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桑黄类真菌多糖的生物活性研究现状及展望

食品研究与开发 2024年第16期45卷 191-197页

作者：于惠琪罗然夕王晓玲刘高强中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室中南林业科技大学森林资源生物技术湖南省国际科技创新合作基地

桑黄类真菌是一类珍稀食药用真菌，作为传统保健品在多个国家被广泛使用。多糖是桑黄类真菌的主要活性物质。大量研究表明，多糖具有抗肿瘤、抗氧化、抑菌、免疫调节、降血糖、护肝等多种生物活性。该文结合国内外相关文献，对桑黄多糖... 详细信息

桑黄类真菌是一类珍稀食药用真菌，作为传统保健品在多个国家被广泛使用。多糖是桑黄类真菌的主要活性物质。大量研究表明，多糖具有抗肿瘤、抗氧化、抑菌、免疫调节、降血糖、护肝等多种生物活性。该文结合国内外相关文献，对桑黄多糖的化学成分、生物活性及其相应机制进行综述，并对桑黄多糖研究存在的问题和开发利用前景进行展望，以期更好地研究和利用这一新型食药菌类功能食品资源。

关键词：食用菌桑黄多糖分子结构生理作用

地面激光雷达扫描参数与点云简化对林木参数提取的影响

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中南林业科技大学学报 2024年第5期44卷 35-45页

作者：向兴龙孙华唐杰潘政尚周榕宋柯馨中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心湖南长沙410004 中南林业科技大学林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室湖南长沙410004 中南林业科技大学南方森林资源经营与监测国家林业和草原局重点实验室湖南长沙410004

【目的】林木参数是森林蓄积量、森林生物量估算的基础指标,传统的人工调查方式费时费力,已难以适应新形势下数字化森林资源监测技术的要求。地面激光雷达扫描技术能够获取小尺度高分辨率的林分内部结构信息,为林分环境条件下林木胸径... 详细信息

【目的】林木参数是森林蓄积量、森林生物量估算的基础指标,传统的人工调查方式费时费力,已难以适应新形势下数字化森林资源监测技术的要求。地面激光雷达扫描技术能够获取小尺度高分辨率的林分内部结构信息,为林分环境条件下林木胸径、树高提取提供一种新的思路。【方法】以芦头实验林场杉木林样地为研究对象,针对FARO Focus 3D X330三维激光扫描仪设计了7种不同的扫描组合方式对样地进行扫描,提出象限角点云简化思路进行参数提取和精度评价,探究不同扫描组合方式对林木胸径、树高参数提取精度与效率的影响。【结果】1)当扫描分辨率为1/2、质量为4X时,胸径参数提取精度最高;当扫描分辨率为1/4、质量为4X时,树高参数提取精度最高。2)在林木参数提取结果没有显著性差异的前提下,扫描分辨率为1/4、质量为4X的扫描参数工作效率最高。3)选取同时兼顾精度和效率的1/4扫描分辨率、质量4X的扫描结果,进行象限角点云简化,简化的点云能够准确地提取出林木胸径参数。【结论】研究结果对于具有相同或相似地理条件和树种的林地选择扫描参数和点云简化方式具有重要参考价值,可以提高内业工作效率,同时也为地面激光雷达野外样地调查提供方法和技术参考。

关键词：地面激光雷达林木参数点云数据扫描分辨率象限角点云简化

点云切片结合聚类算法的TLS单木探测方法研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第4期 113-122页

作者：易静马开森向建平唐杰蒋馥根陈松孙华中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室南方森林资源经营与监测国家林业和草原局重点实验室湖南科技大学地理空间信息技术国家地方联合工程实验室中南林业科技大学芦头实验林场

【目的】针对直接使用地面激光雷达生成的冠层高度模型(canopy height model, CHM)和归一化点云(normalized point cloud, NPC)在复杂林分探测中存在单木探测能力不足的问题，研究引入点云切片结合聚类的方法以提高单木探测精度。【方... 详细信息

【目的】针对直接使用地面激光雷达生成的冠层高度模型(canopy height model, CHM)和归一化点云(normalized point cloud, NPC)在复杂林分探测中存在单木探测能力不足的问题，研究引入点云切片结合聚类的方法以提高单木探测精度。【方法】以广西壮族自治区6个不同林分密度的人工林样地为研究对象，利用地面激光扫描获取样地的归一化点云数据，提取高度在1.3 m处的点云切片，分别采用基于密度噪声应用空间聚类(DBSCAN)和均值漂移聚类(MS)算法对切片中的树干点云进行聚类。利用野外实测调查数据进行精度验证，并与基于CHM的局部最大值算法和基于NPC的点云分割算法(point cloud segmentation, PCS)的探测结果对比，评价和分析不同探测方法的适用性与参数敏感性。【结果】所有方法均可获得良好的探测结果，各样地的最优总体探测精度得分F≥0.86;点云切片结合聚类算法的单木探测方法结果最优。DBSCAN算法的聚类阈值(Eps)和均值漂移算法的聚类半径可显著影响单木探测率，最大Eps取决于最大林木间距，聚类半径接近最大单木胸径时的探测结果最优。【结论】基于点云切片结合聚类算法的单木探测能提高下层林木探测率，可有效改善高密度林分的单木探测精度，为不同林分的单木探测方法选择提供参考。

