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四川雪茄烟主栽品种不育系转育及评价

分子植物育种 2024年

作者：杜帅斌张城蓓刘国祥王俊雷云康李佳轶籍燕李媛陈志华李斌马佳洁吴则东张兴伟黑龙江大学现代农业与生态环境学院中国农业科学院烟草研究所中国农业科学院烟草遗传改良与生物技术重点开放实验室四川省烟草公司德阳市公司中国烟草总公司四川省公司

四川产区是中国著名的优质雪茄烟叶原料主产区，现有‘德雪’系列和‘什烟一号’等主栽品种。随着主栽品种种植年限不断增加，出现种子流失、抗逆抗病性减弱、储备品种不足等问题。因此，为保障四川产区种源安全、种子质量、产区的品种... 详细信息

四川产区是中国著名的优质雪茄烟叶原料主产区，现有‘德雪’系列和‘什烟一号’等主栽品种。随着主栽品种种植年限不断增加，出现种子流失、抗逆抗病性减弱、储备品种不足等问题。因此，为保障四川产区种源安全、种子质量、产区的品种优势和提高育种效率，本研究以‘德雪一号’、‘德雪三号’、‘德雪四号’、‘什烟一号’为轮回亲本，以‘白肋烟MSVA1061’为不育源，进行6个世代的连续回交转育，选育出性状稳定的雪茄烟不育系。结果表明，不育系背景回复率均达到97.5％以上，并且转育前后的植物学性状、农艺性状、化学成分、物理指标、感官评价等指标均无显著差异。四川产区雪茄烟主栽品种不育系的成功转育，为四川产区种源安全和大面积推广优质雪茄烟提供了一定保障。

关键词：雪茄烟细胞质雄性不育转育评价

基于高光谱成像技术的烤烟上部烟叶成熟度光谱特征分析及判别模型构建应用研究

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中国烟草学报 2024年第1期30卷 36-45页

作者：邓建强王大彬乾艳尹忠春彭五星李富强任晓红湖北省烟草公司恩施州公司湖北恩施445000 中国农业科学院烟草研究所农业农村部烟草质量安全风险评估实验室青岛266101

【目的】研究不同成熟度上部烟叶的高光谱特征及智能化判别的可行性。【方法】运用便携式高光谱仪采集3种成熟度(尚熟(SS)、成熟(CS)、过熟(GS))上部烟叶的高光谱图像并提取光谱数据。运用相关性分析、主成分分析以及方差分析等方法分... 详细信息

【目的】研究不同成熟度上部烟叶的高光谱特征及智能化判别的可行性。【方法】运用便携式高光谱仪采集3种成熟度(尚熟(SS)、成熟(CS)、过熟(GS))上部烟叶的高光谱图像并提取光谱数据。运用相关性分析、主成分分析以及方差分析等方法分析光谱特征并构建5种模型(支持向量机(SVM)、K近邻(KNN)、随机森林(RF)、LightGBM和XGBoost)用于成熟度判别评价。【结果】(1)可见光(400~720 nm)与近红外(750~1000 nm)内部各波段之间相关性较强,而两个区域之间相关性较弱;(2)5个特征值大于1的主成分(PC1~PC5)几乎包含了所有的光谱信息,且主成分方差分析结果表明不同成熟度上部烟叶的光谱反射特征在可见光、红边以及部分近红外区域(950~1000nm)统计学差异显著;(3)5种模型中SVM性能最优,2021年度样品的判别精确率、召回率和F1分数均在0.95以上,而2022年度以及2021+2022年度样品分别在0.93和0.92以上。【结论】上部烟叶高光谱存在多重共线性,具有很好的降维效果,且不同成熟度的光谱反射特征存在显著差异。SVM判别性能在不同年度间具有很好的稳定性,可用于上部烟叶成熟度判别。

关键词：便携式高光谱仪上部烟叶成熟度光谱特征模型构建及应用

生物炭用量对土壤速效钾含量和烟叶钾吸收的长期效应

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中国土壤与肥料 2024年第5期 89-95页

作者：李彩斌张久权何轶周翔侯晓燕李鹏志王玉川贵州省烟草公司毕节市公司贵州毕节551700 中国农业科学院烟草研究所山东青岛266101 湖北省烟草公司宜昌市公司湖北宜昌443000

为了探明生物炭施用量对土壤和烤烟钾的长期效应,在贵州省毕节市开展了5年的田间定位试验。采用单因素(生物炭用量0、5、15、20、40 t/hm^(2))随机区组设计,结果表明:生物炭施用后的首年对土壤速效钾含量的增加效果最大,2种土壤上增幅... 详细信息

