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茶树炭疽病菌拮抗链霉菌的筛选及其抑菌特性研究

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茶叶科学 2024年第2期44卷 283-298页

作者：张玉丹谭琳刘仲华肖敦根邓玉莲李桂花黄虹杨学宇胡秋龙湖南农业大学茶学教育部重点实验室湖南长沙410128 湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128 湖南农业大学植物保护学院湖南长沙410128 湖南中茶茶业有限公司湖南长沙410218

茶炭疽病菌刺盘孢菌(Colletotrichum camelliae)是引起茶树炭疽病的重要致病菌,为获得对***具有拮抗作用的链霉菌,采用稀释涂布法和平板对峙法从茶园生境中分离筛选出对其具有明显拮抗作用的链霉菌菌株,并结合形态学观察、生理生化特征... 详细信息

茶炭疽病菌刺盘孢菌(Colletotrichum camelliae)是引起茶树炭疽病的重要致病菌,为获得对***具有拮抗作用的链霉菌,采用稀释涂布法和平板对峙法从茶园生境中分离筛选出对其具有明显拮抗作用的链霉菌菌株,并结合形态学观察、生理生化特征和16 SrRNA基因序列分析对其进行种属鉴定;开展基于链霉菌菌株的抗菌谱测定、茶炭疽病菌菌丝生长抑制试验和孢子萌发抑制试验;通过菌丝生长速率法测定其无菌发酵滤液对茶炭疽病菌的抑菌活性及其抑菌活性稳定性,并测定其产胞外降解酶能力、抗菌物质合成基因、挥发性与非挥发性代谢物抑菌活性。结果表明,筛选获得一株对茶炭疽病菌***具有良好抑菌效果的菌株XS-4,对茶炭疽病菌的平板抑制效果为76.42%;结合形态学观察、生理生化特征,以及16 SrRNA基因序列分析,将菌株XS-4鉴定为多产色链霉菌(Streptomyces polychromogenes);菌株XS-4对其他8种植物病原菌均具有较好的抑菌效果,抗菌性能具有广谱性。扫描电镜结果表明,菌株XS-4能抑制茶炭疽病菌菌丝生长。孢子萌发抑制试验发现,拮抗菌XS-4发酵液能抑制茶炭疽病菌的孢子萌发,抑制率为62.48%;菌株XS-4的最佳发酵培养基为KMB培养基,在KMB培养基中培养7 d所产生的抑菌活性物质对茶炭疽病菌的抑菌效果最好;其无菌发酵滤液对温度、酸碱度、紫外照射、蛋白酶均具有较好的稳定性;菌株XS-4的非挥发性代谢物对茶炭疽病菌的抑菌活性较好,抑菌率达81.92%;菌株XS-4具有产生淀粉水解酶、蛋白酶、β-1,3-葡聚糖酶、纤维素酶的能力;菌株XS-4具有产生抗菌物质的pks-Ⅰ及pks-Ⅱ基因。综上所述,菌株XS-4在茶树炭疽病生物防治方面具有巨大的应用潜力。

关键词：茶炭疽病菌链霉菌抑菌效果稳定性抗菌基因

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脂质转运蛋白AtLTP10参与开花调控

植物生理学报 2024年第3期60卷 483-494页

作者：申鹏辉许金科刘清萧浪涛湖南农业大学生物科学技术学院长沙410128 湖南农业大学植物激素与生长发育湖南省重点实验室长沙410128

成花转变是显花植物从营养生长到生殖生长的重要发育转变,需要精确地调控使植物最大程度地生产出更多的后代。植物非特异性脂质转移蛋白(non-specific lipid transfer proteins,nsLTPs)参与植物逆境胁迫以及植物生长发育的调控。为研究A... 详细信息

