山西农业大学学报(自然科学版)

Journal of Shanxi Agricultural University(Nature Science Edition)

作物遗传育种与栽培

  • 基于米色、转录分析探究谷子食味差异

    李旭凯;胡萌萌;张义茹;姜金霞;韩渊怀;

    [目的]谷子(Setaria italica),粒小多为黄色,脱皮后称为小米。本试验选取了12份谷子种质,探究其小米米色与食味的关系。[方法]用色差仪对其米色进行了测定,同时对小米的外观,以及熬制米粥的色泽、米油量、粘稠度、米粒完整性以及米粥的口感等进行评判。此外,我们分析了2个代表性品种的转录组,对筛选优质谷子以及对鉴定小米色、形、味的研究提供了基础。[结果]12份谷子种质中,晋谷21的米色b*值平均值最大,牛毛白的b*值最小。在食味评价中,晋谷21的得分最高,牛毛白的平均得分最低。[结论]我们初步认定谷子米色与食味有一定的关系。晋谷21和牛毛白在籽粒S2和S4两个灌浆时期的转录组数据结果发现S4时期相关基因差异的表达可能是造成两个谷子品种差异的主要原因。

    2019年05期 v.39 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K]
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  • 紫苏PfDGAT1酵母功能互补分析

    王计平;周雅莉;任文燕;安茜;段露露;郝月茹;李润植;

    [目的]本试验将已克隆的紫苏种子中高表达二酰甘油酰基转移酶(DGAT)基因PfDGAT1转化至酿酒酵母突变型菌株H1246进行酵母互补功能验证,研究二酰甘油酰基转移酶是否具有催化油脂合成的作用。[方法]通过构建紫苏DGAT基因的酵母表达载体pYES2.0-PfDGAT1并转化至酿酒酵母突变型菌株H1246,用尼罗红对转基因酵母细胞染色,检测转基因酵母中是否能合成油体;利用薄层层析(TLC)试验检测转基因酵母中是否存在三酰甘油(TAG)。[结果]转pYES2.0-PfDGAT1载体的突变型酵母菌株H1246能够检测到有油体存在,而转pYES2.0空载体的突变型酵母菌株H1246中没有检测到油体,说明紫苏PfDGAT1基因的表达恢复了酿酒酵母突变型菌株H1246油体缺陷的表型,可以催化TAG合成。[结论]PfDGAT1基因在紫苏种子油脂合成积累过程中发挥重要作用,该研究结果为深入解析PfDGAT1基因在紫苏油脂合成途径中的功能奠定了基础。

    2019年05期 v.39 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
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  • 脱叶催熟剂用量对不同棉花品种脱叶效果及产量构成与品质的影响

    马立刚;王树林;王燕;雷晓鹏;石学萍;

    [目的]探明河北棉区脱叶催熟剂适宜用量,为棉花机械化收获提供理论依据。[方法]试验采用裂区设计,3次重复,主因素为棉花品种,选用冀228和327品系,副因素为脱叶催熟剂用量,设置噻苯隆300g·hm~(-2)+乙烯利2 400g·hm~(-2)(T1)、噻苯隆600g·hm~(-2)+乙烯利2 400g·hm~(-2)(T2)、噻苯隆900g·hm~(-2)+乙烯利2 400g·hm~(-2)(T3)共3个用量梯度,以喷施清水为对照(CK),分别于2017年和2018年喷施10d、20d后调查脱叶率、吐絮率,收获期测定吐絮铃单铃重、衣分、纤维品质与籽棉产量。[结果]随脱叶剂噻苯隆用量增加,脱叶率显著提高(2018年327系除外),其中T2与T3喷施20d后脱叶率均超过90%(T2处理2017年冀228除外),达到机采要求;但噻苯隆不同用量对吐絮率、单铃重及籽棉产量等影响不显著。不同年份间脱叶催熟效果差异较大,迟发晚熟年份(2017年)脱叶效果较差,但催熟效果明显,冀228与327系棉花产量分别提高4.5%~11.0%和4.4%~12.4%,早发早熟年份(2018年)脱叶效果较好,但棉花产量有所降低;327系对脱叶催熟剂敏感性高于冀228,2年结果趋势一致。[结论]脱叶催熟剂的用量需综合考虑喷施时棉花本身所处的生理状态,对于早熟品种、早发年份噻苯隆用量600g·hm~(-2),晚熟品种、晚发年份噻苯隆用量900g·hm~(-2),配合乙烯利2 400g·hm~(-2)使用,可达到较好的脱叶催熟效果,满足机采需求。