关键词：地面激光扫描单木探测点云切片聚类算法林木参数提取人工林

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华北土石山区油松生长季夜间液流分配特征

林业科学 2024年第4期60卷 91-98页

作者：胡蕾贾剑波闫文德王一帆吴瑞乔陈玉中南林业科技大学长沙410004 湖南芦头森林生态系统国家定位观测研究站岳阳414000 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004

【目的】通过对油松生长季夜间液流特征和环境驱动因素的研究,揭示夜间液流组分拆分特征,探讨夜间液流的组分与气象因子之间的相关关系,以及茎干补水对气象因子的响应,为华北土石山区水资源和水源涵养林管理决策提供理论依据。【方法】... 详细信息

【目的】通过对油松生长季夜间液流特征和环境驱动因素的研究,揭示夜间液流组分拆分特征,探讨夜间液流的组分与气象因子之间的相关关系,以及茎干补水对气象因子的响应,为华北土石山区水资源和水源涵养林管理决策提供理论依据。【方法】以华北土石山区的油松作为研究对象,根据径阶大小选取18棵样树,在2014年生长季运用Granier热扩散探针技术(TDP)持续观测夜间液流,结合称重式蒸渗仪和自制微型蒸渗仪来计算蒸腾量,解析夜间液流的去向;并进行夜间液流与土壤含水量、大气温度、湿度及光合有效辐射等气象因子的相关分析,以确定主要驱动因素。【结果】在6—9月典型晴天,夜间液流速率都呈逐渐降低趋势,18:00—24:00的夜间液流速率高于00:00—05:00,夜间液流主要用于对白天失水过多的茎干进行补水,以至于在24:00时油松茎干储水量基本达到饱和,因此,00:00—05:00夜间液流速率趋于稳定;油松夜间液流用于茎干补水的比例(95.34%)显著高于用于夜间蒸腾量的比例(4.66%);油松夜间茎干补水量与饱和水汽压差呈极显著正相关(R^(2)=0.793,P0.05),表明夜间液流主要受饱和水汽压影响。【结论】华北土石山区的油松生长季夜间液流随着夜间时间的进行呈现逐渐降低的趋势;绝大部分的夜间液流用于夜间茎干补水,在气象因子中,饱和水汽压是驱动夜间茎干补水及夜间液流的重要因子(P<0.01)。

关键词：夜间液流分配特征茎干补水夜间蒸腾华北土石山区

氮沉降对4个树种外生菌根群落结构和酶活性功能的影响

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中南林业科技大学学报 2024年第2期44卷 73-82页

作者：宁晨马伟唐盼婷杨小婕田雨洋毛奥平刘婷雷志刚中南林业科技大学生命科学与技术学院湖南长沙410004 中南林业科技大学南方林业生态应用技术国家工程实验室湖南长沙410004 湖南省第三测绘院湖南长沙410018

【目的】氮沉降水平不断上升对森林生态系统产生了不同程度的影响。过量的有效氮输入导致植物根系对养分获取策略发生变化,从而改变了土壤重要微生物,如树木根系外生菌根ECM群落的结构和生态功能。了解和确定森林主要树种根系微生物群... 详细信息

【目的】氮沉降水平不断上升对森林生态系统产生了不同程度的影响。过量的有效氮输入导致植物根系对养分获取策略发生变化,从而改变了土壤重要微生物,如树木根系外生菌根ECM群落的结构和生态功能。了解和确定森林主要树种根系微生物群落活动受氮沉降影响的变化阈值,对于研究森林养分循环特征和可持续经营管理具有重要的指导意义。【方法】采用室内盆栽试验,选取马尾松、华山松、湿地松和火炬松4个树种进行5个梯度的氮施加(0、15、30、60、150 kg·hm^(-2)·a^(-1)),通过检测树苗的养分含量、ECM根尖酶活性,以及提取鉴定DNA,分析不同松树在氮沉降水平下外生菌根群落结构和酶活性功能的动态变化。【结果】1)大多数松科树苗的菌根胞外酶活性在氮浓度30 kg·hm^(-2)·a^(-1)时达到了阈值;以分解纤维素为主的G酶在华山松、湿地松和火炬松中随着N浓度增加而持续提高,即便施氮水平达到当地氮沉降水平的10倍(150 kg·hm^(-2)·a^(-1)),酶活性仍未达到阈值;2)对菌根群落进行分析得出,棉革菌属Tomentella在4个树种中都为优势物种,而须腹菌属Rhizopogon、深色内隔菌Phialocephala会因宿主不同呈现不同的侵染丰度;3)华山松和火炬松的ECM菌根群落酶活性在不同氮浓度间无明显差异,即呈现生态冗余。【结论】在长期氮输入水平升高的情况下,ECM群落组成会因宿主植物和氮沉降水平的变化发生调整,而这一过程中会以变化阈值作为判断标准,该过程对于土壤养分循环中碳氮磷循环以及森林经营管理具有重要的指导意义。

