2022年, 第36卷, 第10期 刊出日期：2022-10-10
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核农学报. 2022, 36(10): 1897-1906. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1897
为探究高能重离子束和X射线辐射对水稻幼苗生长发育和生理特性的影响,使用5~40 Gy的高能碳离子束和10~80 Gy的X射线辐射处理粳稻Kitaake幼苗,测定根长、芽长、苗高、株高、分蘖数、结实率、千粒重、光合特性、抗氧化酶活性及遗传物质多态性指标。结果表明,高能重离子束或X射线辐射水稻幼苗后,其根长和芽长均呈现随辐射剂量增加而降低的趋势,但存活植株成熟期的株高与未辐射组相比差异不显著;M1植株结实率及种子千粒重随剂量升高呈下降趋势,在较高剂量下表现为显著降低。辐射处理后相对根长约为69%时,两种辐射对幼苗的根及芽在较短时间内的抗氧化系统存在显著影响。与未辐射组相比高能碳离子束辐射组的叶绿素含量和Fv/Fm值均无显著差异,而X射线辐射处理组的叶绿素含量较高、Fv/Fm值降低。20 Gy高能碳离子束辐射处理水稻幼苗简单重复序列间扩增(ISSR)多态率为29.31%,40 Gy X射线辐射处理水稻幼苗ISSR多态率为37.76%。本研究结果为不同电离辐射处理水稻幼苗提供了推荐的诱变剂量区间:高能碳离子束20~30 Gy,X射线30~40 Gy。
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核农学报. 2022, 36(10): 1907-1919. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1907
为探究三叶青品种泽青1号是否产生药理成分突变,对26份三叶青样本的可溶性多糖、总酮、总皂苷、总酚、蛋白质、矿物质及游离氨基酸进行了理化评价与相关性分析,并检测了其ITS序列的位点突变情况。结果筛选出103、107、109、112、113、125、126、127、130、131、132等优异突变体。泽青1号突变体类群与其23个近缘崖爬藤属种间同源性为49%、平均遗传距离为0.54、组间距离为0.993;泽青1号突变体间同源性为93%~99%、配对距离为0.006 40~0.116 96、组内距离为0.060 70,成功构建了基于ITS种属鉴定的突变体DNA条形码。本研究初步筛选出11个具有多元化定向育种应用价值的突变体,为解决三叶青种质资源稀缺、退化的问题提供了材料基础;同时基于ITS分子标记成功鉴定并区分泽青1号突变体类群与其他近缘崖爬藤属物种,筛选出突变类群的突变位点,为三叶青突变体种质资源评价提供了技术支撑。
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核农学报. 2022, 36(10): 1920-1928. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1920
稻瘟病是对水稻威胁最严重的病害之一。为明确抗性基因与稻瘟病抗性之间的关系,通过对153份粳稻审定品种或试验品系中的12个稻瘟病抗性基因进行分子检测,结果表明,Pib基因在供试材料中占比最高,达到77.12%,其次为Pita、Pi54和Pb1,分别达到41.83%、36.6%和36.6%,Pikm、Pik、Pia、Pid3、Pi5、Pid2和Pizt基因的出现频率在11.76%~24.18%之间,供试材料中未发现Pi25基因分布。利用安徽省不同生态区的稻瘟病优势生理小种混合菌株对153份供试材料进行苗期人工接种鉴定,结果显示,抗病(0<B≤2级)材料6份,占3.92%;中抗(2<B≤4级)材料32份,占20.92%。关联分析鉴定携带的抗病基因数目与苗瘟抗性之间无显著相关性。通过分析抗病等级与抗性基因之间的关系发现,Pi5和Pia基因对苗瘟抗性贡献较显著,“Pi5+Pia”基因组合效应增强,携带“Pi5+Pia+Pik+Pikm”基因组合的材料,抗性更强;此外,“Pita+Pik+Pikm+Pb1”基因组合亦表现出较好的苗瘟抗性。这些结果表明,“Pia+Pi5”、“Pia+Pi5+Pik+Pikm”和“Pita+Pik+Pikm+Pb1”基因组合对改良安徽粳稻品种稻瘟病抗性具有潜在的应用价值。本研究结果对水稻抗性育种具有重要指导意义。
