科研产出
响应面法优化熏干草果油树脂提取工艺及成分分析
《食品工业科技 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为获得熏干草果(SDAT)油树脂提取的最佳工艺条件,以提取溶剂、提取温度、料液比、提取时间和细度为影响因素,在单因素实验的基础上,应用Box-Benhnken方法进行三因素三水平的实验设计,以SDAT油树脂提取得率为响应值,运用响应面法(RSM)对提取条件进行进一步的优化.并采用GC-TOF-MS对SDAT油树脂成分进行检测分析.结果表明,SDAT油树脂的最佳工艺条件为:提取温度75℃,料液比1:20(g/mL),提取时间7 h.回归方程预测SDAT油树脂得率理论值可达9.57%,3次验证实验的平均得率为9.48%,预测值与实际结果接近.采用GC-TOF-MS对SDAT油树脂成分进行检测分析,鉴定出化合物成分有58种,分别是醇类(31.59%)、醛类(21.13%)、烯类(1.23%)、酮类(1.56%)、酯类(2.38%)、酚类(0.79%),主要化合物有1,8桉叶醇(9.28%)、α-萜品醇(3.55%)、香叶醇(8.4%)、反式柠檬醛(5.78%)、2-甲基-3-苯基丙醛(6.33%)等.通过SDAT油树脂最佳工艺的确定,检测出的成分主要集中在醇类和醛类,这为后期草果油树脂的营养成分以及生物活性提供理论依据.
关键词： 熏干草果油树脂;加热回流法;响应面法;气相色谱-飞行时间质谱仪;成分分析
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木薯和花生间作模式下2种作物光合与干物质积累特性
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为研究木薯和花生间作模式下2种作物光合与干物质积累特性,以木薯和花生间作行数比为2:4模式为对象,木薯单作(SC)、花生单作(SP)为对照,在大田条件下测定了该间作系统中2种作物(木薯用IC表示,花生用IP表示)不同时期干物质积累特点和光合特性.结果表明:(1)花生实际产量和预期产量均表现出先增后降的趋势,且在定植后92 d之前的实际产量大于预期产量,之后的实际产量和预期产量均开始下降;木薯实际产量从定植后75 d到收获均大于预期产量,且实际产量的增加速度大于预期产量的增加速度.(2)块根形成期和块根膨大期,IC植株叶片的最大净光合速度(Pnmax)和光饱和点(LSP)均显著高于SC;苗期和块根膨大期,IC植株叶片的暗呼吸速度(Rd)小于SC.荚果膨大期,IP植株叶片的光补偿点(LCP)、LSP和Rd均显著低于SP,表观量子效率(α)显著高于SP.(3)IC通过最大干物质积累速率出现时间提前、延长快增期持续天数和提高最大干物质积累速率来达到增加干物质理论最大积累量;IP通过提早快增期开始时间和快增期结束时间来缩短快增期持续天数,并使其最大干物质积累速率出现时间提前,最终使IP的干物质理论最大积累量下降.综上表明,木薯通过提高光能截获和利用效率,同时降低自身消耗来增加干物质积累量,花生后期由于高位作物的遮荫影响其生长发育,但在荚果膨大期IP通过降低LCP和LSP来提高对弱光的利用效率,降低Rd来增加花生体内营养物质的有效积累.
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食用木薯块根冻结特性及代谢产物分析
《食品工业科技 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解木薯块根冻结特性及其代谢产物,以食用木薯品种"华南9号"为研究对象,通过电导率法测定块根头、中和尾3个部位的冻结变化规律及相关影响因素,结合非靶向代谢组学进行差异代谢物分析.结果表明:木薯块根不同部位冰点范围为?0.6至?1.1℃,但发生冻结的时间不一致;不同部位的可溶性固形物含量与淀粉含量最高值均出现在头部,分别为7.00%和26.84%,但各部位间的含量差异不显著(P>0.05),而含水量最高值出现在尾部,为64.07%;相关性结果分析发现,冰点与可溶性固形物、含水量呈负相关关系,与淀粉含量呈正相关关系.非靶向代谢组学分析发现,与对照相比冰温处理存在41个具有显著差异表达的代谢物,以苯丙氨酸代谢途径富集程度最高,共有9个显著差异代谢物.该途径中马尿酸-苯甲酸-水杨酸通路的马尿酸、苯甲酸表达上调,这可能与块根对低温应答响应有关.该研究结果可为今后木薯块根低温贮藏提供理论参考.
