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苹果货架期GAN-BP-ANN预测模型研究

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农业机械学报 2021年第11期52卷 367-375页

作者：马惠玲曹梦柯王栋邱凌雨任小林西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

准确预测剩余货架期是降低苹果过长贮藏风险的有效途径,目前基于传统动力学模型的预测准确度较低,提出一种基于生成式对抗网络(GAN)改进的反向传播人工神经网络(BP-ANN)苹果货架期预测方法。以0、5、15、25℃下贮藏的“富士”苹果为研... 详细信息

准确预测剩余货架期是降低苹果过长贮藏风险的有效途径,目前基于传统动力学模型的预测准确度较低,提出一种基于生成式对抗网络(GAN)改进的反向传播人工神经网络(BP-ANN)苹果货架期预测方法。以0、5、15、25℃下贮藏的“富士”苹果为研究对象,获取果实的12个理化品质指标随贮藏时间变化的取值;分别采用2种特征选择方法对品质指标进行排序,依次累加排序为1~12的品质指标结合贮藏温度作为BP-ANN的输入层变量。通过GAN扩大BP-ANN的训练集样本数量,建立“富士”苹果货架期的GAN-BP-ANN和BP-ANN预测模型。试验结果表明,经过GAN可生成与真实数据分布范围一致的数据集,以真实和生成数据集共同作为训练集构建的GAN-BP-ANN模型其验证集准确度总体高于BP-ANN模型;以稀疏主成分分析(SPCA)选取得到的前1、2、6个品质指标,结合贮藏温度分别作为GAN-BP-ANN模型的输入层对货架期进行预测,其平均相对误差均在0.070以内,决定系数均在0.988以上。

关键词：富士苹果品质指标货架期预测生成式对抗网络反向传播人工神经网络

采后O3处理对采前CPPU处理猕猴桃果实乙烯代谢的影响

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中国农业科学 2018年第15期51卷 160-169页

作者：苏苗罗安伟李琳李圆圆白俊青李锐方沂蒙宋俊奇蔺志颖刘占德西北农林科技大学食品科学与工程学院西北农林科技大学园艺学院

【目的】探究臭氧(ozone,O3)是否能有效减轻膨大剂(N-2-氯-4-吡啶基苯-N’-苯基脲,CPPU)对猕猴桃带来的负面影响,为市场上使用CPPU猕猴桃的贮藏提供信息。【方法】以采前盛花期28d使用20 mg·L-1CPPU处理和对照用清水蘸果处理的秦美猕... 详细信息

【目的】探究臭氧(ozone,O3)是否能有效减轻膨大剂(N-2-氯-4-吡啶基苯-N’-苯基脲,CPPU)对猕猴桃带来的负面影响,为市场上使用CPPU猕猴桃的贮藏提供信息。【方法】以采前盛花期28d使用20 mg·L-1CPPU处理和对照用清水蘸果处理的秦美猕猴桃为试验材料,研究不同浓度的O3处理(0、10、40、70 mg·m-3)对贮藏期间猕猴桃果实乙烯代谢过程中的蛋氨酸(methionine,Met)、S-腺苷蛋氨酸(S-adenosyl methionine,SAM)、1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)含量及其相关代谢酶1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶(ACC synthase,ACS)和1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACC oxidase,ACO)活性的影响。【结果】CK组(未使用CPPU也未使用O3处理的为CPPU对照组CK)在贮藏过程中Met、SAM含量以及SAM合成酶、ACS、ACO活性的下降速率均低于CK1组(使用CPPU但未使用O3处理的为臭氧处理对照组CK1);贮藏60 d时,CK1和各O3处理(10、40、70 mg·m-3)的Met含量分别为1.36、2.62、4.41和2.60 mg·(100 g)-1,O3处理显著高于CK1(P0.05);CK1和各O3处理(10、40、70 mg·m-3)的ACC含量分别为0.068、0.059、0.038和0.055 nmol·g-1,40、70 mg·m-3O3处理与CK1具有显著性差异(P<0.05);CK1和各O3处理(10、40、70 mg·m-3)的ACS活性分别为0.084、0.069、0.054和0.080 nmol·(g·h)-1;ACO活性的峰值分别为0.062、0.046、0.029和0.051 nmol·(g·h)-1,O3处理和CK1之间存在显著性差异(P<0.05);CK1和各O3处理(10、40、70 mg·m-3)的乙烯的峰值分别为18.42、15.99、9.86、11.69μL·kg-1·h-1;呼吸高峰分别是18.77、16.15、12.24、15.48 mg·kg-1·h-1。【结论】CPPU增加了猕猴桃乙烯释放量,加速了果实软化,对猕猴桃贮藏带来负面影响,O3处理能有效抑制猕猴桃的乙烯代谢,延缓果实软化,因此O3处理能有效减缓因使用CPPU而导致的猕猴桃后熟软化进程。

