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    万书波,张佳蕾
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    在主要油料作物中,花生单位面积产油量最高,发展花生产业对保障我国食用油脂安全具有越来越重要的作用。本文简述了中美花生产业发展概况,比较了中美两国花生生产成本和种植收益差异,分析了我国花生种植成本高、种植效益低和国际竞争力下降的主要原因。针对种、管、收、加工等全产业链的各环节,提出了我国花生降本提质增效的几条新途径,为降低花生生产成本、提高产量和质量、提升生产加工能力提供理论依据,对提升花生产业市场竞争力和实现农业增效、农民增收具有重要意义。 
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    王建国,张佳蕾,郭峰,耿耘,杨莎,孟静静,唐朝辉,李新国*,万书波*
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    针对我国日趋严峻的粮油安全形势,近年来《中央一号文件》对农业种植结构进行了全面的、科学的调整:“生产上重点是保口粮,油料重点发展油菜和花生;东北地区扩种大豆杂粮薯类和饲草作物,构建合理轮作制度;黄淮海地区重点是扩种花生、大豆和饲草作物”。以豆科作物为主体的北方现代农业种植制度对保障粮油安全生产、饲草的供应以及农民增收具有重大意义。首先,从生产布局看,北方区域(东北、西北及黄淮海)是油料作物大豆、花生、杂豆以及饲草作物苜蓿主要产区。其中,大豆种植面积和产量分别约占全国68%和66%、花生分别占全国的63%和70%。其次,从豆科作物的生态效益来看,可实现用地与养地相结合、充分利用生态位优势、提高资源利用率。目前,北方豆科作物种植模式主要有:单作、间套作(玉米‖大豆、花生,玉米‖蚕豆、玉米‖豌豆等)、 轮作(大豆-冬小麦,夏花生-冬小麦,绿豆-冬小麦等)等生态友好型耕作制度。其中,玉米‖大豆、花生宽幅间作是农业部在黄淮海区域主要推广模式,具有经济、社会、生态效益,能有效缓解“粮油争地、人畜争粮”矛盾,大幅提高 粮油综合生产能力。通过加大国家农业政策调控,培育和推广大豆和花生耐阴、抗旱、高产及玉米矮秆、抗旱、高产 新品种,提高农业全程机械化水平和科技服务效率等措施,进一步提高农民生产积极性,强化豆科作物在北方现代农业结构中的比重和作用。
  • 遗传育种
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    蔡鑫,成洪涛,陆光远,梅德圣,桑世飞,付丽,王会,储文,丁炳莉,汪文祥,胡琼*
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    高种子活力是决定后期植株优良形态建立和作物高产的基础。为明确甘蓝型油菜种子活力的遗传规律,本研究选用两个发芽势差异较大的甘蓝型油菜中双11号和R11配制杂交组合,构建了包含280个株系的甘蓝型油菜DH群体。利用建立的室内种子萌发检测系统,对4个种子活力评价指标,包含萌发曲线下面积(area underthe germination curve AUC)、平均发芽时间(mean germination time MGT)、发芽率达到50%所用的时间(time taken for 50% seeds to germinate, T50)、发芽率从16%至84%所用的时间(time between 16% and 84% germination, U8416),采用主基因+多基因混合遗传模型及偏度和峰度分析方法对种子活力评价指标进行遗传分析。结果表明,萌发曲线下面积受3对主基因+9对微效多基因控制,决定该性状的基因间存在着重叠作用,主基因的遗传率达74.88%,受环境影响较小;平均发芽时间和T50均受2对主基因+微效多基因控制,微效基因的数目分别为13和14对,主基因的遗传率分别为64.20%和64.53%,受环境影响偏大;U8416受4对主基因+8对微效多基因的控制,4对主基因的加性效应均表现为正效应,且决定该性状的基因间存在着互补作用,表明当这些基因同时存在时,基因的加性效应可以增强。主基因遗传率高达87.57%,表明主基因的遗传效应明显,受环境影响较小。研究表明,决定种子活力水平各萌发性状均是由主基因+多基因调控,并且各萌发性状的基因间均表现互作效应,为了使互作的基因间有更多的重组机会,在低世代的选择强度均不宜太大。

