科研产出
黑腐病菌效应因子XopR的甘蓝靶标基因BobHLH34的克隆及功能分析
《园艺学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：野油菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris pv. campestris,Xcc）是十字花科作物黑腐病的致病菌。利用酵母双杂交系统，筛选到了野油菜黄单胞菌的效应因子XopR在甘蓝上的靶标蛋白BobHLH34，该蛋白基因的开放阅读框为996bp，编码331个氨基酸，含有1个保守性较高的碱性/螺旋—环—螺旋结构域（basic/helix1-loop-helix2）。系统进化树分析表明，甘蓝BobHLH34与花椰菜（BrcbHLH34）相似性最高，亚细胞定位结果显示其定位在细胞核内。将野油菜黄单胞菌接种甘蓝叶片，实时荧光定量结果显示BobHLH34的表达量呈现先上升后下降的趋势，接种后16h表达量达到峰值，为对照的7.7倍；利用甘蓝卷叶病毒载体BobHLH34-PCVA/PCVB真空侵染甘蓝实生苗能够有效降低BobHLH34的表达，导致基因沉默的甘蓝植株对野油菜黄单胞菌株的抗病性比对照显著降低。综上所述，BobHLH34能够正向调控甘蓝对黑腐病的免疫反应。
关键词： 甘蓝 野油菜黄单胞菌 BobHLH34转录因子 VIGS XopR
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植物精油及其纳米制剂防控农产品中真菌毒素的研究进展
《食品工业科技 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：真菌毒素是真菌生长过程中产生的有毒代谢产物,是危害农产品质量安全的重要因子.植物精油是真菌生长和真菌毒素累积的天然抑制剂,但易挥发、稳定性和水溶性差等弊端限制了其应用,近年来植物精油纳米制剂的开发和利用可解决植物精油上述弊端,提升其生物利用度.本文总结了植物精油可通过抑制真菌毒素产生和降解真菌毒素的方式降低农产品中真菌毒素的污染水平,探讨了植物精油抑制真菌生长产毒的机制,综述了植物精油及其纳米制剂防控农产品中真菌毒素污染的研究现状,并对存在问题进行了讨论,以期为进一步开发和利用植物精油防控真菌毒素提供有益参考.
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基于全透射近红外光谱的西瓜不同部位可溶性固形物含量在线检测研究
《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：可溶性固形物含量（SSC）是评价西瓜果肉品质优劣的关键指标。西瓜SSC在线检测模型的建立，可以实现西瓜品质按其SSC进行在线分级，满足不同人群需求，提高市场竞争力。以160个京美2K西瓜为研究对象，通过实验室自主研发的在线检测设备，采集了西瓜两种姿态的可见近红外全透射光谱数据，分别与西瓜不同部位SSC建立偏最小二乘回归（PLSR）预测模型，探究西瓜SSC在线检测的最佳姿态和检测部位。首先，分别定义西瓜不同部位SSC测量值为瓜蒂糖、中心糖、瓜脐糖和整果糖，在线检测的两种姿态分别定义为T1姿态和T2姿态。其次对比西瓜不同部位SSC,探讨西瓜SSC评价标准。然后去除光谱透射强度值较低且频率较高，包含大量噪声和无用信息的光谱数据，最终选取波长范围（671～1 116 nm）的光谱进行分析。采用卷积平滑（SGS）算法分别与多元散射校正（MSC）、单位矢量归一化（UVN）和标准正态变量变换（SNV）这3种算法相结合对两种姿态下的光谱数据进行预处理，随后对应西瓜不同部位SSC分别建立预测模型。通过对比不同模型的预测结果发现：使用SGS和MSC组合对T1姿态采集的光谱数据预处理效果最好，而对于T2姿态的光谱数据使用SGS与UVN结合预处理效果最好；T1姿态明显比T2姿态的光谱数据所建模型的预测效果好；对西瓜瓜蒂糖和整果糖的预测结果较好，瓜脐糖次之，中心糖最差。最后采用竞争性自适应重加权算法（CARS）分别对预测瓜蒂糖和整果糖的模型进行优化。其中，共挑选出81个波长点用于建立预测瓜蒂糖模型，106个波长点用于建立预测整果糖模型，两模型的预测集相关系数分别为0.881 0和0.875 8,均方根误差分别为0.866 7%和0.758 9%,不仅模型得到了简化，还提高了模型的预测精度。研究结果表明，西瓜不同姿态和对不同部位SSC预测的差异，会影响西瓜SSC在线检测和品质评价分级结果，应根据用户的实际需求进行模型选取和优化；为此，提出了糖度评价指数，为进一步开发西瓜SSC在线检测设备提供了技术支撑。
关键词： 近红外光谱 西瓜 可溶性固形物含量 在线检测 模型优化
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基于VGG-ST模型的奶牛粪便形态分类方法研究
