2025年, 第39卷, 第12期 刊出日期:2025-12-10
  

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    “药用植物种质资源挖掘与品质调控”专栏II
  • 邓孝汲, 郑飞雄, 许张婷, 孙乙铭, 俞振明, 沈晓霞
    核农学报. 2025, 39(12): 2569-2578. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2569
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    磷酸甘露糖异构酶(PMI)是葡甘露聚糖生物合成过程中的重要限速酶,与植物生长发育、胁迫应答紧密相关。为研究PMI基因在铁皮石斛葡甘露聚糖合成中的作用,本研究鉴定并克隆得到DoPMI1基因,分析其理化性质、保守基序、系统进化树、启动子顺式元件,及其在不同组织、不同发育阶段、不同胁迫处理下的表达量。结果发现,铁皮石斛DoPMI1基因位于第19号染色体,长度1 266 bp,编码421个氨基酸。DoPMI1蛋白属于疏水性不稳定蛋白,定位于细胞质中,主要由无规则卷曲和α-螺旋组成,与鼓槌石斛DcPMI1亲缘关系更近。DoPMI1基因启动子区域有多种顺式作用元件,主要集中在激素响应和胁迫应答方面。DoPMI1基因具有显著的组织表达特性,在茎中表达量最高,在200 mmol·L-1的NaCl、100 μmol·L-1的茉莉酸甲酯(MeJA)、4 ℃低温及干旱处理下,表达量显著增加。在铁皮石斛生长过程中,DoPMI1基因的表达量与葡甘露聚糖积累的趋势相一致,推测与茎中葡甘露聚糖积累密切相关。本研究结果为深入研究铁皮石斛DoPMI1基因在葡甘露聚糖合成中的功能提供了理论支撑。

  • 岑欣颖, 黄梦蕾, 王俊杰, 胡馨月, 俞振明, 李效贤
    核农学报. 2025, 39(12): 2579-2589. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2579
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    蔗糖合酶(SUS)是蔗糖合成代谢的关键酶,能催化蔗糖转化为尿苷二磷酸-葡萄糖和果糖的可逆反应,进而调节蔗糖的源库分配,参与多糖合成,在植物生长发育中具有重要作用。为探究魔芋AkSUSs基因家族功能特性,本研究利用生物信息学方法对AkSUSs家族成员的理化特性、系统发育树、基序及保守结构域、顺式元件等进行分析,同时比较了AkSUSs在魔芋不同器官、球茎不同生长阶段及镧诱导下的表达模式。结果显示,10个魔芋AkSUSs家族基因分布在8条染色体上,编码807~1 093个氨基酸,分为三大亚组,与同科的半夏系统发育关系更近。AkSUSs家族启动子区域富集光响应和激素响应元件。转录组数据分析结果表明,AkSUSs在魔芋生长发育过程中的表达具有组织特异性和时空特异性。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果显示,经镧诱导后,AkSUS9的表达水平与魔芋球茎葡甘聚糖含量变化趋势高度吻合,且都以80 mg·L-1浓度效果较好,推测AkSUS9可能是调控葡甘聚糖生物合成的关键基因。本研究结果为深入解析AkSUSs基因功能及其在葡甘聚糖生物合成中的作用提供了重要依据。

  • 张家懿, 刘佳宁, 刘豪惠玲, 刘轩垒, 李佳谕, 焦晓林
    核农学报. 2025, 39(12): 2590-2599. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2590
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    为探究卷丹抗鳞茎腐烂病的分子机制,本研究采用鳞茎腐烂病菌层出镰刀菌接种卷丹鳞茎,分析接种后鳞茎中过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)与苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化,并利用转录组测序技术解析卷丹对病原菌侵染胁迫的响应动态。结果表明,层出镰刀菌侵染显著提高了鳞茎中的CAT活性,并在接种24 h达到峰值。转录组测序分析发现,接种12与24 h时卷丹鳞茎分别出现810与827个差异表达基因(DEGs),主要富集在翻译、核糖体、核糖体结构组成、光合作用、光系统等,京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析显示核糖体、卟啉与叶绿素代谢、玉米素生物合成、光合作用等通路显著富集。蛋白互作网络分析进一步发现核糖体组装调控蛋白RP-L3e、RP-L12e、RP-L26e、RP-S5e在病原侵染早期发挥重要作用。本研究结果为解析卷丹抗鳞茎腐烂病的分子机制提供了基础,并为药用百合抗病育种提供了候选基因资源。

