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马尾松胚性愈伤组织对松材线虫的抗性评价

南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：陈友梅夏馨蕊叶建仁朱丽华南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院

【目的】建立马尾松愈伤组织抗松材线虫病评价体系，筛选抗性马尾松细胞系。【方法】以马尾松不同胚性愈伤组织为试验材料，以黑松和湿地松胚性愈伤组织作对照，接种无菌松材线虫，从接种线虫后愈伤组织外观形态、细胞结构和细胞活力变... 详细信息

【目的】建立马尾松愈伤组织抗松材线虫病评价体系，筛选抗性马尾松细胞系。【方法】以马尾松不同胚性愈伤组织为试验材料，以黑松和湿地松胚性愈伤组织作对照，接种无菌松材线虫，从接种线虫后愈伤组织外观形态、细胞结构和细胞活力变化以及线虫繁殖量四个方面探讨马尾松胚性愈伤组织对松材线虫的抗性。【结果】马尾松不同细胞系胚性愈伤组织之间抗病性差异显著。细胞系GX19-1-2和GX20-3-3显示出最高的抗性，接种无菌松材线虫10 d后外观轻微黄化，TTC染色结果为红色，显示其细胞保持较好活力，再分离线虫数量分别为（4 200±306）条和（5 933±1 392）条，显著低于湿地松两个细胞系（1907-9和1927-1），抗病性高于湿地松的1907-9和1927-1；GX20-3-8次之，线虫数量为（11 133±2 728）条；细胞系GX20-1-1接种无菌松材线虫后严重的褐化、水渍化，TTC染色结果显示其细胞已完全失去活力，再分离线虫数量为（2 4800±2 411）条，易感程度介于黑松细胞系1 337和36-2之间。【结论】本研究成功构建了基于愈伤组织的松树抗松材线虫评估体系，并筛选出2个具有较高抗性水平的马尾松细胞系GX19-1-2和GX20-3-3。这不仅为大规模筛选抗松材线虫病新种质奠定了基础，也为深入探究寄主松树-病原松材线虫之间相互作用的机制提供了新的研究平台。

关键词：马尾松抗性评价松材线虫胚性细胞系细胞活力线虫繁殖量

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乙酰化修饰在植物病原物致病过程中的作用

生物技术通报 2024年第5期40卷 1-12页

作者：王立超李欢盛若成李敏陈凤毛南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心南京210037

赖氨酸乙酰化修饰作为生物体内一种保守的蛋白翻译后修饰,参与多种生物学过程。大量的医学和植物病理学研究指出,乙酰化修饰在动物疾病和植物病害发生过程中发挥重要的调控作用。本文根据前人的研究进展,就乙酰化修饰参与植物病原物的... 详细信息

赖氨酸乙酰化修饰作为生物体内一种保守的蛋白翻译后修饰,参与多种生物学过程。大量的医学和植物病理学研究指出,乙酰化修饰在动物疾病和植物病害发生过程中发挥重要的调控作用。本文根据前人的研究进展,就乙酰化修饰参与植物病原物的致病过程,主要包括乙酰化修饰在调控病原物的生长发育和致病力,寄主植物的抗性以及病原物与寄主植物之间的互作等三方面内容阐述乙酰化修饰在植物病原物中的作用,旨在了解乙酰化修饰在病原物致病过程中发挥的作用,以期为病原物的防控提供新思路和新理论。

关键词：植物病原物乙酰化修饰致病过程防御反应

基于InVEST模型的长江中下游地区生境质量变化研究

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水土保持研究 2024年第5期31卷 355-364页

作者：徐云高明坤张增信南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心南京210037

[目的]生境质量是生态系统能够提供给物种生存繁衍所需条件的潜力,是提升生态系统功能的关键。研究长江流域的生境质量对长江经济带绿色发展和长江大保护等国家重大战略具有重要意义。[方法]以长江中下游地区1980—2018年土地利用数据... 详细信息

