两种近红外光谱仪的番茄可溶性固形物含量定量模型比较研究

王冬; 冯海智; 李龙; 韩平; 《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：以番茄可溶性固形物含量（SSC）的无损速测为例，分别采用线性渐变分光（LVF）、数字光处理（DLP）近红外光谱仪对大、小番茄采集近红外光谱数据；分别基于两种近红外光谱仪数据计算大、小番茄平均光谱及差谱，并比较两种近红外光谱仪所采集大、小番茄近红外光谱数据的特征；对两种近红外光谱仪的数据分别进行主成分分析（PCA），并比较了大、小番茄前3主成分的得分分布；按SSC梯度对数据进行分级，采用偏最小二乘（PLS）回归结合全交互验证算法分别基于两种近红外光谱仪数据建立番茄SSC定量校正模型。结果表明：（1）大、小番茄LVF近红外光谱的平均光谱及其差谱的光谱特征分别与DLP近红外光谱的平均光谱及其差谱的光谱特征相似。（2）大、小番茄LVF近红外光谱数据PCA前3主成分得分散点分离趋势不明显，而DLP近红外光谱数据PCA前3主成分得分散点基本上不具有分离趋势。（3）基于LVF近红外光谱数据所建各模型的相对预测性能（RPD）皆不低于2.11，其中标准化预处理所建模型具有最佳性能，模型维数（N_f）、校正测定系数（R_C~2）、校正均方根误差（RMSEC）、交互验证测定系数(R~2_CV)、交互验证均方根误差（RMSECV）、RPD、预测相关系数（R_P）、预测均方根误差（RMSEP）分别为8、0.949 1、0.27、0.899 9、0.38、3.16、0.882 6、0.63；基于DLP近红外光谱数据所建各模型的RPD皆不低于1.60，其中标准化预处理所建模型具有最佳性能，N_f、R_C~2、RMSEC、R~2_CV、RMSECV、RPD、R_P、RMSEP分别为5、0.823 5、0.49、0.728 6、0.62、1.94、0.788 4、0.80。该研究可为番茄SSC的无损快速测定以及果蔬品质无损快速检测的仪器选择与评价提供一定的参考。

关键词： 番茄 可溶性固形物含量 近红外光谱仪 定量模型

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干旱胁迫下不同性别野牛草生理及抗氧化酶基因表达差异

刘牧野; 郭丽珠; 岳跃森; 武菊英; 范希峰; 肖国增; 滕珂; 《草业学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：干旱是制约植物生长的重要胁迫因素之一,目前对于不同性别野牛草抗旱的生理及分子差异机制的研究较少,为探究干旱胁迫下野牛草雌、雄株抗氧化酶活性以及基因表达差异,以野牛草"Texoka"品种为试验材料,测定干旱第0、7、14天以及复水7 d后野牛草雌、雄株叶片相对含水量(RWC)、叶绿素含量(Chl)、PSII最大光化学量子效率(Fv/Fm)以及抗氧化酶活性,利用qRT-PCR技术研究了野牛草雌、雄株抗氧化酶基因在不同干旱时间下的表达差异.结果表明,干旱胁迫下野牛草雌、雄株坪观质量随着干旱时间的延长而降低,复水后恢复,且雌株坪观质量强于雄株.野牛草雌、雄株RWC都随着干旱处理时间增加而下降,复水后恢复,在干旱第7天雌株RWC高于雄株.野牛草雌、雄株Chl含量随着干旱-复水处理都呈下降趋势;Fv/Fm在干旱-复水处理过程中呈相同的趋势,在干旱第14天均显著降低.雌、雄株Chl和Fv/Fm除第7天外均没有显著差异,两者在长期干旱胁迫以及复水后光合特性相似.野牛草雌株超氧化物歧化酶(SOD)活性在干旱第7、14天以及复水7 d后都高于雄株,雌株抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化更加明显,证明野牛草雌株应对干旱胁迫时APX更快积累;在干旱胁迫下雌、雄株过氧化物酶(POD)活性变化一致,两者没有显著差异.干旱第7天后,野牛草雌、雄株过氧化氢酶(CAT)活性变化趋势完全相反.实时荧光定量PCR分析表明,野牛草雌株抗氧化酶基因表达量在复水后达到峰值,与抗氧化酶活性变化并不一致;雄株FeSOD、Zn/Cu-SOD、POD相对表达量在干旱第14天达到峰值,与抗氧化酶活性变化相同.雄株APX以及CAT相对表达量在干旱第0天最高后下降,复水后上升,与抗氧化酶活性变化不一致.总体而言,野牛草雌、雄株之间在生理及分子水平上对干旱胁迫的响应存在一定差异,且野牛草雌株抗旱性强于雄株.本研究丰富了野牛草抗氧化系统响应干旱胁迫的认识,并为研究雌雄异株植物的抗旱机制提供了参考.

