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EMS诱变的水稻不同位点突变体对ALS抑制剂类除草剂抗性差异

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江苏农业学报 2024年第7期40卷 1153-1160页

作者：周佳伟王歆凯唐兆成凌溪铁张保龙海南大学热带农林学院海南海口570228 江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所/江苏省农业生物学重点实验室江苏南京210014

稻田杂草严重威胁水稻生长,培育抗除草剂水稻新品种,是高效解决稻田杂草危害的重要途径之一。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)对华占水稻进行化学诱变,创建突变体,利用乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂类除草剂甲咪唑烟酸(20 g/hm 2,有效成分)对... 详细信息

稻田杂草严重威胁水稻生长,培育抗除草剂水稻新品种,是高效解决稻田杂草危害的重要途径之一。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)对华占水稻进行化学诱变,创建突变体,利用乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂类除草剂甲咪唑烟酸(20 g/hm 2,有效成分)对突变体进行筛选,获得抗甲咪唑烟酸突变体材料,并对上述突变体的OsALS基因序列进行分析,明确其突变类型。最后对不同突变类型对甲氧咪草烟和甲基二磺隆的交互抗性进行分析。结果表明,华占水稻经EMS诱变和甲咪唑烟酸筛选后共获得11株抗甲咪唑烟酸突变体材料,其突变类型为Pro171Leu、Ser627Cys、Ser627Asn和Gly628Glu 4种。其中,Ser627Cys为首次发现的突变类型。4种突变类型对甲咪唑烟酸的抗性水平存在一定的差异,Ser627Asn、Ser627Cys、Pro171Leu、Gly628Glu突变类型的抗性指数分别为8.71、5.16、3.28和3.69。4种突变类型对甲氧咪草烟和甲基二磺隆的抗性亦存在显著差异。其中,Ser627Asn突变类型对甲氧咪草烟的抗性最高,抗性指数为20.57,Gly628Glu对甲基二磺隆抗性最高,抗性指数为5.11。综上,本研究通过EMS诱变获得了4种抗ALS抑制剂类除草剂的华占水稻突变类型,并鉴定了其对甲咪唑烟酸的抗性差异及对甲氧咪草烟和甲基二磺隆的交互抗性,为进一步的抗除草剂水稻品种培育和除草剂轮换使用提供依据。

关键词：水稻 ALS抑制剂类除草剂 EMS诱变抗除草剂突变体

利用孤立森林和深度学习融合多特征参数的GNSS-IR土壤湿度反演方法

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测绘通报 2024年

作者：杨晓峰魏浩翰张强向云飞南京林业大学土木工程学院

针对GNSS反射信号遥感中单一特征参数数据质量参差不齐、可靠性差，模型反演结果不稳定的问题，本文提出了一种融合孤立森林和深度学习的GNSS干涉测量（GNSS Interference and Reflectometry， GNSS-IR）土壤湿度反演方法。试验结果表明... 详细信息

针对GNSS反射信号遥感中单一特征参数数据质量参差不齐、可靠性差，模型反演结果不稳定的问题，本文提出了一种融合孤立森林和深度学习的GNSS干涉测量（GNSS Interference and Reflectometry， GNSS-IR）土壤湿度反演方法。试验结果表明，GNSS信噪比频率不适合土壤湿度的反演，而其振幅、相位与土壤湿度的相关性较高，可用于土壤湿度的反演；卷积神经网络、深度置信网络和循环神经网络三种深度学习模型融合振幅和相位特征参数的反演结果与实测土壤湿度吻合度都较高；相比于仅利用振幅或相位等单一特征参数反演方法，本文所提方法反演精度提高了21.4%—55.8%，相关系数提高了4%—9.1%。

关键词：土壤湿度 GNSS-IR 深度学习孤立森林

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基于大语言模型的复杂任务自主规划处理框架

自动化学报 2024年第4期50卷 862-872页

作者：秦龙武万森刘丹胡越尹全军阳东升王飞跃国防科技大学系统工程学院长沙410073 暨南大学公共/应急管理学院广州510632 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 青岛智能产业技术研究院青岛266000

随着深度学习和自然语言处理技术的进步,大语言模型(Large language models, LLMs)展现出巨大潜力.尽管如此,它们在处理复杂任务时仍存在局限性,特别是在任务需要结合规划及外部工具调用的场合.面向这一挑战,提出国内首个以军事游戏为... 详细信息

随着深度学习和自然语言处理技术的进步,大语言模型(Large language models, LLMs)展现出巨大潜力.尽管如此,它们在处理复杂任务时仍存在局限性,特别是在任务需要结合规划及外部工具调用的场合.面向这一挑战,提出国内首个以军事游戏为背景的中文的复杂任务规划与执行数据集(Complex task planning and execution dataset, CTPaE),以及一个基于LLMs的自主复杂任务规划(Complex task planning, CTP)处理框架AutoPlan.该框架可以对复杂任务进行自主规划得到元任务序列,并使用递进式ReAct提示(Progressive ReAct prompting, PRP)方法对已规划的元任务逐步执行.该框架的有效性通过在CTPaE上的实验及与其他经典算法的比较分析得到了验证.项目地址:https://***/LDLINGLINGLING/AutoPlan.

