2019年, 第33卷, 第10期 刊出日期:2019-10-10
  

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    植物诱变育种·农业生物技术
  • 江川, 朱业宝, 张丹, 陈立喆, 王金英
    核农学报. 2019, 33(10): 1883-1892. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1883
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    为挖掘和利用福建漳浦普通野生稻稻瘟病抗性资源,采用自然诱发对福建漳浦普通野生稻2个居群(石湖潭和古糖)67份材料的苗瘟、叶瘟和穗瘟进行抗性鉴定评价,并用Pi9、Pid2、Pi5、Pi2、Pi54和Pikm共6个抗性基因的功能标记分析基因型。结果表明,不同时期病级差异明显,变异系数在31.65%~43.46%之间,苗期平均病级为7.51,分糵期和成熟期平均病级分别为5.15和5.84,2个自然居群3个时期的稻瘟病抗性差异不显著,筛选出M1044、M2010和M2016共3份表现中抗(3级)的材料。漳浦野生稻稻瘟病总体抗性差,易感稻瘟病。苗瘟与叶瘟呈极显著正相关,相关系数为0.82;穗颈瘟与苗瘟和叶瘟呈极显著正相关,相关系数分别为0.33和0.41。67份材料中,4份含有稻瘟病Pi9抗性基因、17份含有Pi5抗性基因、23份含有Pi54抗性基因、2份含有Pikm抗性基因,均不含Pi2、Pid2这2个抗性基因;材料含有的抗性基因数量在0~3个之间,其中有30份材料不含所检测的抗性基因,29份材料含1个抗性基因,7份材料含2个抗性基因,1份材料含3个抗性基因。本研究结果为漳浦野生稻资源的深入挖掘和利用提供了一定的理论参考。
  • 王雅慧, 李彤, 黄莹, 刘洁霞, 王枫, 熊爱生
    核农学报. 2019, 33(10): 1893-1904. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1893
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    为进一步研究番茄ERF转录因子调控植物抗逆的分子机理,本研究以番茄浙杂-301为试验材料,分别克隆获得2个乙烯反应元件结合蛋白基因SlERF83和SlERF109,并对其进行序列及表达分析。结果表明,番茄SlERF83和SlERF109基因分别含有678 bp和669 bp的开放阅读框,编码225和222个氨基酸,各含有1个保守的AP2结构域,属于亲水性蛋白。进化分析表明,这2个ERF转录因子均属于AP2/ERF家族中ERF亚族的B1组。SlERF83和SlERF109三级结构都含有1个α-螺旋和3个β-折叠。酵母单杂交及β-半乳糖苷酶活性测定结果证明SlERF83转录因子可以与GCC-box结合。番茄2个ERF蛋白启动子含有多种逆境相关的顺式作用元件。采用荧光定量PCR检测SlERF83和SlERF109在非生物和生物胁迫下的表达,结果表明,高盐和干旱胁迫下,SlERF83和SlERF109基因的表达均被抑制;水杨酸处理能够诱导SlERF83和SlERF109基因的表达;茉莉酸甲酯处理下SlERF83表达水平提高,SlERF109表达量降低;番茄黄化曲叶病毒侵染下,SlERF83和SlERF109基因的表达均被抑制。SlERF83和SlERF109转录因子可能参与了番茄对生物及非生物胁迫的响应过程。本研究结果为进一步深入开展ERF转录因子调控番茄抗逆分子机制研究提供了一定的理论依据。
  • 魏涵天, 时燕, 李玲, 林新春
    核农学报. 2019, 33(10): 1905-1912. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1905
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    AG基因属于MADS-box家族,在决定花分生组织特性和花器官发育中起着重要的作用。为阐明竹类植物AG基因的表达特性,本研究以绿竹开花试管苗花芽为植物材料,采用cDNA末端快速扩增技术(RACE),获得了完整的cDNA序列,命名为BoAG-like。序列分析结果表明,BoAG-like长度为792 bp,具有AG基因特有的AG Ⅰ区和AG Ⅱ区;BoAG-like与水稻OsMADS58、玉米ZAG1和毛竹PhMADS3的AG-like同源蛋白所编码的氨基酸序列同源性达到80%以上,均属于C类基因的eu-AG系;蛋白的三级结构预测结果表明,BoAG-like与水稻OsMADS58和二穗短柄草BdMADS18最为接近,但也存在明显差异;实时荧光定量PCR结果表明,BoAG-like基因在花器官的表达量明显高于营养器官的表达量,且其表达量随着绿竹花发育进程呈上升趋势;BoAG-like的表达量在绿竹花芽不同部位存在显著差异,其中在雌蕊中最高,外稃中最低。本研究结果为进一步深入研究竹子花发育的分子机制奠定了一定的理论基础。
