科研产出
咖啡果皮粉对饼干品质和淀粉消化性的影响
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：咖啡果皮是咖啡加工过程中产生的副产物,约占咖啡果实的50%,测定结果显示咖啡果皮中含有丰富的膳食纤维,总膳食纤维的含量可达64.80%,且脂肪含量低,仅为1.62%.但咖啡果皮仅有一小部分被用作堆肥和动物饲料,大部分被丢弃,造成了不可忽视的环境问题和资源浪费.为了探寻咖啡果皮在焙烤食品中的加工利用,本研究利用超微粉碎的咖啡果皮0%、5%、10%、15%、20%替代小麦粉来制作饼干,通过测定饼干的含水率、膳食纤维的含量、DPPH清除率、淀粉消化性能、血糖生成指数、色泽、质构及感官性状,发现与对照组(0%)相比,随着咖啡果皮粉替代量的增加,饼干的含水率从6.57%下降至5.32%,膳食纤维含量和DPPH清除率显著增加,分别从1.84%增加至10.65%,从2.89%增加至36.69%,淀粉的消化率、C∞和k值与咖啡果皮粉的替代量呈负相关,最终预测的饼干血糖生成指数从91.16降至66.35,但5%、10%、15%替代量的饼干仍为高血糖生成指数的食物,色泽中L*和b*值逐渐下降,而a*值在5%和10%替代量时超过了对照组,饼干呈现咖啡果皮的棕红色,另外,饼干的硬度和咀嚼性逐渐增加,但在5%替代量时硬度增加并不显著(P<0.05),脆性、恢复力、粘结力和弹性均逐渐下降,当咖啡果皮粉添加量为5%时,可获得理想的感官评分,尤其是在色泽和气味上的得分达到最高,分别为4.8和4.7分.结果表明,咖啡果皮粉可以考虑作为一种饼干的配料来增加消费者对膳食纤维、抗氧化性物质和低糖化淀粉的摄入,该研究结果为咖啡果皮的综合利用提供理论依据.
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基于种间关系预测评估稻菜轮作区地表水中吡虫啉的生态风险
《农药学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：吡虫啉(imidacloprid)在我国(亚)热带地表水体中频繁被检出,然而因本土水生生物相关毒理学数据严重缺乏,目前关于其在热带常见作物系统周围水体中生态风险的评估明显不足.本研究基于网络种间关系预测(web-interspecific correlation estimation,Web-ICE)结合物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)曲线,通过获取本地水生生物急性毒性风险阈值——5%物种危害质量浓度(HC5),利用风险商值法(risk quotient,RQ),评估了吡虫啉在海南省澄迈县稻菜轮作区地表水中的生态风险.结果表明:海南省澄迈县稻菜轮作区地表水中吡虫啉的HC5值为4.30 μg/L,其中有41.7%水样的RQ值高于1,且中位数和最大浓度对应的RQ值明显高于我国其他区域地表水,表明吡虫啉残留对所研究区域地表水中水生生物具有较高的潜在生态风险;在稻菜轮作过程中,4月份作物播种期(92.3%水体RQ>1)、蔬菜种植期(平均RQ=2.53,68%水体RQ>1)和澄迈中部区域水体中的吡虫啉呈现较高的生态风险,表明吡虫啉长期/脉冲输入造成其生态风险具有显著的时空和作物特征,因此需对该农药在该区域稻菜轮作实践中进行分种植期、分区域合理使用和限制使用.
