科研产出
马铃薯晚疫病数量抗性相关基因的SNP位点检测与抗病育种值分析
《植物遗传资源学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：马铃薯晚疫病数量抗性受微效多基因控制，通过表型评价选择效率低下。为创制马铃薯数量抗性种质资源，本研究选用8个亲本材料杂交构建了9个杂交群体，在基于离体叶片抗性鉴定评价晚疫病抗性的基础上，结合SNP位点检测进行分子辅助选择。基于数量抗性基因PCR产物测序，检测了60个抗、感杂交后代材料8个数量抗性基因的19个单核苷酸多态性（SNP）位点，结果表明StAOS2-SNP691、StAOS2-SNP692、StGP28-SNP794、PLOX1-SNP8344有利等位基因与抗性存在正向关联，杂交后代群体中抗病材料的有利等位基因纯合基因型占比为9.56%，高于后代群体中的感病材料（5.65%），同时高于亲本材料（7.89%），联合8个基因19个SNP标记的系统发育分析可将60份材料聚类为3个抗病分支和3个感病分支。结合表型、育种系谱和数量抗性基因分子标记计算与抗晚疫病相关的育种值，筛选出育种值高且具有有利等位基因纯合基因型的PC2312-3、PC2312-15、PC2313-19等优异单株，为马铃薯数量抗性群体遗传改良提供了材料。
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基于深度学习的鲜食葡萄叶片品种识别研究
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】建立基于深度学习的鲜食葡萄叶片品种识别模型，为中国鲜食葡萄品种的保护、开发和系统分类工作奠定科学基础，并为其他农作物品种的鉴别工作提供借鉴。【方法】聚焦于68个常见鲜食葡萄成熟叶片的图像分析，通过图像采集技术，构建一个包含29 713张图像的鲜食葡萄叶片数据集。采用4种先进的卷积神经网络模型——GoogleNet、ResNet-50、ResNet-101和VGG-16对这些图像进行深入的自动识别研究。【结果】在所有测试的网络模型中ResNet-101表现最为出色，其在最佳参数配置下达到了97.99%的分类精度。在对68个葡萄品种的叶片图像进行检测时，对23个品种的预测准确率达到了100%，对整体的平均预测准确率则为94.90%。此外，对18个品种的召回率也达到了100%，对整体的平均召回率为94.19%。采用Grad-CAM技术分析的结果显示，所有模型都能精确地识别叶片的关键特征，叶片的表面纹理、叶脉和叶缘部分在品种识别过程中起到了至关重要的作用。【结论】深度学习网络模型可以很好地对鲜食葡萄进行自动实时识别。
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增施腐熟牛粪对油菜土壤微生物群落多样性及功能的影响
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究水稻—油菜轮作模式下施用腐熟牛粪对油菜土壤微生物群落多样性及功能的影响，揭示腐熟牛粪对土壤微生物的调控机制，为油菜土传病害防控及腐熟牛粪的资源化利用提供理论依据。【方法】设置不施肥对照（CK）、单施化肥（S1）、34500 kg/ha腐熟牛粪配施化肥（S2）、69000 kg/ha腐熟牛粪配施化肥（S3）、138000 kg/ha腐熟牛粪配施化肥（S4）共5个处理。于油菜抽薹开花期测定株高、茎粗，并调查根肿病发病率和病情指数。油菜收获期采集土壤样本，测定土壤主要理化指标，并运用宏基因组测序分析土壤微生物群落特征。【结果】施用腐熟牛粪处理的油菜株高和茎粗较CK和S1处理显著提高（P<0.05，下同），发病率和病情指数显著降低。随着腐熟牛粪施用量的增加，土壤pH及全氮、水解性氮和有机碳含量显著升高，分别较CK提高7.73%～23.55%、17.93%～54.98%、13.49%～35.80%、20.63%～57.94%，较S1处理提高7.17%～22.90%、13.85%～49.62%、18.16%～41.39%、20.12%～57.27%。