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低甲烷排放转基因水稻对土壤微生物群落的影响

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生态学报 2024年第15期44卷 6667-6683页

作者：宋亚娜张珊珊胡太蛟吴明基福建省农业科学院生物技术研究所福建省农业遗传工程重点实验室福州350003

低甲烷排放转基因水稻是实现水稻低碳生产的理想材料。土壤微生物驱动了稻田甲烷的产生,低甲烷排放转基因水稻土壤微生物群落组成的变化不仅影响稻田甲烷排放,也关系到土壤微生态系统的稳定性。通过对细菌16S rRNA基因、真菌ITS基因的... 详细信息

低甲烷排放转基因水稻是实现水稻低碳生产的理想材料。土壤微生物驱动了稻田甲烷的产生,低甲烷排放转基因水稻土壤微生物群落组成的变化不仅影响稻田甲烷排放,也关系到土壤微生态系统的稳定性。通过对细菌16S rRNA基因、真菌ITS基因的高通量测序及mcrA、nifH、amoA和nirS等功能基因的荧光定量PCR,分析了低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)与野生型水稻(MH86)土壤微生物群落间的差异。结果显示:稻田土壤细菌群落的α-多样性指数在86R27-3与MH86间无明显差异,且仅在水稻分蘖期86R27-3的土壤真菌群落多样性指数Shannon、Simpson及均匀度指数Pielou_e显著高于MH86(P<0.05);β-多样性分析表明土壤细菌或真菌群落组成在86R27-3与MH86间均没有显著差异;但在水稻齐穗期:86R27-3土壤的放线菌门(Actinobacteria)、罗泽真菌门(Rozellomycota)的相对丰度显著高于MH86(P<0.05),而酸杆菌门(Acidibacteria)、子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度显著低于MH86(P<0.05);土壤微生物群落功能预测显示,86R27-3土壤氮、硫和锰代谢细菌功能群丰度显著低于MH86(P<0.05),如分蘖期的土壤硝酸盐还原、硝酸盐呼吸、硫代硫酸盐呼吸及硫呼吸,齐穗期和成熟期的好氧亚硝酸盐氧化及成熟期的锰氧化等;与MH86相比,86R27-3的土壤真菌功能群丰度有减有增,如在水稻不同生育期内的其未定义腐生物银耳目、嗜热囊菌科、镰刀菌属及韦斯特氏菌功能群丰度显著降低(P<0.05),而其分蘖期的动物内共生体腐生生物毕赤酵母属和未定义腐生物马勃科功能群丰度显著提高(P<0.05)。定量PCR分析表明86R27-3土壤中的产甲烷细菌mcrA基因丰度显著低于MH86(P<0.05),同时,土壤固氮菌nifH基因、氨氧化细菌amoA基因及反硝化细菌nirS基因的丰度在86R27-3土壤中也显著降低(P<0.05)。综上所述,低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)对土壤细菌或真菌的群落组成没有影响,但可引起主要细菌或真菌种类的相对丰度及某些细菌或真菌功能群丰度发生变化,并显著降低了稻田土壤微生物功能基因丰度。

关键词：低甲烷排放转基因水稻微生物群落功能基因高通量测序

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饲粮中葛藤不同添加量对肉兔养分表观消化率、胃肠道发育及消化酶活性的影响

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草业学报 2024年第4期33卷 199-209页

作者：高承芳桑雷孙世坤陈冬金王锦祥谢喜平福建省农业科学院畜牧兽医研究所福建省畜禽遗传育种重点实验室福建福州350013

为探讨葛藤在肉兔饲粮中的应用效果,开展葛藤的常规营养成分分析,选取35±2日龄体重(0.88±0.13 kg)相近的断奶伊拉兔肉兔200只,随机分成4组,每组5个重复,每个重复10只,分别饲喂添加0(对照组)、15%、25%、35%葛藤的试验饲粮。预试期7 d... 详细信息

为探讨葛藤在肉兔饲粮中的应用效果,开展葛藤的常规营养成分分析,选取35±2日龄体重(0.88±0.13 kg)相近的断奶伊拉兔肉兔200只,随机分成4组,每组5个重复,每个重复10只,分别饲喂添加0(对照组)、15%、25%、35%葛藤的试验饲粮。预试期7 d,正试期42 d。于正试期第36天开始进行为期7 d的消化代谢试验,分析肉兔养分表观消化率,试验结束后测定分析肉兔盲肠消化酶活性及胃肠道的变化。结果显示,饲粮中添加不同量的葛藤:1)提高了各处理组肉兔对饲粮中干物质、粗蛋白、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性木质素、粗脂肪和半乳糖醛酸的表观消化率,35%葛藤组表观消化率最高,显著高于15%葛藤组与对照组(P0.05),但显著提高了盲肠相对长度和重量、胃相对重量与小肠相对重量,25%与35%葛藤组显著高于对照组(P<0.05)。4)提高了肉兔空肠、回肠与十二指肠的绒毛长度、绒毛长度/隐窝深度比值(V/C)和黏膜层厚度,降低了隐窝深度值,35%葛藤组肉兔回肠、十二指肠的绒毛长度显著高于对照组(P<0.05),空肠、回肠的隐窝深度低于对照组,空肠、回肠的V/C显著高于对照组(P<0.05)。因此,生长肉兔饲粮中最适宜的葛藤添加量为35%。

关键词：伊拉兔葛藤养分表观消化率胃肠道发育消化酶活性

不同间作方式对凉粉草品质及根际土壤特性的影响

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中国农业科学 2024年第14期57卷 2755-2770页

作者：苏海兰朱雁鸣陈宏牛雨晴郑梅霞朱育菁福建省农业科学院作物研究所/福建省种质资源中心

【目的】探析间作对凉粉草（Mesona chinesis）品质的影响及其作用机制，为凉粉草的高质量栽培技术开发提供理论依据。【方法】通过田间随机区组试验，设置大豆/凉粉草/玉米间作（S/M/C）和大豆/凉粉草间作（S/M）两种间作模式，并以单... 详细信息

【目的】探析间作对凉粉草（Mesona chinesis）品质的影响及其作用机制，为凉粉草的高质量栽培技术开发提供理论依据。【方法】通过田间随机区组试验，设置大豆/凉粉草/玉米间作（S/M/C）和大豆/凉粉草间作（S/M）两种间作模式，并以单独种植凉粉草（M）为对照，比较不同种植模式对凉粉草品质及其根际土壤特性的影响。【结果】相比于单独种植凉粉草，S/M/C间作模式和S/M间作有利于促进凉粉草叶片和茎中的钙（Ca，叶中增加11.36%—24.20%，茎中增加33.44%—38.16%）、镁（Mg，叶增加34.41%—52.00%、茎增加15.20%—91.99%）、铁（Fe，叶中增加15.21%—15.46%）、铜（Cu，茎增加17.19%—30.73%）等元素积累。S/M/C间作时，凉粉草茎部总黄酮含量增加44.42%。两种间作显著降低了凉粉草根际土壤全氮（TN）、碱解氮（AHN）、速效钾（AK）等养分含量，显著改善了凉粉草土壤pH(M模式4.82,S/M模式5.22,S/M/C模式5.51)，而pH是本研究中驱动细菌群落结构改变最重要的土壤因子。S/M/C处理显著提高凉粉草根际土壤的细菌多样性，两种间作均显著提高优势菌属芽孢杆菌（Bacillus）的相对丰度：由M模式下的3.24%分别增加至S/M模式下的5.28%和S/M/C模式下的8.09%。此外，S/M/C间作时，凉粉草根际土壤招募更多的蛭弧菌门（Bdellovibrionota）、Dependentiae、WS2等菌门及甲基孢囊菌属（Methylocystis）等菌属。【结论】大豆/凉粉草/玉米间作（S/M/C）可促进凉粉草营养元素和总黄酮等活性成分积累，有利于其品质提升。土壤pH的改善可能是S/M/C模式驱动土壤细菌多样性提高、群落结构变化的最主要因素。凉粉草根际土壤中特定细菌在S/M/C模式下的富集有利于凉粉草种植土壤的生物学特性的改善。因此，S/M/C等合理间作是实现凉粉草高质量种植的有效措施。

关键词：间作凉粉草品质土壤养分细菌多样性

武夷山不同种植模式下茶园土壤理化性质和酶活性的季节变化特征

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茶叶科学 2024年第2期44卷 231-245页

作者：王峰常云妮孙君吴志丹陈玉真江福英余文权福建省农业科学院茶叶研究所福建福州350013 国家土壤质量福安观测实验站福建福安355015 福建省农业科学院福建福州350003

土壤酶活性是表征土壤肥力水平和养分转化的重要指标,揭示种植模式和季节变化对茶园土壤酶活性影响,阐明影响茶园土壤酶活性变化的主要环境因子,为合理评估有机茶种植的土壤生态效应提供理论依据。结合野外调查和室内分析方法,以武夷山... 详细信息

土壤酶活性是表征土壤肥力水平和养分转化的重要指标,揭示种植模式和季节变化对茶园土壤酶活性影响,阐明影响茶园土壤酶活性变化的主要环境因子,为合理评估有机茶种植的土壤生态效应提供理论依据。结合野外调查和室内分析方法,以武夷山茶区3种类型样地,即林地(FD)、常规茶园(CT)和有机茶园(OT)为研究对象,测定了参与土壤碳、氮和磷循环的6种酶活性,研究不同种植模式下土壤酶活性的季节变化规律及影响因子。结果显示,与林地土壤相比,常规种植模式茶园土壤铵态氮、全磷、有效磷和有效钾含量显著增加,土壤全钾和pH显著降低;相比常规茶园,有机茶园土壤有机质和全氮含量显著增加,土壤全磷、有效磷、全钾和速效钾含量显著降低,土壤pH有所增加,土壤养分比例更为协调。种植模式和季节及其交互作用对土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响显著。与林地土壤相比,常规茶园土壤脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性下降了12.05%~63.55%,有机茶园土壤脲酶显著提高了324.95%,种植模式并未改变土壤硝酸还原酶活性。总体而言,夏秋季节(5月和8月)土壤脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性明显高于冬春季节(11月和2月),土壤硝酸还原酶和过氧化氢酶活性在春季最高。置换多元方差分析结果显示,种植模式对土壤整体理化性质的影响远大于季节变化。冗余分析结果显示,土壤环境因子解释了土壤酶活性变异的77.03%,土壤有机质、全氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾、有效钾和pH对土壤酶活性有显著或极显著的影响。综上所述,林地转变为茶园对土壤理化性质和酶活性产生显著影响,常规种植导致茶园土壤速效磷钾积累,土壤酶活性降低,有机种植提高了土壤酶活性,增强了土壤碳氮养分供应能力,具有良好的生态环境效应。

关键词：种植模式季节变化土壤理化性质土壤酶活性

纳微化笋膳食纤维改善酸乳货架期乳清析出的作用机制

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食品科学 2024年第16期45卷 10-18页

作者：陈秉彦郭晓菲林晓姿李维新何志刚福建省农业科学院农业工程技术研究所福建福州350002 农业农村部亚热带特色果蔬菌加工重点实验室(部省共建) 福建福州350002 福建省农产品(食品)加工重点实验室福建福州350002

为明确纳微化笋膳食纤维(nanosized bamboo dietary fiber,NBDF)对凝固型酸乳货架期乳清析出的影响,采用多元复合纳微化改性对笋膳食纤维进行降解,研究不同粒径NBDF的乳润湿性,解析乳润湿性最优的NBDF对酸乳货架期乳清析出的抑制机制。... 详细信息

为明确纳微化笋膳食纤维(nanosized bamboo dietary fiber,NBDF)对凝固型酸乳货架期乳清析出的影响,采用多元复合纳微化改性对笋膳食纤维进行降解,研究不同粒径NBDF的乳润湿性,解析乳润湿性最优的NBDF对酸乳货架期乳清析出的抑制机制。结果表明:笋膳食纤维经超声-压热-酶解改性后形貌由块状转变为丝状,经高能机械球磨后微纤丝断裂形成纳米团簇状;NBDF的乳润湿性随粒径减小呈先升高后下降的趋势,其中粒径10~30μm的微纤丝与乳体系间润湿性最强;进一步研究发现,添加9 g/L NBDF(粒径10~30μm)可提高凝固型酸乳凝胶的振荡稳定性,且经28 d货架期后的凝固型酸乳乳清析出率为5.84%,仅为未添加NBDF组的57.87%,这与NBDF能有效提高乳体系的束缚水比例(提高41.4%)、改善酪蛋白凝胶网络结构,并提高其涂布性使发酵酸乳形成细小、均匀的乳清孔隙通道有关。

关键词：竹笋纳米膳食纤维酸乳乳清析出凝胶结构

不同烘焙程度‘春闺’闽北乌龙茶风味品质分析

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食品工业科技 2024年第10期45卷 242-253页

作者：占鑫怡欧晓西张雯萍周晶晶黄慧清赵梦莹李鑫磊孙云福建农林大学园艺学院福建福州350002 茶学福建省高校重点实验室福建福州350002 福建省农业科学院茶叶研究所福建福州350012

采用感官审评、生化分析、超高效液相色谱三重四极杆串联质谱(UPLC-QqQ-MS)及顶空固相微萃取法结合气相色谱-飞行时间质谱联用技术(HS-SPME-GC-TOF-MS)对不同烘焙程度‘春闺’闽北乌龙茶进行检测分析,通过建立偏最小二乘判别分析模型、... 详细信息

采用感官审评、生化分析、超高效液相色谱三重四极杆串联质谱(UPLC-QqQ-MS)及顶空固相微萃取法结合气相色谱-飞行时间质谱联用技术(HS-SPME-GC-TOF-MS)对不同烘焙程度‘春闺’闽北乌龙茶进行检测分析,通过建立偏最小二乘判别分析模型、趋势模型探究其感官品质、常规生化成分、儿茶素组分、氨基酸组分及挥发性物质等方面的差异。结果表明:轻火‘春闺’感官审评总分为(91.3~93.65),略低于中火‘春闺’(93.6~94.15);生化成分中,轻火‘春闺’的氨基酸含量显著高于中火(P<0.05),中火‘春闺’的的茶黄素、茶褐素含量及酚氨比显著高于轻火火‘春闺’(P<0.05);对氨基酸组分进行TAV值计算得到,轻火‘春闺’主要呈味贡献氨基酸为半胱氨酸、天冬氨酸、谷氨酸及茶氨酸,中火‘春闺’为半胱氨酸、谷氨酸及茶氨酸;在主要差异挥发性物质中,轻火‘春闺’的橙花叔醇、吲哚、α-法尼烯及顺-茉莉酮等花香类挥发性物质含量显著高于中火‘春闺’(P<0.05);中火‘春闺’的顺-芳樟醇氧化物、茶吡咯、2,5-二甲基吡嗪、糠醛、脱氢-β-紫罗兰酮及二氢猕猴桃内酯含量显著高于轻火‘春闺’(P<0.05)。‘春闺’闽北乌龙茶适合采用中火烘焙工艺,其滋味醇爽浓厚有花香,香气类型呈现为花香馥郁,综合品质较优。本研究为‘春闺’闽北乌龙茶配套加工工艺和风味品质提供一定的理论依据。

关键词： ‘春闺’ 闽北乌龙茶烘焙程度滋味活性值香气滋味

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氮磷钾配方施肥提高林下七叶一枝花产量和重楼皂苷含量

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植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 128-136页

作者：苏海兰郑梅霞陈宏朱雁鸣朱育菁福建省农业科学院作物研究所/福建省种质资源中心福建福州350003

【目的】研究氮、磷、钾不同组合用量对林下栽培七叶一枝花产量及重楼皂苷含量的影响,为七叶一枝花人工栽培合理施肥提供参考。【方法】采用“3414”试验设计,利用福建南平杉竹混交林下4年生七叶一枝花(Paris polyphylla Smith *** (Fra... 详细信息

【目的】研究氮、磷、钾不同组合用量对林下栽培七叶一枝花产量及重楼皂苷含量的影响,为七叶一枝花人工栽培合理施肥提供参考。【方法】采用“3414”试验设计,利用福建南平杉竹混交林下4年生七叶一枝花(Paris polyphylla Smith *** (Franch.) Hara)进行田间试验,将氮、磷、钾肥当地适宜水平定为“2”,分别为N 270 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5) 375 kg/hm^(2)、K_(2)O 300 kg/hm^(2),不足“1”和过量“3”水平分别为适宜水平的0.5、1.5倍。在七叶一枝花收获时期,测定其植株形态、根茎产量、4种重楼皂苷含量等指标,并计算生产效益。【结果】氮、磷、钾肥用量均显著影响七叶一枝花的植株形态、根茎产量和重楼皂苷含量,对七叶一枝花根茎产量的提升率分别为59.75%、27.54%、63.15%,以钾肥的贡献率最高,其次为氮肥,磷肥较低。N1水平下,增加磷、钾水平显著降低七叶一枝花的株高、茎粗和叶长,N3水平七叶一枝花的株高、叶长均达到最高,但茎粗低于N1和N2水平,表明适宜氮肥用量对七叶一枝花的生长至关重要。七叶一枝花的根茎产量和总重楼皂苷含量还受肥料交互效应的影响。当N、P_(2)O_(5)、K_(2)O用量分别为270、375、450 kg/hm^(2) (N_(2)P_(2)K_3)和270、375、300 kg/hm^(2)(N_(2)P_(2)K_(2))时,根茎产量达到最高,分别为2804、2648 kg/hm^(2)。N_(2)P_(2)K_3的总重楼皂苷含量也最大,达到1.62%,显著高于其他处理。施氮磷钾肥净增收效益在N_(2)P_(2)K_3处理下最高,N_(2)P_(2)K_(2)处理次之。【结论】适量的氮、磷肥配合较高的钾肥可显著提升七叶一枝花根茎产量和总重楼皂苷含量,提高七叶一枝花的经济效益。因此,在供试地区,推荐N、P_(2)O_(5)、K_(2)O用量分别为270、375、450 kg/hm^(2)。

关键词：七叶一枝花 “3414”设计植株形态根茎产量重楼皂苷经济效益氮磷钾组合

乌衣红曲黄酒年份特征挥发性物质指纹图谱分析

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中国食品学报 2024年第2期24卷 260-268页

作者：苏昊李维新林晓姿何志刚梁璋成任香芸福建省农业科学院农产品加工研究所福州350003 农业农村部亚热带特色果蔬菌加工重点实验室福州350003 福建省农产品(食品)加工重点实验室福州350003

目的:建立乌衣红曲黄酒基酒挥发性成分指纹图谱,用于年份基酒酒龄的判别。方法:通过顶空固相微萃取-气相色谱联用质谱法(HS-SPME-GC-MS)分析不同陈酿时间的乌衣红曲黄酒中的挥发性成分,结合正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)和Spearma... 详细信息

目的:建立乌衣红曲黄酒基酒挥发性成分指纹图谱,用于年份基酒酒龄的判别。方法:通过顶空固相微萃取-气相色谱联用质谱法(HS-SPME-GC-MS)分析不同陈酿时间的乌衣红曲黄酒中的挥发性成分,结合正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)和Spearman相关性分析确定与年份相关的关键成分,用于构建年份基酒特征指纹图谱。结果:从不同年份的乌衣红曲黄酒中,共检出并定性挥发性成分122种,与陈酿时间显著相关的有20种(|r|>0.5),其中N-苯甲酰甘氨酸乙酯、6-庚烯酸乙酯、乙酸-2-乙基苯酯等8种与陈酿时间呈正相关关系,2-呋喃甲醇、辛酸、庚酸乙酯等12种与陈酿时间呈负相关关系。基于筛选的20种年份特征挥发性物质,构建了乌衣红曲黄酒基酒年份基酒指纹图谱。依据香气成分的OPLS-DA分析和指纹图谱数据信息将2~15年陈乌衣红曲基酒样品区分为青陈酒(2~4年)、中陈酒(5~9年)、老陈酒(10~15年)3个类别,并通过二次取样分析,验证所建图谱的可靠性。结论:GC-MS技术构建的挥发性成分指纹图谱可为乌衣红曲黄酒基酒品质评价及酒龄的识别提供基础数据。

关键词：指纹图谱挥发性物质基酒

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不同黄化茶树种质中咖啡碱合成部位的研究

茶叶科学 2024年第4期44卷 575-584页

作者：张亚真钟思彤陈志辉孔祥瑞单睿阳郑士琴余文权陈常颂福建省农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心福建分中心福建福州350012 福建省农业科学院福建福州350003

咖啡碱作为茶树中的主要特征代谢物,是茶叶品质风味形成的重要组分和天然功能性成分。目前,茶树中咖啡碱的功能作用、分布规律、合成途径及关键基因已基本探明,但在亚细胞水平上,咖啡碱的合成部位有待进一步明确。以白鸡冠茶树及其自然... 详细信息

咖啡碱作为茶树中的主要特征代谢物,是茶叶品质风味形成的重要组分和天然功能性成分。目前,茶树中咖啡碱的功能作用、分布规律、合成途径及关键基因已基本探明,但在亚细胞水平上,咖啡碱的合成部位有待进一步明确。以白鸡冠茶树及其自然杂交后代的不同黄化单株为材料,通过透射电镜对叶片细胞超微结构的观察,发现黄化叶片中叶绿体结构均有不同程度的受损,且与叶片SPAD值及叶色表型紧密相关;通过高效液相色谱法测定咖啡碱含量,发现黄化叶片中仍有大量咖啡碱积累,甚至超过正常绿色叶片。通过咖啡碱合成关键基因CsTCS1表达量测定、原位杂交及亚细胞定位发现,CsTCS1在不同黄化茶树种质叶片中的表达信号强度存在差异,但表达部位基本相同,主要分布在栅栏组织的细胞核和细胞质中;在亚细胞水平上,茶树叶片中咖啡碱的合成部位主要是细胞核和细胞质。

关键词：茶树黄化叶片咖啡碱合成部位亚细胞水平