中国农业科技导报

刘勤1,张熠2,杨玉明3,胡良龙1,郑砚砚1,檀律科1,黄旭1,唐耘1,王叶萌1

2018, 20(10): 1-8. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0702

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为明晰油菜产业技术发展现状，采用Innography专利分析平台，通过专利数据挖掘对油菜产业全球专利发展态势、主要国家、重点创新机构、主要IPC和技术热点、专利强度进行了分析，并用可视化的方法展示了该技术领域的创新状况。结果表明：全球油菜产业发展在经历技术萌芽期、技术成熟期后， 2013年后逐渐进入技术衰老阶段；中国大陆和台湾是美国、日本等国专利布局的重要目标市场；油菜产业关键技术主要集中于C12N、A01N、A61K等小类；中国的发明创新覆盖了大部分技术热点，但仍有部分热点领域覆盖度不足，美国专利强度遥遥领先，中国专利技术创新仍面临挑战。研究提出了促进我国油菜产业持续发展的对策建议。

LED植物工厂光质生物学研究与应用现状

刘文科

2018, 20(10): 9-14. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0669

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植物工厂是设施园艺发展的必然趋势和高级阶段，其本质优势在于包括人工光照明在内所有生产要素可实现智能控制。LED光源是植物工厂应用的优选光源，可提供植物生理有效辐射范围内所有波长的光质，丰富了光生物学内涵，LED光源研发与应用催生了光生物学的分支即光质生物学学科。LED植物工厂是植物光质生物学研究与应用的理想场所和设施类型，植物光质生物学研究及LED光环境调控具有提高植物工厂植物产品产量与品质的重大应用价值，LED植物工厂产业的可持续发展有待于植物光质生物学的深入揭示。总结了LED植物工厂光质生物学的定义、内涵，并着重阐明了红蓝光替代全光谱的充要性、红蓝光质比优化、红蓝光连续光照、UV-LED光质生物学和昼夜节律等重点方向国内外研究与应用新动态，指出了未来LED植物工厂植物光质生物学研发与应用重点。

美国农业科技创新和推广体系建设的启示

熊鹂,徐琳杰,焦悦,翟勇*

2018, 20(10): 15-20. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0896

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建立完善的农业科技创新和推广体系是加快推进农业发展的根本要求，更是关系到国计民生的基础工作。近年来，我国大力实施科教兴农，有力推动了农业进步，但由于农业科技体系布局的不完善，我国农业科技发展与发达国家间仍存在一定差距。美国是全球农业科技发展先进的国家，通过分析美国农业科技创新和推广体系的法律基础和组织架构，总结了其农业法规和制度健全完善、研发模式充分发挥个体优势、推广机制实操性强覆盖面广等主要特点，这些特点有效促进了美国农业科技的高质量发展；结合美国经验，针对我国农业科技发展面临的实际挑战，提出了加强政策制度保障、优化体系建设、研发推广并重等建议，以期为优化和提升我国农业科技体系布局提出对策和意见。

不同施肥对烤烟中部叶碳氮代谢及基因表达的影响

吴飞跃1,申燕2,杨振智2,喻奇伟2,黄化刚1,2*,马明3*,贾宏昉1

2018, 20(10): 21-28. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0655

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为探明不同施肥（有机肥和无机肥）对烤烟成熟期中部叶碳氮代谢的影响，以云烟87为试材，在保障用氮量一致的基础上，设置了无机肥、有机肥两个处理，研究了烟叶细胞的结构及相关基因的表达。细胞超微结构分析显示有机肥处理在成熟期时淀粉颗粒增多；有机肥处理的中部叶在成熟期（70~80 d）总糖含量显著低于无机肥处理，直到移栽90 d时含量基本一致，表明其中部叶具有较强的糖积累能力；进一步基因表达分析表明施用有机施肥显著促进了碳代谢基因在成熟期（60~80 d）的表达。有机肥处理的中部叶在成熟期总氮含量在70 d最高，经历一个先升高再降低的趋势，而无机肥处理在成熟期烟叶总氮含量呈下降趋势，到90 d时两个处理全氮含量基本一致，表明施用有机肥的烟叶在成熟期经历一个氮素的快速短暂积累。有机肥处理烟碱含量整体低于无机肥处理，分析表明较低的烟碱含量可能与烟碱从中部叶向上部叶的运输相关。氮代谢途径关键基因NRT1和ODC在有机施肥条件下的高表达量是导致中部叶总氮、烟碱在成熟期（60~70 d）积累的主要原因。上述结果表明有机肥增强了总糖、总氮积累能力，降低了烟碱含量，对中部叶碳氮代谢影响较大。

