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糙小米不同加工阶段多酚组分和抗氧化活性变化研究

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中国粮油学报 2024年第8期39卷 89-96页

作者：苏情陈利容孙琳琳杨延兵郭玉秋王兴亚刘开昌龚魁杰山东省农业科学院作物研究所济南250100 山东省农业科学院济南250100

为了研究糙小米(BM)经过发芽(GM)、挤压膨化(EM)和超微粉碎(UM)连续加工过程中游离多酚组分和抗氧化活性的变化,采用高效液相色谱质谱联用法(HPLC-MS)分析了糙小米多酚组分,并进行了体外抗氧化实验和秀丽隐杆线虫体内实验分析糙小米游... 详细信息

为了研究糙小米(BM)经过发芽(GM)、挤压膨化(EM)和超微粉碎(UM)连续加工过程中游离多酚组分和抗氧化活性的变化,采用高效液相色谱质谱联用法(HPLC-MS)分析了糙小米多酚组分,并进行了体外抗氧化实验和秀丽隐杆线虫体内实验分析糙小米游离多酚抗氧化活性的变化。结果表明:各加工阶段产品的游离多酚含量均显著高于BM(P<0.05),GM比BM增加了84.16%,EM和UM的游离多酚含量持续增加,UM含量最高为(26.37±0.40)mg/g DW。糙小米中共检测到18种游离态多酚,其中BM仅检测到8种,GM中检测到11种多酚组分,对比BM变化了7种。EM和UM对比GM处理变化较小,可溶性结合酚类组分增加,但是肉桂酸和阿魏酸衍生物减少。GM的羟基自由基(·OH)清除率和铁离子还原能力(FRAP)以及秀丽隐杆线虫超氧化物歧化酶(SOD)活力[(2.74±0.23)U/mL]、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力[(30.30±0.96)nmol/min/mL]、丙二醛(MDA)降低水平和12 d存活率都显著(P<0.05)高于其他组。EM和UM之间抗氧化活性差异不大,但均显著(P<0.05)高于BM。发芽处理可以显著增加游离多酚的含量和组成,挤压和超微加工进一步促进游离多酚的释放,各个加工阶段产品中游离多酚的抗氧化活性均高于对照,多酚组分对抗氧化活性的影响大于含量。

关键词：糙小米游离态多酚组分分析抗氧化活性

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基于多元相似度融合的中文命名实体消歧方法

数据分析与知识发现 2024年第2期8卷 56-64页

作者：石水倩金晶沈耕宇王宝佳任妮江苏省农业科学院农业信息研究所南京210014

【目的】解决文本中多个不同含义的同名实体在映射到知识库时产生的歧义问题,提高实体消歧的准确率。【方法】提出一种多元相似度融合方法,考虑实体上下文的语义相似度、实体属性的背景相似度和主题词的主题相似度,对实体进行刻画。【... 详细信息

【目的】解决文本中多个不同含义的同名实体在映射到知识库时产生的歧义问题,提高实体消歧的准确率。【方法】提出一种多元相似度融合方法,考虑实体上下文的语义相似度、实体属性的背景相似度和主题词的主题相似度,对实体进行刻画。【结果】在维基百科农业方向数据集上的实验结果表明,本文所提方法准确率为89.7%,优于传统方法。【局限】方法仅在特定领域适用。【结论】本文所提多元相似度融合方法较传统方法和主流消歧方法具有更高的实体消歧准确率,能够解决特定领域的实体消歧问题,未来可将其应用于更广泛的实体消歧场景中。

关键词：实体消歧相似度上下文词向量实体属性主题词向量

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大豆抗烟粉虱性状全基因组关联分析

中国油料作物学报 2024年

作者：张彦威刘薇王玉斌李伟王彩洁张礼凤徐冉山东省农业科学院作物研究所

近年来，烟粉虱在我国大豆主产区大面积发生，严重影响大豆产量。为筛选大豆抗烟粉虱候选基因，利用Illumina Soy6K SNP芯片对192份大豆自然群体进行基因分型，基于混合线性模型对大豆抗烟粉虱性状进行全基因组关联分析。共检测到3个与... 详细信息

近年来，烟粉虱在我国大豆主产区大面积发生，严重影响大豆产量。为筛选大豆抗烟粉虱候选基因，利用Illumina Soy6K SNP芯片对192份大豆自然群体进行基因分型，基于混合线性模型对大豆抗烟粉虱性状进行全基因组关联分析。共检测到3个与大豆烟粉虱抗性显著关联的SNP位点：Gm07＿36488859、Gm11＿37409028和Gm18＿2054425。根据等位基因效应分析、基因注释和表达情况，最终获得大豆抗烟粉虱候选基因Glyma07g31470和Glyma11g35670。