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核农学报. 2022, 36(10): 1929-1936. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1929
为探究胰岛素样生长因子1(IGF-1)和胰岛素样生长因子2(IGF-2)对成年牦牛皮肤毛囊生长周期转换的影响,本研究采集成年牦牛毛囊生长期、退行期和休止期的皮肤,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、蛋白免疫印迹(Western blot)和免疫组织化学(IHC)方法检测IGF-1和IGF-2在毛囊生长周期过程中皮肤的表达与定位。qRT-PCR结果显示,IGF-1和IGF-2 mRNA转录水平均在毛囊生长期皮肤中最高,在休止期皮肤中最低,且在各个时期之间差异显著(P<0.05)。Western blot结果表明,IGF-1和IGF-2蛋白表达量均在毛囊生长期皮肤中最高,且显著高于毛囊退行期和休止期皮肤(P<0.05)。IHC结果显示,IGF-1和IGF-2在毛囊生长期、退行期和休止期皮肤中表达位置基本相同,主要定位于皮肤表皮、毛囊外根鞘和毛母质细胞。综上所述,IGF-1和IGF-2都参与毛囊生长周期的调控,并具有协同作用的关系,且该过程可能通过影响上皮细胞的活性来促进毛囊的生长。本研究结果为进一步探讨IGF-1和IGF-2在牦牛毛囊周期循环中的调控机制提供了理论依据。
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核农学报. 2022, 36(10): 1937-1944. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1937
ERF转录因子为植物特有的一类转录因子,在调控植物乙烯合成过程中发挥着重要功能。为研究葡萄ERF转录因子在调控乙烯合成过程中的作用,以阳光玫瑰(Vitis labruscana Baily × V. vinifera L.)葡萄穗梗为材料,克隆了乙烯响应因子VvERF90,并进行了生物信息学分析和基因功能分析。结果表明,VvERF90属于第IX亚家族,与苹果MdERF2和MdERF3的亲缘关系较近;VvERF90可以正调控VvACO1的表达;VvERF90在拟南芥中过量表达后,转基因植株中VvACO1的同源基因AtACO3基因表达量明显升高,转基因植株的乙烯释放量增加2倍,植株变矮。上述结果表明,VvERF90可能通过调节VvACO1的表达,调控乙烯的释放水平。本研究结果为进一步探明葡萄中乙烯合成的调控机制奠定了理论基础。
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核农学报. 2022, 36(10): 1945-1952. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1945
为开发利用宁波近海潮间带药用微生物资源,本研究自宁波慈溪海塘采集7份海泥样品,从中筛选、分离抗真菌放线菌,并对目标菌株进行多相分类鉴定,包括16S rRNA、gyrB基因序列分析、形态观察、生理生化鉴定及细胞化学组成分析。通过筛选培养获得了25个菌株,其中2P-4对白色念珠菌、黑曲霉表现出抑制生长的作用。细胞化学组成鉴定分析了2P-4全细胞糖、氨基酸、极性脂质、甲基萘醌和脂肪酸组成,结果表明,2P-4属于链霉菌属。