2020年, 第34卷, 第8期 刊出日期：2020-08-10
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核农学报. 2020, 34(8): 1621-1630. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1621为培育威灵仙(Clematis chinensis)品种,以威灵仙种子为试验材料,用不同剂量(0、50、100、150、200 Gy)的137Cs-γ射线进行辐射处理,研究辐射对威灵仙种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明,50 Gy辐射剂量可促进种子发芽和成苗;威灵仙种子辐射半致死剂量(LD50)为109.5 Gy。辐射处理后植株的叶形呈现心形等7种变异,其中50和100 Gy辐射剂量的变异叶形种类较多,分别出现了5种和4种变异。植株苗高、分蘖数、地径和节间长度随着辐射剂量的增加而降低。此外,随着辐射剂量的增加,相对叶绿素含量降低; Fv/Fm、Fv/Fo和ETR总体呈先升后降的趋势,均在50 Gy剂量下达到最大值;qP呈增加趋势;NPQ均呈下降趋势,100 Gy剂量时,两者降低最显著。试验表明辐射剂量为50~100 Gy时,威灵仙幼苗茎、叶变异比例较高,植株生长和光合系统运转状况良好。结合威灵仙种子半致死剂量认为,137Cs-γ辐射威灵仙育种的适宜剂量范围是50~109.5 Gy。本文研究结果为铁线莲辐射育种提供了科学依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1631-1644. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1631为了更好地利用核质互作小麦雄性不育系并解析不同类型细胞核与异源细胞质互作对花药绒毡层细胞及花粉粒核分裂特征的影响,本研究以2套核(偃师9号细胞核和90-110细胞核)质(K型、B型、S型、V型和Ven型细胞质)互作雄性不育系及其保持系(偃师9号保持系和90-110保持系;偃师9号细胞核属1B/1R类型;90-110细胞核属非1B/1R类型)为材料,调查其主要农艺性状(株高、穗长、穗下节间长和分蘖数),观察不育系及其保持系花药绒毡层降解和花粉粒核分裂特征。结果表明,核质互作雄性不育系细胞核是1B/1R类型或非1B/1R类型时,其农艺性状受细胞质类型的影响,且存在不同程度的差异。S-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在单核早期,属典败型;Ven-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在单核晚期,属典染杂合型;K-偃师9号和V-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在二核期,属染败型;B-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在三核期,属染败型。K-90-110与S-90-110花粉粒核分裂异常发生在单核晚期,分别属染败型和圆败型;V-90-110和Ven-90-110花粉粒核分裂异常发生在二核期,V-90-110属染败型,Ven-90-110属典染杂合型;B-90-110花粉粒核分裂异常发生在三核期,属染败型。V-偃师9号和Ven-偃师9号花药绒毡层细胞降解异常发生在单核早期,K-偃师9号和B-偃师9号花药绒毡层细胞降解异常发生在二核期,而S-偃师9号花药绒毡层细胞降解异常发生在三核期;B-90-110、S-90-110和Ven-90-110花药绒毡层细胞异常降解发生在单核早期,K-90-110和V-90-110花药绒毡层异常降解发生在单核晚期。上述结果表明,异源细胞质分别与1B/1R类型细胞核和非1B/1R类型细胞核间存在互作模式的差异,会不同程度地影响核质互作雄性不育系的农艺性状,同时引发花药绒毡层细胞差异性代谢异常,最终导致花粉粒核分裂异常,产生不同的败育类型。本研究为进一步揭示小麦核质互作雄性不育机理和更好地利用异源细胞质提供了理论依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1645-1654. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1645为科学评价茄子种质资源,选取有代表性的茄子种质材料135份,开展茄子表型性状鉴定和黄萎病抗性分析。结果表明,供试材料存在丰富的表型变异,21个表型性状变异系数变幅为15.71%~89.86%,平均为40.09%;遗传多样性指数变幅为0.322~2.135,平均为1.348。主成分分析将21个表型性状归结为6个主因子,即果形、色泽、果重、生长势、株型和果实商品性,6个主因子累计贡献率达72.84%。基于表型数据的聚类,在Pearson相关系数0.061处,将供试材料分为4组,即栽培茄+近缘野生茄、近缘野生茄、大果型栽培茄、紫色长条形栽培茄。黄萎病抗性试验鉴定出抗病(R)材料9份、中抗(MR)材料6份、耐病材料11份,占供试材料的19.26%;在抗性材料中,仅3份为栽培种,其余均为近缘野生茄。本研究结果为茄子优异种质的发掘和有效利用提供了理论参考。
