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长期叶酸缺乏对小鼠糖代谢及认知功能的影响

长期叶酸缺乏对小鼠糖代谢及认知功能的影响

作者：袁嫚嫚安徽医科大学

学位级别：硕士

背景随着社会的发展和生活水平的提高,2型糖尿病(T2D)的发病率日益增长。有横断面研究表明T2D患者的叶酸水平较低,尤其是伴有认知功能障碍的T2D患者体内叶酸水平更低。但是,叶酸缺乏是否导致T2D,以及与T2D认知功能障碍发生是否相关尚不... 详细信息

背景随着社会的发展和生活水平的提高,2型糖尿病(T2D)的发病率日益增长。有横断面研究表明T2D患者的叶酸水平较低,尤其是伴有认知功能障碍的T2D患者体内叶酸水平更低。但是,叶酸缺乏是否导致T2D,以及与T2D认知功能障碍发生是否相关尚不知晓。本文将从叶酸缺乏这一新角度探讨T2D的病因,为叶酸补充的健康宣教提供理论依据,为探讨T2D的病因及防治措施提供新思路。目的本研究旨在探讨小鼠长期叶酸缺乏(chronic folate deficiency,CFD)是否导致T2D发生;探讨CFD对小鼠体重和糖脂代谢的影响及发生先后关系;探讨CFD是否促进小鼠认知功能障碍以及与T2D发生的先后关系;探明CFD对小鼠糖脂代谢以及认知功能影响的纵向效应。方法7周龄ICR小鼠随机分为CFD组和对照组,分别喂以叶酸缺乏饲料和标准对照饲料。所有小鼠喂养至32周龄。每日观察小鼠的饮水量、垫料的潮湿情况以及行为,每周一晨7:00称量小鼠体重。23周龄时进行腹腔下注射糖耐量试验(IPGTT),24周龄时进行腹腔下注射胰岛素敏感实验(IPITT),31-32周龄时进行旷场、高架十字迷宫、水迷宫实验等行为学实验。行为学实验结束后次日晨测空腹血糖,随后进行胰岛素敏感实验,取肝脏,Western blotting检测肝脏胰岛素信号通路关键蛋白p-Akt/Akt;其余小鼠麻醉后处死,取血检测血清叶酸、总同型半胱氨酸、游离脂肪酸(FFA)、胰岛素、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)胆固醇,低密度脂蛋白(LDL)胆固醇以及极低密度脂蛋白(VLDL)胆固醇。取肝脏和腹腔脂肪,称重,并计算肝脏和腹腔脂肪系数(肝脏或腹腔脂肪重量/体重*100%)。制作肝脏的病理切片观看组织病理变化。RT-PCR检测肝脏脂质合成相关m RNA:Acc1和Fasn,以及脂质转运相关m RNA:Pparγ,Cd36和Apo B。Western blotting检测海马p-Akt/Akt和神经退行性变关键蛋白PSD95。RT-PCR检测海马认知相关突触蛋白的m RNA水平,包括PSD95、Drd5、Synj1、Syt1。结果(1)CFD引起小鼠血清叶酸水平下降以及同型半胱氨酸水平上升;(2)13周龄时,CFD引起肥胖,肝脏脂肪空泡明显,血清TG升高,VLDL升高,CFD对血清FFA、TC、HDL无影响。(3)CFD上调肝脏Acc1和Fasn m RNA,下调肝脏Cd36和Apo B m RNA表达;(4)23周龄时,CFD引起小鼠葡萄糖耐量受损,胰岛素敏感性下降,空腹血糖水平升高和血清胰岛素水平降低,降低小鼠肝脏p-Akt/Akt;(5)32周龄时,旷场实验中,CFD组小鼠理毛次数增多,周边时间增加;高架十字迷宫中,CFD组小鼠在开臂停留的时间,进入开臂的次数,开臂/总次数比例都减少;在水迷宫实验中,CFD组小鼠60s内穿越平台的次数降低,到达平台的潜伏期增加。(6)CFD引起小鼠海马p-Akt/Akt比值下降,PSD95蛋白水平上升,Drd5和Synj1 RNA水平明显下降。结论CFD可引起小鼠脂质代谢紊乱以及糖代谢紊乱,随后中老年期认知功能障碍,CFD引起的认知功能受损可能与大脑糖代谢紊乱有关。