关键词：大语言模型工具调用多步推理深度学习

基于改进COF-YOLO v8n的油茶果静态与动态检测计数方法

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农业机械学报 2024年第4期55卷 193-203页

作者：王金鹏何萌甄乾广周宏平南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象,使用YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题,提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数,有效解决因为果实重叠导致的漏检问题;其次调整网络,... 详细信息

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象,使用YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题,提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数,有效解决因为果实重叠导致的漏检问题;其次调整网络,向其中加入小目标检测层,使网络能够关注小目标油茶以及被树叶遮挡的油茶;最后使用SCConv作为特征提取网络,既能兼顾检测精度又能兼顾检测速度。改进COF-YOLO v8n网络精确率、召回率、平均精度均值分别达到97.7%、97%、99%,比未改进的YOLO v8n分别提高3.2、4.8、2.4个百分点,其中严重遮挡情况下油茶检测精确率、召回率、平均精度均值分别达到95.9%、95%、98.5%,分别比YOLO v8n提高4.0、9.1、4.6个百分点。因此改进后COF-YOLO v8n网络能够明显提高油茶在严重遮挡、近景色、小目标均存在情况下的识别精度,减小油茶的漏检。此外,模型能够实现动、静态输入条件下油茶果计数。动态计数借鉴DeepSORT算法的多目标跟踪思想,将改进后COF-YOLO v8n的识别输出作为DeepSORT的输入,实现油茶果实的追踪计数。所得改进模型具有很好的鲁棒性,且模型简单可以嵌入到边缘设备中,不仅可用于指导自动化采收,还可用于果园产量估计,为果园物流分配提供可靠借鉴。

关键词：油茶果机器视觉 COF-YOLO v8n 计数产量估计

基于稳定性同位素核酸探针技术的同化利用玉米秸秆碳微生物群落演替研究

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植物营养与肥料学报 2024年第3期30卷 430-440页

作者：陈霄龙郭腾飞张倩岳克张珂珂宋晓丁世杰张水清黄绍敏河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所河南郑州450002 河南农业大学资源与环境学院河南郑州450002

[目的]研究秸秆分解过程中同化利用秸秆碳源的微生物生态演替过程,明确参与秸秆分解的主要微生物类群,为秸秆高效利用提供科学依据。[方法]采用^(13)C标记高丰度玉米秸秆。微宇宙室内培养试验的供试土壤为华北平原石灰性潮土。共设置3... 详细信息

[目的]研究秸秆分解过程中同化利用秸秆碳源的微生物生态演替过程,明确参与秸秆分解的主要微生物类群,为秸秆高效利用提供科学依据。[方法]采用^(13)C标记高丰度玉米秸秆。微宇宙室内培养试验的供试土壤为华北平原石灰性潮土。共设置3个处理:不添加秸秆(soil)、添加自然丰度秸秆(soil+^(12)C-straw)和添加13C标记秸秆(soil+^(13)C-straw)。培养30天时,结合同位素示踪与高通量测序等技术,测定秸秆添加对土壤有机碳的激发效应,分析利用秸秆碳源的细菌、真菌群落结构及其与土壤胞外酶活性的关系。[结果](1)秸秆添加显著提高了土壤CO^(2)排放,添加秸秆对土壤有机碳的激发效应在培养第1天达到峰值,土壤和秸秆CO^(2)排放比例均在培养第3天达到峰值。(2)整个培养时期共发现参与秸秆碳同化利用的细菌微生物操作分类单元(operational taxonomic units,OTU_(s))238个,真菌OTU_(s)24个。细菌OTU_(s)主要属于细菌变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)与绿弯菌门(Chloroflexi),真菌OTU_(s)主要为子囊菌门中的粪壳菌纲(Sordariomycetes)。(3)秸秆分解不同时期的微生物群落结构存在显著差异,在整个培养时期,以热单胞菌属(Thermomonas)与溶杆菌属(Lysobacter)为代表的7个细菌属快速响应秸秆添加,以假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)与土生单胞菌属(Terrimonas)为代表的6个细菌属延迟响应;两个真菌属枝鼻菌属(Cladorrhinum)与葡萄穗霉属(Stachybotrys)表现为对秸秆添加的快速响应,新赤壳属(Neocosmospora)与unclassified_f_Halosphaeriaceae为延迟响应。(4)曼特尔分析表明,细菌热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌裂壳菌属(Schizothecium)与碳氮转化相关土壤胞外酶活性呈显著正相关关系。[结论]外源秸秆添加对土壤有机碳产生正激发效应,显著增加了土壤CO^(2)排放。同化秸秆碳源的微生物随培养时间延长发生群落演替,细菌的热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌的裂壳菌属(Schizothecium)在玉米秸秆分解过程中具有重要作用,可为秸秆高效腐熟菌剂的研发提供依据。