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核农学报. 2020, 34(8): 1655-1665. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1655为建立铁皮石斛准确、高效的鉴定体系,本研究以101份石斛属和蝴蝶兰属植物样品为试验材料,通过对比ITS、psbA-trnH、matK及rbcL基因在石斛属植物中的鉴定能力,筛选出ITS作为本研究最理想的DNA条形码。以ITS序列作为靶基因,设计铁皮石斛特异引物和特异探针,以及石斛属通用引物和探针,利用实时荧光定量PCR(TaqMan)技术,建立铁皮石斛多重实时荧光PCR检测新体系,通过特异性、灵敏度和实际样本验证,发现参试样品中的25份铁皮石斛均可被有效鉴定,与其他鉴定方法相比,该方法具有特异性强、灵敏度高(高出普通PCR 100倍)、重复性好且高效经济的优势。本研究结果对铁皮石斛的资源保护与利用起到了积极作用。
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核农学报. 2020, 34(8): 1666-1673. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1666为了建立茶用菊枯萎病抗性鉴定的方法,了解茶用菊种质资源对枯萎病抗性的差异,筛选抗性种质用于抗病育种,本研究以茶用菊为试验材料,通过枯萎病病原菌分离、形态学和真菌18S rDNA/ITS鉴定和致病力研究,开展茶用菊资源苗期枯萎病人工接种鉴定,并筛选优异抗病种质。结果表明,从发病的福白菊植株上分离到M15和M16 2株枯萎病病原菌菌株,经鉴定,这2株菌株均属于尖孢镰刀菌,致病力检测发现M15为强致病力菌株。通过枯萎病抗性鉴定,筛选到七月白1份高抗品种,杭白菊、苏菊7号等9份抗病品种,滁菊、亳菊等17份中抗品种,福白菊、苏菊6号等3份感病品种以及皇菊1份高感品种。本研究建立了一种高效的茶用菊品种抗枯萎病的鉴定方法,为茶用菊抗枯萎病品种改良奠定了基础。
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核农学报. 2020, 34(8): 1674-1680. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1674为研究马铃薯蔗糖非发酵-1-型相关蛋白激酶-1基因StSnRK1对于调控植物耐盐性的促进作用,以过表达StSnRK1的烟草株系及野生型为试验材料,研究盐胁迫下StSnRK1对植株生长的影响。耐盐性鉴定结果表明,过表达StSnRK1基因显著提高烟草植株的耐盐性。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析显示,StSnRK1基因显著上调脯氨酸生物合成相关基因(吡咯琳-5-羧酸合酶NtP5CS)、胚胎发育后期丰富蛋白基因(NtLEA5)和活性氧清除系统相关基因(超氧化物歧化酶NtSOD和过氧化物酶NtPOD)。同时,转基因烟草植株的SOD活性、POD活性和脯氨酸含量显著高于野生型烟草植株,丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H2O2)含量显著低于野生型植株。由此可见,StSnRK1基因在改良植物耐盐性方面具有重要作用,为耐盐马铃薯生物技术育种提供了理论基础。
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核农学报. 2020, 34(8): 1681-1689. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1681为了深入了解桃果胶裂解酶(PL)家族编码基因的功能,本研究利用生物信息学方法对桃基因组中的PL基因进行鉴定,并对这些基因在硬质型桃和溶质型桃果实成熟软化过程中的表达差异进行分析。结果表明,从桃基因组中共鉴定出20个PL基因,所有的PpPL蛋白都含有Pec-Lyase-C结构域,但其中只有4个PpPL(PpPL7、PpPL8、PpPL12、PpPL17)包含Pec-Lyase-N结构域。Pec-Lyase-N的保守性表明其可能是执行果胶裂解功能所必须的功能团。聚类分析表明,桃PL基因可以分为5类:这与模式植物拟南芥和番茄PL基因的聚类模式一致。基因表达分析表明,6个PL基因在桃果实成熟过程中高表达,其中PpPL1基因在有名硬质型桃成熟过程中表达量很低,而在黄金蜜3号溶质型桃成熟阶段高表达。序列比对和聚类分析发现,PpPL1基因与果实软化相关的番茄SLPL高度同源。以溶质型桃湖景蜜露和硬质型桃夏之梦为试材,检测采后软化过程中PpPL1的表达,结果表明PpPL1基因是与桃果实的成熟软化相关的主要基因。本研究结果为进一步探究PL基因家族在桃果实软化中作用的分子机理奠定了基础。