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：快速准确识别奶牛粪便形态，对于奶牛肠胃健康监测与精细管理具有重要意义。针对目前奶牛粪便识别人工依赖强、识别难度大等问题，提出了一种基于VGG-ST（VGG-Swin Transformer）模型的奶牛稀便、软便、硬便及正常粪便图像识别与分类方法。首先，以泌乳期荷斯坦奶牛粪便为研究对象，采集上述4种不同形态的粪便图像共879幅，利用翻转、旋转等图像增强操作扩充至5 580幅作为本研究数据集；然后，分别选取Swin Transformer、AlexNet、ResNet-34、ShuffleNet和MobileNet 5种典型深度学习图像分类模型进行奶牛粪便形态分类研究，通过对比分析，确定Swin Transformer为最优基础分类模型；最后，融合VGG模型与Swin Transformer模型，构建了VGG-ST模型，其中，VGG模型获取奶牛粪便局部特征，同时Swin Transformer模型提取全局自注意力特征，特征融合后实现奶牛粪便图像分类。实验结果表明，Swin Transformer模型在测试集中分类准确率达85.9%,与ShuffleNet、ResNet-34、MobileNet、AlexNet模型相比分别提高1.8、4.0、12.8、23.4个百分点；VGG-ST模型分类准确率达89.5%,与原Swin Transformer模型相比提高3.6个百分点。该研究可为奶牛粪便形态自动筛查机器人研发提供方法参考。
关键词： 奶牛 粪便分类 Swin Transformer 深度学习
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东亚小花蝽携带绿僵菌防控西花蓟马和烟粉虱的效果评价
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：天敌昆虫和生防菌的联合应用对害虫防控具有潜在的增效作用.东亚小花蝽Orius sauteri是目前常用的捕食性天敌之一,被广泛用于温室蓟马、粉虱等害虫的防治.金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae寄主广泛,可有效防治多种温室害虫,且相对安全.为探索东亚小花蝽与金龟子绿僵菌联用的控害效果,本文在室内和田间条件下研究了二者对烟粉虱 Bemisia tabaci和西花蓟马Frankliniella occidentalis的协同控害作用.室内测定结果表明,绿僵菌孢子悬浮液浓度不大于5×107个/mL时,不会对东亚小花蝽5龄若虫的存活和羽化造成负面影响.室内与温室笼罩条件下,东亚小花蝽携带绿僵菌的处理能够降低辣椒上的西花蓟马和烟粉虱发生量,表明东亚小花蝽携带绿僵菌可提高对西花蓟马和烟粉虱的防治效果,证明了天敌昆虫和生防菌联合应用的可行性,为生物防治方式多元化应用与推广提供了实践指导.
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荧光假单胞菌2P24防控瓜类果斑病机制初探
《中国生物防治学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为初步解析荧光假单胞2P24对瓜类细果斑病的防控机制，测试其次生代谢物2,4-DAPG、MPC对西瓜嗜酸菌Acidovorax citrulli生长的影响，并比较分析2P24及其突变株△phlD（丧失2,4-DAPG合成能力）及△gacS（丧失2,4-DAPG、HCN、蛋白酶合成能力）的病害防控效果和对甜瓜生理生化指标的影响。结果表明，2,4-DAPG及MPC对病原菌的生长、游动性及生物膜的形成均具有抑制作用；与2P24相比，△phlD对病原菌的生长抑制降低，△gacS丧失生长抑制作用。△phlD及△gacS病害相对防治率分别下降了44.3%和77.1%。2P24对于西瓜、甜瓜幼苗有明显的促生作用，可显著提高幼苗株高和鲜重，同时发现2P24可在病原菌接种后诱导甜瓜抗性相关酶SOD、CAT、POD活性提升及3个相关抗性基因MELO3C023441、MELO3C022146及MELO3C004303的表达。本研究结果为瓜类果斑病的生物防治研究提供了参考和理论依据。
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稳定同位素稀释气相色谱-三重四极杆质谱法测定水产品中15种卤代多环芳烃
《色谱 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：建立了测定水产品中15种卤代多环芳烃（H-PAHs）的稳定同位素稀释气相色谱-三重四极杆质谱分析方法，分别对仪器条件和前处理方法进行了优化。在提取样品之前加入同位素内标，校准在前处理过程中待测物的损失，再经加速溶剂萃取提取、凝胶渗透色谱柱和PRiME HLB小柱净化后，采用气相色谱-三重四极杆质谱联用仪测定。采用两根DB-5MS色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）,利用微板流路控制技术连接两根色谱柱串联使用，可达到较好的分离效果，且目标化合物峰形良好，响应值高。15种H-PAHs在1～50μg/L内线性关系良好，相关系数（r）≥0.993, H-PAHs相对响应因子（RRF）的相对标准偏差（RSD）值均小于9%,方法检出限为0.009～0.072μg/kg,方法定量限为0.031～0.240μg/kg。在空白样品中分别添加0.25、1.0、2.5μg/kg 3个加标水平的15种H-PAHs混合标准溶液，测定其回收率和精密度，回收率分别为74.6%～116.8%、77.8%～123.2%和71.9%～124.8%, RSD分别为0.6%～8.2%、0.6%～9.0%和0.4%～10.6%。采用所建立的方法对水产品进行检测，实际样品中H-PAHs的总含量为0.60～3.54μg/kg,其中9-氯菲（9-ClPhe）检出率为100%,且含量最高（1.15μg/kg）。该方法简化了前处理步骤，具有简便快速、回收率高、稳定性好等优点，适用于实际水产品中H-PAHs的定性、定量分析，为研究H-PAHs在水产品中的残留状况和风险评价提供了可靠的技术支持。
