2024年, 第38卷, 第10期 刊出日期：2024-10-10
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核农学报. 2024, 38(10): 1823-1835. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1823
为鉴定掌叶覆盆子（Rubus chingii Hu）TIFY基因家族成员，明确它们在不同组织、果实不同发育时期及茉莉酸甲酯（MeJA）处理下的表达水平，本研究通过生物信息学技术确定掌叶覆盆子基因组中的TIFY家族成员，对它们的理化性质、保守基序、基因结构、系统进化树、染色体定位、顺式作用元件等进行了系统分析，并结合转录组和实时荧光定量PCR比较了TIFY家族基因在不同组织、果实发育不同时期以及MeJA诱导后的表达水平。结果表明，掌叶覆盆子基因组中有16个TIFY家族成员，不均匀地分布在7条染色体上，编码118~534个氨基酸，分为4个亚族，主要定位于细胞核中。同一亚族成员基因结构、保守基序和蛋白质二级结构相类似。RcTIFY家族基因的启动子区域存在大量激素响应和胁迫应答相关的顺式作用元件。RcTIFY家族基因在掌叶覆盆子不同组织中均有表达，且具有明显的组织特异性，在果实不同发育时期和MeJA处理下的表达量均存在显著差异，RcJAZ2在果实中特异高表达，并受MeJA强烈诱导，与类黄酮物质在掌叶覆盆子果实中的积累规律相一致，推测可能与果实中类黄酮物质的积累有关。上述结果为后续研究RcTIFY基因家族在类黄酮生物合成中的功能奠定了基础。
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核农学报. 2024, 38(10): 1836-1846. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1836
苯丙氨酸解氨酶（PAL）是苯丙烷代谢的关键限速酶，在调节植物胁迫应答和生长发育方面发挥重要作用。为明确PAL基因家族在柳叶蜡梅生长发育中的功能，本研究系统分析了PAL基因家族成员的理化特征、顺式作用元件、系统发育树、保守基序、染色体定位及共线性关系，并比较了它们在不同组织、叶和花不同时期及不同激素处理下的表达模式。结果显示，7个柳叶蜡梅CsPAL家族基因锚定于5条染色体上，编码413~768个氨基酸，分为2个亚族，与腊梅CpPAL蛋白亲缘关系较近，存在基因复制现象。CsPAL家族基因启动子区域富集大量激素响应与胁迫应答的顺式元件。CsPAL家族基因在柳叶蜡梅不同组织、叶和花不同生长阶段及ABA、MeJA处理下呈现差异表达，CsPAL6在叶中高表达，受ABA、MeJA诱导，与黄酮物质在叶和花不同时期的减少相一致，推测可能与黄酮物质的合成有关。研究结果为将来研究CsPAL基因家族在黄酮生物合成中的功能提供了理论参考。
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核农学报. 2024, 38(10): 1847-1856. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1847
海藻糖-6-磷酸合成酶（TPS）在调节植物抗逆性及生长发育等方面具有重要作用。为探究TPSs家族在魔芋生长发育及其次生代谢中的作用，本研究分析了魔芋AkTPSs家族成员的蛋白理化性质、系统发育、基因结构、染色体定位及共线性关系，以及它们在魔芋不同组织器官、球茎不同生长发育时期的表达水平，利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测筛选出的目标AkTPSs在镧诱导下的表达情况。结果表明，15个魔芋AkTPSs基因随机分布在5条染色体上，其蛋白序列的氨基酸长度为278~867，均为亲水蛋白。系统进化树显示，魔芋AkTPSs被分为2个亚家族，与水稻OsTPSs亲缘关系较近，且存在基因串联复制现象。启动子调控元件分析结果显示，AkTPSs含多个与植物激素、生长发育等相关的顺式元件。结合转录组数据与镧诱导后的qRT-PCR分析，筛选出了与魔芋球茎生长发育及其葡甘聚糖积累密切相关的AkTPS14。本研究结果为魔芋AkTPSs基因及其生物学功能的深入研究提供了理论参考。
