为探明光温敏不育系gy157S黄绿叶基因gy157S(t)调控水稻叶色的分子机制及应用潜力,本研究对水稻光温敏核不育系gy157S进行不同温度处理,观察其表型、叶绿素含量以及叶肉细胞的变化情况,并对其进行遗传分析、基因定位和候选基因分析。表型鉴定结果发现,与对照C815S相比,20 ℃条件下gy157S叶片呈现黄绿色表型,光合色素含量极显著降低,叶绿体发育缺陷严重;30 ℃条件下gy157S叶片呈现淡绿色表型,光合色素含量仍然显著降低,仍有部分叶绿体发育畸形。遗传分析结果表明,gy157S的黄绿叶表型受一对隐性核基因控制;群体分离分析(BSA)和连锁分析结果将该基因定位于第3号染色体RM15678和RM15824之间,物理距离为2.4 Mb;候选基因功能分析、测序和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,编码铁氧还蛋白OsFdC2的基因OsR498G0306815500.01在第7外显子上存在单核苷酸多态性(SNP)变异,导致编码氨基酸发生改变,可能是引起黄绿叶突变表型的位点。本研究结果为阐明gy157S(t)基因对叶绿体发育和叶绿素合成的分子调控机制奠定了基础。
光周期是调控植物开花的主要途径之一,GI在光周期途径中是控制生理节律和开花的关键因子。为探索二穗短柄草(Brachypodiam distachyon)BdGI基因的表达模式和蛋白互作关系,本研究通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析BdGI基因在不同光照条件下和长日照下不同生长发育阶段的表达情况;运用酵母双杂交初步筛选出互作蛋白BdZTL,并用双分子荧光互补法(BiFC)和免疫共沉淀法(Co-Immunoprecipitation)进行验证。qRT-PCR分析结果表明,BdGI基因在不同光照下和长日照下不同生长发育阶段的表达情况不同,且都保持一定的昼夜节律,并且受到光周期的调控;利用酵母双杂交检测到GI与ZTL蛋白存在互作关系,双分子荧光互补与免疫共沉淀检测结果验证了两者互作关系的真实性。综上所述,BdGI的表达受光周期调控,具有昼夜节律性,在光周期诱导二穗短柄草开花的过程中也具备一定的调控作用。本研究结果为GI基因的功能研究奠定了理论基础。
环状RNA(circRNAs)是一类经过反向剪切后,3′末端和5′末端共价结合形成的闭合环状单链非编码 RNA,在环境胁迫下对植物生长发育有着重要调控作用。为探索circRNA在毛竹响应胁迫过程中的调控作用,本研究构建了circRNA-miRNA-mRNA调控通路。在分析毛竹的全转录组测序数据后,选择并鉴定了1个在紫外线胁迫(UV)和高温胁迫(42 ℃)下均差异表达的circRNA(PhcircRNA1),并利用生物信息学分析其调控的miRNA和靶基因。通过核糖核酸酶R(RNase R)法鉴定其转录的稳定性,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析了PhcircRNA1、靶miRNA(Ph-miR156)和靶mRNA的表达特征。本研究进一步选择GLR3.1(Glutamate Receptor–Like Gene 3.1)靶基因作为研究对象,观察毛竹水培苗根尖生长至1 cm后的circRNA-miRNA-mRNA表达调控趋势。结果表明,在UV胁迫和高温胁迫下,PhcircRNA1和靶mRNA表达量都有明显下降趋势,而miRNA表达量增高。在毛竹根尖细胞中,PhcircRNA1和GLR3.1表达量变化一致,和Ph-miR156相反。结果表明PhcircRNA1可能通过竞争性内源RNA(ceRNA)机制参与毛竹非生物胁迫响应,并在毛竹生长发育中起重要作用。本研究为进一步研究PhcircRNA1的功能奠定了理论基础。
