农业
目的]MNDNA条形码技术与形态学相结合鉴定中国新纪录种艾弗斯曼多眼蝶Kpfaxeoponn,为其准确鉴定,以及开展该蝴蝶生物学、生态学研究提供参考。[方法]U艾弗斯曼多眼蝶成虫腹部为材料提取基因组DNA,粒体细胞色素氧化酶I(CytocUumoOiZucI,COI)基因作为通用引物进行PCR扩增,将其序列作为艾弗斯曼多眼蝶的DNA条形码,并解剖艾弗斯曼多眼蝶的雄性外生殖器,描述其雄性外生殖器的形态结构结合其翅面特征。[结果]占弗斯曼多眼蝶的CO/基因序列长度为696bp,与NCBI中已知序列相似性最高可达97.74%,研究物种与NCBI中已有纪录种Kirdiaeveosmanai为同一物种。对艾弗斯曼多眼蝶翅面特征以及雄性外生殖器的阳茎、背兜及抱器瓣等结构进行描述形态学特征与获得的序列相结合可作为艾弗斯曼多眼蝶的多个鉴别特征。[结论]MNDNA条形码序列结合形态学描述使得对艾弗斯曼多眼蝶的鉴定结果更加全面准确。
目的]了解蓝莓对土壤中锰元素的耐受能力,为蓝莓的高效栽培和安全生产提供依据。[方法]盆栽条件,测定下采用不同浓度()产生速率,以及过氧化氢()和还根系超氧阴离子(原型谷胱甘肽()含量变化,通过分析蓝莓根系的生理反应,评估蓝莓对土壤锰的耐受能力。[结果]土壤外源Mn2+处理浓度低于2.5mmol/L对植株的正常生长无影响,当处理浓度达到或超过2.5mmol/L时对植株正常生长产生一定的影响。随着Mn2+浓度增加,蓝莓根系中O-·产生速率和H2O2、MDA含量均在2.5mmol/LMn2+处理后变化显著,SP、AsA和GSH含量亦变化显著,其中`Gardenblue`各指标的变化较`Tifblue`平缓。分析认为蓝莓对土壤锰胁迫具有较强的耐受性,其耐受机理主要是由于植株体内抗氧化物质如SP、AsA和GSH等的增加。[结论]蓝莓植株内存在多种调控锰胁迫的机制,其对土壤锰胁迫具有较强的耐受性,耐受阈值为2.5mmol/L。
利用短链葡聚糖(shortglucanchains,SGC)的螺旋空间结构来包埋姜黄素(curcumin,CUR)。通过使用高剪切分散乳化机高速剪切溶液5min,用纳米均质机在50MPa压力下高压均质经剪切后的乳液2次制备成纳米乳液以提高其包埋率和载药量。XRD(x-raydiffraction)和TGA(thermogravimetricanalysis)很好的验证了包合物的形成,通过TGA、SEM(scanningelectronmicroscopy)、激光粒径分析仪等各种表征分析得出短链葡聚糖-姜黄素纳米乳液制备成功,所制得的乳液对姜黄素的包埋率和载药量都高于短链葡聚糖-姜黄素包合物,分别达到了71.11%和12.07%,说明制备成纳米乳液对姜黄素的包埋率和载药量都有了明显的提高。所制备的纳米乳液的粒径小于300nm,粒径分布均一,Zeta电位观测表明所制得的乳液的稳定性有所提高。为提高食品及医药领域姜黄素的生物利用率提供了一定的参考意义。
本研究旨在评估林蛙幼虫暴露在不同水平的铝和铜环境下对其死亡率、阶段发育所需时间以及重量的影响。将孵化后48 h的林蛙幼虫暴露于10、100、500、1000和2000 μg/L铝或1、10、50、100和200 μg/L铜,对照组林蛙幼虫饲养在自来水中。在整个幼体发育期间,对死亡率、畸形、达到特定发育阶段的时间、这些阶段的体重进行评估。除200 μg/L铜组死亡率达到33.22%外,其他处理组死亡率均小于10%。与对照组相比,2000 μg/L铝水平组显著降低了孵化后20 d林蛙幼虫重量(P<0.05)。与铝的作用相反,50、100和200 μg/L铜组孵化后20 d林蛙幼虫重量显著低于对照组(P<0.05),而100 μg/L同组前肢发育阶段的幼虫重量显著低于对照组(P<0.05)。与对照组相比,50、100和200 μg/L铜水平组显著提高后腿发育、前肢发育及成尾吸收所需的时间(P<0.05),而10 μg/L铜组较对照组显著提高了林蛙幼虫前肢发育和成尾吸收所需时间(P<0.05),2000 μg/L铝水平组林蛙幼虫后腿发育、前腿发育及成尾吸收所需时间显著提高(P<0.05)。结论:本研究结果发现,铝和铜会影响林蛙幼虫的生长和发育,但铜的影响需要环境铜水平达到一定浓度。[关键词]铜;铝;林蛙幼虫;生长发育[中图分类号]X503.2[文献标识码]A[文章编号]1004-3314(2021)12-0005-04长期暴露于有毒环境(如重金属)使全球两栖类种群数量逐渐下降。铝是一种对两栖动物种群可能具有特殊意义的金属,特别是在因酸沉积或矿井排水而遭受酸化的地区。大多数关于铝对两栖动物影响的实验室调查都集中在短期内铝对两栖动物的影响,如胚胎或刚孵出幼虫的存活率(Skei和Dolmen,2006)。虽然铜的浓度比铝低得多,但在两栖类动物水生栖息地中经常存在铜(张旭等,2016)。虽然环境中的铜浓度通常远低于对两栖动物产生不利影响的水平,但由于人类活动导致的环境浓度升高,这种金属的风险变得越来越高,同时铜的毒性会在酸化环境中提高(Lance等,2012)。与铝的情况一样,大多数涉及铜的实验室研究都仅在短期暴露阶段(Garcia-Munoz等,2010)。与大多数实验室毒性研究的短期性质不同,在自然环境中,两栖动物通常在胚胎和幼虫发育的大部分或全部阶段都暴露在亚致死浓度的金属中(Hopkins和Rowe,2010)。因此,越来越多的人认识到,如果实验室研究适用于自然种群,这些调查必须评估两栖动物长期暴露于环境现实水平的金属浓度时的反应。除了评估长期暴露对变态期适应相关特征的影响外,重要的是要认识到金属的亚致死影响可能在变态完成前的发育阶段有不同的表现。本研究探讨了在整个幼体期暴露于铝和铜的不良影响中。具体来说,这项研究的目的是检验铝和铜的浓度对存活率、达到特定发育阶段的时间以及各阶段体重的影响。1材料与方法1.1试验动物与金属暴露收集林蛙的卵团(约250个),将卵团放置在单独的57L水族箱中,水温为23℃,pH为4.70。所有胚胎在收集后48h内孵化,孵化后所有幼虫都被放入一个普通的285L的容器中,将每个卵群中的个体混合。再将每个处理的林蛙幼虫(约27条)放置在含有10、100、500、1000和2000μg/L铝或1、10、50、100和200μg/L铜的2.5L玻璃缸中。对照组单独饲养在盛有自来水的碗中,实验使用的所有自来水在使用前都通48h氧气,使用硝酸将pH调节到6中国饲料2021年第12期4.70。各组水质参数见表1。表1不同水平铜和铝暴露组林蛙幼虫水化学参数电导率/mV温度/℃硬度/(mg/L碳酸钙)117.6±6.8114.4±3.74.69±0.0623.1±0.1pH项目对照组铝/(μg/L)1010050010002000铜/(μg/L)110501002004.68±0.074.68±0.064.70±0.064.69±0.064.71±0.104.71±0.14.70±0.094.69±0.104.68±0.084.69±0.09115.1±4.1114.9±4.8113.3±3.6114.1±3.7113.0±3.4113.0±3.4114.1±3.8114.2±4.0115.3±3.4113.9±3.723.2±0.123.2±0.223.2±0.223.1±0.123.2±0.123.2±0.123.2±0.223.1±0.223.1±0.123.2±0.2112.5±7.5119.5±9.1114.2±7.4116.4±9.4109.9±8.8116.1±8.3114.0±10.1111.0±8.9116.1±9.2109.2±9.81.2生物反应参考Unrine等(2004)描述的方法每天检查幼虫死亡情况,孵化后的天数被确定为完成后肢发育、前肢出现和成尾完全吸收。每个个体的质量是在每个阶段和孵化后20d完成。1.3统计分析各组试验结果采用SPSS软件多因素方差分析模型,分别对主效应(铜和铝水平)、阶段进行单因素分析,同时研究其交互效应,P<0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同水平铜和铝对林蛙幼虫死亡率及重量的影响由表2可知,整个试验期间所有存活的幼虫均成功完成变态发育,铝处理组幼虫的死亡率均在10%以下,且都无显著差异(P>0.05),但200μg/L铜水平组林蛙幼虫在前肢发育时死亡率达到33.22%。总体而言,铝暴露水平对各阶段林蛙幼虫重量的影响无显著差异(P>0.05),但铝水平和阶段对林蛙幼虫重量的影响具有显著交互效应(P<0.05)。与对照组相比,2000μg/L铝水平组显著降低了孵化后20d林蛙幼虫重量(P<0.05)。与铝的影响相反,铜暴露浓度对林蛙幼虫各发育阶段重量均具有显著影响(P<0.05),其中50、100和200μg/L铜组孵化后20d林蛙幼虫重量显著低于对照组(P<0.05),而100μg/L同组前肢发育阶段的幼虫重量显著低于对照组(P<0.05)。2.2不同水平铜和铝对林蛙幼虫发育时间的影响由表3可知,与对照组相比,50、100和200μg/L铜水平组显著提高了后腿发育、前肢发育及成尾吸收所需的时间(P<0.05),而10μg/L铜组较对照组显著提高了林蛙幼虫前肢发育和成尾吸收所需时间(P<0.05)。此外,铝暴露水平对林蛙幼虫各阶段发育时间具有显著影响(P<0.05)。与对照组相比,2000μg/L铝水平组林表2不同水平铜和铝暴露对林蛙幼虫死亡率及重量的影响项目对照组铝/(μg/L)1010050010002000铜/(μg/L)11050100200死亡率/%后腿发育前肢发育009.89±0.134.78±0.289.86±0.350.95±0.304.80±0.22a0b0b0b0000000b0b0b0b8.23±0.35a33.22±6.78a孵化后20d0.48±0.12a0.45±0.13a0.44±0.12a0.46±0.12a0.47±0.16a0.38±0.11b0.37±0.10a0.40±0.08a0.32±0.04b0.34±0.09b0.30±0.03b平均重量/g后腿发育0.56±0.080.55±0.140.54±0.300.56±0.220.58±0.220.58±0.220.54±0.120.53±0.230.57±0.170.50±0.220.58±0.27前肢发育0.67±0.130.67±0.230.66±0.180.70±0.210.73±0.310.70±0.28a0.67±0.33a0.63±0.31a0.58±0.20ab0.56±0.13b0.64±0.24a成尾吸收0.48±0.120.48±0.330.52±0.280.50±0.170.52±0.160.50±0.160.53±0.240.49±0.130.54±0.210.48±0.100.49±0.30注:同列数据中分别用不同水平铜或铝与对照组比较,不同字母标注表示差异显著(P<0.05)。2021年第12期中国饲料表3不同水平铜和铝对林蛙幼虫几个发育阶段时间的影响项目/d对照组铝/(μg/L)1010050010002000铜/(μg/L)11050100200后腿发育29.89±3.43b31.12±4.5432.33±3.9832.55±2.9830.67±3.9338.78±4.34a32.33±3.65a33.42±4.54ab39.96±4.78a41.02±4.91a47.77±5.98a前肢发育46.15±5.32b47.87±6.7849.67±8.7849.87±7.8849.88±6.9255.50±7.03a49.87±5.67a51.12±7.12a56.12±7.83a61.13±8.56a70.88±10.02a成尾吸收52.24±6.78b54.34±7.8756.13±9.6755.67±8.7555.48±6.9859.89±9.12a57.02±6.87a59.87±5.91a63.23±8.12a70.13±8.02a76.05±10.45a7前肢出现-尾吸收4.89±0.45b6.96±1.02a6.95±0.97a6.96±0.94a7.13±0.89a7.15±0.92a蛙幼虫后腿发育、前腿发育及成尾吸收所需时间显著提高(P<0.05)。铝暴露水平对林蛙幼虫前肢出现-尾吸收的时间无显著影响(P>0.05,数据未列出)。但与对照组相比,所有铜暴露水平组林蛙幼虫前肢出现-尾吸收的时间显著延长(P<0.05)。3讨论在本研究中,林蛙幼虫从发育阶段暴露于铜或铜,直到变态完成,结果显示其对这些金属的致死作用相对不敏感,因为所有铝水平组的幼虫死亡率都小于10%,而200μg/L铜组死亡率达到33.22%。在试验过程中,未发现林蛙幼虫的摄食行为和采食量有差异。对铜和铝的观察效果,一个更合理的解释是,体重降低可能反映了暴露在铜和铝的林蛙幼虫需要分配更多的能量来维持基础代谢(Sparling,2003)。Snodgrass等(2004)报道,与未暴露的幼虫相比,暴露于含有多种金属的青蛙和林蛙在发育过程的3个阶段中体重均有所下降。本研究中,2000μg/L铝水平组显著降低了孵化后20d林蛙幼虫重量,铜暴露浓度对林蛙幼虫各发育阶段重量均具有显著影响,其中50、100和200μg/L铜组孵化后20d林蛙幼虫重量显著低于对照组,这一结果与Peles等(2012)的结果相似。尽管所有在实验中存活下来的幼虫最终都完成了蜕变,但暴露在金属环境中(尤其是铜)会使发育迟缓。林蛙幼虫的发育过程对铜更敏感,因为随着铜浓度的增加,各发育阶段完成所需的时间延长。由于在孵化后20d金属暴露对幼虫体重几乎没有影响,所以增加进入发育阶段的时间可能与能量需求的增加无关。但两栖动物的变态涉及多种生物化学和生理过程,可以通过金属暴露来改变,这可能在慢性暴露期间尤为重要,因为已经在两栖动物幼虫中发现了铜和铝的生物积累(Lance等,2012)。此外,接触铜等金属可能会导致在两栖动物变态过程中起重要作用的内分泌过程中断。虽然关于铜对两栖动物内分泌功能的影响知之甚少,但这种金属对鱼类神经内分泌过程的影响已被广泛报道(Handy,2003)。本研究发现,铜和铝使林蛙幼虫生物学反应中完全变态的时间增加。完成变态的平均时间增加了至少7d(10μg/L铜),最高增加29d(200μg/L铜),这一事实增加了由于在池中捕食或脱水而死的风险。延迟变态与其他可能降低适应度的因素有关,如成虫存活、繁殖力和首次生殖的时间(Relyea,2002)。