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镉胁迫下外源壳聚糖对小麦幼苗生理特性、抗氧化能力及镉吸收的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3649-3660页

作者：张静静焦秋娟徐正阳范丽娜姜瑛宋佳化党领李鸽子林迪柳海涛河南农业大学资源与环境学院郑州450046 河南农业大学国家小麦工程研究中心郑州450046 河南农业大学林学院郑州450046

为探究壳聚糖(CTS)缓解小麦幼苗镉(Cd)毒害的机制,通过水培试验,以百农207小麦为试验材料,研究外源壳聚糖对Cd胁迫下小麦幼苗的生理特性、抗氧化能力和Cd积累的影响,并利用偏最小二乘(PLS)回归模型定量分析幼苗各理化指标与镉积累量间... 详细信息

为探究壳聚糖(CTS)缓解小麦幼苗镉(Cd)毒害的机制,通过水培试验,以百农207小麦为试验材料,研究外源壳聚糖对Cd胁迫下小麦幼苗的生理特性、抗氧化能力和Cd积累的影响,并利用偏最小二乘(PLS)回归模型定量分析幼苗各理化指标与镉积累量间的关系.结果表明,相较于CK,10μmol·L^(-1)和25μmol·L^(-1)Cd胁迫显著抑制了小麦幼苗的叶绿素含量(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素)、光合作用和生物量的积累,使得幼苗根系变短变粗且侧根减少,同时改变了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,增加了H_(2)O_(2)和丙二醛(MDA)的积累.镉胁迫下,外源壳聚糖使小麦幼苗茎叶和根系镉含量分别降低13.22%~21.63%和7.92%~28.32%,镉积累量分别降低5.37%~6.71%和1.91%~4.09%.不同镉水平下,外源壳聚糖使小麦根系和茎叶中H_(2)O_(2)含量显著降低了38.21%~47.46%和45.81%~55.73%,MDA含量显著降低了37.65%~48.12%和29.87%~32.51%;根系中SOD和POD含量分别提高2.78%~5.61%和13.81%~18.33%.外源壳聚糖可通过提高Cd胁迫下小麦幼苗的光合特征和抗氧化酶活性的方式,降低小麦地上部和根部的Cd含量与积累量,减轻细胞膜脂质的过氧化程度,进而缓解Cd胁迫对小麦幼苗生长的毒害作用.

关键词：壳聚糖(CTS) 镉(Cd)胁迫冬小麦生理特性抗氧化系统

施钾对夏玉米产量、钾素积累动态及光温生理特性的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第4期32卷 640-649页

作者：张潇李岚涛耿赛男杨启睿苗玉红王宜伦河南农业大学资源与环境学院郑州450002

为给夏玉米科学施钾提供参考依据,2021—2022年在河南省温县开展钾肥用量田间试验,以‘隆玉369’为试验材料,研究0 kg∙hm^(−2)(K0)、40 kg∙hm^(−2)(K40)、80 kg∙hm^(−2)(K80)、120 kg∙hm^(−2)(K120)和160 kg∙hm^(−2)(K160)5个钾(K2O)肥用量对夏玉米株高、叶面积、叶片SPAD值、冠层光合有效辐射、冠层温度和抗氧化酶活性等理化指标及钾素利用效率的影响。结果表明:2021年和2022年施钾处理分别增产4.9%~6.6%和7.4%~9.6%,且产量增幅随钾肥用量增加呈“先升高后趋于稳定”趋势,最佳施钾量分别为80 kg·hm^(−2)和87 kg·hm^(−2)。施钾可提升夏玉米株高、叶面积和叶片SPAD值,促进夏玉米生长发育和干物质积累。Logistic方程拟合表明,钾素吸收总量与最大积累速率以K80、K120最佳,分别较K0提高22.5%、28.3%与29.2%、37.5%,此外,最大速率出现时间缩短3~4 d。进一步研究表明,施钾(K2O)量为80~120 kg·hm^(−2)可有效增强夏玉米群体光合有效辐射分量,降低冠层温度,提升超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性。综上所述,施钾可提高夏玉米产量,促进夏玉米生长发育和钾素吸收利用,增强各生育期光温生理特性和抗氧化酶活性,豫北夏玉米适宜施钾(K2O)量为80~120 kg·hm^(−2)。

