2019年, 第33卷, 第11期 刊出日期:2019-11-10
  

  • 全选
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    植物诱变育种·农业生物技术
  • 石新杰, 吴潇, 陈杨杨, 曹鹏, 白冰, 李明智, 殷豪, 张绍铃
    核农学报. 2019, 33(11): 2095-2102. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2095
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    为探明60Co-γ射线辐射对梨枝条的生物损伤效应,以翠冠和玉露香梨的一年生休眠期枝条为试验材料,以不同剂量(0、20、30、40、50 Gy)的60Co-γ射线对枝条进行辐射处理,研究不同辐射剂量对梨枝条接穗嫁接成活率及生物损伤效应的影响。结果表明,随着辐射剂量的增加,梨枝条嫁接成活率逐渐降低,梨叶片出现畸形,枝条出现二叉枝和多叉枝。对不同辐射处理的枝条萌发叶片的相对叶绿素(SPAD)含量进行主成分(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLSS-DA),发现所有辐射处理均对翠冠梨产生了较大的影响,其中20、40 Gy 2个处理对玉露香梨影响最大。此外,经过60Co-γ诱变处理的玉露香梨叶片易受炭疽病病菌侵害。本研究结果为今后利用60Co-γ射线辐射诱变技术提高梨遗传多样性、创造新的种质材料、加快选育优良新品种提供了理论依据。
  • 秦燕, 余水情, 赵永康, 杨克诚, 唐祈林
    核农学报. 2019, 33(11): 2103-2110. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2103
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    为探究引进的玉米初级三体的细胞学、形态学鉴定及传递率,以玉米初级三体为材料,采用根尖染色体计数法分析染色体数目,参考李懋学和陈瑞阳确定的标准进行核型分析,并通过直接测数法和磺染法分别测定细胞学指标和花粉育性。细胞学鉴定表明,T1~T10是分别增加玉米第1~第10条染色体的玉米初级三体,主要由中部着丝点染色体和近中部着丝点染色体组成,6号染色体具有随体,无B染色体,核型类型均属于较对称的B型;形态学鉴定表明,除T3的植株较二倍体高外,其余三体的各性状均较二倍体小,表明附加1条染色体导致三体的生活力及生长势大多弱于其二倍体。t检测表明,T1可通过测量叶片长度对三体植株进行初步鉴定,T3、T5、T7、T9可通过花粉育性检测对三体植株进行初步鉴定,T6可通过雌穗长度、育性检测对三体植株进行初步鉴定;对初级三体系标记基因表型观察结果表明,植株标记基因的性状表现与该植株是否为三体没有必然联系;额外染色体通过三体自交的传递率为3.4%~25.0%,高于仅通过雌配子(1.7%~21.7%)和仅通过雄配子(0~6.0%)的传递率。引进的玉米初级三体应以细胞学鉴定为主,结合形态学鉴定,其额外染色体通过三体自交能得到较高的传递率和结实率。本研究结果为运用玉米初级三体进行基因定位奠定了一定的理论基础。
  • 李聪聪, 安晓晖, 张中起, 刘康, 孙敬
    核农学报. 2019, 33(11): 2111-2118. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2111
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    烟草脆裂病毒(TRV)介导的基因沉默方法简便易行,但在常规试验条件下按照报道的方法操作沉默玉米基因的效率较低,难以实际应用。为了优化TRV-VIGS体系,并鉴定顶腐病抗病基因,本研究以玉米八氢番茄红素脱氢酶(PDS)基因为靶基因,构建沉默载体pTRV2-ZmPDS,从浸种处理、农杆菌菌株、真空辅助渗入和共培养时间4个试验因素优化玉米TRV-VIGS体系,提高基因沉默效率。结果表明,无菌水浸泡种子24 h,剥去种皮后用LB4404农杆菌菌株真空渗入处理60 min,再共培养10 h时,全株白化苗占出苗植株总数的25.1%~29.3%,较优化前沉默比率(3.0%)提高了8~10倍。半定量RT-PCR分析表明,与对照和未白化植株相比,白化植株的ZmPDS基因转录水平显著降低。应用优化的TRV-VIGS体系沉默ZmMAC3基因,高抗顶腐病的玉米杂交种先玉335在接种亚粘团镰孢菌后表现出典型的顶腐病病症,表明,与双子叶植物相似,MAC3蛋白是玉米内生免疫和抗病所必需的关键调控因子。综上所述,优化后的TRV-VIGS体系可以应用于玉米基因功能的鉴定。
