科研产出
基于土壤高光谱特征波段优选的盐分预测模型构建
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]土壤盐渍化导致土壤结构恶化、作物减产及生态系统退化,是威胁干旱区农业可持续发展的关键环境问题.本研究旨在利用光谱变换、波段筛选以及多种机器学习方法,构建土壤盐分预测模型,快速、准确地预测土壤盐分,为盐渍化农田的科学管理提供技术支撑.[方法]以达拉特旗农田土壤为研究对象,系统采集土壤样品并测定其电导率(EC)与光谱反射率数据.首先,采用Savitzky-Golay(S-G)滤波对原始光谱(R)进行平滑去噪,在此基础上系统开展包括倒数、对数、一阶微分、二阶微分等在内的12种光谱变换处理,以挖掘隐含光谱特征.进而,分别采用相关性分析(CA)和最小角回归(LAR)方法进行特征降维,并结合竞争性自适应重加权采样(CARS)算法进一步筛选敏感特征波段.最后,基于优选特征分别构建偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)、反向传播神经网络(BPNN)和随机森林(RF)模型,通过决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)综合评价模型性能,对比特征集在不同算法中的建模效果.[结果]原始光谱经过光谱变换后,相关系数均有不同程度的提升,表明光谱变换能显著增强土壤盐分与光谱特征的相关性;在使用竞争性自适应重加权采样进行特征波段优选时,最小角回归比相关性分析具有更好的特征降维效果;倒数对数一阶微分(ATFD)结合偏最小二乘回归模型表现最优,其验证集精度为R2=0.81、RMSE=2.04 dS·m-1;不同建模方法对比显示,偏最小二乘回归模型的预测性能优于其他3种模型(反向传播神经网络/随机森林/支持向量机),表明偏最小二乘回归模型更适合该区域土壤盐分的预测.[结论]基于ATFD-LAR-CARS-PLSR的土壤盐分高光谱预测模型精度高、预测能力最优,证实了高光谱技术结合多维度特征优化可有效实现干旱区土壤盐分预测.
关键词： 土壤盐分 光谱变换 特征波段选择 相关性分析 最小角回归 竞争性自适应重加权采样
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鸡补体受体Ⅱ蛋白兔多克隆抗体制备及鉴定
《中国畜牧兽医 》 2025 北大核心
摘要：【目的】补体受体Ⅱ(complement receptor 2,CR2)与其生理学配体C3d相互作用能桥连先天性免疫反应和适应性免疫反应，放大下游信号的转导现象，显著降低抗原刺激B细胞活化的阈值，可将B细胞对抗原的敏感性提高1 000～10 000倍，对于激活B细胞及启动免疫反应至关重要。本研究旨在制备兔源鸡CR2(chCR2)多克隆抗体，为检测chCR2蛋白的表达情况提供工具，也为深入探究chCR2蛋白的功能和作用奠定基础。【方法】将pTT5-His-chCR2-ΔTM重组质粒转染至HEK293F细胞中，在真核表达系统HEK293F细胞中表达重组chCR2蛋白(His-chCR2-ΔTM),经Western blotting对蛋白表达进行分析，利用镍柱亲和层析纯化系统纯化chCR2蛋白并进行SDS-PAGE鉴定。用纯化出的chCR2蛋白免疫新西兰大白兔制备抗chCR2血清多克隆抗体；利用ELISA方法检测chCR2兔血清的效价；利用Western blotting和间接免疫荧光试验(indirect immunofluorescence assay, IFA)检测chCR2血清多克隆抗体的特异性和灵敏度。【结果】重组His-chCR2-ΔTM蛋白可在HEK293F细胞系表达，利用镍柱亲和层析法纯化得到的重组His-chCR2-ΔTM蛋白浓度为4.439 mg/mL,分子质量为45 ku。ELISA检测结果显示，chCR2血清多克隆抗体效价最高为1∶32 768 000;Western blotting和IFA结果表明，chCR2蛋白可被chCR2血清多抗体特异性识别；Western blotting检测时，chCR2血清多克隆抗体的稀释度为1∶5 000时特异性最好；IFA检测时，chCR2血清多克隆抗体最大稀释度为1∶1 600。【结论】本研究成功制备了chCR2蛋白兔多克隆抗体，该抗体效价较高且特异性较好，为后续检测chCR2蛋白及研究chCR2蛋白的功能提供了试验基础。
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氨基葡萄糖对断奶仔猪血清抗氧化、炎症指标以及肠道微生物的影响
