新兴交叉学科农业科研院所青年人才队伍建设的实践与思考——以江苏省农业科学院休闲农业研究所为例

学科交叉融合发展是当前科技发展的重要特征,文章以江苏省农业科学院休闲农业研究所为研究对象,重点阐述研究所成立5年来,在人才队伍建设过程中存在的问题和实施人才培养计划取得的实效,并从政治引领、因才施策、内培外引和文化建设等方面提出了加强新兴交叉学科青年人才队伍建设的建议,以期为新兴交叉学科农业科研院所的发展提供参考和借鉴。

长期不同有机肥替代比例对茶园土壤养分动态的影响

[目的]有机肥部分替代化肥是茶园实现“化肥零增长”的一个重要途径。研究不同有机肥替代比例对土壤养分变化及茶叶产量的影响,为茶园合理高效施用有机肥提供参考。[方法]长期定位试验于2007年在福建省宁德市进行,供试茶树于2006年栽种。试验处理包括不施氮肥对照(CK)、氮磷钾化肥(NPK)处理,以及氮投入总量不变条件下以猪粪替代25%(OM25)、50%(OM50)、75%(OM75)、100%(OM100)化肥氮的有机肥替代处理。氮肥每年分3次追施,磷、钾肥和有机肥一次性基施。于2018-2019年间定期采集表层(0-20 cm)土壤样品,测定土壤养分含量、茶叶产量,同时检测降雨量和地表温度。[结果]施肥显著提高土壤养分含量,但同一养分含量年际间的变异幅度随着有机氮替代比例的上升而增加,除铵态氮含量外,NPK与OM25处理的养分含量及年际间变异系数无显著差异,二者均低于其他有机肥替代比例处理。OM25处理土壤铵态氮平均含量与其他处理相比提升了1.42~3.35倍,显著高于其他处理(P<0.05);硝态氮平均含量的变异系数在有机肥替代处理下超过150%,其含量随有机肥替代比例的升高逐渐提高,但没有表现出显著差异(P>0.05)。CK和NPK处理的土壤钙、镁、锰、铜和锌元素的平均含量显著低于较高的有机肥替代比例处理,OM100处理下土壤有效钙、镁、锰、铜和锌元素的平均含量较最低的CK分别提高了4.12、13.83、2.77、12.32和36.32倍。随着有机肥替代比例的增加,表层土壤pH和速效钾含量随之上升,而铵态氮含量和茶叶的鲜叶产量则呈下降趋势。除铵态氮外,土壤养分含量与取样前7天的降雨量之间存在显著的负相关关系,土壤铵态氮和硝态氮含量与任意阶段的地表温度之间存在显著的负相关关系。[结论]全有机肥模式不利于茶叶增产和土壤养分的供应,且土壤pH的升高对茶树生长有明显的限制作用,降雨过多和地表温度过高也会加剧养分流失风险。低有机质替代比例可以保证氮素的充足和稳定供应,且不会引起pH明显变化,因此是较为适宜的茶园有机肥替代比例。

不同茶树品种绿杨春茶的适制性评价及其抗氧化活性研究

研究旨在筛选绿杨春茶适制品种,为绿杨春茶的品质提升和茶树良种引进提供理论依据。对仪征市5个主栽茶树品种制作的绿杨春茶进行综合比较,通过品质成分分析、电子舌分析和感官审评结果,研究不同品种绿杨春茶的适制性。结果表明,不同品种绿杨春茶的感官审评的总得分与滋味得分、电子舌鲜味值的排序结果一致,均为‘白叶1号’>‘群体种’>‘黄金芽’>‘龙井长叶’>‘福鼎大毫’。品质成分分析表明,鲜味值最高的‘白叶1号’和‘群体种’,所含鲜味氨基酸谷氨酸和天冬氨酸的含量均最高;涩味值最低‘黄金芽’所含EGCG的含量也最低(6.08%);苦味值最低的‘龙井长叶’含有最低的咖啡碱含量(2.78%);而‘福鼎大毫’含有最高的咖啡碱(3.44%)、EGCG(8.89%)和儿茶素(17.64%),且谷氨酸和天冬氨酸含量均最低,故苦味、涩味值最高而鲜味值最低,滋味较差,与感官审评结果一致。此外,‘龙井长叶’表现出最强的DPPH(IC_(50)=38.20μg/mL)、ABTS自由基(IC_(50)=17.44μg/mL)清除活性,抗氧化活性较强。综上,‘白叶1号’用于制备绿杨春茶最有优势,其次是‘群体种’和‘黄金芽’,而‘龙井长叶’虽在品质上稍差于‘白叶1号’,但具有较强的抗氧化活性,用于制备绿杨春茶也具备一定的优势。‘福鼎大毫’所制香气和滋味明显差于其他品种,不太适制绿杨春茶。

