科研产出
农作物秸秆纤维提取技术研究进展
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：农业废弃物的高值化利用有助于缓解资源约束、减少环境污染.秸秆纤维素是细胞壁中最主要的物质,与木质素和半纤维素稳定嵌套,难以分离.因此,秸秆有效组分分离提取是实现其高值化利用的基础和关键.本文对秸秆中纤维微观结构、形成机制及理化性质进行深入阐述,介绍了提取纤维素的多种技术,并对纤维素分离原理与优缺点进行了凝练.针对现有技术壁垒及局限性,展望秸秆纤维分离、提取及纯化等的研究领域和发展方向,以期为探索出高效绿色环保的工艺技术,实现秸秆纤维素的高值化利用奠定基础.
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杂交稻和常规稻对复合污染稻田土壤砷镉提取效果差异研究
《环境科学研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为实现对稻田土壤砷（As）、镉（Cd）污染的同步移除，利用根箱试验，选取代表性杂交稻（HR）和常规稻（CR）品种作为修复材料进行提取.为了评估种植HR和CR对土壤As、Cd的提取效果，以未种植水稻土壤作为对照（CK），利用孔隙水采集器在其全生育期内采集并监测土壤水溶态As、Cd浓度的变化；分别在水稻分蘖期、成熟期采用梯度扩散薄膜技术（diffusive gradients in thin-films,DGT）原位实时测定根际土壤剖面有效态As、Cd浓度；收获时利用分级提取法分析土壤As、Cd赋存形态及总量变化，并分析植株各部位的As、Cd累积量.结果表明：水稻生长能够有效消耗土壤中生物有效态As、Cd，且HR较CR表现出更高效的As、Cd同步富集能力.水稻成熟期，种植HR的土壤中DGT-As（扩散梯度薄膜提取态As）浓度较种植CR和CK处理分别下降69%和71%,DGT-Cd（扩散梯度薄膜提取态Cd）浓度分别降低35%和58%;HR和CR收获后土壤总As含量分别减少8%和1%，总Cd含量分别减少31%和14%;HR对土壤As、Cd的单株去除量分别为CR的1.2和4.5倍；每年种植两季HR对土壤As、Cd的移除率分别为CR的1.2和4.3倍.研究显示，种植HR对As、Cd具有更高效的提取能力，可优先作为修复材料对稻田土壤生物有效态As、Cd进行专性提取减量，为As、Cd复合污染稻田土壤清洁提供了一条有益路径；但还需结合水分优化管理、施加促溶剂等方式形成修复链，进一步提高修复效率，缩短修复年限.
关键词： 杂交稻（HR） 常规稻（CR） 提取 砷（As） 镉（Cd） 水稻土
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加热方式对紫色马铃薯营养成分及抗氧化活性的影响
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究微波(25 W/g、3.5 min)、热风(60 ℃、2h)、水煮(100 ℃、15 min)3 种加热方式对黑金刚和黑美人紫色马铃薯主要营养成分和生物活性物质的影响,以期为紫色马铃薯的热加工提供科学依据.结果表明:热处理后,紫色马铃薯的VC、灰分、淀粉和总酚(以绿原酸计)含量均下降;黑金刚和黑美人紫色马铃薯蛋白质含量在微波处理中分别增加了3.29%和3.21%,在热风和水煮处理中下降了2.20%和1.97%及1.91%和1.41%;黑金刚马铃薯花色苷含量在微波和水煮处理中分别上升了22.92%和16.67%,在热风处理中下降.此外,微波处理能明显提高紫色马铃薯花色苷提取物的还原能力,微波处理紫色马铃薯的花色苷提取物可明显提高大鼠胰岛β细胞中对抗氧化蛋白Nrf2和血红素氧合酶的表达水平,并降低核因子κB炎症蛋白的表达水平.微波是紫色马铃薯最佳的热处理方法.
