基于文献计量的园艺学基础研究发展状况分析

【目的】了解基于SCI收录文献视角的园艺学基础研究发展状况,为相关科研工作者和管理决策者提供参考。【方法】运用文献计量学的方法,通过WoS和Citespace对2005-2014年间以60余种常见园艺植物为题目的SCI收录文献进行文献总量、年度分布、篇均他引次数、h指数、研究机构、高影响因子期刊载文量、文献研究方向及研究热点的分析。【结果】10年间,以所选60余种常见园艺植物为题目的SCI收录文献数量逐年上升,中国的文献数位居全球第二位,仅次于美国。2010-2014年,中国园艺学文献数跃居全球第一。对2005-2009年与2010-2014年之间的文献进行比较,以相关果树为题目,中国的文献所占比例从8.40%上升到15.68%,文献数排名从第3位上升到第2位;在文献数排名前10位的国家中,中国文献的篇均他引次数从第5位上升到第4位,h指数排名从第3位上升到第2位;文献数量全球最多的25个科研机构中,中国的科研机构从4家增加至7家。以相关蔬菜（含西甜瓜）为题目,中国的文献所占比例从8.79%上升到16.90%;文献数两个5年中排名均居第2位;在文献数排名前10位的国家中,中国文献的篇均他引次数两个5年中排名均居第6位,h指数从第5位上升到第2位;文献数量全球最多的25个科研机构中,中国的科研机构从3家增加至5家。以相关花卉和茶为题目,中国的文献所占比例从14.12%上升到26.14%,文献数排名从第3位上升到第1位;在文献记数排名前10位的国家中,中国文献的篇均他引次数两个5年均居第7位,h指数排名从第3位上升到第2位;文献数量全球最多的25个科研机构中,中国的科研机构从3家增加至8家。10年间,生物学领域高影响因子杂志刊载中国园艺学文献数排名从第8位上升到第5位;文献数量全球最多的25个科研机构中,中国的科研机构从1家增加至3家。研究方向分析显示,中国园艺学文献在生物化学与分子生物学方向比例较多,但在农学和昆虫领域的文献比例较少。目前园艺学的研究热点主要集中在功能基因挖掘与组学研究、果实的发育与成熟以及多酚类物质研究等3个领域。【结论】近5年,中国园艺学被SCI收录文献的数量在增加,产出已居世界第一,但质量提升还未跟上;中国园艺学研究侧重于分子和组学等偏基础研究方向,与农业结合相对紧密的研究文献数量比例偏少;未来应加强问题导向的研究,布局上应更加贴近产业各环节的问题,持之以恒,形成特色。     

不同降水年型旱地小麦覆盖对产量及水分利用效率的影响

【目的】明确旱地麦田休闲期覆盖的蓄水增产效果和生育期覆盖播种的节水增产效果,探索旱地小麦不同降水年型休闲期覆盖和生育期覆盖的保水技术新途径。【方法】于2011-2014年在山西闻喜县开展大田试验,以休闲期覆盖渗水地膜与不覆盖为主区,以生育期膜际条播、条播为副区,研究覆盖对旱地麦田3 m内土壤水分、小麦产量构成、水分利用效率和节水增产效率的影响。【结果】休闲期覆盖较不覆盖处理提高了播种期0-300 cm土层土壤蓄水量,丰水年达40-41 mm,平水年达55-58 mm,欠水年达70 mm,且欠水年更有利于蓄积土壤水分于深层,显著提高了不同降水年型休闲期土壤蓄水效率,达到20%以上,其覆盖的蓄水效果可延续至孕穗期,且生育期配套膜际条播效果更佳。休闲期覆盖较不覆盖处理显著提高小麦穗数、产量和水分利用效率,产量提高20%以上,水分利用效率提高15%以上,且生育期配套膜际条播小麦穗粒数、千粒重也显著提高。结果还表明,休闲期覆盖处理小麦播种期土壤水分每多蓄1 mm,丰水年小麦可增产21-27 kg·hm^-2,平水年可增产16-18 kg·hm^-2,欠水年可增产13-24 kg·hm^-2,且休闲期覆盖条件下,生育期膜际条播播种对产量的提升有较大的调控作用。生育期地膜覆盖保水后,旱地麦田节水、增产效果提高,单位粮食生产节水量提高10%以上,消耗1 mm土壤水分产量提高11%以上。【结论】旱地小麦休闲期覆盖有利于蓄积休闲期降雨,改善底墒,尤其欠水年蓄水效果更佳,有利于提高小麦花前土壤水分,促进有效穗数的形成,提高产量,且生育期膜际条播播种效果更佳。底墒充足时,生育期膜际条播播种有利于提高旱地麦田的节水增产效果,而欠水年底墒不足时,会导致水分浪费和减产。     

