山西农业大学学报(自然科学版)

Journal of Shanxi Agricultural University(Nature Science Edition)

专稿

  • 微藻生物技术 助力功能农业

    李润植;季春丽;崔红利;

    微藻是一类重要的光合微生物,固碳能力强,生长速率快和生活周期短,在全球能量转化和碳循环起着极为重要的作用。微藻资源和微藻生物技术已广泛用于食品加工业、水产养殖业、医药与美容业、废水处理环保业、生物能源业、生物化工和生物制造业等领域。本文围绕"微藻生物技术助力功能农业"这一主题,重点论述微藻生物技术、微藻资源综合开发和微藻产业的发展,及其在解决全球能源保障、环境保护、粮食安全和人类健康等方面的应用。同时,提出和讨论微藻生物技术产业化推动我国农业供给侧改革和功能农业发展的具体路径。

    2018年03期 v.38 1-12+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 667K]
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  • 关于山西省“十三五”功能农业产业发展的思考

    尹雪斌;高志强;孙敏;侯非凡;

    运用SWOT分析法,分析了山西省功能农业产业发展的优势、劣势、机遇、威胁,提出了山西发展功能农业的优势是自然条件特点突出,具有先天的资源禀赋,初具规模的功能农业产业及已开展的相关科研;劣势是功能农业科研基础薄弱且投入有限,标准制定落后;机遇是国家及省部级政策对功能农业的大力支持;威胁是功能农业产业系统规划不足,品牌建设和相关培训条件有限。结合以上分析内容,梳理出山西省在"十三五"期间发展功能农业的主要思路和九大重点方向,为山西省发展功能农业提供理论依据。

    2018年03期 v.38 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 135K]
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专题:微藻生物技术

  • 碳源和乙醇调控雨生红球藻生长与虾青素积累

    王晓丹;程蔚兰;赵熙宁;史飞飞;杭伟;季春丽;李润植;

    [目的]雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)生长速率和虾青素积累量决定着雨生红球藻商业化生产的经济效益。本文旨在建立提高雨生红球藻生长和虾青素积累的新方法。[方法]以BG-11为基础培养基,分别以乙酸钠和二氧化碳为碳源,添加少量乙醇,探讨乙醇和碳源对雨生红球藻生长及虾青素积累的效应。[结果]添加乙醇显著提高了雨生红球藻生长及虾青素积累。(BG-11+乙酸钠)+乙醇培养的雨生红球藻生长迅速,在第4天细胞密度上升到1.587×106 cells·mL~(-1),而对照组(BG-11+乙酸钠)在第8天细胞密度才上升到1.187×106 cells·mL~(-1)。(BG-11+乙酸钠)+乙醇培养的雨生红球藻在第14天生物量和虾青素含量分别达2.74g·L-1和3.51%(干重),分别是对照组的2.98倍和1.71倍,显著高于对照组。同样,(BG-11+CO2)+乙醇培养的雨生红球藻在第6天细胞密度上升到1.236×106cells·mL~(-1),在第14天生物量和虾青素含量分别达2.59g·L-1和3.1%(干重),均高于对照组(BG-11+CO2)的生物量(0.7g·L-1)和虾青素含量(1.43%,干重)。[结论]研究结果为建立基于添加乙醇提高雨生红球藻生长速率和虾青素积累量的简单易行规模化技术体系提供了科学参考。

    2018年03期 v.38 18-22+35页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
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  • 杜氏盐藻DsFAD2基因的鉴定及缺氮胁迫下表达分析

    宋亚楠;安茜;岳敏;赵熙宁;刘宝玲;薛金爱;李润植;

