不同磷水平柱花草磷效率及根构型研究

为研究不同磷水平下柱花草磷效率的基因型差异及其与根构型的关系，利用盆栽试验，以磷低效、磷高效、磷敏感3种基因型柱花草品种为材料，研究0、0020、0035、0050、0075、0100、0200 g·kg-1共7个磷水平下，不同基因型柱花草的磷营养特性；并进一步比较两个代表性基因型（磷低效、磷高效）柱花草在对照(0 g·kg-1)、缺磷(0010 g·kg-1)、正常磷（0025 g·kg-1）处理下苗期根系生长状况，从而确定根构型与磷效率的关系。结果表明：不同基因型植株的磷含量、吸磷量随磷浓度的增加而增加，磷利用效率对磷浓度的反应趋势则相反。在不同磷处理下，磷高效基因型的磷利用效率均较高，且随着磷浓度的增加不同基因型品种磷利用效率的变化趋势度表现为：磷高效＜磷低效＜磷敏感。随着磷胁迫的加重，磷高效和磷低效基因型的侧根数、主根长、根体积、根表面积和根活跃吸收面积均增加，根直径减小。磷高效基因型柱花草根体积显著高于磷低效基因型，且在其他根构型指标上优于磷低效基因型。磷高效基因型品种较耐低磷，柱花草根系形态的改变是其适应低磷胁迫的重要机制。研究为柱花草的优质栽培提供理论依据。     

生物炭对连作草莓光合特性及光响应的影响

为了寻求缓解草莓连作障碍的有效途径，以佐贺清香草莓品种为试验材料，盆栽条件下在连作8 a草莓的土壤中分别添加质量分数为0%、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的小麦秸秆生物炭，研究不同生物炭用量对草莓光合响应参数的影响。结果表明，连作土壤中添加生物炭的量影响了草莓的光合生理，添加一定量的生物炭在一定程度上可以缓解连作障碍。当生物炭添加量为0.30%时，草莓具有更大的光合潜力，其叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量分别比不添加生物炭对照提高37.20%、85.57%和55.14%，差异显著。随着生物炭添加量的增加，叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量表现为先升高然后降低的趋势，且均在生物炭添加量为0.30%时达到最大值。表观量子效率和最大净光合速率的变化趋势与叶绿素含量表现一致，表现为0.30%生物炭处理时最高，且分别比对照增加16.62%和32.29%；而当生物炭用量继续增加时，光合作用受阻，且0.30%生物炭处理对弱光的利用能力最强。与不添加生物炭相比，0.15%和0.30%生物炭处理呼吸效率升高，0.45%和0.60%生物炭处理草莓呼吸效率降低。生物炭添加量为0.30%时光补偿点最低。相关性分析表明，叶绿素a含量能较好地反映草莓最大净光合速率的大小，而总叶绿素含量值则能很好地反映草莓在强光下进行光合作用能力的大小。综上，添加一定生物炭，有利于草莓光合色素的合成，提高了光合能力，有助于草莓干物质的积累，在连作土壤中添加0.30%生物炭时最有利于缓解连作障碍对草莓光合生理的影响，叶绿素能较好地反映草莓的光合作用能力，这对草莓设施生产管理具有一定的指导意义。     

苦瓜微波-热风振动床干燥湿热特性与表观形态研究

为探索热风对苦瓜片微波干燥特性、湿热特性与表观形态的影响，利用微波-热风振动流化床干燥机，研究了新鲜苦瓜片在不同微波-热风组合方式下的干燥动力学特性、热像变化、水分状态分布、色泽以及微观结构的变化。试验结果表明：热风对微波振动流化床干燥有显著影响，微波0.6W/g、微波0.6W/g+热风60℃+风速3m/s、微波0.6W/g+热风70℃+风速6m/s比单独热风70℃+风速3m/s的干燥时间分别缩短56.4%、70.5%和75.6%。在表观形态上，单独热风干燥的脱水苦瓜片与新鲜苦瓜片色泽最为接近，两组微波-热风组合干燥所得样品色泽优于单独微波干燥。在湿热特性上，微波-热风组合干燥后期物料温度均匀性显著优于单独微波干燥，4种干燥方式下NMR波谱下的水分信号逐渐降低，且主峰向左移，水分的活跃程度降低，MRI信号显示，热风能改善微波干燥过程中水分分布均匀性。扫描电镜观测表明，单独热风干燥对保持脱水苦瓜片细胞完整性效果最明显，微波-热风组合干燥的细胞完整性显著优于单独微波干燥。微波-热风组合振动流化床干燥工艺在保证被干物料品质前提下还极大提高了物料干燥效率，缩短了干燥时间。     

