种植密度对转Bt棉纤维杀虫蛋白表达量及氮代谢的影响

为了探讨种植密度对转基因抗虫棉纤维中杀虫(Bt)蛋白表达量的影响及其氮代谢机制,以Bt棉常规种泗抗1号和Bt棉杂交种泗抗3号为试验材料,比较1.5×10⁴、3.0×10⁴、4.5×10⁴、6.0×10⁴、7.5×10⁴ 株·hm^-2五个种植密度下转Bt棉杀虫蛋白表达量及其氮代谢的差异。结果表明,纤维中Bt蛋白表达量随种植密度增大呈上升趋势。相关分析表明,单株铃数、单铃体积、单铃干重与Bt蛋白表达量均呈显著负相关。纤维中氮代谢生理相关指标中,可溶性蛋白含量及谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)和谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)活性随种植密度的增大而升高,但游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性随密度增大而下降。纤维中Bt蛋白表达量与可溶性蛋白含量、GPT和GOT活性呈显著正相关,而与游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性呈显著负相关。可见,提高种植密度降低了棉铃生长,但提高了纤维中Bt蛋白的表达量,且Bt蛋白表达量的提高与植株氮代谢生理密切相关。因此,在生产中通过协调种植密度既可以保持棉铃适度发育,又有利于提高棉纤维中Bt蛋白的表达量,为提高Bt棉产量器官抗虫性提供栽培基础。     

昼夜变温下高温与干旱胁迫对Bt棉毒蛋白含量的影响及其生理机制

【目的】明确Bt棉叶片Cry1Ac毒蛋白含量对昼夜变温下高温干旱胁迫响应及其生理机制,为生产中Bt棉抗虫性的安全稳定利用提供参考。【方法】2019—2020年在扬州大学农学院,以常规种泗抗1号（SK-1）和杂交种泗抗3号（SK-3）为材料,以温度和土壤水分含量为因子,温度分别设为34℃（白天,7:00—19:00）/28℃（夜间,19:00—7:00）(A1)、38℃/28℃（A2）;土壤水分含量分别为田间土壤最大持水量的50%(B1)和60%(B2),并以32℃/28℃、田间土壤最大持水量的75%为对照（CK）。各处理分别持续4、7、10 d(DAS)。【结果】不同处理导致叶片中Cry1Ac毒蛋白含量降低,且随着胁迫时间的延长,下降幅度增加。处理间相比,A1B2处理下降幅度最少,7 DAS后开始显著低于CK;A1B1处理下降幅度其次,4 DAS后显著低于CK;A2B1、A2B2处理在4 DAS显著下降。可溶性蛋白（SP）含量、硝酸还原酶（NR）、谷氨酸丙酮酸转氨酶（GPT）、谷氨酸草酰乙酸转氨酶（GOT）、谷氨酰胺合成酶（GS）、游离氨基酸（aa）和谷氨酸合成酶（GOGAT）等活性变...     

芡种壳多酚超声辅助提取工艺优化及其对金黄色葡萄球菌的抑制效果

【目的】优化芡种壳多酚提取工艺,并分析其对金黄色葡萄球菌的抑制作用和抑菌稳定性,为芡种壳的资源化利用提供参考依据。【方法】采用超声辅助法提取芡种壳多酚,以多酚提取率（Y）为评价指标,对超声时间（X₁）、超声温度（X₂）和料液比（X₃）3个因素进行单因素和响应面试验,确定最佳提取工艺,初步纯化;采用琼脂扩散法研究芡种壳多酚对金黄色葡萄球菌的抑制活性,并测定最小抑菌浓度（MIC）,同时考察温度、pH及金属离子浓度对芡种壳多酚稳定性的影响。【结果】3个因素对芡种壳多酚提取率影响的大小为:超声温度>料液比>超声时间,料液比及超声温度与料液比的交互作用对芡种壳多酚提取率有显著影响（P< 0.05）,超声温度对多酚提取率有极显著影响（P< 0.01）。得到回归方程Y=14.57+0.064X₁+0.26X₂+0.11X₃+0.079X₁X₂-0.018X₁X₃-0.18X₂X₃-0.11X₁2-0.54X₂2-0.19X₃2;最佳提取工艺为:超声时间39 min、超声温度72 ℃、料液比1:41,在此条件下,芡种壳多酚提取率为14.479%,与预测值（14.630%）接近;芡种壳多酚对金黄色葡萄球菌具有明显抑制作用,MIC为0.1625 mg/mL;温度及Ca2+、Mg2+、K+、Na+4种金属离子对芡种壳多酚抑制金黄色葡萄球菌活性不具有显著影响（P> 0.05）,而随着pH的增加,芡种壳多酚抑菌活性受到抑制。【结论】采用优化的超声辅助法可有效提取芡种壳中多酚物质,提取到的多酚对金黄色葡萄球菌的生长具有良好且较稳定的抑制效果。     

