中国农业科学-最新录用 最新录用 http://journals.caass.org.cn/zgnykx zh-cn http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/current.shtml http://journals.caass.org.cn/zgnykx 5 <![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:深松结合秸秆还田对黑土孔隙结构的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33885.shtml 】东北黑土实施深松结合秸秆还田对土壤孔隙结构影响的研究缺乏明确性结论,为此开展本研究,旨在研究深松结合秸秆还田对黑土结构的影响机制,为合理耕层创建提供科学依据。方法】利用在东北典型黑土区——黑龙江省绥化市青冈县开展的5年田间定位试验为平台,设置农民常规处理(FP单独深松25 cmT2)、深松25 cm结合秸秆还田(T3)和深松35 cm结合秸秆还田(T4),采用CT扫描技术开展土壤孔隙结构可视化和定量化研究,并结合田间持水量和容重等指标,探究深松结合秸秆还田对黑土孔隙结构的影响。【结果】通过土壤孔隙二维和三维图像可以清晰看出,各处理0—20 cm土层孔隙分布明显少于20—40 cm土层,深松结合秸秆还田处理(T3T4)的孔隙分布明显多于FP处理,增加了结构更为复杂的大孔隙。定量化分析表明较于FP处理,单独深松2cmT2)显著提高20—30 cm土层总孔隙度103.0%P<0.05),主要通过显著提高小孔隙(孔隙直径d≤0.50 mm)孔隙度91.3%中孔隙(0.50 mm)孔隙度143.5%来实现(P<0.05);而深松结合秸秆还田(T3T4)则可显著提高0—30 cm土层总孔隙度109.8%—382.7%P<0.05),主要通过显著提高大孔隙(d>1.00 mm)孔隙度221.5%—661.7%和中孔隙孔隙度105.4%—544.9%实现(P<0.05。T3T4显著提高了0—30 cm土层孔隙的分形维数9.9%—17.7%P<0.05),降低了欧拉数32.4%—66.4%P<0.05),显著提高田间持水量24.2%—40.6%P<0.05)。进一步分析得出不同孔径孔隙度、总孔隙度田间持水量分形维数呈极显著正相关,欧拉数呈极显著负相关P<0.01)。【结论】深松结合秸秆还田能够提高黑土大、中孔隙的孔度、改善孔隙结构和连通性、增加田间持水量,可作为东北黑土合理耕层构建的推荐措施。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:疫苗对我国h9.4.2.5分支H9N2亚型禽流感分离株的免疫保护]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33884.shtml 亚型禽流感avian influenzaAI商品化灭活疫苗种类繁多,其免疫效果和选用受到养殖者的广泛关注。通过评估不同商品疫苗对我国近期H9N2亚型AIV的免疫保护效果,以期为H9亚型AIV的免疫防控提供科学参考。【方法】依据国家兽药基础数据库疫苗批签发数据,从在售的40H9亚型AI商品疫苗中选择批签发数量较多的4种疫苗(AD疫苗),进行免疫攻毒试验4h9.4.2.5分支的H9N2亚型分离株CK/XJ/S1204/2015DK/JX/S4512/2017CK/YN/S1666/2020CK/NX/S4590/2020为攻毒毒株,分别测定4株病毒的鸡胚半数感染量(EID50)、鸡半数感染量(CID50和细胞半数感染量(TCID50以确定动物试验的攻毒剂量和细胞试验的感染剂量。每种疫苗产品推荐剂量免疫3周龄SPF40同时设同日龄SPF40接种PBS作为对照组;免疫3周时采集所有试验鸡血清,测定血凝抑制抗体HI中和抗体NT)滴度同时将每种商品疫苗接种40SPF鸡进行随机分组,每组10只,连同10只对照组鸡,10 CID50的剂量鼻腔感染H9N2亚型分离株,分别进行商品疫苗对4株病毒的攻毒保护试验。采集攻毒后35 d喉头及泄殖腔棉拭子样品接种10日龄鸡胚检测排毒情况,统计疫苗保护率,比较疫苗对H9N2亚型分离株的免疫保护效果。【结果】4H9N2亚型分离株CID50依次为103.5102.5102.5103.5 EID50/0.1 mL商品疫苗接种3周,各免疫组SPF鸡血清中针对商品化H9亚型HI试验抗原(CK/SH/10/2001)的HI抗体均在9.4log2~11log2之间,但针对攻毒株的HI抗体平均效价在4.6log2~10.8log2之间,不同疫苗免疫组间存在较大差异,最大差异为64倍,各免疫组NT抗体平均效价在6.7log212.2log2之间,最大差异为32,对照组鸡的HI抗体和NT抗体均为阴性。以滴鼻方式感染不同H9病毒后,4种疫苗的免疫保护效果存在较大差别,在攻击CK/XJ/S1204/2015毒株的试验中3疫苗BD疫苗)能为免疫鸡提供80%以上保护;攻击DK/JX/S4512/2017毒株试验中1疫苗B疫苗)为免疫鸡提供80%以上保护;在攻击CK/YN/S1666/2020毒株的试验中2疫苗AB疫苗)为免疫鸡提供80%以上免疫保护;而攻击CK/NX/S4590/2020毒株,4种疫苗免疫鸡的保护率均低于80%,而同期各对照组鸡均排毒,排毒率均高于80%。【结论】不同商品疫苗预防近期H9亚型分离株感染的免疫保护效果存在较大差异,疫苗抗原与分离株之间的抗原性差异是免疫保护率降低的主要原因使用H9N2亚型流行毒株测定免疫后HI抗体和NT抗体可作为评价商品疫苗免疫保护效果的重要依据。本研究为商品H9疫苗的科学选用提供重要参考]]> <![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:Pladienolide B对牛胚胎干细胞多能性相关基因表达及细胞活力的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33883.shtml 胚胎干细胞bovine embryonic stem cellsBESCs)因具备较高多能性,在牛品种保存品种选育及研究家畜胚胎发育调控机制方面具有重要的应用价值。然而,BESCs多能性维持及分化调控研究相对缺乏,很多机制仍不清楚。【目的】探究不同浓度Pladienolide BPlaB)对BESCs多能标记基因、全能标记基因、胚胎细胞谱系基因表达及细胞活力的影响,为提高BESCs多能性提供参考和理论依据。【方法】利用免疫荧光检测牛BESCs多能标记基因的表达,利用实时荧光定量 PCRreal-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)检测不同浓度PlaB对BESCs剪接体、全能标记基因及胚胎细胞谱系基因表达的影响,利用 RT-qPCR Western Blot分别检测不同浓度PlaBBESCs多能标记基因mRNA和蛋白表达的影响,利用CCK8EDU染色检测不同浓度PlaBBESCs增殖的影响。【结果】RT-qPCR 结果显示PlaB浓度为0.51.5 nmol·L-1 时显著下调EPSCM-BESCsSF3B1SF3B2mRNA表达水平;PlaB浓度1.5 nmol·L-1 时,CTFR-BESCsSF3B1SF3B2mRNA表达下降;PlaB浓度范围为0.51.5 nmol·L-1时,CTFR-BESCsEPSCM-BESCsSF3B4SF3B5mRNA表达水平呈剂量依赖性增加。此外,PlaB显著下调CTFR-BESCsSF3B6mRNA表达。PlaB浓度为0.51.5 nmol·L-1,EPSCM-BESCsCTFR-BESCs中剪接体LSM4mRNA表达显著下调。PlaB浓度为0.51.5 nmol·L-1时,显著下调CTFR-BESCsEFTUD2 mRNA表达水平;PlaB浓度为11.5 nmol·L-1时能显著下调BEPSCM-BESCsEFTUD2 mRNA表达水平。浓度为0.51.5 nmol·L-1范围内,PlaB均以剂量依赖性上调CTFR-BESCsEPSCM-BESCs中多能标记基因OCT4SOX2NANOGmRNA表达水平和蛋白水平。在PlaB浓度为0.51.5 nmol·L-1范围内,PlaB以剂量依赖性上调CTFR-BESCsEPSCM-BESCs中全能标记基因MDM2PID1BTG2mRNA表达水平,而下调DDIT4PDRG1mRNA表达水平。CTFR-BESCs中添加PlaB均上调胚胎细胞谱系基因的表达,而EPSCM-BESCs中添加PlaB显著降低GATA4GATA6SOX7等胚胎细胞谱系基因的表达,但是对于ZIC1没有显著影响。随着PlaB剂量增加和处理时间延长,CTFR-BESCsEPSCM-BESCs细胞活力均呈下降趋势,但CTFR-BESCsEPSCM-BESCs更敏感。【结论】PlaB显著上调CTFR-BESCsEPSCM-BESCs多能标记基因和部分全能标记基因的表达;降低EPSCM-BESCs胚胎细胞谱系基因的表达和细胞活力。PlaB对两种BESCs发挥作用的浓度及对基因表达的影响并不完全一致由于PlaB降低BESCs的细胞活力,仍需要进一步研究以优化培养体系


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:基于无人机影像特征的冬小麦植株氮含量预测及模型迁移能力分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33882.shtml 为精准监测小麦生长关键生育期植株氮含量,探索机器学习方法构建的植株氮含量预测模型的迁移能力。【方法】小区试验于2020—2022年在河南省商水县开展,在冬小麦拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期采用M600大疆无人机搭载K6多光谱成像仪获取5波段(RedGreenBlueRededgeNir)多光谱影像。基于5个波段冠层反射率提取20种植被指数和40种纹理特征,采用相关分析从65个影像特征中筛选冬小麦植株氮含量敏感特征。基于筛选出的敏感特征,采用BP神经网络(BP)、随机森林(RF)、Adaboost、支持向量机(SVR4种机器学习回归方法构建植株氮含量预测模型,并对模型预测效果和在不同水处理条件下模型的迁移预测能力进行分析。【结果】1)植株氮含量与影像特征的相关系数通过0.01极显著水平检验的包括22个光谱特征29个纹理特征。(24种机器学习回归方法构建的冬小麦植株氮含量预测模型存在差异,RFAdaboost方法预测植株氮含量集中于95%的置信区间,多分布于1:1直线附近,而BPSVR方法预测的植株氮含量分布相对较为分散;RF方法构建的预测模型R2最大,RMSE最小,MAE中等,分别为0.810.42%0.30%SVR方法构建的预测模型R2最小,RMSEMAE较大,分别为0.660.54%0.40%3W1处理实测植株氮含量为训练集,采用BPRFAdaboostSVR方法构建的模型对W0处理冬小麦植株氮含量迁移预测R2分别为0.750.720.720.66;以W0处理实测植株氮含量为训练集,BPRFAdaboostSVR方法构建的模型对W1处理冬小麦植株氮含量迁移预测R2分别为0.510.690.610.45。【结论】4机器学习方法构建的冬小麦植株氮含量预测模型表现出了较强的迁移预测能力,尤以RFAdaboost方法构建的模型预测效果和迁移能力好。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:连续旋耕下深耕对寒地优质粳稻产量形成的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33881.shtml 对不同优质粳稻生长动态、光合物质生产及产量形成过程的影响,为寒地优质粳稻高产高效栽培提供技术支撑。【方法】2018—2019年以绥粳18、垦稻12和三江6为供试材料,在秸秆还田条件下,前茬连续两年旋耕基础上,设置深和旋耕2种耕作方式,研究耕作方式对优质粳稻生长动态及花后物质生产特性的影响。【结果】年份间产量差异不显著,而耕作方式对寒地优质粳稻生长发育、花后光合物质生产特性及产量性状存在显著影响。与旋耕相比,深耕显著增加了每平方米分蘖数和有效穗数,剑叶展开时间晚且持续时间长,抽穗晚但持续时间无变化;增加了生物量和茎鞘干物质转运能力,其中齐穗期生物量和茎鞘干物质分别增幅8.34%5.36%输出量、输出率及转化率增幅分别为13.19%6.70%9.17%,增幅显著(P<0.05);提高了齐穗与成熟期叶面指数,延长了绿叶面积持续时间,增加了群体生长速率;促进了主茎倒34节位的节间长度、叶片长度和宽度,增加了株高和穗长;每穗粒数和粒重分别增幅7.05%3.37%,收获指数增幅1.90%,实现产量平均增幅12.78%。同一耕作方式条件下,在茎蘖数、光合物质生产能力、茎鞘干物质积累量及转运能力、产量及其构成上均以垦稻12表现最佳,绥粳18次之;而三江6花后叶面积指数、成熟期每穗粒数和粒重虽然较高,但并不能弥补其干物质转运能力、有效穗数和千粒重低的不足。在互作效应上,深耕×垦稻12处理表现出较高的每平方米有效穗数,花后光合物质生产及转运能力强,粒叶比和群体生长速率高,千粒重与收获指数高,增产9.15%—27.47%。【结论】在连续旋耕稻田上搭配一次耕的耕作方式是利于提高本区域优质粳稻产量的耕作制度。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:酿酒酵母多糖对葡萄酒果香酯类物质水解呈香的表观基质效应]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33880.shtml 葡萄酒果香酯类物质水解呈香的表观基质效应,探究酿酒酵母多糖在稳定产品果香、延长货架期方面的应用潜力。【方法】以酿酒酵母为材料,利用热水浸提法、碱法提取得到酵母多糖,并通过紫外分光光度计、气相色谱以及高效液相色谱解析酿酒酵母多糖的基本组分配置含有果香酯类物质常规浓度模拟葡萄酒溶液,并作酵母多糖处理,多糖浓度在02.0 g?L-1范围作梯度设置。酵母多糖对果香酯类物质挥发性的影响采用静态顶空方法分析,随后不同处理模拟酒在4℃贮藏6个月,定期取样监测果香酯类物质的含量变化。最后通过感官分析评价6个月后不同处理模拟酒的香气特征。【结果】通过仪器分析得到酿酒酵母多糖总多糖含量占比为(72.61±3.29)%,蛋白质含量占比为(11.20±0.02%,它的主要单糖组成为甘露糖和葡萄糖,二者的摩尔比1.790∶1;该多糖的高分子量组分1816321 819 kD,低分子量组分为576 Da静态顶空分析方法表明,多糖处理可以降低模拟酒中乙酸酯的挥发性,尤以0.8 g.L-1的多糖处理效果最好;而多糖处理可以提高模拟酒中乙醇酯的挥发性。定期采样数据结果发现,模拟葡萄酒贮藏6个月期间,乙醇酯的水解速率会显著高于乙酸酯;相比于对照0.4—0.8 g?L-1多糖处理可以分别将乙酸酯和乙醇酯的水解率降低10%—40%和3.7%—26.7%。感官分析结果显示,贮藏6个月后,多糖处理的模拟酒中温带酸果、温带甜果、蜜饯类和花香香气特征会显著高于对照。【结论】经模拟体系研究得出,葡萄酒贮藏期间添加0.4~0.8 g.L-1酿酒酵母多糖可以减缓果香酯类物质的水解,稳定葡萄酒的果香,对延长产品货架期有潜在的应用价值。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:柑橘果实囊衣结构及其发育规律]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33879.shtml ‘爱媛30’杂柑、‘诺瓦’杂柑、‘兴津’温州蜜柑、‘园丰’脐橙、‘纽荷尔’脐橙、‘安江’香柚和‘江永’香柚等不同类型柑橘果实为材料,在细胞及生理生化水平通过比较不同类型柑橘果实囊衣的超微结构、发育过程中囊衣的发育规律,分析囊衣细胞壁主要生理生化指标。【结果】不同类型柑橘果实囊衣均表现出外侧面粗糙而内侧面光滑的特征;囊衣内侧面表面蜡质层明显,其下1—2层细胞排列整齐、细胞壁增厚,囊衣细胞排列致密度由内侧面向外侧面逐渐降低。内侧面蜡质层及其下1—2层细胞形态变化、排列特征的显现是囊衣发育成熟的标志。柚类果实囊衣最厚、化渣性最差,主要原因是其囊衣细胞层数多、细胞体积大、果胶含量高。果实发育过程中,不同柑橘类型果实在花蕾至落花期,其子房内部已分化出心室,未来形成囊衣的心室间隔细胞大小一致且排列紧密,尚无明显的囊衣细胞排列特征。随着果实的膨大及成熟,‘沙田柚’(Citrus grandis Osbeck cv. Shatianyou)果实囊衣发育成熟后细胞壁增厚期最长,厚度最厚且细胞层数多,果胶含量显著高于‘园丰’脐橙Citrus sinensis Osbeck cv. Yuanfeng‘橘湘早’温州蜜柑Citrus unshiu Marc. cv. Juxiangzao‘园丰’脐橙囊衣成熟后细胞壁增厚期较长、细胞层数中等,原果胶含量高于‘橘湘早’温州蜜柑;‘橘湘早’温州蜜柑囊衣成熟后细胞壁增厚期最短,厚度最薄、细胞层数最少。10月温州蜜柑成熟时,‘沙田柚’‘园丰’脐橙和‘橘湘早’温州蜜柑的原果胶含量分别为364.22、208.48和165.39 mg.g-1‘沙田柚’分别较其他两个品种高74.7%和120.2%。【结论】柑橘果实囊衣厚度、细胞层数和细胞壁增厚程度影响果实化渣性,果胶含量可以反映果实囊衣化渣性程度。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:桃果实单果重及可溶性固形物含量的全基因组选择分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33878.shtml SSC)是育种家关注的两个重要的数量性状,受到多个微效基因的控制,难以通过单个标记进行早期筛选。全基因组选择作为一种新颖的、数量性状早期预测工具,在果树上已经有了初步应用,但其在桃上的应用效果以及影响预测准确性的因素仍需要深入探讨。【方法】为建立桃单果重和SSC的全基因组选择技术体系,本研究以520株训练自然群体为试材,通过重测序筛选出的48 398SNPs进行分型,在11个全基因组预测模型中分别筛选出两个数量性状适宜的模型,进而在56株自然群体和1145株杂交群体上进行应用。【结果】三类群体的平均测序数据量在1.953.52 Gb,测序深度为5.2910.79×。训练自然群体经与参考基因组比对,共得到5 065 726SNPs,去除缺失率较高>20%、最小等位基因频率过低<0.05的位点后,随机挑选基因组上48 398SNPs用于训练群体的全基因组选择模型构建。单果重预测精度最高的模型是BayesASSC预测精度最高的模型为randomforest。分别利用两个数量性状最适的模型进行预测,发现在自然群体中,单果重的预测精度为0.47670.6141,高于SSC0.32200.4329;而在杂交群体中,单果重的预测精度为0.23190.4870,同样高于SSC0.02000.2793;该结果也表明利用训练自然群体构建的预测模型在预测自然群体上应用的精度高于杂交群体。本研究进而以单果重为例,发现当育种目标是大果时,全基因组选择仅需保留17.78%的单株,效率明显高于单标记和双标记筛选。研究同时探讨了群体离散程度、遗传力和群体结构等对预测精度的影响,发现预测精度可能受到上述因子的综合影响。【结论】本研究筛选了桃果实单果重和SSC适宜全基因组选择模型,表明该方法的选择效率明显高于单标记筛选,研究结果为两个数量性状的高效分子辅助育种奠定理论和技术支撑。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:不同碳氮比下秸秆腐解与养分释放的动力学特征]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33877.shtml 烘干过2 mm筛,通过尿素添加将玉米和小麦秸秆C/N比分别调节为25和10,以不添加尿素的秸秆(其碳氮比分别为52和74)为对照,秸秆均按有机碳8 g称取后混匀,装于尼龙网袋(0.38 μm孔径)内,水平埋入试验基地15 cm深的土壤中。在埋入土壤后的第12、23、55、218、281、365天采集尼龙袋内样品,分析玉米和小麦秸秆的干物质残留量、养分(碳、氮、磷和钾)释放的动态变化。【结果】前55 d,添加氮肥加快了玉米秸秆的腐解,以C/N比为25时腐解效果最佳。添加氮肥加快了小麦秸秆的腐解,以C/N比为10时腐解效果最佳。氮的添加可以显著促进前55 d玉米秸秆碳、磷的释放;氮的添加可以显著加快小麦秸秆碳、氮和磷的释放,对小麦秸秆中钾释放的促进作用不显著。秸秆腐解及氮钾释放的一级动力学方程用积温拟合优于用时间拟合,秸秆磷的释放不适用衰减指数方程拟合。当积温为年积温(4 600℃)时,秸秆碳、氮、磷和钾释放率的平均值分别为49.2%、39.5%、40.8%和90.3%;当累积积温达到1 125℃时,秸秆钾素释放85%以上。秸秆的腐解主要受温度、有机碳、木质素和半纤维素影响。【结论】施氮能加快玉米秸秆前期的腐解和碳、磷的释放,可以显著加快小麦秸秆的腐解和碳、氮、磷的释放。用温度拟合的方程比时间方程更能反映秸秆的腐解和氮钾释放过程。秸秆腐解主要受土壤温度,秸秆中有机碳、木质素和半纤维素含量的影响。因此,应结合煤矿区的水热条件,进行实时实地秸秆还田并配施适量的尿素,以提高复垦土壤的氮磷钾含量。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:免耕结合覆盖措施对渭北旱塬黑垆土结构与团聚体有机碳含量的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33876.shtml 【目的】阐明长期免耕及覆盖措施对渭北旱塬田土壤团聚体结构和有机碳含量的影响,探索改善区域土壤的适宜耕作措施。【方法在连续16年的黑垆土田间定位试验中选择传统耕作(CT)、免耕无覆盖(NT)、免耕+秸秆覆盖(NS)、免耕+地膜覆盖(NP)、免耕+秸秆+地膜覆盖(NSP)等共5种田间管理措施,于2019年10月春玉米收获期采集0—40 cm土层环刀和剖面土样,测定容重、团聚体粒级分布及有机碳含量。【结果】(1)免耕及覆盖措施(NTNPNSNSP)影响了黑垆土容重和团聚体粒级分布。免耕及覆盖措施均提高了耕层土壤容重,其中010 cm土层显著提高6.8%17.8%,犁底层容重和孔隙度变化与耕层相反。耕层大团聚体比例显著提高、微团聚体比例显著降低,促进耕层微团聚体向大团聚体的转化。各粒级团聚体重量百分比在耕层(0—20 cm)分布为:较大团聚体0.252 mm>大团聚体(>2 mm)>微团聚体(0.053—0.25 mm)>粉黏粒组分(<0.053 mm),在犁底层(20—40 cm)为较大团聚体和粉黏粒组分显著高于大团聚体和微团聚体。(2)免耕及覆盖措施下有机碳含量随团聚体粒级增大而增加。040 cm土层,NT处理各粒级团聚体有机碳含量均显著低于CT处理,而NSNSP处理均显著高于CT处理。(3)团聚体粒级分布是引起团聚体养分贡献率变化的主导因素,耕层总有机碳累积以>0.25 mm团聚体为主,犁底层以粉黏粒组分和较大团聚体中有机碳为主。【结论】长期免耕及覆盖措施促进耕层微团聚体向大团聚体转化。与传统耕作相比,免耕和地膜覆盖分别降低了黑垆土0—40 cm土层各粒级团聚体有机碳含量。而免耕覆盖(NSNPNSP)比无覆盖(NT)均增加了各粒级团聚体有机碳含量,单独秸秆覆盖NS效果最优,且显著改善土壤容重和团聚体粒级分布,是最佳处理。

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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:绿色肥料缘起、现状与发展趋势]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33875.shtml 创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念“十四五”乃至更长时期内我国发展思路、方向和着力点的集中体现。农业的绿色发展是贯彻新发展理念的重要环节,对形成人与自然和谐共生、保障食品安全营造宜居环境均具有重要的作用。肥料作为最大的外源投入品和生产资料对农产品数量、质量和农业生态环境作用巨大,影响深远,在农业绿色发展中具有举足轻重地位。然而传统肥料的不合理施用造成了土壤质量退化、环境污染、农产品品质下降等问题,迫切需要肥料产品的转型和升级,绿色投入品的研制应运而生,而“绿色肥料”也在这个大背景下被提出。绿色肥料概念和定义为应用质量安全原料,低碳环保工艺,采用物理-化学-生物改性增效技术生产和使用的,具有养分高效均衡、减排环保、培肥地力沃土功能的一类肥料。绿色肥料种类主要分为以下五类:养分高效型绿色肥料;固碳培肥型绿色肥料;增效及提高养分转化效率型绿色肥料;养分均衡型绿色肥料;增值型绿色肥料。如何实现化肥的绿色转型、有机肥资源高效低成本利用,主要有四方面建议。(1)依靠市场机制,加强顶层设计,构建肥料绿色制造新体系;(2)以养分资源综合管理为核心,促进有机-大量元素-中微量元素肥料平衡协调发展;(3)充分发挥科研平台作用,大力发展智能化绿色肥料产品;(4)融合现代传感和信息技术,全面推进绿色高效的精准施肥。本文就绿色肥料提出的背景、概念和内涵、种类、特征进行概述,并对未来发展方向进行探讨,以期对今后我国肥料产业的绿色转型和农业的绿色发展提供借鉴。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:热应激对奶牛GNAS基因启动子区DNA甲基化水平的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33858.shtml 热应激严重影响奶牛的生产和健康,是制约奶业持续健康发展的重要因素。DNA甲基化作为一种重要的表观遗传调控机制参与动物的热应激反应,但其在奶牛热应激过程中的作用和分子机制研究较少。研究通过检测奶牛热应激相关的DNA甲基化变化,筛选和验证DNA甲基化相关的关键基因,为奶牛热应激的表观遗传机制研究积累数据。【方法】以北京市三元绿荷金银岛牧场的24头中国荷斯坦牛 (泌乳阶段及胎次相同) 为研究对象,分别于春季(非应激期,2017年4月份) 和夏季 (热应激期,2017年7月份) 采集试验个体的血液,提取DNA,共获得48份DNA样本。首先,随机选择其中15头奶牛,并随机分为3组,每组5份DNA样本混合,通过全基因组重亚硫酸盐测序法 (Whole-genome bisulfite sequencing, WGBS) 检测奶牛基因组DNA的甲基化状态,筛选差异甲基化区域 (Differential methylation region, DMR; 1000 bp windows, 500 bp overlap, P<0.05) 及相关基因,利用PROMO和Methprimer软件预测基因启动子的转录因子结合位点和CpG岛区。然后,39 ℃热处理牛乳腺上皮细胞 (Bovine mammary gland epithelial cells, Mac-T) 不同时间 (24 h, 48 h, 72 h),MTT法检测细胞活力。最后,利用亚硫酸盐测序法 (Bisulfite sequencing PCR, BSP) 分别对春夏季的24头奶牛及39 ℃热处理不同时间的Mac-T细胞中目的基因启动子区的甲基化状态进行分析。【结果】通过WGBS共得到49 861个DMRs,其中一个DMR注释到基因GNAS复合体基因座 (GNAS complex locus, GNAS) 的启动子区,其整体甲基化水平在夏季热应激期极显著上调(P<0.001),且该区域预测到一个352bp的CpG岛,包含Sp1、C/EBP等重要转录因子的结合区域。24头奶牛个体中GNAS基因启动子区31个CG位点的整体甲基化水平在热应激期显著上调 (P<0.05),与WGBS结果一致,其中,21号 (-113 bp,Chr13:57532733) 27号CG (-63 bp,Chr13:57532683) 位点甲基化水平显著上调(P<0.05)。Mac-T 细胞热处理48 h和72 h后,细胞活力极显著下降 (P<0.01),GNAS基因启动子的CG 位点整体甲基化水平显著上调 (P<0.05),21号和27号CG均为显著上调的差异甲基化位点,与个体水平结果一致。【结论】热应激会引起奶牛GNAS基因启动子甲基化水平增加,GNAS基因是奶牛热应激DNA甲基化调控的潜在靶基因。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:<span>鸡腺病毒血清</span><span>8a型毒株的分离鉴定及致病特点</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33857.shtml fowl adenovirus, FAdV)在鸡群中流行广泛且血清型众多,不同血清型毒株对鸡的致病能力尚不完全清楚。本研究对FAdV-8a型分离株的致病特点进行研究,为了解血清8a型毒株的致病能力、进而对鸡群中不同血清型FAdV的防控提供科学依据。【方法】2017从发病鸡群采集肝脏组织,组织匀浆后无菌处理,接种鸡胚分离病毒PCR鉴定,初步确定分离毒株为鸡腺病毒为确定分离株分类情况对病毒的全基因组进行测序及序列分析,经基因组序列比对hexon基因遗传演化分析,从分子水平确定病毒的种/血清型。为了解分离株的致病特点和致病能力3010日龄SPF鸡随机分成2组,经滴鼻和点眼途径人工感染从临床发病(发病率和死亡率)、病毒血症、排毒、循环抗体消长规律及其与中和抗体相关性感染后5d鸡剖检症状及病理组织学检测、病毒的组织分布及组织嗜性等方面评价分离株JL/17040810日龄SPF鸡的致病。【结果】对分离株的全基因组序列进行测定和分析表明基因组序列与FAdV-8a型参考毒株TR59株同源性最高基因组结构和编码基因特点与该毒株高度一致。基于全基因组序列进行遗传演化分析,分离株处于FAdV-E种的进化分支TR59株亲缘关系较近同时对分型基因hexon基因进行遗传演化分析,分离株划分为8a血清型。综合分离株基因组特征及遗传演化分析,确定分离株JL/170408FAdV-E种、血清8a型毒株。分离株感染10日龄SPF鸡,感染后3~13d是临床发病高峰期,但不引起鸡只死亡。感染后3d开始出现病毒血症经呼吸道和消化道排毒,病毒血症持续时间长达51d之久,此时感染鸡的抗体未全部转为阳性且循环抗体滴度较低(平均S/P<1),低水平的循环抗体不能有效清除病毒。感染后54d,感染鸡抗体滴度出现高峰(平均S/P>2),有效清除感染鸡体内病毒,表现为病毒血症消失和排毒明显下降。对感染后5d的鸡剖检和病理组织学检测,未见明显病理组织学变化,但是荧光定量PCR可检测到15个组织中有不同程度的病毒载量,病毒的组织嗜性广泛且对肌胃有一定的偏嗜性。对循环抗体监测发现感染鸡抗体阳转出现的较晚感染后15d部分鸡只抗体阳性,感染后24—51d,循环抗体处于相对平稳状态,但此时感染鸡抗体未全部阳性。感染后54d出现了循环抗体滴度的高峰提示鸡只可能发生再次感染,到感染后63d,循环抗体滴度开始下降2只鸡的抗体转为阴性。对感染后63d的血清进行中和抗体测定,并与循环抗体相比较,两者之间无明显相关性。【结论】FAdV-8a型分离株JL/170408可单独致10日龄SPF鸡发病,但不引起死亡,为低致病力毒株。JL/170408的组织嗜性广泛,对肌胃具有偏嗜性,感染后鸡只排毒时间长,排毒具有反复性。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:<span>H3N2亚型犬流感病毒实验感染模型的建立</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33856.shtml 建立H3N2亚型犬流感病毒(canine influenza virus, CIV)实验感染模型,了解犬流感的发病特征,为疫苗效力评价奠定基础。【方法】6—13月龄CIV血凝抑制(haemagglutination inhibition, HI)抗体阴性(HI<1:10)比格犬26只,其中3只鼻腔喷雾PBS作为阴性对照,另23只分5(10、103、105、106、107 EID50/只),分别为35555/组,每只犬各鼻腔喷雾H3N2亚型CIVA/canine/China/Huabei-170607/2017(H3N2)简称HB株)病毒液1mL。观察临床症状、肺脏病变和肺脏病理组织学变化,计算肺实变率,检测病毒和HI抗体效价。【结果】10 EID50剂量感染组,3只犬均未出现明显临床症状,肺脏均无明显眼观病变,肺脏实变率0%,无病理组织学变化,病毒检测均为阴性,HI抗体效价几何平均值(geometric Mean Titer, GMT)为1:15.9;103 EID50剂量感染组,5只犬中有4只喘息、流鼻汁和咳嗽,1只犬未表现出临床症状,2只犬肺脏出现轻微实变,实变率平均为1.4%4只犬病毒分离阳性,HI抗体效价GMT1:320;105 EID50剂量感染组,5只犬在攻毒后5d开始出现流鼻汁和咳嗽等临床症状,肺脏均有实变,实变率为4.2%,肺泡间隔增宽,病毒分离均为阳性,HI抗体效价GMT1:2940.7;106 EID50剂量感染组,5只犬在攻毒后4天体温升高、流鼻汁、咳嗽,临床症状出现较105 EID50剂量感染组早1d,肺脏实变程度增加,实变率为17.9%,肺泡间隔增宽,病毒分离均为阳性,HI抗体效价GMT1:2228.7;107 EID50剂量感染组,5只犬在攻毒后3d表现出体温升高、流鼻汁、咳嗽等严重的临床症状,症状出现较106 EID50剂量感染组早1d,肺脏严重实变,实变率为29.0%,肺泡间隔增宽,病毒分离均为阳性,HI抗体效价GMT1:2940.7;对照犬均未出现明显临床症状,肺脏均无明显眼观病变,无病理组织学变化,病毒检测均为阴性,HI抗体效价均<1:10。【结论】106 EID50剂量病毒是能引起犬明显发病的最小病毒接种剂量,建立起H3N2亚型CIV实验感染模型。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:垫料床对育肥羔羊生长性能和臭气排放的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33855.shtml 针对近几年肉羊育肥集中区面临臭气面源污染的难题,探讨垫料床对育肥羊生性能及舍内臭气组分的影响,为育肥羊舍的臭气减排提供技术路径。【方法】选择250体重相近、年龄一致健康育肥随机分为5,根据垫料床材料不同,为对照组(素土地面)A组(全锯末)、B组(糠醛+锯末)、C组(稻壳+锯末)和D组(玉米芯+锯末)试验期90 d(前期145d;后期4690d)。采用GC-MS方法,对不同试验期垫料床上部空间和垫料内部空间的臭气组分进行检测,并分析垫料床对育肥羔羊生长性能的影响。【结果】14垫料组与对照组比较,羔羊的日增重较对照组分别提高7.7 %A组)8.7 %B组)12.1 %C组)7.8 %D组)P < 0.05,但日采食量料重比未表现出显著性差异(P > 0.052整个试验期垫料床上部空间和垫料内部空间分别检测出9大类和8大类臭气组分,包括31挥发性有机物(VOCs)(醇类4种、烷类10种、胺类3种、酚类1种、酯类7种、酮类4种、醛类2种、酸类3种和硫醇类1)。垫料组与对照组比较,检测出的臭气组分种类基本一致。3从臭气组分含量分析,不同试验期不同检测空间均表现为烷类含量占比最高,达52.0 %77.5 %,但各组间差异不显著(P > 0.05),而酚类与胺类含量则表现为试验前期和后期4个垫料组2个检测空间显著低于对照组(P < 0.05,其中C组降低最明显。比较前、后期的臭气含量,垫料床上部空间和内部空间均表现为前期醇类、胺类和酚类含量显著高于后期(P < 0.05后期酯类含量显著高于前期(P < 0.054试验期间垫料床上部和内部空间检测出的主要致臭物质均为4种,即,2-乙基己醇、N,N-二甲基乙酰胺、苯酚和1H-吲哚-3-硫醇。与对照组比较,各垫料组4种致臭成分含量均表现出降低趋势,且C组降低最明显(P < 0.05)【结论】4种组合垫料不仅改善了育肥羔羊的生长性能,还减少了空气环境中的臭气含量,为羊舍的臭气减排提供技术路径


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:江苏奶牛热应激风险区划及其受气候变化的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33854.shtml 热应激发生规律,可为畜牧业优化布局、牧场智能管控、选址改造、效益提升等方面提供参考,有助于优化牧场生产管理,促进奶牛生态健康养殖。【方法】以江苏省为例,利用1980—2020年全球大气再分析资料ERA5数据集,基于表征奶牛热应激程度的温湿指数(THI)构建风险度指数(RI),选择k均值聚类算法实现奶牛热应激风险区划,结合热应激发生强度、频率、起止时间、持续日数的特征开展区域评估;求算气候倾向率,分析不同风险区内奶牛热应激发生特征的变化趋势;基于累积温湿指数(CTHI),利用Mann-Kendall检验,判定不同风险区气候突变点,进而从逐日和逐小时两个时间尺度,分析气候变化对不同风险区内奶牛热应激发生特征的影响。【结果】江苏奶牛热应激风险呈现西南高东北低的特征低风险区主要包括淮北和江淮之间中东部地区,区域温湿指数均值73.63,以轻度热应激发生为主;高风险区主要包括沿江苏南和江淮之间西部地区,区域温湿指数均值75.12,轻、中度热应激发生频次相当。低、高风险区域中热应激开始和结束时间均呈现提前和推后趋势,持续日数呈延长趋势(4.0 d/10a4.2 d/10a);温湿指数值增加(0.2/10a);累积温湿指数分别增加301.2/10a256.1/10a轻度热应激发生频次均呈双峰型,主要发生在6月上旬至7月中旬和8月上旬至9月中旬;中度热应激发生频次均呈单峰型,主要发生在7月中旬至8月中旬日热应激强度变化基本呈现正弦分布形态,高发时段集中在11:00-17:00受气候变化影响,江苏全省奶牛热应激呈现明显增强趋势,至2010年达到小高峰,有一回落后呈稳步上升趋势,且超过显著性水平0.05临界线。低、高风险区域内热应激高影响时段延长、发生频率增加、覆盖度提高且出现时间前移;日热应激高发时段开始时间提前1h左右,高风险区热应激发生强度基本接近中等【结论】基于THIRICTHI可以实现奶牛热应激风险区划评估及气候影响分析,确定奶牛热应激的高发区域和关键防控时段,把握其气候变化趋势。随气候变化,江苏奶牛热应激发生呈现“趋早、趋强、趋长、趋多”的特征,需积极应对。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>内蒙古地区羊源副结核分枝杆菌的分离与基因分型]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33853.shtml 世界动物卫生组织(OIE)列入必须报告的《OIE疫病、感染及侵染名录》,我国将其列为二类动物疫病,引起多种反刍动物慢性、增生性肠炎,感染动物通过肠道间歇性排菌而成为养殖场的持续传染源,给养殖业带来了大经济损失。其病原体副结核分枝杆菌(MAP属于胞内寄生的革兰氏阳性菌为三类动物病原微生物,包括S型(羊型,细分为型、型和骆驼型)和C型(牛型、型,包括B型(野牛型))。有研究表明,各亚型MAP无宿主特异性,但具有地域性,内蒙古作为国内该病的首发地区,获得并准确鉴定内蒙古地区MAP菌株亚型及基因特征,对副结核病的预防控制意义重大。【方法】对内蒙古地区来源28MAP阳性的羊源病料进行MAP分离培养,菌落Ziehl-Neelsen染色,染色阳性菌扩繁,提取扩繁菌液基因组DNA进行IS900基因、IS1311基因和DMC基因扩增、测序和序列分析,同时IS1311基因PCR产物进行Hinf IMse I双酶切鉴定【结果】28份样品经过7—12周培养,共有9支培养基长出菌落,菌落半透明乳白色、表面光滑。挑取单菌落进行抗酸染色,在显微镜下观察到呈不规则(单个或分枝状)、红染的细短杆菌,符合分枝杆菌的形态学特征及抗酸染色特性。9株分离菌IS900IS1311DMC基因PCR扩增产物均与目的基因片段预期大小一致。确定了本研究9株分离株均为MAP菌株,分别命名为MAP-NM1至MAP-NM9DMC基因扩增产物大小为310bp,符合MAP特征;IS1311基因扩增产物经Hinf ⅠMse 双酶切,本研究9MAP均得到4条目的条带,与MAP一致;IS1311基因测序结果与S型、C型、印度野牛型和美国野牛型MAP代表株对照分析显示,9MAP IS1311基因片段的646568223236422527628碱基位点符合CBMAP特征;IS900基因测序结果序列分析显示,9MAP IS900基因片段第169位及第216碱基分别为C(胞嘧啶)和A(腺嘌呤),符合Ⅲ型MAP特征;17株来自GenBank数据库的MAP IS900基因参考序列与本研究9株分离株IS900基因系统进化树显示,本研究9MAP划分MAP分支;3个基因测序结果进行Blast在线分析,与本研究所得分离株同源性最高的参考序列均为MAP,且同源性均高于98%综上所述,本研究9MAP分离株均为MAP。【结论】首次分离得到内蒙古地区羊源MAP菌株。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span><span style="color:#003399;">:</span>葡萄果粒质量相关性状全基因组关联分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33852.shtml 【方法本研究以150份葡萄品种资源为材料,分别于2019年和2020年对葡萄果实单粒重、种子数目和种子质量等进行测定,并结合重测序获得的高密度基因型数据进行全基因组关联分析(genome-wide association studyGWAS),挖掘调控各性状的遗传位点和基因。【结果】各性状在关联群体中呈现广泛的连续变异,变异系数为39.55%68.89%;在不同年份均服从正态分布,符合数量性状遗传特征;相关性分析表明葡萄果实单粒重、种子数目和种子质量呈显著正相关;全基因组关联分析共检测到150个与果实单粒重显著关联的SNP,在2019年检测到99SNP,解释表型变异的14.48%25.59%;在2020年检测到73SNP,解释表型变异的16.08%26.83%;其中24SNP位点在两个年份均检测到,主要位于1号、5号、11号和16号染色体;相较于单果粒重,检测到的与种子数目显著关联的SNP较少,2019年检测到1个显著性SNP,表型解释率为24.29%2020年检测到17个显著性SNP,均位于18号染色体;两个年份检测到与种子质量显著关联的SNP分别有1个和2个,位于18号染色体,解释表型变异的23.59%48.29%。在两年重复检测到SNP位点基因组区域内,根据基因功能注释筛选出11个可能与果实单粒重相关的候选基因,其中包括乙烯信号通路基因(VIT_05s0049g00490VIT_05s0049g00500VIT_05s0049g00510VIT_16s0100g00400)、赤霉素信号途径基因(VIT_11s0016g04630VIT_16s0022g02310)、生长素响应蛋白基因(VIT_11s0016g05640)和一些重要的转录因子基因(VIT_05s0049g00460VIT_11s0016g05660VIT_16s0022g02330)。在18号染色体鉴定到与种子含量相关的候选基因VIT_18s0041g01880(编码MADS-box 蛋白VviAGL11),位于该基因上的SNP基因型变化显著影响了葡萄果实种子数目和质量。【结论】结合两个年份的表型数据,共检测到150个与果实单粒重显著关联的SNP,主要定位于1号、5号、11号和16号等染色体;检测到19个与种子含量关联的SNP,主要定位于18号染色体。基于基因注释和基因型分析结果,确定了包含VIT_11s0016g04630VIT_16s0022g02310等在内的11个候选基因可能参与调控葡萄果实单粒重,确定候选基因VIT_18s0041g01880与种子含量显著相关。


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用</span>:基于广泛靶向代谢组学的葡萄种子代谢物鉴定与比较分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33851.shtml 巨峰浅红色欧亚种葡萄‘魏可’和黄绿色欧亚种葡萄‘黄意大利’成熟期种子为材料,利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)进行广泛靶向代谢组学分析,采用多元统计学等方法鉴定和比较代谢物。【结果】代谢组学数据质量好,组内样品重复性较好,组间样品存在差异3个葡萄品种种子中共检测到514个代谢物,包括氨基酸、脂类6类初生代谢物和原花青素、白藜芦醇20类次生代谢物不同品种代谢物种类相似,但含量差异显著大多数代谢物的相对含量在深色品种‘巨峰’种子中较高,在浅色品种‘魏可’种子中次之,在无色品种‘黄意大利’种子中较低,表明葡萄种子代谢物含量可能与果皮颜色呈正相关。‘魏可’和‘黄意大利’种子代谢物的相对含量较为相近,而均与‘巨峰’种子代谢物的相对含量差异较大,表明葡萄种子代谢物含量可能与品种起源有关。不同葡萄品种间的差异代谢物主要涉及苯丙烷生物合成、花青素合成和脂类代谢等途径。差异代谢物中酚类物质较多,且差异倍数最大的代谢物以类黄酮为主葡萄种子中酚类和脂类物质种类非常丰富,除了单体黄烷-3-及其聚合物外,黄酮和黄酮醇等酚类物质的相对含量也较高;白藜芦醇在3个品种间没有显著差异;溶血磷脂酰胆碱等甘油磷脂含量较高,亚麻酸含量较低,不同品种间脂类物质的相对含量差异较小。【结论】不同葡萄品种种子中代谢物种类类似,但含量与果皮颜色和品种起源有关。酚类和脂类物质是葡萄种子代谢物的重要组分,可作为食品等加工行业的良好来源。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>梅花不同花色品种及开花阶段类黄酮代谢物分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33850.shtml 花色是梅花(Prunus mume)极其重要的观赏性状,类黄酮是梅花花瓣中的主要色素,但目前关于梅花类黄酮化合物的组成及其与花色的关系研究较少。研究梅花类黄酮化合物可为梅花花色形成机理研究以及梅花类黄酮资源开发提供参考。【方法】本研究选取四个代表花色梅花品种盛花期及两个品种花色变化关键时期花瓣作为试验材料,首先采用RHSCC比色卡比色法色差仪测定不同品种各时期花瓣的花色表型,接着用高效液相色谱质谱联用技术high performance liquid chromatography-mass spectrometryHPLC-MS)品种不同开花时期的类黄酮组成进行了定性定量研究,进一步通过Duncan检验和正交偏最小二乘判别分析不同花色品种间差异代谢物以及开花过程中与花色变化相关的类黄酮代谢物。【结果】在梅花花瓣中共鉴定出25种黄酮类化合物。其中,红色白须朱砂和紫红色‘虎丘晚粉’的主要成分为花青素类化合物,白须朱砂虎丘晚粉’间矢车菊素及其衍生物含量存在差异。从大蕾期到盛花期,白须朱砂’红色逐渐变浅,矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和芍药花素-3-O-葡萄糖苷含量也逐渐下降。黄绿色‘变绿萼’和纯白色三轮玉蝶所含主要类黄酮化合物为槲皮素及其衍生物,变绿萼三轮玉蝶’间槲皮素衍生物含量存在差异。【结论】不同花色品种梅花的类黄酮化合物含量不同,有医药价值的类黄酮化合物在各品种中均有分布。其中,矢车菊苷和芍药花苷含量差异可能与红色梅花花色差异有关,而槲皮素衍生物可能影响黄绿色梅花花色形成。本研究首次对不同花色梅花品种类黄酮代谢物进行了鉴定及差异分析,从代谢层面初步认识了不同花色梅花品种以及梅花开花过程中差异及变化,研究结果对进一步理解梅花花色差异原因及梅花类黄酮资源开发提供了参考。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>不同产区纽荷尔脐橙橘园果实综合品质评价与适宜区域筛选]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33849.shtml 不同纽荷尔脐橙产区果实品质综合评价模型阐明不同产区果实品质综合等级和对应的气象特征,为我国柑橘生态环境适应性和品种适地栽培提供一定的参考依据。【方法】于我国不同生态环境23个纽荷尔脐橙果园,通过测定果实外观内质指标,运用相关分析、主成分分析及聚类分析筛选核心指标,分别结合层次分析法、主成分权重法及模糊综合评价建立果实品质综合评价算法模型结合感官品质评价确定最佳算法模型和果实等级划分阈值并对算法模型进行验证,同时探明不同产区纽荷尔脐橙果实品质综合等级对应生态因子特征。【结果】23纽荷尔脐橙果园的果实综合品质表现出明显的区域特征,赣南、湘南可溶性固形物及固酸比高湘西、长江中上游外观综合色泽好、可滴定酸高。各品质指标间呈不同程度相关,主成分分析结合聚类分析筛选出5个核心指标综合色泽指数、单果重、可溶性固形物、固酸比、维生素C含量同时,筛选出与感官品质指数拟合度最佳果实品质综合评价模型为层次分析法模型Y(综合值)= 0.06×综合色泽指数+ 0.26×单果重+0.16×可溶性固形物含量+0.42×固酸比+0.11×维生素C含量标准化值)。利用上述模型将不同产区纽荷尔脐橙果园果实品质综合指标进行排序,确定等级划分阈值≥0.60为一等果园,主要集中于赣南、湘南及粤东区域,具有活动积温、有效积温、日照时数及地表温度最高的特征0.45—0.60为二等果园主要集中在桂北、闽西表现为热量积累和降雨量较高的特征;0.30—0.45为三等果园,主要包含湘西及长江中上游区域,具备降雨量和热量积累都偏少的特征;<0.30为四等果园,主要分布在浙南,拥有降雨量最多的特征。【结论】通过主成分分析进行柑橘果实品质综合核心指标筛选,结合各主成分特征值实现判断矩阵自动赋值,构建的纽荷尔脐橙果实综合评价层次分析法模型效果最佳,且不同等级的果园生态因子差异明显上述结果为构建基于不同生态环境柑橘品种适应性的“适地适栽”决策系统研发提供算法和数据支持。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>中国小麦抗条锈病基因育种利用现状与策略]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33848.shtml

