2023年, 第37卷, 第10期 刊出日期：2023-10-10
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核农学报. 2023, 37(10): 1905-1911. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1905
辐射诱变极易导致染色体结构变异，目前鲜有采用BSA-seq方法定位辐射诱变突变体基因的研究报道。为探索BSA-seq用于辐射诱变突变体的基因定位的可行性，本研究通过辐射诱变筛选得到一个拟南芥突变体，将其与亲本杂交，在F2代分离群体中根据表型筛选单株，构建两个极端表型的子代混池；将两个子代混池与亲本混池进行全基因组测序，使用MutMap、QTL-seq和GPS等多种BSA-seq定位策略对其进行定位分析。结果表明，多种BSA-seq定位策略均取得了一致的结果，在2号染色体上获得7 Mb的初步定位区间；使用IGV软件对该区间内的基因组进行可视化，发现该区间内存在25 189 bp的大片段缺失，缺失区段包含6个基因；通过SnpEff进行突变位点注释，经基因注释信息推测AT2G28610为候选基因；通过遗传学试验验证了该候选基因为突变基因。本研究结果为应用BSA-seq技术定位辐射诱变得到的突变位点提供了参考。
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核农学报. 2023, 37(10): 1912-1920. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1912
为探究氮离子注入对药用植物金莲花（Trollius chinensis）生理特性的影响，本研究以金莲花种子为试验材料，利用离子注入诱变技术把不同剂量的氮离子注入金莲花种子，测定了金莲花的发芽率、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、丙二醛（MDA）含量、过氧化氢（H2O2）含量、抗氧化酶活性和抗氧化酶相关基因表达量。结果表明，随着注入剂量的增加，金莲花种子的发芽率、叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性均呈现“升-降-升-降”的“马鞍型”变化趋势，过氧化物酶（POD）活性呈现“升-降-升”的变化趋势。较低剂量氮离子注入时，金莲花MDA含量和H2O2含量低于较高剂量组。3.0×1015 ions·cm-2的氮离子注入可上调金莲花幼苗抗氧化相关基因的表达。综合多项指标认为，较低剂量氮离子注入可提高金莲花种子的活力，促进幼苗的生长发育，增加幼苗抗氧化酶的活性，增强幼苗的抗逆性，其诱变的优选剂量为3.0×1015 ions·cm-2。本研究结果为进一步研究金莲花氮离子注入诱变育种提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(10): 1921-1930. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1921
为确定金针菇常压室温等离子体处理的诱变致死率，创制工厂化金针菇新种质，本研究以上研1号菌株作为亲本，收集其孢子进行常压室温等离子体诱变后，采用多孢自交技术获得新菌株，再经工厂化小试初筛和中试复筛，最终获得新种质。结果表明，从108个突变自交菌株中获得出芽快且整齐、产量高、商品性状优良（菌盖厚实、菌柄较粗）的金针菇新品种上研A130，该品种为白色，菌盖呈球形、内扣，菌柄基部绒毛少，子实体干品中必需氨基酸总含量为2.57×104 mg·kg-1。工厂化栽培条件下，菌丝培养温度为20 ℃，子实体生长发育温度为 4~18 ℃，瓶栽菌丝培养周期为22 d，子实体生育时间为26 d，平均单瓶产量为每瓶456.41 g。本研究结合新型诱变技术和传统选育方法，提高了亲本的突变率，为筛选具有目标性状的工厂化金针菇新菌株提供了数据支撑，对金针菇产业持续发展具有实践价值。
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核农学报. 2023, 37(10): 1931-1937. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1931
