大食物观指导下的农业科学创新

探讨了大食物观对农业科学创新的指导意义,分析了当前农业科学创新面临的困境和机遇,提出了以大食物观为引领的农业科学创新的思路和策略。论文认为,大食物观是国家粮食安全的战略方向,希望农业科学创新从更好满足人民美好生活需要出发,全方位多途径开发食物资源,丰富食物品种,保障各类食物有效供给。论文在大食物观的指导下,分析了当前农业科学创新所面临的困境,包括基础数据少、农业生产与科技脱节、农业人才层次不均衡、农业物流体系革新慢、学科间科研水平不一等问题,并针对存在的问题,设计了加强基因与表型研究、建立智慧农业平台、培养复合型人才、优化农产品流通渠道、促进跨学科交流合作等对策。进而根据把握粮食安全的主动权的需要,提出了鼓励农业种质原始创新、发展设施农业和智慧农业、发展生物科技和生物产业、促进农业供给体系结构优化、高质高效发展等农业科学创新的具体举措。大食物观指导下的农业科学创新,将成为未来农业发展的重要推动力量,为粮食安全和国民健康做出贡献。

不同产地商品山楂干的品质差异分析

本研究以10种不同产地的商品山楂干[包括7种普通山楂(商品名“北山楂”)、2种台湾林檎(商品名“广山楂”)和1种野山楂(商品名“南山楂”)]为研究对象,测定其主要营养成分和生化指标,并在此基础上对山楂进行品质差异分析和主成分分析。结果表明:在3类商品山楂干中,北山楂的可滴定酸含量最高,广山楂的糖酸比最高,而可溶性膳食纤维、α-生育酚和β-胡萝卜素含量排序均为北山楂>南山楂>广山楂。主成分分析结果表明,湖北黄冈的‘野山楂’和天津蓟州的‘铁山楂’在主要活性成分(总酚、总黄酮、总原花青素、总膳食纤维)含量方面整体表现较优;山东临沂的‘大金星’和河南新乡的‘豫北红’等北山楂在可滴定酸、可溶性膳食纤维和可溶性糖含量方面相较于南山楂和广山楂综合表现更优。本研究系统梳理了我国不同产区主要种类商品山楂干的品质差异,可为我国山楂资源的多元化开发利用提供数据支撑。

新农科实验教学体系的探索与实践

农业生物学国家级实验教学示范中心(浙江大学)以立德树人为根本,以强农兴农为己任,贯通“实验-实践-实训”教学模式,全面实施“四课融通、五育并举、六措协同”的教学实践,提出了“志存高远、求是创新、强农兴农”的新理念,构建了“多元协同、内外联动”的新范式,创建了“资源汇聚,全程保障”的支撑新机制,积极践行新农科实验教学改革,形成了“多元协同、内外联动”的农科实验教学“浙大范式”,促进学生德智体美劳全面发展。

等离子体活化水喷淋及浸泡处理的生菜采后品质变化分析

目前基于PAW的果蔬采后品质研究主要采用浸泡处理,较少涉及喷淋处理。该文分别采用PAW喷淋和浸泡对生菜进行处理,并研究了处理后生菜表面菌落总数、失重率、颜色、叶绿素及代谢物的变化。结果显示,PAW喷淋和浸泡处理后生菜表面的菌落总数分别下降1.54和2.82 lg CFU/g(P<0.05),并且PAW喷淋较浸泡处理对生菜失重率和叶绿素的影响较小。代谢组分析表明,PAW喷淋处理组的生菜与对照组相比能维持含量更多的黄酮类物质,而PAW浸泡处理组的生菜与对照组相比膜脂代谢活跃。综上,PAW喷淋处理后在贮藏前期可以有效降低生菜表面菌落总数,并且能够在贮藏期间较好地维持生菜品质。

