为进一步优化甘薯泥压热改性工艺,通过对6种不同糊化度的甘薯泥进行压热处理,探究糊化度对改性甘薯泥淀粉特性的影响。结果表明,随甘薯泥糊化度提高,压热改性后慢消化淀粉(slow-digestible starch, SDS)和抗性淀粉(resistant starch, RS)含量显著增加,抗消化性显著提升;糊化特性分析显示,改性甘薯泥黏度随糊化度的提高呈先增加后降低趋势;扫描电镜观察发现,淀粉颗粒不规则和片状程度随糊化度提高而增加。与仅直接低温老化相比,经压热改性的甘薯泥中RS和SDS含量均有不同程度提高,峰值黏度升高,最终黏度降低,淀粉颗粒变大且不规则,聚集性增强,稳定性提高。综上,甘薯泥糊化度对压热改性淀粉的消化特性、糊化特性和微观结构均有显著影响。

米糠是粮食加工过程中的副产物,富含膳食纤维,具有良好的营养与功能价值。本研究采用α-淀粉酶对米糠进行酶解,制备纯化米糠(PRB),并探讨其对D-半乳糖(D-gal)诱导的亚急性衰老小鼠行为能力、抗氧化水平及肠道菌群组成的调节作用。结果显示,D-gal处理显著(p<0.05)损害小鼠的运动与认知功能,而PRB干预能有效缓解该损伤,且呈剂量依赖性反应,高剂量组效果最为显著。抗氧化指标方面,PRB可显著提高小鼠体内超氧化物歧化酶(SOD)活性与谷胱甘肽(GSH)含量,降低丙二醛(MDA)含量,从而缓解氧化应激反应。肠道菌群分析结果表明,PRB可通过调节微生物多样性,抑制有害菌如脱硫弧菌属(Desulfovibrio)的相对丰度,促进有益菌如双歧杆菌属(Bifidobacterium)、理研菌属(Rikenella)的增殖,从而改善肠道菌群失衡。同时,PRB显著促进短链脂肪酸(SCFA,主要包括乙酸、丙酸、丁酸和戊酸)的生成,有助于调节肠道pH值,维持肠道环境稳态。PRB通过多维度机制协同改善衰老相关氧化损伤与肠道菌群紊乱,促进机体健康。

为了探究三角鲂胚胎不同发育时期代谢物的种类、动态变化规律及调控代谢通路,采用基于液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)的非靶向代谢组学方法对三角鲂原肠胚期(17 h)、神经胚期(25 h)、肌节形成期(32 h)、尾芽期(41 h)、肌肉效应期(50 h)和心跳期(58 h)的胚胎样品进行分析。结果显示,共检测出952种代谢物,主要涉及脂质和类脂分子、有机酸及其衍生物和有机杂环化合物等。差异代谢物比较分析显示,9,11-十四碳二烯二酰基肉碱和三聚乙醛为三角鲂胚胎发育32 h时的特有代谢物,墨蝶呤、硬脂醛和β-硝基丙酸为58 h时的特有代谢物。KEGG富集分析结果表明,核苷酸代谢、ABC转运蛋白和氨酰基tRNA生物合成等代谢通路,在三角鲂胚胎发育过程的遗传物质及蛋白质生物合成、能量代谢和信号传导等方面发挥重要的生物学功能。本研究结果可为提高三角鲂受精卵孵化率提供理论支持。