《畜牧兽医学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：旨在研究氨基葡萄糖（glucosamine, GlcN）对断奶仔猪血清抗氧化、炎症指标以及肠道微生物的影响。试验选取250头体重相近21日龄的健康“杜×长×大”断奶仔猪，随机分为5个处理组，每组5个重复，每个重复10头猪，试验期14 d。分别饲喂基础日粮（NC组）、基础日粮+金霉素75 mg·kg-1（PC组）、基础日粮+GlcN 1 g·kg-1（G1组）、基础日粮+GlcN 2 g·kg-1（G2组）和基础日粮+GlcN 3 g·kg-1（G3组）,在试验14 d每组随机选择两个重复采集仔猪的血清和粪便样品，检测血清氧化应激和炎症相关指标，解析粪便微生物群构成，并对血清指标和微生物组成做相关性分析。结果表明：1)GlcN添加能够改变血清丙二醛（MDA）含量、总抗氧化能力（T-AOC）以及过氧化氢酶（CAT）和总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性，改变炎症指标白细胞介素-10（IL-10）、白细胞介素1β（IL-1β）水平；2)GlcN添加能够影响肠道微生物组成，在门水平上，各组中占比前三的菌门为厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidota）和螺旋体门（Spirochaetota）;在属水平上，与NC组相比，G2组瘤胃球菌科UCG-002属细菌丰度显著降低，并且与T-SOD呈显著负相关（P<0.05）;G3组norank＿f＿Eubacterium＿coprostanoligenes＿group丰度显著降低（P<0.05）;G1组norank＿f＿Ruminococcaceae丰度显著增加（P<0.05）;G2组毛螺菌科Dorea属细菌与T-SOD呈显著正相关、G3组Dorea与IL-6呈显著负相关（P<0.05）;在G2组中Christensenellaceae＿R-7＿group与肿瘤坏死因子-α（TNF-α）呈显著负相关，在G3组中与T-SOD呈显著正相关（P<0.05）;GlcN添加后仔猪肠道中与抗氧化指标和抗炎指标相关性均较大的微生物属有UCG-002、Dorea和Christensenellaceae＿R-7＿group。综上所述，GlcN能够增强断奶仔猪的抗氧化能力、抗炎功能以及调节肠道微生物菌群的组成共同缓解断奶应激。
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适用于玉米种子分子检测的DNA快速提取新方法
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：DNA提取是应用DNA指纹鉴定技术进行分子检测的关键步骤，常见的DNA提取方法在DNA质量、提取速度、试剂危害程度、提取成本等方面皆有不足之处，因此，发展高效、经济、便捷的提取方法十分必要。本研究以玉米种子为材料，使用含蛋白酶K的SDS提取液，利用PCR仪进行提取程序，建立了一种DNA快速提取新方法。方法为使用的提取液含100μg/mL蛋白酶K,SDS含量推荐0.3%～0.7%，提取程序为55℃25 min、95℃10 min、4℃保存。由该方法提取的DNA琼脂糖凝胶电泳谱带清晰明亮，DNA链完整度较好，DNA质量较高；使用玉米纯度及真实性SSR引物进行PCR扩增，荧光毛细管电泳检测表明，引物扩增结果良好，荧光信号强，扩增峰型和片段大小与预期相符，背景干净无杂峰，DNA提取量及质量满足纯度及真实性检测的要求。该方法操作简单，96个样品的提取时间约为30 min，所提取的DNA可以很好地应用到后期的PCR反应中。该方法具备实际检测应用价值，尤其适用玉米种子的分子检测。
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脉冲强光处理对青椒采后贮藏品质的影响
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对青椒在采后贮藏保鲜中易出现转红、皱缩、营养成分氧化分解等品质劣变问题，采用光强为3 J/cm2的脉冲强光（pulsed light,PL）对‘京甜3号’青椒进行处理，并在25℃条件下进行贮藏。通过测定分析青椒在贮藏期间的感官特性、质量损失率、硬度、VC、可溶性固形物含量（soluble solid content,SSC）、叶绿素、类胡萝卜素、总酚和类黄酮含量，以及多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）和抗氧化物酶的活性，包括过氧化物酶（peroxidase,POD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX），探讨PL对贮藏期间青椒品质的影响。