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电磁场处理技术在果蔬保鲜加工中的研究进展

食品工业科技 2024年

作者：王文月李旋胡佳星毕金峰中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品加工重点实验室

电磁场处理是一种新型的食品非热加工处理方法，可应用于果蔬保鲜加工中以保持鲜活品质。电磁场处理可以延缓果蔬成熟，并具有保鲜、杀菌、消毒和防腐作用。适宜的电磁场处理能够在不损害果蔬感官品质的前提下，有效保持其营养成分，并... 详细信息

电磁场处理是一种新型的食品非热加工处理方法，可应用于果蔬保鲜加工中以保持鲜活品质。电磁场处理可以延缓果蔬成熟，并具有保鲜、杀菌、消毒和防腐作用。适宜的电磁场处理能够在不损害果蔬感官品质的前提下，有效保持其营养成分，并延长其在常温下的货架期。本文主要综述了静磁场、交变磁场、脉冲磁场等电磁场处理技术在果蔬保鲜加工中的应用，总结了电磁场对果蔬物料采后代谢、细胞膜完整性、关键代谢酶及相关转录过程的影响机制，揭示该技术对保持果蔬品质特性的内在机理。未来电磁场处理技术在果蔬保鲜加工中的应用研究，应结合果蔬原料的特性开发电磁场与其它物理场的联合处理技术，实现对果蔬的精准、高效率和低能耗加工处理，以满足消费者对高品质果蔬制品的需求。

关键词：电磁场处理技术果蔬保鲜加工代谢机理

叶面喷施调节剂对迟播油菜越冬期氮素利用和产量的影响

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作物学报 2024年

作者：郭茂畅陈杜娟袁金展张哲蒋博杨书婷陈敏郭安达王琪蒯婕汪波王晶赵杰徐正华周广生华中农业大学植物科学技术学院/湖北洪山实验室/农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室全国农业技术推广服务中心湖北省油菜办公室

确保迟播油菜产量是缓解长江流域稻油茬口矛盾、挖掘冬闲田潜力的关键。本研究以早熟油菜品种华油杂137为试验材料，随机区组设计，3叶期设置清水对照（CK）及10、25、50 mg L-1的赤霉素(Gibberellic Acid， GA3， G1， G2， G3)，0.25... 详细信息

确保迟播油菜产量是缓解长江流域稻油茬口矛盾、挖掘冬闲田潜力的关键。本研究以早熟油菜品种华油杂137为试验材料，随机区组设计，3叶期设置清水对照（CK）及10、25、50 mg L-1的赤霉素(Gibberellic Acid， GA3， G1， G2， G3)，0.25、0.5 mg L-1的2，4-表油菜素内酯（2，4-epibrassinolide， 2，4-EBR， B1， B2），10、20 mg L-1的胺鲜酯（Diethyl aminoethyl hexanoate， DA-6， D1， D2）的叶面喷施处理。于2021—2023年2个生长季进行田间小区试验，研究叶面喷施调节剂对迟播油菜越冬期氮素利用和产量形成的影响。结果表明，与CK相比，迟播油菜叶面喷施适量浓度的GA3、2，4-EBR和DA-6具有增产效应，过量施用（如G3、B2处理）则会有负面作用，其中G1、B1和D2的产量增幅较高，2021—2022较CK分别增加13.9%、10.3%和6.3%，2022—2023则分别增加12.5%、7.2%和6.2%。叶面喷施调节剂处理后，越冬期叶面积和叶干重显著增加。其机理一方面是叶片赤霉素(GA3)、吲哚乙酸（IAA）和玉米素（Zt）含量增加，脱落酸（ABA）含量下降，叶面积增加；另一方面是叶片硝酸还原酶（nitrate reductase， NR）、谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase， GS）和谷氨酸合成酶（glutamate synthetase， GOGAT）活性增强，叶片氮同化能力提高，叶干重增加。相关分析表明，产量与叶面积和叶干重呈正相关，叶面积与GA3、IAA和Zt含量呈显著正相关，与ABA含量呈显著负相关，且NR、GS和GOGAT活性分别与GA3、IAA和Zt含量呈显著正相关，而与ABA含量呈显著负相关。综上，迟播油菜在3叶期叶面喷施适宜浓度GA3、2，4-EBR和DA-6通过调节叶片激素含量，一方面提高了NR、GS和GOGAT酶活性，叶片氮素同化能力改善，氮素利用率提高；另一方面促进了叶片扩张，形成更大叶面积，有利于干物质积累而提高产量；且以G1(10 mg L-1GA3)、B1(0.25 mg L-124-EBR)和D2(10 mg L-1DA-6)的处理效果较好。本研究可为长江流域迟播油菜冬前壮苗培育及提高冬闲田利用率提供理论和技术支撑。