关键词： 地表水 吡虫啉 网络种间关系预测 物种敏感度分布 水生生物 生态风险 稻菜轮作
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橡胶草TkAPC10基因的鉴定及其表达模式分析
《植物研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：APC/C是一类泛素连接酶E3复合体，在调控细胞周期过程中发挥重要作用。为了揭示橡胶草APC/C蛋白复合体的功能，鉴定了橡胶草TkAPC10基因，并对其表达模式进行了分析，初步确定了其功能。TkAPC10基因的ORF为579 bp，编码192个氨基酸，其基因组DNA序列为1 092 bp，包含6个外显子和5个内含子。基因组分析发现，TkAPC10以单拷贝的形式存在，其启动子序列除了含有TATA-box和CAAT-box增强子元件外，还有ABA、JA、光以及逆境响应相关的顺式作用元件。系统进化关系分析发现，不同物种的APC10蛋白具有很高的同源性，TKAPC10与莴苣LsAPC10的相似性最高达到99%，而与其他菊科植物的APC10蛋白相似性也达到95%以上。进一步采用qRT-PCR技术对TKAPC10的表达模式进行分析，结果表明，该基因在细胞分裂旺盛的组织（花、叶和根）中的表达量显著高于细胞分裂活动相对缓慢的组织（花梗）。外源ABA处理后，TKAPC10基因转录水平显著下降；而MeJA和ET处理后，该基因显著上调表达。经PEG6000以及甘露醇处理后，TKAPC10表达水平显著下降；而高盐胁迫显著诱导该基因的表达。TKAPC10基因参与橡胶草细胞分裂、激素信号以及非生物胁迫响应过程的调控。
关键词： 橡胶草 TkAPC10 细胞分裂 激素信号传导 非生物胁迫
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田间补充灌溉施肥对菠萝生长、产量及水肥生产力的影响
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探明菠萝田间控水减肥效应及确定补充灌溉施肥水平,为粤西地区菠萝生产中节水节肥和提质增效提供依据.研究以金菠萝'MD-2'为材料,设置无灌溉常规施肥(常规),2个补灌W1(–15~–35 kPa)和W2(–35~–55 kPa)与3个肥料F1(100%)、F2(75%)和F3(50%)梯度处理(F1W1、F2W1、F3W1、F1W2、F2W2、F3W2),以无灌溉无施肥作为对照(CK).研究菠萝光合面积、光合效率、干物质积累、经济性状、灌溉水生产力及肥料偏生产力对不同处理的响应.结果表明,补充灌溉施肥能够显著提高菠萝株高、叶长、叶宽、叶片数和植株干物质含量.水肥限制下,叶片数和叶长的减少是单株叶面积下降的主要因素,而光合面积的减小是干物质量下降的主要因素,菠萝植株生长受限来自于肥料减施和因干旱而导致的肥料利用受限.雨季干旱胁迫解除后叶片实际光化学效率(ΦPSII)能够快速恢复,但营养生长期光合面积显著下降的不可逆转仍然导致果实干物质量和产量显著下降.补充灌溉施肥条件下肥料偏生产力表现为F3>F2>F1,而果实田间产量和田间糖锤度均表现为F3
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槟榔间作香露兜模式下土壤微生物区系分析
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]土壤微生物区系是表征土壤健康的重要指标,从土壤微生物群落结构与多样性角度评价不同种植模式对热区农田土壤健康的影响,为优化槟榔林下间作香露兜模式提供理论依据与数据支撑.[方法]采用大田试验方法,设置槟榔单作(DB)、香露兜单作(DX)和槟榔间作香露兜(JZ)3种种植模式,研究不同种植模式下土壤微生物区系变化,分析土壤理化性质、养分含量等指标与土壤微生物群落结构之间的关系,探究槟榔间作香露兜模式驱动土壤微生物群落演替的主要因子.[结果]槟榔间作香露兜对真菌群落的影响较小,却显著改变土壤细菌群落组成与多样性指数.槟榔间作香露兜显著提高土壤细菌丰富度与多样性指数,所有土壤样品中的细菌群落优势菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),其相对多度分别为22.59%、19.60%、16.66%和16.11%.尽管间作模式不改变细菌群落多度,却相比于槟榔单作显著提高酸杆菌门细菌多度75.09%,同时降低厚壁菌门细菌多度75.42%.相关性分析与RDA分析结果共同表明土壤细菌丰富度与多样性指数主要受土壤速效氮、磷、钾含量以及土壤pH的影响;Spearman等级相关分析表明土壤养分含量变化是驱动酸杆菌门和厚壁菌门细菌演替的主要因子.[结论]间作模式通过显著降低土壤速效磷、速效钾和碱解氮等养分含量以及提高土壤pH抑制土壤细菌群落丰富度与多样性指数,并通过降低土壤养分水平显著提高酸杆菌门物种多度,同时降低厚壁菌门物种多度,进而显著改变土壤区系结构.槟榔林间作香露兜能够显著改善槟榔单作土壤微生物区系,有助于槟榔仅土壤健康保育及相关产业可持续发展.