    2019年05期 v.39 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
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  • 遮阴和施氮对金荞麦生长和光合荧光特性的影响

    姬拉拉;刘筱;王锐洁;杨淑君;邓小红;王健健;

    [目的]揭示遮阴和氮肥对金荞麦生长和叶绿素荧光参数的调控效应,探明适宜金荞麦生长的最佳光氮条件。[方法]以牧草金荞麦幼苗为研究对象,设置透光度100%(CK处理,不遮阴)、60%(L1处理,轻度遮阴)、10%(L2处理,重度遮阴)3个光处理中设不施氮(N0,0g/盆)和施氮(N1,1g/盆)处理。[结果]随光强减弱,金荞麦叶长、叶宽、叶柄长、根长及叶、茎枝、地上生物量呈"增大-减小"趋势,叶面积在轻度遮阴下显著增大(P<0.05),株高、叶绿素含量在重度遮阴下明显增高(P<0.05),qN(非光化学淬灭系数)显著升高(P<0.05),而qP(光化学淬灭系数)则明显降低(P<0.05);增施氮肥,叶长、叶面积、叶绿素含量比单一光强下显著增加;不同遮阴度及氮肥的交互作用下,轻度遮阴下增施氮肥,金荞麦的叶长、株高、YⅡ(实际光量子产量)最大,重度遮阴下增施氮肥抑制茎、叶生物量积累。[结论]光照减弱,金荞麦叶片非辐射能量耗散显著增加,用于光化学反应的光能的份额则明显减少,进而保护光合结构。轻度遮阴促进金荞麦生长及生物量积累,而重度遮阴抑制金荞麦生长及生物量积累;轻度遮阴下增施氮肥有利于增加金荞麦叶面积,进而增加光合面积,提高对光能的捕获能力,促进光合有机物积累。

    2019年05期 v.39 23-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
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林学

  • 松材线虫病疫情指数与气候因素之间的关系

    高瑞贺;冀卫荣;李宏;石娟;

    [目的]分析松材线虫病各疫情指数之间的关系以及不同气候因素对松材线虫病发病程度的影响规律。[方法]以湖北省宜昌市夷陵区遭受松材线虫病危害的马尾松林生态系统为研究对象,获取其2006—2013年松材线虫病疫情指数数据和发病年份主要气候因子数据,结合数学方法来定量分析不同年份松材线虫病疫情指数与气候因子的关系。[结果](1)松材线虫病发病前两年气候条件表现为:年平均气温明显要高于历年平均值,降水量和平均相对湿度要低于历年平均值,整体表现出高温干旱的气候条件;(2)松材线虫发病程度严重的年份,夷陵区主要表现出高温、低湿的气候条件;松材线虫病危害程度较轻的年份,则主要表现出强降水量、相对湿度较高的气候条件;(3)RDA分析表明,月相对湿度较高的气候因素有助于松材线虫病在各个林班之间的扩散传播,月平均风速增大时有利于松材线虫的媒介昆虫松墨天牛进行远距离的传播扩散,月平均最高气温、月平均气温和月日照时数的增加,会导致马尾松病死总株数和危害面积的增大。[结论]明确马尾松发病林班个数和病死总株数是评估夷陵区内松材线虫病危害程度最重要的指标,月平均气温、月平均最高气温、月平均相对湿度和年降水量是主导松材线虫病疫情发生的主要气候因子。预期研究结果有助于预测松材线虫及松墨天牛种群动态变化,为松材线虫病的预警和防控管理提供科学理论依据。

    2019年05期 v.39 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
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  • 云南松苗木分化对生物量分配的影响

