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植物碳源添加对人工湿地水质净化效果和温室气体排放的影响

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环境工程学报 2024年

作者：苟永祥郝庆菊刘康乐陈芳慧王珣郦江长胜西南大学资源环境学院西南大学创新创业学院

人工湿地在处理低C/N污水时存在碳源缺乏而严重限制反硝化进行的问题。为了补充反硝化需要的碳源,选择稀碱加热后的玉米芯(下称玉米芯（预）)和普通玉米芯作为外加碳源引入湿地系统,开展了两个阶段的实验,分别为植物碳源预处理和不同碳... 详细信息

人工湿地在处理低C/N污水时存在碳源缺乏而严重限制反硝化进行的问题。为了补充反硝化需要的碳源,选择稀碱加热后的玉米芯(下称玉米芯（预）)和普通玉米芯作为外加碳源引入湿地系统,开展了两个阶段的实验,分别为植物碳源预处理和不同碳源投加量（C/N=6、5、4）对人工湿地水质净化效果和温室气体排放的影响。第1阶段实验结果表明,人工湿地投加植物碳源后,会降低COD和NH4+-N的去除率,投加了玉米芯（预）和玉米芯的人工湿地出水COD值分别在19.25～25.97 mg·L-1和22.22～23.56 mg·L-1,COD平均去除率分别在82.61%～87.12%和84.22%～85.13%,NH4+-N的平均去除率分别在82.44%～92.53%和78.27%～92.86%,而对照组NH4+-N的平均去除率均在90%以上。投加碳源后,系统对NO3--N的平均去除率都在99%以上。植物碳源的添加并没有显著增加CH4的排放通量,但会明显增加N2O的排放通量（P<0.05）。第2阶段实验结果表明,随着C/N的增加,出水COD值也逐渐增加,C/N=6、5、4的COD平均去除率分别为86.38%、88.76%和92.38%;C/N=6、5、4的出水NH4+-N质量浓度都极低,去除率均达99%以上,出水TN主要以NO3--N为主,C/N=6、5、4下的NO3--N平均去除率分别为62.75%、58.41%和47.70%;人工湿地N2O的排放通量随着C/N的增加而增加,而CH4的排放通量相比第1阶段均有所降低,C/N=6、5、4的人工湿地表现为CH4的弱源。以上研究结果表明植物碳源的添加提高了系统对氮素的去除,随着C/N的增加,系统对氮素的去除效率也在增加;但植物碳源的添加增加了温室气体N2O的排放,且N2O是综合GWP的主要贡献源,贡献率占90%以上。

关键词：人工湿地植物碳源玉米芯 C/N 温室气体

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基于透光快视技术的脆李成熟度检测研究

食品科技 2024年第4期49卷 295-301页

作者：吴锡勇孙钟雷吴姗珊周骏杨晨张鸿升刘圳长江师范学院现代农业与生物工程学院重庆408100

脆李是西南地区特色水果,产业发展迅速。脆李成熟后代谢增强,内容物降解,抗性会明显降低,极易被潜伏侵染病菌危害引起烂果。针对脆李采摘后易腐、保质期短、存放不易等问题,该研究利用透光快视检测技术测定脆李颜色、透光度等指标,完成... 详细信息

脆李是西南地区特色水果,产业发展迅速。脆李成熟后代谢增强,内容物降解,抗性会明显降低,极易被潜伏侵染病菌危害引起烂果。针对脆李采摘后易腐、保质期短、存放不易等问题,该研究利用透光快视检测技术测定脆李颜色、透光度等指标,完成脆李成熟度快速检测。首先搭建计算机视觉透光检测平台,采用RGB颜色空间作为脆李颜色提取的方法,选择最小外接矩形法对目标区域进行连通域内像素点和的计算,再进行脆李成熟度的分析。最后,设计基于Matlab GUI界面的脆李成熟度检测程序。结果表明,可以利用红色素和绿色素的比值界定阈值,用于区分脆李成熟度等级;脆李的成熟度与透光图像经处理后白色区域的面积(即透光度)成正相关。通过脆李成熟度检测程序对脆李样品测试,平均准确率高达93.75%。研究成果为脆李检测科学化和自动化提供了理论依据和技术支持,在脆李成熟期内有效降低其损耗率,使不同等级的脆李发挥最大价值。该研究对促进脆李的分级筛选、产业发展等均具有一定的理论和实用价值。

