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高光谱成像技术结合集成学习的金钗石斛氮素检测

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1918-1927页

作者：匡润龙腾刘海林吴继辉吕金胜谢自然刘文涛兰玉彬龙拥兵王再花赵静华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广东广州510642 广东省农业科学院环境园艺研究所/广东省园林花卉种质创新综合利用重点实验室广东广州510640 国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心广东广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510642

金钗石斛叶片氮素含量是实现其精准施肥的重要决策依据之一。传统的氮素含量检测方法耗时且有损样品,如何高效检测金钗石斛叶片氮素含量是种植企业日益关心的问题。为了快速、无损获取金钗石斛叶片氮素含量,以金钗石斛新鲜叶片为实验样... 详细信息

金钗石斛叶片氮素含量是实现其精准施肥的重要决策依据之一。传统的氮素含量检测方法耗时且有损样品,如何高效检测金钗石斛叶片氮素含量是种植企业日益关心的问题。为了快速、无损获取金钗石斛叶片氮素含量,以金钗石斛新鲜叶片为实验样品,在获取其402.6~1005.5 nm高光谱图像和氮素化学检测值后,经感兴趣区域(ROI)分割、光谱预处理,利用偏最小二乘回归(PLSR)、核岭回归(KRR)以及支持向量回归(SVR)等三种个体学习器算法,以及随机森林(RF)、Bagging和Adaboost等三种集成学习算法,针对金钗石斛的氮素含量进行建模。在此基础上构建基于金钗石斛新鲜叶片全波段光谱信息、经过竞争自适应加权算法(CARS)特征提取的特征波段光谱信息的回归预测模型,并进行预测精度对比。结果表明,在基于全波段光谱信息构建模型时,经过多项式平滑算法(SG)预处理的光谱数据建立的RF模型最佳(R_(CV)^(2)=0.9614、RMSE_(CV)=0.0818、R_(P)^(2)=0.9726、RMSE_(P)=0.0633),所有模型R^(2)都达到了0.90以上。基于CARS提取的特征波段构建回归预测模型,Bagging模型具有最高的精确度和稳定性,其中SG-CARS-Bagging预测效果最好(R_(CV)^(2)=0.9387、RMSE_(CV)=0.1000、R_(P)^(2)=0.9535、RMSE_(P)=0.0826),而个体学习器中的KRR和SVR模型精度明显下降。经过CARS算法特征提取去掉了一些重要波段,提高了建模的效率,但是模型的精度有所降低。因此在优化回归模型的特征参数时,必须始终考虑精度和效率之间的平衡。结果表明,RF、Bagging和Adaboost等集成算法比PLSR、KRR和SVR个体学习器算法具有更高的稳定性和预测精度,更适用于高光谱数据的分析与处理,在金钗石斛氮素营养监测方面具有明显优势。

关键词：高光谱金钗石斛集成学习氮素 CARS

分子动力学模拟分析超高压对固液两态多酚氧化酶稳定性的影响

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食品科学 2024年第16期45卷 33-44页

作者：李镜浩梁展鸿肖更生徐玉娟余元善吴继军彭健李璐程丽娜广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所农业农村部功能食品重点实验室广东省农产品加工重点实验室广东广州510610 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510610 仲恺农业工程学院轻工食品学院广东广州510631 广东药科大学食品科学学院广东中山528400

以固态晶体(crystal,C-)、液态(liquid,L-)多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)为对象,采用分子动力学模拟的方法,分析其在常温(298.15 K)常压/高压(0.1~400.0 MPa)条件下分子构象的变化。结果表明:固液两态PPO的空间结构均随压力(0.1~4... 详细信息

以固态晶体(crystal,C-)、液态(liquid,L-)多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)为对象,采用分子动力学模拟的方法,分析其在常温(298.15 K)常压/高压(0.1~400.0 MPa)条件下分子构象的变化。结果表明:固液两态PPO的空间结构均随压力(0.1~400.0 MPa)增大而变的不稳定;与L-PPO相比,C-PPO对压力更敏感,表现出更高的残基波动,溶剂可及表面积和体积减小,蛋白结构更致密;α-螺旋向无规卷曲过渡,导致氢键数量不稳定,螺旋弹性也降低,整体构象差异明显;活性位点Cu^(2+)位置疏远,残基之间距离发生改变、运动出现随机化,干扰底物催化结合。因此,物理状态和压力改变PPO空间结构、残基运动模式和底物结合范围,影响酶稳定性。因此,PPO状态和压力因素对酶变性程度可排序为:固态>液态,物理状态>压力水平。