    李亚麒;聂恺宏;王军民;孙继伟;陈诗;许玉兰;蔡年辉;

    [目的]通过分析比较云南松2年生苗木6个不同生长等级生物量的投资与分配规律,揭示苗木分化对生物量分配的影响。[方法]以云南松2年生苗木为研究对象,采用平均值±0.5倍标准差法将苗木划分为6个不同等级,研究不同等级云南松苗木生物量分配规律。[结果]苗木各组分生物量的投资表现为:叶生物量>茎生物量>根生物量。随着苗木等级的降低,各组分、地上以及单株生物量随之减小;茎生物量分配比例逐渐减小,叶生物量分配比例逐渐增加;叶茎比、光合器官与非光合器官比逐渐增加,根冠比差异不显著;各组分、地上以及单株含水率呈现上升趋势,但大部分等级间差异不显著(P>0.05)。[结论]不同等级苗木具有不同的分配策略,等级较低时优先把生物量分配给叶,随着苗木等级增加,茎生物量分配比例逐步增加。

    2019年05期 v.39 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 173K]
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  • 不同污染程度下香樟叶表颗粒物吸附特征分析

    陈小平;汪小爽;周林;周志翔;

    [目的]通过分析污染物浓度与叶片位置对叶表颗粒滞留量的影响,阐明植物叶片的滞尘机制,为高效滞尘植物的筛选提供理论依据。[方法]以香樟为研究对象,在不同污染程度区域设置采样点,通过扫描电镜(SEM)结合Image J软件分析叶表不同位置各粒径颗粒物数量与粒径分布,同时观察叶片不同位置微结构特征,分析颗粒物分布与叶表微结构的关系。[结果]不同污染程度下叶片不同位置颗粒物数量有显著差异(P<0.05);上表皮近轴端吸附的颗粒物数量显著高于远轴端和下表皮;叶表吸附的颗粒物主要以细颗粒物(PM2.5)为主;香樟叶片上表皮颗粒物主要集中在小室(凹槽)和叶脉附近,且随着污染程度的增加,下表皮吸附的颗粒物数量也在增加并主要集中在气孔及周边。[结论]污染物浓度与叶片空间位置均对叶表颗粒物滞留量有显著影响(P<0.05),且植物叶片主要通过上表皮吸附颗粒物。

    2019年05期 v.39 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 746K]
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园艺

  • 基于HPLC法测定不同产地黄芪总黄酮和异黄酮的含量

    刘亚令;耿雅萍;黄小苏;赵琳儒;张鹏飞;

    [目的]探讨不同产地药材黄芪中总黄酮及异黄酮含量的差异。[方法]采用HPLC法测定了16个不同产地黄芪样品中总黄酮和4种异黄酮(毛蕊异黄酮苷、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素)的含量,比较其差异性,并采用主成分分析法进行分析。[结果]不同产地黄芪中总黄酮及4种异黄酮含量均存在差异,蒙古黄芪和膜荚黄芪中总黄酮和4种异黄酮含量差异不显著(P>0.05)。16份样品中有5份样品的毛蕊异黄酮葡萄糖苷的含量符合药典不少于0.020%的要求。主成分综合得分结果显示,山西代县得分最高,其次为山西广灵、山西浑源泽清岭,且均为蒙古黄芪。SIMCA-P主成分分析可将16个不同地区的药用黄芪分为3类。[结论]膜荚黄芪与蒙古黄芪均可作为药材黄芪的基原物种。不同产地药材黄芪中总黄酮及异黄酮含量差异明显。应选择有效成分含量符合国家要求的地区进行黄芪的区域化种植。

    2019年05期 v.39 54-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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  • 不同砧木嫁接对番茄产量、伤流液及矿质元素含量的影响

    陈胜萍;周国顺;刘晓光;陈志;

