科研产出
半导体冷藏箱和丙烷冷藏箱在果蔬配送中的冷藏效果
《食品与生物技术学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：作者研究了不同配送方法对果蔬营养和品质的影响，以结球生菜、黄瓜、葡萄、芒果为研究对象，预冷后分别用丙烷冷藏箱和半导体冷藏箱冷藏配送24 h，无冷链常温配送为对照，进行感官评价和营养成分测定。结果表明：丙烷冷藏箱冷藏配送、半导体冷藏箱冷藏配送、常温配送的果蔬感官评价分别为8.3～8.7、8.2～8.6、7.1～8.0，失重率分别为0.23%～2.67%、0.28%～2.21%、0.97%～4.88%；丙烷冷藏箱冷藏配送的果蔬品质最佳，失重率最低，其结球生菜、黄瓜、葡萄、芒果的VC质量分数分别为1.09、1.48、5.65、5.54 mg/hg，可溶性固形物分别为3.4、4.17、16.2、15.44mg/g，可溶性蛋白质分别为0.021、0.027、0.091、0.11 mg/g，营养成分保持率最高。丙烷冷藏箱和半导体冷藏箱冷藏配送的果蔬单位碳排放分别为65.4 g/kg和300 g/kg，丙烷冷藏箱的碳排放低于半导体冷藏箱。
关键词： 果蔬 丙烷冷藏箱 半导体冷藏箱 冷藏配送 营养品质 碳排放
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'红颜'草莓果实成熟过程中花色苷积累及合成途径基因表达的分析
《食品工业科技 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究'红颜'草莓果实成熟过程中花色苷积累和合成相关基因表达规律,以'红颜'草莓白果期(white fruit,WF)、转色期(initial ripening fruit,IR)、半红期(part ripening fruit,PR)、全红期(full ripe fruit,FR)四个发育时期果实为研究对象,采用高效液相色谱-串联质谱方法对其花色苷物质进行定性和定量分析,并测定不同发育过程中的花色苷生物合成途径中结构基因表达水平,以期为草莓果实花色苷代谢以及色泽品质调控提供理论依据.结果表明:'红颜'草莓中有 24种花色苷化合物和 4种原花青素,随着果实成熟,总花色苷含量逐渐增加,原花青素含量逐渐降低.各发育时期的差异代谢物质主要是天竺葵素和矢车菊素.其中天竺葵素-3-O-葡萄糖苷、天竺葵素-3-O-芸香糖苷和矢车菊素-3-O-葡萄糖苷是花色苷中的主要物质,在'红颜'草莓全熟期时,分别占花色苷总量的 79.7%,14.1%和 3.56%.实时定量 PCR分析表明,花色苷合成途径基因 FaPAL1、FaC4H、FaF3H、FaANS、FaUFGT和转录因子FaMYB10表达水平随果实发育逐渐升高.综上所述,'红颜'草莓果实的花色苷含量随果实成熟逐渐积累,花色苷差异代谢的物质包含天竺葵素和矢车菊素,花色苷合成途径相关结构基因FaPAL1、FaC4H、FaF3H、FaANS、FaUFGT表达水平影响果实花色苷的积累.
