科研产出
贵州大树茶形态学特征及生化成分综合分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】阐明不同地域贵州大树茶种质形态学特征及生化组成特性，为贵州特色大树茶种质保护及开发利用提供科学依据。【方法】以121份来源于贵州7个县（市）的大树茶种质为研究对象，测定其形态学性状及生化性状，运用相关性分析、主成分分析和聚类分析等多元统计分析方法，综合评价贵州大树茶种质。【结果】贵州大树茶生化性状的遗传多样性较形态学性状高，7个形态学性状的变异系数为11.30%（长宽比）—145.61%（子房茸毛），平均变异系数为41.12%，遗传多样性指数（H′）为0.47（腋芽茸毛）—2.07（长宽比），平均遗传多样性指数为1.43;14个生化性状的变异系数为23.15%（儿茶素总量）—99.54%（没食子酸），平均变异系数为54.71%，遗传多样性指数（H′）为1.36（表儿茶素，EC）—2.07（儿茶素总量），平均遗传多样性指数为1.89。多数贵州大树茶的形态学特征为腋芽有毛，子房无毛，大叶或中叶，叶形长椭圆形或椭圆形。贵州大树茶生化成分含量分布相对均匀，咖啡碱、茶叶碱、儿茶素（C）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、生物碱总量、非酯型儿茶素、酯型儿茶素和儿茶素总量等8个生化性状呈平缓且对称的正态分布趋势。贵州大树茶形态学性状和生化性状大多与地理信息及气候指标间存在显著或极显著相关，随着海拔、纬度的上升及年平均气温的下降，贵州大树茶叶片越阔圆，咖啡碱、可可碱和茶叶碱等嘌呤生物碱类物质含量越高。通过正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial least squares discrimination analysis,OPLS-DA），筛选出10个VIP(variable importance in projection)大于1的关键性状：儿茶素总量、没食子酸、生物碱总量、酯型儿茶素、EC、咖啡碱、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、EGCG、可可碱和腋芽茸毛，可用于区分不同县（市）大树茶种质。基于10个生化组分可将121份贵州大树茶分为4个类群，第Ⅰ类为20份来自惠水的大树茶种质，其EC和ECG含量极显著高于其他3类；第Ⅱ类包括16份大树茶种质，其ECG含量显著低于其他3类；第Ⅲ类包括9份大树茶种质，多数来自惠水，其表没食子儿茶素（EGC）含量极显著高于其他3类；第Ⅳ类包括76份大树茶种质，主要来自习水、桐梓、道真和务川，其咖啡碱、可可碱、茶叶碱、EGCG、C和没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）含量显著或极显著高于其他3类。以14个生化性状开展主成分分析，共提取了3个主成分，累计贡献率达80.94%，第1主成分中的决定生化因子EGCG、生物碱总量和酯型儿茶素是评价贵州大树茶生化品质的关键。【结论】贵州大树茶种质形态学性状及生化性状均具有丰富的遗传多样性；来自黔南的惠水大树茶种质与黔北6县（市）大树茶种质形态表型及生化表型均差异较大；GT-XS-08、GT-TZ-11、GT-DZ-06、GT-DZ-13和GT-TZ-03是生化品质综合评价较优且生化成分含量优异的大树茶种质，可作为高潜力育种材料以选育茶树新品种。
关键词： 贵州 茶 大树茶 遗传多样性 主成分分析 聚类分析
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基于改进YOLOv8n的茶树嫩芽识别
《茶叶科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：在复杂自然环境下对茶树嫩芽进行精确识别是实现农业机器人智能化采摘茶树嫩芽的关键技术之一。针对茶园复杂环境下茶树嫩芽识别率低的问题，提出了一种基于改进YOLOv8n的茶树嫩芽检测方法。使用荣耀80手机采集茶树嫩芽图片，并对图片进行标注，按照训练集、验证集、测试集8∶1∶1的比例划分数据集。