关键词： ^(13)C玉米秸秆 DNA稳定同位素核酸探针微生物类群群落演替

玉米茎腐病致病菌全基因组分泌蛋白预测与分析

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玉米科学 2024年第4期32卷 110-118页

作者：曹言勇张立立李慧敏韩胜博侯梦薇段灿星施艳张新友河南省农业科学院粮食作物研究所/神农种业实验室郑州450002 中国农业科学院作物科学研究所北京100081 河南农业大学植物保护学院郑州450002

九州镰孢菌(Fusarium kyushuense)是一种重要的植物病原菌,可引起玉米茎腐病。为明确九州镰孢菌的分泌蛋白,运用SignalP 6.0、ProtComp 9.0、TMHMM 2.0、big-PI Predictor、TargetP 2.0等软件对九州镰孢菌全基因组12225条蛋白质序列进... 详细信息

九州镰孢菌(Fusarium kyushuense)是一种重要的植物病原菌,可引起玉米茎腐病。为明确九州镰孢菌的分泌蛋白,运用SignalP 6.0、ProtComp 9.0、TMHMM 2.0、big-PI Predictor、TargetP 2.0等软件对九州镰孢菌全基因组12225条蛋白质序列进行分泌蛋白的预测和筛选。结果表明,九州镰孢菌195全基因组蛋白中共有539条序列具有典型的分泌蛋白特征,占总序列数的4.41%。信号肽-3和-1位置的氨基酸相对保守,其切割位点属于A-X-A型。分泌蛋白功能注释分析结果表明,九州镰孢菌的分泌蛋白中共有264个效应蛋白,其功能主要涉及细胞壁组分降解。对碳水化合物活性酶类(CAZymes)进行预测发现,九州镰孢菌分泌蛋白组中共有168个碳水化合物活性酶,为进一步探究其生物学特性、致病机制和筛选新的镰孢菌致病效应蛋白奠定基础。

关键词：玉米九州镰孢菌生物信息学分泌蛋白

基于电子鼻与HS-SPME-GC-MS技术的江苏红茶香气特征研究

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南京农业大学学报 2024年第4期47卷 760-771页

作者：胡双明艾仄宜穆兵代祥杨亦扬南京农业大学园艺学院江苏南京210095 江苏省农业科学院休闲农业研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室江苏南京210014

[目的]本文旨在探究江苏主要产区红茶的特征香气成分与不同产区的关键差异香气组分。[方法]利用电子鼻(E-nose)结合顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术对江苏主要产区的代表性红茶样品进行香气成分分析。[结果]电子... 详细信息

[目的]本文旨在探究江苏主要产区红茶的特征香气成分与不同产区的关键差异香气组分。[方法]利用电子鼻(E-nose)结合顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术对江苏主要产区的代表性红茶样品进行香气成分分析。[结果]电子鼻分析表明萜烯类、芳香环类物质是江苏红茶香气最主要的挥发性成分,宜兴产区红茶的醇类、酮类、醛类、硫化物、萜烯类含量显著高于句容和金坛产区。HS-SPME-GC-MS分析表明醇类物质是所有江苏红茶中比例最高的挥发性化合物,占挥发物总量的62.06%~75.66%;以相对气味活度值(ROAV)大于1.00为标准,共筛选出12种关键呈香物质,其中芳樟醇、香叶醇、柠檬醛、反式-β-紫罗兰酮、癸醛、二甲基硫醚是江苏红茶中最关键的呈香物质(ROAV>10.00)。正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)表明,不同产区的红茶香气成分之间存在一定的差异,以变量权重(VIP)值大于1.00为标准筛选出7种差异成分,其中果香型的2-甲基丁醛、苯乙醛与木质香型的反式氧化芳樟醇(呋喃类)是区分金坛产区与宜兴、句容产区的关键香气成分,花香型的顺式茉莉酮是区分句容产区与金坛、宜兴产区的关键香气成分,这些物质是造成产区间香气差异的关键因素。推测香叶醇与芳樟醇约为1∶1的含量比是江苏红茶区别于其他名优红茶的重要原因之一。[结论]本研究通过HS-SPME-GC-MS和电子鼻技术明确了江苏红茶的特征香气成分,探明了不同产区的江苏红茶的差异香气组分,该结果为丰富我国红茶香气理论奠定了基础。

