科研产出
不同光伏板密度对光伏阵列光热环境影响研究
《中国农机化学报 》 2025 北大核心
摘要：针对传统100%光伏板密度的光伏阵列对作物的遮荫影响导致作物生长与光伏发电存在“争光”矛盾，致使土地非农化、农光应用效果不佳的问题，在苏南地区的光伏农业园区中，以100%光伏板密度的光伏阵列为基础进行结构改造，形成75%光伏板密度、50%光伏板密度的光伏阵列。基于太阳辐射强度和环境温度逐时变化，搭建环境监测系统，在跨度为6.8 m的单跨阵列中取南区、中区、北区进行光伏阵列内外的光热环境测试，分析探索不同光伏板密度对光伏阵列的光热环境变化规律。结果表明：不同光伏板密度对光伏阵列下方光热环境影响明显，不同光伏板密度的光伏阵列的太阳辐射强度、气温、土壤温度关系为：50%光伏板密度>75%光伏板密度>100%光伏板密度。随着光伏板密度的减少，不同密度光伏阵列的太阳辐射强度随之增加，呈现中区大于南北两区的特点。不同密度光伏板在夏季白天对内部空气起到降温作用，光伏板密度越高，降温效果越好，在夜晚对内部空气起到保温作用。
关键词： 太阳能 光伏阵列 环境测试 光伏板密度 温度 光照强度
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热解温度及时间对生物炭理化性质及吸附性能的影响
《中国农业科技导报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究生物炭理化性质及吸附性能对热解温度及时间的响应规律，明确不同热解温度下制备生物炭的适宜时间，以园林废弃树枝为原料，在常规热解温度450、650℃下，分别设置12、24、36、48、60 min共5个热解时间，分析不同热解温度下热解时间对生物炭产率、pH、灰分、芳香性、亲水性、极性、碘吸附值的影响规律及异同性。结果表明，随热解时间的增加，生物炭产率不断降低，在450℃下，与热解12 min处理相比，热解24、36、48、60 min处理下的生物炭产率显著降低，但这些处理间差异不显著；650℃下也呈现出一致的变化规律。随着热解时间的增加，生物炭的pH、灰分含量、芳香性不断升高，亲水性和极性则表现为不断降低，在450℃下，各指标在热解48、60 min处理下差异较小或无显著差异；在650℃下，热解24、36、48、60 min处理间生物炭的pH无显著差异，热解36、48、60 min处理间生物炭的灰分含量、芳香性、亲水性和极性无明显变化。随着热解时间的增加，生物炭对碘的吸附值不断增加，在450℃下，热解48、60 min处理下生物炭的碘吸附值最大，显著高于其他处理；在650℃下，热解36、48、60 min处理下，热解时间对生物炭碘吸附值无显著影响。基于生物炭理化性质及吸附性能变化规律，在450℃下制备生物炭所需的热解时间不宜低于48 min，在650℃下的热解时间不宜低于36 min，超过以上时间，热解时间对生物炭性质及功能的影响显著降低。
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三氨基酸替换的油菜EPSPS基因在烟草中表达高抗草甘膦特性
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPS）是芳香族氨基酸生物合成途径中的关键酶，也是除草剂草甘膦的靶标酶。本研究从基因文库中提取到甘蓝型油菜EPSPS基因的编码区序列计1 548 bp，编码515个氨基酸。在其保守结构域168LGNAGT173A174MRP177LT179中引入的3个氨基酸的突变，分别是第173位Thr变为Ile、174位的Ala变为Val、177位的Pro变为Ser。其对应碱基突变位点分别为第518处碱基由C变为T、521处由C变为T、529处由C变为T。人工合成突变后的基因Bn-m EPSPS，并构建了含突变基因的植物表达载体p BE，经转基因烟草对突变基因进行了功能验证。结果显示转基因烟草株系具有高抗草甘膦特性，部分转基因烟草耐受草甘膦溶液的浓度达到6 000～36 000 mg/L。表明同时引入3个氨基酸突变获得的油菜EPSPS基因具有较高的耐受草甘膦除草剂的特性，该基因在抗除草剂基因工程作物培育中具有潜在的应用价值。
