千金子对水稻生长的影响及其经济阈值

【目的】千金子是直播稻田的恶性杂草,严重危害水稻生长发育,降低水稻产量。研究直播稻田千金子对水稻生长的影响及其经济阈值,为制定稻田千金子的防治指标和措施提供科学依据。【方法】在大田条件下,采用添加系列试验法研究不同密度千金子（0、1、3、6、9、12、15、18和21株/m²）对直播中稻和双季早、晚稻生长和产量的影响,采用模型拟合法研究不同密度千金子与水稻产量构成因子及其损失率间的函数关系,依据经济危害允许水平（EIL）公式推导不同类型稻田千金子的防治经济阈值。【结果】直播水稻在千金子的竞争干扰下,植株的株高、分蘖数、有效穗数、每穗实粒数、千粒重及产量均随千金子密度的增加而逐渐降低。与无千金子对照比较,在千金子密度为21株/m²时,早稻、中稻和晚稻株高分别下降11.73%、4.80%和7.82%,分蘖力分别下降22.08%、29.67%和19.22%,有效穗数分别下降12.00%、25.57%和21.43%,每穗实粒数分别下降13.28%、15.07%和14.82%,千粒重分别下降12.11%、11.99%和7.03%,从而导致产量分别降低39.22%、44.36%和37.80%。采用二次曲线函数y=ax²+bx+c可较好地拟合千金子密度与早稻（y=-0.0037x²-0.1389x+57.2631,P＜0.001）、中稻（y=-0.0007x²-0.0816x+77.0617,P＜0.001）和晚稻（y=-0.0006x²-0.2032x+78.0150,P＜0.001）株高的关系,与早稻（y=0.0229x²-3.5944x+331.5809,P＜0.001）、中稻（y=-0.0529x²-5.3734x+464.9348,P＜0.001）和晚稻（y=0.0302x²-3.7612x +399.7899,P＜0.001）分蘖力的关系,以及与早稻（y=-0.0259x²-1.3288x+282.2607,P＜0.001）、中稻（y=0.0208x²-4.9362x +366.0443,P＜0.001）和晚稻（y =0.0412x²-3.6170x+326.3593,P＜0.001）有效穗数的关系;而采用对数函数y=alnx+b可较好地拟合千金子密度与早稻（y=-2.8309lnx+87.8309,P＜0.001）每穗实粒数的关系,二次曲线函y=ax²+bx+c可较好地拟合中稻（y=0.0434x²-1.6046x+94.9940,P＜0.001）和晚稻（y=0.0084x²-0.8042x+93.7427,P＜0.001）每穗实粒数的关系。同时,采用二次曲线函数y=ax²+bx+c还可较好地拟合千金子密度与早稻（y=0.0051x²-0.2633x+27.1196,P＜0.001）、中稻（y=-0.0003x²-0.1312x+25.7605,P＜0.001）和晚稻（y=-0.0022x²-0.0335x+26.0215,P＜0.001）千粒重的关系,以及与早稻（y=2.1426x²-144.7765x+6674.9628,P＜0.001）、中稻（y=5.3452x²-298.2884x+8933.8063,P＜0.001）和晚稻（y=1.4743x²-156.4516x+7906.4028,P＜0.001）产量的关系;而早稻、中稻和晚稻产量损失与千金子密度之间的关系分别以幂函数y= 8.6313x^0.4757（P＜0.001）、y=2.5916x^0.9722（P＜0.001）和y=4.6306x^0.6864（P＜0.001）拟合的效果最佳。在早稻、中稻和晚稻产量水平分别为7 500、9 750和8 625 kg·hm^-2时, 人工防除千金子的经济危害允许水平分别为12.73%、8.80%和10.07%,经济阈值分别为2.26、3.52和3.56株/m²;使用氰氟草酯和嗪草酮进行化学除草时,早稻、中稻和晚稻的经济危害允许水平分别为2.26%-2.72%、1.56%-1.88%和1.77%-2.12%,经济阈值分别为0.06-0.09、0.59-0.72和0.25-0.32株/m²。【结论】千金子对水稻的抑制效应与其密度呈正相关,早稻、中稻和晚稻间存在差异;通过对经济阈值分析,化学药剂防治千金子的经济阈值表现为早稻＜晚稻＜中稻。     

