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    作物学
    • 苗期不同叶龄喷施多效唑对优质籼稻倒伏性状的影响

      刘玉喜,熊佳铭,吴建军,杨晓艳,王悦,胡亚军,陈光辉

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      以优质晚籼稻‘泰优553’和‘玉针香’为材料,在水稻秧苗的1叶1心期和2叶1心期进行多效唑处理(15%多效唑1 500 g兑水750 kg),以喷施清水为对照(CK),在水稻成熟期测定水稻的农艺性状与产量、茎秆的物理性状、力学和抗倒伏特性,并分析植株抗倒伏特性与主茎性状的相关性。结果表明:2个时期喷施多效唑均显著增加‘泰优553’的产量,而对‘玉针香’的增产效果不显著,其中1叶1心期和2叶1心期处理下‘泰优553’的产量较对照处理分别增加了20.63%和15.29%;2个时期喷施多效唑均可降低2个水稻品种成熟期的株高,缩短其节间长度,增加节间粗度和茎壁厚度,从而提高节间充实度和折断弯矩,提高水稻抗倒伏能力;在2叶1心期喷施多效唑较1叶1心期喷施更能提高‘玉针香’的抗倒伏能力,其中2叶1心期处理下‘玉针香’茎秆抗倒指数较对照显著增加了36.46%,而1叶1心期处理下‘玉针香’茎秆抗倒指数较对照处理差异不显著;多效唑对‘玉针香’的抗倒伏参数的影响大于‘泰优553’。总之,苗期合理喷施多效唑能够提高水稻产量和成熟期的抗倒伏能力,但不同品种的长效效果可能不一样。

    • 丛枝菌根和钼对小麦光合荧光特性的影响

      王震,高旭硕,张梦歌,韦文敬,石兆勇,徐寿霞

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      利用灭菌土壤进行小麦盆栽试验,在0、5、100、1 000 mg/kg 4个钼含量水平,分别进行接种幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)和不接种对照处理,对不同钼水平下丛枝菌根(AM)对小麦光合荧光特性的响应情况进行研究。结果表明:在不同土壤钼水平下,丛枝菌根真菌(AMF)能够稳定侵染小麦,平均侵染率达58.82%;AM能够提高4个钼水平下小麦的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs);在钼质量分数为100 mg/kg时小麦净光合速率的菌根依赖性最高,达到698.05%;AM能够提高4个钼水平下小麦叶片的光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ的潜在活性(Fv/Fo)、光能吸收性能指数(PIabs)、光系统Ⅱ向下游传递电子的能力(φo)和电子传递量子产额(φEo),尤其在钼质量分数为100 mg/kg 时,提高的幅度达显著水平。综上所述,AM能够提高不同钼水平下小麦光合能力,改善光系统Ⅱ的整体性能,在钼质量分数为100 mg/kg 时AM所发挥的作用最大。