    [目的]本文旨在研究不同砧木对嫁接苗成活率、产量、伤流液及各个处理在整个生育期内叶内矿质营养元素含量变化的影响。[方法]以唐粉108番茄(简称T)为接穗,日本番茄Momotaro(简称M)、野生番茄Achilles-M(简称A)、Helper-M(简称H)为砧木,对整个生育期内不同砧木嫁接组合的嫁接苗的成活率、产量、伤流液及叶内氮、磷、钾、镁、钙、铜、锌、锰、铁9种元素进行测定。[结果]3种砧木嫁接番茄成活率由高至低依次是Helper-M>Momotaro>Achilles-M,Helper-M砧木嫁接组合成活率最高,达到91.8%;Helper-M嫁接组合产量极显著高于其它2个嫁接组合(P<0.01);3种砧木嫁接组合提高了生殖生长期叶内氮、磷、镁、钙、锰、铁的含量,其中Helper-M嫁接组合增加量最大,M-T、A-T嫁接组合钾含量水平显著降低。[结论]嫁接增加伤流液含量,从而促进了根系活力,显著提高叶内矿质营养元素含量,为番茄高产、丰产奠定基础,H-T嫁接组合矿质营养元素含量增加量最大是其增产的主要原因之一。

    2019年05期 v.39 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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  • 不同营养液配方对椰糠种植草莓品质的影响

    苗妍秀;余倩;王丹怡;赵海亮;侯雷平;李斌;

    [目的]探索适合草莓椰糠栽培的营养液配方,为草莓优质高效生产提供科学依据。[方法]试验研究蒸馏水、日本山崎草莓专用配方、日本园试通用配方和华南农业大学叶菜配方营养液对椰糠种植草莓植株的生长指标、叶片光合特性和果实品质的影响。[结果]3种不同配方营养液处理均能显著提高草莓植株营养生长、叶片叶绿素含量、果实纵径和可溶性糖含量。日本山崎草莓专用配方营养液处理的草莓植株在营养生长、光合特性和果实品质方面表现最好,其中,果实Vc、糖酸比和单果重分别比对照显著增加22.92%、94.60%和25.82%。同时,草莓叶片矿质元素与植株生长指标和光合性能显著正相关,果实糖酸比与苹果酸、柠檬酸和酒石酸极显著负相关(P<0.01)。[结论]日本山崎草莓专用配方营养液促进草莓营养生长、提升叶片光合效率和果实品质,推荐为草莓椰糠栽培专用营养液。

    2019年05期 v.39 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K]
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动物科学

  • 熊蜂抗冻蛋白基因序列分析及表达特性研究

    徐凯;陈东海;王志;刘玉玲;王振伟;牛犇;蔡向强;牛庆生;

    [目的]本研究旨在探究熊蜂Bombus terriestris抗冻蛋白基因(Antifreeze protein,BtAFP)的序列特征和表达规律,为该基因功能的研究提供理论基础。[方法]利用多种生物信息学软件对BtAFP序列进行分析,并采用荧光定量PCR方法对熊蜂不同发育阶段、不同组织以及不同低温胁迫下的mRNA表达量进行检测。[结果]序列分析结果表明,BtAFP包含1 143bp的开放阅读框区域,编码380个氨基酸,理论蛋白分子量为38kDa。该蛋白包含信号肽结构但无跨膜结构域,其二级和三级结构主要为α螺旋,与鱼type-I型AFPs的结构相似。BtAFP基因的5’UTR区域包含1个启动子序列和多个与环境变化相关的转录因子。进化树分析结果表明,BtAFP与蜜蜂科昆虫抗冻蛋白亲缘关系最近,氨基酸序列一致性为74%。荧光定量PCR结果表明,BtAFP表达量在熊蜂不同的发育阶段和组织中存在显著差异(P<0.05),BtAFP mRNA在熊蜂褐眼蛹期的表达量最高,该基因在熊蜂工蜂成虫触角、翅膀和足中的表达量较高。BtAFP的表达受低温胁迫的诱导,其在-20℃和0℃低温下分别持续20min、16h的mRNA表达量显著高于其它时间点(P<0.05)。[结论]BtAFP基因在熊蜂生长发育和抵御寒冷时发挥着重要的生理作用,可作为熊蜂抗寒研究的候选基因。