  • 应晨怡, 谢陈南, 张根芳, 周淼, 许海方, 黄芸洁, 陈旭旭, 杨受保
    核农学报. 2019, 33(10): 1913-1920. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1913
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    为探究贝类磷酸甘油酸变位酶(PGAM)基因的功能,以紫色和黄色家系三角帆蚌为试验材料,采用RACE-PCR法克隆得到三角帆蚌1个辅因子依赖型磷酸甘油酸变位酶基因(dPGAM)的cDNA序列,命名为HcdPGAM,并对其进行生物信息学和表达特性分析。结果表明,HcdPGAM基因包含1个750 bp的开放阅读框,编码1个含250个氨基酸的假定蛋白,并含有1个保守的组氨酸磷酸酶结构域;HcdPGAM与其他动物PGAM的氨基酸序列均具有较高的相似性(58.8%82.0%)。实时荧光定量PCR分析显示,HcdPGAM在所检测的紫色蚌和黄色蚌的鳃、外套膜、闭壳肌、消化腺、性腺组织和血淋巴细胞6种组织中均有表达,其中在闭壳肌中的表达量相对较高,且紫色系蚌闭壳肌中的表达水平显著高于黄色系,表明该基因与三角帆蚌的能量代谢与生长发育有关,是贝类分子辅助育种的一种潜在的标记;嗜水气单胞菌诱导可极显著上调HcdPGAM基因的表达水平(24 h和48 h),表明HcdPGAM基因在贝类抗细菌感染的免疫反应相关能量代谢过程中也发挥着重要作用。本研究结果为明确贝类PGAM的功能和筛选三角帆蚌不同颜色家系间的特异性分子标记提供了一定的理论依据。
  • 韩雯毓, 李国瑞, 风兰, 闫星伊, 白英俊, 李孟建, 孙佳欣, 陈永胜
    核农学报. 2019, 33(10): 1921-1927. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1921
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    WOX是植物中特有的一类转录因子,参与植物发育和应激反应。为探究蓖麻基因组WOX转录因子信息,本研究通过生物信息学方法鉴定出11个蓖麻WOX转录因子家族成员,并对其系统发育、基因结构、保守基序及理化性质等基本信息进行鉴定与分析。结果显示,11个WOX成员被分为三个进化支,在古代进化支、中间进化支和现在进化支分别有2、2和7个成员,同一进化支成员的外显子、基因结构具有相似性,但理化性质差异较大。利用RT-qPCR检测根、茎、叶不同组织中5个蓖麻RcWOXs基因在干旱与盐胁迫下表达情况,结果表明,RcWOXs在不同组织中的表达具有特异性;除RcWOX10受干旱胁迫抑制外,RcWOX2、RcWOX4、RcWOX8和RcWOX9在干旱和盐胁迫下均被诱导表达,表明RcWOX转录因子在蓖麻逆境胁迫中起调控作用。本研究结果为进一步探究蓖麻WOX转录因子家族在逆境胁迫中的功能提供了一定的理论参考。
  • 郑凯, 曲延英, 倪志勇, 蔡永生, 石颖颖, 陈全家
    核农学报. 2019, 33(10): 1928-1939. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1928
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    为探究转录因子在海岛棉纤维中的生物学功能,以海岛棉8个时期的纤维为研究对象,利用SMART技术合成ds-cDNA,经DSN进行均一化处理,构建以pGADT7为载体的海岛棉纤维均一化酵母cDNA文库,利用酵母双杂交系统筛选与海岛棉GbTCP5互作的蛋白。根据克隆得到的GbTCP5基因的CDS区设计含有NcoⅠ、EcoRI酶切位点的引物,构建诱饵载体pGBKT7- GbTCP5。经自激活和毒性检测后共转化酵母菌株Y2HGold,筛选与GbTCP5互作的蛋白。实时荧光定量PCR显示,GbTCP5基因在纤维发育起始期和伸长期的表达量较高,且在花瓣和花萼中的表达量高于其他组织。文库的质量检测显示,构建的均一化cDNA文库库容为9.15×107 cfu·mL-1,重组率为100%,插入片段大小在500~2 000 bp之间。诱饵载体pGBKT7-GbTCP5通过酵母双杂交系统多次筛选、回转验证,最终确定了4个互作的蛋白,分别是GbTCP20、GbTCP42、GbTCP45和GbAHP1蛋白。海岛棉纤维均一化cDNA文库的构建和筛选,为进一步研究海岛棉TCP转录因子及其互作蛋白在纤维发育时期中的作用机制奠定了基础。
