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基于天然poIFN-α17突变的高活性猪干扰素α17m的制备及其体外抗病毒活性

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中国兽医学报 2024年第5期44卷 921-927页

作者：方剑玉游一席燕燕张青娴毛展展徐彬郎丽敏陈红英李绍钰河南省农业科学院畜牧兽医研究所河南郑州450002 河南省农业科学院畜禽繁育与营养调控河南省重点实验室河南郑州450002 Bodn Synbio生物技术公司加拿大不列颠哥伦比亚列治文1501-1120 河南农业大学动物医学院河南郑州450046

为获得高抗病毒活性的猪α亚型干扰素(porcine interferon α,poIFN-α),将天然的poIFN-α17进行突变和合成,并将突变后的猪poIFN-α17基因命名为poIFN-α17m,合成poIFN-α17和poIFN-α17m基因后将其克隆入pVB220大肠杆菌表达载体,将该... 详细信息

为获得高抗病毒活性的猪α亚型干扰素(porcine interferon α,poIFN-α),将天然的poIFN-α17进行突变和合成,并将突变后的猪poIFN-α17基因命名为poIFN-α17m,合成poIFN-α17和poIFN-α17m基因后将其克隆入pVB220大肠杆菌表达载体,将该载体转化DH5α感受态细胞,进行温度诱导表达后,收集菌体进行SDS-PAGE。将表达的蛋白采用Ni琼脂糖凝胶纯化后,采用Western blot检测重组poIFN-α17和poIFN-α17m的反应原性,在PK-15细胞上检测其对VSV和PRV的抗病毒活性,检测重组poIFN-α17和poIFN-α17m蛋白对下游干扰素刺激基因(interferon stimulating genes, ISGs)Mx1、OAS1、ISG15的诱导激活作用。结果显示,成功构建了pVB220-IFN-α17和pVB220-IFN-α17m表达载体,实现了poIFN-α17和poIFN-α17m在大肠杆菌中的表达。该蛋白具有良好的反应原性,且重组poIFN-α17m在PK-15细胞上对水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV)和猪伪狂犬病病毒(pseudorabies virus, PRV)的抗病毒活性明显高于天然的poIFN-α17,重组poIFN-α17m能有效激活ISGs的表达。

关键词：猪干扰素α17m 大肠杆菌表达干扰素刺激基因抗病毒

基于视觉自注意力模型的苗期玉米与杂草检测方法

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南京农业大学学报 2024年第4期47卷 772-781页

作者：唐伯青赵大勇熊锋李德强中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

[目的]识别作物和杂草是农业智能化中自动除草的关键步骤。本文旨在解决作物与杂草识别精度低、检测模型实时性和鲁棒性差等问题。[方法]以叶龄处于3~8叶期的玉米及其伴生杂草为研究对象,提出一种高效准确的玉米苗与杂草的检测方法。该... 详细信息

[目的]识别作物和杂草是农业智能化中自动除草的关键步骤。本文旨在解决作物与杂草识别精度低、检测模型实时性和鲁棒性差等问题。[方法]以叶龄处于3~8叶期的玉米及其伴生杂草为研究对象,提出一种高效准确的玉米苗与杂草的检测方法。该方法以实时端到端目标检测视觉自注意力模型为基础框架,用小尺度卷积等效替代大尺度深度卷积的思想,以较小的精度损失降低推理耗时。引入一种包含上下文信息的自顶向下注意力机制,强化模型对小目标的检测效果。应用组合图像增强策略,提升模型精度与泛化能力。[结果]改进后模型的平均检测精度为90.11%,推理阶段单张图片耗时33.67 ms,模型参数量44.86 MB。改进后的模型比主流目标检测模型总体精度更高,且推理速度快。[结论]所提方法对于玉米苗与伴生杂草的整体检测性能优秀,能够提高杂草识别的准确性和效率。

关键词：玉米杂草检测实时视觉自注意力模型等效卷积图像增强

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蒲公英水提物对热应激条件下奶牛产奶性能、血清生化指标、乳中体细胞数及粪便微生物多样性的影响

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动物营养学报 2024年第2期36卷 1003-1019页

作者：李赵嘉孟然杨文娇冯薇李名雪陈志颖王秀萍毛立娟陈娜河北省农林科学院滨海农业研究所唐山市蒲公英工程技术研发中心唐山市植物耐盐研究重点实验室河北省盐碱地绿化技术创新中心曹妃甸063200 唐山拓普生物科技有限公司河北酵母技术创新中心开平063000 河北桃晟堂农业科技开发有限公司涉县056400 中科康源(唐山)生物技术有限公司迁安064400