基于数字图像技术的冬油菜氮素营养诊断

【目的】利用田间氮肥梯度试验探讨数字图像技术对冬油菜氮素营养无损评估预测的可行性,明确该技术的最佳数码参数和方程模型,为数字图像技术进行冬油菜氮素无损诊断提供依据。【方法】2013-2014年在湖北省武穴市开展不同施氮处理田间试验,以冬油菜为试验材料,设置不同氮素水平（0、90、180、270和360 kg·hm^-2）,分别于六叶期、十叶期、蕾薹期和开花期,利用数码相机获取冠层数字图像数据,同时采集植株样品分析其生长特征值,研究其相关性并建立氮素营养参数的方程模型。利用2014-2015年独立氮肥水平试验,对上述方程模型拟合精度进行验证并绘制1﹕1线性关系图。【结果】数字图像红光值（R）、红光标准化值（NRI）和绿光与蓝光比值（G/B）与冬油菜氮营养状况常规诊断指标地上部生物量、叶片氮浓度和叶绿素浓度等呈负相关关系,而绿光值（G）、蓝光值（B）、绿光与红光比值（G/R）、蓝光与红光比值（B/R）、绿光标准化值（NGI）和蓝光标准化值（NBI）则与上述指标呈正相关关系,红光标准化值（NRI）与其他数码参数相比能更好地表征冬油菜的氮素营养状况,蕾薹期红光标准化值NRI与氮肥用量、地上部生物量、叶片氮浓度、叶绿素浓度、氮素吸收量和氮营养指数之间的关系可分别用线性方程y(t·hm^-2)=-8.003x+2.706、y(t·hm^-2)=-106.072x+38.200、y(g·kg^-1)=-692.99x+ 261.84、y(mg·g^-1)=-12.750x+5.665、y(kg·hm^-2)=-4087.416x+1414.274和y=-27.198x+9.812来表达,其相关性达到极显著水平。2014-2015年独立试验模型检验结果表明,叶片氮浓度、叶绿素浓度和氮营养指数实测值与预测值的决定系数R²分别为0.917^**、0.746^**和0.953^**;均方根误差RMSE分别为0.821、0.330和0.228;相对误差RE %分别为26.32%、28.57%和28.39%,模型预测精度较好。【结论】数字图像技术可以用于冬油菜氮素营养的评估预测,评估时期为蕾薹期（包括）之前均可,最佳预测参数为红光标准化值NRI,参数的最佳方程模型为直线方程函数。     

病原真菌降解两种蚧虫体壁过程中胞外酶作用

【目的】探究病原真菌降解蚧虫体壁过程中胞外酶的作用及其毒力效应,为应用病原菌对蚧虫进行生物防治提供依据。【方法】选用4株昆虫病原真菌-蜡蚧霉（Lecanicillium lecanii）菌株V3.4505、V3.4504、噬菌蚧霉(L. fungicola)菌株HEB02和镰刀菌Fusarium incarnatum-equiseti菌株HEB01,以日本龟蜡蚧（Ceroplastes japonicus Green）和沙里院褐球蚧（Rhodococcus sariuoni Borchsenius）为靶标害虫,以这两种蚧虫的表皮作为病原菌培养基的唯一碳源,测定培养过程中各菌株4种胞外酶的活性变化,包括脂肪酶、类枯草杆菌蛋白酶（Pr1酶）、几丁质酶和N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶（NAG酶）,并据此分析真菌入侵蚧虫体壁过程中胞外酶的作用。同时,测定两种蚧虫被4株病原真菌感染8 d后的死亡率,用于评价菌株和胞外酶的毒力效应。【结果】4株病原菌在降解两种蚧虫的体壁过程中,4种胞外酶的活性都发生了明显的变化,呈现先升高后降低趋势。脂肪酶的活性高峰出现得最早,在培养2 d后就达到最大值,且在日本龟蜡蚧上各菌株脂肪酶的活性明显高于沙里院褐球蚧。菌株的Pr1酶活性高峰出现在3-4 d,而几丁质酶和NAG酶的活性高峰分别出现在6 d和4-5 d。4个菌株相比较,V3.4505菌株对日本龟蜡蚧和沙里院褐球蚧的致死率均为最高,分别是73%和81%,且与HEB02菌株和HEB01菌株有差异显著。4个株菌的Pr1酶活性平均值与它们对日本龟蜡蚧和沙里院褐球蚧感染8 d后累计死亡率的线性相关性显著,线性方程分别为：y=0.082x+5.822（R²=0.823）和y=0.119x+14.75（R²=0.764）;4个株菌的几丁质酶活性平均值与两种蚧虫累计死亡率的线性相关也较显著,线性方程分别为：y=-0.148x+15.89（R²=0.645）和y =0.095x+10.46（R²=0.762）。【结论】在对两种蚧虫的感染过程中,病原真菌的4种胞外酶均参与了对蚧虫蜡质和体壁的降解。脂肪酶降解虫体表面的蜡质,酶活性高峰出现最早,在蜡壳厚的日本龟蜡蚧上其酶活性表现得更高。在其余3种酶中,先由Pr1酶作用,降解蚧虫原表皮中的蛋白质,再由几丁质酶和NAG酶作用,降解几丁质。酶作用高峰时间与酶活性大小与其底物在蚧虫体壁中的排列层次与含量相吻合。菌株的酶活性和蚧虫致死率相关性分析说明,Pr1酶和几丁质酶可作为菌株的毒力指示因子。4个菌株相比较,蜡蚧霉V3.4505菌株表现出较好的致病特性,说明其对蚧虫的毒力较高,可考虑作为蚧虫生物防治应用的病原菌种。     