  • 牛小敏, 麦迪乃·萨比尔, 黄素英, 陈祖博, 王盼, 胡红芳, 斯金平, 张新凤
    核农学报. 2025, 39(12): 2600-2611. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2600
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    为探究黄精(PC)、枸杞(LC)、人参(PG)在不同配伍比例下的成分与活性变化,本研究测定了总糖、总酚、总皂苷等物质含量以及体外抗氧化能力,经综合评价后选取较优配伍,并以秀丽隐杆线虫为模型验证其氧化应激与降血脂活性。结果表明,药材-成分-活性之间具有相关性,部分组合在活性上表现出增效作用。综合评价发现,黄精、枸杞、人参比例为1∶2∶0(PC-LC)、2∶0∶1(PC-PG)、1∶2∶1(PC-LC-PG)时的综合表现优于相同配伍的其他配伍比例组合。线虫模型试验表明,PC-LC组较对照组能够提高超氧化物歧化酶(SOD)活性,且对丙二醛(MDA)积累的抑制效果优于单独给药组;在降脂活性方面,PC-LC-PG组(低浓度)与PC-PG组(高浓度)的甘油三酯含量较单独给药组显著下降(P<0.05),表现出协同增效作用。综上,在黄精枸杞人参配伍中,药材-成分-活性之间的变化具有相关性,部分配伍在抗氧化及降脂方面表现出协同增效作用。本研究揭示了黄精枸杞人参配伍后成分及活性变化规律,为后续黄精配伍产品开发及资源利用提供了参考。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
  • 炎天埸, 于君, 臧运平, 陶正国, 包满珠, 何燕红
    核农学报. 2025, 39(12): 2612-2620. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2612
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    万寿菊(Tagetes erecta)是重要的观赏花卉,也是叶黄素提取的植物源材料。为评估色素万寿菊辐射效应并创制花色与花型的变异材料,采用60Co-γ射线对4个株系(MB1、MB2、FB1、FB2)的色素万寿菊种子进行不同剂量(0、100、200、300、400、500 Gy)辐射处理。结果表明,辐射对色素万寿菊种子的出芽率无显著影响,但随着辐射剂量的增加,植株的生长尤其是株高受到显著抑制。通过回归分析发现,色素万寿菊MB2、FB1、FB2的半致矮剂量分别为491、557和458 Gy。4个株系共获得表型变异株31株,表型变异率为8.7‰。辐射剂量与表型变异率之间呈正相关关系,但4个色素万寿菊株系的表型变异率相差较大。当代表型变异类型主要为花色或舌状花层数变异,其中花色变异共12株,舌状花层数变异共11株。色素万寿菊种子的推荐辐射剂量为500 Gy。本研究结果为色素万寿菊的辐射育种提供了理论基础。

  • 陈晓杰, 程仲杰, 张福彦, 王嘉欢, 赵婉, 马旭辉, 张建伟, 范家霖
    核农学报. 2025, 39(12): 2621-2632. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2621
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    为揭示小麦突变体的分子特征,建立准确高效的突变体鉴定方法,本研究以航天诱变和60Co γ射线辐射获得的5个稳定小麦突变体及其对应野生型亲本为材料,利用高密度小麦660K SNP芯片进行基因分型并比较其遗传差异。结果发现,豫同194、汶农14M-62、豫麦34-6矮和西农511E这4个突变体为真实突变体,它们与野生亲本的遗传背景高度一致(多态性位点比例均小于1%),它们的多态性位点在染色体间呈严重偏态分布,2/3甚至更高比例的多态性位点富集于少数1~3条染色体上,且同样富集于染色体的具体区段。邯6172矮为假突变体,其与野生型亲本的多态性位点比例高达16.377%,可能是天然杂交的后代,该突变体的多态性位点不仅数量多,而且在染色体间呈现正态分布趋势,多态性位点几乎遍布整条染色体,该特征与品种间的多态性位点分布规律相似。研究对小麦真实突变体的分子特征进行了总结,并提出利用高密度固态单核苷酸多态性(SNP)芯片分析突变体多态性位点在全基因组、染色体间和染色体内的分布及比例进行突变体真伪性鉴定的策略。该策略能够更准确地鉴别突变体的真伪,还可以对突变体的变异区段进行初步定位,从而为突变性状的遗传分析、基因定位、基因克隆等后续研究提供重要参考。