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核农学报. 2020, 34(8): 1690-1697. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1690糖基化依赖细胞粘附分子(GlyCAM-1)是粘液素(mucin)糖蛋白家族的成员,是乳腺细胞合成的一种乳脂球膜蛋白(MFGMPs)的重要组成部分。GlyCAM-1在乳腺发育和泌乳中发挥着重要作用,为探究该基因的序列特征、核苷酸序列变异和表达特征,以高泌乳量的小尾寒羊(泌乳高峰期和空怀期)和低泌乳量的甘肃高山细毛羊(泌乳高峰期)的乳腺组织为研究对象,利用克隆测序、RT-qPCR、生物信息学等方法克隆绵羊GlyCAM-1基因的编码区,分析GlyCAM-1的理化性质和蛋白质结构,并检测GlyCAM-1基因的组织表达特性。结果表明,绵羊的GlyCAM-1基因CDS区全长465 bp,编码154个氨基酸。测序结果表明,在该基因CDS区检测到7个SNPs,其中2个为同义突变,5个为错义突变。GlyCAM-1二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主,延伸链则散布于整个蛋白质结构中。String分析结果表明,GlyCAM-1蛋白与CD34、MadCAM-1都作为L-选择素(L-selectin)的配体发挥作用;RT-qPCR结果表明,GlyCAM-1基因表达具有组织特异性、品种特异性和时空特异性,乳腺、心脏、肝脏、肺脏、脾脏、肾脏、卵巢和背最长肌8个组织中,GlyCAM-1基因只在乳腺和肺脏组织中表达,在其余6个组织中均不表达,其中乳腺中的表达量最高;在泌乳高峰期的乳腺组织中,GlyCAM-1在高泌乳量的小尾寒羊中的表达量显著高于甘肃高山细毛羊(P<0.05);在小尾寒羊的乳腺组织中,GlyCAM-1在泌乳高峰期的表达量极显著高于空怀期(P<0.01)。本研究结果丰富了绵羊基因组数据,为深入研究GlyCAM-1基因的泌乳生物学功能及其机理提供了基础数据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1698-1704. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1698为筛选具有工业应用价值的产蛋白酶新菌种,本研究采用酪素培养基进行新菌株筛选,利用生理生化试验和16S rDNA测序进行菌种鉴定,并结合生化方法测定其蛋白酶的酶活。结果表明,本研究筛选的一株产蛋白酶菌株HSU-2 (GenBank登录号:MN315516)为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)。该菌种产蛋白酶的最适pH值和温度分别是7.0和60℃,为一种耐高温的中性蛋白酶。该蛋白酶可耐受5.0%过氧化氢、5.0%十二烷基磺酸钠和5.0%去污剂Triton X-100作用;且5.0%去污剂吐温80可显著提高该蛋白酶的酶活力。此外,Mg2+、Zn2+、K+、Ni2+和Cu2+ 5种金属离子可显著降低该蛋白酶酶活力,其中Zn2+抑制作用最强;而Ca2+可提高该蛋白酶酶活力。本研究为产蛋白酶菌株HSU-2的应用开发和大规模生产奠定了理论基础。
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核农学报. 2020, 34(8): 1705-1712. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1705为了阐明岩藻黄素生物合成与光合作用之间的关系,研究不同浓度光合作用抑制剂二氯苯基二甲脲(DCMU)对三角褐指藻细胞密度、岩藻黄素含量、叶绿素含量、叶绿素荧光特征和相关关键基因表达的影响。结果表明,不同浓度DCMU均抑制细胞生长,使三角褐指藻内岩藻黄素含量降低,叶绿素含量增加;当DCMU浓度为1 mg·L-1时,三角褐指藻内岩藻黄素含量最少,较CK减少了26.98%,而叶绿素含量最高(3.16 mg·g-1)。随着DCMU浓度的增加,电子传递的抑制作用增强,实际光化学量子效率[Y(Ⅱ)]、 rETR、相对电子传递速率(NPQ)、光化学淬灭系数(qP)和快速光曲线初始斜率(α)均明显降低,DCMU为1 mg·L-1时出现电子完全阻断的现象。定量PCR分析结果表明,岩藻黄素合成通路关键基因pds、lcyb的表达水平与岩藻黄素含量变化趋势一致。相关性分析表明,岩藻黄素含量与Y(Ⅱ)、qP和α之间存在显著正相关(P<0.05),说明三角褐指藻岩藻黄素的生物合成不仅与岩藻黄素合成关键基因的表达有关,还与光合作用有关。本研究为进一步探明三角褐指藻岩藻黄素合成的生理生化和分子机理提供了参考。
