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干旱胁迫下冬小麦不同品种萌发特性差异的研究

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作物学报 2024年第6期50卷 1568-1583页

作者：乔志新张杰道王雨郭启芳刘燕静陈蕊胡文浩孙爱清山东农业大学农学院/小麦育种全国重点实验室山东泰安271018 山东农业大学生命科学学院山东泰安271018

干旱是影响小麦生产的重要逆境,可以造成萌发成苗质量下降。为了解当前小麦品种在干旱胁迫下的种子萌发特性,采用沙培控水法研究了生产上应用广泛的128个小麦品种的干旱萌发特性;筛选出干旱萌发特性差异显著的6个小麦品种(山农28号(SN28... 详细信息

干旱是影响小麦生产的重要逆境,可以造成萌发成苗质量下降。为了解当前小麦品种在干旱胁迫下的种子萌发特性,采用沙培控水法研究了生产上应用广泛的128个小麦品种的干旱萌发特性;筛选出干旱萌发特性差异显著的6个小麦品种(山农28号(SN28)、长6878(C6878)、烟农19(YN19)、山农23号(SN23)、鑫麦296(XM296)和新麦38(XM38))进行干旱胁迫下种子萌发过程中的生理生化分析。结果表明,根据活力指数的耐旱系数进行聚类分析,将128个小麦品种的干旱萌发特性分为好、较好、中等、较差、差5类。山农28号和长6878等18个干旱萌发特性好的小麦品种种子萌发快,幼苗整齐健壮;新麦38、乐麦185等26个干旱萌发特性差的小麦品种种子萌发慢、萌发时间分散、发芽率低且幼苗整齐度差。进一步对不同干旱萌发特性的小麦品种进行生理生化指标测定表明,干旱萌发特性好的山农28号和长6878干旱萌发前期大分子修复基因TDP1表达水平显著高于对照;干旱萌发前期POD活性也显著高于对照;α-淀粉酶和半胱氨酸蛋白酶活性受干旱影响较小,萌发后期的可溶性蛋白含量显著高于对照。而干旱萌发特性差的鑫麦296和新麦38在干旱胁迫下种胚DNA和蛋白质修复基因表达水平上升相对滞后;在干旱胁迫下的半胱氨酸蛋白酶活性显著降低。上述结果表明,干旱萌发特性好的小麦品种在干旱胁迫下萌发成苗过程中种胚大分子修复能力和种子抗氧化能力强,贮藏物质动员早,最终种子萌发速度快,出苗质量高。

关键词：小麦干旱胁迫种子萌发特性贮藏物质分解转化大分子修复能力抗氧化能力

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基于大跨度拱棚湍流结构演化的棚型优化

农业工程学报 2024年第16期40卷 220-228,F0003页

作者：王少杰宋皓然林博刘贵元魏珉齐子皓管仁辉山东农业大学水利土木工程学院泰安271018 山东农业大学园艺科学与工程学院泰安271018

大跨度拱棚在园艺设施中应用日益广泛,跨度、高度增加会加大棚内空间,但风温性能与时空演化更为复杂。为探明大跨度拱棚湍流结构演化规律并进行棚型优化,该研究以生产中常用的20 m跨度宜机化拱棚为主要对象,建立融合设施结构与番茄植株... 详细信息

大跨度拱棚在园艺设施中应用日益广泛,跨度、高度增加会加大棚内空间,但风温性能与时空演化更为复杂。为探明大跨度拱棚湍流结构演化规律并进行棚型优化,该研究以生产中常用的20 m跨度宜机化拱棚为主要对象,建立融合设施结构与番茄植株气动特征的多场耦合仿真分析模型,并开展示范工程应用。结果表明:大跨度拱棚存在湍流现象,断面涡流多呈双旋涡特征;棚的脊高越低,温度、气流分布均匀性越差,通风效率虽较高但换气率较低;风温分布均匀性会伴随拱棚高度增加变优,但太高时因热压通风演化为主通风方式,风压通风效能会明显下降;针对20 m大跨度拱棚,脊高6.0~6.5 m时构型较优,兼顾经济性、安全性等因素脊高取6.0 m更优。通过示范工程验证了模型的可靠性,为同类园艺设施结构构型优化提供了高效可靠手段。