此外,铜暴露组较对照组林蛙幼虫完成尾吸收的时间提高了2d,这一结果暗示会降低四肢发育,进而导致被捕食的风险增加。4结论本研究结果发现,铝和铜会影响林蛙幼虫的8中国饲料2021年第12期生长和发育,但铜的影响需要环境铜水平达到一定浓度。此外,还需要进一步探讨时间-铜铝剂量效应与林蛙生理、体重和发育变化的关系。[6]PelesJD,PistoleDH,MoffeM.Time-specificandpopulation-leveldifferencesinphysiologicalresponsesoffatheadminnows(Pimephalespromelas)andgoldenshiners(Notemigonuscrysoleucas)exposedtocopper[J].AquaticToxicology,2012,109:参考文献222~227.[1]张旭付卫强冯承莲.我国淡水中铜的水质基准及生态风险评[7]RelyeaRA.Localpopulationdifferencesinphenotypic估研究[J].环境工程,2016,5:156~160.plasticity:predatorinducedchangesinwoodfrogtadpoles[J].[2]Garcia-MunozE,GuerreroF,ParraG.IntraspecificandEcologicalMonographs,2002,72:77~93.interspecifictolerancetocoppersulphateinfiveIberianamphibian[8]SkeiJK,DolmenD.EffectsofpH,aluminum,andsoftwateronspeciesattwodevelopmentalstages[J].ArchivesofEnvironmentallarvaeofamphibiansBufobufoandTriturusvulgaris[J].CanadianContaminationandToxicology,2010,59:312~321.[3]HandyRD.Chroniceffectsofcopperexposureversusendocrinetoxicity:twosidesofthesametoxicologicalprocess?[J].ComparativeJournalofZoology,2006,84:1668~1677.[9]SnodgrassJW,HopkinsWA,BroughtonJ,etal.Species-specificresponsesofdevelopinganuranstocoalcombustionwastes[J].BiochemistryandPhysiologyPartA,2003,135:25~38.AquaticToxicology,2004,66:171~182.[4]HopkinsWA,RoweCL.Interdisciplinaryandhierarchical[10]SparlingDW.Areviewoftheroleofcontaminantsinapproachesforstudyingtheeffectsofmetalsandmetalloidsonamphibiandeclines[M].In:HandbookofEcotoxicology.,2nded.amphibians[M].In:EctoxicologyofAmphibiansandReptiles.,2ndLewisPublishers,BocaRaton,2003,1099~1128.ed.SETACPress,Pensacola,FL,2010,325~336.[5]LanceSL,EricksonMR,FlynnRW,etal.Effectsofchroniccopperexposureondevelopmentandsurvivalinthesouthern[11]UnrineJM,JagoeCH.Dietarymercuryexposureandbioaccumulationinsouthernleopardfrog(Ranasphenocephala)larvae[J].EnvironmentalToxicologyandChemistry,2004,23:leopardfrog(Lithobates[Rana]sphenocephalus)[J].Environmental2956~2963.ToxicologyandChemistry,2012,31:1587~1594.Effectsoflong-termexposuretoaluminumandcopperonthegrowthanddevelopmentofwoodfroglarva(Zhengzhouforestpark,Zhengzhou,HenanProvince450000,China)LIRui[Abstract]Thepurposeofthisstudywastoassesstheeffectsofexposuretodifferentlevelsofaluminumandcopperonthemortality,stagedevelopmenttime,andweightofwoodfroglarva.Woodfroglarvaafterhatching48hwereexposedto100,500,1000and2000μgofaluminumor1,10,50,100and200μgofcopper.Mortality,malformation,timetospecificdevelopmentalstages,andweightatthesestageswereassessedthroughoutlarvaldevelopment.Exceptthe200μg/Lcoppergroup,themortalityratewas33.22%,andtheothertreatmentgroupswerealllessthan10%.Comparedwiththecontrolgroup,the2000μg/Laluminumlevelgroupsignificantlyreducedtheweightofwoodfroglarva20daysafterhatching(P<0.05).Incontrasttotheeffectofaluminum,thelarvalweightofthe50,100and200μg/Lcoppergroupswassignificantlylowerthanthatofthecontrolgrouponday20afterincubation(P<0.05),whilethewoodfroglarvaweightofthe100g/Lgroupintheforelimbdevelopmentstagewassignificantlylowerthanthatofthecontrolgroup(P<0.05).Comparedwithcontrolgroup,50,100,and200μg/Lcopperlevelgroupsignificantlyimprovedthehindlegs,armsdevelopmentandintothetimeneededfortailabsorption(P<0.05),while10μg/Lcoppergroupthanthecontrolgroupsignificantlyimprovedthefroglarvaeforetimeneededfordevelopmentandintothetailabsorption(P<0.05),and2000μg/Laluminumlevelsetofwoodlarvaedevelopmentbydevelopment,forelegsandtailtimeneededforabsorptionincreasedsignificantly(P<0.05).Conclusion:theresultsofthisstudyshowthataluminumandcoppercanaffectthegrowthanddevelopmentofwoodfroglarva,buttheinfluenceofcopperrequirestheenvironmentalcopperleveltoreachacertainconcentration.[Keywords]copper;aluminum;woodfroglarva;growthanddevelopment
通过实地调研交流,总结分析了美国以政府为主导的政策支持保障体系、以大学为主导的技术研发推广体系、以农民为主导的农业生产合作体系、以组织为主导的风险管理控制体系、以企业为主导的市场消费引导体系的发展经验,并提出加大合作交流力度、完善政策法规体系、推动研发推广融合、培育新型经营主体、完善社会服务组织等5方面的启示,以期加快推动中国现代农业产业体系构建。
为探究杜洛克猪饲料利用率与肠道菌群的关系,本研究计算了91头杜洛克公猪30~100kg的校正饲料转化率(FCR),选择FCR数值最高和最低各10头猪分别作为HFCR组和LFCR组,采用微生物16SrRNA基因测序技术分析两组间肠道微生物多样性、组成与结构差异,并对差异微生物功能进行预测。结果显示:两组间肠道微生物在总体Alpha多样性指标上无显著性差异,但在微生物组成上存在多个显著差异的菌属;Fimicutes和Bacteroidetes为杜洛克猪的优势菌门,Prevotella、norank_f_Ruminococcaceae和Lactobacillus是主要的优势菌属;在门水平上,HFCR组WPS-2的丰度显著高于LFCR组;在属水平上,HFCR组个体中unclassified_f_Ruminococcaceae、unclassified_o_Bacteroidales、norank_p_WPS-2和rc4-4的丰度显著高于LFCR组,Collinsella、norank_f_Enterobacteriaceae、Staphylococcus、1-68和norank_o__Streptophyta的丰度显著低于LFCR组。KEGG分析发现,LFCR组和HFCR组肠道菌群基因主要富集在Aminosugarandnucleotidesugarmetabolism、Purinemetabolism、Glycolysis/Gluconeogenesis和Pyrimidinemetabolism等功能通路,但在两组间并无显著差异。本研究结果为利用肠道微生物提高猪的饲料利用率提供了一定的参考和数据基础。关键词:杜洛克;饲料利用率;肠道微生物中图分类号:S828.2文献标识码:ADOI编号:10.19556/j.0258-7033.20200710-04猪在我国畜牧业养殖中占有重要地位,据《中华人民共和国2019年国民经济和社会发展统计公报》显示,2019年我国猪肉产量虽同比下降21.3%,但仍达4255万t。成本核算发现,饲料成本占整个养猪生产成本的60%以上,同时由于猪饲料是玉米-豆粕型饲料,这在一定程度上导致了猪用粮食增加,因此提高饲料利用率是生猪产业发展的必由之路。遗传、疾病、饮食和管理等诸多因素都会影响猪的饲料利用率[1-3]。近年来随着测序技术的发展以及对猪的肠道微生物组的研究,发现肠道菌群是食物消化的重要贡献者,影响宿主的整体生理生长、免疫反应和发病机制,对猪的饲料收稿日期:2020-07-14;修回日期:2020-08-11资助项目:国家现代农业产业技术体系(nycytcgccxtd-15-01);广西创新驱动发展专项(桂科AA17204029、桂科AA18118051)作者简介:田威龙(1996-),男,安徽宿州人,硕士,主要从事猪遗传育种研究,E-mail:2103755661@qq.com*通讯作者:兰干球(1963-),男,广西来宾人,博士,主要从事猪遗传育种研究,E-mail:gqlan@gxu.edu.cn;梁晶(1989-),男,安徽淮北人,博士,主要从事猪遗传育种研究,E-mail:liangjing@gxu.edu.cn利用率产生重要影响[4-5]。Tan等[6]研究发现,高、低饲料转化率(FCR)长白猪肠道不同位置存在的差异微生物,揭示了与FCR相关的潜在肠道微生物标志物。Mccormack等[7]研究发现,饲料利用效率更高的杂交猪中有益细菌的相对丰度较高,尤其是梭菌和拟杆菌属的成员;而红球菌和红藻菌等潜在有害细菌的相对丰度较低,表明肠道菌群与饲料利用效率密切相关。因此,了解猪肠道菌群的组成和差异可为通过调节肠道微生物的群落、提高猪饲料利用效率提供一定策略。本研究以杜洛克为研究对象,探索高FCR和低FCR猪肠道微生物的组成和差异,为进一步挖掘与猪饲料利用率密切相关的肠道微生物提供理论基础。1材料与方法1.1动物饲养与样品收集试验所用91头美系纯种杜洛克公猪来自广西南宁市某核心育种场。仔猪断奶后,同时转移至相同保育条件下饲养,并在30日龄时转移至同一育肥舍,使用奥斯本自动喂料系统对猪的采食量-146-遗传育种·GeneticsandBreeding2021年第57卷第06期和体重进行测定。对所有试验猪提供相同的玉米-豆粕型基础日粮(NRC,2012),其组成及营养成分见表1。测定期间自由饮水与采食,未使用任何抗生素或药物。当达到(80±1.5)日龄时,采集个体新鲜粪便样品,放入液氮速冻后转至-80℃冰箱保存至使用。表1育肥猪基础饲粮配方及营养成分含量项目原料组成,%玉米麸皮豆粕花生粕磷酸氢钙食盐70%赖氨酸苏氨酸大豆磷脂预混料①石粉营养成分②消化能,MJ/kg粗蛋白质,%粗纤维,%粗灰质,%钙,%总磷,%赖氨酸,%蛋氨酸,%苏氨酸,%74.505.5011.504.001.000.350.700.150.31.001.0013.6813.358.0010.230.450.530.530.270.65注:①每千克全价饲料提供:铜15mg,铁100mg,锰85mg,锌80mg,碘0.5mg,硒0.3mg,维生素A8000IU,维生素D31700IU,维生素E13IU,维生素K1.5mg,维生素B11.5mg,维生素B25mg,维生素B62.5mg,维生素B120.01mg,烟酰胺23mg,叶酸1mg,泛酸9mg,生物素0.10mg。