花生是我国分布极广的重要油料和经济作物,低温寒害是高纬度高海拔产区严重限制其生产发展的关键逆境因素,其中发芽期的危害最为普遍和严重。为深入研究花生芽期耐寒性遗传特性,本研究以耐寒性强的品种和耐寒性弱的品种杂交[HY44×DF12(HD-RIL)和YZ9102×XZ68-4(YX-RIL)]构建了两个重组自交系(RIL)群体,利用主基因+多基因混合遗传模型对2个RIL群体低温胁迫后的相对发芽率进行遗传特性分析。结果表明,2个RIL群体的耐寒性在2020年海南乐东(E1)环境中均表现为由3对加性上位性主基因+加性多基因控制,HD-RIL和YX-RIL的主基因遗传率分别为86.72%、91.46%,在2021年山西汾阳(E2)环境中均表现为由2对显性上位主基因+加性多基因控制,主基因遗传率分别为74.35%、79.56%;HD-RIL群体在2021年海南南滨(E3)环境中与YX-RIL群体在2020年山西汾阳(E4)环境中耐寒性均表现为由2对累加作用的主基因+加性多基因控制,主基因遗传率分别为64.20%、59.05%。本研究结果为深入开展花生芽期耐寒性分子机制研究、提高耐寒性分子育种效率提供了重要的理论基础。
为建立一种能同时快速检测弓形虫、环形泰勒虫、新孢子虫3种甘南牦牛血液原虫的多重PCR检测方法,掌握3种血液原虫在甘南牦牛中的流行情况,本研究以弓形虫hypothetical protein基因、环形泰勒虫Tams1基因、新孢子虫Nc-p43基因为靶标设计3对特异性引物,通过优化多重PCR反应条件,建立检测3种血液原虫的多重PCR方法,并检测甘南地区629份牦牛血清样品,进行流行病学分析。结果显示,建立的牦牛3种血液原虫多重PCR检测方法,具有特异性强、敏感性高和重复性好的优点,检测弓形虫、环形泰勒虫和新孢子虫DNA的最低浓度分别为0.01、0.02、0.01 ng·μL-1;流行病学调查结果显示,弓形虫、环形泰勒虫和新孢子虫的阳性率分别为4.29%、3.66%、5.88%,并存在混合感染现象,整体混合感染率为13.68%;季节性流行病学分析显示,3种原虫单一感染率均为冬季最高、春季最低(P>0.05),整体感染率为冬季最高、夏季最低(P>0.05)。按不同年龄分析,0~3岁牦牛3种原虫的整体感染率为27.83%,大于3岁的整体感染率27.46%(P>0.05)。分析风险因素发现,季节和年龄均不是牦牛感染3种原虫的风险因素(P>0.05)。本研究成功建立的多重PCR检测方法,可用于牦牛弓形虫、环形泰勒虫和新孢子虫的鉴别检测和流行病学调查,并检测了甘南地区牦牛三种血液原虫的流行情况,为该病的预防提供了重要的数据支撑。
随着全球气候变暖,干旱胁迫成为限制番茄等蔬菜作物安全生产的重要因素之一。前期研究发现嫁接贵州本土半野生番茄GZ-01砧木其可以提高植株的耐旱性。为探究野生番茄GZ-01增强植株耐旱性的分子机理,以半野生番茄GZ-01砧木和红果番茄为试验材料,结合形态生理学和分子生物学,比较嫁接番茄和自嫁接番茄植株对干旱胁迫的响应。结果表明,干旱胁迫下,与自嫁接植株R/R相比,GZ-01/R嫁接植株细胞膜的损伤显著降低,植株的抗氧化能力、干物质累积量、CO2同化率和水分利用率显著提高,离体叶片失水率显著降低,下气孔闭合比率显著提高,脱落酸(ABA)合成相关基因表达量和ABA含量显著提高。嫁接植株GZ-01/R可能通过调控ABA的合成来影响气孔开闭,调控叶片失水率,提高植株水分利用率,从而影响植株对干旱胁迫的响应。本研究为开发利用贵州本土半野生番茄资源奠定了基础,为增强干旱胁迫和分子调控网络途径提供了理论支撑。
