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山东地方梨种质资源果实性状综合评价

果树学报 2024年第2期41卷 201-215页

作者：焦慧君董冉董肖昌冉昆王宏伟关秋竹魏树伟山东省果树研究所山东泰安271000

【目的】全面评价107份种质资源的果实特征,为培育优良新品种奠定基础。【方法】于果实成熟期对果实品质进行测定、分析;采用Q型和R型聚类分析法对107份梨种质及其果实性状进行分类。【结果】84.11%种质资源属于中、大果型,果形指数约为... 详细信息

【目的】全面评价107份种质资源的果实特征,为培育优良新品种奠定基础。【方法】于果实成熟期对果实品质进行测定、分析;采用Q型和R型聚类分析法对107份梨种质及其果实性状进行分类。【结果】84.11%种质资源属于中、大果型,果形指数约为1;48%的梨种质果实果皮呈现黄绿色、果肉白色、风味酸甜、汁液多和微香等特点;共检测出339种挥发性香气物质,不同种质香气种类及含量差别较大,其中酯类物质是香气主要成分;Q型和R型聚类分析显示,组内聚类种质具有一定的相似特征,且多具有相关性;主成分分析显示各性状贡献率较为分散,性状变异丰富。【结论】鉴定出文登实生种、栖霞大香水、鸭广梨等可溶性固形物含量高、香气浓郁的种质资源,可作为培育优良新品种的宝贵亲本材料。

关键词：梨山东省种质资源果实性状香气

基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 234-240页

作者：李赫王玉范凯毛艺霖丁仕波宋大鹏王梦琪丁兆堂山东省农业科学院茶叶研究所山东济南250108 青岛农业大学茶叶研究所山东青岛266109 日照市农业科学研究院茶叶研究所山东日照276827

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估... 详细信息

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估框架。首先,采集了1 000张茶树受冻后的树冠图像,并且按照4∶1分为训练集和测试集,并对训练集图像的冻害叶片进行标注。其次,采用Faster R-CNN网络对茶树的冻害叶片进行识别提取,并且分别选择了AlexNet、 VGG19和ResNet50三种特征提取器,选择鲁棒性最高的特征提取器作为主干网络。然后,将提取到的茶树冻害叶片图像进行小波变换增强处理,从而得到了一张低频率和三张高频率的图像。将小波变换处理后的图像和未经小波变换处理的图像分别输入到VGG16、 SVM、 AlexNet、 ResNet50等网络对冻害叶片进行分级,比较四种网络的分类性能。根据冻害叶片的数量、冻害叶片的程度,不同冻害程度叶片的权重系数,对茶树受冻程度打分,从而对茶树整体的冻害程度进行评估。结果表明:(1)基于ResNet50的Faster R-CNN模型提取茶树冻害叶片的性能最好,其查准率为93.33%,查全率为92.57%,高于VGG19和AlexNet作为主干网络的识别性能,可以确保大多数的冻害叶片都能被提取出来,并为叶片的冻害程度进一步分级提供基础。(2)VGG16模型分类不同冻害程度的叶片的整体准确率为89%,高于其他模型(SVM、 AlexNet、 ResNet50)的整体分类准确率,表明VGG16模型具有较高的鲁棒性。(3)小波变换处理后的冻害叶片图像与未经小波变换处理后的冻害叶片相比较,能提升模型的整体分类准确率2%~6%。说明小波变换增强技术可以提高网络的准确率。因此,本实验框架可以准确和高效地将茶树冻害叶片进行分级,对于茶园冻害程度的评估具有重要价值,为北方茶园的越冬防护提供技术支撑。

关键词：茶树冻害叶片 Faster R-CNN VGG16 小波变换

三种花色黄芩中F3′5′H基因的克隆及表达分析

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山东农业科学 2024年

作者：郭凤丹尹鑫张翠翠刘梦钰赵秋晨孙新茹王淑管仁伟林慧彬山东省中医药研究院中药资源研究所山东中医药大学药学院

类黄酮3'，5'-羟化酶（flavonoid 3'，5'-hydroxylase， F3'5'H）是花青素合成途径中催化形成蓝色飞燕草素的关键酶。本研究通过RT-PCR方法，从蓝紫花、玫红花、白花黄芩中克隆得到F3′5′H基因的全长序列，分别命名为SbF3′5′H-b、SbF... 详细信息