关键词：脆李成熟度计算机视觉图像处理透光度检测颜色检测

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叶绿素对叶黄素生物可给率的影响

食品工业科技 2024年第5期45卷 108-117页

作者：黄千千陈丽君李韵唱陈雪寒陈乾睿王元楷蔡甜陈科伟西南大学食品科学学院重庆400715 西南大学食品科学与工程国家级实验教学示范中心重庆400715 西南大学化学化工学院重庆400715 西南大学中匈食品科学合作中心重庆400715 川渝共建特色食品重庆市重点实验室重庆400715 农业农村部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(重庆) 重庆400715

叶黄素具有多种生理活性,它在人体内不能合成,只能从外界获取,但叶黄素因其脂溶性的特点导致生物可给率低,如何高效补充叶黄素成为研究热点。叶绿素常与叶黄素共同出现在人类饮食中,且二者均为脂溶性物质,会产生一定的相互作用。因此研... 详细信息

叶黄素具有多种生理活性,它在人体内不能合成,只能从外界获取,但叶黄素因其脂溶性的特点导致生物可给率低,如何高效补充叶黄素成为研究热点。叶绿素常与叶黄素共同出现在人类饮食中,且二者均为脂溶性物质,会产生一定的相互作用。因此研究膳食叶绿素及其结构变化对叶黄素生物可给率的影响具有重要意义。通过制备膳食中常见的8种不同结构的叶绿素(叶绿素a和b、脱镁叶绿素a和b、脱植基叶绿素a和b、脱镁叶绿酸a和b),采用体外静态消化模型和胶束化实验研究它们对叶黄素生物可给率的影响,并测定叶黄素和叶绿素形成的混合胶束粒径和电位的变化。结果表明,在共消化时不同结构的叶绿素能够显著提高叶黄素的回收率和生物可给率(P<0.05),其中脱镁叶绿素b的作用最为显著,所对应的叶黄素回收率和生物可给率分别为90.48%和80.44%。在消化过程中,未检测到明显的叶黄素降解产物,而叶绿素的结构则发生了明显的变化。通过消化物和胶束的平均粒径、荧光图像以及Zeta电位值可以确定胶束液体系比消化液体系更稳定,并且叶绿素可以通过与叶黄素形成复合物来保护叶黄素。本研究对如何提高叶黄素的生物可给率及消化利用性能具有一定的指导意义。

关键词：叶黄素叶绿素相互作用生物可给率体外消化胶束化

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蚕丝基柔性压力传感器的制备及其性能研究

丝绸 2024年第4期61卷 34-42页

作者：刘嘉琪汪宇佳王胜男代方银李智西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室重庆400715 西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院重庆400715 西南大学重庆市生物质纤维材料与现代纺织工程技术研究中心重庆400715 西南大学农业农村部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室重庆400715

蚕丝具有优异的生物相容性、可降解性和易加工性等,是应用于柔性电子领域的理想柔性基底材料。本文通过气液界面聚合法,在蚕丝织物、平板丝和静电纺丝素膜三种蚕丝材料表面实现聚苯胺的原位生长,成功制备出以聚苯胺为活性导电介质的柔... 详细信息

蚕丝具有优异的生物相容性、可降解性和易加工性等,是应用于柔性电子领域的理想柔性基底材料。本文通过气液界面聚合法,在蚕丝织物、平板丝和静电纺丝素膜三种蚕丝材料表面实现聚苯胺的原位生长,成功制备出以聚苯胺为活性导电介质的柔性基材,并将其组装成柔性压阻式压力传感器,这为开发高性能、安全可靠和轻质便携的可穿戴电子产品提供新的方法和途径。结果表明:三种蚕丝基柔性压力传感器中,蚕丝织物聚苯胺传感器具有最大的压力检测范围(16.27~504.79 kPa),拉伸变形可达20%,灵敏度仅为0.00129 kPa^(-1);静电纺丝素膜聚苯胺传感器灵敏度最高(0.01376 kPa^(-1)),但拉伸变形能力差,仅可拉伸2.3%;平板丝聚苯胺传感器压力检测灵敏度略高于蚕丝织物聚苯胺传感器,达到0.00134 kPa^(-1),线性检测范围为9.8~87.6 kPa。本文研究开发的蚕丝基柔性压力传感器在运动检测领域具有较好的应用前景。

