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摇枝式加工型苹果采摘振动参数仿真优化与试验

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农业机械学报 2024年第5期55卷 28-39页

作者：杨欣姜尊豪李建平谢金燕顾浩源边永亮河北农业大学机电工程学院保定071001 河北省智慧农业装备技术创新中心保定071001 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

为探究不同振动参数组合对苹果采摘效果的影响,建立苹果树二级树枝振动力学模型,解析分析得到影响苹果脱落的主要因素为振动频率、振幅及夹持位置。测量苹果树形态特征并基于矮砧密植整形原理建立纺锤形苹果树三维模型,利用ANSYS软件对... 详细信息

为探究不同振动参数组合对苹果采摘效果的影响,建立苹果树二级树枝振动力学模型,解析分析得到影响苹果脱落的主要因素为振动频率、振幅及夹持位置。测量苹果树形态特征并基于矮砧密植整形原理建立纺锤形苹果树三维模型,利用ANSYS软件对苹果树模型进行有限元仿真分析,仿真结果表明,振动频率4~8 Hz、振幅20~30 mm、夹持位置0.35l~0.65l(l为二级树枝长度)时,对果树损伤较小且苹果易脱落。设计四因素三水平振动采摘试验,以确定苹果树不同位置树枝最佳的振动参数组合,利用Design-Expert软件对试验数据进行分析和响应面优化,参数优化结果为:采摘苹果树上层苹果时,振动频率为5 Hz,振幅为28 mm,夹持位置为0.40l;采摘苹果树中层苹果时,振动频率为4 Hz,振幅为30 mm,夹持位置为0.43l;采摘苹果树下层苹果时,振动频率为8 Hz,振幅为20 mm,夹持位置为0.65l;通过验证试验得到苹果树上层、中层、下层摘净率为96.4%、94.8%、93.2%,与优化值相近,表明优化模型可靠。

关键词：加工型苹果振动采摘参数优化有限元仿真

白藜芦醇通过SIRT1/PGC-1α影响牛肌管细胞线粒体生物发生和肌纤维类型转化

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食品科学 2024年第4期45卷 1-9页

作者：张静月董鹏程左惠心梁荣蓉毛衍伟张一敏杨啸吟罗欣朱立贤山东农业大学食品科学与工程学院国家牛肉加工技术研发专业中心山东泰安271018

以牛肌管细胞为研究对象,通过添加白藜芦醇探究其对牛肌管细胞肌纤维类型转化的影响及其作用机制。通过噻唑蓝法和比色法对细胞活力和相关代谢酶活力进行测定,对成肌调节因子、肌球蛋白重链(myosin heavy chains,MyHCs)以及线粒体生物... 详细信息

以牛肌管细胞为研究对象,通过添加白藜芦醇探究其对牛肌管细胞肌纤维类型转化的影响及其作用机制。通过噻唑蓝法和比色法对细胞活力和相关代谢酶活力进行测定,对成肌调节因子、肌球蛋白重链(myosin heavy chains,MyHCs)以及线粒体生物发生相关分子的基因和蛋白表达量进行测定。结果表明,白藜芦醇处理显著提高了Myf5、Myf6、MyoG和MyoD的基因表达水平(P<0.05),促进了牛肌管细胞分化。白藜芦醇处理显著提高了慢肌纤维蛋白(slow MyHC)的表达,降低了快肌纤维蛋白(fast MyHC)表达,同时上调了MyHC I和MyHC IIa基因表达水平,下调了MyHC IIx和MyHC IIb基因表达水平(P<0.05)。白藜芦醇还能显著提高牛肌管细胞中的琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性,降低乳酸脱氢酶活性(P<0.05),此外,白藜芦醇显著提高了沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-1α,PGC-1α)、核呼吸因子(nucleus respiratory factors,NRF)-1、线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)的基因和蛋白表达水平(P<0.05)。添加SIRT1抑制剂6-氯-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-1-甲酰胺(1H-carbazole-1-carboxam,EX527)后,显著削弱了白藜芦醇诱导的肌纤维类型转化(P<0.05),白藜芦醇对SIRT1、PGC-1α、NRF-1和TFAM的基因和蛋白表达的促进作用被EX527显著削弱(P<0.05)。综上所述,白藜芦醇通过激活SIRT1/PGC-1α信号通路促进线粒体生物发生,进而促进牛肌管肌纤维类型的转化。

关键词：白藜芦醇牛肌管细胞沉默信息调节因子1/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α 肌纤维类型转化线粒体生物发生