[目的]生境质量是生态系统能够提供给物种生存繁衍所需条件的潜力,是提升生态系统功能的关键。研究长江流域的生境质量对长江经济带绿色发展和长江大保护等国家重大战略具有重要意义。[方法]以长江中下游地区1980—2018年土地利用数据为基础,利用InVEST模型研究了1980—2018年长江中下游地区的土地利用变化与生境质量、生境退化度的时空变化。[结果](1)林地作为研究区主要的土地利用类型且在不断减少,主要转向建设用地和水域。(2) 38年来研究区整体生境质量处于较高等级,生境质量指数平均值为0.628,但呈现下降趋势。空间上表现出东部、中部低,南部高的态势,这与研究区东部、中部大多以建设用地为主,南部以林地、草地为主的土地利用格局相吻合。(3)研究区生境退化度呈现中部区域高,周围较低的分布,生境退化度的变化在时间上呈现升高的趋势,空间上生境退化度发生变化的区域较集中,比如沿江城市群、城乡等人口聚集地的退化度变化剧烈,其余区域变化不明显。[结论]长江中下游地区的生境质量总体上正处于一个退化的过程,城市化的进程使得土地利用中林地、草地和耕地大量转向建设用地,导致生境质量的不断下降,尤其以沿江城市群的问题尤为突出,我们应当更加合理地开发建设用地,划定生态保护红线,逐渐恢复和提高长江中下游的生境质量,扎实推进长江生态环境保护修复,筑牢长江经济带生态安全底线。

关键词：土地利用 InVEST模型生境质量生境退化度长江中下游地区

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埃及伊蚊硫激肽及其受体基因的鉴定和基因敲低株的转录组变化

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中国热带医学 2024年第1期24卷 75-81页

作者：蒋林龙朱晓静张磊黄宇奇许靖云韩谦海南大学生命健康学院海南海口570228 海南大学全健康协同创新中心海南海口570228

目的通过探究埃及伊蚊(Aedes aegypti)硫激肽(sulfakinin,SK)及其受体(sulfakinin receptor,SKR)功能,为研发以神经肽及其受体为靶点的新型杀虫剂奠定一定的实验基础及理论依据。方法通过生物信息学分析及规律间隔成簇短回文重复序列(cl... 详细信息

目的通过探究埃及伊蚊(Aedes aegypti)硫激肽(sulfakinin,SK)及其受体(sulfakinin receptor,SKR)功能,为研发以神经肽及其受体为靶点的新型杀虫剂奠定一定的实验基础及理论依据。方法通过生物信息学分析及规律间隔成簇短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/CRISPR相关蛋白9(CRISPRassociated protein9,Cas9)敲除技术对埃及伊蚊硫激肽及其受体基因的功能进行探究,然后利用RNA干扰技术抑制成蚊中硫激肽或其受体的表达,最后利用转录组测序技术筛选干扰组与对照组之间的差异表达基因并进行功能分析。结果生物信息学分析发现埃及伊蚊中仅存在1个硫激肽受体,此外在构建埃及伊蚊硫激肽及其受体基因突变株的过程中发现,G0代突变株中只有2%的蚊子突变形成嵌合体,其中大量雄性嵌合体死亡,只有14%的雌性嵌合体能够产卵,因此,最终没有产生有效的G1代突变体。转录组数据表明,与对照组相比,干扰硫激肽基因后蚊虫体内有181个基因表达出现显著差异,其中62个基因显著上调,119个基因显著下调。同时,干扰硫激肽受体后110个基因表达存在显著性差异,其中20个基因上调,90个基因下调。将2组数据进行交叉分析发现有46个基因在干扰硫激肽或其受体后表达量均发生显著变化,其中仅4个基因上调,其余42个基因均显著下调,并且差异表达基因主要富集在代谢通路、内分泌系统及消化系统。结论硫激肽及其受体基因有较高的保守性,可能主要参与调节埃及伊蚊能量代谢与消化功能,从而在调控昆虫生长发育过程中发挥重要作用。

关键词：埃及伊蚊硫激肽规律间隔成簇短回文重复序列/CRISPR相关蛋白9 RNA干扰转录组测序

格陵兰冰盖北部地区Denmark流域融水汇流过程遥感观测

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遥感学报 2024年第6期28卷 1433-1452页

作者：李雅杨康刘金昱张闻松王裕涵南京大学地理与海洋科学学院南京210023 中国电子科技集团第五十四研究所石家庄050081 江苏省地理信息技术重点实验室南京210023 中国南海研究协同创新中心南京210023