本试验旨在研究蒲公英水提物(DWE)对热应激条件下奶牛产奶性能、血清生化指标、乳中体细胞数(SCC)及粪便微生物多样性的影响,探究奶牛饲粮中适宜的蒲公英水提物添加水平。试验选用120头泌乳日龄、体重、胎次、产奶量均相近的产奶期荷斯... 详细信息

本试验旨在研究蒲公英水提物(DWE)对热应激条件下奶牛产奶性能、血清生化指标、乳中体细胞数(SCC)及粪便微生物多样性的影响,探究奶牛饲粮中适宜的蒲公英水提物添加水平。试验选用120头泌乳日龄、体重、胎次、产奶量均相近的产奶期荷斯坦奶牛,采用完全随机试验设计原则分为3组,每组5个重复,每个重复8头牛。对照组(DZ组)饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加50(DWE_(50)组)和70 g/(头·d)(DWE70组)的蒲公英水提物。预试期3 d,正试期28 d。结果表明:1)正试期内,牛舍日平均温湿度指数(THI)>72,表明试验奶牛均处于热应激状态。2)与DZ组相比,DWE_(50)组、DWE70组的第14、21、28天时产奶量显著增加(P所述,饲粮中添加蒲公英水提物可提高奶牛产奶量、乳蛋白率、乳脂率,降低乳中SCC,增加粪便微生物多样性及相对丰度,正向调节机体抗氧化能力和免疫功能。

关键词：蒲公英水提物产奶性能抗氧化能力免疫功能体细胞数粪便微生物多样性

植物DNA双链断裂修复机制及其在重离子诱变和基因编辑中的作用

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生物技术通报 2024年第7期40卷 55-67页

作者：隆静陈婧敏刘霄张一凡周利斌杜艳中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049

在自然界中,植物会遭受各种环境或内源因素导致的DNA损伤,其中DNA双链断裂(double strand breaks,DSBs)的影响最为严重,如果修复不当,将导致基因组不稳定、基因突变甚至细胞死亡。一方面,植物进化出了强大且有序的损伤修复机制,以确保... 详细信息

在自然界中,植物会遭受各种环境或内源因素导致的DNA损伤,其中DNA双链断裂(double strand breaks,DSBs)的影响最为严重,如果修复不当,将导致基因组不稳定、基因突变甚至细胞死亡。一方面,植物进化出了强大且有序的损伤修复机制,以确保其存活及正常繁衍;另一方面,基于修复过程的容错性及致突变性,T-DNA插入、基因编辑、物理诱变等技术广泛应用于动植物品种改良。相较于哺乳动物,植物DSBs修复通路及其分子机制报道较为有限。本文综述了植物对DSBs损伤的响应、主要修复途径及关键因子,介绍了通路机制尚未完全解析的替代末端连接(alternative end joining,Alt-EJ)的最新研究进展;此外,探讨了重离子束引起的植物DSBs修复特征和多途径选择,以及基于不同DSBs修复途径的基因编辑技术的研究进展,旨在为深入了解植物DSBs损伤响应及修复的分子机制和研发高效生物育种技术提供参考。

关键词：植物DSBs损伤修复同源重组非同源末端连接重离子束基因编辑

基于分子感官科学表征熟制克氏原螯虾关键滋味组分

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肉类研究 2024年第9期 8-14页

作者：鲁怡婷邱文兴谭宏渊乔宇魏凌云李弥友涂子仪湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所武汉工程大学环境生态与生物工程学院湖北工业大学生物工程与食品学院湖北省农业科技创新中心农产品加工研究分中心湖北绿亿园食品科技有限公司湖北省小龙虾产业技术研究院有限公司

通过高效液相色谱法和紫外分光光度法定性、定量分析克氏原螯虾中游离氨基酸、呈味核苷酸、有机酸及无机盐离子等呈味物质，结合滋味活度值（taste activity value,TAV）和感官评价量化滋味贡献，模拟克氏原螯虾滋味轮廓，利用减除和添... 详细信息