湖龙井茶香气成分的全二维气相色谱-飞行时间质谱分析

【目的】香气是评价茶叶品质优劣的最重要因子之一,探明茶叶香气的化学组成可进一步丰富茶叶香气化学理论,为改善和提高茶叶香气品质提供重要的科学理论依据。【方法】采用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术（GC×GC-TOFMS）与气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析西湖龙井茶的香气成分,比较两种分析技术在分离性能上的差异性;结合质谱数据库匹配、化合物保留时间、结构谱图及峰面积等对通过GC×GC-TOFMS分离得到的香气成分进行定性及相对定量分析;进而结合相对高含量化合物（≥0.5%）的气味特征分析西湖龙井茶的特征性香气成分。【结果】通过与GC-MS的总离子流图及色谱峰对比,GC×GC-TOFMS在分离性能上显示出了强大的优越性;定性分析及相对定量分析表明,采用GC×GC-TOFMS技术鉴定出西湖龙井茶样品中存在的522种共性香气成分,归为烯醇、烯、胺、烷烃、醛、烯醛、醚、醇、酯、内酯、烯酯、烯酮、酮、酚、酸、含硫化合物、氮杂环化合物、氧杂环化合物、芳香烃及炔等20类化合物,其中芳香烃的数量最多（77个）,烷烃（50个）、烯（43个）、酯（43个）、酮（41个）次之,炔类最少（3个）;戊烯-3-醇、顺-3-己烯醇、芳樟醇、α-松油醇、香叶醇、丁烷、甲基环戊烷、2,2,4,6,6-五甲基庚烷、十二烷、二十一烷、二十四烷、三十一烷、乙醛、戊醛、己醛、糠醛、庚醛、苯乙醛、壬醛、乙丙醚、2-乙氧基丁烷、乙基丁基醚、1,2-二乙氧基乙烷、戊基乙基醚、正戊醇、叔丁醇、苄醇、苯乙醇、植醇、邻苯二甲酸二异丁酯、酞酸二丁酯、乙基-2-(5-甲基-5-乙烯基四氢呋喃-2-烯)丙基-2-烯碳酸酯、顺-己酸-3-己烯酯、棕榈酸甲酯、乙偶姻、2,4-二叔丁基苯酚、异戊酸、壬酸、棕榈酸、亚油酸、硬脂酸、二甲基亚砜、苯并噻唑、吲哚、咖啡碱、芳樟醇氧化物（吡喃型）、2,3-二氢苯并呋喃、乙苯、丙苯及1-甲基萘这50种挥发性化合物的含量较高（≥0.5%）,对西湖龙井茶的香气品质具有重要影响。特征性香气成分分析表明,具有愉悦气味特征的烯醇、醛、醇、酯及芳香烃等化合物是西湖龙井茶优异香气品质的主要化学物质基础,而无特殊气味或散发难闻气息的烷烃、醚类、酸类、硫化物以及部分低阈值的香气化合物对西湖龙井茶香气品质的贡献程度也具有一定的研究价值。【结论】该技术在茶叶香气成分分析上的成功应用,可以弥补一维气相色谱分析上的缺陷,使可分析的香气化合物数量提高5倍以上,为后续深入研究茶叶香气成分的化学组成以及揭示茶叶香气品质的形成机理提供先进的技术支撑。     