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核农学报. 2024, 38(10): 1857-1867. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1857
糖外排转运蛋白（SWEETs）是一类不依赖能量的新型糖转运蛋白，在调节植物生长发育等方面具有重要作用。为探究SWEETs家族在魔芋生长发育中的作用，对魔芋AkSWEETs家族成员的蛋白理化性质、系统发育、基因结构、染色体定位及共线性关系进行分析，并分析各成员在魔芋不同组织器官、球茎不同生长发育时期的表达水平，利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测筛选出的目标AkSWEETs在镧诱导下的表达情况。结果表明，16个魔芋AkSWEETs基因随机分布在10条染色体上，其蛋白序列的氨基酸长度为205~987，多为碱性蛋白。系统进化树显示，魔芋AkSWEETs被分为4个亚家族，与水稻OsSWEETs亲缘关系较近，且存在基因串联复制现象。启动子调控元件分析结果显示，AkSWEETs含多个与植物激素、生长发育等相关的顺式元件。结合转录组数据与镧诱导后的qRT-PCR分析，筛选出与魔芋球茎膨大及其葡甘聚糖积累密切相关的AkSWEET9/13。本研究结果为魔芋AkSWEETs基因及其生物学功能的深入研究提供了理论参考。
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核农学报. 2024, 38(10): 1868-1878. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1868
为探究金线莲不同组织黄酮醇含量积累途径及与抗氧化性的关系，本研究以浙江金线莲（Ar）和台湾金线莲（Af）的根、茎、叶为材料，进行酚类物质含量、抗氧化活性、转录组学和靶向代谢组的综合分析。结果表明，金线莲不同组织酚类物质含量存在显著差异（叶>茎>根），总抗氧化性分析结果类似。靶向代谢组分析结果表明，在金线莲中黄酮醇苷在类黄酮化合物中占多数，尤其是叶片。根、茎、叶转录组测序共获得166 028个非冗余基因，通过比对KEGG等八大数据库，筛选出黄酮醇合成途径的30个差异表达基因，并应用加权基因共表达网络鉴定出3个核心基因、6个MYB转录因子基因、2个O-甲基转移酶（OMT）基因和3个尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（UGT）基因，最后利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）进一步分析了部分基因在不同组织中的表达模式，发现大部分基因在Ar中表达更高。本研究结果为探明金线莲黄酮醇的分子合成途径提供了基础。
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核农学报. 2024, 38(10): 1879-1886. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1879
为探讨丹参对黄瓜花叶病毒（CMV）侵染的生理响应机制，采用人工注射接种方法，设置注射接种CMV的丹参（CMV组）、仅空载体pCB301注射接种的丹参（MOCK组）以及未接种CMV的丹参（CK组）3个处理，比较分析接种CMV前后丹参苗根系生长、植株各部位代谢产物和生理特性的差异。结果表明，CMV侵染能够抑制丹参植株和根系的生长，破坏其内部代谢平衡。与MOCK组相比，CMV组侵染丹参的根长、须根数等各项根系指标均下降，根、茎和叶的可溶性蛋白、游离脂肪酸、总酸、总酚含量上升，总黄酮和可溶性糖含量则有所下降。与MOCK组相比，CMV组侵染丹参的丹酚酸类成分含量升高幅度最高可达35.12%，而丹参酮类成分含量降低幅度最高可达96.65%。CMV组侵染丹参根、茎、叶中的丙二醛（MDA）和过氧化氢（H2O2）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性均明显高于MOCK组，最高分别上升78.53%、57.09%、58.95%、38.51%和58.86%。综上，为维持自身稳态，CMV侵染丹参植株生理指标发生明显变化，其中可溶性蛋白、MDA和H2O2含量及SOD和POD活性对CMV侵染的反应较为强烈，可作为丹参抗CMV评价的生理指标。本研究结果为丹参与植物病毒互作机制研究及相关抗病育种工作提供了理论依据。