基于Richards方程的百合生长动态模拟分析

孙明伟1,赵统利1,邵小斌1*,朱朋波1,汤雪燕1,王江英1,陈翠竹2

2018, 20(10): 29-35. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0170

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为研究露地条件下百合从营养生长到生殖生长过程中株高、茎上叶、花茎及花苞的生长动态过程，以百合品种‘Conca D,or’为材料，在对不同器官形态发育测量的基础上，运用Richards方程对株高、叶片、花茎、花苞等器官的实测数据进行曲线拟合，构建生长发育模型。结果表明：株高的生长量方程为Y=48.151/(1+64.478e-0.235x)1/0.235；叶片的生长量方程为：Y=3.429/(1+0.006e-0.105x)1/0.001；花茎的生长量方程为：Y=7.387/(1+2 245.212e-0.223x)1/0.963 8；花苞的生长量方程为：Y=15.313/(1+841.027e-0.136x)1/1.687，4个生长方程的决定系数R2分别为0.999、0.985、0.994和0.989，其生长量曲线的实测值与预测值高度拟合，满足“慢-快-慢”的生长规律。4个生长方程很好的揭示了百合从营养生长到生殖生长过程中各器官生长的发育规律,能够预测花苞开裂后花被片生长的情况。

土壤调理剂对植烟土壤微生物碳代谢指纹的影响

淡俊豪1,齐绍武1，2*,黎娟1,朱益3,靳辉勇4,梁仲哲1

2018, 20(10): 36-43. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0199

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为探究土壤调理剂对植烟土壤微生物功能多样性的影响，以烤烟品种云烟87为材料，采用Biolog-ECO检测法探究了土壤调理剂在CK（0 kg/hm2）、T1（1 500 kg/hm2）、T2（3 000 kg/hm2）、T3（4 500 kg/hm2）四种不同施用水平下植烟土壤微生物碳代谢指纹的差异。结果表明：①当土壤调理剂的施用量为3 000 kg/hm2时，烤烟成熟期羧酸类、胺类、聚合物类、其他类这4类碳源的利用能力最强。②主成分分析结果显示，糖类、羧酸类、氨基酸类、胺类这4类碳源是区分施用土壤调理剂的敏感碳源，而聚合物类和其他类碳源是区分土壤调理剂施用量的敏感碳源。③土壤微生物群落功能多样性指数结果显示，T2处理的均一性指数最高，较对照提高了82.85%，而各处理间的丰富度指数与优势度指数差异不显著。由此可见，施用土壤调理剂可显著提高植烟土壤微生物碳代谢强度、群落功能多样性，3 000 kg/hm2的施用量表现最优。上述结果为植烟土壤中土壤调理剂的施用提供一定的理论依据。

代谢组学在茶叶品质与药理研究中的应用进展

吴文亮1,2,林勇1,黄浩2,刘仲华1*,黄建安1

2018, 20(10): 44-54. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0252

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代谢组学是系统生物学研究的重要组成部分，研究生物体在不同条件下所产生的小分子代谢产物的变化，从而揭示生物体的生理状态。近年来代谢组学技术在茶叶相关研究领域得到广泛应用，着重论述了代谢组学在茶叶品质（产地环境、采摘时间、加工工艺对品质的影响以及品质评价等）与药理（茶叶的降脂减肥、延缓衰老、抗辐射、生物利用度与生物转化等）等领域的应用现状，代谢组学技术将在茶叶品质形成及评价、茶叶功效等方面发挥不可替代的作用。

江苏省小麦空间分布动态变化监测

孙玲,单捷,邱琳,王志明,毛良君,黄晓军

2018, 20(10): 55-65. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0149

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为了揭示江苏省小麦空间分布动态变化以及地域格局特征，采用遥感、格网和Morans Ⅰ指数等方法对江苏省近年小麦生产地域空间分布格局以及变化进行分析。结果表明：2011年、2013年、2015年和2017年江苏省小麦种植面积都存在很强的地域聚集效应，且聚集和连片程度逐年增强。至2017年，小麦面积高聚集区集中分布在淮河和灌溉总渠以北，徐州以东，低密度区主要分布在长江以南，苏州以西； 2013年以来，江苏省苏南地区大幅度压縮了小麦生产规模，苏中地区较大幅度削减了小麦生产规模，苏北小麦生产规模基本保持稳定；苏南地区小麦调减范围主要集中在宁镇扬丘陵区，苏中调减的是里下河养殖区，苏北调减的是徐州、连云港丘陵山区。2013年以来江苏省小麦面积呈现下降趋势，已经基本形成了适宜江苏小麦生产的地域空间格局。上述结果可为种植业结构调整和供给侧结构性改革提供科学依据。