  • 单红丽, 李文凤, 黄应昆, 王晓燕, 张荣跃, 李婕, 尹炯, 仓晓燕
    核农学报. 2019, 33(11): 2119-2125. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2119
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    为获得更多用于构建甘蔗遗传连锁图谱可用的多态性SSR标记,本研究以6个高抗甘蔗褐锈病品种和6个高感甘蔗褐锈病品种为亲本,根据感病母本×抗病父本选配12个杂交组合,筛选在亲本间条带清晰、多态性明显、重复性较好的引物。结果表明,组合柳城03-1137×德蔗93-88、Mex105×粤糖00-236亲本间的多态性引物数最多,分别占总数的52.38%和47.62%;其中,10对引物(18-mSSCIR34、22-mSSCIR38、25-mSSCIR48、32-mSSCIR67、51-mSSCIR50、57-MSSCIR21、71-SMC1490CL*、73-SMC278CS*、75-SMC31CUQ*、77-SMC336BS*)在组合柳城03-1137×德蔗93-88中多态性最好,7对引物(22-mSSCIR38、25-mSSCIR48、45-mSSESTC04、51-mSSCIR50、67-mSSCIR9*、76-SMC334BS*、80-SMC486CG*)在Mex105×粤糖00-236中多态性最好,利用筛选得到的引物,更有利于构建分子遗传图谱。本研究结果为抗褐锈病新基因定位和开发与其紧密连锁的分子标记研究提供了一定的理论依据。
  • 刘丽霞, 张丽, 欧阳霞辉, 乔自林, 付保强
    核农学报. 2019, 33(11): 2126-2132. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2126
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    为探讨荷斯坦牛DRA基因的多态性及序列特征,本研究采用基因组DNA混合池扩增并直接测序的方法对荷斯坦牛DRA基因编码区进行多态性分析,同时利用生物信息学方法预测DRA基因的理化特性及其编码蛋白的高级结构。结果表明,荷斯坦牛DRA基因编码区上有4个碱基突变,包含1个错义突变和3个同义突变。DRA基因共编码253个氨基酸,编码产物是一种稳定的不可溶蛋白,具有15个潜在的磷酸化位点,二级结构为混合型,三级结构由α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲组成。本研究结果为荷斯坦牛的疾病相关基因筛选和抗病分子育种提供了一定的理论依据。
  • 汪宝卿, 张海燕, 解备涛, 段文学, 张立明
    核农学报. 2019, 33(11): 2133-2146. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2133
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    为从蛋白水平揭示不同耐旱性甘薯柴根和块根的差异,明确甘薯根系分化和耐旱性生理机制,以耐旱性强的济薯21(JS21)和耐旱性弱的济紫薯1(JZS1)为试验材料,在旱棚内人工控水模拟田间干旱,采用iTRAQ技术开展不同耐旱性甘薯柴根和块根的全蛋白组差异蛋白分析。结果表明,共鉴定到甘薯根系差异蛋白2 003个,其中可信蛋白1 716个、动态表达蛋白819个。GO分析表明,干旱胁迫条件下,与柴根相比,JS21和JZS1块根差异蛋白分别集中于细胞质内碳水化合物合成、能量代谢等生物过程;与JZS1块根相比,JS21块根差异蛋白分子功能主要涉及过氧化物酶活性、氧化还原酶活性等。KEGG分析表明,木质素代谢在甘薯根系分化和响应干旱胁迫的过程中起到重要的调控作用。从淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷代谢途径富集的差异蛋白分析中探明,正常条件下,JS21主要通过ADPGase积累淀粉,JZS1不仅通过ADPGase还通过UDPGase积累淀粉;干旱胁迫条件下,JS21块根中淀粉的合成仍大于分解,而JZS1块根中蔗糖的分解大于合成。正常条件下,2个品种柴根中均含有丰富的抗氧化酶;但干旱诱导JS21块根产生过氧化物酶,导致JZS1块根中木质素合成关键酶上调表达。蔗糖合酶是干旱胁迫条件下耐旱性弱的JZS1根系中能量代谢重要蛋白。综上,干旱胁迫条件下,耐旱性强的JS21可通过柴根中已有的和块根中诱导产生的过氧化物酶协同抵御干旱胁迫,而耐旱性弱的JZS1则通过蔗糖合酶维持能量代谢,其块根木质化程度加剧。本研究为甘薯耐旱性品种生理鉴定和耐旱基因发掘提供了一定的理论依据。
