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近红外光谱技术对花生蛋白组分与亚基的高通量模型建立

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1982-1987页

作者：崔颢凡刘红芝郭芹顾丰颖张雨王强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综合性重点实验室北京100193 中国农业科学院生物技术研究所北京100081

花生是一种优质植物蛋白资源,花生蛋白组分与亚基含量显著影响其功能特性,决定了其在食品领域的应用范围,花生蛋白主要包括花生球蛋白和伴花生球蛋白,其中花生球蛋白包含4个亚基(40.5、37.5、35.5和23.5 kDa),伴花生球蛋白Ⅰ包含3个亚基... 详细信息

花生是一种优质植物蛋白资源,花生蛋白组分与亚基含量显著影响其功能特性,决定了其在食品领域的应用范围,花生蛋白主要包括花生球蛋白和伴花生球蛋白,其中花生球蛋白包含4个亚基(40.5、37.5、35.5和23.5 kDa),伴花生球蛋白Ⅰ包含3个亚基(15.5、17和18 kDa),伴花生球蛋白Ⅱ只含有1个61 kDa亚基。为了实现花生蛋白主要组分及亚基的快速无损、高通量、高灵敏度检测,以全国145份优质花生样品为研究对象,首先采用便携式近红外花生品质速测仪,在900~1700 nm波长范围内对不同花生样品进行光谱采集,再采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定了花生蛋白组分与亚基含量,花生球蛋白的亚基含量在44.3%~67.3%之间;伴花生球蛋白亚基含量在35.2%~55.7%之间;61 kDa亚基含量在13.5%~25.3%之间;40.5 kDa亚基含量在6.8%~16.0%之间;37.5 kDa亚基含量在6.9%~17.4%之间;35.5 kDa亚基含量在5.7%~19.2%之间;23.5 kDa亚基含量在18.7%~27.4%之间;18 kDa亚基含量在5.9%~11.7%之间;17 kDa亚基含量在6.9%~13.6%之间;15.5 kDa亚基含量在4.5%~11.9%之间,分别对比归一化(Normalize)、一阶导数(FD)和二阶导数处理(SD)、基线校准(Baseline)、去趋势(Detrend)、多元散射校正(MSC)和数据元素解析处理(Deresolve)这7种光谱预处理方法,结合主成分分析(PCA)和偏最小二乘法(PLSR),优化了2个蛋白组分和2个亚基(花生球蛋白、伴花生球蛋白、37.5和23.5 kDa)的近红外光谱模型,构建了6个亚基(61、40.5、35.5、18、17和15.5 kDa)的近红外光谱模型,实现了对上述10个指标的同步检测。结果表明,确定最优预处理方式后建立的模型校正集相关系数(R_(cal))为0.90~0.96,校正均方根误差(SEC)为0.25%~1.27%;预测集相关系数(R_(cp))为0.76~0.96,预测均方根误差(SEP)为0.50%~1.81%,具有很好的预测能力,可用于花生品种蛋白组分与亚基含量的快速检测,为花生蛋白品质的快速评价提供了新方法。

关键词：近红外光谱花生蛋白组分亚基含量偏最小二乘法

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分段施肥对烤烟漂浮育苗幼苗生长发育的影响

江西农业大学学报 2024年第1期46卷 25-41页

作者：赵书坤刘光亮尹海静陈爱国中国农业科学院烟草研究所/农业农村部烟草生物学与加工重点实验室山东青岛266101 中国农业科学院研究生院北京100081

【目的】科学施肥是决定烟苗健壮程度的关键措施之一。针对目前烤烟漂浮育苗缺乏各阶段养分精准管理依据,开展烤烟漂浮育苗烟苗不同生长阶段的适宜养分质量浓度研究,对烟草壮苗培育的养分精准管理具有重要的理论和应用价值。【方法】以... 详细信息

