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甜瓜酯类香气生物合成与调控研究进展

食品与发酵工业 2024年

作者：唐桃霞孔维萍任凯丽程鸿苏永全刘赵帆杨永岗赵晓琴甘肃省农业科学院蔬菜研究所平凉市农业科学院

果实香气作为评价甜瓜风味品质的重要指标，也是驱动消费者购买欲的关键属性。复杂多样的香气成分构成了甜瓜香气系统，特征香气是甜瓜香气系统中的关键组分。该文简述了不同品种甜瓜的主要香气成分，得出了乙酸乙酯、乙酸苯甲酯和乙酸... 详细信息

果实香气作为评价甜瓜风味品质的重要指标，也是驱动消费者购买欲的关键属性。复杂多样的香气成分构成了甜瓜香气系统，特征香气是甜瓜香气系统中的关键组分。该文简述了不同品种甜瓜的主要香气成分，得出了乙酸乙酯、乙酸苯甲酯和乙酸-2-甲基-1-丁酯等酯类是大多数甜瓜的特征香气，并以特征香气物质为例，分析总结了其合成路径，概述了酯类香气合成中的关键调控因子，并对甜瓜香气品质的未来研究提出展望，以期为甜瓜香气形成的机理研究提供理论依据。

关键词：甜瓜特征香气合成路径调控

球磨-碱活化改性椰壳生物炭对恩诺沙星吸附性能

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复合材料学报 2024年第8期41卷 4324-4333页

作者：校导郑丽丽郑晓燕杨旸艾斌凌盛占武中国热带农业科学院热带生物技术研究所海口571101

为了高效吸附水中的恩诺沙星(EFA),本文通过球磨法和KOH活化对椰壳进行改性制备椰壳生物炭(BM-KOH-BC),并在吸附EFA方面进行深入研究。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等方法对BM-KOH-BC进行表征,结果揭示了KOH活化... 详细信息

为了高效吸附水中的恩诺沙星(EFA),本文通过球磨法和KOH活化对椰壳进行改性制备椰壳生物炭(BM-KOH-BC),并在吸附EFA方面进行深入研究。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等方法对BM-KOH-BC进行表征,结果揭示了KOH活化和球磨改性显著提高了BM-KOH-BC的孔隙结构和比表面积。在优化条件下(初始EFA浓度为80 mg·L^(-1)时,在pH值为7,温度为25℃,吸附剂剂量为0.14 g·mg·L^(-1),搅拌速度为200 r/min、接触时间为35 h的条件下,BM-KOH-BC表现出良好的吸附性能,去除率达77.4%,最大吸附容量为481.1 mg·g^(-1)。吸附过程符合二级动力学模型和Freundlich等温线模型。此外,BM-KOH-BC在5次吸附-解吸循环后仍保持高效的EFA去除率。这一低成本、高效吸附和可循环利用的特性使BM-KOH-BC在处理水体中的EFA方面展现出潜在的应用前景。

关键词：球磨生物炭椰壳恩诺沙星吸附

种植方式对再生稻产量、生育期和温光资源利用的影响

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-8页

作者：解振兴朱业宝施龙清董萌张居念连玲吴春珠姜照伟福建省农业科学院水稻研究所

【目的】明确不同种植方式对再生稻产量、生育期和温光资源利用的影响,为再生稻种植模式的选择提供理论指导。【方法】以甬优2640为试验材料,设置人工移栽、机械移栽和直播3种种植方式,研究了再生稻生育期和产量的变化规律,并分析了不... 详细信息

【目的】明确不同种植方式对再生稻产量、生育期和温光资源利用的影响,为再生稻种植模式的选择提供理论指导。【方法】以甬优2640为试验材料,设置人工移栽、机械移栽和直播3种种植方式,研究了再生稻生育期和产量的变化规律,并分析了不同生育阶段温光资源利用状况。【结果】再生稻头季产量表现为直播>人工移栽>机械移栽,其中直播和人工移栽差异不显著,但均显著高于机械移栽;再生季产量直播和机械移栽均较人工移栽显著提高。在产量构成方面,头季和再生季有效穗数均表现为机械移栽和直播较人工移栽显著增加,而穗粒数和千粒质量均表现为机械移栽和直播较人工移栽降低。头季全生育期机械移栽和直播较人工移栽分别缩短了4和14 d,主要差异时期为播种-齐穗期,与播种期推迟有关;再生季全生育期人工移栽和机械移栽相同,直播较二者均缩短了5 d。头季机械移栽和直播的日均温度均高于人工移栽,而有效积温、光合有效辐射均低于人工移栽;再生季机械移栽的日均温度、有效积温和光合有效辐射与人工移栽相当,直播明显减少。从温光利用效率来看,头季有效积温生产效率、光合有效辐射生产效率和热量利用率均表现为直播最高,人工移栽次之,机械移栽最低;再生季表现为直播最高,机械移栽次之,人工移栽最低。【结论】再生稻3种种植方式下,直播的有效穗数多、总产量最高、温光资源利用效率高,说明选用分蘖能力中等的再生稻品种结合直播可作为轻简高效栽培模式应用于生产中。