关键词： 复合栽培 细菌区系 真菌区系 微生物多样性 微生物群落结构 土壤健康
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基于SSA-LSTM的玉米土壤含氧量预测模型
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤含氧量（Soil oxygen content, SOC）是影响作物生长的重要土壤环境因素之一，具有时序性、不稳定性和非线性等特点，精确预测土壤环境中含氧量的变化趋势，有助于制定更加合理的土壤通气增氧方案。本研究提出基于麻雀搜索算法（Sparrow search algorithm, SSA）和长短时记忆（Long and short-term memory, LSTM）神经网络预测模型，利用国家土壤质量湛江观测实验站记录玉米种植期间的气象环境和土壤环境数据，基于SSA-LSTM模型对SOC变化进行预测及相关性分析，并与传统的BP预测模型、LSTM预测模型、GA-LSTM预测模型及PSO-LSTM预测模型进行对比。试验结果表明，SOC与降雨量、土壤含水率、土壤温度、土壤充气孔隙度相关性极显著，相关系数高于0.8,与大气温度和风速相关性显著，与大气湿度和土壤呼吸速率相关性较弱。SSA-LSTM模型预测精度明显高于其他4组对照预测模型，R~2达到0.959 79,RMSE仅为0.491 7%,MAPE为3.733 1%,MAE为0.362 0%,预测值与试验值之间的拟合程度高。本研究可为土壤含氧量变化的精准预测及土壤通气增氧技术的应用推广提供理论支撑与科学依据。
关键词： 玉米 土壤 含氧量预测 麻雀搜索算法 长短时记忆网络 BP神经网络
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助剂380对杀菌剂在芒果叶片上展着能力的影响
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：当今现有农药利用率低造成一系列社会问题,如非靶标生物和人畜安全受影响,以及环境污染等.如何提高现有农药的利用率迫在眉睫.为提高芒果生产中杀菌剂的有效利用率,结合芒果的特性,研究添加农药助剂对杀菌剂在芒果叶片上润湿展布性和农药持留量的影响,为农药的高效利用提供理论指导.本研究以防治芒果细菌性角斑病的杀菌剂为研究对象,通过测定液体在芒果叶片的接触角及不同浓度液体的表面张力,根据表面张力及接触角结果,获取芒果叶片的临界表面张力以及助剂的临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC).通过添加助剂,分析其对药液在芒果叶片表面上展布和最大持留量(maximum retention,Rm)的影响.本研究中,助剂380从实验室前期研究基础上筛选得到,结果表明,助剂380可以降低药液表面张力,增加药液在叶面的润湿展布,对常用细菌性角斑病防治药剂表面张力值的降低范围为23.54%~75.94%,最低可达(17.62±0.65)mN/m,低于芒果叶片的临界表面张力;且加入助剂的药液能很好地在芒果叶面上展布,在芒果叶上的持留量显著增加,最大增加率为203.53%.因此,在芒果细菌性角斑病防治过程中,可以通过添加助剂380来提升药液在作物叶面的展布效果和持液量,从而提高农药的利用率.
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基于SWOT-PEST分析的中国热带作物产业发展策略研究
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：热带作物产业是中国农业的重要组成部分,对保障国家资源安全、乡村振兴、民族团结和服务外交等方面具有重要意义.运用SWOT-PEST方法,结合中国热带作物产业发展现状,从政治、经济、社会、技术4个方面对中国热带作物产业的内部优势、劣势以及面临的外部机遇、挑战进行分析,并构建了分析矩阵,研究表明中国热带作物产业拥有政府重视程度高、自然资源丰富、区位优、较好的产业发展基础和科技力量储备等内部优势,同时也存在扶持力度相对不足、经营水平发展较为滞后、资源环境约束和生产成本的压力较大和科技进步贡献率较低等自身劣势.建议综合运用中国热带作物产业发展的增长型、扭转型、多元化和防御型4种策略,以"一带一路"倡议、乡村振兴战略和持续对外开放政策为契机,利用好国内市场需求旺盛、多元化需求不断增长、新技术应用力度加大的发展机遇,在充分挖掘和发挥内部优势的基础上,通过呼吁政府进一步加强对热带作物产业的政策支持力度、完善热带作物产业经营体系建设、推动热带作物企业"走出去"、科技创新驱动产业延链升级等方式补齐自身短板,减少或避免国际热带农产品市场对国内的冲击、供给安全的不确定性以及科技创新供给不足的威胁,全面提高中国热带作物产业的国际竞争力.
