基于非靶向代谢组学的特色寒地浆果滋味品质分析

为探究笃斯越橘、蓝靛果、树莓、黑加仑4种特色寒地浆果滋味特点,及其滋味形成的特征性物质组成,该研究基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（ultra-high-performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry, UPLC-QTOF-MS）和气相色谱质谱法（gaschromatography-mass spectrometry, GC-MS）分别对4种浆果的非挥发性和挥发性物质进行鉴定和筛选,并进行公因子分析;同时进行4种浆果的电子舌分析及感官评价,得出4种浆果滋味品质模糊综合得分。结果显示：笃斯越橘糖酸比为4.41,特征性挥发性物质为α-松油醇和苯甲醛,电子舌酸味响应值最强;黑加仑糖酸比为3.80,特征性挥发性物质为苯乙醇和乙酸,各滋味响应值相当;蓝靛果糖酸比为3.37,总酚含量最高,特征性挥发性物质为正己醇和3-己烯-1-醇,咸味和鲜味响应值最高;树莓糖酸比为8.19,特征性挥发性物质为乙酸和α-紫罗酮,甜味和苦味响应值最高;经筛选鉴定及统计分析得出4种浆果的非挥发性物质中有显著差异的化合物有10种,分别为塔格糖、乳酸、阿洛酮糖、草酸、柠檬酸、天冬氨酸、茜草苷、6α-甘露二糖、蔗糖和异槲皮素。滋味感官模糊综合评分由大到小为树莓、蓝靛果、笃斯越橘、黑加仑;因子分析结果表明4种浆果滋味组成得分由大到小排序依次为黑加仑、蓝靛果、笃斯越橘和树莓。该研究结果可为4种寒地浆果的产品开发滋味调控提供理论依据。     

矿区生态监测的地理加权遥感生态指数构建及评价

矿区生态是陆地生态系统的重要组成部分,准确监测矿区生态对保护生态环境、维持生态平衡具有重要意义。遥感技术为矿区生态监测提供了有效手段,针对遥感生态指数（remote sensing ecological index,RSEI）在矿区生态监测中存在监测精度低、针对性弱和指标权重空间上均一化问题,该研究对RSEI进行了改进。首先,考虑矿区特殊的生态成因,在绿度、热度、湿度、干度的基础上加入煤尘污染因子构成矿区遥感生态指数;然后,利用地理加权主成分分析法确定各指标的空间权重,构建了地理加权遥感生态指数（geographically weighted-remote sensing ecological index,GW-RSEI）;最后,以山西省大同煤田为例,基于多期遥感影像对GW-RSEI在矿区生态监测中的有效性、适用性进行了验证。结果表明：GW-RSEI能准确捕捉矿区大气中的煤尘污染,从整体和局部尺度实现了矿区生态的精准监测,有效提高了矿区生态监测的精度;地理加权主成分分析法能够明确表征矿区生态的空间异质性和生态环境变化的空间连续性;2000—2020年大同煤田的GW-RSEI均值分别为0.51、0.48、0.46、0.59、0.56,整体生态环境经历了先恶化后改善的过程,其东南部生态环境变化趋势与整体一致,而西北部生态环境呈现先改善后恶化的变化趋势。研究成果为准确监测矿区生态提供了一种更加科学、有效的方法。     

水稻田间育秧水肥药变量喷灌装置设计与试验

为解决南方水稻工厂化田间育秧水肥药人工管理作业中存在的灌溉均匀性差、化肥和农药浪费以及劳动强度大等问题,该研究设计了一种水稻田间育秧水肥药变量喷灌装置,阐述了水肥药变量喷灌装置总体结构和工作原理,进行了关键部件设计与试验;以可编程逻辑控制器（programmable logic controller,PLC）为控制核心,构建了注肥量在线调控及整机变量喷灌控制系统。采用Box-Behnken试验设计方法,对装置喷灌均匀性与主要影响因素进行试验研究,应用单目标优化方法对喷灌关键参数进行优化,并通过验证试验,得到最优参数组合为：干管入口水压0.20 MPa、球阀开度90°、喷头喷角80°,此时装置的喷灌均匀性为92.69%;构建了氯化钾肥液质量浓度与电导率（electrical conductance,EC）值的线性模型,开展了装置变量灌溉施肥性能试验,3种喷灌等级下各作业区的肥液EC值分别为1.65、1.66和1.68 mS/cm,平均喷灌强度分别为900.85、1092.04和1263.67 mm/h,施肥均匀系数分别为85.21%、87.86%和91.62%。采用水肥药变量喷灌装置开展水稻育秧田间管理试验,华航51常规稻和广8优165杂交稻的秧苗长势均匀度均高于95%,成毯性良好,各项素质指标满足机插作业要求。所设计的水肥药变量喷灌装置能够满足水稻田间育秧水肥药变量喷灌作业要求,对提高水稻工厂化田间育秧机械化水平、保证秧苗质量具有实际应用价值。     

粗山羊草高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了发现能够用于小麦品质改良的优异高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS),应用SDS-PAGE技术分析了47份粗山羊草Glu-Dt1位点的HMW-GS组成,分别检测到5种x-型亚基(1.1t、1t、1.5t、2t、3t)和4种y-型亚基(10.1t、11t、12t、12.4t).其中,1Dx1.1t是1种新的x-型亚基,它的迁移率比普通小麦的1Ax1亚基稍慢,这是目前在粗山羊草中发现的分子量最大的HMW-GS.供试粗山羊草中有8种HMW-GS组合类型:1.1t 11t、1t 11t、1.5t 12t、2t 10.1t、2t 11t、2t 12t、2t 12.4t和3t 11t.其中,1.1t 11t和2t 12.4t未见报道.     