2P-4的16S rRNA、gyrB基因序列分析也表明2P-4属于链霉菌属,并且与毒三链霉菌的关系最密切,其16S rRNA基因序列与Streptomyces toxytricini NBRC 13194T的相似度为99.56%,gyrB基因序列与Streptomyces toxytricini NRRL B-5426T的相似度为99.04%,但16S rRNA、gyrB基因序列在系统进化树上均形成独立分枝,支持2P-4与毒三链霉菌分属不同的种;此外,2P-4与其近缘种Streptomyces toxytricini NBRC 13194T相比,两者在形态和生理生化特征方面存在明显差异。基于以上分析,初步鉴定2P-4为链霉菌属的一个新种。本研究为进一步探究2P-4抗真菌代谢产物提供了理论依据。
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核农学报. 2022, 36(10): 1953-1963. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1953
为了探究辐照对甲鱼预制菜挥发性风味成分的影响,采用0、4.7、7.1、9.9 kGy剂量60Co-γ射线辐照处理甲鱼预制菜,通过感官评定并利用电子鼻结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)分析辐照前后挥发性风味成分的变化。结果表明,5 kGy以内剂量辐照对甲鱼预制菜的感官品质无明显影响,高于5 kGy会影响其气味和滋味,进而可能产生异味。辐照对甲鱼预制菜特征气味引起的差异主要表现在传感器响应值较高的芳香成分和有机硫化物、氮氧化合物、甲烷、醇类和醛酮类物质,利用主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)能够有效区分经不同剂量辐照处理的甲鱼预制菜。4.7 kGy组与对照组气味差异较小,7.1、9.9 kGy组与对照组差异相对较大。不同剂量辐照后甲鱼预制菜挥发性成分的种类增加,醛类、酸类相对含量降低,烃类、芳香族类、酮类、酯类相对含量升高,醇类、含氮含硫及杂环类相对含量先降低后升高。相对气味活度值(ROAV)分析结果表明,壬醛、癸醛、辛醛、己醛、庚醛、1-辛烯-3-醇和2-戊基呋喃是甲鱼预制菜的关键风味成分,苯甲醛、苯乙醛、(E,E)-2, 4-癸二烯醛对其风味具有重要修饰作用。辐照后辛醛、己醛、1-辛烯-3-醇对甲鱼预制菜总体风味的贡献率降低,庚醛、2-戊基呋喃的贡献率先降低后增加,苯乙醛的贡献率增加并成为关键风味成分。因此,建议采用不超过5 kGy剂量的60Co-γ射线辐照处理甲鱼预制菜,在杀菌的同时最大限度保持其原有风味。本研究结果为辐照技术在甲鱼预制菜杀菌保鲜中的应用提供了科学依据。
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核农学报. 2022, 36(10): 1964-1974. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1964
为研究距离较近的不同牧场及不同饲养方式下双峰驼乳脂肪酸特征,并建立产地溯源模型,本试验从内蒙古自治区阿拉善左旗采集5个牧场共139份双峰驼乳样品,用气相色谱法测定驼乳中脂肪酸含量,并利用脂肪酸指纹特征建立不同牧场及不同饲养方式下驼乳的溯源模型。结果表明,不同牧场及不同饲养方式下的驼乳中含量较高的脂肪酸为棕榈酸、油酸、硬脂酸及肉豆蔻酸。相比谷饲,草饲方式下驼乳的饱和脂肪酸(SFA):单不饱和脂肪酸(MUFA):多不饱和脂肪酸(PUFA)比例(S:M:P为12:6:1)更接近联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)建议的居民膳食S:M:P比例(1:1:1),更符合居民营养需求。建立的不同牧场及饲养方式下驼乳的溯源模型交叉验证准确率分别为82.7%及95.0%。此外,硬脂酸、棕榈油酸、木焦油酸、豆蔻油酸、二十碳五烯酸、二十二碳二烯酸、十七烷酸、亚油酸、花生酸、γ-亚麻酸、花生二烯酸、十五烷酸、反亚油酸、二十碳烯酸及二十一烷酸是鉴别牧场来源的关键重要性因子,二十碳五烯酸、二十碳烯酸、十五烷酸、木焦油酸、硬脂酸、棕榈油酸、十三烷酸、十五碳烯酸、十七碳烯酸、花生酸、二十一烷酸、豆蔻油酸及肉豆蔻酸是鉴别不同饲养方式的关键重要性因子。综上,脂肪酸指纹分析法可有效鉴别短距离的双峰驼乳来源,为双峰驼乳近距离的产地溯源及真实性鉴别提供了技术支持。