②除代谢能、赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸为计算值,其余均为为实测值。1.2饲料利用率计算和分组利用从奥斯本自动喂料系统中导出的测定期间所有猪只的采食量数据和在初测和结测时称量个体体重数据,依据《全国种猪遗传评估方案(试行)》校正公式计算出校正30~100kgFCR并对FCR进行排序,将FCR数值最低的10只猪作为LFCR组,将FCR数值最高的10只猪作为HFCR组。1.3粪便DNA的提取和测序参照FastDNASPINsoilkit(MPBiomedicals,SantaAna,CA,USA)试剂盒说明书提取粪便基因组DNA。提取的DNA使用微量紫外分光光度计(NanoDrop2000,美国)测量DNA浓度,使用1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA质量。扩增细菌16SrRNA基V3-V4区,引物为通用引物(F:338F,5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3';806R,5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3')。扩增条件:98℃初始变性1min,98℃变性10s,50℃退火30s,72℃延伸30s,30个循环数,72℃延伸5min。扩增产物经凝胶电泳检测后送上海美吉生物医药科技有限责任公司使用IlluminaMiseq平台测序。1.4生物信息学分析和统计利用QIIME(QuantitativeInsightsIntoMicrobialEcology)(version1.9.1)对16SrRNA原始数据进行质控,使用USEARCH软件软件(version7.0)按相似度≥97%的序列配给相同的操作分类单位(OTU);RDPClassifier贝叶斯算法(version2.11)对OTUs序列分类注释;使用R语言对粪便菌群门和属水平的PCoA进行分析,并由STAMP软件(version2.1.3)可视化;用Mothur软件(version1.30.2)计算Alpha指数,包括Sobs、Shannon、ACE、Chao1;利用PICRUSt对OTUs丰度标准化,并将每个标准化的OTU对应到相应的Greengenes,获得相应的KEGG信息,并用STAMP对丰度化的KEGG进行差异分析。2结果2.1样本饲料利用率统计如表2所示,LFCR组的FCR为1.661~1.919,平均为1.830,说明其饲料利用效率高;HFCR组的FCR为2.397~2.621,平均为2.469。HFCR组和LFCR组猪的校正30~100kgFCR差异极显著。表2HFCR组和LFCR组猪的FCR表型指标LFCR组HFCR组P值30~100kgFCR1.830±0.2592.469±0.259<0.0012.2样本序列信息HFCR组获得441444个16SrRNA基因序列,LFCR组获得483951个16SrRNA基因序列,共925395个。基于每个样品的OTU指数得到所有样品的稀释性曲线(图1),Shannon指数和Sobs指数曲线上升后均逐步趋于平稳,说明本试验样品测序深度能覆盖肠道菌群的大部分菌种,结果可用于后续数据分析。2.3Alpha多样性分析本研究以细菌物种的多样性指数(Shannon、Simpson)、丰富度指数(Chao1、ACE)、测序覆盖率指数(Coverage)作为猪肠道微生物Alpha多样性的参数,结果显示,HFCR和LFCR组间Alpha多样性指数均无显著性差异(表3)。-147-2021年第57卷第06期ScienceandTechnology·科学技术HFCRLFCRHFCRLFCR5.554.543.532.521.510.50levelUYOnoxedninonnahSABlevelUYOnoxednisboS8007006005004003002001000020004000600080001000012000140001600018000200002200024000采样数量NumberofReadsSampled020004000600080001000012000140001600018000200002200024000采样数量NumberofReadsSampled图中一条曲线代表一个样品,横坐标为从样品中选取的序列数,纵坐标为从样品中观察到的OTU指数。图1Shannon指数曲线(A)Sobs指数曲线(B)分析表3杜洛克猪不同样本的Alpha多样性估计参数HFCR组LFCR组Shannon指数4.551±0.452244.3001±0.22806Simpson指数0.043494±0.0406190.042378±0.9347ACE指数Chao指数838.37±115.76774.81±63.822855.57±113.55789.28±66.775P值0.13470.93470.14580.129Coverage指数0.99512±0.00121360.99607±0.00089270.061032.4基于门和属水平的微生物群落结构组成在门水平上,共鉴定到14个门水平菌,其中HFCR和LFCR组共有门有13个(92.86%),LFCR组有1个独有菌门为p__Fusobacteria(图2-A)。2组均检测到2个优势门(图2-C),分别为Fimicutes(HFCR组占69.57%,LFCR组占73.01%)和Bacteroidetes(HFCR组占26.83%,LFCR组占22.51%),均占据了各组总数的95%以上。在属水平上(图2-B),共鉴定到114个属水平菌,其中HFCR和LFCR组共有的属有110个,HFCR组有1个特有的属为g_unclassified_f_Bacteroidaceae,LFCR组有3个特有的属为g_Fusobacterium、g_1-68、g_unclassified_f_Planococcaceae。2组均检测到4个优势属,分别为Prevotella(HFCR组占15.22%,LFCR组占14.20%)、norank_f_Ruminococcaceae(HFCR组占11.13%,LFCR组占9.82%)、Lactobacillus(HFCR组占10.97%,LFCR组占9.90%)和norank_f_Lachnospiraceae(HFCR组占7.42%,LFCR组占4.54%)(图2-D)。AHFCRLFCRHFCR0131LFCRHFCRLFCRHFCR11103LFCRHFCRLFCRGroupBCDlevelmuiyhPnoecnadnubaytinummocfotbacreP10.80.60.40.2010.8levelsuneGno0.6ecnadnuba0.4ytinummocfo0.2tbacreP0HFCRLFCRGroupPrevotellanorank_f__RuminococcaceaeLactobacillusnorank_f__Lachnospiraceaenorank_f__S24-7norank_f__ClostridiaceaeStreptococcusOscillospiraMegasphaeranorank_o__ClostridialesSMB53RuminococcusRoseburiaMegamonasCoprococcusBlautianorank_o__Bacteroidales[Prevotella]unclassified_o__ClostridialesFaecalibacteriumDoreanorank_f__Christensenellaceaeunclassified_f__Ruminococcaceaenorank_f__CoriobacteriaceaeTreponemaothersVenn图展示的HFCR和LFCR组共有的门(A)和属(B),条形图展示的是HFCR和LFCR组在门(C)和属(D)水平的物种组成。图2HFCR和LFCR组的微生物群落结构组成-148-遗传育种·GeneticsandBreeding2021年第57卷第06期2.5基于门和属水平的微生物组成差异利用主坐标(Principalco-ordinatesanalysis,PCoA)比较HFCR和LFCR组微生物在门和属水平上的组成,从PCoA结果显示,在门和属水平上微生物组成均未依据FCR表型明显分为2组(图3)。采用LEfSe分析比较HFCR和LFCR组之间菌群差异性,分支图显示了HFCR和LFCR组中在微生物的门、纲、目、科、属分类水平上最丰富的微生物群体(图4-A),共发现23个差异项,其中14个在LFCR组中富集,9个在HFCR组中富集,LFCR组中的差异项多于HFCR组。LDA分析(图4-B)结果显示,14个在LFCR组中富集的菌群分别为p_Actinobacteria、g_Collinsella、f_Enterobacteriaceae、o_Enterobacteriales、g_norank_f_Enterobacteriaceae、g_1-68、g_staphylococcus、g_Staphylococcus、g_norank_o_Streptophyta、c_Chloroplast、o_Streptophyta、f_norank_Streptophyta、f_tissierellaceae、o_bacillales、Streptococcus、Christensenellaceae、Ruminococcaceae,9个在HFCR组中富集的菌群分别为g_unclassified_o_Bacteroidales、f_unclassified_o_Bacteroidales、g_rc4-4、p_WPS-2、g_norank_p_WPS-2、o_norank_p_WPS-2、f_norank_p_WPS-2、c_norank_p_WPS-2、g_unclassified_f_Ruminococcaceae。APCoAonPhylumlevelD16HFCRLFCRD30D6D61D68D37D54D67D62D75D72D60D81D84D12D20D56D190.08)%76.3(2CP0.060.040.020-0.02-0.04-0.06-0.08D79D63-0.4-0.35-0.3-0.25-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.20.25PC1(88.07%)PCoAonGenuslevelB)%99.412(CP0.30.250.20.150.10.050-0.05-0.1-0.15-0.2-0.25D61D6HFCRLFCRD63D79D54D19D60D30D12D68D16D84D37D67D56D62D81D75D72D20-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.3图3门水平(A)和属水平(B)的PCoA分析PC1(34.97%)在门、属水平比较HFCR和LFCR组前150种微生物类群存在显著差异的微生物,结果发现,在门水平(图5-A),WPS-2在HFCR组中的丰度显著高于LFCR组;在属水平上(图5-B),unclassified_f_Ruminococcaceae、unclassified_o_Bacteroidales、norank_p_WPS-2和rc4-4在HFCR组中的丰度显著高于LFCR组,Collinsella、norank_f_Enterobacteriaceae、Staphylococcus、1-68和norank_o_Streptophyta在LFCR组中的丰度显著高于HFCR组。2.6杜洛克猪肠道微生物组功能预测分析基于PICRUSt分析平台的16S功能预测将获得的OTU丰度表与Greengene数据库比对,获得相应的COG及KO功能信息及其丰度。结果发现,杜洛克猪肠道微生物组功能主要集中于Aminoacidtransportandmetabolism、Carbohydratetransportandmetabolism、Transcription、Cellwall/membrane/envelopebiogenesis、Generalfunctionpredictiononly等方面(图6-A、6-B),高低组无明显差异;KEGG预测分析发现,HFCR组和LFCR组无显著的差异,基因主要富集Aminosugarandnucleotidesugarmetabolism、purinemetabolism、Glycolysis/Gluconeogenesis、Pyrimidinemetabolism等功能通路(图6-C)。3讨论由于我国本地猪种基本都是脂肪型猪,具有耐粗饲和抗病能力强等优点,但存在瘦肉率低、生长速度慢和饲料利用率低等问题,因此为了适应现代生猪产业的要求,我国大量引进西方商业猪种,以改良本地品种或者直接进行繁育作为商品猪,其中杜洛克通常作为最重要的终端父本使用。杜洛克在配套系中作为父本主要是其具有生长速度快、瘦肉率高、饲料利用率高等优良的生长性状,这也是杜洛克在育种工作中的主要育种目标。饲料利用率受饮食、遗传等众多因素的影响,而这些因素恰恰也是肠道菌群的重要影响因素。新一代测序技术的出现极大扩展了人们对于肠道微生物的认识,猪的肠道微生物与猪健康和生长效率之间的关系也越来越受到关注。