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  • 余钟毓, 杨艳芳, 蒋甲福, 王振兴, 陈发棣
    中国农学通报. 2025, 41(21): 1-9. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0485

    表观遗传调控是指在不改变DNA序列的基础上,通过DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA修饰、染色质重塑以及非编码RNA等机制,对基因表达进行可遗传性调控的过程。表观遗传学为园艺作物的改良提供了额外且灵活的性状变异来源,开创了培育应对气候变化、抗病抗虫和品质提升等新品种的创新途径。本综述对表观遗传修饰的主要类型(如DNA甲基化的CG/CHG/CHH分型、组蛋白乙酰化/甲基化、m6A等RNA修饰及非编码RNA调控等)进行了系统梳理,重点阐述了其在园艺作物营养生长、花器官发育与开花、果实发育及采后品质维持中的调控机制,以及在抗生物胁迫(病害、虫害)和非生物胁迫(低温、干旱、盐碱等)中的作用。同时,汇总了全基因组甲基化测序(WGBS)、CRISPR/dCas9表观编辑系统等表观遗传育种工具的应用进展。研究旨在为深入理解园艺作物性状形成的表观遗传基础提供理论参考,并为表观遗传育种技术在园艺作物改良中的推广应用提供技术支持。

  • 郭芮, 曹晓伟, 郭伟
    中国农学通报. 2025, 41(21): 10-17. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0488

    为了构筑高效、可持续的RNAi育种防控体系,本综述归纳了RNAi技术在作物抗病虫中的应用潜力,总结了当前转基因RNAi作物的研发现状,分析了多靶点串联RNAi的设计策略与协同抗性机制;重点阐述了“dsRNA/microRNA稳定表达系统”“复合病虫害(小麦赤霉病-蚜虫、棉花黄萎病-棉蚜)联合控制模型”“延缓抗性进化的基因精准干预途径”等内容,指出递送效率低、dsRNA环境稳定性差及生产成本高仍是RNAi技术规模化应用的瓶颈。提出通过纳米载体-植物共生递送、串联表达多基因沉默盒、结合生态平衡监测的精准施放技术,有望在5~10年内实现多病虫害协同治理;认为该体系将推动农业向“基因精准干预+生态平衡维护”的可持续模式转型,为全球粮食安全提供关键支撑。

