开发高效辐射诱变源,探究伴生质子束对水稻的辐射效应,可为水稻育种提供新种质和技术支撑。本研究采用不同剂量的伴生质子束对辐恢838种子进行辐射处理,分析了诱变M1的生物效应,统计了M2、M3诱变群体的突变频率和突变谱,进一步对粒型性状开展定向筛选,并对粒型突变体与野生型的亲缘关系进行分子鉴定。结果表明,伴生质子束辐射对M1产生了显著的生物效应,基于成苗率及结实率的辐射适宜范围为125~190 Gy;M2总体表型突变频率达到2.87%,在250 Gy下产生的突变谱最宽,可达7种,375 Gy下的突变频率最高,为3.18%;在M3筛选得到546株稳定的突变株,其中250~375 Gy处理下突变株系数量占比达到59.89%,综合M1生物效应及M2、M3突变频率和突变谱等数据,伴生质子束辐射水稻的适宜剂量范围为125~250 Gy。进一步表型筛选和简单重复序列(SSR)标记分子鉴定获得15份真实稳定的粒型突变体,且粒型变异类型丰富。本研究结果揭示了伴生质子束对辐恢838的辐射诱变效应,为利用伴生质子束进行作物遗传改良提供了理论依据和实践指导。
黄伞是一种高附加值的食用菌,但现有菌株存在头潮效率低、出菇时间长等缺陷。航天诱变育种具有突变频率高、突变类型多、可获得常规育种不易出现的变异等诸多优势。为了探究航天诱变技术在黄伞育种中的可行性,并获得优质的种质资源,本研究以黄伞HS5为出发菌株,搭载“神舟十二号”载人飞船进行诱变处理。返回后的菌株经分离纯化后得到50株诱变菌株,通过拮抗试验、继代培养、营养成分测定、出菇试验等系统分析了航天诱变菌株与对照菌株间差异及航天诱变菌株的稳定性。结果表明,航天诱变后的黄伞菌株生长速度显著提高,连续继代培养后可获得变异稳定的航天诱变菌株。结合黄伞营养成分、农艺学性状分析,稳定诱变菌株的总糖、蛋白质、膳食纤维、子实体农艺性状与对照菌株存在显著差异,并筛选到头潮菇生物学效率达81.80%、菌柄长度长、适合工厂化生产的航天诱变菌株HT6;该菌株总糖含量显著高于对照的诱变菌株HT15,蛋白和总糖含量显著高于对照的诱变菌株HT37,总糖和膳食纤维显著高于对照的诱变菌株HT1。综上,航天诱变育种技术可丰富黄伞的种质性状,获得新的种质资源。本研究结果为食用菌新品种选育提供了参考。
NAC转录因子在植物响应干旱胁迫时发挥关键调控作用,本课题组前期克隆到小黑麦转录因子TwNAC01全长cDNA。为了鉴定TwNAC01的互作蛋白,并解析其在植物应答干旱胁迫中的分子机制,本试验采用40 ℃、4 ℃、20% PEG6000、200 mmol L-1 NaCl以及叶面喷施100 μmol L-1茉莉酸甲酯(MeJA)与100 μmol L-1脱落酸(ABA)处理的两叶一心期小黑麦幼苗,提取总RNA,构建基因组均一化cDNA文库。以TwNAC01为诱饵通过酵母双杂筛选互作蛋白,并通过双分子荧光互补(BiFC)、酵母逆境表型验证对筛选到的部分与抗旱相关蛋白的抗旱性进行验证。结果表明,构建了库容为1.436×108 CFU·mL-1、总克隆数为2.872×108的小黑麦均一化cDNA文库。共获得了33个与TwNAC01蛋白潜在互作的蛋白,涉及光合作用、氧化还原反应、防御反应以及泛素化修饰等多种生物学进程,其中经BiFC验证,确定TwNAC01与E2泛素结合酶(UbcE2)及丝氨酸羧肽酶类蛋白SCPL1存在互作。含有TwNAC01、UbcE2和SCPL1的酵母较对照能适应更高浓度的渗透势胁迫,同时TwNAC01、UbcE2和SCPL1在根系中优势表达,且表达量均随着干旱胁迫的增强而升高。TwNAC01蛋白在小黑麦响应干旱胁迫中发挥胁迫信号传导、蛋白代谢调控的作用,TwNAC01及其互作蛋白基因SCPL1、UbcE2均具有增强植物抗旱性的功能。本研究结果为揭示小黑麦抗旱的分子机制奠定了理论基础。