关键词：臭氧膨大剂猕猴桃乙烯代谢呼吸速率

草酸对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片光合机构和叶黄素循环的影响

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中国农业科学 2005年第9期38卷 1774-1779页

作者：孙艳樊爱丽徐伟君西北农林科技大学园艺学院西北农林科技大学园艺学院杨凌712100

在40℃高温胁迫条件下,研究了外源草酸对黄瓜叶片光合作用、叶绿素荧光参数和叶黄素循环的影响。结果表明,在高温胁迫前3d用5mmol·L-1草酸处理叶片减小了高温胁迫下净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、原初光能转换效率(Fv/Fm)、光合电子... 详细信息

在40℃高温胁迫条件下,研究了外源草酸对黄瓜叶片光合作用、叶绿素荧光参数和叶黄素循环的影响。结果表明,在高温胁迫前3d用5mmol·L-1草酸处理叶片减小了高温胁迫下净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、原初光能转换效率(Fv/Fm)、光合电子传递量子效率(φPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)的下降幅度,而对气孔导度(Gs)没有影响。草酸处理可提高叶黄素循环库的大小和(A+Z)/(V+A+Z),并使高温胁迫下叶黄素循环库、叶绿素、类胡萝卜素含量的下降幅度和(A+Z)/(V+A+Z)在胁迫后期的下降幅度减小。这些结果说明,草酸对高温胁迫下黄瓜叶片光合机构的破坏具有保护作用。

关键词：黄瓜(Cucumissativus L.) 草酸高温胁迫光合作用叶绿素荧光叶黄素循环

褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗抗坏血酸代谢系统的影响

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应用生态学报 2010年第10期21卷 2580-2586页

作者：徐向东孙艳郭晓芹孙波张坚西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

以‘津春4号’黄瓜幼苗为试材,采用叶面喷施的方法,研究了外源褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸代谢系统的影响.结果表明:高温胁迫后,黄瓜幼苗叶片过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量明显增加;还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽... 详细信息

以‘津春4号’黄瓜幼苗为试材,采用叶面喷施的方法,研究了外源褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸代谢系统的影响.结果表明:高温胁迫后,黄瓜幼苗叶片过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量明显增加;还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量持续下降,脱氢抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量逐渐升高,AsA/DHA和GSH/GSSG大幅下降;抗坏血酸过氧化物酶(APx)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性明显升高,并在12 h达到最大.外施褪黑素能有效抑制高温胁迫下黄瓜幼苗叶片H2O2和MDA的积累,提高抗氧化物质AsA和GSH含量及抗坏血酸代谢相关酶APx、MDHAR、DHAR和GR活性,从而增强对H2O2的清除能力,抑制活性氧的产生,维持细胞膜的稳定性,减轻高温对植株造成的伤害,提高黄瓜幼苗抵御高温胁迫的能力.

