科研产出
基于产量反应和农学效率的冬油菜智能化推荐施肥方法
《植物营养与肥料学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]基于产量反应和农学效率的专家施肥系统已在我国多个地区和多种作物上展现出显著的应用效果.我们利用该系统建立适合我国国情的冬油菜推荐施肥方法,以提高油菜的生产效益,降低环境风险.[方法]以"油菜""油菜+产量""油菜+养分吸收""油菜+肥料利用率"为关键词及其组合,系统收集了2000-2023年公开发表的多年多点冬油菜田间肥料试验数据,采用QUEFTS模型分析冬油菜养分吸收特征,及优化施肥下油菜产量反应和农学效率等参数,构建油菜养分专家系统.2021-2023年在湖北多地开展65个田间验证试验,设置油菜养分专家推荐施肥(NE)、农民习惯施肥(FP)和测土配方推荐施肥(ST)3种施肥处理,调查了油菜产量、养分利用效率及经济效益响应特征.[结果]QUEFTS模型分析表明,我国生产1t冬油菜籽粒,冬油菜地上部氮、磷和钾养分需求量分别为43.5、11.0和44.6kg;油菜主产区氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为1.08、0.63和0.42 t/hm2;氮、磷和钾肥平均农学效率分别为6.26、8.24和4.97 kg/kg.通过模型拟合,获得氮、磷、钾肥与油菜产量的定量关系分别为y=-0.8043x2+6.9351x-0.0648、v=-2.6103x2+16.139x-0.408、v=-3.0654x2+14.031x-0.1571.65个田间验证试验地点的氮磷钾肥推荐方案总体表现为减氮、增磷、稳钾,具体为N降低20kg/hm2,P2O5施用量提高7kg/hm2,K2O施用量基本不变.与ST处理相比,NE处理肥料成本降低了 201元/hm2,油菜产量和净收益平均分别增加了 0.11 t/hm2和898元/hm2,氮和钾肥农学效率分别提高了1.39和2.83 kg/kg.[结论]用基于产量反应和农学效率大数据建立的油菜养分专家系统进行施肥推荐,实现了肥料总投入的降低,能有效提高冬油菜产量、经济效益和养分利用率,是适用于我国冬油菜种植的智能化推荐施肥方法.
关键词： 油菜养分专家系统 QUEFTS模型 产量反应 农学效率 养分利用率
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Argonaute基因家族对二化螟RNA干扰效率的影响
《植物保护学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究Argonaute(Ago)基因家族在调控二化螟Chilo suppressalis RNA干扰（RNA interference,RNAi）效率中的作用，对二化螟的基因组和转录组进行分析，鉴定获得二化螟Ago基因家族成员并对其进行生物信息学分析，并用合成的Ago基因dsRNA饲喂二化螟4龄幼虫，选择二化螟的C-factor基因作为RNAi的标记基因，分析Ago基因对二化螟RNAi效率的影响。结果显示：在二化螟中鉴定到3个Ago基因家族成员，分别命名为Ago2-1、Ago2-2和Ago5,GenBank登录号分别为OR187405、OR187406和OR187458，开放阅读框序列全长分别为2 742、3 375和2 946 bp。饲喂Ago基因的dsRNA后，二化螟体内Ago2-1、Ago2-2和Ago5基因均被显著沉默，说明Ago基因的dsRNA可以在二化螟体内有效合成。与单独饲喂dsC-factor相比较，饲喂dsC-factor+dsAgo2-1、dsC-factor+dsAgo2-2和dsC-factor+dsAgo5后，二化螟体内C-factor基因的转录水平均显著增加；且二化螟幼虫的死亡率分别显著降低了23.33、23.33和31.11百分点。表明沉默二化螟Ago2-1、Ago2-2和Ago5基因后显著降低了C-factor基因的RNAi效率，并且显著抑制了C-factor的致死效应。
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稻油轮作还田秸秆配施氮肥腐解及碳氮释放特征
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：南方稻油轮作区还田秸秆量大，在土壤中存在与作物争氮的问题，通过配施氮肥调节还田秸秆碳氮比，是优化秸秆还田条件下养分综合管理的重要支撑。采用田间尼龙网袋法，将秸秆与尿素混合调节目标碳氮比至35、25和15，研究配施氮肥对还田秸秆腐解及碳、氮释放的影响。结果表明，在近1年的腐解周期中，油菜和水稻秸秆均表现为先快速腐解，随后分别在第30 d和第45 d进入慢速腐解期，不同处理间秸秆腐解规律一致。油菜秸秆累积腐解率以3个配施氮肥处理（52.81%～56.13%）显著高于对照处理（47.84%），水稻秸秆则以配施氮肥25 kg/hm2时累积腐解率（82.91%）显著高于其他处理。秸秆碳、氮释放结果显示，油菜和水稻秸秆碳以及水稻秸秆氮均表现为逐渐释放的特征，而油菜秸秆氮则整体表现为释放-吸附的动态特征；油菜秸秆碳和氮均是以配施氮肥40 kg/hm2时累积释放率最高，分别为72.29%和18.26%，而水稻秸秆碳和氮则均是以配施氮肥25 kg/hm2时累积释放率最高，分别为86.35%和71.05%。综上所述，油菜和水稻秸秆配施氮肥最佳用量分别为40和25 kg/hm2，即油菜和水稻还田秸秆目标碳氮比分别调至25和35时，有利于秸秆腐解和碳、氮释放，以避免与作物竞争养分。
