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一.课题来源与背景：该项目为2017年兰州市创新创业人才项目(项目编号：2017-RC-28)，项目经费：50.0万元；项目负责人：石晓峰。 氧气与人体生命活动息息相关，是人体维持生命活动的关键物质。当发生轻度缺氧时，人们会出现头晕、头痛、呼吸困难、疲劳加重等症状，如若人体长期处于低氧状态中，则会引发肺部、脑部及心血管部疾病，并且机体也会长期处在一个疲劳状态下，长此以往在极端情况下甚至会出现死亡。因此，缺氧不容小觑的一个问题。处于缺氧环境的人群包括：a.缺氧环境工作、生活的人群(如从平原到高原工作、旅游的人群及高空作业者、宇航员、地铁、隧道工作人员、在办公楼、商场、地下室等较密闭空间生活、工作的人员)；b.体质偏差的中老年人；c.脑力工作者；d.运动员；e.心脑血管系统障碍或呼吸系统障碍导致的易缺氧人群。而提高缺氧耐受力是指减少了器官对氧气的需求量，但同时各器官又能正常工作，亦即提高组织细胞在缺氧环境状态下的耐受能力，其受众群体很大，因此可以说提高缺氧耐受力的保健食品有广阔的市场前景。 二.技术原理及性能指标：该项目首先基于处方中红景天、黄芪、黄精和枸杞子药材的化学成分，设计了红景天、黄芪两味药先醇提，醇提后的药渣再与黄精、枸杞子两味药材共同水提的工艺，以红景天中红景天苷和酪醇含量、黄芪中毛蕊异黄酮和芒柄花素含量及浸膏得率为评价指标，以乙醇浓度、料液比、提取时间、提取次数为考察因素，在单因素试验的基础上，对醇提工艺的主要影响因素进行响应面分析，通过综合评分法优选得到最佳醇提工艺；然后以料液比、提取时间、提取次数为考察因素，以总多糖含量和浸膏得率为考察指标进行正交试验，运用多目标遗传算法优化正交试验结果，优选得到最佳水提工艺。采用湿法制粒压片法，以口含片的外观、口感、硬度及崩解时限为指标，在单因素试验的基础上，通过正交试验优选得到复方红黄口含片的最佳处方和制备工艺，研究制订了其质量标准，并对其稳定性进行了考察，对其耐缺氧作用进行了评价，研究结果为提高缺氧耐受力保健食品复方红黄口含片的开发奠定了基础。 其次考虑到红景天资源匮乏，现已不支持大规模的开发利用，而黄芪、党参、黄精和枸杞子资源丰富，质量优良，作为西北高原道地药材具有很大的开发潜力。采用常压耐缺氧实验、亚硝酸钠中毒存活实验、急性脑缺血缺氧实验评价了复方红黄方全方(红景天、黄芪、黄精、枸杞子)、缺红景天方(黄芪、黄精、枸杞子)和复方党参全方(党参、黄芪、黄精、枸杞子)的2种提取方法(醇提+水提、水提)共6组提取物的耐缺氧作用，优选出由黄芪、黄精和枸杞子组成的复方的水提物耐缺氧效果最优。以总多糖、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花苷和毛蕊异黄酮含量、浸膏得率为评价指标，以液料比、浸泡时间、提取时间为考察因素，采用AHP-熵权法确定权重系数，利用正交试验优选出复方红黄咀嚼片的最佳水提工艺参数。在此基础上通过制剂工艺研究研制出具有耐缺氧作用的复方红黄咀嚼片，并研究制订了其质量标准，对其稳定性进行了考察，研究结果为提高缺氧耐受力保健食品复方红黄咀嚼片的进一步开发奠定了基础。 三.技术的创造性与先进性： 1.基于以红景天、黄芪、黄精和枸杞子组成的复方，通过最佳提取工艺、最佳制剂处方和制备工艺的优选研制出复方红黄口含片，研究制订了复方红黄口含片的质量标准，并评价了复方红黄口含片的耐缺氧作用，研究结果为开发提高缺氧耐受力保健食品奠定了基础。 2.鉴于红景天资源匮乏，采用动物耐缺氧实验评价了复方红黄方全方(红景天、黄芪、黄精、枸杞子)、缺红景天方(黄芪、黄精、枸杞子)和复方党参全方(党参、黄芪、黄精、枸杞子)的2种提取方法(醇提+水提、水提)共6组提取物的耐缺氧作用，优选出由黄芪、黄精和枸杞子组成的复方的水提物耐缺氧效果最优。 3.基于以黄芪、黄精和枸杞子组成的复方，通过最佳提取工艺、最佳制剂处方和制备工艺的优选研制出复方红黄咀嚼片，并研究制订了其质量标准，考察了其稳定性，研究结果为开发提高缺氧耐受力保健食品奠定了基础。 四.技术的成熟程度，适用范围和安全性：项目涉及的技术属于中试阶段，还需进一步的验证。该项目中所用原料大多为药食同源物质，开发的产品具有一定的提高缺氧耐受力的作用，产品安全性高，对人体无不良影响，有很好的推广价值。 五.应用情况及存在的问题：由于项目受经费的限制，有关复方红黄口含片和复方红黄咀嚼片的安全性评价尚未通过有资质单位的在评价，还需在今后推进。 六.历年获奖情况：无。

①课题来源与背景：该项目来源于国家自然科学基金委-地区基金项目。甘肃引黄灌区水资源短缺，土壤养分贫瘠，水肥土资源利用效率低下，生态环境脆弱，严重制约了区域经济社会发展。枸杞||苜蓿系统在提高水肥土资源利用，改善土壤性状，控制水土流失，提升土地生产力和增加生物多样性与稳定性方面可发挥巨大潜力。水氮与枸杞||苜蓿时空耦合是科学调控种间竞争和耦合，利用作物复水补偿机制和农艺措施节水减氮，充分发挥水氮和间作系统的催化和互补作用，为甘肃引黄灌区节水减氮高效生产提供理论依据和技术支撑。 ②研究目的与意义：针对间作系统作物共生期水氮在时间、空间的耦合提高水氮高效利用的理论依据十分薄弱的问题，以枸杞||苜蓿为对象，充分挖掘外施氮与生物固氮、水与氮的互补潜力，解析枸杞//苜蓿间作对苜蓿固氮量的影响，研究水氮时空分异规律、互馈过程与耦合效应，探明水氮在土壤-植被、枸杞-苜蓿、根-茎-叶间的循环、竞争和分配机制，明确水氮与间作系统的耦合关系，使间作系统水氮达到时间、空间和种间多维度耦合，提升水氮利用效率，将对构建优质、高产、高效的间作模式提供理论依据和技术支撑。 ③主要论点与论据： 1)种植模式、水分调控、施氮水平显著影响土壤含水量、土壤硝态氮含量及N₂O排放。枸杞||苜蓿系统增加了耗水量，但降低了土壤水分无效蒸发。枸杞||苜蓿系统土壤硝态氮含量随土层深度增加呈逐渐降低趋势，随生育期推进呈下移趋势，土壤硝态氮累积量随距枸杞树水平距离增加呈波动降低趋势，N₂O排放总量随灌水量和施氮量的增加而增加，最高排放峰出现在枸杞营养生长期灌水施肥后。 2)适度的灌水施氮有利于增加枸杞根际土壤酶(脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶)活性，维持土壤有机碳和碳库指数稳定；过量灌水和施氮会降低易氧化有机碳和稳定态有机碳含量。土壤盐分含量随灌水量增加而减小，随施氮量增加而增大。 3)适宜的灌水施氮会改善植株的生长生理状况，进而直接或间接的提升作物产量和品质。充分灌水结合中施氮量的苜蓿和枸杞产量均最大，苜蓿品质最优，枸杞总糖、多糖和黄酮含量最高，轻度水分亏缺结合中施氮量的枸杞氨基酸和蛋白质含量最高。水分调控和施氮水平极显著影响枸杞水氮利用效率，二者交互作用显著影响枸杞水分利用效率和氮肥偏生产力。 4)综合TOPSIS法得出，枸杞单作条件下轻度水分亏缺(65%～75%θf)结合中施氮量(300kg·hm^-2)时，枸杞产量品质、水氮利用效率及经济效益均较优，枸杞||苜蓿条件下充分灌溉(75%～85%θf)结合高施氮量(450kg·hm^-2)时，枸杞、苜蓿产量品质及经济效益均较优，分别为甘肃引黄灌区枸杞单作和枸杞‖苜蓿高产优质绿色高效的水氮调控模式。 ④创见与创新： 1)构建了枸杞||苜蓿系统水氮平衡方程，确定了施氮量、灌水量、水氮交互、间作对水氮平衡分项的影响过程，量化了水氮供给与土壤-植株-大气系统水氮平衡的关系，明确了水氮供给在土壤、植株、大气间和枸杞、苜蓿间的转存效应，阐明了枸杞||苜蓿系统对水氮的竞争与互馈机制。 2)分析了枸杞||苜蓿系统中外源水氮供给对土壤理化性状、植株生长发育和温室气体排放的影响效应，明确了水氮供给量与水氮吸收、转化和利用的关系，构建了枸杞||苜蓿系统水氮耦合度的量化模型，阐明了枸杞||苜蓿系统在时间、空间、种间多维度耦合的水氮协同机制。 3)厘清了枸杞||苜蓿系统的生产效应(产量、品质和水氮利用效率)、生态效应(土壤碳库、土壤微生境、植被覆盖度和温室气体排放)与水氮量、耦合度的函数关系，建立了产量品质耦合、生产生态耦合的水氮利用模型，提出了枸杞||苜蓿系统增产、优质、高效和减排多目标的水氮调控模式。 ⑤社会经济效益，存在的问题： 1)该研究明确了施氮量、灌水量、间作对水氮平衡方程各分项的影响效应，确定了影响效应系数，揭示了枸杞||苜蓿系统中水氮互馈作用机制；建立了枸杞//苜蓿系统水氮耦合效应函数，揭示了间作系统在时间、空间、种间多维度耦合的水氮协同机制；建立了产量与品质耦合、生产与生态耦合的水氮利用模型，提出间作系统生产生态耦合的高效水氮调控模式。研究成果有力充实了间作理论研究，为构建资源节约、增产增效间作模式及优化间作管理技术提供了理论与实践依据，促进了研究成果在生产实践中的集成与应用。项目理论成果的推广应用对于节约水资源，提高水肥土资源利用效率，提升生产力，改善土壤质量有一定的促进作用，将产生可观的经济、社会、生态效益。 2)在项目执行过程中，由于试验处理多，未设置不同豆科牧草间作枸杞的对比试验，对间作系统地上部分的研究内容较为丰富，对地下部分的总结较少。后续会进一步深入研究作物根际微生物群落变化，根系生长发育，以更加深刻地阐明水氮对枸杞‖苜蓿系统的作用机理。 ⑥历年获奖情况：2023年获甘肃省科技进步三等奖1项。

①课题来源与研究背景：(1)课题来源：国家自然科学基金(81960673)。 (2)研究背景：动脉粥样硬化(Atherosclerosis，AS)是以血管脂质沉积为主要病理特征的血管阻塞性疾病，是心脑血管疾病的主要危险因素。对AS的认识和防治虽然已经取得了很大进展，但仍是威胁人类健康和生存的最重要疾病之一。AS的发生、发展是一个复杂的病理生理过程。关于AS发病机制的理论有多种学说，包括脂源性学说、氧化应激学说和慢性炎症学说等，但其确切的分子机制还远没有阐明，这就限制了针对特定发病机制和分子靶位的抗AS药物研究开发。 Calpain属于钙依赖性的半胱氨酸蛋白水解酶家族，据文献报道，calpain-1在AS发生和发展中具有重要意义。前期研究发现，calpain-1特异性抑制剂CAI能够减轻大鼠AS斑块面积。并且ApoE KO小鼠在形成AS的同时，血管中calpain-1活性和蛋白表达升高，而辛伐他汀在不降低血脂的剂量下通过降低calpain-1活性和蛋白表达而减轻ApoE小鼠AS形成。CD36基因缺失的ApoE KO小鼠AS斑块面积明显减少。体外研究发现，oxLDL能够显著上调巨噬细胞CD36基因和蛋白表达水平，并且能够增加细胞钙离子内流。oxLDL在提高泡沫细胞CD36表达的同时，还能够增加calpain-1活性和蛋白表达。大量研究表明，AS是一种慢性炎症性疾病。