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不同类型梨果肉质地发育动态比较分析

山西农业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：殷晨田路明徐钰清曹玉芬董星光刘超中国农业科学院果树研究所农业农村部园艺作物种质资源利用重点实验室

[目的]本文旨在探究不同类型梨品种在不同生长发育阶段果肉质地的变化规律，优化梨果质地评价方案。[方法]应用物性分析仪的穿刺法和质地多面分析法（TPA），以脆肉型梨品种和软肉型梨品种为试验材料，测定相关果实指标，并对其进行相... 详细信息

[目的]本文旨在探究不同类型梨品种在不同生长发育阶段果肉质地的变化规律，优化梨果质地评价方案。[方法]应用物性分析仪的穿刺法和质地多面分析法（TPA），以脆肉型梨品种和软肉型梨品种为试验材料，测定相关果实指标，并对其进行相关性分析、差异显著分析和主成分分析。[结果]研究结果表明，随着梨果的生长发育，单果重和可溶性固形物含量呈现为上升趋势。穿刺法和TPA法的质地参数指标穿刺果实硬度、穿刺果肉硬度、穿刺果肉脆度、TPA果肉硬度、破裂力、内聚性、弹性、胶粘性和咀嚼性整体呈现为下降趋势。不同类型梨品种以及不同质地参数指标的下降趋势存在差异，主要集中于花后97～153 d。软肉型梨果的TPA果肉硬度、破裂力、弹性、胶粘性、咀嚼性、穿刺果实硬度、穿刺果肉硬度和穿刺果肉脆度比脆肉型梨果大，脆肉型梨果的粘附性比软肉型梨果大。相关性分析表明，梨果单果重和可溶性固形物含量与TPA果肉硬度、破裂力、内聚性、弹性、胶粘性、咀嚼性、穿刺果实硬度、穿刺果肉硬度和穿刺果肉脆度呈现极显著负相关，与粘附性呈现为正相关，但没有达到显著水平。梨果肉质地参数PCA分析结果表明，第一主成分的方差贡献率为64.3%，第二主成分的方差贡献率为23.8%，软肉型梨果主成分综合得分均高于脆肉型梨果的得分，明显区分了软肉型梨果和脆肉型梨果。[结论]研究明确了软肉梨和脆肉梨果实质地动态变化规律，软肉梨和脆肉梨果实质地存在明显差异，并且可以利用成熟期果肉质地参数建立指标模型以量化评价果肉质地性状和果实成熟度。

关键词：梨果实质地穿刺法质地多面分析法生长发育

减氮覆膜下旱地麦田土壤团聚体中各物理组分的变化

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环境科学 2024年第10期45卷 6028-6037页

作者：谢钧宇白宇嫣曹寒冰张峰茂史欣歌刘一凡李廷亮山西农业大学资源环境学院

分析覆膜条件下晋南旱塬土壤团聚体中各物理组分的变化，对于协同提高该区域土壤肥力及作物产能意义重大.依托山西省洪洞县长期定位试验基地，采集7 a的0～20 cm土层原状土壤样品，分析农户施肥（FP）、测控施肥（MF）、测控施肥+垄膜... 详细信息

分析覆膜条件下晋南旱塬土壤团聚体中各物理组分的变化，对于协同提高该区域土壤肥力及作物产能意义重大.依托山西省洪洞县长期定位试验基地，采集7 a的0～20 cm土层原状土壤样品，分析农户施肥（FP）、测控施肥（MF）、测控施肥+垄膜沟播（RF）和测控施肥+平膜穴播（FH）这4个处理对小麦籽粒年均产量、土壤有机碳（SOC）含量和团聚体中各物理组分[未受保护的大团聚体中粗颗粒有机碳（M-cPOC）及细颗粒有机碳（M-fPOC）、受物理保护的大团聚体中微团聚体内颗粒有机碳（M-iPOC）、受（生物）化学保护的大团聚体中矿质结合态有机碳（M-MOC）、未受保护的微团聚体中细颗粒有机碳（m-fPOC）、受物理保护的微团聚体中颗粒有机碳（m-iPOC）、受（生物）化学保护的微团聚体中矿质结合态有机碳（m-MOC）]分布比例及其有机碳含量的影响.结果表明，同FP处理相比，MF处理虽然显著降低了SOC含量，但是还能维持小麦籽粒产量，RF和FH处理协同提升了土壤肥力和作物产能，且以FH处理效果更佳，SOC含量和小麦籽粒产量分别提高了8.44%和48.86%. MF处理显著降低了M-cPOC含量，RF处理显著提高了M-iPOC含量，FH处理显著提高了M-fPOC、M-iPOC、M-MOC和m-iPOC含量，增幅分别为64.00%、98.39%、6.16%和17.48%.此外，结合冗余分析发现M-iPOC组分对提高SOC含量和小麦籽粒产量起主要作用，贡献率高达61.5%.因此，晋南旱塬区大团聚体对土壤肥力和作物产能的贡献高于微团聚体，平膜穴播通过提高M-iPOC含量，进而协同增加了土壤有机碳固存和小麦籽粒产量，可以在该区域乃至全国农作旱区推广该项栽培技术.

