2023年, 第37卷, 第8期 刊出日期：2023-08-10
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核农学报. 2023, 37(8): 1497-1506. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1497
银杏（Ginkgo biloba L.）三倍体具有很高的综合价值，但秋水仙碱诱导银杏有性多倍化仍较为困难，2n雄配子最高得率仅有7%。为初步探究秋水仙碱诱导银杏2n雄配子的形成机制，本研究使用0.6%的秋水仙碱对进入减数分裂粗线期的银杏小孢子母细胞进行避光瓶浸没处理，对不同处理时间下小孢子囊细胞中的微管骨架、生理生化变化以及转录本进行对比分析。结果显示，秋水仙碱处理的银杏小孢子母细胞游离脯氨酸、丙二醛含量及过氧化物酶活性在处理48 h时较高，可溶性蛋白含量和超氧化物酶活性低于对照组。与对照组相比，处理至24 h时，细胞微管蛋白开始减少，48 h呈弥散状，厚度变薄，荧光显微下几乎无微管蛋白显现。转录组分析共筛选到4 690个差异表达基因，其中热激基因HSP11在48 h高差异表达。另外，在48 h鉴定到的41个差异转录因子中，有23个转录因子显著上调表达，其中最大的三个家族是AP2/ERF、MYB-related和NAC蛋白家族。上述结果表明，48 h是秋水仙碱诱导银杏小孢子母细胞加倍的关键时间点，HSP11基因、AP2/ERF、MYB-related和NAC转录因子家族成员在此过程中均起着关键的调控作用。本研究结果为探索与调控秋水仙碱诱导银杏2n雄配子形成有关的通路提供了参考依据，并为后续银杏有性多倍化分子机理研究奠定了理论基础。
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核农学报. 2023, 37(8): 1507-1515. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1507
为建立一种新型高效诱变坛紫菜自由丝状体的方法，对60Co-γ射线、甲基磺酸乙酯（EMS）、紫外线（UV）处理的单因子诱变方法与60Co-γ射线-UV（36 W，35 cm）、60Co-γ射线-EMS处理的双因子诱变方法进行比较，观测丝状体的细胞形态、致死率、突变率、Fv /Fm 的变化。结果表明，以突变率和半致死剂量为筛选标准，单因子最佳诱变条件分别为辐射剂量为1 000 Gy的60Co-γ射线、0.1 mol·L-1的EMS处理2 h、36 W UV照射180 min，最高突变率分别为0.024%、0.025%、0.032%。双因子最佳诱变条件为1 000 Gy的60Co-γ射线和UV照射180 min、1 000 Gy的60Co-γ射线和0.1 mol·L-1的EMS处理2 h，最高突变率分别为0.082%和0.060%。此外，在观察和培养突变体21 d后，60Co-γ射线、EMS、UV、60Co-γ射线-UV和60Co-γ射线-EMS的最高突变率分别下降至0.013%、0.011%、0.014%、0.040%和0.023%，表明辐射剂量为1 000 Gy的60Co-γ射线和UV照射180 min的双因子诱变方式能得到较高的突变率，是新型高效的双因子诱变方法。本研究结果为坛紫菜自由丝状体突变体的分离纯化和基础研究提供了材料，同时为坛紫菜诱变育种研究提供了参考。
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核农学报. 2023, 37(8): 1516-1522. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1516