  • 遗传育种
    魏雅琪,危文亮,刘道敏,张江江,詹杰鹏,师家勤*,王新发,刘贵华
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    为辅助选育早熟油菜品种、克隆油菜开花期基因及开发花期分子标记,以已测序的油菜品种中双11 (Z) 和重测序的油菜品系No.73290 (N)为亲本构建的含184个单株的BnaZNF2群体为材料,通过分析该群体的基因型数据和F2:3家系连续三年(2010-2012)在武汉的表型数据,对开花期QTL进行检测和整合,定位到分布在11个连锁群上的14个开花期QTL。其中只有5个QTL能在3年中重复检测到,分别是qDtF.A2-1、qDtF.A6-2、qDtF.C2-1、qDtF. C2-2 和qDtF.C3-1,贡献率在7.1%~21.1%之间。通过查阅文献和在拟南芥、水稻等作物网站上搜索,搜集到442 个与植物开花期有关的基因。基于油菜基因组物理图谱,通过生物信息学分析,在本研究定位的QTL区间上筛选到54个可能的候选基因,可以用于开花期基因的克隆。在5个主要QTL区间内分别定位到8、5、4、2和4个候选基因,其中有15个双亲中存在序列差异,可以开发开花期的功能标记用于分子标记辅助选择育种。
  • 遗传育种
    赵慧艳,林春雨,梁晓宇,王洋*
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    发掘推广品种的农艺和品质性状优异等位变异和载体材料可为培育优质大豆品种提供遗传信息和育种资源。本研究以200份黑龙江省近年大豆推广品种为试验材料,利用187对SSR标记进行全基因组扫描,分析群体结构,采用TASSEL软件的GLM方法对标记与3个农艺性状、蛋白质含量及油分含量进行关联分析。结果表明:10 个SSR标记与百粒重关联,其中表型效应值最大的优异等位变异为Sat-149-192,载体材料为东农57;8个SSR标记 与株高关联,表型效应值最大的等位变异是Satt413-206,载体材料为赤豆1号;13个SSR标记与生育期关联,表型 效应值最大的等位变异是Satt631-180,载体材料为黑农61;5个SSR标记与油分含量关联,表型效应值最大的等位 变异是Satt234-138,载体材料为合丰55;9个SSR标记与蛋白质含量关联,表型效应值最大的等位变异是Satt632- 293,其载体材料为东农43。上述等位变异的信息为培育提供了亲本选配和后代等位条带辅助选择的依据。
  • 遗传育种
    李蓉,林春晶,彭宝,丁孝羊,李永宽,赵国龙,赵丽梅*,张春宝*
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    不育系异交结实率在杂交制种中起着重要作用。本研究以异交率差异显著的两个大豆细胞质雄性不育系材料为研究对象,在盛花期对其成熟花苞进行转录组测序。经比较分析,筛选出1925条差异基因,其中1361条差异基因注释到GO分类的生物过程、细胞组分和分子功能3大类30个分支中,主要涉及生物过程、催化活性、氧化还原酶活性、氧化还原过程和碳水化合物代谢过程。864条差异基因注释到KEGG分类的114个代谢通路中,主要包括代谢途径通路、次生代谢物的生物合成通路以及植物激素信号转导通路,其中包括13个次生代谢通路,主要为苯丙烷类生物合成以及类黄酮生物合成。通过对差异显著、富集基因数目较多的类黄酮生物合成途径进行分析,进一步挖掘类黄酮生物合成途径中差异表达基因,筛选到影响花色的基因FLS1,推测花色会影响昆虫对花粉的传播,从而影响异交率。本研究期望有助于解析影响大豆异交率的生物合成通路及明确异交率分子机制。
