响应面优化南极磷虾虾青素的复合酶法提取工艺研究

为加大对南极磷虾Euphausia superba高附加值产品的开发,提高南极磷虾资源的综合利用率,以冷冻南极磷虾为原料,采用Alcalase碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶复合酶解方法,以无水乙醇为提取剂提取虾青素,在单因素试验的基础上,以虾青素提取率为响应值,利用响应面优化设计,研究了虾青素的最佳提取工艺条件。结果表明:通过单因素试验筛选出酶底比、酶解时间和酶解温度为影响虾青素提取率的主要因素,优化得出最佳工艺条件为酶底比1.6%(Alcalase碱性蛋白酶与木瓜蛋白酶比例为3∶2)、酶解时间2.1h、酶解温度51℃、水料比(m L∶g)4∶1、无水乙醇料液比(g∶m L)1∶4、振荡时间10 min,在此优化条件下虾青素提取率为90.42%±0.39%,与模型理论值接近。研究表明,采用双酶复合酶解法能显著提高南极磷虾虾青素的提取效率,可为南极磷虾虾青素的制备提供技术支持。     

不同水氮条件对东北寒地黑土直播稻光响应特征的影响

为了揭示寒地黑土直播稻在不同灌水方式和施氮水平下功能叶片光响应特征,以测坑试验水直播水稻为研究对象,采用全面试验方法,设灌水方式和施氮量2个因素,针对水稻分蘖期和抽穗开花期开展了不同水肥条件下直播水稻叶片光响应特征的研究。结果表明:随氮肥施用量的增加,直播稻功能叶片的光响应曲线上升,光强高于600μmol/(m~2·s)时,不同施氮量处理的光响应曲线间距变大。运用非直角双曲线模型建立水稻叶片光合光响应曲线的拟合,得出不同水氮处理下直播水稻叶片的光响应特征参数,结果显示,随着施氮量的增加,最大净光合速率Pnmax、表观量子效率α和光饱和点LSP上升,光补偿点LCP下降;而同施氮量条件下,控制灌溉处理的Pnmax、α和LSP高于淹灌处理,LCP低于淹灌处理。因此,在0~135kg/hm~2的范围内增加施氮量和控制灌溉有助于提升直播稻功能叶片光合作用能力,提高其对光能的利用率和对强光及弱光的适应能力,有效改善叶片光响应特征,提高水稻产量,所以在进行直播水稻栽培研究时,要充分考虑不同水肥条件对其光响应特征的影响。     

农村宅基地入市问题与路径研究

在耕地保护日益严峻、城镇建设用地远远不能满足需求时,农村宅基地入市流转越发显得重要而紧迫。采用问卷调查和归纳分析方法,以国家集体建设用地流转试点长垣县为例,分析了农村宅基地流转情况、总结宅基地管理中存在问题,探索了经济新常态下适合粮食生产核心区经济发展的宅基地入市的途径和方法。提出了规划引导、立法支撑、科学管控、规划监管是农村宅基地入市有效选择。     

响应面法优化绿僵菌产绿僵菌素A的培养条件

【目的】优化绿僵菌Metarhizium anisopliae产绿僵菌素A的培养条件,提高绿僵菌素的产量。【方法】应用响应面法设计试验,以Plackett-Burman试验设计和中心组合试验设计筛选得到影响绿僵菌液体发酵的关键因素。【结果】试验得到1个拟合程度高、误差小的模型,该模型给出的最佳培养条件为:蔗糖22.7 g·L~(–1)、蛋白胨13.4 g·L~(–1)和发酵时间9.70 d,预测绿僵菌素A最大质量浓度为6.90μg·mL~(–1),实际测得质量浓度为6.89μg·mL~(–1)。【结论】结果可为绿僵菌大规模发酵获得粗毒素提供理论依据,使绿僵菌粗毒素的广泛开发与应用成为可能。     

振动对不同堆高哈密瓜果实理化品质影响差异性研究

【目的】模拟运输振动,分析哈密瓜在持续振动过程中不同堆高果实生理及品质指标的变化及差异性,为哈密瓜冷链运输调控品质提供依据。【方法】以新疆哈密瓜早熟品种西周密25号为试材,在温度4~6℃、3个不同堆高、振动频率7 Hz的条件下,测定果实呼吸速率、果肉相对电导率等6个理化品质指标的变化规律,分析振动对不同堆高哈密瓜果实生理及品质产生的影响。【结果】振动对呼吸速率影响为:下层＞上层＞中层,对相对电导率影响为:中层＞下层＞上层,对水分含量影响为:下层＞中层＞上层,对可溶性固形物含量影响为:上层＞中层＞下层,对可滴定酸含量影响为:中层＞上层 ＞下层,对VC含量影响为:下层＞上层＞中层。【结论】在4~6℃,持续低频振动条件对下层堆高哈密瓜果实生理及品质影响最大,其次为中层和上层,在此环境下会加快哈密瓜果肉呼吸速率,增加果肉相对电导率,加速果肉水分含量、VC含量的减少。     