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核农学报. 2020, 34(8): 1713-1721. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1713为评价60Co-γ射线和电子束辐照灭菌对葛根提取物品质的影响效应及其差异性,采用不同剂量的60Co-γ射线(0、2.8、5.7、8.3、10.6 kGy)和电子束(0、2.4、5.1、7.7、10.3 kGy)辐照处理葛根提取物,研究辐照对其微生物总数、抗氧化活性及指纹图谱的影响。结果表明,60Co-γ射线和电子束辐照均能有效降低葛根提取物中需氧菌总数、霉菌和酵母菌总数,随着吸收剂量增大,抑制作用增强。60Co-γ射线和电子束辐照吸收剂量分别为5.7 kGy和5.1 kGy时,葛根提取物均达到《中国药典》所规定的微生物限度标准(需氧菌总数为103 CFU·g-1、霉菌和酵母菌总数为102 CFU·g-1);吸收剂量分别为5.7 kGy和7.7 kGy时,需氧菌总数、霉菌和酵母菌总数均降至10 CFU·g-1以下。此外,大肠埃希氏菌(Escherichia coli)与沙门氏菌(Salmonella)均未检出。2种辐照方式均对葛根提取物的DPPH自由基(DPPH·)清除率、羟自由基(·OH)清除率以及总还原能力无显著影响(P>0.05)。不同剂量60Co-γ射线和电子束辐照处理葛根提取物特征峰的相似度达到1.0,且相对保留时间的相对标准差(RSD)均小于0.5%,表明2种辐照方式对葛根提取物指纹图谱均无显著影响(P>0.05)。综上所述,60Co-γ射线和电子束辐照对葛根提取物微生物具有较强的抑制作用,2种辐照方式均不会对葛根提取物的抗氧化活性及指纹图谱产生显著影响,不影响葛根提取物的有效性及质量稳定性。该研究为2种辐照技术,特别是电子束辐照在葛根药材、饮片及其中成药制剂灭菌中的合理应用提供了科学参考。
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核农学报. 2020, 34(8): 1722-1728. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1722为满足进出口食品产地溯源的贸易需求,本研究以不同产地车厘子为研究对象,利用单体分子蛋白质和脂肪的13C、2H和18O同位素组成,通过单因素方差分析、多重比较分析、聚类分析、Fisher线性判别分析、逐步判别分析和留一法交叉验证,建立车厘子产地溯源模型。结果表明,不同产地间车厘子果肉蛋白质或脂肪中δ13C、δ2H和δ18O均存在差异,大部分达到显著性水平;多种同位素指标耦合的产地判别效率显著优于单一同位素指标,且逐步判别分析结果表明,随着耦合指标的增加,产地初始判别率和交叉验证判别率逐步提高,但3个指标耦合后,再增加耦合指标,产地初始判别率和交叉验证判别率不再提高。最后利用蛋白质δ2H、δ18O和脂肪δ2H 3个指标建立了溯源模型,模型的初始判别率达到100.0%,交叉验证判别率为93.8%。本研究结果为进出口食品产地鉴别提供了一定的依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1729-1736. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1729为建立海沃德猕猴桃货架期品质变化动力学模型,以实现对海沃德猕猴桃货架期的预测。本试验将经0.5 μL·L-1 1-甲基环丙烯(1-MCP)处理(处理组)与不处理(对照组)的猕猴桃于0、4、15、25℃条件下贮藏,测定其硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、Vc含量;并基于Arrhenius理论建立货架期预测模型,选取20℃样本对该模型进行验证。结果表明,1-MCP对试验设置温度条件下贮藏的海沃德猕猴桃硬度、可滴定酸含量和Vc含量的降低以及可溶性固形物含量的升高均有一定的延缓作用;同时对其硬度和Vc含量变化情况进行拟合,比较拟合后的反应速率常数k,发现温度越高Vc含量和硬度变化越快。比较零级反应和一级反应线性回归决定系数R2可知,对照组和处理组Vc含量变化动力学方程遵循一级反应动力学,对照组R2≥0.97,处理组R2≥0.94;对照组和处理组硬度含量变化动力学方程遵循零级反应动力学,对照组R2≥0.96,处理组R2≥0.92。对照组硬度下降及Vc含量下降的lnk和1/T的R2>0.98,处理组硬度下降及Vc含量下降的lnk和1/T的R2>0.89。将预测值和实测值进行比较,结果显示,对照组猕猴桃货架期预测值和实测值相对误差均在±10%以内。综上表明,用硬度变化预测猕猴桃货架期,操作简单,相对误差较低。本研究结果在猕猴桃贮藏、销售中具有较好的应用价值。
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核农学报. 2020, 34(8): 1737-1745. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1737为研究费菜黄酮对意大利青霉的抑菌效果并揭示其抑菌机制,本试验采用损伤接种法接种意大利青霉至柑橘,观察0、0.3、0.6、1.2 mg·mL-1费菜黄酮对柑橘青霉病的控制效果,探究其对意大利青霉细胞膜通透性、细胞成分释放、菌丝表面结构、菌丝丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量等指标的影响。结果表明,费菜黄酮能够显著抑制菌丝生长,1.75 mg·mL-1浓度下的抑制率为75.82%,7.00 mg·mL-1 浓度下的抑制率达到100%。