关键词：夏玉米施钾量产量钾素吸收利用光温生理特性

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近临界水处理废次烟叶工艺条件及优化

化工进展 2024年第4期43卷 1720-1730页

作者：刘兆洋贾国涛朱治忠殷全玉付宏喆赵祥宇栗鼎钧杨欣玲张明月河南农业大学烟草学院河南郑州450002 河南中烟工业有限责任公司河南郑州450002

为了探究近临界水处理废次烟叶制备生物油的最佳工艺条件,本文采用单因素试验设计,考察反应温度、固液比、保温时间对烟叶生物油产率的影响,并通过正交试验,对近临界水处理废次烟叶的工艺条件进行优化。结果表明:近临界水液化烟叶的最... 详细信息

为了探究近临界水处理废次烟叶制备生物油的最佳工艺条件,本文采用单因素试验设计,考察反应温度、固液比、保温时间对烟叶生物油产率的影响,并通过正交试验,对近临界水处理废次烟叶的工艺条件进行优化。结果表明:近临界水液化烟叶的最佳处理组合为反应温度260℃,保温时间15min,固液比4∶50,此条件下烟叶生物油产率为57.68%。使用GC-MS(气相色谱-质谱联用仪)分析对水溶性油和残渣油的成分进行表征,结果显示,在最佳提取工艺条件下,从水溶性油中共分离出69种化学成分,以酚类为主,占总量的49.39%,其次为杂环类,占总量的25.69%;从残渣油中共分离出37种化学成分,以酯类、酮类为主,分别占总量的25.66%、20.21%。本方法遵循绿色提取理念,以水为溶剂,对环境友好,与传统提取方法相比,生物油产率高,致香成分丰富,为废次烟叶处理提供了新的途径。

关键词：近临界水废次烟叶生物油致香成分正交试验

郑州市4种园林树木光合特性及其影响因素研究

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第5期48卷 105-112页

作者：李喜梅赵君静回祎黄鑫高春雨牛雅璇廖晓宇于晨一河南农业大学林学院河南郑州450002

【目的】以女贞(Ligustrum lucidum)、荷花玉兰(Magnolia grandiflora)、悬铃木(Platanus orientalis)、国槐(Styphnolobium japonicum)等4种郑州市常见园林树木为研究对象,比较了生理及环境因子对树木净光合速率的影响,为郑州市绿地生... 详细信息

【目的】以女贞(Ligustrum lucidum)、荷花玉兰(Magnolia grandiflora)、悬铃木(Platanus orientalis)、国槐(Styphnolobium japonicum)等4种郑州市常见园林树木为研究对象,比较了生理及环境因子对树木净光合速率的影响,为郑州市绿地生态建设及优选树种提供理论依据。【方法】分别测量4种园林树木在不同季节的光合特性、叶表滞尘量及生长环境的温度和湿度,从生理环境的角度出发,使用双因素方差分析比较了不同季节各树种的光合特性差异,通过广义线性混合模型和结构方程模型探讨了不同因子之间的相互作用及其对树种光合速率的影响。【结果】4种园林树木净光合速率在不同季节均存在显著性差异(P<0.05),国槐的净光合速率显著高于其他树种,各树种夏季的净光合速率显著高于其他季节。生理因子(气孔导度和蒸腾速率)以及环境因素(滞尘量和湿度)与净光合速率有显著的相关关系(P<0.05)。湿度对植物的净光合速率有最显著的直接作用和间接作用,是影响植物光合作用的关键环境因素。【结论】国槐的净光合速率高于其他树种,女贞、荷花玉兰的光合特性与环境、生理因素之间的相关性较强。

关键词：园林树木光合特性生理和环境因子结构方程郑州市

稀土元素铈对锌胁迫下小麦幼苗生长的缓解效应

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环境科学 2024年第2期45卷 1141-1149页

作者：张静静徐正阳焦秋娟范丽娜刘芳赵颖宋佳化党领李鸽子柳海涛河南农业大学资源与环境学院郑州450046 河南农业大学国家小麦工程研究中心郑州450046

为探究稀土元素铈(Ce)对锌(Zn)胁迫下小麦幼苗生长的缓解效应,通过水培试验,以百农307为试验材料,研究外源Ce对500μmol·L^(-1)Zn胁迫下小麦幼苗生长、Zn积累和生理特性的影响.结果表明,500μmol·L^(-1)Zn胁迫显著抑制了小麦幼苗叶绿... 详细信息

