科研产出
三维石墨烯气凝胶/Co3O4纳米线酶抑制比色传感器的构建
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了提高过氧化物酶模拟物的催化活性以及设计新颖的检测策略，从而实现农产品中农药残留的高性能、低成本的可视化检测。该文利用三维石墨烯气凝胶/Co3O4纳米线作为人工纳米酶，设计了一种可视化传感器用于甲基对硫磷的检测。1)通过一锅水热法合成了3D GA/Co3O4 NWs敏化结构。2)基于3D GA/Co3O4 NWs优异的类过氧化物酶活性，以及有机磷农药对AChE的抑制作用，构建一种比色传感器。3)将比色传感器用于甲基对硫磷的可视化检测。结果表明在30～1 000 nmol/L浓度范围内，3D GA/Co3O4纳米线比色体系的吸光度和毒死蜱浓度呈现良好的线性关系，检出限为10 nmol/L。该比色传感不仅为利用三维结构的石墨烯气凝胶（GA）作为新型敏化剂，提升过氧化物酶模拟物的催化活性提供了新思路，而且为农药残留可视化检测开辟了有前景的方法。
关键词： 三维石墨烯气凝胶 Co3O4纳米线 过氧化物酶样活性 比色传感器
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棉花抗枯萎病基因GhERF14的功能分析
《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：探究棉花GhERF14基因与尖孢镰刀菌致病力的关系，解析尖孢镰刀菌致病分子机制，初步探究棉花GhERF14基因对枯萎病的响应及对相关抗病基因的调控作用，为培育抗枯萎病的棉花新品种提供一定的理论依据。利用基因克隆、病毒诱导基因沉默(VIGS)构建了GhERF14基因非保守结构域干扰载体pTRV2-GhERF14,通过实时荧光定量(qRT-PCR)技术和VIGS技术，研究枯萎病菌胁迫和激素处理后，GhERF14和下游与木质素(Lignin)、乙烯(ET)、茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)相关基因，抗氧化酶基因及病程相关蛋白(PR)基因的表达特征，分析其在棉花抗病过程中的作用，表明抑制GhERF14基因的表达可显著降低茉莉酸、水杨酸以及乙烯合成及信号通路相关基因的表达。利用VIGS技术将GhERF14基因沉默后，棉株对枯萎病菌更敏感，表明GhERF14在尖孢镰刀菌致病及宿主-病原体互作过程中可能发挥着重要的作用。
关键词： 棉花 GhERF14 枯萎病 VIGS 尖孢镰刀菌
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南瓜籽蛋白-改性亚麻籽胶为壁材的南瓜籽油微胶囊制备及其稳定性评价
《食品工业科技 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以南瓜籽油（PSO）为芯材，以南瓜籽蛋白纳米颗粒（PSP）、改性亚麻籽胶（MFG）为微胶囊的壁材，通过不同比例的组合复配，采用冷冻干燥法制备南瓜籽油微胶囊，探究不同PSP/MFG质量比对南瓜籽油微胶囊的界面张力、储存稳定性、稳定性、包埋率、微观结构以及体外消化释放特性的影响。结果显示，与对照组（P4）相比，不同PSP/MFG质量比的南瓜籽油微胶囊的微胶囊稳定性均有明显的改变。其中PSP/MFG质量比为4:5时（P4F5），微胶囊尺寸最小（199.06μm），界面张力最低（22.03 mN/m），三相接触角为89.665°，显示出最佳的表面润湿性和稳定性；PSP/MFG壁材可有效包埋PSO，包埋率达到为96.5%，贮藏30 d后包埋率最高，为88.8%;TSI值为0.35，稳定性最好。PSP/FG微胶囊的体外消化释放特性表明PSP/MFG稳定的南瓜籽油微胶囊具有控制南瓜籽油释放的功能，表现为在模拟胃液中释放率较低，而在模拟肠液中释放率明显增加从而南瓜籽油有效释放。通过评价微胶囊壁材的性能，表明南瓜籽蛋白-改性亚麻籽胶复合壁材可作为良好的南瓜籽油的稳态输送载体并提高其生物可及性。同时，为南瓜籽油的深加工及在食品及保健品领域的综合利用提供理论参考。
