科研产出
种植模式与密度对机收芝麻产量形成和机收特性的影响
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探索芝麻机收种植模式，达到高产、稳产、农机农艺深度融合的种植目标，以抗落粒芝麻新品种豫芝ND837为试材，采用二因素裂区试验，主区为种植模式，设宽窄行（Z1,宽行60 cm、窄行20 cm）、四行一带（Z2,行距30 cm、带间距60 cm）、八行一带（Z3,行距30 cm、带间距60 cm）和等行距种植（Z4,行距30 cm）,副区为密度，设18.0（M1）,22.5（M2）,27.0（M3）,31.5万株/hm2（M4）,研究种植模式和密度对芝麻光合特性、生物量、产量和机收特性的影响，为芝麻全程机械化生产提供理论依据和技术指导。结果表明，种植模式和密度对芝麻光合特性、物质积累、产量和机收特性均有显著影响。在同一种植模式下，随种植密度的增加，净光合速率、SPAD值、单株生物量逐渐下降，表现为其大小M1>M2>M3>M4,群体生物量呈先增加后下降的变化趋势；不同种植模式间，净光合速率、SPAD值、单株生物量和群体生物量大小均表现为Z1>Z2>Z3>Z4;在种植模式和密度的共同影响下，Z1M1的净光合速率和SPAD值最大，单株生物量也以Z1M1最高，为59.76 g/株，群体生物量和籽粒产量以Z1M3最高，分别为13 032.97,1 719.87 kg/hm2。随种植密度的提高，植株整齐度趋于一致，茎秆直径减少，单株结蒴能力降低，成熟期倒伏率也逐渐降低，大小表现为M1>M2>M3>M4;不同种植模式间，倒伏率大小总体表现为Z1>Z2>Z3>Z4;在种植模式和密度的共同影响下，Z3M1倒伏率最高为17.51%,Z4M4最低为7.97%。在设置试验条件下，Z1M3处理芝麻产量水平最高，成熟期农艺性状和机收特性较佳。
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高温胁迫下芝麻全基因组甲基化差异及关联基因表达分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究高温胁迫下不同耐热型芝麻品种全基因组DNA甲基化差异及其与关联基因表达的关系，以深入理解DNA甲基化在芝麻响应高温胁迫中的调控机制，为芝麻耐热性育种提供理论依据。【方法】选取郑太芝3号（耐热型）和山东白芝麻（敏感型）2个芝麻品种作为试验材料，在高温（41℃）和对照（30℃）条件下培养10 d。采用纳米孔测序技术（nanopore sequencing）对2种芝麻品种的基因组DNA进行甲基化测序，并通过转录组测序分析关联基因的表达变化。使用Minimap 2软件进行参考基因组序列比对，Tombo软件检测5mC、CpG和6mA甲基化位点，并基于基因组分割方法检测差异甲基化区域（DMRs）。最后，对DMRs关联的差异表达基因（DMR-DEGs）进行GO、COG和KEGG功能注释及通路分析。【结果】在高温胁迫下，郑太芝3号和山东白芝麻的全基因组DNA甲基化模式发生显著变化。郑太芝3号的m6A和胞嘧啶甲基化（mC）含量均有所增加，而山东白芝麻则呈现下降趋势。全基因组范围内共鉴定出621个（郑太芝3号）和374个（山东白芝麻）DMRs，主要分布在启动子和基因间区域。进一步分析发现，这些DMRs与113个（郑太芝3号）和56个（山东白芝麻）差异表达基因（DMR-DEGs）显著相关，且去甲基化的DMRs与基因表达上调密切相关。功能注释结果显示，这些DMR-DEGs主要参与碳水化合物运输和代谢、翻译后修饰、蛋白质转换、信号转导和次生代谢产物生物合成等生物学过程。【结论】揭示了高温胁迫下不同耐热型芝麻品种全基因组DNA甲基化差异及其与关联基因表达的关系。耐热型芝麻郑太芝3号在高温胁迫下通过增加DNA甲基化水平来调控相关基因的表达，而敏感型芝麻山东白芝麻则表现出甲基化水平下降的趋势。特别是CpG位点的甲基化动态变化在调控芝麻高温胁迫响应中起重要作用。
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玉米穗型与种植密度对玉米花生间作种间竞争的协调效应