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牛肉宰后成熟过程中细胞自噬的变化分析

食品科学 2024年第15期45卷 214-221页

作者：李叶鲁文洁王海蓉杨啸吟刘昀阁梁荣蓉毛衍伟张一敏朱立贤山东农业大学食品科学与工程学院国家牛肉加工技术研发专业中心山东泰安271018

本研究分析宰后牛肉成熟14 d过程中细胞自噬的变化规律及其与牛肉品质间的关系。牛肉宰后成熟过程中,肉色方面,L*值随成熟时间延长而升高,a*值、b*值均呈现先升高后降低的趋势;嫩度随成熟时间延长不断提高,剪切力与肌间线蛋白(Desmin)... 详细信息

本研究分析宰后牛肉成熟14 d过程中细胞自噬的变化规律及其与牛肉品质间的关系。牛肉宰后成熟过程中,肉色方面,L*值随成熟时间延长而升高,a*值、b*值均呈现先升高后降低的趋势;嫩度随成熟时间延长不断提高,剪切力与肌间线蛋白(Desmin)表达量均呈现下降趋势(P<0.05);保水性随成熟时间的延长而下降,贮藏损失率和蒸煮损失率上升(P<0.05)。进一步对自噬相关蛋白进行研究,牛肉宰后成熟过程中,Beclin-1与微管相关蛋白1轻链3作为细胞自噬发生的标志性蛋白,其表达量均呈先升高后降低的趋势,并在12 h达到最大。调控自噬的AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)-酵母Atg1同源蛋白激酶(UNC-51 like kinase 1,ULK1)通路作为一条重要的能量代谢通路,在缺血缺氧环境下能够诱导细胞自噬的发生。本研究结果表明,牛肉宰后成熟过程中AMPK、p-AMPKThr172、ULK1的蛋白表达量均呈先升高后降低的趋势,并在12 h达到最大,mTOR表达量则持续下降(P<0.05),说明细胞自噬在宰后0~12 h增强。相关性分析结果显示,宰后自噬相关蛋白表达水平与牛肉的肉色呈负相关,与蒸煮损失、剪切力、Desmin蛋白相对表达量呈正相关(P<0.05)。综上所述,宰后牛肉成熟336h过程中可能通过AMPK-mTOR-ULK1通路激活细胞自噬进而对牛肉品质起到一定的调控作用。

关键词：牛肉宰后成熟细胞自噬品质

苹果园内无人割草机多机协同作业路径优化算法

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华南农业大学学报 2024年第4期45卷 578-587页

作者：谢金燕刘丽星杨欣王潇洒王旭刘树腾河北农业大学机电工程学院河北保定071000 河北省智慧农业装备技术创新中心河北保定071000

[目的]提高新型苹果园内多台无人割草机协同作业时的工作效率。[方法]提出一种改进的遗传算法(Improved genetic algorithm, IGA),为每台割草机分配并优化作业路径。根据实际无人割草机作业情况,以总转弯时间和作业时长为综合优化目标,... 详细信息

[目的]提高新型苹果园内多台无人割草机协同作业时的工作效率。[方法]提出一种改进的遗传算法(Improved genetic algorithm, IGA),为每台割草机分配并优化作业路径。根据实际无人割草机作业情况,以总转弯时间和作业时长为综合优化目标,构建无人割草机多机作业路径优化模型。通过设定任务阈值,引入改良圈策略和Metropolis准则改进遗传算法(Genetic algorithm, GA)以求解模型。[结果]仿真试验结果表明,IGA为每台割草机分配的任务量均衡,与GA相比,IGA优化后的矩形果园路径平均总转弯时间和作业时长分别减少22.89%和19.36%;与分区作业相比,IGA优化后的矩形果园路径平均总转弯时间和作业时长分别减少45.53%和10.68%。在梯形果园中,IGA不受果树分布影响,与GA和分区作业相比,平均总转弯时间分别减少14.38%和34.08%,平均作业时长分别减少23.71%和10.07%。[结论]所提出的IGA性能更好,能有效优化机群的作业路径,缩短作业时长,提高作业能力。

关键词：路径优化无人割草机协同作业遗传算法苹果园

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手持摇枝式酸枣振动采摘装置设计与试验

农业机械学报 2024年第9期55卷 194-204+215页

作者：刘洪杰李峻藤杨欣李建平王鹏飞河北农业大学机电工程学院河北省智慧农业装备技术创新中心

针对酸枣收获过程中人工采收效率低、大型机械采收困难等问题，设计了手持摇枝式酸枣振动采摘装置。通过建立酸枣“果实-枝条”单摆动力学模型，分析受迫振动下果实脱落条件，求解动力学模型，确定影响酸枣采摘效果的主要影响因素为振... 详细信息