为探索利用水稻细胞表达猪伪狂犬病毒gD蛋白的可行性,并为开发伪狂犬病毒亚单位疫苗奠定基础,本研究根据水稻密码子偏好性,对猪伪狂犬病毒gD基因进行优化与人工合成,构建重组植物表达载体pCAMBIA1300-gD。通过农杆菌转化法将该载体导入水稻愈伤组织,经共培养和暗培养筛选获得抗性愈伤组织。采用CTAB法提取愈伤组织基因组DNA,通过PCR鉴定阳性愈伤组织。将阳性愈伤组织扩大培养后研磨,加入液体培养基,于摇床中振荡培养;利用Western blot检测gD蛋白的表达情况。根据目标蛋白质的理化性质,对纯化条件中的pH值、阳离子填料和疏水填料进行筛选优化。结果表明,经潮霉素筛选获得110个愈伤组织,PCR鉴定出92个阳性愈伤组织,阳性率为83.6%。Western blot检测35个细胞株,其中15个成功表达gD蛋白。通过阳离子填料650F和疏水填料GE Butyl 4FF两步层析纯化,可获得一定纯度的gD蛋白。本研究为以水稻为生物反应器制备伪狂犬病毒亚单位疫苗奠定了基础。

为探究山茱萸提取物缓解急性肾损伤的潜在机制,本研究选取C57BL/6J雄性小鼠,通过腹腔注射庆大霉素建立小鼠急性肾损伤模型,将小鼠分为正常对照组、模型组及山茱萸提取物干预组,分别检测小鼠体重、脏器系数、血清肌酐与尿素氮浓度、炎症因子质量浓度,观察肾脏组织病理变化,并分析肠道菌群组成。结果显示,与模型组相比,山茱萸提取物组小鼠体重变化率有所下降;血清肌酐和尿素氮浓度显著降低;IL-6与TNF-α质量浓度显著下降,IL-10质量浓度显著升高;肾小管上皮细胞坏死、炎症浸润及纤维化等病理损伤明显缓解;肠道中有益菌丰度增加、有害菌丰度减少。结果表明,山茱萸提取物可通过调节炎症反应及改善肠道微生态,对急性肾损伤发挥保护作用。本研究从组织学、免疫学和微生态学角度阐明了山茱萸提取物对急性肾损伤的影响,为山茱萸提取物的功能评价与精准应用提供了参考。

为研究不同品种茭白的熟性、茭型,以及茭白胡麻斑病抗性等关键性状,本研究收集了来自13个省(市)的116个茭白品种,对各品种的熟性及肉质茎形态进行了系统调查,同步对各品种的内生菰黑粉菌进行分离及形态学鉴定。此外,通过人工接种茭白胡麻斑病生理小种LY-H1后的病情指数分级评价,鉴定各品种对茭白胡麻斑病的抗性。结果表明:在收集的种质中,双季茭53种、单季茭63种,熟性分布以中熟型为主,双季茭多呈圆锥形,单季茭则多为长条形。同时成功分离出103株内生菰黑粉菌,其菌落形态主要分为致密菌丝型和孢子型,致密菌丝型存在卷曲生长型、贴附生长型和隆起生长型3种形态,孢子型存在颗粒型和褶皱型2种形态。此外,单季茭对茭白胡麻斑病的抗性普遍强于双季茭。研究结果为茭白种质资源的收集保存、评价及抗病育种提供了重要的材料基础和科学依据。

为探究现代温室番茄生产中环境生态因子与植物生理生态的关系,本研究对温室内温度、太阳辐射强度、基质参数和茎流速率等因子进行了跨冬季、春季和夏季的监测,并选取典型天气进行分析。结果表明,叶片温度在冬季与空气温度相近,午间峰值仅相差约0.5 ℃;春季和夏季午间叶片温度较空气温度低约1.5 ℃。基质温度日变化滞后于空气温度日变化,冬季和春季滞后约3 h,夏季滞后约1 h,且夏季基质最高温度较空气温度高约2 ℃。基质含水量与温度变化趋势较为一致,而电导率在春季和夏季与含水量变化规律相反。茎流速率在冬季和春季较低,夏季较高,其日变化主要受空气温度调控。与晴天相比,阴雨天各参数日变化幅度均显著减小,但仍保持与空气温度、太阳辐射强度等因子的同步性。相关分析表明,叶片温度、基质温度、基质含水量、茎流速率均与空气温度和太阳辐射强度在p<0.01的统计学水平上呈显著相关,其中与空气温度的相关系数均在0.787以上。基于环境因子与天气状况构建的分段式叶片温度与基质温度预测模型的均方根误差(RMSE)均小于1 ℃,决定系数(R²)均大于0.93;阴雨天预测模型精度更高。本研究加深了对温室环境因子的认识,构建了叶片与基质温度预测模型,为温室环境调控提供了理论依据。

