科研产出
光谱技术在作物养分监测中的应用研究进展
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要：作物养分与作物生长状况和产量密切相关，养分管理是作物生产管理中重要的环节之一。但目前我国作物养分管理形式粗放，过量施肥情况时有发生。快速准确监测作物养分含量，优化养分管理至关重要。传统的通过化学分析方法测定养分含量费时费力，且难以实现对大面积作物的快速测量。光谱技术因其高效、无损、精准等特点，在农业生产领域得到快速发展。利用光谱技术监测作物养分含量对于及时指导作物生长、合理施肥和农业可持续发展等具有重要意义，有助于实现农业精准化、数字化、智能化。本文对国内外相关研究成果进行综述，介绍了近地光谱数据、无人机遥感光谱数据、卫星遥感光谱数据3种光谱数据类型，系统性综述了光谱技术在作物营养元素(叶绿素、氮、磷、钾、其他养分)监测上的应用，并从光谱数据预处理和建模分析方法等光谱数据处理流程方面进行了总结分析，最后在此基础上分析了光谱技术在作物养分监测上面临的难题和未来发展趋势，以期为光谱技术在现代农业生产上的开发应用提供参考。
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葡萄胶孢炭疽病菌复合种(Colletotrichum gloeosporioides species complexes)对嘧菌酯的抗药性研究
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：研究了江苏丘陵地区葡萄胶孢炭疽病菌复合种（Colletotrichum gloeosporioides species complexes,CGSC）对嘧菌酯的敏感性及抗性分子机理。利用孢子萌发法和区分剂量法确定3个种（C.aenigma、C.viniferum和C.fructicola）51个单孢分离株对嘧菌酯的抑制中浓度(EC50)和敏感性表型，采用田间人工接种防治方法评价其抗药性，通过嘧菌酯作用标靶基因（CYTB）序列分析确定抗性的分子机制。27个C.aenigma和16个C.viniferum中对嘧菌酯敏感的菌株分别有20和14个，EC50分别为0.0388（0.0150～0.0770）和0.0614（0.0213～0.0906）mg·L-1，而抗性菌株的EC50均大于100 mg·L-1;C.fructicola菌株均为抗性菌株，其EC50大于100 mg·L-1。田间接种防治试验证明嘧菌酯2倍推荐剂量(250 mg·L-1)对抗性菌株C.fructicola MS206失去防效（防治效果7.11%）。所有抗性菌株的CYTB基因上都只含有G143A点突变；CYTB基因G143位氨基酸两侧内元呈现多样性。江苏丘陵地区葡萄炭疽病种群中的不同种对嘧菌酯的敏感性不同，抗药种群的流行是造成田间防效下降的主因子，所有抗性菌株的抗性分子机制均为CYTB基因G143A点突变，未发现其他点突变类型。
关键词： 葡萄 炭疽病 胶孢炭疽病菌复合种 嘧菌酯 抗药性 分子机制
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贝莱斯芽孢杆菌PJP10的抑菌物质稳定性及活性代谢产物挖掘
《微生物学通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【背景】食源性致病菌在食品中易生长繁殖且致病性强，严重威胁着公共卫生和食品安全。【目的】通过多个指标分析贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis） PJP10的抑菌物质稳定性，利用基因组测序预测编码抑菌活性相关酶和代谢产物合成蛋白的基因并检测酶和代谢产物的离体活性，为该菌工农业开发和应用提供参考数据。【方法】通过抑菌试验确定pH、温度、蛋白酶、金属离子、紫外线照射和盐浓度等因素对抑菌物质稳定性的影响。利用全基因组测序了解菌株PJP10潜在的产酶基因，并通过酶活试验检测其产酶能力。使用在线软件antiSMASH预测代谢产物合成基因簇，并利用酸沉淀法和乙酸乙酯萃取法获得无菌发酵液粗提物，通过高效液相色谱和抑菌试验初步探究菌株PJP10的胞外活性代谢产物成分。