- 刘文志;廖雅莉雯;杜佳朋;王俊楠;傅应林;王怡;闫凤超;于文清;
大豆根际促生菌土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)NK3-4(以下简称NK3-4菌株)虽具备固氮功能，但其固氮酶的编码基因信息尚未得到明确表征。基于NK3-4菌株基因组的测序结果，课题组对该菌株的固氮酶基因进行了鉴定并开展了生物信息学分析。结果表明：NK3-4菌株拥有18个固氮酶基因及多个与固氮活性密切相关的基因(hesA、hesB/hesB-like、nifH、nif11-3/nif11-like nifB、nifF、铁氧还蛋白编码基因和铁氧还蛋白-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸还原酶2编码基因等),且这些固氮酶基因的序列在类芽胞杆菌属内或种内均具有高度保守性。其中，钼喋呤生物合成蛋白(molybdopterin biosynthesis protein MoeB,HesA)和铁-硫(Fe-S)簇组装辅助蛋白(iron-sulfur cluster assembly accessory protein, HesB/HesB-like)是NK3-4菌株高效固氮的关键酶。HesA由352个氨基酸组成，理论等电点为6.16,分子式为C_(1699)H_(2708)N_(486)O_(515)S_(13),其结构包含16个α-螺旋、22个β-折叠及若干无规则卷曲，属于亲水蛋白；HesB/HesB-like则由119个氨基酸构成，理论等电点为4.14,分子式为C_(556)H_(864)-N_(148)O_(192)S_(11),结构包含2个α-螺旋、7个β-折叠和8个无规则卷曲，同样为亲水蛋白。NK3-4菌株的固氮酶基因作为固氮酶的结构单位，能够完成固氮酶的成熟过程，并作为电子供体、载体和受体参与生物固氮功能。该研究结果可为深入诠释NK3-4菌株通过固氮作用促进植物生长的分子机制提供重要理论依据。
2025年06期 v.45;No.272 27-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2526K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 柯维忠;章茜;樊美怡;何思思;董佳颖;
通过铅山红芽芋和铅山青秆芋转录组数据库筛选到其烟草病毒增殖蛋白1-like X1亚型基因的核心片段，利用RT-PCR技术成功克隆了红芽芋烟草病毒增殖蛋白1-like X1亚型基因，并对其进行生物信息学分析。结果表明：红芽芋烟草病毒增殖蛋白1-like X1亚型基因的cDNA总长度为885碱基对(base pair, bp),G+C含量为45.88%。红芽芋烟草病毒增殖蛋白1-like X1亚型的相对分子量为33 626.15道尔顿(dalton, Da),理论等电点为9.49,带负电荷的残基总数为17个，带正电荷的残基总数为29个，原子总数量为4 855个，不稳定性指数为33.46,脂肪族指数为125.88,总平均亲水性为0.705,属于疏水性蛋白。红芽芋烟草病毒增殖蛋白1-like X1亚型的二级结构由α-螺旋、延伸链及无规则卷曲构成，以α-螺旋和无规则卷曲为主。红芽芋烟草病毒增殖蛋白1-like X1亚型的三级结构为单体，其亚细胞定位为细胞质膜或液泡膜。红芽芋烟草病毒增殖蛋白1-like X1亚型与橡胶树烟草病毒增殖蛋白1(tobamovirus multiplication protein 1,TOM1)、可可TOM1、枣TOM1、茶TOM1、葡萄TOM1、阿拉比卡咖啡TOM1、加州白栎TOM1类蛋白(TOM1-like, TOL)、蓝星睡莲TOM1 X2亚型、侏儒睡莲TOM1及沉水樟TOM1的亲缘关系较远，但其蛋白同源性较高，存在较多的保守结构域。
2025年06期 v.45;No.272 39-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 3196K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 胡光明;吴伟;程均欢;陈世芬;肖丽丽;王华玲;黄海雷;肖涛;