关键词：多酚氧化酶分子动力学模拟物理状态超高压稳定性

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畜禽呼吸测热装置的研究进展

动物营养学报 2024年第1期36卷 124-140页

作者：张建建王丽杨雪芬李平广东省农业科学院动物科学研究所猪禽种业全国重点实验室农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室广东省畜禽育种与营养研究重点实验室岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心广州510640

近年来随着呼吸测热装置的不断发展,不仅可应用于畜禽能量代谢,也在反刍动物温室气体测定等方面得到广泛应用。本文综述了呼吸测热装置的研究概况、呼吸面罩及呼吸室等的设计原理、装置构造和使用注意事项等方面的进展及其应用情况,以... 详细信息

近年来随着呼吸测热装置的不断发展,不仅可应用于畜禽能量代谢,也在反刍动物温室气体测定等方面得到广泛应用。本文综述了呼吸测热装置的研究概况、呼吸面罩及呼吸室等的设计原理、装置构造和使用注意事项等方面的进展及其应用情况,以期为畜禽能量代谢测定研究提供参考。

关键词：呼吸测热装置呼吸面罩呼吸室

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呼吸商在动物呼吸测热中的研究进展

动物营养学报 2024年第5期36卷 2872-2885页

作者：张建建王丽张赛李平广东省农业科学院动物科学研究所猪禽种业全国重点实验室农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室广东省畜禽育种与营养研究重点实验室岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心广州510640

呼吸商是动物呼吸测热过程中必不可少的一个测定指标,其不但可以检验呼吸测热装置的准确性,而且可以验证动物机体内营养物质的氧化情况。然而,由于检测仪器、饲粮类型、动物种类以及环境因素等都会对呼吸商产生一定影响,这影响了动物呼... 详细信息

呼吸商是动物呼吸测热过程中必不可少的一个测定指标,其不但可以检验呼吸测热装置的准确性,而且可以验证动物机体内营养物质的氧化情况。然而,由于检测仪器、饲粮类型、动物种类以及环境因素等都会对呼吸商产生一定影响,这影响了动物呼吸测热的准确性。因此,本文主要介绍了呼吸商的定义、意义及计算方法,并阐述了动物、环境、呼吸室及饲粮等因素对呼吸商的影响,同时总结了呼吸商在动物生产中的应用情况,以期为动物呼吸测热过程中更好地应用呼吸商这一指标提供参考。

关键词：呼吸商呼吸测热呼吸室

饲粮添加维生素D 3对产蛋后期蛋鸭产蛋性能、蛋品质、脂质代谢和盲肠微生物的影响

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动物营养学报 2024年第7期36卷 4350-4364页

作者：夏焕婷金永燕陈伟王爽夏伟光金成龙黄雪冰李凯潮王胜林郑春田张亚男广东省农业科学院动物科学研究所猪禽种业全国重点实验室农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室广东省动物育种与营养公共实验室广东省畜禽育种与营养研究重点实验室广州510640 仲恺农业工程学院广州510225

本试验旨在研究饲粮添加维生素D_(3)(VD_(3))对产蛋后期蛋鸭产蛋性能、蛋品质、脂质代谢和盲肠微生物的影响。选用432只健康、产蛋率相近的产蛋后期(58周龄)龙岩山麻鸭,随机分为6组,每组6个重复,每个重复12只鸭。对照组饲喂基础饲粮(不... 详细信息

本试验旨在研究饲粮添加维生素D_(3)(VD_(3))对产蛋后期蛋鸭产蛋性能、蛋品质、脂质代谢和盲肠微生物的影响。选用432只健康、产蛋率相近的产蛋后期(58周龄)龙岩山麻鸭,随机分为6组,每组6个重复,每个重复12只鸭。对照组饲喂基础饲粮(不添加VD_(3)),试验组分别饲喂在基础饲粮中添加800、1600、2400、3200和4000 IU/kg VD_(3)的饲粮。预试期2周,正试期16周。结果表明:1)饲粮添加VD_(3)可显著提高产蛋后期蛋鸭产蛋率和日产蛋重(P0.05),且肝脏总胆固醇和低密度脂蛋白含量随饲粮VD_(3)添加水平的提高呈先降低后升高的二次变化(P所述,饲粮添加VD_(3)可改善产蛋后期蛋鸭产蛋性能、脂质代谢和肠道形态,促进盲肠SCFA合成菌富集,建议产蛋后期蛋鸭饲粮VD_(3)添加水平为2400~3200 IU/kg。