关键词：油菜迟播叶面喷施调节剂氮素利用产量

玉米根系分泌物改变酚酸类物质对花生种子发芽及病原菌的化感作用

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中国油料作物学报 2024年第3期46卷 544-553页

作者：赵忆南李庆凯刘苹郭峰唐朝辉赵自超万书波张正李宗新鲁东大学农学院山东烟台264004 养分资源高效利用全国重点实验室农业农村部黄淮海平原农业环境重点实验室山东省农业科学院农业资源与环境研究所山东济南250100 山东农业工程学院山东济南250100 山东省农业科学院山东济南250100

为进一步探索玉米花生间作缓解花生连作障碍的机理,通过收集玉米根系分泌物,外源添加到酚酸类化感物质处理的花生种子及病原菌培养基中的方法,研究玉米根系分泌物对3种酚酸类化感物质及其混合物化感作用的影响。结果表明,2种浓度(0.75 m... 详细信息

为进一步探索玉米花生间作缓解花生连作障碍的机理,通过收集玉米根系分泌物,外源添加到酚酸类化感物质处理的花生种子及病原菌培养基中的方法,研究玉米根系分泌物对3种酚酸类化感物质及其混合物化感作用的影响。结果表明,2种浓度(0.75 mmol/L和1.5 mmol/L)的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸及其混合物,对花生胚芽生长和根腐镰孢菌及炭疽菌2种病原菌起化感抑制作用。玉米根系分泌物对花生种子发芽起促进作用,对花生根腐镰孢菌和炭疽菌主要起抑制作用。添加玉米根系分泌物后,减轻了3种酚酸类化感物质及其混合物对花生种子发芽的化感抑制作用,低浓度处理下化感指数降低了60.10%~88.11%;增强了其对根腐镰孢菌的化感抑制作用,高浓度处理下化感指数增加了28.00%~46.55%;改变了对羟基苯甲酸和3种酚酸类化感物质混合物对炭疽菌的化感效应方向,由促进作用转变为抑制作用。玉米根系分泌物可以减轻花生连作障碍中自毒酚酸物质对种子萌发的化感抑制作用、增强其对土壤中病原菌的化感抑制作用,为玉米花生间作缓解花生连作障碍提供了依据,有利于粮油作物综合产能的协同提升。

关键词：玉米根系分泌物酚酸类物质化感作用病原菌花生连作障碍

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基于无人机多光谱影像与机器学习算法的棉花冠层叶绿素含量估算研究

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棉花学报 2024年第1期36卷 1-13页

作者：赵鑫李朝阳王洪博刘江凡江文格赵泽艺王兴鹏高阳塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学塔里木绿洲农业教育部重点实验室新疆阿拉尔843300 农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室新疆石河子832000 中国农业科学院西部农业研究中心新疆昌吉831100 中国农业科学院农田灌溉研究所河南新乡453002

【目的】利用无人机多光谱技术监测棉花冠层叶片的叶绿素含量。【方法】通过无人机获取新疆南疆地区棉花冠层的多光谱图像,选取7种植被指数,利用7种不同的反演方法估算棉花关键生育时期花铃期的叶绿素含量,包括基于线性回归(linear regr... 详细信息

【目的】利用无人机多光谱技术监测棉花冠层叶片的叶绿素含量。【方法】通过无人机获取新疆南疆地区棉花冠层的多光谱图像,选取7种植被指数,利用7种不同的反演方法估算棉花关键生育时期花铃期的叶绿素含量,包括基于线性回归(linear regression,LR)的一元线性回归、偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)、岭回归(ridge regression,RR)、最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归,以及支持向量回归(support vector regression,SVR)、K近邻回归(K nearest neighbors regression,KNNR)、随机森林回归(random forest regression,RFR)。【结果】与线性回归模型相比,RFR、SVR和KNNR算法提高了棉花冠层叶绿素含量估算模型精度,尤其是RFR算法,其模型验证集的决定系数为0.742,均方根误差为1.158 mg·L^(-1),相对分析误差为1.969。【结论】利用RFR机器学习方法构建的基于无人机多光谱影像的棉花冠层叶片叶绿素含量估算模型可及时、准确地判断棉花的生长状况,为棉田精准管理提供技术支撑。

关键词：无人机多光谱叶绿素含量机器学习遥感反演棉花

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大麦稃壳白化突变性状的遗传解析

作物学报 2024年

作者：孙曼安朝丹高广奇郭杰杨平蒋枞璁山西农业大学农学院农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室/中国农业科学院作物科学研究所

大麦(Hordeum vulgare L.)稃壳是在小穗上包裹种子的花器官，包括内稃和外稃。大麦稃壳具有光合作用能力，为籽粒发育提供部分营养物质。通过EMS诱变获得的大麦稃壳白化突变体，其稃壳明显呈白色，叶枕、茎节和茎基部均呈白化变异，但... 详细信息