为创制胡麻新种质，本研究以胡麻品种陇亚10号为试验材料，采用甲基磺酸乙酯（EMS）作为诱变剂，开展胡麻EMS诱变研究。结果表明，诱变效果最佳的EMS浓度和时间参数为0.20%和24 h；通过对诱变后代的表型逐代田间观察和考种数据分析，在M8代筛选出22份在株高、生育期、白粉病抗性等性状方面与原野生型对照具有明显差异的胡麻变异材料，其中早熟材料4份、大粒材料1份、矮秆和半矮秆材料3份、高秆材料2份、抗白粉病材料17份、白花材料2份、持绿性材料2份。这些材料既可以作为种质资源应用于胡麻遗传改良，也可以作为重要性状基因发掘的基础材料，同时部分综合性状优良、丰产性突出的材料可进一步培育成新品种应用于胡麻生产。本研究为胡麻种质创新和EMS诱变育种提供了参考，为新品种选育和重要性状基因发掘奠定了材料基础。
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核农学报. 2023, 37(10): 1938-1946. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1938
莲以其独特香气深受人们喜爱。为了研究莲的香气物质形成机制，本研究通过生物信息学对莲香气物质形成的关键酶NnCCD4基因家族进行分析，分析NnCCD4的催化产物，进一步探索莲属植物香气物质形成的分子机制，并通过同源克隆从莲基因组中获得3个NnCCD4基因家族成员（NnCCD4a、NnCCD4b和NnCCD4c）。结果表明，植物CCDs家族结构相似且都含有保守结构域，与NnCCD4c相比，NnCCD4a与NnCCD4b之间具有较高的同源性；实时荧光定量PCR（qRT-PCR）结果发现，NnCCD4家族成员在莲子、叶片和花中表达量存在显著差异；构建NnCCD4原核表达载体，细菌颜色互补试验结果证明NnCCD4b可以催化β-胡萝卜素氧化裂解，产生挥发性物质β-紫罗兰酮。本研究为NnCCD4的生物学功能研究提供了理论基础。
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核农学报. 2023, 37(10): 1947-1956. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1947
黄酮醇合成酶（FLS）是植物黄酮醇合成途径中的关键酶。为探究FLS对玉兰属植物花色形成的影响，以玉兰（Yulania denudata）和紫玉兰（Yulania liliiflora）为研究对象，利用超高效液相色谱技术（UPLC）测定其花开放五个关键时期的花被片黄酮醇含量；基于转录组数据对玉兰和紫玉兰的FLSs基因进行克隆；利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析玉兰与紫玉兰不同组织和开花五个关键时期的FLSs基因表达量；通过洋葱表皮细胞瞬时转化对FLSs蛋白进行亚细胞定位；通过异源转化烟草进行FLSs基因功能验证，并利用qRT-PCR和UPLC分析转基因烟草花冠中黄酮醇含量差异。结果表明，玉兰花被片黄酮醇含量随花开放呈现先升高后降低的趋势，紫玉兰花被片黄酮醇含量逐渐下降。YdFLS和YlFLS具有序列保守性，在不同组织中均有表达，YdFLS在花中表达量最高，YlFLS在嫩叶中表达量最高；在花开放进程中，YdFLS表达量逐渐升高，至盛开期最高，而YlFLS则表现相反的表达模式。YdFLS与YlFLS都定位于细胞质；YdFLS和YlFLS过表达烟草植株花冠的颜色变浅，黄酮醇含量增加且花青素苷积累被抑制。综上，本研究验证了FLS基因在玉兰属植物花色形成过程中功能保守，发挥促进黄酮醇合成的作用，其转录水平的差异是各色花色形成的主要原因。本研究结果揭示了FLS基因在玉兰属植物花色形成中发挥着重要功能。
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核农学报. 2023, 37(10): 1957-1967. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1957
小麦淀粉糊化（RVA）特性是评价小麦加工品质重要指标之一。为进一步挖掘优质小麦淀粉糊化特性相关数量性状位点（QTL）及位点间效应差异，以周麦23/郑麦366的F8代重组自交系（RIL）群体的237个家系及其亲本为试验材料，利用55K核苷酸多态性（SNP）芯片构建高密度遗传图谱，根据2年3点5个环境下的数据对小麦淀粉RVA参数进行QTL定位分析。结果表明，共检测到96个QTL位点，位于21条染色体上，稳定位点共有8个，其中调控峰值黏度的Qpv.hau-4A.1和Qpv.hau-6A.1以及调控崩解值的Qbd.hau-4A.1和Qbd.hau-6A.1能够同时在2个以上的环境中检测到，分别解释了2.55%~24.23%、2.60%~6.00%、11.50%~48.30%和3.86%~8.09%的表型变异，调控峰值黏度的Qpv.hau-6A.1可能为新的QTL位点，其增效等位基因来源于优质强筋小麦品种郑麦366，对峰值黏度具有显著的增效作用，与面条的弹性和韧性有关。QTL聚合效应分析结果发现，Qpv.hau-4A.1和Qpv.hau-6A.1能极显著提高峰值黏度，且两者对峰值黏度具有显著的累加效应。此外，在4A和6A染色体上存在QTL富集区或者一因多效现象。这些重要区段和QTL位点为优质小麦淀粉糊化特性的分子标记辅助选择提供了重要的信息。