一种快速大量提取禾谷类作物幼苗期总RNA的方法

为探索一种快速、大量提取禾谷类作物总RNA的方法,利用改良的热酚法提取禾谷类作物(玉米、水稻和小麦)幼苗期不同组织的总RNA,该方法在2.5 mL的离心管中进行,在提取缓冲液中增加了巯基乙醇,对传统的操作步骤进行了优化.提取的RNA质量较高,纯度检测表明RNA样品OD260/OD280在1.8～2.1之间,含量约为10 μg/μL.RT-PCR和Northern杂交结果表明RNA可以满足进一步分子操作的需要.     

干旱对棉花叶片碳水化合物代谢的影响

以3个不同铃重的棉花基因型为材料,研究了土壤干旱对棉叶碳水化合物代谢的影响.结果表明,干旱胁迫使主茎叶片与不同部位内围果枝叶片可溶性糖含量均有不同程度的增加,而淀粉的积累受到明显抑制.虽然干旱条件下不同基因型棉叶的可溶性糖与淀粉含量的变化趋势一致, 但小铃基因型开花 (7月5日)后的主茎叶可溶性糖含量较中、大铃基因型变化小,淀粉含量则低于大铃基因型.上部内围果枝叶淀粉含量在棉铃发育过程中波动明显大于中、下部果枝,而小铃品种相对稳定.研究结果加深了对干旱胁迫下棉叶碳水化合物时空变化特征的认识.     

陆地棉品种抗黄萎病性状的分子标记及其辅助选择效果

利用综合性状优良、适应性广、抗黄萎病的鲁棉研22号与渐渗了海岛棉优异纤维基因的鲁原343组配杂交组合,对F2∶3家系在不同发病时期进行黄萎病鉴定,并以SSR标记对抗黄萎病性状进行定位分析.在棉花发病相对较轻的7月份检测到1个位点(qVWR-16-1a)与抗黄萎病有关;在发病较重的8月份,检测到3个QTLs位点与抗黄萎病有关,其中1个QTL(qVWR-16-1b)与7月份检测到的位点qVWR-16-1a为同一位点,能解释的表型变异为10.27%,与NAU751连锁较紧密,另外2个与BNL1395和BNL3590连锁较紧密的位点qVWR-16-2b、qVWR-2-1b,能解释的表型变异分别为10.8%和13.78%.利用检测到的与3个QTL位点连锁较紧密的SSR标记对杂交后代辅助鉴定,发现标记NAU751和BNL1395的抗性基因型均能显著增加后代的黄萎病抗性,两个标记的抗性基因型聚合后,后代抗性水平提高极显著.分子标记辅助抗病选择应用于优异纤维渐渗系杂交后代的鉴定中,可以培育出既优质又抗病的棉花新品种.     

我国棉种产业化现状与前景展望

回顾了我国棉种产业的发展阶段,分析了棉种产业化实施的历史背景,从总体上和产业体系的五个方面分别归纳总结了我国棉种产业化取得的巨大成就,指出了我国棉种产业化存在的问题,提出了加快棉种产业化的政策建议,展望了我国棉种产业化的发展前景.     

四个栽培棉种花铃期功能叶生理生化特性的比较

对四个栽培棉种花铃期功能叶生理生化特性进行研究,结果表明:(1)叶绿素总量、类胡萝卜素在生育期呈现上升趋势并有两个峰值,而且后一个峰值高于前一个.四个栽培棉种叶绿素总量在全生育期变化趋势为陆地棉＞非洲棉＞亚洲棉＞海岛棉,与前人的结果不一致,究其原因有待进一步研究.叶绿素a/b含量在随生育进程呈下降的趋势,且后一个峰值高于前一个.表现为陆地棉＞海岛棉＞亚洲棉＞非洲棉,这与前人是一致的.(2)四个栽培棉种光合色素的吸收光谱相同之处是在长波光有一个吸收高峰,不同之处主要是在紫外区.(3)四个栽培棉种花铃期功能叶转化酶、可溶性糖随生育期的推移而呈下降的趋势;蛋白质含量整个生育期变化不大,但不同栽培棉种差异达到极显著.     

茉莉酸甲酯与水杨酸对光温敏雄性不育小麦颖花开闭的调控

为探索雄性不育小麦小花颖壳开闭人工调控的有效途径,将离体穗或连体穗用茉莉酸甲酯(Methyljasmonate,MeJA)或水杨酸(Salicylic acid,SA)溶液浸穗,研究了MeJA与SA对光温敏雄性不育小麦BS366(Triticum aestivum L.)颖花开闭的诱导效应.结果表明,0.5、1.0、2.0、4.0 mmol/L MeJA均可显著诱导BS366离体穗开颖,并且诱导效应随浓度的增加而增强;1.0、2.0、4.0 mmol/L MeJA诱导的开颖率无显著差异,三者在处理后12 h内可诱导大部分的小花开颖,并且对低结实率的诱导效应更明显.适播(自交结实率为0%)的BS366对MeJA响应速度起初略快于晚播(自交结实率为7%),之后适播的BS366开颖率的增长呈先慢后快的变化,晚播的BS366则呈先快后慢的变化.4.0 mmol/L MeJA亦可显著诱导田间连体穗开颖,MeJA处理后第1 d和第5 d人工授粉的结实率达80.4%和91.3%,表明MeJA处理对雌蕊无副作用.5.0和10.0 mmol/L的SA对MeJA诱导离体麦穗开颖的效应有明显的抑制效应,而2.0 mmol/L的SA没有抑制效应;各浓度的SA均能显著促进经MeJA诱导开颖的小花闭颖,5.0和10.0 mmol/L SA的效应更为明显.