关键词： 甘蓝型油菜 EPSPS基因 人工突变 转基因烟草 草甘膦抗性
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不同强化处理措施生态沟渠的净化效果对比分析
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究旨在研究不同降雨条件下具有不同强化处理措施的生态沟渠对农田退水中主要污染物的净化效果。利用江苏省农业科学院试验基地内3条同样规格的沟渠，沿程种植水生植物金线菖蒲和矮生苦草，并增设生态填料箱和生态滤坝，构建生态沟渠。按照强化处理措施的不同，3条生态沟渠的设置分别为：D1,1个填料箱和1座滤坝；D2,2个填料箱和2座滤坝；D3,3个填料箱和3座滤坝。对应于不同降雨强度，设置了3种沟渠进水流量。在动态连续进水条件下，分析不同强化处理生态沟渠对农田退水中总氮、总磷、化学需氧量和铵态氮的净化效果。结果显示，相同试验条件下，低流量（0.7 m3/h）运行下的生态沟渠净化效果最好；相关指标综合评价分析结果显示，D3的净化效果最优。本试验中降雨强度为中雨时，生态沟渠的拦截净化效果较优；当降雨强度为大到暴雨时，可选用D3的强化处理措施，并在生态沟渠滤坝中增加高效吸附填料，或在承接沟渠出水的塘浜内增设强化净化设施。本研究中试验植物金线菖蒲的生物量以及对氮磷的吸收量均远高于矮生苦草。
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基于同源重组的猪肺炎支原体p97基因突变株的构建
《中国兽医学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：采用pGEM?-T载体作为骨架，通过质粒双酶切和连接以及全基因合成的方法，向载体质粒中插入猪肺炎支原体（Mesomycoplasma hyopneumoniae,Mhp）的oriC序列，获得pGEM?-Mhp-oriC-p97重组穿梭质粒，以实现质粒在Mhp中的复制；插入螺原体启动子及嘌呤霉素抗性基因用于重组单克隆的筛选；插入p97的上、下游同源臂用于同源重组的启动；插入大肠杆菌recA基因用于提高同源重组效率。然后，将pGEM?-Mhp-oriC-p97重组穿梭质粒通过电转化或化学转化递送入Mhp中，利用嘌呤霉素抗性基因及p97目的基因进行基因缺失株的筛选。结果显示，构建了一种能够同时在Mhp及大肠杆菌中复制的穿梭质粒pGEM?-Mhp-oriC-p97,该质粒的转化能实现嘌呤霉素基因、recA基因在Mhp中的表达及p97基因的变异，初步获得了p97基因突变株。结果表明，建立了一种利用同源重组原理实现Mhp基因编辑的工具，为Mhp致病机制研究工具的开发奠定了基础。
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贝莱斯芽胞杆菌Jt84高产伊枯草菌素的发酵优化
《中国生物防治学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：贝莱斯芽胞杆菌Jt84对水稻稻曲病和稻瘟病具有良好防治效果，前期研究显示其产生的伊枯草菌素（iturin）是抑制稻曲病菌和稻瘟病菌生长和孢子萌发的主要活性物质。为了进一步提高抗真菌物质iturin含量，本文在贝莱斯芽胞杆菌Jt84发酵初期，通过外源添加合成iturin所需不同种类的前体氨基酸，利用Plackett-Burman单因素试验设计筛选获得3个影响iturin产量的主效前体氨基酸，分别为谷氨酸（glutamicacid,Glu）、丝氨酸（serine,Ser）和谷氨酰胺（glutamine,Gln）。