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】针对玉米（Zea mays L.）花生（Arachis hypogaea L.）间作（玉米||花生）共处后期种间竞争抑制间作优势进一步提高的问题，探究玉米穗型与种植密度对玉米||花生种间竞争的协调效应及机理，确定合理的间作玉米品种与种植密度，为玉米||花生高产提供理论依据和技术支撑。【方法】试验于2022—2023年在河南科技大学农场进行，采用大田随机区组试验，选用中穗型玉米品种‘郑单958’和大穗型玉米品种‘MC4520’，在间作玉米5.00万株/hm2（D1）和4.55万株/hm2（D2）2个种植密度下，研究玉米穗型与种植密度对玉米||花生种间竞争和间作优势的影响。【结果】2年试验结果均表明，与D1密度下中穗型玉米‘郑单958’花生间作(MD1ZD||P)相比，D2密度下中穗型玉米‘郑单958’花生间作(MD2ZD||P)和D2密度下大穗型玉米‘MC4520’花生间作(MD2MC||P)均能增强共处后期花生冠层日均光照强度，提高花生叶面积指数和最大生长速率；MD2MC||P促进玉米和花生群体干物质积累，尤其在玉米籽粒和花生荚果中分别提高26.41%—30.11%和8.06%—8.25%;MD2ZD||P和MD2MC||P均能提高花生种间竞争力，在MD2MC||P共处后期花生种间竞争力指数Ap、CRp和Kp分别提高7.55%—19.10%、4.23%—9.12%和9.05%—9.60%;MD2ZD||P中玉米产量降低8.09%—8.19%，其间作体系产量和间作优势分别降低2.23%—2.58%和7.55%—13.29%,MD2MC||P能提高玉米和花生产量，其间作体系产量和间作优势分别显著提高6.28%—7.45%和11.85%—27.18%（P<0.05）。【结论】在该试验区，相比中穗型玉米品种‘郑单958’以密度5.00万株/hm2与花生间作，大穗型玉米品种‘MC4520’以密度4.55万株/hm2与花生间作，可充分发挥玉米个体生产潜力，确保玉米产量不降低，关键更有利于协调玉米||花生共处后期种间光竞争，增强花生种间竞争力，提高花生产量，从而提高间作体系产量和间作优势。
关键词： 玉米花生间作 玉米穗型 种植密度 种间竞争 间作优势
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油莎豆微量营养素含量测定及经口毒理试验的评估
《中国粮油学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确油莎豆茎豆中微量营养素的种类和含量，评价其经口食用的安全性。本研究以黄淮地区主栽品种豫油莎2号为材料，按照相关国家标准检测茎豆中氨基酸、维生素和矿物质元素的种类和含量；以SPF级SD大鼠为饲喂对象，分别采用10、8、4、2 g/(kg·d)作为14 d急性经口毒性和90 d亚慢性经口毒性试验的处理浓度，通过对大鼠身体各项指标的连续测定，分析油莎豆经口毒性的安全特性。结果表明，油莎豆茎豆中含有16种氨基酸，其中含量最高为精氨酸，其次为谷氨酸、天冬氨酸及赖氨酸，维生素中维生素E和维生素C含量最高，矿物元素中含量最高为镁；根据急性毒性剂量分级标准，油莎豆属实际无毒级。90 d经口毒性试验中各剂量的受试动物的体重、食物利用率、脏器质量、脏器系数均无异常改变；眼部检查未发现异常变化；尿液、血液学、血液生化结果各项指标均在正常范围。各脏器病理组织学检查均未见与受试样品有关的病理改变，且未观察到迟发效应。因此，在本研究条件下，根据GB 15193.13—2015 《食品安全国家标准90天经口毒性试验》判定，油莎豆经口毒性属于安全级别。
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31年长期施肥对潮土中微量元素演变及小麦微量元素吸收的影响
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】在华北平原典型潮土区，研究长期不同施肥措施对土壤全量与有效态铁、锰、锌、铜含量，以及小麦微量元素吸收的影响，为实现农田地力提升与作物高产优质提供理论依据。【方法】长期定位施肥试验位于河南省郑州市，始于1990年，已连续进行了31年。种植制度为冬小麦-夏玉米轮作。选取不施肥(CK)，氮钾化肥(NK)，氮磷钾化肥(NPK)，氮磷钾化肥+秸秆还田(NPKS)，氮磷钾化肥+有机肥(NPKM) 5种施肥处理，分析每年土壤样品中全量与有效态铁、锰、锌、铜含量，以及作物秸秆与籽粒中相应微量元素含量。【结果】连续施肥31年后，各施肥处理土壤全量铁、锰含量与试验前无显著差异，全量锌、铜含量较试验前显著增加；NPKM处理土壤全量铁、锰、锌、铜含量均高于其它施肥处理。与CK相比，NPKM、NPKS与NPK处理显著提高了土壤有机质含量与阳离子交换量，降低了土壤pH值，有利于土壤中微量元素向有效态转化。NPKM与NPKS处理下土壤有效态铁、锰、锌含量显著高于其它施肥处理。NPK处理下土壤有效铁含量分别比CK和NK处理提高52%与49%；有效锰含量分别比CK和NK处理提高39%与11%。NPKM、NPKS与NPK处理下小麦地上部铁、锰、锌、铜吸收量与各微量元素收获指数显著高于CK与NK处理。但增产对籽粒中微量元素的稀释效应导致NPK、NPKS与NPKM处理下籽粒微量元素含量显著降低，其中铁、锌含量分别为推荐量下限的71%～74%、60%～63%。【结论】化肥与秸秆或有机肥配施有利于提高土壤微量元素的有效性。土壤全量与有效态微量元素含量的提高可促进小麦对微量元素的吸收，但增产对小麦籽粒中微量元素的稀释效应导致小麦籽粒中的铁、锌含量显著低于推荐量的下限。因此，在培肥潮土地力、提高作物产量的同时，也要考虑优化施肥策略或筛选适宜品种，以提高小麦籽粒中铁、锌含量，消除铁、锌元素缺乏对人体健康的不利影响。