分散固相萃取-液相色谱-串联质谱法测定不同品种柑橘果实不同部位中3种柠檬苦素类似物的含量

提出了分散固相萃取-液相色谱-串联质谱法同时测定4个品种柑橘果实的4个部位(油胞层、白皮层、囊衣、果肉)中柠檬苦素、诺米林、黄柏酮含量的方法。取5.0 g均质后的样品,加入5 mL水,涡旋混匀后加入20 mL体积比5∶5的丙酮-乙腈混合溶液,混匀后超声提取10 min,离心5 min。用3 mL水活化2 g EMR-Lipid吸附剂,加至上清液中,涡旋30 s,加入5 g质量比1∶4的氯化钠-硫酸镁混合物和15 mg石墨化碳黑,迅速摇匀后离心1 min。吸取全部上清液,于40℃氮吹至近干,残渣用10.0 mL体积比9∶1的0.1%(体积分数,下同)甲酸溶液和乙腈的混合溶液复溶,过0.22μm滤膜,滤液按照优化的仪器工作条件测定。进行色谱分析时,以CAPCELL PAK ADME HR色谱柱作固定相,以不同体积比的0.1%甲酸溶液和乙腈的混合溶液作流动相进行梯度洗脱分离;进行质谱分析时,以电喷雾离子源正离子(ESI+)和多反应监测(MRM)模式检测。结果显示:3种柠檬苦素类似物的质量浓度在0.10~10.0 mg·L^(-1)内和对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)均为0.01 mg·kg^(-1);按标准加入法进行回收试验,回收率为83.1%~90.5%,测定值的相对标准偏差(n=6)为2.6%~5.6%;方法用于30个实际样品的分析,柠檬苦素类似物在不同品种柑橘果实及其不同部位中的含量分布差异显著,柚类品种中柠檬苦素类似物总测定值较高且主要分布在囊衣部位,其他品种主要分布在白皮层和油包层。

天空地一体化信息感知与融合技术发展现状与趋势

基于卫星遥感、无人机遥感、智能感知终端及物联组网的新型农情监测技术在各自领域内取得了重大进展,然而单一监测手段难以满足现代农业的全面感知需求,亟须发展多源、多尺度天空地协同监测与智能感知体系。本研究首先介绍了我国现代农业发展中的一些问题并指出了发展天空地信息融合技术的必要性;然后对天、空、地传统感知信息技术分别解析,对卫星遥感技术在各个领域的应用进行归纳,再对近地端无人机遥感技术在病虫害检测、表型分析、干旱胁迫检测等细分领域中的数据获取处理方式进行总结,最后概述了地面网络中智能感知终端和物联网络的关键技术与组网方式,并详细分析天、空、地传统感知信息技术的优缺点、关键技术、发展趋势。结合现有监测技术存在的不足,概述了国内外天、空、地感知技术在农情一体化监测中的最新研究成果与应用情况,在此基础上,指出了天空地一体化农业信息融合技术研究与应用中尚未解决的关键技术问题,提出了我国天空地信息感知与融合技术要朝着稳定性、精细化、系统化方向发展,为今后多源信息融合监测技术发展与应用提供新视角新思路。本研究为分析天、空、地信息感知热点动态,突破相关应用瓶颈,以及把握一体化感知与融合技术发展趋势提供了借鉴和参考,以期助力中国农情信息获取立体化、精准化和智能化发展。

贮藏温度对“黄妃”樱桃番茄果实品质的影响

比较不同贮藏温度对“黄妃”番茄果实采后生理和品质变化的影响,结果表明:“黄妃”番茄能耐受0℃低温贮藏,在15 d的贮藏期内不会发生冷害现象。不同贮藏温度下,“黄妃”番茄乙烯释放速率和呼吸速率总体呈下降趋势,其中20℃和16℃贮藏组在15 h出现乙烯释放高峰,且20℃和16℃贮藏组的乙烯释放速率和呼吸速率在整个贮藏期间显著高于其它温度贮藏组;果实失重率、腐烂率、色泽、果柄和萼片新鲜度明显受贮藏温度的影响,在0~20℃,贮藏温度越低,指标改善越明显;而果实硬度、可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)在15 d贮藏期内较为稳定,贮藏温度对其影响不显著。电子舌模糊风味感官评价结果表明,贮藏后的“黄妃”果实的风味感官有所变化,低温可使风味感官更接近于新鲜采收果实。综合失重、腐烂损耗和品质变化情况,0~8℃均适用于“黄妃”樱桃番茄的贮藏保鲜。

