2018年, 第32卷, 第8期 刊出日期：2018-08-10
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核农学报. 2018, 32(8): 1457-1465. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1457为丰富草莓育种方法,以红颊草莓为试验材料,进行辐射诱变并结合组织培养复合育种技术的探索。采用不同辐照剂量60Co-γ射线处理红颊草莓叶片愈伤组织,定向筛选获得优质诱变系2010-30。对红颊和诱变系2010-30的农艺性状、营养品质、柱头可授性、花药活力等指标进行测定,比较分析红颊和诱变系2010-30各指标的差异性。结果表明,60Co-γ射线辐照的最佳剂量为20 Gy;诱变系2010-30的Vc含量为0.663 mg·g-1、可溶性固形物含量为11.65%、硬度为571.71 g,均高于红颊;诱变系2010-30的柱头可授性强于红颊,且花粉败育率明显低于红颊。通过60Co-γ射线辐射获得的诱变系2010-30可作为草莓育种的新种质资源,并可作为新品系在生产中推广应用。本研究结果为增加草莓遗传变异、创造新的种质材料、选育新品种(系)以及辐射诱变结合组织培养复合育种技术的研究提供了技术参考和理论依据。
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核农学报. 2018, 32(8): 1466-1476. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1466为探究常压室温等离子体(ARTP)照射处理对胡麻耐盐性的影响,以2个胡麻品种天亚10号和陇亚13号为材料,利用ARTP对胡麻种子进行不同时长(0、10、20、30 min)照射,测定不同NaCl浓度(0、85、170 mmol·L-1)胁迫下胡麻的发芽指标、幼苗生长指标、叶绿素(Chl)和类胡萝卜素含量、叶片质膜相对透性、叶片丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,分析ARTP处理对NaCl胁迫下胡麻种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,ARTP处理对2个胡麻品种的影响存在差异,ARTP处理可以促进天亚10号在NaCl胁迫下种子萌发和幼苗生长,降低质膜相对透性、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、MDA含量,提高POD活性及可溶性蛋白含量;在170 mmol·L-1 NaCl胁迫下ARTP处理10 min,天亚10号发芽率可以提高90.27%;但抑制了陇亚13号在NaCl胁迫下种子萌发和幼苗生长,增加了质膜相对透性、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、MDA含量,降低了POD活性及可溶性蛋白含量,在170 mmol·L-1 NaCl胁迫下ARTP处理30 min,陇亚13号的发芽率下降了17.60%。本研究结果为胡麻育种及盐碱地人工栽培提供了一定的理论参考。
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核农学报. 2018, 32(8): 1477-1482. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1477为挖掘和利用超级稻沈农265(SN265)中的优异耐冷基因,找到不同遗传背景下均能稳定表达且贡献率较大的苗期耐冷数量性状基因(QTL),以SN265分别与2个籼稻品种七山占、IR30杂交衍生的2套重组自交系(RIL)群体(S1和S2)为试验材料,以低温处理下幼苗死苗率作为苗期耐冷性评价指标,同时构建2套群体的遗传连锁图谱,采用完备区间作图法进行耐冷性QTL检测及其遗传效应分析。结果表明,在2套RIL群体中共检测到4个苗期耐冷主效QTL,且苗期耐冷加性效应均来自SN265。S1群体定位到2个QTL位点,位于第5号染色体的qCTS-5.1和第6号染色体的qCTS-6,贡献率分别为47.59%、22.47%,LOD值分别为6.54、4.88;S2群体定位到2个QTL位点,分别位于第5号染色体的qCTS-5.2和第7号染色体的qCTS-7,贡献率分别为22.62%、38.48%,LOD值分别为10.00、9.81。2套群体定位的qCTS-5.1和qCTS-5.2区间基本重合,证明其可在不同的遗传背景中稳定表达。本研究结果为进一步精细定位并克隆水稻苗期耐冷主效QTL奠定了一定的理论基础。
