新农科背景下创新型人才培养研究与实践——以河南科技大学农学院/牡丹学院为例

新农科建设对高校农科人才培养提出了新标准和新要求。文章分析了新时代涉农高校对新农科创新型人才培养的使命担当,以河南科技大学农学院/牡丹学院新农科人才培养为例,从学科优势、专业特色、培养方案、课程建设、实践教学、教学研究和产教协同等方面阐述了新农科创新型人才培养的基础;从打造产教融合的人才培养平台、构建基于课题研究的人才培养模式和确立服务乡村振兴的人才培养路径等方面明确了新农科创新型人才的培养途径。

地方综合性大学新农科建设初探——以河南科技大学农学专业人才培养为例

新农科建设对高校农科人才培养提出了新标准和新要求。文章以河南科技大学农学专业为例,阐述了该校新农科建设基础,明确了新农科建设思路。从明确多元化人才培养目标、构建多元化实践教学模式和推进实践教学项目化改革等方面阐述了新农科建设的具体举措,并介绍了新农科建设在培养基础、专业建设、教学研究、培养质量等方面取得的阶段性成果。

河南科技大学“植物生理学综合性实验”课程开设探讨

为了克服传统本科生实验教学中学生对实验过程理解不全面、动手和思考分析能力提升不足的缺陷,河南科技大学特开展为期一周的植物生理学综合性实验课程。实验教学采用启发式教学,通过设置一系列涵盖植物生长、物质代谢和抗性生理等内容的实验,充分发挥学生的主观能动性,调动学生的积极性,尽可能让学生独立完成实验过程。实施结果表明,植物生理学综合性实验课程既能提高学生分析问题和解决问题的能力,又能培养学生的探索精神。

加强高校学风建设的思考——以河南科技大学学风建设特色基地为例

学风是高校发展的关键和灵魂,体现着高校的治学之风,彰显着高校的文化意蕴。加强高校学风建设对学校、学院和学生有着更为重要的意义。本文以河南科技大学学风建设特色基地为例,通过阐述学风建设的成效、分析当前学风建设存在的问题,探讨加强学风建设的对策与思路。

地方综合性大学农艺与种业领域研究生综合能力培养与提升

农艺与种业领域的研究对于农业的发展具有重要意义。文章从综合性大学农艺与种业领域农业硕士综合能力培养与提升的角度进行探讨,分析了当前农艺与种业领域的发展现状及存在的问题,并在此基础上提出培养目标和定位清晰、完善培养方案、加强实践教学、优化课程设置、完善导师制度、加强学术交流等措施,以提升农业硕士的综合能力。通过这些措施的实施,可以有效提高农业硕士的综合素质,为农业的发展做出更大的贡献。

牡丹江片烟在河南仓储自然醇化过程中的质量变化

探究牡丹江烟区复烤片烟在河南仓储自然醇化过程中的质量变化,为河南烟草工业公司合理利用牡丹江片烟原料提供理论依据。将龙江911品种复烤片烟贮存于河南新郑醇化库进行自然醇化,研究醇化片烟外观、感官质量及主要化学成分变化,分析主要化学成分与感官质量的相关性。结果表明,片烟外观质量在醇化24个月时达到最佳,感官质量在醇化27个月时达到最佳。随着醇化时间的延长,片烟的总氮、总植物碱、总糖、还原糖含量,以及多酚类和游离氨基酸类总含量均呈下降趋势,有机酸类总含量呈上升趋势。与醇化9个月时相比,醇化30个月时片烟的总氮和总植物碱含量分别降低15.23%和1.49%,总糖和还原糖含量分别降低3.48%和7.02%,多酚类和游离氨基酸类总含量分别降低9.41%和10.30%,有机酸类总含量增加15.70%。相关分析表明,香气质和杂气均与总氮含量呈显著负相关,与有机酸类总含量呈显著正相关;香气量与总氮、还原糖含量呈极显著负相关;感官质量总分与总氮、总糖、还原糖含量和多酚类总含量呈极显著负相关,与有机酸类总含量呈显著正相关。总之,牡丹江片烟在河南新郑醇化库自然醇化27个月时,感官评吸质量和内在化学成分协调性最佳,此时进行加工利用,既可以保证卷烟质量又能节约仓储养护成本。