关键词： 微胶囊 南瓜籽蛋白 南瓜籽油 改性亚麻籽胶 稳定性
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mRMR-GBDT结合高光谱成像检测动物源混合菌体系中食源性致病菌
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有食源性致病菌检测方法样本前处理复杂、耗时,且试剂依赖度高等问题,该研究利用高光谱(hyperspectral imaging,HSI)结合最小冗余最大相关-梯度提升决策树(minimum redundancy maximum relevance-gradient boosting decision tree,mRMR-GBDT)系列特征选择方法开展羊肉源混合菌体系中大肠埃希氏菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌定性检测。首先,通过分析新鲜羊肉的菌群组成结构,探明羊肉源共生菌群结构并构建与实际检测状况相吻合的多菌混合体系;其次,获取由羊肉源共生菌群和食源性致病菌组成的多菌混合体系的HSI数据,并通过生成掩膜和形态学方法提取一维光谱,然后,采用mRMR-GBDT系列方法(包括mRMR-XGBoost、mRMR-LightGBM和mRMR-CatBoost)对预处理后的光谱数据开展致病菌相关的特征波长筛选;最后,系统比较不同特征选择方法与致病菌分类模型的性能并确定最佳特征提取方法和分类模型。研究结果显示:90.5%的羊肉样本菌落总数分布在10～2～10～4 CFU/g区间,核心优势菌群的相对丰度分别为35.67%(假单胞菌属)和35.56%(不动杆菌属);mRMR-GBDT系列方法分别获取特征17、21和12个,其中mRMR-CatBoost方法筛选的12个特征波长兼具最优光谱关联性和最小冗余度;基于该特征子集分别构建支持向量机、轻量级梯度提升机和反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)分类模型,经对比分析,BPNN模型表现最优,其验证集和测试集准确率分别达97.63%和96.49%。结果表明,HSI结合mRMR-CatBoost-BPNN能够实现真实来源的羊肉混合菌体系中食源性致病菌高效检测。该研究可为羊肉等动物源食品中致病菌的高效准确检测提供理论依据与技术参考。
关键词： 高光谱 羊肉 特征波长 食源性致病菌 mRMR-GBDT 多菌混合体系
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基于牛分枝杆菌融合蛋白ESAT6-CFP10-TB27.4间接ELISA检测方法的建立
《中国预防兽医学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为建立检测牛分枝杆菌(MB)抗体的间接ELISA方法,本研究选取MB ESAT6、CFP10和TB27.4基因,通过柔性linker(GGGGS)连接,克隆至pET-32a载体,构建重组质粒pET-32a-EC-27.4,经双酶切及测序鉴定正确后,将其转化大肠杆菌BL21(DE3),并在不同温度和时间下经IPTG诱导表达并超声破碎.