关键词：长期定位试验小麦籽粒产量土壤有机碳(SOC) 大团聚体中微团聚体内颗粒有机碳平膜穴播

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苗草专用型大麦品种鉴定及全基因组关联分析

作物学报 2024年

作者：马敏虎常华瑜陈朝燕仁增刘廷辉邢国芳郭刚刚山西农业大学农学院/杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程甘孜藏族自治州农业科学研究所

苗草工厂为实现草食动物的饲草周年供应提供了新的解决方案。针对苗草生产的品种需求，本研究对124份中国大麦育成品种(系)与种质开展了苗草转化率鉴定和生物量调控位点发掘。结果显示，大麦种子萌动后，水培条件下苗草生物量呈指数增... 详细信息

苗草工厂为实现草食动物的饲草周年供应提供了新的解决方案。针对苗草生产的品种需求，本研究对124份中国大麦育成品种(系)与种质开展了苗草转化率鉴定和生物量调控位点发掘。结果显示，大麦种子萌动后，水培条件下苗草生物量呈指数增长趋势并在7 d后进入平台期。在植物工厂条件下，鉴定出冬青16、扎青6号等10个高苗草转化率品种且分析发现苗草生物量与籽粒千粒重呈一定的负相关。进一步通过全基因组关联分析，共鉴定到12个苗草生物量相关QTL位点，从中预测出8个调控苗草生物量的候选基因。本研究不仅为大麦苗草工厂化生产筛选出高转化率品种，同时也为苗草专用型大麦品种的遗传改良奠定了基础。

关键词：大麦苗草生物量调控位点全基因组关联分析

苦荞耐盐基因FtGST2的克隆及功能初步分析

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植物遗传资源学报 2024年

作者：肖雅文王祥儒黄旭石亚亮张凯旋何毓琦韩渊怀周美亮山西农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室

课题组前期通过全基因组关联分析获得1个苦荞耐盐相关基因FtGST2（FtPinG0707941400.01）。为了解FtGST2的基因结构与类型，通过同源比对和保守序列分析发现，该基因属于谷胱甘肽-S-转移酶（Glutathione S-transferases）中的四氯代氢... 详细信息

课题组前期通过全基因组关联分析获得1个苦荞耐盐相关基因FtGST2（FtPinG0707941400.01）。为了解FtGST2的基因结构与类型，通过同源比对和保守序列分析发现，该基因属于谷胱甘肽-S-转移酶（Glutathione S-transferases）中的四氯代氢醌脱卤素酶亚族（TCHQD)。从中苦3号中克隆出FtGST2基因，对该基因上游2000 bp的启动子序列进行分析发现，34个元件中含有2个脱落酸响应元件与6个茉莉酸甲酯响应元件，而脱落酸与茉莉酸正是植物调控盐胁迫途径的重要激素。为进一步验证FtGST2的功能，对FtGST2在苦荞不同器官中的表达量和不同浓度NaCl处理下的表达量差异进行检测。结果显示，FtGST2在根中的表达量最高，并且FtGST2在100 mmol/L NaCl处理下的表达量最高。同时我们构建了FtGST2的过表达拟南芥与过表达毛状根，并检测过表达植株的种子发芽率、主根长、鲜重及其生理指标。结果显示，盐处理下FtGST2的过表达拟南芥发芽率和根长均高于野生型WT，盐处理下FtGST2的过表达毛状根鲜重显著高于对照组A4毛状根。此外，对毛状根的SOD、POD、CAT及MDA 4个生理指标进行检测后发现过表达FtGST2基因的确能有效提高苦荞毛状根过表达株系的耐盐性。以上实验对FtGST2基因的抗盐功能进行了初步验证，为后续苦荞耐盐品种的选育奠定了一定基础。