玉簪属植物花香研究

【目的】在种质资源水平上对玉簪属植物的花香进行评价,并对其香气成分进行研究,阐明其花香气形成的物质基础,为该属植物花香育种提供理论依据。【方法】利用顶空固相微萃取（HS-SPME）和气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）检测了玉簪属11个种和119个栽培品种的花香气成分,通过对其花香进行感官评价调查了花香类型的多样性,并结合玉簪属植物的遗传关系探讨该属特征香气的来源。【结果】玉簪属植物花香可分为7个等级：无香（0分）、无香-淡香（0-1分）、淡香（1分）、淡香-中等（1-2分）、中等（2分）、中等-浓香（2-3分）和浓香（3分）;其中89%的玉簪属植物（前4个等级）没有明显花香,少数玉簪属植物（后3个等级）具有突出的甜香气味,但其花香类型较单调。从玉簪属植物花中分离鉴定了59种香气成分,包括萜烯类38个、苯丙酸类8个、脂肪族化合物12个以及1个含氮化合物。玉簪属植物花香气成分主要为萜烯类,其释放量占总香气成分的73.85%-100%。不同种/品种之间的花香气成分的组成和释放量变化差异很大,中国原产种玉簪（Hosta plantaginea）及其栽培变种重瓣玉簪（H. plantaginea ‘Aphrodite’）的总香气成分及各类化合物的总释放量均最高,与其最浓最特殊的花香气一致。通过主成分分析玉簪属植物香气成分与花香类型之间的关系,结果表明：具有突出甜香气味（中等、中等-浓香和浓香）的玉簪属植物花香气成分因含有高释放量的芳樟醇而显著区别于没有明显花香（无香、无香-淡香、淡香和淡香-中等）的玉簪属植物。芳樟醇可作为玉簪属植物的特征香气物质,其优势合成是玉簪花具有浓郁甜香的主要原因。月桂烯、柠檬烯、(E)-β-罗勒烯和芳樟醇是影响玉簪属植物花香的主要成分,而缺少高含量低嗅感阈值的香气物质是造成玉簪属植物花香类型单调的原因。具有突出甜香气味的品种多数是以H. plantaginea做亲本的杂交后代或其组织培养体系,其他可能来源于日本园艺栽培品种。【结论】玉簪属植物的花香分为7个等级,其香气成分主要为萜烯类,其中月桂烯、柠檬烯、(E)-β-罗勒烯和芳樟醇是影响其花香的主要成分,而芳樟醇可作为该属植物的特征香气物质。玉簪属植物突出的甜香气味多数来自中国原产种H. plantaginea,它是玉簪属植物花香育种中最有价值的亲本。该属还存在其他可利用的香花型种质资源,有待进一步挖掘和利用。     

Na+、K+、葡萄糖及甘油对高体雅罗鱼精子活力的影响

[目的]明确水体介质参数与高体雅罗鱼精子活力的关系,解决高体雅罗鱼人工繁殖受精率低及鱼苗鱼种生产效率低的技术难题.[方法]以快速运动时间(FT)、寿命时间(LT)和精子激活率为评价指标,探究Na+、K+、葡萄糖及甘油对高体雅罗鱼精子活力的影响.[结果]Na+浓度为135 mmol/L时高体雅罗鱼精子活力最强,FT为71 s,LT为1020 s,精子激活率为95%;K+浓度为5 mmol/L时高体雅罗鱼精子活力最强,FT为52 s,LT为280 s,精子激活率为80%;葡萄糖浓度为180 mmol/L时高体雅罗鱼精子活力最强,FT为78 s,LT为1200 s,精子激活率为95%;甘油浓度为180 mmol/L时高体雅罗鱼精子活力最强,FT为79 s,LT为1380 s,精子激活率为90%.[结论]适宜浓度的Na+、K+、葡萄糖及甘油具有单独提高高体雅罗鱼精子活力的作用,但高浓度Na+、K+、葡萄糖及甘油对高体雅罗鱼精子的激活率呈明显抑制作用.实际生产中,可选择135 mmol/L Na+、5 mmol/L K+、180 mmol/L葡萄糖或180 mmol/L甘油作为高体雅罗鱼精子的激活液,提高其人工繁殖生产效率.     

