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基于YOLO v7-RA的火龙果品质与成熟度双指标检测方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 405-414页

作者：徐婷婷宋亮卢学鹤张海东苏州市农业科学院(江苏太湖地区农业科学研究所) 苏州215000 苏州科技大学地理科学与测绘工程学院苏州215009

已有火龙果检测方法仅针对单一性能指标,难以满足农业真实场景的需要,为此提出了一种精准高效的火龙果品质与成熟度双指标检测方法。首先,利用自适应鉴别器增强的样式生成对抗网络扩充火龙果图像,建立复杂环境火龙果数据集。采用伽马变... 详细信息

已有火龙果检测方法仅针对单一性能指标,难以满足农业真实场景的需要,为此提出了一种精准高效的火龙果品质与成熟度双指标检测方法。首先,利用自适应鉴别器增强的样式生成对抗网络扩充火龙果图像,建立复杂环境火龙果数据集。采用伽马变换进行图像增强,凸显火龙果特征,降低光照环境的影响。其次,提出了YOLO v7-RA模型。通过设计ELAN_R3替代ELAN(Efficient layer aggregation network)模块,减少主干网络对重复特征的提取,增强模型对细粒度特征关注度,提高双指标检测准确率。融入混合注意力机制(Mixture of self-attention and convolution,ACmix),增强模型对特征的提取和整合能力,降低杂乱背景信息干扰。最后,通过实验验证了YOLO v7-RA模型的检测性能。实验结果表明,该方法精准率为97.4%,召回率为97.7%,mAP_(0.5)为96.2%,FSP为74 f/s,实现了检测精度与检测速度的均衡。即使在遮挡情况下,YOLO v7-RA模型检测精准率仍达到91.4%,具有较好泛化能力,能够为火龙果智能化采摘的发展提供技术支持。

关键词：火龙果深度学习品质成熟度 StyleGAN2-ADA YOLO v7

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玉米FBA基因家族成员鉴定及表达分析

玉米科学 2024年第7期32卷 29-39页

作者：苏在兴黄忠勤谢昊李小珊高闰飞江苏徐淮地区徐州农业科学研究所江苏徐州221131 东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040

为了解玉米ZmFBAs家族成员的基本信息,以8个拟南芥AtFBAs家族成员蛋白序列为基础,通过本地Blastp对玉米全基因组进行同源序列比对,并对获得的ZmFBAs进行系统的生物信息学和表达谱分析。结果表明,鉴定到7个玉米ZmFBAs基因家族成员,含TIMs... 详细信息

为了解玉米ZmFBAs家族成员的基本信息,以8个拟南芥AtFBAs家族成员蛋白序列为基础,通过本地Blastp对玉米全基因组进行同源序列比对,并对获得的ZmFBAs进行系统的生物信息学和表达谱分析。结果表明,鉴定到7个玉米ZmFBAs基因家族成员,含TIMsuperfamily和PLN02425两种典型保守结构域。根据进化关系和保守结构域,ZmFBAs可分为两个亚家族,分别对应亚细胞定位预测的质体和胞质,ZmFBAs启动子区富含光响应、激素响应、逆境响应等顺式作用元件。玉米ZmFBAs分布在5条染色体上,其中两对基因发生了片段复制事件。ZmF-BAs在不同组织中呈现多种表达模式,具有组织表达特异性,ZmFBA4、ZmFBA6和ZmFBA7在所有组织中均表达,ZmFBA3为不表达基因。ZmFBAs在响应生物和非生物胁迫时呈现出不同的表达模式。

关键词：玉米果糖-1,6-二磷酸醛缩酶 FBA基因家族生物信息学表达分析

大豆TIFY基因家族的生物信息学分析及非生物胁迫表达研究

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大豆科学 2024年

作者：王好让童飞李思梦晋彤彤齐玉军徐泽俊邢兴华王幸江苏徐淮地区徐州农业科学研究所

TIFY是一类植物特有的转录因子，参与植物的生长发育和逆境胁迫反应。目前，已在拟南芥和水稻等植物中报道了一些参与逆境胁迫的TIFY基因，但大豆中相关研究仍较少。为了明确大豆TIFY基因家族的蛋白质理化性质、基因结构、启动子顺式作... 详细信息