水果中型采摘器的机械结构设计与分析

乔宇航,蔡晓君*

2018, 20(10): 66-72. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0471

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目前，水果采摘多为人工作业，约占整个产业工作量的40%，人工成本过大，同时存在安全隐患。设计了一种水果中型采摘器，该采摘装置利用平台电机带动轮胎移动，抓手通过电机带动其旋转进行抓取。通过有限元分析零件力学结构的强度以及合理性，得出了可行的通道掉落式水果采摘装置设计方案。该设计符合相关规范、合理可行、操作简便、成本较低，有效降低了水果采摘的危险性，为实现辅助果农进行平地水果采摘奠定基础，并对降低果农劳动强度、保证果品及时采收、提升果品质量等具有非常重要的意义。

节水型农田防护林侧根生物量增长偏极现象的研究

赵英铭1,2,3,雷渊才4,杨文斌1*,包春燕5,高君亮1,2,3,黄雅茹2,3,郝玉光2,3

2018, 20(10): 73-84. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0568

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为了解林带根系适应干旱气候长期进化而形成的生态特性，探明干旱区农田防护林侧根生物量分配结构，采用空间代替时间的方法，按胸径径级和固定样方挖根，调查了乌兰布和沙漠磴口绿洲新疆杨田渠林路式农田防护林带侧根生物量。结果表明：随着胸径的增长，各径级侧根生物量均有增大的趋势，粗、大侧根生物量占侧根81.55%以上，是侧根生物量主体部分，剩余为中、小、细侧根生物量；粗侧根生物量分配比例随着胸径增长而增大，大、中、小、细侧根生物量分配比例则减小。通过调查建立了17个侧根生物量增长模型，经回归模型显著性检验均显著相关。绿洲农田防护林林带5个等级侧根生物量增长呈不均衡偏极现象，随着胸径的增长，趋于粗侧根生物量分配比例单侧偏极增长趋势，这是沙漠绿洲人工林适应干旱环境进化的结果。

化肥减量配施有机肥对春甘蓝产量及品质的影响

杨鹏§,晏莉霞2§,蒲全明1*,马家斌1,向承勇1*,刘超3,耿明明1,邓榆川1,林邦民1,雍磊1

2018, 20(10): 85-94. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0038

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化肥减量、配施有机肥是实现化肥零增长的途径之一，以紫色土为基质，研究了化肥减量配施有机肥对春甘蓝产量及品质的影响。通过连续2年试验，采取6种施肥模式：农民常规化肥施用量FCF，四川省农业厅推荐化肥用量CK，化肥分别减量10%、20%、30%、40%的处理T-10、T-20、T-30、T-40，用有机肥补足这4个化肥减量处理的损失肥效，分析不同施肥处理对春甘蓝产量及品质的影响。结果显示化肥减量配施有机肥能显著增加春甘蓝产量，提高春甘蓝品质；相比于对照组CK的产量，T-20、T-30的增产率均在9.8%以上；其中，T-30的感官品质、营养品质及安全品质均显著高于其他施肥处理。由此说明，在化肥减量的条件下，配施有机肥能显著提高春甘蓝产量与品质，这是西南紫色土区春甘蓝提质增效的合理施肥方式，为紫色土区域有机养分资源的利用和春甘蓝施肥结构的调整提供理论依据。