关键词：种植方式再生稻水稻产量温光资源

籼型三系不育系'福农A'的选育及其综合农艺性状分析

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农业生物技术学报 2024年第3期32卷 701-711页

作者：涂诗航连玲洪永河周鹏郑菲艳郑家团张建福福建省农业科学院水稻研究所

杂交水稻(Oryza sativa)不育系是选育优良品种的重要前提之一，因此培育优异的不育系对杂交稻育种具有重要意义。本研究以高抗稻瘟病且优质的水稻品种’华航丝苗’作为供体亲本，与综合农艺性状优良但米质和稻瘟病抗性不佳的籼稻三系保... 详细信息

杂交水稻(Oryza sativa)不育系是选育优良品种的重要前提之一，因此培育优异的不育系对杂交稻育种具有重要意义。本研究以高抗稻瘟病且优质的水稻品种’华航丝苗’作为供体亲本，与综合农艺性状优良但米质和稻瘟病抗性不佳的籼稻三系保持系’福稻B’进行杂交，在F3代中，选择优异单株做父本，用不育系’谷丰A’做母本进行测交；测交后代不断在三亚和沙县基地进行穿梭育种选择。经过多个世代的淘汰和选择，最终选育出了育性稳定的三系不育系’福农A’，其对应的保持系定名为’福农B’。综合农艺性状分析发现，’福农A’株叶形态好，茎秆粗壮，剑叶挺直，其午前开花率达85%，茎秆的直径和厚度明显大于亲本。田间测试及显微观察结果显示，其不育株率为100%，花粉不育度为99.99%，柱头外露率为57.12%。’福农A’的茎秆倒三节直径明显较大，茎秆壁也明显较厚，且茎秆中半纤维素和硅含量较高。高密度芯片分析表明，’福农A’含有半矮秆基因Sd-1 (semi dwarfing gene 1)和Sdt97 (semi dwarfing mutant gene 97)、直穗基因qNGR9及粒重基因OsSPL16 (squamosa promoter-binding-like gene 16)。同时，’福农A’成功聚合了3个稻瘟病菌抗性基因Pi5 (Pyricularia oryzae resistance-5)、Pid2和Pid3，室内鉴定其抗病株率达81.82%。此外，利用’福农A’所育成的7个水稻品种均表现出产量高、米质好、中抗稻瘟病等特征。由此可见，’福农A’具有较强的开发潜力，能为配组和选育抗性好、产量高、米质优的杂交稻提供种质资源。

关键词：籼型三系不育系 ’福农A’ 稻瘟病抗性综合农艺性状

不同播期对薏苡籽粒中淀粉积累规律、产量及药用品质的影响

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分子植物育种 2024年第10期22卷 3306-3311页

作者：宋智琴敖茂宏杨小雨贵州省农业科学院农作物品种资源研究所贵阳550006 贵州省农业科学院亚热带作物研究所兴义562400

为了研究不同播期对薏苡籽粒中淀粉积累规律、产量及药用品质的影响,以确定合理的最佳播种时间。本研究选取‘仁薏1号’为试验材料,设置8个播期,在开花后不同时间段测试总淀粉、支链淀粉含量、直链淀粉含量、收获期测定产量、检测成熟... 详细信息

为了研究不同播期对薏苡籽粒中淀粉积累规律、产量及药用品质的影响,以确定合理的最佳播种时间。本研究选取‘仁薏1号’为试验材料,设置8个播期,在开花后不同时间段测试总淀粉、支链淀粉含量、直链淀粉含量、收获期测定产量、检测成熟籽粒中药用指标成分。结果表明,薏苡籽粒中总淀粉含量随着灌浆时间的延长而增加,成熟期总淀粉含量达到最大值。过早播种会影响籽粒中总淀粉、支链淀粉的积累,过早或过晚播种都会影响籽粒直链淀粉积累。不同播期处理对薏苡药用指标成分和产量产生影响。适时播种,籽粒中的药用品质成分(浸出物,三油酸甘油酯)含量和亩产量都较高,过早或过晚播种都会使药用成分和产量降低。因此,根据贵州气候特点和春耕时间,结合籽粒中的营养品质、药用品质和产量综合分析,贵州薏苡最佳播种时间应为3月下旬至4月上旬。

