2021年, 第35卷, 第10期 刊出日期：2021-10-10
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核农学报. 2021, 35(10): 2205-2213. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2205
为了探究荷兰鸢尾60Co-γ辐射突变株具备的主要可区别性状的评判指标,根据球根鸢尾的测试指南,对其中4个稳定的突变株5-7CBS、7-10SLZ、7-10QLS、10ZLL以及野生型展翅品种进行植物学农艺性状测评,分析比较其主要观赏性状的异同。结果表明,突变株与野生型的植株形态、开花期以及生育期等特征特性基本保持一致;在调查的40个性状中,不同突变株的垂瓣上部上表面底色、旗瓣颜色、花柱上表面颜色、羽冠上表面颜色、垂瓣下部上表面底色等5个假质量性状的表达状态,与野生型相比均具有明显差异;另外的35个性状表达基本一致,相应的表型高度相似,数值较为相近,无明显差异。表明荷兰鸢尾花色在辐射育种中具有较大的遗传改良潜力,推测花色变异可能是辐射突变株与野生型具备可区别性的一个重要性状评判指标,依据花朵颜色的表达状态,花色变异可划分为加强型、野生型、减弱型、全变型4个类型。本研究结果可为开展荷兰鸢尾新品种创制提供基础数据和参考依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2214-2222. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2214
淀粉是稻米胚乳的主要成分,解析其理化特性对改良水稻品质具有十分重要的意义。为了探究心白稻米淀粉的理化特性,本研究以经EMS诱导粳稻品种辽星1号获得的心白突变体xb1为材料,利用扫描电镜、激光粒度分析仪、RVA快速黏度分析仪、差示扫描量热仪等方法,对形态结构、淀粉颗粒结构和粒径分布、糊化特性及热力学特性等进行了分析。结果表明,与野生型相比,突变体xb1籽粒的粒宽、粒厚和千粒重均显著降低;淀粉结构和淀粉粒粒径分布均发生改变,淀粉粒粒径值大于13左右的淀粉粒数量明显低于野生型;突变体种子中蛋白质含量极显著高于野生型,总淀粉含量极显著低于野生型,而直链淀粉含量没有明显改变;在支链淀粉分支结构上,聚合度(DP)在6~9之间的短链及25~35之间的中长链比例有所增加,而DP值在10~24之间的中短链及36~50之间的长链比例有所减少;突变体xb1淀粉的糊化起始温度(To)、峰值温度(Tp)、终止温度(Tc)和糊化距离(Tr)均未发生明显改变,只有热焓值(△H)极显著提高。同时,突变体xb1的RVA谱特征值中,热浆黏度(HPV)、峰值黏度(PKV)、冷胶黏度(CPV)和消减值(SBV)极显著提高,崩解值(BDV)和回复值(CSV)极显著降低。本研究结果为探索垩白形成的生理机制以及进一步的基因克隆奠定了基础。
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核农学报. 2021, 35(10): 2223-2233. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2223
为探究欧李果实品质的遗传规律,本研究选用欧李农大4号与DS-1及其正、反交后代群体为试验材料,测定双亲及后代群体果实的平均单果重、核重、纵横径、果形指数、可溶性固形物含量、类黄酮含量、总酚含量及抗氧化能力(DPPH、FRAP、ABTS),对其后代遗传规律进行分析。结果表明,所测定的指标均呈现正态或偏正态分布,呈连续变异,为多基因控制的数量遗传性状。纵径、横径、果形指数和可溶性固形物含量的变异系数均小于20%,后代未出现广泛分离,选择潜力较小,其中果形指数的变异系数最小,选择潜力最小,这与大多数欧李果实呈现扁圆形的情况一致。平均单果重、核重、类黄酮含量、总酚含量和抗氧化能力的变异系数均超过20%,后代广泛分离,选择潜力较大,尤其以平均单果重的选择潜力最大。平均单果重、纵横径受父本影响较大,以大果为父本时更易选出大果后代。果形指数不受父母本影响。可溶性固形物含量和核重表现明显的衰退变异,为趋小性遗传。以高类黄酮、总酚含量和抗氧化能力的植株为母本时,后代更易选出高类黄酮、总酚含量和抗氧化能力的优株。相关性分析将表型特征与内在物质含量相联系,为初步判断物质含量奠定重要基础。主成分分析提取了包括清除ABTS自由基和类黄酮含量的第一主成分和包括纵横径的第二主成分。聚类分析筛选出了具有较高生物活性、较强抗氧化能力和果实较大等不同特征的优株,可根据育种目标加以重点利用。本研究为欧李育种提供了重要参考的意义。