关键词：荞麦谷胱甘肽-s-转移酶盐胁迫

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沼液兼养培养微藻潜力及不同有机碳源影响

农业环境科学学报 2024年第6期43卷 1411-1420页

作者：管会博韩挺张茹菊叶小梅张应鹏奚永兰江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 江苏省农业科学院畜牧研究所南京210014 农业农村部种养结合重点实验室南京210014

利用沼液培养微藻可在收获藻生物质的同时回收碳、氮、磷养分,是沼液资源化利用极具潜力的途径。与光合自养相比,兼养培养可实现藻生物量快速积累,且对光、碳利用灵活,与透光性不佳的沼液相性较好,但目前缺乏相关研究论证其可行性。本... 详细信息

利用沼液培养微藻可在收获藻生物质的同时回收碳、氮、磷养分,是沼液资源化利用极具潜力的途径。与光合自养相比,兼养培养可实现藻生物量快速积累,且对光、碳利用灵活,与透光性不佳的沼液相性较好,但目前缺乏相关研究论证其可行性。本文首先选取了小球藻Chlorella sp.、蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa、栅藻Scenedesmus sp.,以葡萄糖为碳源利用猪粪沼液对3株微藻进行了兼养培养。结果显示,兼养策略可在大幅强化藻生物量积累的同时协同提升沼液污染物去除。其中,Chlorella pyrenoidosa展现出最佳的生物量及养分去除优势,培养7 d生物量可达1.51 g·L^(-1),为光合自养的6.12倍,沼液COD、氨氮、总氮、总磷去除率较自养分别提高了20、36、41个和32个百分点。本研究进一步考察了具备两种典型碳代谢路径的有机碳源(葡萄糖-三羧酸循环,乙酸钠-乙醛酸循环)对Chlorella pyrenoidosa沼液兼养培养的影响,发现葡萄糖相较于乙酸钠更适宜作为沼液兼养培养的有机碳源,且葡萄糖浓度与利用效率呈负相关,1 g·L^(-1)葡萄糖浓度条件下Chlorella pyrenoidosa具有最高的单位有机碳生物量产率。此外,兼养微藻通过代谢葡萄糖可协同提升光合性能,使PSⅡ最大量子产量、实际量子产量、调节性能量耗散量子产量等维持较高水平,既弥补了沼液弱透光下光能不足,也强化了持续光照后的光系统损伤恢复机制。因此,本研究认为以添加1 g·L^(-1)葡萄糖的沼液兼养培养Chlorella pyrenoidosa是克服沼液养藻光衰减等不利因素,强化微藻生物量产量及养分回收效率的有效方式,在畜禽养殖场沼液生物消纳与资源化利用方面有较好的应用前景。

关键词：微藻沼液兼养葡萄糖乙酸钠

白膜覆盖下增效氮肥对春玉米土壤质量、微生物代谢和生态功能多样性的影响

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环境科学 2024年

作者：杨睿哲杨泽徐灵颖张璟玥王菊张绪成王红丽李廷亮王朝辉李紫燕山西农业大学资源与环境学院南京大学地理与海洋学院甘肃省农业科学院旱地农业研究所中国科学院南京土壤研究所江苏常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站西北农林科技大学草业与草原学院西北农林科技大学资源环境学院农业部西北植物营养与农业环境重点实验室

过量施用氮肥是威胁土壤健康和降低多种功能的主要驱动力.增效氮肥（EENFs）[例如脲酶抑制剂（NBPT）、硝化抑制剂（DCD）和树脂包膜尿素（RCN）]已被证明是减少氮肥施用的有效措施.然而，增效氮肥对土壤质量（SQI）、微生物代谢特征和... 详细信息