基于电子鼻与HS-SPME-GC-MS技术的江苏红茶香气特征研究

[目的]本文旨在探究江苏主要产区红茶的特征香气成分与不同产区的关键差异香气组分。[方法]利用电子鼻(E-nose)结合顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术对江苏主要产区的代表性红茶样品进行香气成分分析。[结果]电子鼻分析表明萜烯类、芳香环类物质是江苏红茶香气最主要的挥发性成分,宜兴产区红茶的醇类、酮类、醛类、硫化物、萜烯类含量显著高于句容和金坛产区。HS-SPME-GC-MS分析表明醇类物质是所有江苏红茶中比例最高的挥发性化合物,占挥发物总量的62.06%~75.66%;以相对气味活度值(ROAV)大于1.00为标准,共筛选出12种关键呈香物质,其中芳樟醇、香叶醇、柠檬醛、反式-β-紫罗兰酮、癸醛、二甲基硫醚是江苏红茶中最关键的呈香物质(ROAV>10.00)。正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)表明,不同产区的红茶香气成分之间存在一定的差异,以变量权重(VIP)值大于1.00为标准筛选出7种差异成分,其中果香型的2-甲基丁醛、苯乙醛与木质香型的反式氧化芳樟醇(呋喃类)是区分金坛产区与宜兴、句容产区的关键香气成分,花香型的顺式茉莉酮是区分句容产区与金坛、宜兴产区的关键香气成分,这些物质是造成产区间香气差异的关键因素。推测香叶醇与芳樟醇约为1∶1的含量比是江苏红茶区别于其他名优红茶的重要原因之一。[结论]本研究通过HS-SPME-GC-MS和电子鼻技术明确了江苏红茶的特征香气成分,探明了不同产区的江苏红茶的差异香气组分,该结果为丰富我国红茶香气理论奠定了基础。

基于色差仪的茶树叶色量化研究

[目的]本试验旨在探讨不同叶色茶树群体的叶色关系及分布规律,确定茶树叶色定量描述的最佳色差仪参数,为叶色描述、分类提供理论依据。[方法]以120个茶树品种(或株系)为研究对象,用色差仪测定叶片的明度(L^(*))、红度(a^(*))、黄度(b^(*))、彩度(C^(*))、总色值(E^(*))、色调角(h)和饱和度(S^(*)),开展包括正态性检验、主成分分析、非参数多重比较、聚类分析和相关性分析的统计分析。[结果]由黄色、绿色到紫绿色,叶片的L^(*)、b^(*)、C^(*)、E^(*)和S^(*)值逐渐降低,a^(*)值先降后升。h值在绿色茶树中最大,紫绿色与黄色茶树没有显著差异。7个参数在绿色茶树中多为正态分布,而在黄色、紫绿色茶树中多为偏态,说明黄色和紫绿色茶树所受选择压力大于绿色茶树。主成分分析结果表明,不同颜色茶树群体之间主要是明度和饱和度存在差异,群体内主要是红绿度存在差异。多重比较结果显示,S^(*)值对不同品种(株系)茶树叶色的区分度最佳,a^(*)值最差。当欧式距离为8.78时,120个茶树品种(株系)被聚为3类,与目测法的分类一致。L^(*)、b^(*)、C^(*)、E^(*)和S^(*)值与叶绿素含量的相关性较强,相关系数都在0.70以上;a^(*)值与花色苷含量的相关性较强,相关系数为0.76。[结论]S^(*)值对不同品种茶树叶色区分度最佳,同时与叶绿素和花色苷含量均有较强的相关性,能够在一定程度上反映叶绿素与花色苷含量,可以选定饱和度S^(*)作为精准评价茶树叶片颜色的最佳色差仪参数。

江苏省生态茶园建设现状及发展对策

茶叶绿色生产是茶产业发展的方向,生态茶园建设是推动茶业绿色发展的重要举措,是将生态价值转化为经济和社会效益的重要途径。文章介绍了江苏省生态茶园发展历程,对其建设现状进行调研分析,总结出江苏省生态茶园具有区域建设潜力大、园地建设条件完善、无性系良种占比高、茶园复合模式丰富、绿色技术应用突出等特点。同时,针对江苏省生态茶园建设过程中存在的问题,文章提出加强深入研究集成、强化发展保障、拓宽转化路径等发展建议,以期为江苏茶产业绿色、低碳发展提供参考借鉴。