前人发现当仔猪出生后,暴露在各种环境条件下,大量细菌开始在体内定殖,但是其肠道菌群组成会随着时间的推移而不断变化,而不是一成不变[8];尤其是在断奶后,由于饮食结构发生显著变化,肠道菌群的组成会发生很大的改变[9];而肠道微生物群和粪便微生物群-149-2021年第57卷第06期ScienceandTechnology·科学技术ABvHFCRLFCRa:o__Enterobacterialesb:f__Enterobacteriaceaec:g__norank_f__Enterobacteriaceaed:f___Tissierellaceae_e:g__1_68f:g__rc4_4g:o__Bacillalesh:f__Staphylococcaceaei:g__Staphylococcusj:p__Actinobacteriak:g__Collinsellal:c__Chloroplastm:o__Streptophytan:f__norank_o__Streptophytao:g__norank_o__Streptophytap:f__unclassified_o__Bacteroidalesq:g__unclassified_o__Bacteroidalesr:g__unclassified_f__Bacteroidaceaes:p__WPS_2t:c__norank_p__WPS_2u:o__norank_p__WPS_2v:f__norank_p__WPS_2w:g__norank_p__WPS_2g_unclassified_o_Bacteroidalesf_unclassified_o_Bacteroidalesg_rc4_4f_norank_p_WPS_2g_norank_p_WPS_2p_WPS_2o_norank_p_WPS_2c_norank_p_WPS_2g_unclassified_f_BacteroidalesHFCRLFCRp_Actinobocteriag_Collinsellaf_Enterobacteriaceaeo_Enterobacteriaceaeg_norank_f_Enterobacteriaceaeg_1_68g_Staphylococcusf_Staphylococcaceaeg_norank_o_Streptophytao_Streptophytac_Chloroplastf_norank_o_Streptophytaf_Tissierellaceae_o_Bacillales4.03.53.02.52.01.51.00.50.00.51.01.52.02.53.03.54.0A为微生物LEfSe分析分枝图,B为用LDA分值展示LEfSe分析结果。图4HFCR和LFCR组微生物差异分析LDASCOER(log10)之间具有密切的关系,可以通过粪便微生物的群落变化反映肠道菌群的改变[10]。所以本研究利用16SrRNA测序技术探究粪便菌群与杜洛克饲料利用率的关系,为进定联系[7]。本研究中试验猪均饲养在同一育肥舍,饲喂相同的育肥日粮,采取相同的饲养方式,尽可能减少外界环境因素对于肠道菌群的影响。肠道菌群呈现动态发一步利用肠道菌群提高饲料利用率提供参考依据。有研究表明,肠道微生物与猪的生长性状具有一育过程,直至育肥期才趋于稳定,故本研究测定育肥期30~100kg杜洛克FCR,探究此阶段高低FCR个体间的-150-遗传育种·GeneticsandBreeding2021年第57卷第06期AWPS-295%confidenceintervals0.0000.0100.0200.0300.040-5-4-3-2-1012345Proportions(%)Differencebetweenproportions(%)95%confidenceintervalsBCollinsellaunclassified_o_Bacteroidalesnorank_f_Enterobacteriaceaenorank_f_WPS-2unclassified_F_BacteroidalesStaphylococcusnorank_o_Streptophytarc4-41-66HFCRLFCRHFCRLFCR0.01465Pvalue0.020840.081030.025360.014650.034980.025810.03210.0020480.03484Pvalue0.000.100.200.300.400.50Proportions(%)-5-4-3-2-1012345Differencebetweenproportions(%)图5在门水平(A)和属水平(B)的差异菌群微生物多样性差异对猪的生长性能的影响具有合理性。本研究发现在门水平上,HFCR组和LFCR组中共鉴定到14个门水平菌,其中,2组中检测到2个优势菌门,分别为Fimicutes和Bacteroidetes,这与之前的报道结果类似[11];在属水平,2组共鉴定到114个属水平菌,其中Prevotella、norank_f_Ruminococcaceae、Lactobacillus是2组中占据前三位的优势菌属。Pajarillo等[12]对杜洛克进行16SrRNA高通量测序,发现普氏菌属(Prevotella)一直是其优势菌属,与本研究结果一致。研究发现普氏菌属有利于降解黏蛋白和植物性碳水化合物(如半纤维素和木聚糖),这在饲料消化中具有重要的作用[12]。本研究的优势菌属乳杆菌属(Lactobacillus)多被认为是益生菌。黄金秀等[14]研究发现,作为肠道内优势的乳杆菌之一的罗伊氏乳杆菌,可以通过重塑猪肠道菌群结构,进而影响肠道黏膜免疫功能,调节肠道生的门、纲、目、科、属分类水平上共检测到23个差异项,可作为潜在的生物标志物,其中g_unclassified_o_Bacteroidales等9个在HFCR组中富集,p_Actinobacteria等14个菌群在LFCR组中富集。前人报道,Actinobacteria与脂肪呈正相关,暗示着Actinobacteria的富集可能有利于脂肪的沉积[16];Mccormack等[7]研究也发现,高饲料效率猪回肠中Actinobacteria丰度是低饲料利用效率猪丰度的3倍,说明Actinobacteria可能是潜在标志饲料利用率的菌群之一,同时也证明了粪便微生物组可在一定程度上代表肠道微生物组。属水平进一步分析发现,LFCR组中的差异项显著多于HFCR组且Collinsella、norank_f_Enterobacteriaceae、Staphylococcus、1-68、norank_o_Streptophyta在LFCR组中的丰度显著高于HFCR组,与相关的报道高低组的差异菌群不符[6],这可能是由性别、年龄、品种、饮食、态平衡。乳酸杆菌属可在均质发酵或异源发酵中将碳水环境、采样方式和保存方式等诸多因素引起的。本研究化合物转化为乳酸,或在异质发酵中将碳水化合物转化为乙酸,这2种酸产生的酸化环境可以抑制其他微生物的生长[15],有利于维持胃肠道健康以及营养物质吸收,对于猪的生长性能也具有一定意义,也在一定程度上说明了动物的肠道菌群可以影响宿主的生长性状。从本研究PCOA的结果可以看出,在门和属水平上微生物组成都没有根据FCR分为2组,说明高低FCR杜洛克粪便微生物在菌群结构上具有一定的相似性,但是两组间仍表现出具体的差异性,这种差异性很大程度上是由于2组个体在饲料利用率性状上的差别造成的。LEfSe分析显示,HFCR组和LFCR组中在微生物是由粪便微生物代替肠道微生物,结果不同也说明粪便微生物虽然可以在一定程度上代表肠道微生物,但仍有一定差异,虽然已有研究表明肠道微生物与猪的FCR有潜在的联系,但相关菌群的功能并未研究的很透彻。此外,因为宿主本身FCR不同导致肠道微生物组成的不同,还是因为微生物组成不同才导致FCR不同,仍需进一步深入研究。功能预测发现杜洛克高低FCR组的肠道微生物组功能无显著差异,但主要集中于氨基酸运输和代谢、碳水化合物运输和代谢。小肠中的非消化性碳水化合物包括纤维素、木聚糖和抗性淀粉,可以被肠道中的微生物-151-2021年第57卷第06期ScienceandTechnology·科学技术15000001250000100000075000050000025000001500000125000010000007500005000002500000AecnadnubABecnadnubACCOGfunctionclassification:HFCRA:RNAprocessingandmodificationB:ChromatinstructureanddynamicsC:EnergyproductionandconversionD:Cellcyclecontrol,celldivision,chromosomepartitioningE:AminoacidtransportandmetabolismF:NucleotidetransportandmetabolismG:CarbohydratetransportandmetabolismH:CoenzymetransportandmetabolismI:LipidtransportandmetabolismJ:Translation,ribosomalstructureandbiogenesisK:TranscriptionL:Replication,recombinationandrepairM:Cellwall/membrane/envelopebiogenesisN:CellmotilityO:Posttranslationalmodification,proteinturnover,chaperonesP:InorganiciontransportandmetabolismQ:Secondarymetabolitesbiosynthesis,transportandcatabolismR:GeneralfunctionpredictiononlyS:FunctionunknownT:SignaltransductionmechanismsU:Intracellulartrafficking,secretion,andvesiculartransportV:DefensemechanismsW:ExtracellularstructuresZ:CytoskeletonABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWZFunctionClassCOGfunctionclassification:LFCRABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWZFunctionClassHeatmapofPathwayLevel3A:RNAprocessingandmodificationB:ChromatinstructureanddynamicsC:EnergyproductionandconversionD:Cellcyclecontrol,celldivision,chromosomepartitioningE:AminoacidtransportandmetabolismF:NucleotidetransportandmetabolismG:CarbohydratetransportandmetabolismH:CoenzymetransportandmetabolismI:LipidtransportandmetabolismJ:Translation,ribosomalstructureandbiogenesisK:TranscriptionL:Replication,recombinationandrepairM:Cellwall/membrane/envelopebiogenesisN:CellmotilityO:Posttranslationalmodification,proteinturnover,chaperonesP:InorganiciontransportandmetabolismQ:Secondarymetabolitesbiosynthesis,transportandcatabolismR:GeneralfunctionpredictiononlyS:FunctionunknownT:SignaltransductionmechanismsU:Intracellulartrafficking,secretion,andvesiculartransportV:DefensemechanismsW:ExtracellularstructuresZ:CytoskeletonBiosynthesisofaminoacidsCarbonmetabolismRibosomeABCtransportersPurinemetabolismPyrimidinemetabolismQuorumsensingTwo-componentsystemStarchandsucrosemetabolismAminosugarandnucleotidesugarmetabolismGlycolysis/GluconeogenesisAminoacyl-tRNAbiosynthesisPyruvatemetabolismCysteineandmethioninemetabolismHomologousrecombinationAlanine,aspartateandglutamatemetabolismOxidativephosphorylationGlycine,serineandthreoninemetabolismPeptidonglycanbilsynthesisCarbonfixationpathwaysinprokaryotes6.36.26.16.05.95.85.75.65.5D30D68D37D54D84D16D75D79D72柱状图展示了HFCR组(A)和LFCR组(B)GOE功能分类结果,热图(C)展示了KEGG三级代谢通路。D19D12D20D61D60D67D63D81D6D56D62图6HFCR和LFCR组猪粪便微生物功能代谢通路分析-152-遗传育种·GeneticsandBreeding2021年第57卷第06期发酵产生挥发性脂肪酸及其衍生物,从而为微生物和宿主生长提供所需的能量[17],在育成猪配方日粮中主要成分包括富含纤维的玉米和高蛋白大豆,因此猪肠道微生物组的此种构成可能具有更高的纤维素消化利用能力;而发酵膳食纤维在肠道菌群的作用下可产生短链脂肪酸(SCFA),而SCFAs可以减少肠道炎症,从而提高肠道的吸收能力,并提高猪的FCR,推测以氨基酸运输和代谢、碳水化合物运输和代谢为主要功能的肠道菌群是环境和饲料等多重因素导致的,可能与FCR有关系,其机理还需要更深入研究。总之,本研究发现高低FCR组之间的粪便微生物组存在一定差异,支持了肠道微生物群的组成和潜在功能与FCR相联系的假说。但这些差异被认为是微妙的,因为在所有检测到的分类单元中,差异相对较小,并且大多数确实以较低的相对丰度(<2%)出现。