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“湘芯一号”肉鸡60K液相育种芯片的设计及基因组预测效果
贺喜1, 2, 3，马豪杰1, 2，刘会超1, 2，肖健4，刘勃攻1, 2，欧阳清渊1, 2, 3，张海涵1, 2, 3, 4*
摘要：
利用基因组重测序技术对湘佳黑鸡、湘佳白羽肉鸡、湘佳黄鸡2号、湘佳黑鸡2号、邵伯鸡群体进行基因型分型和遗传结构分析，筛选出高质量的单核苷酸多态性(SNP)位点。基于90日龄体质量(BW90)和70~90日龄剩余采食量(RFI)性状的方差组分和育种值估计，发现选择“京芯一号”10K位点子集估计的育种值准确性在0.915以上。利用QTLdb数据库进行功能位点注释，筛选出2 851个与肉鸡经济性状相关的重要SNP位点。最终得到60 784个高质量、高多态性的SNP位点，用于“湘芯一号”肉鸡60K液相育种芯片的设计。检测结果表明，“湘芯一号”肉鸡60K液相育种芯片基因型一致性在95%左右，个体和位点检出率均维持在99%以上，表明该育种芯片具有良好的基因组预测效果。
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玉米MADS–box基因家族的鉴定及表达模式分析
摘要：
利用生物信息学方法对玉米(Zea mays)骨干自交系黄早四及玉米自交系B73全基因组中的MADS–box基因家族成员进行鉴定并依据转录组数据分析其表达模式。结果显示：黄早四基因组中有87个MADS–box家族成员，B73基因组中该家族成员有84个；2个自交系间的MADS–box成员共存在113个共线基因对，表明MADS–box家族在2个自交系间进化较为保守；在花粉粒和双核雄性配子体组织中显著表达的MADS–box家族成员数量最少，穗原基中显著表达的成员数量最多；非生物胁迫下，在冷、热、紫外线逆境胁迫处理下，相比于对照组，MADS–box家族成员中多为下调表达，而在盐、干旱、干旱及盐复合逆境胁迫下多为上调表达，提示MADS–box家族成员通过不同的调节方式和途径参与玉米生长发育和逆境胁迫响应。
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适合湘南烟稻复种区的上部烟叶一次性采烤叶片数量研究
邓小华1，周海宽1，张守荣2，金江华2，李旭2*，郭伟2，于大鹏2，秦凌3，成勍松3
摘要：
为探寻湘南烟稻复种区烤烟上部烟叶一次性采收的适宜叶片数，以云烟87和湘烟7号为材料，设计一次性采收5片、6片、7片烟叶3个水平，测定上部烟叶一次性采收叶片数的不同叶位的SPAD值，分析不同采收叶片数的烤后烟叶经济性状和烟叶品质。结果表明：随上部烟叶采收叶片数增加，不同叶位的鲜烟叶SPAD值变异系数增加，成熟度差异大，烘烤后的正组烟叶比例、单叶质量、叶片厚度、单位叶面积质量、烟碱含量、绿原酸含量、评吸质量下降，杂色烟叶和微带青烟叶比例增加，淀粉含量和两糖比增加。采收5片烟叶较7片烟叶的正组烟叶比例提高9.6~11.7个百分点，上等烟率提高9.1~21.2个百分点，外观质量指数提高10.1%~10.6%，感官质量指数提高4.6%。云烟87采收6片烟叶的综合效果指数较采收5片、7片烟叶的分别提高0.16%、3.52%；湘烟7号采收6片烟叶的综合效果指数较采收5片、7片烟叶的分别提高3.97%、7.39%。综合烤后烟叶品质指标和经济指标，湘南烟稻复种区的云烟87上部烟叶一次性采收的适宜叶片数为5~6片，湘烟7号为6片。
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一株米根霉的鉴定及其发酵产乳酸研究
王世伟1, 2，王卿惠3，刘伊娜1, 2
摘要：