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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:西北内陆早熟陆地棉品种的综合评价及育种演化]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33847.shtml 年西北内陆棉区审定的早熟陆地棉品种,阐述该区域育成品种主要性状的育种演变规律,为西北内陆棉花新品种选育和主栽品种推荐提供参考依据。【方法】2020年和2021年分别在甘肃敦煌和新疆石河子对11019882021年西北内陆棉区审定的早熟陆地棉品种进行与早熟、产量、纤维品质和株型相关的12个主要性状的表型鉴定;利用聚类分析、相关性分析和主成分分析等方法,对品种表型特征进行综合评分,筛选优良品种,并对其主要性状进行育种演化分析。【结果】参试110早熟陆地棉品种的12个主要性状表型值分布范围较大,变异系数由大到小依次为:果枝长度>单株铃数>吐絮率>单铃重>马克隆值>纤维强度>衣分>纤维长度>开花时间>果枝夹角>伸长率>整齐度。通过聚类分析将110个早熟陆地棉品种分为 4个类群,它们分别为优良纤维品质、早熟、松散株型和高产品种类群。相关性分析表明,早熟性与产量和纤维品质相关性状均呈负相关,产量构成性状与纤维品质性状呈正相关,且多数性状之间达显著或极显著水平。利用主成分分析将12主要性状简化为4个主成分,累积贡献率达66.92%;并对110早熟陆地棉品种进行合评分评分排名第一的品种为中棉113(0.67),该品种具有早熟、高产、纤维品质优良和株型相对松散等特征。进一步分析发现,甘肃审定品种的早熟性要显著优于西北内陆和新疆审定品种,产量和纤维品质相关性状显著低于西北内陆和新疆审定品种。西北内陆早熟陆地棉品种在30多年的演化过程中,多数产量和纤维品质相关性状呈显著上升的变化趋势,株型向更为紧凑的趋势演变;早期育成品种单株结铃数与单铃重、衣分、纤维长度和强度呈负相关,而近期育成品种单株结铃数与单铃重、衣分、纤维长度和强度呈正相关。【结论】西北内陆早熟陆地棉品种在育种改良过程中,与产量和纤维品质相关的主要性状指标分布广泛,逐年呈显著提升的演变趋势;近期育成品种已实现了单株结铃数与纤维长度和强度的协同提高。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:棉花出苗期耐冷综合评价体系的构建及耐冷指标的筛选]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33846.shtml 出苗期的耐冷性,建立可靠评价模型,筛选鉴定指标,为耐冷品种选育鉴定提供简便有效评价方法。【方法】以200份陆地棉品种(系)为试验材料,设恒定低温昼夜变温和适宜温度3个处理,测定其出苗率、下胚轴长根长、百粒重指标,采用耐冷系数差异分析、频次分析降幅分析、主成分分析、聚类分析和多元回归分析等方法,对群体进行耐冷型划分,并建立耐冷性评价模型和鉴定指标。【结果】各指标适温温度变异幅度较小,变异系数3.12%18.89%,各品种(系)出苗率在85.00%以上具有较高的生活可用于后续耐冷性分析。在低温胁迫下群体内各指标变异幅度增7.14%108.33%,在恒定低温昼夜变温变幅最大的指标依次为根长和萌发指数。主成分分析将14个低温相关指标和百粒重转换为6个相互独立的综合指标,代表了全部数据74.98%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐冷评价值(D),并对其进行聚类分析,按照耐冷性强弱将200份陆地棉品种(系)划分为5类,第Ⅰ类群属于强耐冷型共2份,第Ⅱ类群属于耐冷型42份,第Ⅲ类群属于中耐冷型69份,Ⅳ类属于较敏感型83份,第Ⅴ类群属于敏感4份,其中新陆中16为耐冷性最强的品种采用多元回归分析方法,建立棉花出苗期耐冷性预测模型为Y=-4.10+0.58X4+0.40X14+0.32X1+0.22X5(R2=0.92),筛选出4个耐冷性鉴定指标,分别为恒定低温下的总长、出苗率、干物重和昼夜变温下的萌发率。田间早播试验中各品种(系)的出苗率,室内试验结果基本一致。【结论】采用恒定低温和昼夜变温处理结合多元统计分析方法对棉花出苗期的耐冷性评价是可行的,恒定低温下的总长、出苗率、干物重和昼夜变温下的萌发率,可作鉴定指标。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:花生高亲和硝酸盐转运蛋白基因<i>Ah</i><i>NRT</i><i>2.7a</i>响应低氮胁迫的功能研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33845.shtml 氮素在作物生产中对生物量和产量起关键作用。高亲和酸盐转运蛋白基因NRT2在植物响应低氮胁迫时被激活并具有维持氮吸收和转运的作用。通过筛选花生低氮耐受相关的NRT2基因并解析其生物学功能,为培育高氮素利用率的花生新品种提供理论参考,最终有助于实现节氮、高效的绿色生产目标。【方法】检测正常氮浓度及1/20正常氮浓度(15 mmol·L-1条件下5个具有典型跨膜结构的花生NRT2基因AhNRT2.4AhNRT2.5bAhNRT2.5cAhNRT2.7aAhNRT2.7b的时空表达情况。以花育6309cDNA为模板,对AhNRT2.7a进行克隆和生物信息学分析,并通过亚细胞定位确定AhNRT2.7a的表达部位。进一步构建异源过表达AhNRT2.7a的拟南芥株系,分别在正常以及低氮胁迫条件下测定其叶绿素含量、氮积累量以及谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸脱氢酶(GDH)5个氮代谢关键酶的活性。【结果】5NRT2基因中4NRT2基因在花生响应低氮胁迫条件下大量表达,其中,AhNRT2.7a能够响应低氮胁迫,并在花生茎和叶中高表达。获得AhNRT2.7acDNA序列,全长为1 380 bp,编码459个氨基酸。蛋白结构分析显示其为具有12典型跨膜结构域的膜蛋白。氨基酸序列与栽培种花生(Arachis hypogaea L.)相似性高达99.56%,其次是野生亲本AABB基因组花生。亚细胞定位显示其主要定位于细胞质膜上。构建异源过表达AhNRT2.7a的转基因拟南芥植株,在不同供氮条件下,成熟叶和幼叶叶片的叶绿素相对含量均显著高于野生型拟南芥。同时,对上述5个氮代谢相关酶活性以及氮、磷、钾积累量测定显示,转基因植株中2个氮代谢相关酶(GSNR)的酶活性以及氮积累量均比野生型拟南芥有显著升高。【结论】花生中4NRT2基因响应低氮胁迫,其中AhNRT2.7a能够提高植物氮代谢过程的氮素利用率。AhNRT2.7a的表达在促进氮代谢过程的同时,促使碳代谢作用的进一步加强。因此,AhNRT2.7a适合作为花生氮素高效利用为目的的候选基因。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:四倍体小麦胚大小性状QTL定位与分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33844.shtml 目的挖掘小麦胚大小性状相关的数量性状位点,解析胚大小与其他重要农艺性状之间的相关性,为胚相关性状QTL的精细定位及育种利用奠定基础。【方法】以四倍体小麦矮兰麦(Ailanmai)和野生二粒小麦(LM001)构建的121F8代重组自交系群体(AM群体)作为研究材料,将其分别种植于成都市温江区试验基地(201820192020年)、成都市崇州试验基地(2020年)和雅安市试验基地(2020年),调查5个环境下的胚长、胚宽、胚长/胚宽、胚长/粒长、胚宽/粒宽以及胚面积6个性状,结合基于小麦55K SNP芯片构建的遗传连锁图谱对上述6个性状进行QTL定位。【结果】胚大小性状呈近似正态分布,符合数量性状的遗传特征。QTL定位共检测到27个胚大小相关性状的QTL,其中,7个分别控制胚长和胚宽的QTL可解释11.88%—18.99%21.77%—29.41%的表型变异,共检测到5个在多环境稳定表达的主效QTLQEL.sicau-AM-3BQEW.sicau-AM-2BQEW/KW.sicau-AM-2BQEL/EW.sicau-AM-2B-1QEA.sicau-AM-2B,其贡献率分别为11.88%—21.74%21.77%—33.29%8.80%—24.92%12.79%—31.13%10.47%—20.67%。另外,上述胚相关的位点形成4QTL簇,分别1B控制胚长/粒长和胚长的QTL簇,2B控制胚宽、胚长/胚宽、胚宽/粒宽以及胚面积的QTL簇,3B控制胚长和胚面积的QTL簇,6B控制胚长/胚宽、胚宽/粒宽的QTL簇。确定胚大小与小麦籽粒大小具有显著正相关性,且发现胚长主效位点QEL.sicau-AM-3B与粒长主效位点共定位,但胚宽主效位点QEW.sicau-AM-2B独立于粒宽主效位点存在。在主效QTL所在物理区间鉴定获得4个可能参与胚大小调控的基因。【结论】鉴定到5个控制胚相关性状的稳定表达的主效QTL——QEL.sicau-AM-3BQEW.sicau-AM-2BQEW/KW.sicau-AM-2BQEL/EW.sicau-AM-2B-1QEA.sicau-AM-2B其中,QEW.sicau-AM-2B可能为新的QTL


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:水稻RIL群体高密度遗传图谱的构建及苗期耐热性QTL定位]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33843.shtml 随着全球气候变暖,高温严重威胁粮食安全,发掘耐热基因资源是培育耐高温新品种和消除高温危害最直接的绿色生态途径,也是阐明耐热生理生化和分子遗传机理的基础。【方法】构建苗期耐热鉴定评价方法,以热敏感品种周南稻和耐热品种赣早籼58号杂交衍生的重组自交系(Recombinant inbred linesRIL)群体为研究材料,利用高通量测序技术对亲本和RIL群体进行全基因组测序;依据171系的基因型数据,利用滑动窗口法将SNP信息转换成Bin基因型,预测染色体上的重组断点,构建RIL群体高密度BinMap遗传图谱,结合耐热表型数据运用QTL IciMapping软件的完备复合区间ICIM作图方法,进行高温胁迫下幼苗存活率和耐热等级QTL分析【结果】构建了一张包含3 321Bin标记高密度遗传图谱,各染色体Bin标记数为159—400个,标记间平均物理距离为106 kb利用逐步高温胁迫方式鉴定亲本和RIL家系幼苗耐热表型高温胁迫下幼苗存活率和耐热等级存在显著相关性,且幼苗存活率与籼型基因频率存在显著正相关关系,籼型基因频率越高耐热性越好RIL群体表型性状呈现双峰连续分布,苗期耐热可能受少数几个主效QTL调控;共检测到12苗期耐热性相关的QTL其中,调控幼苗存活率和耐热等级的QTL分别有84个,幼苗存活率和耐热等级相关QTL存在遗传重叠现象,形成调控耐热性的主效QTLqHTS2qHTS7qHTS8,三者在调控苗期高温抗逆中具有重要作用,其中qHTS7为新发现主效QTL,对增强苗期耐热性具有较强的功效。【结论】构建了一张包含3 321Bin标记的高密度分子遗传图谱,解析了耐热品种赣早籼58号苗期耐热基因,鉴定出3个苗期耐热调控关键QTL簇,发掘了一个新主效QTLqHTS7基于高密度遗传图谱高效获取目标区段及候选基因筛选出8个苗期耐热性调控的关键目标基因。



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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:燕麦品种间脂肪酶活性差异及低脂肪酶优质品种预测]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33842.shtml ,分析影响燕麦脂肪酶活性的内在因素,为筛选低脂肪酶优质品种提供理论依据。【方法】选取3个燕麦主产6个主栽品种为研究对象,测定其脂肪酶活性、营养指标、物理性状农艺指标。通过相关性分析筛选与燕麦脂肪酶密切相关的指标,通过聚类分析将多个燕麦样品按脂肪酶活性分类,通过主成分分析将具有相关性的数据组转化为便于统计分析的综合变量,考察燕麦品种间的脂肪酶活性差异;结合灰色关联度与多元逐步回归的分析方法,得出各品种与理想品种的关联度,并以脂肪酶活性为因变量,拟合得出脂肪酶活性预测模型,筛选低脂肪酶活性优质品种。【结果】脂肪酶活性与粗脂肪含量呈显著正相关(r=0.32p<0.05),且脂肪含量、不饱和脂肪酸含量、脂肪酶活性、酸值4个指标的变化趋势一致;脂肪酶活性与粗蛋白含量呈极显著正相关(r=0.46p<0.01),且脂肪酶活性越高的品种,其位于31—43 kD的电泳条带所占百分比越大;脂肪酶活性与籽粒容重呈极显著负相关(r=-0.71p<0.01脂肪酶活性与生育期呈极显著正相关(r=0.37p<0.01;经关联度分析知白燕18号、迪燕1号与理想品种X0关联度较高,分别为0.9510.883,属于低脂肪酶且高营养品种;经多元逐步回归,仅保留影响显著的容重与蛋白质含量作为自变量,建立脂肪酶活性预测模型Y(脂肪酶活性)=720.2742.255×容重(g·L-1+75.761×蛋白质含量(%),p<0.01,R20.658。【结论】不同品种间燕麦脂肪酶活性差异明显,脂肪含量、蛋白质含量、容重、生育期是燕麦脂肪酶活性的主要影响因素,灰色关联法和逐步回归分析相结合建立的优质品种筛选与脂肪酶活性预测模型,可以有效地对燕麦品种进行综合评价,并优选出低脂肪酶活性品种。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用</span>:甘蓝型油菜发育进程中赤霉素动态变化及其与产量的关系]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33841.shtml 中国甘蓝型油菜品系与欧洲甘蓝型油菜品系存在比较大的遗传差异,二者组配的杂种F1产量优势明显。测定不同来源的甘蓝型油菜发育进程中GA动态变化,研究GA含量与亲本及杂种F1产量的关系,分析亲本及杂种后代GA合成途径关键酶基因的转录水平,探明GA对甘蓝型油菜生长发育的影响及其在产量形成过程中的作用奠定基础。【方法】202011—20215利用高效液相色谱法测定15个不同来源的中国甘蓝型油菜油菜品系及15个欧洲甘蓝型油菜品系GA含量动态变化202111—20225以杂种F1产量优势较强的YG2009×YC4ZS11×YC4及其亲本YG2009ZS11YC4为材料,考察3不同时期(D1:2022115日;D2:2022215日;D3:2022315日)亲本及杂种F1GA含量变化、生长指标(株高、根长和鲜重等)、产量及构成因子(单株角果数、角粒数和千粒重)、光合指标(光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度),分析GA含量随温度变化的趋势,GA含量与亲本及杂种F1农艺性状、光合特性和产量的关系,并利用实时荧光定量PCR技术,分析亲本及杂种F1不同时期(D1、D2和D3GA合成途径关键酶基因的转录水平变化。【结果】GA总量与环境温度密切相关,供试甘蓝型油菜GA含量随温度的变化均呈先降低后升高的趋势,但来源于欧洲的甘蓝型油菜品系平均GA含量高于中国品系F1产量表现为明显的优势YG2009×YC4产量比其父、母本分别提高18.06%和10.35%ZS11×YC4产量比其父、母本分别提高29.92%和28.6%亲本和杂种F1的部分农艺性状差异显著,产量与GA含量存在相关亲本及杂种F1GA20ox4GA3ox2SLR1转录水平的变化较大。【结论】来源于欧洲的甘蓝型油菜品系GA总量高于中国油菜品系,而且对温度变化更加敏感;欧洲油菜和中国油菜品系杂交能产生产量杂种优势,其杂种优势与GA含量存在一定相关性;欧洲油菜和中国油菜品系及其F1在发育过程中,GA20ox4GA3ox2GA含量密切相关


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>甘蔗不同基因型对白条病抗性的评价]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33840.shtml 以桂糖46号分离得到的黄单胞菌株JG43菌株为接种病原,采用截头法人工接种于70个甘蔗基因型上。通过蘸有细菌悬浮液(108 CFU/ml)的剪刀剪切甘蔗生长点上方,并用棉花吸取500 μl细菌悬浮液置于斜切面上。分别于接种后1428425670 d,对每个甘蔗基因型的发病情况进行调查,计算发病率(incidenceIC)。根据甘蔗白条病严重度评判标准计算病情指数(disease indexDI)和病害进展曲线下面积(area under the disease progress curveAUDPC)。利用SPSS 25.0软件分别进行方差分析、主成分分析和判别分析。其中,采用一般线性模型和类型的平方和模型进行方差分析,以ICDIAUDPC作为因变量,基因型、区组及接种后时间为固定因子。原始数据经过标准化(Z-score)处理后,通过KOMBartlett球体检验法进行主成分分析。运用DPS 9.50软件的WPGMA法,计算欧几里得距离(euclidean metric)进行聚类分析。以聚类分析结果中的不同抗性等级作为分组变量,AUDPCICDI作为自变量,根据Fisher准则进行判别分析,计算分类准确率。【结果】接种14 d,部分基因型叶片开始发病,出现1—2条铅笔状条纹;接种28 d,条纹数增多且逐步向边缘扩展;接种42 d叶片黄化或白化症状从边缘逐步向叶脉扩展;接种56 d,叶片向内卷曲枯死;接种70 d时,发病严重的甘蔗整株枯萎死亡。方差分析发现,不同基因型(genotypeGen)、接种后持续时间(days post-inoculationDpi))及其互作(Gen×Dpi)对ICDIAUDPC均具有极显著影响(P<0.01),其中,42%总方差归因于接种后时间效应,基因型×接种后时间几乎与基因型一样大,表明在接种后不同时间甘蔗基因型的抗性存在显著差异。接种56 d,病害的发生达到相对稳定状态,这一时期的病害数据经平均值多重比较后能较好的进行甘蔗基因型间抗性划分。判别分析与聚类分析的结果基本一致,将70个基因型分为5个不同抗病等级,包括高抗基因型15份、抗病基因型14份、中抗基因型15份、感病基因型11份、高感基因型15份。【结论】通过截头法人工接种进行甘蔗抗白条病鉴定时,以接种56 d基因型的ICDIAUDPC作为抗性鉴定评价指标,在聚类分析的基础上增加判别分析,可以提高试验结果的准确性。筛选出中蔗9号、中蔗4号、中蔗2号、GUC19GUC8、云瑞03-103、云瑞05-649、云瑞05-182、云瑞05-367、云瑞89-159、福农11-601、福农09-4059、桂糖02-467、桂糖08-297、新台糖2215个高抗品种,可进一步用于甘蔗抗白条病育种研究。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>半糯粳稻品种核心标记的筛选及DNA指纹图谱的构建]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33839.shtml 指纹鉴定体系,为加强主栽优良食味半糯粳稻品种的种质管理与品种保护奠定基础。【方法】以34个江浙沪主栽优良食味半糯粳稻品种为供试材料,通过已知标记多态性鉴定、公共数据库基因序列比对、基因组重测序等多种方法对水稻重要性状调控基因的关键差异位点进行筛选,开发核心SNPInDel标记;利用As-PCR技术将SNP标记发展为依据电泳条带鉴别的简单PCR标记,通过电泳条带特征化和类型分析获得基因型信息,构建半糯粳稻品种的DNA指纹图谱库。【结果】筛选出来源于40个水稻重要性状调控基因的54个核心标记,包括18SNP标记和36InDel标记;54个标记在20个品种中共检测到155个有效特征化条带,转化为1550/1数据位点,建立各品种的DNA指纹数据库,可区分全部供试品种。遗传多样性分析表明,品种间遗传相似性变异范围为0.47—0.90,其中南粳7718与苏香粳100间的相似性系数最小,而南粳9308与南粳9036间的相似性系数最大,二者间存在8个数据位点差异。亲缘关系分析可将供试品种划分为6个分支,其中南粳7718为独立分支,表明其与其他品种间的亲缘关系较远。核心标记鉴定效果的进一步验证表明,该套标记可以对14个半糯粳稻新品种进行有效区分,聚类图显示其分布于IIIIIIV三个类群,证实各品种间基因型信息的差异性;并利用该套标记鉴定了一个未知半糯水稻的品种真实性,根据基因型和聚类分析,将其判定为南粳9108。【结论】经优化筛选,获得可准确区分当前主推半糯粳稻品种的54个核心标记,并发展为可电泳检测的简单PCR标记,利用该套标记组合构建了34个江浙沪地区主栽优良食味半糯粳稻品种的DNA指纹图谱。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>国内外153份小麦种质条锈病抗性鉴定与评价]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33838.shtml 份国内外小麦育种材料进行苗期抗病鉴定,2018—20192019—20202020—2021年,利用生理小种CYR33CYR34在湖北鄂州分别对供试材料进行成株期鉴定;结合已知抗性基因Yr5Yr9Yr10Yr15Yr17Yr18Yr26Yr29YrSP等功能标记或紧密连锁分子标记检测。【结果】苗期结果显示,10份材料对CYR33表现免疫(反应型IT0),包括7份国内材料(即山农28、漯麦163、石麦13、中意6号、郯麦98-2、中麦175和泰山21)和3份国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)材料(CIM-53、CIM-60和CIM-71);仅2份国内材料在苗期对CYR34小种表现免疫(郯麦98-1和山农102)。此外,成株期条锈病田间鉴定显示,64份材料在田间3年均表现出稳定抗性(最终严重度≤5%),包括7份国内材料和57份CIMMYT材料。利用抗病基因功能标记或紧密连锁分子标记检测显示,153份材料中携带Yr9Yr10Yr17Yr18Yr26Yr29YrSP抗性基因的材料分别有31、23、73、2、4、50和2份,未检测到任何材料含有Yr5Yr15。综合苗期和成株期表型,仅CIM-532个生理小种在苗期和成株期均表现为免疫(IT=0,严重度为0),分子标记检测显示该材料可能含有已知抗病基因Yr17+Yr29。【结论】国内外153份小麦种质对当前流行的条锈菌生理小种的抗性主要以成株抗性为主,其中国内小麦品种主要携带Yr9Yr10Yr26抗性基因,而CIMMYT小麦品系则携带Yr17Yr8Yr29为主,表明通过聚合12个非免疫苗期抗性基因和23个成株抗性基因,在成株期多个环境条件下均表现出近免疫抗锈水平,是CIMMYT小麦品系保持持久抗性的主要原因。亟待广泛挖掘抗源,发掘新的抗病基因,充分利用现代生物技术手段快速培育具有持久抗性且农艺性状优良的小麦新品种,进一步提高中国麦区条锈病整体抗性水平。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>黑龙江省和海南省PWL基因家族在稻瘟病菌中的分布及变异]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33837.shtml Magnaporthe oryzae)菌株群体中PWL家族的分布和变异特征,为研究不同稻瘟病菌群体的遗传多样性及特异性提供依据。【方法】通过参考NCBI中公布的无毒基因序列分别对PWL基因家族的启动子区和CDS区设计特异性引物共8对,对2020年采自黑龙江省和海南省不同地区的397个稻瘟病菌单孢分离菌株提取DNA,进行无毒基因的PCR扩增并通过琼脂糖凝胶电泳检测,从检测结果中分别选取囊括不同地区的代表菌株对扩增片段进行测序分析。测序结果与NCBI中相应无毒基因启动子区和CDS区的碱基与氨基酸序列进行比较分析。【结果】在PCR电泳检测结果中,PWL1在所有菌株中均未检测;PWL2、PWL3PWL4在黑龙江省和海南省中均扩增出特异性片段,说明这3种基因在两省中均有分布并分别存在不同的分布频率与变异类型。其中PWL2在黑龙江省和海南省中分布频率最高,分别为98.14%和100%;PWL3PWL4在两省中的分布频率具有显著差异,这2种基因在黑龙江菌株中频率分别为89.30%和82.79%,而在海南菌株中均为5.49%。通过对无毒基因组合进行分析,结果显示,组合类型可分为5种,分别为PWL2PWL3PWL2+PWL3PWL2+PWL4PWL2+PWL3+PWL4。其中黑龙江菌株含有所有组合类型,海南菌株仅含有2种,说明黑龙江菌株较海南菌株相比无毒基因型种类较为丰富。通过对PWL基因家族的PCR产物测序结果发现,PWL基因家族在启动子区和CDS区变异位点丰富,以点突变和缺失为主要变异类型划分为9种,且不同群体来源菌株的变异类型具有特异性和一致性。其中PWL2检测出5种变异类型PWL2 -(1,2,3,4,5),碱基序列变化导致氨基酸序列发生错义突变;PWL3PWL4分别检测出2种变异类型,分别为PWL3-(1,2)和PWL4-(1,2),均发生移码突变使后面氨基酸发生变化,导致翻译提前终止。【结论】不同群体来源的稻瘟病菌菌株中PWL基因家族的分布和变异类型具有地域差异性,且变异位点丰富。


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用</span>:西北条锈菌源区冬小麦育种抗条锈病基因的利用现状与策略]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33836.shtml 国小麦条锈病西北重要越夏菌源区甘肃陇东和陇南近20年育成小麦品种中抗条锈病基因利用情况为陇南小麦条锈病遗传多样性控制,持久抗病品种的培育和可持续绿色健康生态农业奠定基础。【方法】2019—2020年2020—2021年种植季117冬小麦品种甘肃和四川郫都区进行成株期抗条锈病鉴定,2021分别利用条锈菌CYR33CYR34对117份品种进行苗期抗条锈病鉴定,并利用分子标记对15个抗条锈病基因进行检测。【结果】田间成株期对条锈菌主要流行致病性混合小种抗病的品种29.1%其中,25.6%为陇南区域品种(系),3.4%为陇东区域品种(系),另有25.6%陇南区域感病品种(系)表现慢病性(严重度<20%)。有70.1%品种苗期对CYR33表现抗病,其中,57.3%为陇南区域品种(系),12.8%为陇东区域品种(系);6.0%品种苗期对CYR34具有抗病性,为陇南区域的兰天1317个品种(系)。苗期和成株期抗病品种(系)2010年后育成的兰天、中梁、天选、兰航选系列品种为主。分子标记检测结合系谱分析,发现抗条锈病基因Yr9Yr10Yr17Yr18Yr26Yr28Yr29Yr30Yr41Yr46YrZH22YrZH84在所有检测品种(系)中的频率分别为49.6%1.7%12.8%7.7%12.8%20.5%10.3%34.2%2.6%16.2%15.4%27.4%且多以基因聚合体形式存在于品种(系)中,62.4%品种(系)中聚合了25个抗条锈病基因,YrZH84YrZH22Yr17中的一个或多个基因与其他抗条锈病基因聚合后,品种(系)的条锈病抗性明显高于其他基因组合此外,在陇南菌源区,以种植小麦为主的山旱地区域(条锈菌越夏区)所推广品种含有Yr10Yr17Yr18Yr28Yr29Yr30Yr41Yr46的频率较高,越冬区川水地推广品种中主要有Yr26Yr30YrZH22YrZH84,越夏区和越冬区品种的抗性遗传背景差异明显,且越夏区品种含有的抗病基因类型多样性高于越冬区。【结论】在越夏菌源区甘肃陇南、陇东的品种(系)抗条锈病基因分布频率、抗病基因类型及数量均有明显提高避免了品种抗病遗传背景单一化问题,实现了品种中的抗病基因较为复杂多样,部分品种的抗病性保持时间长,明陇南地区利用小麦品种遗传多样性控制条锈病策略的实施已初显成效


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<![CDATA[<p class="MsoNormal"> <span><span style="color:#003399;">最新录用:</span>小麦响应干旱胁迫环状</span><span>RNA</span><span>的鉴定</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33835.shtml 干旱是限制全球小麦生产的主要非生物胁迫之一,探索小麦应对干旱的分子调控机制小麦分子育种具有重要意义。环状RNA(circRNA)已被证实在植物抵御外界环境胁迫的过程中扮演着重要角色。鉴定小麦响应干旱胁迫的circRNA,有助于构建小麦干旱胁迫响应的调控网络,为解析小麦的抗旱性机制奠定基础。【方法】以2个抗旱性差异显著的小麦品种(周麦13和冀麦38)为试验材料,对其在干旱及对照条件下的根部样本进行circRNA测序。鉴定小麦circRNA并对其进行特征分析,筛选与干旱胁迫响应相关的差异表达circRNA并对其靶向microRNAmiRNA)进行预测。进一步根据miRNA及其靶基因在干旱胁迫下的表达模式,构建小麦响应干旱胁迫的潜在circRNA-miRNA-mRNA调控模块。【结果】共鉴定获得1 409个小麦circRNA,其中,多数(68.91%)为外显子circRNA,且仅有133个circRNA2个品种中被同时鉴定获得。干旱胁迫下共鉴定获得239差异表达circRNA,其中138个circRNA在抗旱型品种周麦13ZM13)中特异性差异表达,19个circRNA2个品种中同时差异表达。共预测到34靶向miRNA以及1 408个miRNA靶基因。根据这些差异表达circRNA、靶向miRNA以及miRNA靶基因在干旱胁迫后的表达模式,共筛选出5个分别以tae-miR9664-3p、tae-miR1122b-3p、tae-miR9662a-3p、tae-miR6197-5ptae-miR1120c-5p为中心的小响应干旱胁迫的潜在circRNA-miRNA-mRNA调控模块。【结论】小麦circRNA具有明显的品种特异性,且在不同抗旱型小麦品种之间具有不同的表达模式。共鉴定到239响应干旱胁迫的小麦circRNA以及5个潜在的circRNA-miRNA-mRNA调控模块。


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用</span>:基于转录组分析油菜素内酯对高温胁迫下酿酒葡萄花色苷合成及果实品质的调控机制]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33817.shtml 分析高温胁迫下参与油菜素内酯调控葡萄花色苷及果实品质合成的相关基因,探讨油菜素内酯调控高温胁迫下葡萄果实花色苷及品质合成的机制。【方法】以酿酒葡萄‘赤霞珠’为试材,转色前一周利用红外辐射器模拟高温环境,并全树喷施0.6 mg?L-12,4-表油菜素内酯(24-Epibrassinolide,EBR)测定花色苷、总糖及相关品质指标,选择转色中期(花后70 d)的果实进行转录组测序,从分子水平阐述EBR对高温胁迫下花色苷合成的影响。【结果】从转色开始,各种处理下花色苷含量逐渐升高,成熟时,高温组(HT)花色苷总量显著低于对照组(CK),高温油菜素内酯组(HTE)花色苷含量高于HT组。总糖、还原糖、蔗糖变化规律与花色苷相似,HT组含量均在成熟期时低于CK组,成熟期各种糖含量为CK组>HTE组>HT组。分析3种处理下‘赤霞珠’果实基因水平的差异,通过GOKEGG富集发现了14个与蔗糖和淀粉代谢途经相关的差异基因,其中HTHTE处理显著上调了10个基因,显著下调了4个基因;苯丙烷代谢途径有11个差异基因,其中有7个参与花色苷合成的基因在HT处理下上调,有4个参与木质素合成的基因在HT处理下表达量显著上调,说明高温可能促进了木质素合成,从而降低了花色苷的积累量;内源激素信号转导途径的差异表达基因11个,其中ABA信号转导受体基因PP2C及激酶SnRK2的表达量在高温胁迫下显著提高,其可能与EBR共同参与调控高温胁迫下葡萄花色苷的合成。对部分差异基因的表达模式进行实时荧光定量(qRT-PCR)验证,证实了转录组数据的准确性。【结论】EBR通过改变糖代谢、花色苷合成及内源激素信号转导过程中相关基因的表达模式,缓解了高温胁迫对葡萄花色苷积累的抑制作用,提高了果实品质。


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>不同颜色育果袋对<span>‘瑞雪’苹果果实品质的影响</span> #br#]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33816.shtml ‘瑞雪’苹果(Malus × domestica Ruixue果实品质的影响,为生产高品质‘瑞雪’苹果提供理论依据及技术支持。【方法】以5年生‘瑞雪’苹果为试材,于花后7d分别采用红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫单层木浆纸育果袋进行套袋处理,以单层白色育果袋为对照,于花后190 d统一采收。采用光谱仪测定不同颜色果袋内透射光光谱,测定果皮叶绿素、果实可溶性固形物、总类黄酮含量、果实糖组分及香气物质含量等品质指标,通过相关性分析法探索光质与果实品质之间的相互关系,探讨不同光质对果实品质的影响。【结果】不同颜色育果袋内光质组成主要与果袋颜色有关,其中,与白色果袋对照相比,紫光、红光分别在对应颜色的果袋中透过率均为最高,分别为1.151.13倍。不同颜色果袋处理后,果皮的L*b*值均高于对照白色果袋,而a*值、果点指数、着色指数均低于对照。与其他彩色果袋相比,紫色果袋处理后的果皮叶绿素(0.0548 mg·g-1)、果实总酚(1.325 mg·g-1)、总类黄酮(1.361 mg·g-1)含量要显著高于其他颜色果袋(P<0.05)。不同光质环境下,果实的硬度存在显著差异,红色果袋处理后的果实硬度显著低于对照白色果袋,较对照低16.1%。此外,其他果实内在品质测定表明,靛色果袋处理后,能够明显提高果实的风味,其中果实的可溶性固形物含量、可滴定酸含量、糖组分(果糖、山梨醇、总糖含量)及甜度值均呈现不同程度的提高。挥发性香气物质测定表明,蓝色果袋处理能够显著提高苹果的香气物质总量,与白色果袋处理相比,显著提高了2.89倍。综合以上指标,将光质与各品质指标进行了皮尔逊相关性分析,发现,果实外观品质的形成与光质组成密切相关,其中,紫光/靛光,橙光,紫光/蓝光值与果皮L*a*b*值的相关性系数分别为0.9010.8100.854。与果实内在品质形成关系最大的为蓝光,其中叶绿素、总类黄酮、总酚含量、香气物质总含量均与蓝光的相关性系数分别为0.9470.8220.8510.757。【结论】紫光和蓝光有利于提高‘瑞雪’果实的外观品质及内在品质,因此,在‘瑞雪’套袋栽培中可适当提高果袋中紫光、蓝光的透过量,以达到提高果实品质的目的。


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>水稻分蘖期干物质积累对大气CO<sub>2</sub>浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33815.shtml CO2浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制。【方法】以产量和物质生产对CO2浓度升高响应有明显差异的水稻品种两优培九(LY)和南粳9108(NJ)为材料,在人工气候室进行水培试验。分别设置了对照CO2浓度(A-CO2,400 μmol·mol-1)和CO2浓度升高(E-CO2,600 μmol·mol-1两个CO2处理,高氮(HN,1.25 mmol·L-1 NH4NO3)和低氮(LN,0.25 mmol·L-1 NH4NO3)两个氮水平。分析了CO2浓度升高对不同水稻品种根系形态与生理活性、叶片和根系中细胞分裂素(CTKs)含量、氮素同化酶活性、叶片生理特性、光合参数以及干物质积累的影响差异。【结果】(1)E-CO2显著增加了LY总冠根数、总根长(LN水平除外)、总根表面积和平均直径,提高其根系呼吸速率和维持较高的根系氧化力,而对NJ无显著影响或表现相反;(2)无论氮水平如何,E-CO2显著提高了LY叶片和根系CTKs含量,但显著降低了HN水平下NJ根系中玉米素核苷(ZR)含量;(3)在LN水平下,E-CO2显著提高了LY叶片GOGAT、GDH活性,显著降低了NJ叶片NR活性。在HN水平下,LY氮同化酶活性在E-CO2条件下都表现为提高,NJ仅NR活性提高;(4)在LN水平下,E-CO2使得LY和NJ净光合速率(Pn)分别提高了28.0%和29.4%。在HN水平下,两品种分别提高了41.0%和28.1%。LY光合响应大幅度提高归因于叶片最大羧化效率(Vc,max)、最大光合电子传递效率(J max)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)含量、叶绿素含量、叶片氮含量等显著提高;(5)E-CO2显著增加了不同氮水平下LY单株叶面积,对NJ无显著影响;(6)E-CO2显著增加了LY各器官及总生物量,且HN水平增幅明显大于LN水平。E-CO2并未显著影响不同氮水平下NJ的总生物量,显著降低了HN水平下NJ地下部生物量(-16.7%)。【结论】无论在HN还是LN水平下,LY物质生产和生理特征对E-CO2的响应幅度与NJ相比更高。生育前期LY较优的根系形态性状和根系活力、较高的CTKs含量、较强的氮素同化能力、较大的绿叶面积以及光合响应能力是其干物质生产对E-CO2响应幅度较高的重要原因。


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>不同轮作模式下氮肥施用对油菜产量形成及养分利用的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33814.shtml 以甘蓝型油菜品种中油杂19”为材料,在湖北黄冈进行大田裂区试验,设置2个轮作模式(稻油轮作,RO;豆油轮作,SO)为主区,4个施氮量N00N190 kg·hm-2N2180 kg·hm-2N3270 kg·hm-2为副区,测定产量构成、干物质积累、农艺性状、养分积累及籽粒品质等相关指标。【结果】1)豆油轮作油菜籽粒产量显著高于稻油轮作,增加施氮量,不同轮作模式下油菜单株角果数、每角果粒数及千粒重均显著上升趋势,与N0相比,在N1N2N3处理下,稻油轮作油菜籽粒产量分别增长176.68%436.49%835.40%,豆油轮作油菜籽粒产量分别增长123.96%344.46%547.25%。豆油轮作较稻油轮作在N0N1N2N3处理下大田籽粒产量分别增长62.09%31.33%71.79%12.21%;(2)成熟期豆油轮作油菜根颈粗、株高、第一有效分枝高度和有效分枝数显著高于稻油轮作,且随施氮量增加不同轮作模式下各农艺性状指标增加显著;各生育期豆油轮作单株油菜根干重及地上部干重显著高于稻油轮作,但根冠比低于稻油轮作,且随施氮量增加,两种轮作模式下苗期后根冠比显著下降。3)豆油轮作油菜根系、角果壳、茎秆、籽粒氮含量和氮积累量均高于稻油轮作,且随着施氮量增加各部位氮含量和氮积累量增加显著。豆油轮作籽粒氮素表观利用率高于稻油轮作,随施氮量的增加,稻油轮作下氮素表观利用率增加,而豆油轮作氮素表观利用率呈现先上升后下降趋势;(4)与稻油轮作模式相比,相同施氮量下豆油轮作油菜角果壳可溶性糖含量低、而游离氨基酸含量和游离氨基酸含量/可溶性糖含量比值高,随施氮量增加可溶性糖含量降低、游离氨基酸含量和游离氨基酸含量/可溶性糖含量比值增加。因此,豆油轮作油菜籽粒因脂肪酸合成底物受限,含油率低于稻油轮作模式,且随施氮量增加,籽粒含油率在各轮作模式下均显著下降。两年试验结果显示,270 kg·hm-2施氮量水平时,产油量在两个轮作模式下均最大,稻油轮作两年产油量分别为1 678.60 kg·hm-21 665.33 kg·hm-2,豆油轮作两年产油量分别为1 684.03 kg·hm-21 687.10 kg·hm-2,但豆油轮作在180 kg·hm-2270 kg·hm-2施氮量下产油量差异不显著。【结论】稻油轮作油菜氮肥施用可控制在270 kg·hm-2左右,但豆油轮作氮肥施用控制180 kg·hm-2左右,以保证较高氮肥利用效率,并获得较高产油量


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态建构和产量的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33813.shtml 乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态建构和产量的影响,可为玉米高产高效栽培管理和合理施肥提供理论和技术依据。【方法】2019年和2020年分别在廊坊市燕郊镇大柳店村北京市顺义区中国农业科学院顺义试验基地开展田间试验,以玉米单交种豫单9953试验材料,采用裂区试验设计,设置乙矮合剂处理(ECK)和清水对照(CK)处理为主区;6个施氮水平0 kg×hm-2N0)、96 kg×hm-2N96)、132 kg×hm-2N132)、168 kg×hm-2N168)、204 kg×hm-2N204)和240 kg×hm-2N240)为副区,研究乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态建构和产量的影响。【结果】施氮显著增加根干重、气生根根条数根长、根表面积和根体积,相比不施氮处理,各施氮夏玉米根干重、气生根根条数,根长、根表面积根体积分别平均增加18.0%49.5%20.8%26.2%34.6%ECK处理夏玉米根干重、根层数、1–2层根和气生根根条数相比CK分别增加10.4%–17.0%5.8%–12.6%10.8%–33.9%12.5%–79.6%在根系形态建构上,相比CK处理,ECK处理夏玉米根长、根表面积和根体积分别增加7.5%–21.0%8.4%–29.3%14.3%–38.8%并且在中高氮水平(≥ N204)根系直径在1.0 mm以上的根长增幅最大ECK处理对20192020N0N168夏玉米单产无显著影响,显著提高了N204N240夏玉米单产,与CK相比,在N204平均增加6.3%,在N240平均增加3.2%。相关性分析结果表明,夏玉米产量与粒数、千粒重、根长、根表面积和根体积呈极显著正相关,其中产量与根长相关系数最高。【结论】乙矮合剂和施氮协同促进了夏玉米根系发育,并提高了中高氮条件下夏玉米单产在本试验条件下,6展叶期喷施乙矮合剂配施240 kg×hm-2氮肥是适用于环京津地区夏玉米高产高效栽培技术与氮肥管理方案。


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>白粉病对小麦光合特性的影响及病害严重度的定量模拟]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33812.shtml (Pn和叶面积指数LAI,实现小麦白粉病严重度预测模型与作物生长模型(WheatGrow)的耦合。【结果】白粉病胁迫下,小麦单叶PnLAI呈现下降趋势,与对照(CK)相比分别平均下降18.81%23.41%与初始接种程度相比,发病时期对小麦PnLAI的影响更为严重;小麦白粉病田间病情发展具有明显的平缓期、指数爆发期和稳定期,总的来说各处理下小麦白粉病流行的时间动态变化特征符合Logistic函数,基于白粉病胁迫对小麦影响的拟合结果,构建小麦白粉病病害胁迫因子,用以反映白粉病对小麦生理指标影响的胁迫效应;基于WheatGrow模型的光合生产子模型,结合小麦白粉病病害胁迫因子,提出模拟白粉病对小麦叶片PnLAI效应的算法,并利用独立年份的数据资料对改进后的WheatGrow模型进行检验。【结论】耦合白粉病胁迫因子的WheatGrow模型对白粉病胁迫下小麦叶片PnLAI、地上部生物量和产量的预测精度均好于原模型,模拟精度较原模型分别提高了53.29%43.61%60.09%67.57%改进后的模型可为小麦白粉病严重度的预测与小麦产量损失的定量评估等提供数字化工具和技术支撑。


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>芝麻种间杂交亲和性差异及杂种生物学特征分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33811.shtml 探索芝麻不同种之间的杂交亲和性,分析其杂种的生物学特征,为芝麻野生种种质资源高效利用提供依据。【方法】以芝麻栽培种豫芝11号(S. indicum,2n=26)和S. latifolium(2n=32)、S. calycinum(2n=32)、S. angustifolium(2n=32)、S. radiatum(2n=64)等4个野生种为亲本材料,采用双列杂交方法,通过田间人工授粉配置不同种间组合;结合胚拯救方法获得种间杂种F1。根据杂交结蒴率比较组合杂交亲和性;在盛花期和成熟期观察杂种植物学性状特征,利用Alexander染色法进行花粉粒育性鉴定。通过根尖细胞染色体涂片明确杂种染色体数目及特征。选用自主筛选的胡麻属特异多态性SSR引物,分析种间杂种分子标记差异。【结果】配置了5个芝麻种间的20个正、反交组合,共授粉2 019朵花,获得杂交蒴果370个。发现以染色体数目多的种为母本更易获得远缘杂交蒴果。5个芝麻种之间杂交亲和性的变化范围为1.18%(S. radiatum × S. calycinum63.33%(S. calycinum×S. angustifolium)。共有9个杂交组合获得杂种F1种子,F1植株的花粉败育率为35.21%—100.00%,其中,S. calycinumS. angustifolium杂交组合F1的可育株比例最高为87.68%杂种F1在株高、株型等性状方面均表现出明显的超亲优势。栽培种与各野生种的正反交杂种F1在叶型、花型和花色表现出双亲的局部特征。栽培种芝麻(n=13)与具有n=16染色体组型的3个野生种的杂交亲和性依次为S. angustifoliumS. calycinumS. latifolium;野生种S. radiatum(n=32)与n=16染色体组的3个野生种的亲和性依次为S. calycinumS. angustifoliumS. latifolium在5个种中,野生种S. calycinumS. angustifolium的亲缘关系相对最近。获得的部分杂种植株根尖细胞染色体数目观察显示,杂种的染色体数目与理论值一致。利用3对多态性SSR引物对F1植株的分子鉴定结果显示,真杂种比例为99.66%。杂种染色体核型和特异SSR标记结果显示出了胡麻属不同种的遗传特征差异。【结论】胡麻属5个种之间的杂交亲和性差异显著,种间杂交后代杂种优势明显;S. calycinumS. angustifolium的亲缘关系相对最近,可用于芝麻优异种质创制和远缘杂交育种研究;其他种间杂交存在着生殖隔离障碍,可采用胚拯救、分子标记利用等手段加强芝麻野生资源利用。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>直播栽培对双季早稻生育期、抗倒伏能力及产量效益的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33793.shtml 【目的】探究直播栽培方式对不同类型水稻品种生育期、抗倒伏能力、产量和经济效益的影响,以期为机械化直播稻的应用推广提供理论基础。【方法】2020年和2021年早稻,以广西生产上推广面积较大的常规稻品种桂育9号、桂育11号、桂野丰、广粮香2号和杂交稻Y两优1号等5个品种为供试材料,以人工移栽为对照,进行大田精量直播。试验采用裂区设计,以栽培模式为主区,品种为副区,设置3个重复。记录各生育周期测定主茎形态、基部茎秆特征以及抗折力、弯曲力度和倒伏指数等抗倒伏指标,成熟期测定产量及其构成因素,并计算成本和经济效益。【结果】(1)直播稻的生育期缩短26 d,主要表现在从播种到幼穗分化期之间;(2)直播稻的抗倒伏能力低于移栽稻,其株高、重心高度与穗干重均较低,第二节间的茎粗、壁厚、鲜重和干重亦较低,茎秆长度则高于移栽稻,这是导致直播水稻抗倒伏能力弱的主要原因;3在产量表现方面,除Y两优1号外,其余4个水稻品种的产量表现为直播稻低于移栽稻。生育期相对短的品种,直播稻的产量明显低于移栽稻,而生育期较长的品种,产量差异不显著,在产量构成因素中,每穗粒数增加和结实率的提高为直播稻增产的主要因素;(4)从经济效益分析来看,供试品种中,生育期较短的桂育11号,因直播产量降低明显,效益降低,其余4个水稻品种的直播稻经济效益高于移栽稻,其主要原因为直播稻节省了育秧和插秧环节的人工成本。【结论】当前亟待发展以保面积、增效益为主要目标的水稻轻简生产模式,与移栽稻相比,水稻直播栽培具有缩短生育期,降低生产成本等明显优势,其倒伏的风险相对较大,产量易受品种特性和环境因素的影响。在进行水稻早稻直播栽培时,可以通过选择中等熟期、基部茎杆长度合理、茎杆粗壮且茎秆壁厚的抗倒品种,在栽培管理上,可适当增加穗肥的比例,以弥补每穗粒数和结实率的不足来提高直播稻产量。

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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用</span>:‘仓方早生’桃及其早熟芽变不同发育时期果实的转录组分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33792.shtml 本研究通过对桃品种‘仓方早生’及其早熟芽变不同发育时期的果实进行转录组分析,挖掘参与调控桃果实成熟的关键因子,为深入研究桃果实成熟调控机理提供理论依据。【方法】以桃品种‘仓方早生’及其早熟芽变为试材,每个品种分别选择长势一致的样品树5株,分别于花后30 d(对应‘仓方早生c1、早熟芽变y1)、45 d(对应c2、y2)、59 d(对应c3、y3)、71 d(对应c4、y4)及89 d(对应c5)对不同发育时期的桃去皮果肉进行取样和转录组测序,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对筛选的差异表达基因进行定量验证;利用GO和KEGG对‘仓方早生’及其早熟芽变的差异表达基因进行分析;基于差异表达基因构建加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA),从中鉴定出与果实成熟密切相关的枢纽模块和枢纽基因。【结果】将处于果实相同发育时期的转录组数据进行比较得到y1与c1、y2与c2、y3与c4和y4与c5四组对比数据,共筛选出差异表达基因4 395个,其中上调表达基因2 212个,下调表达基因2 183个。其中包括10个乙烯、11个脱落酸和18个生长素合成及其信号转导途径基因,并构建了10个IAA蛋白与预测互作ARF蛋白间的相互作用网络。由GO分类统计结果可知,差异表达基因在生物过程板块主要集中于细胞过程、代谢过程和单体过程;在细胞组分板块主要聚集于膜和细胞组分;在分子功能板块主要富集于结合蛋白和催化活性等方面。‘仓方早生’及其早熟芽变果实的差异基因主要集中在y3与c4和y4与c5对比组中,这些差异基因大多被富集到分子功能中结合活力、氧化还原酶活性等方面。对差异表达基因进行KEGG通路分析表明,在果实生长发育成熟过程中伴随着多种次生代谢产物的变化,如倍半萜和三萜生物合成、类黄酮生物合成、类胡萝卜素的生物合成和α-亚麻酸代谢等。同时,本研究发现生长素信号转导途径在不同时间节点均有富集,这意味着植物激素信号转导通路对果实成熟具有极为重要的作用。【结论】在‘仓方早生’及其早熟芽变不同发育时期果实的差异表达基因中,大量激素信号转导途径基因特别是生长素信号途径基因发生了富集,这些基因可能在调控果实发育中具有重要作用,未来将对这些候选的IAAARF功能及其如何通过相互作用调控果实成熟的机制进行进一步的解析。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>低<span>O</span><sub>2</sub><span>/高CO</span><sub>2</sub><span>气调结合</span><span>1-MCP对‘玉露香’梨贮藏品质的影响</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33791.shtml 2/CO2对玉露香梨贮藏期保绿效果及品质维持的效果,为生产上延长玉露香梨贮藏寿命提供理论依据与技术支撑。【方法】分别将商业成熟的玉露香梨进行1.0 μL·L-1 1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)处理、1%O23%CO2气调Controlled atmosphereCA)贮藏以及1.0 μL·L-1 1-MCP结合1%O23%CO2气调贮藏以普通冷藏为对照,分别于贮藏210 d240 d及货架7 d时,测定果皮颜色、叶绿素含量、果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、抗坏血酸等果实外观和内在品质指标,采用气相色谱法检测果实乙醇、乙醛含量以及乙烯释放量和呼吸强度,调查并计算果柄、果心褐变指数。【结果】与普通冷藏相比,1-MCPCA以及CA+1-MCP均可使玉露香梨果实外观保持较好的绿色,有效减轻果面油腻化程度,在冷藏240 d240+7 d货架时,CA+1-MCP对果皮绿色维持及油腻化控制效果更明显。1-MCPCA均可抑制果实硬度、可溶性固形物和可滴定酸的下降,CA可抑制果心和果柄褐变,但CA降低了果实抗坏血酸含量,CA+1-MCP减缓了CA对果实抗坏血酸的破坏作用。CA+1-MCP对乙醇和乙醛的抑制作用在贮藏240 d时效果更明显,且20 mg·L-1的乙醇含量在玉露香梨耐受阈值以下。CA+1-MCP1-MCP对果实乙烯释放量具有较好的抑制效果,240 d时,CA+1-MCPCA对果实呼吸强度的抑制效果好于1-MCP。【结论】玉露香梨较耐低O2和高CO2CA+1-MCP对玉露香梨的保鲜效果体现在210 d后。因此,冷藏期在210 d以内,采用1.0 μL·L-11-MCP处理,而冷藏期210 d以上,则需1%O23%CO2的低O2/CO2CA结合1.0 μL·L-11-MCP处理,,可保持果实较好的外观和内在品质。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用</span>:壳寡糖浸种对马铃薯微型薯芽生长和内源激素含量的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33790.shtml 研究壳寡糖浸种对马铃薯微型薯芽生长及内源激素含量的影响,为壳寡糖作为马铃薯微型薯拌种剂的安全使用提供理论支持。【方法】以费乌瑞它马铃薯微型薯为试材,分别用1050200 mg?L-1 (w/v)的壳寡糖溶液浸种处理,筛选促芽生长的最佳壳寡糖浓度,以50 mg?L-1 (w/v)浸种15 min为处理组(COS50),蒸馏水浸种为阴性对照(Con),并选择易引起块茎芽细长疯长的外源赤霉素315 mg?L-1w/v)浸种处理为阳性对照(GA3)。测定各处理对微型薯发芽率、发芽势、芽长和芽直径的影响,并检测浸种处理前(BT)、萌发前期(BGS)、萌发期(GS)和伸长期(VG)顶芽内源激素含量的变化,用石蜡切片染色观察GS期顶芽细胞的形态,采用Pearson相关分析研究芽生长与内源激素含量的内在联系。【结果】50 mg?L-1 (w/v)壳寡糖浸种处理可有效促进微型薯块茎芽的萌发及生长,芽长较Con组显著提高了74.7%,芽直径较GA3组显著提高了37.2%;并在浸种后第5 d,块茎发芽率即达100%,分别较ConGA3提高40%17%,同时,COS50浸种处理显著提高了微型薯的发芽势,在处理后第5 d,发芽势分别较Con组和GA3组提高了80%28.6%块茎表现为出芽早,出芽整齐。不同浸种处理微型薯顶芽分生组织的内源激素含量也存在显著差异,在VG期,COS50处理组块茎芽分生组织的生长素IAA、细胞分裂素CTK和赤霉素GA的含量分别较Con组提高了11.4%2.7%2.5%,而脱落酸ABA的含量显著降低了3.2%P0.05)。而GA3处理组内源GACTKIAA含量最高,COS50组的IAACTKGA含量分别低于GA35.1%8.4%和2.0%P0.05),ABA含量无显著降低。然而,COS50处理显著提高了VG期微型薯顶芽分生组织中内源多胺PA的含量,分别较Con组和GA3组提高了7.0%2.8%。石蜡切片染色的结果显示,GA3处理的顶芽分生组织细胞沿芽轴方向纵向伸长膨大形成细长扁平状的细胞,而COS50组分生组织细胞膨大均匀,无细长扁平状,且与Con组的细胞形态相似。相关性分析显示,COS50处理诱导的马铃薯微型薯芽的增长、增粗发芽率及发芽势的提高与内源激素CTKGA以及PA含量的升高呈显著正相关P<0.05),且微型薯块茎发芽过程中PA的含量与ABA的含量表现极显著负相关(r=-0.785, P<0.01。【结论】50 mg?L-1 (w/v)的壳寡糖浸种通过提高马铃薯微型薯芽组织中内源多胺、生长素、细胞分裂素以及赤霉素的含量提高了微型薯芽长、芽直径及发芽率,但壳寡糖处理引起的内源赤霉素含量显著低于易引起苗细长疯长的外源赤霉素浸种处理组,块茎芽分生组织的细胞均匀膨大,出芽整齐,芽长且粗壮,未表现芽细长疯长现象


