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遮阳对马瑟兰葡萄花色苷组分及合成相关基因表达的影响

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果树学报 2024年

作者：付东艳汪蕾张龙生银川产业技术研究院宁夏贺兰山东麓葡萄酒产业技术创新中心蒙牛特仑苏(银川)乳业有限公司

【目的】宁夏贺兰山东麓金山产区栽培的酿酒葡萄成熟期花色苷积累过快，降解严重，探讨不同转色期遮阳对葡萄果实花色苷组分及合成相关基因表达的影响，为提升葡萄色泽稳定性，改善品质提供理论依据。【方法】以马瑟兰酿酒葡萄为试材，... 详细信息

【目的】宁夏贺兰山东麓金山产区栽培的酿酒葡萄成熟期花色苷积累过快，降解严重，探讨不同转色期遮阳对葡萄果实花色苷组分及合成相关基因表达的影响，为提升葡萄色泽稳定性，改善品质提供理论依据。【方法】以马瑟兰酿酒葡萄为试材，在转色初期-采收期（T1）和完全转色期-采收期（T2）采用遮阳网对葡萄树体顶端进行遮阳处理，以正常生长不遮阳的树体为空白对照。采用HPLC方法分析花色苷含量与组分，利用RNA-seq技术和qRT-PCR技术研究花色苷合成相关基因表达水平。【结果】遮阳可显著降低马瑟兰葡萄果实成熟期可溶性固形物含量，缓解滴定酸含量下降趋势，各处理检测到的16种花色苷种类均一致；完全转色期-采收期遮阳处理下提高了总花色苷含量，明显提高了Mv类花色苷含量，同时也提高了酰化花色苷的修饰比例；使得PAL、CHS3、F3’H、F3’5’H、UFGT、GST4和MYB90等花色苷合成相关基因的表达量上调，CHI基因表达水平与Dp和Cy含量呈显著正相关，MYB5b基因表达水平与Dp、Cy、Pn及Pt含量显著正相关。qRT-PCR分析发现，筛选的15个基因中CHI、F3H、F3’5’H、F3’H、DFR、LDOX、UFGT和OMT在各处理中的表达水平的变化趋势和转录组测序不一致，其他基因均一致。【结论】完全转色期-采收期遮阳，促进了花色苷的合成，提高了相关基因的转录水平，提升了酰化花色苷比例，增加了花色苷颜色的稳定性，进而提升了葡萄及葡萄酒的色泽稳定性。

关键词：马瑟兰葡萄遮阳处理花色苷基因表达

不同品种葡萄添加量对果啤香气、理化指标及抗氧化活性的影响

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食品科学 2024年第13期45卷 164-172页

作者：樊玉婷李智昊李月垣张俊霞张李一如王璐周鹏辉李进陈可钦房玉林张克坤西北农林科技大学葡萄酒学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站陕西渭南715300 西北农林科技大学宁夏贺兰山东麓葡萄酒试验示范站宁夏银川750104 中粮长城葡萄酒(蓬莱)有限公司山东省酿酒葡萄与葡萄酒技术创新中心山东烟台265608

为探究不同葡萄品种在葡萄啤酒酿造中的应用价值及其对啤酒品质的影响,开展不同品种葡萄添加量对果啤香气、理化指标及抗氧化活性影响的研究。分别在啤酒发酵过程中添加体积分数30%、40%的西拉葡萄醪和美乐葡萄醪,对比不同添加量葡萄醪... 详细信息

为探究不同葡萄品种在葡萄啤酒酿造中的应用价值及其对啤酒品质的影响,开展不同品种葡萄添加量对果啤香气、理化指标及抗氧化活性影响的研究。分别在啤酒发酵过程中添加体积分数30%、40%的西拉葡萄醪和美乐葡萄醪,对比不同添加量葡萄醪对香气、理化指标和抗氧化活性的影响,同时结合感官品评确定品质更优的葡萄啤酒。结果表明,西拉和美乐均提高了啤酒中的酚类物质含量、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力、铁离子还原力以及铜离子还原能力,同时显著提高了啤酒的酸度和乙醇体积分数;香气物质分析结果表明,添加体积分数30%西拉和40%美乐葡萄醪组的香气含量最高,与对照相比分别增加了190.55%和152.65%;感官品评分析表明,添加体积分数30%西拉葡萄醪组酿造的啤酒口感最好。总体来看,不同品种的葡萄醪添加对提高啤酒品质及香气有积极作用,可成为未来多元化啤酒产品开发的重要方向。