关键词：大豆自然群体全基因组关联分析烟粉虱抗性候选基因

基于miRNA测序数据解析苏博美利奴羊毛囊发育分子机制

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中国农业科学 2024年第19期 3917-3935页

作者：何军敏毛静艺魏晨任一帆张果平田可川刘桂芬山东省农业科学院畜牧兽医研究所

【背景】羊毛由毛囊（hair follicle,HF）产生并控制，HF结构功能和形态发生是一个复杂的生物过程。细毛羊胚胎期HF发育过程决定了羊毛的产量和品质。苏博美利奴羊是我国自主培育的羊毛细度达17—19μm的精纺用超细毛羊新品种。超细毛... 详细信息

【背景】羊毛由毛囊（hair follicle,HF）产生并控制，HF结构功能和形态发生是一个复杂的生物过程。细毛羊胚胎期HF发育过程决定了羊毛的产量和品质。苏博美利奴羊是我国自主培育的羊毛细度达17—19μm的精纺用超细毛羊新品种。超细毛羊HF形态发生过程中miRNA及其调控机制有待更为深入的研究。【目的】解析超细毛羊早期HF发育中miRNA的分子调控机制对于更好地理解HF形态发生过程以及对细毛羊的育种工作具有重要的指导意义，为解析超细毛羊HF发育分子调控机制和选育优质超细毛羊提供可参考的分子标记。【方法】对相同饲养条件下的苏博美利奴羊进行同期发情和人工授精，授精日被指定为胚胎第0天（E0）。在胚胎期第65天（E65）、85天（E85）、105天（E105）和135天（E135）将妊娠母羊安乐死后进行剖宫产收集胚胎的皮肤组织；在羔羊出生后第7天（D7）和30天（D30）采集左侧肩胛部皮肤组织，每个时期采3个样本。运用miRNA-Seq鉴定毛囊发育不同时期的保守miRNA和Novel miRNA，并构建苏博美利奴羊HF发育不同时期的皮肤组织miRNA文库。对差异表达miRNA(DE-miRNA)进行靶基因预测及生物信息学分析，筛选参与超细毛羊HF发育的关键miRNA和候选基因，并构建miRNA-靶基因调控网络。运用RT-qPCR和双荧光素酶报告基因检测方法验证miR-433-3p与NOTCH1的靶向关系。【结果】构建了苏博美利奴羊HF发育不同时期18个皮肤组织miRNA文库，并筛选出87个DE-miRNA和446个Novel DE-miRNA。对DE-miRNA聚类分析可知毛囊诱导分化阶段（E65、E85、E105）有21个DE-miRNA，其中有5个（oar-miR-23b、oar-miR-133等）是关键候选miRNA；毛囊成熟阶段（E135、D7、D30）有28个DE-miRNA。SOM分析结果表明DE-miRNA可聚为10个Cluster，每个Cluster中miRNA有相似功能。对DE-miRNA和Novel DE-miRNA进行混合预测靶基因并进行功能富集发现靶基因主要富集通路有AMPK、Notch、hedgehog。将DE-mRNA与靶基因结合生物信息学分析构建了与HF发育相关的miRNA-靶基因调控网络。在293T细胞中将NOTCH1野生型和突变型载体与miR-433-3p mimics和mimics-NC共转染，结果表明NOTCH1为miR-433-3p的靶基因。【结论】构建了苏博美利奴羊毛囊发育不同时期miRNA表达谱，分析了miRNA及其靶基因的表达调控关系，并构建了miRNA-靶基因调控网络，进一步了解了miRNA在毛囊发育不同时期的作用及分子机制；为解析超细毛羊毛囊发育分子调控机制和选育优质超细毛羊提供可参考的分子标记。

关键词：毛囊发育苏博美利奴羊 miRNA 靶基因调控网络

基于代谢组学和网络药理学的橄榄类黄酮组分评价

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食品科学 2024年第12期45卷 42-51页

作者：赖瑞联沈朝贵龙宇林炎娟韦晓霞吴如健福建省农业科学院果树研究所福建福州350013

目的:探究橄榄类黄酮组分的潜在功效及其在不同种质资源中的差异。方法:通过网络药理学和分子对接技术挖掘橄榄功效类黄酮组分,并结合代谢组学评价橄榄种质资源中类黄酮组分的积累水平。结果:从橄榄中鉴定获得44种类黄酮组分,基于TCMSP... 详细信息