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核农学报. 2018, 32(8): 1483-1491. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1483为明确葡萄白粉病田间鉴定适宜条件,并筛选有效的葡萄抗白粉病分子标记探针,选取8个栽培葡萄品种(秋红宝、早黑宝、晚黑宝、无核翠宝、丽红宝、晶红宝、夏黑、克瑞森无核)与2个野生葡萄品种(北冰红和河津-1)为试材,设置不同温度梯度(4、20、24、28、32、36℃),采用针刺注射法对葡萄叶片进行白粉病菌人工活体侵染,琼脂玻片法对白粉病菌孢子进行萌发培养,观测其萌发及侵染动态,并将田间自然鉴定和苗期分子标记(葡萄抗白粉病RAPD标记OPW02-1756、SCAR标记SCO11-914)辅助选择技术相结合,对10个葡萄品种进行白粉病抗性鉴定分级及比对分析。结果表明,葡萄白粉病菌孢子萌发的较适宜温度为32℃;在各参试葡萄品种中,北冰红和河津-1为高抗品种(HR),秋红宝和晚黑宝为高感品种(HS),其他为中抗品种(MR);葡萄抗白粉病RAPD标记OPW02-1756适用于秋红宝、早黑宝、晚黑宝、晶红宝、丽红宝、无核翠宝、夏黑、克瑞森无核和河津-1的抗白粉病检测,不适用于北冰红;葡萄抗白粉病SCAR标记SCO11-914适用于北冰红和河津-1的抗白粉病检测,不适用于秋红宝、早黑宝、晚黑宝、晶红宝、丽红宝、无核翠宝、夏黑、克瑞森无核;而二者均适用于检测河津-1。本研究结果为葡萄抗白粉病育种和杂种鉴定提供了一定的材料基础和理论依据。
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核农学报. 2018, 32(8): 1492-1501. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1492
MLO是高等植物特有的一类抗病家族,在响应非生物胁迫中发挥重要作用。为全面解析MLO基因在谷子基因组中的特征,本研究利用生物信息学的方法,从谷子基因组中共鉴定出12个MLO基因,并对其编码蛋白的结构特征、亚细胞定位、系统进化关系、保守氨基酸残基位点进行预测,分析MLO基因在不同组织中的表达特征。结果表明,谷子MLO基因编码的蛋白质均包含有一个MLO结构域和多个跨膜区,且大多定位于细胞膜上,并存在一些保守的氨基酸残基位点和基序;与其他物种MLO成员的聚类结果表明,谷子MLO可分为7个类群(Ⅰ～Ⅶ),其中第Ⅶ类全部由禾本科作物的MLO成员组成,这些可能是禾本科作物单独进化出的一类特有的MLO成员;SiMLO10与单子叶植物中已知的抗白粉病MLO基因聚在第Ⅳ类,是谷子中一个候选的抗白粉病基因,而单子叶和双子叶植物中已知功能的MLO成员分别聚在第Ⅳ、第Ⅴ类群,表明MLO功能的形成可能发生在单、双子叶植物分化之后。大多数MLO基因在谷子的根、茎、叶、穗中均有表达,且不同的基因表达量存在较大差异,说明谷子MLO家族成员可能具有不同的生物学功能。本研究结果为揭示谷子MLO基因的功能及其在谷子抗白粉病育种中的应用奠定了一定的理论基础。