    2019年05期 v.39 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 516K]
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  • 地熊蜂非视觉相关beta-arrestin基因的克隆与表达谱分析

    唐朋;赵沫涵;杨慧鹏;苏松坤;吴杰;

    [目的]克隆鉴定地熊蜂非视觉相关beta-arrestin基因并分析其在蜂王不同发育时期及特定组织中的表达差异,以期为该基因的功能研究奠定基础。[方法]利用PCR扩增和基因克隆技术获得地熊蜂非视觉相关betaarrestin基因的cDNA全长序列;利用生物信息学技术对该基因编码的氨基酸序列进行比对和进化树分析;运用Real-time PCR技术分析该基因在地熊蜂蜂王出房前1天、出房第1天、交配后5天、越冬3个月、越冬5个月、产卵第1天和饲养3个月后的脑、卵巢、中肠和脂肪体表达情况。[结果]beta-arrestin基因CDS序列长1 248bp,编码的蛋白大小为415aa。该蛋白氨基酸序列中第27~182个氨基酸残基为Arrestin-N superfamily的保守结构域;第201~354个氨基酸残基为Arrestin-Csuperfamily的保守结构域。相似性分析表明,地熊蜂beta-arrestin基因氨基酸序列与NCBI中收录的地熊蜂转录组数据的氨基酸序列一致性高达97%。Real-time PCR结果表明,beta-arrestin基因在地熊蜂所有检测的发育阶段及特定组织均有所表达,但表达量差异很大(P<0.05)。其中在头部和中肠表达量较高的时期是越冬3个月蜂王,在卵巢和脂肪体表达量较高的时期是出房第1天蜂王。[结论]本研究克隆了地熊蜂beta-arrestin基因的CDS序列,确定了beta-arrestin基因CDS序列编码的氨基酸序列,分析了该基因的序列特征和表达谱,推测其与蜂王越冬期间生理代谢过程和蜂王性成熟阶段激素分泌活动有关。

    2019年05期 v.39 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 606K]
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  • 添加不同水平复合中草药对蛋鸡生产性能和免疫指标的影响

    张凯;贾丽军;杨春雷;崔小珍;张伯池;杜丽英;

    [目的]本试验旨在研究不同水平复合中草药对蛋鸡生产性能和免疫性能的影响。[方法]选用120日龄健康、体重相近的海兰褐蛋鸡300只,随机分为5组,每组6个重复,每个重复10只鸡。对照组饲喂基础日粮,试验组分别在基础日粮中添加0.4%、0.3%、0.2%、0.1%的复合中草药。试验期40d。[结果]与基础日粮组相比,1)添加复合中草药能够提高平均蛋重和产蛋率(P<0.05);但对料肉比和采食量无显著影响(P>0.05),2)IgA、IgM、IgG、C3和C4无显著影响(P>0.05);但添加4%、3%、2%和1%水平的中草药能够分别降低血清NOS17.8%、18.3%、13.4%和18.3%(P<0.05),添加4%和3%的中草药能够分别降低血清中NO 27.3%和32.2%(P<0.05);3)添加复合中草药能够显著提高血液中性粒细胞绝对值和百分比、白细胞数(P<0.05),降低淋巴细胞绝对值(P<0.05),对其它血常规无显著影响(P>0.05)。[结论]饲粮中添加复合中草药能够改善蛋鸡生产性能和免疫功能,以添加4%的复合中草药制剂效果较好。

    2019年05期 v.39 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 150K]
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农业工程

  • 1LF-335型液压翻转犁悬挂架有限元分析

    李晓斌;