为有效提取嫩芽特征并减少模型冗余计算和内存访问，采用FasterNet模型替换YOLOv8n网络结构的骨干网络进行特征提取；为抑制茶园环境背景信息、增强模型对嫩芽的特征提取能力，在主干网络尾部（SPPF模块后）引入全局注意力机制（Global attention mechanism,GAM）；在Neck网络中引入上下文引导（Context guided,CG）模块，学习茶树嫩芽局部特征和周围环境的联合特征，进一步提高茶树嫩芽的识别准确率。利用构建的茶树嫩芽数据集对改进的YOLOv8n算法进行训练和测试。消融试验验证结果显示，FasterNet网络、GAM注意力机制和CG模块均有效提高了YOLOv8n模型的识别准确率。改进的YOLOv8n模型在多类别的茶树嫩芽数据集上平均准确率（Mean average accuracy,mAP）为94.3%；相较于原YOLOv8n模型，对茶树单芽、一芽一叶、一芽二叶的识别mAP分别提高了2.2个百分点、1.6个百分点、2.7个百分点。以YOLOv3-tiny、YOLOv3、YOLOv5m、YOLOv7-tiny、YOLOv7和YOLOv8n模型进行对比试验，结果显示，改进的YOLOv8n模型对茶树嫩芽识别的效果最佳，说明改进的YOLOv8n模型能有效提升茶树嫩芽识别准确率。研究结果可为智能化茶叶采摘机器人的开发提供技术支撑。
关键词： 深度学习 茶树嫩芽 图像识别 YOLOv8n 注意力机制 采摘机器人
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贵州南明区和云岩区药用植物资源的调查与分析
《中药材 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：目的：掌握贵州省南明区和云岩区域内药用植物资源的本底资料，为今后建立良好的资源保护与城市化建设之间的平衡关系以及中医药产业的发展提供决策依据。方法：按照第四次全国中药资源普查技术规范，采用样地和样线(带)相结合的实地调查方法，获得药用植物资源相关的调查资料。结果：两区共有药用植物140科402属548种；物种结构大多以小型科和单种科为主，科占比分别为46.43%和38.57%;多年生草本为主要生活型。重点调查了79种药用植物，均为2020年版中国药典收载品种，蕴藏量超过1 000 t的药用植物有艾、千里光、野菊、何首乌、车前、天冬等；共有125种分别是当地少数民族的常用药，如苗药、布依药、水族药、毛南药、侗药等，其占比为22.81%。结论：该研究对两区药用植物资源的现状和特点进行了梳理和总结，也提出了可供参考的合理建议。
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甘蓝型油菜主要农艺性状与产量构成相关性分析
《四川农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为建立甘蓝型油菜理想株型，系统分析了油菜主要农艺性状与产量构成因素间的相关性。【方法】2017—2019年度连续2年试验种植600份来源于主要生态区域的甘蓝型油菜种质资源材料，采集主要农艺性状指标，分析各性状与实收产量间的相关性。【结果】油菜一次分枝数、主序角果数、单株产量与实收产量间呈直线回归关系，其余性状与实收产量间呈一元二次回归关系，且各性状与产量间均呈极显著正相关。角粒数对单株产量和实收产量的贡献最大。【结论】依据各性状与实收产量间的回归关系求极值，得出其理想株型，理想单株产量约为24.21 g，理论产量可达314.73 kg/667 m2。
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基于双力育种技术筛选铁皮石斛新株系
《种子 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：双力育种技术是利用叶片的电学行为,获取作物的胞内水代谢、物质代谢和能量代谢等植物生理动力学参数,表征作物生命力和生产力(双力).以"双力"为评价指标在线快速评价作物的生长机能、发育机能、代谢能力和抗逆机能等,对常规育种中的表型和株系、杂交育种的后代以及分子育种的基因型实现在线快速筛选和评价.利用双力育种技术,对16份仿野生附树栽培铁皮石斛资源的叶片胞内水代谢、营养转运能力以及代谢活力进行综合评价,依据得分高低从中筛选出5份适应喀斯特林地附生干燥树皮的铁皮石斛优异株系.继续对得分最高的3份铁皮石斛资源进行筛选和评价,最终获得两次排名均为第一的适宜仿野生干旱逆境铁皮石斛品系LH1,表明双力育种技术能使优良株系筛选效率得到极大的提升.
