质膜ATP酶作为新型杀真菌剂靶标的发现与应用

质膜H⁺-三磷酸腺苷酶 (plasma membrane H⁺-ATPase,PMA),简称质膜ATP酶,属于质子泵家族蛋白,广泛存在于植物和真菌的质膜上;它们的主要作用是维持细胞营养摄取所需的跨膜电化学质子梯度和调控pH值。质膜ATP酶是真菌生命活动所必须的,该酶缺失后,突变体的生长出现明显缺陷甚至无法生长,这使其具有作为杀真菌剂靶标的潜力;另外,由于真菌和植物的质膜ATP酶同源性较低,故以质膜ATP酶为靶标开发的杀真菌剂具有生物安全性。最近明确的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae和粗糙脉孢霉Neurospora crassa质膜ATP酶的冷冻电镜结构揭示了其六聚体的状态,阐明了质膜ATP酶的作用机制,为基于结构的药物设计提供了理论基础。本文主要对真菌中质膜ATP酶的结构和功能进行系统阐述,并对质膜ATP酶作为新型杀真菌剂靶标的研究现状进行综述,旨在为新型杀真菌剂的发现和应用提供理论依据。

     

包衣技术提高药物药学性能的研究进展

兽药对畜牧生产中的疾病防控和健康养殖意义重大,但由于某些药物味苦、对胃黏膜刺激性大、稳定性差和药理作用部位靶向性差等限制了其在临床上的使用。包衣技术在改善药物适口性、提高药物稳定性和实现药物控缓释和靶向性等方面具有显著优势。作者总结了国内外关于包衣技术在改善药物适口性、提高药物稳定性、制备控缓释剂型和高效靶向释药剂型方面的研究进展,分析了包衣膜的形成原理,剖析了几种常见包衣技术的优缺点和其产业化面临的挑战,在此基础上展望了包衣技术在兽药领域的应用前景,以期为基于包衣技术的兽药新制剂的开发提供新思路。     

葡萄miR169及其靶基因的生物信息学分析

[目的]明确葡萄miR169(vvi-miR169)基因家族在葡萄生长发育及逆境胁迫响应中的重要作用,为其在葡萄分子育种和抗逆新品种选育中的应用提供参考依据.[方法]利用miRNA、Phytozome、NCBI等数据库及ClustalX 2.1、MEGA 6.0、RNAfold WebServer、psRNATarget等在线软件对vvi-miR169基因家族的序列分布、定位特征、二级结构、发育进化树和靶基因调控功能进行生物信息学分析.[结果]在miRBase中搜索到25条vvi-miR169基因同源序列,分别分布在6条染色体上,其中以位于Chr11上的序列最多,共有17条,位于Chr01、Chr04和Chr14上各有2条,而在Chr08和Chr17上各有1条.vvi-miR169基因家族成熟序列的碱基保守性很高,其前体序列均可形成稳定的二级茎环结构,且位于同一条染色体上的miR169基因序列显示出相对更近的亲缘关系.vvi-miR169基因家族共预测到21个靶基因,绝大部分miRNA都有多个靶基因,且不同miRNA具有相同的靶基因,其中有22个miRNA靶基因均含有GSVIVT01015120001(NF-YA转录因子).[结论]vvi-miR169基因家族序列保守性较高,家族特征明显,且具有相似的调控功能;NF-YA转录因子是vvi-miR169基因家族最主要的靶基因,也是葡萄生长发育过程中抗逆境胁迫的主要调控元件.     

深水抗风浪网箱监测系统研制方案的探讨

探讨一种声学监测方案,用高频、窄脉冲和分裂波束技术,实时监测养殖鱼的进食、生长情况,随时评估网箱内总量的增长情况,并且从水产行业的成本可承受性的实际出发,将成本控制在用户可接受的水平上。     

南极磷虾产品研究及发展趋势

南极磷虾生活在南极海域,资源量丰富,具有较高的应用价值.南极磷虾开发耗资巨大,在大规模商业性开发投入之前,做好相关产品与市场分析等基础工作十分必要.本文首先对南极磷虾产品的发展历程进行了分析,继而对南极磷虾产品的主要形式与发展前景进行了剖析,并对主要目标市场进行了定位研究.研究认为：南极磷虾粉和液态磷虾油是目前较为普遍的产品存在形式.其中,磷虾粉可作为蛋白质增强剂、增味剂和重要的氨基酸补充剂使用,可作为渗透调节之用,同时,可以作为矿物质来源、脂质来源、几丁质/几丁聚糖免疫增强剂、天然色素（类胡萝卜素）来源使用.磷虾粉的目标市场更倾向于水产饲料;磷虾油的目标市场主要倾向于营养保健和制药行业.相对于磷虾粉,磷虾油的市场价值更高.     

锯缘青蟹血蓝蛋白抑菌活性及其作用靶标

采用抑菌实验和抑菌抑制实验等方法探索锯缘青蟹(Scylla serrata)血蓝蛋白抑菌活性及其作用靶标.结果显示,锯缘青蟹血蓝蛋白对溶藻酸弧菌(Vibrio alginolyticus)、大肠杆菌K12(Escherichia coli K12)等细菌具有抑菌活性,其对大肠杆菌K12的抑菌活性可被大肠杆菌K12外膜蛋白(Outer membrane protein, Omp)所抑制,尤其是血蓝蛋白对大肠杆菌K12外膜蛋白敲除菌ΔOmpX、ΔOmpC、ΔOmpT、ΔTsx、ΔFadL和ΔOmpW的抑菌活性显著降低,与对照组相比,具有极显著性(P<0.01)和显著性差异(P<0.05).由此说明,锯缘青蟹血蓝蛋白具有抑菌活性,其抑菌作用靶标可能为多种外膜蛋白.     

