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紫花苜蓿还田对饲料玉米产量和氮素吸收转运的影响

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草业学报 2024年第8期33卷 63-73页

作者：王峥常伟李俊诚苏连泰高鲤周鹏安渊上海交通大学农业与生物学院农业农村部都市农业重点实验室上海200240 上海鼎瀛农业有限公司上海202171

紫花苜蓿作为绿肥还田,并与玉米周年轮作是改良农田土壤,增加玉米产量的有效途径,但苜蓿绿肥促进玉米增产的生理和分子机制仍不清楚。本试验分别选择秋季种植黑麦草(黑麦草地)和紫花苜蓿(苜蓿地)二个地块,将部分黑麦草还田(即黑麦草绿肥... 详细信息

紫花苜蓿作为绿肥还田,并与玉米周年轮作是改良农田土壤,增加玉米产量的有效途径,但苜蓿绿肥促进玉米增产的生理和分子机制仍不清楚。本试验分别选择秋季种植黑麦草(黑麦草地)和紫花苜蓿(苜蓿地)二个地块,将部分黑麦草还田(即黑麦草绿肥)和紫花苜蓿还田(即苜蓿绿肥)后种植饲料玉米,设置黑麦草还田+玉米(黑麦草绿肥处理)、苜蓿还田+玉米(苜蓿绿肥处理)和黑麦草地施苜蓿绿肥中等量的氮素+玉米(苜蓿等量氮肥处理,即黑麦草地添加与苜蓿绿肥氮素等量的氮肥作为基肥)3个处理。结果显示:与黑麦草绿肥处理相比,苜蓿绿肥和苜蓿等量氮肥处理明显促进了玉米株高和地上生物量的增加,收获期生物量依次提高了48.77%和37.73%,但二者的氮肥偏生产力差异巨大,分别比黑麦草绿肥处理增加48.77%和降低9.61%;苜蓿绿肥处理增加了玉米新叶、老叶和叶鞘的N含量,分别较黑麦草绿肥处理提高9.59%、9.97%和33.90%,增加幅度高于苜蓿等量氮肥处理;而根尖中N含量在苜蓿等量氮肥处理中最高,其次是苜蓿绿肥处理,较黑麦草绿肥处理依次增加78.07%和23.08%;与N转运相关的关键基因ZmNPF6.4和ZmNPF6.6表达量在苜蓿绿肥处理的根中分别上调了96.48%和234.08%,同时ZmNRT2.1、ZmNRT2.2和ZmNPF6.6在白天叶片中显著上调,ZmNPF6.4和ZmNPF6.6在夜间叶片中显著下调。结果表明,紫花苜蓿还田通过影响饲料玉米根系对土壤氮素的吸收和转运,有效促进了玉米生长,提高了玉米产量。

关键词：紫花苜蓿玉米绿肥氮转运

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基于转录组测序的红树莓bHLH转录因子家族鉴定及分析

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广西植物 2024年

作者：贺志敏张峻鑫于丽平胡康姬凤岐黄体冉杨明峰马兰青农业农村部华北都市农业重点实验室北京农学院生物与资源环境学院

bHLH转录因子是植物中数量较大的一类转录因子家族，在植物的生长发育、次级代谢调控、激素响应等方面发挥着重要的作用。红树莓果实中含有丰富的树莓酮，为了深入探究bHLH转录因子在红树莓生长发育及树莓酮合成过程中的作用，该研究基... 详细信息

bHLH转录因子是植物中数量较大的一类转录因子家族，在植物的生长发育、次级代谢调控、激素响应等方面发挥着重要的作用。红树莓果实中含有丰富的树莓酮，为了深入探究bHLH转录因子在红树莓生长发育及树莓酮合成过程中的作用，该研究基于“波尔卡”和“橙色传奇”两种红树莓果实的转录组测序，鉴定了红树莓bHLH基因家族成员，并对这些基因进行生物信息学分析。结果表明：（1）红树莓果实中共鉴定到95个bHLH转录因子家族成员。（2）红树莓的bHLH转录因子家族成员多数为不稳定蛋白；超过半数成员定位于细胞核。（3）其bHLH转录因子N端包含保守的His5-Glu9-Arg13序列，C端包含保守的Leu序列。（4）系统发育树将该家族成员分为20个亚家族，其中R亚家族成员最多，有12个。（5）表达模式图表明bHLH转录因子在青果期表达量较高，成熟期表达量较低。该研究结果为筛选与树莓酮含量变化一致的bHLH转录因子提供依据，为进一步探究红树莓bHLH家族的功能提供参考。