成花转变是显花植物从营养生长到生殖生长的重要发育转变,需要精确地调控使植物最大程度地生产出更多的后代。植物非特异性脂质转移蛋白(non-specific lipid transfer proteins,nsLTPs)参与植物逆境胁迫以及植物生长发育的调控。为研究AtLTP10(lipid transfer protein 10)在拟南芥(Arabidopsis thaliana)开花调控中的作用,对其蛋白质序列结构、表达模式、亚细胞定位及其功能进行了分析。结果表明,AtLTP10编码一个116 aa的蛋白质,包含一个22 aa的信号肽,亚细胞定位在保卫细胞中。AtLTP10在所有检测的组织中均有表达,在角果中表达量最高,花和根中表达量次之,茎生叶、莲座叶和成熟的种子中的表达水平较低,茎中表达量最低。过表达AtLTP10导致拟南芥延迟开花,而atltp10表现为早花。这些试验结果表明AtLTP10在拟南芥开花调控中起负调控作用。

关键词：拟南芥 AtLTP10 基因功能开花调控保卫细胞

热裂解温度和原料类型对生物炭品质影响的评价——基于修复重金属污染的应用潜力

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中国农业大学学报 2024年第9期29卷 147-157页

作者：伏肖徐强黄晓玮李芷薇谭天骕易自力薛帅湖南农业大学生物科学技术学院湖南农业大学芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室湖南农业大学国家能源非粮生物质原料研发中心湖南分中心

为综合评价热裂解温度和原料类型对生物炭品质的影响，选取了3类不同来源的17种生物质原料，分别在600、800、1 000℃下热裂解为51种生物炭。基于生物炭在重金属污染治理的应用，采用主成分分析法分析热裂解温度和原料类型对生物炭的理... 详细信息

为综合评价热裂解温度和原料类型对生物炭品质的影响，选取了3类不同来源的17种生物质原料，分别在600、800、1 000℃下热裂解为51种生物炭。基于生物炭在重金属污染治理的应用，采用主成分分析法分析热裂解温度和原料类型对生物炭的理化性质的影响，并通过相关性分析筛选出了生物炭的核心指标；基于获得的核心指标，再采用灰色关联度（RI）综合评价这51种生物炭在修复重金属污染方面的综合品质潜力。结果表明与热裂解温度相比，原料类型对生物炭的理化性质影响更大。筛选所选取的9个评价指标，确定出炭率、比表面积、氢碳摩尔数比、酸性官能团含量和灰分含量为生物炭品质评价的核心指标。此外，随着热裂解温度的升高，生物炭的灰色关联度升高，1 000℃下的高大禾草类生物炭，如竹（RI=0.697）、南荻（RI=0.676）和柳枝稷（RI=0.671）等生物炭的综合评价指数高，说明这3种生物炭具有更大的应用潜力。

关键词：生物质农业废弃物高大禾草灰色关联度重金属污染修复

基于改进YOLOv5s的CNN-Swin Transformer森林野生动物图像目标检测算法

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林业科学 2024年第3期60卷 121-130页

作者：杨文翰刘天宇周俊池胡文武蒋蘋湖南农业大学机电工程学院长沙410128

【目的】为提高野生动物在复杂森林环境中的检测精度,促进森林野生动物保护技术发展,提出一种基于YOLOv5s网络模型、针对陷阱相机所摄取森林野生动物图像的改进检测算法。【方法】以包含湖南壶瓶山国家级自然保护区几种典型森林野生动... 详细信息

