科研产出
花生蛋白钙螯合肽的制备、富集及表征
《中国粮油学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本实验对花生蛋白钙螯合肽的制备工艺进行了研究，并对所得水解产物及其钙螯合物进行了表征。结果表明，在6种市售的蛋白酶中，Alcalase 2.4 L对花生蛋白的水解能力最强，其与ProteAXH进行分步复合水解可进一步提高水解效果，在最适条件下所得花生肽的钙结合能力达到了84.09 mg/g、蛋白质回收率高达87.89%;采用酸法脱酰胺可显著提高花生肽的钙结合能力，在最适条件下可达到132.04 mg/g;利用大孔树脂DM301对脱酰胺花生肽进行富集可进一步提高其钙结合能力，在最优条件下可高达164.34 mg/g。荧光光谱及圆二色谱分析证实花生肽与钙离子发生了螯合作用，红外光谱分析则表明花生肽主要通过其羧基与钙离子进行结合。
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非生物胁迫对水稻抽穗期的影响
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：水稻（Oryza sativa L.）是重要的粮食作物，其产量与粮食安全和经济发展密切相关。水稻抽穗期是一个重要的农艺性状，对水稻播种季节、产量和适宜种植地区有着极其重要的影响。水稻抽穗期的调控涉及了一系列的基因，而且这些基因彼此之间存在着复杂的相互调控关系。盐、干旱和温度等非生物胁迫严重影响水稻抽穗期，解析非生物胁迫对水稻抽穗期的影响及其分子机理，有助于抗逆水稻新品种的选育。本研究梳理了水稻抽穗期调控的分子机制，以及非生物胁迫对水稻抽穗期的影响，以期为水稻耐逆品种的选育提供理论指导。
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基于改进1D-VD-CNN与近红外光谱数据的金银花产地溯源研究
《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：金银花是清热解毒必备良药，市面上金银花来源复杂，最著名的山东平邑产金银花在市场上常遭造假。已有的鉴别方法大多耗时长、成本高且操作复杂，亟需一种快速高效的金银花产地溯源方法。针对应用在金银花鉴别中的近红外光谱（NIRS）数据的一维卷积神经网络（1D-CNN）鉴别模型存在参数量过大、模型效率过于低下、计算复杂度高，同时易产生过拟合问题，对传统1D-CNN结构作出改进。使用效率较高的VD（Very Deep）结构替代传统1D-CNN中隐含层结构，并针对NIRS数据适应性改进，使其可直接应用于一维NIRS数据。改进分为三步：（1）将特征层的设计转为2个约束优化设计：第一约束条件设每个卷积层C值（卷积核与感受野的大小比值）为1/6,可提高网络模型效率；第二约束条件取顶层感受野大小为数据向量大小，实现更深层数据特征提取，并减小过拟合。（2）通过降采样把特征层输出特征向量缩小至较小的尺寸；（3）使用两个1×5大小的卷积层和一个带有Dropout的池化层将数据大小降采样到只有一个矢量的向量替代分类作用的全连接层，进而减小参数量。采集河南、山东、河北、重庆主要产地出产的金银花为样品500份。测试光谱范围908～1 676 nm,采用KS法对样品集预处理，并用shuffle算法完成训练集、验证集、测试集划分，构建基于改进1D-VD-CNN与近红外光谱的金银花产地鉴别模型。结果表明，1D-VD-CNN训练集与测试集准确率均达到100%,损失值收敛为0.001附近。与传统1D-CNN模型相比，1D-VD-CNN模型的训练集与测试集准确率分别提升为约0.5%与1.4%,参数量和FLOPs分别减少近1 M（兆）和20 M（兆）。与原始光谱数据分析法和PLS-DA法对比分析，表明1D-VD-CNN模型对金银花近红外光谱分类具有更高的效率和更好的识别性能。
关键词： 金银花 近红外光谱 超深度 一维卷积神经网络 产地溯源
