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基于KASP标记的雪茄烟品种遗传多样性分析

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分子植物育种 2024年

作者：吕洪坤向小华夏长剑梁滢玥焦芳婵刘国祥中国农业科学院烟草研究所云南省烟草农业科学研究院中国烟草总公司海南省公司海口雪茄研究所

为了明确国内外雪茄烟品种的遗传背景及遗传多样性，本研究收集了古巴、多米尼加、美国、印度尼西亚等国家的经典雪茄烟品种，利用分布于雪茄烟24条染色体的35个KASP标记对136个雪茄烟品种进行全基因组基因型检测，通过群体结构和聚类... 详细信息

为了明确国内外雪茄烟品种的遗传背景及遗传多样性，本研究收集了古巴、多米尼加、美国、印度尼西亚等国家的经典雪茄烟品种，利用分布于雪茄烟24条染色体的35个KASP标记对136个雪茄烟品种进行全基因组基因型检测，通过群体结构和聚类分析，评价雪茄烟品种的遗传背景和多样性。群体结构分析结果表明，供试品种可分为4大类，类群之间基因交流不频繁，类群内遗传背景单一，少部分品种具有混合的遗传背景。本研究揭示了国内外雪茄烟品种的遗传多样性水平较低、品种遗传背景单一等特点，通过精准鉴定去除重复品种，为雪茄烟品种的有效利用提供理论依据。

关键词：雪茄烟品种遗传多样性群体结构亲缘关系

单果包装对‘雷公一号’柚果实贮藏品质的影响

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保鲜与加工 2024年第8期24卷 15-19,25页

作者：谭李梅蒋南简路军史吟欣骆夏辉徐严郴州市农业科学研究所湖南郴州423000

为筛选‘雷公一号’柚果实最佳贮藏方法及贮藏时间,采用不套袋常温通风和单果套袋常温通风两种方式进行贮藏(0~15℃自然通风),分析‘雷公一号’柚果实贮藏期间果实品质变化。结果表明:在0~15℃自然通风条件下贮藏60 d期间,与不套袋常温... 详细信息

为筛选‘雷公一号’柚果实最佳贮藏方法及贮藏时间,采用不套袋常温通风和单果套袋常温通风两种方式进行贮藏(0~15℃自然通风),分析‘雷公一号’柚果实贮藏期间果实品质变化。结果表明:在0~15℃自然通风条件下贮藏60 d期间,与不套袋常温通风贮藏相比,单果套袋能延迟‘雷公一号’柚果皮完全褪绿30 d,失重率上升速率减缓,且果实无腐烂、果皮无皱缩现象。两个处理在贮藏期间可食率呈升高趋势,出汁率呈先上升后下降趋势,且单果套袋显著高于不套袋处理。单果套袋常温通风贮藏的果实可溶性固形物含量在贮藏30 d时最高,为13.2%;不套袋常温通风在贮藏60 d时最高,为15.1%;两个处理的可滴定酸含量均在贮藏15 d时最低,分别为0.21%和0.13%;固酸比均在贮藏15 d时达到最高,分别为64.06和93.37,随后呈逐渐下降趋势。综合来看,使用单果套袋常温通风贮藏方式更适合‘雷公一号’,贮藏期可达60 d。

关键词：贮藏 ‘雷公一号’柚单果包装贮藏品质

基于改进YOLOv8和无人机遥感影像的大田烟株数量检测

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电子测量技术 2024年第9期47卷 163-171页

作者：肖恒树李军营梁虹马二登张宏云南大学信息学院昆明650504 云南省烟草农业科学研究院昆明650021

植株精确计数在精准化农业中至关重要,是监测作物生长和预测产量的重要基础。针对成熟期烟草植株存在的密植、重叠和高空小目标等难题,研究提出了一种轻量级GEW-YOLOv8烟株检测算法。该算法采用GhostC2f模块减少了模型的参数和计算量,... 详细信息

植株精确计数在精准化农业中至关重要,是监测作物生长和预测产量的重要基础。针对成熟期烟草植株存在的密植、重叠和高空小目标等难题,研究提出了一种轻量级GEW-YOLOv8烟株检测算法。该算法采用GhostC2f模块减少了模型的参数和计算量,并应用高效的多尺度注意力机制来区分被遮挡的烟草植株。此外,还引入了WIoU损失函数,以加速模型收敛并提高准确性。实验结果表明,与原始模型相比,模型的效率和准确性有了显著提高,浮点运算次数减少了24.7%,模型大小减少了26.7%。改进后的模型烟草植株检测平均精度AP 0.5和AP 0.5~0.95分别为99.1%和86.2%,相较于原YOLOv8n模型分别提高了0.8%和3.6%。改进后的模型能够更快、更精确地识别田间烟草植物,为智慧烟草农业提供技术支持。

