河南农业科学

2022, 51(9): 0.

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花期高温对玉米的影响研究进展

王会涛, 袁刘正, 柳家友, 王会强, 朱世蝶, 袁曼曼, 王秋岭

2022, 51(9): 1-9. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.001

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花期高温不仅使玉米减产，而且降低籽粒品质，给玉米生产带来重大影响。综述了花期高温对玉米生理生化特性、穗发育、产量、籽粒品质的影响，并阐述了花期高温胁迫下玉米耐热相关基因研究进展，为玉米耐高温研究提供理论依据。

不同氮效率玉米品种响应氮肥减施的差异表达基因分析

李川, 张盼盼, 张美微, 牛军, 赵霞, 何冠华, 乔江方

2022, 51(9): 10-24. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.002

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为了研究不同氮效率玉米品种伟科518（氮高效品种，WK518）、农大108（氮低效品种，ND108）在氮减施条件下的差异表达基因（Differently expressed genes，DEG）及其功能，在不同氮条件下［正常氮（225 kg/hm²，HN）、低氮（0 kg/hm²，LN）］，对灌浆中期WK518和ND108穗位叶进行高通量转录组测序，筛选DEG，进行GO和KEGG富集分析，并对差异表达的转录因子进行分析。结果表明，低氮条件下，在WK518与ND108对比组中共检测到2 065个上调表达基因、2 319个下调表达基因。正常氮条件下，在WK518与ND108对比组中共检测到2 368个上调表达基因、3 780个下调表达基因。WK518在不同氮条件下共检测到1 009个上调表达基因、2 268个下调表达基因。ND108在不同氮条件下共检测到364个上调表达基因、510个下调表达基因。低氮条件下，WK518与ND108中的DEG主要富集于尿卟啉−Ⅲ C−甲基转移酶活性、甘露糖−6−磷酸异构酶活性、氧化−还原过程、线粒体组织、核染色质等GO条目，氨基糖及核苷酸糖新陈代谢，苯丙氨酸新陈代谢，类单萜生物合成，甘氨酸、丝氨酸及苏氨酸新陈代谢、碱基剪切修复等KEGG代谢通路。正常氮条件下，WK518与ND108中的DEG主要富集于气孔关闭、跨膜受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性、叶绿体基质、类囊体、叶绿体被膜等GO条目，光合作用生物体中碳固定、氨基糖及核苷酸糖新陈代谢、糖酵解/糖异生、丙氨酸新陈代谢、光合作用-天线蛋白等KEGG代谢通路。WK518在不同氮条件下的DEG主要富集于几丁质反应、蛋白质磷酸化、生物膜、吲哚硫代葡萄糖苷代谢过程、肌醇半乳糖苷-蔗糖半乳糖基转移酶等GO条目，光合作用生物体中碳固定、植物激素信号传导、内质网内蛋白质加工过程、植物-病原体相互作用、植物MAPK信号通路等KEGG代谢通路。ND108在不同氮条件下的DEG主要富集于干旱胁迫响应、毒素分解代谢过程、几丁质酶活性、海藻糖生物合成过程、海藻糖-磷酸酶活性等GO条目，乙醛酸及二羧酸盐新陈代谢、植物MAPK信号通路、灵菌素生物合成、玉米素生物合成、生物素新陈代谢等KEGG代谢通路。不同氮条件下，在WK518和ND108中共检测出58个差异表达转录因子家族，包括GRAS、bHLH、MYB相关、NAC、C3H、ERF、C2H2、WRKY、FAR1等植物中重要的调控生长发育、生物及非生物胁迫响应的转录因子家族。