关键词：播期薏苡淀粉含量药用品质产量

大蕉果实转录组学分析及类胡萝卜素合成相关基因的研究

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种子 2024年第5期43卷 24-32,77页

作者：韩树全罗立娜魏鹏程卢振亚贺尔奇刘凡值贵州省农业科学院亚热带作物研究所贵州兴义562400

为探究大蕉果实不同发育时期在转录水平上的变化及类胡萝卜素生物合成代谢的差异表达基因,本研究以幼果期(BGZ1)、成熟期(BGZ2)、后熟期(BGZ3)的大蕉果实为研究对象,借助转录组测序技术进行分析。差异表达基因分析结果显示,BGZ1 vs BGZ2... 详细信息

为探究大蕉果实不同发育时期在转录水平上的变化及类胡萝卜素生物合成代谢的差异表达基因,本研究以幼果期(BGZ1)、成熟期(BGZ2)、后熟期(BGZ3)的大蕉果实为研究对象,借助转录组测序技术进行分析。差异表达基因分析结果显示,BGZ1 vs BGZ2、BGZ1 vs BGZ3和BGZ2 vs BGZ3差异表达基因数目分别为3828个、16138个和14923个。GO分类和富集分析显示,3个差异分组主要富集在代谢过程、发育过程、结合、催化活性、细胞解剖实体等。KEGG分析结果表明,3个差异分组中,与类胡萝卜素的合成代谢相关的代谢途径、次生代谢产物的生物合成途径富集比较多。BGZ1 vs BGZ2、BGZ2 vs BGZ3分别有556个、1507个显著差异表达的转录因子,BGZ1 vs BGZ2显著差异表达的转录因子中下调表达居多。参与大蕉果实类胡萝卜素合成代谢的差异候选基因有37个,与BGZ1相比,BGZ2有12个基因上调表达、27个基因下调表达;与BGZ2相比,BGZ3有17个基因上调表达、20个基因下调表达。3个PSY候选基因的表达量在BGZ3时期降低;LCYE和LCYB在后熟期具有较高基因表达量。研究结果为大蕉中类胡萝卜素代谢的分子调控机制提供参考。

关键词：大蕉转录组类胡萝卜素转录因子

基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 234-240页

作者：李赫王玉范凯毛艺霖丁仕波宋大鹏王梦琪丁兆堂山东省农业科学院茶叶研究所山东济南250108 青岛农业大学茶叶研究所山东青岛266109 日照市农业科学研究院茶叶研究所山东日照276827

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估... 详细信息

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估框架。首先,采集了1 000张茶树受冻后的树冠图像,并且按照4∶1分为训练集和测试集,并对训练集图像的冻害叶片进行标注。其次,采用Faster R-CNN网络对茶树的冻害叶片进行识别提取,并且分别选择了AlexNet、 VGG19和ResNet50三种特征提取器,选择鲁棒性最高的特征提取器作为主干网络。然后,将提取到的茶树冻害叶片图像进行小波变换增强处理,从而得到了一张低频率和三张高频率的图像。将小波变换处理后的图像和未经小波变换处理的图像分别输入到VGG16、 SVM、 AlexNet、 ResNet50等网络对冻害叶片进行分级,比较四种网络的分类性能。根据冻害叶片的数量、冻害叶片的程度,不同冻害程度叶片的权重系数,对茶树受冻程度打分,从而对茶树整体的冻害程度进行评估。结果表明:(1)基于ResNet50的Faster R-CNN模型提取茶树冻害叶片的性能最好,其查准率为93.33%,查全率为92.57%,高于VGG19和AlexNet作为主干网络的识别性能,可以确保大多数的冻害叶片都能被提取出来,并为叶片的冻害程度进一步分级提供基础。(2)VGG16模型分类不同冻害程度的叶片的整体准确率为89%,高于其他模型(SVM、 AlexNet、 ResNet50)的整体分类准确率,表明VGG16模型具有较高的鲁棒性。(3)小波变换处理后的冻害叶片图像与未经小波变换处理后的冻害叶片相比较,能提升模型的整体分类准确率2%~6%。说明小波变换增强技术可以提高网络的准确率。因此,本实验框架可以准确和高效地将茶树冻害叶片进行分级,对于茶园冻害程度的评估具有重要价值,为北方茶园的越冬防护提供技术支撑。