在格陵兰冰盖北部溢出冰川以外的地区,竖井和注水冰裂隙较少分布,冰面融水被直接汇流至冰前区域形成冰前水系,最终汇入海洋,形成独特的冰面—冰前融水汇流过程,这对冰盖物质平衡以及海洋环境变化产生重要影响。卫星遥感能够直接观测冰... 详细信息

在格陵兰冰盖北部溢出冰川以外的地区,竖井和注水冰裂隙较少分布,冰面融水被直接汇流至冰前区域形成冰前水系,最终汇入海洋,形成独特的冰面—冰前融水汇流过程,这对冰盖物质平衡以及海洋环境变化产生重要影响。卫星遥感能够直接观测冰面融水径流和冰前水系的时空分布,提供河流位置、形态、动态变化等关键信息,已成为研究格陵兰冰盖融水汇流过程的重要手段。本研究以格陵兰冰盖北部地区Denmark冰面—冰前流域(3240 km2)作为研究对象,采用Sentinel-2和Landsat 8卫星影像提取研究区2014年—2021年消融期(6—8月)冰面融水范围与流域出口冰前河宽,分析冰面融水与冰前河的季节与年际变化特征。进一步对比遥感观测的冰面—冰前流域融水与区域气候模型(MARv3.12与RACMO2.3p2)模拟的冰面融水径流量,揭示冰面—冰前融水汇流过程对冰面消融强度的响应。结果表明:(1)消融期内,冰面融水范围首先向高海拔地区推进(最高海拔达约1400 m),随后逐步消退至冰盖边缘至约500 m,流域出口冰前河宽呈现先增大至约2000 m后减小至约100 m的变化趋势;(2)遥感观测的冰面融水与流域出口冰前河宽呈现显著线性正相关关系(R=0.87,P<0.01),流域内形成了连续的冰面—冰前水文系统,能够有效汇流融水离开冰盖进入海洋;(3)MARv3.12与RACMO2.3p2模型能够较准确地模拟冰面融水径流量,冰面融水径流量与遥感观测的冰面融水(MAR:R=0.87;RACMO:R=0.84,P<0.01)以及流域出口冰前河宽(MAR:R=0.89;RACMO:R=0.88,P<0.01)均具有较强的相关性。(4)考虑融水汇流滞时的冰面融水径流量与流域出口冰前河宽的相关系数(MAR:R=0.94;RACMO:R=0.92,P<0.01)提升,显著高于瞬时冰面融水径流量对应的相关系数,Denmark流域冰面—冰前融水汇流过程的最优滞时约为2 d,这一滞时定量表征了Denmark流域冰面—冰前流域输送融水的效率。

关键词：冰面消融冰面河冰前河河流遥感极地遥感格陵兰冰盖

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添加杏鲍菇粉对挤压米品质特性的影响

中国农业科学 2024年第4期57卷 779-796页

作者：姜雯梁文馨裴斐苏安祥马高兴方东路胡秋辉马宁南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/江苏食用菌保鲜与深加工工程研究中心南京林业大学林学院/南方现代林业协同创新中心

【目的】采用双螺杆挤压工艺，以杏鲍菇粉和米粉为原料生产杏鲍菇挤压米产品，并分析产品的预测血糖指数，为开发营养全面、血糖生成指数低的食用菌挤压米产品提供技术支持。【方法】测定20%、40%、60%杏鲍菇粉添加量的挤压米蛋白质、... 详细信息