大麦(Hordeum vulgare L.)稃壳是在小穗上包裹种子的花器官，包括内稃和外稃。大麦稃壳具有光合作用能力，为籽粒发育提供部分营养物质。通过EMS诱变获得的大麦稃壳白化突变体，其稃壳明显呈白色，叶枕、茎节和茎基部均呈白化变异，但叶片和芒均为绿色。本研究对稃壳白化突变性状进行鉴定和遗传分析，发现该突变性状由单个隐性基因控制；通过候选基因测序及竞争性等位基因特异性PCR (KASP)共分离检测，证实该白化突变是由基因HvGLK2的功能缺失所致；并在HvGLK2基因上鉴定到3个独立突变事件，均与已发表的大麦alm1和ebu-a等白化变异不同。HvGLK2基因编码一个Golden 2-like (GLK)转录因子，为MYB基因家族GARP亚家族成员，在多数的单、双子叶植物中均存在另一个同源基因GLK1。通过公共数据库检索HvGLK2基因的表达谱数据，发现HvGLK2在大麦衰老叶片、外稃及穗轴中高丰度表达。本研究明确了HvGLK2基因对大麦稃壳和茎节等组织叶绿素合成的关键作用，相关的稃壳白化突变体为稃壳光合作用对产量形成的机理研究提供了理想材料。

关键词：大麦稃壳白化突变体 HvGLK2 功能缺失

中国马铃薯分省碳足迹核算与减排策略研究——基于生命周期评价法

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中国农业资源与区划 2024年第1期45卷 11-19页

作者：韩欣怡韩雪李廷亮李迎春李阔山西农业大学资源环境学院晋中030801 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部农业环境重点实验室北京100081

[目的]核算马铃薯碳足迹,分析马铃薯碳足迹变化特征,探寻碳减排途径,为农业固碳减排和实现碳达峰碳中和目标提供数据支撑。[方法]文章利用生命周期评价法(Life Cycle Assessment,LCA)对2011—2020年中国马铃薯种植阶段的碳足迹进行核算... 详细信息

[目的]核算马铃薯碳足迹,分析马铃薯碳足迹变化特征,探寻碳减排途径,为农业固碳减排和实现碳达峰碳中和目标提供数据支撑。[方法]文章利用生命周期评价法(Life Cycle Assessment,LCA)对2011—2020年中国马铃薯种植阶段的碳足迹进行核算,研究分析各种植区以及省级马铃薯碳足迹年际变化和马铃薯碳足迹构成,为马铃薯典型种植区提供减排建议。[结果]2011—2020年中国省级马铃薯碳排放总量呈现波浪式下降趋势。在时间尺度上,马铃薯单位面积碳足迹呈现明显的上升趋势,年均增长77.5kg CO_(2)eq/hm^(2)(P部分地区处于减少状态,马铃薯还有很大的减排空间。在马铃薯碳足迹构成中,肥料(77.72%)是马铃薯种植阶段碳足迹的主要来源,其次是农膜(9.64%)和灌溉(8.46%)。[结论]综合比较马铃薯各地区的碳足迹发现,西南单双季作区和南方冬作区的减排潜力最大,其次是中原二作区和北方一作区,马铃薯减排重心逐渐南移。马铃薯减排增产已取得了阶段性成果,未来仍有很大发展空间,其中肥料是马铃薯减排的主要入手点,各种植区应制定适合本区特征的减排方案,大力推广先进减排技术,实现马铃薯减排与增产协同发展。

关键词：马铃薯碳足迹生命周期评价法年际变化构成分析

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牦牛基因组拷贝数变异研究进展

畜牧兽医学报 2024年第3期55卷 933-943页

作者：徐东辉徐宇辉李瑞哲成海建马志杰青海大学畜牧兽医科学院西宁810016 农业农村部青藏高原畜禽遗传育种重点实验室西宁810016 青海省高原家畜遗传资源保护与创新利用重点实验室西宁810016 山东省农业科学院畜牧兽医研究所济南250100 山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室济南250100

拷贝数变异(copy number variation, CNV)是基因组结构变异(structural variation, SV)的重要组成部分。与SNP(single nucleotide polymorphism)相比,CNV显示出更丰富的复杂遗传变异,在家畜重要经济性状遗传机理、疾病诱因和物种进化等... 详细信息

拷贝数变异(copy number variation, CNV)是基因组结构变异(structural variation, SV)的重要组成部分。与SNP(single nucleotide polymorphism)相比,CNV显示出更丰富的复杂遗传变异,在家畜重要经济性状遗传机理、疾病诱因和物种进化等研究方面具有重要意义。牦牛作为青藏高原的重要牛种,近年来随着高通量测序技术的快速发展和参考基因组的不断升级,其全基因组水平上CNV的研究获得重要进展。本文在阐述基因组CNV的形成原理、作用机制和检测方法基础上,综述了近10年来牦牛基因组CNV的研究现状,分析探究了存在的一些问题与不足,并对其未来的发展和应用趋势进行了展望,以期为深入开展牦牛基因组研究和加速牦牛遗传资源的分子育种进程提供参考。