AS炎性反应中涉及多种炎性因子及炎性小体，其中NLRP3炎性小体是研究最多、最具代表性的炎性小体。临床研究发现，NLRP3在冠状动脉AS患者中表达增加，是冠状动脉疾病的独立危险因素。在颈动脉AS患者中，NLRP3炎性小体信号分子caspase-1、IL-1β和IL-18表达显著增加，是AS斑块不稳定性的主要危险因素。该研究将从CD36/[Ca²⁺]信号通路介导oxLDL激活calpain-1，进而调控NLRP3炎性小体活化新角度揭示calpain-1参与AS的上下游信号通路，将为把calpain-1作为药物分子靶标开发防治AS新药提供实验依据。 ②研究目的与意义：利用ApoE基因敲除(ApoE KO)小鼠、CD36基因敲除(CD36 KO)小鼠、calpain-1基因敲除(calpain-1 KO)、和ApoE/calpain-1双基因敲除(ApoE/calpain-1 DKO)小鼠及其相应的腹腔巨噬细胞，分别建立体内AS模型和体外泡沫细胞模型，探讨CD36调控calpain-1活性和蛋白表达的分子机制，确定calpain-1调控NLRP3炎性小体活化及其信号分子表达的分子机制明确calpain-1在NLRP3炎性小体活化和AS形成中的作用及其上、下游信号通路。 ③主要论点与论据： (1)利用基因沉默技术在细胞层面上发现了CD36基因沉默能够抑制RAW细胞对oxLDL的摄取，该作用可能与其降低calpain活性和抑制炎性小体活化有关。并且calpain-1基因敲除能够抑制小鼠腹腔巨噬细胞对oxLDL的摄取，该作用可能与其减轻炎性小体活化有关。 (2)通过在ApoE KO小鼠上使用calpain-1抑制剂发现CAI能抑制小鼠动脉粥样硬化病变，这种作用可能与降低氧化应激和炎症以及改善胆固醇摄入和外排有关(3)将calpain-1KO小鼠分别于ApoE KO小鼠和LDLR KO小鼠杂交得到calpain-1和ApoE双基因敲除(DKO)小鼠(calpain-1/ApoE DKO)和calpain-1/LDLR DKO小鼠，发现了calpain-1 KO能够减轻ApoE KO小鼠和LDLR KO小鼠动脉粥样硬化和血管钙化程度，其机制与抑制炎性小体活化有关。 (4)对ApoE KO小鼠补充了外源性焦磷酸，发现外源性焦磷酸通过提高血清焦磷酸水平和抑制炎症反应来降低ApoE KO小鼠的血管粥样性钙化。 (5)以calpain-1为靶点，研究了calpain-1在代谢性疾病包括肝功能障碍、心肌肥厚、糖尿病中的作用和机制，并观察了辛伐他汀、枸杞多糖、黄芪甲苷和维甲酸等药物的作用。 上述研究揭示了calpain-1在包括血管钙化、动脉粥样硬化、心肌肥厚、肾病和糖尿病等代谢性疾病中的重要作用，为这些疾病的防治提供了重要靶点，也为相关药物用于这些疾病提供了重要依据。 ④创见与创新： (1)近几年国内外学者的研究侧重放在calpain-1在神经和心脏疾病中的作用，而关于calpain-1在AS发生中作用的研究鲜有报道。该项目首次明确了oxLDL调控calpain-1活性的信号通路以及clapain-1介导的NLRP3炎性小体活化在oxLDL促进AS中起重要作用。 (2)该项目首次观察到CD36/[Ca²⁺]信号通路在oxLDL调控calpain-1活性中的作用。 ⑤社会经济效益，存在的问题：该项目研究揭示了calpain-1在包括血管钙化、动脉粥样硬化、心肌肥厚、肾病和糖尿病等代谢性疾病中的重要作用，为这些疾病的防治提供了重要靶点，也为相关药物用于这些疾病提供了重要依据。该项目研究成果的转化应用将为众多患者提供新的治疗方法，提高患者的生存率和生活质量，减轻患者的经济负担，产生显著的社会效益。该项目成果的产业化应用将产生巨大的经济效益，推动中国生物医药产业的快速发展，为中国生物医药产业的发展做出重要贡献。

一.课题来源与背景：持续过度的应激造成多种疾病的发生，尤其导致抑郁症的流行和激增。抑郁症的发病机制较为复杂，主要有以下几种学说：单胺类神经递质学说：五羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)等单胺类神经递质或受体的失调，均可能导致抑郁症的发生。神经营养因子学说：脑内各类神经营养因子对脑组织及海马神经元具有保护、修复和延迟神经元退变的作用，该类物质水平的下降与抑郁症的发生关系密切。下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴学说：急慢性应激反应可导致HPA轴神经内分泌功能紊乱，使促肾上腺皮质激素(ACTH)等其他激素异常释放，当皮质醇(CORT)与糖皮质激素受体结合时，降低了HPA轴的负反馈调节功能，进而损伤大脑海马神经元，最终导致了抑郁症。下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴学说：雌二醇(E2)可调节神经突触后膜5-HT的活性及NE的再摄取，睾酮(T)会影响5-HT、NE、DA和γ-氨基丁酸能神经的传导，诱发及加重抑郁症的发生。近年来，中药在治疗抑郁症方面发挥了其独特的优势，更有不少学者提出从肾论治抑郁症的学说，现基于HPA轴学说探讨肾与抑郁症的相关性。 二.研究目的与意义： ①观测还少丹对慢性应激抑郁小鼠在HPA轴和HPG轴的作用；联合海马形态学、脑源性神经营养因子(BDNF)及中枢神经递质等指标，探讨还少丹抗抑郁并改善性功能的双重机制，克服抗抑郁药在性腺轴的副作用。