七种榴莲成熟期采后品质及挥发性气味分析

为了探究采后成熟期不同品种榴莲品质及挥发性气味差异,该研究采集市面常见7种榴莲即D13朱雀、D24苏丹王、D197猫山王、D198金凤、D201江海、D200黑刺、D159金枕样品,对其可溶性固形物含量、维生素C含量、硬度、可溶性蛋白质含量、总酸等营养品质进行测定,利用气相离子迁移谱色谱技术(gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)及电子鼻技术收集7种榴莲气味指纹图谱及挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs),结合方差分析、主成分分析(principal component analysis, PCA)、线性判别分析(linear discriminant analysis, LDA)、类似指纹分析(fingerprint similarity analysis, FSA)等分析方法区分7种榴莲风味差异。结果表明,7种榴莲果肉在可溶固形物含量、硬度、可溶性蛋白质含量、总酸等营养品质指标方面存在差异。对7种榴莲挥发物质进行分析,得到酯类、醛类、醇类、酮类、硫化物、蒎烯类、酸类、噻唑类、吡嗪、呋喃类等58种挥发性物质,其中酯类在D159金枕榴莲最高,醛类在D197猫山王榴莲中含量最高,醇类在D198金凤榴莲含量最高,酮类在D24苏丹王含量最高。采用LDA可较好区分7种榴莲果肉风味之间差异。采用3D-PCA和匹配矩阵图分析,也可很好区分7种榴莲风味差异。研究结果为开展国内榴莲新品种引进及商业种植及本土化杂交育种提供支持。

柑桔果实柠檬苦素类化合物的研究与应用

柠檬苦素 (limonin)及其类似物属三萜类的物质 ,是植物次生代谢的产物 ,主要存在于多种芸香科和楝科植物中 ,柠檬苦素类化合物在抗癌、镇痛、调节体内胆固醇水平 ,防止动脉粥样化和除虫等方面的作用 ,越来越受到人们的重视 ,但有关研究在国内刚刚起步。柠檬苦素类物质在柑桔中的总含量及种类因品种、发育阶段等不同有较大差别。本文就柑桔果实中柠檬苦素类化合物的种类、结构、作用。

柑橘天然生物活性物质吖啶酮的研究与利用

吖啶酮生物碱是一类重要的生物活性物质,芸香科柑橘类植物是天然吖啶酮的主要来源。至今已从柑橘类植物中分离得到20多种吖啶酮生物碱,它们在抗癌、抗肿瘤、抗病毒、抗疟疾和抗白血病等方面有重要作用。我国柑橘资源丰富,利用我国乃至世界丰富的柑橘资源对柑橘吖啶酮的开发利用前景广阔。对柑橘吖啶酮的已有研究多以根茎为实验材料,关于果实中吖啶酮的研究尚无报道。阐述了柑橘吖啶酮的结构特点、生理活性、生物合成和研究进展情况,并提出了植物天然吖啶酮的研究现状和形势,同时指明了在柑橘吖啶酮研究领域存在的问题及今后在此领域的研究重点和方向。

