培养温度、水分活度对稻谷和大米黄曲霉生长及产毒的影响

为了解析不同培养温度和水分活度对稻谷和大米黄曲霉生长和产毒的影响,揭示温度和水分活度(a_w)调控稻米上黄曲霉生长和产毒的分子机制,以湖南黄华占稻谷和黑龙江稻花香大米为原料,分析稻谷和大米的真菌菌相,并采用高效液相色谱法测定稻谷和大米AFB₁含量,利用荧光定量PCR分析稻谷和大米水分活度及温度对黄曲霉毒素生物合成关键基因表达的影响。结果表明,当a_w降低至0.75以下,稻谷和大米上不适合黄曲霉生长繁殖和产毒。在33℃、a_w为0.96条件下大米黄曲霉产毒最多,33℃、a_w为0.90条件下大米黄曲霉的生长最好;稻谷则是在温度37℃,a_w为0.94和0.92条件下分别为最适产毒和生长,可见黄曲霉在稻谷和大米上生长和产毒的最适条件并不统一。荧光定量PCR结果显示,低温25℃可以促进黄曲霉产毒基因表达,但毒素在转录合成过程中受到了阻抑,高温37℃则抑制部分结构基因的表达,但菌的生长受到极显著影响而导致毒素量极低。因此,稻谷和大米储藏期及加工时,保持较低的a_w是有效预防黄曲霉侵染及AFB₁污染的关键。本研究结果为制定储藏及加工期稻谷和大米黄曲霉毒素污染的防控措施提供了一定的理论依据和数据支撑。     

种植至储藏期花生黄曲霉毒素B_1污染研究

为解析种植至储藏期花生受黄曲霉侵染及黄曲霉毒素B1(AFB_1)污染的规律,揭示花生AFB_1污染的源头及主要影响因素,选取种植湛红2号和湛油75的花生田,采集种植期花生果和土壤及储藏1~4个月的花生果,分析花生和土壤真菌菌相,并采用高效液相色谱法测定花生AFB_1含量。结果表明,种植期黄曲霉侵染花生果主要发生在成熟期,但黄曲霉污染率均在8%以下;湛油75花生田土壤黄曲霉菌落数显著低于湛红2号,但花生果黄曲霉污染率显著高于湛红2号,表明湛红2号具有一定的黄曲霉抗性;湛油75和湛红2号分别在110 d和120 d检测到AFB_1,含量分别为3.37μg·kg~(-1)和2.08μg·kg~(-1),表明花生黄曲霉毒素含量与污染率呈正相关。储藏期花生果中未检测到黄曲霉和AFB_1,这主要是由于花生晾晒后水活度(aw)降低至0.70以下,不适合黄曲霉生长繁殖和毒素生物合成。综上,黄曲霉在荚果成熟期开始侵染花生果导致产生AFB_1,而储藏期保持较低的aw可有效预防黄曲霉及AFB_1污染。本研究结果为制定种植至储藏期花生黄曲霉毒素全程防控措施提供了理论依据。     

臭氧降解花生中黄曲霉毒素的设备及应用

为了高效降解花生中黄曲霉毒素,研制了一套臭氧降解黄曲霉毒素的设备。以人为污染的花生为试验材料,利用此设备研究了臭氧处理时间及其相对湿度对花生脱毒效果的影响。研究结果表明:臭氧能有效降解花生中的黄曲霉毒素,且臭氧处理时间和相对湿度显著影响其降解效果(P<0.05)。在臭氧浓度89mg/L、流速1L/min、搅拌速度70r/min条件下,黄曲霉毒素的较佳降解工艺为:臭氧相对湿度50%,处理时间30min。在此条件下,花生中黄曲霉毒素B1、B2、G1和G2的含量分别从87.53、21.99、9.71和4.38μg/kg降低到15.23、8.31、2.81和2.11μg/kg,降解率分别为82.6%、62.2%、71.1%和51.8%。研究结果可为花生贮藏和加工企业降低花生中的黄曲霉毒素、确保花生食用安全性提供技术参考。     