米根霉(Rhizopus oryzae) 能产生乳酸等有机酸，在许多领域有重要的应用价值。本研究从黑龙江省北大仓白酒大曲中分离一株霉菌，经形态学和内转录间隔区(ITS)分子鉴定，将其命名为米根霉WSW–LYN–001；对该菌株产乳酸的能力进行了研究，并对其产乳酸发酵条件进行了优化。结果显示：以葡萄糖为碳源，在48 h后，米根霉发酵液pH达3.2左右，发酵84 h后乳酸产量可保持在70 g/L左右；传代次数会影响菌丝团形态，出现絮状和球状菌丝团，进而影响乳酸产量；发酵60 h后，球状菌丝团发酵液中乳酸产量比絮状菌丝团的更高；球状菌丝团经pH和中和剂CaCO3优化后，在初始pH为7、发酵60 h后，乳酸产量最高达134.25 g/L。
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基于非靶向代谢组学分析阿维菌素发酵液的挥发性代谢物
摘要：
为了解阿维菌素发酵液挥发性成分的组成及不同发酵时期的挥发性差异代谢物，运用顶空固相微萃取(HS–SPME)和气相色谱–质谱(GC/MS)广泛非靶向代谢组学技术，结合异味活度值(OAV)，对发酵前期(36 h)和末期(168 h)的挥发性成分进行定性和定量分析，通过主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘法判别分析(OPLS–DA)、聚类分析(HCA)等方法对其挥发性差异代谢物进行分析。结果表明：阿维菌素发酵液共检测出396种挥发性有机物，以烃及卤代烃、醇类、酮类、酯类、杂环类化合物、萜类化合物为主，其中OAV>200的杂环类、醛类、酮类和萜类化合物共有11种，这些物质是阿维菌素发酵液呈现异味的关键物质；从2个发酵时期筛选出5–甲基–2–庚酮和邻伞花烃2种挥发性差异代谢物。
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产黑芥子酶乳酸菌的筛选与鉴定及产酶条件的优化
摘要：
为了筛选产黑芥子酶的乳酸菌，利用氯化钯检测法测定黑芥子酶活力，从39株植物源乳酸菌中筛选产黑芥子酶菌株，通过形态特性、生理生化试验结合16S rDNA序列分析进行菌株鉴定，采用单因素试验和响应面法优化了菌株产酶条件。结果显示：3株编号分别为B244、161和602的乳酸菌能有效降解生长环境中硫代葡萄糖苷，经鉴定B244为戊糖片球菌，161和602菌株均为发酵粘液乳杆菌；戊糖片球菌(B244)具有较强的产黑芥子酶能力，在最优产酶条件(在LB培养基中添加4.2 mmol/L硫代葡萄糖苷，调整蛋白胨质量浓度至14.3 g/L，初始pH为6.9，于40 ℃培养16 h)下黑芥子酶活力达117.2 U/L，较优化前(76.65 U/L)提升52.9%。
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HPLC法测定藤茶中5种黄酮类物质的含量
摘要：
采用C18色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)，以甲醇为流动相A、0.1%磷酸溶液为流动相B，梯度洗脱， (2R,3R)–二氢杨梅素的检测波长为290 nm，(2S,3S)–二氢杨梅素、花旗松素、杨梅苷和杨梅素的检测波长为290 nm (0~ <21 min)和255 nm(21~30 min)，流速1 mL/min，柱温30 ℃，进样量10 μL，测定5种黄酮类物质的含量。结果表明：(2R,3R)–二氢杨梅素、花旗松素、杨梅苷、杨梅素含量的线性回归方程分别为Y=0.503 1X+0.602 8，R2=0.999 2；Y=0.590 4X+0.072 0，R2=0.999 1；Y=0.433 4X–0.007 7，R2=0.999 5；Y=0.507 7X– 0.020 7，R2=0.998 8；线性范围分别为10.60～106.00、2.50～50.00、2.65～53.00、1.06～26.50 μg/mL；单波长(290 nm)测定(2R,3R)–二氢杨梅素含量，双波长(290、255 nm)测定花旗松素、杨梅苷、杨梅素含量和(2S,3S)–二氢杨梅素峰面积的方法系统适用性、线性关系、重复性、稳定性和加标回收率良好，精密度高；5种黄酮类物质色谱峰分离度均大于1.5，(2R,3R) –二氢杨梅素色谱峰理论塔板数大于5 000，(2S,3S) –二氢杨梅素、花旗松素、杨梅苷、杨梅素色谱峰理论塔板数均大于20 000，且单个样品检测时间为30 min；此方法可用于检测藤茶中黄酮类物质的含量。