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核农学报. 2023, 37(10): 1968-1975. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1968
美乐葡萄是山东省酿酒葡萄主要栽培品种之一，主要分布在胶东半岛。为了了解美乐葡萄在山东省的栽培表现，对位于胶东半岛的乳山台依湖酒庄与德州奥德曼酒庄种植的美乐葡萄的品质性状及其在转色期到成熟期的变化情况进行了分析。结果表明，在成熟期，德州地区葡萄果实中花色苷、酚类含量较高，乳山地区的可溶性糖和总有机酸含量较高。从转色期到成熟期，乳山葡萄果实中可溶性糖含量变化较快，德州总花色苷含量变化较快，其他性状变化程度相近。进一步对差异表达基因（DEGs）分析发现，乳山的DEGs数量高于德州。此外，这些DEGs共富集到824组GO功能组和114条KEGG生物学途径。对一些与品质相关的KEGG通路与GO条目进行分析发现，上调或下调基因的数量可能与果实表现出的农艺性状有关。本研究结果为胶东半岛以及黄河流域进一步引种推广美乐葡萄以及发展具有区域特色的美乐葡萄酒提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(10): 1976-1986. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1976
为探究番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）弱毒株系对真菌性病害的交叉保护机制，本研究以番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）弱毒株系和正常致病力番茄斑萎病毒（TSWV）株系为毒源，以番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）和番茄白粉病菌（Oidium neolycopersici）为真菌性病原，亚心82和半野生番茄GZ-R为研究材料。结果表明，接种TYLCV弱毒株系的GZ-R番茄植株灰霉病和白粉病的发病率和病情指数均显著低于对照，82-TYLCV和GZ-R-TYLCV番茄植株接种灰霉病和白粉病的发病率和发病指数同样显著低于对照，然而TSWV接种GZ-R番茄植株白粉病的发病率和病情指数与对照并无显著差异。通过定量PCR技术，检测了二苯乙烯合酶基因（SlSTS）、查尔酮合酶基因（SlCHS）、病程相关蛋白基因（SlPR1）、白粉病抗性基因（SlMLO1）、β-1，3-葡聚糖酶基因（Slβgluc）在不同处理植株的表达情况。结果显示，TYLCV弱毒株系、TSWV分别接种均可以显著诱导番茄GZ-R植株SlβGluc、SlMLO1基因表达，而在亚心82番茄中SlβGluc、SlMLO1的表达均不显著。推测TYLCV弱毒株系接种对灰霉病和白粉病的交叉保护作用可能是通过诱导SlβGluc、SlMLO1基因表达实现的，而TSWV同样诱导SlβGluc、SlMLO1基因表达，但并未引起亚心82植株对灰霉病和白粉病交叉保护现象。综上，推测病毒诱导的交叉保护不但与病毒的致病力有关，还与植物材料基因型有关。本研究为利用弱毒株系对真菌性病害的交叉保护研究奠定了基础。
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核农学报. 2023, 37(10): 1987-1993. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1987
为了探究丝织物的稳定同位素是否会受染色、试剂、环境等因素干扰，以光、热、酸、碱几类条件对丝绸进行老化模拟，同时利用茜草、紫草等进行染色与剥色处理，测定并分析丝绸中的δ13C、δ15N两种稳定同位素比值变化。结果表明，几种老化因素对丝绸中的δ13C值影响较小，且无明显规律性，除蒸馏水处理的第25天上升了0.7个千分点，其他组别的变化幅度均不超过0.5个千分点；LED灯光、紫外灯光照射促使丝绸δ15N值整体上升，变化幅度在1个千分点内；酸、碱液体处理的丝绸中δ15N值整体上升，乙酸组的最大变幅为1.7个千分点，氨水组的最大变幅为0.6个千分点；240 ℃以上高温条件使得15N逐渐富集，最大变幅达3.6个千分点。对丝绸进行染色处理导致其15N发生贫化，且在剥色后有了一定的恢复，说明剥色处理有助于提高丝绸稳定同位素测定的准确性。本研究结果为古丝绸的原产地溯源提供了理论支持，也为丝绸文物储存条件的把控提供了一定的参考。
