2020年, 第34卷, 第11期 刊出日期：2020-11-10
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核农学报. 2020, 34(11): 2377-2385. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2377KNOX基因家族是植物生长发育过程中所特有的一类转录因子,其在植物的形态建成方面发挥着重要的作用。为研究高粱KNOX基因家族特征及SbKNOX22的表达特性,本研究利用生物信息学和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)的分析方法,对高粱KNOX基因家族进行了鉴定和表达分析。结果表明,在高粱中共鉴定到23个KNOX基因(SbKNOX1~SbKNOX23),亚细胞定位显示均定位于细胞核中,氨基酸序列长度介于184~802 aa之间,分子量大小介于20.23~86.14 kDa之间,理论等电点介于7.28~4.76之间,高粱KNOX基因家族蛋白均属亲水性蛋白,分布在8条染色体上。系统进化结果显示,高粱KNOX基因家族分为Class Ⅰ和Class Ⅱ两类;基因结构分析表明,Class Ⅱ类中各亚类家族成员之间的外显子和内含子数量存在较大差异;Motif分析显示,Homeobox KN结构域最为保守。qRT-PCR分析表明,SbKNOX22在高粱叶片中表达,水杨酸处理6 h时表达量最高,PEG 6000和甘露醇模拟干旱胁迫处理0.5 h后表达量开始降低,NaCl胁迫处理9 h时表达量最高。本研究结果为进一步探索KNOX家族在调节高粱生长发育、信号转导和植物激素调控等过程中的作用提供了基础。
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核农学报. 2020, 34(11): 2386-2396. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2386玉米蚜是世界性的玉米害虫,利用玉米自身的抗性是控制玉米蚜虫危害的重要途径。为培育抗蚜新品种,提高玉米的抗性,首先需要鉴定筛选抗性种质,明确其抗性遗传模式,发掘抗性基因。本研究首先对新收集的国内外玉米种质资源进行抗玉米蚜鉴定,然后采用分离群体分组分析与高通量测序技术相结合的方法,对鉴定出的高抗蚜玉米自交系携带的抗性位点进行了定位分析。结果表明,在98份玉米种质资源中有5份表现高抗玉米蚜,其中高抗蚜自交系32t33的抗蚜性受多基因控制,表现数量遗传特征,测序分析在第3、第5染色体上获得了2个与抗蚜性状关联的区域,其大小分别为19.66和6.34 Mb,并在关联区域初步筛选出5个抗蚜候选基因。本研究结果丰富了玉米的抗蚜基因资源,为最终分离出抗性基因、明确抗蚜的遗传机制和培育抗蚜品种奠定了基础。
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核农学报. 2020, 34(11): 2397-2406. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2397为研究广西地方食用木薯材料的遗传多样性,以48份广西地方食用木薯为试验材料,分析其变异系数、遗传多样指数、聚类分析、多态性和遗传相似性系数。结果表明,收集的木薯材料的平均表型变异系数为37.9%,平均遗传多样性指数为0.807,其中主茎分叉角度的变异系数最大,为86.7%,块根内皮颜色的遗传多样性指数最大,为1.842。13对SSR引物共扩增出118个条带,其中多态性条带为106个,多态性比率为86.23%;分子标记聚类结果发现,遗传相似性系数在0.415~1.000之间;通过对比发现表型聚类和分子聚类结果不一致,其中表型聚类发现类群划分与地理来源之间没有关联,但与株型性状有一定的关联;在遗传相似系数为0.62时,SSR分子标记聚类为两类材料,第一类材料地理分布无规律,第二类材料大多分布在桂南。本研究结果表明,广西地方食用木薯资源遗传多样性具有一定的丰富度,可为创制优异食用木薯种质资源和新品种选育奠定基础。
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核农学报. 2020, 34(11): 2407-2415. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2407为探索南瓜果实含糖量相关性状的遗传规律,本试验以糖组分和含量差异显著的广东本地高代自交系品种(CMO-97)和泰国引进的高代自交系品种(CMO-E)为亲本,构建F2分离群体,并基于高通量测序和亲本基因组重测序结果,开发与南瓜含糖量相关性状连锁的分子标记,对蔗糖葡萄糖比值性状所在的原始定位区间(qs/g19-a)进行遗传图谱加密,预测控制南瓜果实甜度的关键基因,筛选与果实糖含量性状紧密连锁的分子标记。结果表明,经筛选,在开发的50对InDel标记和12对KASP标记中共有9对InDel标记和6对KASP标记具有显著的多态性。加密后的19号连锁群包含 6 个KASP 标记、9 个InDel标记和 112 个SNP 标记,qs/g19-a 的定位区间由968.7 kb缩小至356.3 kb,对比参考基因组信息发现在缩小后的定位区间内共有56个基因,其中与糖含量相关的候选基因有4个。本研究结果为南瓜含糖量相关育种研究提供了参考和分子标记资源。