    [目的]w-6脂肪酸去饱和酶2(FAD2)催化油酸(18∶1)去饱和形成亚油酸(18∶2),是多不饱和脂肪酸合成过程中的第一个关键酶。为了探究DsFAD2在盐藻油脂合成积累中的作用。[方法]本文以运城盐湖分离的富油杜氏盐藻(Dunaliella salina)株系(YC-011)为材料,利用高保真PCR技术克隆盐藻DsFAD2基因,并对DsFAD2编码蛋白进行了跨膜区、高级结构及氨基酸序列比对等一系列生物信息学分析。应用qRT-PCR检测DsFAD2基因在氮(N)胁迫培养条件下的表达模式。[结果]DsFAD2蛋白定位于内质网中,有5个跨膜区,具有典型膜结合蛋白的结构特征。此外,DsFAD2也具有所有FAD2蛋白家族所特有的3个组氨酸保守区和芳香族氨基酸序列。系统发育分析发现杜氏盐藻DsFAD2与莱茵衣藻CrFAD2、团藻VcFAD2亲缘关系最近。qRT-PCR表明,与正常培养的杜氏盐藻相比,缺N培养显著诱导DsFAD2上调表达,N胁迫8d时DsFAD2的表达量是未胁迫对照的2.8倍。[结论]DsFAD2参与杜氏盐藻N胁迫响应,促进多不饱和脂肪酸形成,增强藻细胞抗逆性。本研究为进一步解析N胁迫条件下藻细胞油脂富集及响应分子机制提供了科学参考。

    2018年03期 v.38 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K]
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  • 利用赤霉素提高微藻耐酸性的研究

    史飞飞;程宇娇;马浩天;程蔚兰;宋程飞;李润植;

    [目的]利用烟道气培养微藻能固定CO_2、消除NO_x和SO_x的污染,又可降低微藻高附加值产品的制备成本。然而,烟道气中高浓度的CO2、NOx和SOx会造成培养液的急剧酸化,进而抑制微藻的生长。因此需要耐酸性的微藻适应培养液的酸化环境。[方法]通过调整培养液的初始pH值(3.0),从6株目标微藻中筛选耐酸性最强的微藻,通过添加适量赤霉素进一步提高该株藻的耐酸性。[结果]培养液初始pH 3.0条件下,6株目标藻株中栅藻生长最快,展现较强的耐酸性。0~20mg·L-1赤霉素可促进栅藻的生长,并能将培养液pH值调整到正常值8~9之间,其中10mg·L-1赤霉素促进栅藻的生长最明显。在培养液初始pH 2.5(烟道气通入时的pH)条件下,添加10mg·L-1赤霉素的栅藻经历4-6d适应期后恢复生长,在第10天时生物量(干重)达到0.45g·L-1。[结论]在酸性培养液中,添加赤霉素促进栅藻生长和提高其耐酸性,主要机制是恢复培养液pH到正常值(8~9)。该研究为构建和优化基于微藻培养固定烟道气CO_2,实现NO_X和SO_X的减排提供一定的理论依据。

    2018年03期 v.38 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 239K]
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  • 杜氏盐藻电击转化体系的优化

    宋程飞;郝敬云;程蔚兰;史飞飞;季春丽;李润植;

    [目的]构建盐藻高效遗传转化体系,以利于在细胞内组装靶标代谢途径,进而以盐藻为生物反应器规模化生产类胡萝卜素、生物燃油等高值产品。[方法]以杜氏盐藻(Dunaliella salina)为受体,以来源于高油植物斑鸠菊(Vernonia galamensis)编码DGAT酶的基因VgDGAT1a为靶基因,以pCAMBIA3301为表达载体,利用电击法进行遗传转化,优化转化条件和相关参数,并对转化体进行分子检测。[结果]杜氏盐藻对除草剂草铵膦敏感,固体和液体培养筛选阳性转化体的草铵膦浓度分别为20mg·L~(-1)和40mg·L~(-1)。优化的盐藻电转化技术条件包括:培养7d的藻细胞为受体,质粒浓度6mg·L~(-1),电击参数为0.4kV和4ms。盐藻转化率达2.63‰,比现有转化效率提高约1.14倍。分子检测显示靶基因VgDGAT1a基因成功转入杜氏盐藻并高效表达。[结论]建立的优化电击转化方法显著提高了盐藻转化效率,在高等植物遗传转化中,常用的抗除草剂草铵膦Bar基因可用作盐藻基因转化的选择标记,植物表达载体pCAMBIA3301亦可用于盐藻遗传转化。

    2018年03期 v.38 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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林学与园艺

  • 山西省土地利用动态特征及驱动因素分析

    段宝玲;卜玉山;