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大豆盐胁迫响应NRT基因的鉴定及GmNRT1.5A的克隆和表达分析
《大豆科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：硝酸盐转运蛋白(Nitrate Transporters,NRTs)在植物根系NO3-吸收或转运中发挥重要作用,为探究大豆NRTs基因在盐胁迫响应中的功能,本研究从前期盐胁迫处理的转录组数据中鉴定出8个持续响应盐胁迫的差异表达GmNRTs基因.这些GmNRTs基因的启动子上均含有多个与逆境胁迫或植物激素应答相关的元件,推测它们可能与大豆非生物胁迫应答或植物激素调控盐胁迫响应相关.同时,从齐黄34根系中克隆了盐胁迫处理上调倍数最大的基因GmNRT1.5A,并对其进行了生物信息学和表达分析.结果显示:GmNRT1.5A的蛋白质编码区全长为1 794 bp,编码597个氨基酸,蛋白分子质量为66.78 kD,理论等电点为5.85.进化树分析结果表明,GmNRT1.5A与AtNRT1.5同源性最高,含有12个跨膜结构域,含有典型的NRT1s保守结构域,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主.实时荧光定量PCR分析表明,GmNRT1.5A主要在籽粒和根系中表达,盐胁迫和干旱胁迫显著诱导根系中GmNRT1.5A的表达.此外,GmNRT1.5A的表达受植物激素的调控,ABA和ACC显著诱导其表达,但GA3处理显著抑制GmNRTI.5A表达.本研究表明,GmNRT1.5在响应盐胁迫逆境中发挥重要作用,为探索GmNRTs基因在响应逆境胁迫中的功能提供了新思路,也为深入研究GmNRT1.5基因的功能提供了基础.
关键词： 大豆 盐胁迫 NRTs GmNRT1.5A 表达分析
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贝莱斯芽孢杆菌防治甜樱桃采后软腐病的效果和机理
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探索贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)抑制甜樱桃软腐病的作用机理,实验分析贝莱斯芽孢杆菌KT对匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)LC-7的体外和甜樱桃果实体内抑制效果,以及贝莱斯芽孢杆菌KT菌株对甜樱桃果实相关防御酶活力的影响,并通过转录组学解析在与匍枝根霉互作期间,贝莱斯芽孢杆菌KT菌株中与次级代谢物合成和生物防治相关基因的表达情况.结果表明,1×109CFU/mL贝莱斯芽孢杆菌KT菌悬液对匍枝根霉LC-7菌丝抑制率达87.12%,此时孢子萌发率和胚芽管长度分别为21.54%和11.45 μm.在甜樱桃果实上,1×109CFU/mL贝莱斯芽孢杆菌KT菌悬液处理48 h后,果实软腐病发病率约为20%,比对照组降低了约80%,并且贝莱斯芽孢杆菌KT菌悬液能抑制甜樱桃果实多酚氧化酶和脂氧合酶活力,诱导过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活力增加,提高果实抗氧化和抗病能力.扫描电子显微镜观察发现,经与贝莱斯芽孢杆菌KT菌株共培养后,匍枝根霉LC-7菌丝和孢子形态扭曲,贝莱斯芽孢杆菌KT对匍枝根霉LC-7具有明显的致畸作用.转录组学分析结果表明,贝莱斯芽孢杆菌KT菌株中抗生素合成基因簇bacillaene中的pksIJ和糖醛酸磷壁酸合成基因簇中的tuaAGE基因表达上调,此外发现,表达差异显著的基因主要富集在生物学过程中的核糖核蛋白复合体组装和亚基组成及核糖体组装等一系列与核糖体活动相关的过程.贝莱斯芽孢杆菌可能通过营养和空间竞争以及分泌抑菌活性物质直接抑制匍枝根霉LC-7,还可诱导甜樱桃果实的抗病性.贝莱斯芽孢杆菌对由匍枝根霉引起的甜樱桃软腐病有良好的控制作用,具有开发成生防菌剂的潜力.
