科研产出
厢作免耕下生态种养对稻田CH4和N2O排放的影响
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为明确厢作免耕养鸭、养鱼模式对双季稻田CH4、N2O排放量及其增温潜势（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）的影响,了解稻田厢作免耕养殖的温室气体排放情况,本研究设置厢作免耕养鸭（W-RD）、厢作免耕养鱼（W-RF）、厢作免耕（W-CK）、平作翻耕养鸭（F-RD）、平作翻耕养鱼（F-RF）和平作翻耕（F-CK）6个处理进行大田对比试验,采用密闭静态箱法收集CH4和N2O的排放量,探究双季早晚稻田CH4和N2O的累积排放量、GWP和GHGI。结果表明:早稻CH4累积排放量在分蘖末期-孕穗期阶段排放最多,晚稻CH4累积排放量主要集中在返青-分蘖末期阶段,相对于晚稻,早稻CH4排放量占双季稻总排放量的61.60%～77.00%。早稻和晚稻的N2O累积排放量均在分蘖末期-孕穗期阶段排放最多,W-CK处理N2O累积排放量最高为7.85 kg·hm-2,F-RF处理最低为2.64 kg·hm-2,且W-CK与F-RF处理达到显著差异;厢作免耕各处理早晚稻累积N2O排放的CO2当量均显著高于平作翻耕各处理,且厢作免耕与平作翻耕各处理均显著低于CK处理。双季稻全球增温潜势（总GWP）和双季稻温室气体排放强度（总GHGI）均以F-CK处理最高(总GWP为25 258.08 kg·hm-2,总GHGI为4 501.41 kg CO2-eq·kg-1),以W-RF处理最低(总GWP为14 819.94 kg·hm-2,总GHGI为2 322.83 kg CO2-eq·kg-1),W-RF处理总GWP和总GHGI分别低于F-CK处理41.33%、48.40%,均达到显著差异。双季水稻总产量中W-RF和F-RF处理显著高于其他处理,W-RF和F-RF处理周年水稻总产量分别为13.36、13.20 t·hm-2。综上所述,厢作免耕养鱼模式（W-RF）与其他处理相比既可保证水稻高产又可降低GWP和GHGI,而厢作免耕养鸭模式（W-RD）对稻田温室气体排放的影响还需要进一步研究。
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不同Cd污染程度下穇子品种Cd富集与转运效率研究
《中国粮油学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：本实验选取9个主栽穇子地方品种在中轻度和重度Cd污染农田进行大田实验,分析穇子籽粒产量、各器官富集系数、转运系数,探明不同Cd污染农田对穇子富集、转运Cd的影响,为在不同Cd污染地区穇子种植结构调整提供技术支撑。结果发现,中轻度和重度Cd污染土壤下穇子籽粒Cd含量为0.044～0.099、0.175～0.423 mg/kg,产量为1.66～3.74、1.65～3.81 kg/10 m2,重度Cd污染土壤明显促进籽粒Cd含量增加,但对籽粒产量影响不大;两种Cd污染土壤条件下,穇子各器官Cd富集效率高低顺序均为籽粒<秸秆<根系,转运效率则为土-根>根-秸秆>秸秆-籽粒。中轻度Cd污染条件下,9个穇子品种籽粒Cd含量均<0.099 mg/kg,低于国家食品Cd安全标准;重度Cd污染条件下,9个穇子品种籽粒Cd含量均<0.5 mg/kg,低于国家饲料Cd安全标准。研究表明,穇子营养器官具有较高的Cd富集能力,对土壤Cd污染的修复有一定作用;同时,穇子可食部分作饲用Cd含量仍在国家安全标准内,因此穇子在Cd污染严重地区的种植结构调整中具有可见的应用价值。
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温州蜜柑复合柑橘汁开发及品质研究