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核农学报. 2020, 34(11): 2416-2424. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2416VQ家族基因是植物特有的一类基因,其编码蛋白主要与WRKY蛋白相互作用协同调控下游基因表达,在植物生长发育及抵御各种外界环境胁迫中起重要作用。为揭示甜瓜VQ家族基因在抗白粉病中的功能,本研究采用生物信息学方法从甜瓜基因组中鉴定到26个VQ家族基因,这些基因不均匀地分布在甜瓜11条染色体上。系统进化分析表明,该家族成员分布于不同的分支中,分别与拟南芥VQ家族蛋白不同成员聚在一起。基因结构分析表明,甜瓜VQ家族基因序列均无内含子,只有1个外显子。组织表达分析表明,1个甜瓜VQ家族基因组成性表达,23个甜瓜VQ家族基因组织特异性表达。此外,白粉病菌侵染之后,6个VQ家族基因呈现不同程度的响应。本研究结果为进一步研究甜瓜VQ家族基因在甜瓜抗白粉病中的功能奠定了理论基础。
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核农学报. 2020, 34(11): 2425-2434. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2425为探究猕猴桃果实采后软腐病害的主要病原菌及其生长特性,2017年9月于湖南凤凰县猕猴桃基地采集具有软腐病症状的100个果实病样,取患病猕猴桃病健交界处果肉,进行病原菌的分离纯化、菌株形态学观察、病原菌的分子生物学鉴定试验,同时分析不同培养基、碳源、氮源、温度和pH值对病原菌生长的影响。结果表明,菌种鉴定为葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)和间座壳菌(拟茎点霉菌有性态,Diaporthe phaseolorum)。两种菌在PSA、YPGA、PDA、SDA培养基的生长速度均较快,葡萄座腔菌和间座壳菌生长速率分别在16.1~18.6 mm·d-1和13.9~16.5 mm·d-1之间,且菌丝密度均较稠密。淀粉、蔗糖和麦芽糖作为碳源时,病原菌生长效果较好,葡萄座腔菌和间座壳菌生长速率分别在15.9~17.7 mm·d-1和12.4~16.4 mm·d-1之间。酵母粉、蛋白胨、甘氨酸作为氮源时,较适宜葡萄座腔菌和间座壳菌生长,两病原菌生长速率分别在11.0 mm·d-1左右和9.5 mm·d-1左右,但较未添加氮源培养基仅提高了7%左右。此外,葡萄座腔菌和间座壳菌的最适pH值为5~7,最适温度为25~30℃,菌种致死温度为85℃左右。本研究结果对猕猴桃软腐病病原菌的鉴定及对猕猴桃贮藏过程中软腐病害的绿色防控提供了参考。
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核农学报. 2020, 34(11): 2435-2443. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2435
为探讨低氮胁迫对不同基因型光皮桦(Betula luminifera)生长及生理生化响应特性,本研究采用裂区设计,以光皮桦G49-3、G50-1和优3组培苗为材料,通过水培培养研究其在正常供氮(CK,15 mmol·L-1 $NO_{3}^{-}$)和低氮胁迫(LN,0.03 mmol·L-1 $NO_{3}^{-}$)条件下的苗期生长及生理生化响应。结果表明,低氮胁迫处理21 d后,3个光皮桦基因型的叶绿素含量、株高、地上部干重、地上氮含量和氮积累量均显著降低,其中G49-3降幅最大,G50-1降幅最小;3个光皮桦基因型根冠比、根系总根长、总表面积和平均直径均增加;叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物岐化酶(SOD)和硝酸还原酶(NR)活性降低,G50-1降幅最低。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析表明,相较于CK,低氮胁迫处理下3个光皮桦基因型叶和根中NRT1.1和NRT1.2均下调表达,而NRT2.1在根中上调表达,说明根中NRT2.1在低氮胁迫下的硝酸盐转运过程中发挥主要作用。综合隶属函数分析显示,G50-1平均隶属函数值(0.73)高于优3(0.44)和G49-3(0.34),表明G50-1耐低氮能力最强,而G49-3对低氮胁迫最敏感。本研究结果揭示了光皮桦响应低氮环境的生理机制,同时表明运用常规遗传改良手段筛选和培育耐低氮、氮高效利用的光皮桦良种是可行的。