  • 吴恩芸, 任稳稳, 李耀东, 刘丽霞, 曹忻, 张丽
    核农学报. 2019, 33(10): 1940-1948. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1940
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    为探究中国荷斯坦牛Toll样受体1(TLR1)基因与中国荷斯坦牛乳房炎抗性的关联性,以中国荷斯坦牛为试验对象,构建DNA混合池,采用PCR扩增和直接测序法对中国荷斯坦牛TLR1基因进行单核苷酸多态性(SNP)检测,从而筛选出对中国荷斯坦牛免疫方面有显著影响的SNPs位点,同时应用在线软件对中国荷斯坦牛TLR1基因编码的蛋白质进行功能预测。结果表明,中国荷斯坦牛TLR1基因编码727个氨基酸,组成了一种不稳定的水溶性蛋白,蛋白质二、三级结构均以α-螺旋为主;PCR扩增后,在扩增片段处共发现8个SNPs位点,分别为A61T-TLR1、C632A-TLR1、C1408T-TLR1、C1451T-TLR1、A1461G-TLR1、A1475C-TLR1、G1550A-TLR1、G1596A-TLR1,其中A61T-TLR1、C632A-TLR1、C1408T-TLR1、A1461G-TLR1、G1596A-TLR1属错义突变,分别由原来的赖氨酸(Lys)、苯丙氨酸(Phe)、丙氨酸(Ala)、异亮氨酸(Ile)、缬氨酸(Val)突变为甲硫氨酸(Met)、亮氨酸(Leu)、缬氨酸(Val)、缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile),SNPs位点的等位基因频率在突变前后均存在差异。DNA池结合直接测序技术检测到TLR1基因8个SNPs位点,可作为中国荷斯坦牛乳房炎的遗传标记进行深入研究;蛋白质功能预测结果表明,有多种与免疫相关的因子几率较高。本研究结果为中国荷斯坦牛在分子领域的抗病育种提供了理论依据。
  • 苗丽, 段颖, 王长林, 高媛, 于贤昌
    核农学报. 2019, 33(10): 1949-1958. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1949
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    为探讨中国南瓜砧木种质资源的多样性,筛选同时具有较高产量和较优风味品质嫁接黄瓜的中国南瓜砧用种质,本研究以国内外102份中国南瓜高代自交系种质为砧木,以黄瓜品种新泰密刺为接穗进行嫁接,利用主成分分析、隶属函数分析和聚类分析对嫁接黄瓜形态学和农艺性状等13项指标进行综合评价。结果表明,与对照新泰密刺相比,102份嫁接组合的各项指标存在广泛变异,主成分分析显示前5个主成分累计贡献率达到86.226%,其中植株产量因子、雌花因子、果实风味因子是构成嫁接组合性状差异的主要因子。系统聚类分析将102个嫁接组合划分为4个类群,隶属函数分析表明柿饼南瓜5Bb636-3(N67)和三禾13-s08z13-3(N91)等7份砧木的嫁接组合产量和口感等各项指标表现突出,可作为南瓜砧木品种选育的优异亲本材料。本研究进一步丰富了中国南瓜砧木的评价体系,为选育嫁接黄瓜性状良好的中国南瓜砧木品种提供了重要依据。
  • 叶红霞, 吕律, 王同林, 海睿, 汪炳良
    核农学报. 2019, 33(10): 1959-1966. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1959
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    为了解不同类型甜瓜糖分积累及糖代谢特点,选用厚皮甜瓜品种X228、普通甜瓜品种B154及越瓜品种H227为材料,定期取样测定果实成熟过程中的葡萄糖、果糖、蔗糖含量和蔗糖代谢相关酶活性,研究不同变种甜瓜果实发育过程中糖分积累及相关酶动态变化差异。结果表明,授粉15 d至果实成熟期间,3个甜瓜品种的果实葡萄糖与果糖含量的变化均较小,品种间差异不显著。3个甜瓜品种果实蔗糖含量存在显著性差异,其中H227果实几乎无蔗糖积累,葡萄糖和果糖是果实的主要糖组分;B154和X228果实蔗糖含量随着果实发育而快速增加,蔗糖积累存在明显的转折点,蔗糖是B154和X228这2个品种成熟果实中最主要的糖组分,且果实蔗糖含量提高的同时蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性上升、酸性转化酶(AI)活性降低,蔗糖合成酶(SS)合成方向的活性与蔗糖含量关系不显著。根据蔗糖含量的差异,可将甜瓜分为蔗糖积累型和低蔗糖积累型两类,前者果实蔗糖含量的上升被认为是SPS活性上升与转化酶(特别是AI)活性下降共同作用的结果,后者果实内极低的蔗糖含量被认为是SPS活性较低导致的。本研究结果为甜瓜种质资源创新利用和甜瓜果实糖分积累调控研究奠定了理论基础。