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核农学报. 2018, 32(8): 1502-1512. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1502多酚氧化酶(PPO)是参与酚类物质氧化的主要酶类之一,在果蔬褐变中发挥重要作用。为探究丝瓜中PPO基因家族的功能,以闽丝3号丝瓜为试验材料,通过转录组测序和RT-PCR方法获得了3个丝瓜PPO基因家族的cDNA序列,依次命名为LcPPO1(GenBank 登录号为KM506756)、LcPPO2(GenBank登录号为KR819890)和LcPPO3(GenBank 登录号为KX092429);LcPPO1基因全长2 026 bp,包含一个 1 794 bp的ORF,编码598个氨基酸;LcPPO2基因全长2 071 bp,ORF为1 722 bp,编码574个氨基酸;LcPPO3基因全长2 189 bp,ORF为1 779 bp,编码593个氨基酸;3个基因均无内含子,其编码的蛋白与甜瓜、黄瓜同源蛋白的相似性较高。生物信息学分析表明,3个基因编码的酶蛋白均无信号肽,无跨膜结构域,为亲水性稳定蛋白,Wolf Psort预测其亚细胞定位于叶绿体。LcPPO具有PPO蛋白的典型特征,分别具有PPO1-DWL、PPO1-KFDV 2个结构域和一个能够结合2个铜离子(CuA、CuB)的中央域酪氨酸酶。实时荧光定量PCR分析显示,LcPPO家族的3个基因在丝瓜根、茎、叶、花和果实中均有表达。在丝瓜采后储藏期间,3个PPO基因初期表达上调,后期表达量受到抑制;在丝瓜鲜切条件下,LcPPO1和LcPPO2基因表达量总体呈先上升后下降趋势,LcPPO3基因鲜切后表达量均低于采后0 h。LcPPO基因家族基因表达、PPO活性、总酚与丝瓜褐变关系密切,其中LcPPO1、LcPPO2在普通丝瓜果肉褐变过程中可能发挥着重要作用。本研究结果为进一步揭示丝瓜褐变的发生机理和丝瓜品种遗传改良奠定了一定的理论基础。
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核农学报. 2018, 32(8): 1513-1527. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1513为阐明毛竹NF-Y家族基因的结构、进化关系和表达情况,本研究利用水稻和拟南芥NF-Y家族的蛋白序列,通过Blast比对分析,鉴定出33个毛竹NF-Y家族基因。基于植物NF-Y亚家族成员的氨基酸序列特征,毛竹33个NF-Y家族成员分为3个亚家族,分别命名为PhNF-YA、PhNF-YB和PhNF-YC。构建毛竹、二穗短柄草、粟、水稻和拟南芥NF-Y家族系统发育树,结果表明,毛竹各NF-Y亚家族成员的进化趋势不同,与PhNF-YA亚家族相比,PhNF-YB和PhNF-YC在进化上较为保守,毛竹在NF-YA亚家族上可能出现了扩增,而在NF-YB和NF-YC两个亚家族上可能出现了成员丢失现象。通过Cufflinks等软件对毛竹7个组织材料的转录本深度测序数据分析,发现有些NF-Y家族基因在各器官中普遍表达,如PhNF-YA7、PhNF-YA3和PhNF-YB8在根茎叶中均有表达;有些NF-Y家族基因则在特定器官表达,如PhNF-YA1、PhNF-Y2、PhNF-YA4和PhNF-YA10在竹笋幼根表达。实时荧光定量RT-PCR分析毛竹NF-Y家族基因在毛竹笋各个组织的表达情况,结果表明,毛竹NF-Y家族基因在不同的节间组织中差异表达。本研究结果为进一步深入探究毛竹NF-Y家族基因功能奠定了理论基础。
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核农学报. 2018, 32(8): 1528-1535. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1528为阐明海岛棉GbTCP10基因在棉纤维发育过程中的功能,以海岛棉品种新海21号为试验材料,克隆获得海岛棉GbTCP10基因,并利用酵母单杂交体系进行转录激活活性分析以及利用实时荧光定量PCR分析GbTCP10在棉花纤维不同时期的表达模式。结果表明,GbTCP10编码的蛋白与其他植物中的TCP蛋白具有较高的一致性;GbTCP10基因在开花后5 d纤维中表达量最高;GbTCP10不具有转录激活活性,推测GbTCP10可能参与棉花纤维的发育,是1个转录抑制子,本研究为了解棉花纤维发育机制提供了依据。