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核农学报. 2020, 34(11): 2444-2451. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2444为了构建川东獐牙菜(Swertia davidii Franch.)高效稳定的再生体系,以川东獐牙菜带叶茎尖、带芽茎段和叶片为材料,在单因素试验的基础上,通过完全组合及L9(34)正交试验,探究不同激素对其离体培养的影响。结果表明,川东獐牙菜3种外植体中,叶片适宜作为间接器官发生材料,在MS+2.0 mg·L-1 6-BA+1.5 mg·L-1 KT培养条件下,培养7 d便可见愈伤组织从切口处产生,培养30 d后即可分化出大量丛芽;不定芽在相同培养基中培养30 d后,增殖系数可达8.75。带芽茎段则适宜直接器官发生途径,其在MS +2.0 mg·L-1 6-BA+1.0 mg·L-1 NAA中培养7 d后,节上腋芽开始萌动,培养30 d后腋芽发生系数可达4.06;试管苗适宜的生根培养基为MS + NAA 0.05 mg·L-1,培养30 d后即可获得再生植株,生根率为100%;生根苗经过炼苗,移栽30 d后成活率达90%以上。在川东獐牙菜的离体培养中,间接器官发生途径较直接器官发生途径效率更高。本研究通过叶愈伤组织-不定丛芽途径建立了川东獐牙菜高效再生体系,为保护其野生资源和种苗繁育提供了技术支撑,也为其遗传转化奠定了试验基础。
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核农学报. 2020, 34(11): 2452-2459. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2452为研究崇明西红花栽培地根际土壤和球茎中微生物多样性,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对其微生物群落组成进行了比对分析。结果表明,西红花根际土壤和球茎中细菌和真菌在门类水平上菌群类别差异不显著,但在丰富度和多样性方面根际土壤明显高于球茎;在属和种水平上差异显著;在种水平上,根际土壤或球茎均有各自特有的细菌或真菌,且具有较高的相对丰度。西红花致病真菌瓶霉(Phialophora)和背芽突霉(Cadophora)在崇明西红花球茎大量存在。因此,推测西红花病害发生,除与土壤菌群相关外,与其内生细菌和真菌也紧密相关。本研究结果初步分析了崇明栽培地西红花根际土壤和球茎中微生物多样性及群落结构组成,为进一步筛选合适的崇明西红花栽培地土壤和种球杀菌剂提供了理论依据。
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核农学报. 2020, 34(11): 2460-2469. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2460为高效生产欧洲缬草有效成分,通过分析培养基pH值、碳源、糖浓度、盐浓度、总氮(N)浓度、总磷(P)浓度等因素对其不定根悬浮培养生长的影响,确定欧洲缬草不定根悬浮培养的适宜条件,并测定在该培养条件下不定根的生长状况,同时比较正常不定根、褐化不定根、无菌苗根中缬草三酯、乙酰缬草三酯和缬草烯酸3种有效成分的含量。结果表明,欧洲缬草不定根的最佳培养条件为2倍大量元素浓度、48.46 mmol·L-1总N浓度、1.5 mmol·L-1总P浓度的RCM培养基,添加40 g·L-1蔗糖、0.5 mg·L-1 萘乙酸(NAA),pH值5.7,温度25±2℃,转速100 r·min-1暗培养,28 d后收获。最佳培养条件下的欧洲缬草正常不定根中缬草三酯、乙酰缬草三酯、缬草烯酸的含量均最高,分别为7.222、0.355、4.016 mg·g-1,褐化不定根中成分含量显著降低,无菌苗根中成分含量最低。本研究结果可为欧洲缬草不定根及其有效成分的规模化生产提供参考。
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核农学报. 2020, 34(11): 2470-2476. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2470为了提高猕猴桃片的干燥品质,缩短干燥时间及降低能耗,本试验以猕猴桃为原料,采用气体射流冲击干燥技术对猕猴桃片进行干燥,研究恒温和变温对猕猴桃片干燥特性及品质指标的影响。结果表明,猕猴桃片恒温及变温气体射流冲击干燥均属于降速干燥;风温对猕猴桃片的气体射流冲击干燥特性有影响;变温干燥条件下含糖量与恒温40℃时无显著差异,可滴定酸含量与恒温70℃时无显著差异;70→40℃变温干燥的猕猴桃片回复性和维生素(Vc)保存率最高,色差(ΔE)值介于50℃恒温干燥和70℃恒温干燥组之间;70→40℃变温干燥方式的单位能耗显著低于40→70℃变温干燥组。70→40℃变温干燥方式加工的猕猴桃片综合品质最佳,本研究为变温气体射流冲击干燥技术应用于猕猴桃片的干燥提供了技术支持。