TIFY是一类植物特有的转录因子，参与植物的生长发育和逆境胁迫反应。目前，已在拟南芥和水稻等植物中报道了一些参与逆境胁迫的TIFY基因，但大豆中相关研究仍较少。为了明确大豆TIFY基因家族的蛋白质理化性质、基因结构、启动子顺式作用元件、基因进化以及表达特征，对其进行生物信息学分析，并进行转录组数据分析及干旱和盐胁迫qRT-PCR验证。结果显示：获得了38个大豆TIFY家族基因，分布于16条染色体上，分为4个亚组，有10对片段重复基因和1对串联重复基因。GmTIFY蛋白均为亲水性蛋白，平均氨基酸序列长度为280.9 aa。启动子预测结果揭示GmTIFY基因启动子序列中富含光信号与激素和胁迫响应相关的顺式作用元件，表明TIFY家族基因可能参与大豆的生长发育调节过程。组织表达模式分析结果表明，GmTIFY在多个组织中表达差异显著，大多数基因在所有组织中的表达水平相对较低，甚至不表达。通过转录组数据分析及qRT-PCR实验验发现，Glyma.01g204400、Glyma.05g235500、Glyma.09g077500、Glyma.13g112000、Glyma.15g179600和Glyma.15g184900基因在干旱和盐胁迫下均上调表达，这些结果为深入研究大豆TIFY家族基因功能提供了参考。

关键词：大豆 TIFY基因家族生物信息学胁迫表达量

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温度对大蒜花形态建成和花粉活力的影响

江苏农业学报 2024年第7期40卷 1297-1304页

作者：葛洁杨峰陆信娟赵永强刘灿玉张碧薇杨青青樊继德江苏徐淮地区徐州农业科学研究所江苏徐州221121

为探究温度对大蒜不育机制的影响,本研究以2个薹蒜品种成县汉中蒜及荷兰大蒜NL-3为试验材料,利用压片法和亚历山大染色法,比较常温(平均温度23℃)和低温(平均温度17℃)下2个大蒜品种花芽分化过程、花粉母细胞减数分裂过程中染色体变异... 详细信息

为探究温度对大蒜不育机制的影响,本研究以2个薹蒜品种成县汉中蒜及荷兰大蒜NL-3为试验材料,利用压片法和亚历山大染色法,比较常温(平均温度23℃)和低温(平均温度17℃)下2个大蒜品种花芽分化过程、花粉母细胞减数分裂过程中染色体变异和花粉活力的差异。结果表明,低温处理下,2个大蒜品种的花芽分化进程比常温处理延长9~10 d。不同温度下,2个大蒜品种花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为异常比例和成熟花粉活力存在较大差异;低温下,NL-3花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为正常的比例和成熟花粉的活力分别由常温下的5.47%和4.01%提升为29.65%和26.17%,差异显著;而低温处理不能显著提升成县汉中蒜花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为正常的比例和成熟花粉的活力。总之,不同大蒜品种雄配子体对温度的响应具有显著差异,荷兰大蒜NL-3雄配子体对温度更为敏感,是育性保持和恢复的潜力品种。

关键词：大蒜温度花芽分化减数分裂雄配子体

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甘薯抗性淀粉研究进展

中国粮油学报 2024年第3期39卷 201-208页

作者：赵凌霄赵冬兰戴习彬周志林曹清河江苏徐淮地区徐州农业科学研究所徐州221131

甘薯是重要的淀粉作物,其块根中抗性淀粉(RS)含量较高,具备良好的产品开发潜力。要进一步促进甘薯RS的应用和推广,不仅需要筛选或培育出RS含量更高的甘薯品种,还需要加大开发甘薯深加工淀粉产品。除调控淀粉合成相关基因的表达外,生产... 详细信息

甘薯是重要的淀粉作物,其块根中抗性淀粉(RS)含量较高,具备良好的产品开发潜力。要进一步促进甘薯RS的应用和推广,不仅需要筛选或培育出RS含量更高的甘薯品种,还需要加大开发甘薯深加工淀粉产品。除调控淀粉合成相关基因的表达外,生产实际中还可通过调整栽培措施等方式提高甘薯RS的含量。通过化学修饰法、物理法和酶解法等方法可制备甘薯RS产品,也能提高产品中RS的含量。本文系统综述了近年来甘薯淀粉的保健效果、RS含量的测定方法、影响甘薯淀粉中RS含量的因素、RS的制备方法及其特性等方面的进展,为未来甘薯中RS的制备、产量提高、产品开发和推广提供参考。

关键词：甘薯抗性淀粉含量测定淀粉特性制备方法

不同干燥方式对诺丽果多酚含量及其抗氧化活性的影响

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食品工业科技 2024年第12期45卷 198-204页

作者：施英张超邱新容辜春鹤朱科学张彦军陈小爱中国热带农业科学院香料饮料研究所海南万宁571533 海南省特色热带作物适宜性加工与品质控制重点实验室海南万宁571533 云南农业大学热带作物学院云南普洱665000

为比较不同干燥方式对诺丽果多酚含量及其抗氧化活性的影响,本研究采用福林-酚比色法及高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)分别测定自然晒干、真空冷冻干燥、热风干燥后诺丽果样品的总酚含量及七种酚类化合... 详细信息