春茶后不同修剪处理对夏秋茶机采效果研究

“春茶手采+夏秋茶机采”是一种兼顾经济效益和资源利用率的生产模式。为研究春茶后不同修剪处理对夏秋茶机采效果的影响,以‘福鼎大毫茶’与‘龙井长叶’为试验品种,在春茶提早结束和正常结束后分别进行轻修剪和重修剪,探讨不同修剪处理对夏秋茶产量性状及机采鲜叶机械组成的影响。结果表明,不同修剪时间主要影响叶层厚度,春茶提早结束进行修剪的茶树叶层厚度高于春茶正常结束后修剪的茶树;不同修剪程度主要影响树高、树幅、百芽重、产量及新梢的一致性,轻修剪的茶树树高、树幅、百芽重、产量和新梢一致性优于重修剪处理;修剪时间与修剪程度交互作用主要影响发芽密度,春茶正常结束后进行轻修剪茶树发芽密度最高。不同修剪处理对夏秋季机采鲜叶目标芽叶得率及破碎叶占比无显著影响。

基于共享理念下的省级农业科研院所实验室一体化建设实践与思考——以江苏省农业科学院休闲农业研究所为例

共享实验平台建设是提高省级农业科研院所科研水平和服务社会能力的重要基础。文章在对省级农业科研院所共享实验平台建设情况开展调研的基础上,分析了共享实验室建设的必要性和制约因素,并以江苏省农业科学院休闲农业研究所为例,重点阐述了其在共享实验平台建设方面的具体实践以及存在的问题,并从加强人才队伍建设、加快信息化建设和重视安全管理等方面提出了加强共享平台建设的对策与建议,以期为农业科研院所共享实验平台建设提供理论依据。

苏州园林中的茶事楹联

苏州园林主清主隐,茶性尚清尚雅,因此苏州的园林楹联中时现茶影。苏州园林的主人以及为园林题联的人都是性情之人,他们品茗谈风,借酒留题。苏州园林楹联的文化精神倾向于青绿内敛的茶气,但从来不拒绝酒的热烈,世界是二元的,苏州园林茶事楹联从文化的基底上切合了中国人阴阳平衡的特别思想。雪亭、凤馆是香雪煮茗的小园,也可以是梦里看剑的柳营,酒带来的总是轻轻哀叹,漠漠愁云,茶带给人的是数点梅花攒雪,一杯绿意迎人。苏州园林意趣中细雨蒙蒙,轻烟微起,是春景的向往,风中梅落,虽不增春色,但取梅花“零落成泥碾作尘,只有香如故”之意,仍可见吴中文人高洁的品格。酒托英雄之气,茶却始终保持着一种清新淡然的味道,总是与岩泉林壑相生,与琴棋书画为伍,因此,说到底,苏州园林终究还是最宜梅雪烹茶颐性养寿的地方。

基于移动网格法的流动旋压快速仿真方法研究

目的针对筒形件流动旋压有限元仿真中因网格模型规模庞大而导致的计算极端耗时问题,提出一种基于移动网格法动态控制网格密度的高效仿真算法,并验证该算法的高效性与可靠性。方法移动网格法包括局部加密全六面体网格的动态重构与新旧网格间的数据传递两部分。针对平滑过渡的局部加密网格构造提出了维度分离弹簧比拟法以快速动态重构,并采用三次样条曲线来精确描述工件的几何形状以保证网格重构过程的一致性。在数据传递过程中,为避免冗长的邻域搜索步骤,采用自适应反距离加权插值算法提升传递效率。根据上述算法,设计编制了基于动力显式有限元求解器ABAQUS/Explicit的移动网格法插件,以实现快速仿真模型的连续计算。结果基于移动网格法插件,建立了单旋轮筒形件流动旋压的快速仿真模型。与全加密网格相比,采用移动网格法的仿真模型可在获得精确几何形状的同时提速2~4倍。结论所提出的算法可实现筒形件流动旋压的高效仿真,同时可结合并行计算进一步提高仿真效率。

对“成长”的再定义——《激情》的反成长叙事解读

在爱丽丝·门罗的短篇小说《激情》中,主人公格蕾丝在激情的刺激下选择出逃,使得逃离成为其寻找自我、认识自我的开端。由此,小说看似完成了女性成长的主题叙事,但《激情》仅仅借用了成长小说的叙事结构,故事走向与传统成长小说渐行渐远,并未呈现理想中圆满成熟的结局。同时,《激情》也背离了成长小说的三项叙事要素,格蕾丝在主体意识上拒绝成长,引路人角色则助推其完成彻底的反叛,小说直至最后也没有明确揭示成长的结果,而是以开放性结局收束。这种反成长叙事方式不仅是对成长小说的颠覆,还昭示出女性实现真正成长的现实困境。