与未处理CK组相比，PL处理显著改善青椒外观品质，在贮藏第10天质量损失率降低约12.5%（2.8%vs. 3.2%），硬度维持在28 N（CK组为25 N）,VC含量高出0.2 mg/g,SSC高出约7.9%，并减缓叶绿素降解和类胡萝卜素积累，延缓果实转红。PL处理组的PPO、POD、CAT和APX活性在贮藏中期显著高于CK组（P<0.05）。结果表明，3 J/cm2 PL处理可有效延缓贮藏期间青椒的转红与品质劣变。
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四倍体'紫光'狼尾草的诱导及鉴定分析
《草地学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为获得‘紫光’狼尾草（Pennisetum alopecuroides‘Ziguang’）四倍体植株并筛选最适诱导条件，本研究以‘紫光’狼尾草幼穗为试验材料，以其诱导出的胚性愈伤组织为外植体，采用秋水仙素浸渍法对胚性愈伤组织进行加倍处理，组织培养后获得再生植株。分别通过流式细胞术鉴定、根尖染色体计数法鉴定、气孔特征分析鉴定出诱导成功的四倍体植株，并对二倍体和四倍体植株的表型特征进行比对。结果表明：在秋水仙素浓度为0.10%，处理时间为48 h的条件下诱导率最高，可达55.56%；流式细胞术显示，四倍体植株的DNA相对含量为二倍体植株的2倍；根尖染色体计数法鉴定到四倍体植株（2n=4x=36）的根尖染色体数目是二倍体植株（2n=2x=18）染色体数目的 2倍；通过气孔鉴定和植株表型特征比较，四倍体植株相较二倍体植株表现为叶宽增大、株高降低、气孔增大、气孔密度降低等特点。
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土壤调理剂配施有机肥对设施土壤氮、磷淋溶特征的影响
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究土壤调理剂配施有机肥对设施土壤氮、磷淋溶损失的影响。以定位试验为基础，采用渗漏装置收集地下90 cm深淋溶水，通过测定2023年春茬番茄与秋茬芹菜土壤淋溶水总氮（TN）、铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、总磷（TP）、水溶性磷（DP）的浓度和淋失总量，研究不同施肥处理[不施肥（CK）、有机肥（OM）、有机肥配施低量调理剂（T1）、有机肥配施高量调理剂（T2）]中土壤氮、磷的淋溶损失规律。结果表明，（1）春茬番茄淋溶液NH4+-N和NO3--N浓度前期维持在较高水平，开花坐果期后出现峰值，之后降低，67d后一直在较低水平波动，DP浓度变化相对平缓，呈先增加后减少的变化趋势，50～67 d间达到峰值；秋茬芹菜变化趋势与番茄一致，只出现峰值时间不一。（2）4种施肥方式氮、磷淋失总量大小表现为CK
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基于分子标记技术的玉米品种杂种优势模式鉴定方法
《科学通报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：单交种的杂种优势模式代表了玉米品种的遗传背景,一直以来只能通过其系谱资料或亲本自交系的杂种优势群划分结果来确定.随着现代农业进入商业化育种时代,传统的杂种优势模式鉴定方法遇到系谱未知和亲本保密等因素而无法有效实施.本文提出了一种完全基于分子标记技术的杂种优势模式鉴定方法(简称完全分子标记法),在品种系谱信息未知的前提下,通过分析单交种的DNA指纹就能鉴定出其两个亲本的杂种优势群.结果表明:(1) 230个常用自交系组成的对照自交系库通过三种分类方法互相验证,确认该库包含了9个杂种优势群,分别是塘四平头群(黄早四改良群),X群、旅大红骨群、P群、兰卡斯特群、瑞德群、改良瑞德群、混合群1和混合群2;(2)在对照自交系指纹库的基础上构建包含36种模式的杂种优势模式权重库,并通过虚拟组合确定其置信阈值和判定规则;(3)335个已通过国家审定品种作为待测杂交种,通过完全分子标记法鉴定出其主要的杂种优势模式(不区分正反交)分别是改良瑞德群×塘四平头群、改良瑞德群×P群和P群×旅大红骨群.本研究可为获取玉米单交种遗传背景信息提供一种客观、简便、有效的分析手段,不仅有助于精准推广栽培品种和评估遗传多样性,还对保障国家粮食安全具有重要意义.
