基于GC-MS指纹图谱及化学模式识别分析河南不同产地香椿挥发性成分

赵丽丽; 程菁菁; 王赵改; 史冠莹; 张乐; 王晓敏; 蒋鹏飞; 王旭增; 《食品科学 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：以河南省不同产地香椿为原料,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术,利用"中药色谱指纹图谱相似度评价系统",构建香椿挥发性成分指纹图谱,并结合相似度评价及化学模式识别（聚类分析、主成分分析）对香椿挥发性成分进行综合评价。结果表明:建立的香椿挥发性成分标准指纹图谱与聚类分析、主成分分析结果一致,都可将河南不同产地香椿挥发性成分有效区分。主成分分析找到了引起不同批次香椿样品间风味差异的主要成分为2-己烯醛、2,4-二甲基噻吩、乙酸法呢醇酯及2-甲基-3-亚甲基-环戊烷甲醛,同时发现信阳高山栽种的香椿挥发性成分综合得分最高。本研究可为香椿的快速溯源及品质监控提供一定的理论依据和技术支撑。

关键词： 香椿 挥发性成分 气相色谱-质谱 指纹图谱 聚类分析 主成分分析

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河南省烟草病毒的小RNA测序检测

白静科; 杨欣欣; 李召雷; 李成军; 陈玉国; 胡佳成; 刘松誉; 王雪婷; 李大伟; 李淑君; 《植物病理学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：据文献报道,目前中国的烟草病毒有30余种^[1～8]。河南烟草病毒主要有马铃薯Y病毒（potato virus Y,PVY）、黄瓜花叶病毒（cucumber mosaic virus,CMV）、烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）、烟草环斑病毒（tobacco ringspot virus,TRSV）等^[2,3]。

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气质联用自动化解析方法分析花生成熟期的挥发与半挥发性有机物

于永杰; 赵娟娟; 郭晓萌; 王允; 孙涛; 韩璐; 李淑芳; 《化学试剂 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：花生进入饱果成熟期之后,籽粒成熟过程中代谢物变化影响着收获花生的品质和营养价值。通过化学计量学领域最新发展的气质联用自动化解析方法结合非靶向代谢组学技术,对饱果成熟期的花生在收获前一个月、收获前半个月和收获时等3个不同采收时间的花生籽粒中挥发、半挥发性成分进行了分析。通过直接对仪器采集原始信号进行解析鉴定出数十种化合物。在化学成分解析的基础上,利用偏最小二乘判别分析方法实现了不同采收时间样本的判别分析。

关键词： 气质联用 代谢组学 化学计量学 花生籽粒 数据自动分析

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磷肥-种子相对位置对花生生长发育及磷肥利用率的影响

司贤宗; 张翔; 索炎炎; 李亮; 余琼; 余辉; 《中国土壤与肥料 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：采用盆栽试验,通过不施磷,0～10 cm土壤混匀施磷,花生种下5 cm施磷,花生种子一侧5 cm及深5 cm施磷,花生种子两侧5 cm及深5 cm施磷,研究了磷肥-种子相对位置对花生生长发育及磷肥利用效率的影响,为花生机械化种肥同播精准施肥提供技术依据。研究结果表明,种下5 cm施磷的花生主茎高、侧枝长、分枝数、饱果数、饱果重、百果重、出仁率、单株生产力等农艺性状和产量性状最优,不同器官的干物重、磷含量、磷积累量和磷肥利用率最大,其次是花生种子一侧5 cm及深5 cm施磷,再次是花生种子两侧5 cm及深5 cm施磷,0～10 cm土壤混匀施磷的最小。本试验条件下,集中施用磷肥,能促进花生的生长发育、提高磷肥的利用率,其中,花生种下5 cm施磷,单株生产力最大,为32.4 g/株,磷肥利用率最高,为27.1%。

