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  • “药用植物种质资源挖掘与品质调控”专栏II
    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
    摘要 (1093) PDF全文 (375) HTML (2)   可视化   收藏

    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。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    黎心怡, 裴鑫, 李夏菁, 周世健, 贾小云, 贾峥嵘, 武小平, 贺立恒
    核农学报. 2025, 39(11): 2534-2548. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.11.2534
    摘要 (752) PDF全文 (339) HTML (3)   可视化   收藏

    为探究不同浓度外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)与硼肥对甘薯生长及块根可溶性糖积累的影响,以甘薯品种紫罗兰、哈密为试验材料,大田试验采用裂区设计,在甘薯生育期设置不同浓度硼肥(BNa3O3,0、2、4、8 g·L-1)和ALA(0、50、100、150 mg·L-1)喷施处理,分别于甘薯移栽后60(60 DAP)、90(90 DAP)、120 d(120 DAP)测定地上部蔓长、叶面积、蔓薯比值(T/R值)、光合参数及地下部可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量与甘薯产量,并分析各指标间的相关性。结果表明,与不施硼肥处理相比,8 g·L-1硼肥浓度处理显著提高了可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量。低浓度ALA促进甘薯生长代谢,50~100 mg·L-1 ALA更有利于促进甘薯块根可溶性糖积累。甘薯产量随着硼肥浓度的增加逐渐增加,而随着ALA浓度的增加呈先增加后减少趋势;紫罗兰在8 g·L-1硼肥和100 mg·L-1 ALA交互处理下产量最高,理论产量为87 817.50 kg·hm-2,哈密在8 g·L-1硼肥和50 mg·L-1 ALA交互处理下产量最高,理论产量为83 497.50 kg·hm-2。相关分析表明,可溶性糖含量与光合参数、蔗糖、果糖含量及产量间的相关性极显著。综上,8 g·L-1硼肥和50~100 mg·L-1 ALA叠加喷施处理对甘薯生长、产量及可溶性糖积累的促进效果较佳。本研究结果为甘薯的可溶性糖积累调控及优质栽培提供了理论依据。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    王亚鹏, 王瑞红, 何鸿举, 潘艳芳, 庞玲玲, 史建民, 夏伊宁, 宋方圆
    核农学报. 2026, 40(4): 774-783. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.04.0774
    摘要 (721) PDF全文 (188) HTML (0)   可视化   收藏

    为评估1-甲基环丙烯(1-MCP)和乙烯吸附剂(EA)对西梅采后冷藏的保鲜效果,以法兰西西梅为研究对象,研究1-MCP、EA、EA+1-MCP处理对西梅冷藏期间(0 ℃,相对湿度80%~90%)果实品质及风味的影响。结果表明,相较于对照(CK)组,3个处理组均能延缓果实品质劣变,其中以EA+1-MCP处理组效果最佳,可较CK组显著抑制果实色差L* 值和b* 值、失重率、相对电导率的上升,抑制色差a* 值、果实硬度和可滴定酸含量的下降,维持更高的可溶性固形物含量,并延缓呼吸高峰和乙烯释放高峰的出现,冷藏结束时的总酚含量较CK组高30.31%,抗坏血酸含量的保留率较CK组高23.53个百分点,同时电子鼻/舌分析证实EA+1-MCP处理较CK组更能有效维持西梅冷藏期间的风味特性。综上,EA+1-MCP的联合使用对西梅具有更好的保鲜效果,可有效维持西梅采后冷藏品质及风味。本研究可为西梅采后冷藏保鲜技术的研发提供指导。

  • “药用植物种质资源挖掘与品质调控”专栏Ⅲ
    郑飞雄, 许张婷, 邓孝汲, 尚朝阳, 刘俊, 吴体泉, 沈晓霞, 俞振明
    摘要 (642) PDF全文 (225) HTML (0)   可视化   收藏