  • 农产品辐照研究·食品科学
  • 乔自鹏, 李书明, 王奇志
    核农学报. 2019, 33(10): 1967-1974. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1967
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    为更好的资源化利用入侵植物胜红蓟,提高芦柑的保鲜效果,本研究以胜红蓟精油为油相,吐温-80为表面活性剂,乙醇为助表面活性剂,碳酸钠和羧甲基壳聚糖水溶液为水相,采用拟三元相图筛选最优纳米级复合微乳液体系,并检测其在不同浓度(2.5、5.0、10.0和20.0 mg·mL-1)下对意大利青霉、指状青霉和扩展青霉的抑菌活性和芦柑染菌抑制效果,用最优浓度处理芦柑果实,探究其对芦柑在不同贮藏条件下(25℃和4℃)的保鲜效果。结果表明,最优复合微乳液体系(A80)的配方为胜红蓟精油∶乙醇∶吐温-80∶3%碳酸钠∶0.5%羧甲基壳聚糖=0.13∶0.38∶0.13∶1∶3,其粒径为34.47 nm。复合微乳液体系浓度为20 mg·mL-1时,对意大利青霉、指状青霉和扩展青霉的抑菌效果最好,抑制率分别为64.86%、60.23%和86.96%,对芦柑的染菌抑制率为76.48%。此浓度复合微乳液A80对4℃贮藏条件的芦柑保鲜效果最好,贮藏30 d后芦柑失重率为22.24%,对照组失重率为26.47%,腐烂率为11.33%,较对照组降低50%。构建的胜红蓟精油复合微乳液体系处理芦柑,不仅可以有效抑菌,延缓芦柑果实水分散失和重量损失,而且能延长芦柑的保鲜期。本研究结果为胜红蓟精油天然保鲜剂的开发和芦柑储藏保鲜提供了一定的理论基础。
  • 王智能, 王允, 吴光旭, 吴庆华, 苏东晓, 李利, 杨华林, 陈莎
    核农学报. 2019, 33(10): 1975-1982. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1975
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    为探讨体外模拟胃肠消化对不同热处理荷叶中酚类物质释放及抗氧化活性的影响,采用真空微波、湿热蒸汽和煮沸3种热加工方式和体外模拟胃肠消化对不同生长期荷叶进行处理。结果表明,荷叶中酚类物质的释放与荷叶生长过程中荷叶直径大小呈正相关,其中直径为56 cm的荷叶总酚释放量最高。此外,在不同消化方式不同热处理下,真空微波干燥处理的荷叶(V56)总酚和总黄酮释放量均最高,且其FRAP、ABTS抗氧化能力也最强。与对照组相比,模拟胃液处理显著提高了真空微波热处理组荷叶的总酚释放量,显著降低了煮沸处理组荷叶的总酚释放量,对湿热蒸汽处理组荷叶的总酚释放量无影响,而模拟胃液处理均显著降低了不同热处理组荷叶的总黄酮释放量;模拟肠液处理均显著增加了不同热处理组荷叶的总酚和总黄酮释放量。与对照组相比,模拟胃液消化显著提高了真空微波处理组和湿热蒸汽处理组荷叶的FRAP抗氧化能力,降低了煮沸处理组荷叶的FRAP抗氧化能力;模拟肠液消化显著提高了真空微波组荷叶的FRAP抗氧化能力。模拟胃液消化中真空微波处理组的ABTS抗氧化能力与对照相比有所降低,而模拟肠液消化显著提高了3种热加工处理组荷叶的ABTS抗氧化能力。本研究结果为荷叶的开发利用提供了技术支撑和理论依据。
  • 刘小波, 李明华, 张丽, 魏晋梅, 王惠惠, 宋艳艳, 余群力, 郭兆斌
    核农学报. 2019, 33(10): 1983-1993. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1983