  • 王然, 唐贵, 高佳缘, 隋冬华, 武新娟, 张冬雪, 李鑫, 李雨泽
    核农学报. 2025, 39(12): 2633-2642. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2633
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    鲜食玉米鲜籽粒可溶性糖含量是评价鲜食玉米品质的重要指标之一。为研究玉米鲜籽粒中可溶性糖含量的遗传变异,深入了解其遗传机制,本研究利用167份鲜食玉米地方种质,在2个环境下对鲜籽粒可溶性糖含量进行表型测定。结合34 201个高质量单核苷酸多态性(SNP)标记,基于混合线性模型(MLM Q+K)、一般线性模型(GLM)、固定和随机模型(FarmCPU)三种模型对可溶性糖含量进行全基因组关联分析,挖掘可溶性糖含量显著相关的SNP位点。并以显著SNP位点为中心,两端各扩展5.6 kb连锁不平衡衰减距离为候选区间,根据候选区间内基因的注释挖掘到5个相关基因,该基因可能参与鲜食玉米鲜籽粒可溶性糖含量的调控。其中,Zm00001d051143Zm00001d051145可作为调控鲜食玉米鲜籽粒可溶性糖含量的关键目标基因。本研究结果为进一步探究鲜食玉米鲜籽粒可溶性糖性状的基因功能验证、解析其分子遗传机制以及开展分子设计育种提供了科学依据。

  • 沙金兰, 帅良, 殷菲胧, 何妹英, 宋慕波, 刘云芬
    核农学报. 2025, 39(12): 2643-2653. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2643
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    为探究漆酶在植物抵抗逆境方面的作用,本研究系统鉴定了辣椒漆酶基因家族(CaLAC),并利用生物信息学方法对其理化性质、基因结构、启动子顺式作用元件及系统进化树进行了全面分析,同时通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)探讨了炭疽菌侵染下CaLAC基因的表达模式。研究结果表明,辣椒基因组中包含23个LAC基因家族成员,依次命名为CaLAC1~CaLAC23。所有CaLAC蛋白均定位于细胞膜,属于稳定的亲水蛋白;除CaLAC3、CaLAC11、CaLAC12和CaLAC19外,其余成员均含信号肽,且全部蛋白均包含N-糖基化位点。基因结构显示,23个CaLAC随机分布于多条染色体上,均含有3个保守的铜氧化酶结构域(Cu-oxidase、Cu-oxidase_2和Cu-oxidase_3),外显子数为5~7个,内含子数为4~6个。启动子区域顺式作用元件分析表明,CaLAC启动子区域主要包含19种顺式作用元件,其中与光响应、厌氧诱导及茉莉酸甲酯响应相关的元件数量较多。系统进化树分析显示,辣椒LAC家族分为6个亚组,其中Ⅲ和Ⅳ亚组中包含较多的CaLAC。在炭疽菌侵染条件下,与未接菌组相比,潜在参与木质素合成相关的基因(如CaLAC1、CaLAC3、CaLAC13、CaLAC14CaLAC18)的表达明显上调,这些基因被预测受can-miR397can-miR408b靶向调控。上述结果表明,辣椒漆酶在抵抗病害方面起重要作用。本研究为进一步解析辣椒LAC基因在抗病机制中的作用奠定了基础。