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南亚果实蝇谷胱甘肽S-转移酶基因的鉴定及组织表达
《西北农林科技大学学报(自然科学版) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究南亚果实蝇谷胱甘肽S-转移酶基因BtauGSTd1和BtauGSTd2的分子特征及组织表达模式,揭示BtauGSTd1和BtauGSTd2在南亚果实蝇嗅觉及抗药性方面的潜在生理功能,为南亚果实蝇嗅觉识别及抗药性机制研究提供参考.[方法]基于南亚果实蝇成虫头部的转录组数据,通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)克隆BtauGSTd1和BtauGSTd2,运用生物信息学分析BtauGSTd1和BtauGSTd2的序列特征,通过同源建模构建BtauGSTd1和BtauGSTd2蛋白的三维模型,并采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测BtauGSTd1和Btau-GSTd2在南亚果实蝇成虫不同组织中的表达水平.[结果]序列分析结果表明,BtauGSTd1开放阅读框为684 bp,编码227个氨基酸残基,BtauGSTd1蛋白的相对分子质量为26.26 ku,等电点为8.43;BtauGSTd2开放阅读框为624 bp,编码207个氨基酸残基,BtauGSTd2蛋白的相对分子质量为23.80 ku,等电点为5.90.BtauGSTd1和BtauGSTd2蛋白均含有羧基端结构域和氨基端结构域,无信号肽,不含跨膜结构域,属于非分泌胞质型谷胱甘肽S-转移酶.系统进化分析结果表明,BtauGSTd1和BtauGSTd2均属于昆虫特有的Delta谷胱甘肽S-转移酶亚家族.构建的三维模型显示,BtauGSTd1和BtauGSTd2氨基端结构域均由3个α螺旋(α1~α3)和4个β折叠(β1~β4)构成,羧基端结构域均由6个α螺旋组成(α4~α9).RT-qPCR结果显示,BtauGSTd1和BtauGSTd2在南亚果实蝇雌雄成虫各供试组织中均有表达,其中BtauGSTd1在雄虫带触角的头部相对表达量显著高于其他组织,在雌虫各供试组织间相对表达量无显著性差异;BtauGSTd2在雌、雄成虫带触角的头部和去触角的头部相对表达量均显著高于去头部的虫体.[结论]BtauGSTd1和BtauGSTd2在南亚果实蝇体内除了充当解毒酶的角色外,很可能在其嗅觉系统中作为气味降解酶,行使降解气味化合物、保护嗅觉系统免受毒害的功能.
关键词： 南亚果实蝇 谷胱甘肽S-转移酶 生物信息学分析 表达模式
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大气CO2浓度升高下生物炭缓解大蒜汞累积风险研究
《生态毒理学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：大气CO2浓度不断升高是全球气候变化的主要驱动因素,已有许多研究表明气候变化影响了重金属的生物地球化学循环,增加作物重金属累积,给粮食安全与居民营养健康带来潜在风险.汞(mercury,Hg)是一种剧毒且具有挥发性的重金属污染物,它通过土壤被植物吸收进入食物链,对人体健康构成威胁.本研究通过大蒜盆栽试验,探讨了 CO2浓度升高条件下生物炭对土壤-大蒜系统中汞迁移转化的影响.研究表明,大气CO2浓度升高显著提高汞的生物有效性,导致土壤和大蒜中汞含量分别增加15.01%(正常CO2)和15.13%(升高CO2).添加生物炭后土壤中有效态汞含量分别降低36.30%(正常CO2)和26.54%(升高CO2),有效降低土壤中生物可利用汞含量,抑制汞向植株的迁移,并缓解因CO2浓度升高引起的大蒜汞暴露风险.与此同时,生物炭还显著提高土壤中残渣态汞比例,进一步降低汞的生物有效性,证明其在土壤改良中的重要作用.这些结果表明,CO2浓度升高会改变农田土壤中生物可利用汞含量,增加汞暴露风险,但添加生物炭能够通过增加土壤pH值与溶解性有机碳(DOC)含量降低汞的生物有效性,最终抑制汞向大蒜植株的迁移及食物链的传播风险.本研究可为缓解未来气候变化条件下农产品汞污染暴露风险提供研究基础和理论依据.
