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真菌源植物免疫激活剂Cerato-Platanin抑制农田杂草生长的创新机制研究
摘要除草剂行业亟需新型作用机制和生态友好活性成分。本研究首次探索植物免疫系统激活作为杂草控制策略,利用真菌来源的蛋白激发子cerato-platanin(CP)。CP由板栗枯萎病菌(Ceratocystis platani)产生,通过激活模式触发免疫(PTI)抑制杂草幼苗生长。实验表明,CP对多花黑麦草(Lolium multiflorum)、马唐(Digitaria sanguinalis)和绿穗苋(Amaranthus hybridus)具有显著抑制效果,而对小麦(Triticum aestivum)无负面影响。这一发现为开发靶向植物免疫系统的除草剂开辟了新途径。引言过去40年,除草剂新作
来源:Pest Management Science
时间:2025-07-01
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深度学习激光除草技术对比传统除草剂在三种蔬菜生产系统中的效能研究
摘要2024年在美国新泽西州和纽约州开展的田间试验首次对比了商用激光除草系统(Carbon Robotics Autonomous LaserWeeder™)与传统除草方案在甜菜(Beta vulgaris)、菠菜(Spinacia oleracea)和豌豆(Pisum sativum)生产中的表现。试验采用随机区组设计,评估了激光单用或与S-甲草胺(S-metolachlor)联用对杂草控制、作物生长及产量的影响。背景传统蔬菜生产依赖除草剂和耕作,但面临抗性发展(北美已报道30例抗性杂草)、作物药害和劳动力短缺等挑战。激光除草通过CO2激光(150W×8模块)精准破坏杂草分生组织,配合深度学
来源:Pest Management Science
时间:2025-07-01
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双环境饲养笼在Anastrepha ludens大规模繁育中的群体管理应用:提升性选择自然度以优化不育昆虫技术(SIT)效果
在墨西哥生物防治领域,桔小实蝇(Anastrepha ludens)的防控主要依赖不育昆虫技术(Sterile Insect Technique, SIT)。然而大规模饲养过程中,人工选择压力常导致昆虫生物学特性和行为模式发生改变。研究人员设计了一种革命性的"双环境饲养笼",通过模拟自然生态环境分区:雌性发育区配置产卵识别位点,雄性发育区则种植小型树木以形成求偶场(lek),促进领地建立和求偶行为展示。研究对比测试了野生品系与Tapachula 7遗传性别品系(GSS)在两种饲养系统中的表现。结果显示,经过4代饲养后,双环境笼中大规模饲养的果蝇繁殖力与传统饲养相当,野生品系在两种系统中也呈现相
来源:Insect Science
时间:2025-07-01
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生物炭-粪肥共施策略:提升土壤碳驻留时间的关键平台技术
生物炭与粪肥协同作用对土壤碳循环的影响机制3.1 粪肥-生物炭老化对混合物性质的影响生物炭(BC)与猪粪(SM)或奶牛粪(DM)混合老化30天后,理化性质发生显著改变。木质生物炭(黄松PBC/柳树WBC)的添加使混合物H:Corg摩尔比降至0.92-1.28,显著低于纯粪肥(SM 1.66/DM 1.84),表明芳香碳密度增加。热重分析显示,生物炭添加使无灰分挥发性固体(TVS)与固定固体(TFS)比值降低,其中200%添加量的柳树生物炭处理使SM的TVS:TFS降低42%。热稳定性提升与FTIR光谱中1650 cm-1处酰胺I峰(C=O)的消失相印证,证实了蛋白质类物质的转化。3.2 光谱学
来源:GCB Bioenergy: Bioproducts for a Sustainable Bioeconomy
时间:2025-07-01
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整合ATAC-seq与RNA-seq技术解析二花脸与巴马香猪乳腺基板差异揭示猪乳头数变异的候选基因
染色质开放图谱揭示乳腺基板发育的保守性通过ATAC-seq技术对26日龄猪胚胎乳腺基板进行分析,发现30,806个开放染色质区域(OCR)广泛分布于18条常染色体和X染色体。这些OCR主要富集在基因间区(33.25%)和启动子区(31.31%),并与463个已知乳头数相关QTL区间显著重叠。值得注意的是,尽管二花脸猪(平均20乳头)与巴马香猪(平均10乳头)表型差异显著,但仅鉴定出30个品种特异性差异OCR,聚类分析未显示品种分层现象,提示乳腺基板染色质开放模式在猪种间高度保守。转录组差异揭示关键发育通路RNA-seq分析发现两品种间存在4432个差异表达基因(DEGs),其中3463个在二花
来源:Evolutionary Applications
时间:2025-07-01