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基于二聚体核衣壳蛋白的猪繁殖与呼吸综合征病毒抗体iELISA检测方法建立
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为制备稳定性好、免疫反应性佳的核衣壳蛋白（Nucleocapsid protein,N），设计表达二聚体N蛋白（N-dimer），并基于该蛋白质建立猪繁殖与呼吸综合征病毒（Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）抗体间接酶联免疫吸附试验（Indirect enzyme-linked immunosorbent assay,iELISA）检测方法。首先选取当前PRRSV国内优势毒株NADC30-like N蛋白基因序列，通过（GGGGS）3linker将N蛋白基因序列串联，经密码子优化合成后构建N-dimer重组表达载体。利用原核表达系统进行诱导表达，并通过镍离子螯合亲和层析法进行纯化。Western-blot分析其与PRRSV阳性和阴性血清的反应性；冻融法比较N-dimer与单体N蛋白（N-monomer）的沉淀析出情况；ELISA法比较N-dimer与N-monomer的免疫反应性。以N-dimer作为包被抗原建立PRRSV抗体iELISA检测方法，对该方法的反应条件进行优化，验证其特异性、敏感性、重复性，并应用于临床血清样品检测。结果表明，在16℃、0.2 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷条件下诱导16 h,N-dimer获得大量可溶性表达。Western-blot结果表明，N-dimer能够与PRRSV阳性血清发生特异性反应；相较于N-monomer,N-dimer能够稳定保存，并且免疫反应性更佳。成功建立了基于N-dimer的PRRSV抗体iELISA检测方法，且该方法具有良好的特异性、灵敏性、重复性；与商业试剂盒结果进行比较，其阳性符合率为96.88%，总符合率为96.86%，符合率高。综上，成功制备了稳定性好、免疫反应性佳的N-dimer，并基于N-dimer建立了PRRSV抗体iELISA检测方法。
关键词： 猪繁殖与呼吸综合征病毒 核衣壳蛋白 二聚体 间接ELISA 临床检测
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施用饼肥和微生物菌剂对烤烟产质量及土壤微生物特性的影响
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为改良烟区土壤和提高烤烟产量和品质，设置7个处理[不施饼肥和微生物菌剂（CK），施花生饼（P）、施芝麻饼（S）、施复合饼（C）、施花生饼+微生物菌剂（PM）、施芝麻饼+微生物菌剂（SM）、施复合饼+微生物菌剂（CM）]，探讨饼肥和微生物菌剂配施对烟叶光合参数、抗氧化酶活性、烤后烟叶物理性状、化学成分和土壤微生物特征的影响。结果表明，与CK处理相比，单施饼肥能提高烟叶净光合速率（Pn），超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）活性和总糖、总蛋白质、淀粉、还原糖、总氮、钾含量，烤烟增产3.6%～14.1%，土壤细菌数量显著提高9.6%～25.9%。施用相同饼肥时，配施微生物菌剂显著提高烟叶Pn及SOD、POD、CAT活性，烤烟产值显著增加7.8%～11.7%，土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮含量显著提高11.6%～18.4%、37.4%～48.6%。因此，单施饼肥或配施微生物菌剂均能提高土壤微生物数量，增强植株抗逆性，改善烤烟净光合速率，提高烟叶产量和优化烤烟化学成分，其中以复合饼和微生物菌剂配施效果较佳。
关键词： 烤烟 花生饼 芝麻饼 复合饼 微生物菌剂 产量 土壤微生物特性
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基于化学发光酶免疫分析法检测花生过敏原Ara h 2
