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不同酸碱性稀释液联合一水肌酸对猪X、Y精子分离效果的研究

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畜牧兽医学报 2024年第10期 4443-4454页

作者：胡冰艳刘起昊曹超越李孟轩庞卫军西北农林科技大学动物科技学院陕西省动物遗传育种与繁殖重点实验室

旨在探究调整猪精液稀释液酸碱性联合一水肌酸（ceatine monohydrate, CMH）对猪X、Y精子的分离效果。本研究使用8头2～4岁健康的杜洛克公猪采集精液，通过调整精液稀释液Beltsville（BTS）的pH,使用精子计算机辅助分析系统（CASA）检... 详细信息

旨在探究调整猪精液稀释液酸碱性联合一水肌酸（ceatine monohydrate, CMH）对猪X、Y精子的分离效果。本研究使用8头2～4岁健康的杜洛克公猪采集精液，通过调整精液稀释液Beltsville（BTS）的pH,使用精子计算机辅助分析系统（CASA）检测精子活率和运动轨迹确定X、Y精子分选体系最适pH,利用CASA检测精子运动性能确定一水肌酸最适添加浓度。通过免疫荧光染色和流式细胞术评估X、Y精子分选效果，利用荧光标记法、精子活性氧MitoSOX Red染色等方法检测精子顶体、质膜完整性、活性氧含量等精子质量指标。结果表明，当稀释液pH为6.4和7.1时，孵育60 min对精子活率无显著影响（P>0.05）,上层精子前向性运动占比极显著高于下层（P0.05）,ATP水平、线粒体膜电位和运动性能显著高于对照组（P<0.05）。综上，本研究通过调整稀释液酸碱性并联合一水肌酸建立了一种简便、价廉和快捷的猪X、Y精子分选体系，该方法不影响分选后精子质量并提高精子运动性能，进一步为猪性控精液新技术研发提供试验依据。

关键词：猪精子酸碱性稀释液一水肌酸性控精液 X、Y精子分选

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岐山金丝桃中2个新的糖苷类化合物

中国中药杂志 2024年第12期49卷 3242-3251页

作者：汪子镟安帧刘汉伍谢锦艳王浩然闫喜涛西北农林科技大学化学与药学院陕西省天然产物化学生物学重点实验室陕西杨凌712100

综合运用硅胶柱色谱、反相C_(18)柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、制备高效液相色谱等多种色谱分离方法对岐山金丝桃地上部分的化学成分进行系统分离和纯化,并采用IR、NMR、MS等波谱解析技术进行结构鉴定。从岐山金丝桃甲醇提取物中共分... 详细信息

综合运用硅胶柱色谱、反相C_(18)柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、制备高效液相色谱等多种色谱分离方法对岐山金丝桃地上部分的化学成分进行系统分离和纯化,并采用IR、NMR、MS等波谱解析技术进行结构鉴定。从岐山金丝桃甲醇提取物中共分离21个化合物,分别鉴定为(5Z)-8-O-β-D-吡喃葡萄糖基-5-辛烯酸甲酯(1)、4-甲基-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-己酸甲酯(2)、byzantionoside B(3)、9-epi-blumenol C glucoside(4)、corchoionoside C(5)、(6S,9R)-roseoside(6)、顺式-对香豆酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(7)、反式-对香豆酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(8)、对羟基苯丙酸甲酯(9)、绿原酸甲酯(10)、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(11)、β-谷甾醇(12)、豆甾醇(13)、豆甾-4-烯-3-酮(14)、β-香树脂醇(15)、胡萝卜苷(16)、sitoindosideⅠ(17)、油酸(18)、α-亚麻酸甲酯(19)、甘油三亚油酸酯(20)、cassipourol(21)。其中化合物1和2为未见报道的新化合物,分别命名为岐山金丝桃苷G、岐山金丝桃苷H。化合物3~5、7~9、17、20~21为首次从金丝桃属植物中分离得到,其余化合物均为首次从该植物中分离得到。生物活性检测结果表明,化合物11具有显著的抗神经炎症活性,化合物1、3、19具有一定的神经保护作用。