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保水剂施用对植烟紫色土的改良效应及烤烟品质的影响
《中国烟草科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为改善紫色土烟田的土壤性能，减少季节性干旱对烟叶生长的影响，以云烟87为研究对象，采用田间小区试验方法，研究了不同保水剂施用量（0,30,60,90 kg/hm~2）对湖南衡南县紫色土烟田土壤理化性质和烤烟农艺性状、化学成分及经济性状的影响。结果表明，施用保水剂有效地抑制了紫色土植烟土壤的水分流失，且抑制作用随着保水剂用量的增加而增大；显著降低土壤容重（p＜0.05），降低幅度为8.44%～11.62%，显著增加土壤非毛管孔隙度，增加幅度为28.65%～33.82%，提高了土壤通气性，有利于烟株生长发育；施用保水剂提高了烤烟的综合质量和经济效益，显著增加烟叶中糖碱比1.03～3.50，显著降低烟碱含量0.14～0.42百分点，60kg/hm~2保水剂处理烤烟增产374.70kg/hm~2，上等烟比例提高4.66百分点，效果最佳。因此，本研究区植烟紫色土以60 kg/hm~2的保水剂用量最为适宜。
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土壤镉污染对卷丹百合生长和镉分布的影响
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究卷丹百合对镉污染的响应,开展不同镉浓度梯度(2.5、3、3.5、4 mg·kg-1)的盆栽试验,研究了不同浓度镉污染卷丹百合种球萌发、生长速率、生物量积累、生理响应和各器官镉含量的影响,分析了镉分布规律及各器官镉含量与土壤镉浓度的关系.结果表明:(1)C4(4 mg·kg-1)镉浓度显著降低卷丹百合发芽率、发芽势、生长速率,C2(3 mg·kg-1)、C3(3.5 mg·kg-1)镉浓度分别增加了百合鳞茎生物量的13.84%和38.96%.(2)随土壤镉浓度增加,丙二醛(MDA)的含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先升后降再升趋势,过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性随镉浓度的增加呈先增后降趋势,C4浓度对SOD、CAT 和POD具有抑制作用,对MDA的含量有促进作用.(3)各器官镉含量随土壤镉浓度的增加而增加,同一镉污染下,镉分布规律为地上茎>叶>花>根>鳞茎;与对照相比,各器官镉富集系数均显著下降,地下部转运系数显著上升,而地上部各器官转运系数呈下降趋势.(4)土壤镉含量与卷丹百合各器官都具有极显著正相关性,且土壤镉与鳞茎镉含量的相关性最高.综上所述,卷丹百合耐镉性能较好;卷丹百合通过调节生理特性、生物量以及镉富集和转运能力等方式来降低土壤镉污染的危害;鉴于土壤与鳞茎镉含量具有最高的正相关性,控制土壤镉浓度是降低鳞茎镉含量,保证安全生产的重要措施.
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籼稻耐盐不育系的筛选及其生理分析
《杂交水稻 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：鉴定耐盐不育系是选育耐盐杂交稻的基础。本研究利用苗期形态分析法筛选籼型耐盐不育系，分析了其生理特点。结果发现：在1.0%的NaCl盐溶液处理下，17个籼型不育系中有5个耐盐性强，其中广湘24S、野香A和广8A为“极强”级，存活率分别达88.54%、87.58%和84.61%，天丰A和爽1S为“强”级，存活率分别达74.82%和72.84%；与盐敏感（“不耐”级）材料粤泰A和泰丰A相比，5个耐盐材料的平均叶绿素相对含量高27.58%，平均相对生物量是盐敏感材料的1.40倍，平均可溶性糖含量和相对可溶性糖含量分别是盐敏感材料的2.23和1.67倍，活性氧积累量少。表明耐盐不育系具有良好的营养生长优势、渗透胁迫调节能力和抗氧化胁迫能力。本研究所筛选到的耐盐不育系为耐盐杂交稻培育提供了参考依据。
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一个水稻半矮秆多分蘖突变体的表型分析和基因精细定位
《农业生物技术学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：株高和分蘖是影响水稻(Oryza sativa)产量的重要农艺性状,适当的株高及分蘖数有利于提高水稻的产量.本研究利用0.1%甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone,EMS)试剂处理籼稻品种'福恢7185'(FH7185),从诱变后代中获得了1个性状稳定遗传的水稻半矮秆多分蘖突变体,命名为sd-fh7185(semi-dwarf from Fuhui 7185).调查分析结果显示,和野生型FH7185相比,突变体在苗期、分蘖期及成熟期均表现为株高极显著降低(P<0.01),且株高的降低主要是由于穗长和第1节间显著缩短导致的,其目标性状受位于第3染色体的单隐性核基因控制.扩大定位群体最终将目标基因精细定位于InDel标记ID73和GH25之间120 kb的物理区间内,该区间包含有14个预测功能基因.对这些预测基因进行分析,发现其中包含1个已克隆的半矮秆多分蘖基因tensinte branched 1(OsTB1)/fine cuml 1(FC1)(MSU-RGAP基因号:LOC_Os03g49880),测序发现突变体sd-fh7185中该基因在外显子的第439碱基处发生了1个由C到T的单碱基替换,致使该基因转录提前终止,编码的蛋白长度由388个氨基酸缩短至146个氨基酸,造成蛋白功能异常.sd-fh7185的突变位点不同于已发表的OsTB1/FC1突变体fc1-1和fc1-2,是其新的等位基因.该结果为后续进一步深入研究其相关分子机制及水稻育种提供了一定的参考.