采用镍亲和层析方法纯化重组EC-27.4蛋白(rEC-27.4)后,通过SDS-PAGE检测rEC-27.4的表达及纯化效果,采用western blot检测其反应原性.SDS-PAGE结果显示,当IPTG浓度为0.3 mmol/L,温度为16℃时,诱导rEC-27.4的表达量最高且其以可溶性形式表达,且纯化后在75 ku处出现单一目的条带.Western blot结果显示在75 ku处出现特异性条带.经BCA试剂盒测定rEC-27.4的浓度为0.852 mg/mL.以纯化的该重组蛋白作为包被抗原,采用棋盘法优化各反应条件,初步建立检测MB抗体的间接ELISA方法.采用优化后的间接ELISA方法分别检测MB阳性和阴性血清以及沙门氏菌、大肠杆菌、多杀性巴氏杆菌、副结核分枝杆菌、结核分枝杆菌、布鲁氏菌和牛病毒性腹泻病毒等阳性牛血清,评估该方法的特异性;将MB阳性血清2倍倍比稀释(1:50~1:6 400)后,采用本研究建立的间接ELISA方法检测,评估该方法的敏感性;以同批次和不同批次表达的rEC-TB27.4分别包被ELISA板,采用优化的间接ELISA方法检测5份MB阳性血清和3份阴性血清,评估该方法的重复性.结果显示,该方法仅能检测到MB阳性血清,其他相关细菌及病毒阳性血清均为阴性结果;牛分枝杆菌阳性血清1:400稀释时仍为阳性结果;该方法对8份血清的批内、批间重复性试验的变异系数均小于7%.采用建立的间接ELISA方法检测377份临床牛血清样品,并同时采用动物结核分枝杆菌夹心ELISA抗体检测试剂盒及PPDB皮肤试验(TST)和BTB IFN-γ释放试验(IGRA)检测,结果显示,该间接ELISA方法的阳性检测率为6.90%(26/377),阴性样品数为351份;夹心ELISA试剂盒的阳性检测率为7.43%(28/377),阴性样品数为349份;TST和IGRA的阳性检测率均为52.52%(198/377),阴性样品数均为179份.本研究建立的间接ELISA与夹心ELISA抗体检测试剂盒的阳性和阴性符合率分别为53.6%和96.8%;与TST和IGRA的阳性和阴性符合率均为11.1%和97.8%.本研究基于MB rEC-27.4建立的间接ELISA抗体检测方法特异性较强、敏感性较高、重复性较好,在MB所致牛结核的早期检测中有一定的优势,为牛结核的检测和早期诊断提供了新的技术手段.
关键词： 牛分枝杆菌 ESAT6-CFP10-TB27.4融合蛋白 原核表达 间接ELISA
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不同覆盖方式下水面抑蒸率及其与水-气温差关系研究
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：西北旱区平原水库和蓄水池面积广、水位浅、蒸发大，无效蒸发损失加剧了农业水资源紧缺程度，物理覆盖是减少水面蒸发损失的有效途径。本文系统研究了不同覆盖产品(浮球、正六边形浮盖、正六边形浮板和矩形浮板)、覆盖率(约50%、70%和90%)和铺设方式(集中和分散)下水面抑蒸率及其与近水面空间体温度的关系。结果表明，覆盖率是影响水面抑蒸率的主要因素，与蒸发量呈负相关，与单位裸露面积蒸发量呈正相关。不同覆盖产品和铺设方式的抑蒸率分别相差0.39～6.65个百分点和1.37～7.40个百分点，覆盖率约70%下不同覆盖产品抑蒸率基本可达50%,其中集中铺设正六边形浮盖、矩形浮板、正六边形浮板抑蒸效果更好。覆盖产生的热聚集效应促使日间水面温度上升，增大覆盖率和集中铺设通过热量再分配机制减小水-气温差，增大不同水层温差可削弱蒸发驱动力进而提升水面抑蒸率。研究结果可为水面覆盖抑蒸产品研发及推广应用提供理论依据和技术支撑。
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库尔勒香梨不同部位叶片内源激素及碳氮营养的动态变化分析