  • 聂召龙, 刘书杰, 崔占鸿, 潘浩, 柴沙驼, 孙璐, 张晓卫, 冯宇哲
    核农学报. 2019, 33(11): 2147-2157. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2147
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    为比较年龄对牦牛瘤胃细菌区系多样性的影响,以新疆巴州1岁幼年牦牛和4岁成年牦牛的瘤胃微生物总DNA为研究材料,利用16S rRNA基因序列分析技术对牦牛瘤胃细菌区系的操作归类单元(OTU)聚类、门和属水平上的物种丰度、Alpha多样性进行比较分析。结果表明,在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度为66.96%~70.31%,拟杆菌门(Bacteroides)相对丰度为21.87%~24.11%,其他菌类所占比例极少。在属水平上,普雷沃菌属(Prevotella)在幼年牦牛瘤胃内相对丰度(4.69%)高于成年牦牛(2.68%);瘤胃球菌属(Ruminococcus)在幼年牦牛瘤胃内相对丰度(4.69%)比在成年牦牛瘤胃内(1.79%)高。幼年和成年牦牛的Chao1指数分别为783.50和544.00,Shannon指数分别为4.68和4.52。综上可知,在同一草地放牧饲养条件下,1岁和4岁巴州牦牛瘤胃细菌区系组成存在明显差异,幼年牦牛瘤胃消化吸收的功能正在转化建立的过程中,所以Chao1指数和Shannon指数高于成年牦牛,且瘤胃细菌物种丰度和多样性更高。本研究结果为该地区牦牛瘤胃微生物稳态及其营养调控研究提供了参考依据。
  • 罗宇霞, 陆慧智, 王梁燕, 华跃进
    核农学报. 2019, 33(11): 2158-2164. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2158
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    GAF结构域广泛存在于各种蛋白中,其主要通过结合环核苷酸cGMP、cAMP、生色团和血基质等小分子作为信号分子、光或者气味受体,配合其他调节结构域稳定蛋白质构象和传递信号。本文简要综述了GAF结构域的基本特征、分类、结构及功能,为阐明一些重要信号转导途径及抗逆性研究提供了一定的理论依据。
  • 农产品辐照研究·食品科学
  • 龙明秀, 吴凤玉, 田竹希, 刘敏, 何扬波, 李咏富, 石彬, 梁倩
    核农学报. 2019, 33(11): 2165-2176. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2165
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    为延长蓝莓果实的货架期,本试验利用市售保鲜盒和专利保鲜盒包装蓝莓,并结合60Co-γ辐照处理,分析贮藏期间蓝莓果实微观结构、生理生化指标、主要营养成分的变化。结果表明,专利保鲜盒+1.0 kGy剂量辐照处理可显著降低果实表面的菌落总数,较好地保持果实原有结构、色泽、硬度及抗氧化性,有效减缓了蓝莓花青素、总酚、Vc等营养成分的消耗,延长了蓝莓保鲜时间;而专利保鲜盒 +2.0 kGy剂量辐照处理加速了果实衰老和品质劣变;专利保鲜盒因具有微气调作用而使其保鲜效果明显优于普通市售保鲜盒。因此,低剂量的辐照处理与微气调保鲜盒结合使用可有效延长蓝莓的货架期。
  • 程远, 万红建, 姚祝平, 叶青静, 王荣青, 杨悦俭, 周国治, 阮美颖
    核农学报. 2019, 33(11): 2177-2185. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2177