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核农学报. 2018, 32(8): 1536-1542. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1536为探究玉米苗期耐盐性状的遗传调控机理,以耐盐的热带自交系CML298与盐敏感的温带自交系Zong31构建得到200份F2:3家系的初定位群体为试验材料,结合Illumina Maize 6K芯片获取相应的基因型数据,通过调查苗期盐胁迫处理前后的株高比率(SHR)、株高差值(SHD)、鲜重比率(SFWR)、鲜重差值(SFWD)4个耐盐指标,对玉米苗期的耐盐性进行评价。结果表明,共检测到2个与SHR相关的QTL位点qSHR4、qSHR8,分别解释7.08%和9.40%的表型变异;2个与SHD相关的QTL位点qSHD4、qSHD8,分别解释7.87%、9.21%的表型变异;3个与SFWR相关的QTL位点qSFWR3-1、qSFWR3-2和qSFWR9,分别解释6.15%、11.14%和6.27%的表型变异;2个与SFWD相关的QTL位点qSFWD4与qSFWD7,分别解释6.89%和6.04%的表型变异。其中,在第4号染色体129 cM位置与第8号染色体8 cM位置都定位到了与SHR、SHD相关的QTL位点。本研究结果为玉米苗期耐盐相关基因的挖掘奠定了理论基础。
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核农学报. 2018, 32(8): 1543-1548. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1543为获得狭鳕鱼糜低温低频加热下的介电特性,采用同轴探针方法测定-18～18℃,频率2.1～1 000 MHz内狭鳕鱼糜的介电常数和介电损失。结果表明,狭鳕鱼糜的介电常数随着频率增大而减小,随着温度升高呈先增大后减小趋势;当温度一定时,狭鳕鱼糜的介电损失随着频率增大而减小。当加热频率为27.1 MHz时,狭鳕鱼糜的介电损失值大于915 MHz时的介电损失,27.1 MHz的穿透深度远高于915 MHz频率下的穿透深度。微波具有穿透深度小的局限性,无线电波较微波更适合解冻大型物料。本研究结果为应用无线电波解冻狭鳕鱼糜提供了有效的技术手段和参考依据。
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核农学报. 2018, 32(8): 1549-1555. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1549为研究运输温度变化对牦牛肉品质及货架期的影响,本试验模拟牦牛肉在4、6、8、10、12℃条件下静态运输4 h,测定不同贮藏期牦牛肉的汁液流失、蒸煮损失、肉色、剪切力、挥发性盐基氮含量和菌落总数的变化,并对温度、贮藏时间与各项品质指标进行相关性分析。结果表明,随着运输温度的升高,牦牛肉的汁液流失率、蒸煮损失率、挥发性盐基氮含量和菌落总数显著增大(P＜0.05),剪切力值显著下降(P＜0.05),肉色差异不显著(P＞0.05);随着贮藏时间的延长,牦牛肉的汁液流失率、蒸煮损失率、L*值、挥发性盐基氮含量和菌落总数显著增大(P＜0.05),a*值和剪切力值显著下降(P＜0.05)。牦牛肉在4、6、8、10、12℃条件下静态运输4 h后的货架期分别约为8、8、6、4、2 d。相关性分析表明,运输温度和贮藏时间与汁液流失、蒸煮损失、挥发性盐基氮和菌落总数呈显著正相关(P＜0.05),与剪切力值呈显著负相关(P＜0.05);相关系数表明贮藏时间对牦牛肉品质的影响大于运输温度。总之,运输温度的升高和贮藏时间的延长均会使牦牛肉的品质下降,运输过程维持4～6℃可最大限度地保持牦牛肉的品质和货架期。本研究为牦牛肉运输过程中的温度控制提供了理论依据与技术支持。