油菜是我国重要的油料作物,其中白菜型油菜在我国高海拔、高纬度春油菜区大面积种植,但其产量较低、品质差、育种难度大。为实现春油菜区的最重要育种目标,即培育出特早熟高产优质甘蓝型春油菜替代白菜型油菜,本研究对特早熟甘蓝型春油菜恢复系与不育系进行特异酶切位点扩增片段测序(SLAF-seq),分析遗传族群关系,在每类按比例选取部分恢复系与不育系配制组合,分析杂种表现、杂种优势及杂优模式。结果表明,98份甘蓝型油菜被分为五类。其中,第四类中包含不育系,恢复系与不育系的遗传距离介于0.01~0.52,平均遗传距离为0.35;第五类群恢复系与不育系遗传距离最大,介于0.45~0.52之间;在小区产量前二十的组合中,不育系×第五类恢复系组合10个,产量最高组合为(64-1)×16D3(第五类)。结合杂种表现和杂种优势结果,说明以特早熟不育系×第五类恢复系组配杂交组合,后代中产生强优势杂交种的潜力较大。本研究为后续特早熟甘蓝型油菜杂交种选育提供了亲本选择的分子依据,可促进春油菜区特早熟杂交育种进程。
萱草(Hemerocallis L.)是我国传统的园林植物,因其食药兼顾而具有极高经济价值。中国虽然是萱草属植物自然分布最广的国家,相关研究却落后于国外。目前国内所使用的园艺品种主要依靠国外引进,具备我国自主知识产权的园艺品种相对较少。本文对国内萱草种质资源进行了详细介绍,从花型、花香、花色、花期、抗寒、抗病等不同选育目标的角度,对国内外的新品种选育成果进行综述,重点突出了国内在花期、抗寒新品种的育种成果,同时对新品种选育技术进行了概述,并对国内在萱草新品种选育研究中的问题和展望进行了讨论,以期为萱草新品种选育提供参考依据。
丝绸具有重要的经济与文化价值。为探究桑蚕品种对丝绸产地溯源模型准确率的影响,本研究通过桑蚕饲养试验,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和椭圆联合置信区间(EJCR)测试探讨桑蚕从幼虫至吐丝结茧的不同发育阶段蚕体、蚕沙样本中4种稳定同位素比值(δ13C、δ15N、δ2H、δ18O)的变化趋势,并比较不同品种对稳定同位素比值的影响。结果表明,不同龄期蚕体的δ13C、δ15N、δ2H和δ18O值变化趋势不同,且不同龄期蚕沙的稳定同位素比值变化趋势与蚕体相似。单因素方差分析结果表明,在相同饲喂条件下,除少数龄期外,不同品种之间蚕体和蚕沙样本稳定同位素组成总体不存在显著差异,且蚕体和蚕沙样本的δ13C、δ15N、δ2H相关性较强。桑蚕品种可能导致蚕茧中单个稳定同位素出现较大变化,对δ13C、δ18O影响较小,对δ15N、δ2H影响较为显著,但椭圆联合置信区间测试结果表明,不同品种蚕茧样本间不会出现显著性差异。因此稳定同位素技术可应用于不同品种蚕茧的产地溯源,这为后续丝绸产地溯源研究提供了理论基础。
为了获得具有较高活性的抗冻肽,提高水产加工副产物的综合利用率,本试验以水解度和过氧化氢酶低温保护活性为指标,优化鱿鱼皮胶原蛋白酶解工艺,并对水解产物进行分离纯化及结构鉴定。结果表明,最佳酶解条件为:当底物浓度为4%、加酶量为4 000 U·g-1时,先由碱性蛋白酶于pH值8、50 ℃条件下酶解2 h;灭酶后由木瓜蛋白酶于pH值6、45 ℃条件下酶解3 h。在此条件下所得酶解产物分子量主要在1 000~5 000 Da之间,经G-25凝胶柱分离后得到具有较高抗冻活性的F2组分,其主要成分的氨基酸序列可能为Gly-Pro-Try-Pro-Ala-Ala-Asn-Ser-Pro-Glu或Glu-Pro-Ser-Asn-Ala-Ala-Pro-Try-Pro-Gly。本研究为鱿鱼皮的精深加工和新型抗冻剂的开发提供了一定的理论依据。