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核农学报. 2021, 35(10): 2234-2240. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2234
为明确SVP mRNA运输特点,探讨mRNA运输机制,本研究构建了甘蓝/菜心嫁接体,对嫁接体的砧木菜心和菜心实生苗(对照组)的花序轴进行转录组测序。使用菜心种间差异序列(C1~C9)在砧木菜心转录组测序文库中进行检索,比较相邻两个种间差异序列的检索数值,显示使用C7和C8检索所获得的数值之间的偏差最小,适合于评估mRNA运输。利用甘蓝种间差异序列G7和G8,在砧木菜心花序轴的转录组测序文库中共检索到11条read,将其与BoSVP和BrSVP进行比对,显示这些read均来源于BoSVP,证实了甘蓝BoSVP的mRNA可从接穗甘蓝运输到砧木菜心中。通过比较砧木菜心文库中甘蓝BoSVP和菜心BrSVP的 read数量,显示外源的BoSVP read数量远小于内源的BrSVP read数量。比较嫁接体菜心和菜心实生苗花序轴中SVP基因的转录表达,两者差异不显著,说明BoSVP的mRNA运输几乎不影响砧木菜心花序轴中SVP的转录表达。本研究鉴定了甘蓝BoSVP基因的mRNA运输,分析了接穗甘蓝的BoSVP mRNA运输对砧木菜心花序轴中SVP转录表达的影响,为进一步研究嫁接体中甘蓝BoSVP基因的mRNA运输功能奠定了基础。
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核农学报. 2021, 35(10): 2241-2249. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2241
为研究BrABF1基因在不结球白菜中的表达模式并探索其在开花调控中的作用,本研究以不结球白菜苏州青品种为试验材料,通过同源克隆获得BrABF1基因序列,对其氨基酸序列进行比对和进化分析,利用亚细胞定位技术研究BrABF1的空间表达,采用β-D-葡糖醛酸酶(GUS)染色方法研究BrABF1在植物中的表达模式,利用PlantCARE在线软件预测BrABF1基因的启动子的顺式作用元件。构建植物表达载体pEarlyGate101-BrABF1-YFP转化拟南芥,统计野生型和转基因拟南芥植株的开花时间。结果表明,BrABF1基因含有1 104 bp开放阅读框(ORF),编码367个氨基酸。BrABF1与甘蓝型油菜和野甘蓝(原变种)同源性最高,进化关系最近。BrABF1定位在细胞核上。BrABF1启动子驱动的GUS蛋白主要在拟南芥的叶脉中特异性表达。BrABF1启动子序列包含大量的顺式作用元件,如光响应元件、植物激素响应元件、低温响应元件和逆境胁迫响应元件等。转基因拟南芥植株开花时间晚于野生型,表明BrABF1基因能抑制植物的开花。本研究结果为提高不结球白菜商品价值提供了理论基础。
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核农学报. 2021, 35(10): 2250-2257. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2250
为探讨石蒜[Lycoris radiata (L’Her.) Herb.]鳞茎膨大过程中碳水化合物积累的变化规律,本研究依据前期已构建的材料,分析了石蒜鳞茎膨大过程中碳水化合物含量、相关酶活性以及碳水化合物代谢相关基因的表达变化。结果表明,随着石蒜鳞茎的膨大,蔗糖含量不断升高,蔗糖代谢酶SUS以及淀粉合成酶AGPase、SSS和GBSS的活性不断增强,从而加快淀粉的合成,这一过程可能受到编码蔗糖代谢及淀粉合成相关酶基因的正向调控,如SUS1、SUS2、SUS4、UGPA、AGPS2、AGPL2、SS2、SS3、GBSS1、SBE1、SBE2、SBE3等。另外,本研究还发现分别在AMY3和BAMY7、BAMY8、BAMY9基因的调控作用下,石蒜鳞茎膨大过程中α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性也增强,从而加速淀粉的分解,提高鳞茎中可溶性糖含量,并可能在糖转运相关基因的作用下加快向鳞茎发育部位的转运,为鳞茎的后续膨大过程提供能量。本研究初步揭示了石蒜鳞茎膨大过程中碳水化合物代谢活动的变化规律,并挖掘到一些可能在此过程中发挥重要作用的调控基因,为后续利用分子生物学等手段加速石蒜鳞茎的膨大提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2258-2266. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2258