    MYB是真菌中数量最多且功能多样化的转录因子之一,是真核生物中一类十分保守的转录因子家族。为了鉴定灵芝MYB家族,探究其在药效成分代谢中的潜在作用,基于灵芝(Ganoderma lingzhi)的全基因组,通过生物信息学方法筛选灵芝MYB基因家族成员,分析其染色体定位、共线性、基因结构、进化发育树、顺式元件等,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析灵芝MYB在不同发育时期和茉莉酸甲酯(MeJA)诱导下的表达水平。结果表明,灵芝中有9个MYB成员(GlMYB1~GlMYB9),划分为4个亚家族,分布在9条染色体上。物种间共线性、系统进化树和保守基序显示灵芝GlMYB在多孔菌科中进化保守。启动子顺式元件分析表明灵芝GlMYB含有大量光响应元件、激素响应元件及逆境响应元件,特别是茉莉酸响应元件。灵芝GlMYB在不同发育阶段中的表达水平具有明显差异,其中GlMYB9在菌丝体、幼年和成熟子实体中高表达。在MeJA处理下,除GlMYB1、GlMYB5和GlMYB7外,其余成员表达水平明显上调,以GlMYB4和GlMYB9基因增幅最大。本研究为进一步从基因层面探索灵芝MYB参与药效成分代谢提供了重要的理论意义。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    陈笑笑, 邓如冰, 俞智敏, 郑迎春, 童川
    核农学报. 2025, 39(11): 2432-2444. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2025.11.2432
    摘要 (592) PDF全文 (156) HTML (0)   可视化   收藏

    为开发营养健康、风味独特的益生菌发酵草莓果汁饮品,本试验通过研究不同益生菌发酵对草莓原浆品质的影响,优选出最适菌种并优化发酵工艺。结果表明,与未发酵草莓原浆相比,益生菌发酵草莓原浆的pH值、总酚和总黄酮含量以及抗氧化能力显著降低,总酸含量明显增加且增幅达17.05%~63.07%。草莓原浆中共发现64种挥发性有机化合物,包括12种酮类、20种酯类、8种酸类、7种醛类、13种醇类和4种其他类化合物。其中,益生菌发酵草莓原浆中的酮类(323.7~573.0 µg·L-1)、酸类(677.4~2 592.9 µg·L-1)、醇类(576.7~827.4 µg·L-1)和其他类化合物含量(133.7~1 676.6 µg·L-1)均高于未发酵草莓原浆。基于变异系数赋权法发现植物乳植杆菌的发酵综合性能最好,为草莓原浆发酵的最佳菌种。在发酵时间23 h、发酵温度34 ℃和接种量4%的最佳工艺条件下,植物乳植杆菌发酵草莓原浆活菌数可达到7.48 lg (CFU·mL-1),感官评分为87.0,综合得分为47.24。本研究结果可为草莓精深加工和高值化利用提供理论和应用基础。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    万国樑, 王银婷, 李雷, 王多霞, 陶志强, 孙海艳
    核农学报. 2026, 40(2): 413-422. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.02.0413
    摘要 (583) PDF全文 (145) HTML (1)   可视化   收藏

    为提升小麦群体产量的估算精度,本研究以中麦578/济麦22的重组自交系群体(RIL)270个家系为对象,基于7个生育时期的冠层多光谱数据,采用7种机器学习算法构建预测模型,并基于分层抽样交叉验证的产量预测框架进一步提升预测精度。结果表明,与归一化植被指数(NDVI)相比,本研究提出的总体差异响应植被指数(ODRVI)在挑旗期、灌浆前期、灌浆后期和蜡熟期表现出较强的产量相关性;13个植被指数和4个多光谱波段在挑旗期、开花期、灌浆前期和灌浆中期与产量表现出显著相关性(|r|≥0.53);灌浆前期和灌浆中期是单时序产量预测的最佳时期,R²介于0.53~0.63之间;深度学习模型的R²阈值范围(0.69~0.72)小于其他机器学习模型的R²阈值范围(0.66~0.74),表现出更稳定的拟合效果;通过引入分层抽样交叉验证,使预测模型的R²提高了2.85%~7.91%;基于多时序分层抽样的岭回归模型表现出最高预测精度[R²=0.74,均方根误差(RMSE)=0.51 t·hm-2,平均绝对误差(MAE)=0.41 t·hm-2]。本研究通过优化机器学习算法,有效提升了小麦产量预测模型的精度,为作物生产的精准化管理提供了技术支撑。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    奚林芝, 郑琳, 王丹丹, 刘利萍
    核农学报. 2026, 40(2): 279-289. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.02.0279
    摘要 (550) PDF全文 (184) HTML (0)   可视化   收藏