施氮量对江汉平原优质稻产量和品质的影响

周梦, 王雪艳, 王松, 郝蓉蓉, 党程成, 胡玉婷, 刘越, 穆麒麟, 田小海

2022, 51(9): 25-34. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.003

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选用6个典型长粒形优质籼稻品种（鄂中5号、鉴真2号、泰优鄂香丝苗、桃优香占、象牙香占、野香优莉丝），研究不同施氮量［105 kg/hm²（N1）、135 kg/hm²（N2）、165 kg/hm²（N3）、195 kg/hm²（N4）和225 kg/hm²（N5）］下6个优质稻品种产量及其构成因素和加工、外观、蒸煮、营养品质的变化，探讨优质稻高产、优质的合理施氮量，为优质稻的高产栽培技术推广提供理论依据。结果表明，水稻产量随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势，总体上以N2和N3处理产量较高，两者差异不显著。其中，鄂中5号、泰优鄂香丝苗、桃优香占均以N3处理产量最高，分别为7.4、10.3、10.0 t/hm²；鉴真2号、象牙香占、野香优莉均以N2处理最高，分别为9.0、8.3、10.3 t/hm²。产量提高主要得益于有效穗数和结实率提高。6个品种间产量表现为桃优香占>泰优鄂香丝苗>野香优莉丝>鉴真2号>象牙香占>鄂中5号。在品质方面，除野香优莉丝外，其余各品种的稻谷加工品质对施氮量的反应比较一致，糙米率、精米率、整精米率总体上均以N2和N3处理较高；垩白粒率和垩白度表现为鉴真2号、泰优鄂香丝苗、象牙香占均以N3处理最低，桃优香占和野香优莉丝均以N2处理最低。各优质稻品种间垩白粒率和垩白度表现为泰优鄂香丝苗>鉴真2号>桃优香占>象牙香占、野香优莉丝>鄂中5号。对于直链淀粉含量，野香优莉丝以N2处理最低，象牙香占以N4处理最低，其余4个品种均以N3处理最低；对于淀粉RVA谱特征值，鄂中5号、泰优鄂香丝苗均以N3处理崩解值最高、消减值最低，鉴真2号、桃优香占和象牙香占均以N1处理崩解值最高、消减值最低，野香优莉丝以N2处理崩解值最高、消减值最低。对于精米粗蛋白含量及其组分含量，鄂中5号和桃优香占粗蛋白含量较低，为4.5%~5.9%；其余4个品种粗蛋白含量较高，介于10.4%~15.4%。大部分品种清蛋白含量以N5处理最高；大部分品种醇溶蛋白含量以N4处理最高；球蛋白和谷蛋白含量随施氮量的增加先上升后下降，大部分品种以N3处理最高。综合来看，江汉平原地区适宜优质稻生产的优化施氮量为135~165 kg/hm²。

土壤质地和氯含量对烤烟叶片区位化学成分的影响

王东旭, 武云杰, 曾超, 赵明阳, 余海涛, 周军, 薛子钟, 刘流, 叶协锋, 张锦韬

2022, 51(9): 35-45. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.004

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在河南烟区，选取砂壤土和黏土2种主要土壤质地，使植烟土壤0~20 cm氯含量分别达到30、45、60 mg/kg，同时在砂壤质地中增设氯含量15 mg/kg处理，分别取烤后X2F、C3F和B2F烟叶将其划分为15个区位，测定不同区位的常规化学成分，研究河南烟区砂壤土和黏土2种质地土壤在不同氯含量条件下烤烟叶片化学成分及协调性的区位间差异，为高氯烟区优化种植布局和工业企业精准使用烟叶原料、提高烟叶原料配方的适配性提供参考。结果表明，烟叶氯、钾含量在叶片区位间的分布规律一致，均表现为叶基>近基>叶中>近尖>叶尖、近主>近中>近缘，烟碱含量在叶片区位上的分布规律与氯、钾含量相反，糖碱比在叶片横向区位带间表现为近主>近中>近缘。施氯能够促进烟叶钾、氯和烟碱的积累，降低还原糖和总糖的积累。砂壤质地烤烟各部位和叶片不同区位氯、钾、烟碱含量整体低于黏土质地，烟叶还原糖含量、总糖含量、钾氯比和糖碱比高于黏土质地。同等水平土壤氯含量下，砂壤质地的烟叶对氯的积累低于黏土质地。因此，叶基带区域具有氯含量偏高、钾氯比偏低的特点，在复烤加工时可将叶基区域和其他区域分别处理。