进一步对主效前体氨基酸进行响应曲面优化，结果显示最优主效前体氨基酸添加浓度分别为Glu 0.08 g/L、Gln 0.17 g/L、Ser 0.19 g/L；其他氨基酸浓度为天冬酰胺（asparagine,Asn）0.06 g/L、脯氨酸（proline,Pro）0.06 g/L、酪氨酸（tyrosine,Tyr）0.006g/L。在此条件下，优化后发酵液的菌体含量为3.83×109 cfu/mL ,iturin产量为0.242g/L,iturin产量较优化前提高了26.04%；平板抑菌试验显示无菌滤液对稻曲病菌抑制带宽较初始培养基提高了23.66%。
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玉米氮吸收性状相关NPF家族基因挖掘及InDel分子标记开发
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：玉米作为中国的第一大粮食作物，在保障中国粮食安全方面的作用重大。在玉米生长发育过程中氮肥是重要的肥力因素，然而近些年氮肥的大量投入也造成了一系列环境问题。对于这些问题，利用分子标记辅助育种，充分发挥氮素的利用效率是一种环保高效的解决方法。本研究对硝态氮吸收转运相关的NPF家族进行分析，通过全基因组关联分析挖掘出与玉米氮吸收性状紧密关联的15个候选基因，根据已报道的功能位点设计插入缺失(InDel)分子标记，以期设计出与玉米硝酸盐含量积累性状显著关联的功能标记。共设计了69对InDel分子标记，经过亲本多态性检验，发现特异性良好的有32对标记。在609份玉米自交系组成的自然群体中对这些InDel分子标记进行功能验证，结果表明，在玉米ZmNPF6.2、ZmNPF6.4、ZmNPF6.8、ZmNPF8.12、ZmNPF8.14基因附近的7对InDel分子标记与氮素吸收性状紧密关联。本研究开发的氮高效吸收相关InDel分子标记可为分子标记辅助育种提供理论基础，为培育氮高效利用的玉米新品种指引了方向。
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土壤含盐量对滨海盐渍农田土壤氮素转化和淋失特征的影响
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为明确土壤含盐量对滨海盐渍农田土壤氮素转化和淋失特征的影响,本研究设置 4 个土壤含盐量水平[CK(含盐量<1 g/kg)、S1(含盐量 2 g/kg)、S2(含盐量 3 g/kg)、S3(含盐量 5 g/kg)],进行 120 d的模拟淋溶试验,动态监测土壤和淋溶液中铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)含量,明确土壤含盐量对氮素转化和淋失特征的影响及其机制.结果表明,相比于CK和S1 处理,高土壤含盐量(≥3 g/kg)延缓了 S2 和 S3 处理土壤NH4+-N和NO3--N含量达到峰值的时间,并显著降低了土壤NO3--N含量的峰值.高土壤含盐量显著影响了NH4+-N淋失特征:相较于CK和S1 处理,S2 和S3 处理淋溶液NH4+-N质量浓度峰值更低、到达峰值时间更晚.但土壤含盐量未对NO3--N淋失特征(NO3--N质量浓度和淋失量)产生显著影响.监测期间土壤和淋溶液NO3--N含量(质量浓度)呈现"双峰值"变化趋势:除施肥后 30d内土壤和淋溶液NO3--N含量(质量浓度)上升外,施肥第 45d后,土壤和淋溶液NO3--N含量(质量浓度)再次显著升高.方差分解分析结果显示,水输入量和氮转化过程的综合效应是决定NO3--N淋失的主要因素.综上,当土壤含盐量≥3 g/kg时,盐分显著抑制尿素的水解和硝化作用.但受高水输入量影响,盐分对NO3--N淋失没有显著影响.水输入量的降低会导致NO3--N的累积并增加施肥后期的淋失风险.因此,作物生长期合理的水肥管理结合休耕期种植覆盖作物可有效减少滨海盐渍农田NO3--N淋失.
