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基于基因组测序分析3株不同来源副干酪乳酪杆菌的黏附特性及糖代谢途径

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食品科学 2024年第2期45卷 128-138页

作者：肖路遥石婷婷杨倩李伟南京农业大学食品科技学院江苏南京210095

副干酪乳酪杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)ZY-1来源于西藏灵菇,*** S-NA5与*** S-NB分离自新疆老酸奶。本研究通过体外评价菌株的表面特性和黏附性能,结合全基因组测序,比较分析3株菌株黏附作用相关基因的差异性。菌株S-NB的胃肠... 详细信息

副干酪乳酪杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)ZY-1来源于西藏灵菇,*** S-NA5与*** S-NB分离自新疆老酸奶。本研究通过体外评价菌株的表面特性和黏附性能,结合全基因组测序,比较分析3株菌株黏附作用相关基因的差异性。菌株S-NB的胃肠道耐受能力和黏附Caco-2细胞性能均优于S-NA5和ZY-1。3株菌均含有2个胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)合成基因簇,其中菌株ZY-1的EPS合成基因簇1与S-NA5和S-NB差别较大。同时预测到脂磷壁酸合成相关基因以及蛋白类黏附素的相关结构域,S-NB菌株的黏附蛋白基因编码产物的二级结构预测分析结果表明,11种黏附蛋白的二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主。另外,在3株菌中发现完整的乳糖和半乳糖、低聚果糖和菊糖以及母乳低聚糖代谢途径,呈高度保守。

关键词：副干酪乳酪杆菌肠道黏附基因组测序黏附素糖代谢途径

miR-34a通过激活lncRNA NORHA转录诱导猪卵巢颗粒细胞早期凋亡

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中国农业科学 2024年第5期57卷 1000-1009页

作者：王思琪周春雪李玉琦杜星潘增祥李齐发南京农业大学动物科技学院

【目的】探索miR-34a诱导GCs凋亡的RNA激活机制，为揭示猪卵泡闭锁的分子机理、筛选调控母猪繁殖的小核酸调节物提供依据。【方法】利用生物信息学方法分析猪miR-34a特征及其与潜在靶基因lncRNA NORHA启动子的结合情况。利用核质分离技... 详细信息

【目的】探索miR-34a诱导GCs凋亡的RNA激活机制，为揭示猪卵泡闭锁的分子机理、筛选调控母猪繁殖的小核酸调节物提供依据。【方法】利用生物信息学方法分析猪miR-34a特征及其与潜在靶基因lncRNA NORHA启动子的结合情况。利用核质分离技术分析猪GCs中miR-34a的亚细胞定位。qPCR检测miR-34a对猪GCs中NORHA、凋亡标志基因BCL-2和BAX表达的影响。利用荧光素酶活性分析验证miR-34a对NORHA启动子转录活性的靶向调控关系。利用染色质免疫沉淀(ChIP)检测miR-34a对猪GCs中NORHA启动子miRNA反应元件(MRE)处AGO2和组蛋白修饰因子富集情况。利用western blot和流式细胞术分析miR-34a通过NORHA对下游因子FOXO1的表达和细胞凋亡的调控作用。【结果】猪miR-34a为基因间miRNA，其序列在哺乳动物中具有高度保守性。亚细胞定位分析显示，miR-34a在猪GCs中细胞核与细胞质均有分布。生物信息学分析显示miR-34a的MRE位于NORHA启动子-194 nt至-173 nt处，且两者结合自由能为-23.9 kcal·mol-1。qPCR结果表明miR-34a显著上调猪GCs中NORHA的表达。荧光素酶活性分析显示，miR-34a极显著上调NORHA启动子报告载体活性，而对MRE突变型启动子活性没有显著影响。ChIP试验显示，miR-34a可增加NORHA启动子MRE处RNA诱导转录激活(RITA)复合物核心成员AGO2和转录激活型组蛋白H3K4me3的富集，而减少转录抑制型组蛋白H3K9me3的富集。共转试验显示，敲减NORHA可显著或极显著逆转由miR-34a过表达引起的FOXO1蛋白水平和早期凋亡率的上调，以及BCL-2/BAX比值的下调。【结论】细胞核miR-34a是猪GCs中的内源性小激活RNA(saRNA)，通过靶向激活促凋亡lncRNA NORHA的转录，诱导猪GCs早期凋亡(细胞膜完整)，可能参与猪卵泡闭锁的启动。

