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禾本科作物联合固氮研究进展

植物营养与肥料学报 2024年第7期30卷 1307-1321页

作者：艾超赵远征张俪予张美玲黄抒语王诗雨周卫北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/农业农村部植物营养与肥料重点实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

生物固氮是唯一能将空气中“免费”的氮气转化为化合态氮的生物学过程。一般认为豆科作物具有共生固氮能力,间套种豆科作物已成为补充农田氮素的重要方式。越来越多的证据证明禾本科作物也具有较高的联合固氮潜力,大量联合固氮菌不仅定... 详细信息

生物固氮是唯一能将空气中“免费”的氮气转化为化合态氮的生物学过程。一般认为豆科作物具有共生固氮能力,间套种豆科作物已成为补充农田氮素的重要方式。越来越多的证据证明禾本科作物也具有较高的联合固氮潜力,大量联合固氮菌不仅定殖在根际、根内,还可以定殖在植株地上部如茎维管束、叶际中,表明禾本科作物固氮微生物可能为避免复杂的土壤环境,开辟了一条“体内高效固氮”的新途径。本文回顾了近年来玉米、小麦、水稻、甘蔗等禾本科作物在联合固氮部位、调控途径、菌群构建等方向取得的创新进展,重点介绍了固氮菌除了与宿主植物存在互作关系外,还与其他功能细菌、真菌和病毒之间存在潜在的相互作用。基于生物固氮多功能合成菌群在植物营养和促生等领域表现出的巨大应用前景和潜力,提出了当前禾本科作物联合固氮研究的前沿热点和难点,即如何综合利用“自上而下”和“自下而上”策略,筛选关键功能类群并结合基因组尺度代谢模型,构建群落稳定、功能多样、效果显著的合成菌剂,为生物固氮在农业生产中广泛应用提供强有力的技术支撑。

关键词：禾本科作物生物固氮固氮菌秸秆分解合成菌群

配施硅肥对稻飞虱取食量、田间种群数量及水稻产量的影响

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植物保护 2024年第5期 151-157页

作者：黄所生吴碧球程学江庞兴东吴锋李成罗翠萍宁紫月黄芊凌炎龙丽萍侯茂林黄凤宽广西农业科学院植物保护研究所农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室广西作物病虫害生物学重点实验室合浦县农业科学研究所中国农业科学院植物保护研究所

为探明增施硅肥在水稻田稻飞虱绿色防控中的作用，本文采用室内蜜露测定、田间盆拍调查等方法研究了在广西代表性土壤条件下增施硅肥对稻飞虱蜜露量、田间种群数量及水稻产量的影响。结果表明：褐飞虱Nilaparvata lugens St?l和白背飞虱... 详细信息

为探明增施硅肥在水稻田稻飞虱绿色防控中的作用，本文采用室内蜜露测定、田间盆拍调查等方法研究了在广西代表性土壤条件下增施硅肥对稻飞虱蜜露量、田间种群数量及水稻产量的影响。结果表明：褐飞虱Nilaparvata lugens St?l和白背飞虱Sogatella furcifera Horváth在施硅量为15 kg/hm2和45 kg/hm2水稻上的平均蜜露量均显著低于不施硅对照。在水稻分蘖期，与不施硅对照相比，15 kg/hm2施硅处理下两个试验点稻飞虱发生量均显著减少；45 kg/hm2施硅处理下宾阳试验点的稻飞虱发生量显著减少，而合浦试验点在水稻分蘖盛期稻飞虱发生量虽未显著减少，但水稻分蘖后期稻飞虱发生量极显著低于不施硅对照，减少了51.03%。在水稻灌浆期，与不施硅对照相比，宾阳试验点15 kg/hm2和45 kg/hm2施硅处理稻飞虱的发生量均极显著减少，而合浦试验点稻飞虱发生量没有显著变化。15 kg/hm2和45 kg/hm2施硅处理的稻谷千粒重均显著高于不施硅对照，产量比不施硅对照提高1.88%～9.05%。增施硅肥可明显降低水稻田稻飞虱的取食量和田间种群发生量，同时在一定程度上提高了稻谷产量，因此，水稻增施硅肥有助于广西稻飞虱的绿色防控。