  • 农产品辐照研究·食品科学
  • 陈春秋, 倪张林, 陈松武, 刘文婷, 汤富彬
    核农学报. 2025, 39(12): 2654-2663. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2654
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    为实现地理标志红花椒产地溯源,本研究采用电感耦合等离子体串联质谱仪(ICP-MS/MS)和稳定同位素质谱仪(IRMS)对我国9个主产省份199份红花椒样品的43种元素和2种稳定同位素(δ13C和δ15N)进行测定与分析。结果表明,不同省份红花椒元素的含量差异显著,线性判别分析(LDA)模型的产地判别率达到96.5%,明显优于主成分分析(PCA)模型。上述两种模型筛选出的关键元素中,稀土元素(La、Eu、Tm)和微量元素(Cr、Cd、Fe、B、Al、Zr)在产地溯源中发挥重要作用。进一步分析山西省和甘肃省地理标志与非地理标志红花椒的差异发现,地理标志产区的红花椒样品能够有效区别于其他非地理标志产区的样品。元素指纹图谱结合线性判别模型可作为红花椒产地溯源的有效工具,为红花椒产地溯源提供了科学依据。本研究结果不仅有助保护地理标志产品,也可为农产品质量监管和市场保护提供技术支持。

  • 郝晓玲, 狄建兵, 刘然, 冯翠萍
    核农学报. 2025, 39(12): 2664-2672. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2664
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    为研究低压结合电解水处理对鲜切莲藕抗氧化能力的影响,将鲜切莲藕用酸性电解水处理后,设置3个压力(75、50、25 kPa)贮藏,贮藏温度为4.0 ℃;分析贮藏期间鲜切莲藕超氧阴离子(O2-)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量、细胞膜渗透率、多酚氧化酶(PPO)活力、抗氧化物质如抗坏血酸(Vc)、总酚含量及抗氧化酶如抗坏血酸过氧化物酶(APX)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)活力的变化,并进行主成分分析(PCA)。结果表明,与蒸馏水结合常压处理相比,低压结合电解水处理明显抑制了O2-的产生速率、H2O2的积累、MDA生成量、细胞膜渗透率和PPO活力,减弱了活性氧对细胞的伤害,保持了细胞膜的完整性。与蒸馏水结合常压处理相比,低压处理贮藏中后期诱导了SOD、CAT和APX的活力,低压组二和低压组三均推后了SOD、CAT和APX活力的峰值出现时间;贮藏后期提高了GR活力,延缓了总酚含量下降,减慢了Vc在成熟衰老过程中的消耗,有效保持了鲜切莲藕Vc含量,增强了鲜切莲藕的抗氧化能力,对氧化损伤起到防御的作用。贮藏压力越低,抗氧化效果越显著,抗氧化能力表现为低压组三>低压组二>低压组一>CK。本研究结果为低压结合电解水处理在鲜切莲藕保鲜中的应用提供了理论支撑。

  • 刘婷, 陈钰莹, 冯丽萍, 郑金铠
    核农学报. 2025, 39(12): 2673-2681. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2673
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    为提高槲皮素(Que)的生物可及性,本研究构建了一种对槲皮素具有高负载效率的环糊精(β-CD)/纤维素共稳定的Pickering乳液,探究纤维素添加水平对Pickering乳液稳定性及体外消化模型中槲皮素生物可及性的影响。通过反溶剂法构建了负载槲皮素的β-CD/阳离子型纤维素纳米晶(C-CNC)-Que复合物,将其和不同浓度细菌纤维素的混合溶液作为水相、中链甘油三酯作为油相,制备Pickering乳液,分析细菌纤维素浓度对Pickering乳液表观稳定性、热稳定性、物理性质和槲皮素生物可及性的影响。结果表明,相较于将槲皮素溶解于油相的传统负载方式,β-CD/C-CNC-Que复合物可实现乳液对槲皮素的高效负载,槲皮素在Pickering乳液中的含量可达到0.43 mg·mL-1。细菌纤维素的添加提高了乳液的电位绝对值、黏度和黏弹性模量,有助改善Pickering乳液的稳定性,并进一步提高槲皮素在体外模拟消化过程中的生物可及性。本研究构建的Pickering乳液体系可有效提升槲皮素的负载效率和体外消化过程中的生物可及性,为后续槲皮素的体内生物利用度研究提供了理论依据和技术指导。