关键词： 野牛草 干旱胁迫 抗氧化酶 基因表达 性别差异

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高分辨率遥感影像的田间道路识别方法

袁翠霞; 任艳敏; 韩志强; 刘玉; 李淑华; 《测绘通报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：田间道路是农田建设和管理的重要工程,其走向、宽度及通达性直接影响着农田耕作的便利程度,精准识别田间道路对农田建设效果评估具有重要意义.借助高分辨率遥感影像,本文首先基于分层分类思想,采用面向对象方法对田间道路进行识别;然后引入张量投票法、八邻域断点检测和形态学算法,对田间道路断点进行连接修复,最终得到田间道路识别结果.在河北省定州市典型案例区开展实证分析,田间道路识别的完整率、正确率、质量分别可达91%、74%、69%.

关键词： 高分辨率影像 田间道路 识别方法 面向对象 断点检测

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紫萼叶斑病病原的分离与鉴定

谭晓倩; 赵娟; 余知和; 乔广行; 秦文韬; 《植物病理学报 》 2023 北大核心 CSCD

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生态循环水养殖池塘抗生素抗性基因污染特征研究

曲疆奇; 张清靖; 吴彦飞; 俞文钰; 赵萌; 朱华; 《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：为探究生态循环水池塘养殖模式中抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）污染特征,本研究利用宏基因组技术检测分析了生态循环水养殖池塘ARGs的赋存特征及其与微生物群落和环境变量的相互关系。结果显示:试验共检测出21类1 092种亚型ARGs,池塘底泥是ARGs的主要储存库。池塘中抗性基因macB、tetA（58）和nov相对丰度最高,多药类和主动外排泵是最主要的ARGs类型和耐药机制。养殖池塘水体和底泥微生物群落组成差异显著（P＜0.05）。优势菌变形菌门（Proteobacteria）、蓝细菌门（Cyanobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）中的多种菌属与不同类型ARGs存在显著正相关性,表明ARGs在这些菌属间具有水平转移的趋势,微生物为ARGs在系统中的持久存在和向水体扩散传播提供了有利条件。此外,氨态氮、亚硝态氮和硝态氮是影响养殖池塘ARGs分布特征和微生物群落组成的主要环境因子。本研究确定了生态循环水养殖系统中养殖池塘ARGs可能的背景值,并提供了生态化循环水养殖尾水具有较高ARGs传播风险的定量信息,为进一步优化升级生态循环水养殖系统、降低ARGs污染和保护养殖环境提供了数据支持。

关键词： 生态循环水系统 池塘养殖 抗生素抗性基因（ARGs） 微生物群落 污染特征

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利用捕食功能模型评价波氏烟盲蝽对烟蚜、烟粉虱和西花蓟马的捕食能力

王利利; 邸宁; 黄宁兴; 刘俊秀; 张帆; 王甦; 《中国生物防治学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：为评价波氏烟盲蝽Nesidiocoris poppiusi Carvalho对害虫的捕食能力和控害潜能,在室内条件下研究了波氏烟盲蝽对烟蚜、烟粉虱和西花蓟马三种常见农田小型害虫的捕食功能反应和搜寻效应.结果表明波氏烟盲蝽雌、雄成虫对所试三种害虫的捕食功能反应均拟合Holling Ⅱ型.雌虫对烟蚜、烟粉虱和西花蓟马有较高的捕食能力,理论日最大捕食量分别为 123.5、133.35和 192.3头.雄虫对三种害虫的捕食能力弱于雌虫,理论日最大捕食量分别为 43.3、19.6和 22.1头.雌虫对烟蚜、烟粉虱和西花蓟马的瞬时攻击率分别为 1.065、1.037和0.810,雄虫分别为1.184、1.129和0.853.雌虫对烟蚜、烟粉虱和西花蓟马的处理时间分别为0.0081 d、0.0075 d和 0.0052 d,均短于雄虫.波氏烟盲蝽对三种猎物的搜寻效应均随猎物密度增加而降低,对烟蚜和烟粉虱的搜寻效应高于西花蓟马,雄虫搜寻效应的下降趋势高于雌虫.本研究为波氏烟盲蝽对以上三种常见农业害虫的防控提供了理论基础和数据支撑.

关键词： 波氏烟盲蝽 烟蚜 烟粉虱 西花蓟马 捕食功能 搜寻效应

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引起我国葡萄黑根病的Dactylonectria novozelandica的鉴定

谭海芸; 吴林娜; 张玮; 陈鹏召; 李兴红; 燕继晔; 《植物病理学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：葡萄黑根病(Black foot disease)是重要的葡萄枝干病害之一，全球葡萄主要种植区均有发生~([1]),近两年我国有该病害发生的报道~([1-2])。田间，黑根病主要危害8年树龄以下的幼树，症状主要表现为发芽异常，枝条节间缩短，叶片失绿黄化，根部出现褐色至黑色坏死等~([3-5])。引起葡萄黑根病的病原菌复杂多样，已报道8个属34种病原菌~([1])。2021年，北京市林果所育苗棚发现一批葡萄幼苗的根部及根茎部变褐或变黑，根系发育不良，毛细根稀少，