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核农学报. 2022, 36(10): 1975-1983. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1975
为研究样本预处理方式对罗氏沼虾碳和氮稳定同位素比值检测的影响,分别选用3种保存温度(常温23℃/15 d、冷藏2℃/90 d、冷冻-18℃/360 d)、2种取样方式(虾仁取样、整虾取样),以新鲜沼虾样本为对照组,对比不同样本预处理方式对罗氏沼虾碳稳定同位素比值(δ13C)、氮稳定同位素比值(δ15N)、碳氮比(C/N)的影响。结果表明,不同保存温度和不同取样方式对罗氏沼虾δ13C、δ15N、C/N的影响明显。与对照组相比,常温保存条件下的δ15N偏移量最大(1.31‰~13.16‰,平均值为6.02‰),冷冻保存条件下的δ13C偏移量最大(2.34‰~2.84‰,平均值为2.57‰),室温保存条件下的C/N显著增加(P<0.05),冷藏和冷冻保存条件下的C/N显著减少(P<0.05)。不同取样方式对罗氏沼虾δ15N、δ13C的影响还取决于保存温度,在冷冻保存条件下,整虾取样的δ15N、δ13C显著高于虾仁取样,而在常温保存条件下,整虾取样的δ15N偏移量显著低于虾仁取样。因此,常温(23℃)和冷藏(2℃)条件不适合保存罗氏沼虾、冷冻(-18℃)保存罗氏沼虾的时间不宜超过60 d,建议新鲜沼虾采集后应立即干燥并开展碳和氮稳定同位素检测。本研究结果为水产品碳和氮稳定同位素比值检测的样本预处理方式提供了参考。
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核农学报. 2022, 36(10): 1984-1995. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1984
为探究不同栽培基质对侧耳属食用菌风味成分的影响以及不同品种食用菌间的风味成分差异,本研究采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术对桑枝、杂木屑和棉籽壳基质上栽培的6种侧耳属食用菌风味成分进行了分析。结果表明,18个样品中共检出47种挥发性化合物,包括13种醛类化合物、9种醇类化合物、9种酮类化合物、2种呋喃类化合物、2种酯类化合物等。18个样品中的共有成分有17种,包括正己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、3-辛酮、1-辛烯-3-酮、2-正戊基呋喃等。18个样品中挥发性化合物的种类和相对含量差异较大,但棉籽壳基质上栽培的6个菌株子实体中均出现了较高含量的酯类化合物。所有样品中的关键风味成分(ROAV≥1)均包括1-辛烯-3-酮和1-辛烯-3-醇,桑枝基质和杂木屑基质栽培的部分菌株中关键风味成分还包括正己醛、壬醛和2-壬烯醛等。18个样品中总5'-核苷酸含量和总游离氨基酸含量分别为7.86~43.86 mg·g-1 DW和8.54~25.34 mg·g-1 DW, 且杂木屑基质栽培的所有菌株中总游离氨基酸含量均高于桑枝基质和棉籽壳基质。综上所述,棉籽壳基质有利于侧耳属食用菌中酯类化合物的生成,而杂木屑基质有利于游离氨基酸的生成。本研究结果为侧耳属食用菌栽培及风味成分的开发利用提供了科学依据。
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核农学报. 2022, 36(10): 1996-2008. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.1996