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核农学报. 2023, 37(10): 1994-2000. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.1994
微藻是水产动物重要的生物饵料，能为水产动物提供丰富的营养。为了评估60Co-γ辐照处理对饵料微藻粉品质的影响，本试验探究了不同60Co-γ辐照剂量对饵料微藻球等鞭金藻（Isochrysis galbana）和三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）藻粉的灭菌效果和营养价值的影响。结果表明，两种藻粉经过4和7 kGy两种不同60Co-γ辐照剂量处理后，细菌总数和霉菌总数较辐照前均显著降低（P<0.05），大肠菌群均降低至检测限以下，沙门氏菌均未检出，辐照处理后微生物指标达到饲料卫生标准；两种藻粉的主要营养成分DHA/EPA、PUFA、总脂肪酸、总类胡萝卜素及粗蛋白含量均未显著降低（P>0.05）。且经7 kGy辐照处理后的球等鞭金藻藻粉在4 ℃避光条件下储存18个月内，细菌总数、霉菌总数、大肠菌群及沙门氏菌均无显著变化（P>0.05）。综上所述，辐照剂量为4~7 kGy的60Co-γ辐照能有效对球等鞭金藻藻粉和三角褐指藻藻粉进行灭菌，且不影响两种饵料藻粉的营养价值。本研究首次报道了60Co-γ辐照处理对球等鞭金藻藻粉和三角褐指藻藻粉两种饵料微藻的灭菌效果和营养价值的影响，为饵料微藻产品生产工艺的制定提供了依据。
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核农学报. 2023, 37(10): 2001-2008. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2001
为解决根用芥菜贮藏期失重和发芽的问题，本研究以光头芥为试验材料，对照组不做处理，处理组采用1.0、1.5和2.0 μL·L-1 1-甲基环丙烯（1-MCP）进行熏蒸，探究不同浓度1-MCP处理对低温贮藏条件下根用芥菜贮藏品质及抗氧化性的影响。结果表明，1-MCP处理可提高根用芥菜的低温贮藏品质并促进其抗氧化作用。与对照相比，不同浓度1-MCP处理有效抑制了根用芥菜的呼吸强度，提高了贮藏品质及抗氧化作用，其中1.0 μL·L-1 1-MCP对根用芥菜的失重率、发芽率和木质素含量的抑制作用显著高于其他处理组（P<0.05）；1-MCP处理保持了较高的硬度和抗坏血酸含量、延缓了根用芥菜细胞破损和丙二醛（MDA）含量积累、抑制了脂氧合酶（LOX）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性、减缓了过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性下降、提高了超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性，其中1.0 μL·L-1 1-MCP效果最优。本研究结果为根用芥菜的贮藏保鲜提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(10): 2009-2018. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2009
为低成本且高效地保持冷藏华月苹果的品质，分别将成熟的华月苹果采用0.02聚乙烯（PE）、0.03PE、0.04PE、0.06PE、自发气调包装（MAP）+1-甲基环丙烯（1-MCP）缓释剂、0.02PE+1-MCP缓释剂、0.03PE+1-MCP缓释剂、0.04PE+1-MCP缓释剂、0.06PE+1-MCP缓释剂扎口处理形成自发气调环境，于温度（0±0.5）℃、相对湿度85%~90%条件下贮藏，并以0.02 mm厚PE保鲜袋冕口为对照（CK）。定期监测保鲜袋内的O2和CO2体积分数，在贮藏45、90、135 d以及货架7 d时测定各处理果实的呼吸强度、乙烯释放速率、内在品质、质地性状等指标，并对果实的内在品质、质地性状进行相关性分析，同时调查果实组织褐变（果皮和果肉）的情况。