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>中国樱桃正反交F<sub>1</sub>代果实主要性状的遗传分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33789.shtml (早熟,橙红)和红妃(紫红,综合性状优良)杂交F1代果实主要性状的遗传表现,探究果实主要性状遗传规律,为优异性状基因发掘奠定工作基础,也为新品种选育和杂交亲本选择与选配提供参考依据。【方法】田间调查和测试分析南早红NZH)和红妃HF)正反交F1代群体(n=226)果实大小(单果质量、果实纵径、横径、侧径)、风味(可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸)、颜色(果实花色苷含量)、形状(果形指数)、果实生育期、果柄长度等17个性状的遗传变异,分析其遗传倾向并预测遗传模式。【结果】正交(南早红’ב红妃)和反交(红妃’ב南早红F1群体单果质量分离广泛,分别为2.59—7.46 g2.45—6.48 g,但平均单果质量均小于中亲值(4.58 g)。可溶性固形物和可溶性糖含量杂种优势明显,前者正反交群体均值为14.55%14.51%,而亲本HFNZH分别只有12.97%11.36%,超高亲率分别达78.52%76.09%;可滴定酸在正反交群体中的均值(0.600.59 g/100 mL)略低于中亲值(0.63 g/100 mL),低低亲率为47.92%41.94%F1果皮颜色也呈现连续变异,包括橙红、红色、紫红和黑紫等类型,以红色为主。果实花色苷含量变异较大,分布范围分别为3.12—112.51 mg/kg1.80—79.94 mg/kg。果实生育期在正反交F1群体中存在差异,正交的比反交的短2天。果柄长度表现为超亲遗传,超高亲率分别为49.25%43.33%。遗传模型预测表明:正、反交11个果实性状最适遗传模型的主基因数目完全一致,果实纵径和果实生育期为1对主基因,其他性状均为2对主基因。【结论】中国樱桃杂交F1代果实主要性状均为多基因控制连续分布的数量性状,其中单果质量、果实纵径、横径、侧径、可滴定酸、花色苷含量呈变小的趋势,可溶性固形物、可溶性糖和果柄长度呈增大的趋势


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>桃XTH家族基因鉴定及其在桃果实贮藏过程中的表达特性]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33788.shtml 通过桃木葡聚糖内糖基转移/水解酶(xyloglucan endotransglucosylase/hydrolaseXTH基因家族鉴定与不同肉质桃贮藏过程中的表达分析,发掘PpXTHs家族成员参与桃果实软化的重要候选基因为深入解析PpXTHs在果实采后贮藏过程中的功能研究奠定基础。【方法】根据XTH蛋白保守结构域Glyco_hydro_16 domainXET_C domain,利用Hmmer 3.1软件对桃蛋白质数据库进行搜索,鉴定桃XTH基因家族成员利用在线软件ProtParam预测其分子量、理论等电点等理化性质利用在线分析工具Plant-mPLoc预测其亚细胞定位;MEGA11软件构建系统进化树;运用在线工具MEME对其保守motif进行分析,Tbtools呈现蛋白保守结构域和基因结构图谱;MapChart软件绘置基因在染色体上的分布图;利用实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)技术检测PpXTHs在不同肉质桃贮藏过程中的表达特性。【结果】在桃基因组共鉴定XTH基因家族成员27个,分布在7条染色体上系统进化树显示,PpXTHs家族成员可分为祖先类群Ⅰ/Ⅱ亚家族以及ⅢAⅢB亚家族;通过蛋白结构域分析显示所有PpXTHs成员均含有Glyco_hydro_16XET_C 两个蛋白保守结构域;qRT-PCR结果表明,属于ⅢB亚家族的PpXTH33随着溶质桃贮藏期延长,表达量上调,且表达量显著高于同期硬质桃贮藏过程的表达水平PpXTH33克隆测序结果显示其CDS序列与桃参考基因组一致,长度为924 bp,编码307个氨基酸;激光共聚焦显微镜观察发现PpXTH33GFP融合蛋白可能主要于细胞壁与细胞核上产生绿色荧光信号。【结论】桃27PpXTHs家族成员蛋白结构均含有2XTH蛋白保守结构域,不均匀分布在7条染色体上PpXTHs在溶质桃和硬质桃贮藏过程中的表达特性显示,桃PpXTH33与桃采后果实软化密切相关。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>葡萄VlCKX4表达特性分析与转录调控预测]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33787.shtml 通过克隆细胞分裂素脱氢酶/氧化酶基因VlCKX4及其启动子,进行表达特性分析和启动子活性分析并进行转录因子预测,为深入解析VlCKX4介导细胞分裂素信号途径调控葡萄坐果的分子机制提供依据。【方法】使用生物信息学方法分析‘巨峰’葡萄(Vitis vinifera×Vitis labrusca)细胞分裂素氧化酶/脱氢酶4(VlCKX4)的序列特征;利用PCR技术克隆该基因以及它的启动子,使用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR, qRT-PCR)的手段分析VlCKX4基因的表达特性,GUS活性试验用于分析其启动子活性;利用PlantTFDB,CisBP等转录调控数据库对VlCKX4的转录调控关系进行预测分析,输出结果使用Gephi软件进行可视化。【结果】VlCKX4全长1582 bp,其中包含1566 bp的开放阅读框,编码522个氨基酸,具有家族特征的FAD结构域和细胞分裂素结合(CK-bind)结构域。qRT-PCR结果表明VlCKX4在花序中高表达,其次是叶片,在卷须中表达量最低;细胞分裂素CPPU处理后VlCKX4表达量先下降后上升,细胞分裂素抑制剂洛伐他汀(Lov)处理后VlCKX4表达量先上升后下降。顺式元件分析表明VlCKX4启动子中含有吲哚乙酸,茉莉酸甲酯等响应元件;GUS化学组织染色实验表明,VlCKX4响应这些激素的处理。VlCKX4转录调控预测分析结果显示,MYB,DOF和WRKY类转录因子对其进行转录调控,结合转录组数据和共表达关系确定WRKY20DOF1.5MYB59为关键候选转录因子。【结论】葡萄VlCKX4受到细胞分裂素CPPU的诱导,VlCKX4启动子受到WRKY20DOF1.5、和MYB59转录因子的调控,参与促进葡萄坐果过程。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>非酿酒酵母属酵母的葡萄酒发酵应用研究进展]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33786.shtml non-Saccharomyces,主要在葡萄酒浸渍和发酵初期发挥作用,近年来非酿酒酵母属酵母在葡萄酒发酵中的应用受到越来越多的关注。相对于酿酒酵母,非酿酒酵母属酵母在酒精发酵中具有较弱发酵力,可将还原糖转化为乙醇及其他代谢副产物,是生产复杂风味和低酒度葡萄酒的潜在优良酵母。不同非酿酒酵母属酵母菌种在葡萄酒发酵应用中具有不同的代谢特征,选择具有一定特征的优良非酿酒酵母属酵母应用于发酵中,可以提高葡萄酒的特色化品质。本研究在总结商业化非酿酒酵母属酵母的种类、酿造特点和应用方式的基础上,重点综述了不同非酿酒酵母属酵母对葡萄酒颜色、香气、口感和安全健康4个方面的积极作用、代谢机理和研究热点:具有高产酸、多糖、胞外丙酮酸及低吸附性等特性的非酿酒酵母属酵母可通过不同代谢机理促进葡萄酒颜色的稳定;不同非酿酒酵母属酵母通过低产乙醇、乙醛、降低挥发性酚类,高产乙酸乙酯、乙酸酯类化合物、乙酯类化合物、高级醇、与萜烯或硫醇释放相关的酶类等途径促进葡萄酒果味香气的提升,增加香气复杂性;非酿酒酵母属酵母通过高产甘油、多糖和乳酸,降解苹果酸等方式调节葡萄酒的口感特征;非酿酒酵母属酵母作为生物防治剂可以降低葡萄酒酿造中二氧化硫的用量,通过代谢降解作用减少有毒化合物,提升葡萄酒的安全质量。本文进一步解析了非酿酒酵母属酵母的基因组和微卫星位点分析研究现状,探讨了目前非酿酒酵母属酵母葡萄酒发酵应用研究的主要接种策略,提出了6个方面仍需关注的热点方向,为非酿酒酵母属酵母在葡萄酒酒精发酵中的应用研究提供理论参考。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>大豆根特异性GmPR1-9启动子的鉴定及其在根腐病抗性中的应用]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33785.shtml 】鉴定大豆根特异性启动子及其最小调控片段,并利用启动子工程技术构建时空特异人工启动子并评价其在根腐病抗性中的应用价值,为大豆抗疫霉根腐病的遗传改良提供遗传元件。方法通过分析大豆根、茎和叶片转录组数据,筛选在根中特异高水平表达的基因,克隆获得其启动子序列。根据顺式元件的分布位置构建截短载体并驱动GUS报告基因在大豆发状根组织中超表达,筛选控制根特异性表达的核心片段将获得的核心启动子片段与疫霉菌诱导启动子元件p4XD串联构建人工启动子驱动疫霉抗性相关基因GmNDR1在大豆发状根中超表达分析转基因组织对疫霉菌抗性水平及目的基因在病原菌侵染过程中的表达水平。利用转基因本氏烟草从整株水平评价转基因材料对疫霉菌的抗性水平结果通过筛选发现6个大豆根特异性表达的PR1同源基因,其中,pGmPR1-9具有最高的启动子表达活性。PLACE在线预测发现其启动子区域含有大量的根特异表达相关顺式元件。pGmPR1-9启动子进行截短试验发现,5截短片段L1L2L3L4L5均具有启动GUS表达活性,长度为166 bpL5(-166—-1)片段具有全长启动子80%的活性,并可驱动GUS在转基因烟草根中特异表达;33’截短片段R1R2R31个双端截短片段M1几乎检测不到GUS酶活性。p4XD-L5融合片段驱动GmNDR1在大豆发状根中超表达后可显著提高大豆发状根对疫霉菌抗性,超表达发状根接种病原菌后发病程度和病斑长度显著低于对照疫霉菌丝积累量在接种48 h时减少66.5%。GmNDR1在超表达组织中始终维持在高表达水平在接种前表达量是对照组织的39.2倍,接种后表达量受疫霉侵染诱导进一步上调并在36 h达到最高GmNDR1p4XD-L5::NDR1转基因本氏烟草根中的表达量显著高于茎和叶片,表现出明显的根部表达偏好性。超表达株系接种辣椒疫霉菌1d后的株高、根长和鲜重显著高于对照,同时叶片萎焉率和病斑长度显著低于对照植株。结论鉴定获得一个大豆根特异性表达启动子及其核心序列,融合诱导性和组织特异性启动子核心元件的人工启动子p4XD-L5驱动抗性基因GmNDR1超表达,可显著增强转基因大豆发状根和本氏烟草对疫霉菌的抗病性。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>马铃薯品种(系)田间晚疫病抗性评价和全基因组遗传多样性分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33784.shtml 分子标记分析马铃薯抗晚疫病种质的遗传多样性及分离基因组内可能影响马铃薯晚疫病抗病性状的遗传区段,为马铃薯晚疫病抗性种质创新与利用提供理论依据。【方法】通过多年多点田间鉴定对马铃薯种质资源进行晚疫病抗性评价。利用dd-RAD技术对马铃薯种质资源进行简化基因组测序并分型SNP标记。利用Admixture软件分析群体的遗传结构,GCTA软件进行主成分分析,fastTree软件构建系统发育树,stacks程序包中的populations命令计算群体遗传多样性参数的,vcftools程序计算选择性消除参数Clustal Omega程序比对氨基酸序列MEGA6绘制氨基酸序列进化树,GEMMA 0.98.1软件进行全基因组关联分析,CMplot程序绘制QQ图和曼哈顿图。【结果】通过对马铃薯种质资源多年多点田间晚疫病抗性鉴定,得到101个抗晚疫病的品种(系)21个感病品种并对它们进行dd-RAD简化基因组测序,通过对比参考基因组,共检测到分布相对均匀的8 697 602SNP。通过种群结构分析、主成分分析和系统进化分析可以将这些种质资源进一步划分为6个群体。6个群体内的平均核苷酸多样性值π为0.2055—0.2572间的群体分化指数Fst为0.156909—0.187336,说明这些种质资源存在较丰富的单核苷酸多态性。同时6个群体内期望杂合度He为0.187—0.2297观测杂合度(Ho为0.0829—0.11866个群体内的观测杂合度均小于期望杂合度,并且6个群体内的近交系数(Fis范围为0.2412—0.3554,说明在选育这些种质的过程中存在近交现象。分析可能影响晚疫病抗性的马铃薯基因组遗传区段,20 kb为窗口5 kb为步长,在基因组相同位置,分别计算不同抗性种质间π值比值和Fst值,进行选择性消除分析,选择π值比值最小的5%Fst值最大的10%745个遗传区段进行分析,遗传区段中共包含507个基因,其中4NBS-LRR类基因。利用群体SNP和马铃薯种质的不同晚疫病抗性表型,进行全基因组关联分析,显示有9SNP与抗病性状高度相关,周围50 kb的基因组范围内,有69个基因,其中15个基因预测参与到应激反应,12个基因预测参与清除过氧化物自由基过程。【结论】dd-RAD简化基因组测序可以在马铃薯基因组中分型到数量较多分布相对均匀的SNP标记。马铃薯田间抗晚疫病种质资源拥有较丰富的单核苷酸多态性但在其选育过程中存在近交现象。选择性清除和关联分析有助于分离影响晚疫病抗病性状的遗传区段。]]> <![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>我国草地贪夜蛾种群杀虫剂靶标基因突变分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33783.shtml Spodoptera frugiperda)原产于美洲热带和亚热带地区,是重大迁飞性农业害虫。2016年以来迅速扩散至全球100多个国家,目前已入侵我国27个省,对粮食安全构成极大威胁。化学防治是草地贪夜蛾的重要应急防控措施,经过几年的药剂防治,草地贪夜蛾的抗药性可能会发生变化,进而影响防治策略的有效性。其发生范围持续北扩,而目前2020—2021年国内不同种群及长城防护带种群抗药性现状以及年度间变化性研究较少。【目的】明确我国不同区域种群(包括长城防护带)的抗药性现状与差异,为草地贪夜蛾蛾防控的科学用药提供指导。【方法】采集13省(自治区、直辖市)的草地贪夜蛾田间种群样本,通过对单头样本的PCR扩增产物直接测序,分析2020—2021年采自13省(自治区、直辖市)47市(区)草地贪夜蛾种群的362头个体对氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类和双酰胺类杀虫剂的抗药性靶点基因的突变情况。【结果】草地贪夜蛾部分个体在氨基甲酸酯类药剂靶标乙酰胆碱酯酶(acetylcholine esterase)基因ace-1上存在突变,种群有6种ace-1基因型。ace-1基因检测到A201S和F290V突变,突变频率为40.6%;其中A201S均为抗性杂合突变,突变频率为8.4%;F290V为14.9%的抗性纯合突变和25.7%的杂合突变,未检测到G227A位点突变。重点防范区F290V位点突变频率高于迁飞过渡区和周年繁殖区,而在A201S位点均低于两区。长城防护带ace-1基因突变率较高,黄淮海阻截攻坚带、长江流域以及西南华南防护带突变率较低并相近。A201S和F290V突变频率在2021年均较2020年种群略有下降,但无显著性差异。拟除虫菊酯类药剂靶标电压门控钠通道(voltage-gated sodium channel)基因vgsc和双酰胺类药剂靶标鱼尼丁受体(ryanodine receptor)ryr均未检测到抗药性突变。【结论】草地贪夜蛾种群氨基甲酸酯类靶标基因已发生较高频率的突变,说明对氨基甲酸酯类杀虫剂已产生较高水平的抗药性,在草地贪夜蛾的防控中应尽量减少使用。现有数据显示草地贪夜蛾拟除虫菊酯类和双酰胺类杀虫剂靶标基因尚未检测到突变,这两类杀虫剂可与其他作用机制药剂科学轮换用于草地贪夜蛾的防控,鉴于目前已检测到这两类药剂的抗性靶点突变个体,以及其国内近缘种甜菜夜蛾对这两类药剂存在较为普遍的抗性靶点突变等情况,今后应开展草地贪夜蛾在室内外药剂高选择压力下以及寄主变化对主要防控药剂的靶标抗性的影响,并加快抗药性快速检测技术和产品研究。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>牦牛早期胚胎核旁斑点形成及对发育的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33749.shtml Long non-coding RNALncRNAs,探索核旁斑点形成对后续胚胎发育能力的影响及调控机制。【方法】体外受精生产牦牛胚胎,DAPI染色标记结合核旁斑点结构蛋白1Paraspeckle Protein 1PSPC1mRNA实时荧光定量PCRReal-time fluorescence quantitative PCRqRT-PCR检测确定牦牛早期胚胎发育核旁斑点形成关键时期,免疫荧光技术验证胚胎PSPC1蛋白表达水平;qRT-PCR检测核旁斑点形成相关LncRNAs核旁斑点组装转录因子1Encoding nuclear paraspeckle assembly transcript 1NEAT1)、共激活因子相关的精氨酸甲基转移酶1Coactivator associated arginine methyltransferase 1CARM1)及54 kD核结合蛋白(Non-POU domain containing octamer-binding proteinp54nrbmRNA在各时期胚胎中表达水平;RNA干扰技术抑制合子PSPC1 mRNA水平,比较后续各阶段胚胎发育率,通过分析囊胚细胞总数、滋养层细胞数(Trophoblast cells,TE)、内细胞团数(Inner cell mass,ICM)评估囊胚质量;检测对照组和PSPC1 mRNA干扰组囊胚中B-细胞淋巴瘤/白血病-2原癌基因(B-celllymphoma/leukemia-2Bcl-2)和B细胞淋巴瘤/白血病基因伴随蛋白xB-cell lymphoma/leukemia associatedx proteinBax)表达水平。【结果】(1)在不同发育阶段胚胎细胞的细胞核均可观察到核旁斑点,但2-细胞和4-细胞时期胚胎细胞核中核旁斑点更为清晰,2-细胞至桑椹胚阶段PSPC1 mRNA呈现高水平表达,其中4-细胞到桑椹胚阶段PSPC1 mRNA水平最高,PSPC1蛋白荧光强度在此阶段最强。(2NEAT1CARM1p54nrb mRNA均在2-细胞到桑椹胚阶段呈现高水平表达,其中NEAT1p54nrb在4细胞时期水平最高,CARM12-细胞到桑椹胚3个阶段表达水平差异不显著(p > 0.05)。(3)PSPC1 mRNA干扰组桑椹胚与囊胚发育率均显著降低,且桑椹胚发育率降低幅度高于囊胚PSPC1 mRNA干扰组囊胚细胞总数显著低于对照组,其中以ICM细胞数降低为主,TE细胞数在两组之间差异不显著。(4PSPC1 mRNA干扰处理组囊胚中促细胞凋亡因子Bax mRNA和蛋白均显著增加,抑凋亡相关因子Bcl-2 mRNA和蛋白降低,且囊胚中内细胞团发生裂解。【结论】牦牛早期胚胎发育核旁斑点形成的关键时期为2-细胞至桑椹胚阶段,其中主要集中在4-细胞时期,且PSPC1、NEAT1CRAM1、p54nrb在核旁斑点形成时期呈高水表达。干扰牦牛合子PSPC1 mRNA导致后续胚胎发育能力降低,并通过诱导ICM凋亡降低囊胚质量,影响囊胚中细胞命运决定。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用</span>:水培条件下根际氧环境对水稻幼苗磷吸收的影响及其生理机制]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33748.shtml -1,高氧:6.0 mg·L-1(饱和溶解氧处理,在水稻生长过程中用充气泵连续向水体中充入空气)和常规水培(CK,不进行氧调节)3个氧处理,研究水稻幼苗生长(生物量、根系形态结构)、根系生理(根系活力、磷吸收动力学、磷酸酶活性、根系分泌的有机酸、柠檬酸等)以及磷吸收积累等指标。【结果】(1)中氧处理促进水稻幼苗分蘖的发生和生长,增加其生物量、根冠比以及磷的吸收和积累;高氧处理降低株高,减少地上生物量,对地下部分生物量无明显影响。(2)中氧处理后总根长、根系表面积、总根系体积较对照明显增加,平均根粗明显降低高氧处理与之相反。中氧和高氧处理均能促进有机酸的分泌(有机酸总量、草酸、酒石酸以及柠檬酸含量均增加)、提高叶片和根系中酸性磷酸酶活性;但与高氧处理相比,中氧处理后根系活力显著增强,磷吸收动力学参数得以优化,Imax增大、Km和Cmin降低。(3)磷积累量、地上部磷含量与根系形态(总根长、根系表面积、平均根粗和总根系体积)、根系活力、吸收动力学参数Imax、草酸以及酒石酸含量显著正相关,与磷吸收动力学参数Km和Cmin显著负相关。地下部磷含量与根系酸性磷酸酶活性、根系活力、有机酸总量以及草酸含量显著正相关,与其余指标相关性未达显著水平。【结论】适度增氧(中氧)增加叶片和根系中酸性磷酸酶活性、根系活力、草酸、酒石酸和柠檬酸分泌量,优化根系形态(增加根系总长度和表面积)和磷素吸收动力学参数,从而促进水稻幼苗对磷的吸收。因此,生产上可以通过栽培措施的调控改变根际氧环境从而提高水稻对磷吸收利用。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用</span>:不同时期高温胁迫对夏玉米物质生产性能及籽粒产量的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33747.shtml 全球气候变暖,夏季高温天气频发、重发趋势明显,且持续时间不断延长,限制黄淮海地区夏玉米产量提升的主要非生物胁迫之一。本文选用2个耐热性不同的夏玉米品种(耐热型品种郑单958敏感型品种先玉335),比较其在大喇叭口期V12和开花期VT)高温胁迫光合特性、碳同化物积累与分配以及产量差异,以期探明不同时期高温胁迫夏玉米干物质生产性能及籽粒产量的影响。【方法】本研究耐热型品种郑单958ZD958)和热敏感型品种先玉335XY335)为材料,设置V12期VT期高温胁迫处理(昼3812 h/2812 h),以同时期适宜温度处理(昼3212 h/2212 h)为对照,使用自动控温控湿的高温棚模拟田间自然增温效果,比较高温胁迫后夏玉米叶面积指数(LAI叶片碳代谢酶活性、光合速率碳同化物积累分配动态变化特征,明确夏玉米物质生产性能及籽粒产量对高温胁迫的响应机制。【结果】高温胁迫后,两品种LAI、碳代谢酶活性、净光合速率和干物质积累量均显著降低ZD958XY335LAIRuBP羧化酶活性、PEP羧化酶活性、净光合速率和干物质积累比其对照分别降低了2.98%4.21%、40.38%54.46%、16.88%30.60%、18.14%25.49%、12.83%19.38%和3.80%5.07%、56.56%76.16%、26.33%33.66%22.37%34.62%、22.07%26.72%VT高温胁迫降幅大于V12期。高温胁迫后,夏玉米叶片蒸腾速率显著升高,但叶片水分利用效率显著下降。高温下两品种的13C同化量均显著降低V12期高温胁迫后,ZD958XY33513C同化分别降低了18.48%和22.82%,籽粒中13C同化占比降低。高温胁迫显著降低穗粒数,千粒重虽有小幅提高,籽粒产量显著降低。V12期高温胁迫后,ZD958XY335穗粒数和产量分别降低了62.53%、70.50%45.87%、62.87%VT期高温胁迫分别降低了70.53%、85.41%66.89%80.61%VT期高温胁迫降幅大于V12期高温胁迫XY335的降幅大于ZD958【结论】高温胁迫降低了夏玉米叶面积指数、叶片RuBPPEP羧化酶活性显著降低叶片光合速率干物质生产性能。高温下穗粒数显著减少,抑制了碳同化物从叶片和茎秆向籽粒的转运,最终导致籽粒产量降低。VT期高温胁迫效应大于V12热敏感型品种XY335的降幅显著大于耐热型品种ZD958]]> <![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>山东省强筋小麦品质评价及与气象因子关系分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33746.shtml 强筋小麦品质分布特征,分析关键气象因子对小麦品质参数的影响。【方法】以优质强筋小麦济麦44为材料,20182020山东省44个县区获取296组籽粒样品评价了其品质参数在山东省的分布特征,采用逐步回归的方法分析了不同生育期光、温、水等气象因子与小麦品质参数之间的关系,利用地理信息系统(GIS)对品质参数及其影响因子进行了空间可视化分析,并探究了优质强筋小麦在山东省可能性优势分布区域。【结果】不同年份,不同区域间各品质参数存在差异,两年强筋达标率表现为最大拉阻力吸水率容重稳定时间蛋白质含量拉伸面积湿面筋含量,变异系数表现为稳定时间拉伸面积最大拉阻力湿面筋含量蛋白质含量吸水率容重。容重在鲁西和鲁西北地区整体高于其他地区,随经度升高而降低,主要受返青拔节期降雨量的影响;蛋白质含量受开花-乳熟期5℃积温正向影响,20182019年从西南向东北增加,20192020年从西北向东南增加;鲁东地区湿面筋含量较高,这与该地区小麦开花乳熟期降雨量多极显著相关;拔节开花期最高气温的负效应与播种越冬期降雨量的正效应综合影响了稳定时间高值的分布与区域变化;拉伸面积从鲁西向鲁东逐渐降低主要与返青拔节期5℃积温显著相关;最大拉阻力总体表现在东西方向上低而中部高主要与开花乳熟期5℃积温显著负相关。综合分析显示在鲁东和鲁南地区种植强筋小麦的优质可能性强于鲁中和鲁北地区,鲁西地区最低。【结论】鲁东和鲁南地区是山东省强筋小麦优势种植区域,优质可能性最大。返青拔节期、拔节开花期以及灌浆期高温都不利于小麦面团流变学参数开花乳熟期积温蛋白质含量正相关;播种越冬期降雨有利于面团稳定时间的增加,当开花乳熟期降雨量低于14.5 mm时不利于湿面筋含量达到强筋标准,而返青拔节期降水不利于容重提高。所以在强筋小麦生产中建议视天气状况适当浇灌越冬水和灌浆水,推迟返青拔节期灌水时间。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>花后弱光胁迫对成都平原籼稻米饭食味品质的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33745.shtml

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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>葡聚糖改性磷肥对冬小麦产量和肥料利用率的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33744.shtml (单体)、麦芽糖(2聚)、低聚麦芽糖(≈5聚)和聚葡萄糖≈201%添加量加入磷酸与氢氧化钾混合液中,利用反应法制备葡萄糖改性磷肥(GP)、麦芽糖改性磷肥(MP)、低聚麦芽糖改性磷肥(OP)和聚葡萄糖改性磷肥(PP),同时,制备仅反应不添加葡聚糖的普通磷肥(P)。利用傅里叶红外变换光谱(FTIR)和31P核磁共振波谱(31P NMR)探究葡聚糖与磷肥反应的结构特征,按照等磷量原则分别设置PGPMPOP和PP等5个处理,以仅施氮钾肥处理为对照(CK),通过土柱栽培试验明晰不同聚合度葡聚糖改性磷肥对小麦产量和肥料利用率的影响。【结果】1)与P相比,葡聚糖改性磷肥的FTIR谱图在975 cm-1处出现新的振动峰,31P NMR波谱在3.09 —4.51出现新的位移峰,可能是葡聚糖的羟基与磷酸发生反应生成正磷酸单酯。(2)不同聚合度葡聚糖改性磷肥(GPMPOP和PP)处理的小麦产量分别较P提高5.09%9.25%11.21%1.36%,主要通过穗数实现增产,其次是穗粒数。(3)与P相比,不同聚合度葡聚糖改性磷肥处理的小麦磷素总吸收量显著提高8.15%—21.35%,其中,OP处理显著高于其他处理。(4)葡聚糖改性磷肥处理的磷肥表观利用率较P提高4.38—11.53个百分点,磷肥偏生产力、磷肥农学效率分别提高1.37%—11.21%1.60%—13.14%MPOP处理的磷肥利用率均显著高于P。(5)葡聚糖改性磷肥处理的土壤速效磷含量较P显著提高10.22%—29.88%,且OP处理显著高于其他聚糖改性磷肥处理。【结论】与普通磷肥相比,不同聚合度葡聚糖改性磷肥均能提高小麦产量,促进小麦对磷素的吸收利用,提高土壤速效磷含量,减少磷肥固定。随着葡聚糖聚合度的增加,小麦产量和磷肥表观利用率均先增加后降低。葡聚糖聚合度为4—6时,其对磷肥的改性增效效果最佳。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>基于生态和社会效益优化黑土区高产玉米氮肥施用量]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33743.shtml 年在吉林省典型黑土区两个地点(三棵树村和泉眼沟村,简写为SKSQYG)开展田间定位试验,研究氮肥(尿素)用量(050100150200250300 kg N·hm-2)对玉米产量、氮素吸收和利用的影响。采用生命周期评价和综合效益分析方法评估不同施氮水平下玉米的农学、经济、生态和社会效益(分别为施氮引起的直接产值增量、除去氮肥成本的利润增量、除去活性氮损失和温室气体排放等环境污染成本的生态效益、除去环境污染引发人类健康危害成本的社会效益),并分别计算农学最佳施氮量(agronomically optimal N rate,AOR)、经济最佳施氮量(privately optimal N ratePOR),生态最佳施氮量(ecologically optimal N rate,EOR)和社会效益最佳施氮量(socially optimal N rate,SOR),最终综合多重效益优化黑土区玉米的氮肥施用量。【结果】黑土区玉米施用氮肥具有显著增产效果,两个试验点产量随施氮量增加而持续上升,均在200 kg N·hm-2达到产量平台,SKSQYG 4年平均产量分别为10.3和11.1 t·hm-2。玉米植株氮素吸收量也随施氮量增加而持续提高,SKSQYG均在300 kg N·hm-2达到最高(分别为151.9161.8 kg N·hm-2),而氮肥表观回收率均在100 kg N·hm-2最高(70.3%和72.2%,而后则随施氮量增加呈下降趋势。基于4年试验结果进行综合效益分析发现,氮肥投入导致的生态和社会成本均随施氮量增加呈指数增长趋势,玉米施氮后的产值增量、利润增量、生态效益及社会效益均随施氮量增加呈先增加后降低的一元二次曲线趋势。基于曲线拟合计算,SKS点的AOR、POR、EOR、SOR分别为236、225、215、211 kg N·hm-2,而QYG点分别为245、235、225、221 kg N·hm-2。AOR条件下,SKSQYG点的玉米产量分别为10.6和11.4 t·hm-2,活性氮损失分别为44.4和46.8 kg N·hm-2,生态效益分别为8 786和10 271/hm2,社会效益分别为8 351和9 822元/hm2。两个试验点在EOR条件下相比AOR条件分别减施氮肥8.8%和7.9%,提高氮肥偏生产力9.1%和8.1%,减少活性氮损失11.7%和11.0%。SOR在EOR基础上进一步减少氮投入,两个试验点相比AOR条件分别减施氮肥10.6%和9.6%,减少活性氮损失14.0%和13.1%,增加社会效益124和119元/hm2。【结论】基于生态和社会效益评估,本研究条件下玉米在10.5—12.0 t·hm-2产量水平的适宜施氮量为210—220 kg N·hm-2,建议黑土区玉米养分管理应以最佳生态或社会效益为目标推荐施氮量,以实现减氮增效、生态高产和人类健康等多重目标。

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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>生物炭和双氰胺对设施蔬菜土壤温室气体排放的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33742.shtml 通过探究物炭、双氰胺(DCD及二者联合施用对设施土壤温室气体(N2OCO2CH4)排放的综合效应,为设施蔬菜生产体系的温室气体减排和绿色发展提供科学依据【方法】以设施菜田体系为研究对象,设置不施氮(CK)、传统施氮(CN)、推荐施氮(RN)、推荐施氮+生物炭(RNB)、推荐施氮+DCD(RND)和推荐施氮+生物炭+DCD(RNBD6个处理。采用盆栽试验法分析不同处理下土壤温室气体的排放特征,以及排放强度(GHGI)和全球增温潜势(GWP)的差异。【结果】与CN相比,推荐施氮条件下各处理(RN、RNBRND和RNBD)的油菜产量降低2.9%29.3%,但等氮条件下,推荐施氮+生物炭+DCD联合施用处理(RNBD)则使油菜产量增加了34.4%,生物炭和DCD在油菜增产方面表现出协同效果(P<0.05)。推荐施氮条件下的各处理较CN降低了29.4%—76.5%的土壤N2O排放量,以RND效果最优,但对土壤CO2CH4排放影响不大;与CN相比,推荐施氮条件下的各处理总GWP有所降低,降低幅度为4.3%51.2%,以RND减排效果最优;就GHGI而言,各推荐施氮处理间差异则不显著(P>0.05),但同样以RND减排效果最优。【结论】等氮条件下,施用生物炭或双氰胺对油菜产量影响不大,二者联合施用可显著促进油菜增产,并可在一定程度上降低温室气体累积排放与全球增温潜势但二者联合施用的效果并不优于单独与双氰胺配施


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>不同形态秸秆还田下乌栅土耕层土壤有机质含量及其组成变化]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33741.shtml 【目的】研究基于田间试验,探讨不同形态秸秆还于稻田后耕层土壤有机质含量及其分子组成的动态变化,为秸秆资源化利用和稻田土壤固碳提供依据。【方法】选择江苏省常熟市某村乌栅土稻田,选用新鲜未处理(CS)、过腹处理(CM)和炭化处理(CB)的玉米秸秆,于20156月以等碳量(10 t C·hm-2)一次性还田,并以未还田处理作为对照(CK),分别于201520172019年水稻收获时采集耕层(015 cm)土样测定有机碳含量,并采用13C同位素丰度和生物标志物提取-GC/MS鉴定探析有机质组成变化。【结果】CK相比,还田当年和2年后所有还田处理都显著提高了耕层土壤有机碳含量(8%36%),但还田4年后,仅CB处理下有机碳含量显著增加(24%),且增加的碳来源于施入的生物质炭。还田2年后,CSCM处理下土壤有机质中木质素酚丰度达到峰值,分别比CK增加了66%115%;还田4年后,所有还田处理下植物源脂类的丰度均显著提高,相应地,植物源与微生物源脂类的丰度比(PL/ML)和生物标志物组分的多样性指数(H’)也显著提升。【结论】分子组成的变化可以用来判明不同形式秸秆还田下土壤有机质含量和组成的变化;秸秆炭化还田比直接还田和过腹还田有利于稻田土壤固碳,且增强了植物源有机组分在土壤中的持留并提升土壤有机质的分子多样性。

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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>紫花苜蓿MsCIPK2的克隆及功能分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33724.shtml 是植物响应逆境胁迫信号通路中一类重要的蛋白激酶,可与CBL形成CBL-CIPK复合物,启动细胞内相关应答基因的表达而应对各种非生物胁迫。发掘并研究紫花苜蓿MsCIPK基因响应非生物胁迫的分子机理,有助于揭示紫花苜蓿抗逆生物学基础,为紫花苜蓿抗逆育种提供新的基因资源。【方法】通过PCR技术克隆MsCIPK2,使用生物信息学工具分析基因序列,利用qRT-PCR技术分析MsCIPK2,以及与其互作的4CBL基因(MsCBL2MsCBL6MsCBL7MsCBL10在紫花苜蓿各组织的表达水平,在烟草叶片表皮细胞中瞬时表达pCAMBIA1302-GFP-MsCIPK2融合表达载体,通过激光共聚焦显微镜观察进行亚细胞定位,利用酵母双杂交技术分析MsCIPK24MsCBLs蛋白互作情况,利用发根农杆菌诱导紫花苜蓿产生过表达MsCIPK2毛状根,利用qRT-PCR技术分析转基因毛状根株系中相关基因表达水平。【结果】通过PCR扩增得到MsCIPK2片段,该基因CDS1 230 bp,编码409个氨基酸,具有典型的CIPK家族的ATP结合位点、激活环、NAF motifPPI motif等结构域。MsCIPK2在紫花苜蓿根中表达量最高,在花中表达量最低。亚细胞定位结果显示,MsCIPK2蛋白定位于内质网。酵母双杂交试验结果显示,MsCIPK2蛋白与MsCBL2MsCBL6MsCBL7MsCBL10蛋白具有相互作用,且与MsCBL10蛋白相互作用较强。MsCBL2MsCBL6MsCBL10紫花苜蓿根中表达量最高MsCBL7在荚中表达量最高。qRT-PCR结果表明过表达MsCIPK2毛状根中响应非生物胁迫基因ATPaseP5CSCYP705A5COR47HAK5RD2的表达量均明显上调。200 mmol·L-1 NaCl20%PEG处理条件下,与对照相比,过量表达MsCIPK2毛状根丙二醛含量降低,SOD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量高。【结论】紫花苜蓿MsCIPK2MsCBLs蛋白互作,主要在根中表达并响应盐和干旱胁迫,过量表达MsCIPK2可以提高紫花苜蓿的耐盐性和耐旱性,MsCIPK2可作为提高紫花苜蓿抗逆育种的候选基因。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>玉米转录因子ZmEREB93负调控籽粒发育]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33723.shtml 玉米作为重要的粮、经、饲多用作物,其产量的稳定对经济发展和粮食安全意义重大。AP2/EREBPAPETALA2/ethylene response element binding proteinAP2/EREBP)转录因子在植物生长发育及逆境应答中发挥重要作用。前期研究发现,玉米ZmBES1/BZR1-5转录因子靶基因ZmEREB93可能参与调控种子大小。克隆ZmEREB93并对其表达特性及功能进行分析,为深入解析其调控玉米籽粒发育的功能与机制奠定基础。【方法】从玉米自交系B73中克隆ZmEREB93的全长序列对其基因序列和编码氨基酸序列特征进行生物信息学分析。随后,通过实时荧光定量PCRquantitative real-time PCRqRT-PCR)分析其组织表达模式,分别构建植物和酵母表达载体进行亚细胞定位和转录激活活性分析。经农杆菌介导法将ZmEREB93转入拟南芥,对转基因株系的种子表型进行分析。最后,通过体外染色质免疫共沉淀测序(chromatin immunoprecipitation sequencingChip-seq)和共表达分析筛选ZmEREB93可能调控的候选靶基因,并通过酵母单杂交(yeast one hybrid,Y1H)验证。【结果】成功克隆获得ZmEREB93,序列分析结果表明ZmEREB93无内含子,开放阅读框长618 bp,编码205个氨基酸,有一个高度保守的AP2结构域,属于AP2家族的ERF亚类。qRT-PCR结果表明ZmEREB93在授粉后1525 d的种子中表达量较高,其中25 d种子中表达量最高,约为15 d种子中表达量的11倍,在茎和根中有微量表达,在雄穗、花丝及苞叶中无表达。转录激活试验结果表明,ZmEREB93蛋白在酵母细胞中不具有转录激活活性。亚细胞定位结果显示,ZmEREB93蛋白定位于细胞核。与野生型株系相比,转基因拟南芥株系种子的长和宽显著变小且千粒重显著降低。体外Chip-seq与共表达分析结果表明,Zm00001d013611Zm00001d006016Zm00001d027448Zm00001d039991ZmEREB93转录因子的候选靶基因。Y1H试验表明,ZmEREB93蛋白可直接结合Zm00001d013611启动子。【结论】玉米ZmEREB93作为转录因子在种子中特异性表达,调控种子大小


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用</span>:小麦周8425B×小偃81重组自交系群体千粒重相关性状的QTL定位及单倍型分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33722.shtml 8425B是中国小麦重要骨干亲本之一,小偃81是李振声院士选育的高产、优质、多穗型品种千粒重是影响小麦产量的重要因素,发掘8425B和小偃81的千粒重及相关性状的QTL并分析不同生态区小麦品种所含QTL的单倍型与千粒重的关系发掘优异单倍型,为不同生态区提高小麦产量分子辅助育种提供基因型参考。【方法】以周8425B×小偃81衍生的重组自交系群体(F8为研究对象,分别于20152016年在陕西杨凌(早晚播)进行田间种植,收获后对籽粒相关性状进行测量。利用90K芯片标记构建的高密度遗传图谱对3个环境下的千粒重、籽粒长、籽粒宽和籽粒厚进行QTL定位。同时,针对稳定的主效QTL开发相应的KASP分子标记,并479国内外小麦种质组成的自然群体为材料进行分子检测,结合自然群体的千粒重等性状进行关联分析;此外,从479份小麦中挑选出106份含有660K芯片基因型数据的当前黄淮麦区推广的小麦品种,以主效QTL置信区间的差异SNP为基础,进行目标QTL定位区间的单倍型分析,从而判断黄淮麦区中陕西、河南和山东种质材料中的优势类群。【结果】QTL定位结果显示,3个环境下在8条染色体上检测到的22QTL表型变异解释率(PVE)范围为4.77%—19.95%12个位点为主效QTLPVE10%),其中Qkgw.nwafu-6B可能为新QTL4A6A6B7D染色体上的QTL在多个环境中被检测到,其中,4A7D染色体处QTL与已报道的相关位点位置相同或接近。6A染色体上的QTL区间包含已知千粒重基因TaGW2-6A,根据TaGW2-6A的分子功能标记检测结果,周8425B和小偃81同时含有TaGW2-6A,此外,基于单倍型分析结果,二者存在于不同的类群中,因此,该位点不同于TaGW2-6A,也可能为新的QTL单倍型分析结果显示,Qkgw.nwafu-6A总共分为5种单倍型,在不同产区占比超过20%的为6A_h1其在3个地点千粒重数据均高于其他单倍型;Qkgw.nwafu-6B总共分为8种单倍型,在不同产区占比超过20%的为6B_h6,在河南两点千粒重数据较高,推测含有这两类单倍型的材料为优势类群。此外,针对Qkgw.nwafu-6B开发出共分离的KASP标记,并在479材料组成的自然群体显著性检测中证明该位点与千粒重表型显著相关。【结论】Qkgw.nwafu-6AQkgw.nwafu-6B可能为新的与千粒重有关的主效QTL点,6A_h16B_h6为优势单倍型,开发了一个与Qkgw.nwafu-6B共分离的分子标记KASP_IWA349,可用分子标记辅助育种。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>马铃薯叶片气孔的开张与关闭同步伴随果胶的降解与合成]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33721.shtml StEPF-2EPIDERMAL PATTERNING FACTOR 2 from Solanum tuberosum)表达载体,以茎段为外植体转化目的基因于马铃薯克新1号基因组,获得不同气孔密度的转化株系,以黑暗条件下气孔关闭为对照,采用RNA-seqiTRAQ分别检测不同处理和对照叶片基因和蛋白质的表达谱,比较不同气孔密度分化表达的蛋白质,并通过StEPF-2标记的pulldownLC-MS/MS,确认不同气孔密度特异诱导表达的胞壁果胶代谢参与蛋白质。【结果】叶片成熟过程中,随着气孔的关闭和开张,至少有14个蛋白质家族参与了保卫细胞壁果胶代谢;黑暗条件下气孔关闭特异表达了5个蛋白质家族,分别是阻止HGs水解的多聚半乳糖醛酸酶抑制子(polygalacturonase inhibitorPGI)、RG侧链合成的UDP-鼠李糖合成酶(rhamnose synthaseRHM)、半乳聚糖β-1,4半乳糖基转移酶(galactanβ-1,4-galactosyltransferaseGALS)、UDP-D-葡萄糖醛-4-异构酶(UDP-D-glucuronate 4-epimeraseGAE)和聚半乳糖4-α-半乳糖转移酶(polygalacturonate 4-α-galacturonosyltransferaseGAUT);光照条件下,不同气孔密度叶片检出4个特异蛋白质家族,它们分别是降解果胶C6甲酯的果胶甲基酯酶(pectinmethylesterasePME),内切和末端水解果胶的多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonasePG)、α-半乳糖苷酶(α-galactosidaseAGAL类果胶裂解酶(pectate lyase-likePLL另有5个蛋白质家族同时参与了气孔开张和关闭,它们分别是阿拉伯半乳聚糖-蛋白质(aabinogalactan-proteinAGP)、果胶乙酰酯酶(pectinacetylesterasePAE)、β-半乳糖苷酶(β-galactosidaseBGAL)、类枯草杆菌蛋白酶(subtilase-likeSBT)和果胶甲基酯酶抑制子(pectinesterase inhibitorPMEI【结论】光照条件下,PME催化果胶去甲酯,其后PGPLLAGAL分别内切和末端水解果胶,丧失结构的果胶在膨压下开裂,打开气孔;黑暗条件下,PGIP抑制果胶水解,RHM增强果胶侧链合成,结构完整的果胶自行膨胀,保持气孔关闭。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>FCS-Like锌指蛋白OsFLZ18在调控水稻抽穗期中的作用]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33720.shtml OsFLZ18的过量表达载体和CRISPR-Cas9敲除载体,通过农杆菌介导的遗传转化方法转化日本晴愈伤组织,从而获得相应的水稻转基因植株;利用PCR技术筛选并鉴定OsFLZ18敲除纯合株系;在水稻生长过程中,调查过量表达、敲除植株和日本晴植株的抽穗时间;采用qRT-PCR方法分析OsFLZ18的时空表达模式,昼夜节律性以及OsFLZ18对抽穗期调控基因表达的影响;通过酵母双杂交试验验证OsFLZ18与调控水稻抽穗期的关键因子的相互作用。【结果】OsFLZ18的表达无明显组织特异性,在14 d的幼苗中表达量最高,其次是分蘖期的叶鞘和叶片,以及生殖生长阶段的茎和幼穗;成功构建了OsFLZ18-CRISPR载体,并转入粳稻日本晴中,筛选并鉴定获得2个CRISPR敲除纯合突变体。采用表达量较高的2OE植株(OE-2和OE-3)以及纯合的敲除植株(CRISPR-21和CRISPR-25)进行抽穗期表型观察。结果发现,在广州自然短日和自然长日条件下,OE植株均出现明显的晚花表型,但是CRISPR敲除植株的抽穗时间较野生型无明显差异。qRT-PCR结果表明,在人工短日照条件下,与野生型相比,OE-2植株中Ehd1Hd3aRFT1的表达量明显被抑制,但Hd1的表达量没有明显的变化。酵母双杂交试验表明OsFLZ18和正向调控水稻抽穗期的转录因子OsMADS51存在互作。同时,OsFLZ18的表达量存在昼夜节律性,在白天表达量低,夜晚表达量高,并在半夜达到最高值。【结论】过量表达OsFLZ18可以导致水稻延迟抽穗。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>黄瓜果实维生素C合成关键基因克隆与分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33719.shtml 合成调控研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥中L-半乳糖途径合成Vc相关基因,利用蛋白编码的氨基酸序列在黄瓜9930_V2参考基因组数据库中进行BLAST比对确定黄瓜中的同源基因,借助TBtools软件绘制基因在染色体上的位置。通过qRT-PCR分析上述基因在果实Vc含量差异显著的两份黄瓜材料中的表达量。利用PCR扩增对限速酶GDP-L-半乳糖磷酸化酶(GGP)及GDP-甘露糖-3’ 5’-差向酶(GME)同源基因进行克隆,测序分析这些基因在高Vc含量与低Vc含量黄瓜果实中的序列差异。构建系统进化树,分析黄瓜果实GME、GGP与其他物种中同源基因的亲缘关系。【结果】在黄瓜基因组中比对到21个参与L-半乳糖途径合成Vc相关酶PMI、PMM、GMPase、GME、GGP、GPP、GalDH、GalLDH的同源基因,7条染色体均有分布,在5号染色体和1号染色体上分布最多。通过对21个基因在两份果实Vc含量高低差异显著的两份材料CG45(高Vc含量)和R48(低Vc含量)的表达量分析,发现调控PMI、PMM、GMPase、GME、GalLDH这五个酶的基因在CG45和R48中有极显著的表达差异。对Vc合成限速酶GGP和GME相关基因在CG45和R48两份材料进行克隆发现,CsGME2在R48中基因全长为3537 bp,在CG45中基因全长为3541 bp,该基因在两份材料存在多个SNP位点差异和Indel差异,有一个突变位点位于CDS区,且导致了氨基酸序列的改变。通过对调控Vc合成限速酶GME、GGP蛋白性质分析,发现限速酶GME、GGP在不同物种的蛋白性质差异不大,均为亲水性蛋白,功能相对保守。进化树分析发现在不同物种亲缘关系较近的聚类在一起,在进化过程高度保守。【结论】鉴定出21个分布于七条染色体上的黄瓜果实Vc合成的L-半乳糖途径相关基因,推测关键酶PMI、PMM、GMPase、GME、GalLDH、GGP可能影响黄瓜果实中Vc含量变化,调控Vc合成限速步骤关键酶GME、GGP功能相对保守,Vc合成限速步骤关键酶GME基因CsGME2在高Vc和低Vc两份材料中的一个SNP位点变异导致氨基酸序列的变化。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用</span>:杏鲍菇多糖及其消化产物对淀粉消化酶的抑制及相互作用]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33718.shtml 目的以杏鲍菇多糖(PEP)为原料,探究其基本理化性质和对葡萄糖扩散和吸附能力的影响。利用体外模拟消化模型制备PEP模拟消化产物(D-PEP),探究PEPD-PEP与糖代谢相关的消化酶活性的影响,并进一步评价其与α-葡萄糖苷酶的相互作用。【方法】首先基于前人的研究方法对PEP的基本理化性质进行评价然后采用DNS法测定PEPD-PEPα-淀粉酶活力的抑制效果,采用对硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)法测定对α-葡萄糖苷酶抑制率最后采用荧光光谱法研究PEPD-PEPα-葡萄糖苷酶的相互作用。【结果】PEP具备好的溶解/胀性、持水/油性,且其对葡萄糖扩散和吸附能力具有一定的抑制作用。PEP对麦芽糖酶和α-葡萄糖苷酶具有显著的抑制作用,对α-淀粉酶没有抑制作用,PEP浓度为4 mg?mL-1时,其对麦芽糖酶α-葡萄糖苷酶的抑制率分别(77.20±2.71)%和(78.91±0.51)%。然而消化产物D-PEP对三种酶都有显著的抑制作用4 mg?mL-1D-PEP对α-淀粉酶麦芽糖酶α-葡萄糖苷酶的抑制率分别(84.08±1.79)%、(20.58±1.20)%和(95.58±0.12)%。荧光光谱法结果表明随着PEPD-PEP浓度增大,α-葡萄糖苷酶的内源荧光逐渐减弱,且其α-葡萄糖苷酶的内源荧光淬灭以静态淬灭为主,其结合位点大于等于1【结论】与PEP相比,D-PEP不仅能抑制麦芽糖酶和α-葡萄糖苷酶活性,对α-淀粉酶活力也有显著的抑制效果,D-PEP对淀粉消化酶表现出更好的抑制效果,可在一定程度上影响机体糖代谢