关键词：牦牛基因组拷贝数变异(CNV)

菜心NAC转录因子BcNST1和BcSND1的鉴定及基本特征分析

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植物生理学报 2024年第6期60卷 955-964页

作者：雷世康李光光江定袁凡崇郑岩松张华曹必好华南农业大学园艺学院农业农村部华南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室广州510642 广州市农业科学研究院广州510335

NAC家族转录因子NST1(NAC SECONDARY WALL THICKENING PROMOTING FACTOR 1)和SND1(SECONDARY WALL-ASSOCIATED NAC DOMAIN 1)在调控植物次生细胞壁发育和木质素合成方面发挥着重要作用,然而NST1和SND1在菜心木质化或者发育过程中的表达特性和功能尚不明确。本研究以拟南芥AtNST1和AtSND1蛋白的氨基酸序列为参考,从菜心中鉴定到了二者的同源物,分别命名为BcNST1和BcSND1。生物信息学分析显示,BcNST1和BcSND1分别与AtNST1和AtSND1具有较高的氨基酸序列一致性和相似性,并且它们的亲缘关系较近。BcNST1和BcSND1蛋白均定于细胞核中,同时还具备转录激活活性。基因表达模式分析发现BcNST1和BcSND1基因在菜心角果中的表达水平最高,其次是薹茎,并且二者在薹茎中的表达水平随着束间纤维细胞次生细胞壁的发育而增高。上述的研究结果为进一步探究BcNST1和BcSND1调控菜心木质化的分子机理提供了前期研究基础。

关键词：菜心 NST1 SND1 次生细胞壁木质素

基于靶向代谢组学的山楂黄色和红色果皮呈色物质差异分析

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中国农业科学 2024年第12期57卷 2439-2453页

作者：郭荣琨董宁光农惠兰王菡滕维超孟佳欣广西大学林学院/广西森林生态与保育重点实验室/广西高校亚热带人工林培育与利用重点实验室北京市农林科学院林业果树研究所/北京市落叶果树工程技术研究中心/农业农村部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室

【目的】探究黄色山楂和红色山楂成熟过程中果皮类黄酮和类胡萝卜素的积累模式，增加对山楂果皮呈色机理的认识，为果皮色泽定向遗传育种提供参考。【方法】以黄山楂‘金如意’（Crataegus pinnatifida Jinruyi）和红山楂‘软籽’（Crat... 详细信息

【目的】探究黄色山楂和红色山楂成熟过程中果皮类黄酮和类胡萝卜素的积累模式，增加对山楂果皮呈色机理的认识，为果皮色泽定向遗传育种提供参考。【方法】以黄山楂‘金如意’（Crataegus pinnatifida Jinruyi）和红山楂‘软籽’（Crataegus pinnatifida Ruanzi）的果皮为试材，利用靶向代谢组学对2个品种5个生长时期果皮中的类黄酮和类胡萝卜素组分及含量进行定性定量研究，通过正交偏最小二乘分析（OPLS-DA）对不同果色品种果皮中积累的类黄酮和类胡萝卜素代谢物进行差异分析。【结果】两个山楂品种果皮中共检测出130种类黄酮代谢物和49种类胡萝卜素代谢物，这些物质在不同品种、不同生长时期内的山楂果皮中存在显著的种类及含量差异。‘软籽’山楂果皮中花青素含量远高于‘金如意’山楂果皮，成熟期（S5）花青素化合物在红色山楂和黄色山楂果皮中的总含量分别为930.04和2.32μg·g-1，两个品种山楂果皮中花青素含量相差约400倍。矢车菊素-3-O-半乳糖苷是最主要的花青素成分，其在花青素代谢物总含量中占比高达95%以上。类胡萝卜素代谢分析显示，‘软籽’和‘金如意’S1—S3时期果皮总类胡萝卜素含量无显著差异，主要积累的类胡萝卜素成分均为叶黄素。S4—S5时期，两种山楂果皮中类胡萝卜素含量差异逐渐扩大，β-胡萝卜素、β-隐黄质、新黄质、α-胡萝卜素和玉米黄质在‘金如意’果皮中大量积累，其含量高于‘软籽’山楂。【结论】花青素积累是导致‘软籽’山楂果皮在成熟期呈现红色的主要原因，类胡萝卜素的积累是‘金如意’山楂发育后期黄色加深的主要原因，花青素和类胡萝卜素的差异性积累是造成山楂果皮颜色差异的关键因素。

关键词：山楂花青素类黄酮类胡萝卜素代谢组学果色