基于XGBoost算法对茶叶揉捻工艺参数的研究

茶叶揉捻后的碎茶率、成条率和细胞破坏率是衡量揉捻品质的重要指标。我国茶叶种类繁多,不同种类的茶叶揉捻没有统一标准,受主观能动性影响较大,易造成揉捻品质不一。针对这种情况,文章建立随机森林、XGBoost、支持向量机的茶叶揉捻工艺参数推荐模型,对比三种模型预测结果的评价指标,XGBoost的MAE、MAPE、RMSE指标值更小,其预测效果最好。采用XGBoost算法作为推荐系统核心,设计出茶叶揉捻参数推荐系统,并对推荐系统推荐参数进行试验。试验结果表明,按照推荐系统所推荐的揉捻参数进行茶叶揉捻,揉捻后的碎茶率、成条率和细胞破坏率已达到揉捻机作业性能指标。研究为智能揉捻提供一种新方法,对当前茶叶揉捻设备发展具有一定现实意义。

一氧化氮对茶树不同组织响应铝胁迫的影响

为探索外源NO在茶树不同组织响应Al^(3+)胁迫生理过程中发挥的作用,以茶树不同组织为试验材料,研究不同处理下(对照、Al^(3+)处理、Al^(3+)+NO释放剂DEA NONOate复合处理、Al^(3+)+NO清除剂cPTIO复合处理)对茶苗Al^(3+)含量、NO含量、NOS活性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、抗氧化酶活性等指标的影响。结果表明,外源添加Al^(3+)促进了茶树体内Al^(3+)的累积;外源NO作为一种正调控因子参与了茶树各组织对Al^(3+)的响应,促进茶树不同组织对Al^(3+)的吸收,增强Al^(3+)给茶苗带来的氧化损伤;而外源添加cPTIO则可以有效缓解茶树的Al^(3+)胁迫;外源添加Al^(3+)能够增加NO含量但不显著,与此同时NOS活性有明显提高;此外,Al^(3+)胁迫造成MDA含量增加,也伴随Pro含量及SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性的提高;积极应对茶树遭受的Al^(3+)胁迫,尤其表现在Al^(3+)+NO复合处理中。综上,降低茶树的NO含量可调节茶树体内Al^(3+)水平,缓解茶树的Al^(3+)胁迫,期待本研究结果可为茶树降铝措施的研发提供新参考。

江苏省茶树品种现状及发展思考

茶树品种是茶叶生产的基础。对江苏茶树品种发展历程和现状进行分析,指出制约江苏茶产业发展在品种方面上存在的名优茶风格特征多样、种质资源利用率低、盲目跟风引种等主(客)观问题。提出了加快适宜江苏茶树品种选育和成果落地转化的建议,以期为解决制约江苏茶产业发展品种因素提供借鉴。

茶树NPF5基因克隆及其在不同氮素处理下的表达

NPF转运蛋白家族在植物转运硝态氮过程中起重要作用。为明确茶树中NPF基因的序列特征,用PCR扩增的方法在茶树中分别扩增出一个茶树氮转蛋白基因CsNPF5的DNA和cDNA全长,为2096,1440 bp。序列分析指出,该基因含有3个外显子和2个内含子,开放阅读框(ORF)为1440 bp。序列分析结果显示,该基因编码479个氨基酸,相对分子质量约为53.12 ku,等电点为7.13,其编码蛋白的N端含有一个PTR2 Pfam结构域;亚细胞定位分析指出该基因编码蛋白定位于细胞质内;CsNPF5蛋白与中华猕猴桃NPF蛋白具有较高的同源性,相似度为79.54%;聚类分析指出,CsNPF5及其同源蛋白分别聚类成3个进化分支,且与来自中华猕猴桃NPF18同源蛋白聚到同一进化支上。同时qRT-PCR分析结果表明,在0~48 h氮素处理下CsNPF5在叶中的表达存在不同程度的上调表达,且基因上调表达丰度随NO_(3)^(-)浓度升高,响应时间更快,且在2 mmol/L NO_(3)^(-)处理24 h后,CsNPF5在茶树叶片中表达量出现峰值,这表明该基因表达受氮素诱导。