不同滴灌量对荒漠区栽培甘草苗期生长发育的影响

【目的】研究不同滴灌量对荒漠地区栽培甘草苗期生长发育的影响,分析不同滴灌量影响甘草苗期生长发育的生理机制过程。【方法】以新疆昌吉州荒漠地区栽培甘草为材料,于2019年在昌吉州三坪农场进行大田试验。设X₀（0 m³/hm²）、X₁（2 500 m³/hm²）、X₂（5 000 m³/hm²）、X₃（7 500 m³/hm²）和X₄（10 000 m³/hm²）等5种滴灌水平,检测并分析不同滴灌水平对甘草苗期出苗率、株高、叶面积指数（LAI）、地上部分干重、根长、根干重和根直径等生长发育指标的影响。【结果】不同缺水处理对甘草苗地上地下各指标的影响均达极显著水平（P<0.01）。甘草出苗率X₂>X₃>X₁>X₄>X₀,X₂出苗率最高达89.30%,比X₀高出60.00%。株高、LAI和地上干重X₄>X₃>X₂>X₁>X₀,在X₄处理达最高,分别为63.54 cm、3.75和1 139.56 t/hm²,比X₀高44.53 cm、2.60和745.91 t/hm²。根长和根干重X₂>X₁>X₃>X₄>X₀,在X₂处理最大,为67.05 cm和519.17 t/hm²,比X₀高37.51 cm和332.99 t/hm²。根直径和根冠比X₁>X₂>X₃>X₄>X₀,均在X₁处理最大,分别为11.09 mm和1.03,比X₀高7.31 mm和0.70。【结论】在荒漠地区滴灌栽培甘草生产中,将滴灌量控制在2 500至5 000 m³/hm²时,甘草苗期生长发育的各个指标能够达到最优值。     

酶法降黏工艺在鲜甘薯直接发酵制备乙醇中的应用

【目的】建立鲜甘薯料液的酶法降黏工艺,并实现鲜甘薯料液不加水直接发酵制备乙醇。【方法】从中国甘薯主产区选择12个种植范围较广的淀粉型甘薯品种作试验材料。分析甘薯主要成分（干物质、淀粉、蛋白质、可溶性糖、果胶、半纤维素、纤维素和木质素）与鲜甘薯料液黏度的相关性并选择对应的降黏酶。研究料水比（1﹕0、2﹕1、3﹕2、5﹕4和1﹕1）、酶处理时间（1、2、3、4和5 h）、酶添加量（纤维素酶：1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 GCU·g^-1;果胶酶：1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 U·g^-1）和酶处理温度（30℃、40℃、50℃、60℃和70℃）对酶法降黏效果的影响。通过正交试验确定最佳酶处理条件,并分析其在不同品种鲜甘薯直接发酵制备乙醇中的效果。【结果】对于12个供试淀粉型甘薯品种,在所有组分中,除了半纤维素（r=-0.239）和木质素（r=-0.069）外,其他组分均与黏度呈正相关（干物率,r=0.356;淀粉,r=0.211,可溶性糖,r=0.307;蛋白质,r=0.266;果胶,r=0.526;纤维素,r=0.600）。其中,果胶（P＜0.01）和纤维素（P＜0.05）与料液黏度分别呈极显著和显著正相关性。根据极差分析发现,对酶处理效果影响由大到小的酶处理条件分别为酶用量、料水比、酶处理时间和酶处理温度。基于正交试验结果并考虑到工业应用的实际情况,确定最佳酶处理条件为：料水比1﹕0、纤维素酶1.5 GCU·g^-1、果胶酶1.5 U·g^-1、温度50℃、作用3 h。经过酶处理后,鲜甘薯料液黏度明显下降。除皖苏178号（4 930 cp）外,其余品种的料液黏度在经过酶处理后均低于3 000 cp,降黏幅度95.07%-99.31%。乙醇发酵结束后,11个甘薯品种的乙醇含量均高于12%（v/v）,其中有9个品种的发酵效率达到90%以上。【结论】果胶和纤维素是造成甘薯料液黏度高的主要成分。在液化前通过添加纤维素酶和果胶酶可以有效降低鲜甘薯料液黏度,并实现鲜甘薯料液不加水直接发酵制备乙醇。     