关键词： 食用木薯 冰点温度 非靶向代谢组学 差异代谢物 冻结特性
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红掌新品种'13100-A3'愈伤组织诱导及再生体系的建立
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为建立红掌新品种'13100-A3'的高效再生体系,本研究以红掌新品种'13100-A3'的幼嫩叶片、叶柄为外植体,以1/2MS为基本培养基,研究了不同外植体类型(叶片和叶柄)在不同质量浓度的植物生长激素TDZ、6-BA、NAA和IBA处理下对红掌愈伤组织的诱导、增殖、不定芽分化及生根的影响.结果表明:叶片较适宜作为红掌'13100-A3'的诱导外植体,较适宜的诱导培养基组合为1/2MS+BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+2,4-D0.1 mg/L+0.2 mg/L TDZ,诱导率达到50.33%.愈伤组织的增殖及分化较适宜的培养基组合为1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L,增殖系数达到4.03,分化率达到100%,每个愈伤组织分化的芽数达到13.37个,平均芽长为2.37 cm.不定芽生根较适宜的培养基组合为1/2MS+IBA0.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L,生根率达到100%,平均生根数达到4.20,根长为2.30 cm,株高为3.66 cm,叶片数为5.76片.本研究建立了红掌新品种'13100-A3'的再生体系,在该体系下能够成功诱导愈伤组织,其增殖系数、分化率均较高,且生根状况良好,将为红掌新品种'13100-A3'的规模化生产提供技术支撑.
关键词： 红掌;愈伤组织;诱导;再生
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氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对蜂巢小甲虫解毒酶和保护酶活性的影响
《农药 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对蜂巢小甲虫3龄初幼虫体内主要解毒酶和保护酶活性的影响.[方法]采用饲料混毒法测定氯虫苯甲酰胺对蜂巢小甲虫3龄初幼虫的生物活性.用亚致死剂量LC10和LC25处理蜂巢小甲虫幼虫6、24、48h,通过离体酶活性测定分析试虫体内主要解毒酶[细胞色素P450多功能氧化酶系(P450)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)]及保护酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)]活性的变化情况.[结果]氯虫苯甲酰胺LC10和LC25剂量在24 h显著诱导蜂巢小甲虫幼虫体内P450活性,其活性分别为对照的3.53、1.97倍;显著抑制SOD活性,其活性降低为对照的0.31、0.20倍.氯虫苯甲酰胺LC25剂量在6 h显著抑制GST活性,其活性降低为对照的0.31倍;在24、48 h显著诱导CAT活性,其活性分别为对照的2.45、3.74倍.[结论]氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对蜂巢小甲虫幼虫体内P450和CAT有诱导作用,需长期进行抗药性监测.
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植物蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因研究进展
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：蔗糖磷酸合成酶(SPS,EC 2.4.1.14)是调控蔗糖合成的关键限速酶,SPS受SPS基因家族编码,不同物种中SPS蛋白长度介于468~1 107 aa之间,分子量在104.1~120.1 kD之间,理论等电点范围为5.81~6.76,外显子数量介于9~14之间,内含子数量介于10~13之间.进化分析表明SPS基因可以分为A、B、C、D4个亚家族,同一植物中不同亚家族SPS基因的时空表达具有差异,功能也有所差异,光温条件和栽培措施可以显著影响SPS基因的表达.转SPS基因研究表明其对植物的蔗糖含量、产量、生物量和纤维含量有显著的影响.本研究对SPS基因在国内外的研究现状进行了总结,并展望了未来的研究方向,以期为进一步揭开植物蔗糖代谢的分子调控机制、加快植物分子育种提供理论参考.
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基于cox Ⅰ、ITS和rbcL基因序列的马尾藻系统进化分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：本研究以海南省青葛港马尾藻属(Sargassum spp.)为研究对象,利用cox Ⅰ(细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ)、ITS(内转录间隔区)序列及rbcL(1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基)3种DNA条形码分析马尾藻属遗传进化关系.结果表明,(1)基于形态鉴定及利用cox Ⅰ、ITS和rbcL三种DNA条形码进行分子鉴定的方式鉴定出9种海南省青葛港常见马尾藻属物种;(2)利用rbcL基因扩增出DNA序列的GC含量最低(32%),ITS基因扩增的DNA序列GC含量最高(59%),且在不同样本间ITS扩增的DNA序列GC含量差异最大,在57%~59%之间;(3)cox Ⅰ条形码序列可聚为两类,其中6个几乎不存在遗传距离,且5个样本间的遗传距离均小于50;从rbcL条形码序列的聚类结果看来,除了 RQL3之外,其他样品聚为一类,6个样本间的遗传距离均小于50.ITS条形码序列聚类的结果显示,9种马尾藻样本可聚为两类,马尾藻样本之间均存在一定的遗传距离.研究认为,青葛港海域马尾藻种内变异丰富,同一属的样品表现出很好的属内种间多样性;在分析青葛港马尾藻的遗传进化时利用ITS基因比其他两种基因能发现更多的遗传变异,能有效分析马尾藻的遗传进化关系.该研究结果对研究马尾藻种群生长和遗传进化具有重要现实意义,可为人工培育优异马尾藻属及其选育打下基础.