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核农学报. 2018, 32(8): 1556-1561. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1556为探究高压脉冲处理后酿酒酵母在工业生产领域的实际应用,以酿酒酵母为材料,研究高压脉冲电场处理后酿酒酵母活性变化和致死双重效应。在控制电场强度为唯一变量,其他影响因素不变(脉宽、频率、作用时间、脉冲个数等)的前提下对酵母悬浮液进行PEF处理,测定PEF处理后酿酒酵母的存活率和浓度及酵母活性的变化。结果表明,在电场强度1～30 kV·cm-1范围内,酵母细胞死亡比例随着电场强度的升高而增加,非特异性内酯酶活性增强的酵母细胞比例随着电场强度的升高而减少。当电场强度较低时,非特异性内酯酶活性增加的酵母比例高于死亡酵母细胞比例;电场强度大于 10 kV·cm-1时,死亡酵母细胞比例高于非特异性内酯酶活性增加的酵母细胞比例;PEF处理过程中出现的亚致死酵母细胞比例在10 kV·cm-1时达到最大值。低电场PEF处理可以提高酵母细胞活性和发酵能力且酵母死亡比例较低;高电场PEF处理对酿酒酵母具有灭活效果。本研究结果对酿酒酵母的工业应用具有指导意义。
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核农学报. 2018, 32(8): 1562-1571. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1562为研究低盐回卤腌制工艺对梅干菜加工品质的影响,对不同梅干菜原材料进行2.5%低盐腌制回卤加工,比较分析梅干菜加工产品的腌制出菜率、含盐量、亚硝酸盐含量和氨基酸含量等品质特点。结果表明,低盐回卤腌制加工明显降低了梅干菜的亚硝酸盐含量,甬雪3号的梅干菜中亚硝酸盐含量仅为1.89 mg·kg-1,高温加工后的制品中未检测到亚硝酸盐含量;氨基酸含量较高,总氨基酸含量为147.8~183.8 mg·kg-1,高于高盐腌制梅干菜的含量,其中鲜味氨基酸比例较高。腌制出菜率及田间性状分析发现,叶用芥菜分蘖能力及其茎叶比对梅干菜腌制产量具有明显影响,较高分蘖能力的高茎叶比芥菜品种有助于提高梅干菜腌制产量。此外,梅干菜品种会影响其加工产品可溶性糖、粗蛋白及粗纤维等含量。低盐回卤腌制加工工艺结合适当的叶用芥菜品种能够实现梅干菜的高效优质、安全生产,本研究为梅干菜加工提供了一定的技术支持和理论参考。
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核农学报. 2018, 32(8): 1572-1579. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1572为研究超微粉碎对栀子粕功能成分含量及抗氧化活性的影响,分别制备5种不同粒度栀子粕粉,包括3种粒度超微粉和2种粒度常规粉,并对5种粒度栀子粕粉的总黄酮、总环烯醚萜、类胡萝卜素含量及抗氧化活性进行测定与比较。结果表明,5种粒度栀子粕粉均含有一定量的黄酮类、环烯醚萜类及类胡萝卜成分,并具有一定抗氧化活性。各粉体间3种功能成分含量及抗氧化活性均存在明显差异,且超微粉碎粉的上述各成分含量及抗氧化活性均显著高于常规粉碎粉,此外,各粉体的抗氧化活性与粒径呈显著负相关性,但与3种功能成分含量均呈显著正相关。粒径最小的超微粉Ⅲ的3种功能成分含量及抗氧化活性均显著高于其他4种粉体,其总黄酮、总环烯醚萜、类胡萝卜素含量依次为15.85 mg RE·g-1DW、170.49 mg GE·g-1DW和17.46 mg BCE·g-1DW,较普通粉分别提高了31.97%、72.89%和76.01%。综上,超微粉碎显著提高了栀子粕粉体的功能成分溶出度和抗氧化活性,可作为栀子粕功能产品开发的一种前处理手段。本研究为栀子粕粉体的加工、保健品及天然抗氧化剂的开发奠定了一定的理论基础。
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核农学报. 2018, 32(8): 1580-1587. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1580为建立一种有效鉴别副溶血性弧菌及trh相关毒性活菌细胞的方法,本研究针对副溶血性弧菌种属特异的tlh基因以及trh毒性基因设计引物进行双重PCR检测,采用双重PCR与DNA染料叠氮溴化乙锭(EMA)结合,在鉴定副溶血性弧菌活细胞的同时检测trh毒性。结果表明,该检测方法对海产品中的副溶血性弧菌及trh相关毒性活菌细胞的检测具有特异性,且灵敏度较高。在浓度为2.0×108 CFU·mL-1,EMA浓度为1.0～8.0 μg·mL-1的副溶血性弧菌悬液中,EMA激活光解20 min时,可抑制死菌细胞DNA的双重PCR扩增而不能抑制活菌细胞DNA的双重PCR扩增,从而实现副溶血性弧菌活细胞及trh基因相关毒性的鉴别。本研究建立的方法可以特异、高效的针对副溶血性弧菌及trh相关毒性活菌细胞进行检测,为食品检测提供了参考依据。
