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基于改进生成对抗网络的甜樱桃数据增强方法

农业机械学报 2024年

作者：韩翔李玉强高昂马静怡宫庆福宋月鹏山东农业大学机械与电子工程学院山东省园艺机械与装备重点实验室山东省农业装备智能化工程实验室

为解决在数据不平衡条件下甜樱桃分类模型出现的长尾类不平衡问题，提出了一种基于深度卷积生成对抗网络(Deepconvolutionalgenerativeadversarialnetworks，DCGAN)的缺陷甜樱桃图像增强方法。首先，在生成器部分引入多尺度残差块（MSR... 详细信息

为解决在数据不平衡条件下甜樱桃分类模型出现的长尾类不平衡问题，提出了一种基于深度卷积生成对抗网络(Deepconvolutionalgenerativeadversarialnetworks，DCGAN)的缺陷甜樱桃图像增强方法。首先，在生成器部分引入多尺度残差块（MSRB）和CBAM注意力机制，增强了模型特征表达能力和生成图像细节质量，同时改善了梯度流；在判别器部分应用谱归一化技术，并引入Wasserstein 距离和加梯度惩罚的损失函数，增强了模型训练稳定性和收敛速度。实验结果表明，与传统的GAN模型相比，本文模型可以生成更高质量的缺陷甜樱桃图像，两种缺陷甜樱桃图像的Fréchet Inception Distance (FID)值分别为64.36和59.97。通过本文模型生成的数据增强后，VGG19和MobileNetV3的甜樱桃分类准确率分别提高16.44%和13.94%。

关键词：甜樱桃图像数据生成生成对抗网络长尾类不平衡

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基于改进YOLOv5s的茶叶嫩芽检测

中国农机化学报 2024年第4期45卷 168-174页

作者：严蓓蓓纪元浩曲凤凤许金普青岛农业大学动漫与传媒学院青岛市266109 青岛农业大学园艺学院青岛市266109

为提高对茶叶嫩芽识别的准确率,提升自动采摘机器人的工作效率,减少人工采摘成本,提出一种对茶叶嫩芽目标检测的模型。通过拍摄包含白豪早茶叶嫩芽图片,进行筛选后得到179张图像,使用Mosic数据扩增后获得716张图像,建立数据集,按照训练... 详细信息

为提高对茶叶嫩芽识别的准确率,提升自动采摘机器人的工作效率,减少人工采摘成本,提出一种对茶叶嫩芽目标检测的模型。通过拍摄包含白豪早茶叶嫩芽图片,进行筛选后得到179张图像,使用Mosic数据扩增后获得716张图像,建立数据集,按照训练集、测试集和验证集7∶2∶1的比例划分数据集。针对复杂背景下茶叶嫩芽存在重叠以及遮挡所导致的识别精准度低的问题,对YOLOv5s模型进行改动,在骨干网络上增添注意力机制模块SE和CBAM进行比较;Neck网络由原来的PAFPN改为可以进行双向加权融合的BiFPN,Head结构增加浅层下采样的P2模块,提出一种茶叶嫩芽检测的模型。试验表明YOLOv5s添加SE模块结合BiFPN时模型具有更高的检测精度,并对试验结果进行十折交叉验证,相较于基线精确率提高10.46%,达到88.30%,平均精度均值mAP提高6.47%,达到85.83%。最后使用相同的数据集和预处理方法对比YOLOv5m、Faster R-CNN和YOLOv4-tiny,证明该试验方法综合强于其他经典深度学习方法,能更有效地提升茶叶嫩芽检测精准度,可以为茶叶自动采摘机器人提供理论依据。

关键词：茶叶嫩芽检测 YOLOv5s 注意力机制双向特征金字塔

黄芪多糖和牛磺酸饮水剂对肉鸡生长性能、抗氧化功能、免疫指标和肠道屏障功能的影响

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中国家禽 2024年第1期46卷 49-55页

作者：张国欣杨其峰刘小艳宋柏辰宋志刚山东农业大学动物科技学院(动物医学院) 山东泰安271018 广东温氏大华农生物科技有限公司广东新兴527400

为研究黄芪多糖和牛磺酸饮水剂对肉鸡生长性能、抗氧化功能、免疫指标和肠道屏障功能的影响,试验选取180只AA+肉公雏随机分成3组,每组6个重复,每个重复10只鸡。试验期为42 d,于14~21日龄和28~35日龄期间,分别向3组饮水中各添加0、1和2 ... 详细信息