关键词：猪GCs凋亡 miR-34a saRNA NORHA

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中国科研人员国内流动态势及演进研究

科学学研究 2024年

作者：杨波王天歌李子璇姜萍南京农业大学人文与社会发展学院南京农业大学信息管理学院

[目的/意义]随着人才强国战略的推进，中西部高校科研人员流失严重，流动区域的结构性进一步失衡。本研究旨在分析中国范围内科研人员流动的趋势及特点，为部分区域和机构的人才吸纳与管理提供参考。[方法/过程]将ORCID数据集、WoS文献... 详细信息

[目的/意义]随着人才强国战略的推进，中西部高校科研人员流失严重，流动区域的结构性进一步失衡。本研究旨在分析中国范围内科研人员流动的趋势及特点，为部分区域和机构的人才吸纳与管理提供参考。[方法/过程]将ORCID数据集、WoS文献数据与多个平台的机构名称数据相关联，采用机器学习技术和一系列规则对机构数据进行规范化处理，利用数据挖掘的方法对中国科研人员个人履历进行重构，之后从流动规模、流动频次及流动模式等角度探讨中国科研人员的国内流动特征及态势，并以改革开放后我国各地区及“新一线”城市人才流动趋势为研究对象，深入剖析中国科研人员的流动演进状况。[结果/结论]总体上，中国科研人员流动规模庞大，但流动频次偏低；“双一流”高校人才“虹吸效应”与人才竞争并存；科研人员的区域流动分布不均衡，“新一线”城市和中国大部分地区人才流动情况较好，而东北和华中地区人才流失问题严峻。综合这些发现，本文从深入实施人才强国战略、开展结对共建和帮扶工作、改善科研环境和提升人才待遇方面提出了构建“国家-地方-高校”多维协同的人才培养良性循环的对策建议。

关键词：科研人员流动科研履历流动趋势人才流失

基于无人机图像和SHAP特征筛选的小麦田间产量预测方法研究

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麦类作物学报 2024年

作者：朱志畅葛焱臧晶荣李庆金时超徐焕良翟肇裕南京农业大学前沿交叉研究院南京农业大学工学院南京农业大学农学院南京农业大学人工智能学院

为了探寻适宜的小麦产量预测模型并提高其精度,从冬小麦灌浆期的无人机多光谱和RGB图像中提取了14种光谱参数和28种形态参数作为特征变量,利用线性回归、随机森林、神经网络等10种机器学习方法构建小麦田间产量预测模型,并比较了模型间... 详细信息

为了探寻适宜的小麦产量预测模型并提高其精度,从冬小麦灌浆期的无人机多光谱和RGB图像中提取了14种光谱参数和28种形态参数作为特征变量,利用线性回归、随机森林、神经网络等10种机器学习方法构建小麦田间产量预测模型,并比较了模型间预测能力的差异;同时,引入机器学习事后可解释性方法SHAP对输入的特征变量进行重要性分析和筛选,了解其提高模型预测能力的效果。结果表明:(1)10种机器学习模型中,误差逆传播神经网络BPNN的产量预测表现最好(r2=0.826,RMSE=0.094 t·hm-2);(2)根据SHAP确定的特征变量重要性排序,花青素反射指数ARI和三维冠层体积Volume对于预测结果的影响最大,占全部特征重要性总和的45.48%;(3)经过SHAP特征筛选后,确定了在BPNN产量预测模型上表现最优的9个特征变量,其预测结果r2为0.865,RMSE为0.075 t·hm-2,比使用全特征的BPNN和事前Pearson相关性分析方法在预测精度上均有提升。因此,在优选产量预测模型基础上,可采用SHAP机制对特征变量的重要性进行筛选和分析,以此进一步提高田间小麦产量预测精度。

关键词：小麦无人机图像机器学习 SHAP加性解释方法产量预测

中国式现代化下的粮食安全:目标任务、转型挑战与实现路径

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学海 2024年第2期 85-97页

作者：朱晶李天祥南京农业大学南京210095

保障粮食安全是中国式现代化的重要内容,也是中国式现代化的基础支撑。以人民为中心,以服务国家大局为根本,以构建人类命运共同体为指引,中国式现代化下的粮食安全是让14亿多人吃饱吃好的粮食安全,是全体人民共享共建的粮食安全,是物质... 详细信息