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    为探明4℃冷藏和-18℃冻藏对牦牛瘤胃平滑肌脂肪和蛋白质氧化及其加工特性的影响,以PE薄膜和PE真空包装的牦牛瘤胃为研究对象,分别测定其在贮藏过程中的脂肪氧化(硫代巴比妥酸)、蛋白质氧化(羰基值、总巯基、表面疏水性)和加工品质(失水率、蒸煮损失率、剪切力、质构特性)的变化。结果表明,不同贮藏温度和包装方式下的瘤胃均发生了不同程度的脂肪和蛋白质氧化,与薄膜包装相比,真空包装可延缓牦牛瘤胃脂肪和蛋白质氧化的发生,且-18℃冻藏下更为显著。此外,冷(冻)藏条件下不同包装牦牛瘤胃的失水率和蒸煮损失率均显著增大(P<0.05),剪切力值显著降低(P<0.05),硬度先减小后增大,且薄膜包装在冷藏0~5 d和冻藏0~28 d时,其加工特性均优于真空包装。综上表明,2种包装下的牦牛瘤胃在冷(冻)藏过程中均发生了脂肪和蛋白质氧化,但真空包装可以有效地延缓氧化反应的发生。此外,在冷藏0~5 d和冻藏0~28 d时,薄膜包装更有利于改善瘤胃的加工特性,增加其嫩度和弹性,但长时间贮藏会导致瘤胃加工特性下降,冷藏条件下薄膜包装瘤胃的变化表现最为显著。本研究可为瘤胃贮藏过程中食用品质的控制提供参考。
  • 郑兰亭, 唐霄, 孙杨赢, 潘道东, 曹锦轩, 陈海敏
    核农学报. 2019, 33(10): 1994-2002. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.1994
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    为探究干燥温度对重组鸭肉粒品质特性的影响,以冷冻鸭肉为原料,采用低场核磁共振技术(LF-NMR)对不同热风干燥温度烘烤后的重组鸭肉粒水分分布进行分析,并研究了不同干燥温度对重组鸭肉粒感官品质、色泽、TBARS、质构及微观结构的影响。结果表明,随着干燥温度的升高,重组鸭肉粒到达干燥终点的时间明显缩短,其自由水含量下降,不易流动水和结合水含量逐渐上升;重组鸭肉粒内聚性、L*值、a*值和b*值逐渐上升,而TBARS、硬度和咀嚼性值均呈先增大后减小的趋势,当干燥温度为60℃时,TBARS、硬度和咀嚼性值最大。扫描电子显微镜结果显示,随着干燥温度的升高,重组鸭肉粒三维网络结构越来越致密。感官评价结果表明,当干燥温度为60℃时,重组鸭肉粒整体可接受度最高。综合各项品质指标,确定重组鸭肉粒的最佳干燥温度为60℃。本研究结果为重组鸭肉粒的加工生产提供了一定的理论依据。
  • 王纯阳, 马玉涵, 刘斌美, 郭盼盼, 黄青
    核农学报. 2019, 33(10): 2003-2012. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.2003
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    为探索NIR光谱技术在水稻种子蛋白质含量分析中的应用,本研究细致分析了单粒稻种在不同光谱采集方式下的近红外光谱(NIRS)特征,并利用离子束诱变育种得到的水稻9311突变体库的种子,建立准确性较好的单粒糙米和单粒稻种的蛋白质定量模型。结果表明,与漫反射光谱采集方式下的单粒糙米蛋白质模型相比,透反射和透射光谱采集方式下能得到相关性较好的糙米蛋白质模型,其中单粒糙米蛋白质最优定量模型的决定系数(R2)为0.97,预测均方根误差(RMSEP)为0.27%。在单粒稻种中,由于种壳的反射作用,漫反射光谱采集方式下依然无法建立准确性高的蛋白质模型,透反射光谱采集方式下能够建立具有一定预测能力的蛋白质定量模型(RMSEP=0.81%),透射光谱采集方式下能够建立准确性高的蛋白质定量模型(R2=0.96,RMSEP=0.24%)。本研究结果为无损快速分析单粒稻种提供了一种解决方法。
  • 杨海宁, 宁豫昌, 王昌毓, 翁佩芳, 吴祖芳, 朱亚珠
    核农学报. 2019, 33(10): 2013-2022. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.2013
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    为探讨接种贝莱斯芽孢杆菌SW5菌株对发酵鳀鱼鱼露的影响,以贝莱斯芽孢杆菌SW5为唯一发酵菌株,以低值鳀鱼为原料,测定鱼露发酵过程中氨基酸态氮(AA-N)、挥发性盐基氮(TVB-N)、pH值、总酸含量,并使用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用仪(HS-SPME-GC-MS)测定发酵结束后发酵液的挥发性风味物质。结果表明,在发酵期间,利用SW5菌株发酵的处理组1在发酵第6天时AA-N含量最高,为0.76 g·100 mL-1,达到市售二级鱼露标准。3种处理组和舟山商品鱼露中共检测出挥发性风味成分82种,主要是醇、酸、醛、酮、呋喃、烷烃及其他类化合物,接种组中的挥发性风味物质(40种)较未接种组(35种)有所增加。综上,接种贝莱斯芽孢杆菌SW5菌株发酵鱼露,能缩短发酵时间,增加风味物质种类,该菌株可用作海洋蛋白质源发酵精深加工的优良微生物菌株。
  • 叶开, 陈小娥, 袁高峰, 郭健, 方旭波, 池海波, 张华