金线莲(Anoectochilus roxburghii)作为名贵中药材,其核心药用成分黄酮醇的生物合成机制尚未完全阐明。黄酮醇合酶(FLS)是该途径的关键限速酶,其功能在金线莲中缺乏研究。为解析在黄酮合成及逆境响应中ArFLS基因的作用,本研究基于金线莲全长转录组数据,克隆了ArFLS基因,其开放阅读框(ORF)全长为1 032 bp,编码344个氨基酸。生物信息学分析表明,ArFLS蛋白分子量为38.87 kDa,理论等电点(pI)为5.37,属稳定的亲水性蛋白,并具有典型的2-氧戊二酸依赖型双加氧酶(2-ODD)保守结构域。系统进化分析显示,ArFLS与兰科多花兰(Cymbidium floribundum)和铁皮石斛(Dendrobium officinale)的FLS蛋白聚为单子叶植物分支,同源性达74%以上。亚细胞定位结果表明,ArFLS同时定位于细胞核与细胞质。组织特异性表达分析显示,ArFLS在金线莲花中表达量极显著高于根、茎、叶(分别为叶的5.95倍、茎的5.50倍和根的2.17倍),且其表达受温度和盐胁迫显著调控,即35 ℃时表达量最高,低温抑制表达;100 mmol·L-1 NaCl处理下表达量提升至对照的2.28倍。原核表达与蛋白免疫印迹(Western blot)验证证实,ArFLS基因可在大肠杆菌中成功表达。本研究为进一步解析ArFLS基因功能和阐述金线莲黄酮醇合成机制奠定了基础。
为探究藿香叶绿绒蒿MYB转录因子的生物学功能,本研究基于全长转录组测序数据,利用生物信息学方法对藿香叶绿绒蒿MYB转录因子家族成员进行鉴定,对其理化性质、系统进化、保守基序、保守结构域进行分析,并挖掘与藿香叶绿绒蒿花色相关的MYB转录因子。利用反转录PCR(RT-PCR)技术从藿香叶绿绒蒿花瓣中克隆出与花色相关的基因MbMYB22,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术验证MbMYB22在藿香叶绿绒蒿各组织中的表达情况。将不同组织中总黄酮含量、不同时期花瓣中矢车菊素总量分别与MbMYB22基因表达量进行相关性分析,对筛选出的花色相关基因进行验证。本研究从藿香叶绿绒蒿全长转录组中共鉴定到了69个MbMYB转录因子,包括32个1R-MYB、34个R2R3-MYB、3个3R-MYB。蛋白相对分子质量为14 467.70~205 095.10 Da,均为亲水性蛋白。系统发育分析结果表明,藿香叶绿绒蒿与拟南芥的R2R3-MYB转录因子在联合进化树中可划分为35个亚组,其中7个亚组包含藿香叶绿绒蒿成员并可与拟南芥已分类亚组聚类,其中MbMYB22与花色调控相关的S6亚组聚为一支,且与转录因子PsMYB亲缘关系相近。MbMYB22表达模式与总黄酮含量、矢车菊素总量积累模式均呈显著正相关。通过对MbMYB22基因进行克隆及qRT-PCR分析,以及不同组织中总黄酮含量以及不同时期花瓣矢车菊素总量的测定,发现MbMYB22基因真实可靠,并且可能与花色调控相关。本研究为进一步研究藿香叶绿绒蒿MYB转录因子家族的花色调控机制提供了理论依据。
为深入探究水通道蛋白(AQP)在采后百香果果皮皱缩过程中的作用,该研究首先从百香果基因组中搜索鉴定出AQP家族成员并分析其生物信息,随后测定采后百香果常温贮藏过程中的皱缩指数、失重率、果皮含水率和PeAQP表达水平。结果表明,该研究共鉴定出39个百香果AQP基因,共分为四个亚家族。39个百香果AQP基因的氨基酸数在80~848之间,分子量在8.7~94.1 kD之间,等电点(pI)在4.90~9.97之间。皱缩过程中水分变化研究表明,百香果常温贮藏过程中,伴随着皱缩指数的上升,果皮总含水量和自由水含量逐渐下降,而结合水和半结合水含量呈现先上升后下降的趋势,结合果皮自由水含量与果皮总含水量呈现显著正相关(P<0.05),表明果皮中自由水的丢失是造成百香果皱缩的主要原因。