随着现代农业的发展,提高甜瓜的产量与品质的同时实现可持续种植已成为农业生产中亟待解决的问题。本文旨在探究微生物菌肥对土壤肥力、甜瓜品质性状及抗逆性的影响,设置不同施肥时间、不同施肥剂量、不同类型菌肥处理,测定甜瓜生长性状(株高、叶片含水量、果实含水量、茎含水量、叶绿素含量)、抗氧化酶活性[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶( POD)]、品质性状(总糖、还原糖、维生素C、可滴定酸、可溶性固形物含量)、土壤养分含量(全氮、全磷、全钾、铁、锌、钙、镁、硼)以及病虫害的防治效果。结果表明,微生物菌肥的施用显著(p<0.05)提高了土壤肥力和甜瓜品质。与对照(CK)相比,BL3处理(11月上旬每667 m²施用10袋菌肥)的土壤铁、锌、钙、硼、镁等元素含量均显著增加且达到最高。总糖、还原糖、维生素C、可溶性固形物含量均显著增加且达到最高。BL3处理的病虫害防治效果最好,CAT、POD、SOD活性也最高。综上所述,微生物菌肥在改善土壤肥力、提高甜瓜品质性状和增强抗逆性方面均具有优势,本研究可为甜瓜高效种植提供科学依据和技术支持。

为探究贵州引种武夷岩茶种质资源的品质差异,以贵州湄潭县银柜山茶叶苗圃内19个武夷岩茶品种为研究对象,测定其8种功效成分和香气成分,并通过差异分析、聚类分析、主成分分析等方法对岩茶样品品质进行综合评价。结果表明,不同岩茶中游离氨基酸、茶多酚、咖啡碱、儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量差异较大,分别为1.26%~2.69%、8.41%~21.93%、1.54%~4.04%、0.07%~0.34%、0.13%~0.40%、0.19%~1.64%、0.22%~0.76%和0.36%~2.33%。主成分分析结果显示,对岩茶品质影响较大的2个成分分别为游离氨基酸和茶多酚;以欧氏距离10为阈值进行划分,19个武夷岩茶品种可分为4类。综合评分显示,矮脚乌龙评分最高,其次为黄奇,水金龟排名第三。香气成分研究表明,19个新鲜岩茶品种共检出117种香气成分,包括醇类、醛类、酯类、酮类、酸类、烯烃类、芳香族类、烷烃类、杂环类和其他类。香气成分中醇类含量最高,其次为酯类和烯烃类。其中矮脚乌龙中香叶醇含量最高,水金龟中芳樟醇含量最高,金锁匙中水杨酸甲酯含量最高。芳樟醇、香叶醇、水杨酸甲酯为19个岩茶品种的关键香气成分。本研究为武夷岩茶在贵州的引种栽培、品质评价和产品开发提供了科学依据,对推动贵州茶产业可持续发展具有积极意义。

为研究霜冻胁迫对霜桑叶品质的影响,本研究以8个桑树品种为材料,系统分析了不同霜冻胁迫时间(6、12、18、24 d)下桑叶7个关键指标(含水量、脂肪含量、黄酮含量、总酚含量、纤维含量、单宁含量、蛋白质含量)的动态变化规律。结果表明,多数指标(脂肪含量、含水量)在短期胁迫(6 d,5 ℃)时达到峰值。通过Pearson相关分析发现,各品质指标间存在显著(p<0.05)相关性。基于主成分分析,得到脂肪含量、总酚含量、黄酮含量、纤维含量及蛋白质含量5个关键指标。综合评价显示,镜泊桑在霜冻胁迫6 d(5 ℃)时综合得分最高,荆桑在霜冻胁迫24 d(0 ℃)时次之,寒杂桑、吴堡桑与丰驰2号在短期胁迫下品质相当,分别位列第3、4、5名。本研究为桑树抗寒育种及霜桑叶精准采收提供理论支撑。

