花生清蛋白的分离纯化及抗氧化、DNA酶活性研究

为了解花生清蛋白的生物学活性,本试验采用硫酸铵沉淀法初步分离花生种子中的花生清蛋白,并用DEAE-52柱纯化得到花生清蛋白,分析其体外抗氧化性及DNA酶活性。结果表明,65%硫酸铵分离花生清蛋白效果最好;纯化后的花生清蛋白由3个亚基组成,其相对分子质量分别为14.5、15.5、17.2 kDa。花生清蛋白体外抗氧化活性较高,对DPPH自由基和羟基自由基的清除率与花生清蛋白浓度呈正相关,清蛋白浓度从0.02 mg·mL^-1升至0.10 mg·mL^-1时,DPPH自由基清除率从26.3%增加到45.0%,羟基自由基清除率从10.8%增加到93.5%。DNA酶活性也与花生清蛋白浓度呈正相关,清蛋白浓度从0.1 mg·mL^-1提高到0.6 mg·mL^-1,清蛋白和质粒混合液的电泳条带逐渐变暗;当花生清蛋白浓度为0.8 mg·mL^-1时,电泳条带消失,质粒被完全降解;Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺4种金属离子都有增强清蛋白DNA酶活性的作用,增强能力由大到小依次是Mg²⁺>Ca²⁺>Na⁺>K⁺。本研究结果为花生清蛋白功能性质研究及开发利用提供了一定的理论基础。     

花生种子特异启动子AHSSP1的克隆及功能分析

为丰富花生种子特异启动子资源,本研究利用PCR技术在花生基因组中克隆了种子贮藏蛋白基因PSC32的启动子AHSSP1,利用半定量RT-PCR检测了PSC32基因表达模式,借助NewPLACE在线分析了AHSSP1序列中存在的顺式作用元件,并构建了AHSSP1驱动GUS报告基因的表达载体,经农杆菌转化获得转基因拟南芥,经GUS组织化学染色鉴定了该启动子的功能。结果表明,PSC32基因957 bp长的启动子AHSSP1序列具备种子特异表达启动子特有的3个RY REPEAT元件。半定量RT-PCR分析发现,PSC32基因在花生成熟种子中表达,而在饱果成熟期根、茎、叶片、花、入土前的果针、成熟种子的果壳中均不表达。GUS组织化学染色发现,转基因拟南芥成熟种子以及萌发种子的子叶、下胚轴和胚根均能够被染上蓝色;长出真叶后,子叶和下胚轴仍能被染色,而根和真叶不能被染上蓝色;成年期转基因拟南芥的叶片也不能被染上蓝色。而野生型拟南芥整个生长时期均不能被染上蓝色。以上现象说明AHSSP1是一个种子特异启动子。本研究丰富了花生种子特异启动子的资源,对花生籽仁品质改良或以花生籽仁作为“生物反应器”的研究具有重要的应用价值。     

筒状固定床花生通风干燥性能指标模拟与分析

为了解筒状固定床花生干燥机理、作业性能,确定合理的结构和通风参数,根据干燥过程花生荚果和介质空气间的热质传递关系,以PDE模型为理论基础,建立了适用于筒状固定床花生通风干燥计算机模拟的离散模型,该模型可计算花生干燥实时状态及批次干燥耗时、不均匀度、生产率、单位质量能耗等干燥指标。经试验验证,模型模拟结果与试验结果基本相符,料层花生平均含水率和温度模拟值和试验值的相关系数r>0.975,模型模拟可用于筒状床花生干燥过程分析。在此基础上,分析了单位面积通风量、筒状固定床外径、内径变化对上述指标的影响。结果表明:受介质空气温度降低和相对湿度增加影响,内层物料干燥起始时间和干燥速率存在一定的滞后性,但单位面积通风量沿通风方向逐渐增大的特性对内层物料的干燥滞后有较好改善;随着单位面积通风量增加,干燥不均匀度明显降低,生产率亦有显著提高,但单位质量能耗增幅较大;筒状床外径增加或内径减小都可增加生产率,降低单位质量干燥能耗,但干燥不均匀问题很难解决。为进一步确定最优的结构和通风参数,采用均匀设计模拟试验和综合加权评分法,得出筒状固定床外径2.75 m,内径0.935 m,外进风面单位面积通风量0.36 m^3/(m^2·s)时干燥效果最优,此时干燥时耗39.2 h、生产率86.55 kg/h、单位质量能耗5.87×10~6 J/kg、干燥不均匀度1.54%。该研究可为筒状固定床干燥设备设计优化提供技术支撑。     