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核农学报. 2020, 34(11): 2477-2483. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2477为制备高亲和力的大豆凝集素(SBA)单克隆抗体,本试验以50 μg SBA蛋白/200 μL乳化液/只的剂量免疫BALB/c小鼠,间接ELISA和间接竞争ELISA鉴定多抗血清效价和灵敏性。选择血清效价和灵敏性较好的小鼠进行细胞融合。通过有限稀释亚克隆筛选出能稳定分泌SBA单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞株。采用体内诱生腹水法批量制备SBA单克隆抗体并对其免疫学特性进行鉴定。结果表明,SBA免疫的4只小鼠中,1号小鼠效价最高且灵敏性最好,半数抑制浓度(IC50)为571.4 μg·L-1。选取该小鼠进行细胞融合,并最终得到1株杂交瘤细胞,命名为5B4E10。制备的SBA单克隆抗体的效价达到1∶409 600 以上,IC50为82.04 μg·L-1,亚型为IgG1型,亲和力常数(Ka)为1.83×109 L·mol-1。且该抗体与大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白和其他抗营养因子无交叉反应。本研究结果为建立大豆及其制品中SBA的免疫学检测方法奠定了良好的抗体基础。
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核农学报. 2020, 34(11): 2484-2491. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2484为改善低盐腌渍蔬菜品质下降的问题,本研究通过分析测定腌渍黄瓜的微观结构、质构性质、风味物质,研究低盐腌渍、复合腌制剂腌渍、高盐腌渍3种不同腌渍方式对腌渍黄瓜品质的影响。结果表明,高盐腌渍黄瓜和复合腌制剂腌渍黄瓜的质构及风味品质均优于低盐腌渍黄瓜。其中,高盐腌渍黄瓜的硬度略高于复合腌制剂腌渍黄瓜,氨基酸总量和有机酸总量差别不大;复合腌制剂腌渍黄瓜的硬度比低盐腌渍黄瓜高271 g;氨基酸、有机酸总量分别比低盐腌渍黄瓜样品高35.3和55.1 mg·100g-1。 复合腌制剂腌渍黄瓜的质构、风味和感官等品质接近传统高盐腌渍黄瓜,优于低盐腌渍黄瓜。本研究结果为有效解决低盐腌渍使得黄瓜品质下降提供了一定的数据支持。
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核农学报. 2020, 34(11): 2492-2498. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2492为研究燕麦蛋白的理化性质,本研究采用碱提酸沉法提取燕麦蛋白,并分析不同pH值与温度对燕麦蛋白溶解性、ζ-电位和粒径分布的影响。结果表明,在等电点附近(pH值5.0),燕麦蛋白的表面电荷数最低,蛋白粒度较大,溶解性和乳化性较低。当pH值远离等电点时,燕麦蛋白的表面电荷增加,蛋白粒度逐渐减小,溶解度升高,乳化性也随之升高;随着温度升高(55~95℃),燕麦蛋白聚集体解离,粒度变小,溶解度增加,稳定性变好;温度进一步升高(121、130℃),燕麦蛋白重新聚集形成粒径较大的聚集体,溶解度降低,稳定性变差。本研究结果为燕麦蛋白资源的利用提供了重要的理论指导。
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核农学报. 2020, 34(11): 2499-2506. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2499为提高淘汰蛋鸡副产物——卵泡的利用率,本研究以鸡卵泡为试验原料,经提取卵磷脂、脱去胆固醇后,将其卵泡残渣以溶剂萃取法提取出蛋黄油,通过单因素试验和正交试验研究了提取温度、提取时间、料液比和乙醇浓度对蛋黄油提取的影响。之后将提取的蛋黄油进行氧化调控,采用气相离子迁移色谱(GC-IMS)进行测定与分析。正交试验结果表明,鸡卵泡中蛋黄油提取的最佳工艺条件:提取温度80℃,提取时间55 min,料液比1∶10,乙醇浓度95%。氧化蛋黄油中含有多种挥发性物质,包括4种醇类、3种醛类、2种酯类、2种酮类、1种呋喃,其中3-甲基丁醛是氧化蛋黄油的特征风味物质。本研究结果为开发利用蛋鸡副产物,提高产品附加值提供了新思路。