【目的】为提高野生动物在复杂森林环境中的检测精度,促进森林野生动物保护技术发展,提出一种基于YOLOv5s网络模型、针对陷阱相机所摄取森林野生动物图像的改进检测算法。【方法】以包含湖南壶瓶山国家级自然保护区几种典型森林野生动物在内的数据集为研究对象,首先,对真实标注框图像进行裁剪、归一化和缩放处理,随机将2~4张裁剪图像拼贴组成新的数据集元素,以丰富和增强数据集图像信息;其次,使用一种基于通道注意力思想的加权通道拼接方法,在通道拼接时引入权重改变通道数量,通过反向传播训练方法不断更新权重以增加重要特征信息的通道层数;接着,引入Swin Transformer模块与CNN网络相结合,为卷积神经网络特征提取加入自注意力机制,融合2种网络特征提取层的优势,提高特征提取的感受野;最后,选择更优的α-DIoU损失函数替代GIoU损失函数,针对边界框重叠面积和中心点距离造成的损失,引入新的几何因素惩罚项。【结果】在相同试验条件和数据集下,相比原YOLOv5s网络模型,改进算法极大提高检测的平均准确率和平均回归率,均值平均精度由74.1%提升至88.4%,获得14.3%的精度提升,同时也超过YOLOv3、YOLOXs、RetinaNet、Faster R-CNN等其他流行目标检测算法。【结论】针对陷阱相机所摄取森林野生动物图像背景与目标对比度低、遮挡重叠严重,致使检测误检率、漏检率高等问题,在检测算法中提出一系列改进措施,为我国森林野生动物的保护和数据获取提供一种新的可行性方案和思路。

关键词：森林野生动物检测算法 YOLOv5s Swin Transformer 网络融合

茯砖茶感官特征分析及其产地判别模型构建研究

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天然产物研究与开发 2024年第4期36卷 622-631,643页

作者：邓岳朝邹卓扬李月陈益能周跃斌沈程文陈历清方逵湖南农业大学机电工程学院湖南农业大学信息与智能科学技术学院湖南农业大学茶学教育部重点实验室长沙410128 安化县茶旅产业发展服务中心安化413500

为客观准确地评价不同产地茯砖茶感官特征品质,结合感官审评、化学组分检测、化学计量学等研究茯砖茶感官品质特征及不同产地茯砖茶判别模型构建。结果表明:湖南、浙江、陕西等19个茯砖茶因原料物质基础的不同其感官品质有非常明显的差... 详细信息

为客观准确地评价不同产地茯砖茶感官特征品质,结合感官审评、化学组分检测、化学计量学等研究茯砖茶感官品质特征及不同产地茯砖茶判别模型构建。结果表明:湖南、浙江、陕西等19个茯砖茶因原料物质基础的不同其感官品质有非常明显的差异。其中,茯砖茶滋味得分(taste score, TS)与咖啡碱(caffeine, CAF)、水浸出物(water leachate, WL)、儿茶素(catechin, CAT)和表儿茶素(epicatechin, EC)呈现出显著相关性,其相关系数(P<0.05)分别为0.81、0.62、0.55、0.50。同时,基于化学组分的主成分(PCA)表明,前4个主成分的累计方差贡献率为79.48%,并以前4个主成分的线性回归方程和贡献率构建了茯砖茶感官品质综合评价模型与产地判别模型。正交偏最小二乘法判别分析(OPLA-DA)显示,19个不同产地的茯砖茶样品被明显地划分为3组,评价模型对不同产地茯砖茶识别度较高。采用交叉验证法对模型进行验证,模型对自变量的拟合指数(R~2X)为0.879,对因变量的拟合指数(R~2Y)为0.992,预测指数(Q^(2))为0.53。经OPLS-DA共识别出6种预测变量重要性投影(VIP)值大于1的差异指标,其中茶多酚(tea polyphenols, TPP)、可溶性糖(soluble sugar, SS)、CAF、WL为茯砖茶感官特征标志性差异品质成分。结果表明,应用感官审评、化学组分检测、化学计量学等方法可以实现茯砖茶感官特征及其不同产地茯砖茶的快速、准确判别,同时也为茯砖茶感官特征及其不同产地判别提供一种新的参考方法。