为研究黄芪多糖和牛磺酸饮水剂对肉鸡生长性能、抗氧化功能、免疫指标和肠道屏障功能的影响,试验选取180只AA+肉公雏随机分成3组,每组6个重复,每个重复10只鸡。试验期为42 d,于14~21日龄和28~35日龄期间,分别向3组饮水中各添加0、1和2 g/L黄芪多糖和牛磺酸饮水剂,其他时间常规饲养。于1、35和42日龄称量体重和余料重,计算生长性能;于21和35日龄采集外周血样品检测血清抗氧化及免疫功能指标;于35日龄采集空肠样品测定肠道免疫功能和肠道屏障功能指标。结果显示:饮水添加黄芪多糖和牛磺酸饮水剂对肉鸡生长性能无显著影响(P>0.05);1 g/L黄芪多糖和牛磺酸饮水剂显著提高21日龄肉鸡血清IgA含量(P<0.05),显著提高35日龄肉鸡血清超氧化物歧化酶、IgA和空肠黏膜sIgA含量(P<0.05),显著上调35日龄肉鸡空肠ZO-1 mRNA水平(P<0.05)。研究提示:1 g/L黄芪多糖和牛磺酸饮水剂显著提高肉鸡血清超氧化物歧化酶水平,增强体液免疫功能,上调空肠ZO-1基因表达量,且对肉鸡生长性能无不良影响。

关键词：黄芪多糖牛磺酸肉鸡抗氧化功能免疫功能肠道紧密连接蛋白

基于转录组测序技术挖掘影响布莱凯特黑牛睾丸大小的功能基因

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华北农学报 2024年第1期39卷 191-200页

作者：梅艳芳刘瑞莉韩明轩张文琦陈振鹏王秀源苗秀萍肖超柱张任政董雅娟柏学进青岛农业大学动物科技学院山东青岛266109 黑牛种业技术创新中心山东青岛266109 山东兆福科技股份有限公司山东淄博256306

旨在通过对布莱凯特黑牛大小睾丸转录组数据进行分析,挖掘影响睾丸生殖功能的关键候选基因,探究睾丸大小对牛生殖功能维持的分子机制。采集12月龄布莱凯特黑牛睾丸,根据质量、长径和短径将其分为2组(大小睾丸组各3头)进行高通量转录组测... 详细信息

旨在通过对布莱凯特黑牛大小睾丸转录组数据进行分析,挖掘影响睾丸生殖功能的关键候选基因,探究睾丸大小对牛生殖功能维持的分子机制。采集12月龄布莱凯特黑牛睾丸,根据质量、长径和短径将其分为2组(大小睾丸组各3头)进行高通量转录组测序;以|log2(Fold Change)|≥1且P-value≤0.01为阈值筛选差异基因,对差异基因进行GO和KEGG功能富集分析,筛选出影响睾丸生殖功能的关键基因;对其进行CDS区克隆测序,并运用qRT-PCR、Western Blot、免疫组化等方法进行进一步研究。结果显示,差异表达基因共353个,其中114个基因在小睾丸中表达上调,239个基因表达下调。GO功能注释表明,差异基因参与代谢、发育、生殖等过程;KEGG富集分析显示,差异基因主要富集在Wnt信号传导、PI3K-Akt信号通路等与睾丸生殖功能相关的途径。最终筛选出睾丸生殖功能基因CCN4进行进一步研究。qRT-PCR和Western Blot结果显示,CCN4基因和蛋白在大睾丸中表达量显著低于小睾丸。免疫组化结果显示,CCN4蛋白主要在精细胞外的区域(特别是支持细胞)中表达,且大睾丸中的相对表达量显著低于小睾丸,推测其高表达会抑制支持细胞发育,从而影响睾丸生殖功能。综上,研究结果可为深入开展牛睾丸大小对生殖功能影响的分子机制研究提供基础资料。

关键词：牛大小睾丸转录组差异基因 CCN4

金黄色葡萄球菌噬菌体裂解酶Lys239表达纯化及活性分析

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动物医学进展 2024年第9期45卷 27-31页

作者：李君孙虎芝田延军潘强任慧英刘文华青岛农业大学动物医学院山东青岛266109 青岛诺安百特生物技术有限公司山东青岛266000

为获得具有高效裂解活性的金黄色葡萄球菌噬菌体裂解酶,将测序后的噬菌体全基因序列在GenBank数据库中进行比对,找出裂解酶基因序列,对其克隆后在BL21(DE3)中表达蛋白并纯化,选择大蜡螟幼虫作为模型模拟体内细菌感染以探究其抑菌效果。... 详细信息