关键词：茶树冻害叶片 Faster R-CNN VGG16 小波变换

基于气象因素的玉米单产堆栈集成学习建模与预测

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中国农业科学 2024年第4期57卷 679-697页

作者：李乾川许世卫张永恩庄家煜李灯华刘保花朱之洵刘浩中国农业科学院农业信息研究所

【目的】在世界气候变化加剧和气象灾害频发的背景下，探究气象因素对玉米单产的重要性并准确预测玉米单产对于促进农业生产和田间管理具有重要意义。本文旨在量化分析玉米各生育阶段气象因素对单产的重要性并建立高精度、高可靠性的玉... 详细信息

【目的】在世界气候变化加剧和气象灾害频发的背景下，探究气象因素对玉米单产的重要性并准确预测玉米单产对于促进农业生产和田间管理具有重要意义。本文旨在量化分析玉米各生育阶段气象因素对单产的重要性并建立高精度、高可靠性的玉米气象单产堆栈集成学习估测模型来预测单产。【方法】利用HP滤波法和移动平均法确定各县域趋势单产模型并分离出各县气象单产。采用轻量级梯度提升机（LightGBM）、Bagging和Stacking 3种集成学习方法，通过对中国12个省份596个县级行政区域和气象观测站跨度34年的日度气象数据和玉米产量数据进行分析，建立3种基于不同集成学习框架（LightGBM、Bagging和Stacking）的玉米气象单产预测模型。【结果】适用HP滤波法作为趋势单产模型的县域主要集中在陕西、河南、江苏和安徽地区。相较于HP滤波法，更多县域适用于移动平均法，且多数县域R 2分布于0.8以上。基于5年滑动预测和模型精度评价指标，3种模型对玉米单产的平均绝对百分比误差（MAPE）指标均低于6%。Stacking模型MAPE值达到4.60%，预测精度高，泛化性强。结果表明玉米气象单产堆栈集成学习预测模型（Stacking）具有更高精度和更强鲁棒性，并能有效利用各基学习器特点与优势，提升预测精度，是根据气象因素预测玉米单产的最优模型。此外，基于12省玉米生育阶段27个气象因素的随机森林特征重要性评分对玉米单产的定量分析，对作物监测和田间管理有借鉴和参考意义。【结论】3种集成学习方法，尤其是堆栈集成学习模型（Stacking）预测效果能够详细反映出玉米单产的时空分布变化情况。基于气象因素的玉米单产堆栈集成学习模型可为田间管理和精准预测玉米单产提供新方法。

关键词：玉米气象单产集成学习单产估测县级数据特征重要性

1963—2022年气候变化对黑龙江省大豆需水量的影响

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干旱地区农业研究 2024年第5期42卷 206-215页

作者：吴黎毕洪文郑妍妍庄家煜解文欢张效霏黑龙江省农业科学院农业遥感与信息研究所黑龙江哈尔滨150086 中国农业科学院农业信息研究所北京100081

为揭示黑龙江省气候变化对大豆需水量的影响,基于61个气象站1963—2022年逐日气象数据和20个农业气象观测站1993—2013年大豆生育期资料,利用五日滑动平均法、单作物系数法、ArcMap空间分析、MATLAB计算和Mann-Kendall趋势检验法,计算... 详细信息

为揭示黑龙江省气候变化对大豆需水量的影响,基于61个气象站1963—2022年逐日气象数据和20个农业气象观测站1993—2013年大豆生育期资料,利用五日滑动平均法、单作物系数法、ArcMap空间分析、MATLAB计算和Mann-Kendall趋势检验法,计算并绘制≥10℃活动积温、大豆不同品种熟型交替变化下的需水量、有效降雨量、需水量与有效降雨量耦合度及三者气象倾向率的分布图。结果表明:(1)1963—2022年黑龙江省≥10℃活动积温呈增加趋势,1993—2002年是活动积温快速增长转折期,划定1973—1992年为积温平缓增长期,1993—2022年为积温快速增长期。不同熟型大豆种植边界线北移东扩明显。(2)1963—2022年黑龙江省大豆生长季内有效降雨量为377 mm,呈增加趋势,空间分布上由西向东表现为先增加后减少;需水量为312 mm,以-3.14 mm·10a^(-1)的平均速率下降,空间分布上由西向东呈减少趋势。(3)1963—2022年黑龙江省大豆生长季内需水量与有效降雨量的耦合度总体呈增加趋势,泰来县增加最明显;北部部分地区呈减少趋势,加大对水资源的消耗。(4)气象因子中温度和降雨量显著上升,日照时数和风速显著下降,使得大豆需水量下降、需水量与有效降雨量的耦合度上升,有利于缓解大豆种植区干旱。

关键词：大豆需水量气候变化有效降雨量黑龙江省