为揭示挂面干燥过程水分状态、含量动态迁移规律,阐明干燥条件对水分动态迁移过程的影响,探讨挂面干燥过程水分动态迁移规律及其与产品质量的关系,本试验以小麦品种永良4号为原料,设计干燥温度(30、40 ℃)、相对湿度(65%、75%、85%)两因素不等水平全排列组合试验;利用“食品水分分析技术平台”实时监测干燥过程水分状态动态变化,并测定干挂面收缩率及抗弯曲特性。结果表明,不同干燥组合条件下,挂面干燥过程水分可区分为强结合水、弱结合水、自由水,横向弛豫时间分别为:T21,0.06~0.187 ms;T22,0.811~5.722 ms;T23,34.305~242.013 ms。干燥过程中,随着干燥时间的延长,T21、T22呈下降趋势,T21较T22更快达到平衡状态;T23呈“下降-上升-缓慢下降”趋势;挂面中强结合水绝对含量(W21)、弱结合水绝对含量(W22)均呈逐渐下降趋势;自由水绝对含量(W23)呈“先上升后下降”趋势;强结合水相对含量(A21)与弱结合水相对含量(A22)变化趋势相反;自由水相对含量(A23)呈“上升-下降-缓慢上升”趋势。干燥过程挂面中强结合水的状态和含量对挂面产品质量影响最大,其中T21与挂面收缩率及抗弯曲特性均呈负相关关系。本研究为深入理解挂面干燥过程水分迁移动力学及产品质量形成机制提供了理论依据。
为探究不同水分含量对熟化栗仁品质特性的影响,采用高压蒸汽方法对不同水分含量的生栗仁进行蒸制,结合熟化栗仁的质构特性与色差,基于低场核磁共振技术解析熟化栗仁失水过程中的水分迁移、分布规律,并借助线性回归分析不同水分含量与熟化栗仁质构特性、色差和核磁参数的相关性。结果表明,失水过程中熟化栗仁的硬度、胶黏性及咀嚼性变化较大。栗仁含水量在48%~28%范围时经高压蒸汽处理,栗仁发生美拉德反应,色泽逐渐变暗,褐色加深;含水量在28%~18%时栗仁逐渐发生石灰化,蒸制后栗仁色泽较白。栗仁含水量为48%、43%时均会出现结合水、不易流动水和自由水3个组分峰,随着失水程度加剧,结合水含量呈先上升后下降的趋势、不易流动水含量表现为先下降而后逐渐趋于平缓,自由水含量变化最明显。随着栗仁失水程度加剧,蒸制后的可食性口感逐渐不佳。不同水分含量对熟化栗仁品质特性有显著影响。本研究结果可为栗仁品质的控制提供参考。
为探明凤丹牡丹花粉、花药壁的营养成分,从而更好地发挥其营养价值,本研究采用凯氏定氮法、电感耦合等离子体发射光谱、高效液相色谱、氨基酸分析仪等对凤丹花粉和花药壁蛋白质、矿物质元素、维生素C、水解氨基酸及游离氨基酸进行了系统地分析和评价。结果表明,凤丹花粉中蛋白质含量高达40.68%(初开期),水解氨基酸总量为355.65 mg·g-1(初开期),花药壁中蛋白质和水解氨基酸的总量虽仅为花粉的一半,但二者必需氨基酸与总氨基酸的比值均为40%左右,属优质蛋白来源。36种游离氨基酸检测结果显示,花药壁中总游离氨基酸含量稍高,但花粉中必需氨基酸、蛋白氨基酸及鲜甜氨基酸含量更高。矿物质元素分析结果表明,凤丹花粉、花药壁含有丰富的常量和微量元素,尤以K、Ca、Mg、Fe、Zn等元素含量较高,是开发高钾低钠和补铁补锌的佳品。Vc测定结果显示,凤丹花粉和花药壁中Vc含量较高,可作为Vc补充剂。同时考察了凤丹花粉、花药壁不同采收时期及破壁对检测成分含量的影响,结果显示二者更适合在初开期采收,且破壁对花粉、花药壁营养成分检测无显著影响。综上,凤丹花粉、花药壁含有丰富的营养成分,本研究将为其资源开发和利用奠定基础。
为明确牛骨胶原蛋白肽粉高值化加工过程中主要的异嗅味物质及其最佳脱臭工艺,本研究使用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)结合相对香气活性值(ROAV)对异味肽粉中主要的异嗅味挥发性物质进行鉴定。结果表明,异丁酸、己酸、乙酸、丁酸、异戊酸、戊酸为异味肽粉中主要的异嗅味挥发性物质,该类物质具有令人不悦的气味;通过超声波辅助食用碱催化肽粉中异嗅味物质与乙醇发生酯化反应来实现异嗅味牛骨胶原蛋白肽粉的脱臭,再利用单因素和响应面法对牛骨胶原蛋白肽脱臭工艺进行优化,当反应时间为28.43 min、乙醇添加量为3.19%、反应温度为75.41 ℃时,感官评价得分最高,达到71.16分,达到除臭目的。本研究为牛骨胶原蛋白肽粉的脱臭工艺和工业化生产提供了技术支持。