关键词：设施结构通风大跨度拱棚湍流棚型优化多场耦合

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被子植物花粉管导向胚珠生长的分子机理研究进展

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分子植物育种 2024年第2期22卷 578-586页

作者：毕泽楷王逸伦李非山东农业大学生命科学学院泰安271018

双受精是被子植物特有的生殖方式,主要为花粉管穿过花柱进入子房并在胚囊中释放精细胞,一个精细胞与卵细胞结合,另一个精细胞与中央细胞结合完成双受精的过程。而花粉管的导向生长则是被子植物双受精过程完成的前提,它能够保证精细胞被... 详细信息

双受精是被子植物特有的生殖方式,主要为花粉管穿过花柱进入子房并在胚囊中释放精细胞,一个精细胞与卵细胞结合,另一个精细胞与中央细胞结合完成双受精的过程。而花粉管的导向生长则是被子植物双受精过程完成的前提,它能够保证精细胞被准确地运送到植物的雌配子体中。花粉管导向分为孢子体导向与配子体导向两个阶段,在配子体导向中,雌雄配子体的互作可精确定向控制花粉管导向胚珠生长,但是雌雄配子体的具体互作机制仍有待研究。因此本研究主要以拟南芥、玉米等模式植物作为主要研究对象,介绍雌雄配子体在调控花粉管导向胚珠生长过程中的分子机理并做简要总结。

关键词：花粉管导向配子体胚珠

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油橄榄PLATZ基因家族的鉴定及表达模式

分子植物育种 2024年第11期22卷 3574-3584页

作者：杨艺杰聂永心山东农业大学生命科学学院泰安271018

PLATZ是植物中发现的一类锌指类转录因子,对于调控植物的基因表达具有重要作用。为明确油橄榄中PLATZ基因家族成员的特征,本研究对油橄榄PLATZ基因家族进行了鉴定与分析。结果表明:在油橄榄中共鉴定到29个PLATZ基因家族成员(OePLATZs);... 详细信息

PLATZ是植物中发现的一类锌指类转录因子,对于调控植物的基因表达具有重要作用。为明确油橄榄中PLATZ基因家族成员的特征,本研究对油橄榄PLATZ基因家族进行了鉴定与分析。结果表明:在油橄榄中共鉴定到29个PLATZ基因家族成员(OePLATZs);不同OePLATZs基因之间结构较为保守;染色体定位表明基因在染色体中分布比较分散,亚细胞定位结果显示其中28个OePLATZs蛋白质定位在细胞核中,而OePLATZ3蛋白质定位在线粒体中;结构预测发现二级结构中具有较大比例的无规则卷曲,三级结构中29个OePLATZs蛋白质在基序Ⅰ处多有α-螺旋的存在,在基序Ⅱ处多为是无规则卷曲;根据基因差异表达结果可将OePLATZs基因在不同组织中的表达模式分为8类,并根据干旱胁迫条件下树枝组织的转录组数据,鉴定了发生上调和下调的OePLATZs基因;系统发育分析发现油橄榄和拟南芥的PLATZ基因家族成员之间有较近的亲缘关系。本研究初步鉴定并分析了油橄榄的PLATZ基因家族成员的特征与功能,为进一步对油橄榄PLATZ家族转录因子的生物学研究提供了一定基础。

关键词：油橄榄(Olea europaea) PLATZ转录因子基因家族生物信息学基因差异性表达

PFOS及其三种替代品对蚯蚓的毒性效应及比较

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1630-1637页

作者：李登昙卢成波王晓乐杜仲坤李冰王金花王军张静文朱鲁生山东农业大学资源与环境学院山东泰安271018

本研究从氧化应激、生殖毒性和发育毒性3个方面研究了PFOS、6:2FTSA、PFHxS和PFBS以相同浓度(0.2mg/kg)暴露28d后对赤子爱胜蚓的毒性效应.结果表明,PFOS、6:2FTSA、PFHx S和PFBS均诱导ROS含量上升,并导致脂质过氧化和DNA损伤.此外,PFOS... 详细信息