B族黄曲霉毒素抗原合成设计及特异性、广谱性抗体制备与特性分析

为制备B族黄曲霉毒素(BGAFs)特异性强、广谱性好的抗体,本研究根据黄曲霉毒素B₁(AFB₁)的分子结构和活性位点,采用肟化活泼酯法(OAE)、氨甲基化法(MOA)、混合酸酐法(MA)、半缩醛法(SA)、环氧化物法(EP)和烯醇醚衍生物法(EED)6种方法合成BGAFs人工抗原AFB₁-BSA,并通过UV和SDS-PAGE进行鉴定;采用AFB₁-BSA免疫新西兰白兔制备多克隆抗体(AFB₁ pAb),间接ELISA检测AFB₁ pAb效价,间接竞争ELISA(icELISA)分析其敏感性,交叉反应试验(CR)分析其特异性和广谱性。结果表明,AFB₁-BSA合成成功,在BGAFs抗原合成的6种方法中OAE效果最好,AFB₁与BSA的分子结合比为8.46∶1;AFB₁ pAb的间接ELISA效价为1∶(1.28×10⁴),IC₅₀为10.32 μg·L^-1,与AFB₂、AFG₁、AFG₂、AFM₁、AFM₂的CR分别为75.21%、44.13%、14.72%、16.36%、1.44%。本研究制备出了高效价、敏感、特异、广谱的AFB₁ pAb,为BGAFs免疫检测方法的建立奠定了物质和技术基础。     

土壤交换性钙含量对花生黄曲霉毒素污染影响的研究

为研究土壤交换性钙含量对花生黄曲霉毒素污染的影响,选取黄曲霉毒素污染程度不同的江西樟树、山东临沂、辽宁阜新作为定点观测点,同时种植粤油256、花育25、白沙1016等3个主栽花生品种,连续2年实验结果分析表明,不同试验点土壤交换性钙含量差异显著,江西樟树的土壤交换性钙含量(10.15 cmol/kg)显著低于山东临沂(27.28 cmol/kg)和辽宁阜新(20.02 cmol/kg);土壤交换性钙含量与所产花生的壳、皮、仁中钙含量呈正相关,土壤交换性钙含量越高,花生各部位富集的钙含量也越高;珍珠豆型花生粤油256和白沙1016花生仁和皮的钙含量与黄曲霉侵染指数负相关(r-0.95),花生仁和皮中钙含量越高,花生仁黄曲霉侵染指数越低,抗侵染能力越强。     

玉米花生间作改善花生铁营养提高其光合特性的机理

  【目的】  研究玉米花生间作改善花生铁营养后对花生功能叶片光能吸收、转化、电子传递和CO₂固定的影响，揭示玉米花生间作改善花生光合性能的机理。  【方法】  试验在河南科技大学试验农场进行，采用两因素两水平完全随机设计，两个种植模式包括玉米花生间作 (2行玉米间作4行花生) 和花生单作，两个磷肥施用水平为:不施磷 (P0) 和施P₂O₅ 180 kg/hm2 (P1)。单作花生于新叶完全展开时 (7月14日) 出现黄化，8月2日严重黄化，间作花生未出现黄花。测定了黄化和正常花生功能叶片光合作用强度对光照和CO₂ 浓度的响应，并分析了相关参数，运用JIP-test建立了叶绿素荧光诱导动力学曲线并计算了相关参数。  【结果】  与单作缺铁花生相比，间作花生功能叶单位面积光能的吸收 (ABS/CS_o)、捕获 (TR_o/CS_o) 和电子传递 (ET_o/CS_o)、PS I受体侧电子还原的能量 (RE_o/CS_o) 和单位面积反应中心数目 (RC/CS_m) 明显提高，光合电子传递链电子传递能力明显增强，PSⅡ最大光化学效率 (Ψ_Po)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中Q_A–下游电子受体的概率 (Ψ_o)、用于电子传递的量子产额 (Ψ_Eo)、电子从还原系统传递到PS I电子受体侧的效率 (δ_R)、PS I末端受体还原的量子产额 (Ψ_Ro) 均显著提高，增幅依次为36.7%～39.6%、79.6%～92.2%、151%～163%、16.3%～20.0%和177%～215%；PS I光化学活性 (ΔI/I_o) 及PS I与PSⅡ之间的协调性 (Φ_PSⅠ/PSⅡ) 也显著增强；间作花生功能叶SPAD值、光饱和时净光合速率 (LSP_n)、光饱和点 (LSP)、羧化效率 (CE)、CO₂饱和时净光合速率 (A_max)、Rubisco最大羧化速率 (V_{c, max})、最大电子传递速率 (J_max) 和磷酸丙糖利用率 (TPU) 显著提高。施磷能显著提高间作花生功能叶SPAD值、Ψ_Po、Ψ_o、Ψ_Eo、δ_R、Ψ_Ro、铁含量、净光合速率和生物量 (P < 0.05)，却了加剧单作花生的缺铁症状，显著降低其功能叶SPAD值、Ψ_Po、Ψ_o、Ψ_Eo、δ_R和Ψ_Ro、铁含量、净光合速率和生物量 (P < 0.05)。与单作正常花生相比，间作降低了花生功能叶ABS/CS_o、TR_o/CS_o、ET_o/CS_o、LSP_n和单株干物质量，却显著提高了功能叶Ψ_Eo。  【结论】  玉米花生间作显著改善了花生铁营养，因而促进了花生功能叶PSⅡ对光能的吸收、转化和电子传递，提高PS I光化学活性、PSⅡ与PS I的协调性和电子传递链稳定性，还显著提高暗反应CO₂羧化固定能力，从而提高净光合速率和生物量。施磷加剧单作花生缺铁症状，降低其光化学效率、暗反应能力、净光合速率和生物量，却能增强间作种间作用，提高间作花生光能吸收转化能力和CO₂固定能力。     