花生黑腐病是由冬青丽赤壳(Calonectria ilicicola)引起的花生毁灭性病害。为研究花生品种对该病害的抗性情况和抗性机制,采用幼芽水培接种的方法对128个花生品种进行抗性鉴定。结果发现高抗、中抗、中感、高感的花生品种数分别为1、13、42和72个。高抗品种T09的病情指数仅为8.0,发病率为36.7%;高感品种P562的病情指数高达46.0,发病率为100%。通过室内盆栽试验方法对P562、桂花35、云花生、AS09和T09进行抗病性检验,结果与幼芽水培接种鉴定的结果一致。通过测定T09和P562接种花生黑腐病菌后防卫相关酶活性的变化,T09的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性分别在接种后0.5和5 d出现2次高峰(最大峰值为451.09 U·g-1·h-1FW),其峰值出现时间较高感品种P562早;T09的多酚氧化酶(PPO)活性在接种后0.5 d出现峰值(271.67 U·g-1·min-1FW),P562的PPO活性在接种后1 d出现峰值(160.02 U·g-1·min-1FW);两个品种的过氧化物酶(POD)活性均升高,T09在接种后0.5 d出现高峰(239.23 U·g-1·min-1FW),P562在接种后0.25 d出现高峰(135.75 U·g-1·min-1FW);两个品种接种后超氧化物歧化酶(SOD)活性均升高,T09在接种后的第5天出现高峰(28.08 U·g-1·h-1FW),P562在接种后第3天出现高峰(16.79 U·g-1·h-1FW)。酶活性结果表明,PAL、PPO、POD和SOD在花生抗病性中可能密切相关。本研究结果为后续花生高抗品种的选育及花生黑腐病的抗病机制奠定了基础。
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核农学报. 2021, 35(10): 2267-2276. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2267
为研究CsCAT3基因在冷驯化诱导采后黄瓜耐冷性中的作用,采用同源克隆法克隆了CsCAT3基因,并对其基本特性进行分析,研究了冷驯化处理对采后黄瓜CsCAT3表达、CAT活性和过氧化氢(H2O2)含量的影响。结果表明,CsCAT3基因的开放阅读框长度为1 476 bp,编码492个氨基酸残基。CsCAT3的理论分子量为57.01 kDa,等电点为6.84,为亲水性蛋白质,无跨膜结构域,定位在过氧化物酶体。CsCAT3与4种模式植物CAT3的同源性介于69.29%~71.82%之间,物种间CsCAT3的同源性和保守性很高。冷驯化处理可明显上调CsCAT3在转录和蛋白水平上的表达,提高CAT活性,降低H2O2含量,表明CsCAT3基因在冷驯化诱导的耐冷性中具有重要作用。本研究为进一步解析CsCAT3在采后黄瓜诱导耐冷性中的功能奠定了基础。
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核农学报. 2021, 35(10): 2277-2283. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2277
为了明确红花牛蒡长管蚜发生规律,并获得抗蚜种质和常用化学杀虫剂的药效,以167个红花种质作为试验材料,对红花牛蒡长管蚜发生规律、抗蚜能力、常用化学杀虫剂的药效进行分析。结果表明,红花的整个生长季节都受到牛蒡长管蚜的危害,高峰期为盛花期到灌浆期。经鉴定,10份红花种质在盛花期表现出牛蒡长管蚜高抗,分别是新疆昌吉、新疆呼图壁、肯尼亚-xy017、印度-04、新疆伊犁-09、肯尼亚-xy016、新疆伊犁-06、新疆米泉、新疆伊犁-08和印度-02。药效试验表明复配药剂5[10%高效氯氟氰菊酯水乳剂+25%吡虫啉可湿性粉剂(1:1)]3 000倍液和复配药剂6[25%噻虫嗪水分散粒剂+25%吡虫啉可湿性粉剂(1:1)]3 000倍液的牛蒡长管蚜防治效果均达到95%以上。本研究明确了牛蒡长管蚜发生规律,并筛选出抗牛蒡长管蚜红花种质和最佳化学杀虫剂,为红花牛蒡长管蚜的综合防治提供了理论依据和技术参考。
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核农学报. 2021, 35(10): 2284-2293. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2284