关键词：菌根松科植物氮沉降胞外酶活性生态冗余

油茶果生刺盘孢组蛋白乙酰化转移酶Rtt109生物学功能

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菌物学报 2024年第4期43卷 40-51页

作者：王成玉姚权李河中南林业科技大学、南方人工林病虫害防控国家林业和草原局重点实验室、森林有害生物防控湖南省重点实验室、森林生物资源与有害生物综合管理湖南省普通高等学校重点实验室湖南长沙410004

炭疽病是油茶的主要病害,造成巨大经济损失。果生刺盘孢是油茶炭疽病优势致病菌。本研究旨在探讨果生刺盘孢中组蛋白乙酰化转移酶Rtt109的生物学功能,为油茶炭疽病防治提供理论依据。通过构建基因敲除载体,根据同源重组原理,敲除目标基... 详细信息

炭疽病是油茶的主要病害,造成巨大经济损失。果生刺盘孢是油茶炭疽病优势致病菌。本研究旨在探讨果生刺盘孢中组蛋白乙酰化转移酶Rtt109的生物学功能,为油茶炭疽病防治提供理论依据。通过构建基因敲除载体,根据同源重组原理,敲除目标基因CfRTT109,进一步筛选获得突变体ΔCfrtt109;构建CfRTT109基因回补质粒,转化至突变体ΔCfrtt109,通过荧光筛选回补菌株。生物学表型测定结果显示:相比于野生型,突变体ΔCfrtt109生长速率下降了51.23%,分生孢子的形成率下降了71.89%;在含有5.0mmol/L内质网胁迫剂二硫苏糖醇的PDA培养基中,突变体ΔCfrtt109的生长抑制率为50.75%,显著高于野生型和回补菌株;荧光定量PCR结果表明,与野生型和回补菌株相比,内质网相关的基因HAC1、SCJ1与PDI1基因在突变体中显著上调表达;在含有DNA损伤试剂甲基磺酸甲酯的PDA培养基中,突变体ΔCfrtt109停止生长;进一步研究发现,在甲基磺酸甲酯胁迫下,突变体ΔCfrtt109中的DNA损伤修复基因RHM52、RHM54与REV1表达量上调幅度显著低于野生型;致病力测定结果显示,突变体ΔCfrtt109在油茶叶上形成的病斑面积减小了77.60%,在苹果上减少了89.91%。综上所述,组蛋白乙酰化转移酶CfRtt109参与调控果生刺盘孢营养生长、分生孢子形成、内质网胁迫和DNA损伤胁迫应答以及致病力。

关键词：果生刺盘孢组蛋白乙酰化转移酶生长发育非折叠蛋白反应致病力

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改进分类回归树模型的青冈栎枝叶点云分类研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：潘政尚马开森龙依赖珍贵孙华中南林业科技大学芦头实验林场林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室南方森林资源经营与监测国林业和草原局重点实验室中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心

【目的】传统的树木枝叶点云分类模型结构与特征过于复杂，存在稳定性差、精度低、模型过拟合及计算成本高等问题。研究以阔叶树地面激光点云数据为基础，提出一种改进的分类回归树（classification and regression tree， CART）枝叶... 详细信息

【目的】传统的树木枝叶点云分类模型结构与特征过于复杂，存在稳定性差、精度低、模型过拟合及计算成本高等问题。研究以阔叶树地面激光点云数据为基础，提出一种改进的分类回归树（classification and regression tree， CART）枝叶点云分类模型。【方法】首先根据点的邻域特征构造特征描述子，确定邻域搜索参数的最佳取值。通过逐步引入变量和调整决策树模型结构实现对分类回归树模型的改进。将改进后模型的分类结果与Logistics回归和K近邻模型进行对比。【结果】特征描述子作为变量引入后，模型测试数据分类准确率提升了17.4%，比Logistics回归和K近邻模型分别高出13.0%和13.8%；改进后的分类回归树模型准确率有较大提升、稳定性好且模型大小显著降低，模型大小较改进前减少了99.8%，数据训练时间仅为调整前的51.3%；改进后的方法在树干和树叶上的综合评价指标均在0.9左右，差距小于0.001，无过拟合现象。【结论】改进的CART模型具有较高的精度，在小样本上也能取得较好的分类效果，稳定性好。研究结果可为地面激光雷达枝叶点云精准快速分类提供方法参考。