【结果】菌株PJP10无菌发酵液能够耐受强酸、强碱、高温、高盐和紫外线照射等环境，对蛋白酶K和胃蛋白酶不敏感，但对胰蛋白酶和金属离子敏感。全基因组中存在编码淀粉酶、氨肽酶、蛋白酶、几丁质酶、纤维素酶、酯酶、果胶酶、葡聚糖酶和酰胺酶等抑菌酶的基因，酶活测定结果表明该菌株具有蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和酯酶活性。antiSMASH预测发现菌株PJP10基因组中包含杆菌素（bacillaene）、地非西丁（difficidin）、大环内酰亚胺（macrolactin） H、表面活性素（surfactin）、杆菌霉素（bacillomycin） D、泛革素（fengycin）、溶杆菌素（bacilysin）、儿茶酚型铁载体（bacillibactin），以及解淀粉芽孢杆菌素（amylocyclicin）和植物唑霉素（plantazolicin）等多种活性代谢产物合成基因簇。此外，抑菌试验发现酸沉淀粗提物对沙门氏菌和大肠杆菌抑菌活性显著，对辣椒青枯菌无抑菌活性，乙酸乙酯粗提物对金黄色葡萄球菌和辣椒青枯菌抑菌活性显著，对沙门氏菌和大肠杆菌抑菌活性明显减弱，根据HPLC结果推测，菌株PJP10无菌发酵液中的抑菌物质可能是iturin、fengycin和surfactin这3个家族的成员。【结论】菌株PJP10抑菌物质稳定性良好，基因组中含有丰富的活性酶基因和活性代谢产物合成基因簇，在工农业生产领域具有较好的应用潜力。
关键词： 贝莱斯芽孢杆菌 抑菌活性 稳定性 全基因组测序 抑菌代谢产物
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"数字赋能"破解乡村三大"失能问题"
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要：数字乡村市场发展空间巨大，我国的“三农”包含农业、农村、农民，当前乡村围绕“三农”普遍存在三大“失能”的共性问题：一是农业的“经济”失能，二是农村的“治理”失能，三是农民的“情感”失能。针对乡村三大“失能”问题，通过数字乡村“资源赋能”破解“经济”失能，通过数字乡村“结构赋能”破解“治理”失能，通过数字乡村“心理赋能”破解“情感”失能。当然，从本质上看，数字赋能属于技术层面，为了让数字赋能得以实现，还需要从政府、企业和村级层面健全组织赋能机制，为技术层面提供保障，以此真正将数字乡村建设在推进农业农村现代化的优势转化为实际效益。
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基于环境控制的水禽(鸭)养殖模式及发展趋势
《家畜生态学报 》 2024 北大核心
摘要：近年来，随着设施畜牧业的大力发展，水禽养殖模式正在逐年演变。由于传统的水域开放式养殖对禽类健康和生态环境的危害愈加严重，旱地平养应运而生。然而，传统的旱地平养也仅仅达到节约资源、保护环境的作用，针对增加土地利用率和减少病毒侵害等问题，层叠式笼养和发酵床网上养模式成为水禽养殖的大势所趋。随着科技水平的提升，水禽养殖模式已逐步从标准化、规模化到集约化、自动化再到福利化方向发展。本文调研国内各地区水禽养殖模式及相应设施装备，总结国内水禽养殖模式类型及发展历史，并对其发展趋势进行展望。
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长江流域田间配置对玉米-大豆带状复合种植群体产量和气候资源利用效率的影响
《四川农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究长江流域各地区群体产量效益与光、温、水资源利用效率最优的生产单元和行比配置。【方法】在长江流域粮食主产区，以当地主栽的带状复合种植模式为主，四川与湖北地区采用春玉米夏大豆带状套作模式，湖南与江西地区采用春玉米春大豆带状间作模式，江苏地区采用鲜食玉米鲜食大豆带状套作模式，以单作玉米（MM）与单作大豆（SS）为对照，设置5个不同的玉米-大豆带状间套作田间配置：生产单元2 m行比2∶2(T1)、生产单元2.4 m行比2∶3 (T2)、生产单元2.4 m行比2∶4 (T3)、生产单元2.8 m行比2∶3 (T4)、生产单元2.8 m行比2∶4 (T5)。