不过这些分类单元仍可能会影响FCR,肠道菌群内部的复杂相互作用也可能会对宿主体内稳态和FCR产生最大影响,所以探索猪高、低FCR肠道微生物的组成和差异,挖掘与FCR相关的肠道菌群,进而通过饮食干预猪肠道微生物的组成,提高猪的FCR将是一种非常有潜力的策略和研究思路。4结论本研究采用16SrRNA技术分析杜洛克公猪高、低FCR组的肠道微生物,揭示了与FCR相关的复杂细菌群落。在整个菌群结构上,高低FCR组的优势菌在类别上相同,仅在微生物的相对比例上有所差别。在高和低FCR组中发现了与FCR相关的潜在微生物标记物。功能预测分析发现杜洛克猪肠道微生物主要参与氨基酸运输和代谢、碳水化合物运输和代谢等营养代谢通路。本研究阐述了与猪饲料利用率相关的差异菌群,为进一步研究杜洛克猪饲料利用率与肠道微生物群的关系提供了一定的理论基础。参考文献:[1]WoltmannMD,ClutterAC,BuchananDS,etal.Growthandcarcasscharacteristicsofpigsselectedforfastorslowgaininrelationtofeedintakeandefficiency[J].JAnimSci,1992,70:1049-1059.[2]ArmstrongTA,SpearsJW,CrenshawTD,etal.Boronsuppl-ementationofasemipurifieddietforweanlingpigsimprovesfeedefficiencyandbonestrengthcharacteristicsandaltersplasmalipidmetabolites[J].JNutr,2000,130:2575-2581.[3]SaintilanR,BrossardL,VautierB,etal.Phenotypica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为贵州观赏向日葵的遗传研究及应用提供丰富的资源种质材料,以贵州向日葵地方种质资源为基础材料筛选适宜观赏的多花向日葵新品系,通过物理辐射诱变和不同来源特异花色材料杂交,挖掘及创新观赏向日葵优异种质资源。结果表明:从贵州地方向日葵种质资源中筛选出性状稳定的花形奇特、观赏价值高的多花向日葵品系材料8份;利用60Co-γ物理辐射诱变创制具有早熟、矮秆及多花的观赏向日葵新种质材料6份;通过不同来源特异花色向日葵材料间杂交,在杂交后代分离群体中获得花瓣颜色和花瓣形状更加丰富的后代材料29份。不同来源和不同花色向日葵亲本材料杂交是观赏向日葵种质资源创新及新品种选育最有效的手段和方法。
无摘要
为研究酸性矿山废水浇灌对土壤CdCuCrZnAsPb种蔬菜及其生长土壤作为研究对象,运用植物地下部富集系数(险,选取广东省大宝山农田6、、、、同部位对和的吸收转运能力,使用重金属每日摄入量(Zn10.3%Pb84.6%As69.2%Cr10.5%Cd89.5%-),结果表明:依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(2017GB27621994GB151991991、、、、CdCrCr--),其中白菜、茄子积累重金属超标最严重。蔬菜的地下部对、有较强的富集能力,存在87%属元素更容易从蔬菜地下部转运到地上部。健康风险评价结果显示,食用蔬菜造成的平均目标危险系数按大小为TF蔬菜体系中重金属的分布特征及迁移特征的影响,进而评估蔬菜摄入带来的健康风THQEDI)分析蔬菜不)和转运系数(Cu94.9%GB15618)方法进行健康风险评价。GB13106、种重金属超标占比分别为-种元素含量都超过《食品中锌限量卫生标准》(Cd超标严重,蕹菜、小THQAs>THQCr>较其他金BBCF)和目标危险系数(。蔬菜地上部的)和《食品中污染物限量》()、《食品中铜限量卫生标准》(的复合污染风险,其中Cd、Pb、2018THQCd>THQPb>THQCu>THQZn,As;儿童摄食蔬菜的重金属健康风险高于成人。研究表明,当地污灌区农田总贡献超过Cd、Cr、Cd和Cr6重金属仍超标严重,蕹菜、茄子、小白菜是造成人体健康风险的主要蔬菜品种,建议食用其他低富集蔬菜以降低健康风险。关键词:蔬菜;重金属;生物富集;迁移特征;风险评价中图分类号:文章编号:1672-2043202007-1521-11)(doi:10.11654/jaes.2020-0001A文献标志码:X53Heavymetalcontaminationinsoil–vegetablesystemsanditshealthrisksinanareairrigatedwithacidminedrainageinDabaoshan,Guangdong,ChinaCAOChun1,ZHANGSong1*,ZHANGPeng1,LIUYu-chen2,CHENXun-wen2,WANGJun-jian21.CollegeofGeographyandEnvironmentalScience,NorthwestNormalUniversity,Lanzhou730000,China;2.SchoolofEnvironmentalSci⁃enceandEngineering,SouthernUniversityofScienceandTechnology,Shenzhen518000,China(Tostudytheeffectsofheavymetalsinsoil–vegetablesystemsandtheirhealthrisksviatheconsumptionofcontaminatedvegeta⁃)Abstract:blesinanareairrigatedwithacidminewastewater,thestudysampledeightvegetablesandtheirrhizospheresoilsinpollutedfarmlandsinDabaoshan,GuangdongProvince.BelowgroundbioconcentrationfactorandtranslocationfactorwerecalculatedtoanalyzetheabsorptionandtranslocationofCu,Zn,Cr,As,Pb,andCdinvegetables.EstimateddailyintakeofheavymetalsviavegetableconsumptionandtargethazardquotientTHQwereusedforhealthriskassessment.Theresultsshowedthat94.9%ofthesoilsamplesexceededthe2018forCu,89.5%forCd,84.6%forPb,)()mentalQualityRiskControlStandardforSoilContaminationofAgriculturalLand(GB15618SoilEnviron⁃-收稿日期:*作者简介:曹春(通信作者:张松基金项目:国家自然科学基金青年项目(2020-03-10录用日期:13527333153@163.com41807360:2020-01-011978E-mail-),女,甘肃会宁人,博士,副教授,主要研究方向为土壤污染与修复、环境风险评估。2018KTSCX199TheNationalNaturalScienceFoundationofChinaYouthProgram()41761074Project();广东省普通高校自然科学研究特色创新项目TheNationalNaturalScienceFoundationofRegional2018KTSCX199TheCharacteristicInnovationProjectofNaturalScienceResearchinUniversitiesofGuangdongProvince)(E-mailcaochun1978@163.com:4176107441807360();国家自然科学基金地区项目(Projectsupported:););7期-39卷第1991Forssk,IpomoeaaquaticaGB2762农业环境科学学报第1994and)),HealthStandardforCopperinFood(GB15199L.,andHealthStandardMaximumAllowableConcentrationin152269.2%forAs,10.5%forCr,and10.3%forZn.TheconcentrationsofthesixmetalsintheabovegroundtissuesexceededGB131062017forvegetables,amongthemCr,Pb,andCdexceededthestandardssignificantly.Furthermore,theaccumulationofforZincinFood(-heavymetalswasthehighestinL.amongallthestudiedvegeta⁃Food(-)bles.TheresultsshowedthatthebelowgroundpartofvegetableshadarelativelystrongabilitytoenrichCrandCd.AlthoughthesoilCrpol⁃lutionwasnotserious,therewasariskofco-pollutionofCdandCrinvegetables.Cdexhibitedastrongermigrationabilityfromthebelow⁃groundparttoabovegroundpartofvegetablesthantheothermetals.Thehealth-riskassessmentshowedthattheaverageTHQdecreasedinthefollowingorderTHQAs>THQCr>THQCd>THQPb>THQCu>THQZn;As,Cr,andCdcontributedmorethan87%tothetotalTHQ.Moreover,thehealthrisksofconsumingheavymetal-contaminatedvegetableswerehigherinchildrenthaninadults.Ourresultssuggestthatthereisseriousheavymetalpollutioninlocalfarmlandsirrigatedwithwastewater,andthatcancausethehighesthumanhealthriskamongthevegetables.Thus,theconsumptionofalternativevegetableswithlowermetalaccumulationisrecommended.Keywords:vegetable;heavymetal;bioaccumulation;translocation;healthriskassessmentSolanummelongenaBrassicacampestrisBrassicachinensisS.melongenaI.aquatica,and:,[1][2][4][11][10][5-6][7-9][1-2]AsCd、、大气沉降。曾希柏等Cd。近几年,我国农田土壤环境受到矿区开采蔬菜作为人们日常膳食生活中重要组成部分,提供了人体所需的维生素、矿物质、膳食纤维等营养物[3]质、等诸多外界因素影响,引起区污水灌溉域性重金属污染,并可能在蔬菜等可食用作物中大量积累。食物链是人类接触重金属暴露的重要途径之一。重金属通过蔬菜食用进入人体后可能会累积在骨骼和脂肪组织,引起急性和慢性损伤,甚至存在致癌、致畸、致突变等潜在危害。国内学者对蔬菜中的重金属含量及食用带来的居民健康风险早有关研究了中国菜地土壤的重金属污注污染问题突染情况,发现我国中部和西部的Cao出,东部地区污染问题较为严重,污染最严重的蔬菜农田主要来自采矿或废水灌溉地区。例如,等污水灌溉历史的农田土壤和蔬菜重金属污染情况调查,发现工业废水浇灌区蔬菜浓度超标严重,造成的风险和毒性危险不容忽视。余志等冶炼区菜地土壤和主要蔬菜进行调查,发现该区域菜地土壤已受到重金属的重度污染且以污染最为严重,食用研究区域蔬菜可对当地成人和青少年儿童健康产生不良影响。因此,通过食用蔬菜摄入重金属导致的人体健康风险应引起高度重视1970导致尾矿等固体废弃物的堆积和淋滤,酸性矿山废水流入横石河年政府禁止矿业开采,然而以往数十年尾矿堆积和采矿矿坑,对周边生态环境已造成长期重金属污染。研究区内重金属污染广东省大宝山是典型的多金属硫化物矿区,自[13]年开始矿业活动,频繁的矿产开采和私人采矿通过对甘肃白银有着近对黔西北地区典型。虽然自Cd、201160aCdAsZn12],。[14][15][12][3材料和方法11.1个村庄,影响到5.85×106m22.1×83105m2涉及到的池塘,重金属暴露可能是该地区成为疾病和癌症高发区域的诱因之一。近几年,政府致力于推行土壤修复和河流拦泥库等措施,恢复当地土壤生态环境和水质环境质量的稻田和16],。[17][14[8[15]CdCd18-19],As、Cu、重金属污染严重,特别是目前,学者对大宝山区域的大米、蔬菜、土壤、饮用井水重金属污染及其环境影响、人体健康风险评价。以往研究发现当地土等开展了大量研究工作壤中,通过大米和蔬菜的摄入途径给当地居民带来极大潜在健康风险。当地居民长期采用横石河河水浇灌土壤和蔬菜,可能造成土壤环境质量和蔬菜品质下降,但目-前已有研究所涉及的蔬菜种类有限,关于重金属在土壤植物体系中的迁移和食用所种植蔬菜带来的潜在风险研究较少。因此,本研究考虑当地土壤重金属污染以及若干种典型蔬菜重金属暴露对人体的健康风险,提出以下研究目的:调查当地横石河灌溉农田土壤和蔬菜的重金属含量;讨论土壤蔬菜体系中重金属迁移特征;评价当地居民通过蔬菜食用途径产生的人体健康风险。本研究将为该区域种植蔬菜品种的选择和饮食健康安全提供基础数据。-研究区域概况研究区域位于广东省韶关市大宝山矿区,地处亚1350~1750mm,年平均降水热带季风气候,年平均气温为24.5%47.7%,土壤类型为红壤,土壤质地类型量为[20-23]为粉壤土(砂粒)。