以水稻秸秆为原料,分别以尿素和碳酸氢钠为氮源和化学活化剂,制备基于碳酸氢钠活化的氮掺杂水稻秸秆生物炭,开展生物炭吸附溶液中镉离子(Cd²⁺)的系列实验,研究溶液pH值、生物炭添加量、溶液中Cd²⁺初始质量浓度、温度、离子强度、共存离子等对生物炭吸附溶液中Cd²⁺的影响,并从动力学角度探究生物炭吸附Cd²⁺的机制。结果表明,尿素掺杂和碳酸氢钠活化的共同作用,提高了生物炭对Cd²⁺的吸附性能。相较于未改性的水稻秸秆生物炭(BC),将水稻秸秆粉、碳酸氢钠、尿素以2∶1∶1的比例改性制备的生物炭BC2-1-1对Cd²⁺的饱和吸附量为45.322 6 mg·g^-1,是BC的5.27倍。生物炭对Cd²⁺的等温吸附行为符合朗缪尔(Langmuir)等温吸附模型,动力学行为符合准二级动力学方程,说明是以化学吸附为主导的单分子层吸附机制。研究结果可为水稻秸秆的高值化利用和镉污染水体的修复提供理论依据和技术支撑。

为了解地处中北亚热带过渡区、地势高差悬殊的山地土壤垂直变化特点,在浙西北清凉峰不同海拔采集了6个代表性土壤剖面,详细分析了山地土壤发生学特征的垂直变化,并按中国土壤系统分类的方法探讨了该山体土壤的分类地位。结果表明,随着海拔的增加,土体有效土层厚度变薄,土体构型由A-B-C型转为A-C型,土壤色调由7.5YR转为10YR;土壤风化强度逐渐减弱,土壤砂粒含量、阳离子交换量、交换性铝含量、铁活化度逐渐增加,黏粒含量、全铁含量、游离铁含量、铁游离度逐渐减少,土壤粉黏比逐渐增加。采集的土壤剖面中有机碳、全氮和全磷具有表聚特点,多数剖面土壤有机碳分布较深;表层土壤有机碳、全氮和全磷含量随海拔升高呈现先升高后下降的变化特点,在海拔1 455 m左右达到最高值。该山地土壤黏粒矿物由高岭石、伊利石、蛭石、三水铝石组成,由低海拔至高海拔,高岭石含量逐渐降低,蛭石含量先增加后下降,伊利石含量波动增加。采集的山地土壤剖面中出现的诊断土层有雏形层、暗瘠表层和淡薄表层,诊断特性有铁质特性、铝质现象、腐殖质特性、热性与温性土壤湿度状况、湿润与常湿润土壤水分状况,共存在雏形土和新成土2个土纲,从山脚至山顶依次出现湿润雏形土、常湿雏形土和正常新成土3个亚纲。研究表明,清凉峰因受新构造运动的影响,土壤处于中度至弱度富铝化阶段,其脱硅富铁铝化程度与其“江南古陆”的区位并不相配。