关键词：茯砖茶感官特征正交偏最小二乘法判别分析模型构建

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银扇草再生体系的建立

植物学报 2024年第3期59卷 433-440页

作者：曾浩李佩芳郭至辉刘春林阮颖湖南农业大学作物表观遗传调控与发育重点实验室长沙410128 湖南农业大学生物科学技术学院长沙410128 湖南农业大学农学院长沙410128

为建立银扇草(Lunaria annua)体外再生体系,以其真叶为外植体,探讨消毒条件、植物生长调节剂组合及浓度对愈伤组织诱导、不定芽和不定根分化的影响;进一步分析了生根方式对成苗和幼苗生长的影响。结果表明,用75%乙醇消毒45秒配合0.1%升... 详细信息

为建立银扇草(Lunaria annua)体外再生体系,以其真叶为外植体,探讨消毒条件、植物生长调节剂组合及浓度对愈伤组织诱导、不定芽和不定根分化的影响;进一步分析了生根方式对成苗和幼苗生长的影响。结果表明,用75%乙醇消毒45秒配合0.1%升汞溶液消毒6分钟为银扇草叶片外植体最佳消毒处理;真叶愈伤组织诱导及不定芽分化的最适培养基为MS+0.5 mg·L^(-1)6-BA+2.0 mg·L^(-1)2,4-D,愈伤组织诱导率达93.37%,不定芽分化率达84.08%;最佳生根培养基为MS+0.1 mg·L^(-1)NAA,从接种叶片外植体到获得再生植株约90天。该研究建立了银扇草稳定的再生体系,为开发利用银扇草资源及挖掘功能基因奠定了基础。

关键词：银扇草愈伤组织组织培养再生体系

不同温度热风萎凋对红茶萎凋叶及成茶品质的影响

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茶叶科学 2024年第3期44卷 483-492页

作者：张湘琳凌智辉胡维霞向春辉崔俪丹许伟肖文军湖南农业大学茶学教育部重点实验室湖南长沙410128 古丈县古阳河茶业有限责任公司湖南古丈416300 湖南农业大学国家植物功能成分利用工程技术研究中心湖南长沙410128

以湘西古丈县茶树群体品种夏季一芽二叶茶鲜叶为原料,在传统红茶加工工艺的基础上,用热风萎凋工艺替代传统室内自然萎凋工艺,从感官品质、滋味品质成分和香气品质成分3个方面,研究分析了35℃、45℃、55℃、65℃4种热风萎凋工艺对夏秋红... 详细信息

以湘西古丈县茶树群体品种夏季一芽二叶茶鲜叶为原料,在传统红茶加工工艺的基础上,用热风萎凋工艺替代传统室内自然萎凋工艺,从感官品质、滋味品质成分和香气品质成分3个方面,研究分析了35℃、45℃、55℃、65℃4种热风萎凋工艺对夏秋红茶品质的影响。结果表明,与25℃传统室内自然萎凋的红茶相比,采用45℃热风萎凋工艺制作的成茶综合感官品质较好,干茶色泽乌褐较润,汤色红艳明亮,滋味醇厚较爽,有甜香;其茶多酚、没食子酸、EGCG、茶黄素、茶红素含量,以及茶黄素和茶红素总量与茶褐素含量的比值(TFRB)均显著升高(P<0.05),而可溶性糖含量显著降低(P<0.05);香气品质成分种类增加,其中醇类香气品质成分占比最高,为70.47%,且醇类、酮类和酯类香气品质成分相对含量显著增加(P<0.05),而吡咯类、醛类香气物质显著降低(P<0.05),检测出反-3-己烯醇、2,3-二氢-2,2,6-三甲基苯甲醛、α-紫罗兰酮等具有花果香气品质的香气成分。研究表明,采用适当温度的热风萎凋有利于提高红茶品质,可应用于提高夏秋季红茶品质的生产实践。

