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淹水胁迫下中国南瓜转录组及差异表达基因分析

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中国蔬菜 2024年第5期 105-114页

作者：刘珍宇王鹏伟郭林鑫陈碧华孙丽李新峥刘振威河南科技学院园艺园林学院河南新乡453003 河南省园艺植物资源利用与种质创新工程研究中心河南新乡453003

近年来,受全球气候变化的影响,洪涝灾害频繁发生,已严重影响我国南瓜生产。为研究南瓜耐涝机理,以耐涝性强和淹水敏感的2份中国南瓜为试材,采用双套盆法进行淹水胁迫,利用转录组测序及实时荧光定量PCR进行差异表达基因分析。结果表明:... 详细信息

近年来,受全球气候变化的影响,洪涝灾害频繁发生,已严重影响我国南瓜生产。为研究南瓜耐涝机理,以耐涝性强和淹水敏感的2份中国南瓜为试材,采用双套盆法进行淹水胁迫,利用转录组测序及实时荧光定量PCR进行差异表达基因分析。结果表明:淹水胁迫后,耐涝型南瓜材料013-2叶片氧化酶基因相对表达量整体上调,均高于淹水敏感型南瓜材料367-2;013-2和367-2叶片鉴定出3231个差异表达基因,其中上调表达基因1778个,下调表达基因1453个。GO富集发现差异表达基因显著富集在光合作用、乙烯反应、磷酸信号转导系统、细胞对乙烯刺激的反应、乙烯激活信号通路等生物过程中;KEGG注释发现有947个差异表达基因被注释到121条代谢通路中,包括光合作用-天线蛋白、植物激素信号转导、MAPK信号通路、植物-病原体相互作用、苯丙烷类生物合成等。KEGG GSEA发现植物激素信号转导、昼夜节律、MAPK信号通路、植物-病原互作等基因集得最高分。研究结果可为进一步探索与南瓜耐涝相关的基因奠定基础。

关键词：南瓜淹水胁迫实时荧光定量PCR RNA高通量测序技术差异表达基因

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香梨优斑螟在甘肃的发生规律与为害特性

中国植保导刊 2024年第4期44卷 32-36,100页

作者：何晓灵张大为付晓伟陆宴辉河南科技学院资源与环境学院河南新乡453003 中国农业科学院植物保护研究所北京100193 甘肃省农业科学院植物保护研究所甘肃兰州730070

香梨优斑螟(Euzophera pyriella Yang)是甘肃省新发生的重要林果蛀果蛀干害虫。通过田间调查,对甘肃省张掖市和兰州市不同果园香梨优斑螟的种群发生动态及生物学特性进行了系统研究。结果表明:香梨优斑螟在甘肃地区1年可发生3代,第2代... 详细信息

香梨优斑螟(Euzophera pyriella Yang)是甘肃省新发生的重要林果蛀果蛀干害虫。通过田间调查,对甘肃省张掖市和兰州市不同果园香梨优斑螟的种群发生动态及生物学特性进行了系统研究。结果表明:香梨优斑螟在甘肃地区1年可发生3代,第2代成虫密度最高;主要以3~5龄幼虫在树干和侧枝的翘皮裂缝处、腐烂病斑处和果实内滞育越冬;除已报道的苹果、梨、杏、枣等外,新发现一种适生寄主--贴梗海棠。本研究初步了解了香梨优斑螟在甘肃省的为害寄主、年发生动态及越冬习性,为该害虫的防控阻截提供了科学依据。

关键词：香梨优斑螟寄主植物发生规律为害和越冬特性

典型高原湖泊人类活动净氮磷输入时空变化及其影响因素——以云南星云湖为例

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湖泊科学 2024年第4期36卷 1110-1120,I0016,I0017页

作者：白姣杰孟岑李裕元吴大付王帅兵孙占东吴庆龙吴金水河南科技学院资源与环境学院新乡453000 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院大学北京100049 玉溪师范学院化学生物与环境学院玉溪653100 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008

星云湖作为人类农业生产活动影响下环境问题突出的代表性高原湖泊,其水体健康与生态平衡对于区域可持续发展至关重要。因此,量化解析星云湖流域人类活动净氮磷输入时空来源变化及影响因素对于流域管理和湖泊恢复具有重要意义。基于社会... 详细信息