闽楠［Phoebe bournei （Hemsl.） Yang］为我国重要的珍贵树种。为建立闽楠遗传转化体系，以闽楠幼苗为材料，利用pCAMBIA1300-GFP质粒转化的发根农杆菌介导植株转化。在比较注射和菌液浸泡两种侵染方式侵染效率的基础上，进一步利用正交［L9（33）］试验从菌株种类、菌液侵染浓度和侵染植株苗龄三个方面优化了遗传转化体系。另外，对不同光强影响闽楠毛状根诱导及转化率情况进行了分析。结果表明，注射法的毛状根诱导率和遗传转化率分别为80.0%、66.7%；而菌液浸泡法的诱导率和遗传转化率分别为41.2%、35.3%。正交试验中，影响闽楠毛状根诱导率和遗传转化率的主要因素为菌株种类。最大诱导率和转化效率分别达到了87.5%、70.6%。该体系的最优组合为：K599菌株在菌液浓度OD600=1.2条件下注射侵染三叶期的闽楠幼苗。此外，较弱光强（50 μmol·m-2·s-1）的培养条件比较强光照（100 μmol·m-2·s-1）更有利于闽楠幼苗的生长和遗传转化。本研究创建并优化了一套高效、稳定的闽楠遗传转化体系，成功获得了具有转基因毛状根的闽楠植株，为闽楠重要基因挖掘、新种质创建和遗传改良奠定了基础。
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核农学报. 2023, 37(8): 1523-1532. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1523
为探究不同灭菌工艺对香菇生长发育的影响，本研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术和理化特性检测方法，对不同灭菌工艺（常压灭菌C、微压灭菌Z和高压灭菌G）条件下的培养料理化特性变化、微生物群落结构和多样性以及香菇生长发育情况进行系统分析。结果表明，G工艺和Z工艺的菌棒成品率和菌丝生长速度均高于C工艺，分别为98.98%、97.08%和3.27、3.69 mm·d-1；C工艺和Z工艺的产量均高于G工艺，分别为0.61和0.59 kg/棒。C工艺含水量、碳氮比在灭菌后高于G工艺和Z工艺，而木质纤维素含量则低于G工艺和Z工艺。在灭菌后至采收期，G工艺的纤维素和半纤维素降解能力强，Z工艺的纤维素降解能力强，而C工艺则是木质素的降解能力强。C工艺中丰度最高的优势菌群是醋酸杆菌科未知属（Acetobacteraceae_unclassified），G工艺和Z工艺中丰度最高的优势菌群是伯克氏菌科未知属（Burkholderiaceae_unclassified）。结合SparCC相关分析结果表明，Z工艺中丰度排名前16的优势菌群丰度与木质素和纤维素含量的相关性较高。相关性网络图显示，Z工艺具有更复杂的连接，与微生物之间的正向关系比例较高。综上所述，微压灭菌（Z）工艺能够创造更好的微生物环境并获得较高的纤维素降解率，能更好地保证香菇的产量和菌棒成品率。本研究结果为香菇的精准化栽培提供了技术支撑。
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核农学报. 2023, 37(8): 1533-1541. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1533
红斑病是芍药栽培中的严重病害之一，病原菌复杂。为明确运城市芍药红斑病的病原，本研究采集舜帝公园具有红斑病症状的芍药叶片和茎秆，分离病原菌，并结合形态学特征和3种基因序列（核糖体内转录间隔区rDNA-ITS、真核延伸因子TEF-1α、RNA聚合酶II第二大亚基RPB2）联合分析进行病原鉴定。结果表明，运城市芍药红斑病原为链格孢（Alternaria alternata）和细极链格孢（A. tenuissima）。生物学特性分析结果表明，该病原菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA）、马铃薯蔗糖琼脂培养基（PSA）上菌落生长旺盛、菌丝粗壮，菌丝生长最适温度为25~30 ℃，最适pH值为7~8，病原菌生长的最佳碳源为麦芽糖和可溶性淀粉，最佳氮源为NaNO3、蛋白胨。室内毒力测定结果发现，7种杀菌剂对病原菌菌丝生长均有不同程度的抑制作用，其中25%吡唑醚菌酯、50%咯菌腈对病原菌菌丝生长的抑制作用较强，两种杀菌剂抑制中浓度（EC50）均小于1.0 mg·L-1。该研究结果可为山西省芍药红斑病的精准防控提供理论依据。