苏云金芽孢杆菌CPB012菌株的杀虫功能基因鉴定及其对害虫的控制作用

【目的】分析并鉴定对马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)具强致病性的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)CPB012菌株的杀虫基因型,为充分而有效地利用此生防菌奠定基础。【方法】CPB012菌株在LB培养基上30℃培养2-3 d,用苯酚品红进行晶体染色,观察伴孢晶体形态。cry1-cry10杀虫基因的检测选用技术成熟的PCR-RFLP（polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism）法,即对某一类基因（如cry1、cry2…）保守区序列设计通用引物,并引入限制性内切酶识别序列,将扩增产物用相应的限制性内切酶处理,得到的酶切图谱可以初步判断杀虫基因多态性。同时结合特异性PCR方法对二、三级分类基因（如cry1A、cry2Aa…）设计特异性引物进行扩增,将扩增产物测序比对。cry11-cry40和vip基因通过设计引物进行PCR检测。菌株在LB培养基上培养24、48、72和96 h分别提取晶体蛋白,结合晶体蛋白的SDS-PAGE图谱分析其表达的杀虫蛋白。室内分别测定CPB012对鳞翅目家蚕(Bombyx mori)、鞘翅目马铃薯甲虫和双翅目橘小实蝇(Bactrocera dorsalis)的杀虫效果;室内和田间测定CPB012与球孢白僵菌（Beauveria bassiana）MJ07菌株对马铃薯甲虫的生物协同防治效果。【结果】通过菌株形态和晶体形态的连续观察,发现CPB012能够产生方形和球形等晶体。基因型检测表明CPB012菌株含有cry1Aa、cry1Ia、cry2Aa、cry2Ab和vip3A,结合蛋白电泳图谱,其可能分别编码了约135、80、70、85-90 kD的大分子杀虫蛋白;同时可能还含有30和50 kD的两种新蛋白。室内生测试验显示,除马铃薯甲虫外,CPB012对家蚕和橘小实蝇也具有很强的毒杀作用,处理7 d 后死亡率分别为80.30%和76.72%。将CPB012与球孢白僵菌MJ07菌株按0.5﹕0.5剂量混合后室内接种,处理14 d后2龄马铃薯甲虫的累计死亡率达96.5%,极显著地(P<0.01)高于球孢白僵菌MJ07或苏云金芽孢杆菌CPB012单独处理的累计死亡率90.1%(MJ07)或83.3%（CPB012）。多重线性回归方程计算得出单独接种CPB012的LC₅₀为1.88×10⁷ cfu/mL,MJ07的LC₅₀为5.46×10⁷cfu/mL,而二者混用后LC₅₀为1.10×10⁷ cfu/mL,CTC（共毒系数）值为254,增效明显。在田间施用CPB012+MJ07混合剂(0.5﹕0.5)后对1龄和2龄马铃薯甲虫的防治效果分别为47.5%和43.8%, 显著高于MJ07、CPB012和Bt药剂对照的防治效果。【结论】苏云金芽孢杆菌CPB012的杀虫功能由cry1Aa、cry1Ia、cry2Aa、cry2Ab和vip3A等基因所决定,这些基因编码135、80、70、85-90 kD的杀虫毒蛋白。该菌的杀虫谱较广,对鞘翅目、鳞翅目和双翅目害虫都具有很强的生物毒性,其与球孢白僵菌MJ07混合施用可显著提高对马铃薯甲虫的防治效果。     

极端高温对西花蓟马存活、繁殖特性及体内海藻糖、山梨醇含量的影响

【目的】西花蓟马（Frankliniella occidentalis）是中国的重要外来入侵和检疫性害虫, 对各地的蔬菜和花卉造成了巨大的经济损失。明确极端高温（45℃）对西花蓟马存活率、繁殖力以及体内海藻糖、山梨醇含量的影响,为西花蓟马的防治提供理论依据。【方法】设置45℃条件下高温热激西花蓟马当代成虫、2龄若虫2 h,经过24 h变温模式22℃（4 h）-25℃（8 h）-28℃（4 h）-25℃（8 h）培养后再进行一次45℃ 2 h的热激处理。研究热激处理后其亲代、F₁代和F₂代的种群参数（亲代各虫态存活率、雌成虫寿命,F₁和F₂代种群数量、存活率、性比）以及2龄若虫和成虫体内海藻糖和山梨醇含量的变化。【结果】45℃ 2 h高温热激两次后,西花蓟马各个虫态的存活率均小于50%,且预蛹和蛹的存活率为0,成虫的存活率最高为41.38%,显著高于其他虫态（1龄若虫存活率为5%,2龄若虫存活率为21.36%）（P＜0.05）;西花蓟马2龄若虫和成虫在45℃高温条件下热激2 h两次后,其亲代雌成虫寿命和繁殖力均明显降低,且F₁代也受到较大影响, F₁代种群数量、存活率、性比（♀﹕♂）显著降低,但F₂代种群有所恢复,另外热激处理西花蓟马成虫的雌成虫寿命及繁殖力在亲代、F₁代中都明显高于热激处理2龄若虫（P＜0.05）;西花蓟马亲代成虫和2龄若虫在45℃热激2 h两次后其体内的海藻糖含量明显降低,并且影响到F₁和F₂代种群体内的海藻糖含量,另外热激处理亲代成虫其体内海藻糖含量低于热激处理亲代2龄若虫的海藻糖含量, 且F₁和F₂代与亲代趋势相同（P＜0.05）;西花蓟马亲代成虫和2龄若虫在45℃热激2 h两次后其体内的山梨醇含量明显升高,热激亲代成虫的山梨醇含量高于热激2龄若虫体内的山梨醇含量,且这种热激处理能够影响到后代种群体内山梨醇的含量,F₁和F₂代体内山梨醇含量的变化趋势与亲代相同（P＜0.05）。【结论】45℃极端高温处理不仅对西花蓟马亲代的生长发育、繁殖和生理生化产生了明显的影响,而且这种影响延续到了子代（F₁、F₂代）的不同发育阶段。同时,西花蓟马对极端高温的应对与其体内的海藻糖、山梨醇的含量具有一定的相关性。     