发挥中药抗抑郁“增效减副”的优势。 ②抑郁症是一种常见的情感性精神障碍，以显著而持久的心境低落，并有相应的思维和行为改变如食欲、性欲减低，睡眠障碍等。各类抗抑郁药物均有较多副反应，如增加眼压，口干便秘，并加重了性功能减退，从而严重影响治疗依从性。该课题选取经典中成药，从温肾阳、填肾精角度研究其抗抑郁、改善性功能的双重机制，为中药在抗抑郁领域增效减副的治疗提供基础研究依据。 三.主要论点与论据：还少丹能增加抑郁大鼠水平跨越次数、直立次数、糖水偏好度均增加，并且能提高CUMS抑郁大鼠脑内单胺类神经递质5-HT、NE、DA的水平，从而发挥抗抑郁并改善行为学的作用；能降低ACTH和CORT的mRNA表达水平，可以增加CUMS抑郁大鼠海马区NGF的表达，其抗抑郁的机制可能与改善HPA轴功能亢进和保护及修复海马区神经元有关；能够提高抑郁大鼠阴茎海绵体cGMP表达，其改善抑郁大鼠性功能的机制可能与调控阴茎海绵体cGMP表达有关。 该实验选用具有补肾填精，温阳健脾的中药古方还少丹，方中巴戟天、肉苁蓉温肾填精助阳；小茴香暖肾散寒、疏肝理气；熟地黄、楮实子、枸杞子滋补肾水，固肾涩精；山药、山茱萸、大枣健脾益气；远志、石菖蒲、五味子交通心肾；杜仲、牛膝补肝肾强腰膝。诸药配伍，肾精得以充盈，脑髓得以濡养，脾阳得以温煦，则精神充沛，思维敏捷，记忆力强，情志舒畅。 四.创新点：还少丹能改善脑神经递质，调整CRH、ACTH、CORT水平，提高BDNF表达而达到抗抑郁的效果，并提高雌二醇、睾酮激素的水平，改善抑郁患者性功能。与抗抑郁西药联合应用可提高抗抑郁效果并降低西药性功能障碍副作用。为中西医结合临床运用温肾填精理论治疗抑郁，减少副反应，加强患者依从性，提高疗效提供实验依据，及为进一步研发中药抗抑郁打下前期基础。 五.社会经济效益及存在的问题：该课题通过还少丹温肾健脾，填精益髓的功效为临床治疗抑郁症提供一种新的思路，发挥中药抗抑郁低毒副作用的优势，达到增效减副的双重作用，继而取效于临床。其应用领域比较广泛，产品的市场潜力很大，也有丰富市场需求。但也存在一些局限性，该实验初步证实还少丹能够通过改善HPA轴功能亢进，调节脑组织单胺神经递质的含量，促进海马神经营养因子的表达，从而起到抗抑郁的作用。但与其相关的受体及具体的作用机制该实验尚未涉及，并且该研究虽已证实还少丹对CUMS抑郁大鼠具有抗抑郁并改善性功能的作用，但对其作用机制研究较浅，在相关指标中仅观察了抑郁大鼠阴茎cGMP的变化，对于抑郁和性功能障碍之间的机制联系缺乏整体的论证。下一步应从抑郁和性功能障碍的潜在共病机制入手，研究二者之间的直接因果联系，为还少丹的临床应用提供更直观的依据。该课题样本量较少，尚未能涉及到中医证型分类；因经费所限所测指标涉及面窄。以后需进行多样本、多证型的进一步探讨与研究。中药含有天然的化合物，其治疗效果良好且对人体副作用小或无副作用。这使得更应该辩证的、合理的、规律的用药，加以辩证论治，对症下药。这样会更加提高中药的有效性，体现出中药用药的安全性、科学性，从而获取更为有效的防治抑郁症，以便更好地服务于临床。 六.历年获奖情况：无。 七.成果简介：该项目在实施过程中，培养研究生3名，发表CSCD论文3篇。

1.课题来源与背景：该项目由3个项目组成。甘肃省农业科学院2015年科技专项“油用紫斑牡丹地方品种资源整理及种质创新”(项日编号：2015GAAS 08)，项目经7万元，项目起止时间2015年1月～2017年12月。甘肃省农业科学院2016年科技专项“油用芍药品种引进筛选及标准化栽培技术研究集成与示范”(项目编号：2016GAAS13)，项目经费15万元，项目起止时间2016年1月～2019年12月。兰州市科技局2020年人才创新创业项目“兰州市地被植物多样性研究与示范”(项目编号：2020-RC-142)，项目经费20万元，项目起止时间2020年9月～2021年12月。 2.技术原理及性能指标：围绕甘肃省地被植物产业化需求，以适宜甘肃省内栽植的地被植物为研究对象，总结地被植物标准化生产技术新模式，实现地被植物优质丰产栽培，助力该省地被植物产业持续发展。重点开展了地被植物本地和园林应用品种资源调查、收集、保存及多样性分析、综合评价；进行了引进新优品种筛选与种质创新、新品种选育；形成了配套高效栽培技术研究与集成示范。并开展“油用芍药生产栽培技术”等培训，解决了紫斑牡丹生产中的郁闭问题、地被植物高效繁育等一些主产区的生产实际问题。促进地被植物生产的良种化、产业化、标准化发展，提升地被植物产业发展技术水平与经济效益。 3.技术的创造性与先进性：地被植物是园林绿化的底色，也是现代城市绿化造景的主要材料之一，它最大限度地利用了群落的空间和环境资源。但是，如何科学、合理的加强不同城市绿地类型的地被植物配置模式和优化措施，需要科学的理论依据。该项目研究过程中取得了以下技术的创新性：1)收集、保存国内外牡丹品种289个、芍药品种50个。筛选出紫斑牡丹地方名优品种10个，实生选育出紫斑牡丹优株8个，复选优系1个(洒金粉黛)。调查发现2个甘肃省杓兰属植物分布新记录种(巴郎山杓兰和离萼杓兰)。 2)调查兰州城区园林地被植物资源，定量评价兰州城市绿地地被植物群落多样性和植物配置模式，探索适宜兰州各类绿地类型的地被植物配置优化模式。初选119种高功效植物，完成兰州高功效植物初选名录。