  • 古明辉, 郑子欣, 李程, 刘崇歆, 郑晓春, 张德权
    核农学报. 2025, 39(12): 2682-2689. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2682
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    为实现对生鲜肉新鲜度的无损检测,本研究根据感知标签光学特征值与猪肉新鲜度的相关性,基于荧光传感技术研发了生鲜肉新鲜度的多波长微型检测设备。该设备以微型光谱仪为核心,配备8个不同波长的微型发光二极管(LED)灯珠(280、290、310、340、365、450、470、760 nm)构成环形光源电路模块,并利用智能手机显示相关数据。基于该检测设备获取不同新鲜度猪肉样本的荧光感知标签荧光强度(FI)、红绿蓝三通道色度值(RGB)和国际照明委员会(CIE)XYZ三刺激值,分析其与猪肉挥发性盐基氮(TVB-N)含量、菌落总数(TVC)的关系。结果表明,猪肉在贮藏过程中发生酸败和品质劣变,与第0天相比,TVB-N含量在第1天即显著增加(P<0.05),并于第8天超过15 mg·100g-1的国家标准限值;而TVC则于第5天显著增加(P<0.05),并于第7天超过6 log CFU·g-1的国家标准限值,提示猪肉已进入腐败阶段。与上述新鲜度指标变化趋势相同,猪肉的蓝(blue)、FI和CIEZ值在冷藏0~8 d呈整体上升趋势。进一步通过拟合分析发现,肉品新鲜度指标TVB-N含量、TVC与感知标签各荧光传感指标高度正相关;其中,基于FI、(R+B)/G构建的TVB-N定量拟合模型效果良好,决定系数分别达到0.924和0.947,证实了设备优异的新鲜度检测性能。该检测设备基于冷藏猪肉的验证效果良好,可以为肉品质便携式检测提供参考。

  • 蔡清梅, 钟子充, 黄东海, 汤丽云, 胡国弟, 黄彩沙, 何国振
    核农学报. 2025, 39(12): 2690-2699. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2690
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    为建立阳春砂挥发油的专用测定方法,以解决生产和科研过程中其测定结果差异大、可重复性差的难题,本研究根据《中华人民共和国药典 2020年版 四部》中的水蒸气蒸馏法,选择加水量、粉碎程度、冷凝水温度、微沸时间、供试品重量5个对阳春砂挥发油含量影响较大的因素,进行正交设计试验并筛选出具有显著影响的变量开展进一步试验,确定最佳的挥发油含量测定方法并用该法测定不同产地阳春砂的挥发油含量。结果表明,具有显著影响的变量为粉碎程度;不过筛,混合提取5 h时的挥发油含量最高;最佳的阳春砂挥发油含量测定工艺参数为加水量为500 mL、粉碎方式为粉碎5~40 s(不过筛,混合)冷凝水温度为28 ℃(或室温)、微沸时间为5 h、供试品重量为15 g。使用该法测得不同产地的挥发油含量从高到低为:西双版纳>春湾、怀集、文山二>广宁赤坑、文山一>广宁禾仓、那软、蟠龙、合水、韶关。本研究建立了阳春砂挥发油含量测定的新方法,可提高实际生产和科研过程中测定的稳定性和可重复性。