Avian whole‐brain spheroid cultures: applications in pesticide toxicity

The adult hen is the species of choice when assessing the potential of organophosphate compounds (OPs) to evoke OP‐induced delayed neuropathy (OPIDN). OPIDN has been shown to depend on the irreversible covalent binding of certain OPs to the enzyme neuropathy target esterase (NTE). Levels of this enzyme in human brain are similar to those in avian species. We have previously shown that the hen embryo whole brain spheroids are histotypically similar to adult brain and express measurable levels of acetylcholine esterase (AChE) and NTE, the key enzymes in mechanisms of OP toxicity. Single‐cell suspensions were prepared from meninges‐free 7 day in ovo hen brains. Cells were grown in serum‐free media and incubated on an orbital shaker at 37 °C in 5% carbon dioxide humidified air. Spheroids can be maintained long‐term in culture and allow the effects of repeated dose and recovery studies to be conducted. Hen embryo brain spheroids were exposed to varying concentrations of tri‐o‐cresyl phosphate, leptophos and its metabolite leptophos oxon at day 14 in vitro and the effects on the activity of AChE and NTE measured. Whilst current legislation regarding toxicity testing of OPs requires the use of animals, our in vitro model provides a potential pre‐screen for novel chemical entities and commercial OP mixture variants. Such an approach should refine and reduce the number of animals used in development of new materials. © 2000 Society of Chemical Industry     

基于特征金字塔注意力与深度卷积网络的多目标生猪检测

在生猪饲养环境中,猪只黏连、杂物遮挡等给生猪个体多目标检测带来很大困难。该研究以猪圈群养生猪为研究对象,以视频帧为数据源,提出一种适用于生猪形体检测的特征金字塔注意力（Feature Pyramid Attention,FPA）与Tiny-YOLO相结合的模型FPA-Tiny-YOLO。该模型将注意力信息融入到特征提取过程,在不大幅增加计算量的前提下即可提升特征提取能力、提高检测精度。对8栏日龄20～105 d的45头生猪视频截取图像进行图像处理,获得标注图片4 102张,构建了4种深度FPA模块分别加入YOLOV3与Tiny-YOLO模型中。试验表明,深度为3的FPA模块（即FPA-3）的Tiny-YOLO模型在测试集上对群养生猪多目标检测的召回率Recall、F1与平均检测精度mAP指标值最佳,分别达到86.09%、91.47%和85.85%,比未引入FPA模块的Tiny-YOLO模型均有不同程度的提高。选用不同的IOU（Intersection Over Union）和score阈值超参数值对模型预测结果均有不同程度影响;将测试集图像按照是否黏连与遮挡划分4种场景来探究该模型的鲁棒性。试验表明,加入FPA-3模块后Tiny-YOLO的Recall、F1与mAP比Tiny-YOLO分别提升6.73、4.34和7.33个百分点,说明特征金字塔注意力信息有利于精确、有效地对不同场景群养生猪进行多目标检测。研究结果可为后续开展生猪身份识别和行为分析移动端应用提供参考。     

基于级联卷积神经网络的番茄花期识别检测方法

对作物花期状态的准确识别是温室作物授粉的前提。为提高花期识别的准确率,该研究以温室番茄为例,提出一种基于级联卷积神经网络的番茄花期识别检测方法。首先采用改进的基于特征金字塔花束提取神经网络(Flower Extraction Feature Pyramid Networks, FE-FPN)实现番茄花束的局部区域提取,并采用Prim最小生成树对提取的花束区域图像进行识别优先级排序,然后按序将其输入到改进的Yolov3网络,实现番茄花朵不同花期的精准辨识检测。在包含4类花期、共1 600幅样本的番茄花束图像数据集上进行试验验证,本文方法对番茄不同花期的检测性能较好,平均检测精度达到了82.79%,平均单张检测时间为12.54 ms,各花期检测精度为花蕾期85.71%、全开期95.46%、谢花期62.66%、初果期88.34%;相比Mask R-CNN和空间金字塔池化网络（Spatial Pyramid Pooling Networks, SPP-Net）,平均检测精度提高了3.67和2.39个百分点,而且识别错误率比基础Yolov3网络降低了1.25个百分点。最后,将本文所提方法部署到大型玻璃温室环境下番茄授粉机器人上进行实际验证,识别准确率为76.67%,除去漏提取花束准确率达85.18%。研究结果可为设施番茄授粉机器人的精准作业提供重要依据。     

中国省际粮食贸易碳转移空间格局及其责任分担

开展省域尺度粮食贸易碳转移空间格局及其责任分担研究,对于合理划分碳减排责任、探索面向粮食安全的省际协同碳减排策略具有重要现实意义。该研究采用2020年中国31个省级行政区截面数据,基于粮食贸易线性规划方法和粮食贸易碳排放量计算模型对省际粮食贸易及其碳排放进行了核算,并揭示了其空间转移格局;采用粮食贸易碳排放量责任分担计算方法探讨了各省份粮食贸易碳排放责任分布特征。结果表明：1）在省际粮食贸易与粮食贸易碳排放格局中,输出区主要为东北、华北、西北和华中地区,输入区主要为西南、华南和华东地区。2020年全国粮食贸易总量为1.53 亿t,输出区中东北地区累计向外输送7 126.54万t,占贸易总量的46.7%,华北地区累计向外输送2 617.38万t,占贸易总量的17.1%,西北地区累计向外输送455.51万t,占贸易总量的3.0%,华中地区累计向外输送5 069.71万t,占贸易总量的33.2%;2）粮食贸易碳排放在空间上呈现出\