首次构建兰州城市环境因子基本数据库和高功效园林植物生物学性状基本数据库。进行兰州高功效园林植物选择与配置的耦合评价，构建适合兰州地区生态环境建设的高功效园林植物选择评价指标体系和配置关键技术。 3)通过对兰州市园林地被植物多样性分析及综合评价表明：综合评价Ⅰ级有45种，综合评价Ⅱ级有91种，综合评价Ⅲ级有34种，综合评价Ⅳ级共有30种。耐旱性地被植物65种，耐寒性地被植物69种，耐阴性较强的地被植物有17种，耐盐碱地被植物49种。对20种兰州市具有代表性的园林植株在不同生境下的表现研究表明：“大叶黄杨”在污染区的Pro含量低，而“黄杨”的APTI较低，表明它们的抗污染能力差，“月季”在污染区具有较强的生态适应性。兰州城市绿地中前十位的地被植物重要值之和木本大于草本。不同绿地类型中，木本地被植物的Sim pson、Shannon-wiener指数及Pielou均匀度指数均大于草本层，表明木本地被植物群落的复杂程度更高、生态系统的稳定性高、丰富度和均匀度更大。 4)解析了干旱地区退耕过程中植物群落演变规律。干旱地区随退耕年限增加，土壤含水量整体呈先减少后增加最后趋于稳定，土壤中的水分变化继而导致该地区地被植物群落演变过程为一年生草本和多年生植物快速生长期(1～2a)，一年生草本向多年生草本演变期(2～8a)，多年生草本向灌木演变期(8～20a)和以灌木为主的稳定期(20～40a)，如地肤→盐生草→狗尾草→骆驼蒿→小叶碱蓬→黑果枸杞→红砂→盐爪爪。 5)短期氮添加显著降低了围封草地中糙隐子草叶干物质含量，增加了糙隐子草叶氮含量。半干旱沙质草地地被植物群落通过改变植株大小和主要叶性状来响应氮沉降，可通过该指标预测未来草地生态系统结构与功能。通过对高山植被叶功能性状特征变异的研究表明：草本植物在高寒地区具有重要的地位，在高山环境中，草本植物更不容易受到氮肥的胁迫。 6)该项目开展基础应用研究，通过引种栽培，总结凝练的技术实用性强，获得国家发明专利2项，实用新型专利6项，颁布地方标准2项，发表核心期刊论文12篇。 4.技术的成熟程度，适用范围和安全性：该项目形成的技术均来自多年的实验研究结果，起草颁布了《油用紫斑牡丹生产技术规程》、《紫斑牡丹栽培技术规程》地方标准，总结凝练了紫斑牡丹高效栽培技术规程、牡丹高光效修剪技术规程、油用芍药丰产栽培技术规程，总结提出了兰州市地被植物引种栽培及示范技术要点。已在该省兰州、临夏、定西等地广泛应用，成熟度好。 5.应用情况及存在的问题：项目组对全省主要花卉生产企业进行了引种及栽培技术指导，引导种植户累计实现销售额6080万元，新增利润862万元。共引进各类地被植物新优品种348个，繁殖各类地被植物10万余株推广各类地被植物约10万余株，社会效益明显。通过技术跟踪服务，深入调查，种植单位和绿化单位普遍反应：项目引种搜集的优良地被植物花色丰富，适应性强，便于管理，有一年种植，多年受益之效，社会效益及经济效益十分显著。 6.历年获奖情况：无。

一.课题来源与背景： 1.课题来源：该项目是由甘肃省科学技术厅下达的省青年基金计划项目“贝莱斯芽孢杆菌F3A对枸杞炭疽病作用机理研究及菌剂研制”，实施期限为2021年11月至2024年10月，由兰州交通大学承担。 2.背景：枸杞(Lycium chinense)是一种药食同源的重要经济作物，全国种植面积已超过20万hm²。枸杞炭疽病又称黑果病，主要危害青果，是枸杞生产上的一种常见病害，在国内各枸杞种植区都有发生，造成的产量损失每年平均在30%以上，重者达70%以上(曲玲等，2011)。该病害主要采用化学防治，但是化学农药的大量使用使农残超标及抗药性等问题突出(沈渭明，2017)，研发替代化学农药的防治技术如生物防治、农业防治等对于保证枸杞安全生产具有重要意义。该项目基于开发对枸杞炭疽病具有良好防治效果的生防制剂的目的，以从三江源森林土壤中筛选、鉴定的对枸杞炭疽病菌具有较好拮抗作用的菌株贝莱斯芽胞杆菌F3A为材料，在前期研究的基础上，进一步从形态学、基因组学、发酵液中活性物质的提取与分析等方面研究枸杞炭疽病菌、贝莱斯芽胞杆菌F3A的相互作用机理，并开展贝莱斯芽胞杆菌F3A可湿性粉剂的剂型加工研究，为产品在大田的应用奠定基础。 二.技术原理及性能指标： 1.技术原理：项目主要应用了微生物学和植保学的试验技术和方法。 2.性能指标：项目以从三江源森林土壤中筛选、鉴定的对枸杞炭疽病菌具有较好拮抗作用的菌株贝莱斯芽胞杆菌F3A为材料，进一步从贝莱斯芽胞杆菌F3A作用后病原菌的菌丝变化、细胞膜通透性变化、细胞内容物泄漏测定，贝莱斯芽胞杆菌F3A全基因组测序、全基因组数据分析、功能基因分析、次生代谢产物基因簇分析、发酵液中活性物质的提取与分析、转录组测定等方面研究枸杞炭疽病菌、贝莱斯芽胞杆菌F3A的相互作用机理，并开展贝莱斯芽胞杆菌F3A可湿性粉剂的剂型加工研究，项目的开展对枸杞病害绿色防控、保证枸杞安全生产具有重要意义。 三.技术的创造性与先进性：该成果为枸杞炭疽病的生物防治提供新产品、新技术、新思路。 四.技术的成熟程度，适用范围和安全性： 1.技术的成熟程度：项目实施期间，授权发明专利1项，实用新型专利1项。 2.适用范围：在该省枸杞种植区均适宜推广。 3.安全性：该技术对枸杞生产安全，使用无残留。 五.应用情况及存在的问题： 1.应用情况：项目的研究，已经在该省枸杞种植区示范应用。 2、存在的问题：种植户对新技术的接受度较低，有待进一步引导使用。