为探究稀土元素铈(Ce)对锌(Zn)胁迫下小麦幼苗生长的缓解效应,通过水培试验,以百农307为试验材料,研究外源Ce对500μmol·L^(-1)Zn胁迫下小麦幼苗生长、Zn积累和生理特性的影响.结果表明,500μmol·L^(-1)Zn胁迫显著抑制了小麦幼苗叶绿素含量(叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素)、光合作用和生物量的积累,使得幼苗根系变短变粗、侧根减少,同时降低了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和可溶性蛋白含量,增加了丙二醛(MDA)的积累.外源Ce降低了根系对Zn的吸收和转运,缓解了Zn胁迫对小麦幼苗的毒害效应,具体表现为叶绿素含量和光合作用参数的升高;提高了抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量并降低MDA质量摩尔浓度;降低脂质过氧化对细胞膜的损伤,最终表现为小麦幼苗根系和茎叶干物质量的增加.外源Ce可通过提高Zn胁迫下小麦幼苗的光合特征、抗氧化酶活性和渗透调节物质的方式,降低细胞膜脂质的过氧化程度,缓解Zn胁迫对小麦幼苗生长的毒害作用.

关键词：铈(Ce) 锌(Zn)胁迫小麦幼苗生理特性缓解效应

盐碱胁迫对牛至种子萌发和幼苗生理生化特性的影响

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草地学报 2024年第6期32卷 1882-1892页

作者：于婵张依琳李秋莹周艳李贺敏夏至黄勇河南农业大学河南郑州450018

以牛至(Origanum vulgare L.)种子为试验材料,研究盐(25,50,75,100,125 mmol·L^(-1)):碱(25,50,75,100,125 mmol·L^(-1))胁迫对牛至种子萌发特性和幼苗生长的影响,为牛至种子育苗和栽培提供依据。结果表明:随着盐碱胁迫浓度升高,牛至... 详细信息

以牛至(Origanum vulgare L.)种子为试验材料,研究盐(25,50,75,100,125 mmol·L^(-1)):碱(25,50,75,100,125 mmol·L^(-1))胁迫对牛至种子萌发特性和幼苗生长的影响,为牛至种子育苗和栽培提供依据。结果表明:随着盐碱胁迫浓度升高,牛至种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数逐渐降低;牛至幼苗中丙二醛含量升高,脯氨酸和可溶性蛋白含量升高,可溶性糖的含量先升高后降低;超氧化物歧化酶(Superoxide dismulase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性均为先升高后降低,SOD,CAT活性盐碱浓度均在75 mmol·L^(-1)时达到最大。碱胁迫对牛至种子及幼苗的相对盐害程度大于盐胁迫,在25 mmol·L^(-1)浓度下,碱胁迫对牛至种子的相对盐害率是盐胁迫的2.8倍。综上,盐碱胁迫显著影响牛至种子萌发和幼苗生长,牛至种子萌发和幼苗生长对碱胁迫更为敏感,建议牛至种子盐碱育苗时应选择盐碱度较低的土地(盐浓度<50 mmol·L^(-1)_、碱浓度<25 mmol·L^(-1))。

关键词：牛至盐碱胁迫种子萌发生理指标

基于改进YOLOv8的轻量化小麦病害检测方法

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农业工程学报 2024年第5期40卷 187-195页

作者：马超伟张浩马新明王键霖张永爽张小艾河南农业大学信息与管理科学学院(软件学院) 郑州450046 河南农业大学农学院郑州450046

为提高小麦病害检测精度,实现将模型方便快速部署到移动端,该研究提出了一种基于改进YOLOv8的轻量化小麦病害检测方法。首先,使用PP-LCNet模型替换YOLOv8网络结构的骨干网络,并在骨干网络层引入深度可分离卷积(depthwise separable conv... 详细信息

为提高小麦病害检测精度,实现将模型方便快速部署到移动端,该研究提出了一种基于改进YOLOv8的轻量化小麦病害检测方法。首先,使用PP-LCNet模型替换YOLOv8网络结构的骨干网络,并在骨干网络层引入深度可分离卷积(depthwise separable convolution, DepthSepConv)结构,减少模型参数量,提升模型检测性能;其次,在颈部网络部分添加全局注意力机制(global attention mechanism, GAM)模块,强化特征中语义信息和位置信息,提高模型特征融合能力;然后,引入轻量级通用上采样内容感知重组(content-aware reassembly of features,CARAFE)模块,提高模型对重要特征的提取能力;最后,使用Wise-IoU(weighted interpolation of sequential evidence for intersection over union)边界损失函数代替原损失函数,提升网络边界框回归性能和对小目标病害的检测效果。试验结果表明,对于大田环境下所采集的小麦病害数据集,改进后模型的参数量及模型大小相比原YOLOv8n基线模型分别降低了12.5%和11.3%,同时精确度(precision)及平均精度均值(mean average precision,m AP)相较于原模型分别提高了4.5和1.9个百分点,优于其他对比目标检测算法,可为小麦病害检测无人机等移动端检测装备的部署和应用提供参考。