关键词：维生素D 3 蛋鸭产蛋性能脂质代谢肠道微生物

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两种产量水平下超级杂交稻氮素吸收利用特性

不同灌溉模式对籼粳杂交稻甬优1540产量与水分利用效率的影响

中国生态农业学报（中英文） 2024年第5期32卷 790-803页

作者：蒋鹏周兴兵张林朱永川郭晓艺刘茂熊洪郭长春徐富贤四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业农村部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室德阳 618000 四川省作物生理生态及栽培重点实验室德阳 618000 四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业农村部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室德阳 618000

探明不同产量水平下超级杂交稻的氮素吸收利用特性,可为我国西南稻区超级杂交稻高产栽培和育种提供理论和实践依据.以2个超级杂交稻品种('德优4727''泸优727')和2个高产常规稻品种('金农丝苗''黄华占')为材料,于2018-2020年在四川省德阳... 详细信息

探明不同产量水平下超级杂交稻的氮素吸收利用特性,可为我国西南稻区超级杂交稻高产栽培和育种提供理论和实践依据.以2个超级杂交稻品种('德优4727''泸优727')和2个高产常规稻品种('金农丝苗''黄华占')为材料,于2018-2020年在四川省德阳市(高产点)和泸州市(中产点)两个生态点进行大田和盆栽试验,研究两种产量水平下超级杂交稻氮素吸收、转运及利用效率的差异.结果表明:大田条件下不同生态点间超级杂交稻产量、氮素吸收积累利用特性差异显著.高产点超级杂交稻产量、氮肥偏生产力较中产点分别增加8.3％～23.2％、8.3％～23.1％.高产点超级杂交稻播种(SO)—幼穗分化(PI)、PI—齐穗(HD)阶段氮素吸收量和氮素吸收速率(除2018年幼穗分化—齐穗外)均高于中产点,HD—成熟(MA)阶段仍保持较高的氮素吸收量.高产点超级杂交稻成熟期氮素总吸收量较中产点增加15.6％～33.7％.尽管高产点超级杂交稻氮素收获指数较中产点平均增加4.6％(2018年除外),但成熟期仍有大量氮素滞留在超级杂交稻的秸秆中,造成高产点氮素籽粒生产效率较中产点平均减少11.3％.方差分析表明,盆栽条件下土壤、土壤×地点、土壤×品种互作对超级杂交稻产量、氮素吸收量、氮素籽粒生产效率影响不显著.高产点盆栽超级杂交稻产量、氮素吸收量、氮素籽粒生产效率变化趋势与大田试验相似.高产点SO—PI平均温度高于中产点,HD—MA平均温度低于中产点;高产点SO—PI、PI—HD和HD—MA太阳辐射积累量(除2018年PI-HD外)均高于中产点.相关分析表明,高产点籽粒产量与PI—HD氮素吸收量、氮素收获指数呈显著正相关;氮素籽粒生产效率与SO—PI的氮素吸收量和平均温度呈显著负相关.中产点籽粒产量与氮素籽粒生产效率、总吸氮量呈显著正相关;氮素籽粒生产效率与SO—PI和HD—MA的平均温度呈显著负相关.因此,不同产量水平超级杂交稻产量和氮素吸收利用特性差异主要与不同生育期内的平均温度和太阳辐射有关.

关键词：超级杂交稻吸氮量产量水平氮素籽粒生产效率气候因子

来源：博看期刊评论

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冬瓜实时荧光定量PCR内参基因的筛选与评价

作物学报 2024年第2期50卷 425-439页

作者：徐冉杨文叶朱均林陈松徐春梅刘元辉章秀福王丹英褚光中国水稻研究所/水稻生物育种全国重点实验室浙江杭州 311400 襄阳市农业科学院湖北襄阳 441057 杭州市农业技术推广中心浙江杭州 310000 中国水稻研究所/水稻生物育种全国重点实验室浙江杭州 311400

旨在探讨不同灌溉模式对籼粳杂交稻甬优1540产量与水分利用效率的影响,并阐明其相关生理基础.本研究以甬优1540为材料,设置了 3种灌溉模式,即长淹灌溉(continuous flooding,CF)、轻度干湿交替灌溉(alternate wetting and moderate dryin... 详细信息

