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禾本科与豆科作物间作系统的磷高效吸收利用机制研究进展
张银杰;耿赛男;于晓娜;李岚涛;张倩;王宜伦;在分析禾本科与豆科作物磷吸收利用的生物学差异及间作理论的基础上，重点探讨禾本科与豆科作物间作系统通过作物–微生物–土壤互作网络，在光调控、根系构型介导的空间分层、根系分泌物介导的土壤磷活化、根系–微生物共生、根际微生物调控及土壤结构优化等的作用下，实现生态位优势互补，促进磷高效吸收利用。同时，从多组学技术挖掘磷高效调控关键基因与信号通路、构建功能微生物菌群并优化其定殖技术等角度，对禾本科与豆科作物间作系统减磷增效潜力的未来发展方向进行了展望。
“作物–秸秆–土壤”图像分割与比例提取方法研究
葛士里;高光甫;岳继博;刘杨;冯海宽;李冰;乔红波;郭伟;束美艳;【目的】深入研究“作物–秸秆–土壤”分割与比例提取方法，提升田间秸秆覆盖度调查的自动化水平。【方法】在田间采集作物、秸秆和土壤的高清数码图像，构建基于VGG16、ResNet50和EfficientNet＿B0主干特征网络的U-Net和DeepLabV3+模型进行“作物–秸秆–土壤”数码图像分割，基于分割结果，选择性能最优的模型进行比例提取；采用平均交并比(Mean intersection over union，MIoU)、准确率(Accuracy，Accuracy)和召回率(Recall，Recall)评估各深度学习分割模型精度，通过决定系数(Coefficient of determination，R2)和均方根误差(Root mean square error，RMSE)评估比例提取的准确性。【结果】以ResNet50为主干的U-Net模型实现了农田图像精准分割，MIoU为80.96%，Accuracy为90.00%，其精度优于同主干的DeepLabV3+模型和其他主干特征网络，其在“作物–秸秆–土壤”覆盖度提取中展现最高精度，R2为0.851～0.979，RMSE为3.220%～8.554%。【结论】主干网络为ResNet50的U-Net模型能够准确地提取农田数码图片中的“作物–秸秆–土壤”覆盖度信息，为动态监测耕作进度和推动农业生态环境保护提供技术支撑。
履带式自动化微喷带铺设回收装置设计
孙超祥;袁刘正;刘海林;赵斌;王德哲;朱晨辉;李连豪;杨绍旗;肖亚涛;【目的】设计一种自动化小型履带式微喷带铺设回收设备，解决现阶段微喷带铺设回收设备自动化程度低、人力投入大的问题。【方法】通过对实际作业需求的深入分析，设计小型履带式移动底盘和微喷带铺设回收机构。确定了接地比压、履带节距，行驶及收卷所需功率等基本参数，使用3D打印以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS塑料)为原料制作了样机负重轮系、导向轮系和收卷辊系，使用ANSYS结合实际作业条件，对所设计零件进行了强度校核，通过Solid Works motion分析探讨了微喷带回收时的运动过程。以STM32单片机结合遥控模块、超声波模块、导航模块等开发了集成远程遥控、自主导航、实时监测等功能的控制系统。【结果】零件强度满足需求，样机结构强度良好，在通过松软农田、田垄、低坡时均具有良好通过性，实际最大行驶速度5.334 km·h-1，坚实地面50 m平均行驶偏移率为2.984%，微喷带铺设回收过程顺畅，控制系统各部件工作稳定，导航最大误差1.87 m。【结论】设备集成远程遥控、自主导航、实时监测功能于一体，能够满足农田环境中微喷带的自动化铺设回收需要。