Alpha多样性分析结果显示，施用腐熟牛粪处理的土壤细菌Shannon指数和Chao指数极显著高于CK和S1处理（P<0.01，下同）；真菌Chao指数极显著高于CK和S1处理，Shannon指数显著或极显著低于CK和S1处理。Beta多样性分析结果显示，不同施肥处理的土壤细菌群落差异较大，真菌群落差异较小。施用腐熟牛粪使土壤细菌的假单胞菌门（Pseudomonadota）和黏球菌门（Myxococcota）相对丰度增加，放线菌门（Actinomycetota）、绿弯菌门（Chloroflexota）和酸杆菌门（Acidobacteriota）相对丰度减少；施用腐熟牛粪使土壤真菌的子囊菌门（Ascomycota）相对丰度减少，内黏菌门（Endomyxa）相对丰度增加。冗余分析结果表明，pH、有机碳、水解性氮和全氮是影响土壤微生物群落结构的关键因子。KEGG功能分析结果表明，施用腐熟牛粪土壤中更容易富集与代谢和抗药性相关的微生物。CAZy功能注释结果表明，配施腐熟牛粪影响了与碳水化合物代谢有关的基因富集。【结论】施用腐熟牛粪能有效提升土壤养分含量，改善土壤微生物群落结构，但需合理控制施用量。在水稻—油菜轮作模式下，以69000 kg/ha腐熟牛粪配施化肥的效果较佳。
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不同施肥处理对干热河谷草莓园土壤细菌群落特征及多样性的影响
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探明有机肥对草莓园土壤细菌群落的影响，为干热河谷区优化草莓园施肥提供理论依据。以蚯蚓肥（TA）、油枯肥（TB）、蚯蚓肥+油枯肥配施（TC）以及不施肥作为对照（CK）为试验处理，采用Illumina Miseq高通量测序技术，分析施用有机肥对土壤细菌群落丰度、多样性及其群落组成特征。结果表明，不同施肥处理均能提高土壤理化性质和土壤酶活性，其中，TA处理显著提高了土壤pH值，TB处理对碱解氮、有效磷和速效钾含量的提升作用最明显，TB处理下土壤微生物量碳、微生物量氮、脲酶活性、酸性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性均显著升高。不同施肥处理均显著影响了土壤细菌群落多样性和群落结构，其中，TA处理显著提高了土壤Chao指数、 Shannon指数，优化了土壤细菌群落结构，使细菌共生群落变得丰富且更稳定；TB处理则显著降低了土壤Chao指数、 Shannon指数，且对细菌群落结构的影响较小。冗余分析表明，放线菌门（Actinobacteriota）、绿弯菌门（Chloroflexi）与pH、全钾呈正相关，变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidota）与碱解氮、有机质、全氮呈正相关，Firmicutes与全磷、容重、速效钾、有效磷呈正相关。细菌群落与pH、有机质、全氮、碱解氮呈极显著正相关（P<0.01）。研究表明，增施蚯蚓肥可以调节pH值，提高细菌群落多样性和类群丰度，油枯可以提高土壤肥力，两者配施能够有效改善土壤理化性质，提升土壤养分供应水平，优化细菌群落结构，可优先作为干热河谷区草莓园土壤培肥改良的肥料。
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云南温光敏雄性核不育两系法杂交小麦杂种优势群分析