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猕猴桃突变体库的构建及表型变异分析
苑平1, 2，杨莉颖1，汤佳乐1，徐海1，何科佳1，沈婉琪1，杨博智3，卜范文1*
摘要：
为促进猕猴桃功能基因组学的研究，以‘红阳’猕猴桃愈伤组织为试验材料，用10、25、50、75、100、150、200、300、400、500 Gy共10个不同辐射剂量的60Co–γ射线处理愈伤组织，以0 Gy为对照，对诱变后代的表型变异特征进行分析。结果表明：经100 Gy剂量诱变处理后，‘红阳’猕猴桃愈伤组织的致变率已提升至35.9%，同时分化率亦达到77.8%；基于此，筛选出100 Gy为该品种愈伤组织的适当诱变条件；用100 Gy诱变条件处理1 680块‘红阳’猕猴桃愈伤组织，构建了由1 026株再生苗组成的‘红阳’猕猴桃突变体库，该突变体库在叶片、株型等性状上均存在丰富的变异，总变异频率达35.9%。
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电子束转靶X射线处理对石榴常温货架期品质的影响
摘要：
为延长石榴的常温货架期，以软籽石榴‘突尼斯’为材料，分别用0.5、1.0、1.5 kGy剂量的电子束转靶X射线对石榴进行处理，以不经电子束转靶X射线处理的为对照(CK)，试验货架期共20 d，每隔5 d测定1次品质指标，比较常温货架期间各处理组的品质差异，以得到最佳的电子束转靶X射线剂量。结果表明：在常温货架期间，各剂量电子束转靶X射线对石榴可溶性固形物含量的影响不显著；0.5 kGy电子束转靶X射线可以显著抑制石榴pH上升；0.5 kGy处理组石榴的相对电导率上升幅度最小，呼吸强度在试验结束时最低，果皮总色差?E*上升程度最小，可滴定酸含量下降较为缓慢，褐变度显著低于其他组的；在同一时期，0.5 kGy组石榴的感官评定分最高。综合分析比较，0.5 kGy电子束转靶X射线剂量为本试验最优处理，有望将其用于石榴的常温贮藏保鲜，延长石榴的常温货架期。
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8个帝王花品种表型性状遗传多样性分析
摘要：
以8个帝王花品种为材料，对58个表型性状(23个数值型性状和35个描述性性状)数据进行调查，采用多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法，研究其遗传多样性。多样性分析结果表明，35个描述性性状的遗传多样性指数为0.38～1.56，平均遗传多样性指数为0.84，其中叶片顶端形状的遗传多样性指数(1.56)最高；23个数值型性状的遗传多样性指数为0.66~1.73，变异系数为6.57%~79.03%，平均变异系数为28.25%，其中花序狭长基部长度的变异系数最大，为79.03%，叶宽、花枝长度、花序狭长基部长度、花序直径、花柱长度、花粉呈现者长度6个性状呈非正态分布。相关性分析结果表明，花序直径与叶柄、花苞形状，花序长宽比与内苞片形状、小花颜色，内苞片形状与小花颜色呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析中前4个主成分反映了58个性状的绝大部分信息，累计贡献率达83.17%，将主要性状归纳为花序特征性状因子、叶片特征性状因子、花枝特征性状因子和植株形态因子。在遗传距离M1=20时，Q型聚类将8个品种聚为2个类群。帝王花主要观赏性状的遗传多样性丰富，受到花序特征、叶片特征子、花枝特征和植株形态等因子的综合影响。