10月龄波纹龙虾形态性状对体质量的相关性及通径分析

【目的】分析10月龄波纹龙虾（Panulirus homarus）形态性状对其体质量的影响,为波纹龙虾优良形态性状的选择育种提供参考。【方法】测量51尾10月龄波纹龙虾的体质量（Y）和体长（X₁）、头胸甲长（X₂）、头胸甲宽（X₃）、头胸甲高（X₄）、腹部长（X₅）、第一腹宽（X₆）、第一腹高（X₇）7个形态性状,利用多元回归分析10月龄波纹龙虾形态性状与体质量的相互关系,经相关分析和通径分析找出体质量的主要影响性状,结合逐步回归分析建立10月龄波纹龙虾形态性状对体质量的回归方程,筛选出最优拟合曲线模型。【结果】10月龄波纹龙虾7个形态性状间均存在极显著相关性（P<0.01,下同）,7个形态性状与体质量间也存在极显著相关性。其中,体长（X₁）、头胸甲长（X₂）和头胸甲高（X₄）对体质量的影响均达显著（P<0.05）或极显著水平,且这3个形态性状对体质量的直接决定系数与间接决定系数的总和为0.941,大于0.850,说明波纹龙虾的体质量主要由这3个形态性状共同决定。回归分析建立形态性状对体质量的多元回归方程:Y=-444.692+1.141X₁+5.943X₂+2.347X₄。将回归方程中保留的X₁、X₂和X₄3个形态性状分别与体质量进行曲线模型拟合,10种曲线模型拟合结果均达极显著水平,说明曲线拟合获得的模型均有意义。从拟合结果来看,X₁、X₂、X₄对体质量的最优拟合模型分别为指数函数、三次函数和幂函数,其公式分别为Y=9.344e0.018X₁、Y=-0.029X₂2+0.001X₂+61.131、Y=0.3X₄2.35,对应的R2分别为0.892、0.936和0.805。【结论】体长、头胸甲长和头胸甲高对波纹龙虾体质量有显著的影响,在以体质量为主要指标进行苗种繁育和亲本选育时,应以头胸甲长为主要选择性状,体长和头胸甲高为辅助选择性状。     

电阻抗法测定杨树无性系抗寒性

以7个杨树无性系当年生枝条为材料,应用电阻抗法对其抗寒性进行了测定,对比分析了弛豫时间（τ） 、弛豫时间分布系数（ψ）、电阻率（r）、电阻率（r₁）、胞外电阻率(r_e)、胞内电阻率(r_i)拟合的半致死温度（LT₅₀）,并与电导率法进行了对比。结果表明:r_e是相对适用的一个参数,可较好反映出不同无性系的抗寒能力;采用电阻抗法测定不同无性系抗寒性结果与传统的电导率法的结果基本一致,具操作更简单、快捷等优越性。     

播期密度互作对红小豆产量及农艺性状的影响

为探讨晋西生态区连作地春播红小豆栽培技术,以红小豆新品种汾小豆2号为材料,采用3个播期（主区）和5个密度（副区）的二因素裂区试验设计,研究不同播期和密度对连作红小豆产量及农艺性状的影响。结果表明,在同一播期下随播种密度的增加,红小豆株高呈增加趋势,而茎粗、主茎分枝、主茎节数均呈减少趋势,荚长和荚宽变化不大且没有规律。随着播期推迟,红小豆株高、茎粗、主茎分枝、主茎节数和荚长均以5月29日播期处理最高。相同播期下,随着密度增加红小豆产量构成因素除5月14日播种处理的百粒重外,其余产量构成因素均呈降低趋势。红小豆单株荚数、荚粒数、单株产量、百粒重均以5月29日播种的处理最高,且单株荚数、荚粒数和单株产量均显著高于其他2个播期处理。各作用因子对群体产量的影响大小顺序为播期×密度（F=2.304）>播期（F=0.93）>密度（F=0.51）。利用播期X₁、密度X₂与产量Y的回归方程：Y=16 575.6X₁-74.9X₂-1 504.1X₁²-1.6X<...     