《中国食品学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为改善尾张、宫川两个主栽温州蜜柑品种制汁后口感欠佳和风味不足的问题,分别以两种温州蜜柑汁为基料,添加冰糖橙汁或纽荷尔脐橙汁进行复配,开发温州蜜柑复合柑橘汁。采用常规方法测定不同复配比例的柑橘汁中总酚、黄酮、可溶性糖、VC、可滴定酸、pH、可溶性固形物、悬浮稳定性及挥发性风味成分,采用感官评价和主成分分析法优选口感和风味兼具的复配比例。试验结果表明:通过添加冰糖橙或纽荷尔脐橙,可以有效改善尾张、宫川的理化营养指标。宫川∶冰糖橙以及宫川∶纽荷尔脐橙的复配组合感官评价得分较高。在宫川∶冰糖橙复配组合中,两种柑橘汁按4∶1进行复配感官评价得分最优,而在宫川∶纽荷尔脐橙复配组合中以3∶2比例进行复配感官评价最优。由主成分分析结果可知,综合得分较高的复配方案是宫川∶冰糖橙3∶2,宫川∶冰糖橙7∶3,宫川∶纽荷尔脐橙3∶2,宫川∶纽荷尔脐橙7∶3,尾张∶冰糖橙3∶2,所得果汁营养价值较高,口感风味较好。由不同复配果汁挥发性成分分析可知,宫川和冰糖橙不同配比之间无明显差异,加大宫川复配比例,差异取决于萜品烯-4-醇和γ-松油烯。尾张和冰糖橙配比的区别是2-己烯醛。宫川∶纽荷尔脐橙和尾张∶纽荷尔脐橙不同配比中,纽荷尔脐橙在复配中起关键作用。
关键词： NFC柑橘汁 复配 理化指标 挥发性风味物质 主成分分析
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水稻籽粒镉低积累资源挖掘及其新材料创制
《杂交水稻 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：稻米镉超标已经成为引起社会广泛关注的食品安全问题,生产上迫切需要选育适宜在镉污染地区种植的低镉积累水稻新品种。通过对国内外275份水稻资源进行筛选,挖掘到在重度镉污染田籽粒镉低积累材料珞红3A和珞红4A。全基因组高通量测序结果表明,在珞红4A的第7号染色体上有一段长度为408 481 bp的片段（Org）缺失,且在该缺失处插入了一段长度为2 980 bp的序列（Tons）。共分离试验发现,Tons与水稻籽粒镉低积累存在紧密关联。本研究建立了Tons分子标记检测体系,进一步利用该体系在珞红4A与IR28杂交的F2群体中获得了低镉新材料Tonys,并提出了一套选育籽粒镉低积累水稻新品种的方法。
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AtGSTZ1参与拟南芥盐胁迫响应过程
《植物生理学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：酪氨酸降解途径在动物生长发育中发挥着重要作用。然而,该途径在植物中的功能还需进一步鉴定。马来酰乙酰乙酸异构酶是酪氨酸降解途径中的关键酶。ζ类谷胱甘肽S-转移酶（GSTZ）具有马来酰乙酰乙酸异构酶活性。为探讨酪氨酸降解途径在植物响应盐胁迫中的作用,本研究分析了拟南芥（Arabidopsis thaliana） AtGSTZ1基因在盐胁迫下的表达特征以及AtGSTZ1过表达植株对盐胁迫的耐受性,发现:AtGSTZ1表达受盐胁迫诱导;在盐胁迫下, AtGSTZ1过表达植株具有较高的种子萌发率和子叶绿化率;此外,盐胁迫下过表达植株积累了较少的H2O2,且过氧化氢酶基因CAT1表达量和过氧化氢酶活性都高于野生型。实验结果表明, AtGSTZ1通过调控盐胁迫下H2O2的积累而影响拟南芥的耐盐性。本研究结果为证明酪氨酸降解途径在植物响应盐胁迫中的作用提供依据。
关键词： 拟南芥 酪氨酸降解途径 AtGSTZ1 盐胁迫 H2O2
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利用CRISPR/Cas9技术创制镉低积累香型水稻