在全球“减油”趋势及中国“三减”政策驱动下，降低食品中动物脂肪含量已成为食品工业健康化转型的核心目标。新型植物基脂肪替代物研制为传统高脂食品的健康化升级提供了创新路径。 一、主要内容： 1阐明酶解、糖基化偶联改性植物多糖-蛋白质的分子机理。酶解改善蛋白质表面电荷，导致其空间结构伸展，疏水基团暴露；糖基化反应后引入多糖使蛋白质分子结构舒展，产生类似于脂肪的结构，导致疏水性改变，可以模拟脂肪的口感和组织特性。 2开发了改性多糖-蛋白分离纯化工艺，解决了多糖-蛋白提取得率及纯度较低、酶解及糖基化反应程度控制难题。 （1）开发超声辅助冻融提取工艺，从燕麦麸或燕麦粉酶解产生的副产物燕麦渣中得到β-葡聚糖，其纯度为82.3%、得率为6.0%、持水率为307.6%、0.1%浓度下表观粘度可达74.8g/(cm·s)。 （2）开发燕麦多糖-蛋白糖基化工艺，燕麦蛋白经焙烤、酶解，接枝度提高至55.34%，提高了燕麦蛋白表面疏水性和热稳定性。 3开发了燕麦基脂肪替代物应用工艺，应用于鱼糜制品减脂关键技术，解决鱼糜制品为保持口感添加脂肪导致健康问题。 （1）向燕麦多糖-蛋白复合物中添加富含不饱和脂肪酸的油脂和乳化剂，采用高速均质乳化技术制备凝胶态燕麦基脂肪替代物。 （2）将凝胶态燕麦基脂肪替代物用于鱼糜制品（鱼丸）减脂关键技术中，在不影响鱼丸口感下，添加0.50g脂肪替代物/300g鱼浆，鱼丸的脂肪含量降低43.8%，弹性和持水力分别提高27.6%、24.0%。 4探索了其它植物源多糖如枸杞多糖用于糖基化产物的制备，开发出系列新型植物基脂肪替代物。 二、创新点： 1阐明酶解、糖基化偶联改性植物多糖-蛋白质的分子机理。糖基化反应后引入多糖使蛋白质分子结构舒展，产生类似于脂肪的结构，可以模拟脂肪的口感和组织特性。 2开发超声辅助冻融提取工艺提升植物多糖得率及纯度，通过焙烤、酶解开发植物基多糖-蛋白糖基化工艺，提高植物蛋白接枝度。 3在燕麦多糖-蛋白复合物中添加油脂，采用高速均质乳化技术制备多重分散体系的凝胶态燕麦基脂肪替代物，在不影响口感情况下，降低鱼糜制品40%脂肪含量。 4开发枸杞多糖-蛋白等新型植物基脂肪替代物。 三、应用推广情况：该科技相关课题8项，专利10件，发表论文24篇，培养本科生48名、研究生8名，在福建御冠食品有限公司、胜田（福清）食品有限公司等得到推广应用，近三年新增产值4.6340亿元，新增利润6228万元，新增税收1557万元，可降低鱼糜制品脂肪含量43.8%，经济、社会、与生态效益显著。未见有其他课题组以糖基化改性植物多糖-蛋白为原料，采用高速均质乳化技术制备富含不饱和脂肪酸的凝胶态植物基脂肪替代物并用于鱼糜制品减脂关键技术中的文献报道，项目成果达到到国内领先水平，部分达到国际先进水平。

1.课题来源与背景：该项目为甘肃省自然科学基金，项目编号为：20JR10RA530，项目名称为：盐胁迫下黑果枸杞脯氨酸代谢途径研究，项目起止时间：2021.02-2023.01，课题实施经费3万元。 2.研究目的与意义：随着气候变化和人类活动加剧，土壤盐碱化已成为严重破坏土壤肥力和影响作物生产力全球性问题。如何开发和利用这些盐碱地以增加有效耕地面积，是全球科学家们致力解决的重大课题。在这种背景下，开发和利用现有耐盐植物资源，研究其耐盐机制并筛选出抗盐碱关键基因，为利用分子生物学方法和手段培育耐盐新品种提供理论支持，对今后有效控制和利用盐碱地具有重要意义。黑果枸杞是一种典型盐生植物，广泛分布于中国盐渍化土壤和荒漠区域，在维持荒漠区域生态平衡等方面发挥着积极作用，是盐碱地治理一种先锋树种。黑果枸杞在长期适应恶劣生境进化过程中，形成了其特有、高效抗盐机制和特性，是研究植物耐盐机制，挖掘用于植物基因工程优异耐盐基因理想材料。脯氨酸是植物应对环境胁迫时重要渗透调节物质，研究表明脯氨酸在应对多种环境胁迫，特别是在盐和干旱胁迫中发挥着重要作用。对黑果枸杞研究主要集中在形态解剖及其生理生态等方面，而耐盐分子机制研究较少。该课题组研究发现，盐胁迫下黑果枸杞体内积累大量脯氨酸，但脯氨酸在黑果枸杞适应盐胁迫中生理作用尚不清楚。因此，该项目在前期研究基础上，研究盐胁迫下黑果枸杞体内脯氨酸生理作用及代谢途径和脯氨酸代谢过程分子调控网络。从生理学和分子生物学两个层面阐明了脯氨酸在黑果枸杞耐盐性中的作用，揭示盐胁迫下脯氨酸代谢途径。研究结果将为进一步研究该植物耐盐分子机制提供基础资料，同时也为黑果枸杞耐盐新品种选育提供新材料。 3.主要论点与论据：该项目以黑果枸杞为材料，分析不同浓度NaCl处理下的脯氨酸、抗氧化物酶活性、脯氨酸代谢关键酶等的变化规律，以及脯氨酸关键酶合成基因的表达模式，以期为进一步研究黑果枸杞的脯氨酸分子调控机制提供依据。主要结论如下： (1)随着NaCl浓度的增加，各组织中的可溶性蛋白含量、SOD和CAT活性先增加后下降，均在150mmol/L NaCl处理下达到最大值，各组织中的脯氨酸含量持续增加，POD活性则随着NaCl浓度的增加持续下降。 (2)随着NaCl浓度的增加，脯氨酸代谢酶P5CS、P5CR和OAT的活性持续增加，ProDH的活性则持续下降。脯氨酸含量和脯氨酸代谢酶之间呈现显著正相关。黑果枸杞体内的脯氨酸合成通路在低浓度NaCl处理下以Glu为主，高浓度NaCl处理下以Orn为主。 (3)从黑果枸杞的转录组数据库中共筛选到5个LrP5CS、1个LrP5CR、3个LrOAT、4个LrProDH和2个LrP5CDH类似基因。