过量施用氮肥是威胁土壤健康和降低多种功能的主要驱动力.增效氮肥（EENFs）[例如脲酶抑制剂（NBPT）、硝化抑制剂（DCD）和树脂包膜尿素（RCN）]已被证明是减少氮肥施用的有效措施.然而，增效氮肥对土壤质量（SQI）、微生物代谢特征和土壤生态功能多样性（EMF）的影响以及其内在关系还不清楚.因此，基于宁夏回族自治区固原市彭阳试验站于2019年开始的田间定位试验，研究了白膜覆盖下不同施肥策略[不施氮肥（N0）、矿物氮肥（N200）、DCD、NBPT和RCN]对SQI，酶化学计量比特征和EMF的影响.结果表明：①相比N0，N200和EENFs增加了TN、MBC和MBN含量；相比N0和N200，NBPT的SQI提高了43.28%～83.42%，DCD的SQI提高了43.28%～83.42%和59.97%～104.78%，而RCN的SQI无显著变化.②EENFs比N200能更好地缓解微生物碳和氮限制，并提高土壤生态功能多样性21.97%～51.53%.③土壤中的MBC、MBN、AN、AP和SWC是影响微生物碳限制，氮限制和土壤生态功能多样性的共同主要因素，且提高土壤质量和缓解微生物碳和氮限制有利于提高土壤生态功能多样性.综合来看，白膜覆盖下施用NBPT和DCD可短期内实现土壤健康和生态功能多样性的双赢，这可为当地优化施肥管理措施提供参考.

关键词：覆膜增效氮肥土壤质量微生物代谢特征土壤生态功能

改性复合生物降解地膜的制备及玉米田间应用评价

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山西农业大学学报（自然科学版） 2024年第4期44卷 60-70页

作者：郭波杨振兴何文清张茂林刘家磊山西农业大学资源环境学院山西晋中030801 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部农膜污染防控重点实验室北京100081

[目的]使用生物降解地膜替代传统聚烯烃地膜已成为治理农业白色污染的一项重要技术。主流材料聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)在制备生物降解地膜时表现出优异的成膜性能,但其水蒸气阻隔性较差,导致降解时间短,限制了其在农用地膜方... 详细信息

[目的]使用生物降解地膜替代传统聚烯烃地膜已成为治理农业白色污染的一项重要技术。主流材料聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)在制备生物降解地膜时表现出优异的成膜性能,但其水蒸气阻隔性较差,导致降解时间短,限制了其在农用地膜方面的应用。因此,需要进行改性研究以解决PBAT生物降解地膜在拉伸强度、水蒸气阻隔性能和降解期等方面的不足。[方法]本研究将PA6(尼龙6)与PBAT相结合,使用高分子共混法制备PBAT/PA6改性生物降解地膜。该方法制备的生物降解地膜有效地将PBAT与PA6融合在一起,电子显微镜测试表明,混合地膜的表面和横截面均无明显缺陷。于2023年春玉米生长季,在北京顺义地区农田设置不同覆膜处理(PBAT地膜覆盖,PBAT/PA6-10地膜覆盖,PE地膜覆盖,不覆膜处理即CK)的田间对比试验,研究土壤温度、地膜田间降解情况、春玉米产量及其构成因素的变化。[结果]与纯PBAT生物降解地膜相比,本研究所开发的生物降解地膜的拉伸强度提高了约2.7倍,水蒸气阻隔性能提高了79.44%,功能期延长了30 d。玉米作物田间试验表明,改性生物降解地膜更适合农业生产,因其可提高隔热性和保湿性,使玉米产量较纯PBAT地膜提高7.03%,接近传统聚乙烯地膜产量。[结论]将PA6与PBAT材料相结合,开发出了一种新型复合生物降解地膜PBAT/PA6。PA6的加入与PBAT反应形成酰胺键使其整体结构具有稳定性,所制备复合生物降解地膜表面和截面形貌良好,内部无明显孔洞,较PBAT地膜表面更光滑,同时在力学性能和水蒸气阻隔性能上较纯PBAT地膜有显著提升,在田间试验过程中,复合生物降解地膜PBAT/PA6具有优秀的耐降解性能,延长了覆盖时间,并较纯PBAT地膜显著提高春玉米的产量。