为了探明生物炭施用量对土壤和烤烟钾的长期效应,在贵州省毕节市开展了5年的田间定位试验。采用单因素(生物炭用量0、5、15、20、40 t/hm^(2))随机区组设计,结果表明:生物炭施用后的首年对土壤速效钾含量的增加效果最大,2种土壤上增幅分别为664.21%和223.09%,随后趋于稳定,5年平均增幅分别为82.36%和39.80%。当生物炭用量分别为15、20、40 t/hm时,两种土壤上速效钾含量5年平均分别显著提高72.2%和127.3%、251.1%和22.3%、31.9%和47.6%。同时,烟叶钾含量也显著增加,增幅分别为18.2%和18.4%。综合来看,生物炭用量为15 t/hm^(2)对提高土壤速效钾和初烤烟叶钾含量效果最佳。总之,适量施用生物炭能显著提高土壤速效钾含量和增加初烤烟叶钾含量。

关键词：生物炭烤烟钾黄壤黄棕壤

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油莎豆块茎表达CeTIP4;1基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

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热带作物学报 2024年第9期45卷 1823-1831页

作者：邹智郑玉皎热带作物生物育种全国重点实验室/中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院海南海口571101

液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic protein,TIP)是调控植物细胞内水分平衡的主要水通道蛋白类型,其根据进化关系可分为TIP1~TIP5等5个亚类。本研究基于前期获得的油莎豆全长转录组对1个块茎高水平表达的TIP基因(命名为CeTIP4;1)进行... 详细信息

液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic protein,TIP)是调控植物细胞内水分平衡的主要水通道蛋白类型,其根据进化关系可分为TIP1~TIP5等5个亚类。本研究基于前期获得的油莎豆全长转录组对1个块茎高水平表达的TIP基因(命名为CeTIP4;1)进行克隆和鉴定。序列分析显示,该基因含有2个保守的内含子,编码区全长753 bp,预测编码250个氨基酸,理论分子量为25.57 kDa、等电点(pI)为6.02、总平均疏水指数(GRAVY)为0.884,属于典型的酸性疏水型蛋白;该蛋白含有1个保守的MIP(major intrinsic protein)结构域,且具有已结晶AtTIP2;1类似的结构特征。进化分析显示,CeTIP4;1与AtTIP4;1、OsTIP4;1、OsTIP4;2和OsTIP4;3聚在一起,序列相似性为69.62%~82.94%,支持其划归为TIP4亚类。本研究在基因克隆的基础上进一步构建了其亚细胞定位载体pNC-Cam1304-CeTIP4;1。在烟草叶片中的瞬时过表达和共聚焦显微镜观察显示,CeTIP4;1定位在细胞膜。进一步的表达分析显示,CeTIP4;1具有明显的组织特异性,主要在块茎、根、匍匐茎和芽尖中表达;在起始期、膨大中期、膨大晚期和成熟期等4个典型的块茎发育时期中,CeTIP4;1基因的表达呈现先升后降的趋势,峰值出现在膨大中期,最低的是成熟期,与含水量趋势基本一致。本研究结果为深入解析油莎豆块茎的水分平衡机制奠定坚实的基础。

关键词：油料作物虎坚果块茎液泡膜内在蛋白亚细胞定位表达模式

基于模糊光照处理的田间鲜烟成熟度图像智能判别方法研究

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中国烟草科学 2024年第1期45卷 96-103页

作者：代英鹏刘浩毕庆文赵勇王松峰孟令峰张国超孙福山中国农业科学院烟草研究所青岛266101 中国农业科学院研究生院北京100081 湖北中烟工业有限责任公司武汉430040 江苏中烟工业有限责任公司南京210019 山东烟草研究院有限公司济南250101

自然环境下田间烟叶受光照影响导致采收机械对烟叶成熟度的判别率较低,为解决此问题,提出一种基于模糊光照处理的田间烟叶成熟度判别模型。首先,使用卷积神经网络分割模型提取感兴趣烟叶区域;其次,构建烟叶区域的分段模型用以建立光照... 详细信息