为揭示我国南方红黄壤区酸化耕地的土壤质量综合特征及内在关联机制,为精准改良提供科学依据,本研究以国家酸化治理重点示范县——浙江省缙云县5 470 hm²酸化治理核心区耕地为对象,系统分析土壤酸化现状、肥力特征、微生物碳/氮含量及酶活性,并探究其关联性。结果显示,样本土壤酸化形势严峻,pH值平均值为5.6,变幅在4.1~8.3,酸性(4.5≤pH值≤5.5)与弱酸性(5.5<pH值≤6.5)样本合计占83%。样本土壤的有机质、全氮、有效磷、速效钾含量平均值分别为31.2 g·kg^-1、1.76 g·kg^-1、91 mg·kg^-1、156 mg·kg^-1,变幅分别在3.1~60.2 g·kg^-1、0.20~3.66 g·kg^-1、0.3~531 mg·kg^-1、20~840 mg·kg^-1。样本土壤微生物活性偏低,底物诱导呼吸速率在0.10~0.47 mg·kg^-1 h^-1,微生物生物量碳含量为180.30~357.84 mg·kg^-1,微生物生物量氮含量为4.50~26.72 mg·kg^-1。样本土壤硝酸还原酶活性的最高值(20 μg·g^-1·d^-1)是最低值的10倍,脲酶活性的峰值(305 μmol·g^-1·d^-1)与谷值差异达6.8倍。相关分析结果显示,土壤脲酶活性与pH值呈显著(p<0.05)正相关,土壤pH值与有机质含量、全氮含量呈极显著(p<0.01)负相关,与速效钾含量呈显著正相关。本研究揭示了酸化-肥力-微生物的协同演变规律,可为南方红黄壤区酸化耕地综合治理提供理论支撑。

土壤微生物群落变化是影响连作障碍的主要因素之一。本研究以长兴县设施番茄种植区为研究对象,采用Illumina MiSeq技术,探究水稻-番茄轮作(D处理)、番茄连作+微生物菌剂处理(M处理)、番茄连作(N处理)等不同种植方式对根际土壤微生物群落的影响。结果表明,与N处理相比,D处理和M处理可改变根际土壤微生物群落结构,但对微生物的丰富度和多样性均未产生显著影响。D、M和N处理的番茄根际土壤微生物群落结构相似,但在门和属水平上的相对丰度存在显著差异。门水平的相对丰度差异主要出现在D处理与M处理、D处理与N处理之间,而M处理与N处理在细菌群落组成与丰度上较为相似;属水平的相对丰度差异主要出现在D处理与M处理之间,部分出现在D处理与N处理之间。D处理与M处理均能显著降低土壤有机质、全氮和有效磷含量;D处理可降低交换性钙含量并提高交换性镁含量,而M处理则使交换性钙和交换性镁含量均显著降低。土壤养分对细菌群落结构的影响大于对真菌群落的影响。综上,水稻-番茄轮作是影响番茄根际土壤微生物群落结构的主要因素,而微生物菌剂处理对真菌群落结构有一定影响,上述措施有助于缓解番茄种植土壤的盐渍化与连作障碍问题。

为探究微酸性电解水(SAEW)与ε-聚赖氨酸盐酸盐(ε-PLH)复合处理对鲜百合鳞片的保鲜效果,本试验将新鲜百合鳞茎人工分瓣,随机设置对照组(CK,无菌蒸馏水浸泡)和复合处理组(MIX,30 mg·L^-1 SAEW浸泡10 min后,再用0.2% ε-PLH浸泡10 min),测定了百合鳞片在4 ℃贮藏过程中的理化指标。结果表明,MIX处理显著(p<0.05)降低了鲜百合鳞片的失重率,提高了鲜百合鳞片的白度和可溶性固形物含量,并显著抑制了丙二醛的积累。此外,MIX处理显著提升了鲜百合鳞瓣的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力,抑制了其多酚氧化酶活性,延缓了维生素C的降解。综上,SAEW与ε-PLH复合处理有效延缓了鲜百合鳞片的品质劣变,可为预制净菜的绿色保鲜提供技术参考。

本研究以鹌鹑蛋为研究对象,采用脉冲真空卤制技术,基于单因素实验和响应面实验优化鹌鹑蛋脉冲真空卤制的工艺参数,并对比不同卤制工艺对卤鹌鹑蛋品质特性的影响。结果表明,卤制温度、卤制时间、脉冲次数、卤汁盐度对卤鹌鹑蛋的感官评分、弹性、蛋白质含量均有显著(p<0.05)影响。经响应面实验优化,得到鹌鹑蛋脉冲真空卤制的最佳工艺参数为卤制温度82 ℃、卤制时间124 min、脉冲次数4次、卤汁盐度3.3%,在此条件下卤鹌鹑蛋的感官评分为88.37分,弹性为0.89。与其他卤制技术相比,脉冲真空卤制技术能有效提升卤鹌鹑蛋的盐度、蛋白质含量,并从弹性、硬度、咀嚼性等方面改善卤鹌鹑蛋的质构特性。