    核农学报. 2019, 33(10): 2023-2032. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.2023
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    为了实现秘鲁鱿鱼加工副产物的高值化利用,以鱿鱼加工废弃物中的鱿鱼吸盘为原料,以脱齿率为指标,采用不同蛋白酶对其进行脱环齿试验,以确定最适蛋白酶,在单因素试验基础上,利用响应面法对其酶解工艺进行优化,对鱿鱼吸盘环齿主要成分进行测定,并通过红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热法(DSC)对鱿鱼吸盘环齿(SRT)的结构特性进行分析。结果表明,秘鲁鱿鱼吸盘环齿最适酶解脱离工艺条件为酶添加量1 700 U·g-1、酶解温度43℃、酶解时间34 min,此条件下样品脱齿率为96.2%,蛋白质含量为86.75%。红外光谱分析证明,鱿鱼吸盘环齿主要成分为蛋白质,不含有甲壳素;扫描电镜观察发现秘鲁鱿鱼吸盘环齿微观构造为平行管状模块组成的多孔结构;热稳定分析显示其在118.6℃处有熔融峰,具有一定的热塑性。同时,鱿鱼吸盘环齿还具有一定的耐酸耐碱性。本研究结果为进一步开发利用秘鲁鱿鱼吸盘环齿提供了理论依据。
  • 吕聪, 王平, 常鹏, 靳婧, 刘阳, 马龙雪, 杨庆利, 邢福国
    核农学报. 2019, 33(10): 2033-2039. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.2033
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    为了解析不同培养温度和水分活度对稻谷和大米黄曲霉生长和产毒的影响,揭示温度和水分活度(aw)调控稻米上黄曲霉生长和产毒的分子机制,以湖南黄华占稻谷和黑龙江稻花香大米为原料,分析稻谷和大米的真菌菌相,并采用高效液相色谱法测定稻谷和大米AFB1含量,利用荧光定量PCR分析稻谷和大米水分活度及温度对黄曲霉毒素生物合成关键基因表达的影响。结果表明,当aw降低至0.75以下,稻谷和大米上不适合黄曲霉生长繁殖和产毒。在33℃、aw为0.96条件下大米黄曲霉产毒最多,33℃、aw为0.90条件下大米黄曲霉的生长最好;稻谷则是在温度37℃,aw为0.94和0.92条件下分别为最适产毒和生长,可见黄曲霉在稻谷和大米上生长和产毒的最适条件并不统一。荧光定量PCR结果显示,低温25℃可以促进黄曲霉产毒基因表达,但毒素在转录合成过程中受到了阻抑,高温37℃则抑制部分结构基因的表达,但菌的生长受到极显著影响而导致毒素量极低。因此,稻谷和大米储藏期及加工时,保持较低的aw是有效预防黄曲霉侵染及AFB1污染的关键。本研究结果为制定储藏及加工期稻谷和大米黄曲霉毒素污染的防控措施提供了一定的理论依据和数据支撑。
  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
  • 贾小霞, 刘石, 齐恩芳, 吕和平, 文国宏, 李掌, 马胜, 曲亚英
    核农学报. 2019, 33(10): 2040-2047. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.2040
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    为了解草铵膦对转基因抗草铵膦马铃薯田间杂草的防效及对马铃薯和环境的安全性,本研究在转基因抗草铵膦马铃薯苗期向田间杂草和马铃薯茎叶定向喷施有效成分分别为0(G0)、847.5(G1)、1 271.25(G2)和1 695 g·hm-2(G3)的草铵膦,系统比较了药后1、4、11和20 d时马铃薯叶片丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,药后30和45 d时马铃薯植株的平均株高、茎直径、根茎叶鲜干重和杂草株数,以及成熟期马铃薯块茎营养品质、单株产量、土壤和块茎中草铵膦残留在各处理间的差异。结果表明,药后不同时期,各处理间的马铃薯叶片MDA和Pro含量、SOD和CAT活性均无显著差异。药后30和45 d时,除各草铵膦处理区的根茎叶鲜干重显著高于清水对照外,各处理间的马铃薯株高、茎直径和成熟期块茎营养品质均无显著差异,说明试验剂量的草铵膦对马铃薯生长发育及品质无显著影响。与清水对照相比,各剂量的草铵膦对杂草均有明显的防除效果,且可以明显地提高马铃薯的单株产量,杂草的株、鲜重防效和成熟期马铃薯单株产量在各处理间的差异均依次表现为G3>G2>G1,但在土壤和块茎中均未检测到草铵膦残留。综上,采用有效成分1 695 g·hm-2草铵膦可以有效防除杂草,对马铃薯安全,且在土壤和马铃薯块茎中未检出草铵膦残留。本研究结果为草铵膦的科学使用提供了理论依据。