关键词：硅肥稻飞虱取食量种群动态绿色防控

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单细胞转录组测序技术在家养动物中的应用

畜牧兽医学报 2024年第8期55卷 3276-3287页

作者：张肖旭李昊冯平捷杨豪李新月吕冉潘章源储明星中国农业科学院北京畜牧兽医研究所畜禽生物育种全国重点实验室北京100193

单细胞转录组测序技术(single cell RNA sequencing, scRNA-seq)能够以高精度分辨率鉴定单个细胞类型和细胞状态,打破普通转录组测序(bulk RNA sequencing, RNA-seq)无法探究目标细胞具体表达特征的困境,在各个领域的探索中起到重要作用... 详细信息

单细胞转录组测序技术(single cell RNA sequencing, scRNA-seq)能够以高精度分辨率鉴定单个细胞类型和细胞状态,打破普通转录组测序(bulk RNA sequencing, RNA-seq)无法探究目标细胞具体表达特征的困境,在各个领域的探索中起到重要作用,目前广泛应用于人类及小鼠发育生物学、肿瘤学、免疫学、复杂疾病、肠道微生物组及临床应用等诸多领域。近年来,scRNA-seq在畜牧业领域也开展了一些开创性的研究并获得了一系列的成果,主要集中在动物繁殖性能、胚胎发育、关键性状解析等方面,但相较于在人类上的应用还较为薄弱,在其他领域的应用也仍有待深入。本文主要综述了scRNA-seq的工作流程及其在家养动物中应用的研究进展,以期为提高scRNA-seq分析效率以及在家养动物中的创新应用提供参考。

关键词：单细胞转录组测序家养动物

金龟子绿僵菌对苜蓿生长的影响及对苜蓿抗蚜性的诱导作用

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植物保护学报 2024年第2期51卷 442-449页

作者：刘蓉蔡霓农向群王广君涂雄兵冯士骞张泽华中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害综合治理全国重点实验室北京100193

为明确金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae在促进植物生长和提高植物抗性方面的作用,以金龟子绿僵菌拌土种植紫花苜蓿Medicago sativa,于室内测定植株的生长参数、苜蓿斑蚜Therioaphis trifolii的取食选择性及其发育历期和繁殖力。结... 详细信息

为明确金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae在促进植物生长和提高植物抗性方面的作用,以金龟子绿僵菌拌土种植紫花苜蓿Medicago sativa,于室内测定植株的生长参数、苜蓿斑蚜Therioaphis trifolii的取食选择性及其发育历期和繁殖力。结果表明,金龟子绿僵菌处理后7 d,植株株高比对照显著增加了0.87 cm;处理后14 d,植株分枝数为3.88个,根长为54.67 mm,均显著高于对照。株龄14 d的植株接入苜蓿斑蚜,至株龄28 d时,金龟子绿僵菌处理的植株株高、分枝数和根长均较对照显著增加;同时生物量、叶绿素含量和类胡萝卜素含量也有不同程度的升高。选择性试验结果显示,24 h内选择并驻留在金龟子绿僵菌处理植株叶片上的苜蓿斑蚜数量较对照显著减少28.57%。以金龟子绿僵菌处理的植株叶片饲喂苜蓿斑蚜,1~4龄若虫的发育均有所减缓,各龄若虫的发育历期均较对照叶片饲喂的各龄若虫有所延长,而成虫寿命较以对照叶片饲喂时显著缩短了30.09%,总生命历期显著缩短了18.83%。表明金龟子绿僵菌促进了紫花苜蓿植株的生长,同时增强了植株对苜蓿斑蚜的耐害性、排趋性与抗生性。

关键词：金龟子绿僵菌促进植物生长诱导抗虫性紫花苜蓿苜蓿斑蚜

机器学习与计算机视觉技术在食品质量评价中的研究进展

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食品科学 2024年第12期45卷 1-10页

作者：黄晓琛张凯利刘元杰陈洪黄凤洪魏芳中国农业科学院油料作物研究所油料脂质化学与营养湖北省重点实验室油料油脂加工技术国家地方联合工程实验室湖北武汉430062 中国农业大学信息与电气工程学院农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083 湖北洪山实验室湖北武汉430070