它们在不同组织中均有表达，且受不同浓度NaCl不同程度的诱导。相较于250 mmol/L NaCl处理，基因LrP5CS2、LrP5CS3、LrP5CR1、LrOAT2、LrP5CDH2、LrProDH2和LrProDH3在50mmol/L NaCl下表达量显著增加，分别增加了0.7、23.9、26.1、24.4、6.7、32.1和26.1倍。 (4)发表学术论文5篇，其中SCI 1篇；培养硕士研究生3人。 4.创见与创新：通过对黑果枸杞盐胁迫下转录组数据分析，筛选出与脯氨酸代谢有关键酶基因，揭示了黑果枸杞体内的脯氨酸合成通路即在低浓度NaCl处理下以Glu为主，高浓度NaCl处理下以Orn为主。 5.社会经济效益，存在的问题：黑果枸杞药用和保健价值远远高于普通红枸杞，市场需求量巨大。在经济利益驱使下，人们大量采集野生黑果枸杞果实，导致黑果枸杞野生野生居群规模以及分布区域正在迅速减小，在有些地区甚至成片死亡，破坏了生态环境。为保护当生态环境，必须禁止对野生资源无节制地采集，通过人工栽培来满足市场需求。但人工栽培必须基于优良品种选育，为培育适应盐碱地栽培新品种，需对黑果枸杞耐盐特性研究，为黑果枸杞新品种选育提供理论依据。该研究筛选出了黑果枸杞脯氨酸代谢过程中关键酶基因，为黑果枸杞新品种选育提供了途径。

①课题来源与背景：干旱导致生态环境恶化，威胁人类粮食安全。植物能通过分泌蜡质到器官表皮提高抗旱能力，脱除果蔬表皮蜡质也是干制加工的重要步骤。深入研究植物表皮蜡质分泌机制，发掘抗旱功能基因，将为作物抗旱性遗传改良和培育适宜干制的果蔬新品种提供理论依据。 ②研究目的与意义：阐明WIN1在旱生植物响应干旱胁迫中的作用机理，为挖掘功能强大的抗旱基因用于植物抗旱遗传改良，也为突破枸杞鲜果干燥难的生产瓶颈问题提供理论基础。 ③主要论点与论据： (1)LbWIN1基因长1103bp，含600bp的开放阅读框，编码199个氨基酸，蛋白定位于细胞核。 (2)LbWIN1蛋白存在3个可能的PEST结构域，其中148～173区段可能是LbWIN1基因转录负调控区。LbWIN1的AP2结构域序列保守，序列结构具有DREB亚家族成员特点。 (3)LbWIN1基因在叶、茎、根中均表达；盐和渗透处理下，过表达LbWIN1的拟南芥株系生长受抑制，根短小细弱，不发达，表明LbWIN1转录因子通过负调控机制响应盐和干旱胁迫。 ④创见与创新： (1)LbWIN1是AP2/ERF转录因子家族DREB亚家族成员，能响应干旱、盐胁迫和ABA信号，是少数能同时响应多种胁迫的DREB类基因，在同类研究中罕有报道。 (2)LbWIN1具有DREB亚家族序列特征和负调控区序列，在适度的干旱、盐处理下，LbWIN1转录丰度在根和茎中下调，与过表达LbWIN1的拟南芥株系生长受抑制得结果符合，证明LbWIN1通过一种负调机制参与旱生植物响应盐和干旱等非生物胁迫，在同类研究中罕有报道。 ⑤社会经济效益，存在的问题：截止2015年，中国宁夏枸杞种植面积超过19万公顷，干果产量达50万吨，总产值300亿元。但是枸杞鲜果表皮蜡质极为发达，厚度超过0.1mm，保水性强，致使鲜果极难干燥，是制约枸杞干果生产的主要瓶颈问题。通过与蜡质合成相关的功能基因研究，有望从根本上解决鲜果干燥问题，将为枸杞子生产和脱水蔬菜生产提供革命性的解决方案，具有重要的应用价值。 该项目存在的问题是蜡质合成涉及多个基因和调控系统，单个功能基因对蜡质合成的影响有限，通过单基因改造选育新品种有一定风险。该成果运用于育种实践需要进一步的经费支持和深入研究。 ⑥历年获奖情况： (1)2023年7月14日“嗜盐作物甜菜逆境胁迫适应机制及其抗逆种质创制与应用”项目获得由甘肃省人民政府颁发的“甘肃省科技进步三等奖”，证书号：2022-J3-051-R6。 (2)2020年8月23日，获得由教育部高等学校生物技术、生物工程类专业教学指导委员会颁发的“第五届全国大学生生命科学创新创业大赛”优秀成果奖获得者，“优秀指导教师”创业组三等奖。作品名称：宁夏枸杞防腐、保鲜方法的推广。 (3)2015年9月23日，获得“草地农业生态系统国家重点实验室2015年优秀博士研究生主任奖学金”优秀奖。 (4)2010年9月28日甘肃省科技支撑计划项目(编号：0804NK.CA109)《枸杞表面除蜡及干燥关键技术开发》获得由甘肃省人民政府颁发的“甘肃省科技进步三等奖”，证书号：2010-J3-100-R4。 7.成果简介：扁果枸杞(Lycium barbarum ssp.Bianguo)是宁夏枸杞(Lycium barbarum)的一个品种，是适宜于盐碱地改良和干旱半干旱地区栽培的一种重要的经济灌木品种，也是研究植物抗盐耐旱机制和表皮蜡质合成机理的理想植物材料。 蜡质诱导因子1(Wax Inducer1，WIN1)是乙烯响应因子家族中的一个转录因子成员。大麦和小麦过表达WIN1能提高幼苗抗旱性。在拟南芥中过表达WIN1叶茎表皮蜡质总量增加，且蜡质积累量与WIN1在植株中的表达水平有关。WIN1还能通过控制角质层脂质代谢改变果胶代谢，影响表皮细胞壁结构。对表皮蜡质合成途径的研究主要以拟南芥等蜡质不发达的中生植物为材料，其在旱生植物烷烃合成途径中的功能及对植物保水性和抗旱性的影响需要进一步验证。该项目针对WIN1在耐旱经济灌木扁果枸杞中的功能及其应用前景问题，取得了以下结论： (1)从扁果枸杞中克隆了LbWIN1，基因长1103bp，含600bp的开放阅读框，编码199个氨基酸，含有1个高度保守的AP2结构域。