  • 吕伟生, 曾勇军, 石庆华, 潘晓华, 黄山, 商庆银, 谭雪明, 方加海
    核农学报. 2019, 33(10): 2048-2057. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.2048
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    为明确双季机插稻产量构成特征及高产协同规律,促进双季稻机插栽培技术的发展,以4个早稻(株两优30、两优287、中嘉早17和中早35)和4个晚稻(H优518、五丰优T025、五优308和天优华占)品种(组合)为试验材料,研究双季机插稻中产(7 000~8 250 kg·hm-2)、高产(8 250~9 000 kg·hm-2)和超高产(>9 000 kg·hm-2)3个产量水平群体的产量及产量构成特征。结果表明,随着双季机插稻产量水平的提高,有效穗数、每穗粒数和总颖花量均呈显著增加的趋势,结实率和千粒重总体上差异较小;产量与群体总颖花量呈极显著正相关,要实现9 000 kg·hm-2以上的产量,每平方米颖花量需达到42 000以上;从中产到高产,双季早晚稻总颖花量的增加均主要依靠穗数的增加,从高产至超高产,早稻总颖花量的增加仍可以通过适当增加穗数实现,而晚稻总颖花量的增加应在适当增加穗数的基础上提高每穗粒数。以较多的穗数和较大的穗型协同产出较高的总颖花量,同时保证正常的结实率和千粒重,是双季机插稻超高产基本特征。本研究结果为双季机插稻高产栽培提供了理论依据与实践参考。
  • 王乐政, 华方静, 曹鹏鹏, 田艺心, 高凤菊
    核农学报. 2019, 33(10): 2058-2067. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.2058
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    为探明夏播红小豆氮(N)、磷(P)、钾(N)肥配施最佳用量,采用“3414”肥料效应试验设计方案,研究氮、磷、钾肥配施对夏播红小豆干物质积累、产量和效益的影响,分析施肥因子间的交互作用,并建立以施肥量为变量,以红小豆干物质积累、产量和效益为目标函数的肥料效应模型。结果表明,13个施肥处理下红小豆的平均干物质积累量和平均产量分别是不施肥处理的1.26倍和1.17倍,且差异显著(P<0.05);与不施肥处理相比,过量施氮处理和缺氮处理的效益显著降低,而过量施钾处理间无显著差异,其他11个施肥处理的效益均显著提高,平均提高11.05%。随着氮、磷、钾施肥水平的提高,红小豆干物质积累、产量和效益均呈先增加后降低的趋势,施用氮、磷、钾肥料对干物质积累影响依次表现为N>P>K,对产量、效益影响程度依次表现为N>K>P,肥料的农学利用率均以减量施肥最高;施肥因子间存在一定的交互作用,氮磷和氮钾对红小豆的干物质积累、产量和效益呈正交互作用,磷钾对红小豆的干物质积累呈正交互作用,对产量和效益呈负交互作用;以红小豆干物质积累、产量和效益的综合优化为目标,对函数模型进行优化筛选,得出在该试验条件下红小豆干物质积累≥6 500 kg·hm-2、产量≥2 350 kg·hm-2、效益≥17 800元·hm-2的氮磷钾配施优化组合为施氮量(N)67.6~76.4 kg·hm-2、施磷量(P2O5)85.8~105.0 kg·hm-2、施钾量(K2O)52.5~67.5 kg·hm-2,其比例为N∶P2O5∶K2O=1∶0.99∶0.75。本研究结果为红小豆生产上实现经济、高效施肥提供了理论依据和技术支持。
  • 罗彩云, 王建武
    核农学报. 2019, 33(10): 2068-2076. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.2068
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    为探究山桃(Amygdalus davidiana)幼苗响应镉(Cd)胁迫的生理机制,通过盆栽试验研究了山桃幼苗在10 mg·kg-1Cd处理后1、15、30、90 d的生理响应和富集特征。结果表明,山桃幼苗叶片O2-·和丙二醛(MDA)相对含量随Cd处理时间的延长而上升,叶绿素a含量、叶绿素b含量、净光合速率(Pn)则逐渐降低。叶绿素a/b值在Cd处理后1~15 d上升,而在30~90 d下降,表明Cd处理前期对叶绿素b的影响较大,而后期主要影响叶绿素a的合成。