科研产出
51个山东山楂地方品种果实糖酸组分与含量分析
《中国果树 》 2024 北大核心
摘要：以51个山东山楂地方品种为试材，利用高效液相色谱法（HPLC）对成熟果实的有机酸和可溶性糖组分和含量进行测定。结果表明：山楂果实中可溶性糖主要有果糖、山梨醇、葡萄糖和蔗糖，蔗糖含量最高，占总糖含量的38.35%；有机酸主要包括草酸、酒石酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸和琥珀酸，苹果酸含量最高，琥珀酸次之，这两种酸含量占总酸含量的71.58%。51个山楂品种果实总糖含量为33.03～235.01mg/g，总酸含量3.60～109.96 mg/g，糖酸比差别明显，变异系数为91.69%。
关键词： 山楂 地方品种 果实 高效液相色谱 可溶性糖 有机酸
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施氮量对花后高温胁迫下冬小麦籽粒淀粉合成的影响
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探明氮肥对花后高温胁迫下小麦籽粒淀粉合成的响应机制,明确氮肥缓解高温胁迫危害的生理机理及适宜运筹措施,本研究于2018-2019年和2019-2020年在山东济南、济阳试验基地进行,以不同耐热性小麦品种济麦44(耐热型)和新麦26(敏感型)为材料,设2个温度水平(对照:CK;花后10~16 d高温:H)和3个施氮量(N1:180 kg hm-2;N2:240 kg hm-2;N3:300 kg hm-2),研究了施氮量对花后高温胁迫后粒重、灌浆特性、蔗糖与淀粉合成及其相关酶活性影响.结果表明,花后高温显著缩短2个品种各施氮处理的灌浆天数,显著降低了籽粒最大灌浆速率、支链淀粉含量、总淀粉含量及支/直比值.花后高温胁迫下,与180 kg hm-2和300 kg hm-2处理相比,240 kg hm-2处理2个品种旗叶中蔗糖含量最高;同时籽粒中直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量和粒重最高;籽粒中蔗糖合成酶分解方向(SS-I)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和淀粉分支酶(SBE)活性最高.花后高温胁迫和240 kg hm-2施氮量处理下,济麦44旗叶中蔗糖合成酶合成方向(SS-II)和籽粒中蔗糖合成酶分解方向(SS-I)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉分支酶(SBE)活性均显著高于新麦26;济麦44旗叶中蔗糖含量、籽粒中淀粉含量和粒重显著高于新麦26.研究表明耐热性不同品种在适宜施氮量(240 kg hm-2)下能保持高温胁迫后较高的旗叶合成蔗糖能力和籽粒分解蔗糖能力,维持高温胁迫下籽粒较高的淀粉合成底物供给能力,适宜施氮量可以缓解高温胁迫对籽粒淀粉合成的抑制作用.合理施氮和选择耐热性强的品种是提高冬小麦花后高温胁迫后籽粒淀粉含量和缓解高温胁迫危害的一项应对措施.
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外源γ-氨基丁酸调控小麦灌浆生理机制
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探讨γ-氨基丁酸（GABA）对小麦灌浆期旗叶同化物生产与转运以及产量的影响，以济麦22为材料，采用大田试验在小麦花后叶面喷施GABA,测定小麦灌浆期旗叶中内源激素含量、总抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）含量、碳氮代谢相关酶活性，以及茎秆中蔗糖和游离氨基酸（AA）含量，并分析这些指标变化对成熟期小麦产量的影响。结果表明，与对照（喷施清水）相比，小麦旗叶中脱落酸（ABA）含量于喷施GABA后7 d、赤霉素（GA3）和细胞分裂素（CTK）含量于喷施后21 d、T-AOC于喷施后14和21 d均显著提高，MDA含量于喷施后14和21 d显著降低，α-淀粉酶活性、酸性蛋白酶（ACP）活性于喷施后7 d、β-淀粉酶活性于喷施后7和21 d、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性于喷施后7和14 d、碱性蛋白酶（AKP）活性于喷施后14 d均显著增强，而中性蛋白酶（NP）活性于喷施后21 d显著降低；茎秆中蔗糖含量于喷施后7和14 d显著增加，天冬氨酸（Asp）含量于喷施后7、14和21 d、游离氨基酸（AA）含量于喷施后21 d均显著降低，谷氨酸（Glu）含量在喷施后各时间点与对照差异均不显著。叶面喷施GABA的小麦千粒重和产量均显著增加，增幅分别为6.23%和9.09%。这说明GABA可能通过调节叶片内源激素含量以及增强总抗氧化能力，减少小麦叶片氧化损伤，提高碳氮代谢相关酶活性，促进光合同化物装载以及向籽粒转运，最终提高小麦千粒重和产量。
关键词： 小麦 γ-氨基丁酸 内源激素 碳氮代谢相关酶 蔗糖
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苹果任意姿态下高光谱图像感兴趣区域选取方法