类胡萝卜素裂解双加氧酶7(CCD7)是独角金内酯合成途径中的关键酶。为了研究胡萝卜类胡萝卜素裂解双加氧酶7基因(DcCCD7)表达与β-胡萝卜素含量的相关性,从胡萝卜(Daucus carota L.)栽培品种红福七寸和天紫中克隆获得DcCCD7。序列分析结果显示,两品种DcCCD7均包含一个1 869 bp的开放阅读框,编码622个氨基酸。序列多重比对与进化分析结果显示,DcCCD7与来自其他物种CCD7的同源性较高,其中与菊花CCD7的进化关系最近。DcCCD7为亲水性蛋白,预测的红福七寸和天紫DcCCD7蛋白三级结构均由9个α-螺旋和30个延伸主链构成。利用超高效液相色谱法(UPLC)对3个不同生长发育阶段(45、75和100 d)胡萝卜的根、叶柄和叶片中的β-胡萝卜素含量进行测定,结果显示,红福七寸主要在根和叶片中积累β-胡萝卜素,天紫主要在叶片中积累β-胡萝卜素。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果显示,胡萝卜叶片中DcCCD7的表达水平显著高于根和叶柄。结果表明DcCCD7的表达量和β-胡萝卜素含量的相关性可能具有组织和品种特异性。本研究为明确DcCCD7在胡萝卜类胡萝卜素降解过程中的作用提供了一定的理论基础。
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核农学报. 2021, 35(10): 2294-2304. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2294
为探讨外源草酸延缓采后去壳马蹄笋木质化和褐变的效果及其作用机制,本试验以马蹄笋为试验材料,笋去壳后于水和5 mmol·L-1草酸溶液中浸泡10 min,而后晾干并于温度6 ±1℃,相对湿度80%~85%条件下贮藏10 d,测定其品质指标以及与木质化、褐变、抗氧化相关酶的活性和基因表达量。结果表明,草酸处理抑制了去壳马蹄笋切面的褐变(P<0.05),延缓了笋肉木质化(P<0.05);草酸处理抑制了呼吸速率、相对电导率、超氧阴离子自由基($O_2^{·-}$)产生速率以及丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量的上升,抑制了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、多酚氧化酶(PPO)的活性及其编码基因的相对表达量(P<0.05),提高了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性及其编码基因的相对表达量。综上,草酸处理能够有效抑制采后去壳马蹄笋的木质纤维化和褐变,延缓品质劣变。本研究结果为草酸在马蹄笋采后保鲜的应用提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2305-2310. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2305
为明确甜瓜不同部位24种矿物元素的分布特征及其相关性,本研究以新疆甜瓜为试材,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定Cu、Ni、Cr、As、Pb、Cd、Fe、Al、Zn、B、Mn、Sr等24种矿物质元素含量,并分析甜瓜中重金属与其他矿物质元素分布特征及其内在相关性。结果表明,甜瓜中矿物元素含量在瓜皮上的富集大于瓜肉中的富集,重金属与微量元素在甜瓜瓜皮与瓜肉的分布表现为两端含量高,越靠近中间含量越低。常量元素在瓜皮的分布表现为两端含量高,越靠近中间含量越低,而在瓜肉中表现为两端含量低,越靠近中间含量越高。多元相关性分析热感图结果表明,Ni与Mo、Cr与Na、As与Na呈中度负相关,其他V、K、P等元素均与重金属元素呈正相关。研究表明,甜瓜不同部位矿物元素富集水平不同,部分元素与重金属的富集具有协同或拮抗作用,后续可通过调控相关元素降低甜瓜重金属富集水平提高甜瓜安全性。
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核农学报. 2021, 35(10): 2311-2318. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2311
为筛选应用于平菇栽培的高效低残留杀菌剂,本试验研究了复配杀菌剂(使百功+多菌灵、使百功+克霉灵、多菌灵+克霉灵)对尖孢镰刀菌与平菇菌丝生长的影响及其在平菇栽培中的应用效果。结果表明,3种复配杀菌剂抑制尖孢镰刀菌菌丝生长的EC50值分别为3.67、4.51和7.01 mg·L-1,均显著小于对应的单药杀菌剂;3种复配杀菌剂抑制平菇菌丝生长的EC50值分别为156.41、121.97和237.38 mg·L-1,是其抑制尖孢镰刀菌菌丝生长EC50值的27~43倍。在平菇栽培发酵料中使用0.1%~0.3%的复配杀菌剂使百功+克霉灵,菌丝生长速度加快,生物学效率升高;与未添加杀菌剂处理相比,污染率降低6.1~8.8个百分点;与使百功处理相比,平菇子实体中的农药残留量降低71.8%~76.6%。综上,复配杀菌剂能有效降低平菇子实体中的农药残留,其中使百功+克霉灵复配杀菌剂效果最好,是一种高效低残留的平菇枯萎病防治药剂。