为研究不同品种和生长期嘉宝果叶片酚类及挥发性物质的含量和组成,分别通过比色法、水蒸气蒸馏法和顶空-气相色谱/质谱联用技术,对沙巴、四季早生、福冈等9个品种嘉宝果老/嫩叶的总酚、总黄酮、精油含量和挥发性成分进行测定。结果表明,沙巴嫩叶的总酚含量(31.87%)最高;阿根廷嫩叶总黄酮含量(24.81%)最高;沙巴老叶精油含量(2.78‰)最高,其次为沙巴嫩叶(2.42‰)。老叶中相对含量在0.05%以上的挥发性化合物有31~44种,均以萜类为主;嫩叶中相对含量在0.05%以上的化合物有28~40种,同样以萜类为主。除沙巴、阿根廷、大红钻老/嫩叶和福冈老叶外,其余老/嫩叶均以倍半萜为优势成分。沙巴老叶主要成分为α-蒎烯、桉叶油醇;沙巴嫩叶为β-蒎烯和α-蒎烯;阿根廷老/嫩叶、大红钻嫩叶和白艾斯老叶为β-蒎烯;福冈老/嫩叶为β-石竹烯;四季早生、大巨红晶、艾斯卡老/嫩叶为β-胡椒烯;乔尼尔老/嫩叶为β-石竹烯、β-胡椒烯。主成分分析结果表明,单萜含氧衍生物、α-蒎烯、单萜烯、β-蒎烯、α-芹子烯是导致不同品种间嘉宝果老叶香气差异的主要物质;倍半萜烯、单萜烯、β-蒎烯、α-蒎烯、β-石竹烯是导致不同品种间嘉宝果嫩叶香气差异的主要物质。综上,沙巴嫩叶总酚含量最高,精油含量较高,活性挥发性物质蒎烯(α-蒎烯+β-蒎烯)相对含量高达62.41%,在抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等方面有潜在的利用价值,在医药领域有极大的研究价值和开发潜力。
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核农学报. 2022, 36(10): 2009-2018. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.2009
为建立一种无需样品前增菌即可快速检测叶类蔬菜中单核细胞增生李斯特氏菌的聚合酶链式反应(PCR)方法,本试验将β-环糊精和牛乳蛋白包被活性炭结合用于去除叶类蔬菜基质中的PCR反应抑制因子,从而促进该菌的回收,随后以iap为靶基因,进行PCR检测,确定该方法的特异性、灵敏度和实用性,并评估该方法所用主要试剂在冷冻条件下的稳定性。结果表明,与prfA序列相比,该方法检测78株目标菌和63株非目标菌后,无假阳性或假阴性结果,特异性为100%;该方法无需前增菌,可在4 h内完成检测,灵敏度为101 CFU·25g-1;该方法与常规培养法在实际叶类蔬菜样品中目标菌的检出率、活体菌检测率均一致(符合率100%);所用的主要试剂在-20℃冰箱中保存至少12个月后仍可正常使用,稳定性较好。综上,该方法可快速、灵敏、特异地检测叶类蔬菜中的单核细胞增生李斯特氏菌,且实用性较好。本研究结果为降低单核细胞增生李斯特氏菌对消费者造成的安全风险提供了技术支持。
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核农学报. 2022, 36(10): 2019-2026. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.2019
为探究链格孢酚单甲醚(AME)和链格孢酚(AOH)这两种二苯-α-吡喃酮类链格孢霉毒素与人血清白蛋白(HSA)之间的分子相互作用及机理,本研究模拟血液生理pH值,采用稳态荧光光谱、同步荧光光谱、3D荧光光谱以及圆二色光谱等方法研究两者之间的相互作用。结果表明,AME和AOH与HSA相互作用均发生了静态猝灭,具有较高亲和力,以氢键和范德华力(ΔH<0,ΔS<0)结合形成1:1复合物,互作过程中这两种类毒素破坏了人血清白蛋白中稳定二级结构的氢键网络,使蛋白二级结构展开,且AME和AOH使人血清白蛋白中的α-螺旋结构含量从48.93%分别减少至39.41%和44.01%,并使色氨酸残基极性降低、疏水性增加,但酪氨酸残基极性变化不大,即结合位点可能位于色氨酸残基所在的空腔(即结合位点I);AME对HSA的猝灭程度、猝灭常数(Ksv)及结合常数(Ka)均大于AOH,结合距离也更小(rAME=2.56 nm<rAOH=2.60 nm)。本研究结果为进一步探究二苯-α-吡喃酮类链格孢霉毒素的毒代动力学和药代动力学,完善丰富其毒理学相关资料,以及进行风险评估和在食品中限量标准的制定提供了参考依据。