兽用抗虫药碘醚柳胺新型纳米冻干粉的制备及安全性评价
张浩则;郝振鑫;张超君;易开放;何坤;马小元;胡功政;苑丽;【目的】改善兽药碘醚柳胺(rafoxanide，RFN)不溶于水的情况，提升其在集约化养殖场中的应用有效性和操作便捷性。【方法】首先制备新型碘醚柳胺纳米粒(RFN-nanoparticles，RFN-NPs)，以单甲氧基聚乙二醇–聚乳酸–羟基乙酸共聚物(monomethoxy polyethylene glycol-polylactic acid-glycolic acid copolymer，mPEG-PLGA)为载体，以粒径、分散系数、包封率和载药率为指标，通过单因素试验考察V(丙酮): V(二氯甲烷)(以下简称有机体积比)、聚乙烯醇质量分数、油水相体积比、载体质量分数和RFN质量的影响，并结合响应面法优化确定新型RFN-NPs的制备工艺，再使用冻干技术将纳米粒制成纳米冻干粉(以下简称冻干粉)并对冻干粉进行表征和安全性评价。采用透射电镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等评价形态结构表征，采用体外释放试验、稳定性试验对冻干粉进行稳定性表征，通过生化指标检测、病理组织切片和细胞溶血试验进行体内外安全性评价。【结果】优化后所得RFN-NPs粒径为256.6 nm，分散系数为0.082，包封率为96.48%，载药率为17.07%；冻干后冻干粉复溶呈现高度分散并具有明显的丁达尔效应。所制得的冻干粉蓬松且有颗粒感。透射电镜显示，冻干粉粒子呈较规则的球形结构，边缘光滑且无明显粘连。傅里叶红外光谱和X射线衍射证明，RFN不仅被成功包载入载体中，而且与载体融合。冻干粉在体外不同pH值条件下缓慢释放，其中，在pH值为6.8的介质中药物释放速率最快，72 h时累积释放率达到44.17%。冻干粉在4 ℃或25 ℃保存30 d后复溶，粒径和分散系数无明显改变，表明其性质稳定。将冻干粉按20、40和80 mg·kg-1经腹腔注射小白鼠，每天1次，连用7 d后，剖检结果显示，不同剂量给药组的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏等器官的形态结构和组织切片均与阴性对照组无明显差异，生化指标证实其肝脏、肾脏的功能也未发生明显改变；同时冻干粉未引起红细胞溶血反应。【结论】成功制备新型RFN-NPs冻干粉，且冻干粉具有粒径均一、稳定性高、对红细胞无溶血、安全性高等优点。
假禾谷镰孢RNA沉默抑制子FpPLA的鉴定与功能解析
秦灿灿;于淼;王志芳;王利民;汪敏;李洪连;丁胜利;李海洋;【目的】鉴定假禾谷镰孢（Fusarium pseudograminearum）中潜在的RNA沉默抑制子，解析其在该病原菌致病过程中的功能，揭示假禾谷镰孢与寄主互作的分子机制。【方法】通过在16C烟草中共表达候选效应子和编码绿色荧光蛋白（Green Fluorescent Protein， GFP）的基因筛选出潜在的RNA沉默抑制子；通过生物信息学分析其蛋白结构域；通过酵母分泌系统对其信号肽分泌性进行验证；在烟草叶片上表达候选效应子后接种病原菌探究沉默抑制子对病原菌侵染的影响；通过同源重组的方法将假禾谷镰孢FpPLA基因敲除后对突变体致病力进行测定。【结果】首先，候选效应子（F. pseudograminearum Phospholipase A，FpPLA）与GFP在16C烟草中共表达，观察到叶片出现强烈的绿色荧光信号，表明FpPLA在烟草叶片中表达能抑制植物的RNA沉默途径；其次，试验证实FpPLA具有分泌性，其在植物中表达能够抑制病原菌侵染；最后，通过敲除FpPLA基因并侵染小麦胚芽鞘，发现该基因敲除突变体的致病力与野生型菌株WZ-8A相比无显著差异。【结论】假禾谷镰孢在侵染小麦过程中分泌效应子FpPLA进入植物细胞，抑制了植物RNA沉默途径进而诱导了植物对病原菌防御反应，但敲除单个FpPLA基因对假禾谷镰孢的致病力没有影响。