黄淮海北部农田犁底层现状及其特征

【目的】研究黄淮海北部地区犁底层分布现状及特征。【方法】采用布点取样方法,根据黄淮海北部区土壤质地分布图结合第二次土壤普查点位选取山东陵县、河北吴桥县共108个点位,于2014年冬小麦拔节期进行剖面取样调查,测定0-45 cm不同层次土壤水分含量、土壤容重及穿透阻力。【结果】（1）黄淮海北部地区耕层平均厚度在14.74 cm,约有76%的被调研点存在明显的犁底层,犁底层主要分布在15-30 cm;（2）黄淮海北部区农田剖面各层次土壤容重及穿透阻力存在显著差异,犁底层容重最大,平均容重在1.54 g·cm^-3左右,显著大于耕层和心土层,在冬小麦拔节期犁底层穿透阻力为1 371.00-4 256.00 kPa,显著大于耕层及心土层穿透阻力;（3）冬小麦整个生育期犁底层穿透阻力均大于2 000 kPa,阻碍了小麦根系的深扎,造成小麦根系分布浅层化,这在冬小麦生长缺水的地区,易造成作物水分胁迫,同时不利于根系吸收深层养分;（4）土壤穿透阻力土壤与含水量及容重之间有着极显著相关关系,土壤穿透阻力有随着容重的增加而增加的趋势,二者之间回归方程为：y= 3 854.09x+3 891.99（y为穿透阻力,x为土壤容重,r =0.84）;当容重低于1.4 g·cm^-3时,土壤穿透阻力均低于 2 000 kPa,穿透阻力不会对作物根系生长产生障碍,而当土壤容重在1.4 g·cm^-3以上时,穿透阻力对作物的影响同时取决于土壤含水量,穿透阻力随着土壤水分的增加而降低,对应线性回归方程为：y = -75.93 x + 3 153.83（y为穿透阻力,x为土壤质量含水量,r=0.82）。 【结论】在现行以旋耕为主的传统耕作模式下,黄淮海北部地区农田犁底层是普遍存在的,不利于作物根系生长及作物对土壤养分的充分利用,需要适度打破犁底层,构建合理耕层结构。     

施氮量对低谷蛋白水稻籽粒品质及蛋白质组分的影响

为探明施氮量对低谷蛋白水稻功能成分的影响,以低谷蛋白水稻D105为材料,在大田栽培条件下,设置0、90、135、180、225 kg·hm^-2 5个施氮处理(N0-N4),研究不同氮肥水平对籽粒蛋白质组分含量动态变化及加工品质的影响,并分析了各组分蛋白比例变化。结果表明,灌浆结实期D105籽粒总蛋白含量及各组分蛋白含量随着施氮量的增加而增加,成熟期(花后35 d)籽粒清蛋白和醇溶蛋白在各施肥处理下差异均不显著,而球蛋白和谷蛋白则表现出不同的差异性,说明不同的施氮量对清蛋白和醇溶蛋白的影响较小,对球蛋白和谷蛋白的影响较大,但不改变各组分蛋白的比例;在N2(135 kg·hm^-2)-N3(180 kg·hm^-2)处理下,稻米的加工品质和食味品质表现良好,在N4(225 kg·hm^-2)处理时,稻米综合品质降低。综上,实现低谷蛋白水稻D105优质的适宜施氮范围为N2-N3,建立谷蛋白相对于总蛋白的比例与施氮量的线性方程y=6E-05x²-0.02x+39.672 (R²=0.999 1),计算得出最适宜施氮量为166.67 kg·hm^-2。     

一种基于荧光微球标记的卡那霉素免疫层析定量方法的建立

【目的】卡那霉素是一种在奶牛兽医临床常用药物,其在牛奶中的残留不容忽视。荧光微球作为一种新型的荧光示踪物,近年来在小分子快速检测方面呈现出独特的优势,试验开展了卡那霉素荧光微球免疫层析定量方法的研究,旨在为牛奶中卡那霉素药物的快速筛选提供新型有效的检测手段。【方法】采用戊二醛法和过碘酸钠法制备了两种卡那霉素的包被抗原（KANA-GA-OVA₁、KANA-I₂-OVA₂）,抗卡那霉素的单克隆抗体通过蛋白G免疫亲和柱进行纯化后,采用碳二亚胺法与荧光微球进行了共价偶联,成功制备了抗体-荧光微球标记物。免疫层析试纸条方法采用微孔测定法。包被卡那霉素包被抗原的NC膜作为固相载体,荧光微球标记的单克隆抗体与样品混合,在微孔膜的毛细管作用下,包被抗原和待测样本中的药物来共同竞争有限的单克隆抗体,通过荧光测定包被抗原结合的抗体量来评价待测样本中卡那霉素药物的含量。【结果】灵敏度试验表明,微孔中加入0、6.25、12.5、25、50、100、200 µg·L^-17个浓度梯度的标准品溶液,卡那霉素药物浓度的增加,试纸条T线的荧光强度逐渐减弱,呈现抑制状态,以无标准品抑制的荧光峰高值为F₀值,相应浓度标准品抑制时的荧光峰高值为F值,以F/F₀为纵坐标,以标准品浓度为横坐标,绘制标准曲线。利用Originpro 8.0 软件拟合,曲线符合四参数方程,R²为0.9998,IC₅₀值为24.8 µg·L^-1,线性范围（以20%-80%抑制率对应的浓度计算）为9.5-100 µg·L^-1,最低检出限（以10%抑制率对应的浓度计算）为5 µg·L^-1。准确度和精密度试验表明,以25、50和100 µg·L^-13个浓度添加水平,平均添加回收率为78.4%-92.7%,批内变异系数为10.8%-12.4%,符合残留检测的需求。特异性试验表明,试验建立的卡那霉素荧光微球免疫层析方法对其他常见的氨基糖苷类药物的交叉反应率均＜1%,说明方法特异性良好。【结论】所建立方法快速灵敏、简单有效,特异性好,具有推广价值。     