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用</span>:人工疏果对<span>‘</span><span>爱媛</span><span>28’</span><span>果实发育早期糖酸含量及代谢基因表达的影响</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33717.shtml 爱媛28’又名红美人,因其优良的果实品质,受到人们的青睐。疏果是爱媛28’在农业生产过程中常用的一种提高果实品质的技术,不仅能使果实体积明显增大,而且还能够增加果实可溶性固形物含量。但疏果增加爱媛28’果实可溶性固形物含量的具体机制仍然不清楚。因此,本研究以枳(Poncirus trifoliata)为基砧、椪柑(Citrus reticulata)为中间砧的4年生爱媛28’橘橙(Citrus nanko ′ C. amakusa)作为实验材料,来探索疏果影响果实糖酸含量变化的具体机制。【方法】在爱媛28’果实幼果期进行疏果,每隔半个月左右测定疏果果实与未疏果果实的横纵茎,采样带回并测量每处理的单果重与糖酸含量,用液氮研磨成粉末后选择糖酸含量差异明显的时期测定糖酸代谢相关酶的活性及其对应编码基因的相对表达量。【结果】疏果显著增加爱媛28’果实生长中后期的横纵茎和单果重,显著加快果实柠檬酸含量的降解速度,但并未影响果实成熟时最终的柠檬酸含量,显著增加了果实的葡萄糖和蔗糖含量,但对果糖含量没有显著影响。疏果显著增强蔗糖代谢过程中的蔗糖合成酶(SSⅡ,合成方向)、蔗糖合成酶(SSⅠ,分解方向)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和柠檬酸分解代谢过程中的胞质顺乌头酸酶(Cyt-ACO)、胞浆异柠檬酸脱氢酶(ICDH)和谷氨酰胺合成酶(GS)的活性。疏果显著促进蔗糖代谢过程中CitSS3在早期的相对表达量和CitSPSs在所有时期的相对表达量,柠檬酸分解代谢过程中CitACO3CitNADP-IDH1CitACLα1/βCitGAD1CitGSs在早中期的相对表达量。【结论】人工疏果主要通过增强蔗糖合成代谢过程中蔗糖磷酸合成酶的酶活来促进果实可溶性糖积累,提高柠檬酸分解代谢过程中相关酶活性和基因表达水平,加快柠檬酸降解,从而在提升果实品质中发挥重要作用。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用</span><span>:84</span><span>个苹果栽培品种对斑点落叶病的抗性评价和全基因组关联分析</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33716.shtml 利用苹果斑点落叶病菌(Alternaria alternata f.sp. mali84份苹果栽培品种进行离体叶片接种鉴定,从病斑面积和病斑面积增长率两方面进行聚类分析,评价苹果栽培品种对斑点落叶病的抗性。用接种后叶片的病斑面积作为表型性状,全基因组深度重测序获得的1 243 071个高质量SNP位点为遗传标记,采用EMMAX方法进行全基因组关联分析。【结果】84份苹果栽培品种接种后统计病斑面积发现,不同的苹果栽培品种在对斑点落叶病的抗病性方面表现出显著的多样性,其中感病和中抗的品种占绝大多数,而高抗和高感的品种占比较少;苹果斑点落叶病抗病性具有正态分布特征,呈现数量性状遗传特征。全基因组关联性状分析最终获得6个SNP位点呈现显著水平P≤0.0000001(-LgP≥7),深入分析将其关联到7个关键候选基因,包括整合素连接蛋白激酶、FMN连锁氧化还原酶、B-box型锌指蛋白、GATA型转录因子等,推测这些候选基因与苹果斑点落叶病抗性紧密相关。【结论】经过两年数据的综合分析,最终从84个苹果栽培品种里,鉴定到稳定抗性品种7份,稳定易感品种2份。通过全基因组关联性状分析鉴定到与苹果斑点落叶病抗病性显著相关的6SNP位点,并关联到7个关键候选基因。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>猪肌肉干细胞在三维水凝胶中的分化研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33715.shtml MYOG、CAV-3MyHC-slowMyHC-2a的表达水平;利用Western Blot技术检测细胞在两种条件下分化至不同阶段时MYOG、MyHC蛋白的表达水平;利用免疫荧光染色技术观察猪肌肉干细胞在二维和三维条件下融合形成的肌管;使用氨基酸自动分析仪分析分化14 d培养肌肉组织的氨基酸含量及组成。【结果】二维培养的猪肌肉干细胞在分化第3天时开始发生肌融合,在分化第7天形成成熟肌管,随后进入分化末期,肌管开始脱落。三维培养的猪肌肉干细胞在分化第7天时还未完全伸展,细胞的MYOGCAV-3基因表达水平低;分化第14天时水凝胶内已形成多核肌管,MYOGCAV-3基因表达达到二维分化水平。三维分化有利于终末分化基因MyHC-slowMyHC-2a的表达,分化14 d时MyHC-slow的表达量是二维分化7 d的12倍,MyHC-2a的表达量是二维分化7 d的4倍,但是MyHC蛋白的表达量仅为二维分化7 d的1/6。氨基酸分析结果表明体外培养肌肉组织中17种水解氨基酸含量均低于猪肉,且必需氨基酸在总氨基酸的占比也低于猪肉,但是呈味氨基酸的占比相比猪肉更高。【结论】猪肌肉干细胞可以在三维胶原水凝胶中分化形成肌管,且三维条件有利于成肌分化相关基因表达,但要实现MyHC蛋白的高表达还需进一步研究,按此方法体外培养的肌肉组织有较高的呈味氨基酸含量,可能会有较好的风味。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>低温胁迫对番茄幼苗不同叶龄叶片叶绿素荧光成像特性的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33714.shtml 叶(新生叶)叶绿素荧光成像特性对低温胁迫的响应,并分析低温胁迫下番茄不同叶龄叶片光合活性区域相对面积及荧光参数值的变化,以探明番茄幼苗不同叶龄叶片对低温胁迫的适应机制。【方法】以番茄品种‘中蔬4号’(Solanum lycopersicum L. cv Zhongshu No.44叶期幼苗为材料,对番茄幼苗进行低温(8℃,200 μmol·m-2·s-1)处理15 d后常温(26℃白天/20℃夜晚,500 μmol·m-2·s-1)恢复1 d,于处理不同时期对幼苗全株进行叶绿素荧光成像,并比较第2叶和第4叶的叶绿素荧光成像特性。【结果】低温处理期间,第4叶的光合活性区域相对面积(RAP)仅在处理前期(5 d)有所下降,而全株和第2叶的RAP则随处理时间的延长持续下降,但常温恢复1 d即可完全恢复。低温处理下PSII调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))PSII非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))和非光化学猝灭(NPQ)的荧光活性区域相对面积(RAF)与RAP基本一致,但PSII实际光化学效率(Y(II))和光化学猝灭(qP)的RAF则显著低于RAP。低温处理前期(5 d),番茄幼苗光合活性区域的PSII最大光化学效率(Fv/Fm)Y(NPQ)NPQ急剧下降和Y(NO)急剧上升,随后,Fv/Fm保持不变,但Y(NPQ)NPQ有所上升,Y(NO)则下降。但是,低温处理1 d即导致光合活性区域Y(II)的急剧下降,随后维持不变。令人感兴趣的是,番茄全株和第4叶的光合活性区域qP仅表现在处理第1 d时小幅下降,随后则维持高于处理前水平,而第2qP则在第5 d有明显上升后又迅速下降。总体上第4叶光合活性区域的Fv/FmY(II)Y(NPQ)NPQqP明显高于第2叶,Y(NO)低于第2叶。【结论】番茄幼苗可通过主动降低叶片光合活性区域面积来适应低温胁迫,而叶片热耗散能力在低温处理前期受到抑制,直到处理后期才逐渐发挥其光保护作用;低温胁迫下番茄幼苗优先保护生长点和新生叶,成熟叶主要通过可逆降低光合活性区域面积来适应低温胁迫,而新生叶则主要通过维持相对较高的PSII反应中心光化学和热耗散能力防御低温光抑制;低温导致新生叶光合活性区域中部分有活性的PSII反应中心关闭的同时,刺激了剩余有活性PSII反应中心开放程度的提高,这将有利于低温胁迫解除后恢复期光合活性的恢复。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用</span>:生物炭不同添加量对旱作覆膜农田土壤团聚体特性及有机碳含量的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33713.shtml 西北旱作区长期地膜覆盖农田添加不同量生物炭对土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响,为旱作覆膜农田地力提升、作物的可持续生产提供一定科学依据。【方法】在连续多年双垄沟覆膜农田基础上,采用裂区设计,主区为全膜双垄沟覆盖种植和传统平作不覆膜种植2个处理,副区为生物炭添加水平,分别为不添加(N、低量添加(L):3 t·hm-2、中量添加(M:6 t·hm-2和高量添加(H:9 t·hm-2测定生物炭不同添加量对覆膜农田土壤团聚体不同粒级含量、团聚体稳定性、团聚体有机碳含量及玉米产量的影响。【结果】生物炭连续添加两年后,各覆膜处理能显著提高060 cm土层土壤大粒级(>0.25 mm)团聚体的机械稳定性(6.1%8.7%)及水稳性团聚体的百分含量(15.9%83.6%),玉米产量可显著(P<0.05)提高35.0%41.8%。在覆膜条件下,添加生物炭能显著提高土壤大粒级团聚体百分含量及其稳定性,干筛>0.25 mm 粒级团聚体含量(MR0.25)和湿筛>0.25 mm 粒级团聚体含量(WR0.25)分别平均提高6.8%29.6%且随生物炭添加量的增加增幅逐渐增大。此外,生物炭添加提高了覆膜农田土壤有机碳及团聚体有机碳含量,其中以高量添加(9 t·hm-2)效果最好,分别提高13.9%25.9%。玉米产量与生物炭添加量显著相关(λ=0.42P<0.001),且在覆膜条件下产量最大(12.t·hm-2)。【结论】生物炭添加可提高覆膜农田土壤团聚体含量及稳定性,增加玉米产量,还可以显著增加有机碳含量,促进有机碳固存,添加量为9 t·hm-2时效果较好


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>长期覆膜和施用有机肥对黄土高原春玉米产量和品质的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33712.shtml -2)、FN(覆膜,施氮225 kg·hm-2)、FSN(覆膜,施氮225 kg·hm-2,并施有机肥)。2020年和2021年在玉米吐丝期(R1)和收获期(R6)分别采集植株样品,测定植株生物量,并按器官分类测定不同部位的氮含量,收获期玉米籽粒测定粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉含量。【结果】(1)施氮条件下覆膜显著提高春玉米产量,覆膜条件下增施有机肥能使产量进一步提高。不覆膜施氮处理与对照相比增产106%—176%,覆膜处理在此基础上产量增加21%—75%,在覆膜条件下增施有机肥后进一步增产6%—8%。(2)施氮条件下覆膜显著提高春玉米干物质累积和氮素吸收,施用有机肥后二者进一步得到提高。(3)不覆膜施氮处理的粗蛋白含量为8.67%—8.94%,施氮条件下覆膜使粗蛋白含量提高至8.99%—9.34%,增施有机肥后粗蛋白含量没有进一步提高。三处理间粗脂肪和粗淀粉含量没有显著差异。【结论】覆膜(FN)可以显著提高春玉米产量和粗蛋白含量,覆膜条件下增施有机肥(FSN)在维持籽粒粗蛋白含量的基础上进一步增加产量,实现春玉米的高产优质。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用</span>:基于耕地承载力的<span>十堰市</span>畜禽养殖环境风险评价]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33711.shtml 运用畜禽粪便环境风险评价模型,以十堰市为例,对各县(区、市)2020年主要畜禽粪便来源结构进行定量分析,并从种养平衡视角对其环境风险进行综合评价。【结果】十堰市2020年主要畜禽养殖粪便总量达306.85×104 t,且主要分布于郧阳区、丹江口市和房县,粪便中化学需氧量(COD)的产生量最大(57.00×104 t),其次为总氮(TN)(2.63×104 t),总磷(TP)的产生量较少(0.65×104 t)。十堰市畜禽养殖等标污染负荷总量为15.532×1010 m3且在不同地区的来源结构差异明显,TP是畜禽养殖的首要污染物,其污染等标负荷占负荷总量的41.68%,其次为TN,污染负荷率为33.85%,COD的等标污染负荷率最小,为24.47%。养牛是十堰地区畜禽养殖面源污染的首要污染源,对等标污染负荷总量的贡献率达49.47%,其次为家禽(21.60%)。环境污染风险评价结果显示,全市单位耕地畜禽粪便负荷强度为10.15 t·hm-2,警报值为0.338,分级指数为Ⅰ,对环境构成污染的威胁为TN、TP的负荷强度分别为90和20 t·hm-2,环境风险指数为1.023和1.223,但区域间存在明显的空间分异特征。全市有超过1/2地区存在潜在的畜禽养殖污染风险,其中以茅箭区和郧阳区最为突出。以磷(P)为衡量标准,十堰市养殖总量须在现有基础上消减98.51万头猪当量。【结论】保持合理的畜禽养殖规模,同时做好污染物消减措施,对促进丹江口库区种养平衡和畜禽养殖业有序发展具有重要意义。

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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>长期施肥棕壤大豆产量的演变及土壤氮素分布特征]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33710.shtml 玉米-玉米-大豆,选取其中的12个处理,分为化肥区:不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷肥配施(NP)、氮磷钾肥配施(NPK);低量有机肥区:单施低量有机肥(M1)、低量有机肥与化肥配施(M1N、M1NP、M1NPK);高量有机肥区:单施高量有机肥(M2)、高量有机肥与化肥配施(M2N、M2NP、M2NPK),分析长期不同施肥下大豆产量的演变规律以及39年轮作施肥对大豆氮素吸收与收获期土壤氮素累积分布的影响。【结果】与不施肥处理(CK)相比,各施肥处理大豆平均产量均显著提高,且低量有机肥区和高量有机肥区大豆平均产量高于化肥处理,M1NPK和M2NPK处理平均产量最高,分别为3 147和3 238 kg·hm-2,较NPK处理提高了9.5%和12.7%。灰色-线性回归模型结果表明,施用有机肥或有机肥与化肥配施处理年际可得趋势产量显著高于单施化肥处理。低量有机肥区各处理大豆产量的变异系数最低,稳定性好,产量可持续性指数(YSI)较高,介于0.41—0.51,均高于高量有机肥区各处理。配施有机肥大豆季肥料贡献率提高,但低量与高量有机肥区差异不显著。配施有机肥39年,大豆植株吸氮量较单施化肥处理增加,以低量有机肥区的M1NPK处理最高,为301.5 kg·hm-2。低量有机肥区,土壤矿质氮主要累积在0—60 cm土层,60—100 cm土层矿质氮含量较低;有机肥与化肥配施各处理0—80 cm土层矿质氮含量高于M1处理,可为作物吸收提供有效氮源,但80—100 cm土层矿质氮含量降低,减少了氮素淋失风险;其中,M1NPK处理0—60 cm土层矿质氮含量最高,与高量有机肥区M2NPK处理相比,60—100 cm土层矿质氮随土壤深度增加呈明显的降低趋势。有机无机肥配施39年增加了0—20 cm土层全氮及微生物量氮含量,且高于20—40 cm土层。M1NPK和M2NPK处理0—20 cm土层全氮含量较NPK处理分别增加了13.9%和5.5%,微生物量氮含量分别增加了32.6%和92.1%。【结论】长期不同施肥影响作物产量、氮素吸收与土壤氮素分布。在东北棕壤地区玉米-玉米-豆轮作体系中,玉米季氮磷钾化肥配施低量有机肥(13.5 t·hm-2),大豆季仅施用氮磷钾化肥可增加大豆产量,提高产量的稳定性与可持续性,改变土壤氮素分布与累积,进而影响大豆地上部氮素吸收。长期配施低量有机肥大豆收获期土壤全氮及微生物量氮含量增加,增加了土壤供氮;同时深层土壤矿质氮累积降低,减少了氮素淋溶风险,有利于大豆的可持续绿色生产,是该轮作体系较为合理的施肥方式。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>外源性γ-氨基丁酸对仔猪抗氧化应激作用的效果及机制]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33709.shtml γ-氨基丁酸(GABA)抵抗仔猪氧化应激的作用效果,及海马神经元GABA受体调节凋亡信号通路在其中可能的介导作用,为GABA作为动物应激调节剂的应用提供科学依据。【方法】基于成功构建的仔猪活体和大鼠海马神经元氧化应激模型,考察外源性GABA对仔猪血清及海马组织中氧化/抗氧化相关指标、仔猪日增重、脑海马GABA受体以及大鼠海马神经元中GABA受体及凋亡信号通路相关基因表达水平的影响。【结果】低、中、高浓度的GABA灌喂组(LD+OS; MD+OS; HD+OS)仔猪血清的MDA含量均极显著低于氧化应激(OS)组(P<0.01),而GSH水平均极显著高于OS组(P<0.01),同时HD+OS 组仔猪血清T-AOC水平极显著高于OS组和对照组(P<0.01);且高浓度(100 mg·kg-1 BW)GABA降低仔猪血清MDA含量和增加GSH水平的幅度均高于低浓度(20mg·kg-1 BW)和中浓度(60 mg·kg-1 BW)GABA。因此,后续研究仅考察100 mg·kg-1 BW GABA的作用效果及其抗氧化应激的机制。 OS组仔猪0-7、8-14和0-28日龄的日增重极显著低于对照组(P<0.01),而HD+OS组0-7、8-14和0-28日龄仔猪的日增重极显著高于OS组(P<0.01);OS组仔猪15-28日龄的日增重显著低于对照组(P <0.05),HD+OS组15-28日龄的日增重极显著高于OS组(P <0.01)。以上结果表明,100 mg·kg-1 BW GABA的灌喂极显著地增加了仔猪的日增重。对照组、OS组和HD+OS组在前、中、后期的腹泻率均无显著差异(P >0.05)。氧化应激组海马组织的MDA含量极显著高于对照组和HD+OS组 (P <0.01),而T-AOC和GSH的水平均极显著低于另外两组(P <0.01),表明GABA能提高仔猪海马组织抗氧化能力。HD+OS组的海马组织GABAA和GABAB受体水平均极显著高于对照组和氧化应激组(p<0.01),表明GABA提高了海马组织GABAA和GABAB的水平。氧化应激组脑海马Bcl-2蛋白水平显著低于对照组(p<0.05),Bax和Caspase-3蛋白水平极显著高于对照组(P <0.01)。HD+OS组的Bcl-2蛋白水平极显著高于氧化应激组(P <0.01),Bax蛋白水平极显著低于氧化应激组(P <0.01),Caspase-3蛋白水平显著低于氧化应激组(P <0.05)。与此一致的是,氧化应激组、GABA+OS+Picrotoxin组和GABA+OS+CGP54626组大鼠海马神经元的Bax和Caspase-3蛋白水平均显著高于对照组和GABA+OS组(P <0.05),表明GABA缓解了氧化应激状态下海马神经元的损伤,而GABA受体抑制剂的添加阻挡了GABA的抗应激损伤作用。【结论】GABA降低了仔猪海马的氧化应激水平,而GABA抗应激的作用机制可能与其降低凋亡蛋白基因的表达相关,而GABAA和GABAB受体介导了该过程。


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<![CDATA[<span style="color:#337FE5;">最新录用:</span>播期对湖南省双季稻产量和光热资源利用效率的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33708.shtml

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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>秧苗富锌对不同水稻品种镉积累及相关转运基因的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33691.shtml 秧苗富锌是发挥水稻锌-镉拮抗效应的一种新模式研究不同水稻品种对秧苗富锌降镉效应的响应差异及潜在机制,为该模式的推广应用奠定基础。【方法】选择武运粳21号、浙粳优1578、黄华占、徽两优丝苗等4个品种开展水培富锌和盆栽验证试验,研究不同品种锌富集的动态特征及移栽后水稻组织对镉的吸收转运差异,通过分析根系相关镉转运基因的表达状况探究秧苗富锌降镉效应的种间差异机制【结果】锌培养对水稻秧苗的生长发育无明显影响,但不同品种幼苗锌富集能力差异明显,浙粳优1578幼苗锌积累量(230 μg/)最高,武运粳21号次之(124 μg/),黄华占徽两优丝苗相对较低(85.195.0 μg/)。浙粳优1578幼苗根系镉转运基因对富锌较为敏感,OsZIP7表达下调48.7%OsZIP1表达上调81.3%;武运粳21号幼苗根系OsIRT1OsZIP7表达分别下调35.9%35.0%OsZIP1表达上调31.1%;而黄华占和徽两优丝苗幼苗根系镉转运基因对富锌较不敏感秧苗富锌使分蘖期武运粳21号根系和茎叶镉浓度分别下降26.7%36.7%;浙粳优1578根系和茎叶镉浓度分别下降32.0%40.0%,根系-茎叶镉转运系数显著下降12.0%。秧苗富锌使武运粳21号、浙粳优1578和黄华占糙米镉含量分别下降37.5%36.7%25.3%,而对徽两优丝苗糙米镉含量无明显影响,表明秧苗富锌对水稻降镉效应存在明显的种间差异。相关分析显示,糙米Cd浓度与茎叶Cd浓度呈显著正相关,而茎叶Cd浓度与根系和茎叶Zn浓度呈显著负相关,表明水稻内部ZnCd拮抗作用明显。根系和茎叶Zn浓度均与OsZIP7OsIRT1的相对表达量呈显著负相关,与OsZIP1的相对表达量呈显著正相关关系,表明秧苗富锌主要通过调控根系OsZIP1OsZIP7OsIRT1的表达,从而间接影响糙米镉含量。【结论】不同品种幼苗根系镉转运基因对富锌的响应差异明显,浙粳优1578和武运粳21号较为敏感,故而糙米镉含量下降幅度高于其他品种。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>丙戊酸对双峰驼成纤维细胞重编程影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33690.shtml valproic acidVPA),探索小分子物质对双峰驼成纤维细胞重编程的影响, 为双峰驼发病机制研究提供参考依据。【方法】采用3月龄双峰驼胎儿成纤维细胞,结合经典诱导组合OSKM(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc及治疗)和EGFP5种逆转录病毒对双峰驼成纤维细胞进行重编程(OSKM组),并在第二次病毒感染后添加VPA处理7dOSKM+VPA组)收集细胞。利用PCR技术对所得细胞进行内、外源基因检测以证实逆转录病毒对双峰驼成纤维细胞的修饰作用,根据RNA-seq数据从VPA影响较为明显的基因中随机挑选8个基因,检验其在添加VPA前后的变化趋势是否与RNA-seq数据趋势一致,以验证RNA-seq数据的准确性。通过GO分析对转录组样本基因进行分类,并使用KEGG通路富集分析和超几何验证分析明确目的基因显著富集通路。对收集到的细胞进行总RNA提取并结合RNA-seq技术和实时荧光定量PCRReal time-quantitative interpretationRT-qPCR)技术检测VPA对双峰驼成纤维细胞重编程的影响。【结果】使用PCR技术检测内、外源基因在不同分组的表达,结果显示nSox2Sox2Oct4Klf4c-MycOSKMOSKM+VPA组中均有表达,且OSKM+VPA组表达量高于OSKM组,而其在BCEFs组不表达。随机挑选8个基因检测,结果表明与细胞周期信号通路有关的TP53CCNB1CDC203个基因在添加VPA后表达量下调与癌症表型特征相关S100A4CKS2VIMMMP9表达下调;PI3k-Akt信号通路VEGFC表达上调;此表达趋势与组学数据趋势一致。结果显示在添加VPA后,增殖基因Mki67PCNA表达下调,而凋亡基因CASP7表达上调。对转录组数据进行KEGG和超几何验证分析,根据分析结果筛选出959个差异表达基因,富集在276个信号通路中,其中Q值小于0.05的信号通路有八条:类固醇生物合成、细胞周期、PPAR信号通路、孕酮介导的卵母细胞成熟、脂肪酸代谢、ECM-受体相互作用、细胞粘附分子和胆固醇代谢。经筛选获得与细胞周期、脂肪酸代谢、细胞粘附分子和胆固醇代谢等相关的26个差异表达基因,并随机选取其中四个基因进行检测,结果表明:VPA可使双峰驼成纤维细胞粘附分子信号通路中L1CAMCNTN1NFASC三个基因表达上调,细胞间互作增强,同时上调脂肪酸信号通路中CD36基因的表达。【结论】结果表明,VPA可将细胞阻滞在分裂期之前,以减少重编程过程中分化几率。同时,VPA对双峰驼成纤维细胞重编程过程中多条信号通路均具有影响,调节信号通路中相关基因表达趋势,有效提高细胞重编程效率,在双峰驼成纤维细胞重编程中发挥重要作用。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>致马属动物流产沙门氏菌通用型间接ELISA抗体检测方法的建立与应用]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33689.shtml 目的通过筛选引起马流产4沙门氏菌( Salmonella共同的优势抗原,建立一种敏感高、特异强的通用型间接ELISAiELISA抗体检测方法,实现对马群中沙门氏菌抗体快速高通量检测方法首先利用马流产沙门氏菌阳性血清、阴性血清分别与马流产沙门氏菌全菌抗原进行免疫共沉淀(pull down)试验,筛选出马流产沙门氏菌优势抗原;根据质谱分析结果找到优势抗原基因,将优势抗原基因与其他3种致马流产沙门氏菌病的鼠伤寒沙门氏菌、都柏林沙门氏菌、肠炎沙门氏菌进行序列比对验证其保守性;其次根据抗原性分析对优势抗原编码基因进行分段表达,设计3对引物,利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增沙门氏菌优势抗原基因并将其分别克隆至原核表达载体pET28a测序分析后将构建正确的重组质粒分别转化入大肠杆菌(Escherichia Coli E.coli)Rosetta(DE3)加入0.6 mmol·L-1异丙基-β-D-硫代半乳糖甘(Isopropy-β-D-thiogalactoside,IPTG)进行诱导表达观察蛋白的表达形式;蛋白纯化后通过Western blot验证蛋白的反应原性和广谱性然后利用纯化后蛋白作为包被抗原,通过对包被抗原量、血清和第二抗体浓度等条件进行优化建立马流产沙门氏菌病间接ELISA抗体诊断方法,并对该方法的特异性、敏感性进行评估。最后将该方法应用于试验感染马血清及临床样本的检测,并将检测结果同凝集试验结果比较。结果筛选出的马流产沙门氏菌优势抗原是ompA(Outer Membrane Protein, OMP),通过序列比对,该蛋白氨基酸序列与同属鼠伤寒沙门氏菌、都柏林沙门氏菌、肠炎沙门氏菌同源性99.4%100%,具有很好的保守性;PCR扩增后成功获得3条与预期符合的目的基因;成功构建了pET28a-ompA1pET28a-ompA2pET28a-ompA3  3个重组质粒。SDS-PAGE结果表明,在240.6 mmol·L-1 IPTG诱导5 h下,含有pET28a-ompA1pET28a-ompA2 pET28a-ompA3的重组菌均表达了相应蛋白,其中重组ompA1ompA2蛋白以包涵体形式表达,重组ompA3蛋白以可溶性形式表达;Western blot显示,重组蛋白ompA3可与马流产沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、都柏林沙门氏菌、肠炎沙门氏菌阳性血清发生特异性反应,证明重组ompA3蛋白具有良好的反应原性,可以作为沙门氏菌属抗血清检测用抗原;以ompA3蛋白作为包被抗原建立了间接ELISA方法,在最大P/N确定的最佳反应条件如下:最佳包被抗原浓度为1μg·mL-1,待检血清(1:20037作用1h,酶标抗马二抗(1:10 000稀释),TMB37孵育10min,待检血清OD450>0.143判定为阳性,特异性试验结果显示,该包被抗原与常见马传染病阳性血清无交叉反应。通过对沙门氏菌静脉注射感染马的血清样品进行抗体检测,iELISA可以持续监测抗体阳性到116 d,相比微量凝集(69 d)多监测了47 d,因此iELISA具有更好地敏感性。利用建立的iELISA方法对8个不同牧场180份血清进行抗体检测,其抗体平均阳性检出率为63.3%比微量凝集阳性检出率高53.9%【结论】成功筛选到了马流产沙门氏菌病4种病原的共同优势抗原ompA、实现了对该蛋白的可溶性表达,建立了马流产沙门氏菌病通用型iELISA抗体诊断方法,该方法可以实现对临床样本马流产沙门氏菌抗体的检测,该方法具有特异性强、敏感性高,可以作为马流产沙门菌病抗体检测的一种有工具。 ]]> <![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>非洲猪瘟疫苗的研发策略与应用前景]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33688.shtml <![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>规模化鹅场主要病毒核酸检测结果与分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33687.shtml

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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>间歇温度处理对育成蛋鸡采食及肠道发育的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33686.shtml 研究环境温热对家禽采食的影响,补充蛋鸡饲养过程中的参数缺失,为蛋鸡的正确饲养提供一定的科学依据。方法选取11周龄的伊莎褐蛋鸡360只,分为5个处理组,每组6个重复,每个重复12只鸡。正式试验前将试验蛋鸡分别转入5间智能环控鸡舍预饲1周。采用标准笼养,每笼3只鸡。鸡舍内相对湿度保持在60 %,育成期每天光照8 h9:00  17:00光照)。分为对照组和4个处理组,对照组保持基础温度22 ℃不变;4个处理组采用每日间歇温度处理,即每天10:00 — 18:00期间分别进行24 ℃26 ℃28 ℃30 ℃的温度处理,其余时间恢复到基础温度22 ℃(升温与降温时间均在1 h以内)。试验期8周。试验蛋鸡自由采食和饮水,每周统计采食量,每两周采集一次样品,每组随机挑选12只鸡,称重后断颈处死,称量腺胃重量,以及十二指肠、空肠和回肠的重量与长度。采集下丘脑、腺胃和十二指肠样品于液氮中速冻,-80℃保存。试验结束前连续3d分别在热处理期和非热处理期统计采食量。结果在试验的前4周,与对照组T22相比,T30组的采食量显著降低(P < 0.05);在试验后4周时,T24组的采食量显著高于T28组和T30组(P < 0.05)。在热处理期,T30组的采食量显著低于T22T24;在非热处理期,T30组的采食量显著低于T22T24T26组(P < 0.05);各组热处理期的采食量均显著低于非热处理期(P < 0.05),并且保持T24组采食量最高,T30组采食量最低。通过统计器官指数,发现在16wk时,与T22组相比,各处理组的腺胃指数极显著升高(P < 0.01);18wk时,与T22组相比,T30组的空肠指数显著降低,且低于其他处理组(P < 0.05);20wk时,与T22组相比,T24组的腺胃指数、空肠指数和回肠指数显著升高(P < 0.05),且空肠指数显著高于T30组(P < 0.05)。检测食欲基因的表达,发现在14wk时,与T22组相比,各处理组下丘脑NPYNeuropeptide Y)的表达量显著升高(P < 0.05),T30组下丘脑AgRPAgouti-related protein)的表达量显著降低(P < 0.05),T30组十二指肠CCKCholecystokinin)的表达量显著升高(P < 0.05);20wk时,与T22组相比,T24组下丘脑CARTCocaine amphetamine-regulated transcript)的表达量显著降低(P < 0.05),T24组腺胃ghrelin的表达量显著降低(P < 0.05)。结论育成期环境温度保持在24 ℃可以促进蛋鸡胃肠道的发育,提高下丘脑中促食因子NPY的表达,抑制下丘脑抑食因子CART和腺胃ghrelin的表达量,有利于蛋鸡的生长发育。而30 ℃高温处理会对蛋鸡的肠道造成损伤,抑制下丘脑促食因子AgRP的表达,同时促进十二指肠抑食因子CCK的表达,从而抑制蛋鸡采食,降低采食量。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>鸡Wnt3a基因SNPs的筛选及其与皮肤毛囊密度性状关联分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33685.shtml 信号通路在动物皮肤毛囊的发生发育中具有重要作用,前期研究结果表明Wnt3a可能是影响鸡皮肤毛囊密度性状的重要候选基因。为进一步验证Wnt3a在皮肤毛囊生长发育中的作用,研究以金陵花鸡为研究对象,筛选Wnt3a SNPs,并分析其与毛囊密度性状的相关性,以期找到对皮肤毛囊密度有显著影响的分子标记,培育屠体美观的屠宰型肉鸡的“分子编写育种”提供参考【方法】采PCR扩增直接测序法对Wnt3a 的SNPs位点进行筛查,分析单个SNP标记与皮肤毛囊密度性状的相关性。采用Haploview软件分析这些SNP位点的连锁不平衡LD程度,并分析不同单倍型组合与毛囊密度性状的相关性【结果】共发现14SNP位点,在第2外显子发现1个SNP位点(SNP1),为同义突变;第2内含子发现4个突变位点( SNP2—SNP5),在第3内含子发现9个SNP位点(SNP6—SNP14)。卡方检验表明,第2外显子的1个突变位点(SNP1)和第2内含子的3个突变位点(SNP3—SNP5)的3个位点均处于哈代-温伯格平衡状态(P>0.05),第3内含子的9SNPsSNP6-SNP14)偏离哈代-温伯格平衡(P<0.05)。SNP1—SNP5He均小于0.50PIC均小于0.25,这5SNP位点遗传多样性较低。第3内含子的9个突变位点,SNP6SNP7SNP9位点PIC0.25,其他6个突变位点 0.25PIC0.5,为中度多态。单标记关联分析表明,公、母鸡SNP2位点的AG基因型的毛囊密度显著高于GG基因型(P0.05);母鸡SNP8位点的AAGG基因型的毛囊密度显著高于AG基因型(P0.05),在公鸡中3种基因型的毛囊密度差异不显著。14SNPs连锁不平衡分析表明,SNP3SNP4SNP5的强连锁产生了2种单倍型,H1GAT)频率为0.882H2TCC)频率为0.118SNP6—SNP13之间的连锁产生了5种单倍型,其中H1ACATTATC)H2ACGTCCCA),H3ACGTTCCA),H4GTGCTATA),H5ACGTCCCC),单倍型频率分别为0.4690.2750.1230.1130.014SNP3SNP4SNP5连锁产生的2 种单倍型组合后产生了3单倍型组合,关联分析发现在公、母鸡中3单倍型组合毛囊密度均差异不显著;将 SNP6—SNP13连锁产生5种主要单倍型组合后,公鸡有7组合单倍型组合,毛孔数量差异不显著;母鸡有8种主要单倍型组合,其中H1H1AACCAATTTTAATTCC毛囊密度SNP2和SNP8位点与皮肤毛囊密度显著相关,单倍型组合H1H1AGAA)、H1H2AGAG)为母鸡优势单倍型。【结论】筛选到Wnt3a14SNPs位点,其中SNP2 rs2587721 G)和SNP8rs2555967GA)位点与毛囊密度显著相关,8SNPsSNP6—SNP13)位点处于强连锁不平衡,母鸡H1H1单倍型毛囊密度Wnt3aSNP2SNP8位点的单倍型组合H1H1AGAAH1H2AGAG)SNP6-13连锁产生的H1H1AACCAATTTTAATTCC)单倍型组合与母鸡毛囊密度显著相关,可以为毛囊密度“分子编写育种”提供重要遗传信息


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>昼夜节律与肉羊养分消化代谢和瘤胃发酵参数的关联]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33684.shtml 生物钟系统普遍存在于生命体的各级水平,与动物本身的消化生理及生长性能存在着密切的内在关联。试验探讨了昼夜节律与湖羊瘤胃发酵参数和养分消化代谢的关联,以期为探索出昼夜节律与湖羊生理消化代谢的关联,为提高育肥羊生长性能和营养物质的利用率提供重要的理论依据。【方法】选用体重为(21.57 ± 0.77) kg 健康湖羊45只,随机分为3个处理组,每组15只。各处理组采用相同的精料补充料和粗料,基础日粮精粗比均为56:443个处理分别设置为:白天处理组,即早上饲喂日总精料的70%+日总粗料的30%,记为DH;晚上处理组,即早上饲喂日总精料的30%+日总粗料的70%,记为DL;对照组,即早上和晚上各饲喂日总精料的50%+日总粗料的50%,记为CON。饲喂两个月后,进行消化代谢试验。采用全收粪、尿法用于测定养分表观消化率和代谢率。饲养试验结束后,分别于晨饲前两小时和晚饲前两小时,通过口腔采集瘤胃液样本用于相关指标测定。【结果】试验羊只的日增重DH组为215.00g,进食量低于DL组和CON组,饲料转化比最优,为5.35,分别优于其他211.19 %16.04 %CON相比,DH组羊只干物质 (DM)、有机物 (OM)、粗蛋白 (CP)、中性洗涤纤维 (NDF)和酸性洗涤纤维 (ADF)消化率均高于CON DL组,具体:DHDL组相比,DM消化率提高了21.42%CP提高了22.29%NDF提高了9.85%ADF提高了28.69%氮的生物学价值DH组CON明显提高P>0.05)各组间可消化氮的摄入量之间无显著差异,DL组试验羊的总氮排出显著高于DH组(P<0.05)。DH组羊沉积氮、氮利用率和氮的生物学价值显著高于DL组(P<0.05)和CON组(P>0.05)。不同处理对各组试验羊瘤胃微生物蛋白(MCP)乙酸、和总挥发性脂肪酸(TVFAs)等指标差异不显著(P>0.05),DH组羊只瘤胃pH/丙比、丁酸显著低于DL组(P<0.05)。随着昼夜交替变化,瘤胃pHNH3-N乙酸、丙酸、总挥发性脂肪酸和乙/丙比发生显著变化P<0.05,相关参数值白天高于夜间。【结论】相同日粮营养素含量条件下,改变早、晚精粗料比的分配,可提高羊只生长性能和养分的消化利用率;白昼与夜间对瘤胃发酵有影响,白天饲喂高精料日粮对瘤胃TVFAsNH3-NMCP含量具有促进作用。总之,早上适量提高精料比例,效果更佳。更符合动物机体的消化和吸收的节奏。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>猪群体一步法基因组选择应用效果评估]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33683.shtml 在提高畜牧生产效率中,遗传育种的贡献率占比最高通过育种可使畜牧企业提高生产效率,获得最大的经济效益。目前,基因组选择已经成为动植物育种中广泛应用的技术手段。基因组选择能够利用覆盖全基因组的高密度标记育种值进行估计系谱信息相比,利用这些标记得到的个体间平均亲缘关系更加准确,从而更准确估计育种值Estimate breeding values, EBV,对个体进行选育。在实际育种中,对所有个体进行基因分型是不现实的,尤其是猪这种个体经济价值较小的物种,这限制了基因组选择在猪育种中的应用。一步法single-step genomic best linear unbiased predictionssGBLUP)能够同时利用系谱和基因型信息,允许只测定部分个体的基因型,在保持较高预测准确性的同时,大大降低了基因分型成本。目前,已经有很多研究表明在猪育种中使用基因组选择方法,能够提高预测准确性,但在实际育种中,育种成本也是畜牧企业考虑的一个重要问题。因此,如何经济有效的实施育种方案,具有重大的研究价值。【目的】通过对一步法基因组选择在杜洛克猪群体评估效果的研究,为基因组选择育种方案提供依据。【方法】以福建某猪场20092018年出生的杜洛克猪群体3个重要经济性状为研究对象,比较了BLUPGBLUP和一步法等方法在杜洛克猪生长性状上的基因组预测准确性与估计育种值预测可靠性,探究当参考群中具有不同比例的基因型个体时,一步法预测准确性的变化规律。【结果】1)达100kg日龄、背膘厚和眼肌面积的遗传力分别为0.2570.2500.399;(2ssGBLUP相比于BLUP准确性提升14.7%~51.1%;相比于GBLUP准确性提升13.4%~45.7%(310%—30%的个体有基因型时,ssGBLUP预测准确性超过BLUP;在40%—60%的个体有基因型时,准确性提升速度降低,趋于平缓。【结论】1BLUP相比,一步法能提高各性状估计育种值的准确性和可靠性;与GBLUP方法相比,只有无基因型个体的系谱信息时一步法略低于GBLUP,但在加入无基因型个体的表型信息后,一步法表现优于GBLUP。(2随着参考群中测定基因型个体的比例逐渐提高,不管使用哪种筛选测定基因型个体的方式(随机选取和筛选关键个体),一步法预测效果都逐渐提高。表明,在企业育种预算有限时,即使只测定部分个体基因型,一步法可提高基因组选择的预测效果。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>利用Target SSR-seq技术鉴定60份柑橘种质资源]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33682.shtml 突变,从而引起枝、叶、花、果及物候期、成熟期等系列表型特征的改变,其变异性状可遗传。然而由于环境条件、栽培技术等,植物可能产生彷徨变异,这种变异不可遗传。【目的】研究将利用高通量测序技术建立一套适用于柑橘芽变资源鉴定的方法,为柑橘种质资源的收集、保存、鉴定提供技术支撑。【方法】为提高芽变材料的分子鉴定能力,本研究通过对‘克里曼丁以及温州蜜柑全基因组数据以及温州蜜柑’GSSEST数据进行分析、比对,筛选出多态性高的位点用于深度测序。根据引物互补结构对引物进行分组后用于多重扩增检测及构建双端测序文库,构建好的文库通过Miniseq平台完成高通量测序,使用生物信息学方法对下机数据进行后续分析。【结果】通过对大量测序数据的分析、比对,本研究共设计出77对用于柑橘芽变鉴定的SSR引物,根据引物互补结构,将引物分成18个组合。通过对60份柑橘材料进行Target SSR-seq分析,所设计引物可以将所测试的柑橘种质资源分为甜橙和宽皮柑橘,在宽皮柑橘中可细分为沃柑’‘椪柑以及杂柑等栽培种,对于栽培种内芽变资源也具有较好的鉴别能力。在7塔罗科血橙芽变中发现11SSR变异位点,2五月红芽变中发现8SSR变异位点,5个脐橙样品中发现8SSR变异位点,9冰糖橙品种中发现16SSR变异位点,2砂糖橘芽变中发现9SSR变异位点,4温州蜜柑芽变中发现15个芽变位点,8沃柑芽变中发现21SSR变异位点,沃柑杂交品种中发现11SSR变异位点,在椪柑中发现14SSR变异位点。在SSR位点变异中,塔罗科血橙以ATT基序最多,五月红TAA基序最多,脐橙以TAA基序最多,冰糖橙GA基序最多,砂糖橘AAT基序最多,温州蜜柑AAT基序最多,沃柑芽变资源以AAT基序最多,沃柑杂交资源以TAAGA基序最多。【结论】本研究建立了一套使用Target SSR-seq技术进行柑橘芽变鉴定的高效方法。对所试验的60份柑橘资源具有鉴别能力,SSR基因分型信息的准确性和可靠性可用于柑橘种质资源管理和品种知识产权保护。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>基于TMT定量蛋白质组学揭示纳米包装双孢蘑菇采后冷藏生理代谢规律]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33681.shtml 定量蛋白质组学技术,对纳米包装和普通聚乙烯包装的双孢蘑菇贮藏期间的差异表达蛋白进行了分析,进一步探究了纳米包装保鲜双孢蘑菇的作用机制。【方法】以双孢蘑菇为研究对象,用纳米包装对其进行保鲜,并以普通聚乙烯包装作为对照。对贮藏期间双孢蘑菇进行蛋白提取和胰蛋白酶解,并通过TMT标记及液相色谱串联质谱检测,筛选出差异表达蛋白,结合生物信息学分析,研究差异蛋白所参与的主要代谢途径,同时利用实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)技术,在基因层面验证差异蛋白的表达水平。【结果】纳米包装有效维持了双孢蘑菇的外观品质,并且延缓了细胞膜透性的增加。随着贮藏时间的增加,两组包装的差异蛋白数目增多,在贮藏中期(6 d)和贮藏末期(10 d),差异蛋白分别达到62个和148个,其中纳米包装和普通包装有共同差异蛋白22个。结合生物信息学分析,发现这些差异蛋白主要与能量代谢和脂代谢等功能途径相关。对脂代谢途径进行重点分析,结果显示纳米包装对双孢蘑菇的膜脂代谢具有调控作用,相较于普通包装组,纳米包装组的脂肪酸合成酶、磷酸胆碱孢苷酰转移酶和磷脂酸磷酸酯酶呈上调趋势,同时下调了膜脂降解关键酶如磷脂酶D和脂肪酶的活性,从基因水平上来看,编码这些蛋白的基因表达与组学结果相一致。【结论】利用TMT定量蛋白质组学技术,能对不同包装双孢蘑菇贮藏期间的差异蛋白进行筛选和分析。纳米包装调节了双孢蘑菇的膜脂代谢,抑制了膜脂降解相关酶的表达,有效延缓了细胞膜透性的增加,维持了细胞膜结构和功能,进而延缓双孢蘑菇贮藏期间的品质劣变。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>香水柠檬RHF2A基因的克隆与互作蛋白的筛选]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33680.shtml Citrus limon (L.) Burm. F. 为研究对象,分析两个RHF2A的时空表达规律,利用酵母双杂交技术和双分子荧光互补实验(BiFC)筛选、验证其互作蛋白,为深入研究RHF2A 在香水柠檬自交不亲和过程中的分子作用机制奠定基础。【方法】从前期转录组和泛素修饰组(未公开)筛选获得2E3泛素连接酶 RHF2ARING-H2 Zinc Finger2A)基因RHF2A-1RHF2A-2并克隆其全长序列,通过生物信息学分析2RHF2A的序列和蛋白质结构,预测其启动子顺式作用元件,构建35S-RHF2A-GFP融合蛋白表达载体用于亚细胞定位分析,采用实时荧光定量PCR分析两个RHF2A的时空表达模式分析,构建酵母双杂诱饵载体从香水柠檬酵母文库筛选互作蛋白。构建BiFC载体,在洋葱活体细胞内对目标蛋白进行互作验证。【结果】从香水柠檬克隆获得RHF2A-1RHF2A-2ORF全长分别为1 1611 134 bpNCBI结构域预测发现其具有Ring/U-box结构域。启动子分析发现具有花粉特异性表达相关元件POLLEN1LELAT52GTGANTG10。组织表达分析发现RHF2A-1在花粉特异性表达,RHF2A-2在叶中特异性表达;时空表达分析结果显示,RHF2A-1在自交柱头表达量从第一天开始升高,第三天达到峰值,是杂交柱头表达量的5倍以上。亚细胞定位显示RHF2A-1和RHF2A-2定位在细胞核。经过Uniprot网站预测其互作蛋白显示RHF2A能与KRP6、AT3G57370、UBA1FBL17SK11蛋白相互作用,推测其参与自交不亲和泛素化反应途径、配子体发育调控、花粉的生长发育等生物学过程。通过酵母双杂交技术筛选出72个克隆,对其测序并进行Blast比对后排除重复克隆,最终得到ABCF320个候选互作蛋白。经过一对一互作验证、双分子荧光互补实验确定RHF2A-1ABCF3-2存在互作关系。【结论】RHF2A-1的时空表达规律与自交不亲和过程中花粉在雌蕊上的萌发规律相吻合;筛选得到柠檬授粉过程中直接影响花粉生长发育的互作候选蛋白,初步证明RHF2A-1在自交不亲和过程中具有重要作用。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>转录组及代谢组联合解析茄子果色上位遗传效应]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33679.shtml ANS突变的白果色母本19141、花青素合成关键调控基因MYB1突变的白果色父本19147及其紫红果色F1E3316茄子为试验材料,对商品果期果皮进行转录组测序和广靶代谢组分析。【结果】转录组测序分析表明:19141_vs_19147的差异表达基因(DEGs)最多,其次是E3316_ vs _19141,两个比较组DEGs都是在类黄酮途径富集程度最高;E3316_vs_19147筛选到的DEGs最少,未在类黄酮途径富集。广靶代谢组共检测分析到218个代谢物。E3316_ vs _19141共检测到差异代谢物(DAMs113个,E3316_ vs_ 19147共检测到差异代谢物98个。转录组和代谢组联合分析发现花青素生物合成关键结构基因CHSCHIF3HDFRANS,关键调节基因MYB1AN1AN11,修饰基因3GT5GTATOMT,还有转运基因AN9GST)相对表达量均为19141> E3316> 19147;果皮呈色相关的花青素类代谢物矢车菊素(CAS: 528-58-5)、矢车菊素3, 5-二葡萄糖苷(CAS: 20905-74-2)含量为E3316>19147>19141。上位基因调控下,茄子果皮中同时表达F3’HF3’5’H,但是F3’H表达水平远高于F3’5’HE3316花青素含量高于亲本,绿原酸含量低于其亲本。【结论】上位性基因互作控制果色的遗传背景下,亲本突变基因类型决定了花青素代谢通路基因表达趋势和果皮呈色抑制方式。花青素合成通路结构基因突变,整个通路基因表达不受影响,但关键酶功能缺失造成通路中断,导致亲本果皮白色;MYB转录因子基因突变,几乎下调整个花青素合成通路基因表达,花色苷可能由于转运受阻导致亲本果皮白色。两个白果色亲本杂交F1代果皮呈紫红色是由于花青素生物合成途径两个互作突变基因位点功能互补F3’H高水平表达是合成矢车菊型花青素的主要原因;果皮花青素和绿原酸生物合成间存在竞争关系。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>‘红地球’葡萄花芽分化过程中的转录组分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33678.shtml ‘红地球’葡萄是我国重要的果树树种,花芽分化直接影响葡萄的质量和数量。‘红地球’葡萄花芽分化过程中的芽进行比较分析,探索‘红地球’葡萄花芽分化机制,挖掘关键基因,为了解‘红地球’葡萄花芽分化提供理论基础。【方法】对‘红地球’葡萄花芽分化过程中4个发育阶段:S1(未分化期)、S2(花原始体发育期)、S3(花序主轴发育期)和S4(花序二级轴发育期)的芽进行形态学观察和植物激素测定,并进行转录组测序分析及验证【结果】‘红地球’葡萄花芽分化过程中共发现13 729个差异基因,其中S1-S2、S2-S3S3-S4S1-S4分别有4 1582 0503 4257 652个差异基因。在S1-S4差异基因的富集调控网络中发现差异基因在激素介导的信号通路、脱落酸代谢过程、对酸性化学物质的反应和植物细胞壁组织或生物发生等通路富集。在激素介导的信号通路中发现大量与生长素、赤霉素和脱落酸等相关基因,测定表明,生长素在S2时期含量最高,而在S3S4时期含量最低赤霉素含量在花芽分化过程中不断降低,在S4时期S1时期80%;脱落酸含量在S1S4时期较高,而在S2时期最低。此外,S1-S4差异基因来自(MYBERFbHLHMADS-box等)转录因子家族,表明这些转录因子家族基因参与了‘红地球’葡萄花芽分化。对差异表达的13MADS-box家族基因进一步分析表明,MADS8AGL65AGL15AGL12MADS2在花芽分化进程中表达上调,而AGL30LeMADSFBP24AGL14MADS3表达下调。对这些MADS-box基因进行qRT-PCR验证,基因表达趋势与转录组数据一致且相关系数较高,表明数据分析结果可靠。【结论】‘红地球’葡萄花芽分化是一个复杂的生物过程,其中,植物激素介导的信号通路以及MADS-box家族基因在花芽分化中发挥重要作用。研究结果提供了一个关于转录因子、基因和激素的信息,有助于解开这一复杂的发育过程,并为‘红地球’葡萄花芽分化的综合模型的建立提供理论基础


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>不同来源ATP表征冷鲜羊肉新鲜度]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33677.shtml 目的】通过系统研究冷鲜羊肉不同来源的三磷酸腺苷(Adenosine triphosphateATP,肉中ATP、微生物ATP、肉表面ATP)在贮藏期间的变化规律,筛选能够表征冷鲜羊肉新鲜度变化的ATP指标,构建菌落总数和挥发性盐基氮预测模型,探究冷鲜肉新鲜度的预测新方法。【方法】以小尾寒羊背最长肌为试验材料,在空气密封包装0条件下分别贮藏01357911131517和21 d,分析冷鲜羊肉贮藏期间新鲜度指标(pH、色泽、挥发性盐基氮、菌落总数)与3种来源ATP(肉中ATP、微生物ATP、肉表面ATP)的变化,利用数据统计评价不同来源ATP的变化规律,并构建新鲜度指标的预测模型。【结果冷鲜羊肉贮藏期间新鲜度指标菌落总数、挥发性盐基氮均呈现上升趋势,并均在贮藏17 d时超过国家标准限值;肉中ATP呈现不断下降趋势,微生物ATP与肉表面ATP均呈现上升趋势,与新鲜度指标变化趋势保持一致;冷鲜羊肉贮藏期间肉中ATP、微生物ATP、肉表面ATP含量与菌落总数挥发性盐基氮的相关系数(R)分别为-0.3990.9100.943-0.3570.7250.907。肉表面ATP预测冷鲜羊肉菌落总数的最优模型为Boltzmann拟合模型,其公式为TVClog cfu/g=7.649-4.069/(1+exp(x-5.807)/0.632))R2=0.903P<0.001),肉表面ATP预测冷鲜羊肉挥发性盐基氮的最优模型为Expedc1拟合模型,其公式为TVB-Nmg/100g=2.493*exp(x/3.745)+3.057R2=0.888,P<0.001)。【结论】本研究明确了冷鲜羊肉表面ATP与菌落总数、挥发性盐基氮存在显著正相关性,确证了肉表面ATP可以作为冷鲜羊肉新鲜度表征指标,并构建了菌落总数和挥发性盐基氮最优预测模型,为冷鲜羊肉新鲜度快速检测提供了新的思路。