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核农学报. 2023, 37(8): 1542-1550. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1542
为探究血管内皮生长因子（VEGF）、血管内皮生长因子受体（VEGFR-2）、低氧诱导因子-1α（HIF-1α）和血管细胞粘附因子-1（VCAM-1）在牦牛肾脏发育过程中适应高原低氧环境的调控作用，本研究选取不同发育阶段（新生、9月龄、成年）的高原健康牦牛，采用H&E染色、免疫组织化学染色（IHC）以及实时荧光定量PCR（qRT-PCR）对不同发育阶段牦牛肾脏组织中VEGF、VEGFR-2、HIF-1α和VCAM-1的表达分布进行分析。H&E结果显示，随着年龄的增长，肾小球和肾小管直径、肾小球和肾小管上皮细胞以及肾间质细胞面积逐渐增加。IHC结果显示，VEGF、VEGFR-2、HIF-1α和VCAM-1主要分布在肾小管上皮细胞和肾小球细胞胞质，且表达量与年龄呈正相关。实时荧光定量PCR（qRT-PCR）结果显示，VEGF和HIF-1α在新生组的表达水平显著高于9月龄和成年组（P<0.05）；VEGFR-2在新生组和成年组的相对表达差异不显著；VCAM-1在新生和9月龄表达较高，二者间差异不显著。VEGF、VEGFR-2、HIF-1α和VCAM-1表达量与年龄的相关性较强。综上，推测在低氧下VEGF等因子上调促进血管生成、红细胞生成和糖酵解过程，与牦牛肾脏发育及适应高原低氧环境密切相关。本研究结果为进一步探究牦牛肾脏对高原低氧环境的适应性提供了基础资料。
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核农学报. 2023, 37(8): 1551-1561. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1551
赭曲霉毒素A （Ochratoxin A，OTA）是人类和动物饮食中最常见的真菌毒素之一，是一种由曲霉或青霉产生的次级代谢产物。OTA具有肝毒性、肾毒性、肠毒性、神经毒性、免疫毒性、致癌、致突变等毒害作用，严重危害人和动物的健康。近年来，不同组学研究发展迅速，基因组学、转录组学和蛋白质组学为确定OTA生物合成的分子关键步骤提供了新的信息，代谢组学技术也广泛用于研究OTA的毒性及其机制。本文从基因组、转录组、蛋白质组以及代谢组等组学技术对OTA的研究进行了综述，并提出了相关研究的发展趋势以及有待解决的问题，利用多组学技术有助于全方面了解OTA，为研究OTA的生物合成、毒性机制及防控提供了理论参考。
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核农学报. 2023, 37(8): 1562-1570. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1562
土壤缺磷是限制水稻生长发育的关键因素。研究水稻耐低磷的形态生理变化并进一步阐明磷吸收转运途径，对缓解磷胁迫影响水稻产量和品质形成具有积极意义。本文重点概述了水稻在低磷胁迫下根系和地上部形态特征变化以及磷吸收利用的分子生理机制，促进水稻磷吸收利用的水肥管理措施。讨论了今后研究的重点：水稻根系与土壤互作对土壤有机磷释放的影响；植物激素特别是新型激素对水稻磷吸收、转运及分配的调控作用及其机制；开发磷高效水稻品种和提高磷利用效率的栽培调控途径，以期为筛选和培育耐低磷（磷高效）水稻品种及提高磷利用效率的栽培调控提供理论指导。
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核农学报. 2023, 37(8): 1571-1577. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1571