植物生长调节剂对湘南烤烟中下部叶厚度和可用性的影响

宗胜杰, 李伟, 杨坤, 卢志伟, 余金龙, 靳志丽, 周雨, 江祥伟, 孟智勇, 李井军, 马浩波, 刘芳, 李淑君, 肖春生

2022, 51(9): 46-55. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.005

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为了改善湘南烟区中下部烟叶普遍偏薄的问题，提高中下部烟叶品质和工业可用性，以云烟87为材料，在湘南郴州和永州2个植烟区喷施0.01、0.02 mg/kg芸苔素内酯和15、30 mg/kg赤霉素（分别记为T1—T4处理），同时以喷施清水为对照（CK），分析烤烟中下部叶的净光合速率、厚度发育、经济效益以及烤后烟叶的感官风格特征、感官品质特征及工业可用性。结果表明，与CK相比，喷施0.01 mg/kg芸苔素内酯（T1）能够显著提高郴州和永州烟区烤烟中部叶及下部叶的净光合速率和经济效益各项指标，显著提高郴州烟区烤烟中部鲜烟叶厚度、烤后烟叶厚度以及永州烟区烤烟中部和下部鲜烟叶厚度、下部烤后烟叶厚度及其烘烤厚度收缩率；喷施0.01 mg/kg芸苔素内酯后，郴州和永州烟区上等烟比例和烤后烟叶均价均有所提升，郴州烤烟下部叶和中部叶醇甜香、焦甜香、浓度及特征彰显程度最好，感官品质得分较CK分别提高2.36%和3.45%，永州烤烟下部叶干草香、醇甜香、焦香均好于CK，中部叶所有风格特征指标均好于CK，下部叶和中部叶感官品质得分较CK分别提高1.83%和1.30%；喷施0.02 mg/kg芸苔素内酯（T2）后，郴州中部叶和永州下部叶的净光合速率较CK仍显著提高，叶片厚度相关指标与CK差异不显著，经济效益指标与CK基本相当，郴州烤烟下部叶和中部叶感官风格特征仍有小幅度提高，永州烤烟中部叶感官风格特征略有下降，但整体品质和工业可用性较差。喷施15 mg/kg赤霉素（T3）有利于烤烟烟叶厚度发育，烤后烟叶厚度更佳，烟叶厚度烘烤收缩率较大，整体表现为大于CK和T2、T4处理，但与T1处理差异不显著；喷施15、30 mg/kg赤霉素（T3、T4）处理湘南烟区烤后烟叶经济效益和感官风格特征差于CK和T1、T2处理。可见，喷施0.01 mg/kg芸苔素内酯能够实现湘南烟区下部叶和中部叶厚度提高、烤后烟经济效益增加、感官风格特征和感官品质特征提升以及工业可用性提升。

红花查尔酮合成酶基因的克隆、结构及表达分析

鲁丹丹, 谭政委, 杨红旗, 李磊, 余永亮, 许兰杰, 杨青, 梁慧珍

2022, 51(9): 56-67. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.006

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黄酮类物质是红花的主要活性成分，查尔酮合成酶（Chalcone synthase，CHS）是黄酮类物质合成过程中的关键限速酶。为解析红花黄酮类物质的合成途径，以大果球红花为材料，通过逆转录PCR（RT-PCR）及PCR技术克隆红花CHS（CtCHS）基因的cDNA和gDNA序列，分析其基因结构、蛋白质结构和系统进化关系，采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）方法分析CtCHS 基因的组织表达模式及激素处理下的表达模式。结果表明，CtCHS基因的cDNA序列长1 317 bp，gDNA序列长1 815 bp，由2个外显子和1个内含子构成。内含子AT含量明显高于GC含量，且明显高于外显子中AT含量，内含子序列含有类似增强子及光照、干旱胁迫响应的顺式作用元件，可能在增强基因转录中发挥作用，并可能受光照、干旱等胁迫的诱导。该基因的cDNA序列包含1个1 206 bp的最大开放阅读框，编码401个氨基酸，相应的蛋白质为亲水性蛋白，无信号肽序列，不存在跨膜结构，定位于细胞质。药用植物CHS系统进化分析结果表明，CtCHS与矢车菊CHS的进化关系最近，与白芨、铁皮石斛等CHS的进化关系较远，且药用植物CHS蛋白具有明显的种属特性。qRT-PCR检测结果表明，CtCHS在花中的表达量最高，初期果球和幼根中的表达量最低。不同花期，红色和白色红花中CtCHS基因的表达量呈现相同的表达趋势，均在盛花期表达量最高，但红色红花在花组织形成后期表达量最低，而白色红花在花瓣开始伸出期表达量最低。另外，CtCHS基因的表达量在红色和白色红花花组织形成初期、后期及幼茎和幼叶中差异显著，在花瓣基本伸出期差异极显著，而在其他时期、其他组织中差异不显著。激素胁迫后的表达量检测结果表明，CtCHS可响应不同外源激素处理，从而影响其表达。