  • 顾鑫, 任翠梅, 冯鹏, 王丽娜, 张宏宇, 李娜, 宋敏超, 王迪
    中国农学通报. 2025, 41(21): 107-113. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0544
    探究不同改良剂对苏打盐碱地土壤细菌群落结构及燕麦生长的差异化影响,为盐碱地高效改良及燕麦高产栽培提供依据。在大庆市东风农场开展田间试验,设置无改良剂(CK)、硫酸铝(AS)、脱硫石膏(DG)、醋渣(VR)、生物炭(BC) 5个处理,运用高通量测序技术分析土壤细菌群落结构与多样性,并测定燕麦农艺性状。结果表明:4种改良剂均显著提高土壤细菌群落多样性(P<0.05)。其中,DG处理的OTUs(Operational Taxonomic Units)数量、Chao1指数、Ace指数最高,VR处理的Shannon指数最高,BC处理的Simpson指数最低。门水平上,Pseudomonadota、Acidobacteriota和Actinomycetota为主要菌门,BC处理Pseudomonadota相对丰度最高(29.47%),AS处理Acidobacteriota相对丰度最低(17.12%),DG处理Actinomycetota相对丰度最低(11.00%)。属水平上,norank_Pyrinomonadaceaenorank_Gemmatimonadaceaenorank_Vicin amibacterales为主要菌属。施用改良剂后,燕麦株高、穗长、千粒重、鲜重和干重均有所提高。BC处理效果最为突出,燕麦株高130.37 cm、穗长21.80 cm、千粒重27.00 g,鲜重和干重分别达8337.35 kg/hm2和7141.30 kg/hm2;DG和AS处理对燕麦生长也有促进作用,但在鲜重和干重方面不如BC处理;VR处理促进作用相对较弱。燕麦植株性状与土壤细菌群落α-多样性指数密切相关。综上所述,硫酸铝、脱硫石膏、醋渣和生物炭4种改良剂均能改善土壤细菌群落结构,促进燕麦生长,生物炭效果最优,脱硫石膏和硫酸铝次之,醋渣较弱。
  • 胡奕婷, 董岳, 宋修超, 郭士伟, 马艳, 侯朋福, 王泓, 汪吉东
    中国农学通报. 2025, 41(21): 114-122. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0545
    探究不同矿化度微咸水灌溉和氮肥类型对滨海盐渍土水稻生长和产量的影响,旨在为滨海盐渍农田水肥协同管理和生产力提升提供理论依据和技术指导。于2024年在江苏省农业科学院内试验田,开展为期4个月的田间土柱试验,以中度滨海盐渍土(含盐量=2.2 g/kg)为供试土壤,以‘Y两优911’为供试水稻品种,设置灌溉水矿化度(淡水W1、淡水和微咸水混灌W2、微咸水W3)和氮肥类型(尿素N1、聚氨酯包膜尿素N2、脲醛尿素N3)双因素组合,共10个处理,分析各处理下水稻的生长特征(分蘖数、株高、叶面积)和产量及构成因子。结果显示,在同类氮肥条件下,与淡水灌溉(W1)相比,微咸水灌溉(W2和W3)显著促进了水稻分蘖,但降低了株高和叶面积。氮肥类型仅在淡水灌溉条件下对水稻分蘖数有显著影响,其中,W1N3处理的水稻分蘖数显著多于W1N2和W1N1。然而,氮肥类型对水稻株高和叶面积均无显著影响。在水稻产量及构成因素方面,微咸水灌溉对水稻穗数和穗粒数影响不显著,但显著降低了水稻千粒重,进而导致产量下降。与W1处理相比,W2和W3处理的单株产量分别下降了17%~28%和22%~35%。氮肥类型对穗数和千粒重影响不显著,但2种缓控释肥料显著增加了穗粒数和单株产量。与淡水灌溉下的3种施肥处理相比,W2N2处理的水稻产量未见显著降低。在滨海盐碱区,适当使用微咸水灌溉可以促进水稻分蘖,但会抑制株高和叶片生长,进而显著降低千粒重,导致减产。聚氨酯包膜尿素可有效缓解微咸水灌溉对水稻产量的负面影响。综合来看,利用淡水、微咸水混灌降低田间微咸水矿化度(<1.50 g/L)结合基肥施用聚氨酯包膜尿素,是滨海盐碱区高效利用微咸水资源、稳定作物产量的有效水肥管理模式。
  • 刘洋, 刘冲, 徐培智, 王丹, 解开治, 李雅莹, 张坤, 孙丽丽, 黎婉玲, 谷峻, 顾文杰, 卢钰升
    中国农学通报. 2025, 41(21): 123-130. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0355
    咸酸复合胁迫是南方滨海盐渍土农业生产开发利用的关键障碍因子。探究有机无机配施改良剂对滨海盐渍土理化性质及冰菜(Mesembryanthemum crystallinum L.)生长的协同改良效应,以期为滨海盐渍土高效改良与耐咸酸作物栽培提供理论依据。以滨海盐渍土和冰菜为供试对象,设置对照、0.1%土壤调理剂、0.05%钙镁磷肥+0.05%有机肥等3组处理,通过盆栽试验研究不同改良剂对土壤盐渍化、酸化及冰菜生长、抗逆性的影响。结果表明:单一土壤调理剂处理下,土壤pH提升2.68个单位,但土壤电导率、全盐量、钠离子含量、冰菜生物量及抗逆性无显著变化。钙镁磷肥与有机肥配施处理下,土壤pH提升2.15个单位,土壤交换性铝、交换性氢、交换性酸总量以及水解性酸含量分别降低了85.3%、87.9%、86.0%和59.5%,电导率、全盐量和钠离子含量则分别显著降低21.0%、20.9%和31.0%,土壤有效磷含量增加116%;此外,钙镁磷肥与有机肥配施处理下,冰菜地上部鲜重较对照增加174%,叶片丙二醛含量降低37.0%,根系根尖数增加42.8%。冗余分析表明,土壤有效磷含量提升与速效钾、钠离子含量降低是冰菜在滨海盐渍土上生长的关键驱动因子。单一土壤调理剂虽可缓解酸化,但对盐渍化土壤的改良效果有限。钙镁磷肥与有机肥配施通过改善土壤理化性质(提升pH、降低盐分及钠毒害,提高有效磷含量)和优化根系形态,显著增强冰菜抗逆性及产量,其综合改良效果优于单一调理剂,钙镁磷肥与有机肥配施可协同抑制土壤酸化和盐渍化,为滨海盐渍土可持续利用提供了有效技术路径。
  • 孙毅, 王腾, 傅云洁, 鲍奎, 王金贵
    中国农学通报. 2025, 41(21): 131-138. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0377
    本研究通过田间试验结合室内分析,评估了微藻营养液(WZ)、脱硫石膏(SG)、黄腐酸(HFS)、有机肥(YJF)和生物炭(SWT)对柴达木盆地盐碱土的改良效果,重点关注土壤有机碳组分和团聚体稳定性。结果表明:施用生物炭显著提高了土壤有机碳组分含量,其中SWT处理的SOC、POC、MAOC和EOC的含量最高,分别达到8.25、2.00、3.11和2.85 g/kg,较对照CK分别增加了112.53%、282.19%、70.13%和203.19%。施用黄腐酸则显著改善了土壤结构,提高了0.053~0.25 mm和>0.25 mm土壤水稳性团聚体的比例,较CK分别增加了17.89%和7.14%。HFS处理的MWDGMD分别为7.131 mm和0.089 mm,较CK分别提高5.69%和18.67%。相关性分析显示,盐碱地土壤有机碳组分与水稳性团聚体的组成和稳定性无显著相关性,但SOC、EOC与<0.053 mm团聚体含量呈现正相关关系,而与0.053~0.25 mm团聚体含量、>0.25 mm团聚体含量、MWDGMD之间呈现负相关关系。综上所述,施用生物炭更有利于土壤有机碳的积累,而施用黄腐酸更有利于改善土壤结构。
  • 娄鸿耀, 陈兆波, 刘铎, 高宇天, 李宏博, 王拯, 张胜全
    中国农学通报. 2025, 41(21): 139-144. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0223
    本研究系统梳理了中国盐碱耕地小麦种业科技创新进展,分析了当前技术瓶颈,旨在为提升盐碱地小麦产能提供理论支撑。采用文献综述与实证分析方法,整合了耐盐碱种质创制、基因挖掘、品种选育及示范推广等研究成果,并结合区域盐碱地特征与政策导向进行了综合分析。结果表明,中国在耐盐碱小麦种业科技创新方面取得显著进展:创制了一批耐盐碱新种质,挖掘了TaSRO1TaHKT1;5-D等关键基因;培育出‘京麦189’等10个国审耐盐碱小麦品种,区域试验平均产量达7410 kg/hm⊃2;,增产7.3%;建立了环渤海与南疆两大耐盐碱试验体系,示范推广面积超1.87万hm⊃2;。然而,当前仍存在育种水平有待提高、技术体系不够完善、推广力度不足等问题。因此,未来需加强基因挖掘与分子设计育种,构建高效技术体系,推动耐盐碱品种规模化应用,为盐碱地粮食安全战略提供有力的科技支撑。
  • 万婷婷, 何浩, 程李洋, 李帅, 余梦梦, 秦洁, 李铈阔, 李俊华
    中国农学通报. 2025, 41(21): 145-155. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0271
    本研究探讨了哈茨木霉菌与不同改良剂配施对盐碱土的协同改良效应及其对棉花生长的影响。通过盆栽试验,设置对照组(CK)、哈茨木霉菌单施(T)、哈茨木霉菌配施生物炭(BT)、腐植酸(HT)、有机肥(AT)和微生物菌剂(MT)共6个处理,研究其对盐碱土壤理化性质和棉花生长生理状况的影响。结果表明:AT处理使土壤pH降低2.58%,显著优于其他处理,同时显著增加土壤有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量,这说明改良处理显著改善了土壤理化性质;在棉花生长指标方面,AT处理显著提高株高(+36.40%)、茎粗(+49.50%)、地上部生物量(+68.67%)和地下部生物量(+89.29%),增幅最大;生理生化指标显示,T、AT和MT处理显著提高棉花叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,降低丙二醛、可溶性蛋白和脯氨酸含量,表明其抗逆性提升;相关性分析揭示了土壤理化性质与棉花生长指标之间的显著相关性,为改良措施的优化提供了科学依据。研究发现,哈茨木霉菌配施有机肥(AT处理)在改善土壤理化性质和促进棉花生长方面效果最优,为新疆盐碱地高效利用和棉花优质高产提供了科学依据及实践指导。
  • 齐海坤, 薛建军, 朱玉, 艾爽, 白金丽, 张明才, 张钰石
    中国农学通报. 2025, 41(21): 156-160. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0580