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核农学报. 2024, 38(10): 1887-1896. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1887
由于山西不同生态区谷子种质资源的遗传变异规律尚不清楚，育种工作中其谷子资源难以被有效利用。为研究山西谷子种质资源表型性状的遗传多样性，以603份山西谷子种质资源为试验材料，于2018—2020年5个环境下鉴定其14个表型性状，进行正态分布检验、相关性分析、主成分分析和聚类分析及综合评价。结果表明，各性状在不同环境下呈正态或偏正态分布。3年5点遗传多样性指数范围为1.971~2.090，平均多样性指数最大的是单穗重（2.076）；变异系数变化为7.74%~33.87%，穗粒重平均变异系数最高为30.38%。聚类分析将603份山西谷子种质资源分为3个类群。相关性分析结果表明，各表型性状存在不同程度的相关性，千粒重与抽穗天数、颈长和码数呈极显著负相关（P<0.001）；主成分分析结果将14个表型性状归为6个主成分，累计贡献率为84.95%。山西谷子种质资源表型性状综合得分F值均值为0.516，其中，来自吕梁的红流沙（CC599）F值最高（0.685），来自朔州的垅谷（CC295）得分最低仅为0.242；逐步回归法确定株高、叶长、穗粒重、节数、穗长和叶宽为表型鉴定和筛选优异种质资源的关键指标。本研究表明，山西谷子种质资源变异丰富，遗传多样性指数高，可以为谷子种质改良和品种选育提供多样性的材料选择。
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核农学报. 2024, 38(10): 1897-1905. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1897
为探究谷子光合基因SiNADP-ME1（Seita.3G109300）对光照强度和光质的响应模式，本研究以豫谷1号为材料，采用反转录PCR（RT-PCR）克隆SiNADP-ME1的编码序列（CDS序列），利用MEGA软件构建多物种进化树，构建PCAMBIA1300-SiNADP-ME1-GFP载体，转化农杆菌，注射烟草进行亚细胞定位，利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）研究其在不同光照强度、光质处理下的表达模式。结果表明，SiNADP-ME1全长CDS序列为1 731 bp，共编码576个氨基酸，定位于内质网，与狗尾草中SvNADP-ME1（XP_034584220.1）亲缘关系最近。该基因在不同组织器官及不同生育期表达量存在显著差异，在灌浆期穗中表达量最高，同时响应不同光强和光质，在不同光照强度处理下，SiNADP-ME1的表达呈显著变化，在1 200 μmol·m-2·s-1光照3 h表达量最高，是对照（正常光照，250 μmol·m-2·s-1）的4.25倍；在不同光质处理下，受红光影响最大，红光下表达量是黑暗处理表达量的47.27倍，是白光处理表达量的2.69倍。本研究结果为深入探讨SiNADP-ME1基因的生物学功能提供了一定的参考依据。
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核农学报. 2024, 38(10): 1906-1912. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1906