为了改善鱿鱼与白鲢鱼混合鱼糜制品的凝胶特性,本研究通过鱼糜制品的感官评价、凝胶强度、持水性、白度、水分分布、肌原纤维蛋白凝胶电泳和光学显微镜观察等指标,分析鱿鱼与白鲢鱼混合比例对鱼糜制品凝胶特性的影响。结果表明,当鱿鱼与白鲢鱼混合比例为3∶4时,凝胶特性最好,其中鱼糜凝胶的凝胶强度及持水性较混合比例为5∶2时分别提高了42.74%和2.93个百分点;感官评价总分、白度值显著高于其他混合比例(P<0.05),分别为76.3和72.3,不易流动水相对含量显著高于其他混合比例(P<0.05),且该比例下鱼糜凝胶网络结构致密均一,对水分的束缚能力强。肌原纤维蛋白电泳结果显示,混合比例为3∶4时,肌球蛋白重链交联程度高,形成了大分子聚集体。综上,当鱿鱼与白鲢鱼混合比例为3∶4时,可明显改善混合鱼糜制品的凝胶品质。本研究结果为提高鱿鱼鱼糜制品的凝胶品质及生产研发提供了一定的理论依据。
为明确播期对四川中、弱筋小麦储藏蛋白组分和加工品质的影响,以指导该地区专用型中、弱筋小麦生产,本试验以4个中、弱筋小麦品种为材料,设置早播(B1)、中播(B2)和晚播(B3)3个处理开展两年两点试验。结果表明,随着播期的推迟,中、弱筋小麦品种的谷蛋白、醇溶蛋白组分含量在崇州点增加,而仁寿点总体呈先降后升的变化趋势;储藏蛋白组分比例在不同品种间变化差异较大。两种筋型小麦的粗蛋白、湿面筋含量和沉降值在早播和晚播时高于中播,形成时间、稳定时间、粉质质量指数在晚播时高于早、中播,弱化度在崇州点随播期推迟显著降低,在仁寿点则先降后升。相关性分析表明,谷蛋白大聚合体(GMP)、高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)和总谷蛋白(Glu)含量与加工品质性状相关性较强。主成分分析表明,HMW-GS、ω-醇溶蛋白(ω)、总醇溶蛋白(Gli)含量和高/低分子量谷蛋白亚基比(H/L)、(α/β-醇溶蛋白)/Gli[(α/β)/Gli]可概括蛋白组分的主要变化信息;沉降值、稳定时间、粉质质量指数、形成时间、湿面筋含量可概括加工品质性状的主要变化信息。综合来看,四川麦区中筋小麦适当推迟播期、弱筋小麦适当提前播期可使小麦处于较适宜的温光环境,储藏蛋白组分处于较为合理的比例,进而改善小麦加工品质。本研究结果为四川专用型小麦提质增效提供了理论依据和技术指导。
为探讨种植模式和施氮水平对甜玉米(Zea mays L. var. Rugosa Bonaf.)和大豆[Glycine max(L.) Merr.]产量和农艺性状的影响,于2017—2021年连续5年在江西农业大学农业科技园开展大田定位试验,设置3个施氮量(N0,0 kg·hm-2;N1,150 kg·hm-2;N2,300 kg·hm-2)和3种种植模式(MC,甜玉米单作;MS,大豆单作;CS,甜玉米间作大豆),分别在甜玉米和大豆的成熟期测定产量和农艺性状。结果表明,5年施氮(N1和N2)都显著增加了甜玉米鲜穗产量,但N1和N2处理间5年都无显著差异。相同施氮下间作较单作模式下的甜玉米鲜穗产量5年都无显著差异。随着种植年份的增加,不施氮的间作模式下甜玉米鲜穗产量在2020和2021年较2017年显著降低。甜玉米间作大豆模式中,甜玉米施氮(N1和N2)对大豆鲜荚产量5年都无显著影响。施氮显著增加了甜玉米株高、茎粗和穗位高。相对N2,N1仅在2017和2020年分别显著降低了单作甜玉米的茎粗和间作甜玉米的穗位高。5年数据相关性分析表明,间作模式下的甜玉米鲜穗产量与株高相关性更强,单作模式下的甜玉米鲜穗产量与茎粗相关性更强。大豆鲜荚产量主要与单株总荚数、多荚数和单荚数呈显著正相关。综合来看,施氮能显著改善甜玉米间作大豆种植模式中的甜玉米鲜穗产量和农艺性状。过量施氮(300 kg·hm-2)未显著增加甜玉米鲜穗和大豆鲜荚产量。从节约成本和保护农田环境考虑,施氮量为150 kg·hm-2的甜玉米间作大豆种植模式有利于甜玉米和大豆的可持续发展。本研究结果为进一步优化甜玉米间作大豆种植模式提供了理论依据。