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基于图卷积网络(GCN)与网络嵌入技术的玉米/高粱/大豆根系关联蛋白预测模型Graph-Root构建
植物根系在生长发育中扮演着不可替代的角色,其功能优化可显著提升作物产量。然而由于根系系统的复杂性,相关分子机制仍存在大量未解之谜。近年来建立的根系蛋白公共数据库为机器学习方法的应用创造了条件。研究团队创新性地提出Graph-Root预测模型,该模型通过三大特征体系解析蛋白质特性:1)基于图卷积神经网络(Graph Convolutional Network, GCN)和多头注意力机制处理的序列特征;2)反映蛋白核心功能的功能域特征;3)表征蛋白互作关系的网络嵌入特征。这些特征经全连接层整合后,可准确预测玉米(Zea mays)、高粱(Sorghum bicolor)和大豆(Glycine ma
来源:Current Bioinformatics
时间:2025-07-01
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基于粗粒度到细粒度分割的肿瘤基因组拷贝数变异(CNV)高鲁棒性检测方法研究
癌症中普遍存在的染色体不稳定性会导致拷贝数变异(Copy Number Variation, CNV)——即基因组物质丰度的改变。Ploidetect通过创新的"粗粒度到细粒度"分割(coarse-to-fine segmentation)技术,既能获得高度连续的基因组片段,又能灵敏检测局部CNV。在合成数据、细胞系和真实转移性肿瘤数据的三重验证中,该工具展现出卓越性能。基于687例多癌种队列的高质量CNV数据,研究者不仅识别出复发纯合缺失(recurrent homozygous deletions),还首次将segment N50开发为量化肿瘤活检样本染色体不稳定性的新指标。这项突破为癌症
来源:Current Bioinformatics
时间:2025-07-01
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因果分析方法评估干旱与寒潮事件对法国作物产量的影响:基于混合效应模型与机器学习的比较研究
气候变化背景下,极端天气事件(EWEs)的频率和强度持续增加,对全球农业生产力构成严峻挑战。干旱和寒潮作为典型的EWEs,常导致作物大幅减产,威胁粮食安全。然而,传统基于调查数据的统计方法因无法消除混杂因素(Confounding variables),往往高估或低估实际影响。法国农业科学院(INRAE)等机构的研究团队在《European Journal of Agronomy》发表论文,首次系统比较了四种因果分析方法在农业领域的应用效果。研究团队收集了法国2000-2023年23个产区的玉米和向日葵产量数据,结合气象观测定义了干旱(夏季降水不足)和寒潮(春季零下温度持续)。通过构建线性混合
来源:European Journal of Agronomy
时间:2025-07-01
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基于气相组分分析的大型管式光生物反应器实时在线监测技术开发与应用
微藻作为可持续生物经济的重要资源,其工业化进程却受制于高昂的生产成本。其中,缺乏有效的规模化监测手段是制约因素之一——实验室级气相监测技术虽能通过分析O2/CO2动态评估光合效率,但在容积达数百升的管式光生物反应器(PBR)中,因存在浓度梯度、长滞留时间等问题,其应用可行性始终存疑。荷兰瓦赫宁根大学团队在《Algal Research》发表的研究,首次系统验证了该技术在275 L工业级PBR中的适用性。研究团队采用多传感器融合策略,核心包括:1)顺磁氧分析仪与插入式光学氧传感器并行监测;2)高频率(1分钟)气体组分检测;3)以无土栽培排水作为培养基的创新培养体系。通过对比离线测量数据,建立了气
来源:Algal Research
时间:2025-07-01
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直翅目昆虫系统发育研究新突破:基于超保守元件(UCE)靶向捕获技术的基因组学分析
直翅目昆虫作为早期分化的昆虫类群,拥有近3万种物种,在生态和经济领域扮演重要角色。然而,其超大基因组(部分物种超过20 Gb)和复杂的基因组特征,使得系统发育研究远落后于其他昆虫类群。尽管近期开发的OR-TE探针组能捕获外显子区域,但直翅目系统发育研究仍缺乏覆盖全基因组区域的分子标记。针对这一挑战,研究人员开展了基于超保守元件(Ultraconserved Elements, UCE)的创新研究。中国科学院生物多样性研究所的研究团队通过分析7个直翅目代表物种的基因组数据,采用phyluce生物信息学流程设计出首个直翅目特异性UCE探针组"Orthoptera-UCEbaitset-v1"。该探
来源:Molecular Phylogenetics and Evolution
时间:2025-07-01
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优化白鹤芋原球茎体保存与增殖技术推动可持续离体繁殖研究