旨在探讨不同灌溉模式对籼粳杂交稻甬优1540产量与水分利用效率的影响,并阐明其相关生理基础.本研究以甬优1540为材料,设置了 3种灌溉模式,即长淹灌溉(continuous flooding,CF)、轻度干湿交替灌溉(alternate wetting and moderate drying,AWMD)以及重度干湿交替灌溉(alternate wetting and severe drying,AWSD).研究结果表明,与CF相比,AWMD与AWSD均能显著提高水分利用效率,增幅分别为22.6％～25.6％与18.2％～23.1％;AWMD可以显著提高水稻产量,增幅为8.6％～10.0％,而AWSD则显著降低水稻产量,降幅为6.0％～7.5％.与CF相比,AWMD显著降低了拔节期水稻的茎蘖数、地上部干物质重、叶面积指数、移栽至齐穗期的光合势以及移栽至拔节期的作物生长速率,但显著提高了茎蘖成穗率、拔节至齐穗期的作物生长速率、主要生育期水稻根长密度、深根比、比根长、根系总吸收表面积与活跃吸收表面积,以及灌浆后2次土壤复水期的剑叶净光合速率、根系氧化力、根系与叶片中玉米素和玉米素核苷(Z+ZR)含量、籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性等指标.以上结果表明,AWMD可以协同提高甬优1540产量与水分利用效率,优化根-冠生长发育特征,提高灌浆期植株生理活性,实现高产与水分高效利用,为本研究最佳水分管理模式.

关键词：籼粳杂交稻干湿交替灌溉产量水分利用率根系形态与生理特征

来源：博看期刊评论

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园艺学报 2024年第4期51卷 748-760页

作者：何长霞罗陈闫晋强刘文睿王敏谢大森吴智明江彪仲恺农业工程学院园艺园林学院广州510225 广东省农业科学院蔬菜研究所广东省蔬菜新技术研究重点实验室广州510640

运用3种统计学软件GeNorm、NormFinder和BestKeeper分析冬瓜9个内参基因(18SrRNA、ACT、CYP、EF-1α、F-box、GAPDH、TUA、TUB和UBQ)在冬瓜不同组织(根、茎、叶、雄花、雌花和子房)、不同发育时期果实(授粉后0、10和20 d)、生物胁迫(疫... 详细信息

运用3种统计学软件GeNorm、NormFinder和BestKeeper分析冬瓜9个内参基因(18SrRNA、ACT、CYP、EF-1α、F-box、GAPDH、TUA、TUB和UBQ)在冬瓜不同组织(根、茎、叶、雄花、雌花和子房)、不同发育时期果实(授粉后0、10和20 d)、生物胁迫(疫霉侵染)和非生物胁迫(盐、高温和低温处理)植物叶片样品中的表达稳定性。结果表明,在不同组织中,EF-1α的表达稳定性最好;在不同发育时期果实和疫霉处理植物叶片中,F-box的表达稳定性最好;在盐胁迫处理植物叶片中,18SrRNA表现出较强的稳定性;在高温胁迫处理植物叶片中,ACT的表达稳定性最好;在低温胁迫处理植物叶片中,TUA的稳定性最好。

关键词：冬瓜实时荧光定量PCR 内参基因

2016—2023年广西优质常规稻育种现状及发展对策

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中国稻米 2024年第5期30卷 114-118,122页

作者：李虎吴子帅刘广林陈传华罗群昌广西农业科学院水稻研究所/广西水稻遗传育种重点实验室南宁530007

分析了广西2016—2023年审定的135个常规稻品种主要性状和产业发展形势,认为广西优质常规稻品种存在稻瘟病抗性水平低、稻米品质指标协调性差、主效基因缺乏、同质化严重、低镉型品种选育滞后、销售及转让价格低等问题,对配套栽培技术... 详细信息

分析了广西2016—2023年审定的135个常规稻品种主要性状和产业发展形势,认为广西优质常规稻品种存在稻瘟病抗性水平低、稻米品质指标协调性差、主效基因缺乏、同质化严重、低镉型品种选育滞后、销售及转让价格低等问题,对配套栽培技术的研究和推广也不足。针对当前广西优质常规稻育种及产业存在的问题提出解决对策,如加强分子育种,提高品种品质和稻瘟病抗性,加快选育镉低积累品种,加大优质稻品种推广力度,研发和推广配套保优高产栽培技术,打造高端品种优势品牌。

关键词：优质常规稻产量米质育种现状广西

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