关键词：叶酸缺乏脂质紊乱胰岛素抵抗糖耐量受损认知功能障碍

粳稻生育后期剑叶光合日变化和光合色素对大气CO_2浓度和温度升高的响应——FACE研究

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应用生态学报 2018年第1期29卷 167-175页

作者：袁嫚嫚朱建国刘钢王伟露土壤与农业可持续发展国家重点实验室/中国科学院南京土壤研究所南京210008 安徽省养分循环与资源环境省级实验室/安徽省农业科学院土壤肥料研究所合肥230031 中国科学院大学北京100049

为研究水稻叶片光合色素和光合日变化对大气CO_2浓度和气温升高的响应,我们采用在开放空气中控制升高CO_2浓度和温度的方法,以常规粳稻南粳9108为试验材料,设置了环境CO_2和高大气CO_2浓度(增加200μmol·mol^(-1))、环境温度和增温(增... 详细信息

为研究水稻叶片光合色素和光合日变化对大气CO_2浓度和气温升高的响应,我们采用在开放空气中控制升高CO_2浓度和温度的方法,以常规粳稻南粳9108为试验材料,设置了环境CO_2和高大气CO_2浓度(增加200μmol·mol^(-1))、环境温度和增温(增加1~2℃)交互的4个处理,测定了灌浆中期和后期水稻剑叶的光合日变化特征和光合色素含量.结果表明:水稻剑叶净光合速率(P_n)为双峰曲线,发生了光合"午休"现象;大气CO_2浓度升高提高了剑叶P_n,灌浆中期和后期平均分别增加了47.6%和39.1%;高温有降低P_n的趋势,但相关性未达到显著水平.大气CO_2浓度和温度升高导致水稻剑叶生育后期气孔导度(g_s)平均分别降低了17.0%和11.8%.高CO_2浓度水稻剑叶生育后期蒸腾速率(T_r)、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总叶绿素和叶绿素a/b值显著降低,平均降幅分别为5.9%、50.4%、21.3%、41.4%、39.4%和21.4%,明显增加了剑叶水分利用率(WUE),平均增幅达47.9%.与之相反,生育后期增温使水稻剑叶T_r增加了10.2%,使WUE平均降低了20.4%.综上所述,大气CO_2浓度升高对粳稻生育后期剑叶P_n、g_s和光合色素含量的影响明显大于增温效应.因此,应重视大气CO_2浓度和温度对水稻光合作用和光合色素的综合效应,减弱增温的负效应.

关键词： CO2 温度光合日变化光合色素水稻

安徽省畜牧业环境承载力及粪便替代化肥潜力评估

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农业工程学报 2018年第18期34卷 252-260页

作者：耿维孙义祥袁嫚嫚邬刚王家宝安徽省农业科学院土壤肥料研究所合肥230031

为评估安徽省畜牧业粪便的环境影响及其节肥潜力,该文利用统计学的方法,借助ArcGIS软件进行数据处理和表达,从土壤对养分需求的角度,分析了安徽省16市77县(区)畜牧业粪便的氮磷钾养分资源总量及其对耕地的环境风险,基于安徽省当前化肥... 详细信息

为评估安徽省畜牧业粪便的环境影响及其节肥潜力,该文利用统计学的方法,借助ArcGIS软件进行数据处理和表达,从土壤对养分需求的角度,分析了安徽省16市77县(区)畜牧业粪便的氮磷钾养分资源总量及其对耕地的环境风险,基于安徽省当前化肥施用现状,评估了粪便资源作为有机肥对化肥的替代潜力。结果表明,2016年安徽省粪便资源总量为5 804万t,主要集中在皖北6市25个县(区),占全省资源总量的61%,粪便养分总量为70.75万t,可替代安徽省同期化肥施用量的21.83%,若充分还田,可使单位农作物播种面积化肥施用强度由346降至270 kg/hm2。畜牧业废弃物对安徽省农用地环境污染风险不高,50%化肥施用比例条件下,有6个县(区)的畜禽粪便环境污染风险指数大于1,这些地区属于环境污染高风险地区。研究结果可为安徽省畜牧业产业合理布局、粪便资源化利用和实现化肥零增长目标提供研究基础。