    • 种植方式对马铃薯生长及根区土壤细菌群落结构的影响

      张慧菊,田敏,杨明愈,刘海怡,林原,柳蓉,秦玉芝,熊兴耀,胡新喜

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      以‘华薯5号’为材料,于2022、2023年在湖南省株洲市开展大田栽培试验,研究不同种植方式对马铃薯生长、土壤化学性质及细菌群落结构的影响。结果表明:高产高效方式(种植密度为82 500株/hm2,施硫酸钾复合肥1 125 kg/hm2、有机肥1 500 kg/hm2、生物酶活化磷肥750 kg/hm2、40%硫酸锌15 kg/hm2)的株高、茎粗高于农民方式(种植密度为67 500株/hm2,施750 kg/hm2硫酸钾复合肥)和高产方式(种植密度为75 000株/hm2,施1 500 kg/hm2硫酸钾复合肥);2022、2023年高产高效方式的产量分别为28.78、46.83 t/hm2,显著高于农民方式和高产方式的;高产高效方式的土壤pH、有机质(SOM)含量和脲酶活性均显著高于农民方式和高产方式的;高产方式显著提高了土壤水解性氮、有效磷、速效钾的含量;采用高通量测序对不同种植方式马铃薯根区土壤细菌群落结构进行分析,结果表明,高产方式的OTUs、Chao1指数最高;主成分分析表明,农民方式与高产方式、高产高效方式的细菌群落组成差异较大,高产高效方式门水平上Proteobacteria和Deferribacterota相对丰度及属水平上Mucispirillum和Lactobacillus相对丰度均高于农民方式和高产方式;RDA分析表明,土壤pH、N、P、K、有机质含量及土壤脲酶活性是影响细菌群落结构的主要环境因子;SEM分析表明,土壤pH和SOM、N、P、K含量是提高马铃薯产量和改变土壤细菌多样性的主要驱动因子。综上所述,与农民方式、高产方式相比,高产高效方式能促进马铃薯植株生长,缓解土壤酸化和提高有机质含量,增加根区土壤细菌主要优势门的相对丰度,显著增加块茎产量。

    生物科学与技术
    • 唐古特扁桃叶绿体基因组特征分析

      段春燕,王晓凌

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      采用Illumina HiSeq X Ten平台测序和生物信息法对唐古特扁桃叶绿体基因组序列特征进行解析。结果表明:唐古特扁桃叶绿体基因组为四分体式结构,完整叶绿体基因组序列全长158 166 bp,G+C含量 36.8%,注释131个基因,即86个蛋白编码基因、8个rRNA基因和37个tRNA基因;其叶绿体基因组共有52 711个编码密码子,有33种类型是偏好密码子;唐古特扁桃叶绿体基因组中SSR位点有33个,串联重复有 13个;SSR中未检测到三核苷酸重复;SSR分布不平衡,大多位于基因间区IGS和LSC区域;基于叶绿体全基因组序列构建系统发育建树,发现唐古特扁桃与同亚属的榆叶梅、野樱桃以及李属毛樱桃亲缘关系较近。

    • DNA条形码技术在蛇类鉴别中的应用

      李晓冰,方来杉,陈洪博,吴琼,尹会方,林秀娇,李焰

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      从NCBI中GenBank数据库下载蛇类细胞色素b基因(Cytb)序列7 329条,以MT765098.1序列为标准进行对比和修剪,获得蛇类Cytb序列4 665条。对蛇类Cytb序列进行核苷酸饱和度、遗传多样性、种内和种间遗传距离计算,构建系统发育树。结果表明,基于Kimura–2–Parameter模型,蛇类平均种内遗传距离为3.3%,普遍小于6.7%,而平均种间遗传距离为19.96%,普遍高于9.3%,说明蛇类物种间遗传距离存在较大差异。根据蛇类物种间遗传距离,识别出蛇类23个物种的亚种,Pareas和Hydrophis属物种含有复合体,Atractus dunni、A. iridescen和A. occidentali互为姐妹物种。

    园艺·园林
    • 外源GA3处理对辣椒半矮秆突变体表型和生理特征的影响

      廖铭宇,徐欢,张俊华,曹超政,程纬韬,周书栋,杨博智

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      分别用1.0、2.0、4.0、8.0 mg/L的GA3处理辣椒半矮秆突变体E483的种子,分别用2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0 mg/L的GA3喷施E483幼苗,以0.0 mg/L的GA3处理的野生型6421(CK1)和E483(CK2)为对照,调查GA3处理下E483种子萌发情况和植株表型,并测定幼苗叶片内源GA、可溶性糖、可溶性蛋白、MDA含量以及SOD、CAT、POD、GR活性。结果表明:E483种子萌发速度低于野生型6421的,GA3处理可提高E483种子发芽势,且在2.0、4.0、8.0 mg/L GA3处理下,E483种子发芽能力可恢复至野生型6421种子的发芽能力;E483植株较6421矮,叶片较6421小,喷施GA3处理可促使E483幼苗茎秆节间伸长、茎增粗、叶面积增大,但不会改变其节位数;8.0 mg/L GA3处理的E483的株高与6421的株高无显著差异;2.0 mg/L GA3处理的E483茎粗与6421茎粗无显著差异;6.0 mg/L GA3处理的E483的叶宽、叶面积与6421幼苗的叶面积无显著差异;E483幼苗中GA1、GA3、GA20、GA29、GA34含量显著低于6421相应的值,推测该突变体属于GA合成缺陷突变体;E483叶片中可溶性糖、可溶性蛋白含量及SOD、CAT、POD、GR活性均显著高于6421的,MDA含量显著低于6421的;10.0 mg/L GA3处理的E483叶片中可溶性糖、可溶性蛋白含量和SOD、CAT、POD活性达到最大值。