软枣猕猴桃(Actinidia arguta)是一种果皮光滑无毛、可带皮食用的新兴浆果类果树，但目前其杂交育种进程较为缓慢，在一定程度上阻碍了产业的发展。为了探究种内杂交授粉和近缘物种间杂交授粉对软枣猕猴桃果实品质和种子性状的影响，以软枣猕猴桃(四倍体)为母本，分别以软枣猕猴桃(四倍体)、葛枣猕猴桃(A.polygama)(二倍体)、对萼猕猴桃(A.valvata)(四倍体)和大籽猕猴桃(A.macrosperma)(四倍体)为父本进行人工种内和近缘物种间杂交授粉，待杂交果实成熟后，对其果实内外品质及其种子数量和重量进行测定。结果表明：在果实外观品质方面，软枣猕猴桃种内杂交的单果质量、纵径、横径、侧径和横径/侧径比显著高于其种间杂交的单果质量、纵径、横径、侧径和横径/侧径比，而在种间杂交中，软枣猕猴桃♀×葛枣猕猴桃♂的单果质量、纵径、横径和侧径最小，软枣猕猴桃♀×对萼猕猴桃♂的果实纵径/横径比最高；在果实内在品质方面，软枣猕猴桃种内杂交果实的总糖、可溶性固形物和干物质含量显著高于其种间杂交果实的总糖、可溶性固形物和干物质含量，而在种间杂交中，软枣猕猴桃♀×大籽猕猴桃♂果实的总糖含量最低，软枣猕猴桃♀×葛枣猕猴桃♂果实的总酸含量最高、糖酸比最低，软枣猕猴桃♀×对萼猕猴桃♂果实的可溶性固形物和干物质含量均最高；在种子品质方面，软枣猕猴桃♀×软枣猕猴桃♂和软枣猕猴桃♀×对萼猕猴桃♂单果的种子数最多，而软枣猕猴桃♀×软枣猕猴桃♂果实的种子千粒重最高。研究结果可为软枣猕猴桃的杂交育种提供一定的参考。
2025年06期 v.45;No.272 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 张惠宁;肖玲;潘佳敏;郝晶晶;计笑宇;赖子瑶;伍应保;程薪宇;
马家柚是江西省上饶市广丰区的国家地理标志保护农产品，因其果肉细嫩、汁胞饱满、酸甜可口且清爽润喉等特质而深受广大消费者喜爱，在国内外市场均享有盛誉。然而，病虫害的频繁发生严重影响了马家柚的产量和品质，因此加强病虫害的绿色防控成为推动马家柚产业实现高质量发展的重要保障。针对马家柚常见的病虫害及其为害特点，从农业防治、物理防治、生物防治等方面提出了相应的虫害绿色防控措施，同时从苗木产地检疫、植株抗性提升、栽培环境优化、生物农药应用等方面提出了相应的病害绿色防控措施。这些绿色防控措施的推广和应用，不仅能有效控制马家柚病虫害的发生，还能最大限度减少化学农药的使用量，保障果品质量安全和生态环境安全，为马家柚产业的绿色发展提供坚实的技术支持。
2025年06期 v.45;No.272 57-61+95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1330K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ]
- 蔡晓菲;高夕;
为全面捕捉啦啦操训练中的时空运动特征，课题组提出了一种基于人工智能(artificial intelligence, AI)动作捕捉技术的动作识别方法。首先，采用基于开放姿态(OpenPose)的人体姿态估计算法，从啦啦操训练视频中提取运动员的骨架序列，构建包含全部关节的特征矩阵作为模型输入。其次，设计由运动引导空间图卷积模块与多尺度时间图卷积模块组成的时空图卷积网络。通过多层级联结构，同步捕捉啦啦操动作的空间拓扑特征(如关节间相对位置)和时间动态特征(如关节运动轨迹的时序变化)。最后，将六层时空图卷积处理结果依次输入最大池化层(降低空间维度)和全连接层，最终实现啦啦操动作类别的多分类预测。在标准啦啦操数据集上的测试结果表明：该方法可以准确识别啦啦操训练中的动作，F1分数(F1 score)达0.945;分类器鲁棒性优异，受试者工作特征(receiver operating characteristics, ROC)曲线下面积(area under curve, AUC)达0.896;实时性表现突出，每秒处理帧数(frames per second, FPS)达57帧/秒。通过引入运动引导拓扑图，基于人工智能动作捕捉技术的啦啦操训练中动作识别的方法显著增强了模型对运动关联性的建模能力，运动引导拓扑图的贡献度显著高于传统邻接矩阵图和学习矩阵图的贡献度，为复杂动作识别提供了新的解决方案。
2025年06期 v.45;No.272 62-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 2193K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 余育娟;
为了精细化捕捉技能练习中的动作细节，准确识别动作的细微变化，精准判断动作的连贯性与完整性，并综合分析人体运动姿态的时空演变规律，课题组提出了一种基于深度嵌套注意力的技能练习中动作识别的方法。首先，该方法在卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)基础上引入深度嵌套注意力机制，通过融合时间与空间注意力模块构建了深度嵌套时空通道注意力模块；其次，该方法在深度嵌套时空通道注意力模块中引入密集嵌套注意力(dense nested attention, DNA),进而构建了DNA-CNN网络模型；最后，该方法在时间与空间两个维度及不同通道上，采用深度嵌套注意力机制对人体动作的关键特征(如人体骨骼关键点的精确位置、运动轨迹描述及动作随时间演变的动态规律等)进行深入挖掘，实现了对技能练习中动作的精确识别。实验结果表明，基于深度嵌套注意力的技能练习中动作识别的方法能有效降低模型识别误差，且识别效果不受干扰因素影响，显著提升了模型对技能练习中动作的识别准确率。