土壤水分亏缺对Bt棉铃壳杀虫蛋白表达的影响

【目的】研究土壤水分亏缺对Bt棉杀虫蛋白含量及Bt基因表达、氮代谢酶活性的影响,为Bt棉抗虫性安全表达提供理论参考。【方法】2014—2015年以Bt棉常规品种泗抗1号、杂交种泗抗3号为材料,采用盆栽法,2014年设置5个土壤水分处理:G1、G2、G3、G4和CK,其土壤含水量分别为最大持水量的15%、30%、45%和75%。2015年设置4个处理:G2、G3、G4和CK。观察土壤水分亏缺对盛铃期Bt棉铃壳杀虫蛋白含量影响。所有处理于盛花期前10 d控制浇水,如遇下雨,将处理盆钵移入室内。使用WET土壤三参数速测仪监测土壤水分,用称重法控制土壤水分,即当监测发现土壤水分低于设计值时,于早晨、中午、傍晚进行定量补水。2015年进一步研究水分亏缺对Bt基因表达量、氮代谢相关合成酶(硝酸还原酶和谷氨酸丙酮酸转氨酶)活性、分解酶(肽酶和蛋白酶)活性的影响。【结果】与对照(土壤含水量为最大持水量75%)相比,泗抗1号和泗抗3号铃壳中Bt蛋白含量随土壤水分亏缺程度的增加而降低,且在土壤含水量为最大持水量60%时开始显著下降,但泗抗1号下降幅度低于泗抗3号,其中2014年泗抗1号下降22.5%,泗抗3号下降41.6%。在土壤含水量为最大持水量60%时,铃壳中Bt基因表达量增加,泗抗1号、泗抗3号分别比对照提高48.6%和22.1%。氮代谢相关酶活性变化表明,水分亏缺条件下,2个类型品种的硝酸还原酶(NR)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性降低,肽酶和蛋白酶活性增加。且肽酶和蛋白酶活性变化幅度高于NR和GPT。相关分析表明,NR和GPT活性与铃壳中杀虫蛋白含量呈显著或极显著正相关;肽酶和蛋白酶活性与杀虫蛋白含量呈显著负相关。【结论】水分亏缺胁迫下,供试品种铃壳中杀虫蛋白质含量下降。但在转录水平,未发现Bt基因表达量下降。但氮代谢关键合成酶(NR和GPT)活性降低,分解酶(肽酶和蛋白酶)活性增加。因此,蛋白质合成减弱、分解加强可能导致铃壳中杀虫蛋白含量下降。     

转Bt基因抗虫玉米根茬和根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的田间降解动态

【目的】研究转cry1Ab杀虫蛋白基因玉米收获后玉米根茬及其根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的降解动态,比较两种Bt玉米根茬和根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的降解速度。【方法】以两种表达Cry1Ab杀虫蛋白的Bt抗虫玉米MON810和Bt11为材料,采用ELISA方法测定玉米收获后根茬残体和根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的田间降解动态。【结果】转Bt基因玉米根茬残体和根际土壤中杀虫蛋白是逐渐降解的,Bt玉米MON810根茬中Cry1Ab杀虫蛋白含量较高,降解的速度也较慢,收获后8个月时还不能完全降解;Bt玉米Bt11根茬中Cry1Ab杀虫蛋白含量较低,降解速度比MON810根茬中Cry1Ab杀虫蛋白降解速度快,到7个月时已检测不到Cry1Ab杀虫蛋白。Bt玉米MON810根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的降解较Bt11的慢,MON810和Bt11根际土壤分别在8个月和7个月时检测不到Cry1Ab杀虫蛋白。【结论】种植过Bt11和MON810抗虫玉米的田块,在第二年春播农作物已经出土时,其根茬和根际土壤中残留的Cry1Ab杀虫蛋白尚不能完全降解,还有少量残留。     

影响Bt稻离体叶中Cry1Ab杀虫蛋白降解的环境因子研究

 【目的】研究转Bt基因水稻表达的外源Bt杀虫蛋白在土壤中的环境去向，以便进行转BT基因水稻的生态风险性评价。【方法】室内采用ELISA法，研究了转Bt基因水稻克螟稻2号（KMD2）粉碎叶片中Cry1Ab杀虫蛋白在3种水稻土，即青紫泥田、黄筋泥田和黄松田土中不同土壤含水量、土壤pH值和温度条件下的降解动态。【结果】供试叶片粉中Cry1Ab蛋白在3种水稻土中的降解动态均可用一级化学反应动力学指数方程来拟合，降解半消减期t0.5为1.8～4.0 d。【结论】土壤含水量、pH和温度对Cry1Ab蛋白降解速率均有一定影响，但pH和温度的影响更为明显。通常pH较低的酸性土壤和低温不利于土壤中Cry1Ab蛋白的降解,特别是在酸性黄松田中降解最慢。     

大豆分离蛋白-玉米淀粉-谷朊粉共混体系热转变特性

【目的】蛋白质和淀粉的热转变特性对食品加工有重要的理论指导价值,系统研究蛋白质-淀粉共混体系的热转变特性,优化热加工参数,控制食品质量和节能。【方法】以大豆分离蛋白、玉米淀粉和小麦谷朊粉为研究对象,采用差式扫描量热技术,在20—130℃,水分含量为30%—70%,升温速率为10℃·min^-1条件下,测定大豆分离蛋白-玉米淀粉、大豆分离蛋白-谷朊粉、谷朊粉-玉米淀粉和大豆分离蛋白-玉米淀粉-谷朊粉混合体系在0—100%比例范围时的热转变特性。【结果】随着水分含量从30%增加至70%,大豆分离蛋白11 S亚基的热转变起始温度和峰值温度分别从105.17℃降至94.80℃,从113.75℃降至99.49℃;峰宽从20.72℃降低至10.59℃,焓变从2.79 J·g^-1增加至6.18 J·g^-1;玉米淀粉的热转变焓值从3.62 J·g^-1增至14.14 J·g^-1。谷朊粉则无热转变现象。增加水分含量促进了蛋白质和淀粉分子链的运动性是大豆蛋白热转变温度降低,焓值升高,玉米淀粉热转变焓值升高的主要原因。当物料含水率为50%,相对于单一体系,大豆分离蛋白-玉米淀粉混合体系中大豆蛋白11S亚基的热转变焓值显著降低,平均降低1.41 J·g^-1;混合体系中玉米淀粉的热转变起始温度和峰值温度显著升高,分别平均升高14℃和13℃。大豆分离蛋白-谷朊粉混合体系仅显示大豆分离蛋白的热转变,11S亚基热转变的焓值呈降低的趋势,与未添加谷朊粉相比,平均降低了2.40 J·g^-1。谷朊粉-玉米淀粉混合体系仅显示玉米淀粉的热转变,与未添加谷朊粉相比,玉米淀粉热转变的峰值温度和峰宽显著升高,平均增加12℃。大豆分离蛋白-玉米淀粉-谷朊粉混合体系中,当玉米淀粉和谷朊粉等比例增加时,大豆蛋白11S亚基与未添加玉米淀粉和谷朊粉相比,其热转变起始温度、峰值温度、焓值和峰宽均显著降低,分别平均降低4℃、5℃、1.64 J·g^-1和3℃。当固定大豆分离蛋白含量为40%,和添加40%谷朊粉相比,添加40%玉米淀粉的11S亚基热转变起始温度和峰值温度均显著降低了3℃。蛋白质与淀粉竞争水分可能是导致混合体系中淀粉热转变温度升高的主要原因,而玉米淀粉和谷朊粉分子的空间位阻是导致大豆蛋白11S亚基热转变焓值下降的主要原因。【结论】添加玉米淀粉或谷朊粉能降低大豆蛋白热转变焓,添加大豆分离蛋白或谷朊粉能增加玉米淀粉热转变温度。     