新农科背景下创新创业卓越农学人才培养模式探索与实践——以河南科技大学卓越农学人才培养为例

基于新农科背景和卓越农学人才创新创业能力培养,分析了地方综合性高等院校卓越农学人才创新创业能力培养存在的问题,认为当前教师创新创业教育理念落后,学生创新创业意识不强,教材内容、实践教学、创新创业平台、“双创”师资等教育资源缺乏制约着创新创业型人才培养。结合河南科技大学卓越农学专业创新创业型人才培养实践,提出提升师资力量、深化专业教育,创建科研平台、打造实习基地,优化培养模式、强化科教融合,统筹学科竞赛、促进交叉整合,构建了新农科背景下地方综合性院校创新创业卓越农学人才培养模式。

22个芍药品种种籽功能性成分分析

以22个芍药品种为试验材料,探究其出仁率、出油率以及种籽中籽油、籽粕和种皮中的功能性成分和含量。结果表明,通过超临界流体萃取仪提取芍药籽油,测得参试品种出油率为15.96%~26.62%,平均为22.12%;经气相色谱-质谱联用仪分析表明,参试芍药籽油中的脂肪酸主要为油酸、亚麻酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸等,籽油中的总不饱和脂肪酸超过85%,营养价值和保健功能较高,具有开发利用的潜力;芍药籽油榨取后副产物籽粕中总黄酮、芍药苷和粗蛋白的含量分别为7.78 mg/g、24.85 mg/g和16.92%,种皮中总黄酮和白藜芦醇的含量分别为107.30和3.11 mg/g。综上所述,籽粕和种皮既可作为功能性营养保健品的原料开发利用,也可作为新型高营养饲料使用,表明芍药具有较高的综合利用潜力,能够为相关产业的发展提供重要参考。

重瓣榆叶梅全叶绿体基因组遗传特征分析

【目的】对重瓣榆叶梅Prunus triloba‘Multiplex’全叶绿体基因组序列进行测序,探究其系统发育位置并分析其叶绿体基因组成特点。【方法】以重瓣榆叶梅叶片为材料,采用2×CTAB法提取叶绿体DNA,利用Illumina NovaSeq平台进行叶绿体基因组的测序,组装、注释并分析其叶绿体基因组遗传特征。联合美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库数据,基于全叶绿体基因组序列构建了重瓣榆叶梅系统进化关系。【结果】重瓣榆叶梅叶绿体基因组全长为157827 bp,NCBI登录号MT937181,其结构为经典的四分体结构,由1个大单拷贝区域(LSC),1个小单拷贝区域(SSC)及反向重复区域(IRa/IRb)构成,其序列长度分别为86032、19023、26386 bp。GC和AT的总占比分别为36.80%和63.20%。重瓣榆叶梅的完整叶绿体基因组序列注释到132个基因,包括tRNA基因、编码蛋白基因、rRNA基因,分别为37、87、8个。重瓣榆叶梅叶绿体基因组共编码26678个密码子和236个符合条件的SSR位点。SSR位点中A/T碱基占优势,碱基偏好性十分明显。【结论】系统进化树分析表明,重瓣榆叶梅和榆叶梅P.triloba聚合成一分支结构,与同属植物长柄扁桃P.pedunculata亲缘关系较近。

丛枝菌根真菌对褐土玉米氮素吸收和土壤N_(2)O排放的影响

探究不同氮肥水平下丛枝菌根(AM)真菌对褐土玉米土壤N_(2)O排放和氮转化功能基因的影响,为阐明AM真菌在褐土N_(2)O排放中的作用和效应提供理论依据。设置氮肥用量(NⅠ:105 mg/kg;NⅡ:210 mg/kg)、AM真菌(M0:不接种AM真菌;M1:接种根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices);M2:接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae);M3:接种Rhizophagus intraradices+Funneliformis mosseae等比例混合)双因素盆栽试验。测定植株地上部全氮含量、土壤铵态氮、硝态氮含量和N_(2)O排放量,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)法分析土壤硝化功能基因(amoA-AOA和amoA-AOB)和反硝化功能基因(nirS、nirK和nosZ)的丰度。结果表明,两种施氮水平下,接种AM真菌均可显著降低土壤N_(2)O排放通量和累积排放量,不同AM真菌处理下N_(2)O累积排放量表现为:M0>M2>M1>M3。相同AM真菌处理的土壤N_(2)O排放通量和累积排放量在NⅡ施氮水平高于NⅠ施氮水平;相同AM真菌处理的玉米菌根侵染率在NⅡ施氮水平低于NⅠ施氮水平。与M0相比,NⅠ条件下M1、M2和M3处理土壤铵态氮含量分别降低24.5%、20.8%和45.3%,硝态氮含量分别降低19.7%、14.9%和30.2%,植株地上部全氮含量分别增加16.3%、35.2%和59.6%;与M0相比,NⅡ条件下M1、M2和M3处理土壤铵态氮含量分别降低20.9%、24.8%和40.0%,硝态氮含量分别降低36.3%、25.6%和45.2%,植株地上部全氮含量分别增加33.2%、43.9%和95.4%。两种施氮水平下,AM真菌可显著降低土壤硝化功能基因(amoA-AOA和amoA-AOB)丰度,增加反硝化功能基因(nirS、nirK和nosZ)丰度。AM真菌与N_(2)O排放通量呈极显著负相关。本盆栽试验条件下,接种AM真菌均可增强两种氮肥用量玉米植株氮素吸收能力,调节硝化、反硝化相关功能基因的丰度,减少土壤N_(2)O气体的排放,且两种AM真菌混合处理的N_(2)O减排效应强于单一AM真菌接种。