气候变化对新疆膜下滴灌花生适宜播期的影响

为探索气候变化条件下新疆不同区域膜下滴灌花生适宜播期,该研究利用北疆和南疆试验区实测地温数据与同期平均气温数据确定了花生播种前日平均地温与日平均气温之间的关系,并基于新疆51个气象站点1951—2020年气象资料,分析了气候变化条件下新疆不同产区膜下滴灌花生播期的变化规律。结果表明：播种前农田表层土壤温度与日平均气温呈较强的线性相关性,当春季连续5 d日平均气温维持在14.00和16.10℃时,同期表层土壤温度维持在12和15℃;播前连续5 d表层土壤温度维持在12℃时播种,东疆、南疆和北疆花生产区播期日序数多年平均值分别为106.94、108.53和121.09;播前连续5d表层土壤温度维持在15℃时播种,东疆、南疆和北疆花生产区播期日序数多年平均值分别为114.39、117.02和128.58;近70年新疆绿洲花生适播期平均日气温呈上升趋势,东疆、南疆和北疆地区花生适播期分别提前了1.44～1.75、1.13～1.43和1.05～1.88 d/10a;根据播前农田耕层土壤地温与播后根区土壤地温的变化规律,新疆膜下滴灌花生适宜播期,东疆花生产区比南疆早2 d左右,南疆比北疆早12 d...     

施钙量对花生荚果不同发育时期光合产物分配的影响

【目的】探究施钙对荚果发育过程中光合产物在花生植株各部位分配的影响，以明确钙肥促进花生生长和产量形成的机理。【方法】以‘湘花55号’为供试花生品种进行低钙土壤盆栽试验。CaO施用量设置4个水平：0、75、150和300 kg/hm²，分别记为Ca0、Ca75、Ca150、Ca300。在花生荚果幼果期、膨大期、定型期、籽仁充实期，采用¹³C-Na₂CO₃和H₂SO₄溶液(1 mol/L)反应获得¹³C-CO₂ (300～350 mg/kg)的方法，对花生光合产物进行¹³C标记。于花生收获期取样，测定各部位干物质积累量、¹³C丰度和产量。【结果】施钙量提升花生植株干物质积累的效果显著，与Ca0相比，Ca75处理显著提高根、茎干物质积累量，Ca150处理分别显著提高叶、果针、籽仁、果壳和全株干物质积累量12.43%、33.60%、34.35%、11.91%和14.82%。施钙...     

拉曼光谱法检测玉米中黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮

为提高激光拉曼光谱技术对不同霉变程度玉米中的黄曲霉毒素B₁(AFB₁)和玉米赤霉烯酮(ZEN)检测的准确率,本试验以6个不同霉变等级的玉米样品为研究对象进行拉曼光谱检测。首先采用迭代多项式拟合基线校正方法对原始拉曼光谱进行基线校正,去除荧光背景;然后采用多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)和高斯-洛伦兹混合函数峰位拟合(Gauss-Lor)3种方法对光谱进行预处理,并对预处理结果进行对比,确定GaussLor方法更为合适;运用竞争性自适应重加权算法(CARS)对AFB₁和ZEN分别选取了22和36个特征波长;最后运用BP神经网络(BPNN)和偏最小二乘(PLS)、支持向量机(SVM)分别在特征波长和全波长下对2种毒素含量进行预测。结果表明,基于所筛选出的特征波长光谱信息所建立的BPNN模型预测效果最佳,其对AFB₁和ZEN含量预测值的相关系数(R²)和均方根误差(RMSE)分别为0.986 9、0.098 7和0.967 3、0.092 2。本研究结果为激光拉曼光谱技术快速检测玉米中真菌毒素提供了一定的借鉴,并为其他谷物中真菌毒素的拉曼检测提供了参考。     