叶绿素仪(SPAD)在茶树氮素营养诊断中的适用性研究

测定叶片氮素含量是诊断茶树氮素状况的一项重要方法。本文利用盆栽试验,通过不同的供氮水平,研究了利用叶绿素仪(SPAD-502)进行茶树氮素营养快速诊断的适用性。结果表明,茶树新梢产量与氮素用量、成熟叶氮素含量之间呈线性加平台的反应关系,成熟叶的SPAD值与其全氮含量呈显著线性正相关,并与茶树产量存在着比较明显的关系拐点,初步显示SPAD可以较好地表征茶树的氮素营养状况,有可能作为快速诊断方法用于指导茶树施肥,但是还需要通过大田试验进行进一步验证。本文还探讨了测定位点、叶位、天气状况、田间原位或离体测定方式、表面清洗以及样本量等因素对SPAD测试精度的影响。

氮素水平对茶树新梢叶片代谢谱及其昼夜变化的影响

茶树叶片中含有丰富的代谢产物,氨基酸、茶多酚和咖啡碱是决定茶叶品质的重要成分。本文结合基于1H-核磁共振(1H-NMR)的代谢组学非靶标分析与通过高效液相色谱法进行的定量靶标分析两种方法,比较白天和夜晚所取不同施氮水平的茶树新梢第2叶的代谢产物差异,探讨了基于1H-NMR的代谢组学研究方法应用于茶叶品质成分形成机理研究的可行性。结果表明,白天和夜晚所取茶树新梢第2叶代谢组差异较大,可以显著分离,区分两个样本的主要组分为茶氨酸、葡萄糖和蔗糖,而不同施氮水平下茶树新梢第2叶代谢组没有显著差异。高效液相色谱定量分析的结果表明,施氮水平对主要游离氨基酸组分和儿茶素组分均有影响,且存在昼夜差别。

茶树硝态氮转运蛋白NRT1.1基因的克隆及表达分析

以茶树(Camellia sinensis(L.))品种龙井43为试材,采用PCR结合RACE技术,克隆得到硝态氮转运蛋白基因(NRT1.1)的c DNA全长序列,基因序列全长1 880 bp,其中开放阅读框(ORF)1 788 bp,编码595个氨基酸,预测蛋白质分子量为65.9 k D,理论等电点为8.99,命名为Cs NRT1.1。序列分析表明,Cs NRT1.1与葡萄NRT1.1氨基酸序列的相似性最高。通过生物信息学分析,对Cs NRT1.1的氨基酸理化性质、亲/疏水性、跨膜区域及亚细胞定位进行了预测。实时定量PCR表达分析表明,茶树根和叶片中Cs NRT1.1在1 mol·L^(-1) NO3-处理5 min内均受到抑制,叶部Cs NRT1.1表达量0.5 h后即达到最大值,24 h内各个时间点均高于根部,根中表达量Cs NRT1.1始终低于对照。本研究结果为研究茶树对NO3-的吸收、转运和调控机理提供了分子生物学基础。

茶树鲜叶品质成分浸提方法比较及应用

代谢组学和系统生物学研究要求数据丰富、重复性好,简单易行、浸提效率高的样品前处理方法是获得较好的试验结果的关键步骤。比较了不同浸提剂(甲醇、乙醇和高氯酸)和不同研磨方法(球磨机和研钵研磨)对茶树叶片品质成分的浸提效果,结果表明,70%乙醇和70%甲醇对茶鲜叶氨基酸的浸提效率显著高于无水甲醇和无水乙醇,而对鲜叶茶多酚的浸提效率以100%乙醇和70%乙醇最好;3 mol·L-1高氯酸对鲜叶氨基酸浸提效率最高,超过70%乙醇,但对茶多酚的浸提效率最低。优化出一种针对茶树鲜叶浸提的快速前处理方法(70%乙醇,球磨机研磨5 min)。对鲜叶经冷冻干燥和微波杀青处理后浸提的茶多酚和氨基酸含量进行了比较,发现冷冻干燥可以更好地保持茶树叶片中特征代谢产物成分。

不同茶树品种的碧螺春茶适制性

采用品质成分生化分析结合感官审评的方法,对苏州洞庭山茶区5个主栽品种的适制性进行分析比较。结果表明,浙农113和乌牛早氨基酸含量为7.93%和4.27%,高于其他品种,酚氨比较小,但感官审评结果名次靠后,主要是外形和香气较差;迎霜和龙井43感官审评得分较高,主要是汤色、香气较好,并且外形和叶底较嫩匀;5个茶树品种的儿茶素品质指数与感官审评结果保持一致。