巨大芽孢杆菌在动物养殖中的应用研究进展

巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)是一种好氧革兰氏阳性菌,具有繁殖快、生命力强和对人畜无害等优点,在畜牧养殖、解磷固氮、生物防治、水体净化等领域有着广泛应用。本文重点综述了巨大芽孢杆菌的特性,在抑制病原菌、提高机体免疫功能、产酶和维护肠道菌群平衡等方面的作用机制以及在畜禽和水产养殖中的应用,为其科学高效应用于动物养殖提供参考。

干旱和品种对小麦灌浆期旗叶下午光合速率、关键酶活性和产量的影响

为了探讨干旱和品种对小麦灌浆期旗叶下午净光合速率(Pn)、光合关键酶活性和产量的影响,2019—2021年度在池栽全生育期遮雨条件下设置包括重度(W1)、中度(W2)、轻度(W3)干旱和适墒(W4)的4个水分处理,在灌浆前期、中期的14:00—16:00测定了强抗旱性品种晋麦47(JM47)和弱抗旱性品种偃展4110(YZ4110)的旗叶Pn、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)、Rubisco活化酶(RCA)、ATP合成酶(ATPase)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)活性以及成熟期的产量。结果表明,干旱使小麦灌浆期旗叶下午Pn、多数光合酶活性以及产量降低,总体表现为干旱胁迫程度越大,上述指标的降幅也越大,但其影响效应存在品种和年际差异。W1、W2和W3与W4相比,旗叶下午Pn, JM47分别降低33.6%~40.6%,12.0%~30.5%和5.0%~13.5%,YZ4110分别降低44.0%~52.0%,22.5%~38.1%和11.5%~20.5%;旗叶下午Rubisco活性,JM47灌浆前期降低、灌浆中期增加,而YZ4110分别降低13.3%~25.6%,7.1%~14.0%和11.2%~11.6%;旗叶下午RCA活性,灌浆前期多显著降低,灌浆中期JM47在W2和W3下增加,而YZ4110在W1和W2下降低;旗叶下午ATPase活性,JM47在W1下降低、W3下提高,而YZ4110分别降低19.3%~48.7%,7.2%~24.2%和0.1%~8.9%。不同水分处理的旗叶下午PEPC活性因生长季和品种而异,但W1与W4相比,JM47和YZ4110的旗叶下午PPDK活性分别降低12.4%~18.8%和16.7%~18.2%。与YZ4110相比,JM47旗叶下午Pn和光合酶活性在适墒下多无显著差异,但干旱下多表现为升高。相关性分析结果表明,产量、旗叶下午Pn与灌浆期旗叶下午ATPase活性和灌浆前期旗叶下午PEPC活性呈极显著正相关,因而在灌浆期下午保持较高的旗叶ATPase和PEPC活性有利于提高小麦旗叶下午Pn和籽粒产量。

稳定性铯对土壤养分、酶活性与微生物群落功能多样性的影响

铯(Cs)与钾(K)的化学行为极其相似,进入人体后的Cs大量聚集到肌肉和肝脏中。为研究稳定性铯-133(133 Cs)的生物毒性,本研究采用133 Cs,通过微宇宙培养试验,设置3个铯处理浓度:5 mg·kg^(-1)Cs(CK),100 mg·kg^(-1)Cs(L)和500 mg·kg^(-1)Cs(H),研究了金属铯对土壤理化性质和微生物群落功能多样性和酶活性的影响。结果表明,Cs处理中有机质含量和速效钾与CK相比显著减少(P<0.05),在H处理中分别降低了13.54%和8.37%。Cs显著降低了转化酶、磷酸酶、脲酶和脱氢酶活性(P<0.05),且随着Cs浓度的增加,其抑制效应增强,在H处理中分别减少了21.1%,22.5%,22.6%和21.8%。Cs显著降低了Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数和碳源利用丰富度指数(P<0.05)。以上结果表明金属铯污染显著降低土壤微生物群落的功能多样性,降低了土壤养分含量,抑制了土壤酶活性,该研究为133 Cs污染土壤的风险控制提供理论基础。