【结果】3年试验结果表明各地区玉米产量总体呈现随生产单元宽度增加下降的趋势，大豆产量呈现为相反趋势，群体产量呈现随生产单元宽度增加下降的趋势。不同区域玉米-大豆带状复合种植均表现出明显的间套作优势，土地当量比在不同地区之间尤以长江上游的四川、湖北生态区表现突出，最高达1.64。长江上中下游各田间配置群体产量效益与光温水资源利用均大幅高于单作大豆，在生产单元2 m，行比2∶2的田间配置下相较单作玉米，长江上游四川与湖北试验点平均经济效益分别提高了39.20%、39.34%，光温水生产效率分别提高了31.48%、19.42%、13.85%（四川）和56.90%、41.45%、42.89%（湖北），长江下游江苏试验点3年平均经济效益提高22.22%，光温水生产效率分别提高22.09%、13.16%、14.41%。长江中游湖南试验点在生产单元2.4 m，行比2∶3的田间配置下3年平均经济效益与光温水生产效率较单作玉米分别提高13.07%、13.86%、7.77%和6.45%，长江中游江西试验点在生产单元2.4 m，行比2∶4的田间配置下3年平均经济效益与光温水生产效率较单作玉米无显著差异。【结论】综合3年群体产量效益与资源利用率及主成分分析表明，长江上游（四川、湖北）与长江下游（江苏）玉米-大豆带状套作区应实行生产单元2 m，行比2∶2的田间配置，长江中游（湖南、江西）带状间作区可分别采用生产单元2.4 m，行比2∶3与生产单元2.4 m，行比2∶4的田间配置。
关键词： 玉米-大豆带状间套作 田间配置 群体产量 气候资源利用效率
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玉米ZmZIM家族基因鉴定及其对氮素的响应特征
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确玉米ZmZIM家族基因结构、位置、编码蛋白质性质及其对氮素的响应特征，本研究利用TBtools、MEGA X等软件分析玉米ZmZIM家族基因的结构、染色体位置、顺式作用元件及系统发育关系及其编码蛋白质的理化性质、保守结构域及基序，结合玉米不同发育时期不同器官的转录组数据及充足氮与低氮水平下四叶一心期玉米地上部转录组数据解析玉米ZmZIM家族基因的表达模式及差异。结果表明：从玉米全基因组中共鉴定到32个玉米ZmZIM基因，主要分布于1号、2号、5号和7号染色体，8号和10号染色体上无ZmZIM基因。32个ZmZIM基因可划分为4个亚类，其编码蛋白质由134～467个氨基酸残基构成，均为亲水性蛋白质且全部定位在细胞核中。32个ZmZIM基因启动子区域顺式作用元件主要有调控元件、光信号响应元件、激素信号响应元件、胁迫响应元件、生长发育元件及蛋白质结合位点等6大类。不同发育时期，ZmZIM基因在玉米不同器官中存在差异性表达；在充足氮与低氮处理下，随着处理时间的增加，玉米植株地上部12个ZmZIM基因无表达或相对表达量较低，6个ZmZIM基因相对表达量较高且稳定，其余的14个ZmZIM基因的相对表达量差异较大；ZmZIM5、ZmZIM16、和ZmZIM31 3个基因的相对表达量普遍高于其他基因。充足氮条件下，ZmZIM8、ZmZIM15、ZmZIM20、ZmZIM24、ZmZIM29和ZmZIM31基因的相对表达量普遍高于低氮条件。本研究结果为玉米氮高效吸收利用基因筛选和利用奠定基础。
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滑液支原体烯醇化酶在感染宿主中的反应原性和细胞黏附性
《中国兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：滑液支原体（Mycoplasma synoviae,MS）是一种重要的禽病病原，严重危害我国养禽业。本研究旨在分析MS烯醇化酶（enolase, Eno）参与病原致病和诱导感染宿主免疫相关的功能。对MS的Eno蛋白进行种内和种间同源性和进化树分析，并预测Eno的蛋白结合位点和B细胞表位。MS Eno在不同MS菌株间同源性较高，且有别于其他物种。B细胞表位广泛分布在Eno蛋白的各个部分，且大都与预测的蛋白结合位点有重合。进行Eno原核表达和纯化，制备兔抗Eno多克隆抗血清。