《新疆农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究库尔勒香梨（简称香梨）树体不同部位叶片内源激素及碳氮营养动态变化，为香梨树整形修剪提供理论依据。【方法】以树形为主干型的香梨为研究对象，于授粉后2周（2 weeks after pollination,记作2 WAP）、6周（6 WAP）、10周（10 WAP）、14周（14 WAP）、18周（18 WAP）和22周（22 WAP）采集不同部位香梨叶片样本，测定分析叶片内源激素GA3、IAA、ABA、ZR及全氮和全碳在不同发育时期的变化。【结果】不同部位香梨叶片内源激素含量及变化趋势存在一定规律，在授粉后2～14 WAP,香梨树体不同部位叶片中GA3和IAA含量一直保持较高的水平，ZR和ABA呈“低-高-低”的趋势；在14 WAP以后，叶片内GA3、ABA和ZR含量呈下降的趋势，IAA含量呈“高-低-高”的趋势。不同部位香梨叶片在不同发育时期IAA/ABA、（IAA+ZR+GA3）/ABA比值变化趋势均呈“W”型，2～6 WAP比值持续降低至最低值，6～10 WAP比值均从最低值缓慢上升，10～22 WAP比值均呈先下降后升高的趋势，IAA/ABA、（IAA+ZR+GA3）/ABA比值均上部大于中部和下部；生长期内不同部位香梨叶片全碳含量整体呈先下降后上升的趋势，全氮含量整体呈先下降后缓慢上升的趋势，C/N比值整体呈上升的趋势，不同部位叶片全碳和全氮含量均呈上部>中部>下部的规律。【结论】库尔勒香梨不同部位叶片内源激素及碳氮营养变化存在一定规律。
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无人机喷施化学打顶剂浓度对棉花生长和产量品质的影响
《植物营养与肥料学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]利用无人机喷施化学打顶剂是新疆棉花大面积生产的重要技术,研究打顶剂的最佳喷施浓度,以实现棉花生长的合理控制,进而提高棉花生产效益.[方法]田间试验在新疆石河子市进行,采用随机区组设计,设置5个无人机(UAV)喷打顶剂量处理:0.300、0.525、0.750、0.975、1.200 L/hm2,依次记为H1、H2、H3、H4、H5,同时设置人工喷施打顶(CK1)、机车喷施打顶(CK2)两个对照,打顶剂用量均为0.750 L/hm2.喷施打顶剂后0~20天期间,调查棉花主要农艺性状(株高、叶龄、果枝数)及干物质积累与分配、叶面积载铃量(LAB)、根冠比(RSR)、比叶重(LMA)、叶面积指数(LAI),收获期调查产量构成因素、皮棉产量、收获指数及纤维品质.[结果]在打顶后20天,UAV喷施打顶剂的浓度对棉花叶龄、果枝数没有显著影响,5个浓度处理与CK2的棉花株高也无显著差异,但H1处理的棉花株高显著高于H5和CK1,控制营养生长的效果最差.棉花总干物质积累量(TDM)、棉铃干物质积累量(BDM)、LAB、LMA均随打顶剂喷施浓度增加呈先升高后降低的趋势,以H3处理的TDM、棉花生殖器官干重占比(RRDM)最大,各处理之间LMA、RSR、LAI无显著差异,H3处理的LAB和单铃重最高.棉花纤维长度整齐度、马克隆值、断裂比强度和成熟度均随喷打顶剂浓度的增加先升高后降低,伸长率先降低后升高.H3棉花纤维的平均长度整齐度和断裂比强度较高.[结论]打顶剂喷施浓度是影响无人机化学打顶效果的关键.在适宜的喷施浓度下,无人机喷施较人工和车载机械喷施打顶剂可更好地控制营养生长,促进干物质在棉铃中的积累与分配,提升单铃重,纤维马克隆值、断裂比强度和伸长率.综上,推荐使用无人机喷施化学打顶剂,推荐用量为0.750和0.975 L/hm2.