为获得具有高效裂解活性的金黄色葡萄球菌噬菌体裂解酶,将测序后的噬菌体全基因序列在GenBank数据库中进行比对,找出裂解酶基因序列,对其克隆后在BL21(DE3)中表达蛋白并纯化,选择大蜡螟幼虫作为模型模拟体内细菌感染以探究其抑菌效果。结果显示,裂解酶合成基因构建到载体pET22b中,得到重组质粒pET22b-lys239。并将重组质粒转入BL21(DE3)感受态细胞后诱导其表达,经纯化验证后,获得浓度为2μg/μL的具有裂解活性的裂解酶Lys239。大蜡螟幼虫体内细菌感染试验结果显示,Lys239处理组存活率明显高于对照组,血淋巴负荷测定显示各处理组与对照组差异极显著(P<0.01)且Lys239浓度越高,对于金黄色葡萄球菌抑制效果越显著。说明重组表达的裂解酶Lys239具有良好的抑菌效果,可作为一种潜在的新型抑菌剂。

关键词：金黄色葡萄球菌噬菌体裂解酶大蜡螟幼虫抑菌作用

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水稻谷氨酸受体的低温胁迫响应研究

种子 2024年第2期43卷 1-9页

作者：文婷婷张雪飞郭璇朱姣姣 Shamsur Rehman 李广贤曾威山东省种子管理总站济南250100 泰安市岱岳区农业农村局山东泰安271000 北京大学现代农业研究院潍坊现代农业山东省实验室山东潍坊261325 山东省农业科学院济南250100 山东省农业科学院黄河三角洲现代农业研究院山东东营257100

水稻在低温胁迫条件下易受到损害。谷氨酸受体(GLRs)作为一种冷感受器在线虫、小鼠和人类神经元中传递低温信号,但关于植物GLRs的低温作用还未得到充分了解。为了深入研究水稻GLRs的低温响应功能,本实验开展水稻在低温胁迫下经谷氨酸受... 详细信息

水稻在低温胁迫条件下易受到损害。谷氨酸受体(GLRs)作为一种冷感受器在线虫、小鼠和人类神经元中传递低温信号,但关于植物GLRs的低温作用还未得到充分了解。为了深入研究水稻GLRs的低温响应功能,本实验开展水稻在低温胁迫下经谷氨酸受体激动剂(gly)处理后表型、生理指标和基因表达模式的研究。结果表明,10 mmol/L浓度的谷氨酸受体激动剂处理能够增强水稻苗期耐低温性。生理和分子生物学实验表明,水稻苗期通过调节超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、丙二醛和叶绿素含量等生理指标的表达来提高低温环境下的耐冷性。此外,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功构建了OsGLR6.5和OsGLR6.9基因的敲除突变体,发现OsGLR6.5基因在水稻低温胁迫中可能具有重要的调控功能。这些发现对深入理解水稻对低温环境的适应机制具有重要意义。

关键词：水稻谷氨酸受体耐冷性基因表达 CRISPR/Cas9

长期定位施用化肥对非石灰性潮土有机碳及腐殖质组分的影响

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华北农学报 2024年第4期39卷 179-186页

作者：王均艳魏文良牛云梦崔浩孙筱璐徐学磊刘树堂青岛农业大学资源与环境学院山东青岛266109

土壤有机碳和腐殖质组分受土壤自身质量、施肥管理措施等因素的影响,为明确长期化肥施用对不同土层土壤有机碳(SOC)和土壤腐殖质组分含量的调控效果,在山东莱阳43 a(2021年)长期定位施肥试验,选择低量氮肥(N1)、高量氮肥(N2)、高量氮肥... 详细信息