关键词：金丝桃属岐山金丝桃化学成分岐山金丝桃苷G 岐山金丝桃苷H

小麦E3泛素连接酶TaRING1互作靶标筛选与验证

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西北植物学报 2024年第9期44卷 1411-1419页

作者：王金棉韩璐昕康振生刘杰西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学作物抗逆与高效生产全国重点实验室陕西杨凌712100

【目的】为探究TaRING1在小麦与条锈菌互作过程中的作用,解析其作用机理,为小麦条锈病的绿色防控提供理论依据。【方法】利用酵母双杂交技术筛选TaRING1的互作靶标蛋白,并通过荧火素酶互补实验(LCA)及双分子荧光互补(BiFC)验证互作,通... 详细信息

【目的】为探究TaRING1在小麦与条锈菌互作过程中的作用,解析其作用机理,为小麦条锈病的绿色防控提供理论依据。【方法】利用酵母双杂交技术筛选TaRING1的互作靶标蛋白,并通过荧火素酶互补实验(LCA)及双分子荧光互补(BiFC)验证互作,通过泛素化实验对TaRING1的泛素功能进行验证,通过烟草瞬时表达及小麦原生质体转化分析靶标TaRIP92的亚细胞定位。【结果】以TaRING1作为诱饵,利用酵母双杂交技术筛选到互作靶标TaRIP92,并通过LCA及BiFC验证TaRING1与TaRIP92互作,通过体外泛素化实验证明TaRING1可以泛素化底物TaRIP92,烟草瞬时表达及小麦原生质体转化发现TaRIP92蛋白定位于线粒体。【结论】TaRING1通过与线粒体蛋白TaRIP92互作并对其进行泛素化。

关键词：小麦条锈病 E3泛素连接酶 TaRING1 TaRIP92

利用瞬时和延迟荧光及820 nm光反射同步测量技术比较果皮与叶片的原初光化学反应能力

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植物生理学报 2024年第5期60卷 887-894页

作者：张雯婷张国云裴国亮李鹏民西北农林科技大学作物抗逆与高效生产全国重点实验室陕西杨凌712100

本研究利用瞬时荧光、延迟荧光和820 nm光反射同步测量技术,系统比较了苹果和李的果皮与叶片在光合原初光化学反应能力方面的差异。果实不同发育时期,果皮和叶片的PSII最大量子效率没有显著区别,表明二者在PSII捕获光能并传递给反应中心... 详细信息

本研究利用瞬时荧光、延迟荧光和820 nm光反射同步测量技术,系统比较了苹果和李的果皮与叶片在光合原初光化学反应能力方面的差异。果实不同发育时期,果皮和叶片的PSII最大量子效率没有显著区别,表明二者在PSII捕获光能并传递给反应中心P_(680)的能力方面没有区别。然而,瞬时荧光J点和I点的差异表明,果皮P_(680)捕获的电子到达QA的能力和PSI的活性显著低于叶片。果皮和叶片瞬时荧光的差异还表明,相对于叶片,果皮PSII供体侧的电子传递能力也更低。延迟荧光诱导动力学和衰减动力学结果均表明,果皮P_(680)供体侧和受体侧的电子传递能力均较叶片低。与叶片相比,果皮820 nm光反射的初始下降速率显著更低,表明果皮PSI的原初光化学反应能力显著低于叶片。总之,3种不同技术的结果互相补充和印证均表明果皮2个光系统的原初光化学反应的能力较叶片显著更低,这可能是果皮对强光更敏感的关键因素之一。

关键词：果皮瞬时荧光延迟荧光 820 nm光反射原初光化学反应

基于无人机多光谱的棉花多生育期叶面积指数反演

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中国农业科学 2024年第1期57卷 80-95页

作者：石浩磊曹红霞张伟杰朱珊何子建张泽西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室石河子大学农学院