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湖南省猪轮状病毒分子流行病学调查及遗传变异分析
梁跃1，肖犟1，尹杰2，黄颖1，伍玉梅1，苏焕1，禹爱春1，莫凌云1，刘国华3*
摘要：
2023年1—12月从湖南省9个地区119个规模化猪场采集1 036份仔猪腹泻粪便样品，采用RT–PCR检测猪轮状病毒(PoRV)的流行率，并对PoRV的VP7基因进行扩增并测序；采用MegAlign 软件进行序列同源性分析，通过MEGA 7.0 软件构建系统进化树。结果表明：仔猪腹泻样品检出PoRV阳性样本168份，阳性率约为16.22%；冬季PoRV的检出率高于春、夏、秋季的；从PoRV阳性样本中扩增出9个VP7基因序列，G9为优势基因型(占比约77.8%)，其次为G4型和G5型，二者占比均为11.1%。综上，湖南省腹泻仔猪粪便中PoRV的流行率高且基因型复杂，其中G9型为优势基因型。
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日粮添加V–E和有机硒对肉种鸡繁殖性能及子代抗氧化能力和炎性因子表达的影响
郭阳浩1，徐钰栋2, 3，宋泽和1, 3，刘自逵2, 3，贺喜1, 2, 3，曹蓉1, 3*
摘要：
选取280羽38周龄健康的黄羽肉鸡种母鸡，随机均分成4组，A组饲喂基础日粮，B组日粮添加125 mg/kg的维生素E(V–E)，C组日粮添加0.3 mg/kg的有机硒，D组日粮同时添加125 mg/kg V–E和 0.3 mg/kg有机硒，于第42天每组收集100枚种蛋孵化至出苗，统计受精率、孵化率和雏鸡质量，测定1日龄雏鸡肌胃腺胃炎发病率及病理评分后，每组选取50只测定肌胃抗氧化能力和炎性因子表达。结果表明：1) 与A组相比，B、C、D组均提高了母鸡产蛋率，C组产蛋率提高了5.31个百分点、受精孵化率提高4.69个百分点，效果最佳。2) B、C、D组的1日龄雏鸡肌胃腺胃炎的患病率分别较对照组降低25.4%、16.6%、21.8%。3) B、C、D组1日龄雏鸡肌胃总抗氧化能力(T–AOC)较对照组分别降低32.54%、27.22%、23.67%，B、D组1日龄雏鸡丙二醇(MDA)含量分别降低24.81%和28.17%。4) B组1日龄雏鸡肌胃中IL–1、IL–6、TNF–α的相对表达量显著下调，D组1日龄雏鸡肌胃中仅TNF–α的相对表达量显著下调。综上，日粮中添加V–E和有机硒可增强黄羽肉鸡种鸡的繁殖性能，降低1日龄雏鸡肌胃腺胃炎发病率，增强抗氧化能力，降低炎性因子的表达。
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海南匙指虾两新种报道
摘要：
于海南省万宁市北大镇龙滚河流域溪流发现匙指虾科(Atyidae)米虾属(Caridina)两新种王安米虾(Caridina wangan Hou, Zhang, Guo sp.nov)和细纹米虾(Caridina lineatus Hou, Zhang, Guo sp.nov.)。王安米虾的雄性第一腹肢内肢呈中部稍宽的椭圆形叶片状，第二腹肢雄腹肢呈长棍状，密布粗长的刺；细纹米虾的雄性第一腹肢呈中部最宽的长椭圆形叶片状，第二腹肢雄腹肢似纺锤形大头棒状，具密集的长刺，可以与近缘种锯缘米虾(Caridina serrata Stimpson, 1860)明显区分开来。通过线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ(COI)基因及16S rRNA基因对王安米虾和细纹米虾进行亲缘关系分析和ML系统建树。