玉米籽粒比重与灌浆特性的关系

【目的】玉米籽粒比重与容重呈显著正相关,容重偏低一直是中国玉米低商品品质的主要问题之一。论文旨在探讨玉米籽粒比重在籽粒灌浆过程中的建成动态及其与籽粒灌浆特性的关系,以期为提高籽粒比重和容重,改善玉米商品品质提供理论依据。【方法】选用普通型品种农大108（ND108）、硬粒型品种费玉4号（FY4）、高淀粉型品种费玉3号（FY3）和郑单18（ZD18）为供试材料,对授粉后玉米籽粒的干比重、鲜比重、百粒干重、单粒鲜体积和水分含量进行测定,采用回归分析讨论比重与灌浆特性的关系。【结果】籽粒鲜比重授粉后随着籽粒的发育呈上升趋势,到成熟期趋于稳定;而干比重在灌浆前期处于下降趋势,授粉后20-35 d是其增长的快速时期,到灌浆后期基本趋于稳定;成熟期FY4、FY3及ZD18籽粒干比重和鲜比重均大于对照ND108。百粒干重和单粒鲜体积在灌浆前期增长迅速,之后增长速率变缓,至成熟期逐渐趋于稳定,其授粉后的变化趋势均可用Logistic曲线较好的模拟,各回归方程的相关系数在0.986-0.999,均达到显著水平,FY4、FY3和ZD18成熟期百粒干重和单粒鲜体积均大于ND108;授粉后随着干物质的不断积累,籽粒水分含量迅速下降,平均每天下降1.302个百分点。籽粒鲜比重与百粒干重（R²=0.851,P＜0.01）、单粒鲜体积（R²=0.594,P＜0.05）均呈显著正相关,而与水分含量（R²=0.803,P＜0.01）呈显著负相关。以灌浆期的百粒干重,单粒鲜体积和水分含量为自变量x,籽粒干比重为依变量y,用二次曲线方程y=a+bx+cx²对它们之间的回归关系进行拟合,方差分析表明各方程回归系数在0.623-0.748,F检验均达到显著水平（P＜0.01）,其中干比重与籽粒水分含量的关系最为密切（r=0.731,P＜0.01）。当百粒干重、单粒鲜体积和水分含量分别为18.75 g、0.589 cm³和61.5%时,干比重处于最小值,此时对应的各品种授粉后天数分别在24.0-28.1 d、16.3-20.7 d和21.1-23.6 d,均处在籽粒快速增长期,说明在16-28 d内籽粒快增持续期阶段内,是籽粒干比重形成的关键时期。【结论】籽粒干比重在灌浆前期处于下降趋势,之后快速增长到灌浆后期基本趋于稳定;籽粒灌浆快增持续期是干比重形成的关键时期,此期间影响籽粒灌浆将显著影响干比重的大小;干比重与籽粒水分含量的关系最为密切,回归系数达0.731。     

福建将乐灌木生物量模型研究

以实测数据为基础,采用模型法分析了福建将乐林场粗叶榕、檵木、厚叶冬青、建润楠4种灌木生物量与地径（D）、株高（H）、冠幅（C）、植冠面积（A）、DH、D²H的相关性。结果表明,以DH、D²H为参数构建的w=a+b(DH)+c(DH)²+d(DH)³和W=a+b(D²H)+c(D²H)²+d(D²H)³模型方程能更好地描述灌木的生物量与各形态因子的相关关系;同时,拟合灌木层混合生物量模型,其整株生物量模型为W_总=35.4+4.19×10^-2(DH)+2.03×10^-3(DH)²+1.08×10^-6(DH)³(R=0.921,SEE=0.921)。     