【目的】叶面积指数（leaf area index,LAI）是表征作物长势、光合、蒸腾的重要指标。论文旨在研究不同生育期、多生育期无人机多光谱数据棉花LAI估测模型，明确不同生育期间棉花LAI估测模型变化规律，为实时掌握棉花长势并因地制宜进... 详细信息

【目的】叶面积指数（leaf area index,LAI）是表征作物长势、光合、蒸腾的重要指标。论文旨在研究不同生育期、多生育期无人机多光谱数据棉花LAI估测模型，明确不同生育期间棉花LAI估测模型变化规律，为实时掌握棉花长势并因地制宜进行田间科学管理提供依据。【方法】利用大疆精灵4多光谱无人机获取棉花现蕾期、初花期、结铃期、吐絮期多光谱图像和RGB图像。选用归一化差植被指数（NDVI）、绿度归一化差植被指数（GNDVI）、归一化差红边指数（NDRE）、叶片叶绿素指数（LCI）、优化的土壤调节植被指数（OSAVI）5种多光谱指数和修正红绿植被指数（MGRVI）、红绿植被指数（GRVI）、绿叶指数（GLA）、超红指数（EXR）、大气阻抗植被指数（VARI）5种颜色指数分别建立棉花各生育期及棉花生长多生育期数据集合，结合打孔法获取地面LAI实测数据，使用机器学习算法中偏最小二乘（PLSR）、岭回归（RR）、随机森林（RF）、支持向量机（SVM）、神经网络（BP）构建棉花LAI预测模型。【结果】覆膜棉花LAI随着生育期的变化呈现先增长后下降的趋势，现蕾期、初花期、结铃期内侧棉花叶面积指数均值均显著大于外侧（P<0.05）；选择的指数在各时期彼此间均呈显著相关（P<0.05），总体而言，多光谱指数与颜色指数间的相关性随着生育期的进行而呈现下降趋势，选择的指数在各时期均与棉花LAI相关性显著（P<0.05），多光谱指数相关系数介于0.35—0.85，颜色指数相关系数介于0.49—0.71，相关系数绝对值较大的指数多为多光谱指数，颜色指数与棉花LAI的相关系数绝对值较小；估测模型性能结果显示棉花各生育期模型中多光谱指数优于颜色指数，且各指数模型预测性能随着生育期的变化呈现一定规律性，NDVI是预测棉花LAI的最优指数。从模型结果上看，RF模型和BP模型在各生育期下获得了较高的估计精度。初花期LAI反演模型精度最高，最优模型验证集R2为0.809,MAE为0.288,NRMSE为0.120。多生育期最优模型验证集R2为0.386,MAE为0.700,NRMSE为0.198。【结论】棉花内外侧LAI在现蕾期、初花期、结铃期存在显著差异。在各生育期中，RF和BP模型是预测棉花LAI较优模型。NDVI在各指数中表现最好，是预测棉花LAI的最优指数。多生育期模型效果较单生育期明显下降，最优指数为GNDVI，最优模型为BP。本研究中预测棉花LAI的最优窗口期是初花期。研究结果可为无人机遥感监测棉花LAI提供理论依据和技术支持。

关键词：棉花叶面积指数多光谱指数颜色指数无人机多光谱机器学习

基于Shuffle-ZoeDepth单目深度估计的苗期玉米株高测量方法

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农业机械学报 2024年第5期55卷 235-243,253页

作者：赵永杰蒲六如宋磊刘佳辉宋怀波西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100

株高是鉴别玉米种质性状及作物活力的重要表型指标,苗期玉米遗传特性表现明显,准确测量苗期玉米植株高度对玉米遗传特性鉴别与田间管理具有重要意义。针对传统植株高度获取方法依赖人工测量,费时费力且存在主观误差的问题,提出了一种融... 详细信息