关键词：红树莓转录组测序 bHLH转录因子基因家族树莓酮

纳米载体介导的乙酰胆碱酯酶RNA干扰对朱砂叶螨生长发育的影响

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应用与环境生物学报 2024年

作者：王谦稳卜春亚陈耔霖马雪晶任争光北京农学院农业农村部华北都市农业重点实验室北京农学院生物与资源环境学院

通过NCBI上获取朱砂叶螨的ace 1基因，利用RT-qPCR技术对ace 1基因在朱砂叶螨各个时期的表达水平进行检测，并利用纳米递呈dsRNA-ace 1的RNAi技术，检测其对朱砂叶螨的影响。结果显示，乙酰胆碱酯酶基因在朱砂叶螨4个时期均有表达，其... 详细信息

通过NCBI上获取朱砂叶螨的ace 1基因，利用RT-qPCR技术对ace 1基因在朱砂叶螨各个时期的表达水平进行检测，并利用纳米递呈dsRNA-ace 1的RNAi技术，检测其对朱砂叶螨的影响。结果显示，乙酰胆碱酯酶基因在朱砂叶螨4个时期均有表达，其中以成螨期表达量最高，其次是卵、若螨和幼螨。通过叶碟饲喂dsRNA-ace 1能够有效抑制朱砂叶螨ace 1的表达，ace 1基因表达水平下降57%，72 h致死率达到41.77%，同时对朱砂叶螨的产卵、孵育造成显著的影响。通过纳米递呈dsRNA-ace 1能够显著提高对乙酰胆碱酯酶基因表达的抑制，抑制率同比未纳米递呈dsRNA-ace 1提高24%，致死率同比增幅32.08%，产卵率与孵化率也均有显著降低。同时进行微滴法施用dsRNA-ace 1/SPc复合物，对朱砂叶螨ace 1的RNA 干扰效果，和叶碟饲喂法差异不显著。研究表明纳米载体递呈dsRNA-ace 1能够提高对ace 1基因表达的抑制，提高对朱砂叶螨的致死效果，可为后期以纳米载体介导的RNAi技术对害虫开展生物防治提供理论基础。

关键词：朱砂叶螨乙酰胆碱酯酶基因克隆纳米载体 RNA干扰

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基于模型预测控制的菇房空调节能控制方法

农业机械学报 2024年第3期55卷 352-361页

作者：张馨孔祥书郑文刚王明飞单飞飞鲍峰新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 农业农村部华北都市农业重点实验室北京100096

当前工厂化食用菌生产菇房空调控制方法存在节能效率低、室内温度波动大等问题,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional neural network, CNN)、门控循环单元神经网络(Gated recurrent unit neural network, GRU)与注意力机制(Attent... 详细信息

当前工厂化食用菌生产菇房空调控制方法存在节能效率低、室内温度波动大等问题,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional neural network, CNN)、门控循环单元神经网络(Gated recurrent unit neural network, GRU)与注意力机制(Attention)的菇房空调节能控制方法。该方法以CNN-GRU-Attention组合神经网络为预测模型,结合预测误差补偿和预测模型数据集动态更新机制,实现对菇房室内温度精准预测;建立以空调控制量为状态量的目标函数,分别利用熵权法、主观法明确目标函数权重系数,运用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithmⅡ, NSGA-Ⅱ)求解出空调在控制时域内最优控制序列,集成滚动优化和反馈机制,实现菇房环境的精准及节能控制。试验结果表明,提出的CNN-GRU-Attention菇房室内温度预测模型,以历史30 min数据预测未来10 min室内温度效果最好,选取的典型日内预测最大均方根误差为0.122℃、最小决定系数为0.807、最大平均绝对百分比误差为0.611%;菇房空调模型预测控制方法对天气波动具有较好的抗干扰能力。与阈值开关法和PID法相比,在空调节能方面,能耗分别减少21%和14%;在控制温度精度方面,RMSE可分别降低72%、46%。