针对北方地区连栋温室能耗高、多能协同调控响应滞后、能源供给与作物生长需求匹配度低等问题,以北京某11 000 m²文洛式连栋温室为研究对象,构建基于“云-边-端”分布式架构的光伏-水源热泵-相变储能墙体多能互补节能系统,通过农业场景定制化控制算法、能源-环境-作物耦合模型与动态协同调度策略,实现能源生产、存储、消费与作物生长需求的精准匹配。2024年全年实测结果表明:系统多能协同响应时间不超过15 s,较传统集中式控制缩短87.5%;年节电量32.45×10⁴ kW·h,综合节能率31.9%;光伏子系统年发电量147.84×10⁴ kW·h,满足温室97.3%的用电需求,光合有效辐射(PAR)透过率大于85%,番茄单季产量78.5 t·hm^-2,叶用莴苣单季产量32.8 t·hm^-2,与传统种植模式无显著差异。水源热泵的平均制热性能系数(COP)为4.2、制冷能效比(EER)为5.0,相变储能墙体降低空调负荷10.2%,系统年碳减排约1 415 t CO₂。本研究形成可复制、可推广的连栋温室节能低碳技术方案,核心创新为农业场景定制化分布式控制优化与多能系统-作物生长需求协同耦合机制,可为设施农业绿色低碳转型提供理论支撑与技术范式。

大麦麦芽是啤酒酿造的核心原料,其品质直接决定啤酒质量。本文系统综述了麦芽品质性状的组成,涵盖麦芽浸出率、糖化力、库尔巴哈值、α-氨基酸态氮含量和麦汁黏度等关键理化指标,揭示了各性状间复杂的相互作用关系,分析了影响麦芽品质的关键因素,并在此基础上探讨了提升麦芽品质的有效措施。在遗传改良方面,阐述了与麦芽品质相关的数量性状基因座(QTL)/基因的定位和克隆研究进展,并提出未来研究应整合多组学技术和智能育种策略,通过解析品质形成的分子网络,定向培育耐逆、品质稳定的大麦新品种,从而提升国产大麦的产量与品质,缓解我国啤酒大麦严重依赖进口的现状。

传统高光谱成像技术广泛应用于农作物无损检测领域,但实验室条件无法完全模拟田间环境,导致模型外推性差。基于高光谱成像技术的原位感知直接在田间采集光谱信息,保留样本在真实环境下的状态,所获数据更贴近实际农业生产场景,有助于构建更具实用性的预测模型。因此,该技术在农作物品质与安全原位感知方面潜力显著。本文综述了基于高光谱成像技术的原位感知的基本原理与流程,重点阐述了其在农作物品质与安全方面的研究进展,针对当前存在的模型泛化能力不足、田间部署困难和环境干扰严重等问题,从硬件、算法和技术融合等维度展望了未来的研究方向,旨在为相关研究提供参考并推动该技术的发展。

根结线虫是植物病虫害中最具危害性的种类之一。目前,化学杀线虫剂仍是防治根结线虫的主要手段,但其存在环境相容性差、对非靶标生物具有潜在危害,且易导致抗药性等问题,已难以满足现代农林生产发展的要求。利用植物提取物中具有杀线虫活性的天然产物来防治根结线虫,是一种符合农作物病虫害绿色防控要求的新策略。本文综述了具有杀线虫活性的植物资源、其活性成分及提取方法,探讨了植物提取物抑制或杀灭根结线虫的生理机制与相关评价方法。同时,针对当前存在的问题提出以下建议:扩大植物提取物的筛选与研发范围,深化对活性成分及其作用机理的认识,完善和优化有效成分的提取工艺,进一步推动植物源杀线虫剂的实际应用,以期为植物源杀线虫农药的研发提供科学依据,促进农业生态系统的可持续发展。