关键词： 贝莱斯芽孢杆菌 匍枝根霉 甜樱桃 软腐病 互作 抑菌机理
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花生气吸滚筒式穴播器分种盘设计与试验
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对花生气吸滚筒式穴播器因一次投种性能不稳定造成单粒率低的问题，通过在气吸滚筒式穴播器的取种盘和二次投种机构之间增设分种盘，将种子限定在一个较小的齿形空间内，并拨动种子沿着预定轨道运动，提高了气吸滚筒式穴播器投种的准确性和精度。设计并分析了分种盘的分种齿齿形和分种盘与取种盘的位置关系，确定了分种盘结构和位置参数。借助DEM-CFD耦合方法研究了气吸滚筒式穴播器的工作过程，分析了携种区种子的运动轨迹，阐明了漏播和重播产生机理。以单粒率、漏播率和重播率为评价指标进行三因素二次旋转正交组合试验，分析了齿形方向角、安装角、作业速度对投种性能的影响，结果表明：当齿形方向角为-4.55°、安装角为14.99°和作业速度为4.01 km/h时，气吸滚筒式穴播器的排种性能最优，此时单粒率为94.99%,漏播率为2.49%,重播率为2.52%。以最优组合为基础进行田间试验，当作业速度为3.51～4.51 km/h时，试验结果满足花生单粒精量播种机械技术要求，且安装分种盘比未安装分种盘的单粒率提升超过1.46个百分点，排种优势明显。
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马铃薯苗期耐碱性鉴定方法及86份种质资源耐碱性综合评价
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：我国土地盐碱化问题十分严重,盐碱地面积达 1 亿公顷,其中可利用盐碱地约 0.33 亿公顷.选育耐盐碱农作物新品种是提高盐碱地利用率的有效手段.马铃薯耐盐碱研究集中在耐盐性,而耐碱性研究相对较少.本研究对 5个马铃薯品种(系)组培苗在不同浓度NaHCO3 模拟碱胁迫下的株高、茎叶鲜重、根鲜重、生根率指标进行测定,统计不同浓度碱胁迫下各指标的变异系数,结合有效生长率,确定了马铃薯组培苗耐碱性鉴定最适浓度为 5 mmol L-1 NaHCO3.对 86 个马铃薯品种(系)进行 5 mmol L-1 NaHCO3 碱胁迫,测定株高、茎叶鲜重、根鲜重、生根率指标耐碱系数,通过主成分分析和隶属函数转换,得出耐碱性综合评价A值,中薯 3 号A值最低,北方 008 A值最高.耐碱性综合评价聚类分析结果表明 86 份马铃薯品种(系)可分为 5 组,其中强耐碱马铃薯品种(系)为北方 008、SDP632、SDP562、SDP274、SDP869 和 SDP750.通过逐步回归分析建立了耐碱性综合评价 A值与各表型指标耐碱系数之间的回归方程,A = 0.214X1 + 0.341X2 + 0.398X3-0.177X4-0.026,4 个自变量依次为株高、茎叶鲜重、根鲜重、生根率的耐碱系数.本研究建立的马铃薯组培苗耐碱性综合评价体系有助于马铃薯种质资源耐碱性初步评估,筛选出的碱胁迫敏感与高耐受种质材料为进一步研究马铃薯耐碱胁迫分子调控机理和抗碱胁迫育种奠定了基础.