盐胁迫下3种海滨植物形态和生理响应特征及耐盐性差异

[目的] 研究盐胁迫条件下3种海滨植物的生理生态动态响应特征及其耐盐性差异,为盐碱地绿化树种筛选提供科学依据。[方法] 以2年生中山杉、小叶榕和海滨木槿幼苗为材料进行为期56 d的盆栽试验,设置3个盐分梯度对其生长和形态、抗氧化酶系统以及渗透调节系统等指标的动态变化特征进行比较,并通过主成分分析来明确3种植物在耐盐性上的差异。[结果] 短期盐胁迫（14 d）对3种植物存活率、叶形和叶色影响较小,但长期盐胁迫（56 d）对小叶榕产生较大影响,盐胁迫下3种植物固定枝条相对生长率动态特征差异明显。3种植物叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性随着盐处理时间增加而呈现降低趋势,过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性先增加后降低,丙二醛（MDA）含量呈现总体降低趋势。盐胁迫下3种植物叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈现先减少后增加的趋势,叶片相对电导率则随着盐浓度增加而显著提高。盐处理时间和物种的交互作用对SOD和POD活性以及MDA含量有显著影响,3种植物耐盐性主成分有明显差异,表明它们不同的耐盐响应特征。[结论] 3种植物的生态生理响应特征表明盐处理对小叶榕影响最大,中山杉次之,对海滨木槿影响最小,因此海滨木槿和中山杉有优先作为我国东部沿海地区盐碱地绿化树种的潜力。     

两种基因型菊芋幼苗对盐胁迫的生长及生理响应

采用盆栽方法研究不同浓度(2‰,4‰,6‰)中性复合盐对具有不同遗传背景的两种基因型菊芋幼苗(LZJ028有性繁殖能力强且营养品质高;LZJ017块茎产量高)生长和光合等生理特性的影响,探究不同遗传背景菊芋幼苗对盐胁迫的响应差异。结果表明:(1)当盐浓度为4‰和6‰时,两种基因型菊芋幼苗的株高、叶面积、冠幅和地上部分干物质和鲜物质积累(与对照相比)均下降,LZJ028基径、叶面积和地上部分干、鲜物质积累下降幅度(4.24%和6.26%,14.82%和29.67%,8.51%和19.68%,7.62%和22.38%)均显著低于LZJ017的降幅(9.78%和29.75%,58.33%和63.18%,15.77%和26.88%,40.62%和61.82%)。(2)随着盐浓度升高,两种基因型菊芋幼苗叶片的SOD活性、脯氨酸和可溶性糖含量均显著升高(如盐浓度为6‰时LZJ017和LZJ028的SOD活性比对照组升高了0.41倍和1.87倍;脯氨酸升高了8.26倍和42.92倍;可溶性糖含量升高了0.39倍和1.18倍),LZJ028的各指标升高幅度均较大。(3)盐浓度升高,两种基因型菊芋幼苗叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素含量均降低,LZJ028净光合速率和气孔导度下降幅度均低于LZJ017;盐浓度升高,两种菊芋幼苗PSⅡ潜在活性和最大光化学效率也均下降,而初始荧光升高,如盐浓度为6‰时与对照相比LZJ028最大光化学效率和初始荧光变化幅度(10.53%和4.81%)低于LZJ017的变化幅度(43.04%和52.73%)。研究表明,盐胁迫主要抑制两种基因型菊芋叶片PSⅡ活性和碳水代谢速率进而抑制其生长,二者均通过提高保护酶SOD活性、增加渗透调节物质等策略缓解盐胁迫造成的伤害;LZJ028较耐盐,LZJ017对盐较敏感。     

跨越式膜上覆土装置的参数仿真设计与试验

针对全膜种植模式中覆土装置覆土质量差引起的易受风力破坏、烧苗、出苗受阻等问题,设计了一种适用于全膜覆土机具的跨越式刮板升运链膜上覆土装置。为提高覆土机构的工作性能,构建了覆土装置的实体模型,运用离散单元法模拟仿真试验,结合Box-Behnken试验设计原理,采用三因素三水平响应曲面法,借助DesignExpert软件处理试验结果,建立了覆土宽度和覆土厚度合格率的二次回归模型,分析各因素交互作用对试验指标的影响,优化得到最佳参数组合,即链速与机组前进速度比为1.38、排土口高度为200 mm、排土口宽度为120 mm,并依此进行田间验证试验。试验结果表明,用离散单元法模拟出的覆土宽度值和覆土厚度合格率接近田间重复试验均值,且满足农艺要求。     

燕麦幼苗对干旱-低温交叉适应的生理响应及其综合评价

为探讨干旱能否诱导燕麦对低温的交叉适应性,采用20%聚乙二醇6000(PEG)模拟干旱预处理定莜6号幼苗3 d,以未经PEG预处理的幼苗作对照,恢复2 d后进行低温(昼/夜温度8℃/5℃)处理,分别在低温处理的0、1、3、5、7天采取幼苗叶片,测定超氧阴离子(O_2~-)、过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白质(SP)、游离氨基酸(AA)和脯氨酸(Pro)含量及相对含水量(RWC)和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性等14项生理指标及处理7d后植株株高增量和生物量增量,采用主成分分析和隶属函数综合评价燕麦幼苗对干旱-低温的交叉适应能力。结果表明,与对照相比,干旱预处理显著提高了低温胁迫下燕麦幼苗株高增量和生物量增量,O_2~-和H_2O_2等14项生理指标值也发生了不同程度改变。对14项生理指标值离差标准化后进行相关性分析表明,不同变量间存在显著相关性。进行主成分分析提取了5个主成分因子,其方差贡献率依次为38.881%、18.219%、11.238%、9.616%和8.809%,累积方差贡献率达86.763%。第1主成分因子对SS、AA、Pro、O_2~-、H_2O_2、RWC、SOD和APX有较大载荷;第2主成分因子对POD、MDA和GSH有较大载荷;第3主成分因子主要包括CAT和GSH;第4主成分因子主要包括SP和Pro;第5主成分因子主要包括APX和ASA。隶属函数分析5个主成分因子得分值显示,除第1天外,干旱预处理在整个低温处理期间的综合评价值显著高于对照。研究表明干旱能够诱导燕麦对低温的交叉适应性。