大宝山矿区为硫化物多金属矿床,主要由黄铜矿、褐19.3~20.6℃28.8%、粉粒、黏粒20207月年-蔬菜系统重金属污染现状及其风险评价1523曹春,等:大宝山污灌区土壤2070[18]。-植物世纪铁矿和铅锌矿组成。自年代开始矿业活动,矿山开采、选矿产生的尾砂和废水,沿河谷排入两[23]个大型尾矿库(铁龙尾和槽对坑尾矿库)。多金属硫化物与空气接触后氧化成酸性废水,并释放出大量毒性金属离子。而未经处理的酸性矿山废水由尾矿库排入横石河,其中下游与成公湾河混合,最终流入-翁江。另外,横石河常作为沿岸附近村庄的农业灌溉用水,酸性矿山废水导致重金属通过土壤人体途径迁移,食用蔬菜是当地居民摄入重金属并产生1.2人体健康风险的途径之一1)位于上坝村附近农田,该农田长期使用横石河作为灌溉水源,农田有的河水灌溉历史,这也是以往文献报道中污染严重区域之一月采集种具有代表性的横石河水灌溉农田蔬菜,包括番薯叶(Ipomoeabatatas)、蕹菜(Ipomoeaaquatica)、芥菜(Brassicajuncea)、小白菜(Brassicachinensis)、茄子(Solanummelongena)、辣椒(Capsicumannuum)、大豆(Glycinemax)、四季豆(Phaseolusvulgaris)。采集整1~8株蔬菜和根际土壤,同种蔬菜在不同点共采集个重复样(除了辣椒采集5个重复样),每个重复样由8。对当地农作物蔬菜进行问卷调查,样品采集样品采集区域(图7a2018年48[18]1.3株组成。48h烘箱干燥50℃pH样品处理采集蔬菜根部黏附土壤,毛刷刷落,剔除砾石和10。土壤先通100、电导率、阳离子交换量等土植物根茎等杂物,在过目筛,用于检测壤参数;然后取部分过筛土壤进一步研磨,再过目筛后,用于土壤的重金属检测。3超纯水清洗50℃48h蔬菜样品用自来水洗涤数次,直到根和叶无土壤残留,再用次,将其放入通风处阴干。每种植物分成地下部和地上部(包括蔬菜的茎和叶)样品,烘箱。干燥后的蔬菜样品1.4粉碎并过目筛,存入自封袋中待下一步处理。Milli-QCECCDC401HQ440D和ECTMPHC201)采用哈希和电导率(112.55分析仪进行测量(配备和头),土水质量比分别为∶∶HJ889-换量(0.2g六氨合钴浸提分光光度法》(32土壤样品消解通过准确称量土壤,采用硝酸50mL氟酸消解体系(∶,V0.2g体,定容体积多参数探。土壤阳离子交)采用《土壤阳离子交换量的测定三氯化-)测定。/氢V),微波消解后为透明、无色液。植物样品消解通过准确称取V)进18∶硝酸体系(植物样品,采用过氧化氢201710pH化学分析土壤干燥,V--/113°44′00″E113°48′00″EN″00′23°42N″00′82°42N″00′42°4200.51324km113°46′00″E1N″00′03°42N″00′62°42113°50′00″EFigure1Samplingoffarmlandvegetablesandsoilsinacidminewastewaterirrigationarea酸性矿山废水污灌区农田蔬菜和土壤采样点图1524Zn、As、Cd、Milli-Q78.0%~99.9%CrPbCu、、ThermoFisherScientific,0.1mol·L-1行微波消解后定容。土壤有效态金属用盐酸溶液提取测定。所有待测样品经过滤,稀释后检测重金属全量和有效态含量。ICP-MS样品重金属含量检测利用电感耦合等离子质谱(,美国)。试验分析过程中,全程保持试验空白和标准样重复作为质量控制,试验用水为水,重金属含量检测过程加标1.5回收率在。Belowgroundbioconcentra⁃tionfactor,BBCF)是植物某种元素在植物地下部的含量与该植物所生长的土壤中该元素含量的比值,可反。计算公式如下:映植物对某种元素的富集能力1()mg·mg·kg-1kg-1式中:CBelowground为植物地下部中的重金属含量,。,表明植物体内重金属含量高于土壤中,BBCF大于对某重金属元素具有一定的富集能力。数据处理植物地下部富集系数(;Csoil为植物生长土壤中重金属含量,=CBelowgroundCSoilBBCF1[24]Translocationfactor[25]TF转运系数(=CAbovegroundCBelowground1式中:CAboveground为蔬菜地上部的重金属含量,TF值大于元素容易迁移到地上部,造成潜在毒性危害。μg·kg-1·d-1intake=Ccrop×险。计算公式如下:CI,TF)是植物地上部某金属元素与植物地下部金属元素的比值,比值大小。计算公反映的是植物对该金属元素的迁移能力式如下:2)(mg·kg-1。时,可认为蔬菜对地下部富集的重金属Estimateddaily)来评估对人体造成的潜在风3)(Targethazardquotient,THQ,美国国家环保署)进行健康风险评估,以污染物暴露剂量与参考剂量的比值来表征非致癌风险水,则表明该污染物对人体具有潜在平×健康风险。计算公式如下:4)(通过当地居民每日蔬菜摄入量(,EDI,×mg·kg-1式中:Ccrop为植物可食用部污染物含量,kga365d∙a-1蔬菜每人每日输入量,·人365×ED;ED为平均暴露持续时间,率,暴露时间,kg;BW为人体参考体质量,;CI为;EF为每日暴露频;AT为平均;RfD1=Ccrop×通过目标危险系数方法(。比值大于-1·d-1d,THQEDIRfDBWBW15],EDEFAT×CI×[7,TTHQ)评估多种5()10表示存1TTHQTHQ1i=1式中:TTHQ小于在潜在的健康风险,需要采取相应防护措施;大于表示存在慢性毒性效应。表示没有健康风险;大于22.1结果和讨论7期卷第;本次研究[26]Cr0.003,分环境标准Pb0.0035mg·、、农业环境科学学报第Cu0.04mg·kg-1·d-139mg·kg-1·d-1EPA2010为毒性重金属暴露参考剂量,Zn0.3mg·kg-1·d-1相应污染物口服剂量参考As0.0003mg·kg-1·d-1mg·kg-1·d-1别为、kg-1·d-1Cd0.001mg·kg-1·d-1、、60.5kg露持续时间分别为。29.3kg[16]12a70a,儿童参考体质量为TotalTHQ。和用目标危险总系数(重金属造成的复合风险,计算公式如下:参照以往研究,上坝村居民成人参考体质量为,成人和儿童暴=∑n为4.8GB15618175µS·cm-1pH污灌区菜地土壤中重金属污染状况3.78cmol·kg-1CECEC上坝村污灌区蔬菜根区土壤,属于酸性为1土壤,为。土,Zn>Pb>Cu>Cr>As>Cd,均值按大小依次为壤全量重金属含量具体见表2018。根据我国《土壤环境质量农pH≤5.5-用地土壤风险管控标准(试行)》(,As69.2%PbCu94.9%Cr10.5%Zn10.3%),研究区域农田污染土壤的超筛选值占比分Cd89.5%Cd84.6%6、别为、、、4.2%种重金属只有,超管控值,超管、CuCdPbAs。结果表明上坝村农田土壤大部分控值占比为Cd)都超过了农用地土壤污重金属含量(、、、染筛选值,且部分点位超过的管控值,因此该区域Cd的农作物生长环境及生态环境可能存在风险,对于的超标污染应当采取严格管控措施。[27]土壤的有效态重金属更容易被植物吸收,因此定量土壤中有效态重金属含量比全量重金属含量更重要。有研究指出,盐酸提取态的土壤重金属能较好地1反映植物对酸性土壤中重金属的吸收,与植物体内的Cd61.2%Zn20.8%。表所示,土壤重金属有效态重金属相关性较好AsCrPb15.9%,其次是浸提率最高是、4%和的土壤有效态浸提率低和As于和。这与前人研究结果相似,盐酸提取率远高于其Cu他提取剂,能将铁锰氧化物或碳酸盐等难溶物质固定Zn的重金属释放出来、、能较好反映出上坝村周边污染土壤中重金属,该浸提方法不能有效浸提出土壤中的。同时,较高的有效态Cu22.2%。重金属CdPbCr和[28]蔬菜系统重金属污染现状及其风险评价152520207月年生物可利用性。曹春,等:大宝山污灌区土壤-CuCdCd以往研究结果发现,该区域普遍存在着多种重金[1929]CuCdPbAs。本研究污染比较突出属的复合污染,尤其是以,CdCuZnPb超过筛选值标准,和发现菜地土壤重金属、、其中土壤、、污染更为严重。另外、盐酸提2530025020200151501010055000量1含-gk属·gl金amte重myvaeHAbovegroundpart/noitartnecnoc地上部/noitartnecnoc量1含-gk属·gl金amte重myvaeHZn地上部叶薯蕹Zn菜芥菜小地下部叶薯蕹Pb菜芥菜小地上部薯叶蕹Pb菜菜芥小地下部叶薯蕹Cu菜芥菜小地下部番806040200叶薯番3蕹As菜芥菜小地上部椒子茄菜大白Belowgroundpart辣椒子辣茄菜大白Abovegroundpart叶薯蕹As210番20151050菜菜芥小地下部椒子菜大白Belowgroundpart茄辣豆季豆四/noitartn量ec1含-ngok属c·gl金amte重myvaeH豆季豆四/tnoitart量ne1含c-gnko属·cg金lmat重emyvaeH豆季豆四/noitartnecnoc量1含-gk属·gl金amte重myvaeH番200150100500番543210番403020100/noitartn量ec1含-ngok属c·gl金amte重myvaeH/tnoitart量ne1含c-gnko属·cg金lmat重emyvaeH/noitartnecnoc量1含-gk属·gl金amte重myvaeH2.2取率较高,显示出对植物有着更高的生物可利用性。蔬菜地下部和地上部重金属含量Cr>Zn>Cu>Pb>As>Cd蔬菜中地下部各重金属含量如图值大小排序为与土壤重金属全量和有效态含量存在差异。2(图3所示,其平均Zn)。该排序、CrAbovegroundpart辣茄大白Belowgroundpart辣茄大白Abovegroundpart菜菜菜子子子椒椒椒茄大白Belowgroundpart辣Cr地上部Abovegroundpart叶薯蕹Cr菜芥菜小地下部菜子椒辣茄白大Belowgroundpart403020100500番4003002001000蕹Cd菜芥菜小地上部椒子辣茄菜大白Abovegroundpart蕹Cd菜菜芥小地下部菜子椒茄白大Belowgroundpart辣叶叶薯番3210薯番3210/noitartnecnoc量1含-gk属·gl金amte重myvaeH豆季豆四/noitartn量ec1含-ngok属c·gl金amte重myvaeH豆季豆四/tnoitart量ne1含c-gnko属·cg金lmat重emyvaeH豆季豆四/noitartnecnoc量1含-gk属·gl金amte重myvaeH豆季豆四豆季豆四豆季豆四叶菜蕹菜芥薯番豆大椒辣子茄豆季菜白子菜菜芥菜蕹四叶薯1994GB13106小虚线根据蔬菜卫生标准(豆薯四番GB27622017ThedashlinesindicatethereferencevaluesofthevegetablehygienestandardGB13106)参考值作为标准-2017()-蔬菜地上部及地下部各重金属含量Figure2Theheavymetalconcentrationsintheabovegroundandbelowgroundpartsofvegetables芥蕹小and1994)MaximumAllowableConcentrationofFood()和《食品中污染物限量》(GB2762番-图2-小白茄辣椒大叶豆季菜菜白菜子茄椒辣大豆四豆季表Table1PhysicochemicalpropertiesandheavymetalcontentofvegetablerhizospheresoilinfarmlandPbCategory农田蔬菜根区土壤重金属含量与标准和过往研究对比(CuAsZnCr)(mg·kg-1)1526种类全量含量有效态含量有效态占全量百分比a农用地土壤污染筛选值c超筛选值样品数占比农田地土壤污染管控值d超管控值样品数占比[4][15]农田土壤全量含量bb193.4±6.818.4±1.122.2%5094.9%--224346.9农业环境科学学报第mg·kg-1397期卷第52.4±3.91.4±0.13.1%4069.2%2000%48.6177.0116.2±8.516.1±0.415.9%7084.6%4000%149193.2Cd0.72±0.090.34±0.0361.2%0.389.5%1.54.2%73.5±20.80.4±0.01.3%15010.5%8000%121.6±8.722.8±1.820.8%20010.3%--256288.5菜地土壤全量含量-2.11GB15618b该百分比值为样品中金属有效态含量与全量含量的比值;《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(-d该百分比为金属浓度超过土壤污染管控值的样品数与总样品数的比该百分比为金属浓度超过土壤污染筛选值的样品数与总样品数的比值;cThepercentageofsampleswithametalconcentrationexceedingthescreeningvalueinalla2018注:“-”无数据;c);值。NotenodataaRatiooftheavailablemetalcontenttothetotalmetalcontent;samplesContaminationofAgriculturalLand(SoilEnvironmentalQualityRiskControlStandardforSoilGB156182018-);b;--012地上部Aboveground:“-”dThepercentageofsampleswithametalconcentrationexceedingthecontrolvalueinallsamples.;10080604020015012090603003CrZnBelowgroundZn、PbCd地下部CdCdCdCuCuAsAsAsZnPbPbCr210fotn量et1n含-gock属·lag金tme重m/el均ybvaa平teegh菜ev蔬egarevAfotn量et1n含-gock属·lag金tme重m/el均ybvaa平teegh菜ev蔬egarevA图Figure3Averageheavymetalconcentrationsinabovegroundand蔬菜地上部及地下部平均重金属含量belowgroundpartsofvegetableCr0.5mg·kg-1、Pb0.3Zn20mg·kg-1As0.5mg·kg-1mg·kg-1Cd0.2mg·kg-1、、Cr20.6Cu1.2Zn4.1。