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：针对实际生产线上基于高光谱成像技术检测苹果内部品质时由于高亮区、果梗和果萼等区域光谱差异大导致的糖度误差问题,本研究提出了一种随机姿态下苹果高光谱图像感兴趣区域的选取方法,可实现感兴趣区域的自动选取.该方法首先将高光谱图像各像素点按照700 nm波长的光谱强度值进行直方图统计,获取各像素点光谱强度的大小关系,保留光谱强度前40%的区域,对其进行形态学腐蚀操作,去除其中700 nm光谱强度值大于3900的过度曝光像素点,获得苹果原始感兴趣区域;然后基于原始感兴趣区域,建立不同大小感兴趣区域对应的平均光谱与苹果糖度的偏最小二乘回归(PLSR)模型,探究苹果感兴趣区域大小与预测精度的关系,进一步缩小感兴趣区域.最终选取原始感兴趣区域光谱强度前70%的区域作为感兴趣区域对任意姿态下的苹果糖度进行预测.基于该方法,建立了基于高光谱成像技术的苹果糖度无损检测模型,实测验证结果表明,经黑白校正、标准正态变换(SNV)预处理后建立的竞争性自适应重加权算法偏最小二乘回归模型(CARS-PLSR)的预测精度最高,其校正集决定系数(R2cv)为0.9206,校正集均方根误差(RM-SECV)为0.3203°Brix,测试集决定系数(R2p)为0.8664,测试集均方根误差(RMSEP)为0.4681°Brix,证明了该感兴趣区域选择方法的正确性和有效性.本研究结果可为基于高光谱成像技术的苹果在线分级系统的设计奠定理论基础,具有重要的实用价值.
关键词： 高光谱成像 感兴趣区域 苹果 任意姿态 糖度 形态学腐蚀
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基于偏最小二乘法和深度学习的近红外糖度预测
《吉林农业大学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为准确预测苹果糖度,基于傅里叶变换近红外光谱、偏最小二乘法和深度学习技术,建立了不同的苹果糖度预测模型。使用傅里叶变换近红外光谱仪和折光仪采集160个苹果的光谱与糖度信息,建立不同光谱预处理方法的偏最小二乘法（Partial least square, PLS）模型,通过常用的竞争性自适应重加权算法减少PLS模型计算量,对比得到最好的PLS模型预测精度;使用深度学习的MobileNetV2网络构建苹果糖度预测模型,调整最适合的模型构建参数。试验结果表明:经过标准正态变量变换（Standard normal variate, SNV）光谱预处理的PLS模型预测精度最高,其预测模型相关系数（RP）为0.933 3、均方根误差（RMSEP）为0.476 5°Brix,特征波长筛选可减少计算量,但会使预测模型精度稍微下降;经过数据增强处理的MobileNetV2模型可以获得一定的糖度预测精度,其RP为0.843 1、RMSEP为0.898 4°Brix。结果表明,基于深度学习的MobileNetV2网络结构训练得到的糖度预测模型具有一定的可行性,但SNV预处理的全波段PLS模型精度最高,PLS建模依然是小批量样本建模简单高效的方法。
关键词： 近红外光谱 糖度 偏最小二乘法 深度学习 MobileNetV2模型
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外源物质对茶树耐寒及蔗糖代谢关键基因表达的影响
《植物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：冬春季节低温伤害是影响茶树(Camelliasinensis)生产的重要因素。以茶树盆栽苗为试验材料,通过喷施不同浓度的γ-氨基丁酸(GABA)、绿藻粉和竹醋液溶液,研究低温胁迫下3种外源物质对茶树耐寒能力的影响,并对蔗糖代谢关键基因SPS、SUS4、INV4和INV5表达量及耐寒相关生理指标进行分析,解析外源物质影响茶树耐寒性的生理与分子机制。结果表明,低温胁迫下,用不同浓度GABA、绿藻粉和竹醋液喷施处理茶树盆栽苗叶片,其冻害指数和相对电导率显著低于对照;可溶性糖含量显著高于对照,以10 mmol·L~(–1)GABA、0.22 mg·mL~(–1)绿藻粉及2.5 mg·mL~(–1)竹醋液处理效果最佳。低温胁迫下,与清水处理相比,分别用10 mmol·L~(–1)GABA、0.22 mg·mL~(–1)绿藻粉或2.5 mg·mL~(–1)竹醋液处理茶树盆栽苗后,茶树苗丙二醛含量显著降低,抗氧化酶活性显著提高;叶片叶绿素、可溶性糖和脯氨酸含量显著增加,蔗糖含量在处理72小时后分别增加了15.24%、11.39%和5.97%;SPS、SUS4、INV4和INV5基因的表达量显著升高。实验结果表明,GABA、绿藻粉和竹醋液能显著增强茶树的耐寒性。研究结果可为茶树抗寒剂的筛选提供理论依据。
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牡丹废弃物用于制备发酵可利用还原糖的研究
《山东农业科学 》 2020
摘要：本研究以牡丹废弃物(叶、果荚、枝)为研究对象,采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析其木质纤维素种类,分别采用微波-碱法和水浴-碱法预处理原材料后,用GC-MS结合FTIR光谱分析不同预处理方法对原材料的处理效果,并采用纤维素酶解法制备还原糖进行还原糖产量分析,以评价牡丹废弃物作为原材料制备发酵可利用还原糖进行生物转化的潜能.结果表明,牡丹不同部位废弃物的木质纤维素含量不同,牡丹枝中含量最高,综纤维素含量是枝>果荚>叶;木质素为SG型(即愈创木基和紫丁香基木质素),以愈创木基木质素为主.微波-碱法和水浴-碱法预处理均能有效去除愈创木基,破坏部分半纤维素,提高纤维素酶解产糖效率,差异不明显;预处理也能有效去除原材料中的可溶性成分,提高还原糖产量;以牡丹果荚为原料的还原糖产量比以枝和叶为原料的产糖量至少提高46.62%,因此,牡丹果荚更适合作为制备发酵可利用还原糖的原材料.