    • 外源水杨酸对淹水胁迫下西瓜幼苗光合特性及抗氧化酶系统的影响

      江鸿,卿东山,陈浩杰,张露瑶,孙龙俊,戴思慧,孙小武

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      以‘雪龙1号’西瓜品种为材料,采用不同浓度(0.0、0.5、1.0、1.5、2.5、3.5 mmol/L)水杨酸(SA)溶液喷施幼苗叶片,测定淹水胁迫下西瓜幼苗的生长性状、根系构型、光合参数、叶绿素含量、SPⅡ光能转换效率和抗氧化酶活性等指标,结合主成分分析,研究水杨酸处理对淹水胁迫下西瓜幼苗生理特性的影响。结果表明:喷施SA溶液缓解了淹水胁迫对西瓜幼苗的不利影响,提高了淹水胁迫下西瓜幼苗的叶绿素含量、类胡萝卜素含量、实际光化学效率PSⅡ和超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性,降低了植株的丙二醛(MDA)含量,提高了植株耐涝性;与0.0 mmol/L的SA处理相比,1.0 mmol/L SA处理的西瓜幼苗的株高、茎粗、鲜质量、干质量分别显著提高18.80%、34.74%、23.57%、67.27%;总根长、根尖数分别显著提高116.41%、101.25%;叶绿素a、叶绿素a+叶绿素b、类胡萝卜素含量分别提升了66.55%、67.46%、73.81%;CAT活性显著提高20.92%,MDA含量显著下降53.32%;主成分分析结果表明,1.0、1.5、2.5、0.5、3.5、0.0 mmol/L SA处理的西瓜的耐涝性依次降低。

    • 油菜素内酯对盐碱胁迫下菊花幼苗生长及生理特性的影响

      王玲玲,虎淘淘,张昕怡,马潇源,张黎,靳磊,严瑞

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      以菊花耐盐品种‘绚秋江月’和盐敏感品种‘绚秋尽染’为试材,用NaCl和NaHCO3按1∶1(质量比)配制成100 mmol/L复合盐碱处理液,对园林小菊幼苗进行盐碱胁迫处理,对其叶片喷施不同浓度(0.001、0.010、0.100、1.000 mg/L)外源油菜素内酯(BR),以喷施H2O为对照(CK),研究BR对盐碱胁迫下园林小菊幼苗生长及生理指标的影响。结果表明:与对照相比,在盐碱胁迫下外源喷施0.100 mg/L BR,‘绚秋江月’和‘绚秋尽染’叶片相对含水量分别提高了8.11%、16.95%;SPAD值分别增加了9.55%和13.97%;相对电导率分别下降了27.63%和24.69%;丙二醛(MDA)含量分别下降了41.24%和67.38%;脯氨酸(Pro)含量分别提高了86.49%和69.46%;过氧化氢酶(CAT)活性分别增大了16.25%和18.14%;过氧化物酶(POD)活性分别增大了46.15%和68.38%;超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增大了12.36%和16.32%;抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性分别增大了76.88%和95.04%。外源喷施0.100 mg/L BR可以更好地促进盐碱胁迫下园林小菊幼苗的生长发育,提高抗氧化酶活性,增强生物膜的稳定性,从而起到缓解盐碱胁迫对菊花幼苗的伤害,且对盐敏感品种‘绚秋尽染’盐碱受害的缓解效果更佳。