生物炭与氮肥配施对石灰土辣椒Cd吸收累积的影响

柴冠群, 刘桂华, 罗沐欣键, 王丽, 秦松, 范成五

2022, 51(9): 68-78. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.007

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为探讨生物炭与氮肥配施对镉（Cd）安全利用类石灰土辣椒吸收累积Cd的影响，给辣椒专用炭基肥的开发提供科学依据，采用盆栽试验，研究了180、270、360、450 mg/kg（以B₁、B_1.5、B₂、B_2.5表示）4个用量生物炭配施180 mg/kg酰胺态氮、铵态氮与硝态氮（以UN、AN、NN表示）3种形态氮肥对辣椒果实产量、根际土pH值与有效Cd含量及辣椒吸收累积Cd的影响。结果表明，氮肥形态对根际土pH值与有效Cd含量均有极显著影响，UNB2处理根际土pH值最高，有效Cd含量最低。NNB_2.5处理辣椒果实、叶、茎与根干质量均最大，其果实干质量为37.68 g/盆。UNB2处理果实干质量为34.65 g/盆，与NNB_2.5处理差异不显著。UNB₂处理果实、茎与叶Cd含量均最低，其果实Cd含量为0.032 mg/kg，低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）限量标准（<0.05 mg/kg）。不同部位向果实Cd转运系数表现为TF_果/茎>TF_果/叶>TF_果/根。果实Cd含量影响因素相关性分析结果表明，辣椒果实Cd含量主要来自地上部营养器官（茎、叶）的再分配。辣椒Cd在根中的累积分配最多。综上，推荐UNB₂作为实现Cd安全利用类石灰土辣椒安全生产的辣椒专用炭基肥配方。

秸秆和有机肥配施对设施菜地氮素流失和产量的影响

曹秀鹏, 黄兴学, 周国林, 张润花, 谢言兰, 施玲芳

2022, 51(9): 79-87. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.008

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针对目前设施蔬菜生产上施肥灌溉不合理现象，围绕解决因氮素流失引起的农业面源污染问题，通过田间原位淋溶监测平台，研究不同施肥模式对土壤中无机氮迁移、地下淋溶水氮素损失、蔬菜产量和氮素利用率等的影响。以砂壤土为供试土壤，以白菜为供试蔬菜，试验设置6个处理：不施肥（CK）、常规化肥（CF）、优化施肥（生物有机肥替代30%化肥氮，OF）、秸秆与常规化肥配施（CFS）、秸秆与优化施肥结合（OFS）、秸秆与优化施肥结合水平上减少30%灌溉（OFSW）。结果表明，硝态氮（NO₃^--N）是地下淋溶水氮损失的主要形式，其次为溶解性有机氮（DON），淋失占比分别为可溶性总氮（TDN）的25.578%~62.756%、18.957%~43.483%。与CF处理相比，OF、OFS、OFSW均显著降低了TDN的淋失量，分别降低了24.1%、33.9%、47.3%，但地下淋溶水DON的淋失量较高，可能会成为地下水污染新的威胁。相较于CF处理，OF、CFS、OFS和OFSW处理白菜产量分别增加了21.4%、14.1%、38.8%、27.0%，同时增加了氮肥偏生产力和氮素利用率。综合来看，OFSW处理在保证蔬菜生物量和产量的前提下更有效地减少了氮素淋失，一定程度上协调了生产与环境之间的矛盾，其次为OFS处理，二者均是防控农业面源污染可推荐的施肥措施。