    为了通过网络药理学和细胞试验探究黄精(Polygonatum Rhizome)干预Ⅱ型糖尿病的潜在机制,利用TCMSP、Genecards和Omim数据库筛选黄精的活性成分及其靶点,并搜集与Ⅱ型糖尿病相关的靶点,利用Venny工具确定黄精与Ⅱ型糖尿病的共同靶点,并利用David数据库对共同靶点进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,利用Cytoscape软件构建“活性成分-靶点-通路”网络。通过构建胰岛素抵抗细胞模型(IR-HepG2),测试评估黄精活性物对IR-HepG2的葡萄糖消耗/摄取以及关键靶点的影响。研究结果表明,从黄精中筛选出薯蓣皂苷元和黄芩素等13种活性成分,与包括蛋白激酶B(AKT1)、P53基因(TP53)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等在内的67个共同靶点相关联,这些靶点涉及磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B(PI3K-AKT)、糖尿病晚期糖基化终产物-晚期糖基化终产物受体(AGE-RAGE)等154条信号通路。黄精的主要活性成分能够不同程度地提升IR-HepG2对葡萄糖的消耗和摄取,并上调AKT1、PI3K的表达。综合以上结果,黄精中的薯蓣皂苷元和黄芩素等可能通过作用于AKT1、PI3K等靶点,调节PI3K-AKT信号通路,从而干预Ⅱ型糖尿病。本研究为黄精作为预防Ⅱ型糖尿病的药食同源产品开发提供了科学依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    王艳丽, 张锴, 张勇, 温晓蕾, 张敏, 张萌
    核农学报. 2026, 40(1): 36-44. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.01.0036
    摘要 (550) PDF全文 (319) HTML (0)   可视化   收藏

    生长素响应因子(ARF)是作物特有的一类生长素转录因子,在生长素代谢通路上调控植物的生长发育。为验证ARF转录因子在玉米籽粒发育过程中的作用,本研究克隆获得ZmARFTF2(Zm00001eb045640)基因,生物信息学分析显示,该基因位于玉米基因组1号染色体,编码序列全长为2 076 bp,编码691个氨基酸,ZmARFTF2蛋白具有跨膜结构,等电点为7.92。ZmARFTF2具有B3亚家族和Auxin_resp亚家族特有的保守结构域。对该基因启动子上游2 kb序列进行分析,发现启动子区域含有与ABA合成途径、干旱诱导、赤霉素响应、参与胚乳表达等相关的顺式作用元件。对玉米ARF基因家族构建系统发育树,发现ZmARFTF2与ZmARF17亲缘关系最近。ZmARFTF2基因以B73为背景的甲基磺酸乙酯(EMS)突变体EMS3-0a1dd2中单碱基突变造成终止密码子提前。与野生型玉米自交系B73相比,纯合突变体EMS3-0a1dd2籽粒长度、籽粒宽度、籽粒厚度、百粒重、容重显著增加;突变体中直链淀粉含量显著高于野生型B73,突变体中支链淀粉含量显著低于野生型B73。ZmARFTF2基因功能的丧失导致了玉米自交系B73由马齿型转变成硬粒型。过表达ZmARFTF2基因拟南芥的籽粒、果荚显著小于野生型拟南芥。ZmARFTF2负向调控玉米籽粒大小和百粒重,影响玉米淀粉合成途径。本研究结果为解析玉米籽粒性状和品质性状提供了基因资源。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    范德佳, 张容, 王汝琴, 程梦豪, 陆敏佳, 何震天, 王建华, 陈士强
    核农学报. 2026, 40(2): 225-233. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.02.0225
    摘要 (542) PDF全文 (219) HTML (3)   可视化   收藏

    抗除草剂品种与对应的除草剂结合使用是解决水稻草害问题的一种重要方法,利用功能标记辅助选择可以加快抗除草剂新品种选育。为了快速改良现有水稻品种除草剂抗性,本研究开发了抗除草剂基因的功能标记,利用抗咪唑啉酮类除草剂的水稻种质HR1对扬航糯1号进行了改良。序列比对分析结果表明,本研究中抗除草剂品种乙酰乳酸合成酶基因(ALS)编码的第548位氨基酸由色氨酸突变为甲硫氨酸(W548M),赋予了水稻对ALS抑制剂类除草剂的抗性。为加快育种进程,根据ALS基因序列特异性开发了基于Tetra-primer ARMS-PCR技术原理的功能标记ALS1642。该标记可以准确鉴定基因型,且与苗期的除草剂抗性表型一致。利用该标记对扬航糯1号与HR1杂交衍生的遗传分离群体进行抗除草剂基因筛选,获得了含抗除草剂基因的水稻新品系。研究结果表明ALS1642可以广泛用于W548M突变基因型的标记辅助选择和抗咪唑啉酮类除草剂水稻新品种的培育。本研究在改良水稻品种除草剂抗性和提高育种效率方面具有重要意义。