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<![CDATA[<span><span style="color:#003399;"></span><span style="color:#003399;">最新录用:</span></span>辣椒CaHsfA2上游转录因子的筛选及耐热功能分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33676.shtml HsfA2在植物耐热性中发挥重要作用,筛选辣椒CaHsfA2上游的转录因子,并分析后者在辣椒耐热性形成中的作用,为进一步阐明辣椒耐热分子机制提供理论依据。【方法】以CaHsfA2起始密码子上游的955 bp启动子序列为诱饵,利用酵母单杂交(Y1H)技术,筛选CaHsfA2的上游转录因子,并通过Y1H点对点杂交、双荧光素酶报告系统(Dual-Luciferase)与萤火素酶互补技术(LCA)进一步验证二者之间的互作关系。利用qRT-PCR技术分析胁迫下CaHsfA2上游转录因子在辣椒耐热品系R9中的动态表达模式;利用基因瞬时表达技术分析上游转录因子的亚细胞定位;利用病毒诱导的基因沉默技术(VIGS),分析CaHsfA2上游转录因子的耐热功能。【结果】筛选获得了CaHsfA2上游转录因子CaBES1,验证了二者的互作关系,通过分析双荧光素酶报告系统的结果、CaBES1沉默辣椒植株中CaHsfA2的表达量发现,转录因子CaBES1CaHsfA2具有转录抑制作用。亚细胞定位结果表明,CaBES1在细胞膜和细胞核上均有表达,热胁迫处理后细胞核内的荧光信号增强,符合其发挥生物学功能时由细胞质向细胞核转移的特性;动态表达模式分析表明,热胁迫下,CaBES1表达水平呈现先降低后升高的变化趋势,这也说明CaBES1是可以响应热信号的,为下一步对它的耐热功能研究提供了支撑。辣椒CaBES1基因被沉默后,通过对比分析沉默植株和对照植株在表型、相对电导率、叶绿素含量等指标发现,CaBES1的沉默表达提高了CaHsfA2表达量并增强了辣椒的耐热性。【结论】CaBES1通过负调控CaHsfA2表达从而抑制辣椒的耐热性。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>减磷条件下含褪黑素的尿素缓释功能肥对番茄生长、产量、品质和磷素利用效率的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33675.shtml

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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>黄瓜DIR家族基因的全基因组鉴定及其表达分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33674.shtml CsaV3_4G023490在黄瓜非生物胁迫和生物胁迫响应过程中均发生上调表达,表明该基因在黄瓜生长发育过程中发挥着重要作用。【结论】在黄瓜中共鉴定到23个DIR家族基因,分为3个亚族,每个亚族内的基因成员保守性高,不同亚族间的基因结构和蛋白保守结构域有所不同。黄瓜DIR基因在不同组织器官和胁迫响应下的表达模式具有差异性,协同调控了黄瓜的生长发育


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>燕麦挂面制作过程中干燥工艺优化研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33673.shtml 不同干燥模式、干燥因素和干燥工艺参数对燕麦挂面干燥品质和单位能耗的影响,建立模型并进行多目标优化,以期得到品质好、能耗低的燕麦挂面干燥模式及工艺参数。【方法】研究9种不同温湿度干燥模式对燕麦挂面干燥品质及单位能耗的影响,对最佳煮制时间、蒸煮损失、烹调吸水率、延展性、硬度、咀嚼性、黏着性、抗弯曲强度、折断距离、酸度和脂肪酸值等指标进行因子分析,得出品质综合评价值,确定燕麦挂面的最佳干燥模式;利用Plackett-Burman试验对燕麦挂面三段变温变湿干燥工艺中的第一阶段温度、第一阶段相对湿度、第二阶段温度、第二阶段相对湿度、第三阶段温度和第三阶段相对湿度6个影响因素进行关键因素筛选,利用Box-Behnken响应面试验设计优化干燥工艺,得出最佳参数并加以验证。【结果】燕麦挂面的最佳干燥模式为升温降温结合降湿的三段变温变湿干燥模式。通过Plackett-Burman试验得出燕麦挂面干燥的关键因素为:第一阶段相对湿度、第二阶段温度和第三阶段相对湿度;建立的燕麦挂面干燥工艺参数与单位能耗和品质综合评分的回归模型显著(P<0.05)。各因子对单位能耗有极显著影响第一阶段相对湿度及第二阶段温度和第二阶段相对湿度交互作用极显著;各因子对品质综合评分有极显著影响,影响大小依次为第二阶段温度>第二阶段相对湿度>第一阶段相对湿度,第一阶段相对湿度和第二阶段相对湿度交互作用显著。燕麦挂面三段变温变湿干燥工艺的最佳工艺参数为:第一阶段温度25℃第一阶段相对湿度88%第二阶段温度43℃第二阶段相对湿度71%第三阶段温度35℃第三阶段相对湿度50%,在此条件下,燕麦挂面的单位能耗为93.42 kJ·g-1,综合评分为1.02。【结论】建立的二次多项式回归模型可用于分析和预测干燥工艺参数对燕麦挂面能耗和品质综合评分的影响。分段变温变湿干燥能够提高燕麦挂面干燥品质同时降低能耗。利用试验设计和数据处理技术分步解决燕麦挂面干燥工艺的方法全面高效,结果直观、准确,能够提高试验效率和精度。研究为燕麦挂面的工业化生产及节能降耗提供理论依据。

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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>氮肥后移及间作对玉米光合特性的耦合效应]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33672.shtml ,常规施氮不后移),研究氮肥后移及间作模式下,玉米的光合生理特性和产量表现。【结果】结果表明,与常规施氮不后移相比,氮肥后移20%和氮肥后移10%处理下间作玉米籽粒产量分别提高28.5%、13.8%,生物产量分别提高23.8%、12.5%;单作玉米籽粒产量分别提高29.7%、13.3%,生物产量分别提高19.6%、10.3%。相同占地面积下,间作较单作玉米籽粒产量增加33.2%—35.1%,生物产量增加26.8%—31.5%。同时,氮肥后移20%和氮肥后移10%处理较常规施氮不后移提高了间作群体籽粒产量27.2%12.9%。说明,间作较单作模式可提高玉米产量,且氮肥后移处理较常规施氮促进了间作产量的提高。与单作模式相比较,间作玉米可保持较高的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,较低的胞间CO2浓度,且氮肥后移处理具有促进作用。氮肥后移20%、氮肥后移10%较常规施氮不后移处理玉米净光合速率分别提高12.8%、6.0%;气孔导度分别提高14.0%、6.9%;蒸腾速率分别提高20.5%、9.5%;胞间CO2浓度分别降低29.8%、13.1%。间作模式下,氮肥后移20%、氮肥后移10%处理玉米全生育期叶片相对叶绿素含量(SPAD值)较常规施氮不后移处理分别提高7.5%和3.7%。主成分分析结果表明,间作和氮肥后移主要通过提高净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶片相对叶绿素含量和降低胞间CO2浓度来增加玉米产量。【结论】氮肥后移20%(玉米拔节期追肥36 kg·hm-2+花后15 d追肥108 kg·hm-2)有利于间作玉米光合特性提高,从而促进玉米增产。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>中国大田作物栽培学前沿与创新方向探讨]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33671.shtml 18年连续增产,持续7年保持在6.5亿吨以上高位。但我国人均农业自然资源少、作物生产成本高且面临从农劳力锐减等诸多严峻挑战。因此,迫切需要深入探讨粮食生产科技前沿问题,并寻求未来切实可行的创新发展方向。本文重点分析了国内外大田作物栽培领域科技前沿及其发展现状与趋势,根据我国当前大田作物生产存在的突出问题,阐述了我国大田作物优质丰产高效协同栽培、节能减排绿色栽培、“无人化”智慧栽培三方面的重大科技需求,针对性指出了我国大田作物优质丰产高效协同栽培、固碳节能减排绿色栽培和“无人化”智慧栽培三方面重点科技突破方向与路径。最后,从政策顶层设计与有效投入、加强基础理论和关键技术及实用产品研发、强化复合型人才培养等方面,提出了我国大田作物栽培领域科技创新的措施及建议。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>南方稻区“早籼晚粳”栽培模式晚季灌浆期气象因子对晚粳稻品质的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33670.shtml )归属一类;相比晚籼稻,大部分杂粳型水稻糙米率、精米率、整精米率、胶稠度、碱消值和食味值分别升高了4.31%—5.28%、6.51%—9.33%、25.83%—28.34%、-1.81%—4.27%、11.62%—50.85%和2.31%—2.85%,直链淀粉含量和蛋白质含量则降低了20.98%—28.14%和1.16%—14.85%,表现出明显的米质提升;常规粳稻品种的米质表现则出现分离,部分源于苏南和嘉兴的常规粳稻(4个)与杂交粳类似,同属于米质提升一类;而部分源于江苏、上海的常规粳稻品种(6个)因其在晚季中相对较差的米质表现(高垩白度、垩白粒率和蛋白质含量)归属一类;(2)晚稻灌浆期稻米品质与气候因素密切相关,气候因子对水稻品质的作用主要以齐穗后10—20 d为主;加工品质(糙米率)与日均辐射(R:-0.40— -0.19,p<0.05)和昼夜温差(R:-0.45— -0.28,p<0.05)呈负相关关系,与日最低温度R:0.24—0.53,p<0.05和降雨量(R:0.38—0.45,p<0.05)呈正相关关系;灌浆期降雨增多以及夜间温度的提高会显著提高垩白率和垩白粒率(R:-0.37— -0.16,p<0.05;R:-0.43— -0.12,p<0.05),从而降低稻米外观品质,同时夜间温度和降雨与食味值呈负相关关系(R:-0.37— -0.16,p<0.05;R:-0.43— -0.12,p<0.05);双季晚稻灌浆期最高温度与稻米食味值成正相关(R= 0.37,p<0.05),日最低温度则与稻米蛋白质含量(R=0.19,p<0.05)和垩白度(R=0.16,p<0.05)及垩白粒率(R=0.12,p<0.05)成正相关。【结论】(1)相比晚籼稻,杂粳品种和部分常规粳稻在南方双季晚稻应用能在保持较好食味水平的基础上一定程度提高加工和蒸煮品质,但无法提高外观品质。因此,南方双季稻区晚粳稻品种米质优化,应着重于优质粳稻基因与当地适应性籼稻基因的融合,选择杂粳稻(籼粳杂交稻和杂交粳稻)相比常规粳稻更可靠便捷,常规粳稻品种在引进应用时则应考虑育种来源地及其生态适应性,南方稻区优质常规粳稻仍需结合当地气候条件进行选育。(2)齐穗后10—20 d是气候因子调控稻米品质的关键时期,该阶段日均辐射增强、昼夜温差加大不利于稻米加工品质的形成,但有利于稻米外观、蒸煮和食味品质的形成,而阴雨寡照和夜温提高则会导致食味品质降低。本研究为南方稻区双季晚粳稻品种的选择和区域性栽培措施制定提供了一定的理论依据。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>基于星-机光谱融合的棉花叶片SPAD值反演]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33669.shtml 反演精度,并掌握其在山东省夏津县的空间分布特征。【方法】本研究以山东省德州市夏津县为研究区,以夏津县大李庄棉田为试验区,通过SPADsoil and plant analyzer development,SPAD)仪实地测定试验区棉花叶片叶绿素含量的相对值(SPAD值),并获取同期试验区无人机unmanned aerial vehicleUAV近地多光谱图像和研究区Sentinel-2A MSI(MSI)卫星影像;然后分别基于UAVMSI的光谱反射率,构建并筛选最优光谱参量,采用多元线性回归multiple linear regression,MLR)建立SPAD值定量反演模型;最后采用二次多项式拟合法融合UAVSentinel-2A MSI对应的最优光谱参量对比分析融合前后模型效果,优选最佳反演模型实现研究区SPAD值反演。【结果】研究表明,(REG﹣R)/(REG+R)R/GCL(red edge)NDVI可作为SPAD的最优光谱参量;基于UAV图像的定量反演模型精度优于基于MSI影像的模型;基于二次多项式拟合后建模R2提高了0.0150.057RMSE降低了0.4570.638,验证R2提高了0.0400.085RMSE降低了0.3870.397RPD提高了0.0200.139融合后的MSI光谱参量代入基于UAV图像的反演模型(Fused MSI-ModUAV可获得较高的反演精度,建模R20.672RMSE3.982,验证R20.713RMSE3.859RPD1.685;基于上述模型进行研究区棉花叶片SPAD值反演分析,试验区整体呈南高北低的分布趋势,研究区呈中间低、四周高的分布趋势,均与实地情况一致,具有较好预测效果。【结论】采用二次多项式拟合法融合无人机和卫星影像数据,可较好地实现区域高精度作物生长指标的定量反演,研究结果可丰富多源遥感融合理论与技术,为后续棉花长势监测与精准生产提供技术参考和数据支持。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>气候平均态和极端态变化对东北玉米气象产量的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33668.shtml 本文本研究以东北玉米为研究对象,通过筛选影响玉米产量的主要气候因子,分析了东北地区1980—2018年的气候平均态和极端态变化对81个县域的玉米产量产生的影响。【结果】1东北玉米生长期内的平均温度、生长度日GDD、高温度日HDD整体均呈上升趋势,上升速率分别为0.34  ·/(10a)-147.07 ℃·d·(10a)-1/10a5.14 ℃·d·(10a)-1/10a;降雨量呈下降趋势,下降速率是7.0 mm·(10a)-1/10a;平均温度、生长度日和高温度日呈现自东北向西南递增的空间分布特征,降雨量呈现自西北向东南递增的空间分布特征。2东北玉米气象产量在1980—1999年间呈增长趋势,增速为80.93 kg·hm-2·a-1/a;在2000—2018年间呈减少趋势,速率为46.25 kg·hm-2·a-1/a,在空间分布上呈现由中部向四周递增趋势,其中高值区集中在黑龙江省东部,辽宁省变化最为稳定,且波动范围稳定在中间区域。3通过多元线性回归模型可知,在1980—2018年间,HDD对气象产量贡献最大,且作用效果为负效应,即极端态高温对东北玉米产量影响最大,并且造成玉米减产;GDD产生正效应,即温度平均态使玉米产量增加,GDD累积值越大,增产越多;降雨量产生负效应,而温度和降雨量的交互项对东北玉米产量有正效应。【结论】在1980—2018年间气候平均态和极端态变化及对东北玉米气象产量的影响表现为温度的平均态、极端态整体均呈现上升趋势,降雨量平均态呈现下降趋势,极端态高温和降雨量平均态导致东北玉米产量减少,平均态温度使东北玉米产量增加,且极端态高温对玉米产量影响程度最大。在未来东北玉米的种植管理上,要充分利用温度平均态并尽量降低极端态高温带来的危害以保障玉米高产稳产。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>基于无人机倾斜摄影的奈维林娜脐橙产量估测]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33667.shtml 倾斜摄影技术获取柑橘果树冠层特征,实现单株果树产量估测的方法。【方法】本文利用搭载相机的小型四旋翼无人机采用五向飞行模式对奈维林娜脐橙果园进行倾斜摄影,飞高20m,航向重叠率和旁向重叠率分别为75%70%。基于果园影像三维重建获得果园点云数据,即数字表面模型(DSM),同时过滤非地面点生成数字地形模型(DTM)。依次从DSM中减去DTM和低矮地物得到冠层高度模型(CHM)数据,提取单株树木的树高、冠层投影面积和冠层体积等特征,并结合冠层特征人工实测评估特征提取精度。基于第二次生理落果期、转色期、成熟期等3个主要生理物候期的冠层特征与产量的相关性,确定最适产量预估物候期。然后,分别以最适物候期的不同冠层特征组合为因子,利用Levenberg-MarquardtLM)算法,建立奈维林娜脐橙产量估测方程。最后,分析并优化得到的产量方程建立最优的奈维林娜脐橙产量估测模型,通过验证集对模型进行验证。【结果】基于无人机倾斜摄影技术的树高、冠层投影面积和冠层体积测算值与人工实测值之间的决定系数分别为0.99、0.79和0.88,显示该方法可以替代人工测量用于获取冠层信息,且具有更高的效率。通过分析奈维林娜脐橙单株产量与不同物候期果树冠层特征的关系, 确定第二次生理落果期为产量估测最适物候期。使用LM算法建立了基于冠层体积的奈维林娜脐橙果树产量估测最优模型,其R2=0.7961,均方根误差11.85;验证集样本植株的平均相对误差绝对值为4.43%。【结论】利用无人机倾斜摄影技术采集奈维林娜脐橙果园第二次生理落果期影像,通过三维重建得到果园点云,提取单株冠层特征,并结合LM算法建立奈维林娜脐橙的产量估测技术是可行的。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长及产量的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33666.shtml 明确等灌溉量膜下滴灌与细流沟灌对玉米生长、产量及水分利用率的影响。【方法】以郑单958为研究对象,于2015—2021年进行田间试验,通过管式水分仪测定窄行、根区和宽行下土壤0—50 cm水分含量,研究膜下滴灌与细流沟灌对土壤水分分布状况及其对玉米株高、叶面积指数、叶绿素含量、生物量、产量、水分利用率等的影响。【结果】膜下滴灌优先补充窄行和根区的土壤水分,而细流沟灌优先补充宽行表层的土壤水分。而玉米耗水主要集中在0—30 cm土层范围,膜下滴灌的窄行和根区0—30 cm水分含量均高于细流沟灌;随着深度增加灌溉对土壤含水量的影响减小,40—50 cm土层水分动态受灌溉方式影响较小。膜下滴灌较细流沟灌可显著促进玉米开花期和成熟期生长,提高叶面积指数膜下滴灌细流沟灌开花期株高叶面积指数平均增加4.3%和8.3%,成熟期平均加4.9%和15.1%。开花期和成熟期玉米总生物量膜下滴灌>细流沟灌,开花期增加11.8%,成熟期增加11.5%。膜下滴灌处理的玉米干物质转移量、干物质转移率干物质转移量籽粒贡献率均显著高于细流沟灌处理,分别增加17.8%、3.8%和3.5%。膜下滴灌显著提高玉米产量和灌溉水利用率平均增产14.4%,灌溉水利用率平均提高14.3%【结论】在等灌量条件下,膜下滴灌增加玉米根区水分含量,促进玉米生长,有利于玉米干物质积累及转运,提高产量,实现节水增效;较细流沟灌平均增产2131.68 kg·hm-2,灌溉水利用效率提高8.8%—24.1%。因此膜下滴灌是北疆玉米种植的高产高效灌溉方式。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>黄河三角洲不同盐渍度土壤有机质含量的高光谱预测研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33665.shtml 4组分别进行室内高光谱测量;其次采用双因素方差分析法,探究土壤有机质和盐分光谱响应程度;进而对原始光谱(raw spectral reflectance,R)进行一阶微分(first order differential reflectance,FD)、连续统去除(continuous statistical removal,CR)、对数(logarithmic,Log)和多元散射校正(multipication scatter correction,MSC)4种变换;最后分别基于盐渍土的4组样本结合4种变换光谱构建多元线性回归(multiple linear regression,MLR)、偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和支持向量回归(support vector machine,SVR)3种土壤有机质含量高光谱预测模型。【结果】土壤有机质和盐分在400—900 nm范围内光谱响应程度显著且变化规律基本一致,二者的敏感波段存在重叠;通过划分不同盐渍度分组建模能够提高土壤有机质预测精度,且随着盐分含量增加,模型的预测精度下降,FD处理更能突出光谱特征差异,提高有机质含量与光谱反射率的相关性。对比3种模型结果,利用FD处理结合SVR建立土壤有机质预测模型精度最高,最优结果建模集和验证集的决定系数R2为0.86、0.82,均方根误差RMSE为2.71、2.96 g·kg-1,相对分析误差RPD为2.42。【结论】土壤盐分与有机质在可见光波段附近(400—900 nm)的敏感波段存在重叠,通过划分不同盐渍度能够有效提高有机质预测模型精度。


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<![CDATA[<span style="color:#003399;">最新录用:</span>长期施肥对黄泥田土壤团聚体中氮素积累和有机氮组成的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33664.shtml 36年黄泥田长期定位试验不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥+牛粪(NPKM)、化肥+全量稻秸还田(NPKS4种处理耕层土壤,采用湿筛和Bremner有机氮分级方法,分析团聚体氮素累积与有机氮组分含量及分配的变化。【结果】施肥处理>2 mm团聚体全氮含量较CK显著增加12.7%51.9%P<0.05);NPKMNPKS处理>2 mm团聚体对原土全氮累积贡献率较CK分别显著提高24.720.0个百分点(P<0.05)。施肥处理>2 mm团聚体酸解性氮与非酸解性氮含量分别较CK增加10.1%36.3%20.7%100.5%,并相应提高二者组分对原土全氮累积贡献率,NPKMNPKS处理增加尤为明显。在>2 mm团聚体中,施肥处理酸解铵态氮含量较CK显著增加17.2%40.4%P<0.05),以NPKM处理增加最为明显;酸解氨基酸态氮与酸解未知态氮含量分别以NPKSNPKM处理增加最为明显,分别较CK显著提高24.0%52.1%P<0.05)。>20.252 mm 团聚体的非酸解性氮及酸解铵态氮与相应粒级的碱解氮含量呈显著正相关(P<0.05)。冗余分析表明,水稻氮吸收量受>20.252 mm团聚体非酸解性氮组分影响较大,NPKMNPKS处理水稻氮吸收量受土壤有机氮组分影响高于NPKCK处理。【结论】长期施肥增加了黄泥田耕层土壤>2 mm团聚体全氮含量及对原土全氮累积贡献率,有机无机肥配施尤为明显。配合稻秸还田较配施牛粪更有利于>2 mm团聚体非酸解性氮的累积。配施牛粪对提高>2 mm团聚体酸解铵态氮、酸解未知态氮含量与对原土全氮累积贡献率最为明显,配合稻秸还田则对提高酸解氨基酸态氮含量及对原土全氮累积贡献最为明显。>2 mm团聚体非酸解性氮、酸解性氮及酸解铵态氮与碱解氮含量以及水稻氮吸收量关系密切,是重要的有效氮库。


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<![CDATA[<span><span style="color:#4C33E5;"></span><span style="color:#003399;">最新录用:</span></span>长期保护性耕作对黄土高原旱作农田土壤碳含量及转化酶活性的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33663.shtml 探究黄土高原旱作农田粮草轮作系统长期保护性耕作对土壤碳含量、碳转化酶活性的影响,为旱作农田土壤固碳和农业可持续发展提供科学依据。【方法】基于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站开展的长期保护性耕作试验(开始于2001年),分析传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆覆盖(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS玉米-冬小麦-饲用大豆粮草轮作系统玉米收获季不同土层(0—55—1010—20 cm)土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)含量、β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维二糖苷酶(CBH)、β-木糖苷酶(βX)活性的影响。【结果】(1)保护性耕作措施可显著增加土壤SOCMBC含量,其中0—5 cm土层提升效果最显,与传统耕作相比,秸秆覆盖使SOCMBC含量分别升高19.11%39.88%,免耕使SOCMBC含量分别升高15.13%34.34%。(2)保护性耕作措施显著提高了土壤碳转化酶活性,表现为βG活性>CBH活性>βX活性,对保护性耕作措施的敏感性表现为:CBH>βX>βG。相比传统耕作,秸秆覆盖使0—5 cm土层βGCBHβX活性分别增加20.26%37.62%41.06%,使5—20 cm土层3种酶活性分别增加-7.57%99.86%3.50%;免耕使0—5 cm土层βGCBHβX活性分别增加12.47%30.99%26.12%,使5—20 cm土层3种酶活性分别增加-21.05%22.11%-12.11%。结构方程结果表明,土壤碳转化酶活性的变化主要受粮草轮作系统内土壤全氮含量的影响。3)秸秆覆盖可直接影响土壤碳的积累,可通过改变土壤全氮含量而间接影响土壤碳转化酶活性;免耕措施对土壤环境影响不显著导致土壤碳含量及碳转化酶活性无显著变化【结论】黄土高原旱作农田粮草轮作系统中,土壤碳的积累主要受到秸秆覆盖的直接效应,而碳转化酶活性主要通过对系统内土壤全氮的间接作用而变化,其中,免耕+秸秆覆盖是提高土壤碳含量和酶活性的最有效措施,β-葡萄糖苷酶是参与土壤碳转化的主要酶。


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>红壤性水稻土有机无机复合体中碳氮特征对长期施肥的响应]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33644.shtml OC、全氮TNOIC特征影响,为红壤性水稻土管理和培育土壤肥力提供依据。【方法】以长期定位施肥试验的红壤性水稻土为研究对象(始于1984年),选取CK(不施肥)、PK(施磷钾肥)、NPK(施氮磷钾肥)、NPKM(施70%氮磷钾肥+ 30%有机肥)4个处理。采集0—20 cm土层土样,分析各粒级(<22—1010—2020—50和50—250 μm)有机无机复合体的分布,并探讨施肥对复合体中OC和TNOIC的含量、储量碳氮比(C/N)的影响,以及有机无机复合体中OC和TNOIC对红壤性水稻土土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)贡献率的影响。【结果】与不施肥CK相比,施肥处理显著提高了20—50 μm粒级复合体的比例,降低了<10 μm粒级复合体比例,而NPKM处理与其他施肥处理相比,50—250 μm粒级复合体的比例增加更显著;不同施肥对各粒级复合体中OC和TNOIC含量影响不同PK相比,NPK处理50—250 μm粒级复合体中OC和TNOIC分别增加了36.3%80.6%;与NPK相比,NPKM处理的50—250 μm粒级复合体中有机碳和全氮含量分别增加了35.4%19.5%;OC和TNOIC主要分布在10—20 μm粒级复合体中,施肥显著降低了<2 μm粒级复合体OC和TNOIC储量,同时增加了20—50 μm粒级复合体OC和TNOIC储量,与PK相比,NPK处理对<250—250 μm粒级复合体OC储量分别增加了18.5%31.2%TNOIC储量分别增加了18.8%73.7%NPK相比,NPKM处理对<2 μm粒级复合体中OC和TNOIC储量分别降低了25.6%27.4%,而50—250 μm粒级复合体则分别提高了56.3%38.6%不同施肥处理显著影响50—250 μm粒级复合体的C/N,与PK相比,NPK处理的50—250 μm粒级复合体的C/N比降低了24.6%NPK相比,NPKM处理的50—250 μm粒级复合体C/N比提高了13.4%长期不同施肥显著影响各粒级有机无机复合体对土壤SOCTN的贡献率,与PK相比,NPK处理50—250 μm粒级复合体对SOCTN贡献率分别提高了17.4%47.4%NPK相比,NPKM处理50—250 μm粒级复合体对SOCTN贡献率分别提高了39.5%32.8%。【结论】红壤性水稻土中,长期施肥促使大粒级有机无机复合体形成;化肥中的氮投入显著提高50—250 μm粒级复合体中有机碳、全氮含量储量;有机无机配施有利于提高土壤有机碳含量,提高大粒级有机无机复合体比例,有助于保存施入的无机氮肥,是红壤性水稻土长期培肥管理的有效措施。  


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>秸秆还田量对川中丘陵冬小麦-夏玉米轮作体系土壤物理特性的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33643.shtml 探明秸秆还田量对农田土壤物理特征的影响,为川中丘陵紫色土区建立提升土壤质量、高效利用秸秆的种植业副产物利用模式,同时为秸秆资源化利用提供科学依据。【方法】基于田间长期定位试验(2006-至今),采用原位监测和计算机断层微扫描技术(CT)相结合的方法,研究秸秆还田量(秸秆还田(RMW0)、秸秆30%还田(RMW30)、秸秆50%还田(RMW50)和秸秆100% 还田(RMW100))差异对冬小麦-夏玉米轮作体系耕层土壤物理特征的影响。【结果】(1秸秆还田可明显改善土壤透气、持水和导水性能,随秸秆还田量增加改善效果明显增加RMW30RMW50RMW100处理较RMW0处理土壤容重分别显著降低15.2%11.7%17.9%,土壤孔隙度分别显著增加18.4%13.7%21.3%。另外,RMW100处理饱和导水率高达1.62 mm·min-1导水性能优于其他处理。2秸秆还田促进已有孔隙发育成更大孔隙,孔隙均匀性和孔隙间连通性明显改善RMW100处理和RMW50处理对土壤大孔隙组成的改善优于RMW30RMW0处理。RMW100处理平均孔隙直径趋大,孔隙间连通性最优RMW50处理孔隙均匀性明显提高,大小孔隙配比较其他处理更合理。3)与无秸秆还田处理相比,秸秆还田后>2 mm团聚体数量显著增加,0.25—2 mm团聚体数量显著减少,秸秆还田有利于形成土壤水稳性大团聚体,促进中团聚体向大团聚体转变,RMW50RMW100处理改善效果均显著优于RMW30处理。4土壤容重、>0.25 mm团聚体和大孔隙特征是反映石灰性紫色土区耕层土壤物理特征的主要指标,第一主成分和第二主成分对土壤物理性质的解释度分别为57.8%23.62%RMW50RMW100处理土壤物理特征接近,与RMW0RMW30处理在PC1PC2轴上出现明显离散。【结论】川中丘陵紫色土区在产量无显著差异的基础上,不同秸秆还田量对耕层土壤物理性质的影响存在差异,秸秆50%100%还田效果无显著差异,但显著优于秸秆30%还田和不还田处理因地制宜进行还田量选择


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>典型区域秸秆和有机肥混土填埋后的腐解特征]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33642.shtml 源,翻压旋耕是其主要的还田方式,明确其在我国典型农田土壤中的腐解过程特征和驱动因素,可为更好利用秸秆资源与合理施用有机肥提供科学依据。【方法】在我国典型黑土、潮土和红壤上开展大田有机物料混土填埋试验。设置4种处理:小麦秸秆混土(WS+soil)、玉米秸秆混土(MS+soil)、猪粪混土(PM+soil)和牛粪混土(CM+soil),按土壤∶物料碳=100∶4.5,称取物料土壤混合物200 g装于尼龙袋填埋于土壤中,填埋后1年内采样6次,之后2—2.5年采样一次,满4年采样一次,共8次采样。分析各混土有机物料的腐解差异,采用双指数方程明确易分解碳库和难分解有机碳库的比例和腐解速率,阐明各土壤中有机物料的快速腐解速率、慢速腐解速率及积温转折点,并用随机森林模型来量化物料组成和环境因素分别对腐解速率的相对贡献。【结果】秸秆混土的腐殖化系数为22%—43%,有机肥混土的为45%—58%。有机肥混土腐解较秸秆慢,区域间差异不大,有机物料从北往南腐解加快,且秸秆腐解较有机肥快。秸秆的易分解有机碳比例(70%—87%)高于有机肥的易分解有机碳库比例(57%—79%),且秸秆易分解碳库的腐解速率K1为(1.0—4.9)%·a-1,高于有机肥的K1((0.7—1.1)%·a-1。秸秆在3种土壤上的积温转折点差别不大,积温转折点约在3.7×103℃之前为快速腐解,之后为慢速腐解阶段。而有机肥的快速腐解和慢速腐解积温转折点差异从北往南逐渐增大,且有机肥的积温转折点为秸秆的2—5倍。土壤积温和土壤有机碳含量均是混土秸秆和有机肥的主要驱动因素,对其腐解率贡献了约17%和13%,另外对混土秸秆的最主要驱动因素为土壤碳氮比,对于混土有机肥来说是时间因素。【结论】秸秆还田较有机肥腐解快,秸秆的易分解有机碳库比例高和分解速率快是造成其差异的主要原因之一对于秸秆来说碳氮比是其腐解主要影响因素,对于有机肥来说则是时间,因此秸秆还田应多考虑土壤和物料自身碳氮比来调节秸秆的腐解,对于有机肥则应充分考虑其长期效应。


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>糖蜜发酵工业废液农用的环境安全风险]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33641.shtml <![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>多环境下玉米保绿相关性状遗传位点的挖掘]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33640.shtml 功能性保绿通常被认为是包括玉米在内的主要作物品种的理想性状。挖掘新的控制玉米保绿相关位点和候选基因,为玉米保绿遗传研究提供理论基础。【方法】以150份由许178K12组配的重组自交系(recombinant inbred linesRIL)群体为材料,通过Windows QTL Cartographer V2.5的复合区间作图法(composite interval mappingCIM)对3个保绿相关性状(保绿度(visual stay greenVSG)、吐丝期绿叶数(green leaf number at silking stageGLNS和成熟期绿叶数green leaf number at mature stageGLNM))进行QTL定位。同时,以139份自然材料组成的关联群体为材料,基于混合线性模型(mixed linear modelMLM),结合50 790个高质量SNP标记,对这3个性状进行全基因组关联分析(genome-wide association studyGWAS。【结果】基于CIM利用单环境下的表型值和最佳线性无偏估计值(best linear unbiased predictionBLUP)对GLNMGLNSVSG进行了定位,共检测到37QTL,分布在除第10染色体以外的其他染色体上,LOD范围为2.58—11.36,表型贡献率为4.34%—22.40%GLNMGLNSVSG性状分别检测到141211个位点。其中,4个遗传稳定的QTLqGLNS2-1qVSG1-1qVSG1-2qVSG7-1,在3个及以上不同单环境中同时被检测到。利用MLM对保绿相关性状进行全基因组关联分析,共检测到44个超过阈值线的显著SNP,根据SNP标记在B73参考基因组的物理位置,发现共有15个位点落在连锁分析定位到的QTL区间内。【结论】通过QTL定位和全基因组关联分析共检测到4个遗传稳定的共定位遗传区段(对应的B73参考基因组V4版物理位置区间为第1染色体6.2—8.2 Mb、2染色体209.1—221.4 Mb、6染色体96.8—102.1 Mb、7染色体4.9—11.4 Mb,并掘到4个与光合作用和抗逆相关的候选基因Zm00001d006119Zm00001d018975Zm00001d006535Zm00001d036763


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<![CDATA[<span style="color:#4C33E5;">最新录用:</span>PSORA:一种基于高通量测序的T-DNA插入位点分析方法]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33639.shtml 目的建立一种批量分析T-DNA插入位点的简单、有效的方法。方法提供了一种基于高通量测序技术的T-DNA插入位点的分析方法,将其命名为PSORAParallel sequencing of one round amplicons。首先对一轮交错式热不对称PCRTAIL-PCR)的扩增产物进行高通量测序,随后通过生物信息学分析T-DNA插入位点,该方法降低了TAIL-PCR过程中对特异性扩增的要求。PSORA中使用的引物一侧为简并引物,另一侧为T-DNA特异性引物。在特异性引物的5’端设计6 nt的样品标签(Barcode,用于标记不同的转化事件所使用的5个转基因烟草株系(L1、L6、L9、L15和L19农杆菌介导质粒pBI121转化获得此外,通过标准PCRPSORA结果进行验证。结果利用PSORA5个转基因株系的T-DNA插入位点进行分析,结果显示,L62个插入位点(NW_01580136736 316 bp处和NW_01595089842 202 bp),L9L15L19各含1个插入位点(L9的插入位点为NW_015943682235 969 bp处;L15的插入位点为NW_01580295160 529 bp处;L19的插入位点为NW_01586343512 188 bp),L1的插入位点未能成功获取。生物信息学分析结果进行PCR验证,含不同插入位点的转基因株系之间可互为阴性对照,野生型(WT)作为空白对照,结果表明在各转基因株系中均得到与预期一致的特异性扩增,该结果验证了PSORA的有效性。结论PSORA是一种分析T-DNA插入位点的有效方法,可以同时分析多个插入事件,相对于传统的染色体步移方法更简便、快速。


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<![CDATA[最新录用:紫花苜蓿高迁移率族蛋白基因MsHMG-Y调控花期的功能分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33638.shtml 是植物营养生长转向生殖生长的重要标志,对植物的生物量有重要的影响。紫花苜蓿作为世界上最重要的饲草作物之一,其产量和品质与开花时间密切相关。紫花苜蓿的最佳刈割时期是初花期,此时产量和品质最佳。前期获得一个与花期相关的编码基因HMG-Y通过分析其结构及表达模式,探究其在开花调控途径中的功能,为揭示开花调节机制提供理论基础。【方法】同源克隆MsHMG-Y并对其进行多序列比对和进化树分析。利用qRT-PCR检测不同组织和不同开花时期该基因的表达水平;分析MsHMG-Y受光照、赤霉素(GA3)、水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)诱导后的表达模式;观察过表达MsHMG-Y紫花苜蓿的表型,并分析开花促进因子与抑制因子的表达水平。【结果】MsHMG-Y与蒺藜苜蓿MtHMG-Y相似性最高,亲缘关系最近。组织特异性分析显示,MsHMG-Y花、叶中均有表达,其中在父本和母本中均为花中表达量最高,叶中表达量最低;在早花表型父本中初花期表达量最高,在晚花表型母本中花芽分化期相对表达量最高。光周期分析表明,延长光照到16 hMsHMG-Y表达水平下调,延长光照到28 h后,MsHMG-Y表达水平持续低于对照组,说明该基因受光诱导后下调表达外施50 μmol·L-1 GA3、100 μmol·L-1 SA、100 μmol·L-1 MeJA后,与对照组相比,MsHMG-Y表达水平均上调,其中,GA3诱导1 h时表达量最高,为对照的3.5倍;SA诱导6 h时表达量最高,为对照的24倍;MeJA诱导3 h时表达量最高,为对照的11,说明该基因受3种激素诱导。表型观察发现,与对照相比,过表达MsHMG-Y紫花苜蓿开花较晚,促进开花相关基因的表达水平均下调,抑制开花相关基因的表达水平均上调,其中,表达量变化显著的有促进开花基因MsPHYAMsGIMsFTa1,分别降低了4.93.9和2.8,抑制开花基因MsTEM1MsSVP的表达量分别提高了2.51.9。【结论】MsHMG-Y受光周期及外源激素GA3SAMeJA的诱导表达。MsHMG-Y对延迟苜蓿开花的调控机制有重要作用。


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<![CDATA[最新录用:水杨酸引发对红麻幼苗耐盐性的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33589.shtml 研究水杨酸(SA)引发对盐胁迫下红麻生长及生理响应,并揭示SA引发对红麻中逆境相关基因的诱导模式,为红麻耐盐性研究提供理论依据。【方法】2个不同耐盐性红麻品种(盐抗性材料为CP018,盐感性材料为CP047)为研究对象将种子引发处理后进行水培试验,分析SA引发对红麻种子萌发及150 mmol·L-1 NaCl胁迫下幼苗农艺性状及生理方面的影响,并通过qRT-PCR技术分析SA引发逆境相关基因的表达模式。【结果】盐抗性品种CP018经过0.2 mmol·L-1SA引发后,能显著提升种子发芽率、发芽势发芽指数,分别提高34.78%、31.30%58.07%;盐感性材料CP047也有一定的提高,分别提高7.50%、10.56%6.23%,但是未达到显著水平。在盐胁迫条件下,经SA引发(S1)与未引发(N1)相比,株高抑制率在盐抗性和盐感性品种中分别显著降低4.07%CP018)和3.91%CP047),干重抑制率在2个品种中分别显著降低15.50%CP018)和15.68%CP047);鲜重抑制率在盐感性品种CP047中显著降低4.46%,但在盐抗性品种CP018中未达到显著水平。根系扫描分析表明,根长抑制率在盐抗性和盐感性材料中分别显著下降10.74%CP018)和10.77%CP047);根表面积抑制率在盐抗性和盐感性品种中分别下降5.09%CP018)和2.95%CP047,仅盐抗性品种CP018中达到显著水平;而根系活力抑制率在盐感性品种CP047中降低46.21%,在盐抗性品种CP018中降低6.56%,仅在盐感性品种CP047中达到显著水平。灰色关联度分析发现根系活力是对影响植株干重最重要的因素。SA引发能降低盐胁迫下红麻叶片MDA含量,提高PODSOD活性12个逆境相关基因的表达分析结果表明,ACCDAPX2SOS1ARR2PALERF.C3CHITTIFY11表达水平在SA引发处理下均显著上调,而ERF9ERS1MYC2XTH222个材料中的表达模式存在差异,其中,XTH22CP047中显著上调,在盐抗性品种CP018中无显著变化,ERS1MYC2在盐抗性品种CP018中显著上调,在盐感性品种CP047中却显著下降,而ERF92个品种中的趋势则与此相反。【结论】适宜浓度的SA引发可以显著缓解红麻在盐胁迫下的生长,且对不同红麻种质资源的影响程度和方式存在差异,SA可能通过影响生理过程如抗氧化酶系统,并通过诱导特异基因的表达调节红麻植株对非生物胁迫的响应。

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<![CDATA[最新录用:大豆单锌指蛋白基因GmSZFP的克隆及其在SMV与寄主互作中的功能]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33588.shtml 目的由大豆花叶病毒(Soybean mosaic virusSMV)引起的大豆花叶病是世界性大豆病害之一利用病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencingVIGS)技术研究GmSZFP在大豆与SMV互作过程中发挥的功能,为深入探讨其分子机制奠定基础。【方法】以大豆品种冀豆7号SMV株系SC-8N3组成的亲和、不亲和组合为试验材料,运用生物信息学预测GmSZFP的分子结构特征;以酵母转录激活试验检测其转录因子活性借助实时定量PCRRT-qPCR)验证GmSZFP在大豆与SMV互作中转录水平的表达特征;结合VIGS技术探究GmSZFP在大豆与SMV互作过程中的功能。【结果】通过PCR克隆GmSZFP基因的CDS区,序列全长为1 071 bp氨基酸序列分析和酵母转录激活试验发现GmSZFPC2H2型锌指蛋白转录因子,且具有转录激活活性RT-qPCR结果显示,GmSZFPSMV的强烈诱导,亲和组合与不亲和组合中的表达模式不同,在不亲和组合中,GmSZFP呈先上升后下降的表达趋势,其表达水平明显高于亲和组合,若接种病毒前给叶片预注射咪唑,GmSZFP的表达水平降低,与亲和组合相近,说明GmSZFP转录水平响应SMV的侵染并胞内H2O2信号调控;利用VIGS技术沉默GmSZFP后,发现接种部位胼胝质积累水平对照大大降低,RT-qPCR检测胼胝质合酶基因GmGSL7cGmGSL12b的表达量较对照降低,胼胝质水解酶基因BG的表达量较对照增加;在基因沉默叶片上点接种SMV72 h病毒向外扩散至2 mm,在96 h时病毒扩散至3 mm,而对照组叶片在接种点外始终未能检测到SMV外壳蛋白CP的表达;摩擦接种SMV10 d,在沉默GmSZFP的植株上位叶表现出花叶、失绿和卷曲等感病症状,并检测到CP的表达,说明沉默GmSZFPSMV在胞间扩散和长距离运输的能力增强。【结论】大豆GmSZFP是典型的C2H2型单锌指蛋白,GmSZFP在大豆抵抗SMV侵染过程中发挥正调控作用。]]> <![CDATA[最新录用:花生每荚种子数相关性状的QTL定位]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33587.shtml QTL分析,有助于发掘该性状相关基因/位点,为花生产量相关性状分子育种提供重要的理论依据。【方法】以四粒红×冀农黑3号构建的RIL群体为研究材料,于2018年(E1)和2020年(E2)在河北省保定市河北农业大学清苑试验站(115°30′E38°40′N)种植鉴定,收获时调查统计单仁果数、双仁果数以及多仁果数表型值,利用河北农业大学花生创新团队实验室构建的高密度遗传图谱,采用QTL Icimapping V4.2中的完备区间作图法对2个环境下的每荚种子数相关性状进行QTL定位与分析。【结果】单仁果率与双仁果率均呈正态分布,多仁果率呈偏正态分布。3个性状的QTL定位分析共检测到11个QTL,可解释表型变异为4.66%—22.34%,加性效应为-9.35—9.42。其中,多仁果率定位到5个QTL,可解释表型变异的3.19%—22.34%,有1个QTL的加性效应为负值(-4.77),由父本冀农黑3号提供等位基因,其余4个QTL的加性效应为正值(3.59—9.42),均由母本四粒红提供等位基因;单仁果率定位到2个QTL,可解释表型变异的4.97%—6.43%,加性效应均为负值(-4.45和-4.54),由父本提供等位基因;双仁果率定位到4个QTL,可解释表型变异的3.46%—20.87%,加性效应均为负值(-9.35—-3.84),由父本提供等位基因。这些QTL中,6个为主效QTL,其中,qRMSPA05被重复检测到,且可遗传表型变异在16.58%—17.34%,加性效应为7.69—8.12。【结论】定位了6个主效QTL1个主效稳定的多仁果率QTL,这些定位到的重要QTL位点有助于改良花生产量性状。可以作为遗传改良的重要候选区段,用于分子标记辅助选择与精细定位研究。


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<![CDATA[最新录用:马铃薯块茎质地品质的综合评价]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33586.shtml 发。【方法】以主栽马铃薯品种块茎为材料,采用穿刺、二次压缩texture profile analysis,TPA)和剪切3种质构检测模式分析块茎质构参数:穿刺距离、穿刺起始力、穿刺速度、压缩形变量、压缩速度、压缩间隔时间、压缩起始力、剪切起始力剪切速度;根据最佳质构测试参数测定8不同品种块茎质地参数,分析质地参数间相关性和块茎品质评价最佳质地参数。【结果】鲜块茎穿刺最优参数探头型号为圆柱金属探头(TMS 2 mm Steel),穿刺距离为2 mm,起始力为2.5 N,检测速度为50 mm·min-1TPA压缩最优测试因素(鲜/熟):鲜熟块茎圆柱体样品直径和高度均为10—15 mm,检测探头的选择对鲜块茎质地无显著差别,熟块茎最优探头型号为圆柱铝制探头(TMS 36.0 mm Aluminum Cylinder);最优参数(鲜/熟):形变量50%/60%,检测速度60 mm·min-1/80 mm·min-1,间隔时间6 s/10 s,起始力均为0.7 N;剪切最优参数(鲜/熟):长方体样品(30 mm×15 mm×10 mm),探头型号为轻型单刀探头(TMS Perspex Knife Edge),检测速度均为60 mm·min-1,起始力为1 N/0.5 N。不同品种块茎相关性分析表明弹性与薯皮脆性存在显著相关性,与穿刺和剪切其质地参数之间均无显著相关性;鲜块茎穿刺、TPA压缩与剪切质地参数之间均存在显著或极显著正相关性(0.410—0.959);熟块茎TPA压缩和剪切质地参数之间均存在显著或极显著正相关性(0.441—0.952)。【结论】穿刺、TPA压缩剪切质构检测模式适合鲜块茎质地品质的客观评价,其中薯皮硬度、薯皮脆性、TPA硬度、内聚性、咀嚼性剪切硬度可作为比较鲜块茎质地差异的重要参数;TPA压缩剪切质构检测模式适合熟块茎质地品质的客观评价,其中,TPA硬度、粘附性、内聚性、弹性、咀嚼性剪切硬度可以作为比较熟块茎质地差异性的重要参数


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<![CDATA[最新录用:棉花产量构成因素性状的全基因组关联分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33585.shtml GWAS),发掘与其关联的标记位点、优异等位变异及候选基因,为棉花产量的分子育种提供理论依据。【方法】以408份陆地棉品种(系)资源为材料,利用Cotton SNP 80K芯片,对6个环境的铃重、衣分、单株铃数和籽指4个产量构成因素性状进行基于混合线性模型(mixed linear modelMLM)的全基因组关联分析,检测与产量构成因素性状显著关联的位点、优异等位变异;进一步依据转录组数据的基因表达量,在显著关联的位点侧翼序列1 Mb区间挖掘可能的候选基因。【结果】4个产量构成因素性状在不同环境下均表现出广泛的表型变异,其中单株铃数变异系数最大为16.67%—22.66%,各性状遗传48.4%—92.2%;除铃重与衣分间相关未达显著外,其他性状间均呈显著或极显著相关性;基于6个环境各性状表型数据的最佳线性无偏预测值(best linear unbiased predictionBLUP),GWAS共检测到分布于基因组的7区间23个与目标性状关联的SNP位点,其中与铃重关联的位点5个,与衣分关联的位点1个,与单株铃数关联的位点9个,与籽指关联的位点8,有3个位点(TM21094、TM21102和TM57382)同时与多个目标性状关联鉴定到7最优SNP位点的优异等位变异TM21099(TT)TM57382(GG)TM78920(CC)TM53448(TT)TM59015(AA)TM43412(GG)和TM69770(AA)利用转录组数据分析,在基因组的7区间筛选到158个与产量形成可能的候选基因,GO富集分析和KEGG代谢途径分析发现,候选基因功能类别多样并参与了多种代谢途径。【结论】陆地棉品种(系)群体中共鉴定到23个与产量构成因素性状关联的SNP位点,筛选到158个可能与产量性状相关的候选基因。


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<![CDATA[最新录用:长期秸秆配施化肥下土壤团聚体碳氮分布、微生物量与小麦产量的协同效应]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33584.shtml 暗棕壤团聚体组成、团聚体碳氮含量、土壤微生物量特征及小麦产量的影响,揭示长期秸秆配施化肥下土壤肥力和生产力的协同提升机制。【方法】依托长期定位40年施肥试验,选取4个处理:单施化肥(NP)、秸秆配施化肥(S+NP)、秸秆配施1/2化肥(S+1/2NP)、秸秆配施1/4化肥(S+1/4NP),其中秸秆为麦秸隔年还田,用量为3 000 kg·hm-2,化肥NP用量为N 150 kg·hm-2P2O5 150 kg·hm-2。采集020 cm土层土样,利用湿筛法得到不同粒级的水稳性团聚体,测定团聚体中有机碳(SOC)、氮含量及土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)含量。【结果】(1)长期秸秆配施化肥显著降低土壤容重并提高了团聚体稳定性,和NP相比,S+NP处理土壤容重降低4.7%>2 mm团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何重量直径(GWD)分别提升254.4%76.5%91.3%。(2)秸秆配施化肥3个处理相比,S+NPS+1/2NP处理>2 mm团聚体百分含量、MWD和GWD显著高于S+1/4NP,分别增加了49.1%52.4%19.43%22.4% 24.2%33.3%。(3S+NPS+1/2NPS+1/4NPNP相比增加了>2 mm和>0.25mm团聚体对SOC、全氮贡献率,并显著提高全土SOCSMBCSMBN含量;其中,SOC含量在S+NP中最高,比S+1/2NPS+1/4NP高6.3%和12.6%。(4)产量表现为S+NP>NP>S+1/2NP>S+1/4NP处理S+NP比其他处理提高小麦产量5.83%83.6%。(5)土壤团聚体稳定性、SOC含量及小麦产量之间有较好的相关性,>2 mm和>0.25 mm团聚体含量MWDGWD分别与全土SOC含量及小麦产量呈显著或极显著正相关。【结论】暗棕壤地区在长期秸秆还田条件下,配施化肥量150 kgN·hm-2、150 kg P2O5·hm-2时能提高土壤团聚体稳定性、有机碳含量、微生物生物量和小麦产量,最大化实现土壤结构改良、肥力提升和作物增产的协同效应。


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<![CDATA[最新录用:水分亏缺下有机无机肥配施对棉花水氮利用效率的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33583.shtml 年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为充分灌溉(W1)和亏缺灌溉(W2);副区为不施肥(CK)、单施化肥(CF)、25%有机肥+75%化肥(OF1)、50%有机肥+50%化肥(OF2)和75%有机肥+25%化肥(OF3),分析不同水分条件下施肥对棉花生育期土壤含水量、阶段耗水量、干物质和氮素积累及转运分配、水氮利用效率、籽棉产量和经济效益的影响。【结果】棉花籽棉产量和水氮利用特征受不同水肥处理及交互作用的显著影响。亏缺灌溉下棉田土壤含水量、总耗水量、植株干物质和总氮素积累量和籽棉产量显著下降,而水分利用效率显著提高。适宜的有机无机肥配施处理能够提高040 cm土层土壤含水量,降低棉花苗期和蕾期耗水,增加花铃期耗水量;提高棉花干物质和氮素积累量,并促进向生殖器官中的分配。充分灌溉条件下,各施肥处理中25%有机肥配施处理籽棉产量最高,2年平均较单施化肥提高10.5%,50%有机肥配施处理与单施化肥无显著差异,但75%有机肥配施处理较单施化肥显著降低;25%有机肥配施处理在各施肥处理中水氮利用效率最高,其中水分利用效率、氮素利用率和氮肥农学利用率分别较单施化肥提高8.9%、14.3%和28.9%。亏缺灌溉条件下,有机无机肥配施处理籽棉产量均高于单施化肥,其中50%有机肥配施处理表现最高,2年籽棉平均产量较单施化肥提高12.9%,同时50%有机肥配施处理水氮利用效率也表现为最高,其中水分利用效率、氮素利用率和氮肥农学利用率分别较单施化肥提高6.3%、35.5%和31.6%。【结论】适宜比例的有机无机肥配施能够协调土壤-作物水分养分供需关系,提高棉花籽棉产量和水氮利用效率。综合考虑产量、水氮利用效率和植棉效益,25%有机肥配施处理为河西走廊棉区适宜的有机肥配施模式。