黑胫病不同抗性烤烟品种对哈茨木霉的生理响应

殷全玉, 匡志豪, 王景, 任天宝, 张松涛, 姬小明, 刘国顺, 穆耀辉

2022, 51(9): 88-98. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.009

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在温室盆栽条件下，以黑胫病高抗品种G28、中抗品种K326和高感品种净叶黄3个烤烟品种为材料，探究哈茨木霉对不同品种烤烟植物学性状、生理特性、烟草黑胫病防治效果以及防御性酶活性的影响，以期明确哈茨木霉与烤烟品种的互作效应，为烟叶绿色生产提供理论依据。结果表明，哈茨木霉能有效促进烟株生长和生物量积累，且接种哈茨木霉对烟株叶面积的促进效果大于对株高和茎围的促进效果。与CK（清水处理）相比，接种哈茨木霉后3个品种以K326株高、茎围、叶面积、总根长、根体积以及地上部和地下部鲜质量提高幅度最大，增幅分别为54.21%、32.83%、67.42%、43.21%、119.79%、82.12%和84.16%。接种哈茨木霉后，各烤烟品种叶绿素含量、根系活力和硝酸还原酶活性随移栽后时间延长先升高后达到稳定，其中K326略高于G28和净叶黄，移栽后28 d K326叶绿素含量、根系活力和硝酸还原酶活性较CK分别升高21.45%、11.81%和29.83%。接种哈茨木霉对G28、K326、净叶黄烟草黑胫病的防治效果分别达84.09%、75.94%、67.75%，烟株根系防御性酶POD（过氧化物酶）、PPO（多酚氧化酶）、PAL（苯丙氨酸解氨酶）和CAT（过氧化氢酶）活性大幅升高，接种后各烤烟品种防御性酶活性和防治效果表现与烟草自身抗性呈正相关，表现为黑胫病高抗品种G28>中抗品种K326>高感品种净叶黄。综上可知，哈茨木霉通过提高烟株生理指标促进烟株生长及生物量积累，并在烟草疫霉胁迫下诱导烟草防御性酶活性升高，增强烟株对烟草黑胫病的抗性。

磷酸二酯酶通过cAMP-PKA 途径调控核盘菌菌核原基的形成

吕蕊花, 陈萌, 赵倩, 冯昭, 史琳娜, 张喜荣

2022, 51(9): 99-104. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.010

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在PDA培养基中添加不同浓度的磷酸二酯酶（PDEs）抑制剂阿托品，检测其对核盘菌生长发育的影响，并采用qRT-PCR方法检测PDEs主效基因及cAMP-PKA通路中相关基因的表达情况，研究核盘菌PDEs在cAMP-PKA通路中的作用，为开发以PDEs为靶标的新型杀菌剂提供理论基础。结果表明，当阿托品添加浓度为4 mmol/L时，核盘菌菌丝生长速率和菌核形成均受到影响。从核盘菌基因库中检索出了8个PDEs，qRT-PCR结果显示，PDE1/2在核盘菌菌核形成过程中表达量较高。添加PDEs抑制剂后，cAMP-PKA通路中PDEs上游基因AC 和RAS 表达量上调，但PDE1、PDE2和下游因子PKA表达量均下降。由此可知，PDEs在核盘菌菌核形成方面具重要作用，PDEs抑制剂通过抑制PDE1/2的表达使得下游因子PKA表达量下降，进一步影响菌核原基的形成。