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核农学报. 2020, 34(11): 2507-2518. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2507为更好地开发和利用柠檬籽粒中的功能性成分柠檬苦素,本试验研究了离子液体双水相对柠檬苦素提取的最优体系,并通过响应面分析法对最优体系的提取工艺进行了优化。结果表明,1.50 mol·L-1 [TMG][Cl]/1.35 mol·L-1 NaH2PO4离子液体双水相萃取体系中柠檬苦素的提取量最高,萃取率达97.59%;响应面优化试验得出最优工艺参数:提取时间90.74 min、乙醇浓度59.40%、提取温度74.22℃、液料比18.08∶1条件下,预测柠檬苦素最大提取量为12.126 mg·g-1FW,校正工艺下柠檬苦素实际提取量为12.381 mg·g-1 FW,方差分析显示两数值差异不显著,表明有关柠檬苦素提取量的四元二次方程模型预测准确度高。此外,柠檬苦素可有效清除活性氧自由基并抑制不饱和脂肪酸的过氧化,具有较强的抗氧化活性。本研究结果为柠檬资源的充分开发和实际应用提供了理论基础。
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核农学报. 2020, 34(11): 2519-2525. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2519为分析罗氏海盘车性腺的单甘酯组成,本研究对单甘酯的衍生方法和色谱条件进行优化,并对单甘酯硅烷化衍生物的断裂规律和质谱特征进行分析,同时对罗氏海盘车性腺的单甘酯组成进行分析测定。结果表明,三甲基硅烷化法对单甘酯具有理想的衍生效果,且通过弱极性毛细管柱HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)对单甘酯硅烷化衍生物取得了理想的色谱分离效果。根据断裂规律和质谱特征,1-单甘酯硅烷化衍生物的特征离子为m/z 73、m/z 205、[M-103]+(基峰离子)和[M-15]+;2-单甘酯硅烷化衍生物的特征离子为m/z 73(基峰离子)、m/z 129、m/z 218、[M+H-162]+和[M-15]+。单甘酯硅烷化衍生物的色谱保留时间具有一定的规律性,其中2-单甘酯衍生物先于1-单甘酯衍生物出峰。同时,从罗氏海盘车中共鉴定出8种单甘酯,以1-单软脂酸甘油酯(1-C16:0-MG)和1-单硬脂酸甘油酯(1-C18:0-MG)等1-单甘酯为主,而2-单甘酯含量较低。本研究结果为单甘酯的衍生、色谱分析和质谱鉴定提供了一定的理论参考。
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核农学报. 2020, 34(11): 2526-2532. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2526为建立前处理简单、定量准确、灵敏度高的葡萄酒中高氯酸盐的快速测定和分析方法,本研究使用酸化甲醇提取葡萄酒样品,最终选择WAX固相萃取柱前处理净化,亲水性聚丙烯滤膜(GHP)过滤,经Phenyl-Hexyl色谱柱分离,以电喷雾离子源(ESI)在多反应监测(MRM)负离子模式下测定葡萄酒中高氯酸盐。结果表明,该方法的检测时间为12 min,检出限和定量限分别为0.15 μg·L-1和0.5 μg·L-1,在1、2、5、10和20 μg·L-1水平的加标回收率介于94.5%~105%之间,相对标准偏差(RSD)小于3.17%。该方法的建立可为葡萄酒生产企业和相关监管部门提供一定的技术支撑。
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核农学报. 2020, 34(11): 2533-2540. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2533为比较不同品系甜叶菊中甜味品质较好的莱苞迪苷D(RD)、莱苞迪苷A(RA)含量组成,在传统C18、HSS T3、Amide色谱柱中选择适宜固定相建立高效液相色谱(HPLC)方法进行测定与分析。结果表明,HSS T3柱对甜菊糖苷选择性较好,可同时分离RA、甜菜苷(ST)、莱苞迪苷F(RF)、莱苞迪苷C(RC)、甜茶苷(RBS)、莱苞迪苷B(RB)、甜菊双糖苷(SB),其HPLC分析参数为:流动相32%乙腈和68%磷酸水(0.01%),等度洗脱,柱温40℃,波长210 nm,进样量10 μL,流速1.0 mL·min-1;Amide柱对RD分离能力最佳,其HPLC分析参数为:流动相76%乙腈和24%水,等度洗脱,柱温40℃,波长210 nm,进样量10 μL,流速0.8 mL·min-1。 分析比较12个扦插培育的甜叶菊品系,以编号2甜叶菊中RD含量及其占比最高,提示以其为原材料可生产含RD较高的甜菊糖苷;编号3、5、7、11甜叶菊中具较有高含量的甜菊糖苷(主要为RA),提示这些品种富含RA且甜菊糖苷产量较高;编号1、8甜叶菊中RA+RD占比较高,提示以其为原材料的甜菊糖苷甜味品质较好。本研究所建立的HPLC法为甜叶菊中RD、RA分析研究提供了方法参考,含量分析结果可为实际应用中选择适宜甜叶菊品种提供依据。