经费菜黄酮处理后,意大利青霉细胞膜通透性显著增加,糖类等胞内物质释放至细胞外;扫描电镜显示菌丝体结构遭到破坏,菌丝体表面出现褶皱、塌陷;同时引起H2O2和MDA含量增加;柑橘果实的发病率和病斑直径减小。本研究结果为天然杀菌剂的研制以及抑菌机制的后续研究提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1746-1753. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1746为了建立孔雀石绿(MG)快速直读显色检测与半定量方法,本试验基于溶胶-凝胶法首次制备了碘酸钾@二氧化钛纳米复合材料,将其打印在薄层色谱(TLC)条带上隐性孔雀石绿(LMG)的比移值(Rf)处形成自显色区,辅以显色支持液,并结合Iamge J软件对显色后的条带进行分析。针对实际样品检测时,先将MG全量还原成无色的LMG,再进行显色分析。结果表明,显色条带颜色深浅度与MG浓度之间存在明确的线性关系(R2=0.99),即可用肉眼直接判断,实现了养殖水体中MG总量的直读显色半定量检测。该方法的线性范围为2.5~160 μg·L-1,肉眼识别检出限为1.6 μg·L-1。同时,液相-质谱法证实显色分析结果具有可靠性。本研究结果为MG快速检测领域提供了新的参考,为研究其他三苯甲烷类染料的直读显色分析提供了理论依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1754-1762. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1754为探究更有利于保留蜂花粉原有营养和风味的杀菌方法,本研究分别用辐照、超高压和高压静电场3种非热杀菌技术处理蜂花粉,并测定营养及风味的指标。结果表明,7 kGy辐照、500 MPa超高压、30 kV高场强处理对蜂花粉中的微生物均有抑制作用,且辐照对细菌的抑制效果较好,超高压和高压静电场对真菌的抑制效果较好。经500 MPa超高压处理后,蜂花粉脂类含量增加了23.3%,酚酸等活性成分含量增加,且其抗氧化活性降低程度最小,颜色和风味最接近未处理蜂花粉;30 kV高场强处理后,蜂花粉抗氧化活性显著下降、颜色偏深偏暗;7 kGy辐照处理后产生了明显的辐照味。综上,蜂花粉经超高压灭菌能达到较好的杀菌效果,而且能最大限度保持蜂花粉原有品质。本研究为非热杀菌技术在蜂花粉加工产业中的应用提供了理论依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1763-1769. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1763为研究龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)细胞壁多糖对硼的吸附作用机制及官能团之间的交互作用,本试验分别采用电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术对其细胞壁多糖组分在吸附试验中进行硼的测定和表征。结果表明,细胞壁去琼胶后,硼吸附量减少50.13%,半纤维素去除后,硼吸附量减少21.20%,故可得纤维素吸附量占细胞壁总硼吸附量的28.67%。同时,通过细胞壁不同组分脱硼及硼胁迫后的红外光谱表征结果可知,龙须菜细胞壁及多糖在吸附硼的过程中,羟基、羧基、多糖碳链C-C为硼离子的主要结合位点,其中,琼胶、半纤维素中起主要作用的官能团为羟基、羧基,纤维素中起主要作用的官能团为多糖碳链C-C。本研究结果为进一步探究龙须菜多糖组分与硼的内在结合机制提供了基础依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1770-1775. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1770为研究汽爆预处理对鱼骨蛋白酶解特性的影响,以鳙鱼骨为研究对象,采用Alcalase酶解鳙鱼鱼骨,研究不同保压时间、汽爆压力对鳙鱼骨的水解度、蛋白质回收率、三氯乙酸(TCA)可溶性氮得率的影响。结果表明,汽爆预处理能显著提高鳙鱼骨蛋白的溶出率。0.6 MPa、2.0 min汽爆预处理鱼骨经Alcalase酶解3.0 h后,酶解产物的水解度为8.69%,蛋白质回收率为32.69%,TCA可溶性氮得率为28.79%,均显著高于未处理组;酶解产物相对分子质量主要分布在1 000 Da以下,高达93%。本研究结果为鱼骨资源利用提供了一定的技术支持。
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核农学报. 2020, 34(8): 1776-1784. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1776