基于关联分析的新陆早棉花品种农艺和纤维品质性状优异等位基因挖掘

【目的】寻找与新陆早棉花品种农艺和纤维品质性状相关联的分子标记,鉴别与这些性状相关的优异等位变异及携带优异等位变异基因的典型载体材料,为新陆早棉花品种分子设计育种奠定基础。【方法】利用筛选出分布于26条染色体且多态性高的75对SSR标记对51份新陆早棉花品种进行多态性扫描;采用R语言编程软件对多环境的表型性状绘制boxplot图;在对供试材料进行群体结构和连锁不平衡分析的基础上,利用TASSEL软件中MLM（mixed linear model）方法进行分子标记与15个性状的关联分析;依据计算的表型效应值,鉴别和统计优异等位变异的位点及典型材料。【结果】通过群体遗传结构分析将51份新陆早棉花品种划分为4个亚群结构。针对15个表现型性状的BLUP（best linear unbiased prediction）结果进行统计和分析,鉴别出极显著和显著相关的性状。分析结果显示,在4种环境条件下,棉花5个性状（果枝始节高、果枝始节数、衣分、纤维上半部长度和短纤维率）变化趋势稳定,10个性状（株高、果枝数、叶枝数、有效铃数、单铃籽棉重、单铃皮棉重、马克隆值、比强度、纤维整齐度和纤维伸长率）较稳定。通过关联分析,获得与农艺性状相关的等位变异位点117个（P＜0.05）,其中对9个农艺性状贡献率（R²）最大的等位变异位点分别为：BNL3650b（株高,R²=11.78;果枝始节高,R²=20.80;果枝始节数,R²=11.54）、NAU3995c（果枝数,R²=14.86）、BNL119b（叶枝数,R²=9.7）、NAU3995d（有效铃数,R²=14.98）、BNL3255a （单铃籽棉重,R²=11.11）、NAU1071a（单铃皮棉重,R²=10.15）和BNL663a（衣分,R²=12.42）。与纤维品质相关的等位变异位点55个（P＜0.05）,其中分别对6个纤维品质性状贡献率最大的等位变异位点为：NAU1103b（纤维上半部长度,R²=6.4）、NAU1071a（纤维比强度,R²=7.57）、BNL3140b（马克隆值,R²=12.06）、BNL3650b(纤维整齐度,R²=13.47)、BNL1421a（短纤维率,R²=13.04）和BNL2960b（纤维伸长率,R²=11.67）。共检测到39个与农艺（29个）和纤维品质（10个）性状相关的位点（P＜0.01）,对表型变异解释率范围为6.45%-20.8%,平均值为11.14%,同时检测到与2个以上性状相关联的位点47个。携带优异等位变异基因的典型材料共计17份。通过与已经报道的棉花农艺和纤维品质性状相关的QTL（quantitative trait loci）比较,检测的27个QTL在前人研究中已经报道,其中BNL3650（纤维整齐度）、BNL3033（马克隆值）、NAU3254（纤维伸长率）、GH132（衣分）、TMB1618（比强度）、BNL1421（比强度和纤维整齐度）和BNL119（纤维伸长率）7个QTL具有相同的关联性状。【结论】51份原种新陆早棉花品种的群体遗传结构简单,连锁不平衡水平低,表型性状在2种环境条件下变化趋势较稳定。基于SSR的关联分析,发掘了一些与农艺和纤维品质相关的优异等位变异基因及典型材料。     

基于核酸适配体检测饲料中黄曲霉毒素B1的方法

【目的】建立一种基于核酸适配体检测饲料中黄曲霉毒素B_1的方法,为饲料中黄曲霉毒素B_1的检测提供技术支撑。【方法】利用FAM荧光标记的核酸适配体与黄曲霉毒素B_1的特异性结合,而与偶联BHQ1的互补序列无法配对,导致荧光值变化而实现检测。【结果】在优化条件下,链亲和素浓度为100μg/mL,核酸适配体浓度为250nmol/L,互补序列浓度为500nmol/L,黄曲霉毒素B_1在0.01～10.0ng/mL范围具有较好的线性关系,最低检测限为0.01ng/mL;与黄曲霉毒素B_2、黄曲霉毒素G_1、黄曲霉毒素G_2、桔霉素和赭曲霉素A的交叉反应率均较低,饲料样品中添加黄曲霉毒素B_1的平均回收率为91.3%～105.0%。【结论】建立的方法快速、准确、灵敏,选择性好,可用于饲料中黄曲霉毒素B_1的分析检测。     

花生黄曲霉毒素平衡取样-随机森林风险预警模型的应用研究

【目的】 花生极易受到黄曲霉毒素污染,本研究拟在前期创建的花生黄曲霉毒素平衡取样-随机森林预测预警模型基础上,通过系统性应用研究,明确模型主要技术参数与实际应用效果,为预测评估我国产后花生黄曲霉毒素风险提供关键技术支撑。【方法】 利用前期建立的花生黄曲霉毒素平衡取样-随机森林风险预警模型,选择1个地理变量（纬度）和3个气候变量（收获前一个月8：00—20：00降水量、平均气压和日平均气温）作为模型数据的关键输入参数,预测2019和2020年我国花生主产区153个主产市（县）黄曲霉毒素污染风险。采用免疫亲和层析-高效液相色谱-荧光检测法,测定上述产区共2 164份花生的黄曲霉毒素含量,获得这些产区花生黄曲霉毒素污染数据。根据模型预测风险与实际测定结果,计算模型应用的准确率、精准率、灵敏度和假阳性率,明确应用效果。【结果】 累计预测的153个市（县）中,共预测出125个低风险区,其中116个与实际测定评估结果相吻合,有9个实测评估高风险产区被预测误判为低风险产区（假阴性）。共预测出28个花生黄曲霉毒素污染高风险产区,其中15个与实际测定评估结果相吻合,有13个实测评估低风险产区被预测误判为高风险产区（假阳性）。该模型预测结果的总体准确率达到85.61%,假阴性率为8.49%,假阳性率为5.88%。【结论】 花生黄曲霉毒素平衡取样-随机森林风险预警模型能够较好地预测出我国产后花生黄曲霉毒素污染风险,为科学指导我国产后花生收储与利用,减少黄曲霉毒素污染损失和保障农产品质量安全提供技术支撑。     