胶红酵母产类胡萝卜素固态发酵工艺

【目的】优化胶红酵母固态发酵底物与发酵条件,提高类胡萝卜素产量,改善发酵产物营养价值,降低生产成本。【方法】选用胶红酵母TZR2014作为发酵菌种,采用Design-Expert软件的Mixture-Design设计固态发酵底物的配比,各底物原料的范围如下:麸皮50%—80%、豆粕6%—20%、玉米粉3%—15%、米糠2%—14%、玉米浆2%—10%、硫酸铵0.4%—2.5%、磷酸二氢钾0.05%—0.5%和硫酸镁0.03%—0.3%,通过固态发酵工艺生产类胡萝卜素,并根据类胡萝卜素的产量来确定最优的发酵底物。确定最适发酵底物配比后,利用L16(45)正交设计对发酵条件进行优化设计,各参数的范围如下:接种量5.0%—12.5%、发酵时间60.0—96.0 h、发酵温度26—32℃、p H4.0—7.0、含水量60.0%—75.0%,根据试验结果确定胶红酵母产类胡萝卜素的最优发酵条件。研究优化的胶红酵母固态发酵工艺对发酵产物粗纤维、粗蛋白质、水分、粗脂肪、粗灰分、钙、磷和氨基酸等营养物质的影响。【结果】胶红酵母发酵产物中类胡萝卜素含量与固态发酵底物中麦麸的添加量呈显著负相关(r=-0.336,P=0.045),与发酵底物中玉米浆的添加量呈显著正相关(r=0.344,P=0.040),与发酵底物中米糠添加量为正相关(r=0.329,P=0.050)。发酵产物中胶红酵母活菌数与底物中豆粕含量呈显著正相关(r=0.510,P=0.001)。接种量、发酵温度、p H、底物含水量对胶红酵母活菌数均有极显著的影响(P0.01),但其中发酵温度对胶红酵母菌体数影响最大,其次是底物含水量,之后依次是接种量和p H。发酵时间、发酵温度和p H均显著影响发酵产物中类胡萝卜素含量(P0.05),其中发酵温度对发酵产物中类胡萝卜素含量影响最大,p H次之,发酵时间影响最小。经过发酵工艺的优化,发酵产物中类胡萝卜素产量提高到4 535μg·kg-1,发酵产物中的活菌数为3.79×109 CFU/g;发酵后粗纤维、粗蛋白质、粗灰分、苏氨酸、谷氨酸、脯氨酸含量均显著高于发酵前(P0.05),而组氨酸、水分、粗脂肪含量显著低于发酵前(P0.05)。【结论】胶红酵母固态发酵产类胡萝卜素底物的最佳配比为麦麸52.5%、豆粕20.0%、玉米粉3.00%、米糠14.0%、玉米浆10.0%、硫酸铵0.40%、磷酸二氢钾0.05%和硫酸镁0.04%;最佳发酵条件为菌液接种量5.0%、发酵时间72.0 h、发酵温度28.0℃、p H 6.0、底物含水量60.0%。经过优化胶红酵母发酵工艺,类胡萝卜素产量得到显著提高,并且发酵产物营养价值得到明显改善。     