不同果锈等级的阳光玫瑰葡萄果皮结构及相关物质变化

娄玉穗, 尚泓泉, 樊红杰, 李政, 张柯, 吕中伟, 张晓锋, 吴文莹

2022, 51(9): 105-113. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.011

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为了探明阳光玫瑰葡萄果锈形成的生理机制，以8年生阳光玫瑰葡萄植株为试验材料，在果实进入软化期后，研究不同果锈等级的果实果皮组织结构、细胞膜透性、细胞壁与果锈相关物质含量及相关酶活性的变化。结果表明，果锈首先发生在细胞间隙和细胞壁上，细胞结构凸显，之后逐渐向细胞内部蔓延，褐化范围和细胞间隙增大，果皮表面凹凸不平，严重时果锈渗透整个细胞。随着果锈等级的增加，果皮细胞膜透性逐渐增加，果锈等级3及以上的细胞膜渗透率显著增加，达到77%以上；纤维素、半纤维素和原果胶含量逐渐降低，木质素和总酚含量逐渐升高，且果锈等级1及以上的木质素和总酚含量显著增加，分别达到161.3 mg/g和1.29 mg/g以上；纤维素酶和酸性磷酸酶活性先升高后降低，碱性磷酸酶和过氧化物酶活性先降低后升高，苯丙氨酸解氨酶活性逐渐升高，多酚氧化酶活性逐渐降低。总之，阳光玫瑰葡萄果锈的形成是细胞壁结构的降解和木质素等果锈物质的积累过程，苯丙氨酸解氨酶是调控其果锈形成的关键酶。

8种观赏草对铜锌复合胁迫的生理响应及耐受性评价

许志敏, 周英, 杨鹏辉, 熊志秦, 吴一非, 姜珺珺, 丁国昌

2022, 51(9): 114-123. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.012

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探究8种观赏草对铜锌复合胁迫的适应性，并进行优劣排序，以期为重金属污染地观赏草引种提供一定的参考。采用盆栽控制法，铜、锌分别设置5个浓度梯度，测定供试观赏草的生长及抗氧化酶活性指标，并运用Pearson相关性分析和隶属函数法进行综合评析。结果表明，8种观赏草受胁迫伤害程度随铜锌复合胁迫处理浓度的升高而加剧；不同浓度处理对供试观赏草株高和根长的影响存在差异，除个别品种外，植株的株高和根长随处理浓度的增加而下降。随胁迫浓度的升高，8种观赏草的丙二醛含量逐渐增加，而过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性呈先增后减的趋势；除细叶芒和香茅外，其余6种观赏草的过氧化物酶（POD）活性呈逐渐上升的趋势。Pearson 相关性分析表明，除 CAT、 SOD活性外，铜、锌质量浓度与其他指标均呈显著相关性，生长与抗氧化酶活性指标之间仅有个别存在相关性，而生长指标之间、抗氧化酶活性指标之间均存在显著相关性。采用隶属函数法对供试观赏草的耐铜锌性进行综合评析，耐受性强弱依次为细叶画眉草>金红羽狼尾草>香茅>粉黛乱子草>丽色画眉草>细叶芒>小兔子狼尾草>紫叶狼尾草。

猪SREBP-1c 基因表达谱及其对肌内脂肪细胞脂质沉积的影响

卢清侠, 王欧阳, 张彬, 王璟, 陈俊峰, 马强, 张家庆, 任巧玲, 邢宝松, 曹海

2022, 51(9): 124-132. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.013

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为探究固醇调节元件结合蛋白1c（SREBP-1c）基因对猪脂质沉积的作用机制，采集淮南猪不同育肥时期背最长肌和皮下脂肪组织，利用实时荧光定量（RT-qPCR）技术分析其表达变化趋势；在猪原代肌内脂肪细胞中进行SREBP-1c 干扰试验，采用RT-qPCR检测SREBP-1c互作基因及脂质沉积相关基因的表达量，并通过油红O染色检测脂质沉积变化。结果显示，随着育肥进展，SREBP-1c在猪背最长肌和皮下脂肪组织的表达量持续极显著（P<0.01）和显著（P<0.05）上调，提示SREBP-1c可能对猪背最长肌脂质沉积的调控作用更强。在猪原代肌内脂肪细胞中干扰SREBP-1c，其互作基因PPARγ、C/EBPα及脂质沉积相关基因FAS、FABP4、CIDEC的表达量均极显著（P<0.01）下调。油红O染色结果显示，SREBP-1c表达量降低，肌内脂肪细胞脂质沉积明显减少。以上结果表明，SREBP-1c可通过调控脂质生成相关基因表达，影响肌内脂肪细胞的脂质沉积。