白鹤芋(Spathiphyllum wallisii)作为兼具观赏与空气净化功能的明星植物,其组织培养技术研究取得新突破。针对原球茎体(protocorm-like bodies, PLBs)在繁殖和中短期保存中的应用瓶颈,研究团队系统评估了MS培养基强度(1/4-1/8)与蔗糖添加对PLBs慢生长保存的影响,同时优化了硝酸银(AgNO3)和腺苷硫酸盐(adenine sulphate, ADS)的增殖配方。令人振奋的是,无蔗糖的1/4-1/8 MS培养基能维持PLBs活力长达12个月,有效抑制培养基褐变和基部黑化。增殖阶段,30 mg/L ADS在首月即展现强劲的芽再生能力,而后续实验证实1
来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)
时间:2025-07-01
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尿素与硫脲修饰的甘蔗渣碳气凝胶在膜电容去离子技术中选择性吸附NaCl/NaHCO3的研究
甘蔗渣(sugarcane bagasse)摇身一变,成了黑科技材料界的“明星”!科学家们先从中提取高纯度纤维素,再请来硫脲(thiourea)和尿素(urea)两位“建筑师”帮忙搭建立体交联网络,造出轻若鸿毛的纤维素气凝胶。经过高温碳化“淬炼”,这些气凝胶华丽转身为多孔碳气凝胶电极(SB-TCCA),比表面积高达1003.1 m2 g−1——相当于把三个标准网球场塞进一克材料里!在膜电容去离子(Membrane Capacitive Deionization, MCDI)实验中,这些电极展现出“离子捕手”的超能力:1.8伏电压下能捕获48.78毫克食盐(NaCl),更神奇的是对碳酸氢钠(Na
来源:Journal of Chemical Technology & Biotechnology
时间:2025-07-01
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乳清高效生物转化:共培养与酶解技术联用提升乳酸(Lactic Acid)可持续生产
乳制品工业每年产生大量富含乳糖和蛋白质的奶酪乳清(Cheese whey),其高生化需氧量(BOD)带来严峻环境压力。研究者创新性地采用瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)与德氏乳杆菌亚种(L. delbrueckii subsp. lactis)共培养体系,结合乳糖酶水解技术,系统考察了底物浓度、氮源补充等关键参数。实验发现:30 g·L−1酵母提取物(Yeast extract)作为氮源时,乳酸产量飙升至105 g·L−1,较蛋白水解物组缩短43小时发酵周期。有趣的是,170 g·L−1高浓度乳糖完全水解后反而导致40 g·L−1的产量损失,揭示底物抑制(Subs
来源:Journal of Chemical Technology & Biotechnology
时间:2025-07-01
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蟹壳创新应用:羟基磷灰石复合水凝胶在骨工程中的突破性研究
当前骨关节炎治疗面临疼痛、感染和免疫并发症等瓶颈,传统方法如软骨成形术和移植术常导致骨愈合障碍。在这项突破性研究中,科研团队巧妙利用海鲜加工废料——蟹壳,将其转化为高纯度羟基磷灰石(HAp),并与壳聚糖(CS)、透明质酸(HA)构建出新型复合水凝胶。通过精确调控50/15/35(wt%)的黄金配比,该材料不仅达到250 kPa的惊人抗压强度(媲美人骨松质),更展现出260 kPa的优异弹性。扫描电镜(SEM)图像清晰显示,蟹壳HAp的均匀分散有效避免了颗粒聚集,形成多孔三维网络结构,为细胞迁移搭建了"高速公路"。更令人振奋的是,模拟体液实验证实该材料能持续释放磷酸根离子,促进骨矿化。X射线衍射
来源:Journal of Chemical Technology & Biotechnology
时间:2025-07-01
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禽畜粪污共消化技术评估:富集接种物对沼气生产的增效机制及工艺优化研究
【Abstract】禽畜粪污协同处理是提升沼气产量的有效策略。研究采用相分离技术获取猪粪与禽粪共消化液相(LC),通过多变量实验设计系统考察接种物-底物比(ISR)和微生物富集接种对厌氧消化的影响。结果显示:含10%-20%禽粪的共消化体系在286-284 NL kgVS−1区间达到峰值产甲烷量,特别适配覆盖式泻湖(CLB)和连续搅拌反应器(CSTR)工艺。微生物富集接种组较标准接种组产率提升34%,Gompertz动力学模型精准拟合实验数据。【INTRODUCTION】作为生物质能源的重要形式,沼气在巴西已建成936座生产设施,其中75%采用农业废弃物为原料。猪粪(SM)作为传统消化底物技术
来源:Journal of Chemical Technology & Biotechnology