叶面喷施胺鲜酯及其与油菜素内酯复配液对油用牡丹生理特性及产量的影响

为筛选出适合油用牡丹高产高效栽培中的植物生长调节剂应用技术,本试验以凤丹为材料,分别于盛花期(4月7日)、籽粒形成期(4月18日)、果荚与籽粒快速生长期(5月10日)叶面喷施不同质量浓度的胺鲜酯(D1、D2和D3)及其与油菜素内酯复配液(BD1、BD2和BD3),研究其对植株生理特性、籽粒产量指标(百粒重、单果籽粒重、单株籽粒重及籽粒产量)的影响。结果表明,与对照组相比,喷施植物生长调节剂处理的牡丹叶片生理特性和籽粒产量关键参数均有明显提高:7月3日时,BD2处理叶片SOD活性较对照显著提高5.24%;5月19日和7月3日时,所有处理叶片MDA含量均较对照显著降低;7月3日时,所有处理叶片可溶性糖含量与对照均有显著性差异,其中BD2处理最高,较对照增加33.84%;6月10日时,所有处理叶片总叶绿素含量均显著高于对照,其中BD3处理增幅最大,为98.11%;3个测定时期,除6月10日的BD3处理外其他处理叶片净光合速率均显著高于对照,且随着胺鲜酯质量浓度的提高呈现先增加后降低趋势。所有处理单株籽粒重及籽粒产量均显著高于对照,其中BD3增幅均最大,分别为10.45%与10.44%。相关性分析表明,SOD活性与Chl a、Chl b、Car、总叶绿素含量和净光合速率呈极显著正相关,与可溶性糖含量呈显著正相关,与MDA含量呈极显著负相关;总叶绿素含量与净光合速率呈极显著正相关,净光合速率与单果籽粒重、单株籽粒重和籽粒产量呈显著正相关。综之,12、16 mg/L胺鲜酯与0.05 mg/L油菜素内酯复配喷施油用牡丹植株的生理特性表现优异,并可获得较高籽粒产量。

唐古特扁桃叶绿体基因组特征分析

采用Illumina HiSeq X Ten平台测序和生物信息法对唐古特扁桃叶绿体基因组序列特征进行解析。结果表明:唐古特扁桃叶绿体基因组为四分体式结构,完整叶绿体基因组序列全长158166 bp,G+C含量36.8%,注释131个基因,即86个蛋白编码基因、8个rRNA基因和37个tRNA基因;其叶绿体基因组共有52711个编码密码子,有33种类型是偏好密码子;唐古特扁桃叶绿体基因组中SSR位点有33个,串联重复有13个;SSR中未检测到三核苷酸重复;SSR分布不平衡,大多位于基因间区IGS和LSC区域;基于叶绿体全基因组序列构建系统发育建树,发现唐古特扁桃与同亚属的榆叶梅、野樱桃以及李属毛樱桃亲缘关系较近。

生物炭基肥对烤烟抗逆生理特性及经济性状的影响

为了探究施用生物炭基肥对烤烟抗氧化系统、渗透调节能力及经济性状的调控效应,以‘云烟116’为研究对象,设置常规施肥(T1)、生物炭基有机肥(T2)和生物炭基复混肥(T3)3个处理,测定烤烟移栽后30、60、90、120 d的叶片和根系的抗逆生理特性,包括超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性以及丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸等物质含量,并分析烤后烟叶产量、产值、均价和中上等烟比例。结果表明,(1)生物炭基肥具有提高烟株抗逆和渗透调节能力的作用,且以T2处理效果最佳,其叶片超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性较T1处理分别提高1.1%~10.6%和2.1%~9.5%,丙二醛含量降低了16.0%~20.5%。与T1处理相比,T2和T3处理的叶片可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量分别提高1.4%~102.1%、16.0%~52.0%和7.8%~41.1%。不同处理对根系抗逆特性与叶片的规律一致。(2)生物炭基肥可提高烤烟产量、产值和上中等烟比例,其中以T2处理的产量、产值最高,与T1处理相比分别增加了16.9%和21.8%。(3)通过烤烟的生理指标和经济性状指标的相关分析可知,在4个测定时期中,两类指标之间呈现不同程度的相关性,总体以移栽后120 d时相关性最为密切。综上,施用生物炭基肥可提高烤烟的抗氧化能力、渗透调节能力及经济性状,其中以T2处理的效果最好,研究结果为合理施用生物炭基肥提供理论依据和技术支持。