关键词： 同位素稀释法 气相色谱-三重四极杆质谱 卤代多环芳烃 水产品
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北京城市森林空气负离子浓度对温度的响应
《生态学杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为掌握城市森林中空气负离子（NAI）浓度对温度变化的响应特征，以北京地区的4个城市森林公园为研究对象，包括北京朝阳公园（中心城区）、南海子郊野公园（近郊湿地区）、西山国家森林公园（近郊浅山林区）和松山国家级自然保护区（远郊山地林区）,利用设置的森林生态环境监测站NAI监测仪和自动气象站等连续动态数据，分析2017—2020年NAI浓度随温度变化响应特征。结果表明：2017—2020年各季节的中心城区NAI浓度与温度小时变化呈负相关，14:00—15:00 NAI浓度和温度分别达到最低值和最高值；近郊浅山林区和近郊湿地区的NAI浓度与温度在春、秋、冬三季小时变化呈正相关，夏季呈负相关；在月变化尺度上城市森林各区域NAI浓度与温度均呈正相关，但远郊山地森林区NAI浓度对温度的响应有滞后性；年尺度上NAI浓度与温度呈显著正相关（P＜0.01）;2020年温度在0～10℃时，与近郊浅山林区NAI浓度负相关强度最强（r=-0.441）;10～20℃时，与近郊浅山林区NAI浓度呈极显著负相关（r=-0.253）,与远郊山地林区NAI浓度呈正相关；温度介于20～30℃,与近郊湿地区和远郊山地林区NAI浓度均呈极显著负相关；2020年不同城市森林区域NAI浓度与其他气象因素（风速、太阳辐射）的相关性具有明显季节差异；春季近郊湿地区NAI浓度与太阳辐射呈显著正相关；夏季近郊浅山林区NAI浓度与风速呈负相关，近郊浅山林区和远郊山地森林区NAI浓度与太阳辐射分别呈负相关、正相关；秋季远郊山地森林区NAI浓度与太阳辐射呈显著正相关；冬季中心城区和远郊山地森林区NAI浓度与太阳辐射分别呈显著正相关和负相关。
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金银花粗多糖提取工艺优化及其抗氧化活性评价
《食品工业科技 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：采用热水提取法提取金银花多糖,通过单因素实验考察料液比、浸提时间、浸提温度和提取次数4个因素对多糖得率的影响,在此基础上利用响应面法对提取条件进行优化.以DPPH自由基、ABTS+自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基清除能力和总还原力为指标评价金银花粗多糖的抗氧化活性.结果表明:金银花多糖的最佳提取工艺条件为料液比1:30(g/mL)、浸提时间120 min、浸提温度70℃,此条件下多糖的实际得率为6.45%±0.15%,与预测值的相对误差为1.2%.当金银花粗多糖浓度为2 mg/mL时,DPPH自由基、ABTS+自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除率分别为88.56%、99.51%、46.40%和85.88%,总还原力为1.04.该方法制备的金银花粗多糖具有较好的抗氧化能力,这为金银花活性多糖的进一步分离、纯化及结构表征提供了理论依据.
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小麦PHO基因家族全基因组鉴定及表达分析
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：PHO基因家族主要参与磷酸盐的转运,在植物生长发育中起重要作用.为研究小麦PHO基因家族成员的潜在功能,本研究从小麦全基因组中鉴定PHO基因家族成员,并利用生物信息学手段对其基因结构特征、蛋白结构域、系统进化、顺式作用元件及表达特性进行分析.结果在小麦全基因组中共鉴定到12个PHO基因家族成员,所有成员均含有SPX和EXS结构域.系统进化、保守结构域和基因结构分析发现,小麦PHO蛋白与拟南芥PHO1-H1蛋白以及水稻PHO1蛋白亲缘关系较近;除TaPHO7、TaPHO10、TaPHO11和TaPHO12蛋白缺少部分基序外,其余小麦PHO蛋白均具有完整基序,且同一亚组内的成员具有相似的蛋白保守结构域和基因结构,说明PHO亚家族成员间高度保守.顺式作用元件分析发现,小麦PHO基因启动子区域含有与磷调控相关的激素诱导、光响应、低温响应等元件.基于RNA_seq数据的组织特异性分析发现,大部分PHO基因在根中的表达量较高.qRT-PCR分析发现,低磷胁迫处理下磷高效小麦品种小偃54地下部分(根)TaPHO7和TaPHO8基因的表达量显著高于对照.
关键词： 小麦 PHO基因家族 进化系统分析 表达分析 磷转运蛋白
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