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核农学报. 2018, 32(8): 1588-1596. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1588为获得高活性西藏灵菇发酵剂并提高其质量品质,以分离自西藏灵菇的高产胞外多糖的2株假肠膜明串珠菌(R1、R5)、1株单胞酿酒酵母菌(J7)和商业菌(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)为研究对象,产胞外多糖含量和DPPH·清除率为指标,确定制备西藏灵菇乳复合发酵剂的最佳发酵条件,并比对复合发酵剂与商业发酵剂的发酵性能及其制备的发酵乳的流变学特性。结果表明,复合发酵剂最佳发酵条件为接种量7%,菌种比例1∶3,43℃下发酵6 h。在此条件下,测得多糖含量为3 521.48±83.13 mg·L-1,DPPH·清除率为18.62%±0.68%。发酵特性表明,复合发酵剂的产酸能力、组织状态、滋气味明显优于商业发酵剂制备的发酵乳;流变学特性表明,复合发酵剂与商业发酵剂制备的发酵乳表观粘度均较高,为正触变流体,触变环面积分别为2 178.60、3 531.90 Pa·s-1,即复合发酵剂制备的发酵乳结构恢复能力较强;复合发酵剂及商业发酵剂制备的发酵乳的G′值均高于G″值,表现类固体的特性,且复合发酵剂制备的发酵乳表现出较高的黏性和弹性。本研究为西藏灵菇乳的开发利用奠定了一定基础。
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核农学报. 2018, 32(8): 1597-1602. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1597为研究辣木叶黄酮(FMOL)对高脂血症小鼠的体质量、血脂和肝脏的影响,将60只雄性小鼠随机分为6组:正常组、高脂模型组、阳性对照组(辛伐他汀)、FMOL高剂量组、FMOL中剂量组、FMOL低剂量组,对正常组喂养基础饲料,其余各组喂养高脂饲料,连续喂养5周后,测定小鼠相关指标及肝脏组织形态变化。结果表明,FMOL可以显著抑制高脂膳食小鼠的体质量增长,降低肝脏指数;降低血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和动脉硬化指数(AI)水平;同时降低谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)和丙二醛(MDA)水平。此外,小鼠的高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活性都有所提升。本研究结果为辣木叶总黄酮的开发利用提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2018, 32(8): 1603-1610. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1603为探究不同水稻品种茎秆抗倒伏能力及其对施肥量的响应,以不同产量水平超级杂交稻(两优培九、Y两优1号、Y两优2号、Y两优900、超优千号)为试验材料,通过田间试验,研究不同施肥水平对超级杂交稻品种倒伏指标和株型特征的影响。结果表明,两优培九和Y两优1号在施氮量超过210 kg·hm-2时表观倒伏率均呈增加趋势;Y两优2号在施氮量超过390 kg·hm-2时出现倒伏,表观倒伏率为1.3%;Y两优900和超优千号均未发生倒伏。各品种的倒伏指数均随着施肥量的增加而增加,且与株高呈极显著线性正相关,与抗折力和壁厚呈极显著线性负相关。