  • 王美娇, 张若鸿, 刘绍军, 许瑞, 杨洋, 刘娜, 崔生辉, 郭云昌
    核农学报. 2025, 39(12): 2700-2717. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2700
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    为开发一种准确检测食品中单核细胞增生李斯特氏菌的选择性分离培养基,本研究将蜂胶作为选择性添加剂,通过李斯特氏菌生长最佳蜂胶浓度与背景微生物生长抑制最佳蜂胶浓度优化,得到新型单核细胞增生李斯特氏菌选择性分离培养基最佳配方。利用平板计数法测定81株李斯特氏菌回收率,并根据李斯特氏菌和34株非李斯特氏菌生长特征检测其特异性。利用微生物挑战试验检测人工污染的生肉、海鲜、果蔬、即食食品(100~105 CFU·25g-1)确定其灵敏度。从河北省采集食品样品并测定其致病菌检出率,结合选择性分离培养基中典型或疑似菌落的单核细胞增生李斯特氏菌鉴定成功率,评估其实用性。同时将其与PALCAM李斯特氏菌选择性分离培养基(PALCAM)、李斯特氏菌显色培养基(Chromogenic)、李斯特氏菌牛津选择性分离琼脂培养基(OXA)和改良李斯特氏菌牛津选择性分离琼脂培养基(MOXA)的回收率、特异性、灵敏度和实用性进行比较。结果表明,经优化后的新型选择性分离培养基最佳配方为:1 000 mL无菌基础培养基中添加浓度为8.0 μg·mL-1的无菌蜂胶溶液、0.1 g·mL-1无菌磷脂腺肌醇、0.02 g·mL-1无菌吡喃葡萄糖苷各5 mL。该培养基检测李斯特氏菌回收率为98.84%~104.10%、特异性为100%、灵敏度为1~10 CFU·25g-1。此外,该培养基在食品中致病菌检出率最高,典型或疑似菌落的鉴定成功率为100%,提示具有良好的实用性。本培养基的回收率、特异性、灵敏度及实用性均优于4种选择性分离培养基,可为提升单核细胞增生李斯特氏菌传统检测方法的准确性提供技术支持。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
  • 杜君, 王小非, 罗鹏, 任志杰, 和爱玲, 刘高远, 刘红恩, 张若愚
    核农学报. 2025, 39(12): 2718-2726. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2718
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    为探究减氮配施腐植酸对麦玉轮作农田氨挥发及氮淋溶的影响,本研究在磷肥、钾肥一致的条件下,设置不施氮肥(CK)、农民习惯施肥(270 kg·hm-2,CF)、优化施肥(225 kg·hm-2,OF)、农民习惯施肥配施腐植酸(CFH,腐植酸3 000 kg·hm-2)和优化施肥配施腐植酸(OFH,腐植酸3 000 kg·hm-2)5个处理,通过测定土壤氨挥发量、硝态氮淋溶量和作物产量,系统分析减氮配施腐植酸对麦玉轮作农田氨挥发及氮淋溶的调控效果。结果表明,在小麦季,各施氮处理间产量无显著差异;而在玉米季,添加腐植酸处理(CHF和OFH)与农户习惯施肥处理无显著差异,但OFH玉米产量较OF显著提高5.4%~7.9%。与CF处理相比,OF、CFH和OFH处理均显著降低氨挥发量和氮淋溶量,其中OFH处理效果最优,小麦季和玉米季氨挥发量两年平均分别降低33.8%和26.6%,氮淋溶量两年平均分别降低44.9%和40.7%。与CFH相比,OFH处理小麦季和玉米季氨挥发量两年平均分别显著降低17.8%和13.5%,氮淋溶量两年平均降低30.4%和24.3%。相关性分析表明,施氮量和产量与氨挥发量呈显著正相关关系。综上,基于小麦、玉米产量安全的基础上,减氮配施腐植酸能有效降低土壤氨挥发量和氮淋溶量。本研究结果为腐植酸在黄淮海平原潮土区的合理利用提供了科学依据。

  • 张立进, 巢思琴, 巩志宇, 董保华, 李勇, 余剑浩, 袁冬美, 江明泽
    核农学报. 2025, 39(12): 2727-2736. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2727
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    为探究不同有机稻虾、鸭种养模式对稻田土壤养分动态变化及经济效益的影响,本研究于2023年开展稻田综合种养田间试验,设置水稻单作(CK)、稻虾轮作(R-S)、稻鸭共作(R-D)和稻虾鸭模式(R-S-D)4个处理,通过主成分分析法评价水稻不同生育阶段的土壤肥力综合指标,并筛选适合当地推广的高效生态种养模式。结果表明,与CK相比,各处理在不同水稻生育期的pH值降低了0.12~0.36个单位,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、全钾、速效钾含量整体显著提高。其中,在成熟期,R-S、R-D、R-S-D处理土壤有机质含量分别较CK处理提高15.13%、11.53%和12.35%,以R-S处理增幅最大。随着生育期的推移,土壤全氮和速效钾含量呈先增后降的趋势,碱解氮、全钾和有效磷含量则持续上升。从移栽期到成熟期各处理全磷总含量均有所下降,降幅为22.37%~30.08%,以CK处理降幅最大。主成分分析结果表明,4种种养模式土壤综合肥力得分表现为R-S-D>R-D>R-S>CK;与常规稻田相比,有机稻虾鸭共作水稻产量偏低,结合有机稻米的价格和水产品(虾、鸭)的收入,有机稻虾鸭种养模式的经济效益是常规模式的5~21倍。综上所述,有机稻虾鸭共作模式均可提高土壤养分含量,以稻-虾-鸭(R-S-D)模式土壤综合肥力和稻田经济效益最高,是值得推广的种养模式。本研究揭示了长江中下游稻虾鸭共作模式下土壤养分变化与经济效益提升规律,为区域生态农业发展提供了参考。