外源硒对干旱胁迫下烤烟叶绿素荧光特性和叶片化学成分的影响

陈彪1,张杰1,马晓寒1,王小东2,李继伟2,许自成1*

2018, 20(10): 95-104. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0666

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为探讨外源硒对干旱胁迫下烤烟生长和品质的调控效应，研究了不同浓度外源硒(4 mg/kg和12 mg/kg)对干旱胁迫下烤烟叶片快速叶绿素荧光诱导动力学特性和烟叶化学成分的影响。JIP-test分析显示，干旱胁迫后O-J-I-P曲线中出现了明显的Ｋ点，且△K值表现为干旱+12 mg/kg硒处理>干旱处理>干旱+4 mg/kg硒处理，说明4 mg/kg硒处理能够有效缓解干旱对光合机构的损伤，而12 mg/kg硒处理则加剧了干旱胁迫的伤害。干旱胁迫下最大光化学效率(Fv/Fm)、性能指数(PIABS和PItotal)、反应中心密度(RC/CSm)、叶片单位面积吸收(ABS/CSm)、捕获(TRo/CSm)和传递(ETo/CSm)的光能以及能量分配比率显著降低，而热耗散量子比率(φDo)和单位面积的热耗散(DIo/CSm)显著升高。4 mg/kg硒处理通过降低PSⅡ反应中心的损伤，促进电子在PSⅡ和PSⅠ之间的传递，优化能量在PSⅡ反应中心的分配来稳定光合系统的结构和功能，而12 mg/kg硒处理则进一步放大了干旱胁迫对烤烟叶片光化学活性和光合性能的抑制。干旱胁迫造成光合色素含量降低和烟叶品质下降，4 mg/kg硒处理能够有效提高干旱胁迫下叶片叶绿素含量，提高烟叶钾、还原糖和总糖含量，改善烟叶品质，而12 mg/kg硒处理表现出与干旱胁迫的协同效应，进一步降低了干旱胁迫下烟叶质量。

覆膜连作对玉米田土壤线虫群落的影响

李晓兰,相吉山,庞燕飞,吴昊,李雪,陈高娃,田彪,白广宇

2018, 20(10): 105-114. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0827

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线虫作为指示生物已被广泛应用于土壤生态学领域，成为指示土壤健康的重要生物。为了探明多年覆膜连作对土壤生态系统的影响，分析了内蒙古赤峰地区多年覆膜连作和未覆膜连作玉米田土壤理化性质、土壤线虫功能类群及生态指数间的差异。结果表明：多年覆膜连作导致土壤含水量、土壤孔隙度、粉粒含量、有机碳、全氮、全磷、全钾、速效磷、阳离子交换量、蔗糖酶、蛋白酶、脲酶含量显著（P<0.05）或极显著(P<0.01)降低，土壤容重、砂粒含量和过氧化氢酶含量极显著增加（P<0.01）。所有处理共鉴定出土壤线虫群落55个，覆膜连作玉米田49个，未覆膜连作玉米田50个；覆膜处理的玉米田中，食细菌线虫、食真菌线虫、植物寄生线虫、c-p1和c-p2类群数量均显著低于未覆膜玉米田（P<0.05）。覆膜连作玉米田中，总成熟度指数（MMI）、自由生活线虫成熟度指数（MI）和通道指数（CI）均显著高于未覆膜玉米田，富集指数（EI）显著低于未覆膜玉米田。这说明多年覆膜连作改变了土壤环境，使多种土壤理化指标降低，影响了土壤线虫群落结构，降低了土壤线虫的数量和组成。

有机砷制剂残留分析的研究进展

赵颖,魏月*,叶红艳,马晶军*,程冰晓

2018, 20(10): 115-122. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0801

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有机砷制剂是一种抗菌、促生长类的有机合成兽药，常被用作饲料添加剂，长期使用该种兽药的动物，其组织器官中将蓄积含砷类药物，并通过食物链的作用，危害人体健康。以3-硝基4-羟基苯砷酸、对氨基苯砷酸等主要有机砷制剂作为研究对象，从前处理方法、仪器检测方法等方面较为全面地概括了国内外有机砷制剂残留的研究进展；深入探讨了兽药分析技术的创新手段及发展趋势，以期为日后快速、准确、绿色地分析痕量兽药残留提供更多方法和思路。

基于贝叶斯方法的FAO48.1区南极磷虾渔业资源评估

杨嘉樑1,黄洪亮1*,李九奇2,刘健1,李灵智1,吴越1,屈泰春1,陈帅1

2018, 20(10): 123-130. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0600

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南极海域南极磷虾资源丰富，开发潜力已经得到世界范围的关注。由于南极海洋生物资源养护委员会（Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources， CCAMLR）多年来始终将联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO）在南极海域内设立的48.1区的捕捞限额控制在1.55×105 t，从而引发了众多争议，采用CCAMLR公布的2006-2015年生产统计数据，利用基于贝叶斯方法的非平衡剩余产量模型，对FAO 48.1区南极磷虾（Euphausia superba）的渔业资源进行评估，结果显示：当前48.1区南极磷虾资源的环境容纳量为（1.93～7.84）×107 t；渔业资源综合种群的内禀增长率为0.4～0.6；2016年48.1区南极磷虾的平均生物量为3.88×107 t；48.1区南极磷虾资源当前最大持续产量（MSY）为5.5×106 t；当前的触发产量远低于MSY的阈值，48.1区内南极磷虾资源几乎处于原始未开发状态。建议提高48.1区南极磷虾的触发产量至5.5×105t。