榆叶梅叶绿体基因组特征分析

【目的】对榆叶梅(Amygdalus triloba)叶绿体基因组进行特征分析,并依据基因组序列数据构建系统发育树。【方法】通过Illumina HiSeq X Ten平台对榆叶梅叶绿体基因组进行序列测序、组装和基因注释,用生物信息学分析方法对其叶绿体基因组进行特征解析。【结果】研究发现榆叶梅叶绿体基因组大小和结构与经典被子植物相似。其蛋白编码基因共编码24 930个密码子,有29个偏好密码子。其中,亮氨酸密码子数目最多,占总量的10.56%。根据设置参数,发现榆叶梅叶绿体基因组中串联重复有15个。SSR(简单重复序列)大多位于基因间区IGS和LSC区域,位点有32个。【结论】榆叶梅与同亚属长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)和李属(Prunus)毛樱桃(Prunus tomentosa)亲缘关系较近,但与同亚属的扁桃(Amygdalus dulcis)亲缘关系较远。

施用侧孢短芽孢杆菌对烤后烟叶钾含量及烟株生理特征的影响

为探究施用侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporus)对烤后烟叶钾含量及烟株生理特征的影响,在烟苗移栽期设置不施用侧孢短芽孢杆菌(T1)、侧孢短芽孢杆菌浸根(T2)、侧孢短芽孢杆菌灌根(T3)及侧孢短芽孢杆菌浸根+灌根(T4)4个处理,测定烤后烟叶钾含量、叶片光合色素含量、抗氧化酶活性及抗病性等指标的变化。结果表明:侧孢短芽孢杆菌的最佳施用方式为浸根+灌根,该处理烤后上部及中部叶的钾含量较T1处理分别显著(P<0.05)提高29.86%、67.36%,根系钾含量显著提高16.58%~28.85%,烟株气候斑病、炭疽病、赤星率、叶斑病的发病率和病情指数显著降低,烟叶的叶绿素、类胡萝卜素含量,及超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性分别显著提高13.21%~18.81%、21.01%~35.41%、9.63%~18.31%、11.62%~13.81%,叶片丙二醛含量显著降低20.76%~30.99%。综上,在烟苗移栽期以浸根+灌根方式施用侧孢短芽孢杆菌可增强烟株的抗性,提高烤后烟叶的钾含量。

土地利用方式对豫西丘陵区土壤团聚体稳定性及其化学计量特征的影响

为探究不同土地利用方式对土壤团聚体组成和碳、氮、磷化学计量特征的影响,以豫西丘陵区相同冲积母质土壤为研究对象,对果园、林地、草地和农田等4种土地利用方式的土壤团聚体稳定性、碳含量、氮含量、磷含量及化学计量特征进行了测定分析。结果表明:4种土地利用方式土壤均表现出以0.25~2 mm粒级为优势团聚体分布的特征,以农田土壤最高,质量分数为58.49%~66.11%,土壤团聚体稳定性农田>林地>草地和果园。全碳含量(以质量比表示)随团聚体粒级的下降呈现减少趋势,果园在4个粒级上的全碳含量均显著地高于其他3种土地利用方式,在<2 mm的2个粒级上4种土地利用方式的全碳含量均表现为果园>农田>林地>草地。果园C/N和C/P均显著地高于林地、草地和农田,林地在<2 mm的3个土壤团聚体粒级上的C/N均显著低于草地和农田,但在<2 mm土壤团聚体粒级上的C/P和N/P均显著高于草地。土地利用方式对土壤团聚体稳定性和化学计量特征有显著影响。豫西丘陵区的农田团聚体稳定度最高,果园显示出高的有机输入特征,林地主要受磷限制,草地主要受氮限制。

菌根共生体及其在生态系统中的功能概述

菌根是土壤中的菌根菌与植物根系形成的互惠共生体,在地球化学循环,特别是碳循环方面扮演着重要角色。本文综述了菌根的类型及其对植物群落多样性、生态系统生物地球化学循环的影响,尤其介绍了其对碳固定和碳排放的意义,以期为中学生物学教学中关于菌根在生态系统中的功能及其对碳中和的作用提供参考资料。