株高是鉴别玉米种质性状及作物活力的重要表型指标,苗期玉米遗传特性表现明显,准确测量苗期玉米植株高度对玉米遗传特性鉴别与田间管理具有重要意义。针对传统植株高度获取方法依赖人工测量,费时费力且存在主观误差的问题,提出了一种融合混合注意力信息的改进ZoeDepth单目深度估计模型。改进后的模型将Shuffle Attention模块加入Decoder模块的4个阶段,使Decoder模块在对低分辨率特征图信息提取过程中能更关注特征图中的有效信息,提升了模型关键信息的提取能力,可生成更精确的深度图。为验证本研究方法的有效性,在NYU-V2深度数据集上进行了验证。结果表明,改进的Shuffle-ZoeDepth模型在NYU-V2深度数据集上绝对相对差、均方根误差、对数均方根误差为0.083、0.301 mm、0.036,不同阈值下准确率分别为93.9%、99.1%、99.8%,均优于ZoeDepth模型。同时,利用Shuffle-ZoeDepth单目深度估计模型结合玉米植株高度测量模型实现了苗期玉米植株高度的测量,采集不同距离下苗期玉米图像进行植株高度测量试验。当玉米高度在15~25 cm、25~35 cm、35~45 cm 3个区间时,平均测量绝对误差分别为1.41、2.21、2.08 cm,平均测量百分比误差分别为8.41%、7.54%、4.98%。试验结果表明该方法可仅使用单个RGB相机完成复杂室外环境下苗期玉米植株高度的精确测量。

关键词：苗期玉米株高单目深度估计测量方法混合注意力机制

基于YOLO v8n-seg-FCA-BiFPN的奶牛身体分割方法

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农业机械学报 2024年第3期55卷 282-289,391页

作者：张姝瑾许兴时邓洪兴温毓晨宋怀波西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100

奶牛身体部位的精准分割广泛应用于奶牛体况评分、姿态检测、行为分析及体尺测量等领域。受奶牛表面污渍和遮挡等因素的影响,现有奶牛部位精准分割方法实用性较差。本研究在YOLO v8n-seg模型的基础上,加入多尺度融合模块与双向跨尺度加... 详细信息

奶牛身体部位的精准分割广泛应用于奶牛体况评分、姿态检测、行为分析及体尺测量等领域。受奶牛表面污渍和遮挡等因素的影响,现有奶牛部位精准分割方法实用性较差。本研究在YOLO v8n-seg模型的基础上,加入多尺度融合模块与双向跨尺度加权特征金字塔结构,提出了YOLO v8n-seg-FCA-BiFPN奶牛身体部位分割模型。其中,多尺度融合模块使模型更好地提取小目标几何特征信息,双向跨尺度加权特征金字塔结构实现了更高层次的特征融合。首先在奶牛运动通道处采集奶牛侧面图像作为数据集,为保证数据集质量,采用结构相似性算法剔除相似图像,共得到1 452幅图像。然后对目标奶牛的前肢、后肢、乳房、尾部、腹部、头部、颈部和躯干8个部位进行标注并输入模型训练。测试结果表明,模型精确率为96.6%,召回率为94.6%,平均精度均值为97.1%,参数量为3.3×10^(6),检测速度为6.2 f/s。各部位精确率在90.3%~98.2%之间,平均精度均值为96.3%。与原始YOLO v8n-seg相比,YOLO v8n-seg-FCA-BiFPN的精确率提高3.2个百分点,召回率提高2.6个百分点,平均精度均值提高3.1个百分点,改进后的模型在参数量基本保持不变的情况下具有更强的鲁棒性。遮挡情况下该模型检测结果表明,精确率为93.8%,召回率为91.67%,平均精度均值为93.15%。结果表明,YOLO v8n-seg-FCA-BiFPN网络可以准确、快速地实现奶牛身体部位精准分割。