保障粮食安全是中国式现代化的重要内容,也是中国式现代化的基础支撑。以人民为中心,以服务国家大局为根本,以构建人类命运共同体为指引,中国式现代化下的粮食安全是让14亿多人吃饱吃好的粮食安全,是全体人民共享共建的粮食安全,是物质发展与倡导节约相结合的粮食安全,是资源高效利用与生态可持续的粮食安全,是合作共赢、贡献世界的粮食安全。面对内外部多重转型压力和挑战,保障中国式现代化下的粮食安全,需要树立大农业观和大食物观,构建多元食物供给体系;践行共享观和责任观,完善种粮收益保障机制;落实可持续发展观和科技观,发展新质生产力,加快农食系统绿色转型;推进系统论和全局论,促进全链条节粮降损;倡导开放观和共赢观,积极参与国际粮食合作与粮农治理。

关键词：中国式现代化粮食安全大食物观新质生产力人类命运共同体

乳果糖-凝结芽孢杆菌合生素通过Toll样受体4/髓样分化因子88/核因子-κB信号通路缓解脂多糖诱导的断奶仔猪肠道炎症

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动物营养学报 2024年第1期36卷 551-563页

作者：木颖琦赵祖艳杨运南姚文郑卫江南京农业大学动物科技学院南京210095

本试验旨在研究乳果糖-凝结芽孢杆菌合生素对脂多糖(LPS)诱导的断奶仔猪肠道炎症缓解作用的分子机制。试验选取24头健康、体重接近的27~28日龄“杜×长×大”三元杂交断奶阉公猪,随机分为4组,每组6个重复,每个重复1头猪。对照组(CON组)... 详细信息

本试验旨在研究乳果糖-凝结芽孢杆菌合生素对脂多糖(LPS)诱导的断奶仔猪肠道炎症缓解作用的分子机制。试验选取24头健康、体重接近的27~28日龄“杜×长×大”三元杂交断奶阉公猪,随机分为4组,每组6个重复,每个重复1头猪。对照组(CON组)和LPS组饲喂基础饲粮,金霉素组(CTC组)饲喂基础饲粮+75 mg/kg的金霉素,合生素组(SYN组)饲喂基础饲粮+10 g/kg的乳果糖和2×109 CFU/kg的凝结芽孢杆菌。试验期32 d。试验结束时,对LPS组、CTC组和SYN组仔猪腹腔注射100μg/kg BW LPS,CON组注射相同剂量的生理盐水;注射4 h后屠宰,采集血清和空肠黏膜样本,测定炎症细胞因子含量及Toll样受体4(TLR4)/髓样分化因子88(MyD88)/核因子-κB(NF-κB)信号通路相关基因和蛋白表达。结果表明:1)与CON组相比,LPS刺激不仅显著提高血清促炎因子白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-12(IL-12)、干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)以及抗炎因子白细胞介素-10(IL-10)含量(P<0.05),还显著提高空肠黏膜促炎因子IL-6、IL-12和IFN-γ以及抗炎因子白细胞介素-4(IL-4)、IL-10和转化生长因子-β1(TGF-β1)含量(P<0.05)。此外,与CON组相比,LPS刺激还显著提高空肠黏膜TNF-α、IL-1β与IL-10 mRNA相对表达量(P<0.05),且显著提高空肠黏膜TLR4、MyD88和NF-κB mRNA和蛋白相对表达量(P<0.05)。2)与LPS组相比,CTC组和SYN组血清IL-1β和IL-10以及空肠黏膜IL-6、IL-12、IL-4和IL-10含量显著降低(P<0.05),空肠黏膜TGF-β1含量显著提高(P<0.05),空肠黏膜TNF-α、IL-1β与IL-10 mRNA相对表达量显著降低(P<0.05),空肠黏膜NF-κB mRNA相对表达量以及TLR4和NF-κB蛋白相对表达量显著降低(P<0.05);SYN组血清IL-6、IL-8、IL-12和TNF-α以及空肠黏膜IL-1β含量显著降低(P<0.05),空肠黏膜TLR4和MyD88 mRNA相对表达量以及MyD88蛋白相对表达量显著降低(P<0.05)。综上所述,在无抗饲粮中添加乳果糖-凝结芽孢杆菌合生素替代金霉素可通过抑制断奶仔猪空肠黏膜TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,降低TNF-α和IL-1βmRNA相对表达量,改善空肠和血清炎症细胞因子水平,从而缓解LPS诱导的应激反应,提高断奶仔猪的抗应激能力。

关键词：乳果糖凝结芽孢杆菌断奶仔猪脂多糖血清空肠

“交叉协同”团队式农科研究生培养模式改革与探索

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学位与研究生教育 2024年第1期 9-17页

作者：姚志友邹雪王源超南京农业大学研究生院南京农业大学公共管理学院南京210095 南京农业大学南京农业大学植物保护学院南京210095

加快农科研究生培养模式改革与探索,是全面推进乡村振兴、农业强国建设的重要战略选择。单兵式导学培养模式自我封闭的局限日益明显,团队式研究生培养模式的交叉协同优势逐渐凸显。立足需求共振、主体协同、资源融汇、团队聚合及要素交... 详细信息