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重茬条件下距原栽植行不同距离对G935自根砧'宫藤富士'幼树树体生长和果实产量的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]调查研究重茬栽植条件下距原栽植行不同距离种植对G935矮化自根砧'宫藤富士'苹果幼树树体生长等的影响,评价G935 矮化自根砧嫁接'宫藤富士'的抗重茬能力,为我国老龄低效苹果园重茬更新和栽培模式升级提供理论依据.[方法]2018 年春,刨除 12 年生苹果大树('宫藤富士'/SH6/实生砧),不进行土壤杀菌,不添加有机肥、化肥和生物菌肥,直接在距原栽植行不同距离(0、0.5、1、1.5和2 m)栽植G935矮化自根砧'宫藤富士'苗(2年根1年干),采用细纺锤树形整形修剪,栽植后连续 4 年调查 5 个处理下G935 矮化自根砧'宫藤富士'幼树树体生长、叶片功能、早花早果性和果实产量品质的差异.[结果]重茬栽植条件下,距原栽植行不同距离G935矮化自根砧'宫藤富士'树体生长、叶片功能、早花早果性和果实产量品质没有显著差异.重茬栽植4 年内,随着树龄的增长,5个处理'宫藤富士'树高、干粗和主枝数量逐年增加,重茬栽植第 4 年,各处理树体平均主枝数量均达到 30 个以上.栽植第 2 年开始,各处理树体长枝比例逐年降低,短枝比例逐年升高.重茬栽植第4年,各处理'宫藤富士'树体新梢生长、叶片叶绿素含量、净光合速率、百叶重(鲜重和干重)均无显著性差异;各处理'宫藤富士'果实的平均单株产量和果实品质(平均单果重、果形指数、可滴定酸含量、可溶性固形物含量和果实固酸比)均相近,无显著性差异.[结论]重茬栽植条件下,栽植前 4 年,5 个距离原栽植行不同距离种植G935 矮化自根砧'宫藤富士'的幼树树体生长、叶片功能、早花早果性和果实产量、品质等指标均没有显著性差异,各处理树体枝类组成合理,树势中庸且不衰弱,成花早,果实品质优良,G935 适宜重茬再植使用,且抗重茬效果不受与原栽植行距离的影响.
关键词： 重茬栽植 G935砧木 矮化自根砧 ’宫藤富士’苹果 树体生长 果实产量
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夜间增温对铅危害下小麦物质积累分配与根系生长的影响
《干旱地区农业研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为揭示气候变暖与土壤铅污染对农作物及其地下根系生长的影响,利用夜间增温系统研究了4种土壤铅水平下冬小麦关键生育期的干物质积累及其地上地下分配、收获指数、根系活性的变化.结果表明,夜间增温提升小麦全生育期的土壤温度0.6~1.4℃,增温效果明显.未污染处理的小麦蜡熟期总生物量与籽粒产量在夜间增温下显著提高,但收获指数却显著降低.铅污染加重造成小麦籽粒产量与总生物量下降,但夜间增温使铅污染处理小麦的产量显著增加14.7%~19.1%、总生物量显著增加13.0%~26.5%,其收获指数增加,表明夜间增温提高了小麦抗铅污染危害的能力.增温对提高小麦根干物质积累表现为正效应而铅污染胁迫则表现为负效应,增温具有增加小麦根系干重及根冠比的趋势,但受铅污染程度、作物生长时期制约.小麦根系活性随土壤铅污染加重而下降,而夜间增温具有提高低铅土壤小麦各时期根系活性的趋势,夜间增温在抽穗期显著提高了4个铅处理的小麦根系活性(12.2%~40.2%),增温下根系活性的增强有助于作物抵御铅污染危害.研究结果表明增温对小麦地下系统的正效应影响有助于提高其抵御铅污染胁迫的能力.