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    为评价不同品种樱桃番茄的风味及营养价值,比较分析了8个品种樱桃番茄的可溶性固形物含量、总糖含量、有机酸含量、糖酸比、Vc含量、氨基酸含量和氨基酸组成。结果表明,红果樱桃番茄品种的部分风味指标(可溶性固形物、总糖、有机酸、Vc)、氨基酸组成及营养价值(总氨基酸、必需氨基酸含量及氨基酸模式谱)优于黄果品种,尤其是红果品种浙樱粉1号和浙樱红1号,其中,浙樱粉1号樱桃番茄可溶性固形物含量、总糖含量、有机酸含量、Vc含量、呈味类氨基酸(鲜味、甜味、芳香类)含量及氨基酸营养价值均处于较高水平。红果樱桃番茄品种之间的总糖含量、Vc含量,以及黄果樱桃番茄品种之间的有机酸含量、总氨基酸含量、必需氨基酸含量和甜味类氨基酸含量等指标均呈现出较低的变异系数。氨基酸营养价值分析表明,缬氨酸和亮氨酸是樱桃番茄的2个主要限制氨基酸。本研究结果为高品质樱桃番茄的品种选育提供了理论指导。
  • 张承, 王秋萍, 吴小毛, 龙友华, 吴沿友, 黄亚欣, 唐靖文
    核农学报. 2019, 33(11): 2186-2194. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2186
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    为探讨未浸果和浸果处理(氯吡脲10 mg·L-1)对贵长猕猴桃果实产量品质、氨基酸和香气成分的影响,本试验测定了采收期果实产量参数和可食期营养品质,并采用高效液相色谱法(HPLC)和固相微萃取-色谱-质谱联用法(SPME-GC-MS)分别分析了可食期果实氨基酸和香气成分。结果表明,10 mg·L-1氯吡脲浸果处理可有效促进贵长猕猴桃果实产量形成及干物质和可溶性固形物含量增加,显著降低果实果形指数和硬度以及维生素C、可滴定酸和可溶性蛋白含量(P<0.05),影响果实的外观和耐贮性。此外,10 mg·L-1氯吡脲浸果极显著增加果实脯氨酸和甜味氨基酸含量(P<0.01),而果实总氨基酸、鲜味氨基酸、苦味氨基酸和芳香族氨基酸含量显著降低(P<0.05)。 贵长猕猴桃果实香气成分主要为酯类、醇类、醛类、烯烃和烷烃,共70种成分。其中,未浸果果实香气成分主要为丁酸乙酯、丁酸甲酯、苯甲酸甲酯和苯甲酸乙酯等,浸果果实主要为丁酸乙酯、苯甲酸甲酯、丁酸甲酯和(E)-2-己烯醛等。10 mg·L-1氯吡脲浸果增加了醛类、醇类、烯烃和烷烃在果实香气成分中的占比,提高了香气的多样性。本研究为贵长猕猴桃的深加工提供了理论依据。
  • 徐晓蓉, 邢家溧, 承海, 郑睿行, 丁源, 毛玲燕, 沈坚, 李和生
    核农学报. 2019, 33(11): 2195-2202. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2195
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    为研究4℃冷链马鲛鱼在流通和贮藏中感官与鲜度指标及各指标相关性随时间变化的情况,本试验采用理化指标(包括挥发性盐基氮、pH值、硫代巴比妥酸值、组胺的含量变化)、微生物指标(菌落总数)和感官评价相结合的综合评价方法对马鲛鱼冷链流通过程的品质进行分析,并进一步探讨马鲛鱼冷链贮藏期间感官和品质变化的相关性。结果表明,随着流通、贮藏时间的延长,冷链马鲛鱼各鲜度指标相关的各物质含量均呈递增趋势,感官品质下降,菌落总数增加,其货架期约168 h。此外,除硫代巴比妥酸值(TBA)外,其余鲜度指标和微生物指标以及感官评价之间具有显著相关性(P<0.05)。本研究为马鲛鱼冷链条件的优化及选取合适的新鲜度评价指标提供了一定的参考依据和理论基础。
  • 胡熠, 张进杰, 唐艳, 杨文鸽, 徐大伦, 楼乔明
    核农学报. 2019, 33(11): 2203-2210. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2203
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    为研究没食子酸(GA)对海鳗肌原纤维蛋白(MP)氧化抑制作用和凝胶特性的影响,采用羟自由基氧化体系及不同质量分数GA对海鳗MP进行处理,考察不同浓度GA对海鳗MP氧化抑制作用,采用扫描电镜技术结合凝胶特性分析GA对MP的交联作用。结果表明,氧化使海鳗MP羰基含量、表面疏水性显著上升(P<0.05),总巯基含量、凝胶持水性显著降低(P<0.05)。不同浓度GA对MP氧化均有抑制作用,质量分数分别为0.10%、0.15%的GA抑制效果最佳,且凝胶持水性显著增强(P<0.05)。圆二色谱结果表明,质量分数分别为0.10%、0.15%的GA可使MP的α-螺旋、β-折叠含量有所增加。扫描电镜结果显示,添加质量分数为0.15%的GA后形成的MP凝胶结构更加致密、光滑。综上,质量分数为0.15%的GA能有效抑制海鳗MP氧化,并改善MP凝胶持水性和微观结构。本研究为GA在水产品加工及贮藏过程中的应用提供了理论依据和数据支撑。