  • 遗传育种
    王俊皓,谢五洋,徐华祥,袁学顺,周莹,崔喜艳*
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    本研究以大豆Williams 82为实验材料,采用RT-PCR技术克隆到了GmAAP 基因,其开放阅读框长度为1440 bp,编码479个氨基酸。生物信息学分析表明,GmAAP蛋白分子量为53.286 kD,理论等电点为8.93,不稳定指数为34.04,属于稳定的蛋白结构;其二级结构中α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲分别占据47.18%、15.66%、2.71%、34.45%;跨膜区与疏水性分析显示其含有10个跨膜区,且构成跨膜区的氨基酸多为疏水性氨基酸;GmAAP与野生大豆AAP6亲缘关系最为相近,且序列比对的一致性为100%,可能为大豆AAP6 基因。构建融合表达载体,利用PEG-Ca2+介导法转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位分析,结果显示GmAAP定位在质膜上。AAP能提高豆科植物对外源氮的吸收与利用率,进而增加种子内贮藏蛋白含量,提升大豆品质。本研究的结果可为GmAAP 功能
    的进一步研究奠定基础,同时也为氮素的高效利用提供候选基因。

  • 栽培生理
  • 栽培生理
    陈娇,谢小玉*,张小短,邢毅,马淑敏
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    为系统评价甘蓝型油菜(Brassica napus L.)苗期的抗旱性,筛选出合理的油菜抗旱指标,为区域栽培提供材料和理论依据,对10种甘蓝型油菜品种和材料采取持续干旱(控水15d)和正常浇水两种处理,针对温室控水试验结果,分析干旱胁迫对油菜生理生化、生长发育、根系形态等34个指标的影响,结合综合抗旱系数、因子分析和隶属函数进行综合评价;在此基础上,运用聚类分析和灰色关联度分析筛选抗旱性评价指标和划分抗旱类型。结果表明,CDC值(综合抗旱系数)和加权抗旱系数均与相对产量呈显著正相关。根据CDC值,材料抗旱性由强到弱为:145027 > 绵油11 >万油27 > 渝油28 > 汉油8号>中双11号>德杂油5号>万油25 >GH06 > GH04/GH02。对CDC值聚类分析,可将10种参试材料抗旱性聚为3级,其中145027为Ⅰ级,绵油11、万油27、渝油28、汉油8号、中双11号
    为Ⅱ级,德杂油5号、万油25、GH06、GH04/GH02为Ⅲ级。关联度分析结果表明,光合参数指标、含水量指标、植株 形态和根系性状指标与油菜苗期的抗旱性关系密切。 

  • 栽培生理
    黄贺,闫蕾,吕艳,丁晓雨,蔡俊松,程勇,张学昆,邹锡玲*
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    为建立甘蓝型油菜发芽期低温耐性的鉴定及评价方法,筛选强耐低温材料,分别在22℃和9℃对66份材料进行发芽势、发芽率、发芽指数以及平均发芽时间的考察,利用隶属函数法进行综合评价,并通过聚类分析划分材料的低温耐性等级。结果表明:9℃低温会降低发芽势、发芽率和发芽指数,延长发芽时间。不同类型的品种间耐低温程度差异明显:中部品种的耐低温能力高于北部品种,半冬性性品种的耐低温能力高于春性品种与冬性品种,常规种的耐低温能力高于杂交种。单一指标与综合隶属函数值对品种的耐低温评价结果基本一致。筛选出极端耐低温品种H5(秦油8号×e6013)和敏感品种S10(汇丰一号)。 

  • 栽培生理
    朱程,黄桃翠*,唐世义,刘希忠,胡承伟