关键词： YOLO 无人机遥感影像目标检测烟草植株计数轻量化

控释掺混肥对麦玉轮作体系农田温室气体排放和硝态氮残留的影响

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农业工程学报 2024年第7期40卷 240-250页

作者：曹兵高玮李洪杰王学霞王玉霞周晓琳陈延华倪小会赵萌董淑祺邹国元李子双北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097 德州市农业科学研究院德州253015 北京市缓控释肥料工程技术研究中心北京100097

为阐明控释肥对冬小麦-夏玉米轮作体系作物产量、温室气体排放和硝态氮残留的影响,该研究以郑单958(夏玉米)和济麦22(冬小麦)为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(夏玉米)和含50%控... 详细信息

为阐明控释肥对冬小麦-夏玉米轮作体系作物产量、温室气体排放和硝态氮残留的影响,该研究以郑单958(夏玉米)和济麦22(冬小麦)为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(夏玉米)和含50%控释尿素的控释掺混肥(冬小麦)(CRBF1)、含50%控释尿素的控释掺混肥(夏玉米)和含70%控释尿素的控释掺混肥(冬小麦)(CRBF2)共5个处理,对比分析了不同处理的冬小麦、夏玉米及周年产量、温室气体排放和土壤硝态氮残留的差异。结果表明,施氮可显著提高麦玉轮作系统单季和周年作物产量(P0.05)。施氮显著增加了麦玉轮作体系的土壤N_(2)O和CO_(2)的周年排放(P0.05)。与FFP相比,CRBF1和CRBF2处理的100~200 cm土层硝态氮残留降低30.6%~34.3%(P所述,控释掺混肥在稳定作物产量、减少温室气体排放和土壤硝态氮残留方面具有积极作用,研究结果可为麦玉轮作体系的轻简高效氮肥管理提供数据支持和理论支撑。

关键词：产量温室气体排放冬小麦-夏玉米轮作控释掺混肥硝态氮残留

聚合抗稻瘟病基因Pia和抗白叶枯病基因Xa23的广亲和恢复系选育

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江苏农业科学 2024年第11期52卷 111-115页

作者：张世玺姚坚杨海龙王蕾李白浙江省嘉兴市农业科学研究院浙江嘉兴314016

为获得抗白叶枯病和稻瘟病的水稻恢复系材料,选择携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系RF76及携带抗稻瘟病基因Pia的甬优1540(F1)为供体材料,与多个优良杂交水稻恢复系进行多代杂交和回交,在分离群体中利用分子标记辅助选择和田间表型鉴定... 详细信息

为获得抗白叶枯病和稻瘟病的水稻恢复系材料,选择携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系RF76及携带抗稻瘟病基因Pia的甬优1540(F1)为供体材料,与多个优良杂交水稻恢复系进行多代杂交和回交,在分离群体中利用分子标记辅助选择和田间表型鉴定选择相结合的方法,获得70份农艺性状稳定且导入Pia、Xa23、Pia+Xa23目标基因的水稻恢复系。采用白叶枯病鉴别菌系P6对230份重点株系及其杂交组合进行抗性鉴定,所有材料在孕穗期都表现为抗白叶枯病。稻瘟病抗性鉴定结果表明,含Pia基因的恢复系及其配组的杂交稻组合稻瘟病抗性优于亲本材料RF76,均表现为中抗及以上。以此恢复系配置的杂交组合“华浙优2473”参加浙江省单季籼稻杂交稻区试及生产试验,农艺性状表现良好,2年抗性鉴定结果显示,稻瘟病和白叶枯病抗性均达到中抗以上。试验结果表明,Pia和Xa23的导入,结合连续抗病试验的筛选,获得抗稻瘟病和白叶枯病的恢复系材料,将其用于配组杂交稻组合,在生产中具有良好的应用前景。

关键词：水稻分子标记白叶枯病稻瘟病 Pia基因 Xa23基因

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高耐受性酿酒酵母的适应性驯化选育与发酵

微生物学通报 2024年第3期51卷 1018-1032页

作者：刘安王丹阳王振武小芬齐慧邓明王克勤陈亮湖南农业科学院湖南省核农学与航天育种研究所湖南长沙410125 湖南农业科学院湖南省农业环境生态研究所湖南长沙410125