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核农学报. 2022, 36(10): 2027-2034. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.2027
为开展除草剂氟噻草胺在我国的登记代谢试验,本研究以4-氟[U-14C]苯胺为同位素原料,经还原胺化、缩合、取代、水解和醚化五步放化反应获得N-(4-氟[U-14C]苯基)-N-异丙基-2-((5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑-2-基)氧基)乙酰胺(2,总活度201.65 MBq;比活度2 049.80 MBq·mmol-1;化学纯度和放化纯度均大于98%,总放化收率39%);以[14C]硫氰酸钠为同位素原料,经加成、水解、环化、重氮化和醚化五步放化反应获得N-(4-氟苯基)-N-异丙基-2-((5-(三氟甲基)-1,3,4-[2-14C]噻二唑-2-基)氧基)乙酰胺(3,总活度287.86 MBq;比活度2 042.40 MBq·mmol-1;化学纯度和放化纯度均大于98%,总放化收率14%)。两种标记物的结构经核磁共振氢谱(1H NMR)和质谱(MS)分析确认,质量指标经高效液相色谱(HPLC-PDA)、放射性薄层成像分析(TLC-IIA)、在线放射性高效液相色谱(HPLC-FSA)和液体闪烁法(LSC)测定,均可作为放射性示踪剂。本研究结果为氟噻草胺的同位素示踪研究(包括该除草剂在我国的登记代谢试验)奠定了物质基础。
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核农学报. 2022, 36(10): 2035-2045. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.2035
合理的枣棉间作种植模式有利于光资源的利用和产量的提高。为探明枣棉间作系统中棉花产量形成的光合生理机制,筛选出适于南疆的枣棉间作最优种植模式,以枣树-棉花间作模式为研究对象,设离树间距1.4 m(M1)、1.0 m(M2)、0.5 m(M3)3个间作处理,以单作棉花为对照(CK),对棉花冠层上方光合有效辐射(PAR)、棉花叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)5个光合指标及水分利用效率(WUE)和产量进行研究。结果表明,各处理冠层PAR在花铃期达到最大,间作系统冠层PAR总体低于单作,且随离树间距的增加而增大,M3处理PAR最低,分别较M1、M2处理低10.0%和9.5%;间作总体上提高了棉花的Pn,降低了Tr和Ci,M3处理的Gs在2020年最大,2019年最小,并且M3处理的棉花光合能力总体优于其他处理;枣棉间作种植模式有利于提高棉花群体水分利用效率,M3处理的WUE最大,2019和2020年较CK分别提高了52.8%和50.4%;M3处理单位面积内棉花产量最高,分别较CK、M1、M2高18.2%、85.9%和37.0%。灰色关联度分析表明,M3处理表现最优,主要生育期内等权关联序和加权关联序位次总体排第一。综上,适宜的间作种植模式为M3处理。本研究结果为南疆枣棉间作种植模式优化配置提供了理论依据和技术支撑。
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核农学报. 2022, 36(10): 2046-2055. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.2046