关键词：蚕丝织物平板丝静电纺丝素膜聚苯胺气液界面结合柔性压力传感器

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双荧光标记伪结核棒状杆菌的构建与评价

中国兽医学报 2024年

作者：刘娉婷牟诗颖牛禄婷雷佳莹李鑫灿王芝英周作勇西南大学动物医学院

为建立荧光标记的伪结核棒状杆菌（Corynebacterium pseudotuberculosis，Cp）菌株，本研究将超折叠绿色荧光蛋白编码基因（sfGFP）与红色荧光蛋白编码基因（mCherry）融合，克隆进pXMJ19并在Cp中表达。评价Cp重组菌不同pH值条件下培养... 详细信息

为建立荧光标记的伪结核棒状杆菌（Corynebacterium pseudotuberculosis，Cp）菌株，本研究将超折叠绿色荧光蛋白编码基因（sfGFP）与红色荧光蛋白编码基因（mCherry）融合，克隆进pXMJ19并在Cp中表达。评价Cp重组菌不同pH值条件下培养的荧光信号，以及Cp重组菌感染巨噬细胞J774A.1和小鼠的可视化检测效果。结果显示，成功将sfGFP和mCherry融合并克隆进pXMJ19质粒（pXMJ19-sfGFPmCherry），将其电转入Cp宣汉株（XH02）获得双荧光标记菌株XH02-pXMJ19-sfGFPmCherry（XH02-sfGFPmCherry）。在鲜血琼脂平板上培养，XH02-sfGFPmCherry呈粉红色单菌落；在荧光显微镜下观察，分别可见绿色、红色两种荧光标记的XH02-sfGFPmCherry；与在pH7.0下培养相比，在pH5.0下培养时，XH02-sfGFPmCherry的绿色荧光强度显著降低，但红色荧光强度显著增强；体外感染J774A.1、体内感染小鼠的肝脏和肾脏中均能观察到发绿色和红色荧光的Cp，且两种荧光的重合性好。本研究表明所构建的双荧光标记Cp可高效表达红、绿两种荧光蛋白，在不同pH值条件下表达优势荧光信号，可用于Cp体外感染巨噬细胞和体内感染小鼠的监测，为研究 Cp 感染提供了一种定位和示踪潜在工具。

关键词： sfGFPmCherry双荧光标记伪结核棒状杆菌构建评价

淹水胁迫下鸭茅根系基因差异表达及相关通路分析

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草业学报 2024年第2期33卷 93-111页

作者：曾兵尚盼盼沈秉娜王胤晨屈明好袁扬毕磊杨兴云李文文周晓丽郑玉倩郭文强冯彦龙曾兵西南大学动物科学技术学院重庆402460 贵州省畜牧兽医研究所贵州贵阳550000 重庆高校草食动物工程研究中心重庆400715

近年来我国南方地区洪涝灾害频繁发生,严重制约草牧业的发展。鸭茅作为重要的生态草种和优质牧草,耐淹性较差的特性严重影响其在频繁遭受洪涝区域的推广应用。本研究以国审品种“安巴”鸭茅为研究对象,对淹水胁迫0、8和24 h处理后的幼... 详细信息