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<![CDATA[最新录用:基于矿物元素指纹技术的富士苹果产地溯源]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33582.shtml 探讨富士苹果果皮矿物元素含量的地域特征及产地溯源的可行性,结合多元统计分析,筛选出有效的判别指标,建立富士苹果产地溯源模型,实现富士苹果产地识别。【方法】以我国两大主产区(渤海湾产区和黄土高原产区)的124份富士苹果为研究对象,采用电感耦合等离子质谱技术(ICP-MS)测定果皮中常量元素钠(Na)、镁(Mg)、钾(K)、钙(Ca),微量元素钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、钼(Mo)、镉(Cd)、锑(Sb)、钡(Ba)、铅(Pb)、铀(U),稀土元素钇(Y)、镧(La)、铯(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er,共31种矿物元素的含量,并结合独立样本T检验、主成分分析、线性判别分析、正交偏最小二乘判别分析进行富士苹果的产地溯源。【结果】渤海湾产区和黄土高原产区的果皮样品中矿物元素MgCaNaFeMnCuBaNiNdPbVCePrLaDyUHoCo含量差异显著(P<0.05)。主成分分析结果表明,提取的12个主成分累计方差贡献率为81%,可对两大产区的样品进行初步聚类。利用线性判别分析,筛选出10种矿物元素(MgCaCrMnFeNiGdTbDy、U)作为判别两大产区富士苹果地域来源较好的指标,所建立的判别模型,对原始整体判别率为92%,交叉验证判别率为89.5%。通过正交偏最小二乘判别分析,确定CoBaHoDyPr这5种稀土元素在样品分类中起关键作用,模型的产地鉴别准确率可达98%,实现了两个产区富士苹果的产地溯源。【结论】富士苹果果皮可作为一种有效的溯源部位。稀土元素DyHoPrGdTb的含量可作为富士苹果产地溯源的重要指标。本研究结果可为富士苹果产地溯源提供理论依据和技术支撑。


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<![CDATA[最新录用:基于转录组测序分析‘黑比诺’葡萄不同叶龄叶片叶绿体内淀粉积累及其相关基因表达差异]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33581.shtml 本文通过筛选参与调控淀粉积累的潜在基因来阐明葡萄不同叶龄叶片叶绿体中淀粉积累的分子机理。【方法】以2年生‘黑比诺’(Pinot Noir)葡萄为试材,观察不同叶龄叶片叶绿体内淀粉积累动态,并采用高通量测序技术进行转录组分析,筛选出与淀粉和蔗糖代谢途径相关的关键酶基因,同时采用实时荧光定量PCR技术对关键基因进行表达验证。【结果】未展开叶(NL)叶绿体内淀粉粒体积较小,积累量少,随着叶龄增长,在生长中叶(GL)和成熟叶(ML)叶绿体内,淀粉粒体积明显增大,积累量增加。转录组测序共得到58.57 GB的有效数据,KEGG富集分析表明,与NL相比,在GL和ML中差异表达的基因显著富集于淀粉与蔗糖代谢通路。分析该通路基因表达模式发现,细胞壁转化酶(cell wall invertase,CWINV)、磷酸葡萄糖变位酶(Phosphoglucomutase,PGM)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-Glucose Pyrophosphorylase,AGPase)等基因参与蔗糖转化为淀粉合成前体ADPG(Adenosine Diphosphate Glucose,腺苷二磷酸葡萄糖)的过程,且随叶龄增大逐渐上调表达;SSⅠSoluble Starch Synthase,可溶性淀粉合成酶)、SBEStarch Branching Enzyme,淀粉分支酶)、AMYα-Amylase,α-淀粉酶)、BAMβ-Amylase,β-淀粉酶)等基因参与淀粉合成与水解过程,同样随叶龄增大上调表达,其中AGPaseSSⅠ、SBE在半结晶结构支链淀粉合成中起重要作用。【结论】随着叶龄的增大,叶绿体中淀粉积累增加;AGPase、SSⅠ、SBE等基因可能是参与调控叶绿体内淀粉积累的关键基因。


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<![CDATA[最新录用:月月粉NAC家族全基因组鉴定及皮刺发育相关成员的筛选]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33580.shtml NAC家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究月月粉NAC的潜在功能提供理论基础,筛选可能参与皮刺发育的候选基因。【方法】以拟南芥NAC氨基酸序列为参考,利用双向BLASTHMM结构域检索筛选RcNAC;对筛选成员进行理化性质、亚细胞定位、序列特征、顺式元件和系统进化分析;基于已释放转录组数据,分析RcNAC不同组织器官,和不同逆境处理条件下的表达特性;同时通过月月粉不同发育阶段皮刺组织转录组测序,筛选与皮刺发育可能相关的RcNAC基因。【结果】共鉴定得到116个RcNACs,均含有完整典型的NAM保守结构域,其编码蛋白包含69-713个氨基酸不等,等电点从4.43-9.54不等,分子质量从7.87-79.99kD不等,81RcNACs被预测定位于细胞核内;115个RcNACs7条染色体上不均匀分布,1RcNAC未明确位置信息;系统进化树分析将AtNACsOsNACsRcNACs聚为21类;在不同组织器官中,116个RcNACs表达模式各异,遭受水胁迫和感染灰霉病之后,31个RcNACs表达量发生变化;在衰老的花组织中,6RcNACs表达量上升;皮刺转录组数据中检测到53个RcNACs,其中26个RcNACs为差异表达基因。【结论】基于已有转录组数据分析,RcNACs协同调控植物组织发育及逆境胁迫响应;结合皮刺转录组数据,部分成员可能参与皮刺细胞增殖、次生细胞壁生物合成及细胞程序性死亡等过程,可作为皮刺发育相关候选基因进行深入研究。


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<![CDATA[最新录用:提升龙眼果实耐贮性的果期病害防治与养分优化管理]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33579.shtml 探讨果期病害防治与养分管理对龙眼果实特征品质和耐贮性的影响,获得提升龙眼果实贮藏品质的采前优化管理模式。【方法】以品种‘石硖’为材料,以病害防治(因素A)、施肥类型(因素B)和激素调控(因素C)为试验因素,设计了L12 (4×33)的大田正交试验,共12个处理组合(BR1—BR12),其中BR1为对照;观测了果实成熟品质和矿质营养含量,定期观察果实在5℃下的贮藏效果筛选优化作用显著的试验因子和水平【结果】(111个果实品质和20个果实矿质营养指标(包括果皮和果肉)变异系数范围分别为2.19%49.50%5.14% 77.43%除感官指标果净度、果锈度和果肉爽脆度外,其它指标在各处理间都存在极显著差异(P0.01)。2随着贮期延长,各处理果实霉变、果皮褐变和果肉自溶程度增强,好果率下降,处理间差异极显著(P0.01)。聚类结果显示BR11BR12贮藏效果最佳,褐变、自溶与霉变率评分均最低,好果率最高,耐贮性最好,贮藏寿命约40 d,比对照BR1延长了近15d;反之,BR1BR2耐贮性最差,贮藏寿命约25 d3相关分析结果表明,病害防治(因素A)与果实贮藏期间的褐变、自溶、霉变率、好果率和耐贮性评分均极显著相关(P0.01),果表b*值、果净度、果皮矿质元素锌和锰含量与贮藏效果密切相关(P0.01;钾、钙、镁主要影响单果质量、可食率、可溶性固形物含量和果锈度,锌、锰、硼主要影响果净度和果锈度。4因素水平边际均值估算结果表明,与小果期和不防治相比,全果期和膨果期病害防治可以显著提高果表b*值、表C*P0.05和果净度(P0.01,降低贮期褐变、自溶与霉变程度提高好果率和耐贮性,其中全果期防治效果最优(P0.01全营养施肥显著提高果肉爽脆度(P0.01、果净度和耐贮性P0.05,降低霉变率P0.01激素调控作用不明显【结论】采前科学合理的病害防治与养分管理可以显著提高龙眼果实特征品质和耐贮性,推荐果期优化综合管理模式为全果期病害防治+全营养施肥”。


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<![CDATA[最新录用:基于消费者喜好性评价宰后不同阶段羊肉食用品质差异]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33578.shtml 基于消费者喜好性评价,探究宰后不同阶段羊肉食用品质差异,明确僵直前期、最大僵直期、解僵成熟期羊肉涮制、烤制、煮制、炒制特性,为我国羊肉食用品质科学评价和优质羊肉生产提供参考。【方法】选取8月龄小尾寒羊僵直前期、最大僵直期、解僵成熟期的牡蛎、外脊、霖肉、米龙4个部位肉,经涮制、烤制、煮制、炒制后进消费者喜好性评价,对羊肉的嫩度、多汁性、风味、总体喜好进行评分,利用线性判别分析确定羊肉食用品质综合评价方程(Meat Quality, 4 variables , MQ4)和等级划分方法,分析不同烹饪方式下宰后不同阶段羊肉消费者喜好性评分和食用品质等级。【结果】羊肉涮制后,僵直前期外脊和米龙嫩度、风味、总体喜好、食用品质综合得分MQ4)高于最大僵直期和解僵成熟期的样品P0.05,宰后不同阶段牡蛎和霖肉消费者评分差异不显著P0.05。羊肉烤制后,僵直前期牡蛎和解僵成熟期米龙的嫩度总体喜好性、MQ4评分高于最大僵直期的样品P0.05宰后不同阶段外脊和霖肉消费者评分差异不显著P0.05。羊肉煮制后,解僵成熟期的霖肉多汁性、总体喜好性评分高于僵直前期和最大僵直期的样品P0.05),宰后不同阶段牡蛎、外脊、米龙消费者评分差异不显著P0.05)。羊肉炒制后,僵直前期和解僵成熟期的牡蛎嫩度、总体喜好性、MQ4评分高于最大僵直期的样品P0.05),僵直前期的外脊嫩度、风味、总体喜好性、MQ4评分高于最大僵直期和解僵成熟期的样品P0.05,宰后不同阶段的霖肉和米龙消费者评分差异不显著(P0.05)。僵直前期5星级:0%8.33%4星级:47.83%72.22%)与解僵成熟期5星级:0%8.70%4星级:52.78%58.33%的羊肉经涮制、烤制、煮制、炒制后优级(5星级)和良好级(4星级)的比例高于最大僵直期的样品(5星级:0%4星级:35.90%47.83%),僵直前期与解僵成熟期的羊肉没有出现消费者不满意(2星级)的样品,最大僵直期的羊肉烤制和煮制后分别有4.17%4.35%的样品为2星级。【结论】基于消费者喜好性评价研究,僵直前期和解僵成熟期的羊肉经涮制、烤制、煮制、炒制烹饪后的食用品质得分、优级和良好级肉的比例高于最大僵直期的样品,僵直前期和解僵成熟期的羊肉均受消费者的青睐


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<![CDATA[最新录用:昼夜变温下高温与干旱胁迫对Bt棉毒蛋白含量的影响及其生理机制]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33577.shtml 目的】明确Bt棉叶片Cry1Ac毒蛋白含量对昼夜变温下高温干旱胁迫响应及其生理机制,为生产中Bt棉抗虫性的安全稳定利用提供参考。【方法】2019—2020年在扬州大学农学院,以常规种泗抗1号(SK-1)和杂交种泗抗3号(SK-3)为材料,以温度和土壤水分含量为因子,温度分别设为34℃(白天,7:00—19:00/28℃(夜间,19:00—7:00)(A1)、38℃/28℃A2);土壤水分含量分别为田间土壤最大持水量的50%B1)和60%B2),并以32℃/28℃、田间土壤最大持水量的75%为对照(CK)。各处理分别持续4710 dDAS)。【结果】不同处理导致叶片中Cry1Ac毒蛋白含量降低,且随着胁迫时间的延长,下降幅度增加。处理间相比,A1B2处理下降幅度最少,7 DAS开始显著低于CKA1B1处理下降幅度其次,4 DAS后显著低于CKA2B1A2B2处理4 DAS显著下降。可溶性蛋白(SP)含量、硝酸还原酶(NR)、谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)、谷氨酰胺合成酶(GS)、游离氨基酸(aa)和谷氨酸合成酶(GOGAT)等活性变化趋势与蛋白一致,且呈极显著正相关,而Bt基因表达量、单宁含量、蛋白酶、肽酶活性则呈上升趋势。逐步回归和通径分析筛选出NRGPTGS3个关键指标可反映BtCry1Ac毒蛋白含量高低,且三者对Cry1Ac毒蛋白含量有较大的正效应。【结论】昼夜变温下高温和干旱互作导致BtCry1Ac毒蛋白含量降低,且随持续期延长下降幅度逐渐增大。其中34℃/28℃和田间土壤最大持水量60%胁迫7—10 d内与对照无显著差异。这与昼夜持续高温相比,下降幅度减小和时期明显推迟。NRGPTGS是反映BtCry1Ac毒蛋白含量高低的关键指标。


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<![CDATA[最新录用:西北地区制种玉米产量及氮素吸收对供氮水平的响应]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33576.shtml -2,研究不同供氮水平对制种玉米父母本生物量、杂交种产量和氮素吸收累积的影响。【结果】制种玉米父母本生物量累积随供氮水平的提高而提高,产量随供氮水平的提高先增加后保持稳定,N240处理同时实现了较高的产量、氮肥利用率和籽粒氮浓度,两年结果较为一致。N168处理在试验第2年达到较高产量,但氮浓度低于N240处理。母本秸秆及父本整株氮浓度均为高氮处理高于低氮处理;灌浆期母本实现最大生物量的临界氮浓度为15.08 g·kg-1,收获期母本生物量与氮浓度呈线性相关。各追施氮肥处理的花后生物量两年间均大于花前,且随供氮水平的提高而提高,花后氮吸收比例随供氮水平的变化规律与生物量一致。N320处理与N240处理的产量水平、生物量累积和氮吸收均无显著差异。综合考虑产量与制种玉米品质时,N240可作为该区域制种玉米生产的推荐施氮量。【结论】优化施氮通过调控制种玉米父母本花前花后氮吸收比例实现增产增效。本研究揭示了优化施氮量稳定花前氮吸收,保障花后氮供应是制种玉米高产高效的关键,为制种玉米绿色生产提供了理论依据。]]> <![CDATA[最新录用:基于Bi-LSTM模型的时间序列遥感作物分类研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33575.shtml 号全年可用卫星影像为数据源,构建年时间序列NDVI数据集;采用循环神经网络构架,搭建针对结构化时序数据的双向长短期记忆网络模型(bidirectional long short-term memoryBi-LSTM),探究结合时间序列遥感的深度学习模型在作物精细分类与生长季早期制图中的应用潜力。【结果】作物年生长时序特征对于大多数作物遥感分类识别都具有较好的区分能力,基于年时间序列NDVI数据的Bi-LSTM模型作物分类总体准确率达90.9%Kappa系数达到0.892。通过测试不同时间序列长度对作物分类的影响,确定了在满足一定制图精度情况下典型作物的最早可识别时间以实现对作物的早期制图。【结论】卫星影像时间序列蕴含的结构化特征信息可以有效地降低特定时段的作物光谱混淆;双向循环神经网络模型能够同时考虑前向和后向的时间状态信息,可以学习作物不同阶段的光谱变化特征,在水稻、棉花、春玉米等易混淆作物的识别上表现优异;模型能够有效地把握样本总体上的变化趋势,在农作物多分类任务中表现出较好的泛化能力和鲁棒性。对大多数作物来说,其分类精度随着数据时间序列长度增加而不断提高,冬小麦、水稻等作物在生长季早期即具有较为独特的分类特征,因而利用生长季早期的时间序列影像即可获得较高的制图精度,而棉花、春玉米等作物需要完整生长序列影像才能更好地保证分类精度。本研究通过集成深度学习和遥感时间序列,为及时、快速的区域作物高精度制图提供了可行的思路。

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<![CDATA[秋闲期秸秆覆盖与氮肥减施优化根系分布提高旱地冬小麦产量及水氮利用效率]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33555.shtml 冬春干旱频发和氮的过度施用限制了西南丘陵旱地雨养农业区小麦的产量与可持续发展,探讨秋闲期秸秆覆盖与氮肥减施对旱地小麦根系分布、产量及水氮吸收利用的影响,为优化四川旱地小麦耕作制度和绿色高质高效生产提供依据。【方法】试验于2016-2018年在四川省仁寿县四川农业大学试验基地进行,采用裂区设计,在夏玉米收获后,以秋闲期秸秆粉碎覆盖(SM)和不覆盖(NM)为主区,以不施氮(N0:0)、减氮(RN:120 kg ·N·hm-2)和常规施氮(CN:180 kg· N·hm-2)为裂区,研究分析土壤含水量、根长、根系分布、小麦产量、耗水量(ET)、水分利用效率(WUE)和氮素利用情况。【结果】与不覆盖相比,秋闲期秸秆覆盖显著提高播种至孕穗期010 cm和1020 cm土层含水量及播种时与拔节期0―100cm土层土壤贮水量,秸秆覆盖的保墒效应可持续至孕穗开花阶段;覆盖显著促进小麦拔节期和开花期耕层根系生长,尤其是010 cm土层根系直径增加、根长密度显著提高;覆盖下小麦总耗水量、WUE、氮素吸收量、播种至拔节期氮素积累速率、拔节至开花期氮素积累速率、氮素籽粒生产效率(NUEg)、氮肥农学效率(AEN)和氮肥偏生产力(NPFP)两年均值较不覆盖分别提高11.4%、71.8%、73.1%、119.0%、100.0%、3.6%、264.7%和78.2%;覆盖下氮肥回收效率(REN)较不覆盖增加44.4个百分点。覆盖后冬小麦有效穗数、穗粒数和产量两年均值较不覆盖分别提高31.8%、44.4%和 92.9%。秸秆覆盖效应大于施氮量效应。与常规施氮量相比,减氮处理未显著降低010 cm土层根长密度、耗水量、水分利用效率与籽粒产量;覆盖结合减氮显著提高群体氮素籽粒生产效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥回收效率。【结论】秋闲期秸秆覆盖提高播种至拔节期土壤水分含量和储量,促进拔节期小麦根系在表层土壤中的生长,进而促进氮素吸收利用、提高冬小麦产量与水肥利用效率;秋闲期覆盖结合120 kg·hm-2施氮量是适宜于四川旱地冬小麦的减氮增效高产栽培技术模式。]]> <![CDATA[灌水量对限根栽培<span>‘阳光玫瑰’葡萄果实发育与香气物质积累的影响</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33554.shtml 试材,设置对照组CK、轻度水分亏缺组DI-1、重度水分亏缺组DI-2,系统比较不同灌水量对葡萄果实外观形态指标、色泽指标、香气组分、萜烯合成相关基因表达水平等的影响。【结果】灌水量影响葡萄果粒的形态与质地特征,各处理对比来看,采收期时葡萄果粒的纵径并未受到灌水量的显著影响,而亏缺灌溉组果粒的横径、单粒重明显降低P<0.05。葡萄果肉的硬度也受到亏缺灌溉的影响而下降,特别是DI-2组,葡萄果肉硬度明显低于其他处理组。亏缺灌溉组DI-1DI-2葡萄果实中葡萄糖含量明显高于对照处理,重度亏缺组DI-2果糖含量明显高于其他处理,而轻度的亏缺灌溉(DI-1)并未对葡萄果实的可溶性固形物、可滴定酸含量产生明显影响。亏缺灌溉处理下葡萄果皮中叶绿素、类胡萝卜素含量均出现降低,而DI-2组果皮中叶绿素与类胡萝卜素含量的比值最高。灌水量影响到葡萄果实中香气组分的积累,对于萜烯类物质,轻度亏缺灌溉DI-1处理的果实中柠檬烯、水芹烯、α-蒎烯、γ-松油烯、(E-β-罗勒烯、萜品油烯、(E-呋喃氧化芳樟醇、芳樟醇、二氢芳樟醇、α-萜品醇、香茅醇、橙花醇、香叶醇等组分的含量最高,DI-1处理的果实中萜烯类物质总量也最高,DI-2组中萜烯类物质含量次之,而对照组最低。由酯类物质总量来看,DI-1组中酯类物质含量最高,对照组次之,而DI-2组含量最低;由醛类物质总量来看,轻度亏缺灌溉组DI-1中醛类物质明显低于照组与DI-2组;由高级醇类物质总量来看,DI-1组含量最高,DI-2组含量次之,对照组含量最低。不同灌水量条件下萜烯合成相关基因的响应程度与表达趋势存在差异,VvDXS1VvDXS2VvDXRVvDHRVvPNLinNer1VvCSLinNerVvGwbOciVvCSbOciVvGwGer等基因均能响应水分亏缺而上调。【结论】由果实中香气组分的积累与感官品质综合得分来看,轻度水分亏缺(60%—70%田间最大持水量)更能促‘阳光玫瑰’葡萄果实香气品质的形成,有助于提高果实的商品价值。


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<![CDATA[玉米大斑病菌StSCD家族鉴定及其功能分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33553.shtml Setosphaeria turcica小柱孢酮脱水酶基因(StSCD)家族,并分析玉米大斑病菌附着胞发育过程中StSCD基因家族表达量差异及SCD抑制剂对黑色素合成的影响,为进一步研究StSCD基因家族在黑色素合成和附着胞发育中的作用打下基础。【方法】利用玉米大斑病菌野生型菌株01-23的全基因组数据,获得StSCD基因家族的全序列,并与玉米小斑病菌(Cochlibolus heterostrophus)、稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)、瓜类炭疽病菌(Colletotrichum lagenaria)等真菌的SCD进行序列比对;收集玉米大斑病菌附着胞不同发育时期的材料进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析,获得不同时期、不同StSCD的表达量,从而确定与病菌侵染和附着胞黑色素化密切相关的脱水酶基因;使用SCD抑制剂环丙酰菌胺处理玉米大斑病菌,测定菌落生长速度、黑色素合成量、附着胞膨压等,确定StSCD在附着胞发育过程中的作用。【结果】玉米大斑病菌全基因组中共鉴定到4个StSCD,其编码蛋白具有SCD保守结构域及保守的催化及底物结合氨基酸残基。StSCD3与灰葡萄孢(Botrytis cinerea)中功能冗余的SCD2蛋白具有较高同源性,StSCD4与病原真菌中参与黑色素合成的SCD蛋白具有较高同源性。通过分析玉米大斑病菌生长发育过程中不同时期StSCD的表达量发现,在附着胞时期4个StSCD表达量均上调,其中StSCD3StSCD4表达量上调尤为显著,附着胞形成6 h后StSCD的表达量均显著下降,并且在附着胞诱导整个时期StSCD3StSCD4的表达量较高。环丙酰菌胺处理玉米大斑病菌后,黑色素合成受阻,附着胞膨压显著降低。【结论】玉米大斑病菌含有4个StSCD,推测StSCD4参与DHN黑色素的合成,并进而影响附着胞膨压积累。


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<![CDATA[“优标”水稻体系对稻田土壤环境的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33552.shtml 1—5年的定点优标体系试验区,以常规施肥用药水稻栽培体系(简称常规体系)为对照。采集水稻籽粒和稻田土壤样品,进行稻米产量安全、质量安全检测和土壤肥力、土壤酶活性、土壤微生物多样性的综合评估与分析。【结果】采用优标体系较常规体系在氮肥施用量减少46.8%,代以添加有机肥、EM菌剂、叶面肥、锌肥;农药施用种类以生物制剂为核心,协同使用低毒低残留化学农药的优势。在保证水稻产量、质量安全的前提下实施优标体系显著提高了土壤全氮与有机质含量;且连续实施1—4年的优标体系土壤肥力综合评分均高于常规体系,但连续实施5年后的优标体系土壤肥力综合评分值低于常规体系。连续实施2年优标体系脲酶、脱氢酶、蔗糖酶的活性均高于常规体系。实施优标体系的稻田土壤提高了细菌群落多样性与丰度,优标体系实施1年和连续实施5年的土壤细菌丰富度上升比例重复变化的菌为拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi);优势菌属为Terrimonas(尚无确切名称)和黄杆菌属(Flavobacterium)。相关性分析结果显示,优标体系实施1年,土壤中拟杆菌门、绿弯菌门丰度变化分别与pH肥力指数、全磷肥力指数变化呈正相关;优标体系连续实施5年,土壤中拟杆菌门、绿弯菌门丰度变化均与pH肥力指数变化呈正相关。另外,拟杆菌门、绿弯菌门丰度变化与土壤脱氢酶活性变化呈正相关。【结论】实施优标体系在保证水稻产量、质量安全的前提下,可有效改善土壤质量,提升土壤细菌群落多样性,进而有助于恢复土壤肥力。


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<![CDATA[添加玉米秸秆和根茬对不同肥力黑土微生物残体碳氮的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33551.shtml 作物秸秆和根茬是农田土壤有机质的重要来源之一,经微生物作用以微生物残体形式累积在土壤中,是稳定土壤有机质的重要组成部分。明确不同肥力土壤作物秸秆和根茬还田后微生物残体在土壤中的累积及其对土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)的贡献,以期为增加土壤碳氮的库容和稳定性提供依据。【方法】基于黑土长期定位试验站不同肥力水平土壤,利用13C15N双标记方法和氨基糖生物标识物技术,土壤中分别添加玉米秸秆和根茬后进行室内培养,在培养第30天和第180采样,分析土壤中外源碳(秸秆碳和根茬碳)的残留率、外源氮(秸秆氮和根茬氮)的残留率、微生物残体碳氮的含量及其对土壤有机碳(SOC和土壤全氮(TN的贡献率。【结果】培养第180,秸秆碳和根茬碳在土壤中的平均残留率分别为36.3%和31.7%,秸秆氮和根茬氮的残留率平均分别为95.8%和79.3%。添加秸秆和根茬处理SOC中外源碳含量与TN中外源氮含量的比值(13C-SOC/15N-TN)在培养第180平均分别为17.628.55,与培养第30天相比平均分别下降了47.9%和28.2%培养期间,高肥土壤真菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.17倍左右,细菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.31倍。180,添加秸秆处理土壤微生物残体(真菌和细菌)碳和氮含量平均比添加根茬处理增加了8.50%左右。培养结束后(第180),真菌残体碳对高肥和低肥土壤SOC的贡献率平均分别为37.0%33.8%,细菌残体碳的贡献率平均分别为11.2%9.18%;添加秸秆和根茬的处理真菌残体碳对SOC的贡献率平均分别为36.0%34.7%,细菌残体碳的贡献率平均分别为10.8%9.61%。第30,真菌残体氮和细菌残体氮对TN的贡献率平均分别为55.2%16.3%;培养第180,真菌残体氮对低肥和高肥土壤TN的贡献率平均分别为63.5%60.5%,细菌残体氮的贡献率平均分别为16.4%17.5%。培养180天后与初始土壤相比,细菌残体碳和氮对高肥土壤SOCTN的贡献率平均分别增加了4.79%7.35%,对低肥土壤平均分别增加了20.3%32.5%【结论】真菌残体对土壤有机碳库的稳定和氮库的扩容起着重要的作用。添加玉米秸秆较根茬更有利于微生物残体碳氮在土壤中的累积。低肥土壤添加秸秆和根茬有利于细菌残体碳和氮向土壤有机碳库和氮库的转化。


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<![CDATA[不同筛选方法的低密度SNP集合填充准确性比较]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33532.shtml 尝试通过在华西牛参考群高密度标记芯片位点中使用两种标记筛选方法挑选具有代表性的密度梯度不同的SNP位点集合,后利用基因组填充策略在相同填充参数下将低密度芯片数据填充至高密度继而进行后续基因组研究,从而达到降低华西牛基因型分型成本的目的。研究分别比较了不同标记集合填充准确性和填充一致性的差异,阐述了标记筛选方法、标记密度、最小等位基因频率和参考群体数量等4个因素对填充结果的影响,为华西牛低密度SNP填充芯片设计提供参考【方法】将质控后剩余的1 233头华西牛群体随机分为参考群(986头)和验证群(247头)。使用等间距法(equidistance,EQ)和高MAF法(high MAF,HM)两种标记筛选方法分别从华西牛参考群体的Illumina Bovine HD 芯片位点集合中筛选出16种不同密度的SNP集合,共生成32种不同SNP梯度密度集合。随后在验证群体中利用Beagle(v5.1)软件将各低密度集合填充至770K密度水平,计算填充准确性和填充一致性并对填充性能影响因素进行分析。【结果】32种低密度SNP集合的标记数量在100至16 000之间,窗口最大为24 176 kb,最小151 kb。随着标记密度升高,EQ和HM两种筛选方法填充一致性和准确性不断提升,但填充准确性和填充一致性增加的幅度越来越小。当标记集合密度超过12k后均趋于平稳。SNP密度在16k时两种方法的填充准确性达到最高(。当标记密度低于11k时,不同标记密度梯度下HM方法填充一致性均高于EQ方法。然而SNP集合密度超过11k时,EQ筛选方法较表现出填充优势。与填充一致性结果趋势相似,在SNP集合密度低于10k时,HM方法仍然具有较高的填充准确性,但当SNP集合密度高于10k时,EQ方法的填充准确性则较高,且在SNP密度集合大于12k后,EQ填充准确性趋于稳定。同时研究发现与低MAF标记位点相比,高MAF位点的填充准确性更高。填充过程中发现,填充一致性和填充准确性随着参考群体增大而提高。当参考群体数量在600—800时,位点填充准确性和一致性较高。【结论】在华西牛群体中,填充一致性和填充准确性随标记密度递增而上升,在标记密度为10k~12k区间,可获得较好的填充效果。当标记密度小于10k时优先选择HM方法,更高密度时EQ方法较好。MAF标记位点填充准确性更高。采用填充策略进行低密度标记填充时,参考群体数量至少需在400头以上时填充效果较为理想。


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<![CDATA[不同磷肥对砂姜黑土和红壤磷库转化及冬小麦磷素吸收利用的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33531.shtml 不同磷肥对土壤磷素形态转化及小麦磷素吸收利用效率的影响,为土壤-磷肥-作物体系磷肥精准匹配及高效利用提供理论依据。【方法】在砂姜黑土和红壤上设置不施磷(CK)、施用过磷酸钙(SSP)、钙镁磷肥(FMP)、磷酸二铵(DAP)、重过磷酸钙(TSP)和聚磷酸铵(APP6个处理,研究小麦拔节期和开花期根际与非根际土壤中磷库转化特征及其与植株体内磷素累积利用的关系。结果砂姜黑土施用磷肥后土壤有效磷含量提高194%—662%,不同磷肥处理小麦根际土壤中有效磷含量为APP>TSP>DAP>FMP>SSP>CK处理。施用磷肥显著提升了小麦拔节期和开花期砂姜黑土中H2O-P和NaHCO3-Pi含量,降低Residual-P含量,其中H2O-P和NaHCO3-Pi含量与土壤有效磷含量呈显著正相关,TSP和APP处理在小麦拔节期对NaHCO3-Pi含量提升幅度最大,分别较不施磷提升了41.0和36.0 mg·kg-1。红壤施用磷肥后根际土壤有效磷含量提高84%—791%,其中DAP和TSP处理的土壤有效磷含量显著高于其他磷肥处理,红壤中根际土壤NaHCO3-Pi和NaOH-Pi含量与土壤有效磷含量呈显著正相关,施用磷肥后红壤中NaHCO3-Pi和NaOH-Pi含量分别提高275.2%—848.3%和26.9%—58.3%,其中DAP和TSP处理提升效果最为显著。砂姜黑土和红壤上小麦植株磷素累积量与土壤有效磷含量在小麦拔节期均呈现显著正相关关系,砂姜黑土和红壤小麦植株磷素累积量与土壤有效磷含量在小麦拔节期均呈现显著正相关关系,根际土壤有效磷含量每提高1 mg·kg-1,小麦植株磷素累积量分别提高0.87和0.37 mg/pot。砂姜黑土施用不同磷肥均可显著提高植株磷素累积量,较不施磷提高15.4%—50.9%,其中APPTSP处理使小麦植株磷素累积量及磷素利用效率较其他磷肥处理显著提高。红壤中施用不同磷肥使磷素累积量和产量分别较不施磷提高123.7%—643.9%和75.5%—337.2%,其中TSP处理的小麦产量、植株磷素累积量和磷素吸收效率较其他磷肥处理均显著提高。结论砂姜黑土施用重过磷酸钙和聚磷酸铵显著提高土壤H2O-P和NaHCO3-Pi含量,红壤施用重过磷酸钙和磷酸二铵可显著提高土壤NaHCO3-PiNaOH-Pi含量。因此,从提高磷肥利用效率角度考虑,两种土壤均适合施用重过磷酸钙,种植小麦时,砂姜黑土还可推荐施用聚磷酸铵,红壤可选用磷酸二铵。


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<![CDATA[番茄糖转运蛋白SlSTP2在防御细菌性叶斑病中的作用及其与G蛋白β亚基SlAGB1的关系]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33530.shtml Pseudomonas syringae pv. tomatoPst)所引发的番茄细菌性叶斑病频发,严重影响了番茄的产量、品质。糖是植物体内重要的信号分子与营养物质,在植物遭受病原菌侵染时,糖既可以作为信号参与调控植物抗病性,也可以作为主要碳源为免疫反应提供能量。STP(sugar transport protein)家族是一类糖转运蛋白家族,在植物生长发育过程与病原防御中起着重要作用。【目的】明确番茄中STP是否参与调控植株对细菌性叶斑病的抗性。【方法】以番茄CR品种(Solanum lycopersicum cv. Condine Red)为材料,通过接种Pst DC3000,明确STP基因家族对Pst DC3000的响应。构建SlSTP2的突变材料与过表达材料,并进行鉴定、繁种。在野生型和SlSTP2基因突变体、过表达植株上接种Pst DC3000,观察比较叶片发病情况、台盼蓝染色显示的死细胞数量,检测叶片菌落数(colony-forming units,CFU)和光系统II实际光化学效率,明确SlSTP2在植株防御细菌性叶斑病中的作用。为探究SlSTP2防御Pst DC3000的内在分子机制,通过双分子荧光互补(bimolecular fluorescent complimentary,BiFC)试验筛选互作蛋白,构建编码该蛋白的基因突变与过表达材料,并接种Pst DC3000明确其在植株防御细菌性叶斑病中的作用。【结果】在番茄植株上接种Pst DC3000后,SlSTP1SlSTP2表达上调,选取上调最显著的SlSTP2作为后续研究对象,构建其突变材料与过表达材料。在番茄野生型和Slstp2突变植株、OE:SlSTP2过表达植株上接种Pst DC3000,相比野生型植株,Slstp2植株细菌性叶斑病的发病情况更严重,叶片CFU与台盼蓝染色显示出的死细胞数均更多,光系统II实际光化学效率下降,OE:SlSTP2植株则相反。通过BiFC试验发现,SlSTP2与G蛋白β亚基SlAGB1互作。接种Pst DC3000后,Slagb1突变体发病较野生型重,呈现与Slstp2突变体一致的发病表型;OE:SlAGB1则与OE:SlSTP2植株一样表现出更强的抗性。【结论】SlSTP2受Pst DC3000诱导,并正调控番茄对Pst DC3000的抗性,且SlSTP2与正调控因子SlAGB1互作,推测SlSTP2调控番茄细菌性叶斑病抗性与SlAGB1有关。


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<![CDATA[RNA生物农药的商业化现状及存在问题分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33529.shtml <![CDATA[miR-221靶向IRS1抑制绵羊乳腺上皮细胞活力和增殖]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33511.shtml miRNA)是一类小RNA分子18—23nt),广泛参与了家畜乳腺发育和泌乳性能的调控。项目组前期在小尾寒羊上应用RNA-Seq研究发现,miR-221空怀期乳腺组织中的表达量是泌乳期的3.6倍,但是尚不清楚miR-221对绵羊乳腺发育的调控机制。【目的】探讨miR-221通过靶向基因IRS1抑制绵羊乳腺上皮细胞的活力和增殖数量,为揭示miR-221对绵羊泌乳性能的分子调控机理提供理论参考。【方法】采集小尾寒羊乳腺、心脏、肝脏、肾脏、脾脏、肺脏、背最长肌和卵巢等8个组织样本,采用实时荧光定量PCRreverse transcription-quantitative PCR, RT-qPCR)技术,构建miR-221在绵羊8个组织中的表达谱。采用细胞转染、CCK-8Edu等方法,研究miR-221对绵羊乳腺上皮细胞活力和增殖的影响。利用miRDBmiRanda数据库,预测miR-221的靶基因,结合功能富集分析,确定目标靶基因,构建靶基因的野生型和突变性载体,进而用双荧光素酶报告试验,验证miR-221与预测靶基因间的靶向关系。分析过表达和沉默miR-221对靶基因及其信号通路下游功能基因的影响。【结果】RT-qPCR结果表明,miR-221在绵羊乳腺等8个组织中均表达,其中在肺脏和脾脏中的表达量最高,在背最长肌和肾脏中的表达量最低。CCK-8结果表明,miR-221模拟物抑制了绵羊乳腺上皮细胞的活力(P<0.01),而miR-221抑制剂提高了乳腺上皮细胞的活力(P<0.05)。Edu实验发现,miR-221模拟物减少了Edu标记的阳性乳腺上皮细胞数量(P<0.01),而miR-221抑制剂增加了Edu标记的阳性乳腺上皮细胞数量(P<0.01)。双荧光素酶报告实验结果表明,miR-221模拟物抑制了胰岛素受体底物1insulin receptor substrate 1, IRS1基因3′UTR区域的双荧光素酶活性(P<0.01),而miR-221抑制剂提高了该基因的活性(P<0.05),表明IRS1miR-221的一个靶基因。RT-qPCR结果进一步发现,过表达miR-221降低了绵羊乳腺上皮细胞中IRS1PIK3R1的表达量(P<0.05),沉默miR-221则提高了这2个基因的表达量(P<0.05)。过表达或沉默miR-221对乳腺上皮细胞中IGF1R的表达量没有显著影响(P>0.05)。【结论】miR-221通过抑制靶基因IRS1的表达量,最终抑制了绵羊乳腺上皮细胞的活力和增殖数量。


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<![CDATA[稻田垄作直播控制灌溉对水稻产量和温室气体排放的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33510.shtml 为丰产减排稻作模式的创新提供理论依据和技术途径。【方法】20192021年垄作直播方式下的水稻-萝卜轮作系统为研究对象,通过设置传统淹水沟灌(TFI:水分高于垄面约5 cm)、控制沟灌1CFI1:水分低于垄面约5 cm)、控制沟灌2CFI2:水分低于垄面约10 cm)、控制沟灌3CFI3:水分低于垄面约15 cm4个处理,采取密闭静态箱-气相色谱法研究水稻-萝卜生长季温室气体排放及其综合温室效应,同时测定水稻产量、土壤还原性物质、铵态氮和硝态氮等指标,明确既能减少综合温室效应(GWP)又能增加作物产量的最佳灌水模式。【结果】综合3年试验结果,TFI处理相比,控制灌溉能显著降低水稻季CH4累积排放量22.81%78.47%,其中CFI3效果最显著;CFI2处理显著增加水稻季N2O累积排放量20.45%59.90%CFI3显著降低水稻季N2O累积排放量12.08%41.41%CFI1N2O排放量无显著影响。对于萝卜季而言,与TFI处理相比,控制灌溉能显著降低CH4累积排放量34.87%53.31%,其中CFI2CFI3效果最显著;CFI1CFI2CFI3处理能显著增加N2O累积排放量35.00%120.00%。双因素方差分析结果表明控制灌溉和控制灌溉×试验年份的交互作用对CH4累积排放量具有极显著影响(P<0.01),控制灌溉、试验年份及控制灌溉×试验年份的交互作用对N2O累积排放量具有极显著影响(P<0.01)。与TFI相比,控制灌溉处理能显著降低水稻季GWP 20.24%74.87%CFI1CFI2处理显著增加水稻产量12.34%33.97%CFI3对水稻产量无显著影响;控制灌溉显著降低温室气体排放强度(GHGI29.37%75.92%。控制灌溉分别降低还原物质总量、活性还原物质和还原性铁含量15.00%30.84%53.45%71.65%60.47%,影响CH4排放;同时降低铵态氮7.51%9.87%,增加硝态氮5.81%8.55%,影响N2O排放。【结论】控制灌溉通过硝态氮、铵态氮以及还原性物质等土壤性质影响温室气体排放。综合温室气体减排效应和作物增产两方面,CFI1CFI2处理效果最好。在稻田垄作直播条件下,灌水深度为传统沟灌淹水深度的2/3或者1/2是降低温室气体排放并增加水稻产量的最佳水分管理方式。]]> <![CDATA[中国水稻的肥料贡献率时空变化及影响因素]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33509.shtml 从全国尺度上解析近30年(1988—2017)水稻产量的肥料贡献率变化及其影响因素,为水稻可持续生产和肥料的科学施用提供理论依据。【方法】基于全国稻作区耕地质量监测数据(338个点位)分析不同稻作模式、种植区域、气候条件和土壤质地水稻肥料贡献率年际变化,并结合随机森林模型探讨各因素对水稻肥料贡献率变化的相对贡献。【结果在施肥区和不施肥区水稻品种和栽培技术相同的条件下,30年全国水稻的肥料贡献率整体呈现前20年逐渐升高,近10年趋于平稳的特征,总体变化幅度为41.20%—51.89%,但不同稻作模式存在差异,单季稻双季稻水稻-其他作物轮作的水稻肥料贡献率分别38.58%—55.49%、41.96%—51.05%和42.34%—53.43%。不同区域的水稻肥料贡献率在30年的平均值表现出西南(55.82%)>长江中游(46.73%)>华北(46.27%)>东北(45.90%)>华南(45.83%)>长江下游(44.25%)。结合施肥年限和水稻肥料贡献率的拟合方程发现,东北、华北、西南、长江中游、长江下游和华南的水稻肥料贡献率达到稳定的施肥年限分别为15.218.519.015.315.314.5年。不同气候条件也显著影响水稻的肥料贡献率,其中亚热带季风气候(49.23%)>温带季风气候(45.90%)>热带季风气候(34.57%不同土壤质地的水稻肥料贡献率则表现出黏土(43.25%—64.80%)>壤土(40.65%—48.46%)>砂土(26.20%—45.98%)。随机森林模型显示,氮肥和磷肥调控水稻肥料贡献率变化主要因素,同时,无霜期、年均降雨、年均温度、钾肥及土壤有机质含量也是影响水稻肥料贡献率的关键指标。【结论在1988—2017年,全国稻作区的水稻肥料贡献率整体呈现前期逐渐增加后期趋于平稳的趋势,且稻作模式、区域、气候和土壤质地条件均影响水稻肥料贡献率的年际变化氮肥和磷肥对水稻肥料贡献率变化的影响相比其他土壤肥力指标,土壤有机质是影响水稻肥料贡献率变化的关键土壤肥力因子。


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<![CDATA[小麦抗条锈基因<em>Yr52</em>在品种改良中的应用]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33508.shtml 评价小麦高温成株期(high temperature adult plantHTAP)抗条锈病基因Yr52在生产中的应用价值,选育出农艺性状优良并高抗小麦条锈病品系,为充分利用现有高温成株期抗病资源、提高相关产量性状奠定基础。【方法】通过回交和自交结合分子标记辅助选择育种方法,将小麦抗条锈病基因Yr52转育到轮选987(LX987)、百农矮抗58(AK58)和邯6172(H6172)中。在四川绵阳和陕西杨凌鉴定圃,用小麦条锈菌流行生理小种CYR32CYR33CYR34混合侵染,鉴定抗病基因载体品系和受体品种以及它们的高代家系的成株期抗病性。比对中国春参考基因组,结合Yr52两翼SSR分子标记Xcfa2040(6.8 cM-Yr52)和Xbarc182(1.2 cM-Yr52),在目标基因物理区间内寻找35K SNP芯片标记,并开发成dCAPS和KASP分子标记,对BC2F5:6高代群体进行抗条锈病基因Yr52的检测。【结果】抗病性鉴定和农艺性状评价表明,在19个具LX987背景的BC2F5:6家系中:抗条锈性表现为高抗(IT=0—3DS=1%20%)有11个,中抗(IT=4—6DS=15%30%)有8个,平均千粒重(TKW)、每穗穗粒数(KPS)、单株有效分蘖(PTN)、株高(PH)和穗长(SL)分别为45.33 g46粒、7个、113.26 cm10.05 cm。4个具AK58背景BC2F5:6家系全部表现高抗(IT=0—3,DS=5%25%);平均TKWKPSPTNPH和SL分别为44.67 g48796.54 cm和10.1cm。5个具H6172背景的BC2F5:6家系全部表现高抗(IT=0—3,DS=5%—20%);平均TKWKPSPTNPH和SL分别为43.74 g498109.72 cm和10.06 cm。分子标记检测结果表明,Yr52两翼连锁的分子标记Xbarc182Xcfa2040Xwmc557在后代群体中的检出率分别为78.57%、66.67%和66.67%,并成功开发出1dCAPS标记Xdcaps-Yr52-1和1个KASP标记Xkasp-Yr52-1,两者在群体中的检出率分别为73.68%41.67%。通过比较高抗(IT=0—3)与中抗(IT=4—6)水平家系的农艺性状,结果表明,IT在0—3的家系平均TKWPTNKPS高于(P>0.05)中抗水平的家系。结合各亲本抗病性和农艺性状筛选出PH在80—105 cm、PTN6个、KPS≥45粒、TKW≥4g、SLcm5份材料。【结论】Yr52仍对当前主要流行小种具有成株期抗性;将Yr52导入中国主栽感病小麦品种中,选育出综合抗病性和农艺性状良好的高代材料可用于培育多基因聚合的品种,丰富抗病基因的多样性,并实现持久利用。]]> <![CDATA[陆地棉转录因子基因<em>GhMYB108</em>的克隆及其在抗旱中的作用]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33491.shtml MYB基因家族作为植物中最大的转录因子家族之一,在抵御逆境胁迫中发挥着重要的作用。克隆陆地棉MYB转录因子基因GhMYB108,并进行表达分析,验证在干旱胁迫响应中的作用为进一步研究GhMYB108调控陆地棉耐旱的分子机制奠定基础。【方法】根据干旱转录组数据分析,确定GhMYB108为干旱响应基因;运用聚合酶链式反应(PCR从陆地棉根系cDNA中扩增目的基因;GhMYB108进行基因结构特征、预测基因序列信息以及系统进化关系等生物信息学分析;利用Plant Care网站对获得的基因启动子序列进行分析在不同逆境胁迫条件下,GhMYB108表达特性进行qRT-PCR分析;通过亚细胞定位确定GhMYB108蛋白在细胞中的位置;利用酵母试验验证其转录活性;使用病毒诱导的基因沉默技术(virus induced gene silencingVIGS沉默GhMYB108,并用qRT-PCR检测基因沉默效率。观察沉默株系在干旱处理前后的表型变化,并统计存活率,采用索莱宝试剂盒测定相关生理生化指标;通过对棉花叶片喷施ABA与氟啶酮试验来分析GhMYB108ABA的关系。【结果】从陆地棉中克隆了GhMYB108Gh_A10G1563),全长879 bp,编码292个氨基酸,其蛋白相对分子量为33.288 kD,等电点为6.037,多重序列比对和保守结构域分析,发现GhMYB108含有2个高度保守的MYB结合结构域,属于典型的R2R3MYB转录因子。不同物种亲缘关系分析发现,GhMYB108AtMYB108AtMYB78AtMYB2的同源性较高,属于同一亚族,且已有研究发现AtMYB108AtMYB78AtMYB2与干旱或ABA信号通路相关GhMYB108定位于细胞核,且具有转录激活活性。在干旱和对照植株中,GhMYB108均在根中表达量最高,茎中表达最低,并且受自然干旱、18%PEG 6000模拟干旱、盐胁迫和低温等非生物胁迫诱导表达。GhMYB108沉默之后,在自然干旱条件下,沉默植株出现临界表型,与对照相比,其萎蔫更严重,且存活率降低,一些生理生化指标也发生显著变化,如叶片失水率加快,丙二醛含量升高,叶片相对含水量和脯氨酸含量减少,过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性降低,且通过DAB与NBT染色发现植物体积累了更多过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2-)。通过对棉花叶片喷施激素ABA或氟啶酮发现GhMYB108ABA信号的正调控。【结论】GhMYB108正调控棉花抗旱性且受ABA信号的正调控


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<![CDATA[种养循环农作制度碳足迹评估——以鲜食玉米-奶牛-粪便还田循环模式为例]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33490.shtml 学方法对种养复杂系统全生命周期固碳减排效果的综合评估,是从全产业链视角开展我国低碳农作制度设计和优化的基础。本研究比较了5系统情景及其对应的种养循环产业链碳足迹评估框架,以期为国内外低碳农作制度创建提供科学、合理、可用的方法学借鉴。【方法】研究基于ISO 14040发布产品全生命周期碳足迹评价框架结合IPCC提供的农田和养殖业温室气体核算体系,在不同的系统边界下,构建种养循环农作度碳足迹评估框架以华南热作区鲜食玉米-奶牛-粪便还田循环模式为实证研究对象开展评估效果验证结果】评估框架明确了种养循环和分离模式全产业链都包含有农资投入、农田种植、动物养殖、粪便管理、运输和土壤碳汇变化等6个核算环节,并对各环节碳计量学逻辑及碳足迹核算方法进行了分析案例结果表明,鲜食玉米-奶牛-粪便还田种养循环模式全生命周期碳足迹比分离模式降低了34.44%,表现出更好的固碳减排效果。评估框架对种养“耦合”或“脱耦”后对上游农资生产及运输环节的“间接排放”,以及下游产业链饲料替代和废弃物循环利用的“替代性减排”特征能够充分体现,实景系统田间实测数据和调研数据与背景系统的模型评估参数相结合,所得评估结果更加贴近种养循环农作制度的生产实际。【结论】本研究构建的种养循环农作制度碳足迹评估框架,能够在全生命周期视角和合理的系统边界下,进行种养产业链循环和分离系统固碳减排效果的综合评估,并提供优化方向


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<![CDATA[番茄βCA3在防御丁香假单胞菌番茄致病变种中的功能及其与糖信号途径的关系]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33489.shtml 2浓度的升高会影响植物病害的发生,进而影响农业生产。β型碳酸酐酶(β-carbonic anhydrase,βCA)是植物CO2感应和浓缩系统中的重要组成元件,参与拟南芥和烟草的植物免疫过程,但在番茄(Solanum lycopersicum)等园艺作物中的研究较少。【目的】通过探究番茄βCA3在抵御植物病害中的作用及机制,为番茄生产中的抗性调控提供科学依据。【方法】以拟南芥βCAs氨基酸系列为参考序列,在番茄Sol genomics network 数据库中鉴定到4个番茄βCA基因。进一步以野生型(wild-type,WT)番 ‘Ailsa Craig’(AC)为材料接种丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000,Pst DC3000),利用qRT-PCR技术测定叶片中βCA的表达量,筛选出受Pst DC3000诱导表达的基因βCA3。在此基础上,以AC为背景,利用农杆菌介导法进行番茄遗传转化,构建βCA3稳定过表达植株(OE-βCA3)。通过观察OE-βCA3植株接种Pst DC3000后的抗性表型,明确βCA3在番茄抵御Pst DC3000过程中的作用。为了研究βCA3调控植物抗病性的内在机制,比较WT和OE-βCA3植株接种Pst DC3000与对照条件下转录组的变化,并利用KEGG数据库对差异基因进行功能分析,推测糖代谢与βCA3介导的免疫反应有关。最后,通过测定WT和OE-βCA3植株糖代谢及其信号途径相关基因表达量以及葡萄糖、果糖和蔗糖含量,对转录组结果进行验证及分析。【结果】OE-βCA3植株增强了对Pst DC3000的抗性,接种Pst DC3000后,叶片中的细菌生长量、病斑数以及死细胞积累量明显减少。转录组测序结果显示,正常条件下,OE-βCA3植株转录谱没有发生明显变化;接种Pst DC3000后,在WT和OE-βCA3植株中检测到的2 100个Pst DC3000诱导基因中,有63.3%的基因在OE-βCA3植株中表达量更高。KEGG分析结果显示,依赖于βCA3过表达的Pst DC3000诱导基因富集在糖代谢相关路径中,包括淀粉和蔗糖代谢,内质网中的蛋白质加工(糖基化),氨基糖和核苷酸糖代谢,真核生物中的核糖体生物合成以及光合作用等路径。糖代谢与糖信号密不可分,qRT-PCR及糖含量测定结果显示,接种Pst DC3000后,OE-βCA3植株叶片中糖代谢及其信号传导途径相关基因表达量与葡萄糖、果糖和蔗糖的含量较WT更高。【结论】番茄βCA3的过表达增强了植株对Pst DC3000的抗性,该过程可能与糖代谢及其信号通路在植物免疫中的作用有关。