    [目的]研究土地利用动态及驱动因素为土地利用规划与管理提供指导。[方法]本研究基于山西省1995、2005、2015年三期的土地利用数据,分析了研究区土地利用动态,揭示了土地利用变化的驱动因素。[结果](1)山西省土地利用主要为耕地、草地和林地。20年来耕地先增加后略有降低,林地与建设用地呈增加趋势,草地则表现为降低趋势。(2)1995-2005年,山西省土地利用变化表现为林草地开垦与退耕还林(草)并存、耕地开发为建设用地与土地复垦并存的特点,土地利用动态度高。2005-2015年土地利用转换量很小,集中表现为耕地向建设用地转化,其次为草地向建设用地转化。1995-2015年山西省各个时期土地利用程度呈增加的趋势。[结论]20年来,山西省经历了气候暖干化,人口尤其是非农业人口快速增长,经济飞速发展。在自然、社会、经济三因素协同作用下,土地利用发生了快速变化。

    2018年03期 v.38 43-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
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  • PEG胁迫下偏关苜蓿ProDH基因表达与活性分析

    贾蓉;庞妙甜;原慧;熊乙;董宽虎;朱慧森;

    [目的]探索偏关苜蓿在PEG模拟干旱胁迫下,脯氨酸脱氢酶(Proline Dehydrogenase,ProDH)基因表达水平及其与脯氨酸含量、脯氨酸脱氢酶活性的关系。[方法]采用20%PEG模拟干旱胁迫处理生长四周的偏关苜蓿植株,分别胁迫0h、24h、48h和72h后,测定脯氨酸含量、脯氨酸脱氢酶活性,采用qRT-PCR法检测ProDH基因的相对表达水平。[结果]随着PEG干旱胁迫时间的延长,脯氨酸的含量逐渐增加,ProDH的活性逐渐降低,ProDH基因的表达量亦表现为增加。[结论]脯氨酸脱氢酶基因表达水平与植株ProDH活性的变化不一致,表明该基因的酶活性受到了转录和翻译水平的双重调控。

    2018年03期 v.38 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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  • 8个LA百合品种的核型分析

    霍辰思;白锦荣;窦晓莹;郎利新;孔滢;尚宏忠;

    [目的]从细胞学层面分析LA百合品系的遗传特点,为百合遗传育种中亲本选择和后代鉴定提供可靠的染色体信息。[方法]采用染色体常规压片法,用Olympus(BX-51)显微镜进行镜检,分析8个LA百合品种的染色体数目及核型。[结果]8个LA百合品种均为三倍体(2n=3x=36),‘Serrada’核型为3A型,其余7个品种均为3B型;核型不对称系数为71.84%~76.33%;染色体主要由2~3对中部着丝点(m)或近中部着丝点(sm)及近端部(st)和端部着丝点(t)组成;品种间次缢痕的位置和数目有差异。[结论]染色体的随体、次缢痕的特征可作为杂交后代早期鉴定的依据;大多数LA百合杂种系都含有基因组重组染色体,可用于筛选目标性状优良的子代。

    2018年03期 v.38 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 366K]
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食品科学

  • 电沉积羧基化石墨烯-铋膜修饰玻碳电极电化学检测铅离子

    郭红媛;武晨清;吴锁柱;程原生;樊玮鑫;