【目的】科学施肥是决定烟苗健壮程度的关键措施之一。针对目前烤烟漂浮育苗缺乏各阶段养分精准管理依据,开展烤烟漂浮育苗烟苗不同生长阶段的适宜养分质量浓度研究,对烟草壮苗培育的养分精准管理具有重要的理论和应用价值。【方法】以云烟87为供试品种,根据育苗生产的施肥节点,将播种至小苗移栽期(五叶一心)分为3个阶段:(1)播种至大十字期(播种后0~31 d);(2)大十字期至四叶一心(播种后32~38 d);(3)四叶一心至五叶一心(播种后39~42 d)。分段设定营养液初始质量浓度,阶段(1):0(CK_(0)),25,50,75,100(CK1),125,150,175,200 mg/L,阶段(2)和(3)分别基于上一阶段适宜质量浓度为初始质量浓度进行调整,阶段(2)和阶段(3)均为:150,160,170,180,190,200 mg/L,采用多目标决策法对3个阶段烟苗的农艺性状和关键生理指标进行综合评价。【结果】阶段(1)以150 mg/L处理的烟苗生长旺盛,较CK_(0)和CK_(1)处理烟苗的株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽、一级侧根数和干物质积累量均有不同程度提升;烟苗总根长、根系总体积、根系总表面积和根系平均直径的增幅为20.63%~69.30%;硝酸还原酶活性和叶绿素总量均显著增加。阶段(2)以150 mg/L处理的烟苗生长旺盛,较170 mg/L处理株高、茎粗、最大叶长和最大叶宽均有不同程度降低,但侧根数分别提高了4.28%和0.39%,地下鲜重和地下干重分别增加了25.00%和17.40%;总根长和根系总表面积显著增加了11.46%和13.54%;较其余处理的可溶性蛋白含量、叶绿素和根系活力均呈现不同程度的增加。阶段(3)成苗期以160 mg/L处理的烟苗生长旺盛,较150 mg/L处理烟苗的茎粗、叶长、叶宽、根长和侧根数均显著增加,干物质积累量显著升高;总根长、根系总表面积和根系总体积均显著增加,增幅分别为20.33%、42.79%和26.05%;叶绿素总量提高了8.97%,根系活力提升了10.98%,硝酸还原酶活性增强了6.41%。【结论】3个阶段营养液最佳初始质量浓度为150,150,160 mg/L。

关键词：烟草漂浮育苗营养液质量浓度分段施肥小苗培育多目标决策

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基于电子舌和代谢组学评价不同等级滇红茶汤非挥发性差异组分

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中国食品学报 2024年第6期24卷 354-368页

作者：谢佳灵陈佳瑜袁海波王立磊杨艳芹江用文中国农业科学院茶叶研究所农业部茶树生物学与资源利用重点实验室杭州310008 安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室合肥230036

茶汤滋味是评价茶汤品质以及划分茶叶等级的重要因子之一。为了探明不同等级滇红工夫红茶茶汤差异的关键组分,本研究采用感官审评、电子舌和超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱高分辨质谱技术,对不同等级滇红工夫红茶汤品质进行研究。... 详细信息

茶汤滋味是评价茶汤品质以及划分茶叶等级的重要因子之一。为了探明不同等级滇红工夫红茶茶汤差异的关键组分,本研究采用感官审评、电子舌和超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱高分辨质谱技术,对不同等级滇红工夫红茶汤品质进行研究。结果表明:依据感官审评12个滇红茶汤可分为优质组、良好组、劣质组3组。电子舌分类结果与感官审评相一致,且电子舌对应不同滋味属性的传感器对3组茶汤的响应度各有不同。采用超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱高分辨质谱技术对其进行代谢组学研究,共检出116个化合物,包括氨基酸及其衍生物类26个,儿茶素类及其聚合物类15个,酚酸类16个,核苷酸及其衍生物类15个,黄酮(醇)及其糖苷类20个,生物碱类6个,有机酸类11个,糖类2个以及其它类5个。利用正交偏最小二乘回归分析,3组滇红茶汤得到良好区分(R^(2)Y=0.985,Q^(2)=0.902)。此外,基于VIP>1.2和显著性P研究结果为不同等级的滇红茶汤品质评价和质量控制提供一定的理论支撑。