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核农学报. 2020, 34(11): 2541-2550. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2541为了解食用槟榔加工过程中真菌群落组成及多样性动态变化情况,以食用槟榔加工过程中不同阶段的槟榔籽为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对其真菌rRNA基因ITS1区进行测序分析。结果显示,未入苏发籽、入苏发籽、洗籽、烤籽、上胶籽、去芯籽、点卤籽和成品籽8类共24个样品的真菌归类为9个门,31个纲,84个目,164个科,226个属的520个操作分类单元(OTU),优势菌属包括Aspergillus(曲霉属)、Cladosporium(枝孢属)、Candida(假丝酵母属)、Lecanicillium(蜡蚧属)、Simplicillium(拟青霉属)、Penicillium(青霉属)、Tuber(块菌属)、Cyberlindnera、Rhodotorula(红酵母属)、Cutaneotrichosporon、unidentified Saccharomycetales_fam_Incertae_sedis(未鉴定出的发菌)、unidentified Saccharomycetales(未鉴定出的酵母)和unidentified Malasseziales(未鉴定出的马拉色菌),其中槟榔内生菌Aspergillus为整个加工过程中的绝对优势真菌,相对丰度达66.70%~97.67%,其余优势真菌在不同槟榔加工过程中差异较大。多样性分析表明,未入苏发籽、洗籽、烤籽和点卤籽真菌组成结构较为相似,入苏发籽、上胶籽、去芯籽和成品籽真菌组成结构差异明显。本研究结果表明槟榔加工过程中真菌丰富度差异不大但多样性差异明显,其中成品籽真菌多样性较其他组真菌组成结构差异最大。本研究为后续食用槟榔防霉技术的研发提供了理论支持。
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核农学报. 2020, 34(11): 2551-2560. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2551为研究水氮调控对干旱区滴灌葡萄氮素吸收利用的影响,以新疆鲜食葡萄弗雷为试验材料,利用15N 示踪技术,设置2种灌水处理(灌水量为4 950、5 400 m3·hm-2,分别记作W1、W2),3种施氮处理(施氮量为177、235、292 kg·hm-2,分别记作F1、F2、F3)进行大田试验。结果表明,各处理土壤全氮含量和15N丰度差异极显著(P<0.01),并且在0~20 cm土层出现富集现象。各器官征调氮素能力随水氮投入加大极显著增强(P<0.01)。根系、茎秆、叶片器官的生物量随着吸氮量的增加极显著提高(P<0.01),而较高施氮量(F3)不利于果实器官生物量的积累。果树吸收的肥料氮量随水氮投入的加大逐渐增加,受水氮调控影响极显著(P<0.01),果树吸收的土壤氮量大于肥料氮量。W2F1的15N标记氮肥利用率和15N标记氮肥偏生产力最高,分别为38.36%和114.20 kg·kg-1,W2F2的产量最高,为20 253 kg·hm-2,但与W2F1差异不显著。表明水氮投入过多会引起茎秆和叶片器官徒长且不利于提高15N标记氮肥利用率。综上所述,灌水量5 400 m3·hm-2、施氮量177 kg·hm-2(W2F1)是兼顾经济效益与生态效应的可行水氮运筹模式。本研究结果为干旱区滴灌葡萄高产高效种植提供了参考。
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核农学报. 2020, 34(11): 2561-2568. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2561为探究亚热带红壤区不同植被恢复类型对土壤有机碳周转的影响,本研究以自然恢复草地、马尾松林和木荷林为研究对象,测定植被和土壤有机碳的δ13C,探讨不同林分类型对土壤有机碳来源的影响。结果表明,自然恢复草地植被以C4植物为主,退化草地转变为马尾松林和木荷林后,植被类型以C3植物为主。2种林分从凋落物δ13C到表层土壤有机碳δ13C增加幅度超出了正常的增加范围,显示两个林地有机碳来源为原有草地和当前恢复林分的混合物,表层土壤来源于恢复林分的有机碳低于来源于原有草地的有机碳;2个林分土壤有机碳δ13C均随着深度增加而不断增大。木荷林土壤有机碳的分解速率低于马尾松林,木荷林中土壤有机碳存留时间高于马尾松林。综上所述,尽管马尾松林土壤有机碳来源于新碳的比例高于木荷林,但木荷林中土壤有机碳分解更慢,因此对马尾松林和木荷林土壤的固碳过程需要更加深入的研究。本研究为退化红壤区植被恢复树种的选择提供了理论依据,丰富了南方退化红壤区植被恢复林土壤有机碳研究。