噬菌体展示纳米抗体模拟黄曲霉毒素抗原的活性表征

【目的】笔者实验室前期免疫并构建噬菌体展示纳米抗体库,应用此抗体库筛选、制备可以用作黄曲霉毒素无毒替代抗原的纳米抗体。本研究旨在探明已筛选出的噬菌体展示纳米抗体Phage 2-5用作黄曲霉毒素替代抗原的活性,为后续纳米抗体的合成以及黄曲霉毒素绿色免疫分析方法的建立奠定基础。【方法】前期,笔者实验室对羊驼免疫黄曲霉毒素抗原（AFB1-BSA）,经过5次免疫后,取血,提取RNA,反转录为cDNA,并采用PCR技术对抗体可变区VHH区域进行扩增,与载体pComb3X偶联,构建噬菌体展示纳米抗体库;经过吸附-洗脱的淘选过程筛选出能够与黄曲霉毒素竞争结合抗黄曲霉毒素单克隆抗体1C11的噬菌体展示纳米抗体Phage 2-5。本研究通过将抗黄曲霉毒素单克隆抗体1C11固定在酶标板上,以噬菌体展示纳米抗体Phage2-5作为竞争抗原,与反应体系中的游离黄曲霉毒素竞争结合抗体,构建酶联免疫分析（ELISA）体系,检测游离黄曲霉毒素含量,并分别对该方法的灵敏度、交叉反应率、缓冲液和样品基质对反应体系的影响进行测定。【结果】采用棋盘法确定了抗体最佳包被浓度为1.25 mg·mL-1,噬菌体最佳使用浓度为5´1011 pfu/mL。在最优条件下建立基于噬菌体展示纳米抗体Phage2-5的ELISA法,对黄曲霉毒素B1的IC50值为0.054 ng·mL-1,对黄曲霉毒素B2、G1、G2、M1的交叉反应率分别为38.6%、70.1%、14.5%、14.6%;反应最高耐受甲醇浓度为20%;当pH值为7.0时,反应灵敏度最高,升高或降低pH对反应灵敏度均有影响;盐离子浓度对反应灵敏度影响不大,反应体系在5´PBS的环境下仍能保持较高活性,但纯水溶液不利于反应的进行;因此,该反应的最佳反应缓冲液是pH值为7.0的0.01 mol·L-1 磷酸盐缓冲液（PBS）,花生、大米、玉米基质对反应体系无显著影响。【结论】噬菌体展示纳米抗体Phage2-5具备良好的模拟黄曲霉毒素抗原的生物活性,用作替代抗原建立的免疫分析方法灵敏度高、甲醇耐受能力强,并且样品基质效应不明显,具有进一步研制黄曲霉毒素模拟抗原的前景。     

氮钾配施对甘薯光合产物积累及分配的影响

【目的】探讨氮钾配施对甘薯光合产物转移分配的影响及其生理机制。【方法】开展两年田间试验,设CK(不施肥)、单独施氮(75 kg N·hm~(-2))、单独施钾(150 kg K_2O·hm~(-2))和氮钾配施(75 kg N·hm~(-2)+150 kg K_2O·hm~(-2))4个处理,在生长前期(40 d)和薯块膨大期(100 d)分别进行~(13)C叶片标记。测定了功能叶~(13)C积累量和分配率、蔗糖合成酶(SS)和磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性、叶绿素荧光和光合特性、干物质积累和产量等指标,并进行逐步回归分析、通径分析和RDA分析。【结果】与单独施氮和单独施钾相比,氮钾配施处理2014和2015年分别增产7.9%—10.1%和9.3%—10.7%。双因素分析表明,氮钾配施对甘薯产量的增加呈显著的正交互效应,其中,2014年交互效应值为0.95 t·hm~(-2),2015年交互效应值为1.35 t·hm~(-2)。在生长前期和薯块膨大期,与氮、钾处理相比,氮钾配施处理显著提高了甘薯功能叶光合及叶绿素荧光特性,从而促进了两关键生长期光合产物的积累。其中CO2同化速率对应的量子产额(ΦCO2)提高27.1%—39.7%,净光合速率(Pn)提高9.1%—20.2%,甘薯地上部和地下部~(13)C总积累量提高26.3%—42.2%。氮钾配施条件下光合产物分配在两生长期内存在差异。生长前期,氮钾配施处理通过提高叶片SS和SPS酶活性,显著提高了地上部~(13)C分配率(达60.7%)(P0.05),促进光合产物在源器官分配;薯块膨大期,氮钾配施处理显著提高块根中SS和SPS酶活性,光合产物在库-源器官膨压差的作用下由地上部向地下部转运,显著提高~(13)C向块根分配(~(13)C分配率为71.6%,P0.05)。逐步回归分析表明,SS和SPS酶活性、光合特性和叶绿素荧光特性是调控甘薯光合产物分配的关键指标(R1=0.954,R2=0.912);通径分析表明,生长前期氮钾配施对甘薯~(13)C分配的影响直接作用系数较大的是Pn、Fv/Fm和SS;薯块膨大期氮钾配施对甘薯~(13)C分配的影响直接作用系数较大的是Pn、ΦPSⅡ和SPS。【结论】生长前期,氮钾配施处理通过提高Pn、Fv/Fm和SS促进光合产物在地上部积累,实现"建源",而薯块膨大期主要提高Pn、ΦPSⅡ和SPS促进光合产物由地上部向地下部转运,兼顾"促流"和"扩库",氮钾协同最终提高了甘薯产量。     