依据标准,蔬菜地上部各元、Pb5.8As2.3Cd4.6、、素含量平均超标倍数分别为、PbCu51.3%Zn84.6%Cr100.0%As87.2%倍。其中蔬菜地上部超标率分别、、6100.0%Cd100.0%、为、、、CrCd种。结果表明,当地种植蔬菜中、8重金属都超过了蔬菜限制标准,其中超标、严重。另外,蕹菜、小白菜、茄子是种蔬菜中重金属超标严重蔬菜,其地下部和地上部重金属含量远高于其他蔬菜。Pb、[15]AsPb、Cd、Pb污染高于以往研究结果,但、Cd0.53mg·kg-1Cu1.17mg·kg-1Zn研究区以往研究结果中蔬菜的叶菜部位重金属12.53mg·kg-1As1.97mg·kg-1Pb2.95mg·kg-1[15]含量分别为、、3、。、CuAs本次研究如图所示,蔬菜地上部平均重金属含量低于以往研究。以往研究中高含量的是由于大宝山矿区大气沉降的影响,叶片同样作为植物吸收重Cu金属的途径之一,导致叶菜部位积累重金属。本研究中,重金属的地上部平均含量值小于地下部(除外),表明大部分蔬菜根部是吸收和积累重金属的主2.3-要途径。土壤植物地下部富集系数,是蔬菜地下部重金属含量与土壤中重金属含量比值,反映了不同种类蔬菜在相同土壤条件下对重金属的吸收和富集能力。植物地下部富集系数越大,表明从土壤中富集重金属能力越强,带来的危害也越大。由图可知,所有蔬菜平蔬菜体系中重金属迁移特征4[13][1]Pb[12]的富集差异可能与重金属在不同蔬菜作物体系及的迁移特征和土壤重金属的赋存形态有关。与地Zn>Cu>Cr>Pb>As>Cd下部重金属含量较为相似,蔬菜地上部各重金属含量1991GB13106的平均值大小顺序为中。图GB151991994-《食品中锌限量卫生标准》()、《食品Cu10mg·kg-12017GB2762)和《食品中污中铜限量卫生标准》()标准值为染物限量》(-、-3曹春,等:大宝山污灌区土壤-蔬菜系统重金属污染现状及其风险评价1527BBCFTF于大部分蔬菜地下部中。Cd[8]以往研究发现作为当地土壤中主要的污染物之一,叶菜类蔬菜的BBCF明显高于非叶菜类。原因可能是叶菜类蔬菜与其他类蔬菜相比,有着较高的Cd。本次研究中,选取的研究蔬转运速率和生长速度菜地下部都存在较强的富集能力,表明当地种Cr的复合污染风险。值得注意的是,植蔬菜存在),但在地下部富集的能力明显高于其他重金属。在研究区域污染并不严重(超标率10.5%Cr、Cr、Cd[9](图TF常用于评估植物对重金属的迁移能力5),蔬菜的平均转运系数按大小排序为[30]。本Cd>Zn>次研究各蔬菜对重金属的转运系数排序比较相似44Cu>Cr>As>Pb(图Cd可知,芥菜、小白菜、茄)。由图61Cd1子、辣椒、四季豆对都表现出较强的迁移能力,TF种重金属中迁。因此,接近于或者大于CdAs移能力最强的元素,由地下部迁移到地上部,造成地0.5上部的TF值污染严重。绝大多数蔬菜中(除芥菜外),表明对该类型重金属迁移能均小于作为植物所需的营养力弱,不构成潜在危害。Cd元素,在蔬菜中迁移能力一般(除小白菜、大豆外)。Cr复合风险。叶地下部富集系数Cr总之,当地土壤污染区域种植蔬菜的地下部的富集系数高,应该考虑Cd和菜类蔬菜(番薯叶、蕹菜、芥菜)的Zn、CuCr和Pb作为和2.01.51.00.50叶菜蕹ePb)(薯番1.00.80.60.40.20rotcaF数系芥菜小菜白子茄椒辣大豆四豆季rotcaF数系cCr)(叶薯菜蕹芥菜小菜白子茄椒辣大豆四豆季fCd)(16.012.08.04.00番10.08.06.04.02.002020年selbategevfo数系均平中菜蔬srotcafegarevA7月543210CuZn金属种类AsCrPbDifferentheavymetalsCd5Cd,且对。如图CrCr所示,番薯叶、蕹菜、芥菜地下部对4Figure4Theaveragebelowgroundbioconcentrationfactorsand各重金属在蔬菜中平均地下部富集系数和转运系数图translocationfactorsofeachheavymetalinvegetablesCr>Cd>Zn>Cu>As≈Pb均地下部富集系数大小的顺序为2有显1著的富集能力,BBCF都大于也有强的富集能力,BBCF大于有强Cd富集能力,BBCF大于。辣椒、大豆、四季豆地下部ZnCu0.6对有强的富集能力,BBCF大于。所有蔬菜地下1PbAs表现出中等的富集能力,BBCF大于部对、CrCd的BBCF值在蔬菜中普遍小于,表明富集能、PbAs力弱。本次研究探讨的种重金属,和容易富Cu集在所研究蔬菜地下部中,不容易富集于蔬菜地下部,作为植物营养元素也较容易富集Cua)(1。茄子和辣椒地下部对bZn)(Zn1.5。和和16rotcaF数系rotcaF数系薯1.00.50番1.00.80.60.40.20叶菜蕹dAs)(芥菜小菜白子茄椒辣大豆四豆季rotcaF数系rotcaF数系叶菜蕹薯番芥菜小菜白子茄椒辣大豆四季豆56叶菜蕹薯番菜芥小BBCF菜白子茄椒辣大豆四豆季TF叶菜蕹薯番芥菜小菜白子茄椒辣大豆四豆季Figure5Belowgroundbioconcentrationfactors图种金属在不同蔬菜中地下部富集系数和转运系数andtranslocationfactorofsixmetalsindifferentvegetables(BBCF)(TF)1528Cd较其他种类蔬菜更高。2.4强,容易造成更多潜在危害。在大多数蔬菜中迁移能力[6]和居民蔬菜摄入重金属的健康风险评价随着社会发展和经济收入的增加,居民对蔬菜消。当蔬菜可食用部位积费量有着明显增加的趋势3累大量重金属,会通过食物链对人类健康造成潜在[8])与当地居民(儿童和成人)蔬菜。通过公式(风险2μg·日常食用途径,计算得出重金属每日摄入量(EDI)。Cr81Zn639kg-1·d-1Cu93Cd7Pb14As9可知,儿童每日通过蔬菜食用途径摄入(由表Cuμg·kg-1·d-1)。当、、、、70Cd5Zn482As7Cr611Pb10地成人通过每日蔬菜食用途径摄入()CrPbCdAs和、。结果可知,一、、、、、、些毒性金属如的儿童EDI大于成人CrAsPbCdCuZnEDI,意味着会对儿童造成更多的潜在危害。参照以5010005031.50.83μg·kg-1·d-1[21往研究,等重金属每日推荐摄入、、、、、Zn、、量为。除了、、、每日蔬菜饮食摄入的在推荐值范围内,其余重金ZnCuCr属都超过了每日允许摄入量,超标了几倍到十几倍。97%可知,在成人和儿童每日重金属摄入由图、、CdAsPbCr,是日常摄入主要微量元素。因此,量占比高达、考虑到、、的暴露影响和每日摄入量,长期食用可能对身体健康产生不利影响。31],6目标危险系数(THQ)目前已广泛应用于评估食2Residentgroup人群儿童Dailydietaryintake/kg·d-1每日摄入量0.229成人0.357Vegetablespecies蔬菜种类番薯叶蕹菜芥菜小白菜茄子辣椒大豆四季豆平均番薯叶蕹菜芥菜小白菜茄子辣椒大豆四季豆平均Table2Assessmentofestimateddailyintake表评估蔬菜食用途径的每日重金属摄入量((EDI)μg·kg-1·d-1)(农业环境科学学报第3[8]397期卷第。表THQPb>THQCu>用受污染粮食作物的健康风险为目标危险系数评估研究区域蔬菜消费的人体健康风险。上坝村当地居民(成人和儿童)蔬菜食用消费途径的平均THQCd>THQCr>THQ值按大小为THQAs>1THQZn。单种金属的THQ值小于8,表明对人体不构1ZnCu种蔬菜中,单种重金属的成潜在危险。在研究的THQ值都大于),表明在上坝村(除了部分8>农田蔬菜已经构成人体潜在的危害,应该减少摄入该>种蔬菜中TTHQ按大小排序为蕹菜区域的蔬菜。茄子辣椒,这芥菜小白菜结果在儿童和成人中表现较为一致。因此蕹菜、茄番薯叶四季豆大豆>>>>>和As1%Pb2%Cd1%Cu11%Cr9%Zn76%6Figure6Thecontributionofeachheavymetaltothedailyintake各重金属对儿童和成人每日摄入贡献占比率图ofchildrenandadultsμg·kg-1·d-1)ofheavymetalsthroughvegetableconsumptionAs7178915482961367113627Zn194322483185315830011985356391472433651399119226904404482Cu56143701241191048445934310853939079633470Cr521796454122394276813913548409229325761Pb461215881110147189121368810Cd9245151896573541167445-蔬菜系统重金属污染现状及其风险评价Table3Healthriskassessmentofheavymetalsinabovegroundpartofvegetables蔬菜地上部重金属的健康风险评估曹春,等:大宝山污灌区土壤3表Vegetablespecies蔬菜种类番薯叶蕹菜芥菜小白菜茄子辣椒大豆四季豆平均番薯叶蕹菜芥菜小白菜茄子辣椒大豆四季豆平均THQCu1.413.581.763.092.992.602.091.122.321.062.701.332.342.251.961.580.841.75THQZn0.651.071.616.180.531.003.991.782.130.490.811.224.660.40.753.011.351.61THQCr17.3359.5921.4417.8740.6212.8614.125.3716.913.0844.9916.1813.4930.679.7110.6519.1520.30THQPb2.646.853.374.425.102.313.162.993.81.995.172.543.333.851.742.392.262.94THQCd4.296.354.9514.578.499.015.714.837.233.244.793.7311.006.416.84.313.655.46THQAs24.3455.325.4631.6449.414.1926.037.3629.618.3741.7519.2323.8937.310.7119.665.5522.35CrAs、Cd、1529TTHQ50.66132.758.5977.77107.141.9755.0843.4561.9838.23100.228.0558.7180.8831.6741.632.854.1120207月年Residentgroup人群儿童成人3子、小白菜作为对人体健康风险影响严重的蔬菜,应该适当减少对这几种蔬菜的饮食摄入。[16]和由表Pb,Cd、可知,儿童蔬菜消费的目标危险总系数大Zn于成人,表明在当地蔬菜食用途径中,重金属健康风险高于成人。这与以往研究结果一致通过食用途径的摄入是造成当地居民健康风险的主要原因,重金属暴露接触对儿童的健康风险高于成年人。即使儿童每日摄入蔬菜低于成人,但由于身体各组织器官尚未发育完全,尤其是代谢器官的功能性较弱,这是造成儿童因摄食蔬菜导致更高健康风险的重要原因图。为各重金属元素对目标危险总系数(TTHQ)7],[27Pb6%Cd12%Cu4%Zn3%Cr27%As48%儿童87%As的贡献比例。在儿童和成人总贡献都超过CrCd3,可认为在蔬菜重金属复合污染情况下,当地、CdZnPb、种重金属元造成的人体潜在风险大于其他素。以往研究发现,大宝山地区为主要人、、AsCdCr体接触暴露的重金属。本次研究发现蔬菜的复合Cd风险由、占比少于这两种重金属,但更容易在蔬菜中富集和迁移,同样需要引起重视。占据主导,另外[18]结论1)研究区农田土壤呈酸性,土壤重金属含量按(,根据土壤环境筛Zn>Pb>Cu>Cr>As>Cd大小排序为3Cu3%Zn3%Pb6%Cd10%As41%Cr37%7Figure7Thecontributionofeachheavymetalto各重金属对TTHQ的贡献占比率图成人TTHQCd、Pb84.6%、153039CuCd89.5%94.9%Cr10.5%Zn个土壤样中土壤重金属超标占比分别为选值,10.3%Cd、、、ZnPbCu。基于盐酸提取方法,土壤有效态重金属、能较好反映出上坝村周边污染土壤中重、和28金属生物可利用性。)当地(As69.2%、Cu有较强的富集能力,存在61994种重金属元素都超CrPb)和《食品中污染、超标严重,Cd外)。、较其他重金属元素更容GB13106种蔬菜地上部中2017GB2762-过了蔬菜卫生标准(-物限量》(),其中CdCr地上部的重金属含量平均值小于地下部(除Cr蔬菜地下部对易从蔬菜地下部转运到地上部。Zn3Cr)蔬菜食用途径摄入的重金属超过了每日摄入(允许标准的几倍到十几倍(除、贡献每日总摄入量,是成人和儿童每日摄入的主要元素。食用蔬菜造成的平均目标危险系数按大小THQZn。蕹菜、茄子、小白菜作为造成人体健康风险的主要蔬菜品种,且地上部和地下部积累重金属超标严重,应避免选种,并减少对该蔬菜的饮食摄入。儿童每日重金属摄入量和目标危险系数均高于成人,因此摄食蔬菜的重金属健康风险高于成人,须保持关注。97%THQCd>为THQAs>的复合污染风险,其中THQCu>THQPb>THQCr>外),并且Cu、CdZn和参考文献:,,,.等ence)[1]周枭潇[J].毕春娟汪萌华东师范大学学报(自然科学版)141-大气沉降对叶菜重金属的污染效应及,20182):(150.