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核农学报. 2020, 34(11): 2569-2577. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2569为探究高产氮高效玉米品种在减肥增效措施中的增产潜力,本研究通过对川中丘陵区近十年11个主推玉米品种在2个环境(简阳和中江)和3个氮水平[0(LN)、150(MN)和300 kg·hm-2(HN)]下的田间产量及产量构成因子等进行方差和相关性分析,依据产量的基因型×氮互作效应对玉米品种进行氮效率分类,研究不同类型玉米的增产潜力以及与增产潜力有关的产量性状。结果表明,基因型、氮、环境及其互作显著影响玉米产量,基因型×氮互作显著影响穗粗和百粒重;11个试验玉米品种存在氮效率的基因型差异,包括双高效型、高氮高效型、耐低氮型和双低效型4种类型,其中双高效型和高氮高效型占总数的45.5%,其在HN和LN的增产潜力分别为6.74%~7.54%和9.88%~13.45%;高产氮高效品种(双高效型和高氮高效型)在2个试验点的节氮潜力差异较大,HN的节氮潜力可达19.18%以上;增产潜力与穗粗、百粒重等产量构成因子显著正相关;正红311、川单189和绵单1256在2个环境下均表现出高产氮高效品种特征。在川中丘陵区不同肥力的土壤上选择种植高产氮高效或耐低氮的玉米品种,通过合理施肥,可以达到增产/稳产和节氮增效的目的。本研究对川中丘陵区玉米高产氮高效品种的选育和推广应用具有重要理论意义。
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核农学报. 2020, 34(11): 2578-2586. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2578为探索鸡粪-烟末混合堆肥体系合适的菌糠投入量,减轻堆肥过程中污染气体的排放,通过35 d的堆肥试验,设置3个菌糠投入量[0(CK)、5%、10%],研究鸡粪-烟末堆肥条件下添加菌糠对堆肥腐熟度和污染气体排放的影响。结果表明,堆肥处理堆体温度均能在55℃持续8 d以上,达无害化标准。与CK相比,添加5%、10%菌糠处理堆肥产品对作物生长无毒害作用,腐熟度得到有效改善,但均未达到腐熟标准;添加5%菌糠处理总有机碳(TOC)损失降低了2.39个百分点,总氮(TN)损失降低了8.92个百分点;添加10%菌糠处理TOC损失增加了0.27个百分点,但TN损失降低了11.89个百分点。综合考虑堆肥腐熟度、碳氮损失和环境效应,添加菌糠作为膨松剂能够提升堆肥腐熟度并减少污染气体排放,更有利于农业废弃物肥料化的可持续发展。
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核农学报. 2020, 34(11): 2587-2594. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2587为探究有机营养类物质氨基酸与硼酸配合喷施对油麦菜生长的应用效果,本研究采用盆栽试验,设置单独喷施1%硼酸处理,以及谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸3种氨基酸各设3个喷施浓度(5、10、20 mmol·L-1) 与1%硼酸配合喷施处理,并以喷施清水为对照(CK),共11个处理,收获后测定植株的生长指标和硼含量。结果表明,单独喷施硼酸对油麦菜生物量无明显影响,低浓度氨基酸与硼配合喷施均能显著提高油麦菜生物量,其中丙氨酸-硼喷施处理油麦菜生物量较CK平均增加了9.4%。与CK相比,3种氨基酸与硼配合喷施均能明显提高油麦菜叶片总蛋白含量,同时降低硝酸盐积累,从而改善品质。与单独喷施硼酸相比,适宜浓度氨基酸与硼配合喷施均可显著提高油麦菜氮、钾积累量,另外谷氨酸-硼和天冬氨酸-硼喷施对油麦菜磷积累量也有明显促进作用。与单独喷施硼酸相比,氨基酸与硼配合喷施均可显著提高油麦菜地上部硼含量,其中丙氨酸-硼喷施处理油麦菜地上部硼含量平均增幅为41.0%;此外,丙氨酸-硼喷施对油麦菜地下部硼含量也有明显提升作用,平均增幅为15.6%;喷施丙氨酸浓度与油麦菜地上部和地下部硼含量均呈显著正相关关系。综合比较不同氨基酸与硼酸配合喷施对油麦菜的影响,可考虑将丙氨酸作为增效剂与硼肥配合施用,提高硼肥的应用效应。本研究为开发新型硼肥提供了理论依据。
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核农学报. 2020, 34(11): 2595-2606. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2595为探究育秧方式、播种量配合插秧机具对机插稻移栽质量、产量及群体质量的影响,以杂交籼稻F优498为试验材料,采用三因素随机区组试验,设置2种育秧方式:营养土育秧和稀泥育秧,3个播种量:65、85和105 g/盘,2种插秧机具:4行手扶式插秧机和6行乘坐式高速插秧机,研究育种环节与插身机具融合对机插稻产量及其群体质量的影响。结果表明,育秧方式、播种量和插秧机具对机插稻稻谷产量的影响极显著,且互作效应显著。营养土育秧秧苗整齐度、机插均匀度、结实期干物质积累量较稀泥育秧平均提高了2.9%、0.7%、6.4%,稻谷产量、经济效益较稀泥育秧平均提高了1.4%、0.8%。随着播种量的增加,秧苗整齐度逐渐降低,机插均匀度、抽穗整齐度、群体干物质量、叶面积指数(LAI)、稻谷产量均呈先上升后下降的趋势。6行乘坐式高速插秧机较4行手扶式插秧机,机插均匀度更高,且抽穗整齐度、群体干物质重、群体生长率、齐穗期高效LAI均提高,实现平均增产5.6%,经济收益平均提高7.5%。综上,营养土育秧基础上,播种量85 g/盘,配套6行乘坐式高速插秧机机插能提高机插群体均匀度、优化群体质量,同步实现丰产与增效。本研究结果为机插稻生产提供了理论指导和实践依据。