超高效液相色谱法分析稻米酚酸化合物组分及其含量

【目的】稻米酚酸化合物是天然抗氧化物的重要来源,本研究建立糙米和精米中酚酸化合物的超高效液相色谱的定性定量方法,并分析其在籽粒中的分布特征。【方法】以没食子酸、原儿茶酸、龙胆酸、对羟基苯甲酸、绿原酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸、2-羟基肉桂酸和反式肉桂酸14种酚酸化合物标准品,对糙米和精米中酚酸进行定性和定量分析。色谱柱为Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18（2.1 mm×50 mm,1.8 μm-Micron）,流动相为0.1%乙酸水溶液（A）/乙腈（B）,柱温30℃,流速为0.5 mL·min^-1,采用梯度洗脱,洗脱程序为0-1 min,8%-10%B;1-2.5 min,10%-13%B;2.5-5.5 min,13%B;5.5-6 min,13%-21%B ;6-6.5 min,21%-27%B;6.5-7.5 min,27%-50%B;7.5-9 min,50%-100%B;9-12 min,100%B;12-12.5 min,100%-8%B。检测波长为280和325 nm。【结果】14种酚酸在8 min内完全分离,经质谱鉴定,精米及糙米中检测出的物质共有11种,分别是没食子酸、龙胆酸、对羟基苯甲酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸和反式肉桂酸。可进行定量分析的酚酸共8种,分别是对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸和反式肉桂酸,线性范围为5-220 μg·mL^-1 (R²=0.9994-0.9999),检出限为0.002-0.03 μg·mL^-1,定量限为0.004-0.08 μg·mL^-1,回收率为84.11%-114.43%。对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸和反式肉桂酸在精米和糙米中的含量差异显著,其中对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸和反式肉桂酸集中存在于胚乳外层中,精米/糙米含量百分比变幅为4.52%-16.73%。而异阿魏酸在稻米籽粒中分布较均匀,其精米/糙米含量百分比达到45.86%。【结论】该方法简便、快速、准确、可靠,不仅适合稻米中酚酸化合物的含量测定,而且对于其他谷物中酚酸化合物含量的测定也具有一定参考价值。     

贵港市大宗农产品生产成本调查与分析

[目的]了解贵港市农户的农业生产成本及收益情况,为促进农民增收及政府决策提供参考.[方法]于2008~2009年通过农业资源公里网点监测体系,采用随机抽样方法调查贵港市辖的桂平市、平南县、港北区、港南区和覃塘区的60个乡(镇)112个行政村235户农户生产情况、种养业生产成本和构成现状.[结果]农业大宗农产品为水稻、甘蔗、玉米、花生、蔬菜、蚕桑、生猪、家禽和水产品.种植业的化肥、种子种苗和农药支出分别占种植现金投入成本的40%~60%、5%~30%和7%~20%;养殖业成本中饲料投入占76%以上;脱离农业的平均机会成本为5346元.[建议]按资源优势进行种植业产业布局,积极扶持畜牧养殖小区;加大政府对农业生产的支持力度,降低农业生产成本;强化农业科技支持,健全农业服务体系;健全土地流转机制,推进土地规模化经营,以促进贵港市农业增效、农民增收.     

中性蛋白酶分步酶解花生分离蛋白制备花生短肽的研究

【目的】为了充分利用花生榨油之后的副产物,提高产品附加值,建立花生短肽制备工艺,研发功能性花生短肽产品。【方法】通过比较酶种类、底物浓度、酶解温度、酶解时间对水解度与短肽得率的影响,采用二次回归正交旋转组合设计优化分步酶解制备花生短肽的最佳工艺。【结果】中性蛋白酶分步酶解花生分离蛋白制备短肽的最佳工艺参数为：Neutrase水解花生分离蛋白2.04 h后加入Protamex继续酶解1.96 h,Neutrase添加量为5 200 U•g-1底物,Protamex添加量为422.32 U•g-1 底物,水解温度44.83℃,底物浓度8%,在此条件下,短肽得率为83.93%,水解度为38.25%,花生短肽纯度为93.85%±0.44%。经高效液相色谱测定,分子量小于1 000 D的水解产物占98.88%。【结论】采用Neutrase与Protamex分步酶解花生分离蛋白制备花生短肽,与现有碱性蛋白酶酶解制备花生短肽方法相比,避免了后续脱盐步骤,简化了工艺,且具有制备条件温和,DH和TCA-NSI高,纯度高,分子量集中分布于1 000 D以下等特点。     

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。     

马油的透皮性能研究

[目的]考察马油的体外透皮特性.[方法]用紫外分光光度计法确定马油、羊油、猪油及食用花生油的测定波长,并且建立标准曲线,以大白鼠皮为渗透膜,研究马油、羊油、猪油及食用花生油的平均渗透量、渗透速率;建立各种油脂的渗透方程.[结果]在2～10 h的渗透过程中,马油的渗透量(μL/cm2)均大于羊油、猪油和食用花生油,渗透量大小顺序为:马油＞花生油≈羊油＞猪油.渗透速率(μL/cm2·h)分别为 2.132 1、1.247 9、0.736 0和1.276 4.[结论]马油、羊油、猪油及食用花生油中,马油的渗透速率最强.     