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核农学报. 2021, 35(10): 2319-2327. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2319
为探讨葡萄籽提取物(GSE)对采后猕猴桃接种青霉菌后青霉病的防治效果,本试验以贵长猕猴桃为试材,通过测定猕猴桃果实发病率、病斑直径以及与果实抗病相关物质的含量和防御相关酶的活性,研究GSE对采后猕猴桃果实青霉菌的作用效果。结果表明,GSE处理延迟了猕猴桃在损伤接种扩展青霉(Penicillium expansum)后果实发病率的上升,抑制了果实病斑直径的扩大。同时,GSE处理极显著提高了猕猴桃果实总酚和总类黄酮含量,降低了膜降解标志性代谢产物丙二醛(MDA)含量以及脂氧合酶(LOX)活性,提高了猕猴桃果实几丁质酶(CHI)、β-1,3葡聚糖酶(GLU)和过氧化物酶(POD)活性。接种扩展青霉后,接种前期GSE处理显著提高了果实的多酚氧化酶(PPO)活性,接种后期GSE处理显著提高了苯丙氨酸氨解酶(PAL)活性。综上,GSE处理通过激活抗氧化防御代谢从而提高了猕猴桃果实对青霉病的抗性。本研究为利用GSE防治青霉病研究提供了理论指导和技术参考。
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核农学报. 2021, 35(10): 2328-2340. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2328
为探究美拉德反应条件对鸡肉风味调味料品质的影响,本试验以鸡胸肉蛋白酶解液为研究对象,采用模糊数学感官评价和气相色谱-离子迁移谱联用技术(GC-IMS)研究还原糖添加量、反应温度、反应时间和pH值4个热反应条件对鸡肉风味基料感官品质和挥发性有机物(VOCs)的影响。结果表明,添加3%木糖的鸡胸肉蛋白酶解液(pH值7),在101.1℃下反应86 min可获得一种感官性状好、风味佳的鸡肉风味基料,且该制品VOCs丰度高,与市售罐头鸡汤风味相似度较高。本研究为低值鸡肉制品的深度开发提供了一定的理论参考。
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核农学报. 2021, 35(10): 2341-2351. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2341
为了解我国金银花主产区花和土壤重金属污染情况以及暴露风险,本试验对我国三大主产区(山东平邑、河南封丘、河北巨鹿)的金银花和土壤进行取样调查,测定了金银花和土壤中Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Cd、Mn 元素含量,分析了这9种元素在金银花及其生长土壤中的分布和相关性,并对土壤重金属的污染情况进行了地质累计指数、潜在生态风险和健康风险评价。结果表明,土壤中Cd和Cu元素的含量大多高于当地土壤背景值,而其他元素的含量大多低于当地土壤背景值;各元素含量均未超出农用地土壤污染风险管制值。金银花对土壤中不同元素的富集能力不同,不同产地金银花对相同元素的富集能力也存在差异。金银花对土壤中各元素富集系数的趋势为As<Mn<Pb<Cr<Ni<Zn<Hg<Cu<Cd。除Cd元素外,其他8种元素Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg和Mn均未对金银花主产区土壤造成污染。金银花主产区土壤重金属的生态风险总体处于低风险水平,金银花土壤中重金属经口摄入、皮肤接触和呼吸途径进入人体的风险较低。本研究为金银花产业健康发展提供了一定的科学依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2352-2360. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2352