为评估辐照对葡萄干食用品质的影响，本试验选用有辐照杀虫和杀菌市场应用需求的红、绿葡萄干作为材料，利用0、2、3、4、5和6 kGy吸收剂量的电子束进行辐照处理，采用国家标准方法或常规方法测定处理样品的理化指标和感官指标。结果表明，6 kGy以下吸收剂量的电子束辐照对红、绿葡萄干的总糖、总酸和Vc含量等理化指标，以及外观、口感和风味等感官指标的影响不显著；对红、绿葡萄干的色泽均有显著影响，因此色泽是决定最高耐受剂量的重要指标。电子眼的感官分析结果表明，随着吸收剂量的增加，红葡萄干的L*、a*和b*值均明显增加，绿葡萄干的L*、a*值也明显增加，但对其b*值影响不大，这与感官分析结果一致，即辐照后葡萄干颜色变浅，绿葡萄干变黄、红葡萄干变红。室温贮藏30和60 d后，各辐照组葡萄干色泽与对照组色泽逐渐趋于一致，表明辐照仅加速了葡萄干的颜色变化。在色泽指标变化的基础上，综合理化指标、外观、口感和风味的变化情况，得出两种葡萄干的最高耐受吸收剂量均为4 kGy。本研究结果为建立科学的辐照工艺确定葡萄干最高耐受吸收剂量提供了方法和依据。
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核农学报. 2023, 37(8): 1578-1587. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1578
为解决真空冷冻干燥蓝莓酸奶块易破损、蓝莓含量低和粘牙等问题，本试验研究了添加0%、10%、30%、50%、70%、90%和100%共7个浓度梯度的商业酸奶、自制酸奶和乳清蛋白3种原料对真空冷冻干燥蓝莓酸奶块质构、吸湿性、粘牙性和营养品质的影响。结果表明，添加酸奶对真空冷冻干燥蓝莓酸奶块的吸湿性和粘牙性均有改善作用，但当添加量超过70%时，会导致产品硬度和脆度降低，变为絮状结构，甚至发生解体现象。当原料为自制酸奶且添加量为50%～70%时，样品硬脆度适中，质构特性良好，粘牙性和吸湿性低于添加同浓度的商业酸奶。其中，当添加量为50%时硬度为2.30 N，脆度为17.92个峰，其大小均在7个浓度梯度中排第4，粘牙性为1.19 N·s，最终吸湿率为0.16 g·g-1，分别低于商业酸奶52.02%和23.81%。本研究结果可为真空冷冻干燥蓝莓酸奶块产品优化提供理论依据。
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核农学报. 2023, 37(8): 1588-1597. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1588
为研究块状奶粉压缩过程中的受力状态，本试验以市售婴幼儿配方奶粉为对象，休止角试验为基础，利用EDEM软件依次根据Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验，研究粉体颗粒接触参数和模拟休止角之间的回归模型，确定最优接触参数，并研究离散元压缩仿真模型中块状奶粉压缩量变化趋势、表面颗粒与上冲模接触力链分布、断面颗粒间接触力链分布。结果表明，奶粉颗粒间的静摩擦系数为0.359，奶粉颗粒间的滚动摩擦系数为0.099，奶粉颗粒-不锈钢静摩擦系数为0.125。块状奶粉的仿真压缩量与真实压缩量变化趋势基本一致，表明非线性粘结弹性塑形接触（EEPA）模型能够较好地模拟奶粉压缩过程。当压力达到2 500 N时，块状奶粉表层颗粒由于无法分载压力产生破碎的可能性高，并且具有由表及里的破碎趋势，与对块状奶粉抗压强度分析结果一致，该离散元压缩模型可以较好地表征奶粉压缩过程中的受力情况。本研究结果为块状奶粉制备工艺参数选择提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(8): 1598-1608. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1598