关键词：褪黑素黄瓜高温胁迫抗坏血酸代谢

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农作物花粉高温胁迫研究进展

应用生态学报 2009年第6期20卷 1511-1516页

作者：逯明辉巩振辉陈儒钢黄炜李大伟西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

高温现已成为农作物生产不可忽视的环境因素,而花粉是农作物对高温最敏感的器官.本文从细胞学、生理学和分子生物学等方面对近年来国内外有关农作物花粉高温胁迫的研究进行了综述,以期为保持农作物在高温胁迫下的高生产力提供思路.高温... 详细信息

高温现已成为农作物生产不可忽视的环境因素,而花粉是农作物对高温最敏感的器官.本文从细胞学、生理学和分子生物学等方面对近年来国内外有关农作物花粉高温胁迫的研究进行了综述,以期为保持农作物在高温胁迫下的高生产力提供思路.高温对农作物花粉的细胞学影响表现在绒毡层粗糙型内质网排列方式改变、药隔维管束鞘细胞形状异常、花粉管高尔基体小泡产生减少等方面;生理学影响表现在Ca2+动态平衡无法及时恢复、生长调节物质含量改变以及糖代谢减慢等方面;分子生物学影响表现在热激蛋白诱导表达不足和其他花粉功能基因表达被抑制等方面.

关键词：农作物花粉高温胁迫

苹果‘长富2号’开花调控转录因子基因MdSPL6的克隆及表达分析

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园艺学报 2016年第11期43卷 2089-2098页

作者：樊胜张岚清刘柯雷超陈欣姚殿城张东韩明玉西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

以‘长富2号’苹果短枝顶芽为材料,采用RT-PCR方法克隆得到1个候选开花调控转录因子基因SQUMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN LIKE(SPL),含有570 bp开放阅读框,编码189个氨基酸。序列比对发现,该基因含有一个保守的SBP结构域和核定位信号... 详细信息

以‘长富2号’苹果短枝顶芽为材料,采用RT-PCR方法克隆得到1个候选开花调控转录因子基因SQUMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN LIKE(SPL),含有570 bp开放阅读框,编码189个氨基酸。序列比对发现,该基因含有一个保守的SBP结构域和核定位信号,属于SBP转录因子基因家族。系统进化分析表明,MdSPL6蛋白的核苷酸序列与拟南芥AtSPL3、AtSPL4和AtSPL5具有较高的同源性。实时定量PCR分析结果表明,在不同的组织中MdSPL6的表达量存在差异,在叶片和顶芽中的表达量相对较高。易成花的‘烟富6号’苹果短枝顶芽内MdSPL6的表达高于难成花的‘长富2号’。外源GA处理诱导MdSPL6的表达在花后40和60 d下调;6-BA处理使MdSPL6的表达呈现先上升后下降趋势;蔗糖处理促使MdSPL6表达上调。推测MdSPL6对激素和糖信号介导的成花诱导有重要作用,可作为调控苹果花芽分化的目标基因。

关键词：苹果成花诱导 MdSPL6 克隆基因表达

黄土高原成龄富士苹果园土壤养分含量标准值研究

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园艺学报 2016年第1期43卷 121-131页

作者：张东郑立伟韩明玉高琛稀罗文文马娟娟西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

2012—2013年,对黄土高原12个主产县区108个典型富士果园养分状况调查分析。结果表明:果园土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量分别为11.9、0.63、1.12和13.7 g·kg^(-1),有效氮、有效磷、有效钾、有效钙、有效镁、有效锌和有效铁含量分别... 详细信息

2012—2013年,对黄土高原12个主产县区108个典型富士果园养分状况调查分析。结果表明:果园土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量分别为11.9、0.63、1.12和13.7 g·kg^(-1),有效氮、有效磷、有效钾、有效钙、有效镁、有效锌和有效铁含量分别为77.7、26.9、259.7、4 681、121.3、1.24和7.89mg·kg^(-1)。制定了黄土高原成龄富士苹果园土壤养分含量标准值。土壤养分状况特征为:有机质偏低,全氮、全磷和全钾等全素养分相对适宜,但有效养分偏低;全素养分含量变异较小,有效养分含量变异较大;大量元素变异较小,微量元素变异较大;地域和深度分布不均衡问题较为突出。不同产区间,延安和洛川土壤养分水平较低,分别有9个和5个养分因子处于低值和缺乏水平;而河南陕县养分水平较佳,各养分因子均处于适宜值以上水平。今后果园土壤管理的重点是,因地制宜着力提高土壤有机质和有效养分的含量,并注意适度深施肥,提高20~60 cm土层的有效养分含量。