  • “药用植物种质资源挖掘与品质调控”专栏Ⅲ
    许张婷, 郑飞雄, 邓孝汲, 王晓园, 孙乙铭, 沈晓霞, 俞振明
    核农学报. 2026, 40(1): 25-35. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.01.0025
    摘要 (538) PDF全文 (161) HTML (0)   可视化   收藏

    为探究光质影响下铁皮石斛代谢物含量的积累变化,本研究以铁皮石斛为材料,以白光(CK)为对照,设置蓝光(B)、黄光(Y)、紫光(P)和绿光(G)4种不同光质的发光二极管(LED)光源,通过高效液相色谱、串联质谱技术进行代谢组学分析,结合Illumina高通量测序平台转录组学研究方法,重点解析了CK和G处理下差异代谢产物和差异表达基因。研究结果表明,在4种不同光质处理中,G对黄酮类化合物积累的促进作用最为显著。代谢组学分析共鉴定到673种差异代谢物,其中黄酮类化合物占比最高(44.03%),特别是3,4,2′,4′,6′-五羟基查尔酮的含量增至CK的10.99倍。转录组测序分析发现了6 114个差异表达基因(2 561个上调,3 553个下调),其中AP2转录因子家族成员的变化最为显著。本研究结果揭示绿光可以促进铁皮石斛黄酮类化合物积累,从代谢组和转录组角度为药用植物光质调控栽培提供了重要的理论依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    赵可, 艾对元, 靳亚弟, 段欢欢, 贠建民
    核农学报. 2026, 40(1): 66-80. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.01.0066
    摘要 (530) PDF全文 (336) HTML (0)   可视化   收藏

    为探究黄芪(Astragalus menbrunucrus)与灵芝(Ganoder malucidum)二种中药对高血糖病(hyperglycemia)的治疗作用机制,本研究利用网络药理学(network pharmacology)分析了黄芪与灵芝对高血糖病的作用靶点和通路,然后运用Autodock预测了活性成分与靶点蛋白的结合能力。结果表明,黄芪与灵芝共有35种有效成分和173个作用靶点,针对高血糖病的靶点有73个。其主要活性成分包括槲皮素、异鼠李素、山奈酚、β-谷甾醇等,通过AKT1、IL6、MAPK1、PPARG、TNF等靶点,作用于胰岛素信号通路、AGE-RAGE信号通路、癌症通路等。分子对接结果显示核心成分与关键靶点具有较好的结合活性。验证试验表明,当黄芪:灵芝质量比为5∶1时,对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制效果最佳,分别达到85.81%、78.35%。非酶蛋白糖基化试验(AGEs)显示,同样比例的药物,对AGEs生成的抑制作用最强,为77.38%。二种中药通过多成分、多靶点、多途径协同作用治疗高血糖病,其作用机制与调控胰岛素信号通路、抑制AGE-RAGE信号通路、延缓肠道对葡萄糖的吸收以及改善胰岛素抵抗相关。本研究结果可为黄芪与灵芝复配药物预防治疗高血糖提供理论依据。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    金唯一, 甘霖, 丰嘉睿, 杨曜铭, 何光华, 楚秉泉
    核农学报. 2026, 40(3): 552-560. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.03.0552
    摘要 (524) PDF全文 (123) HTML (0)   可视化   收藏

    为探究蒸汽爆破技术对铁皮石斛多糖提取效率及其结构和活性的影响,本试验以原料粒径和压力两个关键的汽爆条件为变量,研究不同汽爆条件下铁皮石斛中多糖得率、总糖和糖醛酸含量的变化,并对各多糖样本的结构和抗氧化活性等进行表征。结果表明,铁皮石斛经汽爆处理后,其多糖得率、总糖和糖醛酸含量均提高,以粒径(0.5,1] cm、汽爆压力1.5 MPa处理240 s组的多糖(DOP1.0-1.5M)得率及其总糖和糖醛酸含量最高,较未汽爆组(DOP)分别增加25.52、17.43和5.02个百分点。汽爆预处理明显改变了铁皮石斛中多糖的表观结构,使其不规则度增加。铁皮石斛多糖由甘露糖和葡萄糖组成,汽爆对其多糖的单糖组成影响不大,但葡萄糖的摩尔比显著增加。红外光谱分析结果与多糖得率的检测结果相匹配。体外抗氧化评价也表明,适当条件的汽爆预处理可以提升铁皮石斛中多糖的抗氧化活性,同样以DOP1.0-1.5M的活性最优。本研究为铁皮石斛多糖的高效优质获取及高值化开发利用提供了理论参考和技术支撑。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    韩莹, 张思源, 刘宇, 闫秋艳, 闫双堆
    核农学报. 2026, 40(2): 394-403. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.02.0394
    摘要 (523) PDF全文 (159) HTML (0)   可视化   收藏