当归为我国大宗中药材品种之一，但种性退化导致药材产量与质量下降，因此亟待加强当归种质创新和新品种选育研究。为探究创造优良变异群体的途径，本研究通过航天器搭载当归种子（搭载22 h，命名为航归22 h；搭载33 d，命名为航归33 d），获得SP0代当归诱变群体，以岷县当地栽培品种为对照（岷归CK），与经SP1代育苗栽培获得的SP2代种子繁殖期性状进行比较。结果表明，在种子繁殖期，航归植株株高均大于岷归CK，航归22 h植株株幅大于航归33 d。在植株采挖期，航归植株株高和根粗均大于岷归CK，株幅均小于岷归CK；航归22 h根长和根重分别较岷归CK提高5.06%和200.41%，航归33 d根长和根重分别较岷归CK降低15.00%和27.41%。航归22 h醇溶性浸出物含量较岷归CK提高5.46个百分点，航归33 d较岷归CK降低7.39个百分点；航归22 h和航归33 d阿魏酸含量分别较岷归CK提高0.210 0和0.052 7个百分点。航归植株伞数均大于岷归CK，航归22 h和航归33 d种宽分别较岷归CK降低1.67%和8.57%；航归22 h种长、百粒重和种果重分别较岷归CK提高5.81%、36.16%和75.15%；航归33 d种长、百粒重和种果重分别较岷归CK降低2.64%、9.30%和91.22%。航归22 h发芽率、发芽势和发芽指数分别较岷归CK提高16.00、16.00和5.11个百分点，航归33 d发芽率和发芽指数分别较岷归CK提高5.00和1.86个百分点，发芽势较岷归CK降低8.00个百分点。综上，经航天搭载当归种子选育获得的植株性状表现出不同程度变异趋势。本研究为当归优良性状的定向选育积累了宝贵的优异种质。
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核农学报. 2024, 38(10): 1913-1921. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1913
为探究山荆子中快速碱性化因子（RALF）调控苹果腐烂病抗性的分子机制，本研究经生物信息学、表达模式分析以及果实瞬时表达，对部分成员调控腐烂病抗性的分子机理进行初步明确。结果表明，山荆子中包含20个RALF成员，进化上可分为6个亚组。顺式作用元件分析结果表明，山荆子RALF可能主要参与生物和非生物逆境信号的响应。在腐烂病侵染后，MbRALF4和MbRALF9响应腐烂病信号且表达量上调。在富士苹果中瞬时表达MbRALF4和MbRALF9降低了苹果果实对腐烂病的抗性。此外，过表达MbRALF4和MbRALF9抑制激发活性氧（ROS）和病原相关分子模式触发的免疫反应（PTI）信号通路基因的表达。综上，山荆子RALF响应生物胁迫，MbRALF4和MbRALF9可负调控腐烂病抗性。本研究结果可为腐烂病抗性研究提供理论基础。
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核农学报. 2024, 38(10): 1922-1929. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1922
为多维度评价电子束辐照灭菌技术在白花蛇舌草中的应用前景，研究考察了电子束辐照灭菌对白花蛇舌草微生物水平、化学成分含量、指纹图谱、体外抗氧化活性及细胞存活率的影响。结果表明，电子束辐照灭菌对白花蛇舌草中微生物具有明显杀灭作用。吸收剂量2
kGy时，白花蛇舌草中芦丁与车叶草苷含量、3种抗氧化活性、细胞存活率较灭菌前均无显著差异（P>0.05），吸收剂量大于10 kGy时，抗氧化活性及十六烷酸甲酯含量降低，建议安全吸收剂量为4 10 kGy。灭菌后白花蛇舌草指纹图谱较对照指纹图谱的相似度均大于0.90。液质联用（LC-MS）确认了指纹图谱中14个共有峰结构，灰色关联度分析（GRA）显示14个共有峰与3种抗氧化活性的关联度（r）均大于0.5，其中与1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH·）反应率超过50%的峰为8、10、11号峰。本研究可为电子束辐照灭菌技术在白花蛇舌草生产中的应用提供科学依据。 -
核农学报. 2024, 38(10): 1930-1940. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1930
为探究冰温贮藏及冰水混合物贮藏对去皮莲藕贮藏及卤制品质的影响，本研究对不同贮藏方式下莲藕的外观、总酚含量、多酚氧化酶（PPO）活性、丙二醛（MDA）含量、质构特性（硬度、脆度、弹性、咀嚼性）等指标进行检测。结果表明，冰水混合物较冰温贮藏抑制莲藕褐变效果更好，并可提高莲藕中挥发性风味物质含量。与新鲜莲藕相比，冰温和冰水混合物贮藏后再进行卤制，可以减轻莲藕因贮藏时间延长导致的质构劣变、提高卤藕的感官评分。冰温贮藏莲藕卤后的质构特性更稳定；冰水混合物短期贮藏莲藕卤后的感官评分更高，且卤后贮藏期间的风味更稳定，但水分流失较快。本研究结果可为莲藕贮藏保鲜技术的选择提供新参考。