5个葡萄品种果实生物活性物质的检测与抗氧化活性评价

采用高效液相色谱——二极管阵列检测器(HPLC-DAD),以柠檬酸-乙酸铵缓冲液和甲醇为流动相,利用梯度洗脱,分析了玫瑰红、巨峰、藤稔、奶油和马奶子5个葡萄品种果皮、果肉和种子中没食子酸、儿茶素、表儿茶素、芍药素、白藜芦醇、鞣花酸和山奈酚的含量。结果表明,玫瑰红葡萄果皮、果肉和种子中7种生物活性物质组分的含量均高于其它品种,而奶油和马奶子果实中7种生物活性物质组分的含量较低或未检出。利用改进的过氧化自由基清除能力(PSC)法评价了5个葡萄品种的果实不同部位提取物抗氧化活性,发现所有品种果皮提取物抗氧化活性均高于果肉和种子,其中玫瑰红果皮抗氧化活性为311.5mmol/kg,奶油和马奶子果肉提取物抗氧化活性分别为28.0和17.5mmol/kg。分析表明,葡萄果实3个部位抗氧化活性与7种生物活性物质组分的总量呈显著正相关关系(r=0.949)。红皮葡萄果实生物活性物质水平和抗氧化活性均高于白皮葡萄。

教育新常态下通识课程教学模式改革与探索——以“园艺产品品质与营养健康”线上课程为例

线上线下“双线”融合的教学模式已成为教育新常态。团队利用自建“园艺产品品质与营养健康”的慕课课程为理论教学内容,以翻转课堂为教学方法,以学生为中心,构建了“理论学习—探索实践—能力提升”三阶段的“双线”混合式教学模式,探索通识课程的教学模式改革,以期适应教育新常态下的教学要求,提升教学质量。

杨梅果实采后生物学特性与冷链物流技术

杨梅是原产我国的特色水果。自然条件下,杨梅果实采后贮藏时间短,是最不耐贮藏的水果之一。采用基于预冷、温湿度控制的采后冷链物流技术,可以有效延缓杨梅果实成熟衰老进程,降低表面微生物活力,维持良好品质和商品性,延长贮藏物流时间,促进杨梅产业规模扩大和市场开拓,提高产业经济效益。

桃果实中花青苷的提取、检测及应用

采用0.05%盐酸-甲醇提取液4℃浸取组织24h,可以高效提取桃果实果皮中的花青苷,方法回收率可达94.37%;采用梯度洗脱HPLC法,可以对花青苷进行定性、定量分析,该体系检测限(S/N=3)为0.2μg/g,RSD(n=5)为2.94%,峰面积与浓度在0.0625～0.2500mg/mL范围内线性关系达到极显著水平(r=0.997)。方法简便易行,可用于桃果实等材料的花青苷水平变化分析。

不同成熟度杨梅果实采后呼吸速率、乙烯释放速率和品质的变化

以3个品种杨梅果实为材料,将采后果实分为未成熟(immature)、成熟(mature)和完熟(ripe)3种不同成熟度,在20℃下48h贮藏过程中,每隔3h检测一次呼吸速率和乙烯释放速率,并分析成熟过程相关的品质变化。结果表明,未成熟和成熟果实的呼吸速率和乙烯合成变化呈现典型的跃变型果实特征,而在完熟果实中检测不到呼吸和乙烯跃变过程。未成熟和成熟杨梅果实中PAL活性趋于提高,而完熟果实的呈下降变化,这一结果与矢车菊-3-葡萄糖苷(Cy-3-Glu)含量变化相吻合;CIRG值与杨梅果实Cy-3-Glu含量呈极显著正相关(r=0.96**)。结果显示杨梅果实属于跃变型果实。

未来食品基础科学问题

新一轮科技革命加速重构全球食品创新版图、重塑全球食品产业结构。未来食品基础科学将成为食品未来高科技发展的关键支撑,将会促进"后动物生物经济"的形成,也带动后工业时代的跨越发展。作者通过分析食品组学、食品感知学、食品合成生物学和食品纳米科学等基础科学问题,讨论未来食品面临的机遇与挑战,展望未来食品发展趋势和前景。