    植物保护
    • 草地贪夜蛾解毒代谢酶对阿魏酸的解毒功能研究

      史智英,贺华良,王建田,陈杰,林宇峰,李有志

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      用1、5、10 mg/g阿魏酸添饲草地贪夜蛾初孵幼虫,观察记录幼虫生活历期,测量幼虫体长、虫体质量,统计化蛹率和羽化率。采用转录组测序结合RNA干扰探究草地贪夜蛾解毒代谢酶对阿魏酸的解毒功能。结果表明:与添饲丙酮和清水对照相比,10 mg/g阿魏酸处理的幼虫发育历期延长了1.6倍;蛹质量仅为对照的34%;化蛹率和羽化率分别降低了80.4%和77.7%;阿魏酸处理激活草地贪夜蛾多个解毒代谢酶基因表达,沉默解毒酶基因细胞色素氧化还原酶基因SfCYP6B6、甘肽尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因(SfUGT2B15)可显著增强阿魏酸对草地贪夜蛾的致死效果;与添饲丙酮对照相比,阿魏酸对沉默SfCYP6B6和SfUGT2B15的草地贪夜蛾幼虫的72 h致死率分别提高了36.7%和52.6%。

    • 云南金荞麦叶斑病病原菌的鉴定及其生物学特性

      卢文洁,尹桂芳,隆文杰,李程鹏,孙道旺,王莉花

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      从云南省嵩明县试验基地采集金荞麦叶斑病病叶,采用组织分离法分离培养病原菌,根据柯赫氏法则测定病原菌的致病性,观察病原菌形态学特征,并与ITS、TUB2系统发育分析相结合鉴定病原菌,测定病原菌的生物学特性。结果表明:云南金荞麦叶斑病病原菌代表菌株GY3的孢子形态与拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)真菌相似,菌株GY3的rDNA–ITS及TUB2联合序列与小孢拟盘多毛孢(P. microspora)2个菌株(ZK1–1、ZK5–5)的序列聚在同一分支,鉴定认为金荞麦叶斑病的病原菌为小孢拟盘多毛孢(P. microspora);病原菌生物学特性测定结果表明,GY3菌丝生长最适培养基为PDA,以PDA培养基培养GY3,菌丝生长最适pH为7,最适温度为25 ℃,菌丝的致死温度为50 ℃(水浴10 min),连续光照最有利于菌丝生长,菌丝生长的最适的碳源和氮源分别为葡萄糖和蛋白胨。

    畜牧·兽医·水产
    • 羊奶体细胞数与奶山羊瘤胃微生物区系的相关性

      范斯琴,周宇桥,李虹佳,龚新宇,雍丛燕,屈金涛,简耀威,杨玲媛

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      选择120只(2.5±0.2)胎次、体质量(54.84±4.21) kg、泌乳日龄(72.0±3.5) d的健康西农萨能奶山羊,饲养42 d后收集奶样,测定羊奶中体细胞数(SCC),按照SCC将奶山羊分为3组,L–SCC组(SCC<5.0×105个/mL),M–SCC组(5.0×105个/mL≤SCC<1.0×106个/mL),H–SCC组(SCC≥1.0×106个/mL),从每组随机选取15只奶山羊,收集瘤胃液,测定瘤胃的微生物多样性,分析羊奶体细胞数与瘤胃微生物的相关性。结果表明:1) 不同SCC水平奶山羊瘤胃微生物的α多样性、β多样性和优势菌群的差异不显著;L–SCC组放线菌门(Actinobacteriota)相对丰度显著高于M–SCC组和H–SCC组的,主要的差异菌属有解琥珀酸菌属(Succinic- lasticum)、普氏菌UCG–003属(Prevotellaceae_UCG–003)、厌氧弧菌属(Anaerovibrio)、Gastranaerophilales_ unclassified、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、p–251–o5_unclassified、大肠杆菌–志贺菌属(Escherichia–Shigella)、夏普氏菌属(Sharpea)、乳杆菌属(Lactobacillus)、肠球菌属(Enterococcus);2) 羊奶SCC与瘤胃解琥珀酸菌属的相对丰度呈显著正相关(P<0.05),与普氏菌UCG–003属的相对丰度呈极显著正相关(P<0.01)。