真菌胞外多糖是具有多种生物学功能的重要天然产物。为探究新的发酵方法以提高黄绿卷毛菇胞外多糖（FLEP）的产量，本试验以黄绿卷毛菇菌株WMY10为供试菌株，通过响应面法优化了微颗粒粒径、超声时间、表面活性剂对FLEP产量的影响，并对其抗氧化活性和吸湿保湿性进行了测定。结果表明，最佳条件为吐温80质量浓度0.4 g·L-1、微颗粒粒径100~200?目、超声时间20 min，在此条件下FLEP产量为2.44 g·L-1，是对照组的1.5倍。抗氧化试验表明，FLEP具有较好的体外抗氧化活性。对1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）清除率可达到71.0%，对亚铁离子螯合率达到58.2%，对2，2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）的清除能力为0.044 mmol·g-1 Trolox。以甘油、透明质酸、壳聚糖为对照，在相对湿度为43%和81%的环境下，FLEP的吸湿效果优于壳聚糖；在相对湿度为43%的环境下，FLEP的保湿效果优于透明质酸和壳聚糖；在干燥环境中，FLEP的保湿效果最好。综上，FLEP可以作为天然抗氧化剂或水分保持剂应用于食品、药品和化妆品行业。本研究为FLEP的高效生产和应用提供了理论基础。
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核农学报. 2023, 37(8): 1609-1617. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1609
为探索远红外干燥技术对甘草切片干燥特性和品质的影响，本研究采用远红外干燥对物料进行干制，探讨干燥温度、切片厚度、辐照高度对甘草干燥特性、品质特性及微观结构的影响。结果表明，干燥温度为45 ℃时，甘草色泽最好，可溶性糖含量最高（19.82 mg·g-1）；干燥温度为55 ℃时，抗氧化性最强（67.8%）。切片厚度为3 mm时，总黄酮含量最高（5.58 mg·g-1）；切片厚度为5 mm时，总酚含量最高（6.78 mg·g-1）。干燥温度为50 ℃、切片厚度为3 mm、辐照高度为150 mm条件下，甘草切片中次甘草查尔酮（2.48 mg·g-1）、异甘草苷（3.71 mg·g-1）、甘草酸（27.12 mg·g-1）和甘草苷（32.39 mg·g-1）等有效成分含量最高。与自然晾晒相比，远红外干燥样品内部结构较完整，有明显蜂窝状结构，干燥品质较高。本研究结果为甘草的产业化加工提供了理论指导。
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核农学报. 2023, 37(8): 1618-1625. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1618
为研究不同商用甜甜圈油炸条件下产品感官特性和淀粉老化情况的变化规律，将预发酵面团在9种油炸温度/时间条件下（170、180、190 ℃/1、2、3 min）炸制成甜甜圈产品，对其色差、质构、感官评定等感官指标进行分析，并测定产品中淀粉的热力学变化、直链淀粉含量、相对结晶度和淀粉结构等淀粉老化相关品质特性。结果表明，170 ℃/3 min、180 ℃/2 min、190 ℃/1 min 3种条件下炸制的产品表面色差皆相近，且面团全部熟化；煎炸油温越高，面团中水分蒸发速度越快，其表皮形成的硬壳越厚，油温为180 ℃时，产品硬度达到最高。感官评定结果显示，低温长时间的油炸条件下，产品风味达到最佳。红外光谱（FTIR）显示170 ℃/3 min下，甜甜圈面胚的淀粉结构有序度（1.14）、直链淀粉含量（9.89 mg·g-1）较低；X射线衍射（XRD）结果发现各组产品的淀粉晶体结构皆由A-型转变为V-型，而170 ℃/3 min炸制产品内芯的淀粉相对结晶度（20.29%）与老化焓值（93.60 J·g-1）更低。综上所述，低温长时间油炸可有效抑制甜甜圈产品的淀粉老化问题，相较于传统煎炸条件，甜甜圈感官品质得到提升且淀粉老化程度有所缓解。本研究结果为企业实际生产提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(8): 1626-1633. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1626