关键词：电子舌代谢组学滇红茶汤非挥发性组分

基于高压辅助处理的青稞籽粒电镜观测超微结构样品制备

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食品科学技术学报 2024年第3期42卷 147-158页

作者：王盈刘丽娅朱捷马慧何珊孙艳丽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综合性重点实验室北京100193 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所北京100081

透射电镜生物样品制备过程中,因青稞籽粒结构致密、细胞壁厚、试剂渗透性差,使用常规样品制备方法会造成制样失败,无法对籽粒超微结构进行观察。为解决青稞籽粒制样问题,将高压处理引入戊二醛固定和树脂浸透两个步骤中,并对常规样品制... 详细信息

透射电镜生物样品制备过程中,因青稞籽粒结构致密、细胞壁厚、试剂渗透性差,使用常规样品制备方法会造成制样失败,无法对籽粒超微结构进行观察。为解决青稞籽粒制样问题,将高压处理引入戊二醛固定和树脂浸透两个步骤中,并对常规样品制备方法中戊二醛固定液、锇酸固定液、树脂浸透液浓度进行相应调整。通过对不同试剂浓度和不同压强处理的结果进行观察和比较,选定实验范围,通过正交试验确定优化实验条件。结果表明,青稞籽粒透射电镜样品制备的较优前处理条件:体积分数为4.5%的戊二醛,质量浓度为15 g/L的锇酸,过夜处理的树脂浸透液中丙酮与环氧树脂体积比为1∶1,戊二醛固定和树脂浸透的高压处理压强为50 MPa,处理时间为10 min。在该处理条件下制备的青稞籽粒观测样品表皮细胞壁完整、无断裂,糊粉层各组织完整、结构清晰、无空洞,胚乳层细胞结构完整、形状规则,淀粉粒无缺失和褶皱。将该样品用于实验,结果稳定、可重复,可用于青稞籽粒透射电镜样品制备。

关键词：青稞籽粒透射电子显微镜样品制备高压处理超微结构

低NO_(3)^(-)胁迫抑制烟草根系质外体运输的机制研究

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中国烟草科学 2024年第2期45卷 25-34页

作者：张标许耘祥张莉汶朱莹莹刘海伟中国农业科学院烟草研究所/农业农村部烟草生物学与加工重点实验室青岛266101 中国农业科学院研究生院北京100081

为探究低NO_(3)^(-)胁迫抑制烟草根系质外体运输的生理机制,以中烟100为试验材料,在水培条件下设计了0.01、0.1 mmol/L两个低NO_(3)^(-)胁迫处理,及4.0mmol/L正常NO_(3)^(-)浓度的对照处理,分析了各浓度NO_(3)^(-)对烟苗发育、根系形态... 详细信息

为探究低NO_(3)^(-)胁迫抑制烟草根系质外体运输的生理机制,以中烟100为试验材料,在水培条件下设计了0.01、0.1 mmol/L两个低NO_(3)^(-)胁迫处理,及4.0mmol/L正常NO_(3)^(-)浓度的对照处理,分析了各浓度NO_(3)^(-)对烟苗发育、根系形态、蒸腾作用、质外体途径运输、内皮层木栓化以及质外体屏障形成相关基因表达的影响。结果表明,低NO_(3)^(-)胁迫(0.01和0.1 mmol/L)烟苗根冠比显著大于对照,增幅分别为267%和125%,蒸腾量显著小于对照,降幅分别为176%和114%;PTS荧光强度显著小于对照,降幅分别为31%和27%,木质部伤流液以及地上部PTS浓度显著小于对照,降幅分别为105%、91%和103%、75%;低NO_(3)^(-)胁迫诱导烟草根内皮层的早期木栓化,木栓质沉积位置更靠近根尖;低NO_(3)^(-)胁迫诱导与质外体屏障形成相关基因的表达上调。综上,低NO_(3)^(-)胁迫诱导的内皮层木栓化抑制了烟草根系质外体途径运输。