近年来,随着社会对食品质量和安全的关注度不断提高,计算机视觉技术在食品质量评价领域逐渐受到重视并开始广泛应用。通过学习技术,如人工神经网络、卷积神经网络和支持向量机等,研究人员能够利用大量的食品图像和相关数据进行训练,从... 详细信息

近年来,随着社会对食品质量和安全的关注度不断提高,计算机视觉技术在食品质量评价领域逐渐受到重视并开始广泛应用。通过学习技术,如人工神经网络、卷积神经网络和支持向量机等,研究人员能够利用大量的食品图像和相关数据进行训练,从而实现对食品质量的自动评估和监测。特别是深度学习技术的发展,使得计算机能够更加准确地识别食品的外观、形状、颜色等特征,进而对其进行分类、预测和质量检测。除了在食品质量评价中的常规应用,学习技术还被用于更复杂的任务,如食品缺陷检测、异物检测、新鲜度评估等。这些技术不仅可以提高食品生产和加工的效率,还能够减少人为因素带来的误差,从而确保食品质量和安全。然而,尽管学习技术在食品质量评价中的应用取得了显著进展,但仍然存在一些挑战需要克服。例如,食品图像数据集的获取和标注成本较高,数据质量和数量的不足可能会影响模型的性能和泛化能力。此外,模型的可解释性和透明性也是一个重要问题,尤其是在需要对食品质量评价结果做出解释或决策的情况下。因此,未来的研究需要继续探索如何提高数据集的质量和规模、优化模型的鲁棒性和可解释性,以及开发更加高效和可持续的食品质量评价系统。

关键词：机器学习食品质量计算机视觉食品检测

日光温室不同土质灌水下限对早春黄瓜生长、产量和品质的影响

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园艺学报 2024年第6期51卷 1377-1385页

作者：袁泉卢威王君陈茹李衍素于贤昌贺超兴孙敏涛闫妍中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室北京100081 四川农业大学成都625014

在日光温室典型土壤质地(壤土、黏壤土和砂壤土)下,以黄瓜‘中农26’为试材,在结果期设置3个灌水下限(田间持水量的60%、70%和80%),当土壤含水量下降至灌水下限时开始灌溉,每次灌溉至田间持水量的90%,探究对早春黄瓜生长、产量和品质的... 详细信息

在日光温室典型土壤质地(壤土、黏壤土和砂壤土)下,以黄瓜‘中农26’为试材,在结果期设置3个灌水下限(田间持水量的60%、70%和80%),当土壤含水量下降至灌水下限时开始灌溉,每次灌溉至田间持水量的90%,探究对早春黄瓜生长、产量和品质的影响,为设施黄瓜节水高效生产提供理论依据。结果显示:对于壤土、黏壤土和砂壤土,分别以田间持水量的70%、60%和80%作为灌水下限,可以获得较高的产量(分别为110.8、130.3、125.0 t·hm^(-2)),以及较高的灌溉水分利用效率(分别为45.1、42.3、45.3 kg·m^(-3));分别以田间持水量的60%、80%和60%作为灌水下限,可以获得较高的果实可溶性糖和维生素C含量,品质较优。

关键词：黄瓜日光温室灌溉土壤质地高产优质

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油用玫瑰研究进展

植物遗传资源学报 2024年第5期25卷 777-789页

作者：张磊寇亚平段铭奥王晓飞贾瑞冬赵鑫李秋香葛红杨树华中国农业科学院蔬菜花卉研究所/农业农村部花卉生物学与种质创制重点实验室(北方) 北京100081

油用玫瑰栽培应用历史悠久,是全球重要的木本香料资源和药食同源植物,从其花瓣中提取的玫瑰精油作为重要的香料原料已广泛应用于日化、医药和食品行业。玫瑰精油的品质主要受玫瑰的品种类型、产地条件和提取工艺等综合因素的影响。我国... 详细信息