为建立牛奶及奶粉中5种苯并咪唑类药物(阿苯达唑、芬苯达唑、奥芬达唑、噻苯达唑、苯硫氨酯)简便、准确的分析检测方法,以固相萃取为净化手段,采用Acquity UPLC® BEH C18(100 mm×2.1 mm,1.7 μm)色谱柱进行分离,电喷雾离子源(ESI+),多反应监测(MRM)模式检测。结果表明,5种苯并咪唑类药物在1~500 μg·L-1范围内呈线性相关,相关系数(r)均大于0.996,加标平均回收率介于91.7%~97.8%之间,相对标准偏差(RSD)在1.4%~6.5%之间,基质效应均小于15%。5种药物的检出限均在0.1~3 μg·kg-1范围内,定量限均在0.5~10 μg·kg-1范围内。该方法操作简单、快速且灵敏度高,重现性好,能够用于牛奶及奶粉5种苯并咪唑类药物的同时测定。
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核农学报. 2020, 34(8): 1785-1795. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1785为了解鄱阳湖平原区农田土壤重金属的空间特征,探析其潜在生态风险及影响风险状况的因子,采用地统计学、潜在生态风险指数法、Person相关分析及地理探测器方法,分析研究区农田土壤重金属镉(Cd)、汞(Hg)的空间分异特征、潜在生态风险评价及风险状况影响因素。结果表明,研究区土壤重金属Cd、Hg均为中等程度的变异,空间分布差异较为明显。丰城大部分地区Cd含量均在江西省土壤元素背景值与我国农田土壤污染风险筛选值之间。Hg含量由南向北逐渐升高并超过江西省土壤元素背景值,但未达到全国风险管控值水平。Cd的潜在生态风险水平以轻微级别为主,Hg则以中等级别为主。在综合潜在生态风险方面,大部分地区被划分为低风险区,而中度风险区分布较为分散。重金属Cd、Hg综合潜在生态风险指数(RI)与土壤pH值、全磷、海拔、坡度以及距河流或道路的距离具有显著相关性(P<0.05)。影响综合潜在生态风险指数的第一个显著因子为全磷≤0.4 g·kg-1,其次为pH值5.5~6.0。本研究对鄱阳湖平原区农田土壤重金属污染的监测与治理、维护生态环境安全及人类健康具有重要的现实意义。
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核农学报. 2020, 34(8): 1796-1804. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1796为探究氮肥运筹对苏打盐碱地水稻产量和氮肥利用率的影响,在大田条件下,于2017-2018年,以粳稻品种垦粳7号和垦粳8号为供试材料,设置5种氮肥运筹,即不施氮肥(N0)、农民常规施氮(N1,纯N总量150 kg·hm-2,基肥:蘖肥:穗肥=6:3:1)、平衡施氮(N2,纯N总量150 kg·hm-2,基肥:蘖肥:穗肥=4:3:3)、平衡减氮施肥(N3,纯N总量135 kg·hm-2,基肥:蘖肥:穗肥=4:3:3)、氮肥前移(N4,纯N总量150 kg·hm-2,基肥:蘖肥:穗肥=5:3:2),其中以N1为对照,研究不同氮肥运筹下其产量、产量构成因素、地上部分植株含氮量、穗部氮素积累量以及氮肥利用率的变化。结果表明,与N1相比,N2和N3的产量分别增加了11.45%和5.71%,且N2与N1间差异达显著水平,而N4的产量减少了10.43%;N2和N3齐穗期和成熟期地上部植株含氮量及穗部氮素积累量均得到显著提高,而N4显著降低;N2和N3显著提高了氮肥吸收利用率(NRE)、氮肥农学利用率(NAE)和氮肥偏生产力(NFP),显著降低了土壤氮素依存率(SNDR),且N2的NRE和NAE高于N3,而N4显著降低了NRE,显著提高了SNDR。综上,平衡施氮和平衡减氮施肥通过调整施氮量、施氮比例及施氮时期,可协同实现苏打盐碱地水稻高产和氮肥的高效利用。本研究结果为苏打盐碱地区水稻的氮肥运筹方式提供了理论依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1805-1813. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1805为探究稻秸还田条件下培育小麦壮苗的技术措施,设计稻秸还田年数和氮肥运筹方式二因素试验,研究稻秸还田年数和氮肥运筹组合对小麦扬辐麦4号幼苗和相关生理特性的影响。结果表明,稻秸还田后小麦出苗率较不还田(CK)降低5.4~10.6个百分点(2017-2018,F=5.96**)、4.9~8.6个百分点(2018-2019,F=15.79**),稻秸还田还影响小麦3叶期幼苗的正常生长,随着稻秸还田年数的增加不利影响有所减轻,但不能消除;稻秸还田年数及氮肥运筹对小麦6叶期幼苗质量有一定影响,稻秸还田减少小麦6叶期幼苗的叶面积指数(LAI)、单株分蘖数、苗高和单株干物重,抑制小麦正常生长,但随着还田年数的增加,不利影响逐渐减弱,还田年数最高处理的LAI、单株分蘖数、苗高和单株干物重较还田1 a处理分别提高0.2~0.4、0.2~0.4、1.3~1.9 cm和26.3~55.6 mg/株;稻秸还田条件下,适量提高壮蘖肥的施用量能够提高小麦根系活力,增加叶片SPAD值,增加叶鞘、叶片中的可溶性糖含量,减少丙二醛(MDA)的累积,且随着还田年数增加,影响随之增强。稻秸还田4 a以上,配以氮肥运筹模式(基肥:壮蘖肥:拔节肥:孕穗肥为5:2:2:1)的组合有利于培育壮苗。本研究为水稻秸秆还田提供了适宜的配套措施,以期实现壮苗高产。