针对酸枣收获过程中人工采收效率低、大型机械采收困难等问题，设计了手持摇枝式酸枣振动采摘装置。通过建立酸枣“果实-枝条”单摆动力学模型，分析受迫振动下果实脱落条件，求解动力学模型，确定影响酸枣采摘效果的主要影响因素为振动频率、振幅、夹持位置；利用ANSYS仿真软件对酸枣植株模型进行自由模态响应与谐响应分析，结果表明：当振动频率为4～12 Hz、振幅为10～20 mm、夹持位置为0.3～0.7时，主枝、挂果枝位移明显且对树体损伤较小。为确定采摘装置最佳工作参数，以酸枣摘净率为评价指标，进行三因素三水平振动采摘试验，得到酸枣摘净率和各影响因素的数学回归模型，利用Design-Expert软件对试验数据和响应曲面进行分析优化，确定最佳工作参数组合为：振动频率5.91 Hz、振幅15.30 mm、夹持位置0.45,此时酸枣摘净率为93.33%,验证试验表明，酸枣摘净率为94.18%,与优化值接近，模型优化可靠。

关键词：酸枣振动采摘手持摇枝式参数优化

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4种马尾藻附生菌群结构比较研究

水生生物学报 2024年第4期48卷 643-652页

作者：郭战胜陈雯静常丽荣梁振林施坤涛山东大学海洋学院威海264200 威海长青海洋科技股份有限公司荣成264300 威海市环翠区海洋发展研究中心威海264200

海黍子(Sargassum muticum,SM)、鼠尾藻(Sargassum thunbergii,ST)、铜藻(Sargassum horneri,SH)和海蒿子(Sargassum pallidum,SP)是我国黄渤海常见的大型马尾藻属海藻,研究以靖子湾潮间带4种马尾藻为研究对象,自然海水(W)作为对照,利用16S rRNA基因扩增子高通量测序技术比较4种马尾藻类附生菌群的结构。研究结果表明,ST附生菌群多样性和物种丰富度最高,SH最低。NMDS(无度量多维标定法)和PERMANOVA分析表明4种马尾藻附生菌的群落结构与海水中微生物群落结构存在显著性差异(P<005),而不同马尾藻之间差异却不显著。LEfse分析共识别出18个Biomarkers,其中W、SH、SM和ST样本分别有9、4、3和2个。变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota)为4种马尾藻附生菌群的主要优势菌门,相对丰度为80.39%—94.54%;基于属水平和相对丰度前10ASVs的群落结构组成特征表明,4种马尾藻附生菌群结构组成存在明显差异,呈现出宿主特异性。利用Tax4Fun软件对4种马尾藻类附生菌群生态功能进行预测,在一级功能水平上,新陈代谢(Metabolism)、遗传信息处理(Genetic Information Processing)为主要功能;在二级功能水平上,共注释到44个二级代谢通路,其中碳水化合物代谢(Carbohydrate metabolism)相对丰度最高。研究通过比较4种马尾藻附生菌群结构多样性,为进一步深入了解马尾藻属的生态作用提供理论依据。

关键词：附生菌群高通量测序多样性功能预测马尾藻

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不同评价方法对忍冬属植物品种抗蚜性的评价

山东农业大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 1-8页

作者：彭昱绮王桂萍郭文秀王光召李景宇胡想顺于毅王建华山东农业大学农学院山东泰安271018 山东省农业科学院植物保护研究所山东济南250100 西北农林科技大学植物保护学院陕西咸阳712199

蚜虫Aphidoidea危害严重影响忍冬属Lonicera植物的产量和质量,培育忍冬属植物抗蚜性品种是解决忍冬属植物蚜虫最经济有效的手段。通过适宜忍冬属植物抗蚜性的评价方法,优选出忍冬属植物高抗蚜性品种和种质资源,用于忍冬属植物蚜虫的治... 详细信息

蚜虫Aphidoidea危害严重影响忍冬属Lonicera植物的产量和质量,培育忍冬属植物抗蚜性品种是解决忍冬属植物蚜虫最经济有效的手段。通过适宜忍冬属植物抗蚜性的评价方法,优选出忍冬属植物高抗蚜性品种和种质资源,用于忍冬属植物蚜虫的治理。采用感蚜指数法、改进后的感蚜指数法、创新的蜜露指数法及聚类分析法对27种忍冬属植物抗蚜性进行评价。忍冬属植物抗蚜性差异明显,百玉一号、羊角、台尔曼Lonicera×tellmanniana为高抗品种,占比为11.1%;北花一号、紫茎子、红银花、四季花为高感品种,占比为14.8%;小鸡爪花、线花子、野生金银花、九绿一号、封丘大毛花、巨鹿大毛花、长针子、华南忍冬Lonicera confusa、小毛花、九丰一号、山花子为抗性品种,红腺忍冬Lonicera hypoglauca、小针花、中金一号、秧花子、大毛花、细毡毛忍冬Lonicera similes、麻针花、金丰一号、灰毡毛忍冬Lonicera macranthoides为感性品种;在4种评价方法中,蜜露指数法的评价效果接近最终判定结果且直观层次分明。蜜露指数法简便易行,适宜于忍冬属植物品种抗蚜性评价。