近年来我国南方地区洪涝灾害频繁发生,严重制约草牧业的发展。鸭茅作为重要的生态草种和优质牧草,耐淹性较差的特性严重影响其在频繁遭受洪涝区域的推广应用。本研究以国审品种“安巴”鸭茅为研究对象,对淹水胁迫0、8和24 h处理后的幼苗根系生理和转录等进行分析,以探究鸭茅在淹水胁迫下的响应机制。结果显示,淹水胁迫引起鸭茅根系中可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛含量显著增加,相对电导率先减少后显著升高。在淹水胁迫处理8 h后(相较于0 h),鸭茅根系中有5788个差异表达基因,包括上调基因2872个,下调基因2916个。胁迫处理24 h后,鸭茅根系中共有8807个差异表达基因,包括上调基因4123个,下调基因4684个。GO富集显示,这些差异表达基因功能主要涉及多糖代谢、微管结合、纤维素代谢过程、抗氧化反应等。KEGG富集显示,鸭茅根系主要通过苯丙烷生物合成、碳代谢、谷胱甘肽代谢、氨基酸生物合成、淀粉和蔗糖代谢以及糖酵解/糖异生等途径来响应淹水胁迫。进一步分析苯丙烷生物合成、碳代谢、谷胱甘肽代谢通路中的差异表达基因,推测HXK1、HXK2、ADH1、GST和APX2等关键基因在鸭茅响应胁迫中发挥重要作用。MYB、NB-ARC、WRKY、GRAS和AP2等转录因子家族基因在淹水胁迫中表达丰富,可能与鸭茅的耐淹性密切相关。本研究结果为进一步探究鸭茅耐淹的分子机理提供了基础数据,也为后续的鸭茅耐淹性状改良工作提供理论支撑。

关键词：鸭茅淹水胁迫根系转录组差异表达基因代谢通路

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水稻颖壳异常突变体ah1的鉴定与候选基因分析

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中国农业科学 2024年第3期57卷 429-441页

作者：张必东林泓朱思颖李忠成庄慧李云峰西南大学水稻研究所/西南大学农业科学研究院/转基因植物与安全控制重庆市重点实验室西南大学创新创业学院/含弘学院

【目的】水稻是世界性的粮食作物，其籽粒形态直接影响水稻的最终产量和营养品质，进而影响其经济价值。此外，水稻花发育与籽粒形态又具有复杂的相关性，探究新的水稻花发育调控基因及其分子调控机制可以为培育籽粒更大、更饱满的水稻... 详细信息

【目的】水稻是世界性的粮食作物，其籽粒形态直接影响水稻的最终产量和营养品质，进而影响其经济价值。此外，水稻花发育与籽粒形态又具有复杂的相关性，探究新的水稻花发育调控基因及其分子调控机制可以为培育籽粒更大、更饱满的水稻品种奠定基础。【方法】在利用甲基磺酸乙酯（ethyl methyl sulfonate,EMS）诱变西大1B（籼稻保持系）得到的突变体库中鉴定到一个颖壳和浆片发育异常且矮化的突变体abnormal hull 1(ah1)；观察并统计野生型和突变体的农艺性状；选取各个时期的小穗，对突变体的组织学、形态学变化进行分析；采用ah1和籼稻温敏不育系56S构建F2分离群体，并将其用于遗传分析和基因定位；提取野生型和突变体的幼穗RNA并将其反转录为cDNA，对花发育调控基因和ABA合成关键基因的表达量进行RT-qPCR分析。【结果】农艺性状分析表明，突变体ah1各节间的大幅缩短直接导致其矮化；同时，突变体的小穗畸形严重，结实率极低。组织学和形态学分析发现，ah1小穗主要表现为内外稃、浆片和雄蕊等花器官发生了不同程度的退化，部分严重的小穗出现了花器官特征和花分生组织确定性的改变，且伴随大面积的白化，根据其退化程度的不同可分为一般和严重2种类型。遗传分析发现分离群体中野生型和突变体的比值为3:1，表明ah1突变性状受1个隐性基因控制。AH1定位于第1染色体上的分子标记RM6716和RM128之间，物理距离近8 Mb，对突变体进行重测序分析后发现该区间内的LOC＿Os01g53450和LOC＿Os01g51860在野生型和突变体之间出现了变异，因此，将这两个基因暂定为候选基因。RT-qPCR分析表明，在突变体幼穗早期发育过程中，各花器官发育调控基因的表达量发生了显著的变化；同时，ABA合成关键基因OsNCED1/OsNCED2/OsNCED3/OsNCED4/OsNCED5的表达严重受阻。【结论】AH1对于维持水稻内外稃等花器官的形态建成起到至关重要的作用，将LOC＿Os01g53450和LOC＿Os01g51860暂定为候选基因。