【背景】酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是葡萄糖发酵产乙醇的重要菌株,然而在生物乙醇发酵过程中,常会出现高乙醇浓度、高糖、高温和低pH等胁迫环境,从而影响酿酒酵母菌株的发酵效果。【目的】获得乙醇耐受性及高温、高糖等相关... 详细信息

【背景】酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是葡萄糖发酵产乙醇的重要菌株,然而在生物乙醇发酵过程中,常会出现高乙醇浓度、高糖、高温和低pH等胁迫环境,从而影响酿酒酵母菌株的发酵效果。【目的】获得乙醇耐受性及高温、高糖等相关耐受性能提高的优良菌株,并讨论驯化菌株和出发菌株的高糖发酵乙醇性能。【方法】采用高浓度乙醇胁迫环境逐步驯化实验室保存的酿酒酵母菌株(CICC 33068),通过对比驯化菌株和出发菌株在高浓度乙醇、高糖、高温和低pH环境中的生长曲线及高糖发酵乙醇性能,探讨驯化菌株的高耐受特性。【结果】相较于出发菌株,获得的驯化菌株可在含13%乙醇的液体培养基中生长,并保持完整的细胞生长周期和细胞形态,能耐受葡萄糖浓度450 g/L、温度45℃和pH 3.5。该驯化菌株能够在糖浓度450 g/L、45℃和pH 3.5的环境下生长,糖醇转化率可达79.22%,较出发菌株提高7.72%,通过检测相关基因表达发现,该菌株耐受性能提高与胞内海藻糖合成代谢上调相关。【结论】获得了具有耐受高浓度乙醇、高糖、高温和低pH特性的优良酿酒酵母菌株,该菌株通过上调菌株胞内海藻糖合成代谢提高耐受性能,使其发酵高浓度葡萄糖的能力显著高于出发菌株,可为后续其他菌株的驯化筛选提供研究基础。

关键词：酿酒酵母适应性驯化高胁迫环境耐受性糖醇转化率

基于去除土壤效应的烤烟叶面积指数及烟碱含量的无人机高光谱监测研究

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南京农业大学学报 2024年

作者：蒋薇严定春李栋孙伟超薛博文程涛李军营汤亮南京农业大学国家信息农业工程技术中心云南省烟草农业科学研究院中国科学院空天信息创新研究院中国农业科学院烟草研究所

[目的]土壤背景在无人机遥感监测中存在干扰作用，但目前还未有针对烟草长势和品质无人机高光谱监测进行去土壤效应的研究。[方法]本研究通过实施2个品种、4个施氮水平互作处理的烤烟田间试验，利用无人机平台搭载的高光谱相机获取大田... 详细信息

[目的]土壤背景在无人机遥感监测中存在干扰作用，但目前还未有针对烟草长势和品质无人机高光谱监测进行去土壤效应的研究。[方法]本研究通过实施2个品种、4个施氮水平互作处理的烤烟田间试验，利用无人机平台搭载的高光谱相机获取大田关键生育期的烤烟冠层反射光谱数据，分别使用土壤植被组分光谱分解(3SV)算法与植被指数阈值法去除土壤效应后的各小区平均光谱，利用植被指数优化算法进行全生育期烤烟叶面积指数和烟碱含量的高光谱监测模型构建。[结果]在使用3SV算法后，波段组合与烟叶烟碱相关关系较高的区域分布在λ1：450～500 nm和λ2：580～660 nm组合以及λ1：630～670 nm和λ2：680～700 nm；波段组合与叶面积指数相关关系较高的区域分布于λ1：730～770 nm和λ2：750～800 nm组合以及λ1：510～600 nm和λ2：680～700 nm。基于3SV算法的烟叶烟碱含量与叶面积指数监测模型验证精度均较植被指数阈值算法处理后有不同程度的提升，‘云烟87’烟碱的模型验证决定系数R2从0.64提升到0.88，RMSE从0.71 %降低至0.29 %，效果最为明显。利用3SV算法与波段优化算法，筛选出与‘云烟87’叶面积指数关系最佳的指数为NDLI515，691，与‘K326’品种叶面积指数关系最佳的指数为NDLI764，799；与‘云烟87’烟碱含量关系最佳的指数为NDNI450，658，与‘K326’品种烟碱含量关系最佳的指数为NDNI456，654，并建立了无人机平台适用于监测整个大田生育时期的通用叶面积指数与烟碱的模型。[结论]通过比较不同去除土壤背景算法，3SV算法提升了烟草叶面积指数与烟碱监测模型的精度，为无人机高光谱大面积监测烟草长势与品质提供了技术支持。