关键词：图像识别深度学习目标检测轻量化小麦病害 YOLOv8 PP-LCNet

烟草磷转运蛋白基因NtPHT2;1克隆和表达分析

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西北植物学报 2024年第1期44卷 34-42页

作者：湛佳伟朱紫童李晨依温海洋贺帆贾宏昉河南农业大学烟草学院郑州450002

【目的】植物对磷酸盐的吸收与利用主要依靠磷转运蛋白,其中PHT2家族编码的低亲和磷转运蛋白主要负责植物在正常供磷条件下磷酸盐的吸收、转运与再利用,为了探究低亲和磷转运蛋白基因NtPHT2;1在烟草转运磷酸盐中的作用和表达模式,通过Nt... 详细信息

【目的】植物对磷酸盐的吸收与利用主要依靠磷转运蛋白,其中PHT2家族编码的低亲和磷转运蛋白主要负责植物在正常供磷条件下磷酸盐的吸收、转运与再利用,为了探究低亲和磷转运蛋白基因NtPHT2;1在烟草转运磷酸盐中的作用和表达模式,通过NtPHT2;1培育烟草磷素高效利用新品种。【方法】以普通烟草K326的cDNA为模板,克隆得到NtPHT2;1,对该基因进行生物信息学分析和蛋白质的亚细胞定位,并通过荧光定量PCR技术对该基因在低磷等非生物胁迫下的基因表达模式进行分析。【结果】(1)NtPHT2;1基因全长1764 bp,编码587个氨基酸;(2)亚细胞定位结果显示,NtPHT2;1蛋白定位于叶绿体上;(3)同源性比对发现,NtPHT2;1蛋白与辣椒CaPHT2;1蛋白的同源性最高达到91.00%;(4)NtPHT2;1启动子含有参与调控植物衰老、逆境胁迫相关的顺式作用元件;(5)NtPHT2;1在叶片表达量最高,新叶中的表达量比老叶中高;在低磷诱导条件下,该基因表达量与正常条件相比差异不显著;(6)非生物胁迫下的表达模式分析显示,NtPHT2;1基因表达量在盐胁迫和干旱胁迫下显著降低。【结论】NtPHT2;1基因主要是负责烟株正常生长发育条件下磷酸盐的转运与利用。

关键词：烟草基因克隆 NtPHT2 1 表达模式非生物胁迫

决明子的药理学作用及其在食品领域应用研究进展

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食品工业科技 2024年第16期45卷 425-438页

作者：毛琳余黎许增智王靖仪郭鹏刘明扬孙宗宇史雪盟许君河南农业大学生命科学学院河南郑州450002

决明子是豆科植物决明(Cassia obtusifolia Linn.)或小决明(*** Linn.)的干燥成熟的种子,具有清热明目、润肠通便、降压降脂、保肝护肝、抗糖尿病等多种药理学功效,且其具有药食同源的特性,在医学与食品领域具有广阔的开发前景。本文通... 详细信息

决明子是豆科植物决明(Cassia obtusifolia Linn.)或小决明(*** Linn.)的干燥成熟的种子,具有清热明目、润肠通便、降压降脂、保肝护肝、抗糖尿病等多种药理学功效,且其具有药食同源的特性,在医学与食品领域具有广阔的开发前景。本文通过对现有的文献进行归纳和分析,从决明子的生物活性成分、药理学作用、毒性及其在食品领域的应用等方面对决明子近年来的研究进展进行了系统的综述。同时,讨论了目前决明子研究中出现的新挑战和可能的发展方向。在决明子未来的研究中,应进一步关注萘并吡酮类和多糖类的药理作用及其改善眼病的作用机制,重点加强决明子的药代动力学研究和相关保健食品的安全性评价。本文为决明子的进一步研究、开发和利用提供新的基础资料。

关键词：决明子生物活性成分药理学作用毒性食品领域