不同抗生素和防腐剂对小球藻Chlorella sorokiniana细胞生长的影响

[目的]分析不同抗生素和防腐剂对小球藻Chlorella sorokiniana细胞生长的影响,筛选出适宜的抗生素和防腐剂种类及其剂量,为建立小球藻C.sorokiniana无菌培养体系提供参考依据.[方法]在HSM培养基中分别添加10、20、40、60、80和100μg/mL抗生素,包括氯霉素、链霉素、青霉素、庆大霉素和头孢噻肟,以及山梨酸钾(50、100、150和200μg/mL)、乳酸钠(0.5%、1.0%和2.0%)、富马酸二甲酯(0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、25.0和50.0μg/mL)等防腐剂,培养3 d后测定小球藻C.sorokiniana的细胞密度、叶绿素含量及光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm).[结果]添加10~100μg/mL青霉素或10~80μg/mL头孢噻肟对小球藻C.sorokiniana细胞密度、叶绿素含量和Fv/Fm的影响均不显著(P>0.05,下同);添加100μg/mL头孢噻肟会抑制藻细胞生长,抑制率为18.89%,并引起叶绿素含量和Fv/Fm极显著下降(P<0.01,下同).氯霉素、链霉素和庆大霉素等蛋白质合成抑制类抗生素对小球藻C.sorokiniana细胞的毒性较强,高于10μg/mL的链霉素和庆大霉素及高于20μg/mL的氯霉素均极显著抑制藻细胞生长,对应的叶绿素含量和Fv/Fm也极显著下降.3种防腐剂中,山梨酸钾对小球藻C.sorokiniana细胞生长无显著影响,添加200μg/mL山梨酸钾还会促进细胞叶绿素含量增加;乳酸钠对小球藻C.sorokiniana细胞有一定的毒性作用,其藻细胞密度、叶绿素含量和Fv/Fm随添加浓度增加而降低;添加0.1~10.0μg/mL富马酸二甲酯不影响小球藻C.sorokiniana的细胞密度及叶绿素含量,但Fv/Fm极显著下降.[结论]建立小球藻C.sorokiniana无菌培养体系时宜选用青霉素和头孢噻肟为抗生素、山梨酸钾为防腐剂,其推荐使用浓度分别为青霉素100μg/mL、头孢噻肟80μg/mL、山梨酸钾200μg/mL.     

不同菌种发酵水豆豉风味多肽的差异

为缩短发酵周期,使人工接种发酵的水豆豉产品风味与自然发酵的风味相同,筛选出适合工业化生产的发酵菌粉,确定不同菌种发酵对水豆豉产品中多肽及风味肽的影响,采用LC-MS/MS(液质联用)技术检测3种发酵工艺生产的水豆豉产品中多肽的氨基酸序列,分析对比多肽序列及所属蛋白的类别。结果表明:A_3菌粉人工接种发酵、自然发酵和纳豆菌粉发酵的3个样品中分别检测出186、176和445条多肽,分别分解自23种、21种和31种蛋白。3种不同菌株发酵的产品中鉴定出47条相同的主体风味肽,其中A_3菌粉发酵产品中共检测到88条主体风味肽与自然发酵的风味肽相同,其多肽含量和种类更接近,风味也更接近。     

QuEChERS-液质联用法测定水果蔬菜中氯吡脲残留

[目的]采用快速提取-高效液相色谱-串联质谱法(Qu ECh ERS-HPLC-MS/MS)建立水果蔬菜中氯吡脲残留的检测方法。[方法]样品经含0.1%乙酸的乙腈溶液提取,经Qu ECh ERS法净化后采用HPLC-MS/MS法测定其氯吡脲残留量。[结果]该方法下氯吡脲在水果蔬菜中的检出限(LOD)为1.0μg/kg,定量限(LOQ)为5.0μg/kg。在2.0~100.0μg/L范围内线性关系良好(R~20.999)。在10.0~500.0μg/kg的添加水平上,方法的平均回收率介于72.0%~115.0%,方法的相对标准偏差为1.5%~9.8%。[结论]该方法适用于水果蔬菜中氯吡脲的测定。     

果品主要真菌毒素污染检测、风险评估与控制研究进展

果品在生产、贮运过程中易发生真菌性病害,不但可引起腐烂或腐败,带来严重的经济损失,部分霉菌还可能产生真菌毒素对人体健康造成潜在危害。真菌毒素是一类由丝状真菌在适宜条件下产生的有毒次级代谢产物,是继农药残留、重金属污染后,影响果品质量安全的又一类关键风险因子,具有强毒性。大量研究表明,真菌毒素可致DNA损伤,低浓度下即可对人和动物健康造成危害,使肝脏、肾脏和胃肠道发生病变,并且可致癌、致畸、致突变等,研究真菌毒素的污染状况,进行精准检测、风险评估和控制,对于果品质量安全研究具有重要意义。展青霉素(Patulin,PAT)、黄曲霉毒素(Aflatoxins,AF)、链格孢毒素(Alternaria toxins)和赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)是存在于果品中的主要真菌毒素种类,国际癌症研究机构(IARC)分别将PAT、AFB1、AFM1和OTA列为第3类、1类、2B类和2B类致癌物质。通常果品中检出的真菌毒素含量极低,因此对检测方法的要求较高,目前主要的分析方法有薄层色谱法、高效液相色谱(含质谱联用)技术、气相色谱(含质谱联用)技术、毛细管电泳技术等,但往往由于化学结构和性质各异,无法采用一种标准方法完成对所有真菌毒素的定量测定。因此,筛选准确、高效、快速的检测方法也是该领域当今的研究热点。迄今为止,已有80个国家和地区制定了果品中真菌毒素的限量标准来保护消费者健康,但均未涉及链格孢霉毒素。许多国家均不同程度地开展了真菌毒素风险评估研究,基于毒理学数据的评估结果表明,大多情形下通过果品摄入的真菌毒素水平极低,不会对居民健康产生危害。果品中的真菌毒素可采用化学、物理、生物等方法进行防治、降解和控制,但无法将被真菌毒素污染后产品中的毒素完全脱除,果品中真菌毒素污染重在"防"而非"除"。本文从果品中主要真菌毒素的种类、污染状况、毒性、检测方法、限量标准、风险评估及控制技术等方面进行概述,同时,对果品中真菌毒素的重点研究方向进行了展望,以期为该领域研究者提供参考。     

氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对甜菜夜蛾主要解毒酶活性与生长繁殖的影响

【目的】甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)是一种杂食性害虫,在不同环境、药物等选择压力下表现出不同的生长发育特点。氯虫苯甲酰胺是一种新型广谱的鱼尼丁受体杀虫剂,对鳞翅目害虫杀虫活性强。本研究旨在探究氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对甜菜夜蛾幼虫3种主要解毒酶——羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFOs)活性以及对种群繁殖的影响。【方法】采用饲料混毒法测定氯虫苯甲酰胺对SE-Lab品系、SE-Sel品系的毒力,SE-Sel品系由SE-Lab品系经亚致死剂量LC25连续汰选6代得到;通过浸叶法测定磷酸三苯酯(TPP)、顺丁烯二酸二乙酯(DEM)、胡椒基丁醚(PBO)3种酶抑制剂与氯虫苯甲酰胺协同对SE-Lab和SE-Sel品系的毒力增效作用,提前12 h让试虫取食浸渍过酶抑制剂的叶片,对照组取食用0.1%Triton X-100浸渍后的叶片,再分别测定氯虫苯甲酰胺对使用酶抑制剂与未使用酶抑制剂试虫的毒力;在冰上解剖试虫的中肠和脂肪体,并通过离体酶活性测定,分析氯虫苯甲酰胺亚致死剂量与酶抑制剂对甜菜夜蛾体内的3种代谢解毒酶活力的影响;通过记录试虫各个年龄阶段的生长、死亡、产卵量等数据,参照两性生命表理论分析SE-Lab和SE-Sel品系的两性生命表参数差异。【结果】在3种酶抑制剂中PBO增效作用最强,其对甜菜夜蛾SE-Sel品系和SE-Lab品系对氯虫苯甲酰胺的毒力增效比分别为1.58和1.69。在氯虫苯甲酰胺亚致死剂量连续汰选下,甜菜夜蛾体内3种解毒酶活性均被诱导上升,其中MFOs酶活力上升最显著,SE-Sel品系中肠和脂肪体的MFOs活性相对于SE-Lab品系分别提高了2.07和2.10倍,而经氯虫苯甲酰胺亚致死剂量再次诱导的SE-Sel试虫的MFOs活性亦较SE-Lab品系上升4.02和3.44倍;在使用了酶抑制剂后3种解毒酶酶活力均有下降,其中MFOs活性下降最多,其酶比活力仅为未使用酶抑制剂处理的42.3%—44.8%。与SE-Lab品系相比,SE-Sel品系成虫的产卵前期和总产卵前期变长,而产卵量减少;SE-Sel品系的内禀增长率(r)、周限增长率(λ)和净增殖率(R0)均显著小于SE-Lab品系,SE-Lab品系与SE-Sel品系的r分别为0.18和0.16 d~(-1),λ为1.20和1.17 d~(-1),R0为358.42和203.12 d~(-1)。尽管SE-Sel品系的平均世代周期(T)更长,但是与SE-Lab品系无显著差异。【结论】MFOs可能为甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺解毒代谢过程中的主要解毒酶,在其后续抗性形成中起主要作用;甜菜夜蛾在氯虫苯甲酰胺亚致死剂量作用下,世代周期延长,繁殖力降低,种群增长减缓,氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对甜菜夜蛾有持续控制作用。