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基于PLS与CNN的甘薯淀粉掺假鉴别及量化比较
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：本研究提出一种基于近红外光谱（near-infrared spectroscopy,NIR）和一维卷积神经网络（one-dimension convolutional neural network,1D-CNN）的甘薯淀粉掺假鉴别与定量的分析方法。为实现甘薯淀粉在不同种类和掺假比例下的定性定量分析，分别采集甘薯、玉米、土豆、木薯等纯薯类淀粉和以10%为梯度制备的不同比例掺假甘薯淀粉的原始光谱。分别运用一阶导数（first-order derivative,1st）、连续小波变换（continuous wavelet transform,CWT）、多元散射校正（multiplicative scatter correction,MSC）和标准正态变换（standard normal variate transformation,SNV）进行光谱预处理，利用卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）算法将预处理前后的光谱作为1D-CNN的输入信号构建薯类淀粉分类模型和甘薯淀粉含量预测模型，并将光谱预处理前后的1D-CNN建模效果与传统的偏最小二乘（partial least squares,PLS）建模结果进行比较。结果表明，不同的光谱预处理方法可以不同程度地提高分类模型和定量模型的准确度，其中1st和CWT方法的效果要优于MSC和SNV方法。分类模型中，1D-CNN方法的预测精度较PLS方法更高；预测集中，样品光谱预处理后使用1D-CNN对不同薯类淀粉预测正确率达到100%；定量模型中，PLS方法和1D-CNN方法均可实现单一混合淀粉掺假情况下甘薯淀粉含量的精准预测，而且PLS和1D-CNN模型的预测集决定系数和预测集均方根误差相近。与PLS方法相比，1D-CNN方法在分类上的效果要优于定量效果。本研究表明NIR、1D-CNN和PLS相结合可以实现掺假薯类淀粉的鉴别和其中甘薯淀粉含量的量化，对市场中薯类淀粉掺假的质量安全筛查具有现实意义。
关键词： 近红外光谱 甘薯淀粉 淀粉掺假 卷积神经网络 偏最小二乘
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基于疏水性低共熔溶剂分散液液微萃取气相色谱-串联质谱法测定水中拟除虫菊酯农药残留
《分析试验室 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：建立了疏水性低共熔溶剂（DES）-分散液液微萃取（DLLME）结合气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）测定水样中10种拟除虫菊酯农药残留量的方法。以氯化胆碱和苯酚制备疏水性低共熔溶剂，对影响萃取效率的主要因素，如萃取剂的种类和体积、分散剂的种类与用量、盐浓度和pH进行优化。结果表明，氯化胆碱与苯酚摩尔比为1∶2时形成的低共熔溶剂萃取效果最好，在最佳萃取条件下，回收率在85.4%～103.2%之间，相对标准偏差（RSDs）为2.3%～5.1%，方法检出限（LODs）为0.04～0.15μg/L，定量限（LOQs）为0.13～0.50μg/L，可用于水样中拟除虫菊酯农药的快速检测。
关键词： 低共熔溶剂 分散液液微萃取 拟除虫菊酯类农药 气相色谱-串联质谱
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秸秆还田配施氮肥对冬油菜根际土壤微生物群落的影响
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究施肥与秸秆还田对冬油菜根际土壤养分、产量及微生物群落特征的影响,本研究设置 4 个处理,分别为不施用秸秆和氮肥(CK)、施用秸秆处理(T1)、施用氮肥处理(T2)、同时施用秸秆和氮肥处理(T3).利用Illumina高通量测序技术对细菌 16S rRNA基因和真菌ITS区域进行测序,系统分析冬油菜根际土壤细菌与真菌群落的α多样性、群落结构及其与环境因子的关系,并同步测定土壤理化性质与冬油菜产量.研究结果表明,T3处理油菜产量和土壤真菌群落丰度显著高于 CK、T1 处理、T2 处理(P<0.05).T3 处理土壤富集了暗球腔菌属(Phaeosphaeria)和枝孢菌属(Cladosporium)真菌群落,这 2 个菌属的真菌大多为病原微生物,可能会造成油菜病害发生.环境因子与微生物群落的网络分析结果表明,土壤碱解氮含量、全氮含量、有机碳含量和有效磷含量这 4 个环境因子与细菌和真菌群落相对丰度具有较高的关联度.土壤碱解氮含量与节杆菌属(Arthrobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)细菌群落相对丰度呈显著正相关(P<0.05),这些菌属细菌可能参与了作物氮素转化过程.本研究结果为秸秆资源合理利用、改善土壤质量和提高作物产量提供了理论依据.