关键词： HS-SPME-GC-MS 电子鼻(E-nose) 江苏红茶香气特征相对气味活度值(ROAV)

半固体培养法制备非洲猪瘟病毒pA104R蛋白的单克隆抗体

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江苏农业学报 2024年第4期40卷 682-689页

作者：刘蓓蓓韦艳娜陈蓉谢星倪博郝飞张珍珍白昀袁厅冯志新江苏省农业科学院兽医研究所/农业农村部兽用生物制品工程重点实验室江苏南京210014 兽用生物制品<泰州>国泰技术创新中心江苏泰州225300

为了快速、高效制备非洲猪瘟病毒(ASFV)单克隆抗体,本研究通过大肠杆菌系统表达并纯化了ASFV重组蛋白pA104R。以ASFV重组蛋白pA104R为抗原,分别比较了CpG ODN联合氢氧化铝佐剂和常规弗氏佐剂两种免疫策略,并重点比较半固体培养法和常规... 详细信息

为了快速、高效制备非洲猪瘟病毒(ASFV)单克隆抗体,本研究通过大肠杆菌系统表达并纯化了ASFV重组蛋白pA104R。以ASFV重组蛋白pA104R为抗原,分别比较了CpG ODN联合氢氧化铝佐剂和常规弗氏佐剂两种免疫策略,并重点比较半固体培养法和常规有限稀释法来制备ASFV pA104R单克隆抗体的效率。结果显示,本研究获得了相对分子质量为3.5×104的ASFV重组可溶性蛋白pA104R,通过其与CpG ODN联合氢氧化铝佐剂免疫小鼠,在第21 d即可达到融合要求,本试验方法(重组蛋白pA104R与CpG ODN联合氢氧化铝佐剂免疫)较重组蛋白pA104R与常规弗氏佐剂免疫节省14 d时间。通过半固体培养法筛选单克隆的试验周期比有限稀释法缩短28 d,并减少了亚克隆的工作量。半固体培养法获得5株阳性杂交瘤细胞,挑选效价较高的3株(9A4、9H6、11F5)进行鉴定,重链均为IgG,轻链均为KAPPA。纯化后的3株单克隆抗体针对pA104蛋白和全病毒蛋白质的效价分别达1∶160000~1∶320000和1∶200~1∶400。本研究优选了CpG ODN联合氢氧化铝佐剂结合半固体培养法筛选pA104R的单克隆抗体,为单克隆抗体制备提供了快速高效的新策略。

关键词：非洲猪瘟病毒 pA104蛋白单克隆抗体半固体培养法

“双碳”背景下减污降碳协同治理的法治保障研究——结构功能主义的分析视角

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西安交通大学学报（社会科学版） 2024年第3期44卷 75-86页

作者：王学栋王梦科中国石油大学(华东)文法学院山东青岛266580

实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,同时也对中国国家治理体系和治理能力提出了新要求。综合考量中国当下生态环境和经济发展的现实情况,温室气体和环境污染物的产生具有一定的同源性,“以实现减污降碳协同增效为... 详细信息

实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,同时也对中国国家治理体系和治理能力提出了新要求。综合考量中国当下生态环境和经济发展的现实情况,温室气体和环境污染物的产生具有一定的同源性,“以实现减污降碳协同增效为总抓手”具有合理性和科学性。从结构功能主义视角看,减污降碳协同治理的法治保障关涉价值理念、立法、法律实施以及多元参与四个维度。从法律的规范逻辑出发,以结构功能主义分析方法为进路,强调系统思维,借助AGIL图式分析,从纵向分化与横向交换两个维度全面检视减污降碳协同治理存在的架构缺失、功能离散、动力不足等问题;整合减污降碳协同治理中相互分离的社会实体,在明确绿色低碳原则、效能原则、综合调整原则的基础上,构建减污降碳协同治理的法律和政策体系,健全刚柔兼济的法律实施机制,推进建立网格化多元共治格局,以期为减污降碳协同增效的实现提供法治保障。

关键词： “双碳” 减污降碳协同治理法律规范结构功能主义系统思维