减氮适墒对冬小麦土壤硝态氮分布和氮素吸收利用的影响

【目的】针对黄淮冬麦区过量施氮的现象,研究了适量减氮在不同土壤墒情下硝态氮分布以及冬小麦对氮素吸收利用效率和籽粒产量的变化,为该地区小麦生产上科学施用氮肥提供理论依据。【方法】于2014—2015和2015—2016两个小麦生长季,在大田条件下设置3个灌水处理,自然降水(W1)、适墒(W2,70%±5%)、足墒(W3,80%±5%)和3个施氮量处理(不施氮,N1;减氮施肥,N2:195 kg·hm~(-2);常规高量氮肥,N3:270 kg·hm~(-2)),测定了0—100 cm土层硝态氮含量、冬小麦植株氮素吸收转运量和籽粒产量。【结果】0—60 cm土层硝态氮(NO_3-N)的分布随土层加深而减少,随施氮量增加而提高,随土壤墒情的增大而减少;60 cm又出现不同程度的回升,尤其是足墒(W3)加大了NO_3-N的淋溶,N2、N3水平下80—100 cm土层W3平均比W1高出了3.8 mg·kg~(-1)和4.2 mg·kg~(-1);减氮处理(N2)促进了NO_3-N吸收,成熟期0—20 cm土层NO_3-N比开花期平均降幅为2.3 mg·kg~(-1),高氮处理(N3)收获后土层中NO_3-N却有较多的富集。减氮适墒处理(W2N2)显著增加了开花期营养器官氮素积累量(P0.05),并促进氮素向籽粒的有效转运,尤其表现在叶片中;花前氮素转移量和对籽粒的贡献率均达最大,籽粒产量和籽粒中的氮素积累量分别比其他处理平均高出15.4%、27.3%,从而极显著提高了氮素吸收率和生产效率(P0.05)。【结论】本试验条件下,施氮量195 kg·hm~(-2),拔节后土壤相对含水量维持在70%±5%,是兼顾产量、氮肥吸收和生产效率的最佳处理。     

八种中式烹饪工艺对牛肉中多环芳烃、反式脂肪酸和亚硝酸盐的影响

【目的】从蒸、煮、炖、烤、炸、煎、干制及腌制八种传统中式烹饪工艺中筛选获得有害物质较少的牛肉处理工艺,为消费者选择有害物质含量较低的烹饪工艺提供理论参考。【方法】通过调控烤、炸、煎3种高温处理的温度和时间,对比分析多环芳烃(PAHs)、反式油酸(C_(18:1 trans-9))及亚硝酸盐3类有害物质的组分及含量,选出较优的烤、炸、煎烹饪条件;在此基础上,综合分析烤、炸、煎与蒸、煮、炖、干制及腌制8种烹饪工艺对牛肉中有害物质的影响,进而选择较优的中式烹饪工艺。试验分别采用高效液相色谱外标法、气相色谱-质谱外标法及分光光度法测定牛肉中PAHs、C_(18:1 trans-9)及亚硝酸盐的含量。【结果】对照组中共检测出芘、苯并[a]蒽、苣和苯并[k]荧蒽4种,烤制以160—180℃处理为较优,有5种PAHs且含量低,炸制以3—4 min处理含量较低,煎制以2—3 min处理含量较低;8种中式烹饪中,炸、煎的肉样中PAHs种类最多,炸、腌制的肉样中苯并[a]蒽含量较高,蒸制及煎制的肉样中苣含量较高,烤、炸、煎的肉样中苯并[b]荧蒽含量较高,炸、煎的肉样中苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽含量较高。烤制温度对C_(18:1 trans-9)含量影响不显著(P0.05),炸制3 min和煎制2min的肉样中C_(18:1 trans-9)含量均最低(P0.05);8种中式烹饪中,炸、煎的肉样中C_(18:1 trans-9)含量较高(P0.05)。烤制160℃和180℃的肉样中亚硝酸盐含量均较低,炸制3 min和煎制2 min的亚硝酸盐含量最低(P0.05);8种烹饪工艺中,炸、煎及腌制的肉样中亚硝酸盐含量较高(P0.05)。【结论】对烤、炸、煎3种高温处理,肉样在160℃下烤制40 min,在226—228℃下炸制3 min、煎制2 min时3类有害物质含量较低;综合分析8种工艺,蒸制、煮制、炖制及干制的肉样中3类有害物质种类较少且含量较低。     

