，当LASSSO正则化参数λ取值为0.08时，17个敏感特征变量被筛选。基于筛选的敏感特征变量，BP、Adaboost、RF和LR 4种算法建立的植株氮含量预测模型均达到了0.01水平差异显著性，且BP、Adaboost和RF 3种预测模型的精度具有高度的一致性，模型R~2均为0.81,RMSE分别为0.36%、0.38%和0.37%，说明该研究提出的多层级特征筛选方法不仅使得模型变得简洁，而且稳健性高，可为智慧农业氮肥精准监测、智慧管理提供技术支撑。
关键词： 无人机 冬小麦 氮素 多层级特征筛选 LASSO回归 机器学习 最小二乘回归
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不同品种猕猴桃多酚和类胡萝卜素组成的主成分分析
《食品研究与开发 》 2024 北大核心
摘要：为研究不同品种猕猴桃果实的品质特征及多酚类和类胡萝卜素组成的区别，选取12种市售猕猴桃采用直接测量法对基本品质特征（硬度、可溶固形物、可滴定酸含量）进行测定，采用高效液相色谱法测定果实的多酚和类胡萝卜素组分含量，对不同品种猕猴桃中多酚和类胡萝卜组成进行主成分分析。结果表明，12种猕猴桃果实品质特征、多酚组分含量和类胡萝卜素组分含量差异明显。海沃德果实较硬，硬度为1.10 kg/cm2，翠香可溶性固形物含量较高，为18.78%，东红可滴定酸含量较高，为1.40%，翠玉维生素C含量较高，为207.90 mg/kg。猕猴桃果实中，单体酚以（-）-原儿茶酸含量最高，（-）-儿茶素含量最低；单体类胡萝卜素以β-胡萝卜素含量最高，α-胡萝卜素含量最低；猕猴桃果实中至少含有23种多酚，6种类胡萝卜素，其中奎宁酸、芦丁是含量最高的2种多酚，含量分别在74.09～304.16 mg/kg和3.58～31.63 mg/kg。金梅、翠香、海沃德、米良1号果实中的多酚组成最为复杂，至少有25种，其中β-胡萝卜素是含量最高的类胡萝卜素，含量在1.06～41.57 mg/kg。利用主成分分析法对12个猕猴桃品种进行全面的评价，得出4个主成分因子累计贡献率为68.609%，可以反映猕猴桃品质的大部分信息，不同品种猕猴桃多酚及类胡萝卜素含量差异明显。
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农产品龙头网商对本地小农网商经营绩效的影响:引领还是挤出?
《中国农村经济 》 2024 北大核心 CSSCI
摘要：农产品电子商务被视为赋能小农户连接大市场的有效途径，龙头网商能否引领小农网商经营发展，对于推动农村数字经济包容性增长具有重要意义。本文利用180661家农产品网商2016年4月至2019年12月的线上销售数据，量化评估农产品龙头网商对本地小农网商经营绩效的影响。研究发现：一个地区农产品龙头网商的数量越多，越能带动小农网商的销售增长；调整样本范围和改变农产品龙头网商选择标准后再分别进行回归，结论依然稳健；农产品龙头网商的溢出效应发挥有赖于小农网商对其接收和转化利用的难易程度，主营生鲜类农产品和规模较大的小农网商受益更大。进一步分析表明，产业集聚环境增强了农产品龙头网商的引领作用，农产品龙头网商还有利于增加本地活跃小农网商数量，提高小农网商的经营绩效，使其农产品网络销售额显著增长。本文研究对于充分利用农产品龙头网商的示范引领作用以及推动农产品网商品牌化、标准化和规模化发展等方面提供了有益启示。
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氮硫互作对韭菜总辛辣程度及其同化关键酶的影响
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确氮硫互作对韭菜植株总辛辣程度和氮、硫素同化关键酶活性的影响，以韭菜品种‘京韭一号’为试材，采用水培模式处理，试验设定3个氮浓度（6、12和18 mmol/L）,3个硫浓度（2、4和8 mmol/L），随机区组试验，在植株生长至第7、14、21和28天这4个不同生育周期节点时分别测定韭菜叶片的酶促丙酮酸（EPY）含量及硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、ATP-硫酸化酶（ATPS）和氧乙酰丝氨酸（硫醇）裂解酶（OAS-TL）活性的动态变化。