基因表达结果表明,在采后百香果皱缩的过程中,PeTIP2-2、PeNIP1-1、PeNIP5、PeTIP5-1、PePIP2-8、PeSIP2-1、PeSIP1-1、PePIP2-5、PePIP3-1、PePIP3-2、PeTIP2-1、PeTIP4-1、PePIP1-6、PeNIP2-2和PeNIP4的表达水平呈现逐渐上升的趋势,其中PeNIP4、PeNIP2-2、PePIP1-6和PePIP3-2的表达水平与果皮皱缩指数呈显著正相关(P<0.05)。本试验结果可为未来研究PeAQP蛋白在采后百香果果皮皱缩过程中的作用及其调控机制提供理论依据。
甘肃省定西市渭源县淫羊藿(Epimedium brevicomu)种植区发现一种淫羊藿叶部病害,严重影响淫羊藿的产量与品质。为探究淫羊藿叶部病害的病原种类,采用组织分离法进行病原菌分离,经柯赫氏(Koch′s)法则证病,通过形态学特征结合内转录间隔区序列(ITS)、β-维管蛋白(TUB2)、肌动蛋白(ACT)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和几丁质酶(CHS-1) 5个基因序列对病原菌进行鉴定,采用菌丝生长速率法进行生物学特性研究,同时室内接种豆科离体叶片,明确病原菌的潜在寄主。Koch′s法则验证结果表明,分离得到形态特征一致的10株真菌均为淫羊藿叶部病害的致病菌,基于形态学和多基因序列分析,将代表性菌株YYH-2鉴定为Colletotrichum incanum;该菌株生长最适温度为25~28 ℃,pH值为8.0,最适碳源和氮源分别为可溶性淀粉和牛肉膏,光照条件下菌丝生长最快。该病原菌在人工接种条件下能够侵染大豆(Glycine max),蚕豆(Vicia faba)和豇豆(Vigna unguiculata)叶片。本研究首次报道自然条件下炭疽菌新种C. incanum可侵染小檗科中药材淫羊藿引起炭疽病,蚕豆和豇豆为该病原菌的潜在寄主,病原菌生长对环境要求低,适应性强。本研究可为淫羊藿叶部病害的诊断与后续防治提供理论指导。
扬辐麦25是江苏里下河地区农业科学研究所联合江苏中江种业股份有限公司选育的中强筋多抗高产小麦新品种,2024年通过江苏省主要农作物品种审定委员会审定。本文以扬辐麦25为研究对象,系统阐述了其选育过程、特征特性、产量表现、品质特性、抗性表现及配套栽培技术要点。该品种选育综合采用多亲本复交,结合辐射诱变创造遗传变异,并利用分子标记辅助选择技术,高效聚合亲本材料优质、多抗、高产稳产等优良性状。基于扬辐麦25的生物学特性与农艺表现,本文归纳了其关键栽培技术要点,涵盖适宜播期与播量、科学肥水调控、病虫草害绿色防控等内容,为该品种的规模化推广与产业化应用提供了科学依据和技术支撑。
为探究双螺杆挤出工艺对淀粉基纳米复合膜性能的影响,本研究采用双螺杆挤出-热压法制备马铃薯淀粉-羧甲基纤维素-纳米TiO2-Cu2O复合膜,研究螺杆转速(80~140 r·min-1)对复合膜微观结构及理化特性的影响规律。结果表明,双螺杆挤出过程产生的剪切力有效改善纳米颗粒的分散性,减少纳米TiO2和Cu2O的团聚现象。与80 r·min-1转速制备的复合膜相比,140 r·min-1转速制备的复合膜中马铃薯淀粉-羧甲基纤维素基质间形成更为致密的氢键网络,使复合膜拉伸强度显著提升339.4%(5.63~24.74 MPa),弹性模量增加45.77%。高速剪切诱导马铃薯淀粉晶型由B型向V型转变,提高了淀粉膜的结晶度。此外,转速升高导致纳米Cu2O部分氧化,使膜表面色度a*值由0.56降至-3.18,颜色由红色向绿色偏移。本研究明确了螺杆转速通过调控微观结构影响复合膜性能的规律,为淀粉基食品包装材料的可控加工提供了理论依据。