关键词：红茶加工热风萎凋感官品质生化成分香气成分

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抗虫辣椒叶片对斜纹夜蛾幼虫相关生理生化指标的影响

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环境昆虫学报 2024年第3期46卷 650-658页

作者：贺韶韶余宙石瑞琪庄浩楠陈功于欢湖南农业大学湖南省植物病虫害生物学与控制重点实验室长沙410128 湖南农业大学植物保护学院长沙410128

为明确朝天椒(品种:BLTY2)叶片饲喂的斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫生长发育受到抑制的关键原因,本研究以人工饲料及牛角椒(品种:FXBX)叶片饲喂的斜纹夜蛾幼虫为对照,通过比较3种食料饲喂后斜纹夜蛾幼虫相关生理生化指标的变化,分析BLT... 详细信息

为明确朝天椒(品种:BLTY2)叶片饲喂的斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫生长发育受到抑制的关键原因,本研究以人工饲料及牛角椒(品种:FXBX)叶片饲喂的斜纹夜蛾幼虫为对照,通过比较3种食料饲喂后斜纹夜蛾幼虫相关生理生化指标的变化,分析BLTY 2辣椒叶片饲喂所致的斜纹夜蛾幼虫生长发育异常的原因。结果表明,朝天椒辣椒叶片饲喂的斜纹夜蛾幼虫生长发育速率滞后于牛角椒辣椒叶片及人工饲料饲喂的斜纹夜蛾幼虫,且每头幼虫的发育时长均显著延长(P植物次生代谢物质奠定基础。

关键词：斜纹夜蛾辣椒生长发育昆虫激素酶活

湖南省油菜秸秆资源作为生物质产业原料的潜力量化评估

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农业工程学报 2024年第17期40卷 234-243页

作者：何聪彧陈清健伏肖杨茜云易自力薛帅芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室湖南农业大学生物科学技术学院长沙410128 国家能源非粮生物质原料研发中心湖南分中心湖南农业大学长沙410128 岳麓山实验室长沙410128 湖南农业大学人文与外语学院长沙410128

油菜(Brassica napus L.)秸秆作为重要的生物质资源,在环境保护和经济效益方面有着显著优势,具有高纤维素含量、利用成本低等优点,合理的利用可为相关产业原料的供应提供重要保障。湖南省作为中国油菜主产区,理论上具备产业化开发的潜... 详细信息

油菜(Brassica napus L.)秸秆作为重要的生物质资源,在环境保护和经济效益方面有着显著优势,具有高纤维素含量、利用成本低等优点,合理的利用可为相关产业原料的供应提供重要保障。湖南省作为中国油菜主产区,理论上具备产业化开发的潜力。全面了解生物质产量潜力和原料品质的区域差异是合理利用秸秆资源的前提与基础。因此,该研究对湖南省油菜秸秆资源产量潜力和原料品质空间异质性进行研究,基于此对油菜秸秆作为未来生物质产业原料的潜力进行评估。结果表明:湖南省油菜秸秆年产量为660.47万t,其中以湘北(35.71%)和湘中地区(32.43%)贡献最大,产量潜力分别达到了235.84万t和214.21万t。湖南省油菜秸秆生物质原料品质存在较高的异质性,所有表征指标的变异系数(coefficient of variation,CV)值均很高(>0.50)。生物质原料品质差异主要表现在重金属含量方面(CV>5.00)。此外,油菜秸秆生物质在灰分含量(CV=3.02)、木质素含量(CV=1.17)和纤维素聚合度(CV=1.15)方面也具有较为明显的差异。基于测定的多项品质指标,该研究通过构建基于隶属函数的生物质生产潜力指数进行原料品质指标的归一化处理。从生物质生产潜力指数上看,湖南省油菜秸秆最适合生产半纤维素基产品,尤其是湘北地区的油菜秸秆(潜力指数为0.60)。总体上看,具备较高产量潜力和较优原料品质的湘北地区可作为全省油菜秸秆产业的先行原料供应区。

关键词：生物质产业品质油菜秸秆生物基产品生产潜力指数空间异质性