  • 蒋黎艳, 黄志强, 张祖姣, 谢婕, 赵其阳
    核农学报. 2019, 33(11): 2211-2220. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2211
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    为研究低糖姜脯加工过程对生姜中甲基硫菌灵和多菌灵残留量的影响,以江永香姜为原料,通过浸药方式强化初始残留量,采用液相色谱串联质谱法测定各主要加工工序中2种农药残留量的变化,并计算2种农药在各工序中的加工因子。结果表明,在低糖姜脯加工过程中,除2次干燥工序,其他加工工序对甲基硫菌灵和多菌灵的残留水平均有一定的降低作用,全果清洗步骤多菌灵的去除率为31.1%,甲基硫菌灵的去除率高达62.3%;去皮工序甲基硫菌灵和多菌灵的去除率分别为82.0%和72.9%,漂烫工序甲基硫菌灵和多菌灵的去除率分别为36.8%和77.3%,硬化、超声辅助加热渗糖和上胶衣过程均对甲基硫菌灵和多菌灵的去除有一定的积极影响。在整个加工过程中,各工序姜脯样品的加工因子均小于1,低糖姜脯成品中的甲基硫菌灵和多菌灵的加工因子分别为0.010和0.023,表明整个加工过程可以显著降低姜脯中甲基硫菌灵和多菌灵的残留量(P<0.05)。本研究结果为生姜加工工艺的优化和农药残留的膳食暴露风险评估提供了数据支撑和参考。
  • 林俊杰, 周光宏, 何俊, 孙杨赢, 潘道东, 李刚, 曹锦轩
    核农学报. 2019, 33(11): 2221-2228. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2221
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    为了探索氨基酸作为明胶膜增塑剂的潜力,本试验研究了不同氨基酸(脯氨酸、亮氨酸、谷氨酸、丝氨酸和甲硫氨酸)对明胶膜厚度、机械性能、水蒸气透过率、透光率、颜色以及结构等的影响。结果表明,与对照组相比,除了甲硫氨酸外,其余的氨基酸都能增加明胶膜柔韧性;除了脯氨酸外,其余的氨基酸都增加了明胶膜的黄度值,并降低了明胶膜透光率和透明度;而添加脯氨酸的明胶膜的柔韧性最好、具有更好的表观特征,表面光滑紧致,同时具有更高的透明度、透光率和柔韧性。根据傅里叶变换红外光谱和二级结构分析发现,添加脯氨酸、丝氨酸和甲硫氨酸能通过氢键与明胶相互作用,降低明胶的无规则卷曲结构含量,增加β-折叠和β-转角结构含量。综合分析认为,脯氨酸可以作为明胶膜的天然增塑剂。本研究结果为增塑剂在明胶膜中的应用提供了新视角。
  • 彭买姣, 惠华英, 肖嫩群, 谭周进
    核农学报. 2019, 33(11): 2229-2236. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2229
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    为探讨芦笋对高脂饮食小鼠肠道内容物细菌多样性的影响,设计动物试验,试验分成4组,其中,正常对照组饲喂基础饲料,高脂饮食组、高脂饮食芦笋组、高脂饮食降脂理肝汤组均喂食高脂饲料;每只小鼠每天灌胃2次,每次0.35 mL,正常组与高脂饮食组为蒸馏水,高脂饮食芦笋组为2.10 g·kg-1芦笋液,高脂饮食降脂理肝汤组为1.19 g·kg-1降脂理肝汤。试验结束后提取肠道内容物微生物总DNA,进行16S rDNA V4区基因组测序。结果表明,从操作分类单元(OTU)总数来看,正常对照组OTU总数有 1 264 种,高脂饮食组OUT总数为1 564 种,高脂饮食降脂理肝汤组和高脂饮食芦笋组OUT总数分别为 1 354 和1 654 种,表明芦笋液抑制、降脂理肝汤能促进肠道细菌OUT总数恢复至正常水平。样本群落(Alpha)多样性分析表明,高脂饮食芦笋组、高脂饮食降脂理肝汤组和正常对照组丰富度估计指数(Chao)、多样性指数(Shannon)、丰富度估计指数(ACE)及多样性指数(Simpson)均低于高脂饮食组,且高脂饮食芦笋组Shannon指数显著低于高脂饮食组。细菌门分类分析表明,高脂饮食芦笋组变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)相对丰度介于高脂饮食组与正常对照组之间,高脂饮食降脂理肝汤组厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度介于高脂饮食组与正常对照组之间,蓝细菌(Cyanobacteria)相对丰度在各组间有差别,但差异不显著。本研究结果表明,芦笋通过改变肠道菌群结构达到了降脂的效果,为芦笋产品的进一步开发研究提供了理论依据。