为探讨绿原酸处理对鲜切马铃薯保鲜的作用及γ-氨基丁酸（GABA）代谢的影响，本试验将鲜切马铃薯用浓度为0、10、30、50和70 mg·L-1的绿原酸处理10 min，置于4 ℃环境下贮藏72 h。依据鲜切马铃薯贮藏期间品质和GABA含量变化，筛选最优绿原酸处理浓度，进而研究绿原酸调控GABA代谢的机理。结果表明，绿原酸处理可以抑制鲜切马铃薯贮藏期间的褐变和微生物生长，保持较高的淀粉含量并促进GABA的积累，其中30 mg·L-1绿原酸对维持鲜切马铃薯较好品质和促进GABA积累的效果最佳。30 mg·L-1绿原酸处理提高了谷氨酸脱羧酶、二胺氧化酶、多胺氧化酶和4-氨基丁醛脱氢酶活性，促进了谷氨酸与多胺向GABA的转化，同时降低了GABA转氨酶活性，减少了GABA的分解消耗，从而提高了GABA含量。上述结果表明，绿原酸处理既可以保持鲜切马铃薯贮藏期间较好的品质，又能提高GABA含量和营养价值。本研究结果为绿原酸处理在鲜切马铃薯保鲜中的应用提供了依据。
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核农学报. 2023, 37(8): 1634-1642. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1634
光是影响果实生理代谢活动的重要因子。为研究不同发光二极管（LED）对油桃（Prunus persica var. nectarine）果实采后类胡萝卜素及可溶性糖代谢的影响，以紫金红3号油桃为试材，采用蓝光、红光和白光3种LED光源对其进行为期8 d的光照处理，以黑暗处理为对照，分析油桃果实中类胡萝卜素与果肉色泽及可溶性糖的关联性。结果表明，在处理期间，LED光照促进了果实中总类胡萝卜素的积累，白光和蓝光处理作用显著。在油桃果实中共检测到9种类胡萝卜素，以β-胡萝卜素、紫黄质为主；不同类胡萝卜素对不同LED处理的响应不同，处理期间白光组中9-顺式-紫黄质、花药黄质及叶黄素的含量较高，而蓝光组在处理末期显著促进了紫黄质、黄体黄质、玉米黄素、β-隐黄质、β-胡萝卜素和顺式-β-胡萝卜素的积累。果肉色泽特征值与不同类胡萝卜素含量呈现不同的相关性，其中，L* 值与总类胡萝卜素含量呈极显著负相关，a* 值、色泽指数CIRG值与总类胡萝卜素含量呈极显著正相关。油桃果实中主要含有果糖、葡萄糖和蔗糖3种可溶性糖，蓝光处理促进了果实中果糖和葡萄糖的积累，白光处理显著促进了蔗糖的代谢。不同LED处理下类胡萝卜素与可溶性糖含量的相关性不同，各处理组中总类胡萝卜素含量与果糖和葡萄糖含量均呈极显著正相关。本研究结果可为油桃采后品质调控技术的研发提供理论依据。
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核农学报. 2023, 37(8): 1643-1650. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1643
水酶法提取植物油脂是一种基于水提法的新兴现代油脂提取技术，其原理主要是利用生物酶的酶解作用破坏油料细胞的细胞壁，从而促进油脂释放。与传统的压榨和溶剂提取的提油方法相比，水酶法工艺简单，安全环保，且作用条件相对温和，更有利于保留油脂中的营养成分。为了进一步提高水酶法提油的效率，许多学者从多方面开展了研究，其中非热加工技术的应用是重要的研究方向之一。本文从原料预处理、破乳方法、辅助技术三方面总结了几种典型的非热加工技术在提高水酶法提油效率中的国内外研究进展，深入探讨了其中的机理机制，为提高水酶法提油效率、降低水酶法成本、拓展水酶法提取植物油的工业化应用提供了参考。
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核农学报. 2023, 37(8): 1651-1659. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1651