    文章叙述了沧州市旱碱麦在盐碱地扩面增产过程中形成的品种选用、土壤改良、栽培管理等过程技术流程。回顾了2020—2024年旱碱麦种植面积从5.9×104 hm2增加至1.2×105 hm2、单产由3.1×103 kg/hm2提升至4.3×103 kg/hm2持续增长的轨迹。归纳总结了生育期内干旱、高盐碱、低温寡照等逆境条件对种子萌发、分蘖成穗以及籽粒灌浆所产生的生理抑制效应。剖析了外源脱落酸(ABA)、硅制剂、纳米氧化铈等绿色生物源调节剂,在提高根系Na+排斥、维持叶片K+稳态、清除活性氧中的最新作用机制。提出了以“播种前抗逆促发增蘖种子处理+拔节期壮秆抗逆化控+灌浆期稳叶促粒调控”为核心的全生育期靶向绿色调控技术体系,以期为旱碱麦产能跃升和绿色高效生产提供可借鉴的技术路径。

  • 刘孟朝, 高贤彪, 张国新, 高翔, 段鹏伟, 刘宏久
    中国农学通报. 2025, 41(21): 161-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0579

    设施农业是高效利用盐碱地的有效途径。本研究对环渤海滨海重度盐碱区发展设施农业的条件及现状深入剖析,阐明“不与粮争地、不与粮争水”“产地环境安全、光热条件好”“协同发展助力、技术模式成熟”3个有利因素,以及研发平台小、示范带动弱、政策资金支持少3个劣势因素。总结了环渤海滨海重度盐碱地发展设施农业主要模式有重盐碱区设施原土果蔬生产模式、盐渍土壤基质栽培模式、淡水匮乏盐碱区设施蔬菜咸水安全利用模式和盐渍土壤果蔬水盐调控优质生产栽培模式。提出了强化科技支撑、做强旱碱农业和加强政策支持等建议,以期为环渤海地区滨海盐碱地设施农业高质量发展提供参考。

  • 公丹, 胡媚茹, 林云, 刘金洋, 吴然然, 闫强, 陈景斌, 薛晨晨, 袁娜, 吴燕, 袁星星, 陈新
    中国农学通报. 2025, 41(21): 18-26. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0503

    土壤盐渍化对全球粮食安全和生态环境构成严重威胁,培育耐盐作物品种,提升作物耐盐性能够有效应对盐渍化胁迫甚至开发盐碱地利用。本文基于植物耐盐分子机制的解析,聚焦作物耐盐育种前沿技术,系统阐述多组学联合分析、基因编辑、根际促生菌、表观遗传修饰等技术原理及其在作物耐盐育种中的应用成果,这些前沿技术为作物耐盐育种注入强大动力,通过技术融合与创新,有望快速精准培育耐盐作物新品种,推动盐碱地农业高效可持续发展。

  • 寸婕, 杨峰, 于海天, 胡朝芹, 王玉宝, 杨新, 代正明, 陈小江, 李琼, 郑爱清, 夏秀芝, 张玉荣, 李艳兰, 何玉华
    中国农学通报. 2025, 41(21): 27-35. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0489
    本研究基于种业大数据平台(http://202.127.42.145/bigdataNew)信息,对2017—2024年通过非主要农作物品种登记的489个豌豆品种的选育及性状数据进行分析,旨在为豌豆育种及生产提供参考。结果表明,登记品种来源覆盖25个省市自治区,云南、四川、甘肃排名前三,合计占比63.19%。企业独立登记占60.12%,科企合作仅0.82%;育种技术以杂交育种(57.46%)和系统选育(38.04%)为主导。农艺性状方面,豌豆平均株高108.3 cm,生育期106.1 d,荚长8.59 cm,荚宽1.57 cm,每荚粒数7.12个,百粒重25.60 g,其中大粒品种占56.27%。品质性状呈现显著分化,干粗蛋白含量20.27%,干粗淀粉含量35.29%,但蛋白质和高淀粉品种占比仅34.91%和19.68%。抗病性以中抗锈病(55.51%)和中抗白粉病(52.31%)为主,耐冷性中等水平为主(74.60%)。未来需以政策引导优化育种资源配置,加速现代生物技术与传统育种融合,构建产学研协同创新体系,强化地方种质资源挖掘利用,定向培育高产优质多抗专用型品种,推动豌豆产业向绿色化、高效化、多元化方向转型升级。
  • 常汇琳, 高世伟, 刘晴, 刘宇强, 马成, 沙汉景, 王婧泽, 聂守军
    中国农学通报. 2025, 41(21): 36-42. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0504