土壤有机碳和腐殖质组分受土壤自身质量、施肥管理措施等因素的影响,为明确长期化肥施用对不同土层土壤有机碳(SOC)和土壤腐殖质组分含量的调控效果,在山东莱阳43 a(2021年)长期定位施肥试验,选择低量氮肥(N1)、高量氮肥(N2)、高量氮肥配施磷肥(NP)、高量氮肥配施钾肥(NK)、高氮配施磷钾肥(NPK)和不施肥对照(CK)6个处理。结果表明,与CK相比,N1能够显著提高0~5 cm的SOC含量,其增幅为22.84%,单施氮肥处理能够显著提高5~10 cm的SOC含量,N1、N2的增幅分别为20.94%,28.60%,N1能够显著提高10~20 cm的SOC含量,增幅为17.05%,而其他处理无显著变化。化肥施用能够改变土壤腐殖质组分含量,与CK相比,N1可以显著提高10~20 cm和20~30 cm土层胡敏酸(HA)的含量,增幅分别为22.86%,40.49%,而0~10 cm土层无显著变化;NP可以显著提高0~5 cm,5~10 cm土层富里酸(FA)含量,增幅分别为89.44%和124.63%,NK可以显著提高10~20 cm土层FA的含量,增幅为100.22%,NPK可以显著提高20~30 cm土层FA的含量,增幅为107.48%;N1可以显著提高0~5 cm土层胡敏素(Hu)的含量,增幅为69.34%,N2可以显著提高5~10 cm土层Hu的含量,增幅为66.18%,N1可以显著提高10~20 cm土层Hu的含量,增幅为79.50%,而20~30 cm土层无显著变化。综上表明,在本试验条件下,长期施用化肥可以有效提高非石灰性潮土的土壤有机碳的固定、改变土壤腐殖质组分,且不同的施肥策略影响存在较大差异,其中单施氮肥处理的固碳量效果较好。

关键词：长期定位施肥非石灰性潮土土壤有机碳腐殖质

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中药提取物在果蔬贮藏保鲜中应用的研究进展

保鲜与加工 2024年第4期24卷 92-96页

作者：刘洪冲任丽华高秋美米真如韩加坤济宁市农业科学研究院山东济宁272131

随着人们对食品营养与安全需求的提高,植物源果蔬保鲜剂被认为是化学合成保鲜剂最好的替代品,尤其是中药提取物作为一种天然、安全、有效的保鲜剂,近年来受到了广泛的关注。综述了中药提取物在果蔬贮藏保鲜方面的应用范围和作用机制,分... 详细信息

随着人们对食品营养与安全需求的提高,植物源果蔬保鲜剂被认为是化学合成保鲜剂最好的替代品,尤其是中药提取物作为一种天然、安全、有效的保鲜剂,近年来受到了广泛的关注。综述了中药提取物在果蔬贮藏保鲜方面的应用范围和作用机制,分析其存在的问题,旨在为中药提取物在果蔬贮藏保鲜领域的进一步研究和应用提供参考。

关键词：果蔬贮藏中药提取物保鲜剂

硒化物在文蛤响应镉胁迫过程中作用的转录组学分析

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海洋科学 2024年第1期48卷 25-35页

作者：郑年昊孙铭姚琳琳荆圆圆张天文胡凡光王兴强刘广斌江苏海洋大学海洋生命与水产学院江苏连云港222005 山东省海洋科学研究院山东青岛266104

研究两种硒化物在文蛤富集、排出镉过程中的作用,对文蛤进行转录组测序,并进行生物信息学分析,以探讨硒化物对Cd^(2+)代谢相关机制。硒化卡拉胶组和亚硒酸钠组共产出587 855条高质量reads。基因本体分析功能注释到15 380条unigenes, KEG... 详细信息

研究两种硒化物在文蛤富集、排出镉过程中的作用,对文蛤进行转录组测序,并进行生物信息学分析,以探讨硒化物对Cd^(2+)代谢相关机制。硒化卡拉胶组和亚硒酸钠组共产出587 855条高质量reads。基因本体分析功能注释到15 380条unigenes, KEGG通路注释到18 866条unigenes。差异基因主要富集到肌球蛋白复合物(myosin complex)、离子通道抑制(ion channel suppression)等基因本体分析功能中。差异基因KEGG通路富集显示,在嘌呤代谢(purinemetabolism)、ECM受体相互作用(extracellularmatrix receptor interaction)、硒化合物代谢(metabolism of selenium compounds)等通路显著富集。从结果分析Cd^(2+)可以使文蛤体内蛋白转录修饰出现异常;有机硒可以通过调控金属离子通道活性来排出细胞内的Cd^(2+);无机硒主要作用于文蛤细胞表面,增强其表面活性抵御Cd^(2+)进入细胞;差异基因KEGG注释结果表明有机硒与无机硒在文蛤重金属代谢中作用机制以及途径不相同。

关键词：文蛤硒化卡拉胶亚硒酸钠转录组分析差异基因表达