基于线粒体CoXI基因的比对结果显示，王安米虾与保亭米虾(Caridina baoting)和四纹米虾(Caridina tetrazona)遗传距离分别为14.14%和15.04%，细纹米虾与岩洞米虾(Caridina carvernicola)和广东米虾(Caridina cantonensis)遗传距离分别为14.36%和16.00%，均超过了种间阈值(3%)；基于16S rRNA基因的比对结果显示，王安米虾与保亭米虾和三间米虾(Caridina tricincta)遗传距离分别为5.17%和8.00%，细纹米虾与红点米虾(Caridina rubropunctata)和林达米虾(Caridina thachlam)遗传距离分别为4.63%和5.14%，均超过了种间阈值(1.5%)。形态差异与分子生物学鉴定结果均表明2种海南匙虾为新种。
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水稻侧深施肥倾斜螺旋杆式排肥装置参数优化与试验
张雅蓉1，刘大为1, 2*，谢方平1, 2，郑鹏1，宋思明3
摘要：
针对倾斜螺旋杆式排肥装置作业时存在施肥均匀性差的问题，在龙舟2FH系列排肥装置上进行螺旋部件结构运动参数的优化与验证。通过对装置充、排肥过程分析，探究其装置结构参数与运行参数对排肥均匀性的影响，根据排肥量要求确定其排肥部件因素参数范围。采用单因素试验，以排肥量均值和排肥均匀性变异系数为作业质量评价指标，确定Y形排肥管倾角、输送螺杆螺距、输送螺杆转速的参数范围。采用L9(33)正交表设计试验，根据极差分析和方差分析，获得最优参数组合为：Y形排肥管倾角40°、输送螺杆螺距36 mm、输送螺杆转速170 r/min。台架试验时，设置装置行进速度为0.25 m/s，其排肥量均值和排肥均匀性变异系数分别为3.48 g和14.9%，较优化前装置的排肥量均值提高了0.78 g，排肥均匀性变异系数降低了9.1个百分点。
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酸碱法及酸碱联合低温热处理法对污泥磷释放的影响
赵文博1, 2, 3，颜智勇1*，戴欣2, 3，李二平2, 3, 4，余志元2, 3，吴含章2, 3，李子雄2, 3
摘要：
采用酸碱(pH为1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0)法和酸碱联合低温(5、25、45、65、85 ℃)热处理法处理市政污泥24 h，通过对比处理前后污泥液相中正磷酸盐(PO43––P)的质量浓度变化和固相中总磷(TPs)、无机磷(IPs)、有机磷(OPs)的质量分数变化，研究处理过程中污泥磷的迁移规律；通过对比处理前后污泥液相中溶解性化学需氧量(SCOD)、可溶性蛋白质和可溶性碳水化合物质量浓度的变化，研究酸碱处理及酸碱联合低温热处理对污泥破解的影响，并探究污泥释磷的机理。结果表明：当pH为1.0、11.0，酸碱处理污泥24 h时，释磷率和破解程度均分别达到酸处理和碱处理中的最高；液相中PO43––P的质量浓度由处理前的5.87 mg/L分别提升至217.58、136.87 mg/L；SCOD由处理前的267 mg/L分别提升至4 369、6 548 mg/L；可溶性碳水化合物质量浓度由处理前的119 mg/L分别提升至1 649、2 861 mg/L；可溶性蛋白质质量浓度由处理前的138 mg/L分别提升至1 813、3 064 mg/L；污泥TPs的释放率分别为58.03%和30.05%；非磷灰石无机磷(NAIP)的释放率分别为78.36%和54.79%；pH为1.0的磷灰石无机磷(AP)释放率为95.71%，OPs的质量分数上升了13.11%，而pH为11.0的AP质量分数上升了44.21%，OPs的释放率为15.42%，可见，在酸处理条件下，污泥磷的释放主要来源于NAIP与AP的释放，而在碱处理条件下，污泥磷的释放主要来源于NAIP的释放。