关键词：粪便养分有机肥畜牧业环境承载力

秸秆还田配施化肥对稻油轮作土壤有机碳组分及产量影响

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植物营养与肥料学报 2017年第1期23卷 27-35页

作者：袁嫚嫚邬刚胡润孙义祥安徽省养分循环与资源环境省级实验室/安徽省农业科学院土壤肥料研究所安徽合肥230031 土壤与农业可持续发展国家重点实验室/中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 贵池市贵池区农业技术推广中心安徽池州247100

【目的】水稻–油菜轮作是我国重要的农业种植模式。秸秆还田是目前我国秸秆利用最主要、最直接的途径。因此,研究水稻–油菜轮作系统下,秸秆还田配施化肥对水稻和油菜产量、土壤有机质组分及其养分含量的影响,有助于提高水稻和油菜产量... 详细信息

【目的】水稻–油菜轮作是我国重要的农业种植模式。秸秆还田是目前我国秸秆利用最主要、最直接的途径。因此,研究水稻–油菜轮作系统下,秸秆还田配施化肥对水稻和油菜产量、土壤有机质组分及其养分含量的影响,有助于提高水稻和油菜产量,培肥土壤,推进秸秆还田技术的应用。【方法】通过水稻和油菜7年13季作物的田间定位小区试验,设置了不施氮肥不还田处理(CK)、农民习惯处理(FPP)和3个秸秆还田配施化肥处理(SF1、SF2、SF3:每年水稻秸秆以3000 kg/hm^2的量还田,配施不同量氮、磷、钾肥),分析了各处理土壤有机碳及其组分、土壤养分含量、作物产量和经济效益。【结果】与不施氮肥处理比较,秸秆还田配合氮、磷、钾平衡施肥能显著提高土壤总有机碳及其各组分、土壤养分含量、作物产量和经济效益。与农民习惯处理相比,秸秆还田配施化肥处理土壤总有机碳、胡敏酸和胡敏素分别显著增加了5.62%~12.08%、9.05%~22.57%和7.93%~10.23%,而水溶性有机碳和富里酸含量差异则不明显;土壤全氮、有效磷和速效钾含量分别显著提高了6.74%~14.04%、134.67%~249.46%和40.18%~70.54%;水稻、油菜和周年平均产量分别增加了8.55%~19.34%、19.06%~27.27%和10.34%~24.08%;净利润提高了1651~4905 yuan/hm^2,但总投入增加了1427~2882 yuan/hm^2。秸秆还田配施化肥处理中,以氮、磷、钾肥用量与运筹次数最多的SF3处理土壤各项指标、作物产量和经济效益最高,与之相比,SF2处理在水稻和油菜两季共减少肥料用量255 kg/hm^2,而作物周年产量减少不明显。土壤有机碳组分、土壤养分含量及作物产量之间有较好的相关性,而逐步回归分析表明,土壤总氮、胡敏酸、水溶性有机碳含量是水稻和油菜产量主要决定因素。【结论】秸秆还田配施化肥可以提高土壤有机碳、胡敏酸、胡敏素含量及土壤养分含量,培肥土壤并提高其稳定性,促进作物增产。虽然秸秆还田配施化肥增加了人工和肥料投入,但适宜的化肥用量配合秸秆还田提高了水稻油菜轮作体系的经济效益。

关键词：秸秆还田有机碳组分土壤养分水稻油菜轮作产量

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NaCl胁迫对83种菠菜种子萌发的影响

现代园艺 2023年第23期46卷 19-21页

作者：袁嫚嫚邬刚王家宝刘闯孙义祥安徽省农业科学院土壤肥料研究所/养分循环与资源环境安徽省重点实验室安徽合肥230031

以83种菠菜种子为试验材料,设置去离子水处理、NaCl浓度为200mmol/L 2个处理,研究盐胁迫对菠菜种子萌发指标的影响,并利用聚类分析综合评价其耐盐性。结果表明,200mmol/L NaCl处理下,菠菜种子的发芽率、发芽势、根长、发芽指数和活力指... 详细信息