关键词：低NO_(3)^(-) 胁迫根木栓化质外体途径 PTS

不同类型生物质炭对保山植烟土壤理化性质及酶活性的影响

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山东农业科学 2024年

作者：杨如意郭应成况帅徐艳丽宋文静中国农业科学院烟草研究所/农业农村部烟草生物学与加工重点实验室中国农业科学院研究生院云南省烟草公司保山市公司

为探究植烟土壤理化性质及酶活性对不同类型生物质炭的响应特征，本试验采用随机区组设计，以常规施肥为对照（CK），分别设置常规施肥+生物炭基肥（T1）和常规施肥+水热炭基肥（T2）共3个处理，研究不同生物质炭基肥对植烟土壤理化性... 详细信息

为探究植烟土壤理化性质及酶活性对不同类型生物质炭的响应特征，本试验采用随机区组设计，以常规施肥为对照（CK），分别设置常规施肥+生物炭基肥（T1）和常规施肥+水热炭基肥（T2）共3个处理，研究不同生物质炭基肥对植烟土壤理化性质和酶活性的影响以及两者之间的相关性分析。结果表明，与CK相比，T1处理显著提高0～20 cm土层的土壤总孔隙度，增幅为14.31%，同时，显著提高土壤硝态氮含量，增幅为30.32%、显著降低铵态氮含量，降幅为45.71%；0～20 cm和20～40 cm土层，T2处理均显著提高土壤pH值（7.74%和7.57%）、全氮（30.85%和17.69%）和硝态氮含量（30.40%和24.66%），降低C/N值（25.75%和21.01%）；T1和T2处理均显著降低0～20 cm土层脲酶、蔗糖酶活性，降幅分别为19.42%和29.72%、18.53%和21.33%；T1处理显著提高0～20、20～40 cm土层土壤纤维素酶活性，增幅分别为9.72%和53.95%。其中，在0～20 cm和20～40 cm土层，脲酶和蔗糖酶分别是土壤理化性质的主要驱动因子。

关键词：生物质炭水热炭酶活性植烟土壤理化性质

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外源酶在红茶加工中的应用研究进展

食品工业科技 2024年第7期45卷 344-351页

作者：杨丽娟王伟伟许勇泉江和源中国农业科学院茶叶研究所农业农村部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室浙江省茶叶加工工程重点实验室浙江杭州310008 中国农业科学院研究生院北京100081

红茶是世界上最主要的茶类之一,颇受世人欢喜。我国夏秋季茶资源广茂,加工成红茶或深加工产品是其重要的利用途径,过程中添加具有良好功能特性的外源酶进行辅助加工,能够有效提升夏秋季红茶和深加工产品的品质。本文综述了近年来外源酶... 详细信息

红茶是世界上最主要的茶类之一,颇受世人欢喜。我国夏秋季茶资源广茂,加工成红茶或深加工产品是其重要的利用途径,过程中添加具有良好功能特性的外源酶进行辅助加工,能够有效提升夏秋季红茶和深加工产品的品质。本文综述了近年来外源酶在红茶加工中的应用现状及存在问题,常用外源酶的种类及其作用机制,外源酶在红茶加工重要工艺萎凋、揉捻及发酵中促进茶叶内含物质的有益转化,利用外源酶促进红茶特征成分茶黄素的合成及其含量提升,以及外源酶在红茶深加工中带来的品质变化。探索茶资源的酶法加工利用途径,可以为今后利用外源酶调控改善夏秋红茶的风味品质及深加工产品开发提供理论参考。