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蝇蛆生物转化餐厨残渣对产物特性的影响
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：昆虫生物转化有机废弃物是缓解饲料蛋白源短缺和生态环境压力的有效手段。受限于养殖工艺复杂,获取的昆虫蛋白和虫粪常存在物料特性均一性低、稳定性差等问题,加之对产物特性影响作用不明,导致市场接受度低而限制其产业化应用。该研究以获取优质蛋白原料和肥料为目的,以预处理餐厨残渣-腐生链生物转化中的过程产物为研究对象,分析蝇蛆生物转化餐厨残渣对蛆虫、虫粪理化特性的影响,并探究重金属、霉菌等有害物质消减规律。研究结果表明:蛆虫幼虫饲喂4 d收获最佳,此时蛆虫蛋白质质量分数超过14.79%,粗脂肪质量分数超过6.80%,蛆虫干粉氨基酸组成基本符合FAO/WHO推荐值,有害微生物和霉菌含量低于微生物饲料添加剂规定的最高允许量,可替代中国饲料原料三级红鱼粉使用。蛆虫对砷、铅、汞、镉、铬等重金属元素的生物富集系数分别为0.08、＜0.01、0.17、3.71、0.04,对镉元素的富集能力最强,对铅元素的富集能力最小。经蛆虫生物转化处理后,虫粪中重金属元素质量分数明显降低,分别为0.25、1.50、0.03、＜0.01、10.90 mg/kg,在与其他样品有机质含量差异不大的情况下,可作为优质肥料使用。该研究可为蝇蛆生物转化餐厨残渣提供重要的基础数据,为后续蛆虫品质评价、资源筛选及饲料化应用提供理论依据。
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氟铃脲在青蒜、蒜薹及大蒜中的残留分析及膳食风险评估
《农药 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]建立了液相色谱质谱联用检测青蒜、蒜薹、大蒜中氟铃脲残留的分析方法，并对氟铃脲在青蒜、蒜薹、大蒜中的残留及对人体的膳食摄入风险进行了探讨。[方法]样品用水和乙腈提取，盐析分层后上清液用液相色谱质谱联用仪测定分析。[结果]5%氟铃脲乳油，按照用药量450 g a.i./hm2于大蒜蒜蛆发生初期根部喷淋施药1次。1年6地试验结果表明：采收间隔期为7 d时，青蒜中氟铃脲的残留量在＜0.02～0.22 mg/kg之间；蒜薹中氟铃脲的残留量在＜0.02～0.038 mg/kg之间。采收间隔期为10 d时，青蒜中氟铃脲的残留量在＜0.02～0.074 mg/kg之间；蒜薹中氟铃脲的残留量在＜0.02～0.086 mg/kg之间；收获期大蒜中氟铃脲的残留量均小于方法的定量限（0.02 mg/kg）。长期膳食风险评估结果表明氟铃脲在我国所有登记作物中风险商RQ值为0.007 687，远远低于1。[结论]按照推荐剂量使用，氟铃脲在青蒜、蒜薹、大蒜中的残留量不会对我国一般人群的健康产生影响。
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不同栽培模式下的生姜干物质累积及养分吸收规律
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：生姜栽培面积逐渐扩大,产量水平不断提升;明确高产栽培模式下,生姜干物质累积和养分吸收规律是实现生姜高产高效种植的重要基础,为生姜养分高效利用和可持续生产提供理论支撑.通过优化生姜施肥管理,对设施和露地两种模式下关键生育期植株连续取样观测,分析了不同模式下的干物质及氮、磷、钾养分吸收累积规律及特点.设施和露地栽培生姜整个生育期的干物质累积总体呈"S"型.根茎膨大期是生姜干物质积累的主要时期,至收获时,设施和露地生姜单株干物质累积量分别为 233.6~276.4 和 211.2~238.4 g;姜块干物质积累量分别占全株干物质积累量的 53.64%~54.82%和 42.53%~45.20%.设施和露地生姜对氮的吸收主要集中在根茎膨大期,占全生育期的比例分别为 38.72%~44.78%和 46.37~46.76%;各生育期对磷的吸收量呈小幅增长趋势,其中优化施肥处理的磷吸收高峰均在转色期,相对吸收量分别为 33.88%和 28.45%;对钾的吸收则呈波动式线性增长,在苗期和根茎膨大期均出现吸收高峰,其中在根茎膨大期对钾的吸收量占全生育期的比例分别为25.27%~26.14%和 28.58%~32.40%.在设施和露地两种高产模式下,干物质累积特征均呈"S"型.生姜收获时,单株氮、磷、钾吸收量比例分别为 2.4~3.0∶1.0∶6.3~6.7 和 2.9~3.2∶1.0∶6.8~7.3;优化施肥技术下,设施和露地种植每生产 1000 kg姜块的N、P2O5、K2O吸收量分别为 2.41、1.01、6.82 和 2.45、0.77、5.61 kg.
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