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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现代设施农业供电节能技术探究
2025
摘要：科技驱动现代农业不断发展变革。设施农业作为提高农作物产量、改善作物生长环境的高效生产方式，其供电系统能耗问题逐渐受到关注。针对设施能耗问题，探索供电节能技术应用，拟实现降低能源成本、提高能源利用效率、促进农业可持续发展目标。梳理当前设施供电需求，分析风光互补供电、智能控制等节能技术原理、应用与技术实践发现，风光互补供电可有效补充设施农业用电，减少对传统能源依赖；智能控制技术可依据作物需求精准调控供电设备运行，降低能耗。供电节能技术应用，显著降低设施农业能源消耗，提升经济效益。设施农业供电节能技术不仅能实现节能减排，还可提高农业生产效益，应进一步推广和创新，以适应现代高效农业发展需求。
关键词： 设施农业 供电节能 风光互补供电 智能控制 节能减排
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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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农产品智慧供应链:内涵、关键技术与未来方向
《智慧农业(中英文) 》 2025
摘要：[目的/意义]农产品供应链智能化转型是破解传统环节信息断层、高物流成本与质量追溯难题的关键路径，对提升效率、保障质量安全及农业现代化意义重大。本文系统解析其内涵，梳理各环节技术进展并提出发展方向。[进展]详细梳理了农产品智慧供应链在生产、加工、仓储、运输、配送、销售等各环节的关键技术研究进展。生产环节集成物联网、人工智能（Artificial Intelligence, AI）与区块链技术，实现精准决策与病虫害防控；加工环节依托智能分拣、新型清洗减菌技术提升品质；仓储通过物联网监测与AI优化库存管理提高效率；运输聚焦冷链技术创新与智能调度系统优化配送时效；销售端运用大数据与AI技术驱动精准营销与库存管理，全链可溯源确保数据透明。[结论/展望]未来需加速无人化运作与信息共享平台建设，通过技术赋能提升供应链韧性，并推进精细化管理以增强国际竞争力；产业模式上应深化低碳转型，推广清洁能源、绿色包装及智能物流，对接“双碳”目标。当前技术应用仍面临数据治理、标准化不足等挑战，需政策引导建立技术规范、加大研发投入，并强化跨领域协同创新，推动智能化升级，为农业可持续发展和全球粮食安全提供支撑。
关键词： 农产品 智慧供应链 物联网 人工智能 区块链 双碳
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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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农业科技成果转化"最后一公里"问题及对策分析
《农业科技管理 》 2025
摘要：农业科技成果对提高农业生产效率、农产品质量和推动农业可持续发展具有重要作用。然而，农业科技成果在从实验室到田间地头的转化过程中面临诸多障碍，被称为“最后一公里”问题。文章阐述了农业科技成果转化的现状，分析了农业科技成果转化“最后一公里”问题的表现，如技术推广体系不完善、信息沟通不畅、农民培训不足以及政策和资金支持不到位等，并提出了完善技术推广体系、加强信息化建设与农民教育、加大政策支持与资金投入力度、促进科技成果市场化服务转化等解决农业科技成果转化“最后一公里”问题的对策与建议，以确保科技成果真正服务于农业生产和农民福祉，实现农业现代化和乡村振兴的战略目标。
关键词： 农业科技成果转化 “最后一公里”问题 推广体系 农民科技素质 政策支持
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基于PLC的嫁接机四工位并行控制系统设计
《中国农机化学报 》 2025 北大核心
摘要：针对现有嫁接机控制系统布线复杂、调试繁琐等问题，提出一种基于EtherCAT总线控制的嫁接机四工位并行控制方法。分析嫁接机的整体结构和工作原理，确定并行控制系统方案和硬件选型。分析各个硬件部件的组合与匹配，并进行步进电机和伺服电机的选型，优化其在工作中的表现。采用EtherCAT总线通讯协议与I/O控制设备控制步进电机、伺服电机和气动元件，实现上苗切削、对接喷胶、拢苗固化和柔性下苗模块的同步作业，并确保模块的独立运行与协调作业；通过EtherCAT总线降低布线复杂度，减少传统控制系统中线路干扰和调试工作量，同时提高系统的稳定性和实时响应能力；设计HMI人机交互界面监控设备运行状态和参数调控，HMI人机交互界面实时显示各模块的工作状态、操作员可以通过直观的图形化界面，迅速掌握设备运行情况，并进行试验验证。结果表明：嫁接效率为587株/h,嫁接成活率为94.5%,利用EtherCAT总线控制可大幅减少布线、简化调试工作。
关键词： 嫁接机 可编程逻辑控制器 总线控制 控制系统 并行作业
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基于改进CBAM-ResNet18的六安瓜片茶智能分级系统
《北京信息科技大学学报(自然科学版) 》 2025
摘要：六安瓜片茶的品质分级长期依赖人工感官评估或电化学分析方法，存在效率低和成本高等局限。针对现有加入注意力机制的神经网络模型在茶叶细粒度分类中的局限性，提出了基于改进嵌入卷积注意力模块（convolutional block attention module, CBAM）的残差网络（residual network, ResNet）模型CBAM-ResNet18的智能评级系统。首先，将CBAM-ResNet18输入层中的最大池化层替换为卷积层，在降低空间维度的同时保留更多茶叶表面微观结构细节。其次，对CBAM-ResNet18的通道数进行压缩，使模型聚焦于不同等级茶叶间差异的关键区域，在提高模型分类精度的同时实现模型轻量化。实验结果表明，在涵盖4个主流品牌、4类等级的自制六安瓜片茶数据集上，所提模型的Top-1准确率达95.0%，媲美现有主流先进注意力网络。而模型总参数量和每秒可执行的浮点运算次数较原CBAM-ResNet18分别下降约83%和30%。在同步开发的低成本便携设备上部署后，采用FP32精度的推理时间约为1.5 s/帧，量化为INT8精度后的推理时间约为0.9 s/帧，证明了系统在六安瓜片茶质检领域的应用潜力。
关键词： 六安瓜片茶 注意力机制 茶叶分级 计算机视觉 残差网络
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智慧农业新质生产力何以形成
《当代经济管理 》 2025
摘要：智慧农业是推进农业现代化、建设农业强国的重要新质生产力.文章基于马克思"机器体系"思想和TOE理论,构建了智慧农业新质生产力形成的扩展性理论分析框架,并以智慧"芜湖大米"、临颍"数字辣椒"和极飞"超级棉田"三个典型实践为例,采用多案例研究方法,揭示了不同要素背景下智慧农业新质生产力形成的内在机制与发展路径.研究发现,智慧农业新质生产力形成的先决条件是颠覆性科技创新催生的智慧农业机器体系,也是新质生产力萌芽的基础;有效市场与有为政府的高效协同则是智慧农业新质生产力形成的内核驱动力,可快速打通智慧农业科技成果向现实生产力转化的通道;新型农业经营体系是牵引智慧农业新质生产力落地生根的重要途径,带动智慧农业新质生产力全面落地发展.因此,应着重加强关键核心技术攻关,积极推进智慧农业技术与装备集成示范应用,完善农业社会化服务体系建设,加大智慧农业技术装备购置补贴力度,稳步推进智慧农业落地转化为催生农业新产业、新模式、新动能的现实新质生产力.
关键词： 智慧农业 新质生产力 机器体系 TOE理论 农业科技创新
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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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