黑苦荞米黄酮提取工艺优化及其降血糖活性研究

为了获得合适的黑苦荞米黄酮提取工艺,该文采用单因素试验和响应面设计,选择乙醇体积分数、料液比、提取时间、提取温度4个因素,优化黑苦荞米黄酮提取工艺。试验结果表明,黑苦荞米黄酮的最佳提取条件是:乙醇体积分数54%,料液比1:24 g/m L,提取时间62 min,提取温度71℃。在此条件下,理论黄酮得率为2.21%,实际黄酮得率为2.20%,相对误差为0.45%。在此基础上进一步研究了黑苦荞米黄酮的α-淀粉酶抑制活性,结果表明7.5 mg/m L的黑苦荞米黄酮对α-淀粉酶活性的抑制率为54.05%,与二甲双胍(5 mg/m L)效果相当;此外,与空白对照相比,50μg/m L黑苦荞米黄酮能显著(P<0.05)提高肝脏细胞Hep G2的葡萄糖消耗量(48.73%),并促进肝脏细胞糖原的合成。研究结果表明,黑苦荞米黄酮具有较好的辅助降血糖功效。

采后玉露桃果实冷害发生与ROP基因的表达调控

以软溶质玉露桃果实为材料,于8℃、5℃、0℃和LTC(8℃锻炼3d再转到0℃贮藏)下贮藏30d后转至货架(20℃)2d,对各个处理果实的腐烂和冷害程度、果实品质变化规律以及ROP基因的表达模式进行了比较,以探讨ROP基因与低温胁迫的关系。结果表明,经5℃和0℃贮藏30d的玉露桃果实在货架期间褐变加重,经5℃处理的果实褐变最重,经0℃处理果实表现后熟障碍;经8℃贮藏30d以及后续2d货架期的果实不出现冷害症状,但果实腐烂严重;LTC处理果实经冷藏后在货架期后熟正常,且果实冷害和腐烂均被明显抑制。各处理桃果实在采后低温贮藏过程中总可溶性糖和总有机酸质量分数均趋下降,其中5℃处理果实总可溶性糖质量分数下降幅度最大。结合应用EST检索和RT-PCR克隆扩增,分离出桃ROP基因(PpROP)。实时定量PCR结果显示,PpROP在5℃下表达迅速增强,第5天达到高峰,其丰度明显高于其他处理,LTC处理使PpROP表达维持较低水平。

23个柑橘品种果实油胞层类黄酮组分鉴定与抗氧化活性研究

选取23个柑橘品种果实油胞层,采用高分辨质谱等技术鉴定其主要类黄酮组分,研究其抗氧化活性。结果表明:柑橘果实油胞层的总酚含量在4.38~21.10 mg GAE/g DW之间。柑橘果实油胞层综合抗氧化能力最强,最弱的品种分别为“本地早”“爱媛38”。从23种柑橘果实油胞层中共鉴定出53种类黄酮,包括5种黄酮-C-糖苷,4种黄酮-O-糖苷,12种黄烷酮-O-糖苷,32种多甲氧基黄酮(PMFs),有2种类黄酮为首次在柑橘中被鉴定出,分别是根皮素-3',5'-二-C-葡萄糖苷和槲皮-3-O-鼠李糖基己糖苷。油胞层中的黄烷酮类化合物主要为圣草次苷、新圣草次苷、柚皮芸香苷、橙皮苷和香蜂草苷,PMFs主要为川陈皮素、橘皮素、5HPMF和甜橙黄酮。本文进一步挖掘并补充不同柑橘品种组分和抗氧化活性信息,为活性研究提供理论依据,也为消费提供科学指导。

富含绿原酸的植物中类黄酮测定方法探讨

以枇杷花、枇杷叶和金银花为材料,研究绿原酸干扰类黄酮测定的结果表明,差示分析法基本上不受绿原酸的干扰,可用于富含绿原酸植物中类黄酮的测定;而NaNO_2-Al(NO_3)_3比色法和二甘醇比色法均受绿原酸的严重干扰,测得的类黄酮含量明显偏高,NaNO_2-Al(NO_3)_3比色法测得的结果甚至超过总酚含量。