  • 聂晶, 张永志, 赵明, 邵圣枝, 刘志, 王钫, 袁玉伟, Karyne M.Rogers
    核农学报. 2019, 33(11): 2237-2245. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2237
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    为保护我国山东地理标志茶叶,通过元素分析仪-稳定同位素比率质谱(EA-IRMS)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定轻稳定同位素比值、矿物元素含量或同位素比进行特征挖掘及探讨,并采用化学计量学方法对山东不同产地的绿茶进行识别分析研究。结果表明,山东各产地茶叶中δ13C、δ2H、δ18O无显著差异,但δ2H和δ18O表现出沿海地区高于沿海内陆地区的规律,且δ18O与δ2H变化呈较高的线性相关性(R2=0.817 5);崂山产地的δ15N值较大,与其他产地间差异显著;临沂-泰安产地与崂山、胶南和日照三地地质条件不同,使得茶叶中某些矿物元素特征表现出空间分布上的差异。利用偏最小二乘判别分析分别对崂山、日照与山东其他产地建立茶叶识别模型,总体判别准确度分别为97.8%(崂山模型)和96.4%(日照模型),能够有效识别2个产地的茶叶。本研究结果可为茶叶中稳定同位素、矿物元素特征与产地环境的关联性分析,地理尺度更小的茶叶产地判别和地理标志产品保护提供研究思路。
  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
  • 何梦迪, 钟宣伯, 周启政, 崔楠, 汪桂凤, 马武军, 唐桂香
    核农学报. 2019, 33(11): 2246-2253. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2246
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    为揭示氮肥缓解苗期干旱对小麦根系生长的影响,以高产高蛋白品种Spitfire(S)和抗旱品种Drysdale(D)为材料,采用沙培方式研究了不同氮素处理(180和22.5 kg·hm-2)和水分处理(干旱和正常浇水)对苗期小麦根系形态建成和生理生长的影响。结果表明,苗期干旱下增施氮肥减小了2个品种小麦根系总根长、根系表面积、总根体积、根尖数和分枝数,显著增加了根系直径和根系活力,S品种根系干重减小7.0%,而D品种根系干重增加12.0%。施高氮还降低了干旱下2个品种小麦根系可溶性糖含量,并提高了游离氨基酸含量,且耐旱性品种D变化幅度较大,2个品种根系可溶性蛋白含量的变化均不明显。此外,增施氮肥能促进根系对氮素的吸收,提高根系硝酸还原酶(NR)活性和含氮量。综上,在苗期干旱下增施氮肥能够促进小麦根系生长,提高根系活力和NR活性,以增强根系对氮素的吸收同化能力,促进氮代谢水平,从而提高小麦的抗旱性,但不同耐旱品种对干旱下增施氮肥的响应程度存在差异。本研究结果为通过增施氮肥有效缓解干旱进而提高小麦产量提供了理论依据。
  • 张平平, 马鸿翔, 姚金保, 张鹏
    核农学报. 2019, 33(11): 2254-2260. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2254
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    为了探明叶面喷施硒肥对小麦籽粒及制粉各粉路硒含量的影响,本研究选用4个小麦品种,在拔节和抽穗期分2次喷施0.017%亚硒酸钠叶面肥,并对成熟期籽粒进行制粉,分析各粉路的总硒、无机硒和有机硒含量。结果表明,叶面喷硒对小麦籽粒和面粉的总硒、有机硒和无机硒含量的影响存在品种间差异。喷施硒肥后,4个小麦品种籽粒的总硒含量提高了26.4~35.8倍,但小麦籽粒产量无显著变化。皮磨粉、心磨粉、统粉、小麸和大麸5种粉路中,小麸的总硒含量最高,其次为大麸,皮磨粉、心磨粉和统粉的总硒含量较低。与硬质小麦相比,软质小麦出粉率低,面粉的总硒量损失较多。经制粉,对照和喷硒样本的总硒积累量分别损失52.97%~69.28%和36.73%~44.51%。对照样本中,各粉路的有机硒含量略高于无机硒含量;而喷硒处理样品中,除宁麦20的小麸外,各粉路的有机硒含量均略低于无机硒含量。本研究揭示了制粉粉路硒分布规律,这对于富硒小麦的加工利用具有重要的指导作用。