结果表明，不同厚度保鲜袋内O2和CO2体积分数在第40天时基本达到平衡，不同保鲜袋降低O2浓度，提高CO2浓度水平由高到低依次为0.04PE>0.03PE>0.06PE>0.02PE>0.04PE+1-MCP缓释剂>0.06PE+1-MCP缓释剂>0.03PE+1-MCP缓释剂>0.02PE+1-MCP缓释剂。与其他厚度保鲜袋相比，0.02PE+1-MCP缓释剂和0.03PE+1-MCP缓释剂能够有效抑制果实硬度、可滴定酸含量以及质地性状的下降，降低果皮和果肉褐变发生指数，但对果实维生素C和可溶性固形物含量影响不明显。此外，使用厚度为0.04和0.06 mm的保鲜袋极易使华月苹果发生褐变。综上所述，华月苹果自发气调包装袋厚度不宜超过0.03 mm。既可保持果实内在品质，又可防止果实褐变的最佳组合是0.02 mm PE+1-MCP缓释剂，其次是0.03 mm PE+1-MCP缓释剂。本研究为华月苹果自发气调包装生产、应用和商业冷链提供了理论依据和技术支持。
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核农学报. 2023, 37(10): 2019-2027. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2019
为解析糯小麦淀粉结构特征和理化品质，以4个糯小麦为试验材料，3个不同筋力的非糯小麦为对照，测定其淀粉组分及含量、X射线衍射特性、结晶度、粒度分布、链长分布和热力学特性。结果表明，糯小麦的总淀粉、直链淀粉含量分别为66.04%~67.84%、0.07%~1.73%，显著低于非糯小麦，而支链淀粉含量则相反。糯小麦A型淀粉颗粒的表面积比、体积比和数量比分别为26.17%~35.16%、52.45%~62.89%、2.11%~3.19%，显著低于非糯小麦；B型淀粉除数量比外，表面积比和体积比都显著高于非糯小麦；C型淀粉的表面积比、体积比和数量比均显著高于非糯小麦，其中中科糯麦1号的C型淀粉数量比和表面积比最高。X射线衍射图表明，衍射角2θ在15°、17°、18°、23°附近出现了较强的波谱峰，在20°处非糯小麦有较弱波谱峰，但糯小麦几乎没有。糯小麦结晶度在25.16%~26.78%之间，显著高于非糯小麦，其中中科糯麦1号结晶度最高。糯小麦与非糯小麦在链长分布上整体无显著差异，除扬糯麦1号外，糯小麦较长的B3链和平均链长略高于非糯小麦。糯小麦的起始温度、峰值温度、终止温度、热焓值分别为58.62~59.14 ℃、63.47~64.93 ℃、70.69~71.84 ℃、10.13~11.51 J·g-1，其中峰值温度、终止温度显著高于非糯小麦，起始温度与非糯小麦间无显著差异；除扬麦13外，糯小麦热焓值高于非糯小麦。综上所述，糯小麦直链淀粉含量较低，C型淀粉颗粒比例、淀粉结晶度、淀粉热力学峰值温度和终止温度较高。本研究结果为糯小麦用于小麦品质改良提供了理论基础。
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核农学报. 2023, 37(10): 2028-2033. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2028
为改善猪血红蛋白（Hb）的功能特性，探究协同改性对猪血红蛋白的影响，本研究以猪血红蛋白和猪血红蛋白肽（H-Hb）为对照，采用酶解-磷酸化协同改性（HP）的方法对猪血红蛋白进行处理，并对协同改性后酶解-磷酸化猪血蛋白（HP-Hb）的功能特性和结构进行了研究。功能特性分析表明，与Hb和H-Hb相比，HP-Hb的溶解度明显提高，乳化活性指数提高了12.42和6.30 m2·g-1（P<0.05），乳化稳定性提高了6.37%和3.04%（P<0.05），起泡性提高了7.59%、4.42%（P<0.05），起泡稳定性提高了3.93%和4.42%（P<0.05）。结构分析表明，与Hb和H-Hb相比，酶解使HP-Hb的肽链断裂，暴露更多氨基酸基团，磷酸根大部分连接在N原子上，P-N和PO43-的增加使部分红外吸收峰变强；同时其热变性温度分别提高了14.00和20.67 ℃。微观结构分析表明，协同改性使蛋白结构发生了变化，分子结构由紧密的块状结构变成松散的块状结构，周围有较小的颗粒杂乱分布。综上，协同改性是一种较为可行的修饰方法，处理后的猪血红蛋白的功能特性和稳定性得到提升。本研究为猪血红蛋白的改性提供了新思路，为猪血红蛋白在食品加工中的应用研究提供了理论基础及参考。
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核农学报. 2023, 37(10): 2034-2041. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2034