关键词： 铁皮石斛 双力育种 电生理参数 抗逆机能 优良株系筛选
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薏苡ClSAD、ClFAD2基因单倍型鉴定与相关脂肪酸关联分析
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：薏苡仁油是薏苡仁主要功能性物质之一，脂肪酸是其重要组成部分。以中国9个省份的190份薏苡种质为材料，检测其种仁硬脂酸、油酸、亚油酸含量，分析ClSAD、ClFAD2基因序列多态性并鉴定单倍型，进行脂肪酸含量单倍型关联分析。结果表明，不同薏苡种质种仁3种脂肪酸含量存在广泛变异，变异系数为15.84%～23.05%，遗传多样性指数为5.22～5.23，其中油酸含量最高，硬脂酸含量最低，各脂肪酸组分间呈极显著正相关。ClSAD和ClFAD2内部各有14个和3个SNP，分别鉴定到5个单倍型组合，ClSAD基因单倍型Hap3和ClFAD2基因单倍型Hap1分别与参考基因组一致。ClSAD基因单倍型Hap3与硬脂酸含量显著关联且具有负效应，利于硬脂酸向油酸转化。ClFAD2基因单倍型Hap1利于亚油酸的积累，而Hap2与亚油酸酸含量显著关联且具有负效应，不利于亚油酸的合成。在2个基因内部各鉴定到1个关键SNP位点，分别是形成SAD和FAD2酶活性差异的关键位点。研究结果将为高油薏苡优良品种的选育、分子标记开发和相关分子机制解析提供理论基础。
关键词： 薏苡 脂肪酸 单倍型 硬脂酸脱饱和酶SAD基因 油酸脱饱和酶FAD2基因
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基于UPLC-MS/MS的不同植物生长调节剂处理的猕猴桃果实中代谢物差异分析
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本研究以金猕为试验材料，探究氯吡脲（CPPU）和赤霉素（GA3）对果实中次生代谢物的影响。基于超高效液相色谱-串联质谱技术（UPLC-MS/MS）对代谢组进行分析，共检测到代谢物411种，包括氨基酸及其衍生物、糖及醇类、核苷酸及其衍生物等。5 mg/L CPPU处理、10 mg/L CPPU处理果实中水平下调代谢物数量高于水平上调代谢物数量，而50 mg/L GA3处理、10 mg/L CPPU+50 mg/L GA3处理果实中水平上调代谢物数量高于水平下调代谢物数量。与对照相比，5 mg/L CPPU处理、10 mg/L CPPU处理、50 mg/L GA3处理、10 mg/L CPPU+50 mg/L GA3处理果实单果重、横径、侧径显著提高（P<0.05）。50 mg/L GA3处理、10 mg/L CPPU+50 mg/L GA3处理果实单果重显著低于5 mg/L CPPU处理、10 mg/L CPPU处理（P<0.05）。综上所述，10 mg/L CPPU+50 mg/L GA3处理金猕产量和品质相对更佳，本研究结果可为金猕栽培及品质评价提供参考。
关键词： 猕猴桃 UPLC-MS/MS 氯吡脲(CPPU) 赤霉素(GA3) 代谢物 品质
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基于无人机可见光遥感的马铃薯植株氮素累积估测与验证
《核农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究无人机可见光遥感技术快速、无损监测马铃薯氮素营养的可能性,于2020-2022年在贵州省威宁县开展马铃薯不同氮肥梯度大田试验,设置7个氮素水平(0、60、120、180、240、300和360 kg·hm-2),利用无人机搭载可见光传感器获取不同年份马铃薯块茎形成期冠层RGB高清影像,并同步测定马铃薯地上部氮素含量、生物量和氮素累积量等氮素营养指标,以2020-2021年数据作为建模数据,以2022年数据作为验证数据,建立氮素营养指标估测方程模型并绘制实测值和预测值的1∶1线性关系图.结果表明,与其他冠层光谱参数相比,红光和蓝光比值(R/B)能更好地表征马铃薯氮素营养指标,其与地上部氮素含量、生物量、氮素累积量的相关性均达到极显著水平(P<0.01),其中二次函数模型相关性均优于其他函数模型.利用2022年相同独立试验验证该模型准确性,地上部氮素含量、生物量、氮素累积量实测值与预测值的决定系数(R2)分别为0.949、0.977、0.977,均方根误差(RMSE)和相对误差(MRE)分别为0.368、0.149、0.073和10.42%、6.05%、8.85%,表明模型预测精度较好.综上,无人机可见光遥感可用于马铃薯氮素营养的评估预测,块茎形成期最佳预测参数为R/B,二次函数模型为最佳预测模型.本研究为马铃薯氮素营养无损评估预测提供了理论与实践依据.