    • 脂多糖处理时间对山羊瘤胃上皮细胞损伤的影响

      占今舜,江浩筠,贾浩滨,王海波,谷志勇,潘月,钟小军,马月辉,霍俊宏

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      在山羊瘤胃上皮细胞(GRECs)基础培养基中加入1 μg/mL脂多糖(LPS),培养3、6、9 h后,检测细胞活性、抗氧化指标、炎症因子及紧密连接蛋白基因的表达。结果发现:1) LPS处理3 h组GRECs的活性显著低于处理6 h和9 h组的,而处理6 h和9 h组GRECs的活性无显著差异;2) LPS处理3 h组GRECs的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH–PX)活性极显著低于处理6 h和9 h组的,但MDA含量的变化则相反,GRECs的SOD和CAT活性随LPS处理时间的延长而显著升高,ROS含量则随LPS处理时间的延长而极显著降低;3) LPS处理3 h组GRECs的TNF–ɑ和IL–1β相对表达量极显著高于处理6 h和9 h组的,IL–1β相对表达量随LPS处理时间的延长而显著降低,各组间IL–6相对表达量无显著差异;4) LPS处理3 h组GRECs的ZO–1分布低,随着处理时间延长ZO–1分布增加,LPS处理3 h 的GRECs紧密连接蛋白Claudin–1相对表达量显著高于处理6 h和9 h组的。说明随着LPS处理时间的延长,山羊瘤胃上皮细胞能够通过提高自身抗氧化和抗炎症能力来缓解氧化损伤,进而改善细胞屏障功能。

    • 黑龙江流域黑龙江茴鱼个体繁殖力研究

      韩豪祥,金洪宇,廉杰,薄永芳,马波

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      在黑龙江流域呼玛河、额木尔河采集黑龙江茴鱼332尾,经鉴定,雄鱼180尾,雌鱼133尾,雌雄不辨19尾。对63尾性腺发育达到Ⅳ期的雌鱼测量体长、体质量、净体质量、卵巢质量、年龄,计算性腺成熟系数、肥满度等;取其卵巢前、中、后约0.25 g性腺组织称重、计数,计算个体繁殖力;运用SPSS 16.0将雌鱼个体绝对繁殖力(F)、体长相对繁殖力(FL)、体质量相对繁殖力(Fm)与生物学指标进行多元线性回归分析,获得全回归方程,从中筛选出P值小于0.05的指标,再次进行多元线性回归分析,最终建立标准化回归方程;将个体繁殖力与7项生物学指标分别进行拟合,从中筛选出拟合度最高的方程。结果表明:黑龙江茴鱼繁殖群体由2~4龄个体组成,个体绝对繁殖力为(2 152.63±905.96)粒;体长相对繁殖力为(11.11±3.01)粒/mm;体质量相对繁殖力为(22.99±1.62)粒/g;多元回归分析表明,个体绝对繁殖力与卵巢质量呈正相关,且偏相关系数最高;从最佳拟合方程中可以看出,个体绝对繁殖力与卵巢质量(m0)的拟合度最高(R2=0.984 3),关系式为F=0.812 6m02+234.09m0+520.14,可以用个体绝对繁殖力和卵巢质量的最佳拟合方程估算野生黑龙江茴鱼种群的繁殖力。