类黄酮3'，5'-羟化酶（flavonoid 3'，5'-hydroxylase， F3'5'H）是花青素合成途径中催化形成蓝色飞燕草素的关键酶。本研究通过RT-PCR方法，从蓝紫花、玫红花、白花黄芩中克隆得到F3′5′H基因的全长序列，分别命名为SbF3′5′H-b、SbF3′5′H-r、SbF3′5′H-w。经序列比对，SbF3′5′H-r基因较SbF3′5′H-b/w缺失7 bp，导致蛋白翻译提前终止。生物信息学分析显示，三个SbF3′5′H蛋白均属于细胞色素P450基因家族，定位在内质网。SbF3′5′H-B/W蛋白具有典型的CYP450保守序列，包括富含脯氨酸基序“LPPGP”、底物识别位点SRS1～6、折叠锁定基序 “E××R”、血红素结合基序“PFGAGRRICAG”及预测的羟化活性位点CR1和CR2。而SbF3′5′H-R蛋白由于序列缺失影响其蛋白二级、三级结构，并导致CYP450结构域不完整，C端缺少多个维持酶活性的保守基序。基于F3′5′H蛋白序列的系统进化显示，黄芩与同为唇形科的丹参、一串红等亲缘关系最近，聚在一个分支，与单子叶植物亲缘关系较远。基因表达分析显示，SbF3′5′H在白花中整体表达最高，其次是蓝紫花，玫红花中整体表达最低；不同花发育阶段比较，SbF3′5′H基因均呈现出先升高后降低的趋势，在中蕾期表达量最高，其次是幼蕾期，盛花期表达量最低，蓝紫和白花黄芩不同花发育阶段间差异显著或极显著。本研究结果可为进一步研究不同花色黄芩中SbF3′5′H基因的功能差异、揭示黄芩花色变异的分子机理提供重要指导。

关键词：黄芩花色类黄酮3',5'-羟化酶基因克隆生物信息学分析表达分析

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中药炮制加工过程中美拉德反应的研究进展

中国实验方剂学杂志 2024年

作者：王凯曲珍妮毕钰石典花戴衍朋山东中医药大学山东省中医药研究院

美拉德反应是由氨基酸、肽、蛋白质等氨基化合物与还原糖、酮、醛等羰基化合物在常温或加热条件下，发生缩合、聚合等一系列复杂反应，最终生成类黑精、芳香化合物等物质的过程。中药的炮制加工常包含加热及添加辅料等工序，为美拉德反... 详细信息

美拉德反应是由氨基酸、肽、蛋白质等氨基化合物与还原糖、酮、醛等羰基化合物在常温或加热条件下，发生缩合、聚合等一系列复杂反应，最终生成类黑精、芳香化合物等物质的过程。中药的炮制加工常包含加热及添加辅料等工序，为美拉德反应的发生提供了完备的条件。美拉德反应受温度、pH、水分、底物、反应时间、压力等多种因素影响，中药的不同炮制加工工艺及辅料的加入均会影响反应的进行。美拉德反应涉及多种物质，其中多数产物具有显著生理活性或毒性，影响中药功效和药理作用的发挥，也会产生多种风味物质和褐变产物改变中药的风味色泽。该文对中药炮制过程中的美拉德反应机制、影响因素、相关成分、美拉德反应对中药多方面的影响等多角度进行综述，为中药炮制机制以及质量控制的进一步完善提供参考。

关键词：美拉德反应炮制影响因素化学成分功效中医药研究进展

基于网络药理学和斑马鱼模型的心可舒片抗心肌缺血活性成分及作用机制研究

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中国药理学通报 2024年第5期40卷 964-974页

作者：侯林华张华铮高硕张云何秋霞刘可春孙晨李建恒夏青河北大学药学院河北保定071002 齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院生物研究所山东济南250103 山东省中医药研究院山东济南250014

目的基于网络药理学和斑马鱼模型研究心可舒片抗心肌缺血活性成分及作用机制。方法利用盐酸异丙肾上腺素(isoprenaline,ISO)诱导的斑马鱼心肌缺血模型和过氧化氢(H_(2)O_(2))诱导的大鼠心肌细胞(H9c2)损伤模型,评价心可舒片抗心肌缺血... 详细信息