葡萄糖调控因子对肉鸡血糖浓度及GLUT4表达的影响
苏昶祺;罗朋娜;王子阳;杜鹏飞;陈文;黄艳群;【目的】研究葡萄糖调控因子（包括胰岛素、葡萄糖处理及营养限制）对肉鸡血糖和葡萄糖转运蛋白4（glucosetransporter4，GLUT4）表达的影响，为进一步揭示家禽葡萄糖稳态调控机制提供理论依据，并为改善肉鸡生长性能和肌肉品质提供潜在靶点。【方法】在活体水平上，对AA肉鸡进行胰岛素（5IU?kg?1）或葡萄糖（2g?kg?1）腹腔注射、不同强度限饲（15%能量、15%蛋白、30%能量）和24h禁食处理，测定血糖浓度，并通过RT-qPCR测定不同组织GLUT4基因表达。在细胞水平上，对原代鸡骨骼肌成肌细胞用不同浓度胰岛素（0、0.02、0.1、0.5、2.5μmol?L?1）、不同质量浓度葡萄糖（0、0.5、1、1.5、2.5g?L?1）分别处理120min、12h，以及进行葡萄糖/血清饥饿处理18h，测定GLUT4基因表达。【结果】1）活体水平：胰岛素注射120min后，肉鸡血糖极显著降低，胸肌GLUT4基因表达显著升高、腿肌极显著升高，240min后均恢复至基础水平，肝脏无显著变化；葡萄糖注射10min后，血糖极显著升高，胸肌和肝脏GLUT4基因表达极显著降低，60min后均恢复，腿肌无显著变化；30%能量限饲、15%能量限饲及15%蛋白限饲对胸肌GLUT4基因表达无显著影响，24 h禁食则显著降低其表达。2）细胞水平：鸡原代成肌细胞中GLUT4基因表达呈胰岛素、葡萄糖质量浓度依赖性，0.1μmol?L?1胰岛素处理对GLUT4基因表达的提升效果最显著，0.5～1.0g?L?1葡萄糖处理组表达量达峰值且显著高于2.5g?L?1高糖组；葡萄糖饥饿对其表达无显著影响，血清饥饿则极显著上调其表达。3）胸肌GLUT4基因表达量与血糖浓度呈极显著负相关，腿肌和肝脏GLUT4 与血糖浓度无显著相关性。【结论】肉鸡GLUT4基因表达受胰岛素、葡萄糖及营养状态（尤其是禁食）调控，并与血糖稳态密切相关。
小麦完全成本保险对农户施肥行为的影响
段湘冬;吴银毫;何泽军;徐珂怡;【目的】考察“高保障、高保费”特征的完全成本保险对不同类型农户施肥行为的影响，为推动粮食生产绿色转型提供指导。【方法】理论上，通过构造农户家庭效用函数，分析不同类型农户参保后的施肥策略变化；实证上，基于河南小麦完全成本保险试点区调查数据，采用扩展回归模型进行定量分析。【结果】①小麦完全成本保险具有显著的化肥减量效果，但存在结构性差异；②参保“Ⅱ兼户”是最大的减量主体，参保“规模经营农户”和“I兼户”的施肥行为未发生显著改变。【结论】从政府和承保机构双重视角，提出针对不同类型农户，实施差异化的保险策略，推动粮食生产化肥减量。
毛白杨CHS基因家族鉴定与表达分析