关键词：外源酶红茶加工深加工作用机制

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剪叶对烟草毯状苗生长和根系表型性状及盘结力的影响

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江苏农业科学 2024年第17期 95-101页

作者：刘小磊吴金洋刘国良王程栋薛博王朋中国农业科学院烟草研究所/农业农村部烟草生物学与加工重点实验室中国农业科学院研究生院山东省烟草公司潍坊市公司

为探讨不同剪叶方式对烟草毯状苗成苗素质及根系盘结力的影响，并为生产上培育高质量烟草毯状苗提供理论依据，以烟草K326品种为材料，通过假植方式进行烟草毯式育苗，设置剪叶面积、剪叶次数试验，分析剪叶方式对烟苗干重、株高、茎围... 详细信息

为探讨不同剪叶方式对烟草毯状苗成苗素质及根系盘结力的影响，并为生产上培育高质量烟草毯状苗提供理论依据，以烟草K326品种为材料，通过假植方式进行烟草毯式育苗，设置剪叶面积、剪叶次数试验，分析剪叶方式对烟苗干重、株高、茎围、根系表型、根系盘结力等指标的影响。结果表明，根系盘结力与总根长、根系总表面积、根系总体积均呈极显著正相关，与根系干重呈显著正相关，与一级侧根数相关性不显著；剪叶面积为1/4～1/2时，烟苗的干重、株高、茎围、总根长、根系总表面积、根系总体积均提升，根系盘结力增加；剪叶面积超过1/2则会抑制烟苗生长，不利于烟苗成毯；剪叶次数为2～3次时，烟苗的干重、株高、茎围指标均显著增加；剪叶超过2次时，烟苗的总根长、根系总表面积、根系总体积均呈下降趋势，且随着剪叶次数的增多，下降幅度增大；剪叶2次时，根系盘结力增幅最大。综合考虑烟苗素质和成毯性，育苗过程中剪叶面积为1/4～1/2、剪叶2次处理，可培育高质量的烟草毯状苗。

关键词：烟草育苗毯状苗剪叶面积剪叶次数根系盘结力

玉米秸秆还田形态对棕壤性土土壤肥力及烤烟产量品质的影响

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中国土壤与肥料 2024年第2期 42-50页

作者：肖鑫况帅王滨宗浩高强徐艳丽董建新翟振丛萍中国农业科学院烟草研究所农业农村部烟草生物学与加工重点实验室中国农业科学院青岛烟草资源与环境野外科学观测实验站山东青岛266101 中国农业科学院研究生院北京100081 山东临沂烟草有限公司山东临沂276000 中国烟草总公司郑州烟草研究院河南郑州450001

为探究不同形态秸秆还田对棕壤性土植烟土壤肥力的影响效应,以不施秸秆为对照(CK),设置玉米秸秆粉碎1 cm(FS1)、粉碎5 cm(FS5)、粉碎10 cm(FS10)和秸秆粉末1 mm(FM)4种形态的秸秆还田试验,表征0~20 cm土层土壤物理性质、养分状况以及土... 详细信息

为探究不同形态秸秆还田对棕壤性土植烟土壤肥力的影响效应,以不施秸秆为对照(CK),设置玉米秸秆粉碎1 cm(FS1)、粉碎5 cm(FS5)、粉碎10 cm(FS10)和秸秆粉末1 mm(FM)4种形态的秸秆还田试验,表征0~20 cm土层土壤物理性质、养分状况以及土壤酶活性,并综合评价土壤肥力质量以及烤烟产质量。两年试验结果表明,(1)与CK相比,秸秆还田处理均能改善土壤物理性状,可降低土壤容重2.88%~10.99%,提高田间持水量5.96%~34.02%,降低土层平均穿透阻力19.17%~25.87%,以FS5处理的降低或提升效果最显著(P生物量碳含量80.79%、125.31%和70.39%(P生物量碳和纤维素酶是影响土壤肥力的关键因子;(5)FS1和FS5处理可增加烤后烟产量8.46%~23.34%。综上所述,不同秸秆还田形态在短期内可改善棕壤性土植烟土壤的理化性状和酶活性,其中以秸秆粉碎5 cm还田效果较好,可实现土壤综合肥力的快速提升。

关键词：秸秆还田形态棕壤性土烟田土壤肥力烤烟产质量