为实现食用油复热时长的快速测量，选取4种常用的植物油（大豆油、花生油、玉米油、葵花籽油）进行不同时长的加热，基于自主研制的消荧光差分拉曼光谱仪完成样品的原始拉曼光谱及差分拉曼光谱测试。首先，分析植物油的拉曼光谱特征峰归属及复热时长对拉曼光谱的影响，并对原始拉曼光谱及差分拉曼光谱进行主成分对比分析。其次，基于差分拉曼光谱及经小波变换去除荧光干扰的原始拉曼光谱，分别建立食用油复热时长定量模型，并对比分析试验结果。结果表明，与经小波变换去除荧光干扰的原始拉曼光谱相比，基于差分拉曼光谱的食用油复热时长定量模型，玉米油、花生油、葵花籽油、大豆油的验证集R2 分别从0.976 9、0.973 1、0.980 9、0.984 2升至0.996 4、0.996 4、0.994 6、0.991 2；验证集均方根误差从1.248 9、1.348 0、1.134 0、1.031 1降至0.494 6、0.491 0、0.606 1、0.768 5。由此表明，利用差分拉曼光谱技术提高了食用油复热时长定量模型的稳定性和精确度。本研究结果为植物油复热时长定量快速检测提供了一种可行的方法。
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核农学报. 2023, 37(10): 2042-2051. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2042
为探明不同滴灌方式对玉米根系伤流特性及叶片同化功能的影响，在可移动式防雨棚内展开池栽试验，设置L1（地上滴灌-300 mm）、L2（地上滴灌-400 mm）、L3（地上滴灌-500 mm）、Q1（浅埋滴灌-300 mm）、Q2（浅埋滴灌-400 mm）和Q3（浅埋滴灌-500 mm）共计6个处理，研究不同滴灌方式对玉米根系伤流强度及组分含量、叶片光合特性及碳代谢相关酶活性、光合氮素利用效率、干物质积累和产量的影响。结果表明，随滴灌定额增加，玉米根系伤流强度，伤流液中8种元素含量、细胞分裂素含量及水解氨基酸总量，叶片净光合速率（Pn）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（E）及水分利用效率（WUE），叶片核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP）和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEP）活性，叶片含氮量、光合氮利用效率，干物质积累量和产量均呈增加趋势；伤流液中脱落酸和可溶性糖含量、叶片气孔限制百分率（Ls）均呈下降趋势。L3、Q2和Q3处理的上述指标间差异不显著，采用浅埋滴灌处理的玉米各指标均优于同一滴灌量下的地上滴灌处理。Q2处理的玉米根系能够较好地通过伤流液传输多种物质来调控叶片的光合作用、碳代谢进程与叶片对氮素的吸收利用能力，增加干物质积累量，在减少水分供应条件下达到了提高产量的目的。本研究结果可为不同滴灌方式下玉米的生长发育研究提供理论依据。
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核农学报. 2023, 37(10): 2052-2062. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2052
为探明宁夏菜心产生连作障碍的原因，本研究以种植1年菜心及其根际土壤为对照，测定连作3、6和9年菜心根际土壤的理化性状、酶活性和微生物群落变化以及菜心的农艺性状和品质。结果表明，长期连作（连作9年）导致菜心土壤容重、电导率、全氮、速效钾含量显著升高，在连作9年时土壤容重达1.33 g·cm-3，与对照相比，电导率和全氮含量上升了34.21%和54.29%，速效钾含量升高了2.41倍；而pH值、总有机碳、全磷、碱解氮、有效磷含量显著下降，连作9年时，全磷和有效磷含量分别下降了26.55%和26.07%。长期连作菜心根际土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和纤维素酶活性均较对照显著降低，连作9年时最低，分别下降了55.43%、59.28%、33.73%、52.37%，而脲酶活性在连作6年土壤中最高。此外，长期连作改变了菜心根际土壤微生物群落的丰富度和多样性，细菌群落丰富度下降，多样性上升，而真菌群落丰富度和多样性均下降。随着连作年限增加，菜心薹长、茎粗、地上部干鲜重、根干鲜重以及产量均有不同程度的下降，在连作9年时分别较对照下降了39%、18%、26%、22%、28%、41%和22.97%；随着连作年限的增加，菜心可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量均下降，连作9年时显著下降了20%、22%和27%。综上所述，长期连作导致菜心土壤环境恶化，引起菜心产量下降，品质变劣。本研究初步探明了宁夏地区菜心长期连作后的生长状况及其根际土壤环境的变化情况，可为后续缓解菜心连作障碍研究提供参考。