关键词： 马尾藻(Sargassum);遗传进化;cox Ⅰ;ITS;rbcL
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海南西番莲主要病毒种类的分子检测与鉴定
《园艺学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：2020年5-7月,在海南三亚市和五指山市采集表现花叶、皱缩、畸形等疑似病毒病的西番莲叶片样品176份,通过PCR和RT-PCR检测发现:侵染西番莲的病毒主要为黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)、南瓜蚜传黄化病毒(cucurbit aphid-borne yellows virus,CABYV)、东亚西番莲病毒(East Asian Passiflora virus,EAPV)、夜来香花叶病毒(Telosma mosaic virus,TeMV)、西番莲木质化病毒(passion fruit woodiness virus,PWV)、西番莲斑驳病毒(Passiflora mottle virus,PaMV)和番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus,TYLCV).TeMV 的检出率最高,为 52.27%;其次为 PaMV,43.75%;CMV 和 EAPV 均为 28.98%;PWV 为 22.73%;TYLCV 为 9.09%;CABYV 为 4.55%.TeMV、PaMV、CMV、EAPV和PWV可能是三亚和五指山西番莲的主要病毒,样品病毒复合侵染率为78.91%,存在32种复合侵染类型,以2~4种病毒复合侵染为主.3个TYLCV西番莲分离物的基因组全长均为2 781 bp,含6个ORF.序列相似性和系统进化分析结果表明:3个分离物均属于TYLCV-Israel株系,序列相似性为98.85%~99.14%,与海南己报道的4个其他作物上的分离物聚在同一进化分支上.这是TYLCV侵染西番莲的首次报道.
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不同施肥量对小粒咖啡产量、品质及经济效益的影响
《中国农业科技导报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为优化云南小粒咖啡施肥措施,提高肥效,采取大田随机区组试验,设置5个处理,包括减量施肥N 33.75+P2O58.7+K2O 36.45 kg·hm-2 (T1)和N 67.5+P2O517.25+ K2O 72.75 kg·hm-2 (T2),当地常规施肥N 135.00+ P2O534.5+ K2O 145.5 kg·h m-2 (T3),增量施肥N 202.5+ P2O551.75+ K2O 218.25 kg·hm-2(T4)和N 236.25+P2O560.3+ K2O 254.55 kg·hm-2(T5).分析不同处理对小粒咖啡产量、果实鲜干比、咖啡豆品质(百粒重、密度、粒度)及经济效益的影响.结果 表明,小粒咖啡产量随施肥量的增加先增加后降低,T4处理的产量最高;增加施肥量提高了咖啡豆的百粒重和粒度,但对鲜干比和密度无显著影响.2018和2019年鲜干比和产量显著高于2020年,果实发育期遭遇干旱胁迫是造成2020年产量和鲜干比低的主要原因.比较各处理的成本投入及经济效益,结果表明,T2处理的经济效益最高,为19237.67元·hm-2.综上所述,T2处理既能获得较高的产量,又能降低肥料成本,与各处理相比,是最为经济有效的施肥方案,为咖啡生产节本增效施肥提供了理论参考.
关键词： 小粒咖啡;施肥量;产量;品质;经济效益
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基于深度学习与激光点云的橡胶林枝干重建及参数反演
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：树木的几何建模在林木性状评价、森林动态经营管理与可视化研究中具有重要意义.现今,从激光雷达(Light Detection And Ranging,LiDAR)数据中重建树体三维模型并精准获取林木空间枝干结构参数是数字林业发展的必然趋势.该研究提出了一种深度学习与计算机图形学相融合的树木骨架重建与参数反演方法.该方法以PR107、CATAS 7-20-59、CATAS 8-79三个品种的橡胶树为实验对象,首先,采用背包移动激光雷达获取三个橡胶树品种的样地数据,并通过体素剖分和数据增广策略来构建橡胶树训练样本集.其次,构造由四层特征编码层和特征解码层所组成的点云分类深度学习网络,并包含优化的PointConv模块与不同尺度的特征插值模块,以实现在多尺度条件下,全面考虑点云的全局和局部优化特征,引导网络实现枝叶点云的精确分类.最后,面向分类后的枝干点云,运用计算机图形学的空间连通性算法与圆柱拟合策略,重建树木骨架模型,并自动解决叶子点云与对应的一级枝干归属问题,进而在叶团簇尺度下开展对单株树的精细描述与参数反演.通过对三块橡胶树测试样地的验证和与实测值的比对表明,该研究提出的深度学习网络枝叶分类总体准确率在90.32%以上.骨架重建与叶团簇分析结果显示,PR107品种橡胶树具有较为发散的树冠、最大的分枝夹角和叶团簇体积;CATAS 7-20-59品种橡胶树冠呈花瓶型,分枝夹角和叶团簇体积较小;而CATAS 8-79品种橡胶树尽管胸径最粗,但不耐寒害处于落叶期导致冠积最小.同时,反演得到的橡胶树一级枝干直径与实测值比对为:决定系数R2不低于0.94,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)小于3.01 cm;主枝干与一级枝干的分枝角为:决定系数R2不低于0.91,均方根误差RMSE不高于4.94°.同时发现橡胶树一级枝干的直径与对应的叶团簇体积呈正相关分布.该研究将人工智能的理论模型应用于林木的激光点云数据处理中,为林木激光点云的智能化分析与处理提供了新颖的解决思路.
关键词： 深度学习 树木骨架重建 激光点云 计算机图形学 林木参数提取
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