关键词： 花生 精准施肥 生长发育 磷肥利用率

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土壤微生物量氮对小麦各生育期氮素形态的调控

李俊杰; 邹洪琴; 许发辉; 张水清; 岳克; 徐明岗; 段英华; 《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：【目的】土壤中氮素的有效性很大程度上影响着作物对氮的吸收。明确各形态氮素对作物吸氮量的贡献,研究调控土壤氮素形态的因素,为培育氮素高效和作物高产的土壤提供理论依据。【方法】试验基于河南新乡的"国家潮土土壤肥力与肥料效益监测基地"长期定位试验,以不施肥（CK）、施NPK化肥（NPK）和1.5倍NPK化肥并配施有机肥（1.5MNPK） 3个处理的土壤作为低肥力（F1）、中肥力（F2）和高肥力（F3）土壤进行小麦盆栽试验。3个肥力土壤处理施肥方法相同,盆钵埋于土壤内,盆钵顶部露出地面5 cm。分别在小麦拔节期、孕穗期和成熟期采集土壤和植株样品,测定小麦产量、各生育期吸氮量,分析土壤有机氮、矿质氮（铵态氮和硝态氮）、固持氮库（微生物量氮和固定态铵）含量差异,并通过结构方程模型（SEM）建立各形态氮素与小麦吸氮量的相关关系。【结果】3个肥力水平土壤矿质氮含量在小麦生长期内总体呈下降趋势,收获期土壤矿质氮含量在F1、F2、F3中分别比播种前显著下降了2.9、1.8和6.8 mg/kg。从拔节期到收获期,土壤微生物量氮在F1先增加后降低,在F3中持续增加,在F2中先降低后增加。土壤固定态铵含量在拔节期前和孕穗期后均无显著变化,但从拔节期到孕穗期,3个肥力土壤中固定态铵含量均显著提高。而固持氮库在不同肥力土壤间差异明显,其从播种前到拔节期在F1中增加了10.6 mg/kg,而在F2和F3中分别降低了14.3和32.2 mg/kg;从拔节期到孕穗期都显著增加;从孕穗期到收获期在F1中降低了2.4 mg/kg,而在F2和F3中分别增加8.2和8.7 mg/kg。小麦的产量和吸氮量均在F3中最高,F1中最低;氮素表观平衡在F1中最高,F3中最低。SEM分析结果表明,固持氮库可直接正向调控小麦吸氮量,有机氮库通过固持氮库和矿质氮库之间的变化而间接调控小麦吸氮量。【结论】包含微生物量氮和固定态铵的固持氮库可直接正向调控小麦吸氮量,有机氮库通过影响固持氮库和矿质氮库间接调控小麦吸氮量。由于固定态铵在拔节前和孕穗期后含量较为稳定,在高肥力土壤上微生物量氮随着小麦生育期的推进显著增加,可促进小麦的生长和氮素吸收,减少肥料氮的残留量,较高的微生物量氮又可作为氮库来固存易损失的矿质氮和肥料氮。

关键词： 产量 氮吸收 矿质氮 固定态铵 微生物量氮

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基于ARM和电力线载波的智能灌溉控制系统研究

李国强; 王猛; 张杰; 周蕊; 张建涛; 郑国清; 《节水灌溉 》 2021 北大核心

摘要：针对当前灌溉设备控制系统智能化水平低等问题,设计了一种基于ARM嵌入式系统和电力线载波的智能灌溉控制系统。该系统由5个模块组成:数据处理控制模块、数据通讯模块、数据采集模块、控制驱动模块和人机交互模块。数据处理控制模块的中央处理器采用基于ARM Cortex-M3架构的32位微处理器STM32F103CBT6。数据通讯模块的电力线载波采用总线主站控制器PB620芯片搭建。软件采用实时操作系统μC/OS-II,内核版本V2.91。基于土壤实时墒情数据、短期气象预报等多源数据,构建土壤水分盈亏量预测模型和灌溉量估算模型,分别用于估算土壤墒情和作物适宜灌溉量。结果表明,该系统实现了土壤墒情监测、灌溉量智能计算和自动轮灌等功能。电力线载波实现了土壤墒情传感器、电磁阀供电和通讯功能,并节省了通信电缆。网络通信丢包率均值为0.09%,电力线载波误码率小于0.01%,电磁阀响应时间均值为0.497 s。在籽粒产量不降低情况下,模型生成方案比传统灌溉方案节水31.37%。相比设置灌溉上下限参数的自动化灌溉控制系统,该系统具有设备操作简单,安装成本低,运行可靠稳定,灌溉量自动估算和调节等特点,有效提高了大田灌溉效率和用水效率,具有良好的应用前景。