为比较不同干燥方式对诺丽果多酚含量及其抗氧化活性的影响,本研究采用福林-酚比色法及高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)分别测定自然晒干、真空冷冻干燥、热风干燥后诺丽果样品的总酚含量及七种酚类化合物的含量,并采用自由基清除能力和铁离子还原能力实验测定各样品的抗氧化能力。结果表明,自然晒干、真空冷冻干燥和热风干燥后诺丽果总酚含量分别是7.78、12.42和6.38 mg/g;对DPPH自由基清除能力分别是17.57、35.98、13.63μmol Trolox/g;对ABTS+·清除能力分别是17.57、36.09、13.63μmol Trolox/g;FRAP抗氧化值分别是43.12、73.49、39.12μmol Trolox/g:自然晒干和热风干燥的诺丽果中总酚含量及抗氧化性没有显著性差异(P>0.05),而两者与真空冷冻干燥的样品相比存在显著性差异(P<0.05)。HPLC分析结果表明,真空冷冻干燥后诺丽果中七种多酚化合物含量总值最高,达到1207.42μg/g。由此可见,真空冷冻干燥处理对诺丽果多酚的含量和抗氧化能力影响较小,优于其它两种干燥方法,适于工业生产较高品质及高抗氧化活性的诺丽果产品。

关键词：诺丽果自然晒干真空冷冻干燥热风干燥多酚抗氧化活性

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重庆沱茶提取物对2型糖尿病小鼠的改善作用

南方农业学报 2024年第7期55卷 1961-1970页

作者：常睿罗红玉张莹王奕陈善敏杨娟张丽李欢欢钟应富重庆市农业科学院茶叶研究所重庆402160 大闽食品(漳州)有限公司福建漳州363000 四川省园艺作物技术推广总站四川成都610041

【目的】探究重庆沱茶提取物对2型糖尿病(T2DM)小鼠的降血糖效果及其作用机制,为重庆沱茶保健功能研究和T2DM防治提供理论依据。【方法】利用热水浸提、真空冷冻干燥制备获得重庆沱茶提取物,采用福林酚法、蒽酮比色法、茚三酮比色法、... 详细信息

【目的】探究重庆沱茶提取物对2型糖尿病(T2DM)小鼠的降血糖效果及其作用机制,为重庆沱茶保健功能研究和T2DM防治提供理论依据。【方法】利用热水浸提、真空冷冻干燥制备获得重庆沱茶提取物,采用福林酚法、蒽酮比色法、茚三酮比色法、高效液相色谱法(HPLC)等检测其主要品质成分。选取24只4周龄无特定病原体(SPF)级雄性C57BL/6J小鼠,6只用基础饲料喂养,设为正常对照组(NC组);18只采用高脂饲料喂养联合链脲佐菌素(STZ)注射诱导构建T2DM小鼠模型,以低剂量(400 mg/kg,TTEL组,6只)和高剂量(800 mg/kg,TTEH组,6只)重庆沱茶提取物灌胃,T2DM模型对照组(MC组,6只)和NC组以等量生理盐水灌胃,干预周期为8周,每天灌胃1次。试验期间测量记录小鼠体质量、摄食量和空腹血糖,干预结束后,分析重庆沱茶提取物对小鼠组织病理形态、血糖、血脂和肝脏氧化应激的影响。【结果】重庆沱茶提取物的主要品质成分中,茶多酚含量最高(34.45%),茶多酚主体成分(儿茶素类)中,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量最高(18.22%)。重庆沱茶提取物干预可有效缓解T2DM小鼠的体质量减轻和肝脏、胰腺病理损伤;干预8周后,TTEL组和TTEH组小鼠空腹血糖均较MC组显著下降(P<0.05,下同),TTEL组降幅为23.95%,TTEH组降幅为48.94%。同时,重庆沱茶提取物能改善T2DM小鼠的葡萄糖耐受能力和胰岛素敏感性,其中高剂量重庆沱茶提取物的改善效果更佳;与MC组相比,TTEL组、TTEH组小鼠的血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量均显著降低,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量显著增加,表明重庆沱茶提取物干预可显著改善脂代谢紊乱;与MC组相比,TTEL组、TTEH组小鼠肝脏丙二醛(MDA)含量均显著降低,肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著提高,表明重庆沱茶提取物干预能显著改善肝脏氧化应激损伤。【结论】重庆沱茶提取物具有降血糖效果,具备开发为降血糖功能食品的潜力。

关键词：重庆沱茶小鼠 2型糖尿病降血糖

持续高温条件对4个百香果品种开花坐果习性及光合作用的影响

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果树学报 2024年第7期41卷 1401-1409页

作者：黄显雅陈格黄永才桂杰黄诚梅鞠莹盛静文蒋萍杨柳广西壮族自治区农业科学院亚热带作物研究所南宁530001 广西壮族自治区农业科学院·广西作物遗传改良重点实验室·农业农村部百香果生物学与遗传育种重点实验室南宁530004