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核农学报. 2023, 37(10): 2063-2070. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2063
为筛选硫酸铵与尿素的最佳配比，提高小油菜产量和氮肥利用率，本研究通过盆栽试验和大田小区试验，设置不施氮肥处理（CK）以及在同等氮肥施用量条件下6个硫酸铵与尿素配比：100%尿素（T1）、10%硫酸铵+90%尿素（T2）、20%硫酸铵+80%尿素（T3）、40%硫酸铵+60%尿素（T4）、80%硫酸铵+20%尿素（T5）和100%硫酸铵（T6），测定分析不同施肥处理对土壤氮素形态、脲酶活性、小油菜养分吸收、产量和氮肥农学效率的影响。结果表明，随着硫酸铵配比增加，土壤pH值降低，全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮含量增加；微生物量氮含量呈现先增加后降低的趋势，其中T3处理最高；与T1处理相比，土壤脲酶活性在T2和T3处理下显著降低。与CK处理相比，施肥处理盆栽和大田试验小油菜的株高、根长、鲜重均显著增加，且随着硫酸铵配比增加呈先增加后降低的趋势，其中T3处理增幅最高，较T1处理平均增产36.9%，氮肥农学利用率平均提高84.9%；与T1处理相比，T3处理显著降低了小油菜硝酸盐含量。综上所述，20%硫酸铵+80%尿素配比有利于增加土壤氮素及微生物量氮含量，提高小油菜产量和品质，有效提升了氮肥农学利用率。本研究结果为硫酸铵替代尿素实现小油菜高产优质栽培提供了技术参考。
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核农学报. 2023, 37(10): 2071-2078. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2071
为探明氮肥稳定剂对滴灌棉田的有益效果，采用田间试验，设置不施氮肥（CK）、单施尿素（U）、尿素添加单一氮肥稳定剂（UNI）和尿素添加复合氮肥稳定剂（UNIUI）4个处理，研究土壤有效氮供应、棉花干物质积累、氮素吸收及利用情况。结果表明，UNI和UNIUI处理土壤尿素态氮和铵态氮含量较U处理均有提高，其中，土壤铵态氮含量在吐絮期分别提高了17.36%（P<0.05）和12.49%（P>0.05）；土壤硝态氮含量在盛花期和盛铃期较U处理有所降低，吐絮期则显著提高了22.23%和24.84%（P<0.05）；土壤有效氮总量始终高于U处理且在吐絮期显著提高了15.75%和16.24%（P<0.05）。UNI和UNIUI处理棉株各器官干物质质量和吸氮量较U处理均有不同程度的提高，其中，叶片干物质质量和吸氮量的提高更为明显。UNI和UNIUI处理皮棉产量较U处理虽有提高但不显著，氮肥利用率则显著提高了6.54和8.98个百分点（P<0.05）。综上，尿素添加氮肥稳定剂可延缓尿素水解，显著抑制硝化，增加棉田土壤有效氮库，促进棉株干物质积累和氮素吸收，显著提高棉田氮肥利用率，且复合氮肥稳定剂应用效果优于单一氮肥稳定剂。本研究结果为干旱区滴灌棉田氮肥增效提供了新途径。
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核农学报. 2023, 37(10): 2079-2087. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2079
为探讨炭基微生物菌剂使土壤Cd生物活性降低和水稻对Cd吸收减少的可能性，采用盆栽试验，以单施NPK化肥为对照（CF），对比分析了石灰、牡蛎壳粉和炭基微生物菌剂对Cd污染红壤性水稻土土壤化学性质、土壤Cd形态分布和水稻Cd吸收迁移的影响。结果表明，添加石灰和牡蛎壳粉均可显著提高土壤pH值（增加0.31~0.86个单位），添加炭基微生物菌剂能提高土壤总有机碳（TOC）含量，较CF增幅为10.04%（P<0.05）。添加石灰、牡蛎壳粉和炭基微生物菌剂均对生物有效Cd（DTPA有效态、酸可提取态）含量有显著的降低作用。与对照相比，添加石灰、牡蛎壳粉和炭基微生物菌剂处理的DTPA有效态Cd含量分别显著降低了24.97%、19.52%和17.13%（P<0.05），同时促进土壤Cd从酸可提取态向残渣态转化。