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核农学报. 2024, 38(10): 1941-1950. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1941
非浓缩还原（NFC）苹果汁因保留了原果新鲜风味、富含天然营养功能物质而深受消费者喜爱。NFC苹果汁难以保持稳定性，其感官和营养品质较差，而果胶是影响NFC苹果汁混浊稳定性的主要成分之一。为探究NFC苹果汁的颗粒稳定性，本研究选取5种典型品种制备NFC苹果汁，监测其在4、25 ℃下贮藏期间的物化特性变化，分析其颗粒稳定性与果胶组分、结构、理化性质的相关性。结果表明，NFC苹果汁的浊度、粒径、Zeta电位等稳定性指标以及果胶分子量（Mw）、甲酯化度（DM）、半乳糖醛酸（GalA）含量、单糖组分等果胶理化性质因原料品种而异；与贮藏初期相比，NFC苹果汁物化指标在4 ℃贮藏温度下的变化幅度低于25 ℃贮藏温度，果胶Mw分别下降了52%~90%（4 ℃）和67%~94%（25 ℃），DM分别下降了5%~9%（4 ℃）和8%~12%（25 ℃），GalA含量分别下降了7%~27%（4 ℃）和10%~38%（25 ℃）。相关性分析表明，NFC苹果汁Zeta电位与果胶Mw、表面积平均粒径D［3，2］与GalA含量呈极显著负相关（P<0.01），DM与GalA含量呈极显著正相关（P<0.01）。综上，NFC苹果汁颗粒稳定性与果胶组分、结构及其变化密切相关。本研究结果可为提升NFC苹果汁品质提供理论参考。
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核农学报. 2024, 38(10): 1951-1960. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1951
为比较不同天然抗氧化剂对贮藏期间青鱼干的抗氧化效果，本研究筛选了适用于青鱼干贮藏的抗氧化剂；研究晾晒（7 d）、低温贮藏（10、20、30 d）过程中，茶多酚（TP）、迷迭香提取物（RE）、D-异抗坏血酸钠（D-异Vc钠）对青鱼干脂肪氧化、蛋白降解、感官品质、微生物群落结构的影响。以不加抗氧化剂且无浸泡操作为对照组C1，纯水浸泡5 min为对照组C2。结果表明，3种抗氧化剂高浓度处理组青鱼干的硫代巴比妥酸（TBA）值、过氧化（POV）值及挥发性盐基氮（TVB-N）含量均较对照组C1、C2显著降低（P<0.05），均可抑制青鱼干的脂肪氧化，且抗氧化效果表现为TP>RE>D-异Vc钠，其中1% TP组效果最好。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）结果显示，晾晒组的盐溶性蛋白降解程度低于低温组，水溶性蛋白则相反。16S rDNA宏基因组测序结果表明，抗氧化剂可抑制常温晾晒组中不动杆菌属（Acinetobacter）的产生，但低温贮藏条件下抗氧化剂对菌群结构的影响不明显。综上，1% TP可作为最佳天然抗氧化剂用于青鱼干贮藏。本试验结果为延缓贮藏期间青鱼干的品质劣变提供了理论依据。
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核农学报. 2024, 38(10): 1961-1967. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1961