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    油菜成熟时角果的开裂性严重影响产量和机械化收割效率。为更多地了解裂角的生理生化过程,选取抗裂角性强的甘蓝型油菜品种庆油1号及其母本0911为材料,以两个易裂角材料为对照,测定角果发育过程中角果皮内含水量、乙烯合成速率、内切纤维素酶活性和成熟期生长素(吲哚乙酸、IAA)含量等生理生化指标。结果表明,在角果成熟过程中,抗裂角和易裂角材料的角果皮内乙烯合成速率相近;在角果发育后期的花后55d,抗裂角的角果皮含水量显著高于易裂角材料,内切纤维素酶活性峰值显著低于易裂角材料,而成熟期IAA的含量则高于易裂角材料。推测这些生理生化指标的差异与油菜角果的裂角性密切相关;在成熟过程中,角果脱水速率更慢的材料抗裂角能力更强;成熟角果的脱水速率可作为筛选油菜抗裂角种质资源的重要指标。
  • 栽培生理
    余明龙,左官强,李瑶,郑殿峰*,冯乃杰*
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    探讨外源调环酸钙(EA)对复合盐碱胁迫下大豆的缓解作用,明确EA提高大豆耐盐碱能力的适宜浓度,以大豆品种合丰50和垦丰16为试验试材,分别在110mmol·L-1的复合盐碱胁迫下培养15 d取样,研究V3期叶面喷施不同浓度EA(5~200 mg·L-1)对大豆光合特性和保护酶活性的影响。结果表明:与对照相比,各浓度EA处理均能增加盐碱胁迫下两品种大豆叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量,降低Chl a/b的比值;提高大豆叶片 Pn、Gs、Tr、Ls、WUE和AMC,降低了Ci;显著提升大豆叶片SOD、POD、CAT活性,抑制了MAD含量的增加。综合分析表明,100 mg·L-1浓度处理时效果最好,表现为叶绿素指标、净光合速率和抗氧化酶活性随EA浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,在100 mg·L-1出现最大值。初步推断在盐碱胁迫下,施加的外源EA通过提高植物抗氧化酶活性和叶绿素含量、降低MDA含量来保护细胞结构的完整、阻止光合速率的下降,促进幼苗生长,从而增强大豆幼苗耐盐碱胁迫的能力,100 mg·L-1处理时效果最佳。

  • 栽培生理
    王乐政,华方静,曹鹏鹏,田艺心,高凤菊
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    为探讨播期对黄淮海地区夏大豆产量的影响,以大豆品种齐黄34为材料,设置7个播期,比较了不同播期大豆产量性状的差异,并分析了降水和温度与夏大豆生育进程、光合性能指标、产量及产量构成因素的关系。结果表明:在黄淮海地区,夏大豆花后阶段降水和温度是决定产量高低的重要因子。适期早播可延长夏大豆的生育天数,增加花后积温,提高花后累积日温差,花后阶段获得充足降水,可使夏大豆后期衰老速度减慢,提高光合势, 增加干物质量,提高收获指数。降水和温度主要通过影响单株荚数、单株粒重、单株粒数和百粒重来影响产量,产量表现出随着播期推迟先增加后逐渐降低的趋势,适期早播有利于大豆增产。该研究可为黄淮海地区大豆播期的科学设置以及高产栽培提供依据。
  • 土肥植保
  • 土肥植保
    王建强,韩配配,李银水,廖星,秦璐*
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    为了解低氮胁迫下氮效率差异油菜在根系形态及养分吸收累积方面的差异,以一对氮效率差异油菜种质为材料,通过水培研究在低氮胁迫下苗期根系形态和养分累积的变化及差异。结果表明,在不同氮浓度处理下,两个材料根系和养分累积量都存在显著差异(P<0.01)。低氮胁迫下(N浓度为0.38mmol/L),油菜主根长和侧根长显著增加,根系木质化程度降低,养分累积量显著下降。与氮低效油菜种质相比,氮高效油菜总根长、根表面积、根体积、侧根数及主根长,分别高出30.96%、22.02%、24.13%、28.20%和40.62%,且植株氮、磷、钾累积量分别是氮低效油菜的2.02、1.89、3.37倍。此外,氮高效油菜根尖分生区细胞分裂数目增加,伸长区细胞长度增加,可能导致了油菜主根的伸长生长。综上所述,与氮低效油菜相比,氮高效油菜对低氮胁迫耐受力更强,根系较为发达、养分累积