关键词： SWOT-PEST分析 中国 热作产业 发展策略
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香蕉不同生育期根际微生物生物量及土壤酶活的变化研究
《生态环境学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：土壤生物学特性对土壤肥力和土壤养分循环非常重要,是土壤肥力的重要生物学指标.然而,在香蕉(Musa spp.)土壤上开展的相关研究还很少.文章探讨了香蕉不同生育期根际土壤微生物生物量、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性的变化规律,以期揭示香蕉土壤养分变化特性,为有效管理土壤养分提供理论依据.在香蕉壮苗期、孕蕾期和生长后期采集根际土样,测定根际土壤生物量和土壤酶活,分析其动态变化及相关性.结果表明,随着生育期的延长,微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)值和土壤脲酶活性从种植到孕蕾期呈现升高趋势,最高值分别为271.64 mg·kg?1、63.09 mg·kg?1和2.38 mg·g?1·24 h?1.从孕蕾期到生长后期又降低.在孕蕾期,MBC值显著高于其他生育期(P<0.05),然而MBN值和脲酶活性与壮苗期和生长后期均无显著差异.蔗糖酶活性从种植到生长后期一直上升,与对照变化趋势一致.酸性磷酸酶活性从种植到孕蕾期一直降低,最低值出现在孕蕾期,为0.54 mg·g?1·24 h?1,然后又升高;对照处理则呈持续降低趋势.相关性分析表明,MBC和MBN分别与土壤脲酶和蔗糖酶呈显著正相关.MBN与酸性磷酸酶呈显著负相关.结果表明,孕蕾期为根际土壤生物学特性出现显著变化的重要时期.在香蕉生长后期,根际土壤中微生物生物量、脲酶和酸性磷酸酶的变化预示和微生物生物量相关的土壤有效养分,以及土壤氮素和磷素转化能力的降低.
关键词： 香蕉 生育期 土壤微生物生物量 土壤酶活 相关性分析
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木薯UDP依赖型糖基转移酶14基因在木薯抗病性中的功能研究
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：木薯是热带和亚热带地区重要的经济作物和粮食作物,它不仅是近10亿人消费的第三大碳水化合物来源,也是工业淀粉和生物乙醇的主要资源之一.糖基化是一种广泛存在的修饰方式,它通过糖基转移酶(glycosyltransferase,G Ts)来催化修饰反应.G Ts以糖苷键的形式在底物分子上添加糖基来形成更加稳定的天然糖苷或糖酯,糖基主要包括葡萄糖、鼠李糖、木糖、半乳糖等.UDP依赖型糖基转移酶(UDP-glycosyltransferases,UGTs)基因家族属于糖基化转移酶中的一类.UGTs基因在植物的生长发育过程中发挥着重要的作用,其中最普遍的功能是转移反应,如植物中次生代谢产物(植物激素)的激活和影响相关物质的溶解度从而响应生物和非生物胁迫.为分析UGTs基因在木薯中的功能,本研究采用RT-PCR技术从木薯叶片(SC124)中克隆得到MeUGT14基因.MeUGT14基因的表达显著受到病菌(Xanthomonas axonopodis pv.manihotis,Xam)的诱导.因此,构建MeUGT14基因的病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)载体,沉默片段为285 bp.通过对木薯叶片进行基因沉默,qRT-PCR检测结果显示木薯叶片中MeUGT14基因的表达量显著下降.不同干扰植株中MeUGT14基因的表达量被不同程度地降低,分别降低了69%,45%和68%.随后对干扰植株和对照植株进行Xam侵染实验,接种Xam 6 d后,MeUGT14基因表达量的降低导致叶片上细菌数量显著增加,叶片表型也显示MeUGT14基因表达量的降低会导致叶片上菌斑更明显.研究结果表明干扰MeUGT14基因表达使得植株对Xam病菌侵染的抵抗能力显著降低.根据MeUGT14基因和UGT76B1/UGT74F1基因有较近的进化关系及UGT76B1/UGT74F1的功能研究,推测MeUGT14基因可能通过影响水杨酸和茉莉酸的合成来响应Xam病菌侵染.研究结果表明MeUGT14基因在木薯抵抗病菌侵染中发挥了作用,为进一步研究MeUGT14基因在木薯抗生物胁迫中的机制提供了线索.
关键词： 木薯 MeUGT 非生物胁迫 生物胁迫 VIGS Xanthomonas axonopodis pv. manihotis
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