2025年06期 v.45;No.272 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2009K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 张丽君;
运动员及器械的动态变化特性是指其在运动过程中具有不确定性、非线性和系统临界性，这些特性对运动目标的检测提出了更高要求。在运动目标检测中，相邻两帧差分法虽然实现简单、计算高效，但仍存在动态范围限制、目标阴影干扰、定位精度损失等局限。基于此，课题组提出了一种基于改进均值漂移(MeanShift)算法的民族传统体育比赛视频图像中动态目标跟踪的方法。第一步，定义海森矩阵(Hessian matrix),并结合矩阵行列值与邻域点行列值的比较结果，筛选出特征点。第二步，对该区域内的哈尔(harr)小波响应值进行统计，确定特征点的主方向。第三步，利用特征值组合成的描述子相似度，对特征点进行匹配处理。第四步，利用三帧差法(three-frame difference method),对差分图像进行逻辑操作，消除相邻帧之间的目标显露部分，实现视频图像中动态目标位置的检测。第五步，以三帧差法检测出的目标位置作为MeanShift算法的初始迭代中心，通过更新MeanShift向量的方式对目标窗口位置进行更新，实现对动态目标的跟踪。采用改进MeanShift算法对民族传统体育比赛视频图像中的动态目标进行跟踪的实验结果表明，该算法的跟踪框与真实框之间的重叠率较高，说明该算法对动态目标的实际跟踪效果较好。
2025年06期 v.45;No.272 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1641K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 张召兴;武彤辉;
由于舞蹈技术动作与音乐在节奏语义上存在维度差异，现有检测方法难以准确量化二者间的节奏对应关系，导致对齐率偏低。为此，课题组提出一种智能检测舞蹈技术动作与音乐节奏匹配度的方法。该方法首先利用余弦函数对舞蹈技术动作进行拟合，生成周期性运动特征；随后在余弦波上叠加特定关节点曲线，获得与音乐节奏同维度的特征点序列，从而实现舞蹈技术动作与音乐节奏语义的统一表达。这些特征点是舞蹈技术动作与音乐节奏映射关系的基本单元，基于这些特征点，并结合节拍速度参数，可构建舞蹈技术动作-音乐节奏映射图。基于特征点间的距离关系，可以计算映射图中存在的有效映射数量，最终生成舞蹈技术动作与音乐节奏匹配度的检测结果。实验表明，所提方法能够准确反馈舞蹈技术动作与音乐节奏的对齐率和时间偏差。
2025年06期 v.45;No.272 87-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 2594K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 朱珠;
公共体育设施需求影响因素间的协同效应易导致预测算法难以识别特征重要性最高的指标，进而造成公共体育设施需求预测精度不足。基于此，课题组提出一种基于自适应增强(adaptive boosting, Adaboost)回归算法的公共体育设施需求预测方法。首先，运用灰色关联分析法，将公共体育设施需求量的历史数据序列作为参考序列，影响因素数据序列作为比较序列，计算二者之间的关联系数与关联度。其次，通过计算不同影响因素间的协同指数实现协同效应量化，并将协同效应显著的组合因素特征与单因素特征作为输入。再次，采用极端梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)算法计算特征重要性，筛选出主要需求预测指标。最后，采用Adaboost回归算法对弱回归器进行训练，并按权重组合成强回归器，实现对公共体育设施需求的预测。对提出的方法进行预测精度实验检验，测试结果表明，采用该方法进行公共体育设施需求预测时，算法的连续预测一致性指数均值为0.93,预测效果较为理想。
2025年06期 v.45;No.272 96-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2234K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ]