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几丁质脱乙酰酶的生物学功能、三维结构及其抑制剂的研究进展

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农药学学报 2024年第2期26卷 211-223,277页

作者：徐欢何祺崔佳琳靳彬艳路星星张晓鸣凌云张莉中国农业大学理学院应用化学系农药创新中心北京100193

由于农用化学品存在靶标有限性和耐药性等问题,新靶标的开发成为农药研发的重中之重。几丁质是昆虫表皮和真菌细胞壁的主要组成成分,具有重要的生物学功能。几丁质脱乙酰酶(chitin deacetylase,CDA)可将几丁质脱乙酰化为壳聚糖,这一过... 详细信息

由于农用化学品存在靶标有限性和耐药性等问题,新靶标的开发成为农药研发的重中之重。几丁质是昆虫表皮和真菌细胞壁的主要组成成分,具有重要的生物学功能。几丁质脱乙酰酶(chitin deacetylase,CDA)可将几丁质脱乙酰化为壳聚糖,这一过程除了影响昆虫体壁和真菌细胞壁的形成外,还可调控昆虫的生长发育或决定病原菌的致病性。越来越多的研究表明,CDA有望成为新农药创制的候选靶标。本文介绍了CDA作为作物保护潜在靶标的研究进展,主要综述了当前不同来源CDA的生化功能、晶体结构、酶与底物的结合模式和以及近年来已报道的以CDA为靶标的抑制剂的研究进展,可为以几丁质脱乙酰酶为靶标的抑制剂的筛选以及新型农药的开发提供指导。

关键词：几丁质脱乙酰酶生物功能潜在应用价值晶体结构抑制剂研究进展

功能化脂质体及其在植物源天然产物递送中的应用

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生物化学与生物物理进展 2024年

作者：王程蕴兰欣悦顾家璇高欣茹朱龙佼李军方冰许文涛田洪涛中国农业大学食品科学与营养工程学院河北科技师范学院中国农业大学营养与健康系食品精准营养与质量控制教育部重点实验室河北农业大学食品科技学院

植物源天然产物具有广泛的药理特性，在药物发现中占据关键地位，同时以植物膳食补充剂的形式满足人体营养需求。尽管功效强大，植物源天然产物普遍存在溶解性低、稳定性差、缺乏靶向性、存在毒副作用、存在特殊气味等限制因素，这为临... 详细信息

植物源天然产物具有广泛的药理特性，在药物发现中占据关键地位，同时以植物膳食补充剂的形式满足人体营养需求。尽管功效强大，植物源天然产物普遍存在溶解性低、稳定性差、缺乏靶向性、存在毒副作用、存在特殊气味等限制因素，这为临床药物转化带来了挑战。近年来，纳米技术的发展为植物源天然产物的应用提供了新途径。其中，脂质体是一种由两亲性物质合成的双分子层纳米囊泡，具有高载药量、稳定性强等优势。与其他纳米颗粒相比，脂质体易于制备和扩展，它的扩展基于脂质体能被灵活修饰的表面特性。通过在脂质体表面修饰具备不同功能的元件可以使脂质体功能化，这些功能体现在靶向递送、药物控释、局部释放、改善药代动力学等。使用不同类型的功能化脂质体负载植物源天然产物不仅可以增强天然产物的稳定性、提高靶向性、减少副作用，还可以遮蔽天然产物的刺激性气味，提升大众的接受度。本篇综述围绕当前植物源天然产物面临的典型问题，结合功能化脂质体在其中的具体应用作出总结。此外，本文还将回顾功能化脂质体进入临床治疗所面临的机遇和挑战，并探讨克服这些问题的机会，以期更好的实现植物纳米药物的精准控制，为相关领域研究人员及相关产业工作人员提供思路与启发。

关键词：天然产物功能化脂质体刺激响应靶向长循环

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绿色发展背景下的中国氮肥需求

土壤学报 2024年

作者：李婷玉姚澜钟于秀王怡李伟芳徐洋李冬佳刘蕊李贝张卫峰海南大学热带农林学院中国农业大学资源与环境学院全国农业技术推广服务中心

氮肥是粮食安全的重要保障，但过量施用会导致活性氮排放，造成严重的生态环境问题。在全面推动绿色发展的新时期，明确我国氮肥合理需求与化学氮肥减量路径对农业转型升级具有重要意义。本文综合分析了我国31种主要作物的产量潜力和氮... 详细信息

氮肥是粮食安全的重要保障，但过量施用会导致活性氮排放，造成严重的生态环境问题。在全面推动绿色发展的新时期，明确我国氮肥合理需求与化学氮肥减量路径对农业转型升级具有重要意义。本文综合分析了我国31种主要作物的产量潜力和氮素需求，并结合不同作物在优化管理下的氮素合理盈余水平，确定了我国在满足粮食安全和生态可持续发展要求下的氮肥合理需求。绿色发展背景下我国氮素养分合理需求总量为3 100万t，在不改变氮素投入结构的情况下，化学氮肥合理需求量为1 904万t，占总需求的61%。未来我国氮肥合理化应用调整路径应考虑氮肥定额、提高有机养分投入及替代比例、增加豆科作物种植比例提高生物固氮潜力，以及优化氮肥产品结构等方面。在此路径下，化学氮肥减量潜力为26%～53%。如在合理的氮素投入情况下（氮肥定额），通过提高有机养分替代比例到适宜水平40%，可将化学氮肥需求量下调至1 428万t N，减量潜力为44%。在此基础上，进一步提高豆科作物种植面积（增加大豆-玉米轮作比例），化学氮肥合理需求量可下调至1 360万t N，减量潜力为47%。最后，进一步通过优化氮肥产品结构，我国化学氮肥合理需求可进一步降低至1 213万t N，减量潜力达53%。本文对氮肥合理需求的评估和氮肥绿色发展路径的探索将有助于实施更科学的管理体系，并为我国氮肥产业升级提供科学支持。

关键词：氮肥定额氮肥合理需求绿色发展发展路径减量潜力

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不同玉米自交系的单倍体育种性能研究

作物学报 2024年

作者：陈琛付修义陈传永吴珊珊张华生张春原陈绍江赵久然王元东北京市农林科学院玉米研究所中国农业大学农学院国家玉米改良中心

单倍体育种技术在玉米商业化育种中得到广泛应用，对亲本自交系的单倍体育种性能评价是提升单倍体育种效率的重要手段之一。本研究对来源于不同杂种优势群的17个自交系的单倍体诱导、鉴别与加倍性能进行系统评价。结果表明，瑞德种质在... 详细信息

单倍体育种技术在玉米商业化育种中得到广泛应用，对亲本自交系的单倍体育种性能评价是提升单倍体育种效率的重要手段之一。本研究对来源于不同杂种优势群的17个自交系的单倍体诱导、鉴别与加倍性能进行系统评价。结果表明，瑞德种质在单倍体诱导和鉴别方面均具有明显优势，其平均单倍体诱导率和鉴别准确率分别可达12.23%～15.31%和95.27%～96.37%。不同自交系间平均单倍体诱导率与平均单穗单倍体数差异显著，平均单倍体诱导率变异范围为9.68%～17.51%，平均单穗单倍体数变异范围为8.44～23.66粒。郑58和B73的单倍体化学加倍性能较高，郑58的DH生产效率高达74.36%，而B73的单倍体平均结实数最高，为53.80粒。综合单倍体诱导、鉴别和加倍性能进行聚类分析发现，郑58、京1110、京724和JG296在单倍体育种性能方面均处于较高水平，Mo17、4F1和齐319则均处于较低水平。相关结果有助于单倍体育种流程设计，并为提升单倍体育种效率奠定基础。

关键词：单倍体诱导鉴别染色体加倍玉米

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山药内部品质无损快速检测装置设计与试验

农业机械学报 2024年

作者：王威李永玉彭彦昆马劭瑾吴继峰张悦湘中国农业大学工学院国家农产品加工技术装备研发分中心

山药作为一种药食同源的块茎类作物，越来越受到人们的青睐。随着山药加工产业的发展，山药品质的快速无损检测分级对产业链的健康发展具有重要实用意义。以研发山药多品质无损快速检测装置为目的，基于可见/近红外局部漫透射原理，根... 详细信息

山药作为一种药食同源的块茎类作物，越来越受到人们的青睐。随着山药加工产业的发展，山药品质的快速无损检测分级对产业链的健康发展具有重要实用意义。以研发山药多品质无损快速检测装置为目的，基于可见/近红外局部漫透射原理，根据山药特殊外观特点设计了山药专用检测探头，通过对比试验设计光路，研制了一种手持式山药多品质无损检测装置。装置整体尺寸为150mm×80mm×150mm，质量约590g。基于研发装置采集了150个山药的光谱信息，采集的光谱经多元散射校正（Multiplicative scatter correction，MSC）后再利用随机蛙跳算法(Shuffled frog leaping algorithm ，SFLA)筛选特征波长建立了山药干物质、淀粉、蛋白质含量的偏最小二乘回归（Partial least squares regression，PLSR）预测模型，其干物质、淀粉、蛋白质的验证集相关系数分别为0.9653、0.9675、0.9563，均方根误差（Root mean square error，RMSE）分别为1.09％、 0.83％、0.15%，剩余预测偏差（Residual predictive deviation，RPD）分别为3.67、3.50、3.37。基于Qt开发工具利用C语言编写了实时分析控制软件，并将预测模型植入装置中，进行了外部验证。利用研发装置对50个未参与建模的山药样品的干物质、淀粉、蛋白质含量进行了5次重复检测，其平均变异系数分别为1.11%、1.63%、1.53%；50个山药样本的干物质、淀粉、蛋白质的装置检测结果和标准理化值最大残差绝对值分别为1.83%、1.64%、0.26%。结果表明，研发的手持式山药多品质无损检测装置可以满足现场实时检测需求。

关键词：山药局部漫透射品质参数无损检测

番茄潜叶蛾种群定殖与种群重建及延续能力研究

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中国农业科学 2024年第3期57卷 514-524页

作者：张桂芬万坤潘梦妮王龙黄聪王玉生张毅波冼晓青杨念婉桂富荣刘万学万方浩中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害综合治理全国重点实验室/农业农村部外来入侵生物防控重点实验室农业农村部外来入侵生物预防与控制研究中心云南农业大学植物保护学院湖南农业大学植物保护学院云南农业大学热带作物学院中国农业科学院西部农业研究中心

【背景】番茄潜叶蛾（Tuta absoluta）是一种对番茄等作物最具毁灭性危害的世界检疫性害虫，2017年首次在我国西北新疆伊犁的露地番茄发现，2018年又在我国西南云南临沧的保护地番茄发生，目前已快速传播至我国20余个省级区域。【目的... 详细信息

【背景】番茄潜叶蛾（Tuta absoluta）是一种对番茄等作物最具毁灭性危害的世界检疫性害虫，2017年首次在我国西北新疆伊犁的露地番茄发现，2018年又在我国西南云南临沧的保护地番茄发生，目前已快速传播至我国20余个省级区域。【目的】以成虫为对象在室内笼罩条件下，研究明确番茄潜叶蛾的种群定殖、种群重建及延续能力。【方法】每笼接入不同数量（2、4、6、8、10头）的番茄潜叶蛾成虫（性比1:1），通过评价其产卵量和幼虫孵化率，研究繁殖体数量对番茄潜叶蛾种群定殖能力的影响；以1对成虫（2头，性比1:1）为起始繁殖体数量，通过种群数量动态监测、虫态（龄期）个体数量占比及丰富度指数R评价，研究番茄潜叶蛾的种群重建和延续能力。【结果】以5个繁殖体数量（2、4、6、8、10头，性比1:1）接入番茄潜叶蛾成虫，各繁殖体数量的总计产卵量分别为93.1、194.9、271.3、311.5和400.2粒，差异显著；平均单雌产卵量分别为93.1、97.4、90.4、77.9和80.0粒，差异显著，且繁殖体数量为1♀:1♂、2♀:2♂和3♀:3♂的平均单雌产卵量明显高于4♀:4♂和5♀:5♂；此外，在5个繁殖体起始数量处理中，卵孵化为幼虫的比率均比较高，为91.3%—92.7%；综合分析结果显示，种群定殖能力大小依次为5♀:5♂>3♀:3♂>4♀:4♂>2♀:2♂>1♀:1♂。1对（2头，性比1:1）番茄潜叶蛾成虫即可重新建立种群，约90 d(3个世代)后种群即可达到稳定状态。在168 d（约5个世代）的种群重建和种群延续过程中，仅在最初的0—91 d范围观察到3个较为明显的种群发生高峰（世代），高峰日总计虫量（蛹未予计入）较起始繁殖体数量分别增加77.8、60.5和60.1倍，其中，成虫数量分别增加6.4、4.1和7.7倍；之后，各虫态（卵、1—4龄幼虫、成虫）同时发生，世代重叠现象明显，种群数量趋于稳定并波动增长，总计种群数量持续稳定在96.6—140.6头，不同虫态（龄期）个体数量占比在16.67%上下波动，丰富度指数R稳定在1.011—1.094。【结论】番茄潜叶蛾1对成虫即具有较高的生殖与存活能力，传入的起始繁殖体数量越大，番茄潜叶蛾成功定殖的可能性越大；1头雌虫和1头雄虫即可重新建立种群并使种群得以稳定延续。1对成虫的传入即具有较大的入侵风险并产生足够多的后代以满足种群延续和扩张，因此，在番茄潜叶蛾防控工作中，应加强对该虫的监测预警，并力争在其点片发生期予以灭除。

关键词：番茄潜叶蛾繁殖体数量种群定殖种群重建种群延续虫态(龄期)丰富度

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盐胁迫下海岛棉活性氧清除系统相关活性研究

特产研究 2024年

作者：葛杰李之龙展帆夏木斯亚·卡坎田晓莉中国农业大学作物化学控制研究中心/植物生长调节剂教育部工程研究中心新疆农业大学生命科学学院农业生物技术重点实验室

为探明冠菌素（COR）在不同浓度处理下对海岛棉耐盐性的生理功能的影响，本研究使用清水CK,COR溶液（0.001 mg/mL）浸泡海岛棉XH30,12 h后取海岛棉根部，分别测量丙二醛（MDA），过氧化氢酶（CAT），超氧化物歧化酶（SOD），氧自由基，... 详细信息

为探明冠菌素（COR）在不同浓度处理下对海岛棉耐盐性的生理功能的影响，本研究使用清水CK,COR溶液（0.001 mg/mL）浸泡海岛棉XH30,12 h后取海岛棉根部，分别测量丙二醛（MDA），过氧化氢酶（CAT），超氧化物歧化酶（SOD），氧自由基，游离脯氨酸含量，可溶性蛋白质等相关生理指标。结果表明，与清水CK对照组处理比较，经COR处理组海岛棉幼苗5 d内根系MDA含量上升了53%,CAT的活性上升了13%，超氧化物歧化酶的活性先上升后逐渐下降，氧自由基的含量上升46%，游离脯氨酸的含量上升了54%，可溶性蛋白的含量先上升后略有下降。冠菌素（COR）在不同浓度处理下对海岛棉耐盐性的生理功能研究，可以看出较低浓度冠菌素（0.001 mg/mL）能够促进棉花种子激活体内的抗氧化系统，缓解盐胁迫所引起的膜脂过氧化伤害，对于提高海岛棉根系的耐盐性起到积极作用。

关键词：海岛棉盐胁迫冠菌素

靶向嗅觉蛋白的植物精油源潜在昆虫行为控制剂研究进展

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农药学学报 2024年第4期26卷 647-664页

作者：朱文亚朱紫薇傅浩宇梁馨月段红霞中国农业大学理学院应用化学系农药创新中心林草有害生物药剂防治国家林业和草原局重点实验室北京100193

昆虫具有敏锐且复杂的嗅觉系统,这一系统的运行离不开多种嗅觉蛋白的参与。嗅觉蛋白可以通过对外界气味分子的捕获、运输、识别和降解,进而调控昆虫的取食、交配、繁殖、报警等一系列生理行为。本文综述了昆虫嗅觉蛋白中的气味结合蛋白(... 详细信息

昆虫具有敏锐且复杂的嗅觉系统,这一系统的运行离不开多种嗅觉蛋白的参与。嗅觉蛋白可以通过对外界气味分子的捕获、运输、识别和降解,进而调控昆虫的取食、交配、繁殖、报警等一系列生理行为。本文综述了昆虫嗅觉蛋白中的气味结合蛋白(OBPs)和嗅觉受体(ORs)在调控昆虫行为上的功能及其晶体结构研究进展,并根据已报道的气味结合蛋白或嗅觉受体与配体小分子的共晶结构,重点分析了二者的互作模式。同时以植物精油为代表,介绍了其在调控昆虫行为活性方面的研究进展,期望为以昆虫气味结合蛋白或嗅觉受体为潜在靶标,聚焦新颖的天然植物精油源先导结构,开发新型的昆虫行为控制剂提供参考。

关键词：嗅觉蛋白气味结合蛋白嗅觉受体反向化学生态学植物精油昆虫行为控制剂

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设施土壤磷素固持材料的选择与应用研究进展

农业资源与环境学报 2024年第4期41卷 868-879页

作者：尹贵明樊秉乾王洪媛刘宏斌武淑霞陈清农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室中国农业大学资源与环境学院北京100193 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部面源污染控制重点实验室北京100081

我国设施土壤磷素高量积累继而流失是造成相邻水体富营养化的一个重要原因。施用磷素固持材料是有效减少土壤磷流失的措施之一,本文对比分析了室内条件下几类磷素固持材料(黏土矿物类、铁铝类、钙镁类和其他类)对磷酸盐的吸附量和吸附机... 详细信息

我国设施土壤磷素高量积累继而流失是造成相邻水体富营养化的一个重要原因。施用磷素固持材料是有效减少土壤磷流失的措施之一,本文对比分析了室内条件下几类磷素固持材料(黏土矿物类、铁铝类、钙镁类和其他类)对磷酸盐的吸附量和吸附机制,总结了设施土壤中添加磷素固持材料对土壤有效磷含量、磷形态和磷素淋洗量的影响。基于材料的易获取性、安全性、价格以及被固持磷素的再利用性,提出了不同土壤中适宜施用的磷素固持材料。结果表明,添加磷素固持材料能通过物理、化学等作用吸附土壤磷,降低磷移动性。一般而言,铁铝类、钙镁类材料的磷素吸附量和吸附键能高于黏土矿物类,而改性生物炭材料的磷吸附量和强度常取决于改性物质。施入土壤后,铁铝类、钙镁类材料能快速降低土壤磷活性,进而减少磷的移动和流失,然而过量施用铁铝类材料可能影响作物正常生长及其对磷的吸收,适宜钙镁比的材料不仅能固持土壤磷,而且不影响作物对磷素的吸收利用。因此,在磷含量极高的设施石灰性土壤上,推荐适量施用铁铝类材料;在酸性土壤上,建议施用适宜钙镁比的材料,固持土壤磷并保持磷的有效性;黏土类材料则在磷含量适中的土壤上较为适用。此外,利用废弃物作为磷素固持材料,可在减少土壤磷流失的同时实现废弃物资源化利用,具有较好的应用前景。

关键词：设施土壤磷磷素固持材料磷吸附量磷形态