  • 刘红, 田岗, 王振华, 刘鑫, 王军, 郭杰, 张桂英, 李会霞
    核农学报. 2025, 39(12): 2737-2745. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2737
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    谷子淀粉糊化特性是决定蒸煮食味品质的关键指标,对品质育种具有重要意义。为了探究两系杂交后代食味品质性状的配合力和杂种优势,本研究选用3个高度雄性不育系为母本,15个抗除草剂恢复系为父本,采用不完全双列杂交(NCⅡ)设计组配45个杂交组合,研究其快速黏度分析(RVA)特征谱的配合力、杂种优势及其相关性。结果表明,RVA黏度性状受基因加性效应和非加性效应共同影响,其中峰值黏度、崩解值等关键性状受不育系基因型影响更大。不育系谷3A、高51A及恢复系豫谷32、豫谷36、豫谷35、豫谷34的一般配合力(GCA)效应值较高,谷3A×豫谷32、高51A×K410等杂交组合的特殊配合力(SCA)效应值较高。杂交组合的峰值黏度超亲优势率最高达29.28%,正向组合占比达60.00%,且多数组合的超标优势显著,表明杂交对蒸煮品质改良具有普适性。峰值时间与糊化温度则呈现负向优势,有利于缩短蒸煮时间。谷子RVA黏度性状的超亲优势与SCA呈极显著正相关,揭示杂种优势主要由SCA驱动,而不育系GCA是性状遗传改良的基础。本研究结果为谷子品质育种的亲本选配提供了理论依据,提高了优质谷子杂交种选育效率。

  • 颜少宾, 周平, 郭瑞, 金光, 冯新, 周丹蓉
    核农学报. 2025, 39(12): 2746-2756. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2746
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    为探讨避雨设施栽培的微域环境对桃果实品质的影响,本研究以中桃5号为试材,监测避雨设施栽培下的环境因子变化,分析环境因子对桃果实品质的影响。结果表明,避雨设施栽培的日平均土壤湿度是露地栽培的0.47倍,日平均气温和≥24 ℃积温升高,昼夜温差变大,日平均光照强度减弱,日相对平均湿度波动幅度变窄。随着花后果实的发育,果实的可滴定酸含量先升后降、固酸比先降后升,果实风味明显提升。根据检测数据建立微域环境因子与桃果实内含物含量的回归方程,昼夜温差累积、日平均气温、≥24 ℃积温可解释桃果实可溶性糖、可溶性固形物含量及固酸比90%以上变异。此外,与露地栽培相比,成熟期避雨设施栽培桃果实的葡萄糖和果糖含量升高、山梨醇含量降低,果实的蔗糖/山梨醇、果糖/山梨醇、葡萄糖/果糖、葡萄糖/山梨醇比率变大,果实甜度值提升5%,甜味增加。综上,避雨设施栽培的微域环境明显提升桃果实的品质,其中昼夜温差累积、日平均气温和≥24 ℃积温是主要的环境影响因子。本研究结果为南方桃避雨设施微域调控栽培提供了理论与技术支撑。