为探究咪鲜胺和百可得复配浸果对南丰蜜橘的保鲜效果，本研究采用咪鲜胺（P）、百可得（B）及“咪鲜胺+百可得”（PB）处理南丰蜜橘，以清水浸泡为对照（CK），分别在室温贮藏（R）及4 ℃冷藏（C）下，每隔7 d测定南丰蜜橘的腐烂率、失重率及内在品质指标。结果表明，与CK相比，贮藏期内P、B及PB处理后的腐烂率及失重率均显著降低，室温贮藏下腐烂率分别平均降低10.8、7.9及12.4个百分点，失重率分别平均降低8.1、6.3及7.2个百分点；而冷藏下腐烂率分别平均降低3.5、1.8及4.5个百分点，失重率分别平均降低4.0、1.1及5.2个百分点。室温下经P与B处理后，维生素C及可溶性固形物含量总体高于CK及PB处理；可溶性总糖含量、糖酸比及固酸比均表现为P处理最高、B处理较低，PB及CK处理介于二者之间；可滴定酸含量与可溶性总糖含量、糖酸比及固酸比的变化规律相反。冷藏条件下经P、B及PB处理后，内在品质指标的总体变化规律不明显。综上，室温贮藏或冷藏下单一使用咪鲜胺或百可得均能显著提升采后保鲜效果，二者结合使用可协同延长货架期，其中室温下单一使用咪鲜胺果品更佳，而冷藏下药剂处理对果品无不利影响。本研究为咪鲜胺和百可得的保鲜机理及南丰蜜橘采后保鲜研究提供了理论支持。
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核农学报. 2024, 38(10): 1968-1975. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1968
为进一步探究甜樱桃果实采后病原真菌的种类，本研究对甜樱桃采后果实发病部位的病原真菌进行分离纯化，对引起果实不同腐烂症状的5种病原菌进行形态学观察，并结合多基因序列分析鉴定病原菌。结果表明，菌株YTS6为扩展青霉（Penicillium expansum），YTS13为灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea），YTS21为胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides），YTS28为链格孢菌（Alternaria alternata），YTS37为枝状枝孢（Cladosporium cladosporioides），其中枝状枝孢（C. cladosporioides）系首次报道为甜樱桃果实病原菌。致病力测定结果表明，YTS6、YTS13、YTS21和YTS28均对砂蜜豆有强致病力，YTS37对砂蜜豆有中等致病力；YTS13对萨米脱和奇好有强致病力，对拉宾斯和雷尼有中等致病力；YTS37对拉宾斯具有弱致病力，而对其余品种甜樱桃有中等致病力。不同属病菌对同一品种及同一病菌对不同品种甜樱桃的致病力均具有差异。本研究可为甜樱桃采后贮藏保鲜技术研究提供理论依据。
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核农学报. 2024, 38(10): 1976-1985. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1976
为探究毛建红茶（MJBT）治疗“脘腹胀满”的作用机制及活性成分，本研究将正常大鼠随机分为空白组（生理盐水）、阳性对照组（莫沙必利，1 mg·kg-1），以及MJBT水提物（MJBT_HE）高（68 mg·mL-1）、中（34 mg·mL-1）、低（17 mg·mL-1）剂量共计5组进行给药试验，检测MJBT-HE对胃内排空率和小肠推进率的影响；用双抗体夹心酶联免疫吸附试验（ELISA）测定胃泌素（GAS）和胃动素（MTL）两种激素分泌水平变化，并结合胃肠离体肌条运动试验，确定MJBT潜在作用部位和相关受体；经高分辨液质联用仪（LC-HRMS）和高效液相色谱（HPLC）分析MJBT_HE中的主要成分。结果表明，低剂量和中剂量MJBT_HE能显著促进胃肠运动（P<0.05），该作用与GAS和MTL分泌量提升（P<0.05），以及胃、小肠前端收缩张力和频率加强（P<0.05）有关；MJBT_HE可能通过作用于M受体和α受体起效；MJBT主要活性成分为圣草酚-7-O-葡萄糖苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、圣草酚、木犀草素、柚皮素和咖啡因等物质。本研究为MJBT在消化不良治疗过程中的应用奠定了基础。
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核农学报. 2024, 38(10): 1986-1994. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1986