为探究辉光放电等离子体(GDP)对樱桃番茄采后贮藏期间感官品质、生理特性和抗氧化性的影响,本研究以樱桃番茄为研究对象,通过响应面法优化GDP处理工艺,以电压、处理时间和电解质为变量,考察其对樱桃番茄失重率和腐烂率的影响。结果表明,在最优工艺参数(电压560 V、处理时间20 min、电解质Na2SO4)条件下,果实失重率和腐烂率分别较对照组减少10.55、22.31个百分点。进一步研究发现,与对照组相比,GDP处理能有效维持果实硬度,延缓可滴定酸和可溶性固形物含量下降,抑制呼吸速率;抗氧化性方面,处理组的总酚和类黄酮含量分别提升37.41、6.62 μg·g⁻¹,同时抗氧化酶活力显著提高。GDP能够减缓果实腐烂变质,延缓营养物质的消耗,增强果实的抗氧化能力并延长其贮藏期。本研究为GDP在樱桃番茄贮藏保鲜中的应用提供了理论依据。
为评价酸性电解水结合低压处理对鲜切莲藕的保鲜效果,本研究设置酸性电解水处理、低压处理和酸性电解水结合低压3种处理方式,以蒸馏水处理作为对照组,定期测定贮藏过程中鲜切莲藕的相关指标,运用主成分分析法对数据进行综合分析。结果表明,与单一处理方式相比,酸性电解水结合低压处理降低了鲜切莲藕的呼吸强度、菌落总数及质量损失率,有效减缓了细胞膜渗透率的上升和贮藏中后期总酚含量的下降,抑制了多酚氧化酶活性、过氧化物酶活性以及色差(ΔE)值的上升,延缓了抗坏血酸含量、可溶性固形物含量、硬度和还原糖含量的降低。主成分分析结果表明,多酚氧化酶活性是导致褐变的主要因素;综合评价结果表明,酸性电解水结合低压处理对鲜切莲藕的保鲜效果显著优于单一的酸性电解水处理和低压处理(P<0.05),综合得分最高。本研究为提升鲜切莲藕保鲜效果提供了新思路和科学依据。
随着辐照食品技术进入成熟化与商业化阶段,全球对其安全性与监管体系的关注度有所提升。我国作为食品生产与出口大国,辐照工艺的应用规模不断扩大,但现行国家标准多年未更新,存在剂量控制滞后、检测技术单一等问题,导致国内产业发展受限并面临与国际标准脱节风险。本文系统梳理中国与欧盟、美国、日本等主要经济体在辐照食品法规、标准及检测技术体系方面的差异,分析我国在监管框架先进性、工艺标准协同性及检验技术适用性等方面的不足,指出检测标准存在适用范围不规范、操作步骤不细化、结果判定不准确等问题。本文可为国内辐照食品监管体系优化提供重要参考。
优质生乳是保障乳制品营养和品质的关键,而微生物污染水平是衡量其品质的核心指标。随着现代乳业智能化进程加速,自动采乳、冷链运输和低温贮藏技术显著降低了生乳中常规微生物污染风险,但由此引发了嗜冷菌污染问题,且嗜冷菌及其生长过程中产生的耐热酶对生乳及乳制品的营养和风味有显著不良影响。因此,对嗜冷菌及耐热酶进行及时有效检测和监控是保障乳制品质量安全的关键。本文系统综述了基于嗜冷菌菌体、核酸、耐热酶及免疫识别等微生物检测技术在乳制品嗜冷菌检测中的应用现状,概述了适用于乳制品腐败的早期检测技术,并总结当前检测技术面临的问题和挑战,以及利用机器学习和人工智能结合传统检测技术开发乳制品污染检测新方法的未来发展方向,旨在为乳企和牧场一线的嗜冷菌检测和预警提供实用参考,进而保障乳及乳制品质量安全。
为探究紫云英和稻草还田对土壤中硅生物有效性及水稻产量的影响,本研究通过为期两年的水稻田间定位试验,设置3个处理:单施NPK化肥(F)、紫云英(早稻季还田)+稻草(晚稻季还田)+NPK化肥(MS)、稻草(早、晚稻季还田)+NPK化肥(S),测定土壤中各形态硅、水稻体内硅含量和水稻产量等指标。结果表明,在等量氮磷钾养分投入条件下,与F处理相比,MS和S处理土壤吸附态硅含量分别提高了11.40%和24.82%,有机结合态硅含量分别提高了17.29%和25.36%,(氢)氧化物结合态硅含量分别提高了2.79%和6.26%;同时,MS和S处理的水稻吸硅量较F处理也显著提高,进而分别提高产量13.07%和12.72%。