自然环境下田间烟叶受光照影响导致采收机械对烟叶成熟度的判别率较低,为解决此问题,提出一种基于模糊光照处理的田间烟叶成熟度判别模型。首先,使用卷积神经网络分割模型提取感兴趣烟叶区域;其次,构建烟叶区域的分段模型用以建立光照与烟叶颜色信息间的模糊非线性关系,消除光照的影响;然后,统计不同成熟度颜色先验知识,根据先验知识建立自然环境下黄色、绿色模糊关系推理烟叶区域像素点颜色属性并计算黄色面积;最后,构建黄色面积与鲜烟叶成熟度之间的隶属度概率关系,计算烟叶成熟度。使用本研究方法对四川地区云烟87中、上部叶和中川208中、上部叶田间鲜烟叶进行处理,分别获得82.0%、77.0%、75.0%和71%的成熟度分类准确率,普遍优于ELM、SVM和BP神经网络。试验结果表明,提出的田间烟叶成熟度判别方法能够有效克服光照的影响,准确判定不同田间环境烟叶的成熟度,为烟叶智能采集装备视觉系统提供理论基础。

关键词：烟叶成熟度田间环境智能识别光照模糊关系

不同采烤方式上部烟叶外观质量及抗氧化特性分析

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烟草科技 2024年第2期57卷 37-44页

作者：刘峰峰孟霖何结望周迎辉石刚彭五星乾艳杨秀军孙福山湖北中烟工业有限责任公司武汉市430062 中国农业科学院烟草研究所山东省青岛市266000 湖北省烟草公司恩施州公司湖北省恩施州445500

为明确带茎采烤上部烟叶的品质特点及其形成机理,以云烟87为试材分析了上部烟叶带茎采烤和逐叶采烤烟叶外观质量特点、烘烤阶段干球温度关键稳温点的烟叶显微结构和抗氧化能力的差异。结果表明:(1)带茎采烤上部烟叶外观质量显著好于逐... 详细信息

为明确带茎采烤上部烟叶的品质特点及其形成机理,以云烟87为试材分析了上部烟叶带茎采烤和逐叶采烤烟叶外观质量特点、烘烤阶段干球温度关键稳温点的烟叶显微结构和抗氧化能力的差异。结果表明:(1)带茎采烤上部烟叶外观质量显著好于逐叶采烤,其颜色特征黄色面积、L^(*)值、b^(*)值较高而a^(*)值较低。(2)随着烘烤阶段的推进,在关键稳温点,带茎采烤上部烟叶组织细胞消融皱缩破坏程度滞后于逐叶采烤。(3)随着烘烤阶段的推进,烟叶细胞膜脂质过氧化物(LPO)、丙二醛(MDA)含量(质量分数)总体均呈现升高趋势,均在定色阶段46℃末达到最高,且带茎采烤上部烟叶比逐叶采烤分别降低21.02%和32.01%;烟叶过氧化氢(H_(2)O_(2))含量和超氧阴离子(O_(2)^(-)·)产生速率总体均呈现逐渐升高的趋势,且带茎采烤上部烟叶在变黄阶段均低于逐叶采烤,在定色阶段46℃末则显著提高。(4)随着烘烤阶段的推进,带茎采烤上部烟叶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性总体高于逐叶采烤烟叶;带茎采烤上部烟叶谷胱甘肽还原酶(GR)活性呈逐步升高又降低的趋势,在变黄阶段42℃末达到最高,而逐叶采烤的烟叶GR活性呈慢-快-慢升高的趋势,在定色阶段46℃末达到最高,且变黄阶段带茎采烤上部烟叶GR活性高于逐叶采烤烟叶;带茎采烤上部烟叶总抗氧化能力(T-AOC)总体呈逐步升高的趋势,且高于逐叶采烤烟叶,在变黄阶段40℃末、定色阶段46℃末,带茎采烤与逐叶采烤上部烟叶T-AOC的差异达到显著水平。总之,带茎采烤上部烟叶的外观质量较好,这与烘烤过程中烟叶组织细胞消融破坏程度滞后和抗氧化能力较强密切相关。

关键词：烤烟上部烟叶带茎采烤外观质量显微结构抗氧化特性

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检测HNO的荧光探针研究进展

中国无机分析化学 2024年第11期14卷 1527-1536页

作者：罗菲姬宇航邹杨帆赵康颐刘力菲张士怡杨晓朋张迪姬小明河南农业大学烟草学院郑州450046 河南省农业科学院农产品质量安全研究所郑州450002

硝酰基或亚硝酰氢(Nitroxyl,HNO),是一氧化氮(NO)单电子还原产物的质子化形式。HNO作为一种活性氮物种,却表现出与NO截然不同的化学反应活性,因其在许多生物功能和病理活性中的独特作用而备受关注。尽管对HNO化学生物学的认识已取得了... 详细信息