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鲜食糯玉米杂交当代F0叶酸含量的遗传研究
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：叶酸生物强化是改善人体叶酸缺乏症的一种潜在有效方式，研究糯玉米杂交当代F0籽粒叶酸性状的遗传效应对玉米叶酸营养强化具有重要意义。在玉米籽粒中，5-甲基四氢叶酸（5-M-thf）和5-甲酰四氢叶酸（5-F-thf）是天然叶酸存在的主要形式，为研究其杂交当代遗传效应，本研究以5个糯玉米自交系为亲本，按照完全双列杂交的方式组配了20个杂交组合，并测定亲本和杂交组合F0籽粒中5-M-thf和5-F-thf含量。结果表明在所有杂交组合中，5-M-thf含量均高于5-F-thf含量，其中，ZN3/J6组合中5-M-thf的含量最高，为432.85 ug/100 g（冻干）；BN2/ZN3组合中5-F-thf的含量最高，为115.64 ug/100 g（冻干）。计算杂交当代叶酸性状的杂种优势，发现在所有组合中5-F-thf均表现正向杂种优势，而不同杂交组合的5-M-thf的杂种优势表现存在差异。进一步分析叶酸性状的遗传力和母体效应，发现5-F-thf的遗传力（0.81）高于5-M-thf,5-M-thf的母体效应（0.16）高于5-F-thf。综上，糯玉米籽粒中叶酸含量存在当代杂种优势和母体效应，且不同形态的叶酸在杂交当代的遗传表现不同，在不同玉米材料杂交时选择BN2、ZN3等高叶酸自交系作为母本更有利于获得高叶酸含量的杂交籽粒。
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我国部分审定小麦品种的品质性状及基因型分析
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了解我国小麦品种的品质相关基因分布及品质性状表现，本研究针对近年来我国审定的530份小麦品种，进行容重、粗蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率和稳定时间等性状的分析，同时利用13个品质相关的KASP标记检测基因型，明析不同的品质种植区域内的审定品种优异品质基因等位变异的分布及聚合情况。检测的优异品质基因等位变异在不同区域间的分布不均衡，其中1BL/1RS（-）、1Ax 1/1Ax 2*、Pinb-D1b和Pinb-B2b优异等位变异在品质区域间分布频率呈显著性差异，而1Bx17+1By18、TaPsy-D1a和TaPod-A1b等优异等位变异的分布在区域间无差异；同时进行多个优异等位变异聚合情况分析发现：5个面筋质量相关基因中筛选出同时含有1B/1R（-）、1Ax 1/1Ax 2*,1Dx5+1Dy10、glu-B3g+4个优异等位变异的材料12份；3个籽粒硬度相关基因中未检测到同时含有Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-B2b的材料，检测到含有Pina-D1b/Pinb-B2b组合的材料16份，含有Pinb-D1b/Pinb-B2b组合的材料88份。5个籽粒颜色相关基因中同时聚合5个优异等位变异的材料10份。检测的13个品质相关基因KASP标记中，未发现聚合11个以上优异等位变异基因的材料，聚合10个优异等位变异基因的材料有4份，聚合9个优异等位变异的材料有16份。品质分析结果显示：不同区域间品质指标值也存在区域性的差异，且稳定时间与蛋白质含量和湿面筋含量指标不协调。面筋品质相关基因优异等位变异1BL/1RS（-）、1Ax1/1Ax2*和1Dx5+1Dy10在强筋，中强筋和中筋品种间的分布频率呈极显著差异，且与品质表现呈极显著正相关。
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面向追溯主体的果蔬全供应链区块链多链模型研究
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：面向全供应链环节建立的农产品区块链溯源系统，追溯链中存储面向多个追溯主体的追溯数据，由于各主体追溯数据的差异化，跨供应链环节的数据难以实现共享和访问控制，敏感数据无法差异化保护和验证，风险数据不能针对性监管。因此，面向不同追溯主体的追溯数据并不适合由同一条区块链账本存储。通过分析果蔬全供应链各追溯主体的需求，建立了面向追溯主体的区块链多链追溯架构，利用溯源链实现消费者的溯源需求，通过共享链实现上下游企业间的数据流转，基于隐私链实现企业隐私数据的安全保护与授权共享，利用监管链实现监管部门对所有环节风险数据的管控。本文基于Hyperledger Fabric设计面向追溯主体的果蔬供应链区块链模型并实现了主体链果蔬溯源系统，测试结果表明，溯源链中追溯数据平均查询时间为38.86 ms,获取共享链中已验证的共享数据平均耗时806.80 ms,获取隐私链中已验证的隐私数据平均耗时910.35 ms,获取监管链中已验证的监管数据平均耗时675.90 ms。面向追溯主体建链的追溯系统在满足消费者需求的基础上，实现了供应链各环节追溯数据的数据共享与控制访问，解决了异构数据的存储保护和验证问题，满足了风险追溯数据针对性的监管需求，为果蔬区块链溯源模型设计提供了参考和借鉴。