【目的】采用双螺杆挤压工艺，以杏鲍菇粉和米粉为原料生产杏鲍菇挤压米产品，并分析产品的预测血糖指数，为开发营养全面、血糖生成指数低的食用菌挤压米产品提供技术支持。【方法】测定20%、40%、60%杏鲍菇粉添加量的挤压米蛋白质、粗纤维、氨基酸、脂肪等基本成分的含量；通过RVA快速粘度分析仪、旋转流变仪对不同杏鲍菇粉添加量的混合粉糊化特性、流变特性进行分析；通过扫描电镜、色度计、质构分析仪并结合体外消化和感官评价对不同添加量的杏鲍菇挤压米的内部结构、颜色、质构特性、淀粉水解率、预测血糖指数(pGI)、感官评分进行分析。【结果】与空白挤压米相比，杏鲍菇粉的添加使杏鲍菇挤压米的蛋白质、粗纤维、氨基酸含量显著增加，20%、40%、60%杏鲍菇粉添加使蛋白质含量分别增加了71.84%、70.19%、96.70%，粗纤维含量分别增加了850%、2350%、3750%，总氨基酸含量分别增加了40.98%、58.96%、66.03%。随着杏鲍菇粉添加量的增加，混合粉体系的糊化特性和流变特性均呈降低趋势，峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、崩解值、回生值逐渐减小，储能模量(G′)和损耗模量(G″)逐渐降低，典型弱凝胶，弹性占比大，其中20%的杏鲍菇粉添加量最接近米粉的粉质参数。通过扫描电镜发现，与空白挤压米相比，杏鲍菇挤压米横截面孔隙随着杏鲍菇粉添加量的增加而增多，结构紧密程度降低，其中20%的杏鲍菇挤压米结构紧密，裂痕少。杏鲍菇挤压米L*、b*值显著减小，a*先增加后减小；蒸煮过后的吸水率、蒸煮损失率随着杏鲍菇粉添加量的增加而增加，膨胀率影响不显著，20%杏鲍菇挤压米的蒸煮特性在添加组中最好。挤压米饭的硬度、弹性、胶着度、咀嚼性随杏鲍菇粉添加量的增加而增加，粘聚性、回复性先减小后增加；淀粉的消化率、快速消化淀粉(RDS)、慢消化淀粉(SDS)、预测血糖指数(pGI)也随着杏鲍菇粉添加量的增加而增加，但均低于普通大米和空白挤压米；而抗性淀粉(RS)的含量均大于其他两组，且随杏鲍菇粉添加量的增加而增加，20%杏鲍菇挤压米预测血糖指数(pGI)值最低(60.18)，相较于普通大米降低了20.60，而且其抗性淀粉(RS)含量最高；感官评价结果显示，杏鲍菇挤压米饭外观结构、适口性、滋味、冷饭质地及综合评分随着杏鲍菇粉添加量的增加而降低，气味评分则是先减小后增加，从得分来看，20%的杏鲍菇挤压米是66.75分，最容易被消费者所接受。【结论】20%的杏鲍菇挤压米营养丰富，质构指标适中，预测血糖指数(pGI)60.18，为中血糖生成指数(GI)食品，口感味道良好。添加杏鲍菇粉使挤压米的营养价值显著提高，具有较好的食用品质。

关键词：杏鲍菇挤压米粘弹性消化特性品质特性

基于生境组团化分析与景观廊道模拟的南京市白鹭生境网络构建与优化

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生态学报 2024年第8期44卷 3303-3316页

作者：沈舟尹海伟孔繁花苏杰孙辉李久林南京大学建筑与城市规划学院南京210093 南京大学地理与海洋科学学院南京210023 安徽建筑大学建筑与规划学院合肥230022 安徽省城镇化建设协同创新中心合肥230022

保持生境连通性是全球生物多样性保护面临的主要挑战之一。生境网络构建与优化是一种积极主动的景观策略,但其成效取决于异质性景观背景下生境分布格局与物种响应。以南京市为例、白鹭为目标物种,开展了基于生境组团化分析与景观廊道(LS... 详细信息