  • 王飞, 王建国, 李林, 刘登望, 万书波, 张昊
    核农学报. 2019, 33(11): 2261-2270. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2261
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    为探究施钙与覆膜栽培对花生植株Mg、Fe、Zn营养改善状况,以大籽品种湘花2008和南方典型第四纪红土发育的缺钙酸性红壤为试验材料,设置3个基施钙肥梯度[不施钙(Ca0)、施钙375 kg·hm-2(Ca375)、施钙750 kg·hm-2(Ca750)]和2种栽培方式[露地(OF)、覆膜栽培(PF)],采用土柱栽培,研究施钙与覆膜栽培对植株Mg、Fe、Zn含量,积累及籽仁分配系数的影响。结果表明,增施钙肥明显提高了花生茎秆、根系、果针、籽仁中Mg和Fe含量,其中,Ca750-OF处理较Ca0-OF分别提高19.2%、10.4%、38.6%、3.1%和21.5%、30.9%、27.5%、20.0%,但显著降低了叶、茎秆、果壳及籽仁中Zn含量。覆膜栽培提高了茎秆、果针、籽仁Mg含量及果壳、籽仁Zn含量,较露地栽培分别提高10.8%、12.2%,但降低了花生叶、茎秆、根系Fe和Zn含量。施钙与覆膜栽培增加了花生植株、生殖体(针壳、籽仁)Mg积累量、籽仁Mg分配系数。施钙实现花生整个植株体Fe积累量的富集,其籽仁Fe分配系数显著提高68.8%,而覆膜栽培籽仁Fe和Zn积累量显著高于露地栽培。增施钙肥降低了花生营养体Zn积累量,显著提高了籽仁Zn积累量及籽仁Zn分配系数,提高效果表现为Ca750>Ca375。年份、施钙处理、栽培措施三者间对籽仁积累量及分配系数存在正交互作用。植株Ca积累量与Mg、Fe积累量呈极显著正相关,存在协同吸收关系。综上,施钙与覆膜栽培促进了土壤活化,有利于花生植株中Mg、Fe的吸收,加快Mg、Fe、Zn向籽仁的富集,进一步扩大“库容”。本研究结果为南方酸性缺钙红壤旱地改良及花生高产高效栽培提供了理论依据。
  • 李冬, 王艳芳, 王悦华, 温烜琳, 蔡慧英, 郑晓蕾, 陈彤彤, 刘领
    核农学报. 2019, 33(11): 2271-2279. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2271
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    为探究外源褪黑素(MT)对镉胁迫下豌豆种子萌发和幼苗生长影响的生理机制,以豌豆品种中豌6号为试验材料,采用培养皿滤纸法,研究不同浓度外源褪黑素(0、50、100、200、400 μmol·L-1)对镉胁迫(0、10、100 μmol·L-1)下豌豆种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响。结果表明,镉胁迫显著抑制了豌豆种子萌发及幼苗生长;施用外源褪黑素能够显著提高镉胁迫下豌豆种子的发芽势和发芽率,促进豌豆幼芽和幼根的生长,提高豌豆幼芽的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,并降低丙二醛(MDA)和镉含量。当Cd2+浓度为10 μmol·L-1时,施用100 μmol·L-1 MT较未添加MT豌豆的发芽势、发芽率、芽长、根长、芽鲜重和根鲜重分别增加90.47%、82.94%、127.27%、129.47%、131.71%和83.33%,SOD、POD和CAT活性分别提高24.17%、40.50%和76.91%,MDA含量下降57.64%,镉含量下降57.62%。结果表明,适宜浓度的外源褪黑素能够通过提高抗氧化酶活性,降低活性氧的积累,抑制豌豆幼苗对镉的吸收,从而缓解镉胁迫对豌豆幼苗的毒害作用,促进种子萌发及幼苗生长。本研究结果为进一步探索外源褪黑素缓解豌豆镉胁迫的机理提供了一定的理论依据。
  • 贾昊, 李玲, 曹兵
    核农学报. 2019, 33(11): 2280-2286. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2280