    本研究聚焦于水稻茎秆强度的遗传机制,旨在为抗倒伏分子育种提供坚实的理论依据。通过对学术文献以及研究报告进行系统的综述与深入的分析,阐述了茎秆强度、茎秆化学组成、激素调节以及株型相关基因的调控机制及其抗倒伏分子机理。分析结果显示,水稻茎秆强度受到形态结构(例如基部节间直径、壁厚)和化学成分(纤维素、半纤维素和木质素含量)的共同影响,其中下部节间的力学特性是决定水稻抗倒伏能力的关键因素。从基因层面来看,SCM3OsTB1等位基因)借助独脚金内酯信号通路增强茎秆强度;WAK10对次生细胞壁纤维素的合成起到调控作用;OsTCP19促进木质素-纤维素的平衡;IPA1突变体则通过优化株型实现抗倒伏与高产的协同效应(减少无效分蘖、增加茎秆粗度,实现抗倒伏与穗粒数增加的平衡)。在育种应用方面,采用分子标记辅助选择的方法对相关QTL(quantitative trait loci)位点(如prl5lrt5)进行筛选;利用基因编辑技术(CRISPR/Cas9)对茎秆强度关键基因进行定向改良;通过回交改良构建近等基因系聚合多个强秆基因(如SCM1-4)(NIL-SCM1NIL-SCM2NIL-SCM3NIL-SCM4,以及双、三聚合体),成功培育出抗倒伏新品种‘Sakura prince’和‘Monster Rice 1’。本研究提出,未来应在以下几个方面开展工作:挖掘新型抗倒伏基因(如STRONG2模块),解析多基因协同效应;建立茎秆强度与穗重、穗数的遗传平衡模型;结合全基因组关联分析优化基因聚合策略;探究环境因子(台风、密植)对茎秆强度的影响规律等,以期实现水稻抗倒伏性与产量的同步提高。

  • 崔梦杰, 陈琳杰, 黄冰艳, 董文召, 韩锁义, 张新友
    中国农学通报. 2025, 41(21): 43-50. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0556

    ERF转录因子(Ethylene Responsive Factor)属于植物AP2/ERF转录因子超家族,是植物应对生物与非生物胁迫的关键调控因子,其通过AP2/ERF保守结构域与顺式作用元件GCC-box结合,调控靶基因的时空表达。本文综述了植物ERF转录因子的结构特点、分类体系、分布规律及生物学功能:结构上包含DNA结合域、转录调控域等功能区域,其中AP2/ERF结构域第14和19位氨基酸是分类的关键标志;分类上,ERF与DREB亚族各自可进一步划分为6个亚组;分布上,不同植物中该家族成员数量差异显著,且双子叶植物ERF亚族成员通常多于单子叶植物。重点阐述了ERF在生物胁迫响应中的功能机制:一方面通过激活PRPDF1.2等抗病基因增强植物对病原菌的抗性,另一方面含EAR基序的ERF可作为负调控因子抑制靶基因表达。同时,本文总结了花生ERF的研究现状,包括家族鉴定(本课题组2022年在栽培花生中鉴定完成76个ERF家族成员)、抗逆功能验证(如AhERF008AhERF019可增强非生物胁迫耐受性)及当前存在的局限(如系统性分析不足、调控机制尚不明确等)。最后展望了未来研究方向,提出需结合多组学与基因编辑技术解析ERF介导的抗逆网络,为花生抗逆分子育种提供理论依据与技术靶点,助力花生抗逆工程研究。

  • 吴仕凡, 符京燕, 刘禄宏, 罗添, 王睿
    中国农学通报. 2025, 41(21): 51-57. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0487

    本研究系统综述了分子育种技术在芸薹属作物遗传改良领域的应用进展。针对细胞核雄性不育系(GMS)、细胞质雄性不育系(CMS)及自交不亲和系(Self-incompatibility, SI)三大制种体系,重点阐述了基因编辑技术(如CRISPR/Cas9)在定向创制GMS系统(如通过靶向DAD1BnaMS1BnaMS2OPR3等基因构建双突变体或温敏两系体系)、CMS系统(如敲除orf138恢复可育性)及新型SI亲本(如编辑BnS6-Smi2BoSP11Exo84c等基因)方面的创新应用。同时介绍了基于orf224/atp6orf222orf138等不育基因开发的分子标记技术,实现了甘蓝型油菜Pol、Nap、Ogu等3种细胞质类型的精准鉴定。研究表明,这些技术显著提升了杂种优势利用效率,为培育高产优质抗逆新品种提供了精准创制不育系、高效筛选优良种质的有效途径。未来研究可围绕以下方向展开:(1)深入挖掘CMS相关线粒体基因功能;(2)优化CRISPR/Cas9介导的多基因协同编辑策略;(3)整合多组学数据与人工智能算法实现杂种优势组合预测;(4)开发非转基因自交亲和系创制新技术。本研究为突破传统育种瓶颈、推动芸薹属作物精准育种提供了理论依据和技术支撑。

  • 杨景渊, 高婧, 盛文婷, 王飞, 杜雨婷, 黄诗语, MUHAMMADSaqlain, MUHAMMADHammad Latif, 朱微, 周永红, 吴丹丹, 郝明, 康厚扬, 李映辉
    中国农学通报. 2025, 41(21): 58-63. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0529