    为探明氮肥对我国粮田氧化亚氮(N2O)和甲烷(CH4)排放的影响,采用Meta分析方法,以粮食作物(小麦、玉米、水稻)主产区为研究对象,比较氮肥施用后不同气候条件、土壤基本理化性质、氮肥管理等因素对土壤N2O、CH4排放及全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)的影响。结果表明,相较于温带和亚热带气候区,在暖温带气候区施用氮肥后的土壤N2O累积排放量、GWP和GHGI增幅最大。自然环境因素中,年均温对土壤N2O累积排放量和GWP影响较大,年降雨量和年日照时数则分别对土壤CH4累积排放量和GHGI影响较大。土壤全氮含量为0.9~1.5 g·kg-1时的土壤N2O累积排放量较高,>1.5 g·kg-1时的CH4累积排放量较高。N2O、CH4累积排放量及GWP和GHGI均在土壤有机质含量15~30 g·kg-1时较高。土壤pH值增加促进温室气体排放。施氮量对土壤N2O累积排放量有显著(P<0.05)正效应。氮肥基肥+追肥施用较一次性基施能有效减少气体排放,且氮肥+生物炭处理的GWP和GHGI增幅均低于秸秆还田和有机肥处理。施用缓控释氮肥比常规化肥产生更少的温室气体。综上所述,在我国种植主要粮食作物时,优化氮肥运筹,即基肥+追肥(基追比5∶5~0∶10,基肥<追肥)、氮肥+生物炭或施用缓控释氮肥均可较常规施用化肥氮有效减少土壤温室气体排放,降低排放强度。本研究结果对我国粮田氮肥的科学施用及温室气体减排具有重要意义。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    唐萍, 支世君, 陈娟, 周文静, 张艺膑, 孙全, 冷静
    核农学报. 2026, 40(4): 732-740. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.04.0732
    摘要 (520) PDF全文 (178) HTML (0)   可视化   收藏

    为探究60Co-γ射线辐照灭菌对三七粉的影响,本研究考察不同辐照剂量下三七粉的色泽、理化性质、主要活性成分、指纹图谱、抗氧化能力及微生物数量的变化。结果显示,与未辐照组相比,经1~30 kGy 60Co-γ射线辐照处理后,三七粉的色泽、水分、总灰分和抗氧化活性均无显著差异(P>0.05),指纹图谱与对照图谱的相似度为0.998~1.000;当辐照剂量大于6 kGy时,能有效杀灭三七粉中需氧菌、霉菌和酵母菌;当辐照剂量大于10 kGy时,醇溶性浸出物含量显著降低,无法满足《中华人民共和国药典 2020年版 一部》标准;在30 kGy辐照剂量下,人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rd含量显著降低(P<0.05)。综上,在药品生产中,当初始含菌量≤103 cfu·g-1时,三七粉60Co-γ射线辐照灭菌的建议剂量范围为6~10 kGy,既达到灭菌效果又能保持其品质,保证三七粉在生产和使用过程中安全、有效和质量可控。本研究为60Co-γ射线辐照在三七粉灭菌工艺中的应用提供了理论基础。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    甘富龙, 王海娟, 王宏镔
    核农学报. 2026, 40(5): 1065-1075. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.05.1065
    摘要 (510) PDF全文 (183) HTML (0)   可视化   收藏