为研究含铁调理剂对旱地花生砷镉复合污染的防控效果，本研究采用砷镉复合污染旱地土壤进行花生（Arachis hypogaea L.）盆栽试验，以不添加土壤调理剂为对照（CK），分析不同含铁土壤调理剂（硅酸钾型、贝壳粉型和麦饭石型）对花生产量和品质的影响，并初步探讨其降低花生Cd、As含量的机制。结果表明，与CK相比，施用含铁土壤调理剂能够显著降低花生叶片丙二醛（MDA）含量，提高花生抗砷镉胁迫的能力，促进花生对铁和氮磷钾养分的吸收，进而提高花生产量；含铁调理剂使花生籽仁、花生壳和茎叶的Cd含量分别降低10.68%~22.46%、19.23%~31.30%、17.31%~29.94%，As含量分别降低13.23%~22.83%、11.29%~37.18%、10.92%~16.86%；施用含铁调理剂使土壤pH值增加0.07~0.32个单位，土壤可交换态镉和非专性吸附态砷占比分别降低5.80~9.52和1.32~4.14个百分点。综上，施用含铁调理剂是促进花生增产及降镉砷的有效措施，可应用于砷镉复合污染地区。本研究结果可为生产中降低花生对镉砷的吸收提供技术支持和理论依据。
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核农学报. 2023, 37(8): 1660-1667. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1660
蔗茎是甘蔗（Saccharum officinarum）收获的主要对象，由主苗和分蘖苗发育而来。分析不同分蘖特性甘蔗品种的光合产物同化和分配规律，有助于甘蔗高产栽培和合理群体结构的构建。本试验以分蘖力强的甘蔗品种桂糖49号（GT49）和分蘖力弱的甘蔗品种桂糖03-2112（GT03）为研究对象，在分蘖初期（T1）、分蘖盛期（T2）和分蘖末期（T3）利用13C同位素标记甘蔗主苗功能叶，随后测定不同分蘖时期主苗与分蘖苗的δ13C值、13C分配比例和13C浓度，并调查相关农艺性状和生理指标，分析甘蔗分蘖特性与光合同化能力和同化物分配动态的关系。结果表明，GT49的分蘖力明显强于GT03，表现为分蘖率和分蘖发生率均显著高于GT03，地下芽数显著低于GT03。同位素标记结果表明，13C呈现出不同的分配规律：GT03的13C自留量显著高于GT49，二者T1、T2、T3时期分配至分蘖苗的13C分配比例分别为1.79%、9.98%、13.43%和14.26%、32.79%、19.39%，且差异达显著水平；但二者的13C分配量无显著差异。相关性分析结果显示，在分蘖进程中，分蘖率和分蘖发生率与分蘖苗的分配比例呈显著或极显著正相关，且相关性系数在T2时最大。综上，GT49分蘖力强于GT03的原因与分蘖期功能叶的光合产物分配量和比例紧密相关，分蘖强的甘蔗品种具有更强的同化物分配能力以供其分蘖的生长发育。本研究结果为丰富甘蔗分蘖发生的生理生化机理提供了理论基础。
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核农学报. 2023, 37(8): 1668-1680. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1668
为研究天水旱作马铃薯主产区氮磷钾肥料效应及施肥指标，采用3年肥料试验，明确土壤基础养分状况、校正系数、养分利用率等参数，探索土壤氮、磷、钾养分丰缺指标和相对产量及推荐施肥量，构建土壤碱解氮、有效磷、速效钾与土壤有效养分校正系数和推荐施肥量函数方程及氮磷钾肥料效应模型，并研究肥料配施对马铃薯产量的影响。结果表明，天水旱作马铃薯主产区土壤养分总体表现为低氮、中磷、高钾、低有机质，微偏碱。土壤有效养分校正系数与碱解氮、有效磷及速效钾含量之间呈显著幂指数负相关关系。试验区土壤地力贡献率均值为54.39%，氮、磷和钾肥相对产量分别为77.64%、87.57%、84.22%，氮、磷和钾养分增产率分别为30.74%、16.68%、23.08%，氮、磷和钾养分吸收利用率分别为32.58%、16.32%、45.40%，土壤有效养分校正系数分别为氮0.56、磷0.48、钾0.35，100 kg块茎所吸收N、P2O5、K2O养分的量分别为0.4、0.15、0.9 kg。本试验条件下，氮、磷和钾增施对马铃薯产量的单因素及互作效应均表现为先上升后下降，以N2P2K2氮磷钾配施组合产量最高。最高产量下的氮磷钾施肥用量为N∶P2O5∶K2O=1∶0.97∶0.92（N：165 kg·hm-2），产量为24 860.32 kg·hm-2，施肥利润为34 472元·hm-2；经济最佳产量下的氮磷钾施肥用量为N∶P2O5∶K2O=1∶1.04∶0.79（N：154 kg·hm-2），产量为24 774 kg·hm-2，施肥利润为34 603元·hm-2。本研究结果可为天水旱作区马铃薯生产上平衡施肥提供科学依据和技术参考。