  • 杜菁荣, 葛亚琪, 朱盼盼, 李晓涵, 王录俊, 张朝红
    核农学报. 2025, 39(12): 2757-2768. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2757
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    为了研究不同葡萄品种成龄树嫁接阳光玫瑰后的综合表现,本试验对6个品种成龄树进行高接换头阳光玫瑰,研究植株的生长结果习性、果实品质、营养元素含量等的异同,采用TOPSIS法对不同嫁接组合的综合表现进行综合评价。结果表明,相较阳光玫瑰自根树,巨玫瑰、夏黑嫁接阳光玫瑰生长势旺盛,果穗重和果粒纵横径增加,夏黑嫁接树可溶性糖含量最高,达18.51%;辽峰嫁接阳光玫瑰提高了叶片净光合速率、叶绿素含量(SPAD)值;火焰无核、户太八号嫁接树存在果穗较小、产量较低等问题。TOPSIS法综合评价结果表明,巨玫瑰、夏黑、辽峰高接阳光玫瑰优于自根树,除火焰无核、户太八号嫁接外,其余高接组合均优于传统嫁接砧木贝达。巨玫瑰、夏黑、辽峰更新嫁接阳光玫瑰在生长结果、果实品质方面均有良好的表现,生产中可直接进行高接更新换头阳光玫瑰,无需挖树重新栽植。本研究结果为阳光玫瑰品种的推广和葡萄老园快速更新品种提供了依据。

  • 魏熙蕊, 邹佳芮, 翟振波, 刘颖, 魏莱, 杨燕萍, 车永和
    核农学报. 2025, 39(12): 2769-2780. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2769
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    为探讨新疆杂草黑麦(Secale cereale subsp. segetale)的耐盐性并建立一种高效、快捷的苗期耐盐性鉴定方法,本研究选取耐盐性不同的3个新疆杂草黑麦居群(89R54、89R42、89R43)为试验材料,采用蒸馏水稀释海水制备0%、20%、30%、40%、50%、60%的盐浓度梯度,测定不同盐浓度下的株高(PH)、根长(RL)、Na+、K+含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等11个形态和生理生化指标,结合隶属函数分析、主成分分析和逐步回归分析构建耐盐性评价体系与预测模型,针对我国特有优良麦类种质新疆杂草黑麦的耐盐性进行系统评价。结果表明,在不同盐浓度处理下,多项指标中存在显著差异(P<0.05)。40%盐浓度处理下,超六成指标的耐盐系数四分位差存在极值,确定40%为苗期耐盐性鉴定的最适浓度。多元统计分析提取了3个主效因子:渗透调节因子、株型因子和抗氧化因子,并简化为耐盐综合值(D)。逐步回归分析得出的预测模型为:D=-0.638+1.032PH+0.806K+ -0.027Na+ -0.46POD,依据此模型,在40%盐浓度处理下,通过测定苗期PH、Na+、K+含量和POD活性四项指标即可快速预测耐盐性强弱。综合分析显示,3份供试材料的耐盐性由强到弱依次为89R54、89R42、89R43。本研究构建了一种简便高效的新疆杂草黑麦苗期耐盐性鉴定方法,为规模化耐盐性评价和培育耐盐新品种提供了技术体系和理论依据。

  • 邵美红, 孙永祺, 斯燕琼, 麻嘉丽, 程楚, 蓝文强, 胡伊娃, 周伟军
    核农学报. 2025, 39(12): 2781-2794. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.12.2781
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    随着遥感技术与人工智能的飞速发展,以无人机为核心载体的低空经济已成为推动现代农业发展,特别是作物育种创新的关键力量。传统作物遗传育种长期受制于表型鉴定效率低下等因素,严重影响了育种的进程。低空经济作为新质生产力,通过无人机高通量表型技术为油料作物遗传育种赋能。本文围绕低空经济发展的政策背景与核心技术装备,重点分析了多旋翼、固定翼等不同无人机平台及可见光、多光谱、高光谱、激光雷达等传感器的技术特点与应用场景。同时深入分析无人机高通量表型技术加速传统育种的原理,并详细梳理从多源数据获取、标准化处理到人工智能模型分析的全流程。在此基础上,针对大豆、油菜、花生、芝麻和向日葵等主要油料作物的育种目标,结合调研分析该技术在抗逆性筛选、产量与品质性状评估及相关基因定位等方面的具体应用。最后探讨当前技术在成本、续航、数据处理及标准化等方面面临的挑战,并对未来“空-天-地”一体化协同监测、智能自主系统及AI大模型应用等前沿方向进行了展望,该综述可为我国油料作物智能育种和产业升级提供理论依据与技术支撑。