一株黄曲霉拮抗菌的筛选、鉴定及特性研究

为获得拮抗黄曲霉和降解黄曲霉毒素的生物防治菌株,以烟台黄曲霉污染区域土壤为材料,采用稀释分离法和琼脂扩散法,筛选到一株对黄曲霉有抑制作用且可降解黄曲霉毒素的菌株Y-17-3。根据菌株的形态学特征、生理生化试验结合16S rDNA基因序列分析和系统发育树构建,确定菌株 Y-17-3 为空气芽孢杆菌(Bacillus aerius)。该菌株发酵液经硫酸铵沉淀的抗菌活性及稳定性试验,发现70%饱和硫酸铵沉淀的蛋白粗提物抑制黄曲霉活性最强,可降低黄曲霉孢子的萌发率,抑制菌丝的生长和菌丝球的形成,且该蛋白粗提物对温度、pH值和蛋白酶敏感。菌株Y-17-3能够降解黄曲霉毒素B₁,培养6 d时的降解率达90%。综上,所分离的空气芽孢杆菌Y-17-3菌株能够通过产生拮抗蛋白来抑制黄曲霉生长,且具有较强的黄曲霉毒素降解能力,在农业生物防治领域具有一定的应用前景。     

花生脂磷酸磷酸酶基因家族的克隆与表达分析

为探究脂磷酸磷酸酶(LPP)基因家族在花生中的功能,本研究从花生中克隆得到8个LPP基因,分别命名为AhLPP1、AhLPP2、AhLPP4、AhLPPβ1、AhLPPβ2、AhLPPγ、AhLPPδ、AhLPPε,分别编码335、322、284、228、198、227、403和293个氨基酸,均属于LPPs蛋白质家族。随后对克隆的基因进行序列相似性比对和系统发育分析;同时通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测AhLPP基因在花生不同组织、不同发育时期、5种激素和4类非生物逆境胁迫下的表达情况。结果显示,这些基因与其他植物的LPPs蛋白有较高的相似性,可能参与花生种子油脂的合成。在5种激素与4类非生物胁迫处理下AhLPP2、AhLPPγ、AhLPPε基因均显著诱导表达,其余LPP基因在部分处理下显著诱导表达。本研究为阐明LPP类基因在花生油脂合成和逆境胁迫抗性的功能奠定了理论基础,丰富了花生品种改良的基因资源。     

灵芝栽培病原真菌的鉴定及异硫氰酸烯丙酯对其抑制效果的研究

为了探究灵芝段木栽培过程中杂菌侵染的主要病原真菌组成及其防控措施,首先对发病灵芝段木及灵芝子实体的病原菌进行分离纯化,采用形态学和rDNA-ITS序列分析进行鉴定,然后研究分离菌株的生物学特性以及异硫氰酸烯丙酯对分离病原菌的抑制效果。结果表明,分离获得的4株病原真菌菌株,其中OTA为黄曲霉(Aspergillus flavus),OTB和OTD为青霉菌(Penicillium infrabuccalum),OTC为木霉菌(Trichoderma sp.)。4株病原菌在PDA培养基生长良好,适宜温度为25~30℃;菌株OTA和OTB的最适碳源分别为木糖和葡萄糖,菌株OTC和OTD的最适碳源为果糖和蔗糖;菌株OTA和OTB的最适氮源分别为牛肉膏和尿素,菌株OTC和OTD的最适氮源为NaNO₃和蛋白胨;菌株OTB、OTC和OTD在酸性条件生长较好,而pH值对菌株OTA的生长影响较小。异硫氰酸烯丙酯对菌株OTA、OTB、OTC和OTD菌丝的生长具有良好的抑制作用,当异硫氰酸烯丙酯浓度为20 μL·L^-1时,其对4株菌株的抑制率均超过97%,可作为安全的防霉剂用于灵芝栽培过程中霉菌污染的防治。本研究结果为灵芝栽培或采后真菌病害的防控提供了理论基础。     