吴雪珂;涂赛赛;陈琳;张晴;吴创业;杨佳超;郭朋;曹申全;尚富德;【目的】鉴定毛白杨（Populus tomentosa）查尔酮合成酶（Chalcone Synthase， CHS）基因家族成员，探究毛白杨叶片在强光诱导下花青素积累的分子机制，为毛白杨抗逆改良和新品种创制提供基础信息。【方法】通过对毛白杨全基因组数据进行分析，鉴定到12个CHS家族成员，并对其进化关系、蛋白质结构与理化性质、基因结构与保守基序、启动子顺式作用元件、基因组织表达模式，以及强光处理下基因表达水平变化等进行研究。【结果】12个PtoCHSs分布在6条染色体上，除PtoCHS2A具有3个外显子外，其余11个家族成员均具有2个外显子；且进化关系相近的成员，其基因结构和保守基序组成呈现相似性。PtoCHSs具有差异的表达模式，且其基因启动子区域包含多种响应植物激素、光照、干旱、低温等胁迫信号元件，这反映了PtoCHS基因在毛白杨生长发育及环境适应过程中具有多样化的功能。除PtoCHS1D和PtoCHS6A外，其余10个PtoCHSs基因均响应强光诱导，其中PtoCHS6D相对变化幅度最大，提示其和强光诱导下毛白杨叶片花青素积累进而变红过程密切相关。亚细胞定位实验明确了PtoCHS6D定位在内质网。【结论】解析了毛白杨PtoCHS基因家族特征和表达模式，其家族成员序列相对保守，功能具有多样性。其中PtoCHS2A、PtoCHS3A、PtoCHS3D和PtoCHS6D在根或叶片中的表达丰度及偏好性特征，提示这些基因在根和叶片发育过程中具有重要的生物学功能。
表面增强拉曼光谱(sers)检测食源性霉菌毒素的研究进展
张燕燕;朱明明;张守杰;李林泽;霍培杰;胡建东;基于表面增强拉曼光谱(surface enhanced raman spectroscopy， sers)技术在食源性霉菌毒素快速检测中的独特优势，综述了常见食源性霉菌毒素分子结构、拉曼峰位及拉曼峰归属，重点分析了常见食源性霉菌毒素SERS检测的增强机制、增强基底和特异性识别元件，包括讨论抗体、适配体、分子印迹等技术与贵金属纳米结构结合用于高性能sers传感器构建，讨论了横向流动分析快速检测霉菌毒素sers传感技术的研究现状，阐述了化学计量学和机器语言在sers霉菌毒素传感系统中的典型步骤，指出了SERS中亟待解决的问题，并对sers生物传感器的未来发展方向进行了展望，以期为sers技术应用于食源性霉菌毒素快速检测研究提供参考。
桑树TCP基因家族鉴定及表达分析
孙慧娟;豆浩;毕会涛;高一;田鹏莹;权金娥;【目的】对桑树TCP基因家族进行生物信息学特征及表达分析，为桑树TCP基因功能的挖掘及遗传改良提供丰富理论基础。【方法】利用生物信息学技术，对桑树TCP基因家族成员进行染色体定位、蛋白理化性质、系统发育关系进行分析，并对其基因结构、启动子顺势作用元件及其在桑树激素处理和不同组织的表达模式进行系统性分析。【结果】桑树基因组中共鉴定出了16个TCP基因家族成员（命名为MnTCP1～MnTCP16），等电点为5.23～9.55，均为不稳定的亲水性蛋白。MnTCP家族成员平均分布在5条染色体上，所有TCP蛋白均包含TCP结构域。同一亚族内TCP基因外显子、内含子的结构具有相似性，12个成员具有非翻译区。蛋白互作分析中，MnTCP2、MnTCP15、MnTCP13互作数量多，预测为核心枢纽蛋白。共鉴定出19种顺式作用元件，其中激素响应元件广泛分布。在该物种内鉴定出5对共线性基因，同时，与拟南芥相比有16对基因呈共线性。表达谱分析显示，有7个基因在桑树叶中优势表达，而MnTCP8基因则在根中表达量显著。激素处理中，MnTCP12、MnTCP13、MnTCP16在不定根伸长阶段显著表达，推测对不定根伸长阶段具有促进作用。【结论】鉴定了16个桑树TCP基因家族成员，推测其在激素信号途径及根的生长发育中发挥作用。