    为了客观地反映叶菜类蔬菜对重金属富集的种间差异及对人体健康的影响,本研究使用偏酸性、镉(Cd)和铅(Pb)有效态含量较高的云南地带性红壤进行室内盆栽试验,研究16种常见的叶菜类蔬菜受重金属污染的状况、危害指数(HI)和总致癌风险(TCR)。结果表明,16种叶菜类蔬菜地上部Cd、Pb和砷(As)的超标率分别为87.5%、100%和25%,地上部Cd、Pb、As含量最高的分别是菠菜(0.99 mg∙kg-1)、香菜(6.12 mg∙kg-1)和空心菜(2.91 mg∙kg-1),最低的是紫苏(0.03 mg∙kg-1)、生菜(0.83 mg∙kg-1)和甘蓝(0.09 mg∙kg-1)。紫苏对Cd、甘蓝对As的富集和转移系数均最低,而空心菜对As的富集系数和转移系数均最高。小白菜地上部Cd、Pb、As的内梅罗综合污染指数、HI和TCR值均显著低于其他蔬菜;菠菜和香菜的内梅罗综合污染指数则显著高于其他蔬菜。16种叶菜类蔬菜对儿童造成的HI和TCR值约为成人的2倍,尤其空心菜对儿童的HI(20.45)和TCR值(0.03)均最高。因此,被重金属污染的红壤上可优先种植小白菜,但不宜种植香菜、菠菜和空心菜。本研究为重金属污染红壤区叶菜类蔬菜的合理布局提供了依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    张博涵, 韩桐鹤, 费帅鹏, 李雷, 贾艺丹, 肖永贵, 郭林, 孟亚雄
    核农学报. 2026, 40(4): 803-812. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.04.0803
    摘要 (509) PDF全文 (135) HTML (0)   可视化   收藏

    为解决目前倒伏定量化研究中存在的生育期动态特征解析不足、传统单模态算法泛化性受限、多源数据协同机制解析缺失等问题,本研究利用深度实验室3+(DeepLabV3+)、金字塔场景解析网络(PSP-Net)、U型网络(U-Net)及高分辨率网络(HR-Net)四种深度学习模型,针对3 783份小麦自然群体的RGB图像进行倒伏区域提取,并结合多光谱数据计算植被指数,融合支持向量机(SVM)、极端梯度提升(GBR)、多元线性回归(MLP)和随机森林(RF)四种机器学习算法构建产量估算模型。通过预测正常生长产量与倒伏后实收产量评估产量损失。结果表明,在倒伏区域提取任务中,U-Net相较于DeepLabV3+、PSP-Net和HR-Net的召回率和平均精度最优,均达到了90.63%,但精确率略低于其他模型。不同生育条件下,提取小麦倒伏区域精度差异较大:抽穗期R2仅为0.19~0.32,灌浆初期R2提升至0.84~0.88,而灌浆中期R2降至0.71~0.77,灌浆后期R2则维持在0.65~0.74,可知灌浆初期为提取倒伏区域效果最佳时期。在小麦抽穗期与灌浆期,将U-Net算法提取的倒伏特征引入产量估算模型中,R2提高0~0.26,其中以MLP算法构建的模型在灌浆初期精度最高(R2=0.68)。在产量损失预测中,采用“直立-倒伏双轨建模”策略:先以SVM、GBR、MLP、RF四种算法分别构建未引入倒伏面积特征的直立小麦产量模型,估算潜在产量,再建立倒伏小麦产量模型,两次预测值之差即为倒伏造成的实际产量损失。其中MLP-MLP模型预测产量损失的精度最高(R2=0.89),且误差最小(RMSE=419.47 kg·hm-2)。综上,多种智能算法结合使用可提高小麦倒伏区域提取与产量损失估算的精度。本研究为估算倒伏对小麦产量损失的影响提供了理论依据与技术支撑。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    齐跃, 张赫楠, 徐浩策, 袁进成, 瓮巧云, 郭江, 赵治海, 刘颖慧
    核农学报. 2026, 40(4): 813-822. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.04.0813
    摘要 (506) PDF全文 (172) HTML (1)   可视化   收藏