当pH为1.0、11.0，联合热处理温度为85 ℃，处理24 h时，污泥液相中PO43––P的质量浓度分别为323.52、220.10 mg/L；SCOD分别为6 400、9 470 mg/L；可溶性碳水化合物质量浓度分别为2 696、5 015 mg/L；可溶性蛋白质质量浓度分别为3 562、4 258 mg/L；污泥总磷的释放率分别为62.67%和51.32%，污泥的释磷量与污泥破解程度均达到最高；NAIP的释放率分别为86.22%和87.94%；pH 1.0联合85 ℃的AP释放率为96.14%，OPs的质量分数上升了13.62%，而pH 11.0 联合85 ℃的AP质量分数上升了77.25%，OPs的释放率为40.87%。当pH为1.0、11.0，联合热处理温度为45 ℃，处理24 h时，污泥液相中PO43––P的质量浓度分别为272.16、184.35 mg/L；SCOD分别为5 960、9 030 mg/L；可溶性碳水化合物质量浓度分别为2 331、4 699 mg/L；可溶性蛋白质质量浓度分别为3 523、4 246 mg/L；污泥总磷的释放率分别为61.12%和41.07%；NAIP的释放率分别为83.21%和69.97%；pH 1.0联合45 ℃的AP释放率为96.14%，OPs的质量分数上升了12.60%，而pH 11.0联合45 ℃的AP质量分数上升了45.92%，OPs的释放率为24.16%。综合考虑能耗、药剂成本以及二次污染问题等因素，认为采用pH 1.0联合45 ℃作为污泥处理参数较合理。
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基于改进残差网络的马铃薯叶片病害识别
摘要：
针对计算机识别自然背景下马铃薯叶片病害准确率低的问题，提出一种C–ResNet–50模型以改善识别效果。首先，在田间采集马铃薯晚疫病、早疫病、炭疽病和健康叶片图像，并模拟拍摄角度、天气状况等影响因素对图像进行数据增强，从而构建试验数据集。其次，通过对比深度学习模型，选择并改进ResNet–50网络：通过向残差块中引入步长为1的3×3卷积层和1×1卷积层以解决残差块主干分支特征信息缺失严重的问题；通过设计新的全连接层以解决马铃薯叶片病害相似度高、分类难度大的问题；通过引入ECA注意力模块以解决主干网络定向关注能力不足的问题。结果表明：C–RseNet–50网络识别马铃薯叶片病害的平均准确率达90.83%，较原始模型的提升了1.84个百分点。
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改进YOLOv5s的海产品检测
摘要：
针对设备移动和相机散焦导致采集到的水下图像模糊、对比度低及目标偏小导致检测精度低的问题，提出一种改进YOLOv5s的海产品实时检测算法。首先，对图像进行对比度受限自适应直方图均衡化(CLAHE)预处理，改善图像对比度低和模糊等问题；其次，构建C3_Faster模块替换原C3模块，降低模型的参数量，提升模型的检测速度；再次，将ACmix注意力模块嵌入到主干网络，提高模型对小目标的特征提取能力；最后，引入WIoU v3替换CIoU作为回归损失函数，充分考虑低质量目标对损失的影响，提高模型的泛化性。结果表明：与YOLOv5s相比，改进YOLOv5s算法的平均精度均值提高了1.3个百分点，每秒传输帧数提高10，模型参数量和计算量分别降低了8.20×105个和2.40×109 FLOPs，模型内存仅12.2 MB，满足轻量和实时性要求，在检测精度和速率上具有优势，适合部署到水下设备中进行实时检测。
特约稿件
作物学
生物科学与技术
园艺·园林
畜牧·兽医·水产
农业工程
期刊介绍
主管单位：湖南农业大学
主办单位：湖南农业大学
主编：伍锦花
地址：湖南省 长沙市 芙蓉区
邮政编码：410128
电话：0731-84618035、84617599、84673730
邮箱：zkb4618035@hunau.net
ISSN：1007-1032
CN：43-1257/S