关键词：奶牛身体部位分割语义分割 FCABasicBlock BiFPN YOLO v8n

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成株期小麦对荻草谷网蚜的田间抗蚜性和耐蚜性评价

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植物保护学报 2024年第1期51卷 50-68页

作者：胡想顺赵洁姜子诃韩顺琴蔚睿吴舒舒王建锋赵惠燕刘同先韩德俊西北农林科技大学植物保护学院农业农村部西北黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室植保资源与病虫害治理教育部重点实验室陕西杨陵712100 西北农林科技大学农学院旱区作物逆境生物学国家重点实验室陕西杨陵712100 贵州大学农学院贵阳550025

为拓展和获取对荻草谷网蚜Sitobion miscanthi表现稳定的小麦抗源,以我国146个小麦品种(系)为材料,利用2020年麦田蚜虫发生严重的机会,采用有蚜株蚜害级别计算抗蚜指数,采用耐蚜值(调查株蚜害级别/千粒重损失率)计算耐蚜指数,以此评估... 详细信息

为拓展和获取对荻草谷网蚜Sitobion miscanthi表现稳定的小麦抗源,以我国146个小麦品种(系)为材料,利用2020年麦田蚜虫发生严重的机会,采用有蚜株蚜害级别计算抗蚜指数,采用耐蚜值(调查株蚜害级别/千粒重损失率)计算耐蚜指数,以此评估小麦的抗蚜性水平和耐蚜性水平;2022年利用人工辅助接蚜的方法对2020年表现稳定的部分小麦品种(系)的评估结果进行验证。结果显示,在自然感蚜条件下2个试验点6次调查中仅山农116、泉麦31和濮麦116表现稳定的抗蚜性,在人工接蚜时仅郑麦132表现稳定的抗蚜性;中育1220、泰禾麦2号和瑞华1408在自然感蚜时蚜量较低,千粒重损失率低于5.00%,人工接蚜亦表现良好的耐蚜性,表明其兼具耐蚜性和一定的抗蚜性;泰麦601、瑞华592、轮选166和中农麦4007在自然感蚜的高蚜量情况下和人工辅助接蚜时均能保持较低的千粒重损失率(小于15.00%),表明成株期小麦的抗蚜性减弱是一种普遍现象,耐蚜性是比抗蚜性更稳定的遗传特征。

关键词：小麦荻草谷网蚜抗蚜性耐蚜性田间抗性

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基于单轴密闭压缩试验的草炭离散元参数标定

农业机械学报 2024年第5期55卷 87-97页

作者：王斌斌何智丁辛亭郝伟杨珍崔永杰西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100

为了提升穴盘播种过程中草炭装盘、压穴、覆料的仿真准确性,基于草炭的物料特性,选择Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion(EEPA)模型在EDEM软件中建立草炭离散元仿真模型,通过单轴密闭压缩和虚拟仿真试验对草炭参数进行标定。通过物理试... 详细信息

为了提升穴盘播种过程中草炭装盘、压穴、覆料的仿真准确性,基于草炭的物料特性,选择Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion(EEPA)模型在EDEM软件中建立草炭离散元仿真模型,通过单轴密闭压缩和虚拟仿真试验对草炭参数进行标定。通过物理试验测得草炭密度、粒径分布和接触参数,应用Plackett-Burman Design和最陡爬坡试验设计显著性分析试验,发现草炭间恢复系数、静摩擦因数、草炭切向刚度因子和剪切模量影响显著。应用Central Composite Design试验建立响应值与4个显著性参数的二次多项式回归模型,以单轴密闭压缩20%、50%轴向应变对应的轴向压力3.83、91.45 N为目标值对显著性参数进行寻优,得到最优组合为:草炭间恢复系数0.202、草炭间静摩擦因数0.595、切向刚度因子0.667、草炭剪切模量0.613 MPa。最后将该参数组合下的仿真值与实测值进行对比验证,在轴向应变范围20%~50%内实测值与仿真值的平均误差约为8.08%。相对误差在轴向应变40%左右达到最大值,为15.34%。结果表明基于响应面法标定的EEPA模型参数可用于离散元仿真研究。

关键词：草炭单轴密闭压缩离散元轴向压力参数标定