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不同饲粮类型对育肥山羊生长性能、瘤胃发酵参数和消化道菌群的影响
《动物营养学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在研究不同饲粮类型对育肥山羊生长性能、营养物质表观消化率、屠宰性能、肉品质、瘤胃发酵参数和消化道菌群等的影响。选择60只6月龄、体重为17 kg左右的健康楚宝黑头羊，随机分为2组，每组3个重复，每个重复10只羊。全混合日粮(TMR)组饲喂普通TMR，颗粒TMR组(PTMR组)饲喂颗粒TMR,2种饲粮组成及营养水平保持一致。预试期7 d，正试期90 d。结果表明：1)与TMR组相比，PTMR组终末体重、体重相对增长率、平均日增重和平均干物质采食量均显著提高(P<0.05)，料重比显著降低(P<0.05)。2)与TMR组相比，PTMR组粗蛋白质和酸性洗涤纤维表观消化率显著提高(P<0.05)。3)与TMR组相比，PTMR组血清谷丙转氨酶活性以及胆固醇和甘油三酯含量显著提高(P<0.05)，血清超氧化物歧化酶活性显著提高(P<0.05)，血清丙二醛含量显著降低(P<0.05)。4)与TMR组相比，PTMR组屠宰率和眼肌面积显著提高(P<0.05)，肌肉失水率、亮度值和红度值显著降低(P<0.05)，肌肉熟肉率显著提高(P<0.05)。5)与TMR组相比，PTMR组瘤胃乙酸、丙酸、异戊酸和总挥发性脂肪酸含量均显著提高(P<0.05)。6)与TMR组相比，PTMR组瘤胃和盲肠微生物群落ACE指数、Chao1指数、香农指数和PD＿whole＿tree指数均显著降低(P<0.05)。在门水平上，与TMR组相比，PTMR组瘤胃厚壁菌门相对丰度显著降低(P<0.05)，瘤胃拟杆菌门相对丰度显著提高(P<0.05);PTMR组盲肠软壁菌门相对丰度显著提高(P<0.05)。在属水平上，与TMR组相比，PTMR组瘤胃奎因氏菌属和未培养细菌韦荣氏菌科相对丰度显著降低(P<0.05)，而瘤胃普雷沃氏菌属1、解琥珀酸菌属和未培养细菌鼠杆菌科相对丰度显著提高(P<0.05);PTMR组盲肠未培养细菌柔膜菌纲RF39相对丰度显著提高(P<0.05)，盲肠瘤胃球菌科UCG-005和另枝菌属相对丰度显著降低(P<0.05)。综上所述，与饲喂普通TMR相比，饲喂颗粒TMR可以提高育肥山羊生长性能和营养物质表观消化率，提升屠宰性能和肉品质，增强机体抗氧化能力，并改善瘤胃发酵和消化道菌群，在山羊育肥中有更好的生产应用效果。
关键词： 育肥山羊 颗粒全混合日粮 生长性能 瘤胃发酵参数 消化道菌群
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肉牛ACOX1基因多态性及与生长育肥性状的关联分析
《中国畜牧杂志 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究旨在分析酰基辅酶A氧化酶 1(Acyl-CoA oxidase 1,ACOX1)基因单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)及其与生长育肥性状之间的关系,为肉牛育种提供新的标记资源.以 240头夏洛来牛为研究对象,利用全基因组重测序方法检测ACOX1内部的SNP,并与生长育肥性状进行关联分析.结果表明:在夏洛来牛群体中共检测到ACOX1基因8个SNPs,关联分析结果显示,初生时期g.55672049A>G位点与体高性状显著关联;12 月龄时g.55672049A>G和g.55676112A>G位点与体重或体斜长性状显著关联;断奶和 6 月龄时,8 个SNPs位点均与生长性状中的一个或多个指标显著关联,提示可在断奶和 6 月龄时选择与目标性状相关的分子标记对夏洛来牛进行早期选择;g.55673438A>G、g.55675384C>T、g.55676112A>G、g.55680392G>A、g.55681592A>G及g.55683268C>G 6 个位点与背膘厚显著关联,且与生长性状间呈负相关.连锁不平衡结果显示,g.55672049A>G、g.55672909C>T、g.55673438A>G、g.55675384C>T、g.55676112A>G、g.55680392G>A及g.55681592A>G 7 个SNPs构成 1 个单倍型模块,处于强连锁不平衡,GGAATAC为优势单倍型.以上结果表明,ACOX1基因可作为肉牛遗传改良的候选基因,8 个SNPs可作为夏洛来牛品种持续选育的新分子标记.
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