油用玫瑰栽培应用历史悠久,是全球重要的木本香料资源和药食同源植物,从其花瓣中提取的玫瑰精油作为重要的香料原料已广泛应用于日化、医药和食品行业。玫瑰精油的品质主要受玫瑰的品种类型、产地条件和提取工艺等综合因素的影响。我国油用玫瑰资源非常丰富,但玫瑰精油的深加工技术起步较晚,针对我国栽培油用玫瑰资源特性及玫瑰精油的应用现状还鲜有归纳,本文对油用玫瑰的主要栽培类型和现状,玫瑰精油提取技术、相关行业标准、化学成分及功能活性进行了系统的归纳总结,并从油用玫瑰资源的挖掘与利用、精油提取技术研发与优化、精油相关标准的完善、产品应用领域的拓展和功能活性评价体系的建立等方面提出参考建议,以期为我国玫瑰产业的发展提供参考,为我国蔷薇属植物资源的创新利用提供理论指导。

关键词：油用玫瑰玫瑰精油提取技术化学成分功能活性

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寄生蜂DNA条形码研究进展与展望

中国生物防治学报 2024年

作者：孙星星蒋颖洁王凡张礼生中国农业科学院植物保护研究所/农业农村部天敌昆虫重点实验室/植物病虫害综合治理全国重点实验室中国农业科学院上海兽医研究所/农业农村部动物生物风险防控(北方)重点实验室江苏沿海地区农业科学研究所

寄生蜂即寄生性膜翅目昆虫，是控制鳞翅目、半翅目等农林害虫暴发成灾的重要生物因子，在生物防治开发应用方面具有巨大潜力。DNA条形码技术，作为一种现代分子技术，已广泛应用于动植物生物学和生态学等领域，近年来在寄生蜂的分类鉴... 详细信息

寄生蜂即寄生性膜翅目昆虫，是控制鳞翅目、半翅目等农林害虫暴发成灾的重要生物因子，在生物防治开发应用方面具有巨大潜力。DNA条形码技术，作为一种现代分子技术，已广泛应用于动植物生物学和生态学等领域，近年来在寄生蜂的分类鉴定和生态研究中发挥了重要的作用。通过回顾国内外有关文献，本文对当前在寄生蜂上已经使用的主要DNA条形码及其引物进行归纳总结，深入探讨了DNA条形码技术在寄生蜂的分类鉴定、新种/隐种识别、食物网关系分析以及系统发育研究中的应用。此外，本文还针对当前DNA条形码在寄生蜂研究中存在的问题进行分析，对DNA条形码的选择、系统发育模型的筛选以及高通量测序技术应用等关键问题方面提出了展望，旨在为寄生蜂资源挖掘、生物防治策略优化以及进化生物学研究提供理论参考。

关键词：寄生蜂 DNA条形码物种鉴定食物网系统发育新种识别

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新阶段植物营养学的研究重点

植物营养与肥料学报 2024年第7期30卷 1243-1252页

作者：周卫艾超易可可北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

植物营养学是研究营养元素在土壤-植物系统迁移、转化和利用规律的基础性学科,是支撑全球粮食安全、耕地质量安全、生态环境安全的重要学科。以组学技术和人工智能为代表的学科前沿不断拓展了植物营养学的研究范畴,同时,耕地高强度利用... 详细信息

植物营养学是研究营养元素在土壤-植物系统迁移、转化和利用规律的基础性学科,是支撑全球粮食安全、耕地质量安全、生态环境安全的重要学科。以组学技术和人工智能为代表的学科前沿不断拓展了植物营养学的研究范畴,同时,耕地高强度利用下如何实现作物高产、养分高效、生态健康等多重目标成为新阶段植物营养学的研究重点和难点。本文回顾了近年来植物营养学在营养遗传、养分循环、新型肥料、高效施肥等方向取得的创新进展,同时,基于我国植物营养学研究短板,提出了新阶段植物营养学研究的重点任务,主要包括作物养分高效与抗逆分子调控网络、土壤养分循环与微生物组功能挖掘、新型绿色高效肥料创制与应用、农田养分协同优化原理与方法等方面,旨在推动农业高质量发展,为保障粮食安全和农业绿色发展提供科技支撑。

关键词：植物营养养分高效营养遗传养分循环高效施肥新型肥料