    为明确四川地区小麦品种(系)的白粉病抗性表型及育种中涉及的抗源基因,为小麦抗病育种提供理论依据与实践指导,本研究收集了168份四川小麦品种(系),苗期接种白粉菌生理小种Bgt E09进行抗性鉴定,并结合分子标记检测与基因组原位杂交(GISH)分析抗源基因。结果显示,35份小麦(20.8%)材料表现抗病;分子标记检测发现34份小麦品种(系)携带Pm21基因,1份小麦品系(‘蜀麦2352’)携带Pm56;GISH分析证实‘绵麦367’含一个小麦-簇毛麦臂间易位(6VS·6AL,该易位携带Pm21基因),‘蜀麦2352’含小麦-黑麦臂间易位(6RS·6AL,该易位携带Pm56基因)。研究表明,四川小麦品种(系)白粉病抗性资源匮乏,主要依赖Pm21抗源基因,亟需挖掘利用其他抗病基因以拓宽抗源遗传基础。

  • 全凯丽, 郑文新, 吕雪峰, 邢巍婷, 刘建新
    中国农学通报. 2025, 41(21): 64-75. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0479

    为挖掘与新疆山羊繁殖性状相关的差异表达基因,筛选出与山羊繁殖相关的关键基因。本研究运用转录组测序分析法,比较新疆山羊不同繁殖力卵泡期和黄体期的下丘脑组织的转录组,筛选卵泡期和黄体期高、低繁殖力新疆山羊下丘脑与繁殖相关的关键基因。在卵泡期下丘脑差异表达分析中,XJLSX vs XJLDX组(卵泡期高繁殖力母羊vs卵泡期低繁殖力母羊)共筛选出680个差异表达基因,其中210个差异基因上调,470个下调,对差异表达基因进行GO和KEGG功能分析,发现了9个GO Term包含16个差异基因和8条KEGG通路包含23个差异基因与山羊繁殖性状相关,结合差异基因蛋白质互作网络分析及相关文献,共筛选出6个差异基因NPR1KITLGGABRAICRHR2ADCYAP1IGF2BP3,可能是影响新疆山羊繁殖性状的关键基因。在黄体期下丘脑差异表达分析中,XJHSX vs XJHDX组(黄体期高繁殖力母羊vs黄体期低繁殖力母羊)共筛选出656个差异表达基因,其中178个差异基因上调,478个差异基因下调,对差异表达基因进行GO和KEGG功能分析发现了7个GO Term包含9个差异基因与卵母细胞生长和分化、卵泡发育以及生殖激素相关,6条KEGG信号通路包含10个差异基因与山羊繁殖性状相关,结合差异基因蛋白质互作网络分析及相关文献,共筛选出5个差异基因WT1IGF1ESR1NR5A1MET,可能是影响新疆山羊繁殖性状的关键基因。本研究筛选出与山羊繁殖相关关键基因,这为培育新疆山羊高繁多胎新品系提供理论基础和分子标记。

  • 刘建新, 郑文新, 吕雪峰, 邢巍婷, 全凯丽
    中国农学通报. 2025, 41(21): 76-84. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0502

    通过RNA-Seq技术筛选不同年龄阶段德新肉用细毛羊肌肉生长相关的候选基因,初步揭示德新肉用细毛羊背肌肉差异形成的分子机制,为其肌肉生长研究提供理论依据。以相同饲养条件下的3月龄、6月龄、12月龄德新肉用细毛羊公羊为研究对象,对德新肉用细毛羊背屠宰性能进行分析比较,通过转录组测序对德新肉用细毛羊背最长肌进行分析比较,采用Illumina NovaSeq平台进行mRNA转录组测序和分析,发掘对肌肉生长有影响的相关候选基因。利用RNA-Seq技术测序,3个年龄阶段共筛选出2468个差异表达基因,其中有30个DEGs在3组中都有表达,而分别在3组中特异性表达的DEGs分别为468、458个、544个。对差异基因进行GO功能注释分析结果显示,其显著富集在2997个GO条目(P<0.05);在KEGG富集分析表明DEGs富集在93条通路中,与生长发育有关的通路有、JAK-STAT信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、细胞因子-细胞因子受体信号传导、FoxO信号通路等通路。进一步筛选出IGF2MYL4基因。研究获得的IGF2MYL4候选基因为肌肉生长发育提供更多参考资料,从而为后续德新肉用细毛羊肌肉生长的研究提供理论依据。