Mg、Mn元素相对含量随Cd处理时间延长而显著降低,而Cu、Fe含量上升,表明Cd胁迫诱导的山桃幼苗叶绿素合成受限和Pn的降低与Mg、Mn的降低紧密相关,这是由于Mg、Mn分别参与叶绿素合成和光系统Ⅱ(PSII)反应过程。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在Cd处理1~15 d显著上升,30~90 d则逐渐降低;过氧化物酶(POD)活性则在处理1~15 d无显著性差异,在30~90 d显著上升;谷胱甘肽还原酶(GR)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量均随着Cd处理时间的延长显著上升;ATP硫酸化酶活性和半胱氨酸含量均随着Cd处理时间的延长而显著上升,硫醇代谢物非蛋白硫醇(NPT)和植物螯合素(PCs)在Cd处理前期(1~15 d)差异不显著,而在30 d后显著上升。综上,山桃幼苗在Cd处理前期主要发挥抗氧化酶(SOD、CAT)的功能,并促进抗氧化物质(GSH、AsA)的合成,而Cd处理后期,则以POD、GSH、AsA的功能为主,并增强NPT和PCs的合成,从而促进Cd向液泡中转移,这与Cd处理后期液泡中Cd含量增加的变化趋势一致。本研究结果为山桃可作为重金属植物修复材料提供了理论依据。
  • 关佳莉, 王刚, 张梦蕊, 陈曦, 曹艺雯, 唐晓清, 王康才
    核农学报. 2019, 33(10): 2077-2085. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.2077
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    为探究低氮营养对菘蓝生长及药材质量的影响,采用盆栽试验,研究不同氮素水平0(N0)、2.5(N1)、5.0(N2)、10.0(N3)、15.0 mmol·L-1(CK)下菘蓝生物量积累、光合参数、根与叶中可溶性糖、游离氨基酸、硝态氮含量以及主要活性成分含量的响应。结果表明,不同供氮水平下菘蓝生长与药材质量的响应存在差异。随着氮素浓度的增加,叶与根的干重均逐渐增加,根冠比则先增加后减小,且在N1处理下达到最大值。叶中可溶性糖含量随着氮素浓度的增加呈先减少后增加的趋势,N0处理下达到最大值,根中可溶性糖含量的变化趋势与叶中存在差异,在2.5~15.0 mmol·L-1氮水平下,根中可溶性糖含量呈先增加后减少的趋势,在N2处理下达到最大值。随着氮素浓度的增加,根与叶中游离氨基酸的含量均呈先增加后减少的趋势,且在N3处理下达到最大值,根和叶中硝态氮含量则呈先减少后增加的趋势,N3处理下硝态氮含量显著低于其他处理。净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)随着氮素浓度的增加均表现出先增加后减少的趋势,在N3处理下达到最大值,胞间二氧化碳浓度(Ci)呈逐渐降低的趋势。随着氮素浓度的增加,叶中靛蓝含量随之逐渐增加,靛玉红含量则表现出先减少后增加的趋势,N3处理下为最小值,总黄酮含量则呈逐渐减少的趋势。根中(R,S)-告依春含量随着氮浓度的增加呈先增加后减少的趋势,在N3处理下最高,表明适当的氮素供应有利于靛蓝与(R,S)-告依春的积累,而低氮条件有利于提高靛玉红与总黄酮含量。根中(R,S)-告依春单株产量在N3处理下最高,表明可以适当降低施氮量以获得活性成分含量较高的板蓝根。本研究结果为菘蓝规范化栽培中合理施氮提供了理论参考。
  • 李迪秦, 王妍妮, 周正红, 刘伊芸, 卢政言, 幸勤, 喻鹏, 朱列书
    核农学报. 2019, 33(10): 2086-2093. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.10.2086
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    为探讨烤烟新品系HKDN-2在湖南省烤烟主产区的生态环境适应性,以当家烤烟品种K326和云烟87作对照,开展多指标模糊评价研究。结果表明,HKDN-2的植物学性状、长势长相及主要农艺性状指标均优于对照,大田生育期与对照一致;其中,上部橘黄2级(B2F)和中部橘黄3级(C3F)烟叶的外观质量评价权重总分分别较对照高1.5~1.8分,烟叶主要经济效果指数(ECI)显著高于对照,各处理间存在显著性差异,B2F和C3F烟叶的主要化学成分指标可用性指数(CCUI)分别较对照高2.7~3.1和2.9~3.1,对田间主要病害表现出较好的抗性;烟叶ECI、外观质量评价指标及CCUI的综合评价多指标模糊评价排名第一。综上,烤烟新品系HKDN-2在湘南烟区具有良好的生态环境适应性以及较好的推广应用价值。本研究结果为烤烟新品种(系) 的选育、示范及生产应用提供了理论依据。