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核农学报. 2020, 34(8): 1814-1825. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1814为探究发光二极管(LED)补光对温室甜椒矿质元素吸收及分配的影响,以甜椒品种奥黛丽为试材,设置红光(R)和蓝光(B)组合2:1(2R1B)、4:1(4R1B)、8:1(8R1B) 3种光质,2 h(18:00-20:00)、4 h(18:00-22:00)和8 h(18:00-02:00) 3个补光时间,以不补光为对照(CK),研究补光时间及光质对甜椒N、P、K、Ca、Mg、Mn、Zn积累及分配的影响。结果表明,光质与补光时间显著影响矿质元素在甜椒中的积累与分配,且二者存在显著的交互作用。与CK相比,LED补光显著促进了甜椒全株中N、P、K、Ca、Mg和Mn的积累,光质对N、P、K、Mg、Mn积累总量的影响无显著差异,但补光时间会显著影响矿质元素的积累,以补光8 h的元素积累量最高,其N、P、K、Ca、Mg和Mn的单株积累量分别较CK增加51.82%、55.56%、47.55%、50.00%、56.76%和36.23%,补光4 h的N、Ca、Mn积累总量与补光8 h无显著差异。从分配比例来看,与CK相比,补光2 h降低了N、P、Mg、Mn在果实中的分配比,补光4 h提高了N、P、K、Mg、Mn在果实中的积累总量和分配比。综上,光质对甜椒矿质元素的积累量影响较小,LED补光4 h在调控甜椒营养积累与分配上表现最佳。本试验结果为温室栽培甜椒补光调控的营养吸收机制提供了理论参考。
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核农学报. 2020, 34(8): 1826-1833. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1826为揭示冬小麦不同施氮水平对复播大豆土壤微生物区系的后效影响,于2017-2018年在小麦季设置0、225、375和525 kg·hm-2 4个施氮处理,分别记作CK、N1、N2和N3,采用稀释平板法和MPV稀释法研究冬小麦不同施氮量对复播大豆土壤微生物区系的影响。结果表明,麦季施氮量对复播大豆土壤微生物区系具有显著的后效作用。随着麦季施氮量的增加,复播大豆产量、土壤细菌、真菌、放线菌、氨化细菌及好气性自生固氮菌数量呈先上升后下降的趋势,硝化细菌和反硝化细菌数量呈不断上升的趋势;其中,麦季适宜的施氮量(N1、N2)更能促进土壤微生物总数的生长繁殖,优化菌群结构,提高后茬大豆产量;而过量施氮(N3)刺激硝化、反硝化细菌数量的增加,降低大豆产量,加速土壤中氮素损失,降低氮肥利用率。综合考虑冬小麦季施氮量为375 kg·hm-2时,复播大豆产量达到最高,平均为2 988.93 kg·hm-2, 两年大豆平均增产23.59%,并有利于改良后茬大豆土壤微生物区系,调节土壤生态环境。本研究结果为周年轮作模式下后茬大豆合理施氮提供了理论依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1834-1839. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1834为了明确春性强筋小麦产量和品质协同的适宜施氮量和种植密度,本研究以高产、优质春性强筋小麦品种镇麦12号为材料,在大田条件下基施45%复合肥375 kg·hm-2,尿素150 kg·hm-2,设置4个追氮水平(90、120、150、180 kg·hm-2)和3个种植密度(225、300、375万株·hm-2),研究追氮量和种植密度对镇麦12号籽粒产量和品质的影响。结果表明,追氮量和种植密度对镇麦12号籽粒产量及其产量构成因素的影响达显著或极显著水平。籽粒产量随着追氮量的增加呈先增后降的变化趋势,追氮量超过150 kg·hm-2时,籽粒产量开始下降;随着种植密度的增加,籽粒产量呈下降趋势。增加追氮量显著提高了籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量和面团稳定时间;一定种植密度范围内,籽粒粗蛋白含量和湿面筋含量随着种植密度的增加略有提高,吸水率和面团稳定时间差异不显著。本试验条件下,实现协同提高镇麦12号产量和品质的最适密氮组合为追氮量150 kg·hm-2, 种植密度225万株·hm-2。本研究结果为明确不同强筋小麦品种最适的施氮量和种植密度提供了理论依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1840-1847. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1840为明确盐浓度对稻米品质形成的影响及其机制,以江苏省大面积种植水稻品种南粳9108和盐稻12号为试验材料,种植于土培池中,全生育期以盐水灌溉代替淡水灌溉,盐浓度设置0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%,并以淡水(盐浓度0%)灌溉为对照(CK),研究不同盐浓度对稻米品质形成的影响。