    土壤盐碱化严重制约了耕地资源的可持续利用和农业高质量发展。为推动盐碱地综合利用,本研究以具有代表性的111份谷子种质资源为材料,在70 mmol·L-1混合盐碱(Na2SO4∶NaCl∶NaHCO3∶Na2CO3=4∶1∶4∶1)胁迫下研究不同谷子品种萌发期的耐受性。结果表明,混合盐碱胁迫对谷子萌发期发芽势、发芽率、芽长等10项指标均表现出抑制作用,其中对根长的影响极显著。通过主成分分析将10个单项指标转化为4个代表性主成分,累计贡献率达到82.89%。根据隶属函数法计算谷子的萌发期综合耐盐碱评价值并进行聚类分析,筛选出高耐盐碱品种3份、耐盐碱品种28份、敏感品种71份、高敏感品种9份。同时利用线性步进回归分析建立回归方程D=1.018-0.018X2+0.110X5+0.405X8+0.012X9(方程中D代表耐盐碱值,X2、X5、X8、X9分别代表发芽率盐害率、相对芽长、相对芽干重、相对根鲜重,方程决定系数R2=0.977 5),确定了发芽率盐害率、相对芽长、相对芽干重和相对根鲜重可以作为谷子耐盐碱性的评价指标。盐碱胁迫后高耐盐碱品种母鸡够、白毛谷及高敏感品种豫谷23、A29叶片抗氧化酶活性测定结果表明,高耐盐碱品种能够在早期激发超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表达,清除细胞内过量的活性氧,增强谷子对盐碱胁迫的耐受能力。本研究结果为培育耐盐碱谷子品种、解析谷子耐盐碱生理机制提供了理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    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
    摘要 (506) PDF全文 (205) HTML (2)   可视化   收藏

    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。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    周文宇, 李帅豪, 杨海昌, 张占琴, 战勇, 张凤华, 周中凯
    核农学报. 2026, 40(3): 640-651. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.03.0640
    摘要 (504) PDF全文 (559) HTML (1)   可视化   收藏

    土壤盐渍化影响大豆的出苗、叶绿素合成及产量构成等生长环节。为综合评价大豆种质资源的耐盐碱性和高产潜力,本研究对73份大豆进行盐碱地大田种植及全生育期跟踪调查,通过相关性分析、主成分分析对18个耐盐碱性相关指标和6个产量构成指标进行综合评价,确定大豆耐盐碱性和产量构成鉴定指标,并利用隶属函数和聚类分析筛选出适宜新疆盐碱地种植的大豆种质资源。结果表明,根鲜重、蒸腾速率、叶面积、叶宽、胞间CO2浓度和株高可作为耐盐碱鉴定评价指标;单株产量、荚干重和分枝数可作为产量构成评价指标。大豆耐盐碱性可分为4类,第i类高耐盐碱品种(4份)为绿钻、铁豆69、辽新一号和铁豆53,第ii类中耐盐碱品种(54份),第iii类低耐盐碱品种(12份),第iv类盐碱敏感品种(3份)为中豆29、中豆39和南春豆51。根据产量构成将大豆品种分为3类,第Ⅰ类高产品种(5份)为黑农531、北疆121、辽新一号、吉育96、合丰53,第Ⅱ类为一般产量品种(11份),第Ⅲ类为低产品种(57份)。大豆耐盐碱性会影响产量,但不是影响最终产量的决定因素,其中辽新一号属于高耐盐碱高产品种。综上所述,盐碱胁迫主要通过影响大豆发芽和出苗而影响最终产量,辽新一号为适合新疆天山北坡的高耐盐碱和高产品种。本研究结果为盐碱地大豆高产栽培提供了依据。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    王思玉, 李明, 蒋长兴, 姜继凯, 张影全, 郭波莉
    核农学报. 2026, 40(3): 561-569. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.03.0561
    摘要 (498) PDF全文 (131) HTML (1)   可视化   收藏

    为系统解析发芽处理时间对4种谷物(鹰嘴豆、绿豆、藜麦、青稞)淀粉消化特性的调控规律,本研究测定了淀粉、蛋白质和多酚含量等主要营养成分,通过模拟体外消化方法测定体外消化率、预估血糖生成指数。结果表明,发芽改变了谷物的酚类物质含量和消化特性,发芽60 h时藜麦和鹰嘴豆抗性淀粉(RS)含量分别由0 h的0.26、2.46 g·100g-1增至0.70、3.89 g·100g-1,但绿豆、青稞的RS含量在发芽12 h达峰值后快速下降。相较发芽0 h,发芽60 h藜麦和发芽24 h鹰嘴豆结合酚含量均增加,发芽60 h时绿豆和青稞的预估血糖生成指数(eGI)较0 h显著升高,分别由23.98、53.70升至53.75、65.94,发芽24 h时鹰嘴豆的eGI降至最低(28.60),发芽60 h时藜麦的eGI降至最低(57.52)。综上,不同谷物通过特异性的代谢活动,在发芽过程中形成抗性淀粉并积累酚类物质,进而抑制淀粉的消化速率。本研究为靶向开发低GI功能性谷物产品提供了理论依据。