关键词： 灌溉控制系统 智能灌溉 灌溉策略 物联网 电力线载波 ARM嵌入式系统

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不同时期叶面喷施多效唑对紫云英结实性的影响

郑春风; 刘春增; 任伟; 李本银; 王守刚; 聂良鹏; 吕玉虎; 潘兹亮; 曹卫东; 《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：【目的】探讨多效唑喷施时期对紫云英结实特性的影响,明确紫云英结实性最佳化控时期,以期为提高紫云英种子产量提供参考。【方法】以‘信紫1号’为供试材料,分别于越冬后期（T₁）、返青期（T₂）、现蕾期（T₃）、初花期（T₄）和花后5天（T₅）进行叶面喷施处理,以喷施清水为对照。在盛花期,观察记载主茎不同花序位花荚发育的形态及数量特征。在成熟期,按常规考种法调查了产量和产量构成因素。【结果】除T₃处理外,其他4个处理的紫云英花数、结荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率在不同层花序上与对照差异均不明显,不同层花序的粒重也没有显著差异。T3处理其花数、结荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率在基部花序位较对照分别提高20.4%、31.4%、23.9%和5.25、2.38个百分点,在中部花序位分别提高12.3%、32.9%、22.8%和7.42、2.08个百分点,在顶部花序位分别提高18.4%、54.8%、70.9%和2.56、3.78个百分点。T₃处理种子产量最高达到1120.66 kg/hm²,较对照增产32.3%。【结论】在现蕾期叶面喷施多效唑,可促进紫云英花期不同花序位,特别是中部和基部花荚的发育,减少花荚脱落,促进结实成粒,最终获得较高的种子产量。过早和过晚喷施多效唑对紫云英开花和籽粒产量均没有显著影响。

关键词： 紫云英 多效唑 喷施时期 结实性

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基于RNA-seq的谷子萌芽期抗旱相关基因挖掘与分析

代小冬; 朱灿灿; 宋迎辉; 王春义; 代书桃; 秦娜; 李君霞; 《核农学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：为了明确响应干旱胁迫的关键基因,解析谷子抗旱机制,本研究以谷子抗旱品种山西2010和干旱敏感品种K359*M4-1为材料,应用RNA-seq技术对两个品种干旱胁迫前后萌发期种子进行转录组测定。结果表明,在山西2010和K359*M4-1中分别鉴定出2 300个和3 652个差异表达基因（DEG）,包括编码类锌诱导的促进因子、类萌发素蛋白、蛋白磷酸化酶、转运蛋白、胚胎发育晚期丰富蛋白（LEA）、转录因子、过氧化物酶等基因。通过对鉴定到的DEG进行GO和KEGG代谢途径富集分析,发现山西2010和K359*M4-1中的DEG分别富集在52个和21个生物学过程。KEGG富集分析发现,DEG主要富集在淀粉和蔗糖代谢,植物激素信号转导,光合作用-天线蛋白,苯丙素生物合成,角质、亚氨酸和蜡生物合成,次生代谢物生物合成等途径。本研究结果为挖掘谷子抗旱关键基因、解析谷子抗旱机制奠定了基础。