关键词：苹果黄土高原土壤养分标准值

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复水条件对脱水香椿品质的影响

现代食品科技 2015年第7期31卷 270-276页

作者：张贝贝马正强张静苗修港余翔张京芳西北农林科技大学林学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

本文研究了不同复水条件处理后脱水香椿的香气成分、色泽、复水比、亚硝酸盐溶出率及维生素C保存率的变化。结果表明:复水温度40℃时,能较好地保护脱水香椿特征香气和萜烯类及含硫化合物等主要香气成分;随复水时间延长,脱水香椿L*降低,... 详细信息

本文研究了不同复水条件处理后脱水香椿的香气成分、色泽、复水比、亚硝酸盐溶出率及维生素C保存率的变化。结果表明:复水温度40℃时,能较好地保护脱水香椿特征香气和萜烯类及含硫化合物等主要香气成分;随复水时间延长,脱水香椿L*降低,复水温度对其无显著影响;复水过程中a*先降低后升高,30 min时a*降至最低即颜色的绿值最大,b*亦较低,且复水温度40℃条件下a*和b*均最小;于复水温度40℃、料液比1:60(g/m L)条件下复水30-40 min,此时复水比及亚硝酸盐溶出率均较高;复水初期维生素C保存率大大降低,20 min后趋于平缓。适度降低复水温度和缩短复水时间有利于保护复水香椿的色泽、香气及营养素,并能保证其安全性。该研究为科学合理利用我国特色资源香椿提供技术依据。

关键词：脱水香椿复水品质香气

苹果全基因组CRF家族成员鉴定及在不定根发育过程中的表达分析

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园艺学报 2018年第4期45卷 627-640页

作者：李珂刘桢雷超左超然董凤孟媛毛江萍韩明玉张东西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

通过生物信息学分析,从‘金冠’苹果基因组鉴定得到了11个细胞分裂素响应因子(CRF)基因。根据基因在染色体上的位置,将其依次命名为MdCRF1~MdCRF11,并对其进行理化特性、基因结构、系统进化和启动子元件分析。MdCRF编码的蛋白在137~435... 详细信息

通过生物信息学分析,从‘金冠’苹果基因组鉴定得到了11个细胞分裂素响应因子(CRF)基因。根据基因在染色体上的位置,将其依次命名为MdCRF1~MdCRF11,并对其进行理化特性、基因结构、系统进化和启动子元件分析。MdCRF编码的蛋白在137~435 aa之间,等电点在4.26~9.68之间。基因结构分析发现,MdCRF1有2个外显子1个内含子,MdCRF11有3个外显子2个内含子,其余基因都只含有外显子,没有内含子;保守基序列分析发现,MdCRF蛋白的保守基序数量在5~9。通过系统进化分析将家族成员分为G1、G2和G3共3个亚组,每个亚组内成员数量相对均匀。组织特异性表达分析发现11个基因在不同杂交种苹果和不同器官中的表达量存在明显差异。以苹果砧木‘T337’为材料,q PCR验证了MdCRF家族基因大部分在根、茎、愈伤组织中高表达,同时也响应生根处理表达量发生显著下调。对11个MdCRF蛋白之间的网络调控关系进行了研究,分析预测了相关基因间的潜在联系。结合分析可知,其中MdCRF8、MdCRF10和MdCRF11可能参与调控苹果砧木不定根发育。

关键词：苹果 CRF 不定根发育生物信息学