星云湖作为人类农业生产活动影响下环境问题突出的代表性高原湖泊,其水体健康与生态平衡对于区域可持续发展至关重要。因此,量化解析星云湖流域人类活动净氮磷输入时空来源变化及影响因素对于流域管理和湖泊恢复具有重要意义。基于社会经济统计数据,采用人类活动净氮输入(NANI)、人类活动净磷输入(NAPI)模型量化星云湖流域NANI、NAPI强度。结果表明,19892020年研究区NANI、NAPI均值分别为(14614±2196)和(3135±452)kg/(km^(2)·a),时间上呈现先上升后下降的变化趋势,且峰值出现在2015年,分别达到18076和3889 kg/(km^(2)·a);空间分布上,除东部NANI、NAPI较低外,其余区域均较高;化肥和食物/饲料输入分别是NANI和NAPI的最大来源,占比分别为58.2%~63.8%和30.5%~59.5%。此外,基于模型选择和变量重要性分析发现,经济作物产量和畜禽密度是影响NANI、NAPI变化的最主要因素。因此,星云湖流域氮磷管控应从调整种植结构和模式等控源措施入手,加快经济模式转型。本研究结果可为星云湖流域建立有效的氮磷综合管理措施提供科学依据。

关键词：人类活动净氮输入人类活动净磷输入高原湖泊星云湖乡镇尺度农业活动影响

不同有机物料改善富磷菜田土壤微生物结构功能和蔬菜磷素吸收利用研究

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植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 114-127页

作者：李琳琳石宁王菲养分资源高效利用全国重点实验室/农业农村部黄淮海平原农业环境重点实验室/山东省农业科学院农业资源与环境研究所山东济南250100 河南科技学院资源与环境学院河南新乡453003

【目的】碳是微生物代谢活动的优质养分和能量来源,对根际微生物的群落结构和生态功能具有重大影响。解析碳驱动微生物周转对作物吸收利用磷的影响,探索富磷土壤中磷素高效利用的绿色途径。【方法】蔬菜田间试验分别在山东东营(潮土)和... 详细信息

【目的】碳是微生物代谢活动的优质养分和能量来源,对根际微生物的群落结构和生态功能具有重大影响。解析碳驱动微生物周转对作物吸收利用磷的影响,探索富磷土壤中磷素高效利用的绿色途径。【方法】蔬菜田间试验分别在山东东营(潮土)和淄博(褐土)进行,供试作物依次为番茄、西葫芦。设置不施肥对照(CK)、优化施肥(OPT)、优化施肥+腐植酸(OPT+HA)、优化施肥+蚯蚓粪(OPT+EC)、优化施肥+菌渣(OPT+MR) 5个处理。在拉秧期采集土样分析土壤碳、磷养分含量,碳、磷相关胞外酶活性以及土壤细菌群落特征。【结果】1)有机物料投入提高了番茄和西葫芦产量及磷吸收积累量。2)在OPT基础上,增施HA、EC和MR可显著提高土壤肥力和酶活性,以MR的提升效果最为显著。在东营,增施MR处理土壤微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量较OPT处理分别提高了17.46%和17.03%,土壤β-葡萄糖苷酶(β-GC)和酸性磷酸酶(ACP)活性分别显著提高了19.75%和13.12%,土壤有效磷含量显著降低了28.50%;在临淄,增施MR土壤各类碳组分含量较OPT处理均有显著提高,增幅在16.19%~54.30%,土壤β-GC活性显著提高了24.55%。3)增施EC和MR显著提高了土壤细菌群落Chao1指数和Shannon指数;增施MR显著提高了土壤中突柄杆菌(Prosthecobacter)、堆囊菌属(Sorangium)相对丰度,增施HA显著提升了土壤中Vermiphilaceae、MWH_CFBk5、Pedobacter相对丰度;增施EC的土壤中富集了Fodinicola和Phaselicystis,改变了土壤微生物群落结构。【结论】在优化施肥基础上,增施有机物料,尤其是菌渣,可有效提高土壤可溶性有机碳比例,增加土壤β-葡萄糖苷酶活性,显著改善土壤微生物群落结构,提高有益菌群丰度,增强土壤磷的活化,进而提高了蔬菜对磷的吸收和利用,降低了土壤中有效磷含量。因此,在富磷土壤上,优化施肥配合增施菌渣是提高土壤微生物活性及蔬菜磷素吸收积累的可行措施。

关键词：富磷土壤土壤碳组分土壤胞外酶活性土壤微生物生物量 α多样性

基于CiteSpace的亚麻籽研究热点及趋势的可视化分析

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中国油脂 2024年第8期49卷 111-119页

作者：吴发亮裴雅楠范志国王琴声孙晓冬李星科河南大学生命科学学院微生物工程研究所河南开封475004 河南省应用微生物工程研究中心河南开封475004 冠九兆(广东)生物科技有限公司广东佛山528306 河南唐玺亲水胶体技术有限公司郑州451150