  • 孔令羽, 吴则蒽, 孟云杉, 胡树文
    中国农学通报. 2025, 41(21): 85-95. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0573
    内蒙古土默川灌区盐碱耕地面临土壤结构退化和作物生长受限的严重问题。本研究旨在揭示一种新型复合改良剂提升青贮玉米产量的作用机制,为半干旱区盐碱地生态改良提供理论依据。通过大田试验,设置对照处理(CK)、单一颗粒改良剂处理(T1)和复合改良剂处理(颗粒+滴灌型改良剂,T2)。实验系统测定了0~20、20~40、40~60 cm土层的土壤pH、电导率(EC)、饱和导水率(Ks)等关键理化性质,并结合X射线CT扫描技术量化了土壤孔隙度等核心孔隙结构参数,同时动态监测了青贮玉米产量。结果表明:复合改良剂(T2)处理显著优于其他处理。改善耕层结构方面,在0~20 cm土层,团聚体平均重量直径较CK提高75.6%,Ks提升99.7%,孔隙度、孔隙当量体积及表征连通性的欧拉数分别提高16.7%、17.4%、28.6%;有效缓解盐碱胁迫并提升肥力方面,在玉米生育期内,0~60 cm土壤pH平均降低6.5个单位,EC降低67.19%,土壤有机碳含量提升4.97%;大幅提升玉米产量方面,成熟期青贮玉米鲜重达57585.82 kg/hm⊃2;,较CK增产120.99%,且显著优于T1处理。本研究证实,新型复合改良剂通过协同优化土壤孔隙结构、降低土壤碱度和盐分等多重途径,能够有效改良盐碱耕地并显著提升青贮玉米产量,在土默川灌区盐碱地生态修复中具有良好的应用潜力。
  • 赵科刚, 蔡苗, 马畅, 王东, 谢晓梅, 王欣雅
    中国农学通报. 2025, 41(21): 96-106. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0546
    本研究旨在解决连作葡萄园土壤质量退化及果实品质下降的问题。通过设置土壤调理剂(BGA)、常规化肥(NPK)以及两者减量配施(H-BGA+NPK)等处理,分析不同施肥模式对土壤理化性质、活性有机碳组分、团聚体结构及葡萄果实品质的影响,并探究其内在关联机制。结果显示,不同施肥处理对土壤理化性质的影响存在显著的时期特异性。膨果期,H-BGA+NPK配施通过协同效应显著提升土壤有机质含量(较NPK处理提高21.67%)、全氮含量(较NPK处理提高3.61%)以及微生物量碳含量(较NPK处理提高20.53%),有效优化了葡萄生长前期的土壤养分供给。成熟期,BGA处理依靠有机组分的持续矿化作用,使土壤有机质和硝态氮含量大幅累积,较NPK处理分别提高了59.89%和169.27%,显著改善了土壤碳氮库容。土壤团聚体分析结果表明,H-BGA+NPK配施处理显著促进了>0.25 mm的大团聚体形成,较NPK处理提高了45.90%;而NPK单施处理则提高了<0.053 mm的粉黏粒团聚体含量占比,这体现了BGA调理剂配施对土壤结构的优化效应。在果实品质方面,H-BGA+NPK配施处理的葡萄可溶性糖含量达到12.46%,较NPK和BGA处理分别提高了5.68%和1.71%,糖酸比平衡最优;BGA处理显著提高了葡萄果实可滴定酸(较NPK增加9.49%)和可溶性固形物含量(较NPK增加1.03%~4.08%),能够满足市场对高酸品质葡萄的需求。相关性分析表明,可溶性糖与土壤容重、可溶性有机碳呈显著负相关(P<0.05);可滴定酸与土壤pH、全氮等养分指标呈极显著负相关(P<0.001),与容重、可溶性有机碳呈正相关(P<0.05)。表明土壤结构与碳组分是葡萄果实品质的关键调控因子。研究认为,根据作物生长周期精准配置土壤调理剂与化肥的比例,可兼顾前期养分供给与长期土壤健康,为连作葡萄园可持续高产优质栽培提供实践路径。
  • 赵桂龙, 唐佳琦, 黄烁淇, 李荣田, 卜庆云, 鲁振强
    中国农学通报. 2025, 41(9): 132-139. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0427

    冷胁迫会对植物的生长发育造成直接的影响,严重时可导致植物不结实甚至死亡。为了解析植物应对冷胁迫的分子机制,本文归纳了冷胁迫对植物产生的各种影响,总结了冷胁迫对植物质膜、ICE-CBF-COR信号级联通路、植物激素以及细胞代谢产生的影响,分析并阐述了植物耐冷机理的研究进展,为进一步将这些研究成果应用于作物遗传改良的实际中奠定基础。根据以上内容,本文建议利用基因工程、遗传学、生物化学与分子生物学、生物信息学等手段继续深入探索植物对冷胁迫的耐受分子机制,并对该领域未来的研究方向提出了展望。

  • 杨蕊萌, 闫国永
    中国农学通报. 2025, 41(9): 149-156. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0615

    互花米草作为外来入侵植物,在黄河三角洲地区迅速扩散,加速土壤盐渍化,威胁本地物种,破坏了生态系统健康。本研究通过遥感卫星图片分析技术,分析了黄河三角洲地区互花米草入侵足迹,发现互花米草完成定殖后(2004年前),迅速占领入侵生境并快速扩散(2004—2014)。尽管最近10 a人为抑制了互花米草的入侵速度,减少了入侵面积(2014—2024),但其仍具有卷土重来、二次入侵的可能性。因此,研究进一步对互花米草入侵不同阶段的假说进行了分类梳理,对比不同防治措施,考虑到互花米草入侵时对根际微生物的影响,提出可以从植物-土壤反馈机制入手研究互花米草的防治,提高对黄河三角洲互花米草入侵的微生物学机制的认识,科学探索互花米草微生物学防治的前景。研究旨在为未来互花米草入侵提供新的防治思路。

  • 莫俊杰, 郑嘉成, 蔡继葳, 刘嘉威, 冯永成
    中国农学通报. 2025, 41(7): 1-8. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0413

    深入探究水稻收获指数在各分离世代的遗传规律,有利于为基于收获指数的水稻育种提供理论参考。本研究基于收获指数对4个水稻杂交组合的分离后代进行单株选择,比较分析其不同世代群体主要农艺性状的变异系数及其收获指数的选择效应差异。不同水稻材料的孕穗期SPAD值、株高、穗长性状表现较为稳定;杂交水稻后代的剑叶长、千粒重、结实率、收获指数分离幅度较大,而其亲本的这4个性状表现都较为稳定;但是,杂交水稻的亲本及其后代的地上部生物学产量、单株穗数、穗粒数变异幅度都比较大。所有供试杂交水稻组合的F3、F3株系、F4株系的收获指数广义遗传力均高于97%。‘红欣-1S/玉香油占’、‘红欣-1S/FL478’、‘红欣-1S/HD-YX’的F4株系的收获指数选择效率均高于其F3、F3株系,即基于收获指数对这3个水稻杂交组合后代进行单株选择的作用明显;但是,对‘红欣-1S/广红3号’后代进行高收获指数单株选择却不能提高其收获指数选择效率。对于多数的供试水稻材料,从F2世代开始对其进行高收获指数单株选择是有效的,可以明显提高其收获指数的选择效率。