关键词：地面激光雷达点云分类点云特征分类回归树

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纳米硅肥在农田重金属污染修复中的应用

生态学杂志 2024年

作者：罗小飞曹旖旎李永中南林业科技大学南方林业生态应用技术国家工程实验室

中国耕地土壤资源紧缺，且耕地土壤污染区与粮食主产区高度重叠，严重影响农产品质量、威胁人类健康和生态安全，成为农田土壤污染治理的难点。硅肥在补充植物营养的同时还能缓解重金属对植物的毒害作用。纳米硅肥因其比表面积大、多微... 详细信息

中国耕地土壤资源紧缺，且耕地土壤污染区与粮食主产区高度重叠，严重影响农产品质量、威胁人类健康和生态安全，成为农田土壤污染治理的难点。硅肥在补充植物营养的同时还能缓解重金属对植物的毒害作用。纳米硅肥因其比表面积大、多微孔、利用率高、对污染物吸附性强和提升植物抗性等优势而备受关注，在污染农田治理中展现巨大潜力。本文重点探讨了传统硅肥和纳米硅肥的理化性质差异，不同类型的硅肥对土壤重金属生物有效性、作物吸收和转运重金属等作用机理、缓解重金属毒害的生理调控机制。纳米硅肥在农田重金属治理中具有广阔的应用前景，但目前仍存在一些不足，如纳米硅肥在农业应用中的最佳剂量和尺寸、缓解重金属毒害的分子机制等，未来发展需关注这些热点问题，以期更有效地推动纳米肥料在农田污染治理中的应用及绿色可持续发展，保障农田土壤健康和粮食安全利用。

关键词：纳米硅重金属土壤修复生理调控

基因CfATG6和CfATG14参与调控果生刺盘孢细胞自噬和致病力

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微生物学报 2024年第4期64卷 1289-1305页

作者：姚权李河中南林业科技大学、南方人工林病虫害防控国家林业和草原局重点实验室、森林有害生物防控湖南省重点实验室、森林生物资源与有害生物综合管理湖南省普通高等学校重点实验室湖南长沙410004

【目的】炭疽病是油茶的主要病害,由刺盘孢属的多种真菌引起,其中果生刺盘孢分布范围最广、分离率最高,是油茶炭疽病的主要致病菌。研究自噬相关蛋白CfAtg6和CfAtg14的生物学功能,为进一步揭示果生刺盘孢通过细胞自噬调控致病的分子机制... 详细信息

【目的】炭疽病是油茶的主要病害,由刺盘孢属的多种真菌引起,其中果生刺盘孢分布范围最广、分离率最高,是油茶炭疽病的主要致病菌。研究自噬相关蛋白CfAtg6和CfAtg14的生物学功能,为进一步揭示果生刺盘孢通过细胞自噬调控致病的分子机制,并为油茶炭疽病的防治提供理论基础。【方法】根据同源重组原理,通过聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)介导的方法,在果生刺盘孢中敲除基因CfATG6和CfATG14,并进一步获得回补菌株ΔCfatg6-C和ΔCfatg14-C。【结果】酵母双杂交试验结果显示,果生刺盘孢蛋白CfAtg6和CfAtg14可能存在互作关系。生物学表型测定结果表明,相较于野生型和回补菌株,突变体ΔCfatg6和ΔCfatg14均表现出营养生长速率显著减慢,附着胞形成率分别只有野生型的5%和18%;突变体ΔCfatg6和ΔCfatg14致病力均极显著减弱,造成的油茶叶片病斑面积少于野生型和回补菌株的1/3;CfATG6和CfATG14基因缺失突变体均丧失转运和降解CfAtg8蛋白的能力,并对细胞壁胁迫更敏感。突变体ΔCfatg6的分生孢子产量显著降低,仅为野生型的20%左右;氧化胁迫试验结果表明,相较于野生型和回补菌株,过氧化氢对突变体的生长抑制率升高10%左右。内质网压力胁迫试验表明,ΔCfatg14对二硫苏糖醇抑制率升高5%以上。【结论】自噬相关基因CfATG6和CfATG14参与调控了果生刺盘孢生长发育、细胞自噬和致病力。

关键词：果生刺盘孢细胞自噬 CfATG6 CfATG14 致病力