为实现水产品中甲醛含量的现场快速检测，本研究基于溶胶-凝胶法将高碘酸钾、乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）构筑于滤纸表面，制得纳米显色前体物；利用4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂（AHMT）甲醛显色反应原理，使甲醛与AHMT在纳米显色前体物表面富集缩合并经高碘酸钾氧化，最终形成蓝紫色纳米显色复合物；通过自行开发的SHotPic 1.0软件分析试纸显色程度，快速得到待测水产品中的甲醛含量。结果表明，甲醛含量与试纸显色深浅呈线性关系，相关系数达0.971 9；纳米显色复合物在底物富集效应及纳米限域效应共同作用下显色蓝移并加深；试纸显色后经软件半定量可快速检测样品中甲醛含量，最低检出限为0.34 mg·kg-1。本研究可为新型纳米显色剂开发和食品中有害化合物的快速直读显色分析提供理论指导和实践参考。
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核农学报. 2024, 38(10): 1995-2002. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.1995
为探索适宜的酿酒葡萄生态栽培管理模式，以清耕葡萄园为对照，研究行间种植湖南稷子、箭筈豌豆、黑麦草和红豆草对霞多丽葡萄果实及葡萄酒品质的影响。结果表明，相较于对照，行间生草处理提高了土壤全氮、全磷、有机质、速效磷和碱解氮含量，降低了土壤pH值。4种生草处理的总糖含量显著高于对照，其中湖南稷子处理的葡萄总糖含量最高，较对照高出11.77%；4种生草处理的总酸含量显著高于对照、pH值显著低于对照，其中箭筈豌豆总酸含量最高、pH值最低，分别为5.47 g·L-1和3.55；4种生草处理葡萄总酚及总黄烷酮含量较对照有显著提高，其中箭筈豌豆、湖南稷子处理果皮和果籽的总酚含量分别较对照提高32.10%、48.20%和22.32%、25.18%。在葡萄酒中共检测出47种香气成分，其中酯类物质含量最多，共22种，醇类物质15种，脂肪酸类物质5种；4种生草处理的香气物质总量均高于对照，主要表现为重要酯类物质含量的增加，其中湖南稷子处理香气物质总量最高。综上，行间生草提高了贺兰山东麓葡萄园的土壤养分含量，对产区土壤具有一定的改良作用；湖南稷子和箭筈豌豆两种草种对霞多丽葡萄与葡萄酒品质的提升效果较好，适宜在贺兰山东麓葡萄园推广。本研究结果为葡萄园生草模式和种类选择提供了理论依据。
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核农学报. 2024, 38(10): 2003-2010. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.2003
为探究无人机可见光遥感技术快速、无损监测马铃薯氮素营养的可能性，于2020—2022年在贵州省威宁县开展马铃薯不同氮肥梯度大田试验，设置7个氮素水平（0、60、120、180、240、300和360 kg·hm-2），利用无人机搭载可见光传感器获取不同年份马铃薯块茎形成期冠层RGB高清影像，并同步测定马铃薯地上部氮素含量、生物量和氮素累积量等氮素营养指标，以2020—2021年数据作为建模数据，以2022年数据作为验证数据，建立氮素营养指标估测方程模型并绘制实测值和预测值的1∶1线性关系图。结果表明，与其他冠层光谱参数相比，红光和蓝光比值（R/B）能更好地表征马铃薯氮素营养指标，其与地上部氮素含量、生物量、氮素累积量的相关性均达到极显著水平（P<0.01），其中二次函数模型相关性均优于其他函数模型。利用2022年相同独立试验验证该模型准确性，地上部氮素含量、生物量、氮素累积量实测值与预测值的决定系数（R2）分别为0.949、0.977、0.977，均方根误差（RMSE）和相对误差（MRE）分别为0.368、0.149、0.073和10.42%、6.05%、8.85%，表明模型预测精度较好。综上，无人机可见光遥感可用于马铃薯氮素营养的评估预测，块茎形成期最佳预测参数为R/B，二次函数模型为最佳预测模型。本研究为马铃薯氮素营养无损评估预测提供了理论与实践依据。
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核农学报. 2024, 38(10): 2011-2019. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.2011