系统进化树分析发现，LbWIN1蛋白与茄科番茄SlWIN1和辣椒CcWIN1的同源性高达99%。 (2)功能结构域分析和二级结构预测表明，LbWIN1蛋白存在3个可能的PEST结构域，其中148～173区段可能是LbWIN1基因转录负调控区。LbWIN1的N端第5～69位氨基酸是AP2结构域，含有3个β折叠片、1个α-螺旋、1个YRG序列和1个RADY序列，第14位是缬氨酸残基(V14)，而第19位是组氨酸残基(H19)。LbWIN1蛋白AP2结构域的氨基酸序列保守，与拟南芥、番茄、辣椒、玉米、粳稻相似度超过87%。LbWIN1序列结构具有DREB亚家族成员特点。 (3)构建了LbWIN1融合增强型绿色荧光蛋白载体并表达在拟南芥原生质体中，证明LbWIN1蛋白定位于细胞核。 (4)LbWIN1基因在叶、茎、根中均表达，其表达量受NaCl、渗透胁迫和外源脱落酸诱导，表明LbWIN1参与旱生植物响应盐和干旱等非生物胁迫。 (5)盐和渗透处理下，过表达LbWIN1的拟南芥株系生长受抑制，根短小细弱，不发达，表明LbWIN1转录因子通过负调控机制响应盐和干旱胁迫，与功能结构域分析和二级结构预测结果相符。 该项目研究了与旱生植物抗盐、抗旱及表皮蜡质合成相关的LbWIN1基因的序列特征及功能，并首次建立了扁果枸杞以叶组织块为外植体的组培再生体系，可为扁果枸杞抗逆基因功能研究、作物遗传改良基因库的构建奠定坚实的基础。

①课题来源与背景，该课题为酒泉市科学技术局科技支撑计划项目A类，以酒泉地区枸杞为研究对象，一是与酒泉枸杞加工企业建立合作关系，加快枸杞深加工新产品、新技术研发，进一步优化相关生产工艺，提高产品品质，逐步实现由粗加工向精加工转化，单一产品加工向系列化产品加工转化，促进枸杞深加工产品产业化发展。二是分析检测枸杞深加工产品的营养价值和保健作用，分析检测其中富含的枸杞多糖、甜菜碱、胡萝卜素、维生素C、粗纤维和氨基酸等，充分挖掘枸杞在大健康领域功效性、靶向性的基础作用，实现枸杞全资源开发应用，推动本地枸杞深加工产品产业化发展。三是通过科技特派员上门服务，帮助企业实现枸杞产品质量控制标准化，以确保上市的产品优质、安全、可靠，全面增强酒泉市枸杞农副产品的竞争力。 ②技术原理及性能指标，一是该研究以枸杞为主原料，配以黄精、黄芪、西洋参、菊花提取液，采用单因素试验和正交试验优化工艺配方，分析其有效成分，用枸杞的甘甜口感调和黄芪西洋参的苦涩味，更适宜大众口感，为药食同源试点产品向保健食品方向发展提供新思路，完成2款枸杞黄芪黄精西洋参复合饮料和2款枸杞菊花钙果复合饮料的研制，得到饮料的最佳配方和工艺流程。二是完成枸杞黄芪黄精西洋参原浆饮料有效成分分析，其中多糖类含量较高1.21g/100g，蛋白质含量为0.84g/100g，甜菜碱含量0.30g/100g，人参皂苷Re含量0.10g/100g，人参皂苷Rb1含量0.05g/100g。三是完成枸杞黄芪黄精西洋参复合饮料有效成分分析，其中多糖类含量0.93g/100g，蛋白质含量为0.71g/100g，甜菜碱含量0.20g/100g，人参皂苷Re含量0.09g/100g，人参皂苷Rb1含量0.05g/100g。 ③技术的创造性与先进性，黄芪和西洋参因刚作为药食同源试点，对其食品加工工艺方面研究不多，可将枸杞原浆与黄芪黄精西洋参开发为气血双补复合饮料，同时用枸杞原浆的甘甜口感调和黄芪西洋参的苦涩味，更适宜大众口感。试验以枸杞原浆为主原料，配以黄精、黄芪、西洋参提取液，采用单因素试验和正交试验优化工艺配方，分析其有效成分，为药食同源试点产品向保健食品方向发展提供新思路。酒泉市已建成优质枸杞生产基地39.2万亩，建成枸杞加工企业60多家，成立枸杞专业合作社208家，大部分枸杞都是以原料向外出售，效益低，抵御市场风险能力弱。该课题针对本地企业对枸杞深加工产品的研发需求，以枸杞干果和枸杞原浆为主要原料，配以钙果、菊花、黄芪、黄精、西洋参，完成4款饮料的研发，对于企业增加产品竞争力、拓宽市场起到技术支撑作用。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性：已完成完成2款枸杞黄芪黄精西洋参复合饮料和2款枸杞菊花钙果复合饮料的研制，得到饮料的最佳配方和工艺流程，枸杞菊花钙果原浆饮料已由瓜州昊泰公司进行试生产。对酒泉枸杞深加工的研发创新，必将提高其产品附加值，加快推进枸杞产业化健康发展，形成区域优势突出、品牌特色鲜明、综合效益显著的枸杞产业发展新格局。项目负责人作为瓜州昊泰生物科技有限公司科技特派员，帮助企业排查品控风险，解答产品标签包装等问题，实现枸杞产品质量控制标准化，以确保上市的产品优质、安全、可靠，全面增强酒泉市枸杞农副产品的核心竞争力。 ⑤应用情况及存在的问题，该课题历时一年主要完成了4款枸杞饮料的研发，其中2款枸杞黄芪黄精西洋参复合饮料因开始较早，完成了蛋白质、甜菜碱、多糖、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1四种有效成分的分析。后两款枸杞菊花钙果饮料已由瓜州昊泰公司进行试生产。下一步，该中心将积极开展调研，征集枸杞加工企业的研发需求，提供技术服务，帮助企业创新研究枸杞精深加工产品，和新型枸杞功能性特殊膳食系列产品，提高本地枸杞竞争力。