  • 董青君, 董玉兵, 李卫红, 谢昶琰, 张苗, 李传哲, 陈川, 章安康
    中国农学通报. 2024, 40(30): 1-10. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0164

    本研究旨在探究不同绿肥品种之间的生长差异及其翻压后对水稻产量、养分累积及土壤性质的影响。以冬闲田(CK)为对照,选取紫云英、光叶苕子、箭筈豌豆3种常见的绿肥品种,进行大田试验,分析绿肥生长期间的性状差异及其翻压后对后茬水稻的产量、品质、养分累积和土壤性质等。结果表明,3种绿肥中株高和生物量的表现均为光叶苕子>箭筈豌豆>紫云英,以光叶苕子最优,适合作为该地区种植的品种;绿肥翻压后水稻产量较CK有了明显的提高,其中光叶苕子翻压后水稻产量达到10.47 t/hm2,比CK高出58.88%;绿肥翻压能够提升水稻的食味值及养分累积,与CK相比,紫云英、光叶苕子、箭筈豌豆处理的水稻食味值分别提高5.58%、9.46%、11.16%,水稻秸秆全钾累积量分别提高50.88%、42.87%、67.70%,水稻籽粒全氮累积量分别提高17.25%、45.62%、47.74%,水稻籽粒全钾累积量分别提高17.96%、54.28%、48.88%,水稻地上部全磷总累积分别提高11.32%、62.16%、27.41%,全钾总累积量分别提高45.53%、44.73%、64.64%,其中以光叶苕子、箭筈豌豆的综合效果最佳;绿肥翻压能够提升土壤的性质,具有改良土壤肥力的潜力,其中箭筈豌豆处理与CK相比pH提高2.96%、有机质增加10.05%、全氮含量增加4.41%等,紫云英处理与CK相比有机质增加1.43%、全氮含量增加24.25%、全磷含量增加9.20%、速效磷含量增加10.95%。综上,光叶苕子、箭筈豌豆的生物量和养分累积量均较高,其翻压后能够提高水稻的产量、食味值、养分累积,推荐作为该地区种植的绿肥品种;紫云英、箭筈豌豆翻压具有增加土壤肥力的潜力,箭筈豌豆的效果较好。该研究可为苏北地区绿肥的利用与农业可持续生产提供理论依据。

  • 赵爱连, 范合琴, 杨豫龙, 温涛, 刘天学, 赵霞, 岳艳军
    中国农学通报. 2024, 40(27): 1-6. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-1019

    为了缓解因气候变化产生的播种期干旱对夏玉米幼苗发育的不利影响,以‘郑单958’为试验材料,在河南省许昌市灌溉试验站,采用不同底墒条件和麦茬处理方式,研究不同处理组合对播种层土壤水分和玉米苗期生长发育的差异。结果表明:土壤含水量随着土层的变深而增大,表现为偏湿平茬>正常平茬>偏湿除茬>偏干平茬>正常除茬>偏干除茬。SPAD值、光合速率及产量变化趋势一致,均表现为正常平茬>偏湿平茬>偏湿除茬>正常除茬>偏干平茬>偏干除茬。因此,平茬相比除茬可以更好地改善土壤水分环境,提高玉米的出苗率、光合速率和产量,可以在生产中进行广泛推广应用。

  • 何国和, 陈海斌, 杜建军, 张伟丽, 郭丽华, 胡益波, 颜肇华, 张婧
    中国农学通报. 2024, 40(9): 1-8. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0369

    针对水稻生产过程中化肥施用过量、养分吸收利用率低和面源污染风险高等问题,通过研究化肥减量配施有机肥对植株养分吸收量、肥料偏生产力、土壤养分平衡以及水稻产量的影响,提出稳产条件下适宜的化肥施用量以及有机无机肥配比措施,以期为水稻化肥减量增效与土壤培肥提供理论依据。本研究于2021年在粤西地区早稻生长季开展田间试验,研究了当地4种优化施肥方式:优化施肥处理(OPT)、增有机肥处理+化肥减量处理1 (OM1)、增施有机肥处+化肥减量处理2 (OM2)、增施有机肥处+化肥减量处理3 (OM3)对水稻产量、肥料偏生产力以及养分平衡的影响,从生产目标、环境效应和土壤肥力进行综合评价。结果表明:不同施肥方式下水稻籽粒产量和谷杆比分别在5667~5967 kg/hm2和1.09~1.31之间,氮肥、磷肥、钾肥偏生产力分别在30.4~47.2、96.0~122.1、47.2~105.9 kg/kg之间;农田氮素、磷素、钾素表观平衡在54.2~115.3、17.1~29.8、1.2~67.0 kg/hm2之间。4种施肥措施氮素、磷素和钾素平衡均处于盈余状态。在增施有机肥的处理中,随着化肥施用量的降低,水稻籽粒产量、谷杆比、氮肥、磷肥、钾肥偏生产力、磷素吸收率、钾素吸收率逐渐增加,氮素、磷素、钾素表观平衡逐渐降低。各有机肥替代处理秸秆钾素含量、钾肥偏生产力均显著高于OPT处理(P<0.05)。与农户常规施肥措施相比,优化施肥和增施有机肥措施均可以起到稳产效果,并且谷杆比、籽粒和秸秆含磷量、含钾量均较农户常规施肥措施提高。结合谷杆比、磷、钾肥偏生产力考虑,OM3处理效果最好;从氮肥偏生产力、氮素吸收率、土壤中氮素表观盈余率和产投比考虑OPT处理效果最好。