为探究超高压(UHP)处理对低盐牛肉乳化肠品质的影响,本试验以低盐牛肉乳化香肠(食盐添加量1.4%)为研究对象,以未经UHP处理的C1组(食盐添加量2.8%)和C2组(食盐添加量1.4%)为对照,比较了不同压力(100、200、300、400 MPa)对低盐牛肉乳化肠感官品质、理化指标和微生物指标的影响。结果表明,UHP处理降低了处理组乳化肠的菌落总数(TVC)和挥发性盐基氮(TVB-N)值,当压力≥200 MPa时,乳化肠的TVC和TVB-N值均显著低于C1和C2组(P<0.05);随着压力的增大,蒸煮损失先减小后增大,100和200 MPa处理组乳化肠蒸煮损失最低,分别为3.00%和3.97%,且均显著低于C2组(P<0.05);与C2组相比,UHP处理使低盐乳化肠的硬度、弹性、咀嚼性、内聚性都有所增加,并提高了产品的咸味分数,对多汁性、总体风味及总体可接受性具有改善作用;UHP处理促进了脂质氧化,当压力为300 MPa时,硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)值最高;亚硝酸盐含量不受UHP处理的影响,且符合肉制品亚硝酸盐残留量要求。综上,UHP处理能够改善低盐牛肉乳化香肠的品质特性,这为低盐肉制品的开发提供了技术支持和理论依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2361-2368. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2361
为解决我国北方地区铁皮石斛资源匮乏问题,本试验以引种入北京的铁皮石斛与安徽同一品种的铁皮石斛为材料,测定其一年水分和主要生物活性成分(多糖、生物碱、总酚、黄酮)含量的变化。结果显示,北京地区铁皮石斛多糖、生物碱、总酚、黄酮在一年中峰值出现时间分别是8、5、10和2月份,峰值含量分别为491.75、0.28、22.45和29.13 mg·g-1;安徽地区上述活性成分峰值出现时间分别是9、4、8和1月份,峰值含量分别为509.20、0.28、26.61和28.91 mg·g-1。引种后,北京地区铁皮石斛主要活性成分基本得到保留,表明北方地区引种铁皮石斛具有可行性;若以多糖含量为确定采摘时间的主要依据,建议北京地区铁皮石斛的最佳采摘时间为每年8月份,安徽地区铁皮石斛最佳采摘时间为每年9月份。本研究结果为北方地区铁皮石斛的引种与采收提供了数据支持,对铁皮石斛种植规模扩大有重要参考价值。
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核农学报. 2021, 35(10): 2369-2376. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2369
为了提高10 L发酵罐发酵胡柚汁中活菌数、总酚含量和总黄酮含量,本试验以植物乳杆菌L1(Lactobacillus plantarum L1)和发酵乳杆菌L2(Lactobacillus fermentum L2)为发酵菌种发酵胡柚果汁,考察了摇瓶发酵条件下初始pH值和溶氧对胡柚汁乳酸菌发酵过程以及菌体细胞凝聚性的影响,并对10 L发酵罐发酵放大进行了研究。结果表明,不同pH值和装液量会影响胡柚汁发酵过程中活菌数、总酚含量和总黄酮含量,且胡柚汁发酵过程中乳酸菌细胞有自凝聚能力。在10 L发酵罐中控制搅拌转速为100 r·min-1并结合pH控制发酵,胡柚汁发酵最大活菌数达到2.86×1010CFU·mL-1,总酚和总黄酮最大含量分别达到268 和752 μg·mL-1,比10 L发酵罐静置发酵分别提高47%、12%和13%,达到摇瓶最佳发酵效果。本研究结果为乳酸菌发酵胡柚汁饮料的规模化生产提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2377-2384. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2377
为阐明毒氟磷在动物体内的分布代谢特征,并深入认识毒氟磷的安全性和膳食风险,本研究选择白羽产蛋鸡为试验对象,[噻唑基-2-14C]-毒氟磷为同位素示踪剂,研究了毒氟磷在产蛋鸡体内的排泄分布特征。结果表明,毒氟磷在产蛋鸡体内排泄水平高,首次给药24 h后即排泄出当日给药量的82.04%,连续给药7 d后的累计排泄率为82.24%。毒氟磷在组织中的总残留仅占引入量的3.81%,其中胃中残留量占比相对最高,占引入量的2.14%,而肺、肾、脂肪、胰腺中的放射性残留量均不超过引入量的0.01%,膳食评估结果表明在上述内脏组织中的毒氟磷残留无膳食风险。蛋、肌肉、心、脑、脾、卵巢等组织中未检测到放射性残留。本研究为科学评价毒氟磷在家禽中的安全性提供了试验依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2385-2393. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2385