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核农学报. 2020, 34(11): 2607-2613. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2607为探究花青素积累与谷子低温胁迫响应的关系,本研究以绿叶和富含花青素的紫叶谷子品种为材料,通过对不同品种幼苗进行低温和常温(对照)处理,观察叶片中色素分布,测定叶片光合作用以及花青素、相对叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量。结果表明,低温诱导后紫叶品种叶片花青素主要分布在叶肉细胞和上下表皮细胞,而绿叶品种叶片中几乎无花青素积累。低温诱导后紫叶品种花青素变化明显,绿叶品种无明显变化;与对照相比,低温诱导12 d紫叶品种B13、B45、B55花青素含量分别增加了234%、226%、126%。低温诱导后,紫叶品种叶片的净光合速率(Pn)和相对叶绿素含量均降低,但SS和Pro含量显著升高,MDA含量无规律性变化。相关性分析结果表明,低温诱导12 d紫叶品种叶片花青素含量与相对叶绿素含量、Pn呈极显著负相关,而与Pro含量、SS含量呈极显著正相关,相对叶绿素含量与Pn呈正相关。由此可知,紫色谷子品种叶片花青素的合成可以被低温诱导,且与Pro、SS共同参与植物对低温胁迫的响应。本研究为探索紫叶谷子的抗寒性以及扩大其种植区域提供了理论依据。
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核农学报. 2020, 34(11): 2614-2622. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2614为提高长江流域棉区棉花群体光合有效辐射(PAR)利用率并塑造合理群体结构,本研究设置不同播期(B1:5月13日、B2:5月25日)和种植密度(M1:7.5万株·hm-2、 M2:9.0万株·hm-2、M3:10.5万株·hm-2、 M4:12.0万株·hm-2),研究不同栽培方式对棉花冠层PAR时空分布的影响。结果表明,在一定生育时期内,B1播期处理棉花冠层对PAR的截获能力较强;在同一播期条件下,棉花冠层PAR截获率(PARI)在一定范围内与密度呈正相关关系。在B1播期下,一定生育时间内冠层PARI整体呈先升高后降低的趋势,B1M4的冠层PARI在生育前期较高,生育后期则以B1M1较高;在B2播期下,一定时期内,冠层PARI整体随生育进程的推进逐渐升高,且B2M4的冠层PARI最大。因此,在5月25日的播期条件下,12万株·hm-2密度处理的棉花群体冠层PARI较大;而播期为5月13日时,7.5万株·hm-2 密度处理的棉花冠层在生育后期对PAR的截获具有优势。本研究为构建适宜长江流域棉区的高光效群体结构提供了技术支撑,同时也为棉花新品种的培育和轻简化栽培提供了理论依据。
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核农学报. 2020, 34(11): 2623-2627. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.11.2623为明确玫瑰茄最佳采收时间,以玫瑰茄种质M3和M5为试验材料,对不同采收时间玫瑰茄的萼片产量和原花青素、单宁等营养成分含量进行分析。结果表明,随着采收时间推迟,2份种质的萼片产量和营养成分含量均呈先增加后减少的趋势。M3的鲜果重、鲜萼片重均在开花后21 d达到最大值,分别为12.82 g和7.75 g,干萼片重在开花后28 d达到最大值,为0.98 g;M5的鲜果重在开花后21 d达到最大值,为6.97 g,鲜萼片重、干萼片重均在开花后28 d达到最大值,分别为3.90 g和0.47 g,以采收花萼为目的时,适宜采收期为开花后21~28 d。M3萼片的原花青素含量在开花后35 d时最高,达2 180.00 mg·kg-1,M5在开花后21 d时最高,达573.50 mg·kg-1,以提取原花青素为目的采收时,M3和M5的适宜采收期分别为开花后35 d和开花后21 d。M3的单宁含量在开花后28~35 d时最高,达2.30 g·kg-1, M5在开花后42 d时最高,达1.38 g·kg-1,以提取单宁为目的采收时,M3和M5的适宜采收期分别为开花后28~35 d和开花后42 d。综上,玫瑰茄的适宜采收时间为开花后一个月左右(28~35 d)。本研究可为玫瑰茄合理采收提供参考依据。
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