为了明确花生根和荚果对外源钙的吸收特性,本研究选取对钙敏感性不同的豫花37和豫花23为试材,利用自主研发的花生根果分区培养装置开展试验,设置不施钙(CK)、根区施0.20 g·kg-1CaO(RL)、根区施0.80 g·kg-1 CaO(RH)、荚果区施0.20 g·kg-1CaO(PL)、荚果区施0.80 g·kg-1 CaO(PH)共5个处理,探究根区和荚果区不同外源钙处理对土壤钙含量、花生生长发育及产质量、钙吸收积累分配特征的影响。结果表明,饱果成熟期,同一基因型花生根区施钙土壤钙含量低于荚果区相同施钙量处理,且以酸溶态钙为主,占土壤全钙的37.97%~64.52%;与根区施钙相比,荚果区施相同量的外源钙提高了花生的饱果数、出仁率和荚果产量,降低了籽仁可溶性糖含量,增加了油酸/亚油酸比值(O/L)和粗蛋白、粗脂肪、蛋氨酸、赖氨酸的含量;根区施钙花生根茎叶的吸钙量占花生植株总吸钙量的87.39%~91.11%,果壳和籽仁占8.89%~12.61%,荚果区施钙花生根茎叶占74.10%~84.85%,果壳和籽仁占15.15%~25.90%;与根区施钙相比,荚果区施钙显著提高了钙利用效率,豫花37荚果和籽仁钙利用效率分别提高了42.35%~49.28%和37.73%~43.89%,豫花23分别提高了32.43%~46.17%和21.05%~47.09%。总体来看,荚果区施钙较根区施钙显著提高了花生产质量和钙的利用效率。本研究结果为指导花生钙肥施用提供了理论依据。
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核农学报. 2022, 36(10): 2056-2062. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.2056
为明确氮肥减施条件下添加硝化抑制剂对夏玉米灌浆期叶片生理特性的影响,本研究设置氮肥正常施用量、氮肥不同减施量及其添加硝化抑制剂处理,研究玉米灌浆期叶片SPAD值、荧光特性、氮素代谢关键酶活、籽粒产量及氮效率的变化。结果表明,氮肥减施20%时添加硝化抑制剂处理能够显著增加果穗粒数,籽粒产量为11.59 t·hm-2,达到正常施氮量水平。与正常施氮处理相比,氮肥减施30%和20%时添加或不添加硝化抑制剂,氮效率均显著提高,其中氮吸收效率和氮利用效率在各处理间表现不一致,氮吸收效率以氮肥减施30%处理最高,为0.72 kg·kg-1,氮利用效率以氮肥减施30%添加硝化抑制剂最高,为72.23 kg·kg-1。玉米灌浆期,氮肥减施20%并添加硝化抑制剂处理下穗位叶SPAD值优势明显,最大荧光和PSⅡ综合性能指数等荧光指标明显提高,氮素代谢关键酶硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性显著增强。综上,在本试验条件下,氮肥减施20%并添加硝化抑制剂能增强玉米灌浆期氮素代谢能力,协调碳氮代谢之间的关系,提高氮效率,增加玉米籽粒产量,达到玉米节本增效的目的。本研究结果为在夏玉米生产上推广施用硝化抑制剂提供了理论依据。
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核农学报. 2022, 36(10): 2063-2071. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.2063
为探讨不同有机肥替代率对小麦减肥增效及减少麦田氮磷流失的效果,在等氮有机养分替代条件下进行田间小区监测试验,设置8种不同处理,分别为空白对照(CK),常规施肥(CF),100%、50%、30%猪粪有机养分替代氮肥(M1、M2、M3)及100%、50%、30%秸秆有机养分替代氮肥(F1、F2、F3),研究有机肥替代率对小麦产量、麦田氮磷流失、肥料利用率和土壤肥力的影响。结果表明,100%有机养分替代处理与常规施肥处理相比小麦产量均显著降低,但减少了麦田氮径流流失,提高了土壤肥力。麦田不同处理下总氮流失量为21.90~33.66 kg·hm-2,与常规施肥处理相比,不同比例猪粪、秸秆有机养分替代处理总氮流失量减少了8.44%~25.94%;总磷流失量为0.60~2.00 kg·hm-2,100%有机养分替代处理相比于常规处理总磷流失量升高了24.64%~44.93%。