关键词： 谷子 萌芽期 抗旱性 RNA-seq

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施氮量对砂姜黑土小麦-玉米轮作体系N₂O排放的影响

吕金岭; 高燕哺; 李太魁; 孔海江; 张金平; 寇长林; 《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：砂姜黑土是黄淮海平原重要的中低产土壤,由于其剖面含有砂姜层,易产生裂隙,影响了氮素在土壤剖面的迁移分布,可能导致砂姜黑土的N₂O排放存在一定的独特性。基于此,本研究以砂姜黑土小麦-玉米轮作体系为研究对象,设置4个处理,分别为不施肥（CK）、传统施肥（TR）、优化施肥（OPT）和再优化施肥（ZOPT）,通过静态箱-气相色谱法结合常规土壤参数的监测与分析,探究砂姜黑土不同施氮条件下N₂O排放特征、累积排放量及关键驱动因素。结果显示,砂姜黑土小麦季的N₂O平均排放通量为14.2～21.6μg·m^-2·h^-1,累积排放量为0.82～1.24kg（N）·hm^-2;玉米季的N₂O平均排放通量为14.4～24.5μg·m^-2·h^-1,累积排放量为0.42～0.71 kg（N）·hm^-2;不同处理小麦季的N₂O累积排放量均高于玉米季。小麦季追肥期与基肥期的N₂O累积排放量分别为0.27～0.41 kg（N）·hm^-2和0.55～0.83 kg（N）·hm^-2,玉米季分别为0.18～0.30 kg（N）·hm^-2和0.24～0.41 kg（N）·hm^-2,追肥期N₂O累积排放量均高于基肥期。相关性分析结果显示, CK处理的N₂O排放量与土壤温度、含水量和硝酸盐含量均表现出明显的多元线性相关（P<0.05）, TR、OPT和ZOPT仅与土壤硝酸盐含量呈极显著多元线性相关（P<0.01）,而与土壤温度和土壤含水量未表现明显的相关性,说明施肥条件下,土壤硝酸盐含量的高低成为影响砂姜黑土农田土壤N₂O排放最关键的影响因素。除此之外,不同施氮量的N₂O累积排放量差别明显（P<0.05）, TR处理的N₂O排放量最高,小麦玉米季分别为1.24 kg（N）·hm^-2和0.71 kg（N）·hm^-2,显著高于OPT处理[0.99 kg（N）·hm^-2和0.51 kg（N）·hm^-2]和ZOPT处理[0.82kg（N）·hm^-2和0.42 kg（N）·hm^-2]。无论小麦季还是玉米季N₂O的累积排放量均随施氮量的增加而呈指数增加趋势,相关性系数分别达0.997和0.977 （P<0.05）,说明砂姜黑土传统施氮N₂O存在过量排放问题。总而言之,尽管与其他土壤相比,砂姜黑土不属于N₂O高排土壤,但传统施氮量导致的N₂O排放量仍不可忽视。

关键词： 砂姜黑土 N₂O排放 施氮量 土壤硝酸盐含量 静态箱-气相色谱法 小麦-玉米轮作

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9个梨品种综合品质评价分析

牛佳佳; 张四普; 张柯; 徐振玉; 鲁云风; 唐存多; 苗建银; 《食品研究与开发 》 2021 北大核心

摘要：采用主成分分析法和逐步线性回归对9个优良梨品种果实的主要性状[单果质量、果肉硬度、果形指数、可溶性固形物（total soluble solids,TSS）含量、可滴定酸（titratable acid content,TA）含量、石细胞含量、维生素C（vitamin C,VC）含量、糖酸比等29个指标]进行分析评价。结果表明:9个梨品种进行主成分分析,提取出7个主成分,累计方差贡献率为97.86%,可以在一定程度上概括这些性状的总体信息量;通过因子分析与逐步回归建立梨综合品质预测模型;依据不同主成分得分,筛选出单果质量、香气、硬度、果心横径/果实横径、固酸比、好果率1、L值和b*值7个果实综合评价简化指标,可为科学地评价不同品种梨的综合品质、生产推广和果实远销贮运提供理论参考。

关键词： 梨 品种 主成分 品质 评价

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