气吹集排式水稻旱直播机关键部件设计与试验

针对中国水稻直播品种不一、高速作业和大播量的要求,该文设计了一种气吹集排式水稻旱地精量直播机,直播机主要由均匀分种装置、定量排种装置、气力输送装置、同步传动装置、大尺寸集成种箱、开沟覆土镇压装置和支撑悬挂装置组成。从直播机的稻种适应性、作业速度、播量调节等方面研究了气吹集排式分种器的分种机理和分种均匀性。根据不同品种水稻种子的物理特性和气流输送原理,分析了不同种子在持续气流作用下,种子在分种器中的运动轨迹。按照大播量可调要求,设计了播量无级可调槽轮式排种器,槽轮槽形为圆弧状,通过双地轮驱动排种器保证播量同步。设计变速传动装置增加定量排种装置高速作业的适应性,气力输送装置使定量排种装置排出的种子在高速作业下连续排入播种沟。分种器的均匀稳定分种提高了直播机播种的均匀性和稳定性,通过减少排种器数量和使用气力输送种子,降低了伤种率。对比不同籼、粳稻品种在直播过程的运动规律和田间播种效果,得到了适应不同稻种的分种器结构及相关参数。试制了气吹集排式直播机并进行田间试验。田间试验结果表明,气吹集排式直播机的播量在75～375 kg/hm2可调,最高作业速度为14 km/h,10行幅宽2 m和20行幅宽4 m的每行播种量变异系数分别为4.89%和5.06%,田间播种的稻种破损率为0.46%。2017年,在宁夏播种富源4号品种的产量为10 372.5 kg/hm2,在广东播种粤农丝苗品种的产量为7 074kg/hm2,生产试验结果表明,所研制的气吹集排式水稻旱直播机达到了设计目标,满足作业需求。     

秸秆还田结合减氮调控旱地土壤硝化潜势维持作物产量的机理

  【目的】  氮肥过量使用所导致的氮素利用率低和环境污染等问题严重影响现代农业生产。研究秸秆还田改善旱地农田土壤性质、提升土壤肥力和氮素利用率的潜力和作用机理，为减少氮肥用量、提高作物氮素利用率和土壤肥力提供科学依据。  【方法】  本研究选取河南许昌潮土和云南曲靖红壤两种典型旱作农田，2016～2018年开展了田间玉米－大麦/小麦轮作定位试验，在两地同时设置以下4个处理:不施氮 (CK)、常规施氮 (N)、减氮20% (80%N)、减氮20%配合秸秆还田 (80%NS)，研究不同处理对土壤养分、土壤硝化潜势和作物产量及氮肥利用率的影响。  【结果】  与N处理相比，80%NS处理可稳定保持麦季抽穗期和玉米季抽雄期两种旱地土壤可溶性有机碳氮养分含量，促进土壤中NH₄+-N的积累并降低了NO₃–-N含量；80%NS处理使潮土和红壤硝化潜势分别降低了5.5%～33.9%和7.8%～37.5%；3年连续减施20%氮肥配合秸秆还田能够稳定产量并表现出一定的增产效果 (11.2%～20.4%)，提高氮肥利用率6.4%～10.3%；而80%N处理会使作物产量下降3.9%～13.4%，氮肥利用率降低1.8%～38.9%。  【结论】  连续3年减少常规氮施用量20%配合秸秆还田，不仅增加了土壤有机碳氮含量，还减缓了土壤的硝化作用，增加了土壤铵态氮积累，实现对作物所需养分的持续供应，因而在维持和提高作物产量的同时，提高了氮肥利用率。单纯降低氮肥用量则有降低作物产量的风险。     