关键词： 无人机 化学打顶 棉花 干物质积累 籽棉产量 纤维品质
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新疆地区某奶牛场都柏林与姆班达卡沙门氏菌的致病力与耐药性分析
《微生物学通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【背景】沙门氏菌(Salmonella)是重要的人兽共患病病原菌，也是重要的食源性致病菌，其在新疆地区缺少奶牛源的流行菌株信息，对其耐药情况和危害的研究相对缺乏。【目的】了解石河子地区某犊牛腹泻牛场沙门氏菌感染情况，揭示感染病原分型、致病力和耐药性。【方法】采集了腹泻牛肛拭子、环境拭子55份。按照国标方法 GB 4789.4—2016从样本中分离可疑菌株并进行纯化培养，使用革兰氏染色镜检、全自动生化鉴定系统、stn基因、16S rRNA基因等方法进行鉴定；分析其血清型及多位点序列分型，使用药敏试验(微量肉汤稀释法)、耐药基因、小鼠致病力试验和毒力基因检测进行耐药性和毒力分析。【结果】分离获得4株疑似沙门氏菌的病原菌，在沙门氏菌显色培养基上显紫色，镜检可见革兰氏阴性短杆菌；生化鉴定结果与沙门氏菌的相似性为98%,stn基因扩增片段大小与预期一致。16SrRNA基因系统进化分析显示分离株与沙门氏菌参考株的相似性为99%以上。病死牛组织源分离株命名为Sal135，肛拭子源分离株命名为Sal141、Sal142、Sal143。Sal135、Sal143属于都柏林沙门氏菌(Salmonelladublin),ST10型；Sal141、Sal142属于姆班达卡沙门氏菌(Salmonella mbandaka),ST413型；4株分离株对头孢呋辛、庆大霉素、链霉素均耐药，对氨苄西林、替加环素、氟苯尼考、多黏菌素E和阿奇霉素耐药率为25%–50%，其中菌株Sal143为七重耐药菌株。所有菌株均携带aac(6')-Iaa基因，此外，菌株Sal143还携带有aph(3'')-Ib、bla CTX-M、floR、sul2和tetA。以约2×107 CFU/mL剂量对小鼠腹腔注射后，菌株Sal135组死亡率为60%，菌株Sal143组死亡率为40%。16种毒力基因检测结果显示，invA、sipA、avrA、mgtCB、sipC、bcfA、fimA、sopB基因的检出率为100%，除pefA基因外其他毒力基因均被检出。【结论】发现该牛场4头犊牛感染了沙门氏菌，分离株Sal143显示多重耐药，都柏林沙门氏菌菌株的毒力较强且携带spv族毒力基因，推测其为致犊牛腹泻的主要病原。
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大豆萌发期耐旱性鉴定与优异种质筛选
《新疆农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】筛选发芽阶段耐旱大豆优异种质，为耐旱新品种选育及机制解析提供材料基础。【方法】以中亚特色作物种质资源中期库(乌鲁木齐)提供的218份大豆种质为材料，利用15%PEG高渗溶液模拟干旱胁迫，鉴定其相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数、萌发耐旱指数和伤害率等5个指标，采用模糊隶属函数法和聚类分析等方法评价供试材料萌发期耐旱性。【结果】在15%PEG高渗溶液胁迫下，218份大豆种质发芽率、发芽势和发芽指数等指标呈现不同程度的降低；其相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数、萌发耐旱指数及伤害率变化范围分别为0.04～1.00、0.41～1.00、0.09～0.63、0.03～1.92和0～58.63%;相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数和萌发耐旱指数间均呈极显著正相关关系，而伤害率与上述性状呈极显著负相关；可将供试材料分为类群Ⅰ、类群Ⅱ、类群Ⅲ、类群Ⅳ共4类，在类群Ⅰ中筛选到No.10294、东农60、PI475810、No.3226和FtC039等发芽阶段耐旱种质10份；此外，逐步回归建立了大豆萌发期耐旱性评价数学模型(D=0.382-0.429DR+0.209RGP+0.106PI+0.238RGI),利用该模型可快速评价和预测大豆种质萌发期耐旱性。【结论】从供试的218份大豆种质中筛选出10份耐旱种质，分别为No.10294、东农60、PI475810、No.3226、FtC039、JiangJinQingPiDou、FtC005、Uzbekskaja-2、Union和FtC054。
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