【目的】评价田间持续高温条件下钦蜜9号、小黄金、台农1号和满天星4个百香果品种的耐热性,为未来耐高温育种材料快速筛选和广西百香果夏季种植布局提供理论参考。【方法】选择日最高温连续5 d超过32℃(即持续高温)的时段,到南宁和贵港... 详细信息

【目的】评价田间持续高温条件下钦蜜9号、小黄金、台农1号和满天星4个百香果品种的耐热性,为未来耐高温育种材料快速筛选和广西百香果夏季种植布局提供理论参考。【方法】选择日最高温连续5 d超过32℃(即持续高温)的时段,到南宁和贵港的百香果种植基地进行4个百香果品种开花坐果及光合作用调查。采用田间调查方法记录百香果开花坐果情况,同时利用LI-6400XT便携式光合作用测量系统获得百香果的光合作用数据,结合统计学方法探讨持续高温条件下4个百香果品种的开花坐果和光合作用差异,并分析开花坐果和光合作用之间的关联性。【结果】两地持续高温条件下开花坐果和光合作用数值最高的是钦蜜9号,其次是小黄金和台农1号,最低的是满天星。在开花坐果方面,钦蜜9号的平均芽点数、平均花朵数、平均花芽数和平均挂果数显著高于其他3个品种(p市场萎缩现象,增强广西百香果主产区优势,同时可以将其作为耐热育种的亲本材料。

关键词：百香果高温条件开花坐果习性光合特征

氮肥调控对紫云英-水稻轮作系统结瘤固氮特征及生产力的影响

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植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 1-11页

作者：张军倩董玉兵焦颖王冰雪王琛源宋梦馨熊正琴南京农业大学资源与环境科学学院/江苏省低碳农业与温室气体减排重点实验室江苏南京210095 江苏省农业科学院江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所江苏淮安223001

[目的]研究不同水平氮肥管理对绿肥季共生固氮、固氮酶活性及后茬单季稻养分吸收和产量的综合影响。[方法]本试验以长期紫云英-水稻轮作系统为研究对象,设置4个处理:水稻-冬闲-NO (RF-N0)、水稻-紫云英-NO (RM-N0)、水稻-紫云英-N1 (RM-... 详细信息

[目的]研究不同水平氮肥管理对绿肥季共生固氮、固氮酶活性及后茬单季稻养分吸收和产量的综合影响。[方法]本试验以长期紫云英-水稻轮作系统为研究对象,设置4个处理:水稻-冬闲-NO (RF-N0)、水稻-紫云英-NO (RM-N0)、水稻-紫云英-N1 (RM-N1)、水稻-紫云英-N2 (RM-N2),NO、N1、N2分别代表绿肥季施用NO、50、100 kg/hm^(2),水稻季则统一施入N200 kg/hm^(2)。进行两个轮作周期的田间试验,测定紫云英季植株氮吸收量、根瘤量、根瘤固氮酶活性及水稻季植株氮吸收、籽粒产量和品质。[结果]在绿肥季,RM-N0处理紫云英两年平均共生固氮量达N 78.3 kg/hm^(2),共生固氮率高达91.1%。与RM-N0处理相比,RM-N1和RMN2处理两年平均固氮量分别减少6.5%和50.8%,共生固氮率分别降低22.1%和72.1%。配施氮肥改善了根瘤固氮酶活性,但配施高量氮肥显著降低了紫云英根瘤重量。RM-N0处理紫云英氮吸收量为N 86.0 kg/hm^(2),与之相比,RM-N1和RM-N2处理紫云英两年平均氮吸收量分别提高25.5%和62.7%。与RF-N0处理相比,RM的3个处理水稻产量2021年提高了6.1%~10.8%,2022年提高了6.7%~10.9%。与RF-N0相比,RM-N1和RMN2处理水稻籽粒蛋白质含量分别显著提高了11.5%和21.5%,籽粒直链淀粉含量和食味值则无显著变化。与RF相比,RM的3个处理均显著抑制杂草生长,改善土壤全氮含量。紫云英根际土壤RM-N0处理AOA基因拷贝数最大,RM-N2处理AOB基因拷贝数最大,RM-N1处理nifH基因拷贝数最大。[结论]种植并翻压紫云英可显著抑制杂草生长,增加水稻产量,改善水稻品质。紫云英施用氮肥可提高其氮吸收量,改善固氮酶活性;低氮肥用量还可显著提高根瘤生物量,显著增加土壤中nifH基因拷贝数。因此,在水稻-紫云英轮作系统,紫云英季施用N 50 kg/hm^(2)可显著提升绿肥对水稻的增产提质效果,提高土壤生产力。

关键词：紫云英单季稻共生固氮固氮酶活性水稻产量水稻品质