关键词：葡萄啤酒多酚抗氧化活性香气

本土优选酿酒酵母高产生物量的半合成发酵培养基研究

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中外葡萄与葡萄酒 2023年第6期 52-60页

作者：罗亮王兴亚刘冠彤王辉焱王荣宋育阳秦义刘延琳西北农林科技大学葡萄酒学院陕西杨凌712100 宁夏贺兰山东麓产业技术协同创新中心宁夏银川750000 国家林业和草原局葡萄与葡萄酒工程技术研究中心/陕西省葡萄/酿酒酵母种质资源与葡萄酒风格创新引智基地陕西杨凌712100

为提高本土优良酿酒酵母的生物量并降低培养基的使用成本,以优选自宁夏贺兰山东麓葡萄酒产区的本土酿酒酵母CEC D3-6为研究对象,分别以甘蔗糖蜜和玉米浆作为培养基的碳源和氮源,采用单因素试验和响应面相结合的方法,优化了供试菌株的半... 详细信息

为提高本土优良酿酒酵母的生物量并降低培养基的使用成本,以优选自宁夏贺兰山东麓葡萄酒产区的本土酿酒酵母CEC D3-6为研究对象,分别以甘蔗糖蜜和玉米浆作为培养基的碳源和氮源,采用单因素试验和响应面相结合的方法,优化了供试菌株的半合成发酵培养基。结果表明,甘蔗糖蜜、玉米浆和七水合硫酸镁是影响酿酒酵母生物量的主效因素(置信度大于95%),当培养基中的甘蔗糖蜜、玉米浆和七水合硫酸镁含量分别为102.49、30.30、6.12 g·L^(-1)时,菌体干质量达到8.37 g·L^(-1),比优化前的培养基提高了2.99倍。研究结果为本土优选酿酒酵母的高密度培养,及本土酿酒酵母高活性酵母干粉生产成本的降低奠定了基础。

关键词：酿酒酵母甘蔗糖蜜玉米浆培养基优化

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基于波段增强的DeepLabv3+多光谱影像葡萄种植区识别

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农业工程学报 2022年第18期38卷 229-236页

作者：孙志同朱珊娜高郑杰古明扬张国良张宏鸣西北农林科技大学信息工程学院杨凌712100 宁夏智慧农业产业技术协同创新中心银川750004

精准获取葡萄种植区分布信息对其精细化管理和优质基地建设具有重要意义,通常大区域种植区识别主要基于遥感影像完成,但葡萄种植区空间位置的分散性和背景环境的复杂性,使得种植区识别的精度不高。该研究基于DeepLabv3+网络,改进网络输... 详细信息

精准获取葡萄种植区分布信息对其精细化管理和优质基地建设具有重要意义,通常大区域种植区识别主要基于遥感影像完成,但葡萄种植区空间位置的分散性和背景环境的复杂性,使得种植区识别的精度不高。该研究基于DeepLabv3+网络,改进网络输入通道数使其能够接受更多的光谱信息,同时构建波段信息增强模块(BandInformation Enhancement,BIE),利用各波段特征图之间的相关性生成综合特征,提出了波段信息增强的葡萄种植区识别方法(BIE-DeepLabv3+)。在2016和2019年高分二号影像葡萄种植区数据集上训练网络,在2020年影像上测试其性能,结果表明,改进模型输出结果的平均像素精度和平均交并比分别为98.58%和90.27%,识别效果好于机器学习SVM算法,在深度学习DeepLabv3+模型的基础上分别提高了0.38和2.01个百分点,比SegNet分别提高了0.71和4.65个百分点。BIE-DeepLabv3+模型拥有更大的感受野和捕获多尺度信息特征的同时放大了地物间的差异,能够解决影像中葡萄种植区存在类间纹理相似性、背景和环境复杂等问题,在减少模型参数的同时预测出的葡萄种植区更加完整,且边缘识别效果良好,为较大区域内背景复杂的遥感图像葡萄种植区识别提供了有效方法。

关键词：深度学习语义分割 DeepLabv3+ 多光谱影像葡萄种植区

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世界主要葡萄种质资源数据库的功能与使用

植物遗传资源学报 2023年第2期24卷 532-549页

作者：王榆夫陈莉陈可钦管雪强房玉林张克坤西北农林科技大学葡萄酒学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站陕西合阳715300 西北农林科技大学宁夏贺兰山东麓葡萄酒试验示范站宁夏永宁750104 山东省酿酒葡萄与葡萄酒技术创新中心蓬莱265608 山东省葡萄研究院济南250110

葡萄是世界上栽培范围最广的果树之一,种质资源丰富。种质资源圃长期进行种质资源的收集与保存工作,积累野生种、地方品种、育成品种、育种材料、珍稀资源和近缘植物等资源,但传统的种质资源信息常以纸质形式呈现,并不便于信息管理,随... 详细信息