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为分析云南温光敏雄性核不育两系法杂交小麦的杂种优势群，利用15K SNP小麦育种芯片对K43S、K47S、K63S、K64S、K66S和K78S共6个小麦温光敏雄性核不育系及不同来源的302份恢复系进行分子标记聚类分群。结果表明，6份不育系和302份恢复系被划分为10个类群。在已知19个强优势组合中，3个不育系与所有类群都可以产生强优势组合，但以恢复系含近缘种质(6/19)或地理远缘恢复系(10/19)产生强优势组合的概率更高，这两种类群将是今后构建小麦杂交优势群的重点。聚在同一类群的不育系与恢复系之间杂交能产生超标优势的组合数(6/19)远少于不同类群间的超标优势的组合数(13/19)。SNP芯片能有效用于小麦杂种优势群划分；基于SNP标记的遗传相似度可指导强优势组合测配和构建小麦杂种优势群；不育系和恢复系间的遗传差异不一定能产生杂种优势，但能产生强优势的杂交组合，其不育系和恢复系之间必定有足够的遗传差异。
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家蚕素斑品种菁松的茶斑限性定向转育
《浙江农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为在家蚕现行素斑品种菁松的幼虫发育早期进行雌雄性别鉴别，实现雌雄分养分缫差异化利用目的，用普斑限性品系云蚕7A的雌与茶斑品系Cb的雄杂交后，再分别与现行素斑品系菁松A、菁松B杂交，其后代连续数次回交素斑亲本后自交，结合分类选择进行个体和蛾区选择淘汰，将云蚕7A的普斑限性基因和Cb的茶斑基因转入现行素斑品种菁松中，定向转育得到菁A茶限和菁B茶限。结果表明：转育过程中，幼虫斑纹分化成颜色与形状易于分辨的茶斑与非茶斑2种类型，转育得到的菁A茶限和菁B茶限幼虫在3龄初期就会呈现茶斑颜色深浅明显不同的分化，能准确分辨雌雄，其虫蛹率分别为96.91%和96.40%,全茧量分别为1.62 g和1.56 g,茧层率分别为23.78%和23.26%,经济性状与其轮回亲本的差异较小，表现出健康好养、茧质优良等特性。研究结果可为创建特殊性状的育种材料、差异化利用雌雄蚕，以及降低雄蚕种繁育成本奠定基础。
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超声波辅助低共熔溶剂提取对咖啡蛋白结构和功能特性的影响
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探索咖啡蛋白在食品加工中的应用，以脱脂生咖啡粉为原料，探究不同超声波功率（0、200、400、600、800 W）与低共熔溶剂法、碱法协同作用对咖啡蛋白组成成分（聚丙烯酰胺凝胶电泳，SDS-PAGE）、结构特性（粒径分布、傅里叶红外光谱、圆二色光谱、荧光光谱和扫描电镜）和功能特性（溶解度、吸水性、吸油性和乳化特性）的影响。结果表明：由低共熔溶剂提取的咖啡蛋白（DES）平均粒径（12.30μm）显著小于由碱法提取的咖啡蛋白（AEP）平均粒径（113.67μm）;DES在酸性条件下溶解度更高，AEP在碱性条件下溶解度更高；DES比AEP有更好的吸水性和吸油性。经超声预处理后，咖啡蛋白电泳图谱、傅里叶红外光谱、圆二色光谱和荧光光谱结果分析表明，不同超声波功率预处理未引起蛋白质分子量分布的重大变化，但是对蛋白质的二级结构和三级结构产生影响。表面微观结构表明，DES表面结构较疏松多孔，AEP表面紧密平坦，超声预处理后AEP微观结构变得疏松多孔，纹理变得分散，并呈现出更多的不规则碎片；DES表面发生略微变化，在400 W和600 W处理15 min时表现出更多小颗粒多孔无序结构，微观结构变化可影响蛋白质的化学和物理性质及其功能特性。在超声功率为400 W时，DES粒径显著减小，粒径参数D[3,2]和D[4,3]分别从10.50、30.43μm减小到7.89、11.27μm；溶解度显著提高，在酸性、碱性条件下溶解度分别由47%、71%上升到75%、81%。此外，超声预处理可提高咖啡蛋白的吸水性和乳化活性，这些均为蛋白质在食品应用中的重要功能特性。研究表明采用超声波技术对咖啡蛋白进行改性有效果，研究结果可为咖啡蛋白在食品加工中的应用提供理论依据。