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干旱对3种灌木干质量分配和根系分布的影响

侯立伟; 鲁绍伟; 李少宁; 赵娜; 徐晓天; 《植物资源与环境学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：为揭示不同种类灌木对干旱的根系适应策略,以中国北方常见的 3 种典型绿化灌木金叶女贞(Ligustrum×vicaryi Rehd.)、紫叶小檗(Berberis thunbergii'Atropurpurea')和冬青卫矛(Euonymus japonicus Thunb.)的 3 年生大田苗为研究对象,对充分灌溉组(对照组,土壤平均含水量为最大田间持水量的 85%)、自然雨养组(土壤平均含水量为最大田间持水量的 70%)和重度干旱组(实验结束时土壤含水量为最大田间持水量的 40%)金叶女贞、紫叶小檗和冬青卫矛各器官的干质量分配和根系分布进行比较.结果显示:除重度干旱组金叶女贞叶占比显著(P<0.05)高于充分灌溉组、重度干旱组冬青卫矛叶占比显著高于自然雨养组外,不同处理组间的 3 种灌木各器官占比差异均不显著(P>0.05).不同处理组间的 3 种灌木深层根占比差异多不显著,仅重度干旱组紫叶小檗的深层根占比显著高于充分灌溉组和自然雨养组;并且,随干旱程度增加,金叶女贞深层根占比逐渐升高,冬青卫矛深层根占比逐渐下降.从总根系看,3 种灌木不同功能根占比在不同处理组间的差异多不显著,仅重度干旱组金叶女贞运输根占比显著低于充分灌溉组,冬青卫矛运输根占比显著高于充分灌溉组;并且,与充分灌溉组相比,重度干旱组金叶女贞的支持根占比升高,而运输根和吸收根占比降低;紫叶小檗和冬青卫矛的功能根占比变化与金叶女贞恰好相反.值得注意的是,冬青卫矛深层根中运输根和吸收根占比均随干旱程度增加而逐渐升高.回归分析结果显示:随土壤含水量升高,金叶女贞支持根占比极显著(P<0.01)降低,运输根和吸收根占比显著升高;冬青卫矛支持根占比显著升高,运输根和吸收根占比不显著降低;而紫叶小檗支持根、运输根和吸收根占比无显著变化.综合分析认为,3 种灌木应对干旱的根系适应策略存在明显差异,其中,金叶女贞通过降低整个根系中运输根和吸收根占比并提高深层根占比的方式应对干旱,紫叶小檗通过提高深层根占比的方式应对干旱,而冬青卫矛则通过提高深层根中运输根和吸收根占比的方式应对干旱.比较而言,金叶女贞对干旱相对敏感,在移植初期需进行更多的灌溉管理;紫叶小檗和冬青卫矛对干旱的耐受性强,在城市绿化中可将二者组合种植,以高效利用水资源.

关键词： 灌木 干旱 干质量分配 根系分布 功能根 适应策略

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脂质组学在毒理学研究中的应用

王昕璐; 王蒙; 翟文磊; 《生物技术通报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：脂质作为细胞的主要组成部分，在细胞内物质运输、信号转导、细胞凋亡等多种生命活动中发挥重要作用。脂质组学通过对生物体内的脂质进行系统分析，从而了解其相互作用以及与其他生物分子之间的作用。主要介绍了脂质组学的研究方法，包括样品前处理方法、检测方法和仪器设备以及数据分析方法。同时，综述了脂质组学技术在神经毒性、肝脏毒性、免疫毒性以及内分泌干扰毒性中的研究进展，以期为研究化合物毒性作用机制提供思路和参考。最后，提出未来应利用脂质组学技术开展不同化合物的联合毒性作用研究，通过脂质组学筛选获得相关脂质生物标志物，为联合毒性作用的风险预警和相关毒性作用机制分析提供科学依据。

关键词： 脂质 脂质组学 毒理学 分析方法

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基于改进FlowNet 2.0光流算法的奶牛反刍行为分析方法

姬江涛; 刘启航; 高荣华; 李奇峰; 赵凯旋; 白强; 《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD

摘要：反刍行为与奶牛生产、繁殖性能及疾病等因素密切相关,针对非接触式奶牛反刍行为分析受牛只自身运动或背景干扰等不足,提出改进FlowNet 2.0光流算法,首先计算垂直光流分量替代光流速度构建光流图,消除水平运动对光流分析干扰;其次设置光流阈值避免垂直光流中头部运动光流干扰;同步计算反刍区域面积阈值提取区域内光流数据,避免目标对象头部运动对反刍光流的影响;最后滤波拟合计算反刍曲线,确定曲线周期,增大波峰波谷差值,提升奶牛反刍咀嚼频次计数的准确性.以不同场景下20头奶牛的30段反刍行为视频为数据集,验证本文方法的有效性、鲁棒性与准确性,试验结果表明,改进FlowNet 2.0光流算法计算奶牛反刍咀嚼频次准确率为99.39%,相较于FlowNet 2.0光流算法准确率提升5.75个百分点.

关键词： 奶牛 FlowNet 2.0 光流 反刍行为 咀嚼频次

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