不同日龄石歧鸽体尺与屠宰性能的主成分与通径分析

穆春宇, 张蕊, 汤青萍, 卜柱, 常玲玲, 付胜勇, 夏爱萍, 杨明军

2022, 51(9): 133-140. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.014

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为研究不同日龄石歧鸽体型外貌特征，探究体尺与屠宰性能之间的相关性，选取石歧鸽成年鸽和28日龄乳鸽各60 只（公母各半），测定体尺与屠宰性能，并进行主成分分析和通径分析。结果表明，28日龄乳鸽体质量与成年公母鸽存在显著差异；除胫长和胫围无显著差异外，其他指标均存在显著性差异；从占比数据看，从乳鸽到成年鸽胫长、胫围、屠宰率和腿肌率变化很小，腹脂质量和腹脂率减少最明显，胸肌质量增大最明显；28 日龄乳鸽和成年石歧鸽的体尺与屠宰性状呈不同程度的相关性。主成分分析结果表明，成年鸽和28日龄乳鸽各选取前5 个主成分（累计贡献率88.597%和87.900%），在成年鸽中，体质量、胸深、腹脂质量、胫围和胫长对主成分贡献率最大，在28 日龄乳鸽中，体质量、胸宽、腹脂质量、胫围和胫长对主成分贡献率较大。对石歧成年鸽和28 日龄乳鸽进行体型选育时应包括体质量、胸深、胸宽、胫围和胫长5 个指标。通径分析显示，在石歧成年鸽和28日龄乳鸽中，胸宽和龙骨长均是影响屠宰性能的重要指标。

不同作物叶片和茎全磷含量与高光谱植被指数的关系

许嘉桐, 陈书涛, 张苗苗, 夏可, 王晖

2022, 51(9): 141-150. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.015

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为研究不同作物叶片和茎全磷含量与不同高光谱植被指数的关系，于2020年11月至2021年10月进行田间试验，测定冬小麦、油菜、蚕豆、大豆、玉米、红薯6种作物不同生长阶段的叶片、茎全磷含量和高光谱冠层反射率，进而计算归一化植被指数（NDVI）、差值植被指数（DVI）、比值植被指数（RVI）、增强植被指数（EVI）、光化学植被指数（PRI）、红边叶绿素指数（RECI）6种高光谱植被指数。利用Pearson相关分析研究了不同作物叶片、茎全磷含量与高光谱植被指数的关系，并以多元非线性回归建立了基于高光谱植被指数的叶片、茎全磷含量模拟模型。结果表明，随着作物生长，冬小麦、油菜、蚕豆、大豆叶片全磷含量逐渐降低，玉米、红薯叶片全磷含量在生长季中期较高，6种作物茎全磷含量与叶片全磷含量的季节变化规律类似。6种作物叶片全磷含量季节平均值均高于茎全磷含量季节平均值。6种作物NDVI、DVI、RVI、EVI、PRI、RECI在生长中期相对较高。6种作物叶片全磷含量与不同高光谱植被指数之间的相关系数不同，且与叶片和茎全磷含量存在显著相关关系的高光谱植被指数也不同。基于6种植被指数NDVI、DVI、RVI、EVI、PRI、RECI的模型可模拟6种作物叶片全磷含量33.9%（R²=0.339）~75.2%（R²=0.752）的季节变化，6种作物叶片全磷含量实测值与模拟值之间的一元线性回归线接近1∶1线，一元线性回归方程R²=0.657。基于5种植被指数NDVI、RVI、EVI、PRI、RECI的模型可模拟6种作物茎全磷含量23.4%（R²=0.234）~60.0%（R²=0.600）的季节变化，6种作物茎全磷含量实测值与模拟值之间的一元线性回归线接近1∶1线，一元线性回归方程R²=0.524。不同作物叶片或茎全磷含量的特征植被指数不同，基于多种植被指数的多元回归模型可较好地模拟冬小麦、油菜、蚕豆、大豆、玉米、红薯叶片和冬小麦、油菜、玉米、红薯茎全磷含量季节变化。