关键词：水稻颖壳花发育候选基因

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刺梨发酵乳的制备及其理化性质

现代食品科技 2024年第3期40卷 153-162页

作者：杨曦澜董洁怡刘佳玥刘冬梅华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640

刺梨含有丰富的多糖和维生素C等营养成分以及超氧化物歧化酶(SOD),具有降低慢性疾病风险及发病率的潜力。该研究选用保加利亚乳杆菌德氏乳杆菌DMLD-H1(Lactobacillus delbrueckii DMLD-H1,简称H1)和嗜热链球菌DMST-H2(Streptococcus the... 详细信息

刺梨含有丰富的多糖和维生素C等营养成分以及超氧化物歧化酶(SOD),具有降低慢性疾病风险及发病率的潜力。该研究选用保加利亚乳杆菌德氏乳杆菌DMLD-H1(Lactobacillus delbrueckii DMLD-H1,简称H1)和嗜热链球菌DMST-H2(Streptococcus thermophilus DMST-H2,简称H2)为发酵剂菌株,通过优化菌种比例、接种量和刺梨汁添加量,确定刺梨发酵乳最佳发酵工艺,并与商业菌种发酵的发酵乳的各项理化性质进行比较。实验表明,最佳的刺梨发酵乳发酵条件为:菌种比例为H1:H2=1:2,接种量为1.0×10^(7) CFU/mL,刺梨添加量为0.06 g/mL。在此条件下发酵所得的刺梨发酵乳pH值为4.47,酸度为76.78°T,持水力为32.94%,其中分离出11种挥发性物质,蛋白质相对分子质量主要分布在22~38 ku,后酸化4周后发酵乳的pH值降低至3.89,活菌数含量为1.1×10^(8) CFU/mL。对比商业发酵乳发现,刺梨发酵乳能够抑制发酵乳的后酸化作用,提高持水力,以及提升发酵乳中的酪蛋白含量;然而,刺梨可能会影响发酵乳中原本的风味物质。该研究为一种新型的刺梨发酵乳的开发提供理论依据,为新型功能性发酵乳的研发提供参考。

关键词：刺梨发酵乳保加利亚乳杆菌嗜热链球菌

基于Na_(3)Y(VO_(4))_(2):Yb^(3+)/Er^(3+)实现高灵敏度的双模式光学测温

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发光学报 2024年第6期45卷 952-958页

作者：相国涛易园园张羽熊明徐秦玉陈红豆常瑛姚璐重庆邮电大学理学院重庆400065

基于高温固相法合成了Na_(3)Y(VO_(4))_(2):Yb^(3+)/Er^(3+)上转换发光材料,该材料在绿光区和近红外二区均表现出较强的发光强度。在绿光区,基于Er^(3+)的~2H_(11/2)→^(4)I_(15/2)和^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)跃迁进行荧光强度比光学测温,其最佳的绝对灵敏度、相对灵敏度和温度分辨率可分别达到1.7%·K^(-1)、1.2%·K^(-1)和0.027 K;在近红外二区,基于Er^(3+):^(4)I_(13/2)→^(4)I_(15/2)跃迁的Stark劈裂所进行的光学测温,其最佳的绝对灵敏度、相对灵敏度和温度分辨率分别为3.01%·K^(-1)、0.59%·K^(-1)和0.06 K。更为重要的是,在生理温度范围内,以上两种光学温度计均表现出较高的测温准确性。所有数据均表明,Na_(3)Y(VO_(4))_(2):Yb^(3+)/Er^(3+)是一种优异的光学测温材料,可在可见区和近红外二区实现高灵敏度的双模式光学测温。

关键词：稀土离子上转换发光光学测温荧光强度比