关键词： 果蔬追溯 追溯主体 多链 数据共享 数据监管 Hyperledger Fabric
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基于敏感波段的冬小麦氮素营养高光谱诊断
《东北农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：氮素营养状况是作物生长的一个重要参数，准确监测尤为重要。本文利用2013、2014年在北京市农林科学院试验基地的冬小麦叶片反射光谱数据和相应的叶片氮含量及叶片氮累积量数据，采用波段两两组合的方法筛选对叶片氮含量及叶片氮累积量敏感的波段，在各个生育期及全生育期建立冬小麦氮素营养诊断模型。结果表明：（1）波段两两组合筛选出的对叶片氮含量和叶片氮累积量敏感的光谱参数分别为NDSI（564,728）、NDSI（543,728）、RSI（564,728）和RSI（543,728）;（2）在各个生育期和全生育期构建的氮素营养监测模型中，每个生育期的叶片氮含量模型的稳定性和可靠性优于叶片氮累积量的模型，用留一交叉验证法同样表明叶片氮含量模型稳定性和可靠性比较高，研究表明用叶片氮含量可以很好地监测冬小麦氮素营养状况，从而实现对氮肥的精准管理。
关键词： 冬小麦 叶片氮含量 叶片氮累积量 高光谱指数 敏感波段
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噻虫嗪对稀有鮈鲫早期生命阶段毒性效应
《生态毒理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：我国是新烟碱类杀虫剂生产、销售和使用大国，噻虫嗪等新烟碱类农药在水环境中检出率较高。本文以本土物种稀有鮈鲫为研究对象，开展胚胎及幼鱼噻虫嗪(0、0.5、5和50μg·L-1)半静态暴露实验，评估药物对稀有鮈鲫早期生命阶段毒性效应。结果表明，50μg·L-1噻虫嗪暴露可导致稀有鮈鲫胚胎死亡率显著增加，药物处理组孵化后仔鱼畸形率均显著增加，仔鱼畸形多呈现为脊柱弯曲。28 d幼鱼亚慢性暴露实验结果表明，不同梯度噻虫嗪暴露均可导致幼鱼死亡率增加；功能基因定量结果显示稀有鮈鲫幼鱼胆固醇合成相关基因sc5d、ebp和sc4mol在转录水平表达下调，nsdhl、caspase3和ctsl1a与对照组相比无显著性差异。5 μg·L-1噻虫嗪处理组中幼鱼p53、p21和mycb等基因转录水平表达显著下调。上述结果表明，新烟碱类杀虫剂噻虫嗪对稀有鮈鲫早期生命阶段存在胚胎毒性，并导致仔鱼致畸和死亡；功能基因转录水平变化预示药物暴露可能增加幼鱼致癌风险，这些可能对鱼类种群繁衍产生负面效应。
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基于CART重要度排序和混合ELM模型的蒸散预测
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：准确地预测区域蒸散有助于区域水资源的合理利用,减少水资源浪费.为从多项气象因子中筛选出核心因子,构建少因子蒸散预测模型,高效精确预测蒸散,该研究在九大农业区选取 23个典型站点,搜集降水量、日照时数等 8个气象因子数据,使用分类回归树(classification and regression tree,CART)对气象因子进行重要度排序.基于排序结果,选取排序前 3~5项气象因子,基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)模型对蒸散进行预测.同时,使用遗传算法(genetic algorithm,GA),粒子群算法(particle swarm optimization,PSO),麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)对ELM模型进行优化,并使用这 3种优化算法(GA-ELM、PSO-ELM、SSA-ELM)构建少因子混合优化蒸散预测模型.结果表明:1)基于CART算法重要度排序结果,蒸散的主要影响因子依次是降水量、日照时数、平均本站气压、日最高气温、平均相对湿度.2)3种优化算法预测模型中,PSO-ELM模型的预测精度最高,23个站点的蒸散预测的均方根误差为 6.608~22.077 mm/d,纳什效率系数为 0.824~0.998,R2 为 0.908~0.995,平均绝对误差为 5.075~16.677 mm/d.3)ELM模型在云贵高原区和四川盆地及周边地区有较好的适用性,3种优化算法在华南区和云贵高原区有较好的适用性,其中PSO-ELM模型的适用性最高.研究结果可为中国九大农业区域的作物需水量计算提供参考.
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