为了促进亚麻籽的开发和利用,基于2013—2023年WebofScience核心合集数据源,采用CiteSpace软件的文献计量分析方法,对亚麻籽相关论文发表数量,主要发文国家、机构和作者,关键词共现,文献共被引进行了可视化分析,基于此归纳出亚麻籽的研... 详细信息

为了促进亚麻籽的开发和利用,基于2013—2023年WebofScience核心合集数据源,采用CiteSpace软件的文献计量分析方法,对亚麻籽相关论文发表数量,主要发文国家、机构和作者,关键词共现,文献共被引进行了可视化分析,基于此归纳出亚麻籽的研究热点,并提出研究趋势。结果表明:2013—2023年,亚麻籽领域的年发表论文数量和被引频次总体均呈现先上升后下降的趋势;中国、印度和加拿大等国家发表论文数量最多;埃及知识库、加拿大农业与农业食品部和中国农业科学院等是主要的研究机构;邓乾春是该领域发表论文数量最多的作者,其次是Boaventura和Reaney;大多数研究集中在亚麻籽油、脂肪酸、亚麻籽油的质量和性能等方面。近年来,亚麻籽活性成分的研究以及功能性食品、药物、生物材料等开发成为新的热点。未来几年可以从亚麻籽在医药与保健品、化工和化妆品等领域中的应用,亚麻籽的安全性研究,亚麻籽产品质量稳定方面的研究,亚麻籽种质资源和种植的研究等进行深入探索。

关键词：亚麻籽功能性食品文献计量分析 CiteSpace 可视化分析

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基于改进YOLOv8模型的鸟类检测识别方法

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中国战略新兴产业 2024年第27期 29-31页

作者：王艳艳崔金坡薛然河南科技学院

鸟类数目和种类作为人类与环境和谐发展的重要指标，为生态系统的健康评估管理提供了全面准确的信息。然而，由于环境复杂性和不同鸟类习性的差异，目前多通过人员定点调查或生物传感器统计等进行鸟类监测，工作强度大、主观随机性高，... 详细信息

鸟类数目和种类作为人类与环境和谐发展的重要指标，为生态系统的健康评估管理提供了全面准确的信息。然而，由于环境复杂性和不同鸟类习性的差异，目前多通过人员定点调查或生物传感器统计等进行鸟类监测，工作强度大、主观随机性高，可能还会对鸟类造成影响。因此，研究高效准确的鸟类识别分类方法，对鸟类种群动态和生态习性的监测和研究具有重要意义。基于此，本文选用Caltech-UCSD Bird数据集中部分数据进行分类标注，专注对其中50种鸟类进行特征训练分类，并通过图像增强扩充数据集。通过引入SE、CBAM注意力机制模块到YOLOv8模型的特征提取环节，对比评估模型的识别准确率和泛化能力。实验表明，改进后的YOLOv8网络结构模型在验证损失阶段表现出了更高的泛化能力，添加SE和CBAM注意力机制模块的改进模型在鸟类识别任务中的准确率分别达到84.5%、86.5%，较初始模型分别提升3.9%和5.9%。

关键词：深度学习目标检测鸟类识别 YOLOv8 注意力机制

高光谱成像结合PSO-SVM的银杏果种类鉴别

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 859-864页

作者：张伏张方圆崔夏华王新月曹炜桦张亚坤付三玲河南科技大学农业装备工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003 河南科技大学物理工程学院河南洛阳471023

银杏果富含维生素、银杏萜内酯和银杏黄酮等成分,具有抗氧化、抗肿瘤、预防心血管疾病等功能,可药食两用。由于银杏果品种不同,其主要成分含量和品质各异。另外,银杏果某些成分含量对其贮藏和加工工艺影响较大。为实现银杏果品种高效无... 详细信息