基于高光谱成像技术的西瓜种子活力等级分类方法研究

杨波, 段明磊, 杨童

2022, 51(9): 151-158. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.016

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为了探讨水果种子不同活力等级的判别方法，以西瓜种子为研究对象，建立基于偏最小二乘判别（PLS-DA）、极限学习机（ELM）的高光谱图谱信息种子活力判别模型。首先，提取光谱信息，建立西瓜种子活力等级的光谱定性分析模型，结果表明，特征变量筛选方法UVE（无信息变量消除）结合建模方法PLS-DA得到的效果较好，分类正确率为100.00%，相关系数为0.86。其次，选取图像PC1权重系数，提取波长点为685、790、826、836、855 nm的特征图像，计算平均灰度值，建立基于图像特征的种子活力等级定性分析模型。结果表明，PLS-DA的误判率为6.67%，相关系数为0.85，优于ELM检测模型的误判率（10.00%）和相关系数（0.83）。高光谱成像技术的光谱和图像信息都能较好区分种子的活力等级，但基于光谱信息建立的判别模型优于基于图像特征建立的判别模型。

用于烟叶提质的苏云金芽孢杆菌SY-1产淀粉酶条件的优化研究

战磊, 王寒, 关罗浩, 张蒙蒙, 梁俊阳, 张晓瑞, 付博, 王玉胜

2022, 51(9): 159-170. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.017

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为了提高苏云金芽孢杆菌SY-1菌株淀粉酶活性，提升烟叶生物酶发酵过程中淀粉降解效率，从而提高烟叶品质，以淀粉酶活性为指标，对SY-1菌株产酶培养基及发酵条件进行单因素及响应面试验优化。结果显示，SY-1菌株产淀粉酶的最优培养基及发酵条件：可溶性淀粉＋玉米淀粉（m_{可溶性淀粉}∶m_玉米淀粉=1∶1）15.69 g/L，蛋白胨＋酵母粉（m_蛋白胨：m_酵母粉=1∶1）16.87 g/L，CaCl₂ 5.91 g/L；温度36.83 ℃、转速189.71 r/min。酶活性为223.45 U/mL，与优化前相比提高92.55%。利用优化后SY-1酶液处理烟叶，淀粉降解率达40.68%。与优化前酶液处理相比，淀粉降解率提高23.80个百分点，优化后酶液处理烟叶中水溶性总糖和还原糖含量分别增加5.91%和7.84%，总氮和烟碱含量分别下降4.23%和2.84%，两糖差降低，糖碱比提高，有利于提高烟叶吃味品质。

混菌固态发酵低次烟叶工艺优化及挥发性致香成分分析

李萌, 王旭东, 罗昭标, 宋嘉宝, 曲鹏, 候宁宁, 郭林青, 饶智, 马林

2022, 51(9): 171-180. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.018

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为探究混菌固态发酵低次烟叶的最佳条件，考察单菌发酵和混菌发酵对烟叶挥发性致香成分的影响。以2株产香酵母（YJX、MG）为试验菌株，通过单因素试验和正交优化试验，以挥发性致香成分含量为评价指标，确定烟叶最佳发酵条件，利用同时蒸馏萃取和气相色谱/质谱（GC/MS）联用的方法对未经微生物发酵的烟叶及发酵烟叶的挥发性致香成分进行分析，通过评吸明确混菌固态发酵对烟叶感官品质的提升水平。结果表明，最佳发酵条件为发酵温度30 ℃、混菌比（YJX∶MG）2∶1、接种量25%、发酵时间24 h，发酵过程中致香物质含量影响因素的主次为混菌比>接种量>发酵温度。运用GC/MS对单菌及混菌发酵获得的挥发性致香成分含量进行分析，共检测出95种挥发性致香成分，包含12种醇类、21种羰基类、8种酸类、15种酯类和内酯类、23种烃类、10种杂环类和6种酚类化合物，混菌发酵烟叶中的挥发性致香成分含量明显高于单菌发酵和未添加微生物发酵烟叶。混菌发酵能够增加烟叶的挥发性致香成分含量，香气质和香气量得到提升，烟叶品质明显改善。

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