葡萄是世界上栽培范围最广的果树之一,种质资源丰富。种质资源圃长期进行种质资源的收集与保存工作,积累野生种、地方品种、育成品种、育种材料、珍稀资源和近缘植物等资源,但传统的种质资源信息常以纸质形式呈现,并不便于信息管理,随着互联网技术的发展,线上种质数据库在信息共享、性状评价、种质保护与利用等方面逐渐展现出了明显优势。在国内外的种质资源数据库中,有各种类型的葡萄相关数据库。数据库不仅向决策部门、品种审定机构等提供数据信息,也为种质资源和生物技术研究人员、种质库管理以及种子、饲料、酿酒等企业服务。本文主要选取了覆盖范围较广的欧洲葡萄数据库(The European Vitis Database)、国际粮食和农业植物遗传资源数据库(Genesys PGR)、美国农业部种质资源信息网(GRIN,Germplasm Resources Information Network)、中国作物种质资源信息系统(CGRIS,Chinese Crop Germplasm Resources Information System) 4个数据库进行功能介绍与信息统计,对数据库收录的原产地、属种、果色、用途、香气、植物学特性等进行数据分析,以期促进种质创新技术研发,提高种质资源的共享效率,为在线数据库的高效利用以及我国数据库未来的建设提供参考。

关键词：葡萄种质资源数据库功能

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贺兰山东麓中部产区优良抗逆葡萄酒乳酸菌的分离筛选及酿酒特性研究

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食品与发酵工业 2023年第16期49卷 9-17,I0001页

作者：浩楠唐雅利邱子轩赵雨竹管雪强刘树文石侃西北农林科技大学葡萄酒学院陕西杨凌712100 山东省葡萄研究院山东济南250100 山东省酿酒葡萄与葡萄酒技术创新中心山东济南250100 陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心陕西杨凌712100 国家林业和草原局葡萄与葡萄酒工程技术研究中心陕西杨凌712100 西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站陕西渭南715300 西北农林科技大学宁夏贺兰山东麓葡萄酒试验站宁夏永宁750104

宁夏贺兰山东麓产区具有优越的地理位置、独特的气候与风土特征,但其产区丰富的微生物资源尚待开发,以宁夏贺兰山东麓中部产区处于自然苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation,MLF)的葡萄酒为来源,筛选出具有本土特色的优良抗逆葡萄... 详细信息

宁夏贺兰山东麓产区具有优越的地理位置、独特的气候与风土特征,但其产区丰富的微生物资源尚待开发,以宁夏贺兰山东麓中部产区处于自然苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation,MLF)的葡萄酒为来源,筛选出具有本土特色的优良抗逆葡萄酒乳酸菌。通过胁迫酸性番茄(acid tomato juice medium,ATB)培养基筛选及种属特异性PCR鉴定得到乳酸菌,对这些乳酸菌进行苹果酸降解试验、菌株安全性分析及酿造试验,分析其苹果酸代谢能力及对葡萄酒基本理化指标和香气成分的影响。最终获得8株具有优良抗逆性及安全性的酒类酒球菌(Oenococcus oeni),其中*** XMN18和BM68代谢苹果酸的速率显著快于*** 31-DH与SD-2a,在发酵的第3天完成MLF,酒样中的残糖、挥发酸等基本理化指标符合国家标准,尤其是*** XMN18发酵酒样的香气物质总含量显著高于对照及其他菌株。所筛选的菌株均可完成MLF且具有安全性,尤其是*** XMN18对葡萄酒的香气品质有十分积极的影响。

关键词：葡萄酒菌株筛选酒类酒球菌苹乳发酵香气成分

融合注意力机制与多尺度信息的葡萄种植区变化检测

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农业机械学报 2024年第5期55卷 196-206,234页

作者：张宏鸣沈寅威阳光孙志同刘康乐张二磊西北农林科技大学信息工程学院陕西杨凌712100 宁夏智慧农业产业技术协同创新中心银川750004

为准确获取葡萄空间变化信息,实现产业规划和可持续发展,针对葡萄种植区布局分散、面积不一,地物类型复杂,相应不同时相影像异质性较大,严重影响变化区域检测精度的问题,提出了一种融合注意力机制和多尺度信息的变化检测模型(Multiscale... 详细信息