以83种菠菜种子为试验材料,设置去离子水处理、NaCl浓度为200mmol/L 2个处理,研究盐胁迫对菠菜种子萌发指标的影响,并利用聚类分析综合评价其耐盐性。结果表明,200mmol/L NaCl处理下,菠菜种子的发芽率、发芽势、根长、发芽指数和活力指数均受到抑制,平均相对盐害率为38.2%。聚类分析将83个菠菜品种耐盐性分为8类,其中,第Ⅰ类综合耐盐性最高,有4个品种,第Ⅱ类耐盐性次之,有15个品种,第Ⅶ、Ⅷ类耐盐性最差,有14个品种。

关键词：菠菜种子盐胁迫品种

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太湖地区稻田土壤冬绿肥固氮特性研究

土壤通报 2010年第5期41卷 1115-1119页

作者：袁嫚嫚刘勤张少磊中国科学院南京土壤研究所常熟农田生态系统国家实验站江苏南京210008 安徽省农业科学研究院土壤肥料研究所安徽合肥230031

通过田间试验,利用15N自然丰度法评估了太湖地区两种典型水稻土冬季种植紫云英和蚕豆两种绿肥在生长期的固氮特性、固氮量,研究了磷钾肥对紫云英和蚕豆的生物量、固氮率、固氮量的影响。结果表明,两种土壤上,紫云英和蚕豆固氮率在盛花... 详细信息

通过田间试验,利用15N自然丰度法评估了太湖地区两种典型水稻土冬季种植紫云英和蚕豆两种绿肥在生长期的固氮特性、固氮量,研究了磷钾肥对紫云英和蚕豆的生物量、固氮率、固氮量的影响。结果表明,两种土壤上,紫云英和蚕豆固氮率在盛花期最高,固氮量在结荚期最高,此时乌栅土紫云英和蚕豆地上部固氮量分别为54.1 kg hm-2和70.8 kg hm-2,另收获的青蚕豆固氮量为38.1 kg hm-2。施磷钾肥能够提高绿肥的生物量和固氮率,从而提高绿肥的固氮量,施磷钾肥分别提高乌栅土紫云英和蚕豆固氮量3.1%和1.7%,垅泥土则分别为98.5%和37.9%。

关键词： 1:5N自然丰度紫云英蚕豆固氮率固氮量稻田土壤

控释复合肥和播种量对机械旱直播水稻产量形成的影响

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生态学杂志 2022年第9期41卷 1700-1707页

作者：袁嫚嫚孙义祥钟成虎王家宝邬刚胡鹏张祥明王文军井玉丹养分循环与资源环境安徽省重点实验室(安徽省农业科学院土壤肥料研究所) 合肥230031 安徽茂施农业科技有限公司安徽青阳242800 巢湖市农业技术推广中心合肥238000

为明确机械旱直播下控释复合肥和播种量对水稻生长和产量的影响,以籼稻和粳稻品种为供试材料,连续3年开展了田间大区试验研究。每个水稻品种分别设置3个处理:一次性施控释复合肥处理(OTA)、一次性施控释复合肥+增加播种量处理(OTA+S)和... 详细信息