利用Western blot分析Eno在MS感染鸡或灭活苗免疫鸡中的反应原性。结果显示，MS Eno与兔抗Eno多克隆抗血清、兔抗MS多克隆抗血清、灭活疫苗（HN01株或YBF-MS1株）高免鸡血清、HN01强毒攻毒后阳性鸡血清、3个不同地方来源的临床阳性鸡血清均能发生反应，说明其在疫苗免疫和病原感染鸡中均表现有反应原性。利用菌落印迹和双荧光检测分析并证实Eno为外膜蛋白。利用间接免疫荧光和ELISA板结合试验分析Eno对鸡滑膜鞘细胞（synovial sheath cells, SSCs）是否具有黏附素作用。试验证实Eno对SSCs具有黏附作用，且此黏附作用具有Eno浓度依赖性。以上证明MS Eno在病原感染和灭活苗免疫鸡中具有反应原性，并作为外膜锚定的细胞黏附素参与对关键宿主细胞SSCs的黏附，为后续深入研究Eno的致病和免疫相关功能提供了重要参考。
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灰飞虱卵表面分泌液中蛋白质组分鉴定及分析
《昆虫学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】鉴定和分析灰飞虱Laodelphax striatellus卵表面分泌液中的蛋白质组分，为后续灰飞虱效应子筛选和功能研究提供基础。【方法】在显微镜下从水稻叶鞘中收集灰飞虱完整卵，用磷酸缓冲液洗脱并收集完整卵表面的分泌液；利用液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)联用仪测定卵表面分泌液蛋白质组，将其中的35个蛋白与10种节肢动物唾液蛋白质进行比较分析，推测这35种蛋白的功能保守性和特异性；采用qPCR检测10个基因(LsHSP70,LsPDIA3,LsHSP90,LsPPIase,LsADPRF1,LsHSP68,LsEF1α,LsATPS,LsG3PD和RZF49036)在灰飞虱不同发育阶段(卵、 1-5龄若虫和成虫)和雌成虫组织(输卵管、唾液腺、肠道和脂肪体)中的表达量。【结果】在灰飞虱卵表面分泌液中鉴定到149个蛋白，其中有35种蛋白检测到2个及以上的唯一肽段。在这35个蛋白中，发现6个蛋白在至少5种节肢动物的唾液蛋白质组中也普遍存在，推测它们在取食和产卵中具有相似功能；另有9个蛋白未在节肢动物唾液蛋白质组中发现，这些蛋白可能特异性地参与了飞虱的产卵过程。qPCR检测结果显示，LsHSP90和LsEF1α在雌成虫中高表达，且LsEF1α在雄成虫中不表达；LsPDIA3和LsHSP90在输卵管中高表达；其余基因在灰飞虱各个发育阶段和组织中均有不同程度的表达。【结论】在灰飞虱卵表面分泌液中鉴定到149个蛋白，其中一些蛋白与节肢动物唾液蛋白相比既有普遍性也有特异性，不同编码基因在不同发育阶段和组织中的表达模式也存在不同程度的差异。
关键词： 灰飞虱 卵表面分泌液 蛋白质组 唾液蛋白 表达模式
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全株小麦青贮适宜收获期及青贮添加剂配比技术的研究
《中国草地学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了确定全株小麦作为青贮饲料的适宜收获期及最佳的青贮添加剂配比组合，首先分析了全株小麦开花期、乳熟期、蜡熟期的干物质产量及营养成分含量，综合各生育期全株小麦的各项饲用指标（可消化干物质产量、非结构性碳水化合物含量等），表明蜡熟期是最适宜作为青贮的时期。其次通过添加不同浓度的乳酸菌与糖蜜来研究添加剂配比组合对全株小麦青贮料发酵效果及养分损耗，结果表明同时添加两种添加剂的全株小麦青贮料的饲用品质和发酵品质显著优于只添加其中一种添加剂。两种添加剂配比中，添加乳酸菌浓度较低时（≤0.02‰），糖蜜添加浓度为2%较添加浓度为1%的全株小麦青贮料的饲用品质和发酵品质好；添加乳酸菌浓度较高时（≥0.04‰），糖蜜添加浓度的变化对全株小麦青贮料的饲用品质和发酵品质影响不显著。研究结果可为全株小麦青贮适宜收获期以及乳酸菌与糖蜜配比组合在青贮饲料中应用提供参考。
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