保持生境连通性是全球生物多样性保护面临的主要挑战之一。生境网络构建与优化是一种积极主动的景观策略,但其成效取决于异质性景观背景下生境分布格局与物种响应。以南京市为例、白鹭为目标物种,开展了基于生境组团化分析与景观廊道(LSCorridors)模拟的生境网络构建与优化研究。通过整合生境适宜性评价、干扰度评价、最大熵(MaxEnt)模型模拟,实现了物种生境源地综合识别;利用景观连通性指标与核密度分析,识别了物种生境分布的组团化格局;在最小成本路径(LCPs)的基础上,定义了优化新增型与提升型两类廊道,并从物种感知与适应性变化出发,应用LSCorridors软件模拟了这两类目标优化廊道的多重随机路径及其空间范围。结果表明,南京市白鹭生境斑块共计428个,总面积达31525.75 hm^(2),主要是林地与水域,具有较为明显的破碎化和局部集聚特征,九大生境组团以南京长江段水域斑块为轴,沿两侧分布,彼此联系比较薄弱;最佳距离阈值4.5 km内,识别LCPs共907条,总长度1548.59 km,平均较短、分布紧凑,主要位于各生境组团内部,但仅少数连接着不同生境组团;确定的8条优化新增型廊道和10条优化提升型廊道,其LSCorridors模拟结果与LCPs存在空间偏差,前者更符合现实进而有益于避免保护低效和促进多类型、差异化的优化措施制定。研究成果能为面向生物多样性保护的南京市生境网络保护以及重点生态廊道的规划实践提供决策参考。

关键词：生境网络最小成本路径连通性景观廊道(LSCorridors) 生物多样性

FCM-YOLO:一种基于特征增强和多尺度融合的PCB缺陷检测方法

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控制与决策 2024年第10期39卷 3181-3189页

作者：严舒郭颖黄骏南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学自动化学院南京210044

针对PCB缺陷检测任务中存在的目标与背景相混淆、缺陷目标较小不易识别等问题,提出一种基于特征增强和多尺度融合的PCB缺陷检测方法FCM-YOLO.所提出方法以YOLOv5s为基础,首先在特征提取网络中引入由空间到深度层和非跨步卷积层的组合,... 详细信息

针对PCB缺陷检测任务中存在的目标与背景相混淆、缺陷目标较小不易识别等问题,提出一种基于特征增强和多尺度融合的PCB缺陷检测方法FCM-YOLO.所提出方法以YOLOv5s为基础,首先在特征提取网络中引入由空间到深度层和非跨步卷积层的组合,构建特征重提取模块,以减少信息丢失,保留小目标特征信息;然后,在特征提取网络的最深层引入上下文注意力模块,通过学习上下文信息,使用可变形卷积提取小目标特征,以此增强对目标与背景的区分能力,从而减少漏检情况;最后,在特征融合网络中引入多尺度感受野增强模块,通过多分支结构加强特征信息间的相关性,增强特征的语义表示.在PCB缺陷数据集和GC 10-DET数据集上对不同算法进行对比实验,实验结果表明, FCM-YOLO能够更加精确地识别缺陷目标,相比改进前的YOLOv5s算法,所提出算法在这两个数据集上的检测精度分别提高4.7%和3.7%.

关键词：机器视觉缺陷检测印刷电路板 YOLOv5 上下文信息特征增强

基于改进YOLOv7的苹果生长状态及姿态识别

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农业工程学报 2024年第6期40卷 258-266页

作者：陈青殷程凯郭自良吴玄博王金鹏周宏平南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037 南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对目前苹果在复杂环境下难以进行生长状态分类识别、姿态信息同步获取等问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv7的苹果生长状态分类和果实姿态融合识别方法。首先改进多尺度特征融合网络,在骨干网络中增加160×160的特征尺度层,用于增... 详细信息

针对目前苹果在复杂环境下难以进行生长状态分类识别、姿态信息同步获取等问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv7的苹果生长状态分类和果实姿态融合识别方法。首先改进多尺度特征融合网络,在骨干网络中增加160×160的特征尺度层,用于增强模型对微小局部特征的识别敏感度;其次引入注意力机制CBAM(convolutional block attention module),改善网络对输入图片的感兴趣目标区域的关注度;最后采用Soft-NMS算法,能够有效避免高密度重叠目标被一次抑制从而发生漏检现象。此外,结合UNet分割网络和最小外接圆及矩形特征获取未遮挡苹果姿态。试验结果表明,改进YOLOv7的识别精确率、召回率和平均识别精度分别为86.9%、80.5%和87.1%,相比原始YOLOv7模型分别提高了4.2、2.2和3.7个百分点,另外苹果姿态检测方法的准确率为94%。该文模型能够实现苹果生长状态分类及果实姿态识别,可为末端执行器提供了抓取方向,以期为苹果无损高效的采摘奠定基础。

关键词：图像处理 YOLOv7 分类识别姿态识别深度学习苹果