为克服蔬菜连作障碍,提出高产稳产的优化轮作施肥措施,本研究针对稻田改制为一年三熟制的菜田,采用4种不同轮作施肥模式连续进行7年定位试验,根据每年各季供试作物的实收产量,分别探讨产量可持续性指数和长期趋势产量水平,探讨不同轮作施肥模式对菜田作物产量稳定性影响的定量评价方法。结果表明,菜-菜-稻轮作结合氮磷钾推荐施肥模式的四季豆和芥菜平均产量显著高于菜-菜-菜轮作结合氮磷钾习惯施肥或推荐施肥2个种植模式,但与菜-菜-稻轮作结合氮磷钾习惯施肥模式的平均产量差异未达显著水平。菜-菜-稻轮作比菜-菜-菜轮作平均增产13.6%,推荐施肥比习惯施肥平均增产6.2%,前者均显著高于后者。菜-菜-稻轮作结合氮磷钾推荐施肥模式中四季豆、芥菜和早稻的产量可持续性指数分别为0.794、0.572和0.851,显著高于其他3种轮作施肥模式;水旱轮作和推荐施肥这两个生产措施均有利于提高菜田作物产量可持续性指数。TPGM(1,1)灰色预测模型对7年定位试验产量结果具有最佳拟合效果,12个预测模型的平均拟合误差为8.8%,基本满足了产量预测精度需求。该模型显示菜-菜-稻轮作结合氮磷钾推荐施肥的一年三熟制趋势产量最高。因此,通过产量均值、产量可持续性指数和趋势产量等指标的综合评价,菜-菜-稻轮作结合氮磷钾推荐施肥模式具有高产稳产特性,是当地最佳的菜田轮作施肥模式。
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核农学报. 2021, 35(10): 2394-2403. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2394
为明确种肥同播条件下红壤耕地的适宜硼肥用量,在红壤旱地和水田通过开展种肥同播不同硼肥用量试验,本研究设置施硼肥量为0(T1,对照)、4.5(T2)、9.0(T3)、13.5 kg·hm-2(T4)4个处理,研究其对油菜出苗、生长发育、硼肥吸收利用效果、籽粒产量、品质等的影响。结果表明,红壤耕地增施硼肥,油菜花期可缩短9~20 d,全生育期缩短2~11 d。红壤中有效硼含量严重缺乏,增施硼肥可显著提高油菜生物量和菜籽产量。适宜的硼肥用量可通过增加成株率、单株角果数和每角粒数提高产量。施硼量为9.0 kg·hm-2时,菜籽产量达最佳水平,为2 131.6 kg·hm-2,较对照增产336.1%。收获期硼吸收量和各器官中硼含量随施硼量增加而增加,施硼量为13.5 kg·hm-2时硼吸收量和各器官中硼含量均达到最大值。硼肥利用率随施硼量增加呈降低趋势,土壤基础有效硼含量越低,硼肥贡献率越大,施硼增产效果越好。施硼量为9.0 kg·hm-2时,菜籽含油量和产油量达最佳水平,与对照相比含油量增加6.7个百分点,产油量达996.4 kg·hm-2,较对照增加401.5%。综合菜籽产量、含油量、硼肥利用率和产油量等因素,推荐红壤旱地硼肥施用量为9.0 kg·hm-2,水田可适当增加施用量,但不宜超过13.5 kg·hm-2。本研究为我省红壤耕地油菜生产硼肥施用和油菜全程机械化生产提供了技术参考和理论依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2404-2412. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2404
为探究玛咖优质高效种植的合理施肥量和施肥配方,本研究采用“3414”随机区组设计开展田间小区试验,测定玛咖植株农艺性状、产量和品质性状等指标,通过拟合肥料效应函数方程并结合品质性状确定氮、磷、钾施肥量。结果表明,氮磷钾的合理配施能不同程度促进玛咖地上部和地下部的生长,提高其产量和品质,其中N2P2K2(N:P2O5:K2O=8:6:8)的玛咖地下部农艺性状、产量、玛咖烯、芥子油苷和灰分含量最高;氮、磷、钾3种元素对玛咖产量存在明显的互作效应,表现为N2P2K2施肥水平有利于氮、磷、钾肥效的发挥;通过田间小区试验得出玛咖最高理论产量为9 346.95 kg·hm-2。综合肥料三因素、产量和品质分析得出,N2P2K2的玛咖产量最高、品质最好。最高产量的氮磷钾施肥用量为N:P2O5:K2O=120.71:92.16:144.22 kg·hm-2,产量达到8 577.35 kg·hm-2;经济最佳产量的氮磷钾施肥用量为N:P2O5:K2O=120.58:91.76:143.35 kg·hm-2,产量达到8 577.29 kg·hm-2。本研究结果为指导和规范玛咖的施肥技术提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2413-2422. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2413