    [目的]采用电沉积羧基化石墨烯(Carboxylated Graphene,CG)-铋(Bismuth,Bi)膜修饰的玻碳电极(Glassy Carbon Electrode,GCE)建立一种电化学检测铅离子的新方法。[方法]首先将裸GCE进行预处理,通过电沉积法将CG沉积于GCE上;然后将该电极浸入含铋离子和铅离子的溶液中,再将Bi膜沉积于电极表面,制成CG-Bi膜修饰的GCE;利用修饰好的GCE作为工作电极,实现对铅离子的检测。[结果]考察铋离子浓度、溶液pH值、沉积电位、沉积时间对铅离子检测的影响,并且获得这些影响因素的最适宜条件为铋离子浓度0.3mg·L~(-1)、溶液pH 4.5、沉积电位-1.2V、沉积时间350s。在最适宜的试验条件下,利用方波伏安法对不同浓度的铅离子进行测定,试验结果表明在0.075~0.500mg·L~(-1)的铅离子浓度范围内,峰电流值与铅离子浓度呈线性关系,检出限为0.002mg·L~(-1)。采用同一电极和不同电极对0.3mg·L~(-1)的铅离子进行测定,峰电流的相对标准偏差分别为10.39%和8.62%。同时考察了100倍浓度的氯化钠、氯化镁、氯化钾、氯化铝、硫酸铜、硝酸锌、乙酸镉和氯化钙对0.4mg·L~(-1)铅离子检测的影响,结果表明100倍浓度的氯化钠、氯化镁、氯化钾、氯化铝、硝酸锌和氯化钙对铅离子的测定影响较小,而100倍浓度的硫酸铜和乙酸镉对铅离子的测定影响较大;最后将该方法用于水样中铅离子的检测。[结论]这种新的电化学检测铅离子方法步骤简单、使用方便、检测快速、线性范围宽、选择性高,有望在食品检验、环境分析等领域实现应用。

    2018年03期 v.38 63-66+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 202K]
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  • 超声波辅助热浸提甘薯多糖工艺研究

    田璐;李凌燕;王伟青;肖海峻;杨新建;母婷婷;

    [目的]本研究以甘薯为原料,研究甘薯多糖超声波辅助热浸提的一种最佳工艺。[方法]研究提取温度、时间、料液比、提取次数单因素对甘薯多糖提取率的影响,以正交试验优化超声波辅助热提取工艺。[结果]超声波辅助热浸提甘薯多糖最佳提取条件为:提取温度70℃,提取时间60min,料液比1∶20,连续提取3次,提取率可达32.95%。浸提温度对甘薯多糖提取率的影响极显著,超声提时间和料液比影响显著,提取次数对甘薯多糖提取率的影响不显著。[结论]采用超声波辅助热水浸提甘薯多糖的方法,不但提高多糖的得率,而且节约时间,本试验得到的最佳提取工艺可作为甘薯进一步开发的依据。

    2018年03期 v.38 67-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
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动物科学

  • 不同谷物日粮对晋南牛瘤胃发酵、养分消化及血液指标的影响

    杨佳佳;霍文婕;郭刚;杨致玲;裴彩霞;

    [目的]本试验旨在研究不同谷物日粮对晋南牛瘤胃发酵、养分消化及血液指标的影响。[方法]试验选用我国北方地区主要种植作物玉米、小麦和高粱作为能量饲料来源,以我省特有牛种晋南牛为研究对象,采用3×3拉丁方试验设计。[结果]玉米组和小麦组无氮浸出物表观消化率显著高于高粱组(P<0.05),玉米组和高粱组中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率显著高于小麦组(P<0.05),而干物质、有机物、粗蛋白和粗脂肪的表观消化率3组之间差异不显著(P>0.05);饲喂高粱组瘤胃乙酸含量显著高于玉米和小麦组(P<0.05),瘤胃丙酸含量则是小麦组显著高于高粱组(P<0.05),瘤胃乙丙酸比高粱组最高(P<0.05);3组之间血液中血糖、白蛋白、总胆固醇和甘油三酯的含量差异不显著(P>0.05),但小麦和高粱组总蛋白含量显著高于玉米组(P<0.05)。[结论]不同谷物日粮饲喂牛后具有各自的营养特性,玉米日粮的饲喂效果优于其它2种谷物日粮,小麦和高粱日粮在牛瘤胃发酵和养分消化中存在互补,两者可以组合应用替代玉米。

    2018年03期 v.38 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 138K]
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  • 稿约

    <正>1.《山西农业大学学报(自然科学版)》是山西农业大学主管主办的农业科学类综合性学术期刊。其办刊宗旨是:坚持唯物主义理论和实践相结合的原则,贯彻落实科学发展观,促进学术交流,推动科学技术向生产力转化,为我国农业现代化建设服务。本刊主要刊登农、林、牧等涉农学科及相关学科的基础性研

    2018年03期 v.38 6页 [查看摘要][在线阅读][下载 28K]
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