目的:探究橄榄类黄酮组分的潜在功效及其在不同种质资源中的差异。方法:通过网络药理学和分子对接技术挖掘橄榄功效类黄酮组分,并结合代谢组学评价橄榄种质资源中类黄酮组分的积累水平。结果:从橄榄中鉴定获得44种类黄酮组分,基于TCMSP数据库、类药性和口服生物利用度筛选获得18种潜在的功效类黄酮组分及对应的180个作用靶点,其中木犀草素、槲皮素、儿茶素和表儿茶素是潜在影响橄榄药理活性的重要化学物质。基于类黄酮组分与靶点连通度筛选的35个关键作用靶点共富集到348条基因本体通路和136条京都基因与基因组百科全书信号通路,涉及抗癌、抗病毒、抗菌消炎、调节血糖和保护肝脏等药理活性。通过分子对接及可视化分析表明,所筛选的橄榄功效类黄酮组分能与关键作用靶点稳定结合。结论:代谢组学和网络药理学可为橄榄药用价值开发提供依据,橄榄类黄酮组分通过多成分-多靶点-多通路协同作用发挥多样化的药理作用。

关键词：橄榄种质资源代谢组学网络药理学类黄酮

鳜鱼宰后冷藏24 h内肌肉代谢物及相关风味的变化

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食品科学 2024年第16期45卷 244-254页

作者：周蓓蓓吴明林蒋阳阳孙永旭李海洋崔凯安徽省农业科学院水产研究所安徽合肥230031

为探究鲜活鳜鱼宰后4℃冷藏24 h过程中肌肉代谢物变化情况,借助超高效液相色谱-高分辨质谱技术,结合非靶向代谢组学方法对宰后鳜鱼在不同冷藏条件(4℃,0、2、4、6、9、12、24 h)的差异代谢物进行多元统计分析、代谢通路分析及相关风味... 详细信息

为探究鲜活鳜鱼宰后4℃冷藏24 h过程中肌肉代谢物变化情况,借助超高效液相色谱-高分辨质谱技术,结合非靶向代谢组学方法对宰后鳜鱼在不同冷藏条件(4℃,0、2、4、6、9、12、24 h)的差异代谢物进行多元统计分析、代谢通路分析及相关风味计算。结果表明:鳜鱼宰后冷藏24 h过程中共有33种代谢物被鉴定为差异代谢物,包括3种有机酸及衍生物(氨基酸、有机酸)、8种有机杂环化合物(嘌呤和嘌呤衍生物、内酯等)、7种核苷、核苷酸及其类似物(嘌呤核苷及核苷酸、嘧啶核苷酸)、9种有机氧化合物(碳水化合物及其结合物、少量醇类)、4种脂质和类脂分子(脂肪醇、脂肪酸酯等)、1种黄酮苷、1种生物碱及其衍生物;根据差异代谢物和代谢通路拓扑分析和京都基因与基因组百科全书分析,得到9种关键差异代谢物,分别为琥珀酸、天冬氨酸、5’-腺苷酸(5’-adenosine monophosphate,AMP)、次黄嘌呤核苷、一磷酸腺苷琥珀酸、黄嘌呤、5’-鸟苷酸(5’-guanosine monophosphate,GMP)、核糖-5-磷酸和次黄嘌呤;关键差异代谢产物参与的代谢通路主要为嘌呤代谢,其次是天冬氨酸、谷氨酸代谢和三羧酸循环;提出相对滋味活度值和相对味精当量计算方法,根据计算结果发现,鲜鳜鱼的滋味主要由天冬氨酸等鲜味氨基酸与AMP和GMP协同产生,冷藏2~6 h,滋味的主要贡献物质是AMP和GMP,而冷藏9~24 h则主要是GMP的呈味作用;单从冷藏24 h的角度来看,宰后鲜鳜鱼的滋味最好,冷藏后由于天冬氨酸含量下降导致鲜味损失,冷藏9~24 h GMP的积累使鳜鱼鲜味再次增加。

关键词：鳜鱼冷藏非靶向代谢组学差异代谢物代谢通路风味

通过CRISPR/Cas9建立豌豆基因组大片段敲除体系

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作物学报 2024年第7期50卷 1658-1668页

作者：黄淑贤刘荣李冠疏琴徐斐宗绪晓杨涛中国农业科学院作物科学研究所北京100081 山东省农业科学院农作物种质资源研究所山东济南250100

豌豆是世界上主要食用豆类作物之一,因其丰富的营养价值和良好的生态价值而受到越来越多的重视。CRISPR/Cas9作为一种生物育种的新型技术手段,已广泛应用于各种作物的品种改良中,但在豌豆中的应用报道非常少见。本研究以“中豌6号”品... 详细信息