为准确获取葡萄空间变化信息,实现产业规划和可持续发展,针对葡萄种植区布局分散、面积不一,地物类型复杂,相应不同时相影像异质性较大,严重影响变化区域检测精度的问题,提出了一种融合注意力机制和多尺度信息的变化检测模型(Multiscale difference feature capture net,MDFCNet)。在ResNet101主干网络的基础上融合SE(Squeeze and excitation)注意力机制,提升网络对遥感影像中变化特征提取的能力,抑制无关像素干扰。并且设计了交叉差异特征捕获(Cross difference feature capture,CDFC)模块,捕获具有密集上下文信息的差异特征来提升地物类型复杂情况下的变化检测精度,同时设计了监督集成注意力(Supervised ensemble attention,SEA)模块,逐层融合低层细节纹理特征和高层抽象语义特征来丰富多尺度特征,以此增强网络对布局分散、面积不一的种植区的检测能力。在构建的宁夏葡萄种植区变化数据集上进行实验,结果表明,相较于目前主流的SNUNet、A2Net、DSIFN和ResNet-CD变化检测模型,本文MDFCNet方法检测结果最优,相较于性能第2的模型,评价指标中交并比、召回率、F1值和精确率分别提高5.42、5.62、3.48、0.95个百分点。通过消融实验也证明了融合各模块的有效性,相较于基础网络,增加3个模块使得交并比、召回率、F1值和精确率分别提高12.9、5.63、8.64、11.75个百分点。本文模型提取出感受野更大的差异特征可为变化检测提供丰富的推断信息,融合的多尺度特征可以有效避免结果中误检测和漏检测问题,提高了变化区域的完整性和边缘细节保留,为背景复杂的大范围葡萄种植区的变化检测任务提供了解决思路。

关键词：葡萄种植区遥感变化检测深度学习 ResNet 注意力机制

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基于U-Net的葡萄种植区遥感识别方法

农业机械学报 2022年第4期53卷 173-182页

作者：张宏鸣张国良朱珊娜陈欢梁会孙志同西北农林科技大学信息工程学院陕西杨凌712100 宁夏智慧农业产业技术协同创新中心银川750004

为提高葡萄种植区遥感识别精度,基于高分二号卫星遥感影像,对U-Net网络进行改进:从空间和通道维度自适应校准特征映射,以增强有意义的特征,抑制不相关的特征,提升地物边缘分割精度;减少下采样次数,使用混合扩张卷积代替常规卷积操作,以... 详细信息

为提高葡萄种植区遥感识别精度,基于高分二号卫星遥感影像,对U-Net网络进行改进:从空间和通道维度自适应校准特征映射,以增强有意义的特征,抑制不相关的特征,提升地物边缘分割精度;减少下采样次数,使用混合扩张卷积代替常规卷积操作,以增大卷积核感受野,降低图像分辨率的损失,提高对不同尺寸地物的识别能力。实验结果表明,本文模型在测试集上的像素准确率、平均交并比和频权交并比分别为96.56%、93.11%、93.35%,比FCN-8s网络分别提高了5.17、9.57、9.17个百分点,比U-Net网络提高了2.39、4.59、4.39个百分点。此外,本文通过消融实验和特征可视化证明了注意力模块和混合扩张卷积在精度提升上的可行性。本文模型结构简单、参数量少,能够识别不同面积的葡萄种植区,边缘分割效果良好。

关键词：高分辨率遥感影像高分二号葡萄种植区 U-Net 注意力机制混合扩张卷积

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脱落酸对葡萄果实品质的影响

中国果树 2022年第12期 26-31,37页

作者：张诗浩张鹏孙嘉华管雪强张克坤房玉林陈可钦西北农林科技大学葡萄酒学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站西北农林科技大学宁夏贺兰山东麓葡萄酒试验示范站山东省酿酒葡萄与葡萄酒技术创新中心

脱落酸(ABA)能够调控葡萄果实发育与品质形成,但不同葡萄品种对不同浓度ABA处理的响应差异目前尚未见报道。以酿酒品种赤霞珠、鲜食品种巨玫瑰和户太8号为试验材料,研究了喷施不同浓度ABA对不同葡萄品种果实品质发育的差异。结果表明:... 详细信息

脱落酸(ABA)能够调控葡萄果实发育与品质形成,但不同葡萄品种对不同浓度ABA处理的响应差异目前尚未见报道。以酿酒品种赤霞珠、鲜食品种巨玫瑰和户太8号为试验材料,研究了喷施不同浓度ABA对不同葡萄品种果实品质发育的差异。结果表明:在葡萄果实转色期施用ABA,对3个品种的果实品质均具有改善作用,其中赤霞珠果实对100 mg/L ABA处理响应效果最佳,其还原糖、总酚和单宁含量均显著上升;而400 mg/L ABA处理后,巨玫瑰和户太8号的各品质指标上升效果最为明显,总花色苷含量分别升高为对照的5.0、6.8倍。综合来看,脱落酸对于葡萄果实外观和内在品质均具有调控效果,但不同品种对于不同浓度ABA处理的响应存在差异;100 mg/L ABA处理对于提升酿酒品种赤霞珠果实品质的效果最好,400 mg/L ABA处理则更适用于鲜食品种巨玫瑰和户太8号。

关键词：脱落酸果实品质花色苷总酚赤霞珠巨玫瑰户太8号