此外，添加炭基微生物菌剂对水稻成熟期的根系、茎叶和籽粒的干物质积累均具有较明显的促进作用。与对照相比，石灰和炭基微生物菌剂处理后糙米Cd含量分别降低了42.83%和54.57%（P<0.05），糙米对土壤Cd的生物富集系数（BCF）降低了41.57%和53.93%（P<0.05）。相关分析结果显示，土壤DTPA有效态Cd含量与pH值呈显著负相关，水稻植株（糙米、茎叶、根系）Cd含量与酸可提取态和可还原态Cd含量呈显著正相关（P<0.05）。线性预测方程证明糙米中Cd积累直接来自根系和秸秆的转移，而且土壤中酸可提取态Cd是糙米中Cd积累的最佳预测因子。综上，石灰、炭基微生物菌剂对Cd污染红壤性水稻土都表现出很好的修复效果，从降镉和协同提升土壤质量的角度来看，炭基微生物菌剂可作为一种比较理想的镉污染稻田土壤修复改良剂。本研究结果为南方红壤性稻田Cd污染治理提供了新思路。
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核农学报. 2023, 37(10): 2088-2098. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2088
为研究大气CO2浓度与温度升高对土壤碳氮元素含量和相关酶活性的影响，以位于山西省临汾市尧都区持续29年定位免耕和旋耕的旱作麦田（111°30′N、36°04′E）0~20 cm表层土为试验材料，在人工气候控制室内设置4个处理：CK（CO2浓度400 μmol?mol-1，大气温度）；eC（CO2浓度600 μmol?mol-1，大气温度）；eT（CO2浓度400 μmol?mol-1，大气温度+2 ℃）；eCeT（CO2浓度600 μmol?mol-1，大气温度+2 ℃）。通过盆栽试验测定小麦关键生育时期土壤有机碳、易氧化有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮含量以及相关酶活性。结果表明，持续增温2 ℃或CO2浓度升高200 μmol?mol-1条件下，免耕土壤三个小麦生育时期的易氧化有机碳和硝态氮含量的平均值均较CK降低，降低幅度分别为10.7%~21.3%、7.3%~17.7%，旋耕土壤的易氧化有机碳含量无明显变化，硝态氮含量仅在增温下降低。同时，增温抑制了免耕土壤开花期β-葡萄糖苷酶和β-木糖苷酶活性，CO2浓度升高抑制了免耕土壤开花期和成熟期N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活性。在CO2浓度与温度升高的叠加作用下，土壤易氧化有机碳和硝态氮含量较CK的下降幅度大于增温单因素处理，降幅分别为26.5%和36.9%；N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性被抑制，旋耕与免耕之间无明显差异；小麦地下部生物量增加，地上部生物量降低；土壤碳库活度降低，总有机碳含量不变。本研究结果为预测未来气候变化条件下北方农田土壤碳氮储量提供了科学依据。
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核农学报. 2023, 37(10): 2099-2106. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.10.2099
为研究低温锻炼对提高水稻耐低温能力的作用及其生理和分子机制，本研究设置四个处理：无锻炼+常温处理（N+N）、无锻炼+低温处理（N+C）、低温锻炼+常温处理（E+N）、低温锻炼+低温处理（E+C），测定水稻秧苗的生化指标和基因表达。结果表明，前期低温锻炼显著提高了水稻秧苗在低温胁迫下的根系活力、叶片水势、叶绿素a含量、叶绿素b含量、实际光化学效率和最大光化学效率，E+C处理较N+C分别增加70.39%、6.20%、15.89%、13.69%、32.11%和19.07%。同时，前期低温锻炼使低温胁迫下水稻秧苗的过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性显著提高13.27%~17.83%，丙二醛含量降低25.87%，耐冷基因OsLti6a、OsLti6b、OsCOIN和OsTrx23的相对表达量提高0.15~1.26倍。上述结果表明，低温锻炼可通过维持水分代谢、缓解光抑制、增加抗氧化能力和提高耐冷基因的相对表达量来增强水稻秧苗的耐低温能力。本研究结果为进一步阐明逆境锻炼提高植株耐性提供了理论依据。
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