与两优培九、Y两优1号和Y两优2号相比,Y两优900和超优千号在不同施肥水平下的倒伏指数和株高均显著降低,同时基部抗折力和折断弯矩均显著增加。综上,Y两优900和超优千号的株型特征适宜在土壤肥力和施肥水平较高的区域推广应用,从而缓解超高产与倒伏之间的矛盾。本研究为水稻抗倒高产栽培调控提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(8): 1611-1618. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1611为利用近红外光谱(NIRS)技术建立一种用于快速无损检测甜玉米种子发芽率、发芽指数、活力指数等活力指标的新方法,选取8个代表性甜玉米品种种子为试材,分别将每品种分成5份(共40份样品);将所有样品置于50℃干燥箱内,分别处理1、2、3、4、5 d后取出,进行生理检测和光谱采集;利用偏最小二乘法回归(PLSR)建立甜玉米种子活力相关指标的定量模型。结果表明,发芽率定量分析模型的性能参数校正集相关系数(Rc)、预测集相关系数(Rp)、交叉验证相关系数(Rcv)、校正集均方根误差(RMSEC)、验证集均方根误差(RMSEP)、交叉验证均方根误差(RMSECV)分别为0.8952、0.8605、0.8503、6.6490、6.6270、7.9091。发芽指数的PLSR模型参数Rc、Rp、Rcv、RMSEC、RMSEP、RMSECV分别为0.9710、0.9366、0.9427、7.4373、24.7921、10.5003。活力指数PLSR模型参数分别为0.9109、0.8962、0.8711、0.8674、0.9489、1.0393。综上,NIRS技术简便、快速、准确可靠,适用于甜玉米发芽率、发芽指数、活力指数等多参数的快速评价。本研究结果为高活力玉米种子筛选提供了一种新的快速分析技术。
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核农学报. 2018, 32(8): 1619-1626. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1619为明确改良剂对酸化土壤生境及花生钙营养的调控效应,大田条件下,以不加改良剂为对照,研究石灰、硅钙肥、生物有机肥及生物炭4种土壤改良剂对酸化土壤花生植株钙吸收、利用及生育的影响。结果表明,石灰、硅钙肥及生物有机肥均能显著提高土壤全钙及有效钙含量,较对照分别增加17.0%～25.0%和116.7%～186.8%。上述3种改良剂均可显著提高植株钙的吸收与利用,其中植株钙含量和籽仁钙积累量较对照分别增加13.5%～22.3%和179.9%～478.2%,而对无经济价值器官(针壳和营养体)的钙积累量无显著影响,钙收获指数和钙利用效率较对照分别增加28.6%～78.3%和51.0～81.7%。石灰、硅钙肥及生物有机肥均能有效控制花生植株冗余生长、促进籽仁发育,营养体、针壳干重及荚果空瘪率下降,籽仁干重和荚果出仁率升高;荚果产量较对照分别增加61.3%、42.4%和49.4%。土壤钙含量(全量及有效态)、植株钙含量、籽仁钙积累量、钙利用效率及钙收获指数与荚果产量呈显著或极显著正相关。综上,石灰、硅钙肥和生物有机肥是较为理想的花生酸化土壤改良剂,而生物炭对上述各项指标无显著影响,且与对照差异不大。本研究为酸化土壤花生高产高效栽培提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(8): 1627-1638. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1627为探究镉胁迫对薄壳山核桃幼苗生长发育的影响,本研究以薄壳山核桃实生幼苗为试验材料,采用营养液水培育苗试验方法,测定不同浓度镉[0(CK)、5、10、20、40、80 mg·L-1]处理下薄壳山核桃幼苗各项生理指标。结果表明,镉胁迫对薄壳山核桃的生长发育具有显著的抑制作用,且镉浓度越高抑制作用越明显。