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    为探究不同磁强磁化水灌溉对设施灵武长枣营养生长与果实品质的影响,以宁夏灵武市大泉林场基地设施栽培的灵武长枣为研究对象,对其营养生长(枣吊长、枣吊粗、叶面积等)和果实品质(可溶性糖含量、有机酸含量、Vc含量等)进行了测定分析。结果表明,采用ADS-1800磁强磁化水灌溉对枣吊生长的促进作用最大,枣吊净生长量较CK增加了15.6%;ADS-1400磁强磁化水灌溉提高了设施灵武长枣的单株产量,可达7.62 kg,增产效果最显著;ADS-800磁强磁化水灌溉可增加设施灵武长枣的可溶性固形物及可溶性糖含量,较CK分别增加了5.5%和4.38%。因此,不同磁强磁化水处理能促进灵武长枣的营养生长,影响果实品质。本研究结果为磁化水灌溉技术在设施灵武长枣生产上的应用提供了参考依据。
  • 孙敏秀, 王丽丽, 杨锐, 陈海敏
    核农学报. 2019, 33(11): 2287-2293. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2287
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    为探究琼胶寡糖作为激发子对植物的影响,本研究以碧翠18号黄瓜为试验材料,在其生长过程中喷施不同浓度琼胶寡糖,测定黄瓜的生长指标、抗性相关酶活和基因表达,以及农药啶虫脒残留量。结果表明,喷施琼胶寡糖可显著促进黄瓜植株生长,提高果实产量;提高黄瓜叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性,降低丙二醛含量;并上调几丁质酶与病程相关蛋白1基因的表达,最高表达量分别为对照组的10.4倍和14.5倍。此外,喷施琼胶寡糖有效降低了啶虫脒在黄瓜上的半衰期,加速其降解。浸果试验结果也显示,琼胶寡糖可显著降低农药残留,100 μg·mL-1琼胶寡糖溶液可减少农残68.29%。因此,琼胶寡糖具有促进黄瓜植株生长、提高抗性及减少果实农药残留的效果,在农业生产中具有良好的开发价值。
  • 郭增鹏, 董坤, 朱锦惠, 董艳
    核农学报. 2019, 33(11): 2294-2302. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2294
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    为研究不同施氮水平和间作对蚕豆锈病发生及田间微气候的影响,探讨间作系统氮肥调控下田间微气候变化与蚕豆锈病发生的关系,以小麦蚕豆间作体系为研究对象,通过田间小区试验,设N0(0 kg·hm-2)、N1(45 kg·hm-2)、N2(90 kg·hm-2)、N3(135 kg·hm-2)4个氮水平,调查蚕豆锈病发病率和病情指数,测定蚕豆不同冠层的温度、相对湿度和风速。结果表明,无论单作还是间作,施氮对蚕豆产量均无显著影响,但施氮增加了蚕豆锈病的发病率和病情指数,其中发病盛期,施氮(N1~N3)蚕豆锈病发病率较不施氮(N0)处理增加1.7~7个百分点,病情指数增加10.2%~143.8%,且病情指数受施氮水平的影响较发病率明显;与N0相比,施氮使蚕豆冠层温度降低0.1~1.8℃和风速降低7.2%~80.0%,冠层相对湿度增加0.2%~19.0%。与单作相比,间作蚕豆产量平均增加34.4%。发病盛期,间作蚕豆锈病发病率降低7.510.6个百分点、病情指数降低26.9%~51.0%;整个发病期,间作蚕豆的冠层温度和风速均高于单作蚕豆,相对湿度低于单作蚕豆。相关分析表明,发病盛期和发病末期,蚕豆锈病发病率和病情指数与相对湿度呈极显著正相关,与冠层温度、风速呈极显著负相关。总体来看,施氮水平和间作模式对蚕豆产量、冠层温度、相对湿度和风速均有影响,且间作的影响大于施氮水平。综上,小麦与蚕豆间作及控制氮肥用量是改善农田小气候且有效控制蚕豆锈病发生的有效措施。本研究结果为间作系统合理施用氮肥和发挥间作控病增产优势提供了指导和理论依据。
  • 陈晨, 姜爱丽, 刘程惠, 管磬馨, 孙小渊, 胡文忠
    核农学报. 2019, 33(11): 2303-2309. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2303
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    低浓度的H2S作为一种气体信号分子,在植物抗逆境胁迫中发挥着重要作用,能够缓解干旱、重金属等逆境胁迫带来的氧化损伤,激活采后果蔬抗氧化系统,调节活性氧(ROS)代谢平衡,对采后果蔬具有较好的保鲜效果。本文通过对H2S参与植物抗逆境胁迫响应,H2S与其他信号分子相互作用,以及H2S在果蔬采后保鲜中的应用等方面进行综述,旨在为H2S的深入研究提供参考依据。