硝酰基或亚硝酰氢(Nitroxyl,HNO),是一氧化氮(NO)单电子还原产物的质子化形式。HNO作为一种活性氮物种,却表现出与NO截然不同的化学反应活性,因其在许多生物功能和病理活性中的独特作用而备受关注。尽管对HNO化学生物学的认识已取得了很大进展,但由于HNO具有反应性高、寿命短的特点,使其检测仍具有很强的挑战性,因此开发可靠的方法来检测HNO至关重要。近年来,荧光探针因其灵敏度高、操作简单、实时监测、无创等优点被广泛用于生命科学等领域,用于检测HNO的荧光探针也取得了非常大的进展。总结了目前已有的四种HNO荧光探针的设计类型,重点介绍了以二苯基膦基为识别位点的荧光探针的研究进展,为日后设计新型HNO探针提供参考,并对该领域所面临的挑战与发展进行了展望。

关键词： HNO 荧光探针检测研究进展

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盐碱地花生棉花等幅间作对花生光合特性及产量效益的影响

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中国油料作物学报 2024年第3期46卷 524-535页

作者：戴良香姜常松袁光徐扬张冠初郭庆张晨兰文斐李帆丁红张智猛山东省花生研究所山东青岛266100 海阳市农业技术推广中心山东烟台265100 中国农业科学院烟草研究所山东青岛266101 新疆农业大学农学院新疆乌鲁木齐830000

为充分利用盐碱地土地及温光热资源,明确盐碱地花生/棉花等幅间作种植模式下,不同垄行位置对花生光合产物积累和光合特性的影响,提高盐碱地农业生产综合效益,在田间条件下,采用花生/棉花6∶4等幅间作周年轮作高效种植模式,研究花生带不... 详细信息

为充分利用盐碱地土地及温光热资源,明确盐碱地花生/棉花等幅间作种植模式下,不同垄行位置对花生光合产物积累和光合特性的影响,提高盐碱地农业生产综合效益,在田间条件下,采用花生/棉花6∶4等幅间作周年轮作高效种植模式,研究花生带不同垄行位置对其光合产物积累、光照强度、叶绿素荧光特性等的影响及产量和效益的变化。结果表明:(1)盐碱地花生/棉花等幅间作种植模式较花生单作可显著增加花生主茎高、侧枝长、功能叶片非光化学荧光淬灭系数(NPQ),显著降低生物量、相对叶绿素含量(SPAD)、叶面积系数(LAI)、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r)),产量明显降低;间作棉花果枝数、单株铃数、铃重和产量均明显提高,间作系统综合经济效益显著提高。(2)间作系统中花生带两边垄行(IP1、IP3)、单作花生和单作棉花的冠层光照强度峰值均出现在12:00,但中间垄行(IP2)花生冠层辐射强度峰值滞后到14:00,且间作花生带两边垄行冠层光照度显著低于花生单作处理。(3)间作系统中,花生花针期后垄行位置对光合效率的影响显著,中间垄行SPAD、LAI和NPQ值均显著高于两边垄行,而两边垄行间无明显差异;但P_(n)、气孔导度(G_(s))和T_(r)受试点和垄行位置影响显著,其中东营市试点花生各生育期的各垄行位置间均无显著差异,而高唐县试点间作花生功能叶P_(n)、G_(s)和T_(r)均显著低于单作处理,且间作处理的IP2垄行显著高于IP1、IP3两边垄行。(4)两试点间作棉花和花生产量低于其单作处理,但综合效益较传统植棉收益分别提高11.94%(东营)和27.08%(高唐),间作系统土地当量比大于1.02。

关键词：盐碱地花生/棉花间作农艺性状光合特性效益

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农业生态网在软枣猕猴桃生产中的应用研究

农业科技与装备 2024年第3期 42-43页

作者：刘娥丹东农业科学院辽宁丹东118109

为了减少软枣猕猴桃栽培中的病、虫、鸟、草害及自然灾害,促进植株生长发育,减少药剂使用量,达到绿色安全生产、提高鲜果质量的目的,将3种类型的农业生态网应用于软枣猕猴桃品种栽培中。试验共设4个处理,每个处理3次重复。通过田间调查... 详细信息

为了减少软枣猕猴桃栽培中的病、虫、鸟、草害及自然灾害,促进植株生长发育,减少药剂使用量,达到绿色安全生产、提高鲜果质量的目的,将3种类型的农业生态网应用于软枣猕猴桃品种栽培中。试验共设4个处理,每个处理3次重复。通过田间调查和果实内在指标测定,确定农业生态网在提高软枣猕猴桃鲜果果实品相、质量、产量中的效果,从而为农业生态网在丹东地区实现软枣猕猴桃大面积生产提供方法。

关键词：农业生态网软枣猕猴桃病虫害