加快农科研究生培养模式改革与探索,是全面推进乡村振兴、农业强国建设的重要战略选择。单兵式导学培养模式自我封闭的局限日益明显,团队式研究生培养模式的交叉协同优势逐渐凸显。立足需求共振、主体协同、资源融汇、团队聚合及要素交叉五个维度,南京农业大学植物保护学科构建了“交叉协同”团队式农科研究生培养模式,通过采用“交叉协同”团队式“2646”培养模式,取得了较好的成效,全面提升了农科人才自主培养质量。

关键词：交叉协同科研创新团队研究生教育农科研究生培养模式

基于NSF和NSFC资助论文成果的学科交叉发展比较研究

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中国科学基金 2024年第3期38卷 532-540页

作者：姜一斐杨涛何琳南京农业大学信息管理学院南京210095 南京农业大学农学院南京210095

本文以美国国家科学基金会(National Science Foundation, U. S., NSF)及国家自然科学基金委员会(National Science Foundation of China, NSFC)资助发表的期刊论文为研究对象,对其进行学科交叉度的测量和对比分析,并采用Spearman秩相... 详细信息

本文以美国国家科学基金会(National Science Foundation, U. S., NSF)及国家自然科学基金委员会(National Science Foundation of China, NSFC)资助发表的期刊论文为研究对象,对其进行学科交叉度的测量和对比分析,并采用Spearman秩相关性检验方法分析论文数量特征、基金资助特征和学科交叉度之间的相关性。分析结果表明,学科交叉论文数量受项目资助的影响,且这种影响在NSFC资助体系下表现更加明显,NSFC资助项目经费是影响学科交叉论文数量最显著的特征。学科交叉论文数量及资助项目特征还通过影响学科丰富性、均衡度、差异度和异质度,进一步影响学科间的交叉。此外,本文综合分析了中美两国自然科学领域学科交叉发展的历史演变与发展现状,并对我国学科交叉发展与NSFC学科交叉研究资助政策提供参考和建议。

关键词：科学基金学科交叉学科多样性相关性分析

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设施园艺移动平台分布式驱动自适应防滑控制

农业工程学报 2024年第10期40卷 85-96页

作者：陈凤丁俊杰罗志涛郑恩来鲁应涛汪小旵沈成鲁植雄南京农业大学工学院南京210031 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对设施园艺特殊作业场景对电驱移动平台灵活作业与高操纵稳定性需求,该研究设计了一种四轮轮毂电机独立驱动的分布式设施园艺电驱移动平台,并提出了一种可提高转向灵活性与稳定性的自适应防滑控制策略。在该控制策略中,首先构建电驱... 详细信息

针对设施园艺特殊作业场景对电驱移动平台灵活作业与高操纵稳定性需求,该研究设计了一种四轮轮毂电机独立驱动的分布式设施园艺电驱移动平台,并提出了一种可提高转向灵活性与稳定性的自适应防滑控制策略。在该控制策略中,首先构建电驱移动平台动力学模型与Ackermann差速转向模型,结合速度瞬心原理及轮胎侧偏角确定各车轮转向目标转速;其次,为提高电驱移动平台对时变附着系数的适应能力,采用改进的强跟踪自适应无迹卡尔曼滤波算法设计复杂路面识别器,实现对路面附着系数准确估计;最后,设计基于自适应滑模算法的防滑控制器,根据路面附着系数估计值确定车轮相对最佳滑转率并实时控制滑转率。为验证所提控制策略的有效性,开展了Carsim-MATLAB/Simulink联合仿真与分布式设施园艺电驱移动平台实车试验。试验结果表明,所提控制策略可准确估计复杂道路下路面附着系数,降低车轮滑转率误差;在不变路面、对接路面与对开路面3种工况下,左侧车轮滑转率误差分别为0.031、0.015和0.038,右侧车轮滑转率误差分别为0.026、0.005和0.028;在不变路面与随机路面实测路况下,电驱移动平台路面附着系分别数约为0.44和0.47,最大滑转率分别约为0.69和0.68,有效抑制了轮胎转向时的过度滑转,提高了电驱移动平台的行驶稳定性。研究可为设施园艺车辆驱动防滑控制提供具体理论依据和实施方案。

关键词：农业机械试验设施园艺轮毂电机电驱移动平台差速转向防滑控制

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