为明确花青素积累与谷子（Setaria italica）响应干旱胁迫之间的关系，本研究通过对60个紫叶谷子品种的抗旱性进行鉴定，选取2个抗旱性强的品种和2个干旱敏感品种，分析干旱诱导的花青素积累与抗旱性强弱之间的关系。结果表明，两个抗旱谷子品种花青素含量在干旱胁迫下的上升幅度显著高于干旱敏感品种，与正常浇水相比，干旱胁迫10 d后，抗旱品种B85、B125的花青素含量分别增加56%、48%，干旱敏感品种B49、B51则分别增加31%、40%。抗旱品种的丙二醛积累量低于干旱敏感品种，与正常浇水相比，干旱胁迫10 d后，B85、B125的丙二醛含量分别增加7%、23%，B49、B51则分别增加63%、35%。抗旱品种的脯氨酸、可溶性糖积累量高于敏感品种，与正常浇水相比，干旱胁迫10 d后，B85和B125的脯氨酸含量分别提高487%和666%，可溶性糖含量分别提高164.4%和93.5%；B49和B51的脯氨酸含量分别提高445%和58%，可溶性糖含量分别提高6.5%和69.9%。与正常浇水相比，干旱胁迫5 d后抗旱品种B85、B125中的抗逆相关基因和花青素合成相关基因的表达量显著上调，而在干旱敏感品种B49、B51中呈下调趋势。综上，B85、B125为兼具高花青素含量及高抗旱性的种质资源。本研究结果为紫叶谷子资源的充分利用及谷子抗旱机制解析提供了理论依据。
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核农学报. 2024, 38(10): 2020-2031. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.2020
为实现棉花生育时期的快速识别，本研究将无人机遥感与图像识别和深度学习技术相结合，以不同品种、不同种植密度的棉花为研究对象，基于搭载RGB相机的无人机获取棉花不同生育时期的冠层图像，对获取的图像进行分割，并将分割后的图像数据集作为输入向量训练卷积神经网络模型（VGGNet19和GoogleNet），建立识别棉花关键生育时期的模型，然后通过对比分析2个学习率（0.000 1和0.000 5）和4个dropout（0.4、0.5、0.6、0.7）组成的8个训练模型，筛选出最优模型。结果表明，GoogleNet训练模型在学习率为0.000 1、dropout为0.6时的准确率最高（98.06%），性能评估指标最好；而VGGNet19训练模型在学习率为0.000 5、dropout为0.5时的准确率最高（72.26%），评估效果最好。综合对比模型训练结果、训练轮数、预测集测试结果以及性能评价，GoogleNet卷积神经网络（CNN）模型对棉花关键生育时期识别的效果优于VGGNet19模型，且学习率为0.000 1、dropout为0.6时的GoogleNet训练模型是识别棉花关键生育时期的最优模型。本研究为棉花生育时期的快速识别提供了技术支撑，也为其他农作物的生育期研究提供了借鉴方法。
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核农学报. 2024, 38(10): 2032-2045. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.10.2032
硒（Se）是人类、动物和微生物健康所必需的微量元素。近年来，纳米硒（SeNPs）因优异的生物相容性、生物利用度和低毒性等特性而成为研究热点。SeNPs被广泛应用于增强作物光合能力、抗氧化性和营养获取，以及减少植物遭受的重金属毒害和胁迫损伤等农业领域。在纳米技术、可持续农业和环境问题研究日益重要背景下，对SeNPs可能改变植物生长、发育和新陈代谢的研究将会不断增加。本文对比了SeNPs的三种合成方法、合成过程及其在植物体内的转运方式；综述了SeNPs在提升植物营养获取及产量和品质方面的作用；重点描述了SeNPs施用在植物抵抗生物胁迫和非生物胁迫中的优势；并对影响SeNPs作用效果的因素进行分析，以及对未来发展的趋势进行讨论，旨在为作物抗逆分子机制解析及其育种提供新的思路和方法。
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