    量降低幅度小。因此,氮高效油菜种质可能通过更发达的根系和更多的养分累积来应对低氮胁迫。
  • 土肥植保
    郭志青,吴菊香,张霞,于静,许曼琳,陈殿绪,张智猛,李新国,于建垒,刘同金,迟玉成*,万书波*
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    为了解2018年山东省花生主产区土壤及收获后花生荚果黄曲霉菌及黄曲霉毒素的污染情况,在烟台、青岛、临沂、泰安、枣庄及菏泽等花生主要产区进行土壤、花生荚果的采样,对土壤、荚果果壳、花生籽仁的黄曲霉菌检出率进行统计并对籽仁中黄曲霉毒素的含量进行测定。结果表明:不同产区土壤中黄曲霉菌的检出率为3.33%~33.33%;花生果壳中黄曲霉菌的检出率为10.89%~27.78%;花生籽仁中黄曲霉菌的检出率为3.11%~11.56%;花生籽仁中黄曲霉毒素的浓度为5.01~26.80 μg/kg。数据分析得出:花生籽仁中黄曲霉毒素的含量与土壤中黄曲霉菌的检出率呈极强的相关性;与花生果壳和籽仁中黄曲霉菌的检出率呈中等程度相关。本研究对解析花生种植区黄曲霉菌及黄曲霉毒素污染发生原因,精准预警与防控,提高农产品质量安全有重要意义。

  • 土肥植保
    张杏,岳晓凤,丁小霞*,李培武*,余秋玉,谢华里,张奇,张兆威,张文
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    为探明中国西南花生产区黄曲霉菌分布、产毒力及产后花生黄曲霉毒素污染情况,从云南广南、西藏察隅、四川蓬安采集177份花生、土壤样品,共分离鉴定出黄曲霉菌206株,分析其分布及产毒特征,并调查71份产后花生样品黄曲霉毒素污染情况。结果表明,四川蓬安花生产地黄曲霉菌分布最广,数量最多,其检出率和菌落数分别为50.0%、212.0 CFU/g,西藏察隅黄曲霉菌分布最少(18.1%,52.8 CFU/g)。菌株产毒力研究结果表明,88.6%的菌 株能产生黄曲霉毒素,产毒类型以B族毒素为主,尤其是AFB1,其含量在0~8500μg/L,平均产毒能力排序为:云南广南(4393.4μg/L)>西藏察隅(1991.0μg/L)>四川蓬(1259.3μg/L);不产毒菌株占11.4%,均来自西藏察隅。对产后花生黄曲霉毒素污染研究发现,西南地区花生黄曲霉毒素污染较轻,阳性样品检出率为7.0%,AFB1含量在0~7.2
    μg/kg;四川蓬安花生样品AFB1检出率为4.2%,含量0~7.2 μg/kg,云南广南AFB1检出率为16.7%,含量0~2.1 μg/kg, 西藏察隅样品未检出AFB1。西南产区黄曲霉菌检出率越高、菌落数越多,产后花生黄曲霉毒素污染越严重。
  • 土肥植保
    晏立英,宋万朵,雷永,万丽云,淮东欣,康彦平,陈玉宁,廖伯寿*
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    为发现抗白绢病的抗源材料,以花生28个种质为材料,在阳逻和武昌两地开展了白绢病抗性鉴定,并在温室条件下对其中11个材料进行抗性检测。结果表明:材料间白绢病发病率存在显著性差异(P<0.05);两试点鉴定获得5份中等抗病材料,其收获前死亡率低于30%。在温室接种条件下,2份材料鉴定为中等抗病。综合田间和温室试验结果,中花212和麻阳小子为中抗白绢病材料,为我国首次报道;中花212还兼抗细菌性青枯病。
  • 土肥植保
    荆瑞勇,韩如月,杨帆,李瑞睿,王丽艳,郭永霞 *