结果表明：EPY含量在植株生长至7、14与21 d时明显低于28 d；不同生育周期节点NR活性差异显著，氮硫素交互作用明显；GS活性响应程度剧烈并以植株长至28 d时水平最低；ATPS活性在植株长至7 d时水平最低且在中后期响应并不十分显著；OAS-TL活性呈现出平稳上升的趋势，但对氮硫素水平的敏感程度不及其他同化酶。韭菜发育过程中，氮素、硫素单一效应总体远低于元素间交互作用，氮硫素交互作用占据主导地位。韭菜植株硫素同化能力的提升与氮素水平密切相关，氮、硫素参与彼此的同化过程。综合考虑，建议水培韭菜营养液的氮素浓度为12 mmol/L，硫素浓度为2～4 mmol/L。该结论为水培韭菜氮、硫元素合理配施提供理论依据。
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卷丹百合LlARF12基因的克隆、表达及功能分析
《河南农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究卷丹百合珠芽发生前细胞和组织学层面的变化,讨论卷丹百合珠芽发生的内在机制.克隆生长素响应因子基因LlARF12,为解析LlARF12基因在卷丹百合珠芽发生过程中的作用机制提供参考.[方法]利用石蜡切片的方法对卷丹百合珠芽器官形成前的叶腋部位进行了组织学观测,从卷丹珠芽形成过程的转录组中筛选得到参与珠芽发生的关键基因LlARF12,克隆得到其编码区(CDS)序列,利用生物信息学软件对其进行分析预测,通过qRT-PCR对不同时期、不同种与品种的百合组织中的LlARF12基因进行表达模式分析,并通过VIGS技术对卷丹种球进行LlARF12基因沉默,从而验证其基因功能.[结果]克隆获得LlARF12基因长度为2 346 bp,编码781个氨基酸;qRT-PCR结果显示,LlARF12在珠芽发生的小白点时期表达量显著低于未发生珠芽时期、在S1时期植株茎秆上部表达量显著低于茎秆下部、在能够自然发生珠芽的百合品种中表达量显著低于其他百合品种;沉默LlARF12基因导致卷丹珠芽发生时间提前,且发生的珠芽数量增多.[结论]在卷丹百合珠芽发生的S1时期之前,腋生分生组织已经开始启动,此处靠近表皮的薄壁细胞层数增加、细胞核堆积,并且逐渐产生成熟的维管组织.LlARF12在卷丹百合不能发生珠芽的组织部位和时期的表达量普遍更高,推测其在珠芽发生过程中可能发挥转录抑制作用,通过VIGS技术进行的基因功能验证证明了LlARF12对珠芽发生的抑制作用.
关键词： 卷丹百合 珠芽 LlARF12基因 表达分析 病毒介导的基因沉默
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控释掺混肥对夏玉米氮肥利用效率和气态氮损失的影响
《农业环境科学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为阐明控释掺混肥对夏玉米产量、氮肥利用效率和气态氮损失的影响,本研究以郑单958为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(CRBF30)和含50%控释尿素的控释掺混肥(CRBF50)共5个处理,对比分析了不同处理的夏玉米产量、氮肥利用效率和气态氮损失(氨挥发和N2O排放)的差异.结果发现,控释掺混肥(CRBF30和CRBF50处理)较FFP处理夏玉米增产1.4%~2.9%(P>0.05),在减氮和一次性施肥的条件下实现了夏玉米稳产.与FFP处理相比,CRBF30和CRBF50处理的氮肥吸收利用率分别提高了8.4个和11.1个百分点,其中CRBF50处理差异显著(P<0.05);氮肥偏生产力分别提高了8.87 kg·kg-1和9.86 kg·kg-1(P<0.05).与FFP处理相比,控释掺混肥(CRBF30和CRBF50处理)的氨挥发强度和累积氨挥发损失分别降低71.9%~73.5%(P<0.05)和71.59%~72.66%(P<0.05),N2O排放强度和累积排放量分别显著降低了34.5%~41.4%(P<0.05)和33.7%~37.5%(P<0.05).综上,施用控释掺混肥可兼顾夏玉米稳产、氮肥高效利用并降低氮素气态损失.