结果表明,与CK相比,在低盐浓度(0.10%~0.15%)下,直链淀粉含量显著降低,稻米的糙米率、精米率和整精米率增加,稻米淀粉黏滞特性(RVA谱)的峰值黏度、热浆黏度和最终黏度增加,米饭的外观、黏度、平衡度和食味值在0.10%盐浓度下高于CK,南粳9108和盐稻12号的胶稠度在0.10%盐浓度下分别较CK高4.5和3.5 mm;在中、高盐浓度(0.20%~0.35%)下,稻米的加工品质、蒸煮食味品质和稻米淀粉黏滞特性明显降低。稻米的垩白粒率和垩白度随着盐浓度的增加而减小。综上可知,在低盐浓度(0.10%~0.15%)下,稻米的品质总体有一定的改善;高盐浓度(0.35%)下,稻米品质明显变劣。本研究通过分析不同盐浓度下水稻的品质状况,为滩涂水稻高产与品质调优栽培提供了参考。
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核农学报. 2020, 34(8): 1848-1854. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1848为给高密度短生育期基质栽培的甘薯实生系筛选提供依据,本研究采用122份甘薯品系,进行密度25株·m-2、生育期60 d的基质栽培(T1)与密度5株·m-2、生育期90 d的大田常规栽培(T2)的对比试验,测定单株重、单株结薯数和典型薯块的单薯重、直径、长度等产量性状以及干物质、胡萝卜素、花青素、熟薯可溶性糖、熟薯还原糖含量和熟薯食味等品质性状,研究高密度短生育期基质栽培对甘薯产量和品质的影响,并与大田常规栽培90 d的产量、品质性状进行关联分析。结果表明,与T2相比,T1除了花青素含量差异较小外,块根的产量和品质性状均明显下降。在产量性状上,2种栽培方法间的单株重、单薯重、单株结薯数均呈显著正相关,薯块形状呈弱正相关。在品质性状上,与T2相比,T1微型薯的花青素、胡萝卜素、干物质、熟薯可溶性糖、熟薯还原糖含量和食味均存在劣变型、稳定型和优变型3种品质变化类型,但2种栽培方法间的薯块品质性状均呈极显著正相关。因此,利用高密度短生育期基质栽培,可以进行微型薯的薯肉色、干物质含量和食味品质筛选以及单株重、结薯数、典型薯块重量和形状的早熟性筛选,为早熟优质食用甘薯选育的实生系筛选提供新方法。
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核农学报. 2020, 34(8): 1855-1861. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1855为研究菲对蒿柳生理生化的影响,以蒿柳扦插苗为试验材料,采用水培的方式,测定不同浓度(0.2、0.5、1.0和1.2 mg·L-1)菲对蒿柳株高及生理的影响,并选取对植物生长有显著抑制作用的最低浓度(1.0 mg·L-1)菲对蒿柳进行16 d的处理,测定其光合特性及渗透调节物质的变化。结果表明,高浓度菲处理显著抑制了蒿柳的株高和根系活力,使其电导率升高,膜透性增大。1.0 mg·L-1菲胁迫下,蒿柳的光合作用受到抑制,光化学淬灭系数(qP)显著下降,光反应受到影响;气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)下降、Rubisco活性降低,导致CO2供应和同化减少,暗反应受到抑制。叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)无显著变化,说明PSⅡ利用光能的能力和潜在活性未受到影响。渗透调节物质中,脯氨酸和可溶性糖是植物抵御菲胁迫的重要调节物质。本研究结果为揭示多环芳烃(PAHs)对蒿柳产生的毒害机制及加强植物对环境的修复研究提供了依据。
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核农学报. 2020, 34(8): 1862-1871. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.08.1862为建立北方粳稻耐盐碱综合评价指标体系,筛选适宜苏打盐碱地种植的水稻种质资源,本研究采用混合盐碱胁迫处理,测定了50份北方粳稻材料的28项表型指标,以各单项指标耐盐碱系数作为评价水稻耐盐碱性依据,利用相关分析、主成分分析及聚类分析方法综合评价其耐盐碱相关性。结果表明,利用主成分分析将盐碱胁迫下28个单项指标转化为8个相互独立的综合指标,累积贡献率达80.665%。依据参试材料耐盐碱综合评价值进行聚类分析,将50个参试材料划分强耐盐碱型、耐盐碱型、中间型和盐碱敏感型四类。强耐盐碱类型包括松98-131、SR-824-14、长白9号3个材料,D值分别为0.68、0.63、0.61。回归分析和相关分析表明,结实率、产量、生物量、经济系数、根直径、分蘖期叶面积和齐穗期干物重对耐盐碱性影响显著,可作为水稻耐盐碱鉴定的综合指标。本研究结果为水稻耐盐碱育种提供了技术和种质资源支撑。
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