关键词： 咖啡蛋白 超声波功率 低共熔溶剂 结构特征 功能特性
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不同铵硝比对高山杜鹃侧枝生长和生理特性影响
《核农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究氮素形态对高山杜鹃侧枝生长的影响，以3年生盆栽高山杜鹃粉精灵为试验材料，单一氮源处理为对照，采用盆栽方式，研究5种不同氮素形态配比供应（铵硝比例分别为T1:100∶0,T2:75∶25,T3:50∶50,T4:25∶75和T5:0∶100）对其营养生长期侧枝生长、光合特性、代谢酶活性及营养元素积累的影响。结果表明，不同氮素形态下粉精灵不同生长期侧枝干物质积累量、苗高增量和侧枝长度均有所差异，以侧芽萌发期T3处理侧枝干物质积累量最高，T2处理在嫩侧枝期、侧枝半木质化期的苗高增量和侧枝长度均显著高于其他处理。侧枝半木质化期，与T1处理相比，T2处理显著提高净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用率及磷含量，降低胞间二氧化碳浓度；叶片Fe元素吸收量以T1处理最高，Mg元素吸收量以T5处理最高。此外，在不同生长期，硝酸还原酶活性均随硝态氮含量的增加而增加，以嫩侧枝期酶活性最高。综上，不同氮素形态对高山杜鹃粉精灵侧枝生长和生理特性的影响有所差异，且混合氮源处理较单一氮源处理更有利于促进侧枝生长，以铵硝比例75∶25促进侧枝生长及提高养分积累和光合效能效果最好。本研究为筛选适合高山杜鹃生长发育的氮素施用方法提供了理论依据。
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外源有机肥碳氮比对植烟红壤微环境及烟叶品质的影响
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：碳氮比是反映有机肥肥效的重要指标之一。探讨有机肥碳氮比对烤烟根际土壤微环境及烟叶产质量的影响，为土壤培肥及其可持续管理提供科学依据。2021—2022年在云南省寻甸酸性山原红壤上，以烤烟‘云烟87’为材料，采用大田试验，研究等氮磷钾条件下施无机化肥对照（T1,CK），以及配施不同碳氮比有机肥（10:1、15:1、20:1、25:1）对植烟土壤肥力、土壤团聚体、微生物群落及烟叶产质量的影响。结果表明：与CK相比，T2、T3、T5土壤pH升高0.09～0.13个单位；T2、T3、T4、T5显著增加土壤有机质、水解性氮、有效磷及有机碳含量，分别提高9.91%～17.40%、9.11%～16.45%、7.16%～43.68%、11.61%～39.54%;T2、T3土壤速效钾含量较CK显著提高8.12%、14.63%。T2、T3、T4、T5的土壤SOC含量及C/N较CK分别显著提高11.61%～39.54%、4.48%～29.72%。T2、T3、T4、T5的大粒径团聚体（＞5、2～5、1～2 mm）含量显著增加20.75%～75.91%、10.06%～54.50%和16.98%～66.13%；而其微团聚体（0.053～0.25、＜0.053 mm）含量较CK显著下降10.61%～54.52%；土壤真菌、细菌、放线菌及微生物量碳、氮含量均显著增加。T2、T3可促进烟株生长，其叶面积较CK分别显著增加7.36%和14.92%。与CK相比，T2、T3的产量和产值分别显著提高11.99%、16.93%及5.92%、15.46%。T3能显著增加烟叶总糖、还原糖和钾含量，降低总氮和烟碱含量，烟叶化学成分较协调。施碳氮比（10:1、15:1）的有机肥有利于提升土壤pH及土壤肥力，改善土壤团聚体结构和稳定性，增加土壤微生物数量及微生物群落丰度，促进烤烟发育，提高烟叶产值和品质。
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