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核农学报. 2023, 37(8): 1681-1689. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1681
为探究不同硒累积水稻品种耐高硒毒害能力差异特征，本研究设置盆栽试验，以硒高、低累积水稻（Oryza sativa L.）品种为试验材料，研究了不同硒累积水稻品种在不同硒水平处理（0、0.5、25 mg·kg-1）下生长、生理特性及硒结合蛋白基因表达量的差异变化特征。结果表明，施用低浓度硒（0.5 mg·kg-1）能显著提升硒高累积水稻产量和地上部干物质量，但对硒低累积水稻提升不明显。高硒水平（25 mg·kg-1）下两个水稻品种产量和地上部干物质量均显著降低，但硒低累积水稻降幅更大。施硒显著提高了硒高累积水稻的抗氧化能力，其超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和抗坏血酸（ASA）、谷胱甘肽（GSH）、类胡萝卜素（CAR）含量较不施硒处理分别增加了45.10%、10.30%、35.30%、68.10%、28.90%和26.00%。各施硒处理下，硒高累积水稻丙二醛（MDA）含量均显著低于硒低累积水稻。低浓度硒对两个水稻品种碳氮代谢产物含量均有提升作用，与不施硒处理相比，硒高累积水稻的可溶性糖含量显著增加了0.02个百分点，可溶性蛋白含量显著增加了15.10%，并且高硒水平下硒高累积水稻碳氮代谢产物含量均显著高于硒低累积水稻。两种施硒处理对硒高累积水稻硒结合蛋白基因的相对表达量均有显著提升作用且均高于硒低累积水稻。综上，硒高累积水稻在硒胁迫下拥有更强的抗氧化及碳氮代谢能力，同时能将更多的硒与硒结合蛋白结合而减轻其毒害作用，具有更强的耐高硒毒害能力。本研究结果为生产富硒水稻提供了技术和理论参考。
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核农学报. 2023, 37(8): 1690-1699. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1690
为了探究根系图像不同概率阈值和分辨率对根系形态参数的影响，以微根管法观测的春玉米（Zea mays L.）抽雄期40 cm深度根系为例，采用降分辨率方法模拟扫描仪获取不同分辨率图像，基于深度学习U-Net语义分割方法建立的iRoot?V02根系自动识别软件对不同分辨率根系图像的根长、表面积、体积、直径、根尖数等形态参数进行识别，采用二阶导数方法获取根系与背景的分割阈值拐点，并探讨不同概率阈值对春玉米根系形态参数的影响。结果表明，春玉米抽雄期40 cm深度总根系形态参数（根总长、根总表面积、根总体积、根平均直径、根尖数）和分级根系形态参数（根长、根表面积、根体积）随概率阈值增大呈逐渐减小的趋势，根系形态参数在概率阈值5~20之间的变化幅度较大，在概率阈值25之后趋于稳定；通过曲线拐点方法分析确定，根总长曲线拐点出现在概率阈值25或30处。随着根系图像分辨率的减小，根总长和根尖数呈减小的趋势，而根总表面积和根总体积呈先增大后减小的趋势，根平均直径呈增大的趋势。通过对春玉米抽雄期40 cm深度不同概率阈值根系总的和分级形态参数分析，确定春玉米根系图像识别适宜的概率阈值为25或30；在图像数量较少时采用图像原始分辨率300 dpi分析为宜，图像数量较多时采用215 dpi分辨率为宜。本研究可为春玉米和其他作物根系形态参数的定量研究提供参考。
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