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OsNRAMP5基因突变低镉型臻两优8612的试验示范及关键栽培技术
《杂交水稻 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：在利用重离子诱变结合M1TDS技术，培育出低镉型臻两优8612（国家镉低积累品种区试中的名称为“莲两优1号”，以下简称“莲两优1号”）基础上，2021—2022年进行多点试验。结果表明：莲两优1号具有稳定的镉低积累特性，在轻中度镉污染大田种植，稻米镉（Cd）不超标；锰（Mn）的吸收下降对其生长和产量没有明显影响；当土壤有效磷（P）极端缺乏时，莲两优1号在黄熟期开始出现叶尖落色变化，但其产量与对照差异不大。基于研究结果提出，推广OsNRAMP5基因突变型镉低积累水稻品种，首先要进行测土分析，选择轻中度镉污染大田（土壤总Cd含量≤1.5 mg/kg）种植；在水稻生长中后期，特别是对有效磷严重缺乏的田块，应结合病虫害防治喷施磷酸二氢钾，以促进壮籽增产；除种子公司提供高纯度种子和大田生产要注意田间除杂外，即便是镉低积累常规稻品种，也不建议农户自留种，以免因种子纯度问题造成稻谷Cd超标。
关键词： 镉低积累水稻 臻两优8612 莲两优1号 关键栽培技术
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脱支和反复湿热处理对苦荞抗性淀粉含量和理化特性的影响
《作物杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：采用普鲁兰酶（PUL）去除苦荞淀粉支链，进行多次湿热处理（HMT），探究PUL用量和HMT次数对苦荞全粉中抗性淀粉含量以及理化特性的影响。结果表明，PUL、HMT和PUL-HMT均能增加苦荞抗性淀粉含量，其中PUL用量10U/g、HMT 2次效果最佳，抗性淀粉含量从4.74%增加到13.38%。经过PUL-HMT，苦荞粉表面由光滑变凹凸状，晶型结构发生变化，从A型变为A+V型，相对结晶度和热焓值下降，红外光谱表明，淀粉内部短程有序结构轻微改变。去支化和HMT能有效改变苦荞粉理化性质，增加抗性淀粉含量，其中PUL10-HMT2的处理方法能得到更加理想的高抗性淀粉苦荞材料。
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利用酵母双杂交系统筛选水稻中与OsCRK5互作蛋白
《生物技术通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：水稻是重要的粮食作物，研究水稻生长发育调控机制可为水稻品种改良奠定理论基础。钙依赖蛋白激酶（calcium dependent protein kinases, CDPKs）是植物中重要的蛋白激酶，参与植物生长发育以及对环境反应的应答。水稻中的CRK5（CDPKrelated kinase 5）在蛋白序列和结构上与CDPK高度同源。为进一步研究OsCRK5在水稻干旱反应中的功能，本研究利用酵母双杂交筛库技术筛选了OsCRK5的互作蛋白。首先将OsCRK5的1-1 332 bp片段克隆至pGBKT7载体中，获得诱饵载体pGBKT7-OsCRK5，经测序无误后，转化至酵母菌株Y2H Gold中。在营养缺陷培养基中观察到重组蛋白不具有毒性作用及自激活活性，同时利用Western blot分析重组蛋白的表达。进一步利用水稻cDNA文库筛选OsCRK5的互作蛋白，共得到77个阳性克隆。功能预测结果显示，互作蛋白涉及蛋白质合成、贮存和降解过程、转录调控、植物细胞生长和分裂过程、能量代谢和细胞代谢等方面的功能。最后，从阳性克隆中选取参与植物干旱胁迫应答的两个蛋白OsWR1和OsDi19-1，利用酵母双杂交和双分子荧光互补的方法验证其与OsCRK5的相互作用。研究结果为水稻抗旱的遗传改良奠定了基础。
关键词： 水稻 OsCRK5 酵母双杂交 cDNA文库 干旱胁迫
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