阿维菌素在黄瓜和土壤中的残留及其消解动态

【目的】研究阿维菌素通过土壤穴施施药方式在黄瓜和土壤中的残留消解动态,制定阿维菌素缓释粒剂防止黄瓜根结线虫的安全间隔期。【方法】阿维菌素消解动态试验采用推荐高剂量的1.5倍（5.62 g·m^-2）为施药剂量,在黄瓜移栽时通过土壤穴施方式施药1次。分别测定施药后2 h、1 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d、21 d、28 d和45 d的阿维菌素残留量的变化。阿维菌素的最终残留试验设置高低两个不同施药剂量：低剂量按推荐剂量3.75 g·m^-2,高剂量按推荐剂量的1.5倍（5.62 g·m^-2）,分别于黄瓜移栽时土壤穴施1次,于黄瓜成熟期采样测定阿维菌素的最终残留量。样品中阿维菌素残留量的测定采用分散固相萃取-液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）法,在10 g粉碎均质的黄瓜、植株或土壤样品加入4 g 无水硫酸钠和 1 g氯化钠,用10 mL乙腈提取2 min后,离心并移取上清液2 mL,通过50 mg N-丙基乙二胺吸附剂（PSA）和50 mg十八烷基键合硅胶吸附剂（C18）进行分散固相萃取（DSPE）净化,离心上清液过0.22 µm滤膜后上机测定。【结果】本文所建立的阿维菌素残留量的分散固相萃取-液相色谱-串联质谱测定法简单快速,阿维菌素在10、50 和100 μg·kg^-1 3个添加水平下回收率为78%-101%,相对标准偏差1.9%-9.4%;方法定量限为10.0 μg·kg^-1,该方法能够满足现有限量标准的要求。北京和哈尔滨两个试验点消解动态试验中,采用土壤穴施施药方式,阿维菌素在黄瓜中未检出,这表明阿维菌素是非内吸性农药;而在土壤中检出了阿维菌素,其降解动态符合一级动力学指数模型,在土壤中的半衰期为7.9-18.7 d。在黄瓜最终残留试验中,成熟期的所有黄瓜样品中均未检出阿维菌素。在土壤最终残留试验中,2012年北京试验点的3个样品检出阿维菌素,检出浓度分别为10、30和170 μg·kg^-1;哈尔滨试验点的2个土壤样品检出阿维菌素,检出浓度均为10 μg·kg^-1。与喷雾施药方式相比,土壤穴施方式下阿维菌素在土壤中的残留期更长。【结论】在黄瓜种植中,1%阿维菌素缓释粒剂以推荐剂量3.75 g·m^-2采用土壤穴施方式使用是安全的。     

花生黄曲霉侵染力

【背景】黄曲霉（Aspergillus flavus）极易侵染花生等农产品,产生的黄曲霉毒素具有高毒性、致畸性和致癌性,威胁人类和动物健康,造成重大的农业经济损失。【目的】在前期明确我国黄曲霉分布的基础上,进一步探明不同产毒力、不同地理来源的花生黄曲霉侵染特征,为抗黄曲霉花生品种选育,以及黄曲霉毒素污染风险预警与源头控制提供依据。【方法】从我国东北早熟花生区、北方大花生区、长江流域春夏花生交作区及南方春秋两熟花生区等花生主产区分离出的黄曲霉中挑选出不产毒（ND）、中低产毒（0—1 500 μg·kg^-1）和高产毒（>1 500 μg·kg^-1）黄曲霉102株,采用孢子悬浮液浸泡法接种花生种子,进行黄曲霉侵染等级和侵染指数鉴定,分析不同产毒力、不同地理来源黄曲霉的侵染差异及其相关性。【结果】102株黄曲霉对花生侵染指数分布范围为3.89%—67.50%,侵染指数在31%以上（侵染等级为3级、4级）的中高侵染力菌株占比达54.90%,中高侵染力且高产毒菌株占比为18.63%,主要来自江西樟树和广东湛江;聚类及相关性分析表明,菌株产毒量与侵染指数无显著相关性,但总体上产毒菌株的侵染水平显著高于不产毒菌株,中低产毒和高产毒菌株的侵染指数分别在4级和3级的占比最高;不同地理来源黄曲霉侵染力研究表明,菌株间侵染力存在显著的地域差异,南方和长江流域产区的花生黄曲霉平均侵染指数分别为46.59%、36.12%,侵染指数在3级和4级的占比最高。东北和北方产区黄曲霉平均侵染指数分别为15.72%、27.52%,侵染指数主要分布在1级和2级。其中,南方产区广东省的黄曲霉平均侵染指数最高,为51.89%,东北产区辽宁省的黄曲霉平均侵染指数最低,为15.72%。【结论】明确了花生黄曲霉侵染特征及其与产毒力、地理来源的关系,发现菌株间存在致病力分化现象,不同产毒力等级、不同地区菌株侵染力差异显著,高侵染力菌株在南方和长江流域的占比最高。研究结果可对抗黄曲霉花生品种选育和毒素污染风险预警与精准防控等提供依据。