为探明优质晚稻物质生产、积累、分配与转运对氮肥的响应特征,以优质双季晚稻泰优398、黄华占、天优华占、美香新占4个品种为试验材料,于机插条件下设0(N0)、135(N1)、180(N2)、255 kg·hm-2(N3)4个施氮水平,测定光合物质生产、积累、分配与转运等指标。结果表明,随着施氮量的增加,机插优质晚稻产量,拔节期叶面积指数、光合势、群体生长率,齐穗后叶面积衰减幅度,播种至拔节期及拔节期至齐穗期干物质积累量均提高;齐穗期与成熟期叶面积指数、齐穗期至成熟期的光合势、群体生长率、阶段干物质积累量先增加后减少,且均在N2水平下达到最大值,N2处理下4个品种上述各指标分别较N0增加了46.5%~115.7%、78.8%~200.0%、79.8%~143.9%、26.2%~79.1%、34.1%~98.5%。齐穗期、成熟期的单茎干物质量、各器官干物质量均表现为N2、N3>N1>N0,且多数指标在N2与N3处理间无显著差异,其中,N2处理齐穗、成熟期单茎干物质量分别较N0增加了5.8%~31.9%、6.8%~45.7%。齐穗后茎鞘输出量、输出率与转化率随施氮量的增加呈先降后升的趋势,以N2处理最低,叶片输出量、输出率与转化率则整体上呈下降趋势。综上,优质晚稻在180 kg·hm-2左右氮肥水平下齐穗后光合物质生产能力强,干物质积累量高,籽粒产量依赖齐穗前茎鞘物质转运程度低,有利于优化群体质量。本研究结果为优质晚稻生产的氮素调控提供了技术参考。
为探究接种粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens N1.14)X-45和不同载体基质固态发酵制备而成的菌肥的应用效果,并以此为结果筛选出可有效替代珍稀资源泥炭发挥肥效的载体,本研究设置7个处理:未施肥对照组(CK)、泥炭对照组(T0)、秸秆组(T1)、麦麸组(T2)、秸秆∶麦麸=1∶1组(T3)、秸秆∶麦麸∶棉籽壳=1∶1∶1组(T4)、秸秆∶麦麸∶豆饼=1∶1∶1组(T5),通过盆栽试验测定不同菌肥施用下刺槐(Robinia pseudoacacia L.)的光合特性参数和土壤养分含量,采集效果较好菌肥处理下的根际土样本进行16S rDNA高通量测序。结果表明,与泥炭对照相比,除单一载体秸秆外,其余载体处理均可不同程度地改善刺槐光合特性及土壤营养环境,其中以T3、T4应用效果最显著,光合特性参数和土壤养分含量提升明显。基于16S rDNA高通量测序的刺槐根际土微生物多样性结果显示,菌肥的施入可显著改善土壤菌群结构和组成,提升益生菌群Actinomadura和Mesorhizobium的相对丰度,同时其丰度与水解氮、有效磷含量呈正相关,与pH值、速效钾含量呈负相关,即土壤水解氮、有效磷含量的增加促使了益生菌群Actinomadura和Mesorhizobium相对丰度的上升。本研究结果为微生物肥料的开发利用和低效林的改良提供了理论基础和数据支撑。
为明确稻茬烤烟中部6片烟叶一次性采收的适宜成熟度,以云烟87为材料,设计低成熟度(M1)、中等成熟度(M2)、高成熟度(M3)3个处理,在湖南桂阳烟区开展中部烟叶的不同成熟度采烤试验,并对试验结果进行了模糊综合评价。结果表明,随着中部烟叶采收成熟度的提高,鲜烟叶的叶绿素相对(SPAD)值下降;微带青烟叶比例下降,杂色烟叶比例增加;烟叶成熟度提高,结构疏松;烟叶单叶重下降;烟叶总糖、还原糖、淀粉含量下降,烟碱、钾和绿原酸含量增加,化学成分可用性提高;烟叶产量和产值下降。M2处理的外观质量指数较M1、M3分别高12.12%、0.73%,化学成分可用性指数分别高11.74%、-0.70%,评吸质量分别高0.53%、5.42%,经济性状指数分别高2.62%、12.54%,烟叶质量指数分别高3.46%、3.16%,综合效果指数分别高2.78%、7.57%。湖南桂阳烟区云烟87中部烟叶一次性采收适宜成熟度要求叶面变黄20%~70%,主脉变白1/3~全白,支脉变白1/4~全白;SPAD值在22.43~29.69范围内时,可作为指导稻茬烤烟中部烟叶适宜采收成熟度的参考指标。稻茬烤烟中部烟叶一次性适熟采收可提质增效。