通过高效液相色谱法和紫外分光光度法定性、定量分析克氏原螯虾中游离氨基酸、呈味核苷酸、有机酸及无机盐离子等呈味物质，结合滋味活度值（taste activity value,TAV）和感官评价量化滋味贡献，模拟克氏原螯虾滋味轮廓，利用减除和添加实验确定熟制克氏原螯虾滋味活性组分。结果表明，熟制克氏原螯虾中共检测出17种游离氨基酸和3种呈味核苷酸，其中，Arg含量（935.19 mg/100 g）最高，占总游离氨基酸含量的35.95%，其次为K+（817.63 mg/100 g）和腺苷一磷酸（adenosine monophosphate,AMP）(778.09 mg/100 g)。此外，Arg、Glu、Ala、His、Val、Gly、Asp、AMP、鸟苷一磷酸、乳酸、琥珀酸、Na+和K+的TAV均大于1，可能是熟制克氏原螯虾中潜在的滋味活性组分。感官轮廓分析及重组、添加及减除实验结果表明，游离氨基酸和核苷酸是虾肉滋味的主要贡献者，有机酸和部分无机盐离子具有辅助增鲜作用。虾肉滋味提取液主要呈现鲜味和浓厚感，其关键滋味组分为Glu、Gly、Val、Ile、Leu、Phe、Arg、His、Ala、Tyr、AMP、乳酸、Na+、K+和PO43-。

关键词：克氏原螯虾滋味活性组分滋味重组添加实验减除实验

粉葛对镉、砷和铅复合污染农田土壤的修复潜力

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环境科学 2024年

作者：林小兵何检荣吴多基尧娟周利军彭君王斌强何绍浪黄尚书武琳吴建富江西农业大学国土资源与环境学院江西省红壤及种质资源研究所国家红壤改良工程技术研究中心/江西省受污染耕地安全利用工程研究中心铅山县农业农村局黎川县农业农村局萍乡市农业科学研究中心

为探究粉葛对镉（Cd）、砷（As）和铅（Pb）复合污染土壤的修复潜力，通过大田试验研究了不同区域农田土壤Cd、As和Pb复合污染下粉葛（花叶葛和赣葛2号）的生长特性、富集特征及修复潜力。结果表明，粉葛整株生物量（干重）为4.58～12.4... 详细信息

为探究粉葛对镉（Cd）、砷（As）和铅（Pb）复合污染土壤的修复潜力，通过大田试验研究了不同区域农田土壤Cd、As和Pb复合污染下粉葛（花叶葛和赣葛2号）的生长特性、富集特征及修复潜力。结果表明，粉葛整株生物量（干重）为4.58～12.45 t·hm-2，其中花叶葛整株生物量高于赣葛2号。粉葛各部位中ω（Cd）、ω（AS）和ω（Pb）范围分别为1.63～17.04、0.15～20.97和0.40～231.12 mg·kg-1；对Cd、As和Pb的积累量分别为14.01～109.06、4.10～27.59和49.97～305.69 g·hm-2；移除率分别为0.40%～2.57%、0.02%～0.08%和0.06%～0.09%；富集系数分别为0.09～13.12、0.01～0.38和0.01～0.76；转运系数分别为0.50～4.72、1.27～15.89和1.19～35.68。其中，花叶葛主藤中Cd、As和Pb含量及As积累量和移除率均显著高于赣葛2号（P生物量主要集中在块根，而重金属含量和积累量主要集中在茎秆和叶片。相关分析表明，土壤Cd含量与粉葛主藤和叶片中Cd含量均呈显著正相关（P<0.05）；土壤Pb含量与粉葛各部位Pb含量呈显著正相关（P<0.05）。除湘东试验区花叶葛外，粉葛经济部分-葛粉中重金属含量均低于药用植物的标准限值。综上，粉葛对Cd、As和Pb具有较强的吸收和转运能力，花叶葛可作为重度Cd为主的复合污染土壤修复的潜力富集植物，赣葛2号（用作葛粉）为作为轻中度Cd为主的复合污染土壤修复的潜力富集植物。

关键词：重金属复合污染土壤粉葛土壤重金属移除率富集特征修复潜力

基于高分辨率卫星影像的农田防护林林带保存率遥感识别

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生态学杂志 2024年第9期43卷 2658-2666页

作者：邓荣鑫幸泽峰李颖张兴杨高李世明贾孟豪华北水利水电大学测绘与地理信息学院农业农村部规划设计研究院中国科学院东北地理与农业生态研究所

农田防护林林带保存率反映了林带结构的完整性，对林带防护效应的发挥有重要影响。传统的基于野外调查获取的林带保存率数据准确，但无法满足快速、大面积监测的需求。利用遥感手段获取农田防护林保存率信息，有利于农田防护林结构和功... 详细信息