减量化肥配施紫云英对水稻产量稳定性的影响

为探明长期减量化肥配施不同量紫云英对水稻产量及产量稳定性影响,以10年长期定位试验为平台,设置不施肥(CK)、单施化肥(100%F)、减量20%和40%化肥分别配施22 500、30 000、37 500、45 000 kg·hm^-2紫云英10种施肥模式,研究水稻产量及产量变化趋势、水稻产量稳定性、肥料贡献率及土壤养分对不同施肥模式的响应。结果表明,施肥显著提高水稻年均产量,减量20%和40%化肥配施不同量紫云英较CK增产36.81%~40.07%,较单施化肥增产6.27%~8.80%。AMMI模型产量稳定性参数(Di)结果显示,化肥减施20%和40%均以配施45 000 kg·hm^-2紫云英处理水稻产量稳定性最好,其次为配施37 500 kg·hm^-2紫云英处理。减量化肥配施紫云英处理肥料贡献率较单施化肥提高4.55~6.42个百分点,以减量40%化肥配施37 500 kg·hm^-2紫云英处理最高,肥料贡献率与土壤地力贡献率呈极显著负相关(P<0.01)。与CK相比,减量化肥配施紫云英明显提高土壤有机质、碱解氮、有效磷含量,水稻产量与土壤有机质、碱解氮、有效磷含量呈极显著正相关(P<0.01),产量稳定性参数与土壤碱解氮含量呈极显著负相关(P<0.01)。综合考虑水稻高产、稳产及减肥效益,以减施40%化肥配施37 500 kg·hm^-2紫云英处理效果最佳。本研究结果为豫南稻区合理施肥提供了理论依据。     

胜红蓟精油复合微乳液体系构建及其对芦柑保鲜的影响

为更好的资源化利用入侵植物胜红蓟,提高芦柑的保鲜效果,本研究以胜红蓟精油为油相,吐温-80为表面活性剂,乙醇为助表面活性剂,碳酸钠和羧甲基壳聚糖水溶液为水相,采用拟三元相图筛选最优纳米级复合微乳液体系,并检测其在不同浓度(2.5、5.0、10.0和20.0 mg·mL^-1)下对意大利青霉、指状青霉和扩展青霉的抑菌活性和芦柑染菌抑制效果,用最优浓度处理芦柑果实,探究其对芦柑在不同贮藏条件下(25℃和4℃)的保鲜效果。结果表明,最优复合微乳液体系(A₈₀)的配方为胜红蓟精油∶乙醇∶吐温-80∶3%碳酸钠∶0.5%羧甲基壳聚糖=0.13∶0.38∶0.13∶1∶3,其粒径为34.47 nm。复合微乳液体系浓度为20 mg·mL^-1时,对意大利青霉、指状青霉和扩展青霉的抑菌效果最好,抑制率分别为64.86%、60.23%和86.96%,对芦柑的染菌抑制率为76.48%。此浓度复合微乳液A₈₀对4℃贮藏条件的芦柑保鲜效果最好,贮藏30 d后芦柑失重率为22.24%,对照组失重率为26.47%,腐烂率为11.33%,较对照组降低50%。构建的胜红蓟精油复合微乳液体系处理芦柑,不仅可以有效抑菌,延缓芦柑果实水分散失和重量损失,而且能延长芦柑的保鲜期。本研究结果为胜红蓟精油天然保鲜剂的开发和芦柑储藏保鲜提供了一定的理论基础。     

铁、锌配施对藿香生长、产量及有效成分的影响

为探究铁、锌不同浓度配施对藿香生长、产量及有效成分的影响,以藿香为试验材料,采用双因素随机区组设计,研究铁锌配施对藿香生长、产量、各部位铁锌分配及挥发油含量的影响。结果表明,叶面喷施铁锌肥能显著影响藿香的生长发育、产量和挥发油成分,显著影响藿香的抗氧化酶活性,显著提高淀粉、还原糖、可溶性糖和可溶性蛋白含量,通过影响氮代谢相关酶活性间接影响植株氮代谢过程。叶面施铁对藿香产量的影响大于叶面施锌,铁锌配施的增产效果优于单独施用铁、锌肥;综合考虑藿香的生长和产量指标,认为Fe₁Zn₁(0.2%铁,0.1%锌)为铁锌配施的最优处理组合。施用锌铁肥能够增加藿香各部位的铁锌含量,锌在不同部位的含量呈叶>根>茎的变化趋势,铁在不同部位的含量呈根>叶>茎的变化趋势,锌主要集中在藿香叶片,而铁则主要集中在藿香根部。高浓度的叶面施铁有助于叶片Ca含量的累积。铁锌配施能显著提高藿香挥发油含量,并影响挥发油成分,其中D-柠檬烯含量最高,在Fe₁Zn₂处理时达到最大值(22.99%)。综上,合理配施铁锌肥能提高藿香主要化学成分的含量,但过高浓度的施用增产效果并不明显。本研究结果为铁锌肥在藿香生产中的应用提供了理论依据。