银杏果富含维生素、银杏萜内酯和银杏黄酮等成分,具有抗氧化、抗肿瘤、预防心血管疾病等功能,可药食两用。由于银杏果品种不同,其主要成分含量和品质各异。另外,银杏果某些成分含量对其贮藏和加工工艺影响较大。为实现银杏果品种高效无损鉴别,提出一种基于高光谱成像技术的支持向量机(SVM)分类模型,并利用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)优化模型参数提高种类鉴别正确率。以3个品种630个银杏果为研究对象,按2∶1划分为训练集和测试集,分别为420个和210个。利用高光谱图像采集系统获取900~1700 nm范围内的银杏果图像,黑白校正后选取质心位置25×25 pixel感兴趣区域(ROI),提取该区域内平均光谱作为原始光谱数据。因原始光谱两端噪声较大,信噪比低且有效信息较少,截取945.98~1698.75 nm范围内的光谱波段作为有效波段,并对去噪后光谱波段信息做标准正态变量变换(SNV)预处理,预处理后采用连续投影算法(SPA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)提取特征波长,将其波长反射率作为输入矩阵X,预设样本类别1、2、3作为输出矩阵Y,分别建立SNV-SPA/CARS-(GA/PSO)-SVM六种银杏果品种鉴别模型。试验结果表明:SNV-CARS-PSO-SVM模型鉴别效果最佳,分类准确率96.67%,说明CARS提取特征波长变量能代表所有波长信息,且PSO-SVM模型具有较好种类鉴别效果,可实现银杏果鉴别,为银杏果种类高效无损鉴别提供新思路。

关键词：高光谱成像技术银杏果种类鉴别粒子群算法支持向量机

热风-红外分段组合干燥对带壳鲜花生品质的影响

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食品与发酵工业 2024年第4期50卷 133-142页

作者：宁阳阳朱文学白喜婷罗磊司梦佳河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471023 农产品干燥技术与装备河南省工程技术研究中心河南洛阳471023

为探究更为高效的带壳鲜花生干燥方法,比较不同干燥方式(热风干燥、红外干燥、热风-红外分段组合干燥)对带壳鲜花生干燥特性的影响,研究不同条件下热风-红外分段组合干燥带壳鲜花生的干燥与品质,并以单一热风干燥及单一红外干燥为对比,... 详细信息

为探究更为高效的带壳鲜花生干燥方法,比较不同干燥方式(热风干燥、红外干燥、热风-红外分段组合干燥)对带壳鲜花生干燥特性的影响,研究不同条件下热风-红外分段组合干燥带壳鲜花生的干燥与品质,并以单一热风干燥及单一红外干燥为对比,对干燥后花生的微观结构、硬度、色泽、脂肪酸组成及花生的蛋白结构进行分析。结果表明,热风干燥所需时间最长,热风-红外分段组合干燥次之,红外干燥所需时间最短;相同条件下,转换含水率及干燥温度越高,热风-红外分段组合干燥时间越短;与单一热风干燥及单一红外干燥相比:热风-红外分段组合干燥时间较热风干燥缩短62.5%,干燥能耗节约70.27%,与红外干燥相似;花生仁色泽及硬度更接近新鲜花生;不饱和脂肪酸含量显著提高(P<0.05);干燥条件的不同导致花生蛋白二级结构相对含量有变化。热风-红外分段组合干燥带壳鲜花生方法可行,且花生品质优于单一热风干燥及单一红外干燥。

关键词：带壳鲜花生热风-红外分段干燥品质

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基于遥感的奶牛养殖场甲烷检测系统研发

华南农业大学学报 2024年第5期45卷 772-781页

作者：李弘振赵凯旋赫永康河南科技大学农业装备工程学院河南洛阳471000

【目的】为了解决奶牛养殖场甲烷检测过程中,定点式气体传感器检测点位有限、检测不全面等问题,本研究运用无人机遥感技术开发了一套甲烷遥感检测系统,旨在实现对奶牛养殖场甲烷分布快速、大范围的检测。【方法】首先,基于光谱吸收原理... 详细信息

【目的】为了解决奶牛养殖场甲烷检测过程中,定点式气体传感器检测点位有限、检测不全面等问题,本研究运用无人机遥感技术开发了一套甲烷遥感检测系统,旨在实现对奶牛养殖场甲烷分布快速、大范围的检测。【方法】首先,基于光谱吸收原理设计了甲烷遥感检测传感器,并通过试验验证了其检测精度。然后,在河南省洛阳市孟津县生生牧场进行了实地测试,绘制出了奶牛养殖场内的甲烷浓度分布图。并对奶牛活动区域的甲烷浓度值与该区域内奶牛数量之间的相关性进行了分析。【结果】根据试验结果分析,所设计的甲烷遥感检测模块的平均单位误差小于2.05 mg/m^(3)。某区域的甲烷质量浓度值与该区域内活动的奶牛数量之间存在显著的正相关性,两者的皮尔逊相关系数为0.934。【结论】所设计的甲烷遥感检测系统在实际应用中具有较高的准确性,可以满足奶牛养殖场对甲烷分布的检测需求。

关键词：甲烷检测无人机遥感奶牛养殖场甲烷排放气体传感器