关键词： 滨海盐渍土 土壤盐分 硝化作用 硝态氮淋失 氮素迁移转化
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有机物料还田对甘薯固碳效应及土壤呼吸的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：探究不同类型有机物料还田对甘薯固碳效应及土壤呼吸的影响,可为进一步研究薯田生态系统碳固存效应奠定基础.依托国家土壤质量徐州观测实验站内甘薯-小麦轮作体系的肥料长期定位试验,选取甘薯季 5个处理:单施化肥(对照,CK)、化肥+全量秸秆还田(ST)、化肥+生物质炭(BC)、化肥+有机肥(OF)和化肥+绿肥还田(GF),研究甘薯收获期产量、生物量及碳含量,并估算净初级生产力(NPP),分析土壤理化性质和碳组分,监测土壤呼吸速率等.结果表明:1)与CK处理相比,ST、BC、OF和GF处理均显著提高土壤有机碳(SOC)含量;ST和GF处理显著降低土壤溶解性有机碳(DOC)含量,降幅分别为 21.3%和 25.2%;而OF处理显著增加DOC含量,增幅为12.8%.2)各处理藤蔓固碳量为 1 818.02~3 811.72 kg·hm-2,块根固碳量为 2 718.69~4 299.93 kg·hm-2,总NPP为9 559.16~14 392.58 kg·hm-2;与CK处理比较,BC和GF处理的NPP分别下降22.5%和19.9%,OF处理升高16.7%.相关性分析表明块根固碳量主要与土壤DOC含量显著正相关(P<0.05),与次表层(22.5~40.0 cm)土壤紧实度显著负相关.3)甘薯生育期各处理CO2-C累计排放量为 5 738.84~11 257.23 kg·hm-2,其中OF处理排放量最高.与CK处理相比,OF处理下土壤异养呼吸排放CO2-C累计量显著下降,而自养呼吸排放CO2-C累计量显著增加.回归分析表明土壤呼吸速率随水汽通量和温度升高而升高,Spearman分析表明土壤异养呼吸排放的CO2-C累计量受藤蔓碳含量、土壤含水量和紧实度影响;块根产量、碳排放效率(CEE)是调控土壤自养呼吸速率的主要因素.综上,本研究明确了不同有机物料还田下甘薯植株的固碳效应,有机肥处理的固碳效果最佳,但同时植薯土壤呼吸产生的CO2 累计排放量也最高.土壤异养呼吸和自养呼吸的驱动因素不同,需进一步关注.研究结果可为区域特色作物的绿色低碳技术创建提供理论参考与科学依据.
关键词： 甘薯 有机物料 净初级生产力 土壤呼吸 碳排放效率
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基因工程抗体功能修饰及其在农业食品安全中的应用策略
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：基因工程抗体是抗体人工定向设计的巨大飞跃，其以重组抗原结合片段、单链抗体、纳米抗体等形式，广泛渗透应用到农业和食品安全中的各个领域；相关创新探索研究还在竞先推进，发展极为迅速。本文总结了当前基因工程抗体主要衍生形式及其依托的噬菌体、酵母、细菌、核糖体、哺乳动物细胞等抗体库搭载展示平台和相应配套的抗原特异性抗体靶向筛选体系；分析它们借助定点突变、链置换、易错PCR、DNA改组以及同源或异源抗体功能片段甚至与其他功能蛋白融合等策略，在体外开展亲和力成熟乃至提升环境胁迫稳定性等特性功能修饰的关键技术特点；概述它们采用昆虫和动物细胞、植物组织、酵母、大肠杆菌以及其他微生物等表达体系制备相应抗体蛋白状况和潜在优化策略。着重梳理基因工程抗体在产地环境危害物、农兽药投入品、真菌毒素、食源性致病微生物及其有毒代谢物、食源性过敏原等农业食品安全危害物免疫分析上的应用研究现状；同时结合笔者团队近年以Ab2β抗独特型抗体具备模拟抗原结构乃至生物活性功能的特性为理论依据，在模拟Bt Cry毒素结构及抗虫功能的Ab2β抗独特型基因工程抗体和模拟万古霉素抗金黄色葡萄球菌功能的Ab2β抗独特型基因工程抗体等方面创新研发的系列最新成果和相关研究经验，进一步探讨了基因工程抗体在农业食品安全危害物绿色检测和绿色防控创新应用策略研究上的未来发展动向和可行捷径，为基因工程抗体在农业食品安全乃至营养品质评估等领域相关应用研究提供最新最全面的具有参考价值的文献资料和潜在启发思路。
关键词： 基因工程抗体 抗体亲和成熟 抗体蛋白表达 免疫检测 抗独特型抗体 杀虫抗体 杀菌抗体
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