时间:2025-07-01
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大气压等离子体沉积技术制备抗禾谷镰刀菌的芽孢杆菌孢子复合涂层研究
引言全球人口预计2050年将达到100亿,农业需求将比2013年增长50%。禾谷镰刀菌(F. graminearum)作为小麦赤霉病(FHB)和冠腐病(FCR)的主要病原体,不仅造成作物减产,其产生的单端孢霉烯族毒素和玉米赤霉烯酮更威胁食品安全。欧盟"从农场到餐桌"战略要求2030年前减少50%农药使用,推动生物防治剂(BCA)研发成为热点。实验方法研究采用贝莱斯芽孢杆菌N3.2孢子(原分类为解淀粉芽孢杆菌),通过90°C热处理20分钟获得纯孢子悬浮液(106 spores/mL)。采用介质阻挡放电(DBD)反应器,以乙烯(C2H4)、氦气(He)和水雾混合气体为前驱体,在5 KVpp/20
来源:Plasma Processes and Polymers
时间:2025-07-01
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高效无损的硅片光刻胶去除技术:电弧等离子体射流(Arc-Plasma-Jet)辐照研究
这项突破性研究展示了一种创新性的电弧等离子体射流(Arc-Plasma-Jet)技术,采用氩氧(Ar-O2)混合气体,专为半导体晶圆上的光刻胶(photoresist)去除而设计。科研团队深入探究了氧混合比例、放电间距、输入电压及气体流速等关键参数对清洁效果的影响。令人振奋的是,该等离子体射流能在维持晶圆表面温度仅344开尔文(344 K)的同时,产生高达2.86电子伏特(eV)的电子温度,完美平衡了高效清洁与表面保护的双重需求。在最优参数下,系统展现出惊人的83.8%质量损失率,相当于每分钟22.6微米(22.6 μm/min)的清洁速度,而功率密度仅为4.85瓦每平方毫米(4.85 W/m
来源:Plasma Processes and Polymers
时间:2025-07-01
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超声波断层成像技术在棱柱形锂离子电池内部温度分布无损监测中的应用研究
在交通领域广泛应用的棱柱形锂离子电池(Li-ion)面临严峻的热管理挑战——表面与内部温度差异常导致热异常漏检,可能引发不可逆热危害。这项突破性研究巧妙利用超声波传播速度的温度依赖性,通过环绕式测量数据重建断层图像,首次实现了电池内部温度场的无损可视化监测。紧凑的超声层析成像系统(ultrasound tomography)能在连续放电过程中精准捕捉极耳(tab)附近的高温热点,这些区域往往被表面热电偶(thermocouple)所忽略。该技术不仅具备实时监测能力,其模块化设计更便于原位部署,为动力电池组提供了革命性的温度反馈机制。实验证实,这种创新方法可提前预警热失控(thermal run
来源:Advanced Materials Technologies
时间:2025-07-01
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高通量AngioPlate平台整合AngioTEER技术:肾近端小管损伤建模与实时监测的新突破
1 引言肾脏作为核心过滤器官,其近端小管(PT)因高代谢活性和直接接触滤液成分,成为肾损伤的主要靶点。现有临床前模型因缺乏极化特征和基质微环境,难以预测药物肾毒性(仅捕获2%的临床失败案例)。AngioPlate平台通过重力驱动灌注和天然水凝胶基质,解决了传统器官芯片(OoC)的基质限制和低通量问题,为肾损伤建模提供了新范式。2 结果2.1 AngioPlate平台构建与TEER整合128个独立单元通过微通道连接,形成直径200-250 µm的PT模型(CV<5%)。集成AngioTEER设备(电阻范围3-10 kΩ)可在5分钟内完成全板检测,TEER值达17.95±3.43 Ω·cm2,高于
来源:Advanced Materials Technologies
时间:2025-07-01
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植被指数作为快速无损评估灌溉水稻氮素状态的有效工具:多光谱传感技术的应用与验证
ABSTRACT氮素过量使用是水稻生产中的关键问题,不仅降低氮利用效率,还会引发环境问题。传统实验室分析方法难以满足实时监测需求。本研究利用Crop Circle ACS-430传感器的红、远红和近红外光谱波段,计算22种植被指数(VI),评估其对水稻氮状态的估算能力。结果表明,所选VI在营养生长阶段对干叶生物量(DLB)和叶氮浓度(LNC)的估算效果较差,但在生殖和灌浆阶段能较好解释DLB和叶面积指数(LAI)的变异。M_RESAVI和NDRE在估算全生育期氮营养指数(NNI)时表现优异,为精准氮肥管理提供了技术支撑。材料与方法研究在巴西农业研究公司(Embrapa)进行了6项田间试验(20
来源:Modern Agriculture
时间:2025-07-01