关键词： 3SV算法植被指数阈值法无人机高光谱光谱指数波段优化算法烤烟土壤背景

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辣椒种质资源产量与品质性状的鉴定评价

分子植物育种 2024年

作者：李清超陈小翠杨珊杨廷航夏玉琼刘建新曾文兵徐小万毕节市农业科学研究所遵义市农业科学研究院遵义市湄潭县农业农村局毕节市种子管理站广东省农业科学院蔬菜研究所

为了筛选和应用优质辣椒种质资源，本研究通过相关分析与主成分分析法对200份辣椒种质资源的10个农艺性状进行鉴定和评价。结果表明株高、茎粗、株幅、果横径、果肉厚、单果重与辣椒产量呈极显著正相关；3份辣椒种质资源(zy-17， zy-115... 详细信息

为了筛选和应用优质辣椒种质资源，本研究通过相关分析与主成分分析法对200份辣椒种质资源的10个农艺性状进行鉴定和评价。结果表明株高、茎粗、株幅、果横径、果肉厚、单果重与辣椒产量呈极显著正相关；3份辣椒种质资源(zy-17， zy-115， zy-124)的综合表现最优，但其品质性状间存在显著差异。zy-115的蛋白质含量较高，可作为高蛋白品种选育材料，适合做辣椒鲜食产品；zy-17的粗纤维含量较高，适合加工干辣椒；zy-124的维生素C的含量较高，适合制作辣椒酱，此外，zy-124的辣椒素含量较高，辣味较突出，可用于选育辣椒素含量高品种。本研究为辣椒种质资源创新应用及定向育种提供理论参考。

关键词：辣椒产量品质鉴定评价

基于InDel标记挖掘与番茄果实性状相关的候选基因

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农业生物技术学报 2024年第7期32卷 1494-1503页

作者：董洁王娜火顺利李宁余庆辉巴音郭楞蒙古自治州农业科学研究院新疆农业科学院

番茄(Solanum lycopersicum)作为一年生草本植物，含有丰富的营养物质，随着市场需求的变化，培育高产优质的番茄品种成为育种的主要目标之一。番茄果实种子数、可溶性固形物、横径和纵径对提高其产量和品质具有重要的意义。本研究通过... 详细信息

番茄(Solanum lycopersicum)作为一年生草本植物，含有丰富的营养物质，随着市场需求的变化，培育高产优质的番茄品种成为育种的主要目标之一。番茄果实种子数、可溶性固形物、横径和纵径对提高其产量和品质具有重要的意义。本研究通过插入/缺失(insertion/deletion, InDel)标记进行番茄果实种子数、可溶性固形物、横径和纵径的QTL定位，基于RNA-seq挖掘候选基因。本研究以果实种子数少、可溶性固形物含量低、横径和纵径小的'小花番茄'为父本，以果实种子数多、可溶性固形物含量高、横径和纵径大的'M82'为母本，通过杂交得到60个家系的F2群体。通过对表型数据的调查，进行相关性和聚类分析。以番茄的基因组信息为基础，挖掘与番茄果实性状相关的候选基因。结果表明，'小花番茄'和'M82'及其杂交的60个家系的F2番茄材料种子数、可溶性固形物含量、纵径和横径的变异系数均大于10%，偏度和峰度显示这4个性状均服从正态分布，种子数与可溶性固形物含量、纵径和横径正相关，可溶性固形物含量与纵径和横径负相关，纵径和横径正相关。25对亲本间多态性InDel标记在62份番茄中，共检测到149个位点。非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means, UPGMA)聚类分析表明，在遗传相似性系数为0.70～0.75时，62份番茄可分为4类。基于25对多态性InDel标记，总计得到5个QTL，挖掘到4个候选基因，并通过RNA-seq分析了候选基因的表达模式，Solyc12g027770同时在种子数和可溶性固形物被定位到。本研究为番茄果实种子数、可溶性固形物和纵径的遗传解析和分子机制研究及分子标记开发提供了参考。

关键词：番茄插入/缺失标记(InDel) 果实 QTL 候选基因