关键词：忍冬属植物品种蚜虫抗蚜性评价方式

日照市东北部海区球形棕囊藻赤潮特点及主要影响因子变化特征

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海洋湖沼通报(中英文) 2024年

作者：于美波何冬晓魏海英刘梅孙远远于为民姜磊日照市海洋与渔业研究院

通过对2021年12月日照市近岸海域的球形棕囊藻赤潮调查，分析了球形棕囊藻赤潮发生和消亡的过程，并对赤潮发生前后主要海水环境因子的变化特征进行讨论。结果表明: 球形棕囊藻赤潮发生初期各站点球形棕囊藻的胶质囊泡丰度为20～60 个/... 详细信息

通过对2021年12月日照市近岸海域的球形棕囊藻赤潮调查，分析了球形棕囊藻赤潮发生和消亡的过程，并对赤潮发生前后主要海水环境因子的变化特征进行讨论。结果表明: 球形棕囊藻赤潮发生初期各站点球形棕囊藻的胶质囊泡丰度为20～60 个/L，细胞丰度为1.23×107～1.8×108cells/L，本次赤潮暴发与异常天气状况、特殊地理位置、海区中高浓度的无机氮和突然升高的活性磷酸盐有关，叶绿素a和硅酸盐与球形棕囊藻细胞数量呈正相关，水温在13 ℃时球形棕囊藻赤潮开始暴发，而突然的温度降低为此次球形棕囊藻赤潮消亡的主要原因。本研究为今后球形棕囊藻赤潮的预警提供参考依据。

关键词：球形棕囊藻无机氮活性磷酸盐赤潮

丁酸梭菌对羔羊生长性能、屠宰性能及肉品质的影响

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动物营养学报 2024年第2期36卷 1087-1095页

作者：董莹蕊张暄梓杨代毅郝小燕张建新山西农业大学动物科学学院太谷030801

本试验旨在探讨饲粮中添加丁酸梭菌(CB)对羔羊生长性能、屠宰性能及肉品质的影响。试验选取48只3月龄、体重[(22.82±1.67)kg]相近的杜泊×小尾寒羊杂交公羔,采用单因素试验设计,随机分为4组,每组12个重复。各组分别在基础饲粮中添加0(... 详细信息

本试验旨在探讨饲粮中添加丁酸梭菌(CB)对羔羊生长性能、屠宰性能及肉品质的影响。试验选取48只3月龄、体重[(22.82±1.67)kg]相近的杜泊×小尾寒羊杂交公羔,采用单因素试验设计,随机分为4组,每组12个重复。各组分别在基础饲粮中添加0(对照组)、5×10^(7)(LCB组)、5×10^(8)(MCB组)、5×10^(9)CFU/kg(HCB组)CB。预试期15 d,正试期60 d。结果表明:1)饲粮中添加CB有提高羔羊终末体重的趋势(P=0.060),并呈二次和线性升高(P<0.05);MCB、HCB组的平均日增重显著高于对照组(P<0.05),CB有降低羔羊料重比的趋势(P=0.070),并呈二次和线性降低(P<0.05)。2)饲粮中添加CB有提高羔羊胴体重的趋势(P=0.053),并呈线性和二次增加(P<0.05);MCB、HCB组的净肉重显著高于对照组(P<0.05);饲粮中添加CB后羔羊的眼肌面积呈线性升高(P<0.05)。3)饲粮中添加CB有降低羔羊背最长肌24 h亮度(b^(*))值的趋势(P=0.080),并且45 min b^(*)值呈线性降低的趋势(P=0.064);MCB、HCB组的背最长肌剪切力显著低于对照组(P<0.05),3个CB添加组的背最长肌失水率显著低于对照组(P<0.05)。4)HCB组背最长肌粗脂肪含量显著高于对照组(P<0.05)。综上所述,羔羊饲粮中添加适宜水平CB能提高生长性能、屠宰性能并改善肉品质。本试验中,饲粮中CB的适宜添加水平为5×10^(9)CFU/kg。

关键词：丁酸梭菌羔羊生长性能屠宰性能肉品质