相关性分析表明,水稻产量与土壤吸附态硅和(氢)氧化物结合态硅含量之间呈极显著正相关;通径分析表明,土壤中的(氢)氧化物结合态硅含量对土壤吸附态硅含量的直接贡献最大,且通过间接作用影响土壤有机结合态硅和土壤无定形硅含量,进而促进其向土壤吸附态硅的转化。综上,在等量氮磷钾养分投入下,有机养分替代部分化肥显著提高了土壤养分以及土壤中吸附态硅、有机结合态硅和(氢)氧化物结合态硅含量,丰富了土壤硅库,促进了土壤中难溶性硅向植物可吸收硅的转化,从而提高了水稻对硅素营养的积累和产量。总体上表现为稻草连续还田的效果优于紫云英和稻草联合还田。本研究为我国南方红壤性水稻土硅素有效性和产量协同提升提供了理论和实践依据。
为探讨甘肃河西走廊生物有机肥与化肥配施对土壤质量和青贮玉米产量的影响,本试验设置5个处理:常规施化肥不施生物有机肥(CK)、生物有机肥+减N肥10%(T1)、生物有机肥+功能菌粉+减N肥10%(T2)、生物有机肥+生物刺激素+减N肥10%(T3)和生物有机肥+功能菌粉+生物刺激素+减N肥10%(T4),分析不同处理对土壤理化性质、有机碳组分、酶活性、土壤质量指数以及青贮玉米产量的影响。结果表明,与CK相比,T1、T2、T3和T4处理显著提高土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾、硝态氮、铵态氮、有机碳组分含量及脲酶、碱性磷酸酶和纤维素酶活性(P<0.05),且以T4处理增幅最大;土壤容重仅在T4处理下显著降低(P<0.05);T1、T2、T3和T4处理均显著提高了青贮玉米的产量(P<0.05),以T4处理提升幅度最大,为9.81%;土壤质量指数仅在T4处理下显著提高90.95%(P<0.05)。线性回归分析表明土壤质量指数与青贮玉米产量呈线性正相关关系(P<0.05)。相关性分析和Mantel检验分析发现,除pH值、容重和蔗糖酶活性外,土壤性质间呈显著正相关,其中pH值、容重和脲酶活性是土壤质量指数的主要影响因子;而土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾、铵态氮、硝态氮、易氧化有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳含量及脲酶和碱性磷酸酶活性是青贮玉米产量的主要影响因子。综上,生物有机肥与化肥合理配施不仅能够显著改善土壤肥力,而且还能有效提高青贮玉米的产量,以生物有机肥+功能菌粉+生物刺激素+减N肥10%处理效果较好,该处理土壤质量和作物产量得到了协同提升,可有效改善河西走廊地区的土壤健康状况、促进农业可持续发展。本研究结果为土壤肥力提升和农业生产发展提供了理论依据。
为研究干旱胁迫下微生物菌剂对甘薯抗旱生理及根际细菌群落结构多样性的影响,通过盆栽试验设置4个水分梯度:正常供水(W0)、轻度干旱(W1)、中度干旱(W2)和重度干旱(W3),4种微生物菌剂处理:枯草芽孢杆菌(BS)、胶冻样芽孢杆菌(BM)、摩西斗管囊霉(FM)及未接菌(CK),结合高通量测序技术,分析不同干旱胁迫下,不同微生物菌剂对甘薯叶片逆境生理及根际细菌群落结构的影响。结果表明,与CK相比,在分枝结薯期(40 d)轻度干旱(W1)下接种BS处理的超氧阴离子(
为明晰不同水氮调控对干旱地区蒙古黄芪产量和品质的影响,本试验以蒙古黄芪为材料,于2024年进行田间试验,设置3个灌溉梯度(充分灌溉:田间持水率(