不同处理下小麦氮、磷肥利用率分别为17%~35%、5%~19%,其中30%~50%猪粪有机养分替代处理下氮、磷肥利用率较高,而100%猪粪、秸秆有机养分替代氮、磷肥利用率较常规施肥处理均显著降低。有机养分替代能够缓解土壤酸化,使土壤pH值维持稳定,与常规施肥处理相比,有机养分替代处理下土壤肥力有所提高。综合不同比例猪粪、秸秆有机养分替代对小麦产量、土壤肥力及麦田氮磷径流流失的影响,30%~50%猪粪有机养分替代在保证小麦高产稳产的同时,能有效降低麦田氮径流流失量,且维持较低水平磷径流流失量,是一种适宜的资源有效利用、节肥增效的有机养分替代模式。本研究结果为小麦生产中合理利用养分资源、减少化肥投入、控制麦田氮磷径流流失提供了参考。
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核农学报. 2022, 36(10): 2072-2083. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.2072
为探讨不同肥料处理下抽穗期高温胁迫对水稻籽粒淀粉酶活性及淀粉品质形成的影响,本试验以优质食味水稻南粳9108为材料,设置施用有机肥(OF)和常规化肥(CF)处理,于抽穗期进行常温(NT)、+2℃(较常温增加2℃,MT)和+5℃(较常温增加5℃,HT)处理,对籽粒淀粉合成特性进行研究。结果表明,抽穗期温度升高降低了蔗糖合成酶(SS)、淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)的活性,提高了蔗糖磷酸合成酶(SPS)和焦磷酸化酶(AGP)的活性。蔗糖含量、淀粉平均粒径、热焓值与峰值温度均表现为HT>MT>NT;淀粉含量、直链淀粉含量与黏度值则随着温度升高而下降。在肥料处理方面,各淀粉相关酶活性均表现为OF>CF,且在OF处理下有较好的淀粉品质。综上所述,温度升高通过抑制淀粉合成,加速了形成淀粉原料的积累,进而导致籽粒中蔗糖含量升高;有机肥处理能促进蔗糖合成并提高淀粉合成相关酶活性。从气候变暖应对措施方面,可选择有机肥替代化肥调控淀粉相关酶活性,进一步改善淀粉品质。本研究结果为减少高温对水稻的危害与提高淀粉品质提供了技术参考。
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核农学报. 2022, 36(10): 2084-2091. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.10.2084
为探究远红光对植物生长的影响,采用“燃烧法+高温二次烧结”的方法制备了ZnGa2O4:Cr3+,Ge4+,Li+(ZGO:Cr3+,Ge4+,Li+)荧光粉,将自制的荧光粉材料涂覆在410 nm的蓝紫光LED芯片上,封装成发射主峰位于710 nm左右的LED远红光器件,并进一步组装成LED植物生长灯作为直接光源。以番茄(Solanum lycopersicum)品种红矮生为试材,白光(W)为对照(CK),设置3个处理:T1:红蓝组合光(1R1B)加远红光(光质比为3:1);T2:红蓝组合光(1R1B);T3:白光加远红光(光质比为3:1),研究红蓝组合光(1R1B)和远红光对番茄生理周期、农艺性状、光合色素和番茄果实主要品质的影响。结果表明,与CK相比,T1处理可显著缩短番茄生理周期,T1、T2和T3处理对番茄农艺性状中的株高有抑制作用。添加远红光降低了光合色素的含量,但提高了番茄果实中可溶性糖、番茄红素和维生素C的含量,特别是在红蓝组合光与远红光的共同作用下,可溶性糖含量提高效果最明显,达到CK的3.3倍。添加远红光能够促进维生素C和番茄红素含量增加;红蓝组合光则有利于番茄红素的积累。综上,采用ZGO:Cr3+,Ge4+,Li+远红光荧光粉激发型LED植物灯能调控番茄开花时间,缩短其生理周期,提高番茄果实品质。本研究结果为提高番茄以及其他园艺作物的品质提供了一种新的光照手段,具有广阔的应用前景。
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