关键词： 夏玉米 控释掺混肥 氮肥利用效率 氨挥发 N2O排放
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挤压处理下组织化核桃蛋白品质变化
《现代食品科技 》 2024 北大核心
摘要：作为核桃制油副产物的核桃蛋白是一种优质植物蛋白，核桃蛋白高值化利用，对核桃产业可持续发展具有重要意义。该研究采用挤压法对核桃蛋白进行组织化，考察挤压工艺参数对组织化核桃蛋白色泽、质构特性和组织化度的影响。通过采用单因素法，研究了挤压温度、水分含量、螺杆转速、喂料速度和冷却温度5个挤压工艺参数对组织化核桃蛋白的影响。根据单因素试验结果，选择挤压温度、水分含量和喂料速度三个参数为响应面实验的试验因素，以组织化度为响应值，应用响应面分析法对挤压工艺参数进行优化，得到了最优挤压工艺参数为挤压温度141℃，水分含量52.7%，螺杆转速160 r/min，喂料速度26 g/min，冷却温度65℃，此时组织化度为1.209。该研究为核桃蛋白基素肉开发奠定了基础。
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基于Real-time PCR法检测乳粉中牛源性成分定量研究
《粮油食品科技 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：基于Real-timePCR建立了乳粉中牛源性成分相对定量检测方法，并对牛的特异性引物与探针进行了特异性、灵敏度和稳定性测试。通过模拟不同浓度牛乳粉与马乳粉混合样本，根据其△Ct值的函数关系进行线性拟合进而绘制标准曲线，建立乳粉中牛源性成分的相对定量检测。结果显示，该方法的最低检测限为0.000 01 mg/mL，回收率为91.11%～119.2%，组间变异系数≤0.58%、组内变异系数≤1.44%。说明该方法在特异性与稳定性上适用于乳粉中牛源性成分及含量的掺假检测。
关键词： 牛乳粉 马乳粉 Real-time PCR 掺假检测
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芽胞杆菌JZB30-1的鉴定及其对番茄灰霉病的生防作用
《植物保护 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为获得对番茄灰霉病具有良好防效的生防芽胞杆菌，采用对峙培养、双层平板以及生防相关特性检测等方法筛选高活性拮抗菌株，根据形态学、生理生化特性及多基因测序进行菌株种类鉴定，通过离体果实和盆栽试验明确供试菌株的防病促生效果。结果表明，芽胞杆菌JZB30-1对番茄灰霉病菌等10余种植物病原真菌和细菌具有广谱抑菌活性；该菌株具有合成蛋白酶、纤维素酶、脂肽类物质，分泌铁载体、生长激素及溶磷等特性，经鉴定其为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens;菌株JZB30-1无菌发酵滤液50倍液喷施处理，对番茄果实灰霉病防效为95.0%,发酵液10倍稀释液灌根，番茄株高、鲜重分别较对照增加25.7%和28.4%。相关结果为利用解淀粉芽胞杆菌JZB30-1进行番茄灰霉病生物防治提供理论依据。
关键词： 番茄灰霉病 解淀粉芽胞杆菌 抑菌活性 功能基因 生物防治
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玉米N-乙酰转移酶ZmNAT1基因响应非生物胁迫的功能分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：GNAT (Gcn5-related N-acetyltransferase)家族蛋白在调控植物生长发育和响应逆境胁迫等过程中发挥着重要作用。目前GNAT家族基因在多个物种中的生物学功能已有报道,但在玉米(Zea mays L.)中的功能验证研究却很少。探究玉米GNAT家族基因的功能,不仅能丰富我国的玉米育种基因资源,同时也可为玉米的新种质资源创制提供重要依据。本研究克隆了Zm NAT1基因(Gene ID:541936,GRMZM2G123159),通过生物信息学分析发现,该基因CDS全长为519 bp,编码172个氨基酸,具有GNAT家族特有的保守结构域。通过对Zm NAT1基因在玉米不同时期不同组织中的表达量和不同逆境胁迫下表达模式分析发现:Zm NAT1在成熟根中的表达量最高,在不同非生物逆境胁迫处理下,Zm NAT1基因均有不同程度的诱导表达。通过异源表达获得了3株独立的表达量较高的转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)纯合株系,对其进行了不同逆境胁迫处理下表型鉴定实验,结果表明,转基因拟南芥相对于野生型拟南芥有更好的表型,在盐胁迫、渗透胁迫和干旱条件下的转基因株系的根显著长于野生型,且植株较野生型植株的绿叶率和叶绿素含量均升高、丙二醛含量降低,差异均达到显著水平。由此推测,Zm NAT1基因可能参与玉米对干旱、盐等非生物逆境胁迫的应答。本研究为进一步解析Zm NAT1在玉米中的生物学功能提供了重要的参考依据。
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