关键词： 牡丹废弃物 预处理 木质纤维素 纤维素酶解 还原糖
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水分胁迫对花生不同器官非结构性碳水化合物含量的影响
《中国农学通报 》 2020 CSCD
摘要：为探讨不同生育时期水分胁迫对花生不同器官非结构性碳水化合物(NSC)"库-源-流"间的变化动态,以'花育20号'和'花育27号'花生品种为试材,采用控制条件下的防雨棚池栽方法,研究了花生生长发育过程中不同生育时期水分胁迫下,非结构性碳水化合物(NSC)在花生叶片、茎、根和荚果等器官中的动态变化.结果表明,全生育期干旱胁迫使花生叶片、茎和根中可溶性总糖含量和淀粉均明显升高,但荚果中可溶性糖含量却明显降低.无论何生育时期受到干旱胁迫均使得叶片中可溶性糖含量峰值提前15天左右出现,"源"物质输出提前但输出量降低,叶片提前衰老.生育前期干旱胁迫使滞留在荚果中的NSC含量增加,结荚期后干旱胁迫反而利于荚果中NSC的转化.全生育期水分适宜处理叶片中NSC含量相对较低且变化较小.由此表明,干旱胁迫降低了NSC由源至库的运输和转化,使荚果"库"容量降低.
关键词： 花生 水分胁迫 非结构性碳水化合物 可溶性糖 淀粉
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苹果糖度无损检测模型研究
《中国农业信息 》 2018
摘要：【目的】对套袋和不套袋苹果分别建立反射光谱与糖度预测模型,并对模型的精度进行比较分析,为构建苹果品质分级系统提供理论支撑。【方法】采用美国ASD公司的便携式光谱仪和数显折光计分别测量套袋和不套袋烟富3号红富士苹果,以苹果赤道位置4个取样点的反射率光谱和对应位置的糖度为数据源,原始光谱经多元散射校正后,与糖度数据一同用偏最小二乘回归算法,分别建立套袋和不套袋苹果的反射率光谱糖度模型,进行糖度预测。【结果】(1)套袋苹果校正集相关系数Rc=0.76,均方根误差RMSEP=0.8375 Brix;预测集相关系数Rv=0.72,均方根误差RMSEP=0.8702 Brix;(2)不套袋苹果校正集相关系数Rc=0.69,均方根误差RMSEP=0.9040 Brix;预测集相关系数Rv=0.63,均方根误差RMSEP=0.9134 Brix。【结论】不套袋苹果的模型精度低于套袋苹果模型精度。相对复杂的表面情况导致不套袋苹果模型精度较差,不套袋苹果的无损检测误差会高于套袋苹果。
关键词： 苹果 套袋 不套袋 偏最小二乘回归 多元散射校正 糖度 无损检测
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苹果糖度无损检测模型研究
《中国农业信息 》 2018
摘要：[目的]对套袋和不套袋苹果分别建立反射光谱与糖度预测模型,并对模型的精度进行比较分析,为构建苹果品质分级系统提供理论支撑.[方法]采用美国ASD公司的便携式光谱仪和数显折光计分别测量套袋和不套袋烟富3号红富士苹果,以苹果赤道位置4个取样点的反射率光谱和对应位置的糖度为数据源,原始光谱经多元散射校正后,与糖度数据一同用偏最小二乘回归算法,分别建立套袋和不套袋苹果的反射率光谱糖度模型,进行糖度预测.[结果](1)套袋苹果校正集相关系数Rc=0.76,均方根误差RMSEP=0.8375 Brix;预测集相关系数Rv=0.72,均方根误差RMSEP=0.8702 Brix;(2)不套袋苹果校正集相关系数Rc=0.69,均方根误差RMSEP=0.9040 Brix;预测集相关系数Rv=0.63,均方根误差RMSEP=0.9134 Brix.[结论]不套袋苹果的模型精度低于套袋苹果模型精度.相对复杂的表面情况导致不套袋苹果模型精度较差,不套袋苹果的无损检测误差会高于套袋苹果.
关键词： 苹果 套袋 不套袋 偏最小二乘回归 多元散射校正 糖度 无损检测
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