关键词：菇房预测模型模型预测控制多目标优化神经网络

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糖基噻唑类衍生物的合成及其杀菌活性

合成化学 2024年

作者：樊艳艳李欣雨李世豪赵汗青农业农村部华北都市农业重点实验室

为开发高效低毒且对环境友好的绿色杀菌剂，以葡萄糖为基本骨架，引入噻唑环，设计并合成了28个糖基噻唑类化合物，结构均经核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱进行表征。将所有化合物对瓜果腐霉病菌Pythiumaphanidermatum、草莓炭疽病菌De... 详细信息

为开发高效低毒且对环境友好的绿色杀菌剂，以葡萄糖为基本骨架，引入噻唑环，设计并合成了28个糖基噻唑类化合物，结构均经核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱进行表征。将所有化合物对瓜果腐霉病菌Pythiumaphanidermatum、草莓炭疽病菌Deuteromycotina、辣椒疫霉病菌Phytophthora capsici、玉米圆斑病菌Helminthosporium Carbonum、层出镰刀病菌Fusarium和胶孢炭疽病菌Colletotrichum Gloeosporioides 6种农业病原菌进行抑菌活性测试，结果表明：在给药浓度为50 μg/mL下，所有化合物对6种病菌均有一定程度的抑制作用，其中化合物B10对瓜果腐霉病菌的抑制率可达到98.54%，效果优于百菌清的93.75%；化合物B12对辣椒疫霉病的抑制率可达85.38%，具有进一步研究价值。

关键词：葡萄糖噻唑杀菌活性合成杀菌剂

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花生籽仁黄酮含量近红外分析检测方法

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1112-1116页

作者：李振侯名语崔顺立陈淼刘盈茹李秀坤陈焕英刘立峰华北作物改良与调控国家重点实验室华北作物种质资源研究与利用教育部重点实验室河北省作物种质资源实验室河北农业大学农学院河北保定071001

黄酮是影响花生籽仁营养价值的重要指标,常用的分光光度法及色谱法测定黄酮含量费时费力,不适于育种过程中大批量的检测。构建其近红外测定模型可为快速检测籽仁黄酮含量提供重要的技术保障。该研究以290份不同黄酮含量的花生种质为材料... 详细信息

黄酮是影响花生籽仁营养价值的重要指标,常用的分光光度法及色谱法测定黄酮含量费时费力,不适于育种过程中大批量的检测。构建其近红外测定模型可为快速检测籽仁黄酮含量提供重要的技术保障。该研究以290份不同黄酮含量的花生种质为材料,Al^(3+)显色法测定的黄酮含量在46.96~140.18 mgRT(RT:rutin)·(100 g)^(-1)之间。使用瑞典波通DA7250型号的近红外分析仪(950~1650 nm)扫描和采集花生籽仁的近红外光谱值,选用全波长光谱范围内偏最小二乘回归法(PLSR),对比单一和复合不同的预处理方法,比较不同模型的相关系数和误差来预测最佳模型,确定黄酮含量近红外光谱定标模型的最佳光谱预处理方法为“Savitzky-Golay Derivative+Baseline+De-trending”,校正集相关系数(R_(c))为0.884,标准误差(RMSEC)为4.998。模型构建过程中,采用含有Savitzky-Golay Derivative的组合光谱预处理方法可以显著提高模型预测的相关系数。利用50份花生样品对该模型进行外部验证,预测的相关系数R_(p)为0.904,而预测的均方根误差RMSEP为1.122。本研究所构建的近红外光谱模型能够无损、高效的测定花生籽仁中的黄酮含量,为选育高黄酮含量的花生品种奠定基础,并为μg·g^(-1)级物质含量的近红外模型构建提供借鉴。