测墒补灌和施氮对冬小麦产量及水分、氮素利用效率的影响

【目的】测墒补灌是近年来研究的一种小麦节水灌溉新技术。论文旨在探索测墒补灌与施氮对冬小麦生长的影响,为该区节水、节氮提供依据。【方法】采用漫灌的方式设置测墒补灌和施氮两因素田间试验,补灌设置4个处理,于冬小麦拔节期、开花期依据0-40 cm土层土壤质量含水量进行测墒补灌,补灌至土壤田间持水量的50%（W₁）、60%（W₂）、70%（W₃）、80%（W₄）。施氮设置4个处理,不施氮（N₀）、施纯氮180 kg·hm^-2（N₁₈₀）、240 kg·hm^-2（N₂₄₀）和300 kg·hm^-2（N₃₀₀）。在此处理下研究了测墒补灌和施氮对冬小麦产量及水分、氮素利用效率的影响。【结果】(1)各施氮处理下,补灌量的增加可增加冬小麦籽粒产量,当补灌量至土壤田间持水量的60%-80%范围内时,冬小麦籽粒的增产效应差异不显著。各补灌处理下,当施氮量超过240 kg·hm^-2时籽粒产量无显著性变化。本试验条件下当补灌至土壤田间持水量的60%,施氮量为240 kg·hm^-2时冬小麦籽粒产量达到最高,为8 104.6 kg·hm^-2。(2)增加施氮量和补灌量均可显著增加麦田总耗水量,但当施氮量超过240 kg·hm^-2时,施氮的提高效果不显著。补灌量的增加会显著增加麦田总耗水量,但当补灌至土壤田间持水量60%（W₂）、70%（W₃）时较补灌至80%（W₄）处理显著降低耗水量,说明有利于节约灌水而获得较高产量。(3)相同施氮处理下,补灌量的增加可显著提高冬小麦水分利用效率,当补灌量增至土壤田间持水量的60%时,冬小麦水分利用效率达到最大值,为14.7 kg·hm^-2·mm^-1。相同补灌处理下,增施氮肥可显著提高冬小麦水分利用效率,但施氮量不宜超过240 kg·hm^-2,否则将导致水分利用效率降低。(4)相同施氮处理下,应控制补灌量至土壤田间持水量的60%时冬小麦氮素干物质生产效率及氮素利用效率最高,为60.1 kg·kg^-1、22.4 kg·kg^-1。相同补灌处理下,施氮量应控制在240 kg·hm^-2时可获得较高的氮素干物质利用效率及冬小麦氮素利用效率最高,为63.9 kg·kg^-1、23.5 kg·kg^-1。【结论】本试验条件下当施氮量为240 kg·hm^-2、冬小麦拔节期、开花期补灌至土壤田间持水量的60%时冬小麦籽粒产量、水分利用效率、氮素干物质利用效率、氮素利用效率均最高,为最优的节水、节氮、高产组合,推荐其作为该区域适宜水、氮用量。     

富氢水浸种增强黄瓜幼苗耐冷性的作用及其生理机制

【目的】氢气(H2)是近年来发现的一种新型气体信号分子,它参与植物对高温、干旱、盐害、重金属等多种逆境胁迫的响应。探讨外源氢气(H_2)对黄瓜幼苗耐冷性的调控作用及其生理机制,为增强日光温室黄瓜对低温的适应能力提供技术指导。【方法】以‘津优35号’黄瓜品种为试材,用饱和富氢水(HRW,H_2供体)浸种,蒸馏水浸种作对照(CK),常温下育苗。幼苗长至2叶1心时转移至光照培养箱中进行低温(昼/夜温度8℃/5℃)处理,分别于处理后0、1、3和5 d后测定相关生理指标。【结果】低温胁迫可使黄瓜幼苗叶片的电解质渗漏率(EL)、冷害指数、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量及超氧阴离子(O_2~-)产生速率持续升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(As A)、脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,相对含水量呈下降趋势。与CK相比,低温胁迫下HRW处理的EL和冷害指数的增加幅度较小,H_2O_2和MDA含量及O_2~-产生速率较低,而SOD、POD、CAT、APX和GR活性及GSH和As A含量较高。胁迫结束时(5 d),HRW处理的EL比CK低11.3个百分点,冷害指数较CK低15.9%,H2O2和MDA含量分别比CK低29.4%和9.9%,O_2~-产生速率较CK低54.3%;而SOD、POD、CAT、APX和GR活性分别比CK高12.6%、20.1%、20.9%、53.0%和58.1%,GSH和As A含量分别较CK高24.0%和17.6%。低温下HRW处理的黄瓜幼苗叶片的相对含水量降低幅度明显小于CK,而脯氨酸和可溶性糖含量始终高于CK。胁迫5 d时,HRW的相对含水量比CK高6.4个百分点,脯氨酸和可溶性糖含量分别比CK高23.0%和41.5%。【结论】富氢水浸种可增强黄瓜幼苗耐冷性,其主要作用机理是:(1)增强低温下黄瓜幼苗抗氧化系统活性,减少活性氧(ROS)积累,从而减轻膜脂过氧化伤害;(2)通过提高低温下黄瓜幼苗叶片的渗透调节能力,减缓幼苗失水速度,以较长时间地维持生理功能。     

利用EPR技术快速预测不同含水量杜仲种子的玻璃化转变温度

 【目的】本试验基于玻璃态理论，利用电子顺磁共振（Electron Paramagnetic Resonance，EPR）波谱技术快速预测杜仲种子的最适贮藏条件。【方法】以3-carboxy-proxyl（3-羧基-2，2，5，5-四甲基吡咯烷-1-氧）探针标记杜仲种胚，利用EPR技术扫描不同含水量种胚在不同温度下的EPR波谱，选用波谱参数2Azz的变化作为反映分子运动快慢的指标，以温度为横坐标，2Azz为纵坐标作图，得到温度-2Azz关系曲线，2Azz发生大幅度变化时所对应的温度就是玻璃化转变温度。【结果】含水量为4.4%、5.7%、8.6%、10.3%、11.6%杜仲种胚的玻璃化转变温度分别约为44℃、25℃、4℃、-31℃、-43℃。试验所得出的含水量-玻璃化转变温度曲线可以用来预测种子的最适贮藏条件。【结论】利用EPR技术测定杜仲种胚的玻璃化转变温度，通过含水量-玻璃化转变温度曲线可以较快捷准确地预测其种子最适贮藏条件。