响应面法优化纳豆混合发酵工艺的研究

为了改善纳豆的风味和口感,提高其可食用性,通过优化纳豆芽孢杆菌与酿酒酵母混合发酵工艺,降低纳豆的氨腥味;在此基础上,利用单因素试验和响应面法对纳豆固态发酵条件进行优化。确定纳豆固态发酵的最优条件为:混合菌种比例为3∶1,大豆含水量为60%,大豆的铺层厚度为3 cm,高温蒸煮30 min,接种量6%,发酵温度35℃,发酵时间28 h,后熟1 d,此条件下,挥发性盐基氮含量降低了40.1%,纳豆激酶活力提高了39.1%,纳豆的风味和口感均得到提升,更适合我国居民食用。     

响应面法优化金花葵微波萃取工艺研究及香气分析

为了研究金花葵(Hibiseusmanihot L.)在烟草、香料等方面的开发和应用,以响应面法对微波萃取金花葵干花的工艺条件进行优化,并对其挥发性成分进行了分析鉴定。在单因素试验基础上,选择预处理加水量、萃取时间、萃取压力为影响因素,以金花葵提取率为响应值,采用Box-Behnken试验设计建立数学模型进行响应面分析,采用同时蒸馏提取装置收集挥发性成分并用气相色谱-质谱仪进行分析和鉴定。结果表明,最佳提取条件为预处理加水量为1∶2.5(g∶mL),萃取时间为85 min,萃取功率为520 W,金花葵提取率为0.290%。共鉴定出45种化合物,主要成分为(E)-9-二十碳烯、β-谷甾醇、亚麻酸、棕榈酸、乙酸、n-十八碳七氟丁酸酯、邻苯二甲酸单乙基己基酯、(3β)-麦角甾-5,24-二烯-3-醇、豆甾醇、9-十九碳烯等。微波萃取法可作为萃取金花葵烟用香料的有效方法,工艺稳定、可行。     

龟甲胶原蛋白的提取工艺研究

以废弃龟甲为原料,采用胃蛋白酶酶解的方法提取胶原蛋白,通过单因素试验和正交试验确定了龟甲胶原蛋白的最优提取工艺:酶用量4%、酶解温度40℃、酶解时间5 h、酶解pH值1.5,在此条件下胶原蛋白的提取率为11.08%。     

5种湿地植物对含盐生活污水的净化效果及其生理响应

为了明确湿地植物对含盐生活污水的净化效果及其生理响应,本研究以芦苇(Phragmites australis)、千屈菜(Lythrum salicaria)、水莎草(Juncellus serotinus)、石菖蒲(Acorus gramineus Soland)和灯心草(Juncus effusus L.)为试验材料,探究含盐生活污水对这5种湿地植物生长、光合作用及抗氧化系统的影响,并对其净化效果进行评价。结果表明,含盐生活污水抑制了5种湿地植物的生长和光合作用,其中,芦苇受抑制程度最轻,与对照相比,其株高、根长、干质量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间二氧化碳浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)分别降低30.84%、16.96%、23.41%、23.73%、26.72%、27.86%和25.51%。含盐生活污水提高了5种湿地植物的丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶活性,其中,芦苇的MDA含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性分别较对照提高了65.03%、38.51%、44.76%、58.90%和60.79%。5种湿地植物均可显著提高含盐生活污水中化学需氧量(COD)降低率以及铵态氮(NH~+_4-N)、总氮和总磷的去除率。其中,芦苇和千屈菜净化效果最佳,灯心草次之,水莎草和石菖蒲净化效果最差。将芦苇、千屈菜和灯心草随机组配成4种组合,芦苇-千屈菜-灯心草组合对含盐生活污水的净化效果最佳,COD降低率、NH~+_4-N去除率、总氮去除率和总磷去除率分别达到80.96%、84.95%、82.65%和84.18%。本研究结果可以为湿地植物在含盐生活污水净化中的应用提供了理论依据。     

大豆RING/U-box蛋白Glyma.13G115900的克隆及其对非生物胁迫的应答

课题组前期对干旱胁迫下大豆转录组的数据分析发现大豆Glyma.13G115900基因编码一个RING/U-box蛋白,其表达水平受干旱胁迫影响显著。本研究以垦丰16大豆为试验材料,克隆Glyma.13G115900基因。氨基酸多重序列比对表明其编码的蛋白与其它物种都具有高度保守的RING/U-box结构域。构建原核表达载体pET-29b-Glyma.13G115900转化到大肠杆菌中,Glyma.13G115900蛋白在大肠杆菌中能够表达。荧光定量PCR分析表明Glyma.13G115900基因的表达量受PEG、NaCl和ABA的影响显著,但基本不受冷胁迫的诱导。经PEG和NaCl处理后,该基因表达量与CK相比呈现出显著下降的趋势,PEG处理的表达量变化比NaCl下调的更明显;在ABA诱导下与CK相比该基因的mRNA丰度呈现出先上升后下降的趋势,在4 h表达量出现峰值,推测该基因可能通过依赖于ABA途径参与非生物胁迫应答。以上结果为进一步深入研究该基因的调控途径奠定基础。