豌豆是世界上主要食用豆类作物之一,因其丰富的营养价值和良好的生态价值而受到越来越多的重视。CRISPR/Cas9作为一种生物育种的新型技术手段,已广泛应用于各种作物的品种改良中,但在豌豆中的应用报道非常少见。本研究以“中豌6号”品种为试验材料,采用CRISPR/Cas9技术手段成功地实现了豌豆基因组中Psat01G0240600-T1、Psat03G0303300-T1和Psat03G0304700-T1基因的大片段缺失,其大片段敲除效率分别是24.1%、13.0%和3.6%。进一步对结果分析发现,不同靶点的编辑效率相差较大,并且大片段缺失的效率取决于2个靶点中较低编辑效率的靶点。本研究利用发状根体系探索了CRISPR/Cas9在豌豆中的应用,首次在豌豆中实现了大片段敲除,对于豌豆的研究具有重要意义。

关键词：豌豆 CRISPR/Cas9 发状根大片段敲除

过量表达大豆异丙基苹果酸脱氢酶基因GmIPMDH促进植株开花和生长

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作物学报 2024年第3期50卷 613-622页

作者：刘薇王玉斌李伟张礼凤徐冉王彩洁张彦威山东省农业科学院作物研究所/山东省特色作物工程实验室山东济南250100

异丙基苹果酸合成酶(isopropylmalate synthase,IPMS)和异丙基苹果酸脱氢酶(isopropylmalate dehydrogenase,IPMDH)是亮氨酸生物合成中的重要限速酶,但二者在植物生长发育中的功能鲜有报道。本研究对拟南芥AtIPMDH2基因在大豆中的同源基... 详细信息

异丙基苹果酸合成酶(isopropylmalate synthase,IPMS)和异丙基苹果酸脱氢酶(isopropylmalate dehydrogenase,IPMDH)是亮氨酸生物合成中的重要限速酶,但二者在植物生长发育中的功能鲜有报道。本研究对拟南芥AtIPMDH2基因在大豆中的同源基因GmIPMDH进行了克隆和分析。该基因编码的氨基酸序列中含有Iso_dh亚家族保守结构域,且启动子中含有大量的光反应元件及激素应答元件。实时荧光定量PCR显示大豆叶片中GmIPMDH的表达量随着植株的生长发育逐渐升高。对GmIPMDH进行了烟草的异位表达和大豆的过量表达,表型分析发现GmIPMDH的过量表达显著提前了烟草和大豆的开花时间,且株高和节数均显著增加。转录组分析显示,GmIPMDH过量表达大豆叶片中的若干开花相关基因及赤霉素合成相关基因的表达量发生变化,推测GmIPMDH可能通过赤霉素合成通路参与赤霉素介导的植物开花诱导和株型调控。本研究首次阐明了GmIPMDH在开花期调控中的作用,为今后进一步研究GmIPMDH调控大豆开花和生长发育的分子机制提供了一定的基础。

关键词：大豆异丙基苹果酸脱氢酶 GmIPMDH 开花期株高

基于注意力机制的轻量化VGG玉米籽粒图像识别模型

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中国粮油学报 2024年第1期39卷 189-195页

作者：孙孟研王佳马睿代东南刘起穆春华马德新青岛农业大学青岛266109 山东省农业科学院玉米研究所济南250100

玉米是重要的生产资料,为实现对玉米种子的识别与保护,实验采集了5个玉米品种,经处理后共获得1778张玉米籽粒图像,建立胚面与胚乳面混合的数据集。按7∶2∶1的比例划分训练集、验证集和测试集。首先基于迁移学习选取DenseNet121、Mobile... 详细信息

玉米是重要的生产资料,为实现对玉米种子的识别与保护,实验采集了5个玉米品种,经处理后共获得1778张玉米籽粒图像,建立胚面与胚乳面混合的数据集。按7∶2∶1的比例划分训练集、验证集和测试集。首先基于迁移学习选取DenseNet121、MobileNetV2、VGG16和GoogLeNet对玉米籽粒图像进行识别,在测试集上的准确率分别是94.32%、93.18%、95.45%和92.61%,由于在VGG16上的准确率最高,所以选择对VGG16进行改进,在对模型进行轻量化处理的同时引入通道注意力SE模块,构建一个新的网络模型L-SE-VGG,并与未预训练的VGG16、迁移学习的VGG16和不加SE模块的L-VGG进行对比,最终在L-SE-VGG上的识别准确率高达98.86%。研究为深度学习技术在玉米籽粒品种识别中的应用提供了新的有效策略和实验方法,为玉米籽粒品种的识别和检测提供了参考。

关键词： VGG16 SE模块图像识别深度学习玉米籽粒