随着镉处理浓度的增加,薄壳山核桃幼苗的生物量、根系长度均显著下降,80 mg·L-1镉胁迫下,较CK分别下降了40.11%、56.64%;幼苗根、茎、叶中的镉含量均显著增加,在80 mg·L-1镉胁迫下分别达到 5 582、2 235、479 mg·kg-1;根、茎中Mn、Zn、Mg、K元素吸收均受到抑制,但叶中K、Mg元素含量显著上升;叶片中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在20 mg·L-1镉胁迫下均达到最高,较CK分别上升726.62%和86.47%;叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均显著降低,在20 mg·L-1镉胁迫时分别较CK下降了81.44%、81.59%、75.22%,叶片荧光参数原初光能转化效率(ΦPSII)、表观电子传递速率(ETR)和光化学荧光淬灭系数(qP)显著降低,非光化学淬灭系数(qN)值显著升高,光合作用受到严重抑制。综上,镉胁迫可以抑制薄壳山核桃幼苗生物量积累,影响根、茎中各元素的吸收,显著降低叶片光合作用强度,对幼苗生长造成严重危害。本研究为进一步揭示薄壳山核桃的镉耐性与镉富集机理奠定了理论基础。
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核农学报. 2018, 32(8): 1639-1648. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1639为探究半夏植株腐解液(PTDL)化感作用与连作障碍的关系以及半夏合理种植制度的建立,采用生物测试法研究半夏植株腐解液对8种作物种子萌发和幼苗生长的影响,并结合气质联用(GC-MS)技术对潜在的化感物质进行定性分析。结果表明,在物种水平,半夏植株腐解液对8种受试材料均有化感抑制作用,作用强度依次为生菜>莴笋>小麦>玉米>高粱>油菜>决明子>半夏。半夏植株腐解液的自毒作用呈低促高抑的浓度效应,0.01 g·mL-1是半夏植株腐解液产生显著自毒作用的临界浓度;半夏植株腐解液对生菜等7种作物的抑制作用强度与浓度呈正相关。乙醚萃取半夏植株腐解液所得活性组分中鉴定到30种化合物,其中2,6-二叔丁基对甲酚、芥酸酰胺和2,2′‐亚甲基双(4甲基-6-叔丁基苯酚)的相对含量合计占总体的60.35%,为化感物质,由此推测这是导致半夏连作障碍发生的重要原因之一。本研究为缓解和消除半夏连作障碍提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(8): 1649-1655. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1649低温逆境是严重影响农业生产的主要灾害之一,尤其是在种子萌发和幼苗建植期,因低温造成的农业损失巨大。植物激素在改善低温逆境对植物生长的不利影响方面发挥了重要作用。水杨酸(SA)可通过调控种子萌发过程中的多种代谢进程,提高种子萌发过程的耐寒性。然而关于SA调控种子低温萌发能力的生理生化及分子机制尚鲜见报道。本文综述了种子低温萌发过程中SA的生物合成途径及其提高种子萌发过程耐寒性的可能机制,以期为今后的研究提供新的思路。
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核农学报. 2018, 32(8): 1656-1663. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1656筛选耐低氮能力强、氮效率高的作物基因型是提高氮素利用效率,节约矿质营养资源,减少环境污染的一种有效途径。本文通过论述作物耐低氮性和氮效率的概念、筛选时期、评价指标,分析两者的异同点,发现作物耐低氮性和氮效率两者评价的指标和时期基本类似。同时,比较了氮素营养划分的不同类型,认为将不同基因型划分成低效不响应型、低效响应型、高效不响应型、高效响应型更合理,能更清晰表现出不同品种对氮素的利用状况。合理、全面评价作物不同基因型对氮素的利用状况,加强对作物耐低氮性和氮效率的生理机制和分子生物学机理研究,对于作物育种、栽培及发展节约高效的绿色农业具有重要意义。
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