目的基于网络药理学和斑马鱼模型研究心可舒片抗心肌缺血活性成分及作用机制。方法利用盐酸异丙肾上腺素(isoprenaline,ISO)诱导的斑马鱼心肌缺血模型和过氧化氢(H_(2)O_(2))诱导的大鼠心肌细胞(H9c2)损伤模型,评价心可舒片抗心肌缺血活性。利用TCMSP等数据库检索心可舒片的活性成分;利用PharmMapper数据库预测潜在作用靶点;利用OMIM数据库检索心肌缺血疾病靶点;分析心可舒片抗心肌缺血的潜在治疗靶点;对核心靶点进行GO和KEGG富集分析。利用斑马鱼和细胞模型对活性成分进行验证;利用qRT-PCR检测心可舒片对关键靶点表达的影响。结果心可舒片可以明显缓解ISO诱导的斑马鱼心包水肿、心动过缓、静脉窦-动脉球(SV-BA)距离增大,提高细胞存活率。心可舒片的30个潜在活性成分主要作用于ALB、AKT1、MAPK1等30个核心靶点;通过调节蛋白质磷酸化、负调控凋亡、正调控PI3K信号转导等627个GO条目,调控PI3K/Akt、FOXO、Ras等117条信号通路发挥抗心肌缺血作用。丹酚酸A、紫草酸、迷迭香酸、丹酚酸D、丹酚酸B、人参皂苷Rg2、金丝桃苷、3′-甲氧基葛根素、3′-羟基葛根素和人参皂苷Rg1能够缓解ISO引起的斑马鱼心肌缺血、提高缺氧细胞存活率。心可舒片能够上调ras、akt1等基因的表达,下调mapk1、mapk8等基因的表达。结论心可舒片中的丹酚酸A、紫草酸等活性成分通过靶向AKT1、MAPK1等靶点,调控PI3K/Akt、MAPK、Ras等信号通路发挥抗心肌缺血作用。

关键词：心可舒片网络药理学斑马鱼 H9c2 心肌缺血盐酸异丙肾上腺素

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饲料桑在畜禽饲养中应用研究进展与产业发展建议

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山东农业科学 2024年

作者：任玉洁孙景诗赵东晓董亚茹王照红高金波王磊耿兵山东省蚕业研究所

随着畜牧业的迅速发展，我国常规饲料来源已无法满足畜牧生产的需求。因此，亟需开发利用新型饲料原料以拓宽饲料来源，缓解人畜争粮矛盾。而饲料桑具有营养成分全面、含量丰富、抗逆性好、产量高等优点，具有极大的开发潜力，且其在提... 详细信息

随着畜牧业的迅速发展，我国常规饲料来源已无法满足畜牧生产的需求。因此，亟需开发利用新型饲料原料以拓宽饲料来源，缓解人畜争粮矛盾。而饲料桑具有营养成分全面、含量丰富、抗逆性好、产量高等优点，具有极大的开发潜力，且其在提高畜禽抗逆性、改善畜禽产品品质方面效果显著。为此，本文从饲料桑的生物学特性、营养价值、功能活性物质及其在畜禽生产中的应用等方面阐述其研究进展，并就山东发展饲料桑产业提出政策性和技术性建议，以期为山东省饲料桑的进一步开发利用提供参考。

关键词：饲料桑畜禽生产蛋白质青贮饲料

花生Ah HSP90-B8基因克隆、表达分析及互作蛋白筛选

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花生学报 2024年

作者：苑翠玲曹凤岩李春娟牟艺菲王奇王倩倩单世华孙全喜山东省花生研究所

HSP90基因在植物生长发育和抗病反应中发挥重要作用。本研究克隆到一个热激蛋白90基因(Ah HSP90-B8),其CDS全长为2100bp,共编码699个氨基酸,蛋白质分子量为80.2kDa,等电点p I为4.42,不存在跨膜结构,亚细胞定位预测该蛋白定位于内质网上... 详细信息