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<![CDATA[溶质和硬质桃果实成熟过程果肉多肽组学分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33470.shtml 。【结果】本研究分别提取了‘CN13’和‘CN16’两个时期(S3和S4III)的内源性肽样品进行质谱检测,共鉴定到473个前体蛋白,包含特异性肽段序列2580条。对肽段的分子量、等电点以及剪切位点进行归纳整理,并对内源性肽段所对应的高丰度前体蛋白进行COG功能注释和pathway富集分析,结果显示前体蛋白主要参与一般功能预测、翻译后修饰、蛋白质转换、能量产生和转换以及碳水化合物运输与代谢等过程。差异肽段前体蛋白的富集分析表明‘CN13’在成熟过程中差异肽段前体蛋白与氧化还原、活性氧代谢和电子传递链等生物学过程相关,主要参与到糖酵解/糖异生、磷酸戊糖途径和RNA转运等途径;而‘CN16’差异肽段前体蛋白是与金属离子反应、无机物反应和镉离子反应等生物学过程相关,主要参与到多种环境下微生物新陈代谢、剪接体和RNA转运等途径;同处在S4III时期的‘CN16’和‘CN13’差异肽段前体蛋白与基因表达、翻译和细胞大分子生物学过程相关,主要参与RNA降解、RNA转运和剪接体等途径。【结论】‘CN13’和‘CN16’果实在成熟过程中多肽差异显著,差异肽段前体蛋白主要涉及淀粉/蔗糖代谢、糖酵解和核糖体合成等途径,暗示这些代谢途径与桃果实成熟衰老关系密切,为进一步挖掘调控桃果实成熟衰老过程的关键多肽提供理论参考。


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<![CDATA[苦荞愈伤遗传转化体系的优化及其在FtCHS1过表达上的应用]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33454.shtml FtCHS1的过表达验证优化后的遗传转化体系通过PCR筛选和荧光观察鉴定阳性株系,采用紫外分光光度法和高效液相色谱法(high performance liquidHPLC)测定花青素及黄酮醇支路代谢物含量,使用实时荧光定量PCR分析类黄酮合成相关基因的表达,比较FtCHS1过表达愈伤组织与对照组的差异。结果】苦荞诱导愈伤组织的最佳外植体下胚轴,其最适诱导培养基为MS+0.8 mg·L-1 6-BA+3.5 mg·L-1 2,4-D,诱导率达72%;最优继代培养基为MS+3 mg·L-1 6-BA+1 mg·L-1 KT,愈伤组织增殖率与增殖系数分别为0.98和1.09;转化过程中的最佳农杆菌是GV3101,转化效率达31.3%;FtCHS1过表达愈伤组织中,花青素、芦丁和杨梅素的含量显著高于对照(P<0.05),山奈酚和槲皮素的含量极显著高于对照组(P<0.01);外源FtCHS1的过表达对转基因愈伤组织中5个内源同源基因FtCHSs的表达水平没有影响(P>0.05),而FtCHIFtF3HFtFLS1FtFLS2FtFLS3FtDFR1等黄酮合成途径关键酶基因表达均上调(P<0.05)。此外,特异性正调控黄酮醇合成的转录因子基因FtMYB5FtMYB6表达上调,而花青素合成抑制子基因FtMYB8的表达降低(P<0.05)。【结论】建立了苦荞愈伤组织遗传转化体系,过表达FtCHS1的苦荞愈伤组织通过上调黄酮合成相关基因的表达增加了类黄酮物质的积累。

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<![CDATA[基因组分析对猪乳头数性状相关数量性状基因座鉴定]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33453.shtml QTL)和候选基因,为猪乳头数的选育研究提供重要分子标记。【方法】准确测定了709头苏淮猪(335头育肥猪374头种猪)的左、右和总乳头数。对苏淮育肥猪进行80K芯片分型,并使用芯片数据计算左、右、总乳头数的遗传力和基因组估计育种值(genomic estimated breeding value, GEBV)。基于乳头数GEBV和表型排名,选择前10%的个体以及后10%的个体进行群体分化指数分析(fixation Index, FST)以检测高度分化的位点。接着,通过全基因组关联分析(genome wide association analysis, GWAS)鉴定与乳头数关联的位点,选择高度分化且与乳头数显著关联的位点作为候选位点,选择位于候选位点附近且功能注释后与乳头数相关的基因作为候选基因。最后,选择每个染色体上最显著的候选位点709头苏淮猪进行乳头数关联分析,以验证上述位点的显著性。【结果】苏淮育肥猪左、右、总乳头数的变异系数分别为10.20%、9.26%、8.50%,遗传力分别为0.212、0.257、0.312。基于FSTGWAS分析,总共在7、13、16、18号染色体(Sus Scrofa Chromosome, SSC)上鉴定到20个乳头数的候选位点,这些候选位点可解释5.49%-8.03%的表型方差。其中,SSC7上与总乳头数关联的位点rs80894106与文献中报道的影响大白和杜洛克猪总乳头数的候选位点一致,但左乳头的候选位点rs81444134(26.51 Mb, SSC13)和rs81233299(8.13 Mb, SSC18)均为新发现的与乳头数相关的位点。有意思的是,左、右、总乳头的候选位点主要集中在SSC16上6.36-10.66 Mb区间;连锁不平衡(linkage disequilibrium, LD)分析发现,区间内7.47-8.27 Mb的候选位点拟合成了一个795 Kb的单倍型块,且该单倍型块是新发现的影响乳头数的候选区域;单倍型块内的rs3376068627.47 Mb)与右乳头和总乳头最显著关联,单倍型块内的3个位点均位于cadherin 18(CDH18)基因的内含子上,CDH18编码Ⅱ型钙黏附素,且钙黏附素与发育中组织细胞的识别、分选、增殖、凋亡以及乳腺癌的发生有关。因此,CDH18可能是新的影响猪乳头数的候选基因。再者,本研究对4个染色体上最显著的位点:rs81444134、rs80894106、rs337606862、rs81233299709头苏淮猪中基因分型,经关联分析后发现,这些位点均与乳头数显著相关,可以作为潜在分子标记用于乳头数的选育。【结论】本研究通过基因组分析在苏淮猪群体中鉴定到20个与乳头数显著相关的位点。其中SSC13上的26.51 Mb和SSC18上的8.13 Mb是新的乳头数的候选QTLs,SSC16上的7.47-8.27 Mb也是新发现的乳头数的候选QTL,且区间内CDH18可能是新的影响猪乳头形成的候选基因。]]> <![CDATA[胍基乙酸和甜菜碱对羔羊生长性能、瘤胃发酵和血液代谢的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33452.shtml 研究饲粮中添加胍基乙酸和甜菜碱对羔羊生长性能、瘤胃发酵及血清生化指标的影响,为胍基乙酸和甜菜碱在反刍动物生产中的应用提供理论依据。【方法】试验选用48只体重相近(22.03±1.30kg3月龄左右的杜泊×小尾寒羊杂种公羔,采用2×2因子完全随机试验设计,试验因素为胍基乙酸(guanidineacetic acid,GAA)0900 mg·kg-1)和甜菜碱(betaineBT)(05 g·d-1)。试验羔羊随机分为4组,每组12只。分别为对照组、GAA组、BT组和GAA+BT组。试验期共75 d,其中预试期15 d,正试期60 d。正试期第1天晨饲前称量体重作为初始体重(IBW),正试期内记录每只羊的日采食量、剩料量;正试期结束当日晨饲前先采血后空腹称重,作为终末体重(finwal body eightFBW),计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和饲料效率(FE);血清用于肌酸代谢指标、同型半胱氨酸和乳酸含量测定。试验结束当天正常饲喂试验羊,3h后采集瘤胃液,测定瘤胃发酵参数、消化酶活性以及功能微生物菌群定量。【结果】(1)饲粮中添加GAA日增重(ADG)较对照组有所提高,但无显著差异(P>0.05),添加BT则显著提高了ADGP<0.05)。饲粮中添加GAABT显著提高了饲料效率(FE)(P<0.05),且饲粮中添加GAABTADGFE有显著互作效应(P<0.05)。(2)饲粮中添加GAABT显著降低了瘤胃液pHP<0.05),显著提高羔羊采食后3h的丙酸和总挥发性脂肪酸浓度(P<0.05),GAABT对羔羊瘤胃发酵无显著互作效应(P>0.05)。(3)饲粮中添加GAABT显著提高羔羊瘤胃液中黄色瘤胃球菌、产琥珀酸丝状杆菌、溶纤维丁酸弧菌和栖瘤胃普雷沃氏菌的数量(P<0.05),显著降低了瘤胃原虫的数量(P<0.05)。饲粮中添加BT显著降低了产甲烷菌的数量(P<0.05),并有提高嗜淀粉瘤胃杆菌数量的趋势(P=0.098),添加GAA则有降低瘤胃产甲烷菌数量的趋势(P=0.085)。GAABT对羔羊瘤胃主要功能微生物菌群无显著互作效应(P>0.05)。(4)饲粮中添加GAABT显著提高瘤胃蛋白酶活性(P<0.05),添加BT则显著提高羧甲基纤维素酶、木聚糖酶和α-淀粉酶活性(P<0.05),且有提高纤维二糖酶活性的趋势(P=0.075)。饲粮中添加GAA显著提高瘤胃果胶酶活性(P<0.05),且有提高α-淀粉酶活性的趋势(P=0.056)。添加GAABT对果胶酶活性有显著互作效应(P<0.05)。(5)饲粮中添加GAABT显著提高血清中肌酸含量(P<0.05)。添加GAA有提高血清中同型半胱甘酸(Hcy)的趋势(P=0.053),有降低L-精氨酸-甘氨酸脒基转移酶AGAT)的趋势(P=0.056)。添加BT可显著降低血清中同型半氨酸浓度(P<0.05),并有提高肌酸激酶浓度的趋势(P=0.063)。饲粮中添加GAABT对羔羊血清生化指标无显著互作效应(P>0.05)。【结论】饲粮中添加GAABT可以促进瘤胃发酵,增加瘤胃功能微生物菌群数量,提高瘤胃微生物酶活性,提高血清中肌酸含量,并降低同型半胱氨酸的浓度。但与单独添加GAABT相比,GAABT组合添加对羔羊的生长性能没有进一步的提高。


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<![CDATA[美国软麦籽粒品质变化趋势及我国弱筋小麦标准达标度分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33451.shtml 我国饼干消费量逐年增加,但制作饼干的原料软麦长期供应短缺,美国软麦品质稳定、加工性能优良,受到我国加工企业的欢迎,研究美国软红冬和软白麦籽粒品质多年变化特点及品质指标间相互关系,可为我国弱筋小麦籽粒品质研究提供参考。【方法】本文汇总了美国小麦协会1999—2019年间发布的软白麦和软红冬小麦品质相关性状数据,通过相关性分析、聚类分析方法探讨软麦籽粒、面粉、面团及烘焙品质特点及品质性状间相互关系,并分析了美国软麦品质对我国现有弱筋小麦标准的适合度。【结果】从籽粒品质看,软红冬麦籽粒蛋白质含量(GPC%)、硬度H、容重(TWg·L-1)和千粒重(TKWg)均低于软白麦;指标年度间的变异系数表现为HTKWGPCTW。从面粉品质看,两类软麦的湿面筋含量(WG%)均在22%左右;4种溶剂保持力(SRC%)中,软红冬麦的值高于或接近软白麦;软红冬麦的WG、沉降值以及4SRC的变异系数均小于软白麦。从面团品质看,软红冬麦的面团形成时间、稳定时间(STmin)、吹泡P值、L值、W值、拉伸参数均低于软白麦,两者吸水率(WA%)均为52%左右。粉质参数、吹泡性能和拉伸参数变异系数均表现为软红冬麦小于软白麦。从我国弱筋小麦标准来看软红冬麦GPCWGSTGB 17320-2013的达标率为100%100%57.1%;软白麦达标率分别为90.5%95.2%38.1%。两类软麦的GPCWGSTGB 17893-1999下的达标率均小于70%,达标率高低表现为GPCWGST。软白麦各项品质指标的相关性分析表明TKWGPCWG和蔗糖SRC呈显著负相关,H仅与WG呈显著负相关,GPCWG、蔗糖和乳酸SRC呈显著正相关;蔗糖SRC与吹泡仪W显著正相关,乳酸SRC与延展度显著正相关;饼干直径与GPC、吹泡仪W和蔗糖SRC呈显著负相关,与TW呈显著正相关,炉涨率仅与蔗糖SRC显著负相关。软红冬麦的相关性分析表明面粉蛋白质含量仅与WGST显著正相关;饼干直径仅与TW和吹泡仪W呈显著负相关。【结论】软红冬麦较软白麦籽粒质地更软,粒重更小,面团强度更弱;品质指标中TW出粉率(FER%WA年度间相对稳定。软红冬麦对中国弱筋小麦标准的达标度更高,中国弱筋小麦标准对GPCWGST要求过于严格软白麦品质指标间相关性较软红冬麦显著,两类软麦中GPC、蔗糖SRC和吹泡仪W与其他品质指标相关性显著,可用于弱筋小麦品质评价。软麦年度间GPCWG、沉降值和吹泡仪L具有相似性,可归为一类。


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<![CDATA[基于花生/高粱间作模式的花生盐胁迫耐受性效应研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33450.shtml 本试验以耐盐花生品种(花育25)和耐盐高粱品种(辽杂15)为试验材料,在正常(N)和0.25%盐胁迫(S)条件下设置花生单作SP)和花生/高粱间作(IP),分别为正常土壤条件下单作花生(N-SP);正常土壤条件下间作花生(N-IP);盐胁迫条件下花生单作(S-SP)和盐胁迫条件下花生间作(S-IP),共4个处理组合。通过连续2进行田间种植箱模拟试验,测定花生盐耐受指数(STI)、邻体效应指数(RII)、Na+/K+和根际养分等指标,研究不同种植模式下花生对盐胁迫的响应。【结果】花生/高粱间作模式下,花生RII均为负值但在盐胁迫条件下,特别是连续种植2年后,S-IP处理组的负RII明显减弱,STI明显提高。在2019年,S-IP处理负RII较2018年降低了66.78%,相较N-IP处理降低了88.76%。2018和2019年S-IP处理STI相较S-SP处理均提高了27%左右。此外,花生/高粱间作有利于不同类型根系的发育,从而改变整体根系分布与结构并影响花生根际养分。其中N-IP处理根际土壤养分含量相较N-SP处理平均升高6.19%,S-IP处理根际土壤养分含量相较S-SP处理平均升高3.73%。盐胁迫条件下土壤钾素含量相较正常土壤条件显著增加,这可能是植物维持根际土壤Na+/K+稳态的初始防御响应,从而通过影响Na+、K+的选择性吸收与运输调控了花生体内Na+/K+稳态。相较S-SP处理,S-IP处理叶片Na+/K+降低了20.63%,叶片盐害系数(LSHC)减少了53.95%,光合潜力和光能转化效率得到明显改善,干物质积累能力和产量潜力也得到提高。其中S-IP增产潜力最为明显,相较2018年,2019年S-IP处理产量增加了17.95%。【结论】盐胁迫下连续花生/高粱间作能有效缓解花生的负相互作用,显著提高了花生盐耐受指数,并通过改善土壤养分状况和调控花生Na+/K+稳态缓解盐胁迫,维持了干物质积累能力和提高了产量潜力。


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<![CDATA[气候变化条件下秸秆还田和氮肥种类对夏玉米产量及土壤氨挥发的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33449.shtml 秸秆还田配施氮肥可以提高作物生产力,但在气候变化条件下,不同管理措施对夏玉米农田氮素利用存在很大的不确定性。明确未来气候条件下,秸秆还田与氮肥种类对夏玉米产量和土壤氨挥发的影响对于应对气候变化十分重要【方法】利用DNDC模型预测未来不同情景下,秸秆还田和不同氮肥种类对关中地区夏玉米产量和土壤氨挥发的影响。通过田间土壤温度、水分、产量和土壤氨挥发累积量试验数据的验证,DNDC模型可以很好的模拟未来气候条件下不同处理的作物产量和土壤氨挥发累积量。【结果】模拟和实测结果均表明,在当前气候条件下秸秆还田会提高作物产量并促进土壤氨挥发,稳定性氮肥与普通尿素相比对产量无显著影响但会显著减少土壤氨挥发累积量。敏感性分析表明,作物产量与土壤氨挥发累积量均对施氮量最敏感。在RCP4.5排放情景下,单施稳定性氮肥(NF1)处理和单施尿素(NF2)处理分别在2050s—2090s2070s—2090s产量显著降低,秸秆配施稳定性氮肥(SF1)处理和秸秆配施尿素(SF2)处理均在2050s—2090s产量显著升高;在RCP8.5排放情景下,单施稳定性氮肥(NF1)处理在2070s—2090s产量显著降低,单施尿素(NF2)处理产量无显著变化,秸秆配施稳定性氮肥(SF1)处理和秸秆配施尿素(SF2)处理均在2050s—2090s产量显著升高。单施稳定性氮肥(NF1)处理在RCP4.5排放情景下的2050s—2090s和在RCP8.5排放情景下2030s—2090s土壤氨挥发累积量与当前气候条件相比显著提高,其余各处理在不同排放情景下未来各时期土壤氨挥发累积量与当前气候条件相比均显著降低【结论】DNDC预测结果表明,在关中地区未来气温和CO2浓度升高以及降水变化的气候条件下,秸秆还田配施稳定性氮肥会显著提高夏玉米产量并降低土壤氨挥发累积量,是最佳的高产减排农田管理方案,可为应对气候变化及合理使用秸秆和氮肥提供理论基础。


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<![CDATA[柑橘生长对酸性土壤铵毒害的响应机制]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33448.shtml pH土壤溶液的影响,结合对香橙砧木幼苗生长及生理指标的影响研究,阐述柑橘对铵态氮的响应过程,为酸性土壤中柑橘氮素优化管理提供理论支撑。【方法】试验为双因素设计,主处理为2土壤,副处理为5铵态氮水平。以酸性黄壤和石灰性紫色土为供试土壤,选用香橙砧木幼苗为试验材料,设置0A0)50A50)100A100)200A200)400 mg·kg-1A400) 5铵态氮水平,研究施铵态氮肥料对土壤溶液铵态氮硝态氮浓度变化及对柑橘生长、根系形态及活力、氮素吸收代谢、抗氧化系统和丙二醛含量的影响。【结果】与A0处理相比,A400处理的柑橘根长降低13%,且根系活力与施铵态氮水平呈显著负相关。叶片和根系的丙二醛含量与态氮水平呈正相关,并激发了氧化应激反应,尤其增加了叶片POD酶活性。与石灰性土壤相比,酸性土壤的硝化作用弱,硝化过程减缓,其土壤溶液中铵态氮浓度和铵硝比在试验30 d维持较高水平。生长在酸性土壤柑橘幼苗根、茎、叶生物量及根冠比均低于石灰性土壤。与石灰性土壤相比,酸性土壤中柑橘氮积累降低17.6%,但叶片和根系中铵硝比分别升高了27.2%61.1%。聚类分析表明,酸性土壤中生长的柑橘在施氮量超过100 mg·kg-1时受到毒害碱性土壤中生长的柑橘没有明显毒害现象产生。【结论】酸性土壤中,铵态氮施用过量引起土壤溶液铵态氮长时间累积,造成丙二醛含量增加、细胞膜受损和氮代谢失调等铵毒害现象,表明柑橘铵毒害与铵态氮过量施用以及土壤硝化作用密切相关,生产上值得关注。


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<![CDATA[烟粉虱味觉受体基因<i>BtabGR</i><i>1</i>和<i>BtabGR2</i>的克隆与表达模式分析 #br#]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33447.shtml Bemisia tabaci)为世界性分布的重要农林入侵害虫,寄主植物种类众多,但对不同寄主植物存在嗜性差异,而味觉受体基因(gustatory receptor,GR)在其取食选择等行为中发挥重要作用。本研究通过克隆烟粉虱味觉受体GR1和GR2基因,明确其在烟粉虱不同发育期和成虫不同组织中的表达特性,为基因功能的深入研究提供依据。【方法】从烟粉虱MED隐种成虫头部转录组中筛选获得味觉受体基因序列,利用巢式PCR技术克隆获得两个味觉受体基因的完整开放阅读框(open reading frame,ORF)序列,两个基因分别命名为BtabGR1BtabGR2,运用生物信息学软件对其编码氨基酸序列特征、结构域等信息进行预测,基于邻接法构建BtabGR1、BtabGR2与其他半翅目昆虫味觉受体基因的系统进化树,并利用实时荧光定量PCR方法分析两个基因在烟粉虱不同发育期(卵、1—4龄若虫和雌、雄成虫)和雌雄成虫不同组织(头、胸、腹、足)中的表达情况。【结果】克隆获得BtabGR1BtabGR2基因序列(GenBank登录号:OL845904和OL845905),完整开放阅读框为1 287和1 344 bp,分别编码428和447个氨基酸,预测蛋白分子量为 48.54 和51.50 kD,理论等电点为8.85和8.74,具有4个和6个跨膜结构域。氨基酸序列比对和系统进化分析结果显示,BtabGR1 BtabGR2与其他半翅目昆虫GR28b和GR43a-like基因亲缘关系较近;发育期表达谱分析表明,BtabGR1BtabGR2在烟粉虱的不同发育历期均有表达,其中BtabGR1在成虫中表达量高于其他发育期,而BtabGR2在卵中的表达量最高;组织表达谱结果表明,BtabGR1BtabGR2在烟粉虱雌、雄成虫不同组织中均有表达,且均在成虫头部高表达。【结论】从烟粉虱MED隐种中克隆得到2个味觉受体基因BtabGR1BtabGR2ORF全长序列,二者均具有昆虫味觉受体基因的典型特征,进一步明确了两个味觉受体基因在烟粉虱不同发育期和成虫不同组织中的表达特征,为后期基因功能研究奠定了基础。


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<![CDATA[褐飞虱丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin2的克隆及其功能分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33446.shtml Nilaparvata lugens)丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin2,探明其表达模式和生物学功能。【方法】基于褐飞虱转录组数据,利用PCR技术克隆Nlserpin2全长cDNA序列;利用生物信息学手段分析其核酸和蛋白质序列特征;通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测其时空表达规律和病原真菌诱导表达模式;利用RNAi技术探明Nlserpin2基因沉默对褐飞虱存活率及抵御金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)侵染能力的影响。【结果】Nlserpin2 cDNA序列(GenBank登录号: KC355239)全长1 209 bp,编码402个氨基酸,含有serpin蛋白超家族所具有的典型serpin结构域和RCL区,且N端包含一段由27个氨基酸残基组成的信号肽。系统进化树分析表明,Nlserpin2与半翅目其他昆虫的serpin聚为一支,其中与白背飞虱(Sogatella furciferaserpin亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,Nlserpin2表达具有明显的时空特异性,其在褐飞虱雄成虫中表达量最高,3龄若虫期表达量最低,肠道中表达量显著高于脂肪体和卵巢组织。Nlserpin2的表达量在金龟子绿僵菌诱导2 d和3 d后显著上调。RNAi分析结果显示,显微注射dsNlserpin2可显著抑制Nlserpin2的表达水平。Nlserpin2干扰后褐飞虱5龄若虫的存活率以及对金龟子绿僵菌侵染的抵御能力均显著降低。【结论】Nlserpin2在褐飞虱生长发育和防御病原真菌侵染过程中发挥重要作用,可作为应用RNAi技术防控褐飞虱的潜在靶标和褐飞虱高毒力病原真菌遗传改良的资源基因。


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<![CDATA[黏菌素促进mcr-1阳性IncI2质粒在大肠杆菌间的接合转移]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33429.shtml mcr-1,预示该道防线面临被攻破的风险。然而,杀菌浓度及亚抑菌浓度的黏菌素对mcr-1阳性质粒传播的影响仍未知。【目的】以流行最广的mcr-1阳性IncI2型质粒为研究对象,探究不同浓度黏菌素对该质粒接合转移频率的影响,为黏菌素的科学使用提供理论依据。【方法】使用肉汤法进行了不同浓度黏菌素(0.02–4 μg·mL-1)作用下携带mcr-1的IncI2型质粒的接合转移试验。通过荧光定量PCR及构建的公式计算不同时间点(1–24 h)的接合转移频率,并分析不同浓度黏菌素对IncI2质粒接合转移频率的影响。使用PI染料、活性氧(ROS)检测试剂盒测定不同浓度黏菌素下供体菌和受体菌的细胞膜透过性和ROS产生量。选取了对照组与低中高浓度3个处理组(0.0214μg·mL-1)进行了转录组测序,使用Deseq2软件进行基因差异表达分析。采用Prism v8.2.0软件对不同组间接合转移频率、细胞膜透过性及ROS产生量的差异进行统计学分析。【结果】结合本研究建立的接合转移频率计算公式表明黏菌素浓度为4 μg·mL-1时可在不同时间点提高mcr-1阳性IncI2质粒3–10倍的接合转移频率,而其他浓度则无显著差异。转录组结果显示,与对照组相比,低中高浓度黏菌素均可显著提高IncI2质粒上IV型分泌系统相关基因的表达,其中包括virB1virB2virB5以及traC。此外,黏菌素增加了I型菌毛合成基因fim的转录水平PI染色结果显示当黏菌素浓度为24 μg·mL-1时,可增强供体菌和受体菌的细胞膜透过性,且转录组结果也显示膜相关基因(ompAXbamDElolByiaDcsgEF)的转录水平均出现显著上调。但是黏菌素作用后ROS产生量及相关基因的转录水平无显著提高。【结论】揭示了黏菌素可通过增加细菌IV型分泌系统活性、细胞膜透过性和菌毛的生成从而提高mcr-1阳性IncI2质粒在大肠杆菌间的接合转移频率。研究结果提示,杀菌浓度无法完全杀死mcr-1阳性大肠杆菌的同时,还能增加质粒传播速度。因此,畜禽养殖业中黏菌素的治疗使用可能维持mcr-1阳性质粒的存在及传播,此外鉴于黏菌素已批准用于人医临床,该现象有可能引起临床黏菌素治疗mcr-1阳性病原菌的失败。


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<![CDATA[基于登记用量的我国果蔬小型害虫用药现状分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33428.shtml 【结论】为减少杀虫剂用量,减缓小型害虫抗药性发展,建议在最低有效剂量研究基础上,减少登记推荐用量异常高的农药产品,推荐有效成分用量较低的高效低风险杀虫剂品种。


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<![CDATA[表皮蛋白基因<em>TcCP14.6</em>和<em>TcLCPA3A</em>参与介导赤拟谷盗对磷化氢的抗性形成]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33427.shtml Tribolium castaneum)为研究对象,解析表皮蛋白基因TcCP14.6 (cuticle protein CP14.6)和TcLCPA3A (larval cuticle protein A3A)在昆虫磷化氢抗性形成过程中的作用。【方法】采用FAO推荐的方法对采自5个省份赤拟谷盗磷化氢的抗性水平进行测定。基于赤拟谷盗基因组数据获得TcCP14.6TcLCPA3AcDNA序列,利用在线生物信息学分析软件预测其编码的氨基酸序列、信号肽和保守结构域。分别提取赤拟谷盗不同组织(头、胸、腹的表皮、翅、足、肠道、马氏管和脂肪体)、不同磷化氢抗性水平以及磷化氢胁迫后试虫的总RNA。以TcRPSTcRPL为内参基因,运用RT-qPCR技术分析TcCP14.6TcLCPA3A在赤拟谷盗不同组织、不同磷化氢抗性水平和药剂胁迫下的表达模式。最后,通过RNA干扰技术结合生物测定方法分析TcCP14.6TcLCPA3A与赤拟谷盗磷化氢抗性的关系。【结果】生物测定结果表明,江苏(JS,RR=1.7)和云南(YN,RR=3.0)种群对磷化氢保持敏感,湖南种群(HN,RR=20.2)表现为中等抗性,四川(SC,RR=395.4)和广东(GD, RR=862.7)种群表现为高抗。序列分析结果表明TcCP14.6和TcLCPA3A蛋白均包含信号肽和保守的几丁质结合域。RT-qPCR结果显示,TcCP14.6TcLCPA3A均在赤拟谷盗表皮组织中高表达,而在内部器官(脂肪体、肠道、马氏管)中的表达量相对较低。此外,TcCP14.6表达量随磷化氢抗性水平的增加呈上调趋势,而TcLCPA3A表达量则显著下降;赤拟谷盗经磷化氢熏蒸处理6 h,TcCP14.6TcLCPA3A的表达量分别呈现上调和下调趋势。注射dsRNA分别干扰抗性(GD)和敏感(YN)种群两个基因的表达后再用LC30的磷化氢浓度处理试虫。与对照相比,TcCP14.6基因沉默后赤拟谷盗的死亡率显著升高,而TcLCPA3A基因沉默后试虫死亡率显著下降。【结论】表皮蛋白基因TcCP14.6TcLCPA3A参与介导赤拟谷盗对磷化氢的抗性。


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<![CDATA[不同砧木对欧亚种‘丹娜’葡萄果实类黄酮物质的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33426.shtml 类黄酮物质是酿酒葡萄重要代谢产物,对葡萄果实及其葡萄酒的品质有着重要影响。本试验通过研究不同砧木对‘丹娜’(Vitis vinifera L. cv. Tannat)葡萄基本理化指标和类黄酮物质影响,为砧木的选择利用提供理论依据。【方法】本研究以‘丹娜’葡萄新梢为接穗,绿枝嫁接‘1103P’‘101-14’‘SO4’和‘贝达’(‘Beta’)等4种不同砧木,在分析不同嫁接苗商业采收期(2016、2017和2019年)葡萄果实基本理化指标(可溶性固形物、可滴定酸、pH、百粒重)的基础上,利用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)技术,检测‘丹娜’葡萄不同砧穗组合和自根苗的类黄酮物质组成和含量。【结果】砧木对‘丹娜’葡萄果实百粒重影响较小,自根苗和‘101-14’嫁接的‘丹娜’葡萄可溶性固形物较高;Tannat/1103P、Tannat/101-14和Tannat/Beta组合果汁可滴定酸浓度高于自根苗;Tannat/SO4组合的花色苷和黄酮醇含量最低,Tannt/101-14组合与自根苗花色苷和黄酮醇含量较高;Tannt/101-14组合果皮中的黄烷醇含量较高,Tannt/1103P组合果皮中花色苷、黄酮醇含量较低,但黄烷醇含量较高。通过OPLS-DA模型,发现与自根苗相比,Tannat/101-14组合差异化合物主要是二甲花翠素类花色苷;Tannat/Beta组合主要差异化合物为二甲花翠素类、花翠素类和乙酰化类花色苷、槲皮素类黄酮醇以及总黄烷醇;而Tannat/SO4组合与自根苗差异化合物二甲花翠素类、花翠素类、花青素类和乙酰化类花色苷及槲皮素类黄酮醇;Tannat/1103P组合的差异化合物则主要为乙酰化类和二甲花翠素类花色苷、槲皮素类黄酮醇。【结论】在北京地区,4种砧木嫁接都有降低‘丹娜’葡萄果实中甲基花青素类、甲基花翠素类、花青素类、非酰化类、乙酰化类、香豆酰化类花色苷以及梅酮类和西伯利亚落叶松黄酮类黄酮醇物质的趋势。‘101-14’嫁接的‘丹娜’葡萄果皮中花色苷、黄酮醇、黄烷醇等类黄酮物质积累较多,有利于酿酒品质的提升,推荐使用;而‘SO4’嫁接的‘丹娜’葡萄类黄酮物质积累较少,不推荐使用。]]> <![CDATA[LncFAM200B对牦牛肌内前体脂肪细胞脂质沉积的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33406.shtml siRNA干扰试验,分析lncFAM200B对牦牛肌内脂肪细胞脂质沉积的影响,为解析lncFAM200B对牦牛肌内脂肪细胞脂质沉积的调控机制奠定基础【方法】采集牦牛背最长肌组织,采用酶消化法和差速贴壁法分离牦牛肌内前体脂肪细胞;构建包装lncFAM200B超表达腺病毒,设计合成其siRNA干扰序列;通过实时荧光定量PCRRT-qPCR)分析lncFAM200B超表达与干扰后脂肪分化标志基因PPARγC/EBPαAP2lncFAM200B潜在靶基因SIRT1PTEN的表达水平;采用油红O染色、甘油三酯(TAG)测定、CCK-8检测等方法检测细胞内脂滴沉积情况、甘油三酯含量变化及细胞增殖情况。【结果】从牦牛背最长肌成功分离获得肌内前体脂肪细胞;lncFAM200B超表达后,脂肪分化标志基因C/EBPαAP2表达量显著升高P <0.05),随着诱导分化时间的增加,lncFAM200B潜在靶基因SIRT1表达量呈先降低后升高的趋势,PTEN表达量呈现先增高后降低趋势;细胞脂滴沉积显著增加(P <0.05),且胞内形成较大脂滴;超表达4 d后,细胞内甘油三酯含量显著增加(P <0.05)。干扰lncFAM200B可显著降低脂肪分化标志基因PPARγC/EBPαAP2的表达水平(P <0.05),降低细胞脂肪沉积,且诱导分化第6天细胞内甘油三酯含量显著降低(P <0.05);干扰lncFAM200B后其潜在靶基因SIRT1呈现先升高后降低的表达趋势,PTEN则相反。CCK-8增殖实验表明,lncFAM200B超表达72 h后,细胞增殖效率显著降低(P <0.05),而干扰lncFAM200B72 h后细胞增殖效率显著增强P <0.05)。【结论】lncFAM200B可能通过影响脂肪分化标志基因C/EBPαAP2脂肪合成相关基因SIRT1PTEN的表达从而影响牦牛肌内脂肪沉积,但其具体机制还需要进一步研究。


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<![CDATA[体外法优化玉米—杂粕型饲粮的非淀粉多糖酶谱及其对育肥猪肠道微生物组的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33405.shtml 利用体外模拟法优化玉米—杂粕型饲粮的非淀粉多糖(NSP酶谱,并分析优化的非淀粉多糖酶谱对饲粮养分消化率和育肥猪肠道微生物组成和结构的影响,为饲粮高效利用和精准饲养提供数据支撑和理论参考。【方法】试验一在育肥猪玉米—杂粕型饲粮中分别添加不同水平的木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶和果胶酶6NSP酶,采用胃—小肠体外模拟法测定体外回肠干物质消化率(IVIDMD);取IVIDMD达到最大值时各NSP酶的添加水平为该NSP0编码水平,按照六元二次回归正交旋转组合设计,进行体外消化试验,建立IVIDMDNSP酶添加量的六元二次回归方程,筛选出玉米—杂粕型饲粮最优NSP酶谱(OEC;利用胃—小肠—大肠体外模拟消化法分析测定添加OEC前后饲粮的体外干物质消化率(IVDMD)、体外能量消化率(IVGED)和体外消化能(IVDE,以验证OEC的效果。试验二按照单因素完全随机设计,选用16头健康、体重相近去势公猪(117.8 ± 1.66 kg),随机分为2个处理组,每个处理8头猪,对照组饲喂玉米—杂粕型基础饲粮,加酶组在基础饲粮中添加OEC;在试验开展第18天采用直肠擦拭法采集猪新鲜粪便,利用16S rRNA基因高通量测序对粪便微生物菌群的多样性及相对丰度进行分析,并进行功能预测。【结果】1)在本试验条件下,玉米—杂粕型饲粮OEC为:纤维素酶1,003 U·kg-1、木聚糖酶18,076 U·kg-1、β-葡聚糖酶1,377 U·kg-1、β-甘露聚糖酶14,765 U·kg-1、α-半乳糖苷酶337 U·kg-1和果胶酶138 U·kg-1;(2)在玉米—杂粕型饲粮中添加OEC使IVDMD73.44%显著提高到76.26%P < 0.01),IVGED74.03%显著提高到76.45%P = 0.01),IVDE14.97 MJ·kg-1显著提高到15.58 MJ·kg-1P < 0.01);3)在门水平上,共筛选出了12个相对丰度大于0.1%的菌门,其中Bacteroidota(拟杆菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)和Spirochaetota(螺旋体门)为优势菌门,三者之和在组内占比达96%以上;4)在属水平上,饲粮中添加OEC显著增加norank_f_F082norank_f_Bacteroidales_RF16_groupBacteroides(拟杆菌属)和Roseburia(氏菌属)的相对丰度(P < 0.05),Eubacterium_ruminantium_groupP = 0.083)有增加的趋势,Oscillibacter(颤杆菌克)的相对丰度显著降低P < 0.05),Clostridium_sensu_stricto_1norank_f__norank_o__WCHB1-41P = 0.083)有降低的趋势P = 0.052)。结论】饲粮中添加体外法优化的NSP酶谱,显著提高了育肥猪玉米—杂粕型饲粮干物质和能量的体外消化率以及体外消化能,增加了纤维分解菌和产丁酸菌等有益菌在育肥猪肠道微生物中的占比,在一定程度上减少了有害菌的数量,优化了肠道微生态。


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<![CDATA[SO<sub><span>2</span></sub>引起巨峰葡萄采后落粒的共表达网络和转录调控分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33404.shtml 二氧化硫(SO2)处理可有效防治灰霉病和采后腐烂,但会导致葡萄浆果脱落,研究SO2引起葡萄浆果脱落的分子机制,明确关键基因和转录调控机制。【方法】使用SO2处理葡萄后,分别在2、4和6 d采样并统计CK对照组和SO2处理组的葡萄浆果脱落率,通过高通量测序技术对CK对照组和SO2处理组‘巨峰’葡萄采后2、4、6 d的样品测序,以葡萄基因组作为参考基因组进行序列比对,利用TPM算法计算基因表达量,使用基因集富集分析(GSEA)、基因共表达网络(GCN)以及转录调控网络预测方法对转录组数据进行系统的分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对其表达量进行验证。【结果】SO2处理能够显著诱导葡萄浆果脱落,在2 dSO2处理的葡萄浆果脱落率为9.88%,在4 d时达到19.24%且均显著高于对照组,在6 d时脱落率达到38.25%,而对照组脱落率仅有11.85%。通过GSEA分析,发现CK组富集的GO生物过程主要跟氧化应激反应,细胞壁代谢以及苯丙氨酸代谢通路相关,其中4 d时CK组富集到植物细胞壁组织、果胶代谢、细胞壁修饰、聚半乳糖醛酸等。在SO2组富集的GO生物过程主要跟能量代谢通路相关,其中2 d时SO2组富集到光合作用、四吡咯代谢、前体代谢物和能量的产生、葡萄糖代谢等CK组富集的KEGG代谢通路主要有戊糖和葡萄糖醛酸的相互转换、半乳糖代谢、植物激素信号转导、柠檬酸循环(TCA循环)等,SO2组有光合作用、柠檬酸循环(TCA循环)、糖酵解等。GCN将GSEA分析中的领头基因分为12个水平,水平4-水平9均富集到了能量代谢,糖代谢相关通路,其中水平4富集到了激素反应、氧化应激反应。对GCN关键level中的基因启动子序列进行转录调控预测分析,结果显示95个转录因子(TFs)与269个靶基因存在987对调控关系。WRKY14WOX8KUA1SO2处理下持续下调。MYB60MYB73ANL2ERF2DOF3.6GATA25WRKY57KAN2ATHB6SO2处理后持续上调。此外MYB15WRKY11WRKY33WRKY40WRK75先上调后下调。ERF2MYB60WRKY40的转录调控网络发现调控的靶基因涉及到细胞壁代谢、糖代谢等相关途径。qRT-PCR结果显示PME36ERF2上调表达趋势相似,GAUT7MYB60UGE3上调表达趋势相似,此外WRKY40SO2处理的2和4 d被诱导上调,PPME1COMT1表达持续下调,SO2 4 d时LAC15被显著诱导上调。【结论】SO2诱导营养物质代谢、能量代谢、细胞壁代谢途径相关基因的表达,该过程受到多种转录因子调控,最终导致葡萄浆果脱落。


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<![CDATA[生菜LsPHYB可变剪接体的克隆与高温诱导表达模式]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33403.shtml BphytochromePHYB)是光和温度的受体。通过克隆光敏色素B基因(PHYB)可变剪接体分析其在高温诱导下的表达模式,探究LsPHYB可变剪接体在生菜响应环境高温中的生物学功能,为培育耐热性生菜提供理论依据。【方法】采用生物信息学方法在生菜的基因组数据库搜索获得LsPHYB基因cDNA序列的相关信息;对克隆得到的3个可变剪接体LsPHYB1LsPHYB2LsPHYB3进行多序列比对、可变剪接方式分析及系统进化分析;通过在线软件预测PHYB1PHYB2PHYB3蛋白分子量、等电点和亲水性、疏水性等蛋白质理化性质,并通过生物信息学软件预测三者的二级结构、三级结构和保守结构域;采用荧光定量PCRqRT-PCR)检测PHYB1PHYB2PHYB3在高温处理后的表达特征。【结果】克隆获得的生菜LsPHYB3个可变剪接体LsPHYB1LsPHYB2LsPHYB3CDS长度为3 5093 8772 690 bp,编码氨基酸长度分别为1 094960853 aa。其中LsPHYB1发生可变3′端位点和外显子跳跃类型可变剪接,LsPHYB2发生选择性保留polyA尾和内含子保留型可变剪接,LsPHYB3发生外显子跳跃类型可变剪接。保守结构域分析表明PHYB2N端缺少PASPHY功能域;PHYB3N端缺少PASPHY功能域,C端缺少HisKA功能域系统进化分析表明,3个可变剪接体聚为一支;qRT-PCR分析表明在高温处理第1LsPHYB3的表达量最高;在高温处理第5—9天LsPHYB2的表达量高于LsPHYB1LsPHYB3;在高温处理第11LsPHYB1的表达量高于LsPHYB2LsPHYB3,处理11 d期间三者表达量达到峰值的时间不同。【结论】高温下生菜LsPHYB的转录本存在3个可变剪接体LsPHYB1LsPHYB2LsPHYB3分别编码功能域完整的PHYB1蛋白,缺失PAS及PHY功能域的PHYB2蛋白和缺失PASPHY及HisKA功能域的PHYB3蛋白。LsPHYB3在高温处理前期高表达LsPHYB2LsPHYB1分别在高温处理中期后期高表达,推测生菜3LsPHYB可变剪接体在抗高温胁迫中发挥不同的作用。


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<![CDATA[沼液中HCO<sub>3</sub><sup>-</sup><span>对</span><span>水稻生长的</span><span>类</span>CO<sub>2</sub><span>施肥效应</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33388.shtml 沼液富含素是其农田利用的基础但不可忽视的是,沼液中还含有大量HCO3-探讨沼液还田过程中HCO3-的转化及其对水稻生长的影响,以期为沼液替代化肥,实施化肥减量及沼液资源化利用提供新的理论依据。【方法】设置沼液原液(BS)、去除HCO3-的沼液(BS?B)、去离子水加HCO3-W+B)和去离子水(W4个处理,采用13C标记技术,通过水稻苗期盆栽试验,观测CO2释放特征,同步分析水稻光合作用速率、胞间CO2浓度、干鲜重、株高,以及上覆水土壤pHHCO3-NH4+含量的变化。【结果】(1BS处理CO2释放速率9.5538.07 mg·kg-1·h-1,净累计释放量为4654.06 mg·kg-1BS?B处理下CO2释放速率4.5517.25 mg·kg-1·h-1,净累计释放量为780.68 mg·kg-1W+B处理下CO2释放速率3.9326.33 mg·kg-1·h-1,净累计释放量为1274.07 mg·kg-1W处理下CO2释放速率为3.2211.90 mg·kg-1·h-1,累计释放量为2265.20 mg·kg-1BS处理下CO2平均释放速率分别BS?BW+B4.18倍和2.44倍,净累计释放量分别BS?BW+B5.963.65倍,均显著高于BS?BW+B处理。同时,BS处理下的累计释放量大于(BS?BW+B)两个处理之和,HCO3-与沼液中其他组分在对CO2释放影响方面存在协同效应。(2培养期内BS处理下13CO2累计释放量32.87 mg·kg-1土壤-水稻系统CO2净累计释放量0.71%W+B处理下13CO2的净累计释放量为13.18 mg·kg-1。相比较而言,BS处理下13CO2累计释放量显著高于W+BP<0.05,这表明沼液中的其他组分促进了HCO3-CO2的转化。(3添加沼液的BSBS?B处理在前12 h的净光合速率显著高于W+BW处理;添加培养液后27 dBS处理的净光合速率值显著高于BS?B同时,整个培养期间均显著高于W+B处理P<0.05,沼液中的HCO3-显著改善了水稻叶片的光合作用。相比较而言,BS处理前5 d胞间CO2浓度均显著低于其他3个处理。BSBS?B处理下水稻株高和水稻鲜重均显著高于W+BW处理P<0.054个处理间干重无显著差异。4BS处理水稻幼苗固定13CO2量为4.05 g·kg-1,标记物H13CO3-利用率18.54%W+B处理13CO2固定量为3.29 g·kg-1H13CO3-利用率为14.20%H13CO3-源的13CO2促进水稻光合作用,有利于水稻生长。(5BSW+B处理下CO213CO2释放速率均与上覆水和土壤HCO3-含量、pH显著相关;同时,BSW+B处理下水稻光合速率均与土壤中HCO3-含量显著正相关。【结论】沼液还田中,大量HCO3-转化显著促进了CO2的释放,有利于水稻光合作用。土壤中的HCO3-含量和土壤pH是影响CO2释放和水稻光合作用的重要因素。同时,水稻对沼液中的HCO3-具有更高的利用率,沼液中的HCO3-存在明显的类CO2施肥效应。


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<![CDATA[亚油酸乙醇胺在番茄对灰葡萄孢诱导抗性中的作用]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33387.shtml Solanum lycopersium)的重要病害之一,防治不及时可造成20%—40%减产。目前生产上多以化学防治为主,但存在农产品安全及环境污染的风险。N-酰基乙醇胺(NAE)为植物天然存在的脂质生物活性化合物,在哺乳动物中具有多种免疫功能,但其在植物免疫中的作用和机制尚不清楚。【目的】探讨N-酰基乙醇胺诱导番茄防御灰葡萄孢(Botrytis cinerea)的作用,为开发番茄灰霉病绿色防控产品提供依据。【方法】以番茄 ‘Moneymaker’植株为材料,研究外源施用硬脂酰乙醇胺(NAE 18:0、亚油酸乙醇胺(NAE 18:2)、廿二碳五烯酸乙醇胺(NAE 22:5)对番茄叶片光合特性的影响及对灰霉病发生的缓解作用。测定番茄叶片的荧光参数和抗病基因PIIPR1NPR1NrACO1PYR1a的表达以及茉莉酸(jasmonic acid,JA)、水杨酸(salicylic acid,SA)、乙烯(ethylene,ETH)、脱落酸(abscisic acid,ABA)、生长素(indoleacetic acid,IAA)含量。以乙烯信号转导突变体植株never ripenr)及对照植株Pearson(PB)为材料,测定亚油酸乙醇胺对番茄叶片光合特性和病原菌繁殖的影响。【结果】在体外培养过程中灰葡萄孢生长并不受外源N-酰基乙醇胺的影响,外源施用N-酰基乙醇胺能显著提高番茄植株对灰霉病的抗性,缓解由灰葡萄孢侵染导致的番茄叶片光系统II实际光化学效率(ΦPSII)下降的趋势。3种N-酰基乙醇胺中,亚油酸乙醇胺施用后番茄叶片灰霉病病情指数降至1.3,灰葡萄孢Actin的相对表达量下调60%,效果最佳。番茄植株接种灰葡萄孢后PIIPR1NPR1、NrACO1的表达有不同程度上调。外源亚油酸乙醇胺处理并接种灰葡萄孢后PIINrACO1的表达进一步增强,其中乙烯合成基因ACO1的表达显著高于PIINr的表达。番茄植株接种灰葡萄孢后叶片中水杨酸、茉莉酸、生长素和乙烯含量增加,但外源亚油酸乙醇胺处理并接种灰葡萄孢后只有ETH含量显著增加。进一步研究发现,外源亚油酸乙醇胺处理不能缓解灰葡萄孢对番茄乙烯突变体nr植株的危害。【结论】外源施用亚油酸乙醇胺能够提高番茄内源光合效率和抗病基因的表达及内源激素乙烯的含量,增强番茄植株对灰霉病的抗性,推测其诱导抗性的发生可能与乙烯信号路径相关。]]> <![CDATA[陆地棉种质资源表型性状的综合评价]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33386.shtml 630份陆地棉种质为材料,在3个主要植棉区的8个环境下,对17表型性状进行了鉴定,使用R“lme4”对表型性状数据进行最佳线性无偏估计(best linear unbiased prediction,BLUP),利用最佳线性无偏估计值用于后续分析。综合运用相关分析、主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归等方法对陆地棉种质进行综合评价。【结果】陆地棉种质群体具有较高的遗传多样性,不同性状多样性指数为1.961—2.084,并且存在明显的区域特异性。该群体的铃数、伸长率、纺纱均匀性指数和短绒率具有较大变异,纤维长度、纤维强度和生育期性状的变异较小。相关分析表明多数性状间存在显著或极显著的相关性,部分纤维品质性状之间存在极强相关。通过主成分分析,将17个性状转换为6个独立的综合指标,其贡献率为5.860%—31.044%,累积贡献率达到82.642%。主成分分析可以很好的把该陆地棉群体的纤维品质性状、产量性状和农艺性状进行分类。利用隶属函数法计算表型综合值(F),17个性状的表型值F值均显著相关。发现F值高的材料(均值为0.668产量性状(铃数、单铃重、衣分和子指)和纤维品质性状(纤维长度、纤维整齐度、纤维强度、纺纱均匀性指数、短绒率和马克隆值)显著好于F值低的材料(均值为0.396),并且具有植株较高和生育期较长的特点。通过逐步回归建立了8个性状(铃数、吐絮期、单铃重、开花期、衣分、株高、果枝始节和纺纱均匀性指数)作为自变量的回归方程。基于F值进行系统聚类,将630份陆地棉种质划分为4类,第类为纤维品质优质型,包含118份材料;第类丰产型包含250份材料;第类为早熟型,包含51份材料;第类材料的表型表现介于第和第类之间。最终筛选出23份纤维品质优良材料和135份高产材料,可提供育种和生产应用。【结论】陆地棉表型性状存在地理来源特异性;采用多元统计分析方法综合评价陆地棉种质是可行的;630份陆地棉种质可被分划为4种类型(优质型、丰产型、早熟型和其型)