噻呋酰胺对花生茎腐病和白绢病的防治效果

通过不同用量的播前条施及苗期根际撒施方式, 研究4%噻呋酰胺颗粒剂对花生茎腐病及白绢病的防治效果。试验表明, 用量7.5~30 kg·hm^-2时, 对茎腐病防效为33.3%~70.8%, 对白绢病防效为25.9%~60.3%, 对成熟期死苗防效为23.8%~57.1%;随着用量的增加, 防效呈增高趋势, 但就经济用药而言, 建议用量15 kg·hm^-2为宜。对茎腐病而言, 基施效果好于追施;对白绢病而言, 追施效果好于基施。因此, 建议施用4%噻呋酰胺颗粒剂15 kg·hm^-2, 采取基施和苗前期追施的方式分别用于花生茎腐病和白绢病防治示范。     

基于隶属函数法对15种旱地番茄品质的综合评价

为筛选出优质的旱地番茄品种,通过对收集的15个番茄品种进行田间栽培试验,且栽培过程中仅在定植时人工灌溉予以缓苗,其余生长期利用天然降水完成其生长。采取成熟期各品种同一穗果果实,测定其果实品质,并对数据采用隶属函数法进行综合分析。结果表明,供试品种中冀番137和申粉988两个品种的平均隶属函数值最高,其品质相对较高,且糖酸比较为适宜;冀番137和申粉988两个品种可作为优质品种材料,为选育优质的旱地番茄品种奠定了基础。     

红壤旱地玉米大豆间作模式适宜玉米品种筛选

【目的】为筛选适宜南方红壤旱地玉米大豆间作模式下玉米品种。【方法】在玉米和大豆间作试验条件下,通过比较玉米生长的农艺性状,采用聚类分析对玉米品种(系)的相关农艺性状进行了归类,最后对不同玉米品种下玉米大豆间作模式的经济效益进行了统计。【结果】供试15个玉米品种可聚为四大类,各类群性状之间的差异较明显,结合间作大豆的经济效益。【结论】综合可得具有最高产量、中等单株叶面积、以及高叶面积指数和高出苗率的是比较适合在红壤旱地与大豆间作的玉米品种,主要包括隆平206、联创799和登海605。     

运城酥梨产区梨小食心虫发生动态监测及性诱剂诱捕防控效果调查

为明确梨小食心虫在山西省运城市的发生规律和性诱剂诱捕的田间防治效果,利用性诱剂三角形诱捕器对梨小食心虫成虫的发生动态进行了系统监测,并对两种性诱剂诱捕器在田间的防治效果进行了调查。监测结果表明,监测期间梨小食心虫成虫发生有3个高峰期：第一个高峰期在6月15日—7月1日,第二个高峰期在7月23—29日,第三个高峰期在8月28日—9月3日。性诱剂诱捕的防治效果调查表明,两种性诱剂诱捕器对梨小食心虫成虫的防治均有效果,且三角形诱捕器效果较好。本研究明确了梨小食心虫成虫在运城地区的发生动态及性诱剂诱捕的防治效果,为运城地区梨园梨小食心虫的预测预报及绿色防治提供了科学依据。     

施钙对不同种植模式下花生产量及生理特性的影响

为探明不同种植模式下花生荚果产量及生理特性对钙肥的响应,在玉米‖花生3∶4间作与花生单作种植模式下,选用花育25为试验材料,分别设置4个施钙量处理(Ca0:0 kg/hm~2,Ca1:150 kg/hm~2,Ca2:300 kg/hm~2,Ca3:450 kg/hm~2),系统研究施钙对不同种植模式下花生叶片光合特性、荚果产量及其生理特性的影响。2 a研究结果表明:相同施钙条件下,间作降低了花生叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)、CAT、POD和SOD的活性,增加了花生叶片的MDA含量,荚果产量亦有不同程度降低。相同种植模式下,花生施钙处理较不施钙对照均有不同幅度的增产,且间作中间行花生的增产幅度高于单作花生的增产幅度;此外,间作和单作花生荚果产量随施钙量增加呈先升高后降低趋势,Ca2处理获得最高荚果产量;结果与从回归方程推算出的单作和间作中间行花生适宜施钙量基本相符。施钙亦增强了单作和间作花生叶片的光合生产能力,其净光合速率分别提高了3.1%～23.7%,8.9%～21.8%。与不施钙处理比较,Ca2处理提高了单作和间作花生叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)、CAT、POD和SOD的活性,降低了花生叶片的MDA含量,利于提高间作花生对遮荫的适应能力,利于间作花生产量的提高。Ca2处理是本试验条件下单作和间作遮荫条件下适宜的施钙量处理。