QuEChERS-HPLC-MS/MS测定猪肉猪肝中苯乙醇胺A

刘艳1,汪建明1*,王敏2,周剑2,闻路红3*,赵鹏3

2018, 20(10): 131-137. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0592

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建立了猪肉、猪肝中苯乙醇胺A的QuEChERS结合高效液相色谱-串联质谱的检测方法。匀浆后的样品用乙腈提取后，上清液用正己烷除脂，加入无水硫酸钠除水，N-丙基乙二胺（PSA）吸附剂分散固相萃取净化后，以高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）进行定性和定量分析。采用ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(50 mm×2.1 mm,1.7 μm)，以甲醇-0.1%(v/v) 甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱，串联质谱在多反应监测（MRM）正离子(ESI+)模式下进行检测，以苯乙醇胺A-D3为同位素内标进行定量。结果表明，苯乙醇胺A在0.1～40 μg/kg的浓度范围内，猪肉、猪肝的基质匹配标准曲线线性关系良好，定量限为0.1 μg/kg，检出限为0.05 μg/kg。

基于MALDI-TOF/TOF技术的单增李斯特菌四种血清型的快速鉴别

闫军1,2,王娉2,赵晓美2,陈颖2*,孙冬梅1*

2018, 20(10): 138-145. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0749

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单增李斯特菌是一种重要的人畜共患病致病菌，其传统血清型鉴定方法具有耗时长、操作繁琐等缺点，现行的多重PCR方法无法精确判定其血清型。基于基质辅助激光解析/电离飞行时间质谱（MALDI-TOF/TOF）的快速、准确、高通量等特点，应用该技术建立了单增李斯特菌4种血清型的鉴别方法，以实现食品样品中单增李斯特菌4种血清型的高通量快速甄别。采用优化的MALDI-TOF/TOF条件对4种血清型的单增李斯特菌标准菌株和分离菌株进行检测，发现单增李斯特菌4种血清型的质谱特征峰。选取最优的支持向量机算法，建立基于1/2a、1/2b、1/2c和4b血清型差异的判别模型，运用该模型鉴别4种血清型的单增李斯特菌。初步建立了单增李斯特菌4种血清型的MALDI-TOF/TOF快速鉴别方法。以4种血清型的单增李斯特菌标准菌株为阳性对照、144株食品分离株为检测对象，运用该方法对单增李斯特菌1/2a、1/2b、1/2c、4b四种血清型鉴定符合率分别达到92.7%、90.3%、100%、100%，多重PCR方法的符合率为71.4%、87.0%、96.2%、95.0%。可见,建立的MALDI-TOF/TOF方法可对4种血清型的单增李斯特菌快速鉴别。与多重PCR方法相比，该方法具有快速、高通量、重现性好等特点，可用于食品中单增李斯特菌血清型的快速鉴定。

利用LC-MS/MS技术分析蜂毒对大鼠内源性代谢的影响

王晴雨,张建美,赵亚周,彭文君*

2018, 20(10): 146-153. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0721

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为了探究蜂毒对Sprague-Dawley (SD)大鼠机体内源性代谢的影响，采用LC-MS/MS技术分析了蜂毒对大鼠血清中代谢物及可能涉及的代谢通路的影响。选取年龄、性别、身体状况相同的SD大鼠，设置为蛰刺组(A组)、创伤组(B组)和对照组(C组)。对A、B两组大鼠分别进行蜜蜂蛰刺和针蛰刺处理，处理后10 min取血清进行LC-MS/MS分析。正负离子模式下，采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)方法进行数学建模，并验证其稳定性。结果表明，蜇刺组、创伤组、对照组的两两之间受影响代谢物种类及数量均有显著差异，其中71种物质与蜂蛰相关，39种物质与蜂毒相关，24种物质与创伤相关。经进一步筛选，共得到与蜂毒相关的9个比较主要差异代谢物，分别为肉毒碱、溶血磷酯酸、溶血磷脂酰胆碱、乙酰肉毒碱、白介素20、亚油酸、溶血磷酯酰乙醇胺、鞘氨醇、溶血磷脂酰丝氨酸；以及4个受影响代谢通路，包括亚油酸代谢、神经鞘脂类代谢、甘油磷脂代谢、丙氨酸和天门冬氨酸代谢。蛰刺、创伤和蜂毒均对大鼠的内源性代谢产生一定影响，其中，与创伤相比，蜂毒影响相对更大。根据受影响代谢通路的生理作用，推测蜂毒对机体内源性代谢的影响主要涉及脂肪酸的代谢过程，具有重要的生理学作用。

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