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    根系内生细菌资源的开发与利用是绿色农业发展的研究重点,而盐碱地大豆根内生细菌的分离与鉴定鲜有报道。本文以大庆盐碱地大豆根系为材料,分离纯化大豆内生细菌,采用平板对峙法和比色法测定内生细菌的抑菌能力和分泌IAA能力,选取抑菌谱广且分泌IAA能力强的株菌,通过检测形态学特征、生理生化性质、结构基因和功能基因序列的系统发育分析,明确细菌的分类地位。结果表明从大庆盐碱地大豆根内分离获得的一株内生细菌DCX,对10种植物病原真菌均具有拮抗作用,其中,对玉米新月弯孢菌、大豆菌核病菌、稻瘟病菌、禾谷镰刀菌的抑菌率分别为50.00%、78.12%、56.25%、43.75%,分泌IAA的能力为2.56±0.41μg·mL-1(n=6)。经形态学、生理生化试验及系统进化分析鉴定,DCX菌株属于解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),该菌株在pH11、NaCl浓度 10%的NA培养基中生长良好,可为盐碱地的作物病害防治提供资源。

  • 测试与加工
  • 测试与加工
    岳秀宏,李祥宇,刘鹏阳,陆姝欢,万霞*
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    裂殖弧菌是商业化生产二十二碳六烯酸(DHA)的重要菌株。为了快速检测裂殖壶菌细胞油脂含量,本文基于尼罗红荧光染色法,系统地筛选了激发光与发射光,并探究了简化细胞处理步骤,在不使用磷酸缓冲盐溶液洗涤细胞的条件下,优化二甲基亚砜(DMSO)体积分数、尼罗红用量、染色时间及细胞密度等因素对裂殖壶菌胞油脂检测的影响,并通过气相色谱法与荧光染色法的相关性分析,验证该方法的准确性。结果表明背景荧光未对荧光强度测定造成干扰;细胞密度在一定范围内,荧光强度与油脂含量的相关性良好,通过荧光强度可以较为准确地反映裂殖壶菌油脂含量。最佳染色及检测条件为:细胞密度0.7<OD600<1.3,尼罗红浓度1 μg/mL,DMSO 浓度20%, 激发光515 nm,发射光576 nm,常温避光染色20 min。本研究优化后尼罗红荧光染色法可应用于高含油量的裂殖 弧菌突变株或亲缘关系相近的高油脂菌株的高通量筛选。
  • 研究进展
  • 研究进展
    高宇,陈菊红,史树森*
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    大豆“症青”现象是黄淮海流域大豆生产上亟待解决的重要问题。最新研究发现,“症青”现象与点蜂缘蝽的发生为害有着密不可分的联系。点蜂缘蝽是一种分布广泛的多食性害虫,近年来,该害虫持续发生并呈蔓延趋势,对我国大豆生产造成严重威胁。本文着重介绍了该虫的分布与寄主、为害特点、生物学特性、环境因子的影响、综合防治方法,为深入分析大豆“症青”现象形成机制、开展大豆害虫点蜂缘蝽综合治理研究以及相关政策制定等提供有益的参考。
  • 研究进展
    程晨,黄凤洪,黄庆德,禹晓,于坤,王新天,陈鹏,汤虎,董绪燕,邓乾春*
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    α-亚麻酸、二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸以及n-6 PUFA亚油酸等多不饱和脂肪酸(PUFA)对人体具有显著的健康功效,目前被广泛应用于在食品、医药等领域。但是含有PUFA的油脂极易被氧化,且具有强疏水性,因此其应用受到一定限制。乳液递送体系是一种经典的脂质载体,现已被应用于高生物利用率的PUFA产品的研究与开发中。脂质伴随物是来源于油脂的天然植物化合物,主要包括多酚、植物甾醇、磷脂、脂溶性维生素等。研究表明,将一定量的脂质伴随物添加入乳液体系中能够有效改善体系的稳定性。基于此,本文主要归纳总结了极性多酚类化合物、双亲性植物甾醇及磷脂、非极性维生素等脂质伴随物对乳液稳定性的影响及潜在的作用机制,并针对研究中存在的科学问题以及发展方向进行了分析和展望。