关键词： PBAT/PA6生物降解地膜水蒸气阻隔性能机械性能绿色可持续发展 “白色”塑料污染

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利用特征波段提取及结合机器学习对小米淀粉的高光谱检测研究

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中国粮油学报 2024年第4期39卷 149-157页

作者：王国梁赵媛刘敏郭二虎王瑞范惠萍李瑜辉张艾英山西农业大学谷子研究所长治046000 山西农业大学农学院太谷030801

运用高光谱检测技术实现小米淀粉的快速检测在小米定级、定价及降低加工成本中具有重要意义。本研究基于高光谱检测技术,采用化学计量学及机器学习相关知识对小米直链、支链淀粉含量进行检测,并提出特征波段提取联用预处理方法及Logisti... 详细信息

运用高光谱检测技术实现小米淀粉的快速检测在小米定级、定价及降低加工成本中具有重要意义。本研究基于高光谱检测技术,采用化学计量学及机器学习相关知识对小米直链、支链淀粉含量进行检测,并提出特征波段提取联用预处理方法及Logistic结合COOT(coot optimization algorithm)优化算法。结果表明采用特征波段提取联用算法建立的PLSR(partial least squares regression)模型能够在减少波段冗余情况下不影响模型预测精度,其中直链淀粉较好模型为MSC(multiplicative scatter correction)-RF(random frog)-IRIV(iteratively retains informative variables)-PLSR,支链淀粉较好模型为MSC-CARS(competitive adaptive reweighted sampling)-IRIV-PLSR。为了进一步提高模型预测精度,基于最佳预处理算法结合Logistic-COOT建立BP(back propagation)预测模型能够较好地预测小米直链、支链淀粉的含量,模型评价直链、支链淀粉相关系数(correlation coefficient,R)、均方根误差(root mean squared error,RMSE)、相对分析误差(relative percent deviation,RPD)分别为0.74、1.19、1.51和0.72、5.25、1.40,研究可为小米其他营养成分的高光谱检测及产品分类、定级等提供理论参考。

关键词：小米淀粉高光谱检测特征波段提取联用机器学习

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蒙古黄芪叶绿体全基因组特征解析及亲缘性分析

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中草药 2024年第7期55卷 2366-2374页

作者：李俊霖郭淑红张强张丽君田洪岭张琼山西医科大学药学院山西太原030001 山西农业大学经济作物研究所山西太原030031 山西农业大学农业基因资源研究中心山西太原030031

目的以蒙古黄芪Astragalus membranaceus ***为材料,解析其叶绿体基因组的序列特征,并进行系统发育分析。方法利用Illumina NovaSeq测序平台对蒙古黄芪叶绿体全基因组进行测序,完成其组装、注释、特征分析,构建系统发育树。结果蒙古黄... 详细信息

目的以蒙古黄芪Astragalus membranaceus ***为材料,解析其叶绿体基因组的序列特征,并进行系统发育分析。方法利用Illumina NovaSeq测序平台对蒙古黄芪叶绿体全基因组进行测序,完成其组装、注释、特征分析,构建系统发育树。结果蒙古黄芪叶绿体基因组全长为123349 bp,GC含量为34.09%,由于缺失反向重复IR区,Circos图呈现出非典型四分体结构,属于IRLC群体。获得注释基因109个,其中蛋白编码基因76个,rRNA基因4个,tRNA基因29个。蒙古黄芪叶绿体基因组的密码子偏好性较弱,密码子偏向使用A碱基和U碱基。MISA检测出263个SSR位点,以A/T重复为主;叶绿体全基因组比较分析可知17种豆科植物叶绿体基因组的基因区间组成差异较小;但trnF-GAA~trnTUGU、trnfM-CUA~psbC、trnE~trnD、psbM~rpoB、ycf1和ycf2等编码区存在差异性;系统发育树显示,蒙古黄芪与胶黄芪***聚为一类,与阿纳卡黄芪***、膜荚黄芪***具有一定亲缘性。结论可为开展黄芪属遗传多样性研究、DNA条形码构建和分子鉴定标记开发提供参考。

关键词：蒙古黄芪叶绿体基因组序列比对 IRLC 系统发育