关键词： 玉米 单交种 SSR标记 杂种优势群 杂种优势模式
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异丹叶大黄素缓解IPEC-J2细胞氧化损伤的效果研究
《中国畜牧兽医 》 2025 北大核心
摘要：【目的】探究异丹叶大黄素（isorhapontigenin, ISO）对猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）氧化损伤的缓解作用，为ISO作为一种抗氧化剂在动物生产中应用提供理论参考。【方法】使用过氧化氢（H2O2）处理IPEC-J2细胞构建氧化应激模型，通过细胞存活率筛选出ISO缓解IPEC-J2细胞氧化损伤的最佳浓度；采用相应试剂盒测定细胞中丙二醛（MDA）、活性氧（ROS）、8-羟基脱氧鸟苷（8-OHDG）含量及过氧化氢酶（CAT）、总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性和总抗氧化能力（T-AOC）;通过实时荧光定量PCR检测IPEC-J2细胞中抗氧化酶基因（SOD-1、CAT、GSH-Px、HO-1和NQO-1）、炎症相关基因（IL-1β、IL-12和TNF-α）及宿主防御肽基因（pBD1、pBD2和pBD3）的相对表达量。【结果】与H2O2组相比，用5、20、40μmol/L ISO预处理细胞24 h后细胞存活率显著或极显著提高（P<0.05;P<0.01）,其中20μmol/L ISO缓解效果最好。与H2O2组相比，ISO预处理可显著或极显著降低IPEC-J2细胞MDA、ROS和8-OHDG水平（P<0.05;P<0.01）;极显著提高GSH-Px、SOD1、CAT和NQO-1基因相对表达量及CAT活性（P<0.01）。与H2O2组相比，ISO预处理可降低IL-1β和IL-12基因相对表达量（P<0.05;P<0.01）,提高pBD1、pBD2和pBD3基因相对表达量（P<0.05;P<0.01）。【结论】ISO可减少细胞中应激产物的生成，提高抗氧化酶基因的表达和抗氧化酶活性，并调节炎症相关基因的表达，从而缓解H2O2引起的IPEC-J2细胞氧化损伤。本试验条件下，推荐ISO浓度为20μmol/L。
关键词： 异丹叶大黄素 氧化损伤 抗氧化 IPEC-J2细胞
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同期发情-定时输精中的外源生殖激素对母猪早期胚胎发育和着床的影响研究进展
《中国畜牧杂志 》 2025 北大核心
摘要：近年来，规模化猪场逐渐成为生猪养殖的主体，其中批次化生产管理通过系统性调控猪群繁殖节律，显著提升了生产集约化程度和管理效能。同期发情-定时输精技术是批次化生产的核心，通过烯丙孕素/同步断奶处理使得猪群发情同步化、促性腺激素等使卵泡发育、排卵同步化，从而实现定时输精，达到配种同步化的目的，在此基础上，结合同期分娩、同步断奶实现猪群的批次化生产。外源生殖激素会引发雌激素、孕激素稳态失调，导致配种后胚胎-子宫发育不同步，引发胚胎丢失、产仔数降低，影响同期发情-定时输精技术的应用效果，迫切需要优化改良。本文综述了目前同期发情-定时输精技术中的外源生殖激素影响母猪胚胎发育和着床的研究进展，分析了其影响胚胎发育的作用机制，以期为定时输精技术的优化提供参考。
关键词： 母猪 同期发情 外源激素 胚胎发育 子宫内膜容受性
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