为探究接种腐熟剂堆沤秸秆作为育秧基质培育水稻秧苗的可行性及其在生态学方面的机制,本研究结合理化测定并采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)分析,探究了浅盘试验条件下的水稻秧苗素质、基质矿质成分及基质微生物多样性。结果表明,与对照组相比,接种腐熟剂堆沤秸秆作为育秧基质使得水稻鲜重、水稻株高、水稻假茎宽、水稻根等形态学指标有所提高;基质中有机质、全氮、有效磷含量增加显著;基质中细菌和霉菌的生物量分别增加了3.61、70.67倍;细菌中参与C循环、S循环、N循环、抗致病微生物、有益微生物、未知功能微生物、营养代谢相关细菌的生物量分别提高了0.80、1.33、4.86、2.62、6.27、3.24、2.69倍;基质中亚硝化细菌、反硝化细菌、好气性纤维素分解菌、硅酸盐细菌、硝化细菌、好气性自身固氮菌、硅酸盐细菌等功能微生物的数量分别提高了136.50、17.61、8.26、5.65、3.99、2.63倍。研究表明,秸秆腐熟剂改变了原始环境的微生物群落结构并有益于水稻生长。本研究为合理利用堆沤秸秆基质育秧提供了科学依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2423-2430. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2423
为探讨羊粪有机肥与化肥配施对烤烟(Nicotiana tabacum L.)生长和土壤肥力特性的影响,以烤烟品种中烟101为试验材料,设置不施加肥料为对照(CK),研究了等量施肥条件下羊粪有机肥与化肥不同配施比例(T0:100%无机肥N;T20:20%羊粪有机肥N+80%无机肥N;T40:40%羊粪有机肥N+60%无机肥N;T60:60%羊粪有机肥N+40%无机肥N;T80:80%羊粪有机肥N+20%无机肥N;T100:100%羊粪有机肥N)对烟株农艺性状、根系形态参数、叶片光合特性、土壤养分含量及土壤酶活性的影响。结果表明,T0和T20处理在烟株移栽后30 d土壤速效养分含量较高,能更好地促进移栽后0~30 d烟株的生长,但在烟株移栽后60 d土壤速效养分含量明显降低,烟株生长势减弱,且土壤中有机质含量和土壤蔗糖酶活性较低;T80和T100处理土壤有机质含量较高,但在烟株移栽后30 d时土壤蛋白酶和脲酶活性弱,土壤速效养分含量低,不利于移栽后0~30 d烟株的生长;T40和T60处理在烟株移栽后30 d土壤速效养分的供应略低于T0处理,但在移栽后60 d能够显著提高土壤蔗糖酶、蛋白酶和脲酶活性,增加土壤速效养分的供应,既能保障烟株移栽后0~30 d的生长势,也有利于烟株移栽后30~60 d根系发育和地上部分的生长。与T0处理相比,T40和T60处理在烟株移栽后60 d的最大叶面积提高了11.9%和10.7%,地上部干重提高了11.9%和9.6%,根干重提高了12.1%和26.8%,净光合速率提高了17.6%和16.2%。综合来看,配施40%和60%羊粪有机肥N更有利于满足烟叶生长和维持烟区土壤肥力,该研究为洛阳烟区合理利用羊粪有机肥提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(10): 2431-2439. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.10.2431
为建立极端干旱区滴灌葡萄生理-产量-品质效应的耦合评价模型,本试验设置新梢生长期、花期、浆果生长期、浆果成熟期4个生育期调亏灌溉和1个充分灌溉(分别记为W1、W2、W3、W4、CK),并与N:P2O5:K2O=1:1:1、2:2:3、2:1:2(分别记为F1、F2、F3)3个施肥配比进行完全组合设计,对葡萄生理、产量和品质指标进行分析,然后采用隶属函数和聚类分析法择优水肥处理。结果表明,水肥处理对滴灌葡萄不同生育期叶片的相对含水率影响显著,W1F2可以在果实生长的主要时期保持较高水平;水肥使用不当会严重降低葡萄产量和品质,CKF2的产量最高,为28 003 kg·hm-2,W4F2与之无显著差异,而W3F3较其降低34.29%;W4F2的还原性糖、可溶性固形物和维生素C含量最高,W3F3的可滴定酸含量最高。相关性分析表明,滴灌葡萄生理、产量和品质指标间均呈显著性相关关系。经隶属函数和聚类分析法结合得出,15个水肥处理可分为5个等级,其中2个最优水肥处理分别为在新梢生长期和浆果成熟期进行调亏灌溉,并采用N-P2O5-K2O=235.7 kg·hm-2-235.7 kg·hm-2-353.6 kg·hm-2的施肥配比。本研究为极端干旱区滴灌葡萄水肥效应耦合评价提供了理论指导。
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