基于植被指数时序动态的冬小麦氮素营养诊断方法

为构建冬小麦冠层临界植被指数时序模型,探究实时、无损诊断冬小麦全生育期氮素营养状况的可能性,基于冬小麦不同生育时期氮营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)与相对产量的关系确定NNI临界值,并利用归一化红边植被指数(normalized difference red edge,NDRE)与NNI的定量关系确定临界NDRE值,进而以累积生长度日为时间驱动因子,利用双Logistic函数构建临界NDRE时序模型并用于诊断,且对诊断结果进行了验证。结果表明,NNI与冬小麦相对产量在不同生育时期均呈现明显的线性加平台关系(R²在0.76以上),在开花—灌浆期表现最好;NNI与NDRE呈显著的幂函数关系(R2在0.76以上),在孕穗—开花期表现最好;临界NDRE时序诊断模型在拔节后期、孕穗期、开花期的诊断精度较高;适期播种时冬小麦在180 kg·hm^-2施氮水平下整个生育期均处于轻微氮亏缺或氮适宜状态,为较优施氮量。适期播种时冬小麦氮素营养状况主要受施氮水平的制约;过晚播时受播期的影响,不同施氮水平下冬小麦全生育期均处于氮亏缺状态。综上,依据氮营养指数与相对产量所构建的临界NDRE时序模型能够较准确地实时诊断冬小麦不同生育时期的氮素营养状况,并为作物氮肥精确管理提供技术方法。     

β-环糊精修饰聚乙烯醇纳米纤维的制备及其吸附性质研究

通过静电纺丝技术,以聚乙烯醇（PVA）与戊二醛为原料制得聚乙烯醇纳米纤维薄膜（PVA—NF膜）。先在酸性条件下,使该薄膜交联成非水溶性的纳米纤维薄膜（c-PVA—NF膜）,而后在碱性条件下,先将环氧氯丙烷与膜反应,将环氧丙基键合到膜上,继而将β-环糊精与环氧基反应修饰到膜表面,制备出具有选择吸附性能并可重复利用的纳米纤维材料（c—PVA—B—CD—NF膜）。通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜表征,确定所制得膜表面已成功键合上β-环糊精,且键合前后膜表面形态无明显变化。本文以酚酞为探针,用于检测c—PVA-13-CD—NF膜对其溶液的吸附行为,用紫外分光光度检测所制得的c—PVA—B～CD—NF膜对酚酞的吸附效率。实验表明,相对于未修饰的c—PVA—NF膜,c—PVA—B—CD～NF膜对酚酞的吸附能力显著增强,并在30min达到吸附平衡,最大吸附量为88mg／g。     

基于HS-GC-IMS和HS-SPME-GC-MS的蛋白酶对豆粕挥发性风味的影响分析

为研究不同蛋白酶酶解对豆粕挥发性风味成分的影响,选用4种蛋白酶（碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶）对豆粕进行酶解,采用顶空-气相色谱-离子迁移谱（Headspace-gas chromatography-ion mobility spectroscopy,HS-GC-IMS）和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（Headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS）联用技术分析不同豆粕酶解物（Soybean meal hydrolysates,SMH）的挥发性风味成分,并结合主成分分析（Principal component analysis,PCA）、热图聚类和正交偏最小二乘判别法（Orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA）对不同SMH进行分析。结果表明：碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶酶解豆粕的挥发性风味成分存在较大差异。HS-GC-IMS鉴定出84种挥发性成分,筛选得到33种差异风味物质,发现酶解后酮类物质显著降低而醛类、醇类和酯类物质含量明显增加。PCA结果表明不同SMH之间的风味存在显著差异。最终通过OPLS-DA筛选出贡献较大的挥发性化合物,同时构建出可靠的用以鉴别SMH的模型。HS-SPME-GC-MS检测出103种差异风味物质,可用于区分不同SMH,被检出的挥发性组分中醛类、醇类和酮类等化合物为SMH风味的形成做出主要贡献,明晰了部分风味化合物形成的原因。PCA和聚类热图结果表明不同蛋白酶酶解对豆粕的挥发性风味物质的种类和含量有显著影响,其中,风味蛋白酶和木瓜蛋白酶对豆粕的风味改善最为显著。     

没食子酸对棉铃虫生长发育的影响及作用机理

为明确没食子酸(GA)对棉铃虫生长发育的影响和作用机理,用叶碟法对比了没食子酸等21个酚类化合物对棉铃虫幼虫的拒食活性,并从中选择了没食子酸等3种化合物测定了其对棉铃虫1龄末幼虫的拒食中浓度(AFC₅₀),随后采用饲料混毒法检测了没食子酸对棉铃虫生长发育的影响,进一步测定了2龄幼虫中肠病理变化和生长发育相关基因的表达变化。结果表明：所测21种酚类化合物中,没食子酸对1龄末幼虫的拒食活性最显著,拒食中浓度为50.21 mg/L。以含10μg/g没食子酸的饲料饲喂棉铃虫幼虫后发现其显著抑制幼虫体重、化蛹率、羽化率和卵孵化率。苏木精—伊红染色法检测到没食子酸可诱导中肠细胞大量凋亡、杯状细胞和消化细胞膨大并呈现空泡化、围食膜消失等病理变化;qPCR分析发现没食子酸可诱导InR、p53、Atg8和G6Pase基因显著上调表达。综上,没食子酸可显著抑制棉铃虫的生长发育,同时损伤中肠,导致营养代谢紊乱,具备开发成为新型植物源杀虫剂的潜力。