其健康风险ZHOUXiao-xiao,BIChun-juan,WANGMeng,etal.Pollutioneffectsofatmospheredepositiononheavymetalsinleafyvegetablesanditshealthrisks[J].141-150.,20182JournalofEastChinaNormalUniversity(NaturalSci⁃,,,):(何博,2019,2712[2]赵慧典型城市化地区蔬菜重金属的累积特1-13.征与健康风险研究):(ZHAOHui,HEBo,MENGJing,etal.Accumulationcharacteristicsandhealthrisksofheavymetalsinvegetablesoftypicalurbanizedar⁃eas[J].,2019,2712ZhouJ,LiangJN,HuYM,etal.Exposureriskoflocalresidentsto):(coppernearthelargestflashcoppersmelterinChina[J].ChineseJournalofEco-Agriculture中国生态农业学报(中英文)[J].孟晶1-13.[3]等.,,,等韦高玲Scienceofthe[J].鲁荔环境科学与技术TotalEnvironment,2016,39,2018,630453-461..:大宝山污灌区水体与土壤重金属污染WANGGuo-bao,LULi,WEIGao-ling,etal.Analysisandevaluation分析与评价ofheavymetalpollutionforwaterandsoilsinDabaoshansewageirriga⁃tionarea[J].2016,39Suppl2444-448..(,EnvironmentalScience&Technology,444-448.2):(增刊重庆城区市售蔬菜重金属污染评价与肖柏林刘斌等,.,):[4]王国保[5]王佳39942-949.7期[J].农业环境科学学报第卷第,2018,275):(.,,,等等冯晓元马智宏[6]秦友燕.2007生态环境学报WANGJia,LIUBin,XIAOBo-lin,etal.Evaluationandhealthriskas⁃健康风险评估sessmentofheavymetalspollutioninvegetablessoldinmarketsinChongqing[J].942-949.,2018,275):(EcologyandEnvironmentalSciences2736-2745.3284-3287.食品安全质量检测学报,[J].方芳2011,2013,2316-邓吉圣):(中国卫生检验杂志3284-3287.,,ChineseJournalofHealthLaboratoryTechnology年桂林市食品中铅镉汞QINYou-yan,FANGFang,DENGJi-sheng,etal.Analysisofmonitor⁃监测情况分析ingstatusoflead,cadmiumandmercuryinfoodinGuilinfrom2007to2011[J].,2013,2316):([J].,2015,67[7]王北洪北京市蔬菜重金属含量及健康风险评WANGBei-hong,MAZhi-hong,FENGXiao-yuan,etal.Concentra⁃价):(tionsandhealthriskevaluationofheavymetalsinvegetablesinBeijing[J].ZhuangP,McBrideMB,XiaHP,etal.HealthriskfromheavymetalsviaconsumptionoffoodcropsinthevicinityofDabaoshanmine,SouthChina[J].1551-1561.MuchuwetiA,BirkettJW,ChinyangaE,etal.HeavymetalcontentofvegetablesirrigatedwithmixturesofwastewaterandsewagesludgeinZimbabweImplicationsforhumanhealth[J].,2006,1121:.):([J].,2007,4011中国蔬菜土壤重金属含量及来源分析梅旭荣ZENGXi-bai,LILian-fang,MEIXu-rong.Heavymetalcontentin):(soilsofvegetable-growinglandsinchinaandsourceanalysis[J]..2009,4075):(,2015,67):(JournalofFoodSafetyandQualityScienceoftheTotalEnvironmentAgricultureEcosystems&2507-2517.2736-2745.中国农业科学41-48.[10]曾希柏Environment李莲芳[8][9],,Sci⁃,2007,4011):(2507-2517.[11]entiaAgriculturaSinicaCaoC,ZhangQ,MaZB,etal.Fractionationandmobilityrisksofheavymetalsandmetalloidsinwastewater-irrigatedagriculturalsoilsfromgreenhousesandfieldsinGansu,China[J].,2018,328Geoderma1-9.,:[12]余志,.,,,等陈凤[J].张军方中国环境科学2086-2094.锌冶炼区菜地土壤和蔬菜重金属污YUZhi,CHENFeng,ZHANGJun-fang,etal.Contaminationand染状况及风险评价riskofheavymetalsinsoilsandvegetablesfromzincsmeltingarea[J].,2019,395):(,2019,395.():,2019,4012):(,ChinaEnvironmentalScience[J].5629-5639.崔金立等广东大宝山矿区土壤植物体系重金CHENJie-yi,LIUGuang-bo,CUIJin-li,etal.Mobilizationofheavy属迁移过程及风险评价metalsinsoil-plantsystemandriskassessmentinDabaoshanminearea,GuangdongProvince[J].,2019,40125629-5639.):(2086-2094.EnvironmentalScience环境科学刘广波,[13]陈洁宜,[14]周建民,.等司徒粤[J].党志农业环境科学学报1172-1176.,2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在内蒙古锡林郭勒典型草原,采用氢氧稳定同位素法和微型蒸渗仪法,分别对典型草原群落蒸散通量进行观测和拆分,以期为草原群落的蒸腾、蒸发观测方法的选择提供参考依据。结果表明:水汽同位素组成随高度增加逐渐减小,每次较大的降雨过程都会导致水汽同位素组成显著降低。环境因素尤其是相对湿度对土壤蒸发同位素组成的计算会产生较大影响,土壤水同位素组成较土壤蒸发水汽同位素组成发生显著富集。在11:30~14:30时段,微型蒸渗仪与稳定同位素方法拆分结果非常接近,蒸腾/蒸散(FT)值分别为80.86%和78.07%,说明应用水同位素法在草原生态系统进行蒸散拆分是可行的。以上两种方法的FT值在5~9月均呈抛物线趋势,在7月中旬至8月底达到峰值。
无摘要
以主动安全防护为出发点,以牵引钢缆运动过程中的受力情况为分析对象,针对电动双轨运输机在启动与停车时沿轨道方向加速度对缆绳存在较大惯性冲击、容易破坏限位行程开关等问题,在分析缆绳伸缩影响因素与双轨运输机在启停状态下的加速度变化情况基础上,通过结合电动液压马达,以加速度为控制目标,采用爬坡启动阶梯控制、爬坡停车与下坡启动直接控制、下坡停车增量式PID控制的多模式柔性启停控制策略,在满足控制响应性同时,降低缆绳的冲击载荷,缩短下坡停车距离。试验证明,在900kg整备质量下,通过多模式柔性启停控制,爬坡启动加速度相比直接启动峰值降低93%。下坡停车阶段时,停车位移缩短4.5cm,实现了下限位传感器的保护,从而实现对果园牵引式电动双轨运输机的主动安全防护,达到设计预期目标。
在人们正在努力探索的除草剂新把标酶中,丙酮酸脱氢酶系(pyruvatedehydrogenasecomplex,以下简称为PDHc)是一个具有重要意义值得探索的除草剂作用靶标。丙®酸脱氢酶系是生物体内重要的氧化还原酶之一,其催化丙酮酸氧化脱羧转化成乙酰辅酶A,是生物体内的关键代谢过程。研究表明,许多有机磷类化合物是重要的植物丙酮酸脱氢酶系抑制剂。本文系统介绍了植物丙酮酸脱氢酶系抑制剂作为除草剂的研究历程和研究动态,并结合作者所在课题组的研究工作,从含磷类似物作为植物PDHc抑制剂先导结构的发现、先导化合物的优化以及氯酰草膦的创制和衍生化研究等方面进行了总结和评述。
为了解不同小麦品种抗性淀粉含量的差异及其与其他淀粉品质性状的关系,以30个小麦品种为试验材料,分别在河南省7个地点种植,对面粉中抗性淀粉含量、淀粉组分、淀粉糊化特性、淀粉粒度分布等进行了分析。结果表明,所有被测品质性状均受环境、基因型影响,且多数指标的环境效应大于基因型效应。7个地点间比较,抗性淀粉含量及淀粉品质性状的综合表现在开封点和原阳点均优于其他地区。供试小麦品种的抗性淀粉含量为1.47%~2.28%,平均为1.88%,以赛德麦1号、百农4199、许科316等品种的抗性淀粉含量较高。经相关分析,抗性淀粉含量与直链淀粉含量、峰值粘度、低谷粘度、最后粘度呈显著正相关。以上结果说明,提高小麦抗性淀粉含量,一定程度上可以改善淀粉的糊化特性。
首次建立了箭筈豌豆的毛状根遗传转化体系,利用ARqua1和K599两种发根农杆菌成功诱导出阳性转基因毛状根,其中更适合诱导箭筈豌豆毛状根的是ARqua1菌株。在无菌和非无菌条件下,ARqua1菌株的阳性毛状根诱导效率分别为81.7%、35.4%,而K599菌株的阳性毛状根诱导效率分别为70.0%、33.3%。PCR检测和GUS染色结果表明,GUS基因在毛状根中稳定表达,毛状根遗传转化体系可应用于箭筈豌豆分子和蛋白水平的初步研究。
本试验通过设置控释尿素与普通尿素按不同比例掺混处理(T1~T8),研究不同施肥模式对夏玉米产量、氮素积累、氮素利用效率及经济效益的影响。结果表明,等量施肥条件下,玉米产量、地上部氮素积累量及氮素吸收效率、经济效益均表现为T3(树脂包膜尿素与普通尿素按5∶5掺混)>T4(全部为树脂包膜尿素)>T2(树脂包膜尿素与普通尿素按3∶7掺混)。与T2处理相比,T3处理的籽粒产量、地上部氮素积累量、经济效24.1%和24.5%(2074.3元/hm2)。此外,在T2处理基础上,在大喇叭口期追施益均分别显著提高14.7%、氮肥(T5处理)或增加播种密度(T6处理)分别较T2处理增产11.6%和41.9%,即通过增加播种密度可实现产量和经济效益最大化。因此,本试验条件下,在合理增加密度基础上结合树脂包膜尿素与普通尿素按照5∶5掺混一次性基施可以作为一项有力栽培措施在该区域推广应用。
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为探讨闽楠对不同光环境的光合适应机制,以2年生闽楠幼苗为材料,设置3个光照处理(全光照、遮光率50%和遮光率78%),适应6个月后,测定其叶绿素含量、气体交换和叶绿素荧光同步数据,研究不同光环境处理对闽楠叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数和光合特性的影响.结果表明:)和类胡萝卜素含量大小次序为78%遮光率>50%遮光率>全光照,但不同光照处理对闽楠叶绿素a/b值没有显著影响.遮阴条件下,闽楠叶片光补偿点()和表观量子效率)升高,说明遮阴条件下闽楠叶片对弱光和强光的利用能力均有所提高;最大净光合速(AQY率()均增大.在不同处理间,闽楠叶片净光合速率()均存在显著差异.Pn显著大于全光照.和gm50%遮光率条件和78%遮光率条件下Ci实际光量子产量()均显著大于50%遮光率条件ΦPSⅡ和全光照.由此可知,在遮阴条件下闽楠可以通过增加叶绿素含量、AQY、J、gsc来增大光合能力.
目的]冬小麦是山西省重要的粮食作物,气候变化对冬小麦产量影响显著。利用模型模拟评估气候变化对山西省冬小麦产量的影响,为山西省冬小麦种植规划提供重要科学依据。[方法]利用山西省2017-2018年气象资料和2018年县级冬小麦产量数据,采用DNDC区域模拟方法,对山西省冬小麦种植区单产进行模拟和验证;模拟未来8种气候变化情景(温度上升1、2℃,降水减少20%、10%以及温度和降水耦合)对冬小麦产量产生的影响。[结果]DNDC模型可以较好模拟出山西省冬小麦产量整体水平(4335.6kg/hm2),总体平均误差为4.63%,空间上的模拟误差主要由于山西省地形和气候差异导致。[结论]未来气候变化背景下,不同程度的增温对产量的影响不一,在温度平均升高1℃情况下,山西省冬小麦单产下降4.60%,而气温上升2℃情景下,单产增加16.44%;降水减少10%和20%情景下,产量均降低,说明水分依然是制约冬小麦产量的重要因子;但在增温和降水减少的耦合作用下产量增加7.41%~15.84%。未来还需根据山西省种植特点,从轮作角度评估气候变化
为研究超高压辅助脱壳所得到的中华管鞭虾虾仁在冻藏期的品质变化,以虾仁色泽、质构、肌原纤维蛋白相对含量、表面疏水性、总巯基相对含量和Ca2+-ATPase活性为指标,探讨超高压前处理对虾仁品质的影响。结果表明,冻藏6个月后虾仁L*值、a*值和b*值均有所变化,与对照组相比,超高压前处理对虾仁L*值的影响不显著,但能延缓冻藏后期a*值的增加,对保持虾肉色泽的稳定有一定作用;超高压前处理对虾仁的咀嚼性和弹性影响不显著,但能增加虾仁的硬度。超高压前处理使冻藏初期虾仁肌原纤维蛋白的表面疏水性增加,而对其溶解性、巯基含量及Ca2+-ATPase活性的影响不显著;冻藏后期由于虾仁蛋白冷冻变性,致使肌原纤维蛋白溶解性、巯基含量及Ca2+-ATPase活性下降。综上所述,超高压辅助脱壳在一定程度上有利于保持冻虾仁的色泽和硬度。本研究结果为利用超高压技术辅助脱除中华管鞭虾虾壳,生产冷冻虾仁提供了新思路。