农田防护林林带保存率反映了林带结构的完整性，对林带防护效应的发挥有重要影响。传统的基于野外调查获取的林带保存率数据准确，但无法满足快速、大面积监测的需求。利用遥感手段获取农田防护林保存率信息，有利于农田防护林结构和功能的相关研究，并可为农田防护林精准经营和管理提供依据。本文基于我国吉林一号高分辨率多光谱遥感影像，利用遥感信息提取方法获取农田防护林矢量和植被覆盖度数据，并将每条农田防护林林带视为二维矩阵，有序提取林带走向和林带宽度方向的植被覆盖度值，通过分析林带波形特征确定林带边界，并通过阈值方法提取边界内部林带像元，完成林带保存率的遥感识别，最后按林带走向和不同保存率范围共获取160个验证点的参考数据对遥感识别结果进行验证。结果显示：（1）林带保存率遥感识别结果与参考数据的相关性较强（R2=0.936）,平均绝对误差为5.4%,总体精度较高；（2）林带保存率在不同林带走向的识别效果均较好，相对而言，南北走向的相关性相对低，其可能是受到林带阴影的影响；（3）林带保存率遥感识别的绝对误差随保存率的增加呈现出先增加后减小的趋势，即对高保存率林带（>80%）和低保存率林带（技术支撑。

关键词：农田防护林林带结构遥感农林系统

未来气候变化下嫩江流域生态流量与生物多样性演变预估

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水生态学杂志 2024年

作者：马秋生陈末孙佳豪章清松吴燕锋黑龙江大学水利电力学院黑龙江大学寒区地下水研究所中国科学院东北地理与农业生态研究所

分析嫩江流域未来气候变化下的生态流量变化和生物多样性演变，为流域水资源管理和水生态系统保护提供科学依据。以嫩江流域为研究对象，以大赉水文站历史日径流量数据和基于CMIP6气候情景数据，利用率定后的HYDROTEL模型，在模拟未来... 详细信息

分析嫩江流域未来气候变化下的生态流量变化和生物多样性演变，为流域水资源管理和水生态系统保护提供科学依据。以嫩江流域为研究对象，以大赉水文站历史日径流量数据和基于CMIP6气候情景数据，利用率定后的HYDROTEL模型，在模拟未来日径流量的基础上，采用水文变异指标法评估未来生态流量、环境流量和生物多样性的变化。研究表明：与历史时期比较，未来3种气候情景 (SSP126、SSP370和SSP585)下：嫩江流域水文指标将发生较大改变，来水不确定性增大，生态流量稳定性降低，其中在SSP126和SSP370情境下总改变程度分别为69%和75%；环境流枯水流量事件和高脉冲流量事件频率在SSP126情景下增加了3.23%和0.54%；在SSP370情景下增加了7.56%和0.38%；在SSP585情景下增加了8.01%和1.02%。嫩江流域环境流组成大部分流量过程划入枯水流量和高流量脉冲事件，流量的变化范围在缩小，环境流的组成逐渐单一化。与历史时期比较(生物多样性指数均值为0.29)，未来气候变化下，嫩江流域生物多样性呈增加趋势，在SPP126，SSP137和SSP585情景下生物多样性指数均值分别为0.39，0.36和0.37。

关键词：生态流量环境流量气候变化生物多样性嫩江流域

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梨酒中酵母的研究进展

食品与发酵工业 2024年

作者：邓乔允夏爽韩小雨游义琳黄卫东战吉宬中国农业大学食品科学与营养工程学院北京市葡萄科学与酿酒技术重点实验室

梨作为我国主要的果树之一，以其丰富的品种和独特的风味，不仅作为鲜食果品深受消费者喜爱，同时也成为酿酒原料的重要选择之一。在梨酒酿造过程中，酵母等微生物扮演着至关重要的角色，这不仅因为它们负责将梨中的糖转化为酒精，而且... 详细信息

梨作为我国主要的果树之一，以其丰富的品种和独特的风味，不仅作为鲜食果品深受消费者喜爱，同时也成为酿酒原料的重要选择之一。在梨酒酿造过程中，酵母等微生物扮演着至关重要的角色，这不仅因为它们负责将梨中的糖转化为酒精，而且还在形成梨酒独特的风味和香气方面起着重要的作用。本文通过综合分析近年来的研究成果，详细讨论了不同类型的酵母对梨酒中酚类化合物、有机酸和香气化合物等关键品质参数的影响。文章还指出了当前在梨酒酵母筛选方面的研究现状以及这些酵母株如何改善梨酒的感官品质。同时，本文也简述了在梨酒发酵过程中，如温度、接种量和外源添加剂等不同发酵工艺参数对酵母生长代谢和活性的影响。

关键词：梨酒酵母香气酵母筛选发酵工艺