    [目的]本文旨在提高1LF-335型液压翻转犁悬挂架的稳定性和可靠性,为研究不同工作状态下该悬挂架的结构强度及受力后的应力应变情况提供理论依据。[方法]利用CREO4.0建立该液压翻转犁悬挂架的模型,并导入ANSYS Workbench中进行静力学分析。[结果]应力分析表明,一般工况下,悬挂架所受应力均小于120 MPa,在横梁U型板上螺栓与法兰相交处应力最为集中,达116.27 MPa,小于材料的许用应力值,满足强度要求。与牵引梁相比,悬挂架所受应力较小。液压翻转工况下,竖直情况时应力集中在钢架法兰盘与螺栓相交处,达70.06MPa;完成翻转情况时,最大应力同样集中在在钢架法兰盘与螺栓相交处,达97.86 MPa;两者所受应力均未达到材料的许用应力值,满足强度要求。位移分析表明,一般工况下,悬挂架的形变位移量在牵引梁端部最大,在工作过程中悬挂架的形变量远小于犁架;在液压翻转工况中,竖直情况下悬挂架右侧下拉板底部边缘处形变量最大,达0.25mm;翻转完成时,达0.23mm,上拉板的形变量均不足0.1mm。[结论]实际加工中应提高焊接精度与强度,选取直径较大的螺栓以加强其结构强度,进一步提高悬挂架的可靠性与稳定性。

    2019年05期 v.39 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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  • 基于机器视觉的生猪目标提取算法设计与实现

    李林葳;刘振宇;李砚禾;燕霞;杨鹏飞;路逍;

    [目的]本文旨在研究如何及时、准确获取生猪的活动信息。[方法]基于遗传算法和模拟退火算法对OTSU算法的阈值进行计算,并通过使用灰度直方图减少遍历迭代次数。再利用python广播机制,进一步提升了矩阵运算速率。[结果]使用改进的遗传算法和模拟退火算法对OTSU算法的阈值计算进行优化后,计算时间降低5%以上,误差不超过1%。[结论]优化后的算法为实时、准确的提取生猪运动、睡眠等活动状态提供了一定的借鉴和参考。

    2019年05期 v.39 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
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  • 基于可见/近红外光谱对不同产地晋虞1号桃SSC含量的检测研究

    赵旭婷;张淑娟;孙海霞;邢书海;李成吉;陈彩虹;高庭耀;

    [目的]本文利用可见/近红外光谱定量检测山西省不同产区晋虞1号桃的可溶性固形物(Soluble solids content,SSC)含量,旨在建立一个简单有效、适应性能好的校正模型为后续在线检测设备的开发与利用提供模型参考。[方法]采集3个产区桃的可见/近红外漫反射光谱,选择不同的预处理方法消除客观因素对原始光谱的影响,比较发现SG平滑+多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)预处理方法建模结果最优。采用Kennard-Stone算法以3∶1比例划分样品集,其中校正集270个用于建立PLS模型,预测集90个用于评价模型性能。为了简化模型运算量、提高模型预测性能使用蒙特卡罗无信息变量消除(Monte Carlo uninformative variables elimination,MCUVE)与连续投影算法(Successive projection algorithm,SPA)相结合筛选有效特征波长。最后,比较了偏最小二乘(Partial least squares,PLS)算法所建单一产地和混合产地下晋虞1号桃SSC含量可见/近红外光谱模型的预测能力。[结果]与单一产地和两两混合产地模型相比,混合3产地桃校正集样本建立的模型预测效果最好,预测的相关系数(Rp)和预测的均方根误差(RMSEP)分别为0.949和0.652°Brix。[结论]利用多个产地的晋虞1号桃样本建立的混合模型具有较强的包容性,可提高对晋虞1号桃SSC含量的预测精度,减小产地差异对SSC含量可见/近红外光谱检测的影响。本文可为山西省内晋虞1号桃内部品质SSC含量的无损检测模型提供了理论基础。

    2019年05期 v.39 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 269K]
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  • 稿约

    <正>1.《山西农业大学学报(自然科学版)》是山西农业大学主管主办的农业科学类综合性学术期刊。其办刊宗旨是:坚持唯物主义理论和实践相结合的原则,贯彻落实科学发展观,促进学术交流,推动科学技术向生产力转化,为我国农业现代化建设服务。本刊主要刊登农、林、牧等涉农学科及相关学科的基础性研究和应用研究成果,反映最新科研动态。以国内外科技工作者、高等院校师生为主要读者对象。

    2019年05期 v.39 6页 [查看摘要][在线阅读][下载 27K]
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