为探究不同昼夜温差对酿酒葡萄果实成熟期间挥发性香气合成的影响,以酿酒葡萄赤霞珠为试验材料,通过调控夜间温度改变昼夜温差,设置T-2.6 ℃(夜间平均温度为17.0 ℃,温差为15.1 ℃)、T0.5 ℃(夜间平均温度为20.1 ℃,温差为12.0 ℃)、T3.5 ℃(夜间平均温度为23.1 ℃,温差为9.0 ℃)和CK(夜间平均温度为19.6 ℃,温差为12.5 ℃)4组处理,测定分析果实中挥发性香气组分和含量的变化,并进行挥发性香气合成机制的生物信息学分析。结果表明,昼夜温差与可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸含量呈正比;T-2.6 ℃和T0.5 ℃处理提高了赤霞珠果实中的花香和果香,后续在酿酒过程中可提高葡萄酒一类香气的含量,在酿造干红的同时,也宜于酿造起泡桃红类葡萄酒;T3.5 ℃处理提高了果实中的烟草香,为后续酿造葡萄酒提供了更多的三类香气,即陈酿香,在较小温差环境下生长的葡萄酿酒后更适宜储存较长时间,以更好地形成陈酿香。共检测到5 111个差异表达基因,其中T-2.6 ℃与CK处理之间的差异表达基因为1 064个,T0.5 ℃与CK处理之间的差异表达基因为830个,T3.5 ℃与CK处理之间的差异表达基因为3 107个;注释到KEGG数据库的差异表达基因共有1 252个,代谢通路119个,关于香气的代谢合成,差异表达基因主要富集在亚油酸、苯丙氨酸、络氨酸代谢、柠檬烯和蒎烯降解途径;较大的昼夜温差提高了ADH、ASP、TAT、PAL相关基因的转录水平,促进了LOX、HBD、NAAT、AMI、HGO、HPD、8HGO、ALDH相关基因的上调表达。本研究结果为酿造者依据不同酿酒葡萄产区昼夜温差差异酿造风格独特的葡萄酒提供了理论依据。
为明确限水灌溉对小麦品质性状的影响,以不同灌水量为主处理,11个小麦品种为副处理,于2017—2020年在山西临汾开展裂区试验,研究不同灌水量对冬小麦品质性状的影响。结果表明,在0.0、75.0、150.0 mm灌水量下,千粒重、蛋白质含量、湿面筋含量、延展性均随灌水量的增加而下降,而不同灌水量处理间的容重、沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间、拉伸面积无显著差异;不同灌水量下不同试验年度的各品质性状整体存在极显著差异,品质性状在2019—2020年度间优于2018—2019,2018—2019年度优于2017—2018。在0.0~150.0 mm灌水量区间内,各品质性状的变异系数总体表现为面团品质均值>面粉品质均值>籽粒品质均值,0.0 mm灌水量品质性状的变异系数均小于75.0、150.0 mm灌水量,千粒重、容重、沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间、拉伸面积性状的变异系数均随灌水量的增加而增大。在0.0~150.0 mm灌水量区间内,品质性状与蛋白质含量的相关性表现为:千粒重、容重与蛋白质含量呈线性负相关,湿面筋含量、延展性、沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间、拉伸面积则与蛋白质含量呈线性正相关;其中沉降值、延展性、形成时间、最大抗延阻力、稳定时间、拉伸面积与蛋白质含量的相关系数均随灌水量的增加而增大,而千粒重、湿面筋含量与蛋白质含量的相关系数则随灌水量的增加而减小。籽粒蛋白质产量在各试验年度均表现为随灌水量的增加而增加,且不同灌水量、试验年度间整体存在显著差异。本研究结果可为限水灌溉改善小麦品质性状提供理论与技术支撑。