HSP90基因在植物生长发育和抗病反应中发挥重要作用。本研究克隆到一个热激蛋白90基因(Ah HSP90-B8),其CDS全长为2100bp,共编码699个氨基酸,蛋白质分子量为80.2kDa,等电点p I为4.42,不存在跨膜结构,亚细胞定位预测该蛋白定位于内质网上,是亲水蛋白。启动子区域存在19个已知的与植物生长发育及抗逆等相关的顺式作用元件。q RT-RCR分析发现,Ah HSP90-B8基因在花生不同组织中均有表达,其中在根及果针中的表达量相对较高。接种晚斑病病原菌后不同时期,其表达量存在显著差异。接菌后3d基因表达量相对变化较小,其他时期(5、10、15、20d)基因表达量均呈现较大幅度的上调,在处理15d后表达量达到峰值。进一步筛选到SGT1等相互作用蛋白,并通过酵母双杂交验证其真实互作。这暗示Ah HSP90-B8可能通过与SGT1形成蛋白复合体来调控对晚斑病的抗性。本研究为进一步解析Ah HSP90-B8基因功能奠定了理论基础,同时为培育优异花生新品种提供了潜在的抗性基因资源。

关键词：花生 Ah HSP90-B8 晚斑病分子特征表达分析互作蛋白

苹果砧木离体茎尖小滴玻璃化超低温保存体系的优化

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植物生理学报 2024年第5期60卷 895-903页

作者：关秋竹孙清荣孙洪雁王海波李林光山东省果树研究所山东泰安271000

本文以苹果砧木‘54-118’组培苗为材料,采用正交试验对离体茎尖小滴玻璃化超低温保存体系进行优化。结果表明,低温锻炼和植物玻璃化保护溶液2(PVS2)处理时间是影响小滴玻璃化超低温保存后苹果砧木茎尖成活率和再生率的关键因素。优化... 详细信息

本文以苹果砧木‘54-118’组培苗为材料,采用正交试验对离体茎尖小滴玻璃化超低温保存体系进行优化。结果表明,低温锻炼和植物玻璃化保护溶液2(PVS2)处理时间是影响小滴玻璃化超低温保存后苹果砧木茎尖成活率和再生率的关键因素。优化后的苹果砧木离体茎尖小滴玻璃化超低温保存体系为:继代生长30 d的组培苗在4°C黑暗条件下低温锻炼10 d,取0.5~1.0 mm的茎尖,预培养2 d,加载液(LS)处理20min,PVS2脱水处理60 min,处理后的茎尖包裹在小液滴中,液氮冷冻保存;冷冻茎尖在卸载液(ULS)中常温处理20 min,转入茎尖再生培养基进行恢复培养,暗培养7 d后,转入正常光照条件下培养,获得再生苗。简单重复系列区间(ISSR)检测表明小滴玻璃化超低温保存未改变材料的遗传稳性。优化后的小滴玻璃化超低温保存体系成功用于其他3个苹果砧木品种的超低温保存,4个苹果砧木品种超低温保存后的平均茎尖成活率和再生率分别为74.58%和64.81%。

关键词：苹果砧木离体茎尖超低温保存小滴玻璃化

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枣F5H基因家族的鉴定与生物信息学分析

分子植物育种 2024年

作者：亓雪龙王中堂王守乐张倩李颖芳张琼山东省果树研究所

F5H基因广泛存在于高等植物中，但枣F5H基因家族研究未见报道。本研究基于枣全基因组数据鉴定到枣F5H基因家族6个基因，并对其进行生物信息学分析。发现6个基因理化性质存在一定差异，以酸性氨基酸为主，大部分为不稳定蛋白和亲水性蛋... 详细信息

F5H基因广泛存在于高等植物中，但枣F5H基因家族研究未见报道。本研究基于枣全基因组数据鉴定到枣F5H基因家族6个基因，并对其进行生物信息学分析。发现6个基因理化性质存在一定差异，以酸性氨基酸为主，大部分为不稳定蛋白和亲水性蛋白。各基因具有相似保守基序，进化关系较近。分为3个亚族，以第1亚族数量最高。二级结构主要是α-螺旋和无规则卷曲，同一亚族的三级结构相似。枣F5H蛋白具有丝氨酸，苏氨酸和酪氨酸三个磷酸化位点。本研究为枣F5H基因家族功能的深入研究提供了科学依据，对揭示枣木质素代谢机理具有一定参考价值。

关键词：枣 F5H基因家族基因鉴定生物信息学分析