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红凤菜叶绿体全基因组特征及其序列比较分析
《种子 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了更好地了解红凤菜叶绿体基因组(cpDNA)特征及其进化关系，本研究对红凤菜cpDNA进行了测序、组装和注释，并与近缘种进行比较分析。结果表明，红凤菜cpDNA全长为150 929 bp,总GC含量为37.18%,包含一个大单拷贝区(LSC,83 112 bp)、一个小单拷贝区(SSC,18 127 bp)以及两个反向重复区(IRa/IRb, 24 845 bp)。cpDNA共注释到131个功能基因，其中86个为蛋白编码基因，37个为tRNA基因，8个为rRNA基因；共鉴定出58个SSRs位点，其碱基组成以A-T类型为主。RSCU分析表明，红凤菜cpDNA明显偏好使用以A/T结尾的密码子。基因组比较分析显示，4种菊三七属植物cpDNA在结构和组成上非常保守，变异主要集中在LSC区和SSC区。系统发育分析表明，野茼蒿属与菊三七属亲缘关系最近；菊三七属种间，白子菜、狗头七与红凤菜亲缘关系最近。
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5种种质桑葚香气成分的比较
《西北农林科技大学学报(自然科学版) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]对5种不同种质桑葚的香气成分进行分析和比较,为桑葚种质鉴定、栽培、育种及生产加工等提供参考.[方法]以贵州省蚕业研究所官庄基地的长果桑、大十、黑珍珠、白玉王、野生桑等5种种质桑葚为研究对象,于2023年5月桑葚达到成熟期后,挑选大小、质量、颜色和成熟度基本一致、果形相对均匀的无损伤新鲜果实为试验材料,破碎匀浆后通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术测定不同桑葚的香气成分组成,并通过美国国家标准技术研究所标准谱库进行解析,比较5种不同种质桑葚香气物质的异同,采用正交偏最小二乘判别分析(Orthogonal Partial Least Squares-Discriminant Analysis,OPLS-DA)筛选其差异香气成分.[结果]从 5种种质桑葚中共鉴定出101种香气成分,分属于芳香族化合物和酸类、酯类、醛类、酮类、酚类、醇类、烷类、烯类、炔类及其他类等11个类别,其中共有化合物为5种,各种质特有化合物为57种.5种种质桑葚香气成分含量由大到小分别为野生桑>黑珍珠>大十>长果桑>白玉王.运用OPLS-DA模型筛选出25个关键差异香气成分,其中邻羟基苯乙酮、水杨酸甲酯、正二十七烷、Z-11-十四醛、(E)-5-二十碳烯、3-糠醛为野生桑所独有,三环为黑珍珠所独有.[结论]不同种质桑葚的香气成分存在差异,这种差异可用于不同桑葚种质的鉴定.野生桑香气成分种类、总含量均优于其他4个栽培种,且独有6种关键差异香气成分,可作为高品质桑葚种质资源进行培育及开发利用.
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