《杂交水稻 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：尝试利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对镉吸收转运基因OsNramp5和香味基因OsBadh2同时进行编辑,培育出后代性状稳定的优质低镉水稻品种。选用华南地区推广面积较大的常规稻华航31为受体材料,通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5和OsBadh2双基因敲除植株,在镉污染土壤中种植并测定野生型和双基因敲除植株糙米的镉、锰、铁元素含量以及香味物质2-乙酰-1-吡咯啉（2-AP）的含量,并考察野生型与双基因敲除植株的农艺性状。成功获得了5种类型的华航31双基因敲除植株。与野生型华航31相比,大部分双基因敲除植株的镉和锰含量显著下降,铁含量有一定程度的升高;所有双基因敲除植株中的香味物质2-AP含量均显著提高;大部分双基因敲除植株的株高、每穗实粒数显著下降;全部双基因敲除植株的单株有效穗数、每穗总粒数、结实率均无显著变化。通过CRISPR/Cas9技术可快速创制具有镉低积累和香味的水稻种质,有利于加快优质、安全水稻品种的育种进程。
关键词： 水稻 镉 香味 基因编辑 CRISPR/Cas9技术 育种
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氮肥减施对茶园土壤细菌群落结构的影响研究
《生物技术通报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了研究不同减氮模式对茶树地下部分细菌菌落结构的影响。设置16 kg/667 m2纯氮（减氮55.6%处理A）,26 kg/667 m2纯氮（减氮27.8%处理B）,36 kg/667 m2纯氮（常规施肥C）,不施氮（CK）共4个施氮水平,对根际及非根际0-20 cm土壤、非根际20-40 cm土壤36个样品进行16S rRNA序列测定,利用IonS5TMXL高通量测序平台对不同减氮处理的土壤细菌群落结构进行分析。试验结果表明:A、B、C三种施肥水平下,根际、非根际0-20 cm土壤及非根际20-40 cm土壤的细菌OTUs分别为505、854及835个,其中特异OTUs随着施氮量逐渐增加而降低。土壤细菌丰度和多样性分析显示施氮量为26 kg/667 m2（减氮处理B）在根际与非根际0-20 cm土壤中细菌丰度较高,细菌多样性最高,土壤碳通量的结果亦证明了减氮处理B土壤中微生物较多。施肥茶园地下部分在门水平上的优势菌基本为氮代谢相关菌类,其中共有3个优势类群,分别为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）。在属的水平上,根际土壤与非根际土壤细菌优势菌完全不同。适当减氮处理B茶园土壤中细菌菌落多样性较多,丰度较高,并主要集中在养分吸收利用的根际及周边土壤中,有利于茶园养分的高效利用。
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长期不同耕作方式与秸秆还田对稻田镉生物有效性的影响
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以湖南省典型双季稻区的土壤-水稻系统为研究对象,通过长期田间连续定位试验,研究不同耕作方式和秸秆还田对土壤-水稻系统镉生物有效性的影响。试验采用随机区组设计,共设4个处理:翻耕+秸秆不还田（CT）;翻耕+秸秆还田（CTS）;旋耕+秸秆还田（RTS）;免耕+秸秆还田（NTS）。结果表明:NTS处理增加了土壤阳离子交换量,降低了粉粒的比例。NTS处理土壤总镉和离子交换态镉含量分别为（0.48±0.01）mg·kg-1和（0.39±0.01）mg·kg-1,与CTS和RTS处理均无显著差异,但显著高于CT处理。NTS处理早稻和晚稻糙米总镉含量分别高达（0.30±0.04）mg·kg-1和（0.60±0.07）mg·kg-1,超过0.20 mg·kg-1的国家食品安全标准（GB 2762—2017）,且显著高于其他处理。水稻糙米中总镉含量和土壤总镉、碳酸盐结合态镉和铁锰氧化物结合态镉含量显著正相关。研究表明,耕作强度越弱土壤中镉的生物有效性越高,秸秆还田相对于不还田处理增加了镉的生物有效性。耕作方式和秸秆还田通过影响土壤镉生物有效性进而影响水稻镉含量,免耕秸秆还田增加了土壤和水稻糙米中的镉,带来了镉超标的安全问题。
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