合理的辣椒同垄间作模式有利于辣椒稳产提质和增加单位面积收益。为探明不同生态位作物与辣椒同垄间作对辣椒生长、产量和品质的影响,以筛选出绿色优质稳产的优势间作模式,本研究设辣椒-蒲公英-玉米(LPY2、LPY4、LPY6)、辣椒-菠菜-玉米(LBY2、LBY4、LBY6)、辣椒-芫荽-玉米(LXY2、LXY4、LXY6)9个辣椒同垄间作处理,以单作辣椒为对照(CK),对辣椒不同生育期生长、环境以及果实产量和品质进行研究,并通过主成分分析及隶属函数法对同垄间作不同模式进行综合评价。结果表明,与单作辣椒相比,辣椒-蒲公英-玉米间作、辣椒-菠菜-玉米间作、辣椒-芫荽-玉米间作均显著提高了辣椒苗期叶绿素相对含量、地上干重和植株总干重;不同模式对辣椒开花坐果期、盛果期的生长与环境影响既有正向效应又有负向效应。主成分分析和隶属函数值综合评价结果显示,辣椒-蒲公英-玉米(LPY4)D值为0.912、辣椒-菠菜-玉米(LBY2)D值为0.908、辣椒-芫荽-玉米(LXY4)D值为0.896,排名前三。LPY4、LBY2、LXY4病害防治效果均达50%以上,且较CK显著降低了辣椒倒伏率,提高了辣椒蛋白质、可溶性糖、维生素C含量,降低了硝酸盐含量,显著提高了辣椒产量,纯收益比辣椒单作分别提高43.67%、78.45%、56.35%。综上,LPY4、LBY2、LXY4间作模式提升了辣椒产量和品质,增加了单位面积收益,是辣椒优势产区辣椒增产提质增收的可行种植模式。本研究对蔬菜产区推广创新辣椒间作种植模式具有重要的理论指导和现实意义。
为了明确外源乙烯利对辣椒红色素代谢的影响,本研究以色素辣椒品种晋椒801为试材,分别在采收前喷施0(对照)、200、400、600、800和1 000 mg·L-1 6种不同浓度的乙烯利,通过生理指标和转录组数据相结合来分析外源乙烯利处理对辣椒果实红色素合成的影响。结果表明,在600 mg·L-1外源乙烯利处理后3、6、9、12和15 d,色素辣椒果实辣椒红色素、玉米黄素和β-胡萝卜素含量均显著大于对照,分别达到5个采样时间点的最大值。通过对喷后15 d的600 mg·L-1处理组与对照组的色素辣椒果实样本进行转录组测序,共获得3 668个差异表达基因(DEGs)。通过KEGG数据库分析,筛选出73个具有显著差异的DEGs,可归类于15条不同的生物代谢途径。在类胡萝卜素生物合成途径中,共鉴定到17个显著表达的DEGs,包括CCS、NCED2、ORLIKE和CCD1等关键基因。选取8个与辣椒类胡萝卜素生物合成相关的关键基因进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证,结果表明所选基因的表达模式与转录组测序的log2FC值变化趋势一致,其中5个基因表达量上调,3个基因表达量下调。本研究为色素辣椒遗传改良提供了参考。
为实现烟草氮素营养状况的快速无损监测及精准施肥指导,本研究以中烟100和Y2001烤烟为对象,通过海康威视多光谱植被监测仪采集上、中、下部叶片多光谱图像,同步测定总氮含量,分析5种常见植被指数与总氮含量的关系,并用一元线性回归和偏最小二乘回归构建和验证估测模型。结果显示,叶片叶绿素指数(LCI)与不同品种、部位烟叶总氮含量的相关性最强且最稳定,两品种数据合并后,中部叶LCI与总氮含量相关性最高(r=0.733, P<0.01),其次为上部叶(r=0.702, P<0.01)和下部叶(r=0.694, P<0.01)。基于LCI建立的不同部位叶片总氮含量最优估测模型中,中部叶模型y=38.895x-17.360的预测效果最佳[决定系数(R²)=0.538,均方根误差(RMSE)=0.565],上部叶模型为y=48.270x-21.770(R²=0.493,RMSE=0.766),下部叶模型为y=35.969x-15.855(R²=0.481,RMSE=0.585)。进一步构建的偏最小二乘回归模型(PLSR)综合了5种植被指数信息,其最佳预测模型的R2为0.679,RMSE为0.540,变量投影重要性(VIP)分析表明LCI是贡献度最高的光谱特征。上述结果表明,多光谱植被监测仪获取的LCI是烟草氮含量的核心关联指标,而PLSR模型能有效整合多维光谱信息。本研究为烟草叶片氮含量田间精准监测提供了可靠的技术支持。
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。