    农业工程
    • 油菜钵苗移栽机成穴器参数优化与试验

      全伟,石方刚,马紫涛,官梅,蒋啸虎,向伟,吴明亮

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      为了降低成穴作业过程中的功耗和减少孔穴成型过程中的穴内回土量,开展了油菜钵苗移栽机成穴器的参数优化研究。对成穴器的运动轨迹及受力进行分析,确定影响成型孔穴外形尺寸及成穴作业功耗的因素,选取成穴器底端尺寸、入土角度和入土深度为影响因素,通过单因素试验及多因素试验进行参数范围选取及多目标优化仿真试验,建立成穴器入土阻力和穴内截面回土率的数学模型,得到成穴器各参数对成穴作业质量的影响规律及最优参数组合。仿真试验结果表明:影响入土阻力的因素主次顺序为入土深度、入土角度、底端尺寸,影响穴内截面回土率的因素主次顺序为入土角度、入土深度、底端尺寸;成穴器的最优参数组合为底端尺寸39 mm、入土角度20.5°、入土深度60 mm。利用成穴装置试验台对成穴作业效果进行验证,结果显示孔穴穴口直径、有效深度、入土阻力、穴内截面回土率的土槽试验结果与仿真值的相对误差分别为7.7%、3.7%、4.5%、8.3%,所成孔穴满足钵苗移栽要求,验证了所建模型和优化参数的准确性。

    • 基于数字孪生技术的草场放牧系统

      张锐,赵锦钰,王燕,杨思妍,黄津川,范云飞,李刚

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      运用数字孪生技术,在对草场环境及牲畜状态进行感知的基础上建立草场放牧监测系统。该系统将虚拟仿真技术Unity3D应用于草场放牧场景的孪生三维模型,为后续监测呈现可视化效果;采用无线传输技术搭建采集网络,实现草场及牲畜信息交互的功能,并选用模糊综合评价方法对草场进行放牧强度划分。为了验证该系统的有效性,以内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市毛登牧场的真实场景为例进行综合试验。结果表明:与传统的放牧监测系统相比,该系统运用数字孪生技术实现了数据共享和物理草场与孪生草场信息的同步,有效解决了传统放牧监测中决策滞后的问题;通过孪生草场能对物理草场的放牧场景进行仿真模拟,不受客观条件限制,能有效预测各种放牧情况,实现草场环境及牲畜放牧状态精准监测,在实际放牧中能及时应对突发情况,提升草场放牧决策的自主性。

    • 基于自注意力机制和改进YOLOv5s的小目标生物检测

      戚学通,袁红春

      2024,50(3), DOI:

      摘要:

      为了快速准确地检测出小目标生物(海参、扇贝、海星和海胆)在复杂水下环境的位置及所属种类,提出一种基于改进YOLOv5s的小目标生物检测算法。在特征提取阶段,引入基于多头自注意力设计的自注意力残差模块,强化网络全局建模能力的同时,强化目标特征信息;在特征融合阶段,将特征融合网络调整为添加横向连接的双向特征金字塔结构,增强网络融合不同阶段特征信息的能力;在检测阶段,舍弃大目标检测尺度并添加小目标的检测尺度,提升小目标生物的检测精度;最后,引入α–CIoU损失函数作为模型边界框回归损失函数,提高边界框回归精度,进而提高算法检测准确率。定性试验中,几乎所有肉眼可见的水产品目标都被改进模型检出,并正确标记,体现了改进算法的有效性。α值选取试验中,α值为2.0时效果最佳,平均精度均值(mAP)均优于其他值的,达到0.857,较α值为1.0时的提升了0.016。消融试验中,添加任一优化方法均会提升改进模型的检测精度,最终改进模型的mAP达0.873,较原模型的提升了0.032,模型参数量减少了26.8%,仅有5 M。对比试验中,改进模型的mAP较Faster RCNN、YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5s、YOLOvX、SSD、NAS–FCOS、改进YOLOv5等的提升了0.020以上;改进模型在本地服务器的检测速度达139帧/s,较YOLOv5s的提升了14帧/s,略逊于以检测速度著称的SSD模型的。可见,改进模型能满足轻量和实时性要求。改进模型也成功部署到安卓移动设备中。

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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:苏爱华

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

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