关键词：花生近红外光谱分析黄酮含量偏最小二乘回归法(PLSR)

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施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响

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农业资源与环境学报 2024年第1期41卷 138-146页

作者：贾远彬陈康怡丛孟菲胡洋唐光木徐万里朱新萍贾宏涛新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052 新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所乌鲁木齐830091 北京农学院生物与资源环境学院/农业农村部华北都市农业重点实验室北京102206 新疆土壤与植物生态过程重点实验室乌鲁木齐830052

生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm^(-2)和1... 详细信息

生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm^(-2)和126.00 t·hm^(-2),探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响。结果表明:施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性。土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主。施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复。随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大。一次性施加126.00 t·hm^(-2)生物质炭7年后显著降低了土壤线虫数量,而施加生物质炭15.75 t·hm^(-2)对土壤线虫数量和群落结构的维持具有积极作用。

关键词：生物质炭土壤线虫风沙土生态指数

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玫瑰脱落酸受体PYL基因家族鉴定及在不同花发育期表达模式

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分子植物育种 2024年

作者：张晶莹李益刘艳孙骏飞赵艳侠山东省农业科学院休闲农业研究所农业农村部华东都市农业重点实验室

脱落酸(abscisic acid， ABA)是调节植物生长和发育，特别是对非生物胁迫的响应所必需的植物激素。ABA受体PYR/PYL/RCAR (PYL)家族已从一些植物物种中鉴定出来，但是，关于玫瑰的PYL基因家族(RrPYLs)研究很少。本研究利用生物信息学方... 详细信息

脱落酸(abscisic acid， ABA)是调节植物生长和发育，特别是对非生物胁迫的响应所必需的植物激素。ABA受体PYR/PYL/RCAR (PYL)家族已从一些植物物种中鉴定出来，但是，关于玫瑰的PYL基因家族(RrPYLs)研究很少。本研究利用生物信息学方法对玫瑰RrPYL基因家族进行全基因组鉴定，筛选到9个PYL基因家族成员，依次命名为RrPYL1～RrPYL9，并对其理化性质和基因表达等进行分析。结果发现，PYL基因编码蛋白长度为160～246 aa，分子量为17.55～26.76 kD。系统进化将玫瑰PYL家族分为3个亚家族，所有PYL氨基酸序列都含有具有CL2和CL3保守结构域。外显子-内含子的结构与基因的系统发育关系密切相关，聚于同一亚家族的PYL基因外显子数量相近。启动子区域顺式作用元件分析发现，这些基因受到光、植物激素、逆境调控。RrPYLs基因在不同花期存在表达差异，各基因之间也存在表达差异。研究结果为玫瑰ABA受体家族的深入研究提供依据，也为寻找玫瑰中花发育相关基因提供参考。

关键词：玫瑰 RrPYL 脱落酸花发育生物信息学分析

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五谷虫中蛆激酶分离及其生物活性评价

中成药 2024年第3期46卷 1046-1050页

作者：刘灿刘秋荻张凯欣马彤瑶汪文漪马兰青北京农学院农业农村部华北都市农业重点实验室北京102206 北京农学院生物与资源环境学院北京102206

目的分离五谷虫中蛆激酶,并对其进行生物活性评价。方法采用盐析法、CM52离子交换层析、苯甲脒亲和层析分离蛆激酶,利用纤维蛋白平板法测定其溶纤活性,通过丝氨酸蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟、抑肽酶判定其活性中心类型。结果蛆激酶分... 详细信息

目的分离五谷虫中蛆激酶,并对其进行生物活性评价。方法采用盐析法、CM52离子交换层析、苯甲脒亲和层析分离蛆激酶,利用纤维蛋白平板法测定其溶纤活性,通过丝氨酸蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟、抑肽酶判定其活性中心类型。结果蛆激酶分子量为25 kDa,比活性933 262 U/mg,属于丝氨酸蛋白酶家族,具有分解纤维蛋白,激活纤溶酶原活性。结论蛆激酶是一种具有降解纤维蛋白、激活纤溶酶原作用的多靶点溶栓酶。

关键词：五谷虫蛆激酶分离生物活性

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