本研究从氧化应激、生殖毒性和发育毒性3个方面研究了PFOS、6:2FTSA、PFHxS和PFBS以相同浓度(0.2mg/kg)暴露28d后对赤子爱胜蚓的毒性效应.结果表明,PFOS、6:2FTSA、PFHx S和PFBS均诱导ROS含量上升,并导致脂质过氧化和DNA损伤.此外,PFOS及其3种替代品还诱导与氧化应激、生殖和生长发育相关的基因异常表达,从而在基因水平上诱导氧化应激并引发生殖毒性和发育毒性.综合生物标志物响应(IBR)指数结果表明,PFOS、6:2FTSA、PFHxS和PFBS的IBR数值分别为36.4, 22.2, 34.1, 24.3.4种物质对蚯蚓的综合毒性大小依次为:PFOS>PFHxS>PFBS>6:2FTSA,表明3种替代品的综合毒性低于PFOS.本研究结果为6:2FTSA、PFHxS和PFBS作为PFOS替代品的安全性评价提供了依据.

关键词： PFOS替代品赤子爱胜蚓氧化应激发育毒性毒性比较

基于YOLO v5+DeepSORT算法的羊群游走同步群体决策行为研究

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农业机械学报 2024年第6期55卷 229-236页

作者：刘成岳训山东农业大学信息科学与工程学院泰安271018

随着畜牧养殖智能化监控技术的产业化应用,进一步提升畜禽养殖的分类施策精细化管理,成为现代畜牧业精细高效养殖管理的新需求。采用固定机位、多角度视频采集技术,实时记录羊群牧食过程中的游走行为;针对羊群游走视频中易出现遮挡的复... 详细信息

随着畜牧养殖智能化监控技术的产业化应用,进一步提升畜禽养殖的分类施策精细化管理,成为现代畜牧业精细高效养殖管理的新需求。采用固定机位、多角度视频采集技术,实时记录羊群牧食过程中的游走行为;针对羊群游走视频中易出现遮挡的复杂情况,设计了基于YOLO v5模型的羊群多目标检测模型,羊群游走过程中的多目标实时跟踪识别率可达90.63%;采用羊群游走多目标轨迹跟踪DeepSORT算法,通过提取羊目标的深度表观特征,计算出羊群游走轨迹和变化节拍规律。结果表明,羊的游走过程通常为慢走、快走和疾走3种方式,单只羊的游走过程通常是不固定的随机组合。在中大规模羊群中,由于亲缘关系结构的复杂性,羊群往往分化为多个小群体,这使得从整体上观察和分析羊群行为变得异常困难。为此,聚焦于小规模羊群进行研究,通过羊群散列、聚集和同步3个游走过程分析,初步验证了羊群游走节拍周期上的同步现象。

关键词：羊群群体决策同步智慧畜牧目标跟踪 YOLO v5 DeepSORT

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基于视频和BCE-YOLO模型的奶牛采食行为检测

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华南农业大学学报 2024年第5期45卷 782-792页

作者：张立印张姬杨庆璐李玉道于镇伟田富洋于素芳山东农业大学机械与电子工程学院山东泰安271000 山东农业大学生命科学学院山东泰安271000

【目的】动物采食行为是一个重要的动物福利评价指标,本研究旨在解决复杂饲养环境下奶牛采食行为识别精度差、特征提取不充分的问题,实现对奶牛采食行为的自动监控。【方法】本文提出了一种基于改进BCEYOLO模型的识别方法,该方法通过添... 详细信息

【目的】动物采食行为是一个重要的动物福利评价指标,本研究旨在解决复杂饲养环境下奶牛采食行为识别精度差、特征提取不充分的问题,实现对奶牛采食行为的自动监控。【方法】本文提出了一种基于改进BCEYOLO模型的识别方法,该方法通过添加BiFormer、CoT、EMA 3个增强模块,提高YOLOv8模型特征提取的能力,进一步与优于Staple、SiameseRPN算法的Deep SORT算法结合,实现对奶牛采食时头部轨迹的跟踪。在奶牛采食过程的俯视和正视视频中提取11288张图像,按照6∶1比例分为训练集和测试集,构建采食数据集。【结果】改进的BCE-YOLO模型在前方和上方拍摄的数据集上精确度分别为77.73%、76.32%,召回率分别为82.57%、86.33%,平均精确度均值分别为83.70%、76.81%;相较于YOLOv8模型,整体性能提升6~8个百分点。Deep SORT算法相比于Staple、SiameseRPN算法,综合性能提高1~4个百分点;并且改进的BCE-YOLO模型与Deep SORT目标跟踪算法结合良好,能对奶牛采食行为进行准确跟踪且有效地抑制了奶牛ID(Identity document)的变更。【结论】本文提出的方法能有效解决复杂饲养环境下奶牛采食行为识别精度差、特征提取不充分的问题,为智能畜牧与精确养殖提供重要参考。