为明确机械旱直播下控释复合肥和播种量对水稻生长和产量的影响,以籼稻和粳稻品种为供试材料,连续3年开展了田间大区试验研究。每个水稻品种分别设置3个处理:一次性施控释复合肥处理(OTA)、一次性施控释复合肥+增加播种量处理(OTA+S)和农民习惯施肥处理(FPP)。结果表明:与农民习惯施肥处理相比,机械旱直播下供试籼稻和粳稻的2个控释复合肥处理显著提高了水稻产量,增幅相近,平均分别为8.9%和8.8%;一次性施控释复合肥处理与增加播种量的一次性控释复合肥处理产量差异不显著。同样,2个控释复合肥处理提高了水稻群体的成穗率、地上部和根生物量、根冠比、收获指数和单株生物量,但同种品种下这些指标在2个控释复合肥处理间差异不显著。一次性施控释复合肥处理比农民习惯施肥处理降低了水稻总氮素积累量,但显著增加了氮、磷、钾肥偏生产力。2个控释复合肥处理的净利润均高于农民习惯施肥处理,其中OTA的净利润最高,籼稻OTA比FPP净利润增加了41.1%,粳稻OTA比FPP净利润增加了57.0%。因此,机械旱直播下一次性施控释复合肥可以促进水稻增产,节肥省工,提高水稻种植的经济效益,具有广泛的应用前景。

关键词：机械旱直播稻控释复合肥产量物质积累肥料偏生产力

不同土壤肥力水平下钙对水稻专用肥增产效应的影响

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中国农学通报 2014年第9期30卷 77-81页

作者：孙义祥袁嫚嫚邬刚安徽省农业科学院土壤肥料研究所合肥230031

为了探讨不同土壤肥力水平下钙对水稻专用肥增产效应的影响,通过大田小区试验的方法,研究了在施用高浓度复合肥的基础上增施钙肥对水稻生长发育、养分吸收和产量的影响。结果表明,在低肥力土壤上增加钙营养,有助于提高水稻茎蘖数,延长... 详细信息

为了探讨不同土壤肥力水平下钙对水稻专用肥增产效应的影响,通过大田小区试验的方法,研究了在施用高浓度复合肥的基础上增施钙肥对水稻生长发育、养分吸收和产量的影响。结果表明,在低肥力土壤上增加钙营养,有助于提高水稻茎蘖数,延长分蘖时间。高肥力土壤与低肥力土壤相比,水稻前期分蘖强,后期成穗数高,施用钙肥有助于单位面积有效穗的提高和千粒重的增加。低肥力土壤添加钙元素有助于水稻专用肥增产,增产幅度从6.4%到9.8%,而水稻专用肥添加钙元素在高肥力土壤上的增产幅度最高的只有2.7%。随着施钙量的增加,水稻对氮和钾的吸收量增加,施用13.5 kg/hm2钙肥能提高水稻钾素吸收量16.3%,提高水稻氮素吸收量5.8%,不同施钙处理对磷素吸收的影响较小。

关键词：土壤肥力钙水稻产量

淮北地区缓释尿素对小麦生长、氮肥利用及土壤硝态氮的影响

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中国土壤与肥料 2015年第3期 29-33,78页

作者：袁嫚嫚邬刚孙义祥安徽省农业科学院土壤肥料研究所安徽省养分循环与资源环境省级实验室安徽合肥230031

通过田间小区试验,研究了淮北地区缓释尿素与普通尿素配施对小麦生长发育、产量、氮肥利用率及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,缓释尿素与普通尿素按氮素量2∶1配施(SRU2),小麦产量和氮肥利用率均最高。与农民习惯处理(N 250 kg/hm2)比... 详细信息

通过田间小区试验,研究了淮北地区缓释尿素与普通尿素配施对小麦生长发育、产量、氮肥利用率及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,缓释尿素与普通尿素按氮素量2∶1配施(SRU2),小麦产量和氮肥利用率均最高。与农民习惯处理(N 250 kg/hm2)比较,缓释尿素处理(SRU1、SRU2和SRU3)减少氮用量70 kg/hm2,小麦产量差异不大,但显著提高了氮肥利用率和农学利用率,增幅分别达43.71%~91.98%和25.58%~43.71%。等氮肥用量条件下,与尿素一次性全量基施(SRU4)比较,缓释尿素处理显著提高了小麦成熟期地上部干物质和氮素积累及氮肥利用率。在扬花期,农民习惯处理和优化氮素处理30~60 cm土壤硝态氮淋失趋势明显;缓释尿素处理土壤硝态氮积累不明显。

关键词：小麦缓释尿素氮素利用率土壤硝态氮含量