  • 杨义, 赵守祺, 葛菁萍, 宋刚, 杜仁鹏
    中国农学通报. 2024, 40(9): 66-74. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0362

    微生物胞外多糖具有可再生、可生物降解、吸附性强、抗炎、抗氧化和抗病毒等重要特性,在食品、医药、化妆品和环境保护等领域具有多种用途。先前的研究主要集中在微生物胞外多糖的分离纯化及结构研究,有关微生物胞外多糖结构和功能的关系,以及胞外多糖在环境保护上的报道较少。为了阐明微生物胞外多糖构效关系,拓展其应用范围,综述了微生物胞外多糖的单糖组成、分子量、官能团、糖苷键、表面形态对其功能的影响,并归纳了微生物胞外多糖在污水处理、土壤修复、抗生素消除等环境保护领域的潜在应用。由于微生物胞外多糖产量和生物活性较低,限制其广泛的工业化应用,通过基因工程技术、结构修饰和优化发酵条件等手段有望提高微生物胞外多糖的产量,促进其在环境保护中的开发和应用。

  • 卢倩倩, 冯琳骄, 王爽, 古力扎提·包尔汗, 褚韧, 周龙
    中国农学通报. 2023, 39(1): 62-70. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0002

    为筛选出较耐盐碱的新引鲜食葡萄品种,以10个葡萄品种为材料,研究不同浓度复合盐碱(盆土干重的0.29%、0.58%、0.87%)胁迫30天后葡萄生理生化指标的变化特征,对所有指标进行相关性分析,并采用主成分分析法综合评价其耐盐碱能力。结果表明,随着盐碱浓度的增加,根系活力和叶片相对含水量呈逐渐下降趋势,相对电导率、丙二醛和脯氨酸含量呈逐渐上升趋势,超氧化物歧化酶活性呈先上升后下降或持续上升2种趋势。相关性分析发现,叶片丙二醛含量、根系丙二醛含量、叶片脯氨酸含量三者之间两两极显著正相关,根系超氧化物歧化酶活性与叶片丙二醛含量、叶片超氧化物歧化酶活性显著负相关。主成分分析法提取出特征值大于1的3个主成分,累计贡献率77.99%,最终得出10个葡萄品种耐盐碱性顺序由强到弱依次为‘紫甜无核’、‘黑脆无核’、‘户太8号’、‘早夏无核’、‘丝路红玫瑰’、‘阳光玫瑰’、‘深红玫瑰’、‘夏黑’、‘甜蜜蓝宝石’、‘浪漫红颜’。

  • 王绍新, 王宝宝, 李中建, 许洛, 冯健英
    中国农学通报. 2023, 39(1): 8-15. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0081

    为探明中国鲜食玉米研究领域的变迁轨迹,把握研究现状与热点内容,探析研究前沿与发展趋势,旨在为鲜食玉米研究提供理论参考。以中国知网(CNKI)数据库2010—2021年1588篇“鲜食玉米”研究文献为研究对象,基于CiteSpace软件进行可视化定量分析。近10年鲜食玉米领域研究发展稳定,年发表核心论文数保持在100篇以上;高产作者以陆卫平、刘春泉、李大婧、陆大雷等为代表,呈单线或辐射团队合作。作者所属机构以农业类高等院校和科研院所为主,在发文数量上农业类高等院校取得的成果更为显著,科研院所在新品种的研发上更有优势,科研机构和高等院校团队合作比较紧密。突现词分析表明,单倍体、超甜玉米、种子萌发、遗传多样性、营养品质、风味、叶酸、可溶性糖等为研究趋势。未来鲜食玉米研究的核心任务是扩大覆盖面,突破传统局限,拓展基因编辑技术、转基因技术、基因测序、单细胞测序、基因组、蛋白组、转录组等多种前沿生物技术手段辅助传统鲜食玉米育种研究,尤其是加强甜加糯型玉米和超甜玉米的研究,增强鲜食玉米品质和营养,提高其抗病虫、抗倒、抗旱等抗逆性研究;在食品加工、饲料研究领域多,注重延长鲜食玉米采收期、贮藏期,保证其营养在贮藏期间不流失等新加工设备的技术开发。

  • 冶赓康, 俄胜哲, 陈政宇, 袁金华, 路港滨, 张鹏, 刘雅娜, 赵天鑫, 王钰轩
    中国农学通报. 2023, 39(1): 96-102. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0041

    土壤中的磷直接决定植物生长发育和作物产量,但磷在土壤中的存在形态复杂,能被植物吸收利用的磷形态占全磷含量很少一部分。因此,研究土壤中磷的存在形态及分级方法对提高磷的作物利用效率、探寻提高磷有效性的途径、减少磷损失尤为重要。笔者通过查阅国内外文献报道,系统阐述了磷在土壤中的存在形态、影响磷有效性的影响因素和磷素分级方法等方面的研究进展。研究表明,磷在土壤中的存在形态包括无机磷和有机磷2类,被植物吸收利用的主要是无机磷中的水溶态磷,其他形态的磷很难被植物吸收利用,使得磷在土壤中的利用效率很低。导致磷利用效率低的因素有很多,主要有钙、铁、铝等离子、其他有机质、pH、温度、水分等,研究清楚各因素影响的机制加以改进,能有效提高磷的利用效率。同时,国内外学者不断对磷素分级方法进行完善改进,对磷有效形态的研究不断深入准确,目前,Bowman-Cole的有机磷分级法和Hedley的磷分级方法是应用最广泛的2种方法。