关键词：奶牛采食行为识别优化YOLOv8模型 Deep SORT

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拟南芥花粉水合至萌发的超微结构观察

山东农业大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 526-530页

作者：孙田田王彤李善伟山东农业大学生命科学学院山东泰安271018

被子植物花粉与柱头组织的相互作用决定花粉的水合和萌发,水合至萌发这一过程中花粉粒内的细胞器是如何变化的却知之甚少。为了探究花粉水合至萌发过程中不同细胞器的变化,利用透射电子显微镜对拟南芥花粉在水合至萌发的不同时间段进行... 详细信息

被子植物花粉与柱头组织的相互作用决定花粉的水合和萌发,水合至萌发这一过程中花粉粒内的细胞器是如何变化的却知之甚少。为了探究花粉水合至萌发过程中不同细胞器的变化,利用透射电子显微镜对拟南芥花粉在水合至萌发的不同时间段进行了超微结构观察。结果表明,拟南芥花粉粒中富含大量的脂滴,且脂滴周围环绕一圈内质网。从花粉水合至花粉萌发期间,内质网和线粒体的构型发生显著变化。水合初期内质网高度扩张呈潴泡状,随后形态逐渐发育成熟,表现为细长的管状结构;线粒体则由最初嵴不发达的球状变成嵴为片状且基质减少的多形态线粒体。随着花粉萌发过程的进行,液泡数量增多、体积增大且呈极性分布。脂滴与液泡的分布呈正相关,随着萌发过程的进行,脂滴周围的内质网减少,大的脂滴不断进入液泡中。以上结果表明,在花粉水合至萌发阶段,内质网负责生成脂滴,脂滴进入液泡中进行降解。同时,内质网和线粒体的形态逐渐发育正常,这些都为花粉管的萌发提供物质和能量基础;此外,液泡与脂滴的极性分布可能与花粉粒在最佳的位点产生花粉管有关。

关键词：拟南芥花粉细胞器透射电镜超微结构

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姜风味微胶囊制备与性质研究

食品与发酵工业 2024年第15期50卷 112-118页

作者：金旭冉张剑王文亮宋莎莎王延圣李永生杨正友崔文甲山东省农业科学院山东济南250100 山东农业大学生命科学学院山东泰安271018

为提高姜风味成分的稳定性,以麦芽糊精、阿拉伯胶、β-环糊精为壁材采用喷雾干燥法制备姜风味微胶囊。以包埋率为评价指标优化制备工艺,并对微胶囊颗粒理化性质、微观形态及稳定性进行分析。结果表明,微胶囊的最佳制备工艺:进口温度160... 详细信息

为提高姜风味成分的稳定性,以麦芽糊精、阿拉伯胶、β-环糊精为壁材采用喷雾干燥法制备姜风味微胶囊。以包埋率为评价指标优化制备工艺,并对微胶囊颗粒理化性质、微观形态及稳定性进行分析。结果表明,微胶囊的最佳制备工艺:进口温度160℃、喷雾空气柱45 mm及芯壁质量比1:5。此条件下微胶囊包埋率可达81.32%,呈现完整球形结构,粒径约为15~20μm,其含水量为2.54%,溶解度为95.5%,休止角为42.18°。GC-MS分析表明,贮藏期间姜风味微胶囊比普通姜粉的风味成分更稳定。因此,最佳条件下制备的微胶囊具有良好的流动性、溶解性且风味稳定性较高,可满足一般食品加工条件,为生姜调味产品的研发与改进提供参考。

关键词：生姜微胶囊喷雾干燥理化性质稳定性