《食品与发酵工业 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：Ara h 2是花生主要过敏原之一，为开发食物中Ara h 2过敏原成分的快速检测方法，减少因误食导致花生过敏事件的发生，该研究采用鼠源单克隆抗体作为捕获抗体、兔源多克隆抗体作为检测抗体，通过棋盘法优化抗体工作浓度，建立了一种检测花生过敏原Ara h 2的间接双抗夹心化学发光酶免疫分析法，并对该方法的灵敏度、准确度、精密度和特异性进行评价。该方法的检出限为1.085 ng/mL,线性范围为3.12～200 ng/mL,添加回收率为78.30%～94.39%,批内和批间变异系数均小于10%,且特异性良好，与其他常见食物过敏原无交叉反应。该方法与相同抗体所建立的间接双抗夹心酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)方法相比，在灵敏度上表现出一定优势。该研究开发的化学发光酶免疫分析法可对花生食品生产过程中和消费前的Ara h 2过敏原成分检测提供可靠的技术支持。
关键词： 化学发光酶免疫分析 花生过敏原 Ara h 2 检测
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不同光质对糙皮侧耳菌丝生长和胞外酶活性的影响
《食用菌学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：分别采用黑暗、蓝光和红光处理糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus）菌丝，测定菌丝生长指标、木质纤维素降解酶（漆酶、纤维素酶、木聚糖酶）活性及木质纤维素降解酶基因[漆酶基因（LAC）、外切葡聚糖酶基因（EXO）和内切葡聚糖酶基因（END）、葡萄糖苷酶基因（GLU）]相对表达量。结果表明：在实验范围内，与黑暗、蓝光相比，红光处理的菌丝生长速度最快、生物量最高。培养3 d时，黑暗处理的菌丝漆酶、纤维素酶、木聚糖酶活性均最高，LAC、END的相对表达量均最高。培养7 d时，红光处理的菌丝漆酶、纤维素酶活性最高，EXO、END相对表达量最高；蓝光处理的菌丝木聚糖酶活性最高，GLU相对表达量最高。培养10 d时，黑暗处理的漆酶活性最高，GLU相对表达量最高；黑暗和红光处理的纤维素酶活性、木聚糖酶活性显著高于蓝光；红光处理的LAC和END相对表达量最高。
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黑土与潮土铁氧化物结合态有机碳对长期秸秆还田的响应
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】旨在探究不同旱地土壤中不同类型铁氧化物结合态有机碳含量和性质的差异及其对长期秸秆还田的响应。【方法】基于1990年开始位于我国吉林公主岭和河南郑州的黑土和潮土长期定位施肥试验，选择长期定位试验中的不施肥对照（CK）、单施化肥（NPK）和化肥+秸秆还田（NPKS）3个处理进行。通过连续浸提法获取土壤中络合铁(FePP)、非晶型铁氧化物(FeHH)及晶型铁氧化物(FeDH)，探究不同形态铁氧化物及其结合态有机碳的含量差异；结合紫外可见光谱分析，探究铁氧化物结合态有机碳的性质差异。【结果】与CK及NPK处理相比，NPKS处理下黑土有机碳含量显著提高了18.1%和14.9%，潮土有机碳含量显著提高了46.1%和13.3%。两种土壤中FePP含量均低于FeHH及FeDH含量，但络合铁结合态有机碳(OCPP)含量明显高于非晶型铁氧化物结合态有机碳(OCHH)及晶型铁氧化物结合态有机碳(OCDH)含量，可占总铁氧化物结合态有机碳含量的71.4%—93.2%，说明OCPP是铁氧化物结合有机碳的主要存在形态。与NPK相比，NPKS处理黑土中FePP含量显著降低了65.6%,FeHH含量显著降低了17.8%,FeDH含量没有显著变化；潮土中FePP含量显著增加了15.9%,FeHH含量没有显著变化，FeDH含量显著提高了24.6%。NPKS较NPK处理显著降低了黑土中总铁氧化物结合有机碳的含量，其中OCPP降低了11.3%,OCDH增加了53.7%,OCHH没有显著变化，而对潮土中总铁氧化物结合有机碳含量没有显著影响。进一步对每克铁氧化物结合有机碳含量的分析发现，与NPK相比，NPKS处理显著增加了黑土中3种铁氧化物结合有机碳的能力，而对潮土中结合有机碳的能力没有显著影响。FePP主要与疏水性较强、芳香性较弱的大分子有机碳结合，FeHH主要与疏水性、芳香性均较强的小分子有机碳结合，而FeDH主要与一些疏水性及芳香性均较差的大分子化合物结合。【结论】与单施化肥相比，长期秸秆还田后黑土和潮土中晶型和非晶型铁氧化物结合有机碳的含量均显著增加，而络合铁结合有机碳在黑土中显著降低，在潮土中无变化。这是秸秆还田后土壤有机碳水平提升且在土壤类型中存在差异的重要机制之一。
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