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<![CDATA[黑龙江省水稻种质抗瘟评价及抗瘟遗传结构的分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33385.shtml 生产,选育和利用抗瘟品种是最经济、安全和有效措施。了解黑龙江省水稻主栽品种的稻瘟病抗性,明确抗病基因在黑龙江省抗性效应,为黑龙江省稻瘟病抗病种质资源的选育和利用提供依据。【方法】2018年秋季采自黑龙江省水稻主产区的134个水稻单孢菌株,采用病原物接种鉴定方法对黑龙江省50个水稻主栽品种进行抗性分析针对已报35个稻瘟病抗病基因,利用基因特异引物对参试品种及阳性对照品种进行抗瘟基因的检测,部分无阳性对照品种抗性基因扩增后测序,与NCBI中公布的参考序列进行比对,分析稻瘟病抗性基因在相应品种中存在情况通过基因聚合类型与品种抗性表现相关性分析,明确与黑龙江省水稻品种抗性表现相关的基因型。【结果】根据抗性频率评价,参试的黑龙江省50份水稻品种中龙粳20表现为抗,龙粳67、龙垦202、龙粳40、龙粳31、龙粳57和龙粳43表现为中抗,其余43个品种均表现感病。通过品种组合抗性分析发现龙粳20龙粳6733对品种组合的联合抗性系数(association coefficients,RAC)较高,联合致病性系数(virulence association coefficientsVAC较低,联合抗病性较好,该类搭配结构具有良好应用前景。通过特异性引物对品种的携带的抗瘟基因鉴定结果显示,抗瘟基因PishPi36Pi33Pi-CO39在供试品种中均被检出,Pi63PtrPi37Pi64pi21Pi9Pi54Pi-khPiaPikpPi35PikmPik检出率为50%—100%,说明这类基因在黑龙江省水稻育种中应用较广泛PitaPibPiiPi5Piz-tPi50Pi2检出率为10%—50%Pid2仅在2个品种中被检出,Pigm仅在吉粳88中被检出,而PitPid3Bsr-d1Pi25Pid3-A4Pi56Pi1PikePb1在供试品种中均未检测到,说明这类基因在黑龙江省水稻品种中分布较少。通过品种基因型分析发现,供试品种携带抗瘟基因12—19个不等,共58种抗瘟基因型,说明供试品种的抗瘟基因组合类型较丰富。单基因及多基因聚合与抗病相关性分析结果显示,Pi2Piz-tPi50Pi5Pii的分布频率与携带该基因且表现抗病的百分率相当;研究发现品种携带抗瘟基因越多其表现为抗病品种的概率越高,携带Pi2+Piz-t+Pi50+α聚合类型的6份品种均表现抗病。【结论】参试的黑龙江省水种质资源抗性偏低,部分品种组合种植有较高应用价值,抗瘟基因在参试品种中分布不等,Pi2Piz-tPi50Pi5Pii在品种抗病方面起主导作用Pi2+Piz-t+Pi50+α基因聚合类型可以提高水稻抗瘟性


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<![CDATA[核蛋白H-NS调控多重耐药鸡大肠埃希菌IncFⅡ质粒接合转移的分子机制]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33365.shtml 以临床分离的多重耐药鸡大肠埃希菌IncF质粒为研究对象,探究核蛋白H-NS调控其接合转移的分子机制为控制IncF质粒介导的多重耐药基因水平散播提供理论依据。【方法】测定大肠埃希菌ATCC25922及4株重组菌(pBAD25922F25922FΔhnshns/phns)的生长曲线,比较hns对菌株的影响情况;分别以F25922FΔhns和FΔhns/phns为供体菌大肠埃希菌J53(耐叠氮钠)为受体菌,进行接合试验,计算接合频率采用实时荧光定量PCR检测各重组菌(F25922FΔhnshns/phnsIncF质粒接合转移相关基因(traMtraJtraY)的mRNA表达量;构建LacZ融合报告菌株F25922/PMPJ/PYhns/PMPJ/PY)和hns/phns/PMPJ/PY,分别测定不同菌株中3种基因traMtraJtraY启动子PM、PJ和PY的β-半乳糖苷酶活性;构建H-NS蛋白原核表达载体,采用镍离子亲和层析法分离纯化H-NS蛋白PCR扩增并纯化3种基因启动子区的DNA序列,利用电泳迁移率变动分析试验(EMSA)探明核蛋白H-NS调控IncF质粒接合作用的调控方式,预测H-NS与不同启动子的结合位点并用EMSA进行进一步验证。【结果】重组菌F25922pBAD25922与大肠埃希菌ATCC25922的生长状况无明显差异,说明质粒pBADIncFⅡ均不影响宿主菌大肠埃希菌ATCC25922的生长;但是,缺失重组hns和缺失回补重组菌FΔhns/phns的生长速度明显低于大肠埃希菌ATCC25922,表明hns的缺失导致菌株的生长适应性变差,但不影响菌株的存活。接合试验结果显示,FΔhnsIncF质粒接合频率对照菌F25922升了1279.33倍(P<0.001),而FΔhns/phnsIncF质粒接合频率虽未完全恢复到对照菌株的水平,但也明显低于hns。实时荧光定量PCR结果显示,hnstra基因(traMtraJtraY)的mRNA表达量均极显著高于对照菌株P<0.001),其中traJmRNA表达量最高F259221510.14其次traYtraM,表达量分别为F25922448.14和81.54,而回补株hns/phns中不同基因mRNA表达量均极显著低于FΔhns,与对照菌相类似。β-半乳糖苷酶活性测定结果显示,缺失报告菌株FΔhns/PMPJ/PY中PMPJ和PYβ-半乳糖苷酶活性分别为5.6610.45和21.91,均极显著高于对照菌F25922/PMPJ/PY的相应启动子P<0.001),而回补报告菌株FΔhns/phns/PMPJ/PY中PMPJ和PYβ-半乳糖苷酶活性极显著低于FΔhns/PMPJ/PY,且与对照菌株无明显差异。这些结果均表明hnsIncFⅡ质粒接合转移呈明显的负调控作用。EMSA结果显示,H-NS核蛋白均能明显阻滞3tra基因启动子DNA的迁移,说明H-NS可直接与tra基因的三个启动子区结合;通过对结合位点的预测和EMSA进一步验证,证实H-NS核蛋白可与3个启动子区的AT富集区结合。 【结H-NS核蛋白通过直接IncF质粒traMtraJtraY启动子区的AT富集区结合,抑制启动子活性,从而导致启动子下游相关转移基因traMtraJtraY的表达量下降,结果明显抑制IncF质粒的接合转移。


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<![CDATA[miR-221-3p靶向BCL2L11调控小尾寒羊卵泡颗粒细胞凋亡]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33364.shtml BCL2L11在哺乳动物中能够促进多种细胞凋亡,同时参与繁殖性状相关组织器官的发育及疾病治疗,文章利用分子生物学方法探究miR-221-3p靶向调控BCL2L11小尾寒羊卵泡颗粒细胞凋亡的影响,为进一步研究BCL2L11在卵泡颗粒细胞凋亡和卵泡闭锁过程中的调控作用提供依据。【方法】在前期课题组卵巢组织全转录组测序分析的基础上,获得了候选基因BCL2L11及其调控元件miR-221-3p,利用半定量和组织荧光定量(RT-qPCR分析BCL2L11在小尾寒羊不同组织中的表达情况;通过RT-qPCR定量试验在小尾寒羊卵泡期和黄体期卵巢组织中鉴定了BCL2L11miRNA-221-3p的表达情况;构建BCL2L11 3’UTR野生型和突变型载体,HEK293T细胞中共转染miR-221-3p mimicBCL2L11野生型和突变型及阴性对照,采用双荧光素酶报告基因检测系统确定miR-221-3pBCL2L11靶向性关系;在绵羊卵巢原代颗粒细胞中转染miR-221-3p mimic及阴性对照实现miR-221-3p过表达,使用RT-qPCR技术在mRNA水平上检测miR-221-3pBCL2L11以及卵巢颗粒细胞凋亡标志基因XIAPFas表达水平的影响;同时利用EdU试验分析miR-221-3p过表达和阴性对照组中颗粒细胞的增殖变化。【结果半定量和组织RT-qPCR分析均表明BCL2L11在卵巢组织中表达量高于其他组织RT-qPCR定量结果显示miR-221-3pBCL2L11在小尾寒羊卵泡期和黄体期卵巢组织中差异表miR-221-3p在卵泡期卵巢中的表达量高于黄体期,而BCL2L11在卵泡期卵巢中的表达量低于黄体期,表现出负调控的现象;双荧光素酶报告基因验证分析显示,过表达miR-221-3p mimic显著抑制了BCL2L11 3’UTR荧光素酶的活性(P<0.05,阴性对照组则没有显著影响过表达miR-221-3p,靶基因BCL2L11 mRNA表达水平显著降低,同时,卵泡颗粒细胞凋亡标志基因XIAPFas的表达量也显著降低P<0.05EdU试验分析显示,过表达miR-221-3p的颗粒细胞增殖率为18.9%,极显著高于阴性对照组的10.43%P<0.01)。【结论】BCL2L11和miR-221-3p是调控绵羊卵巢发育的重要基因及调控元件,BCL2L11miR-221-3p的靶基因之一,miR-221-3p过表达可抑制颗粒细胞凋亡,该作用结果可能通过抑制靶基因BCL2L11的表达进而影响了绵羊卵巢颗粒细胞的凋亡


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<![CDATA[干扰山羊KLF12促进皮下脂肪细胞分化]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33363.shtml 】脂肪组织分为皮肤下的皮下脂肪组织(subcutaneous adipose tissueSAT)和腹部内器官周围的内脏脂肪组织(visceral adipose tissueVAT,皮下脂肪作为影响肉类美味与否的重要因素,探究皮下脂肪沉积分子调控机制对于育种改良和畜牧业的发展至关重要。Krüppel-like factors 12 (KLF12)是一个进化保守的转录因子,可以在多种细胞类型中表达并控制着广泛的细胞过程。【目的】研究获得山羊KLF12基因的分子特征并进行生物信息学分析,同时明确KLF12在山羊组织细胞中的表达模式以及干扰KLF12对山羊皮下脂肪细胞分化的调控作用,为进一步研究KLF12在脂肪沉积过程中的潜在作用提供理论依据。【方法】利用逆转录PCR(reverse transcription PCRRT-PCR方法克隆山羊KLF12基因完整编码序列(coding sequenceCDS)区,使用在线生物信息学分析软件对山羊KLF12核苷酸序列和氨基酸序列进行分析。利用实时荧光定量PCRQuantitative Real-time PCRqRT-PCR)技术检测KLF12在山羊心脏、肝脏、腹部脂肪、皮下脂肪、臂三头肌、背最长肌等14个组织中的表达水平,以及诱导分化不同时间KLF12皮下前体脂肪细胞中的表达水平。随后,试验通过化学合成山羊KLF12小干扰RNAsi-KLF12),使用Lipofectamine RNAiMAX转染试剂将山羊si-KLF12序列转染体外培养的山羊皮下前体脂肪细胞中。使用100μmol·L-1油酸导液诱导脂肪细胞分化。利用油红O以及Bodipy染色方法和qRT-PCR技术分别从形态学以及分子生物学的角度阐明干扰KLF12对皮下前体脂肪细胞脂滴积聚和脂肪分化标志基因mRNA表达水平的影响。【结果】试验成功获得包含开放阅读框(open reading frameORF)1 209 bp)的山羊KLF12 ( 1315 bp,编码402个氨基酸)。亚细胞定位结果显示KLF12主要位于细胞核,此外,KLF12无跨膜结构域和信号肽,且在317—341347—371377—399氨基酸处存在3个典型的锌指结构域(ZnF_C2H2)。组织表达谱结果显示KLF12山羊心脏和脾脏的表达水平极显著高于其他组织(P < 0.01)。此外,在山羊皮下前体脂肪细胞分化过程中KLF12表达水平在诱导分化60 h时达到峰值。山羊皮下前体脂肪细胞中转染si-KLF12利用油红O以及Bodipy染色法从形态学观察发现脂肪细胞脂滴聚积明显增加,同时qRT-PCR结果显示,脂肪分化标志基因脂蛋白脂肪酶(lipoprteinlipaseLPL过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor γPPARγ的表达水平显著升高(P < 0.05)而前脂肪细胞生长因子(preadipocyte factor 1Pref-1)的表达水平极显著降低(P < 0.01)。结合形态学观察结果以及脂肪分化标志基因表达水平变化情况,推测KLF12皮下脂肪细胞分化过程中起到负调控作用【结论】通过对山羊KLF12基本的分子生物学特征、组织细胞间的表达规律以及对山羊皮下脂肪细胞分化过程的潜在调控作用的研究表明,KLF12是山羊皮下脂肪细胞分化过程中的负调控因子,并且这种作用可能是通过调控LPLPPARγPref-1实现的,为进一步探究KLF12在调控脂肪细胞分化过程中的分子机制奠定了基础。


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<![CDATA[我国主要粮食作物耕地基础地力的时空变化分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33362.shtml 目的耕地基础地力是实现粮食作物高产稳产的基石,明确我国主要粮食作物耕地基础地力时间变化趋势及空间变异特征为保障我国粮食安全、提升耕地质量提供重要理论支撑。【方法】本研究基于1988—2019年国家耕地质量长期定位监测网络,选取每个监测点自建点开始1—5年不施肥处理的空白区与农民常规施肥处理的常规区的长期监测数据,分析我国玉米、水稻和小麦三大粮食作物产量以及基础地力贡献率的时空变化情况及其影响因素。【结果】30多年来我国粮食作物产量和耕地基础地力随时间变化整体呈现增加趋势,作物产量年增长速度呈无肥区<常规区,水稻<小麦<玉米的变化规律。玉米、小麦、水稻无肥区产量分别从1988年的2 3701 7123 111 kg·hm-2至2019年的4 8523 2584 167 kg·hm-2,增幅分别为104.7%90.2%34.0%玉米、小麦、水稻常规区产量分别从1988年的5 3563 2965 970 kg·hm-2至8 8596 5157 825 kg·hm-2,增幅分别为65.4%97.6%31.0%。我国三大粮食作物2015—2019基础地力贡献率为52.7%,相较1988—1994年的45.4%显著增加了7.3个百分点;其中,玉米基础地力贡献率为54.3%比1988—1994年的42.1%显著增加12.2个百分点;水稻基础地力贡献率为53.3%比1988—1994年的46.6%显著增加6.7个百分点;小麦基础地力贡献率随年份整体呈增长趋势,且相较玉米和水稻整体偏低。三大粮食作物基础地力贡献率空间分布差异较大,东北区、黄淮海区较高,分别为56.5%54.1%西南区、华南区次之,分别为53.7%52.9%;甘新区和青藏区最低,分别仅为38.7%40.4%利用随机森林模型对三大粮食作物系统中影响基础地力贡献率的土壤因素进行重要性排序,土壤速效钾含量、土壤有效磷含量和土壤pH分别是影响玉米、小麦和水稻基础地力贡献率的最关键因素。【结论】30多年来,我国三大粮食作物耕地基础地力不断提升,但地区间差异较大、整体水平仍然较低,远低于欧美发达国家水准;土壤速效钾、有机质含量以及土壤容重是影响玉米基础地力贡献率的最关键因素;土壤有效磷、速效钾和有机质含量是影响小麦基础地力贡献率的最关键因素;土壤pH和土壤有效磷、有机质含量是影响水稻基础地力贡献率最关键因素。


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<![CDATA[高茶氨酸茶树新品系‘福黄1号’黄化变异机理]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33343.shtml 福黄1的黄化变异和高茶氨酸形成机理。【方法】以茶树福安大白茶及其黄化突变种质福黄1为试验材料,利用超微电镜、广泛靶向代谢组学、靶向代谢组学及转录组学联合分析,确定茶树黄化变异的相关的色素、代谢物及转录组数据。【结果】超微结构显示,福黄1的叶绿体类囊体呈现丝状,基粒片层排列散乱不规则,片层间疏松,存在许多异常的囊泡。色素含量测定,叶绿素a和叶绿素b含量显著下降,叶绿素a/b比率下降,相关基因SGR表达显著下调,黄化叶片中光捕获叶绿素a/b蛋白(LHC)表达显著下调。类胡萝卜素总含量虽然差异不大,但各组分含量显著变化,玉米黄质为唯一显著增加的组分,其调控基因VDE表达显著上调,其余组分含量均下降。与福安大白茶相比,福黄1中共鉴定到680个差异表达基因(DEGs)和57个显著变化的代谢物(SCMs)。KEGG富集分析表明,SCMsDEGs显著富集到与氨基酸生物合成、谷胱甘肽代谢以及TCA循环等途径。此外,与碳和氮代谢相关的通路也被激活。通过靶向测定,共鉴定到19种游离氨基酸,新品系福黄1游离氨基酸含量显著高于福安大白茶,达到97.13 mg?g-1,其中茶氨酸为66.90mg?g-1,占氨基酸含量的68.89%,而精氨酸含量达到8.46 mg?g-1,是福安大白茶56.4倍。调控氨基酸合成的GOGATGLU的表达量上调1.17倍和3.17倍。【结论】福黄1的芽叶主要受叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮等色素代谢的影响SGR4LHC的共同作用也可能影响叶绿体的生物发生来调节叶片色泽。在福黄1中茶氨酸含量显著高于福安大白茶原因主要是泛素化相关的蛋白质水解酶表达上调蛋白降解能力加强、叶绿素和其他含氮分子生物合成的减少,以及黄化叶中碳骨架的缺乏,氨基和氮资源被更有效地储存,使得与氨基酸合成相关的氮代谢激活,茶氨酸合成的前体物质之一的谷氨酸积累,这可能促使茶氨酸成为黄化叶中显著积累的含氮化合物。


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<![CDATA[1-硝基芘在土壤-葱体系中的迁移富集规律]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33342.shtml 解析1-硝基芘由土壤迁移富集至植物中的规律,为致癌性硝基多环芳烃的膳食暴露风险评估提供数据支撑。【方法】通过盆栽试验构建土壤-葱体系,设置空白、低浓度、高浓度污染土壤的对照组,对不同生长周期下葱(根茎、叶片)、土壤中1-硝基芘的含量进行分析,根据富集系数计算公式得到葱不同部位对污染物的富集常数,并与其母体芘进行对比。试验采用文献报道的QuEChERS前处理技术对植物及土壤样品中1-硝基芘进行提取和净化,Fe/H+衍生体系将1-硝基芘还原为1-氨基芘后,利用液相色谱-荧光法进行定性定量分析,并以葱的根茎、叶片作为基质开展方法学验证。【结果】结果表明,分析方法的回收率(82.9%108.4%)及精密度(RSD13.2%)满足试验的检测需求,1-硝基芘在植物中的迁移富集随时间变化,呈现先增后减趋势。对于植物可食性部分,茎是1-硝基芘和芘迁移富集的主要部位,能通过渗透作用从土壤中被动富集污染物;而叶中的富集量仅占总富集量的0.5-19.8%,除依靠蒸腾作用从茎进行迁移富集,还有少部分污染物通过土壤-空气-叶途径富集至叶。1-硝基芘与其母体芘的迁移系数无数量级差异【结论】土壤中1-硝基芘能够迁移至植物可食性部分,根茎是其在植物中富集的主要部位。1-硝基芘与母体芘的迁移规律及系数基本一致,但由于其毒性高达母体的104倍,因此大大增加了其膳食暴露风险,值得高度关注。


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<![CDATA[基于机器学习方法的黄土区土壤质地空间分布研究——以宁夏南部为例]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33341.shtml 42820世纪80年代第二次土壤普查土壤剖面点数据,采用分类回归树(CART)和随机森林(RF)两种机器学习方法,结合地形因子、土壤类型、归一化植被指数,探究与宁南地区土壤质地分布相关性较强的环境因素,并用两种机器学习预测该区土壤质地类型的空间分布,用剖面点验证集数据以及宁夏自治区海原县实测样点数据验证模型精度。【结果】(1RFCART对剖面点验证集土壤质地类型的预测正确率分别为62.36%55.29%,接收者操作特性(Receiver Operating CharacteristicROC)曲线下面积(Area Under ROC CurveAUC)分别为0.75150.6933,对海原县122个实测样点的预测正确率分别为 54.10%48.36%AUC分别为0.65990.5981RF的预测精度高于CART。(2)该区土壤类型(ST)是与土壤质地空间分布相关性最强的环境因素,其次是高程(Ele),高程越高,土壤质地越黏重。风力作用指数(WEI)和坡度(Slo)对土壤质地的影响较小;(3)研究区土壤质地类型以轻壤土为主,空间分布格局基本呈现为南部土壤质地黏重,北部土壤质地较轻。【结论】RF更适合预测宁南地区土壤质地的空间分布,且充分利用历史数据,结合新的野外采样,可以达到预测制图的精度要求;土壤类型(ST)和高程(Ele)是与土壤质地空间分布相关性较强的环境因素。


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<![CDATA[不同温度下褪黑素处理对‘阳光玫瑰’葡萄采后品质的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33300.shtml 阳光玫瑰葡萄储藏期品质的影响,并探讨其调控储藏品质的代谢基础。【方法】设置室温和1两个储藏温度,葡萄采后利用550 μmol?L-1褪黑素浸果,于不同储藏期取样测定果实品质指标。利用HPLC-MS测定褪黑素含量,利用GC-MS测定香气组分及含量,利用毛细管电泳测定可溶性糖和有机酸含量,利用质构仪测定果实质地,利用广靶代谢组学分析褪黑素处理导致的差异代谢物。【结果】外源褪黑素处理能显著提高葡萄果实褪黑素含量50 μmol?L-1处理效果显著高于5 μmol?L-1,并且低温能大幅度提高褪黑素处理效果,低温、50 mol?L-1褪黑素处理的果实褪黑素含量为室温同浓度处理的2.6倍。低温下,果实失水率降低;在室温和低温储藏下,褪黑素对果实失水率、果皮硬度和果肉硬度未产生显著影响。室温条件下,5 μmol?L-1褪黑素处理显著提高了葡萄糖和果糖含量,而50 μmol?L-1褪黑素产生了相反的结果。与室温储藏相比,低温储藏显著降低了果实糖含量;低温条件下,与对照相比,5 μmol?L-150 μmol?L-1褪黑素处理均显著提高了可溶性糖含量,储藏40 d时增幅在19.2%以上。与室温相比,低温提高了可滴定酸、尤其是苹果酸含量。低温条件下,两种浓度褪黑素处理较对照显著降低了可滴定酸、尤其是苹果酸含量,苹果酸含量降幅超过53.5%,对酒石酸含量影响较小。与室温储藏相比,低温储藏大幅度降低了未经褪黑素处理的果实香气含量。但是,褪黑素处理能有效增加低温条件下果实香气总量及香气组分含量,且以5 μmol?L-1褪黑素处理效果较好,在处理后3040 d,较低温对照香气总量增幅达2.121.6倍;同时显著增加了反式-2-己烯醛、里那醇、2,4-二叔丁基苯酚等特征香气含量。低温下对照和5 μmol?L-1褪黑素处理的果实代谢组学分析表明,232种代谢物含量存在差异,涉及的主要代谢途径包括氨基酸生化合成、氨酰基-tRNA生化合成、精氨酸生化合成、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢及苯丙胺代谢。【结论】与室温储藏相比,低温冷藏降低了部分糖和绝大多数香气物质的含量。褪黑素处理能够显著提高冷藏果实的可溶性糖含量,降低有机酸水平,大幅度提高香气水平,能有效提高果实品质,其中5 μmol?L-1褪黑素处理效果更明显。褪黑素主要通过影响氨基酸代谢提高香气含量。]]> <![CDATA[广泛靶向代谢组学解析桃蚜危害对桃树次生代谢成分变化的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33299.shtml Myzus persicae)危害条件下桃树抗蚜和感蚜品种的代谢响应机制,并确定桃树响应桃蚜危害过程中起关键作用的次生代谢产物。【方法】采用桃蚜对抗蚜和感蚜桃树幼嫩新稍进行蚜虫危害处理,取接种3 d的桃树新稍进行次生代谢物提取,并利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)对抗蚜品种(品系)‘96-5-1’(9651)和枣油桃ZYT),感蚜品种中油13号CN13)和中农金辉ZNJH)进行广泛靶向代谢组分析,以|log2 fold change|≥1,P-value≤0.01作为筛选差异代谢物(differentially altered metabolite,DAM)的阈值。采用OPLS-DA模型的VIP值表示抗蚜和感蚜品种之间的差异。通过比较桃蚜危害后的抗蚜品种和感蚜品种代谢物含量变化,探讨差异代谢物在桃树响应桃蚜危害过程可能产生的作用。【结果】对桃蚜危害3 d后的处理取样,处理后的样本进行广泛靶向代谢组学分析,全部样品中共鉴定出528种差异代谢物。通过主成分分析(PCA)、层次聚类分析(HCA)和维恩图分析,发现感蚜品种中油13号被桃蚜危害后的差异代谢物总数为7种,有2种含量下降,5种含量上升;中农金辉被桃蚜危害后的差异代谢物总数为7种,有3种含量下降,4种含量上升。抗蚜品种‘96-5-1’被桃蚜危害后的差异代谢物总数为33种,有1种含量下降,32种含量上升;枣油桃被桃蚜危害后的差异代谢物总数为55种,有12种含量下降,43种含量上升。大多数差异代谢物来自两个抗蚜品种,并且抗蚜品种中差异代谢物的变化幅度比感蚜品种更大。推测,经过分析获得的15种次生代谢产物(6种氨基酸及其衍生物、5种酚酸、3种核苷酸及其衍生物、1种有机酸)可能与寿星桃来源的桃蚜抗性相关。【结论】抗蚜品种在桃蚜危害后显著上调的次生代谢物可能参与桃树对桃蚜的抗性反应过程。这些次生代谢产物(氨基酸及其衍生物、酚酸类物质、核苷酸及其衍生物和有机酸)的调控是桃树抵抗桃蚜危害的重要机制。


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<![CDATA[有效积温与不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累的定量研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33280.shtml 积累提供理论依据。【方法】在河北廊坊进行两年大田试验(2019—2020年),以郑单958为试验材料,利用归一化法,通过模型筛选拟合不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累基于播种后有效积温的归一化Gompertz模型,并利用增长速率曲线及其特征参数定量分析夏玉米干物质和氮素积累特征。【结果】(1)在本试验条件下,当磷钾肥适量时,随施氮量的增加夏玉米最大干物质和氮素积累量持续增加。(2)以有效积温为自变量建立的夏玉米干物质和氮素积累量的归一化Gompertz模型具有较好的生物学意义,方程的决定系数分别为0.9962—0.99880.9887—0.9922。利用第二年数据进行模型验证,模拟值和实测值的相关系数分别0.9933—0.99590.9830—0.9923,标准化的均方根误差分别为6.64%—16.86%7.31%—12.68%,预测效果达到良好水平。(3)不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累的增长速率均表现为单峰曲线,其变化与供氮水平关系密切,在处理间表现为:适量施肥条件下,增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点,减肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点。(4)夏玉米播种后干物质和氮素积累快增期有效积温范围分别为709.35—1 722.54 ℃·d482.50—1 507.61 ℃·d,最大速率所需有效积温表现为氮素积累(995.05 ℃·d)小于干物质积累(1 215.94 ℃·d)。供氮水平明显影响夏玉米干物质和氮素积累进入快增期所需积温、进入缓增期所需积温、最大增长速率所需积温和最大增长速率、快增期平均增长速率;与不施氮肥处理相比,适量氮肥处理夏玉米进入各关键期所需有效积温明显减少,关键期增长速率明显增加。【结论】归一化Gompertz模型不仅能够很好地模拟和预测不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累随有效积温的动态变化,而且明确了有效积温与干物质和氮素积累的定量化关系。基于有效积温的Gompertz模型可以用来预测作物长势和最佳施肥时期,具有较强的应用价值。]]> <![CDATA[绵羊<i>ADIPOQ</i>多态性与生长性状的关联分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33259.shtml 遗传变异对绵羊生长性状的影响,找到与宁夏优质肉羊培育中生长性状相关的分子遗传标记,以达到分子辅助育种的目的。【方法】首先利用液相捕获测序技术获得ADIPOQ在杜泊羊、滩羊和小尾寒羊中的变异位点,同时采集3833个品种的不同杂交后代群体耳组织,采用飞行质谱技术对确定的SNPs位点进行基因分型检测,并使用Haploview软件对多态性位点进行连锁不平衡分析和构建单倍型,与绵羊初生和3月龄的生长性状进行关联分析。【结果】共筛选到7SNPs位点,且7个位点在杂交后代群体中均表现出多态性,SNP1—SNP7位点的优势基因型分别为CCGGGGCTAGGGAA,优势等位基因分别为CGGCGGAX2检验发现,所有位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态(除SNP7位点在所有个体中偏离了平衡)。SNP1F2代除外)、SNP4SNP5SNP6位点在各杂交后代及所有个体中均处于中度多态(0.25≤PIC<0.50),SNP2和SNP3F2代及SNP7H1代群体中均处于中度多态(0.25≤PIC<0.50),而在其它群体中处于低度多态(PIC<0.25)。连锁不平衡分析发现,SNP2-SNP3SNP5-SNP6形成了两处强连锁,均构建出3种单倍型,组合后分别形成46种基因型,其中优势基因型分别为H1H1H4H6。将SNP2-SNP3SNP5-SNP6形成的单倍型再组合后产生13种基因型,其优势基因型为H1H1H4H6。单个位点关联分析表明:SNP1位点在F1代群体中,GG基因型的初生胸围显著高于CG基因型(P<0.05),在H2代群体中,CC基因型的初生体斜长显著高于CG基因型(P<0.05)。SNP2位点在H1代群体中,CC基因型的初生体高显著低于CGGG基因型(P<0.05)。SNP3位点在F1代群体中,AG基因型的3月龄体重显著高于GG基因型(P<0.05),在H1代群体中,AA基因型的初生体高显著低于AGGG基因型(P<0.05)。SNP4位点在F1代群体中,CC基因型的3月龄体重显著高于CTTT基因型(P<0.05),在F2代群体中,CT基因型的初生体重和初生胸围显著高于TT基因型(P<0.05),在H1代群体中,TT基因型的初生体重显著低于CCCT基因型(P<0.05),在H2代群体中,TT基因型的初生体高和初生体斜长显著高于CT基因型(P<0.05)。SNP5位点在F2代群体中,AA基因型的初生体高和初生体斜长显著高于GG基因型(P<0.05)。SNP6位点的不同基因型在F2代、H1代和H2代的初生体重、体高、体斜长、3月龄体高胸围上均有不同程度的显著差异(P<0.05)。SNP7位点在H2代群体中,AA基因型的初生体斜长显著高于GA基因型(P<0.05)。联合所有群体进行分析时发现,SNP2位点CG基因型的初生体重和体斜长显著高于GG基因型(P<0.05),SNP4位点TT基因型的初生体重显著低于CCCT基因型(P<0.05),SNP6位点AA基因型的初生体重显著高于GGGA基因型(P<0.05)、初生胸围显著高于GG基因型(P<0.05),其它5个位点的基因型生长性状均无显著差异(P>0.05)。单倍型组合关联分析发现:H2H3基因型的初生体重和初生体斜长显著高于其它基因型(P<0.05);而SNP5-SNP6单倍型组合中,H5H5基因型的初生体重显著高于H5H6H6H6P<0.05)、初生体高显著高于H5H6P<0.05初生胸围显著高于H6H6P<0.05),H4H4基因型的3月龄体重显著高于H5H5基因型(P<0.05)、3月龄体高和体斜长显著高于H4H6基因型(P<0.05)、3月龄胸围显著高于H4H5H5H6H5H5基因型(P<0.05)。SNP2-SNP3SNP5-SNP6形成的单倍型再组合后,H2H3H4H4基因型的初生体重、体高、体斜长和胸围最高,与其它基因型有不同程度的差异,H1H1H4H63月龄体斜长显著低于H1H2H4H4H2H2H4H4基因型(P<0.05)。【结论】ADIPOQ的遗传变异对绵羊的生长性状具有不同程度的影响,本研究的7SNPs位点可以作为宁夏优质肉羊选育中生长性状的潜在分子标记。


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<![CDATA[动物源金黄色葡萄球菌生物被膜形成能力与分子分型关系]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33258.shtml 【目的】调查产生生物被膜的金黄色葡萄球菌流行病学特征,探究生物被膜形成能力与分子型之间的相关性,为治疗动物金黄色葡萄球菌感染提供理论依据。【方法】以广东省兽药研制与安全评价重点实验室保存的98株金黄色葡萄球菌为研究对象,用结晶紫半定量法测定所有菌株生物被膜形成能力,将产膜菌株进行22种常见抗菌药的最小抑菌浓度测定,通过金黄色葡萄球菌常见三种(spaMLST和PFGE)分型方式进行分子分型,并分析产膜能力与分子型之间的相关性,最后通过全基因组测序技术分析生物被膜产生菌株中耐药基因和毒力基因携带状况。【结果】结晶紫半定量结果显示,98株金黄色葡萄球菌中能产生生物被膜的菌株共计23株,占23.47%。包括牛乳源22株(25.29%,22/87),其中14株(60.87%,14/22)来自浙江奶牛养殖场,8株(39.13%,8/22)来自福建奶牛养殖场,以及猪源1株(9.10%,1/11),来自广东屠宰场,说明牛乳源金黄色葡萄球菌产膜潜力高于猪源;将产膜能力划分为强、中、弱三个等级,23株产膜菌株中,其中强产膜菌株2株(8.70%,2/23),中产膜菌株9株(占比39.13%,9/23),以及弱产膜菌株12株(占比52.17%,12/23)。药敏试验显示,牛乳源产膜菌株对所有受试抗菌药物敏感,而猪源产膜菌株对青霉素、阿莫西林、头孢噻呋、头孢西丁、恩诺沙星、环丙沙星、克林霉素、多西环素、红霉素、氟苯尼考、复方新诺明、泰妙菌素、替米考星13种抗菌药均表现出耐药;spa分型结果显示,98株金黄色葡萄球菌共获得8种spa型,产膜的23株金黄色葡萄球菌占其中3种:1株t2922型来自广东猪源,14株t2119来自浙江牛乳源,8株t189来自福建牛乳源;MLST分型结果显示,98株菌共分为9种ST型,其中6种ST型不具有产生生物被膜的能力,分别为ST398、ST522、ST705、ST1651、ST479和ST151,仅3种ST型的菌株具有生物被膜产生能力,分别为ST9、ST7和ST188。结果表明,强产膜菌株分子型主要为ST7-t2119,中产膜菌株主要为ST7-t2119和ST188-t189,弱产膜菌株为ST9-t2922、ST7-t2119和ST188-t189;同时结合PCA分析不同ST型组间差异性发现,弱产膜菌株的ST型能与中强产膜菌株很好的区分开来,只有特定ST型的金黄色葡萄球菌才具有产生生物被膜的能力。23株产膜菌株PFGE分型全部成功,结果显示,广东、福建、浙江三省产膜菌株共分为3PFGE型,且PFGE型存在地域分布特征,同一地区的分离株可能存在克隆传播,但克隆株之间生物被膜产生能力有明显差异;全基因组测序结果显示,产膜菌株中耐药基因和毒力基因根据分子型不同携带情况呈现多样性。【结论】不同来源的金黄色葡萄球菌有不同程度产生生物被膜的潜力,且均携带多种不同的产膜基因,牛乳源金黄色葡萄球菌产膜潜力远远高于猪源;菌株能否产膜与ST型存在强相关性,特定的ST型如ST9、ST7和ST188更容易产生生物被膜。]]> <![CDATA[<p class="MsoNormal"> <span>转录因子</span><span>TEAD4对猪早期胚胎发育的调控</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33257.shtml TEAD转录因子家族中的一员,在决定啮齿类动物着床前胚胎的特性中发挥关键作用。在小鼠胚胎中发现,可以通过促进Cdx2表达来参与调控着床前胚胎滋养层细胞的谱系分化。若当小鼠胚胎中缺乏TEAD4时可导致小鼠囊胚形成失败。然而,TEAD4猪早期胚胎发育中的作用尚不清楚。【目的】阐明TEAD4对猪早期胚胎发育的影响,为进一步探索转录因子对猪早期胚胎发育的分子机制奠定理论基础。【方法】利用网页版工具对猪TEAD4进行生物信息学分析,主要包括对猪TEAD4序列的分析,猪与人、小鼠之间同源性的比较,以及TEAD4在不同物种之间进化关系的比较。再通过试验检测TEAD4在猪早期胚胎发育中的作用。首先采用荧光定量PCR技术检测TEAD4在猪卵母细胞和早期胚胎中mRNA表达水平,再通过设计靶向TEAD4siRNA,采用显微注射技术注入成熟卵母细胞中,降低卵胞质内内源性的TEAD4水平,并确定TEAD4 siRNA仅作用于TEAD4,以期确定TEAD4在猪早期胚胎发育中的作用。【结果】序列分析结果显示:猪TEAD4包含11个外显子,定位于5号染色体上,跨越长度37.188 kbmRNA全长1 473 bp,编码区全长1 305 bp,编码434个氨基酸;与人、小鼠的同源性分析揭示TEAD4在不同物种中的保守性较高;且在猪和牛上的亲缘关系最近。荧光定量PCR检测基因表达水平结果显示:TEAD4 mRNA在猪卵母细胞和早期胚胎中均有表达,且以GV期卵母细胞为参照时比较发现,MII期卵母细胞表达量最低,并保持较低水平直至4-细胞时期,但到8-细胞时期表达量达到最高,而到桑椹胚和囊胚时期又逐渐下降。通过显微注射靶向TEAD4siRNA发现:TEAD4 siRNA仅作用于卵母细胞中内源性的TEAD4,而对TEAD1TEAD3不发挥作用;并与对照组和阴性对照siRNA组相比,注射TEAD4 siRNA显著降低8-细胞和桑椹胚时期TEAD4 mRNA表达量,敲低效率达到80%。当敲低TEAD4表达时观察猪孤雌激活和体外受精胚胎的发育效率表明,与对照组和阴性对照siRNA组相比,显著降低TEAD4 siRNA敲低组从8-细胞至囊胚阶段的发育效率。【结论】本研究结果表明TEAD4在各物种间保守性高,在猪和牛上的亲缘性最近,TEDA4与调控猪早期胚胎的发育。]]> <![CDATA[腐殖<span>酸</span>-<span>尿素复合物配施尿素在不同施肥土壤上的</span>NH<sub>3</sub><span>挥发特征</span> ]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33237.shtml 3挥发损失,肥料中的腐殖酸发挥了很大作用,但是由于腐殖酸与尿素反应的产物UHA)配施尿素对土壤NH3挥发的影响可能不同于常规腐殖酸(HA,进行相关研究将有利于揭示腐殖酸尿素降低土壤NH3挥发的机理。【方法】本研究利用无水乙醇提取得到UHA,在长期不施肥与长期施肥土壤上,研究HAUHA配施尿素对土壤NH3挥发的影响,二者的用量分别为尿素用量的0.5%5%,代号分别为0.5HA+U5HA+U0.5UHA+U5UHA+U,同时设置单施尿素(U不施尿素与腐殖酸处理(CK)。测定土壤NH3挥发速率及累积量,土壤尿素态氮、硝/铵态氮含量,土壤脲酶活性等。【结果】(1)各施氮处理,长期施肥土壤NH3挥发累积量均多于长期不施肥处理,这可能与长期施肥导致土壤pH远低于不施肥土壤,尿素在土壤中缓慢分解有关。(2HAUHA配施尿素均可以有效降低土壤NH3挥发量,但是降低幅度与土壤是否长期施肥及二者用量有关:在长期不施肥土壤上,与单施尿素相比,HA配施尿素土壤NH3挥发量可显著降低4.39%—22.88%(P<0.05),且5HA+U处理降低幅度大于0.5HA+U处理但是在长期施肥土壤上,尿素配施HA对土壤NH3挥发量影响不显著;相反,尿素配施其用量0.5%UHA,在长期不施肥与长期施肥土壤上均可以显著降低土壤NH3挥发累积量(P<0.05),土壤NH3挥发量较单施尿素处理分别降低26.46%12.91%P<0.05)。(3HA降低土壤NH3挥发量可能与降低土壤脲酶活性有关,而UHA可能与促进土壤硝化过程有关。【结论】与普通腐殖酸相比,腐殖酸尿素中的腐殖酸尿素复合物可有效减少土壤NH3挥发量,且作用效果与土壤是否长期施肥无关。


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<![CDATA[施用有机肥情景下华北平原旱地土壤固碳及N<sub>2</sub>O排放的空间格局]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33236.shtml 【方法】本研究基于长期定位试验点观测数据,利用验证后的机理过程模型SPACSYS,结合区域数据库及ArcGIS,明确20102050华北平原旱地三种施肥情景(等氮量)即单施化肥(NPK)、50%化肥配施50%有机肥NPKM(5:5)30%化肥配施70%有机肥(NPKM(3:7)下,土壤年均固碳速率(?SOC)、N2O年均排放量和年均净全球增温潜势(NGWP)的空间格局。【结果】华北平原旱地?SOC表现为东部较高、西部较低,较高的地区主要包括江苏省和山东省。相关分析结果表明,?SOC与初始土壤有机碳含量呈现显著负相关关系,逐步线性回归分析进一步表明,初始土壤有机碳含量、年均温和土壤pH是影响?SOC的三个重要因子,共解释了其变异的24%。土壤N2O年均排放量表现为中部较高、北部和南部较低,较高的地区主要包括山东省部分地区和江苏省。相关分析结果表明,土壤N2O年均排放量与初始土壤有机碳含量呈现显著正相关关系。总体来看,与NPK情景相比,NPKM(5:5)和NPKM(3:7)两种情景均增加华北平原旱地?SOC、降低N2O年均排放量,其中?SOC233236 kg C·(hm-2 yr-1))分别增加了79%82%N2O年均排放量(15.814.4 kg N·(hm-2·a-1))分别降低了21%28%NGWP6.65.9 t CO2-equivalent·hm-2·a-1))分别降低了26%34%。【结论】长期来看,相比传统的单施化肥模式,长期化肥配施有机肥有利于华北平原旱地土壤固碳、土壤N2O减排和减缓温室效应。


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<![CDATA[吉林省旱地土壤有效硫含量及其与土壤有机质、全氮的关系]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33235.shtml 种主要土壤类型的232个表层(0—20 cm)土壤样品,利用地统计学方法分析有效硫含量的空间分布特征,比较不同类型土壤有效硫含量差异,并建立土壤有效硫和有机质、全氮的相关关系。【结果】吉林省旱田土壤有效硫含量为5.8—40.7 mg·kg-1,均值为18.1 mg·kg-1,所有样本中缺硫和潜在缺硫的比例分别为27.2%20.7%。空间分布上,土壤有效硫含量总体呈自东向西逐渐下降趋势,相应的缺硫发生率自东向西逐渐上升。东、中、西三大生态区的土壤有效硫含量均值(缺硫或潜在缺硫发生率)分别为22.3 mg·kg-124.2%)、18.1 mg·kg-140%)和14.3 mg·kg-175.6%)。主要分布于东部湿润山区的白浆土、暗棕壤有效硫含量均值分别为22.122.0 mg·kg-1,缺硫或潜在缺硫样本分别占15.2%28.3%;中部半湿润平原区的黑土、冲积土和草甸土有效硫含量均值分别为18.817.116.2 mg·kg-1,缺硫或潜在缺硫样本占比分别为37.9%63.5%55.5%;西部半干旱平原区的黑钙土、风沙土和盐碱土有效硫含量均值分别为11.914.013.9 mg·kg-1,缺硫或潜在缺硫风险较高,分别占比73.6%73.3%75.5%。回归分析结果显示,吉林省旱田土壤有效硫和土壤全氮、土壤有机质均呈显著的对数相关关系,随着土壤有机质和土壤全氮含量增加,土壤有效硫含量也随之提升。【结论】吉林省旱地土壤有效硫含量在不同区域和土壤类型之间存在显著差异,硫素缺乏现象也较为普遍,47.9%的土壤样本存在缺硫或潜在缺硫问题,特别是中西部地区的风沙土、盐碱土和黑钙土缺硫风险较高,在土壤培肥和作物管理中应注重硫素的补充。

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<![CDATA[嗜碱假单胞菌Ej2对稻瘟病的防治及植物内源激素的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33234.shtml Pseudomonas alcaliphila)Ej2菌株对镰孢菌(Fusarium spp.)等病原菌的抑菌效果,重点研究对水稻稻瘟病的防治作用及对植物内源激素的影响,为稻瘟病杀菌剂的研发提供新的生防菌资源。【方法】嗜碱假单胞菌菌株Ej2分离于水稻叶片,采用对峙培养法测试该菌株对稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)以及对镰孢菌、草莓炭疽病菌(Colletotrichum gloeospoioides)、苹果斑点落叶病和草莓黑斑病病菌(Alternaria alternate)等病原真菌的抑菌效果,并检测其挥发性物质对稻瘟病菌的抑菌作用以及发酵液对水稻种子萌发的促进作用,盆栽法检测对水稻叶瘟的温室防治效果,通过小区试验验证对水稻叶瘟和穗颈瘟的田间防治效果及促生效果,采用基于MRM方法的靶向代谢组学技术检测发酵液喷施3次对胁迫激素、细胞分裂素等植物内源激素的影响。【结果】嗜碱假单胞菌菌株Ej2及其挥发性物质对稻瘟病菌菌落生长具有显著拮抗作用,对水稻叶瘟的温室防治效果为78.26%,与75%三环唑可湿性粉剂无显著差异;对叶瘟和穗颈瘟的田间防治效果分别为75.07%—83.67%和62.79%—75.09%,对叶瘟的田间防治效果与稻瘟酰胺有显著差异,对穗颈瘟的田间防治效果与稻瘟酰胺无显著差异。菌株Ej2对西瓜枯萎病菌(F. oxysporum f. sp. niveum)、茄镰孢(F. solani)、串珠镰孢(F. moniliforme)、草莓炭疽病菌、苹果斑点落叶病菌和草莓黑斑病菌5种植物病原真菌具有抑菌活性。Ej2发酵液显著增加水稻种子萌发率、株高、穗重和千粒重;喷施3次后,植物胁迫激素中的乙烯(ETH)和脱落酸(ABA)含量显著增加,细胞分裂素中的玉米素核苷(czR)、反式玉米素核苷(tZ)和异戊烯基腺嘌呤核苷(iPR)激素含量显著下降,植物生长素(IAA)、茉莉酸(JA)、顺反茉莉酸类激素(cis-OPDA)、茉莉酸-异亮氨酸(JA-LIE)、顺式玉米素(cZ)、反式玉米素(tZ)、异戊烯基腺嘌呤(iP)、水杨酸(SA)等植物内源激素含量没有显著变化。【结论】嗜碱假单胞菌菌株Ej2具有防病、促进作物生长及增强水稻植株抗逆性的作用,是一种可以防治稻瘟病等真菌病害的生防微生物。]]> <![CDATA[飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′的抗体制备及组织定位]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33233.shtml Locusta migratoria)蜕皮发育中重要的表皮蛋白。本文旨在制备LmKnk3-5特异抗体并对其进行组织定位,为LmKnk3-5生物学功能研究提供蛋白水平的证据,同时为进一步深入探究LmKnk3-5′与其他表皮蛋白在飞蝗表皮形成过程中的协同作用打下基础。【方法】首先比对飞蝗Knickkopf(Knk)家族4个基因LmKnkLmKnk2LmKnk3-FLLmKnk3-5的氨基酸序列,选取LmKnk3-53段特异抗原序列R1、R2、R3,设计包含BamH I、Hind III酶切位点的引物,以LmKnk3-5全长cDNA为模板,PCR获得LmKnk3-5的特异抗原片段;然后将特异抗原片段与pET-32a经双酶切、T4连接酶连接、测序验证、成功构建重组质粒后,转入BL21(DE3)表达菌株中,加入IPTG(终浓度0.5 mmol·L-1)低温(16℃)诱导重组蛋白表达,SDS-PAGE检测重组蛋白表达情况;接着扩大培养可在菌体裂解液的上清中表达重组融合蛋白的大肠杆菌,提取蛋白并用Ni-NTA对其进行纯化,之后再用纯化后的重组特异抗原免疫小鼠4次,获得anti-LmKnk3-5多克隆抗体,ELISA法对其进行效价检测,并用western blot法检测其特异性。取飞蝗5龄第8天表皮,制备石蜡切片,通过免疫组化法对LmKnk3-5′蛋白进行组织定位。【结果】通过氨基酸序列比对,选取LmKnk3-5的特异抗原区域R1、R2和R3,分别包含208、147和131个氨基酸残基,蛋白理论分子量分别为24.0、17.0和14.8 kD。酶切连接后,成功获得 pET-32a-R1、pET-32a-R2 和pET-32a-R3重组质粒。诱导表达检测,发现只有含pET-32a-R2的表达菌在菌体裂解液的上清液中大量表达重组蛋白。将其扩大培养纯化后获得 R2重组融合蛋白,免疫小鼠取抗血清进行效价检测,抗体效价高达1﹕512 000,可满足抗体使用需求。Western blot结果表明,注射dsLmKnk3-5后飞蝗体壁LmKnk3-5的蛋白表达显著减少,表明anti-LmKnk3-5′抗体特异性良好免疫组化试验结果表明,表皮蛋白LmKnk3-5在飞蝗腹部体壁皮细胞及新表皮中均有分布,特别是新合成的外表皮顶端。【结论】成功获得飞蝗LmKnk3-5多克隆抗体,证明其特异性良好。LmKnk3-5在飞蝗腹部体壁新合成的外表皮顶端分布较多。研究结果为飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′功能研究提供了蛋白水平的证据。

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<![CDATA[超表达OsPR1A增强了Xa21介导的水稻对白叶枯病的抗性反应]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33215.shtml 程相关蛋白OsPR1A的表达受上游病基因Xa21调控接菌后早期启动Xa21介导OsPR1A较高水平的表达对水稻抵抗白叶枯病菌至关重要。同OsPR1A表达也受到水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzaeXoo)的诱导表。对于OsPR1A的研究绝大部分是作为抗性反应发生的标志基因佐证其他基因或途径在抗性中的作用,缺乏直接的证据证实OsPR1A本身的生物学功能。通过获得OsPR1a-OX超表达转基因植株,调查农艺状,并明确OsPR1A蛋白质表达与抗性的关系,为鉴定OsPR1A功能提供依据。【方法】通过农杆菌介导法,将构建的OsPR1a-OX转化载体转入到水稻受体4021中,利用PCR和免疫印迹(western blotWB)技术分别在基因水平和蛋白质水平上筛选并鉴定OsPR1A超表达阳性纯合株系。在成熟期,调查OsPR1A超表达转基因植株的表型及农艺性(株高、穗长、分蘖数、结实率和籽粒大小等)。在31条件下,将生长2周的水稻幼苗TP3094021OsPR1A超表达转基因植株接种水稻白叶枯病菌,并在接菌024681012 d时测量病斑长度。在接菌046 d时,收集TP3094021OsPR1A超表达转基因植株的水稻叶片,提取蛋白质,利用WB技术检测OsPR1A的表达特征。【结果】构建了OsPR1a-OX转化载体,并转入到受体4021中,筛选并鉴定到2OsPR1A超表达转基因纯合株系(#704#709)。调查了OsPR1A超表达转基因植株在成熟期的表型及农艺性状,与对照4021相比,#704#709的株高较矮、穗长较短、分蘖数减少、结实率降低,但籽粒稍大,可能与结实率低有关。在31℃条件下,OsPR1A超表达转基因植株的病斑长度与对照4021相比明显缩短,结果具显著性差异(P<0.05)。在接菌046 d的材料中,超表达转基因植株#704#709OsPR1A始终有较高水平的表达丰度,从而提高了对白叶枯病菌的抗性【结论】采杆菌,获得OsPR1A超表达转基因植株;超表达OsPR1A影响到水稻的正常发育过程;超表达OsPR1A后增强了Xa21介导的水稻对白叶枯病的抗性。]]> <![CDATA[洱海流域植烟土壤养分时空变异特征及土壤肥力评价]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33176.shtml 洱海流域植烟土壤养分时空变异特征,实现对该区域植烟土壤肥力分级评价及其空间可视化的目标,进而为洱海流域烟田养分分区管理、平衡施肥、农业面源污染防控等提供科学依据。【方法】以2011—2013年、2018年和2020年洱海流域植烟区964个土壤样品为研究对象,采用地统计学和地理信息系统(Geographic Information SystemsGIS)技术探究养分的时空变异特征和区域分布格局,并采用Fuzzy综合评价法对植烟区土壤肥力进行定量化评价。【结果】2011—2020年洱海流域植烟土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾的均值为7.3459.55 g·kg-13.49 g·kg-154.43 mg·kg-1191.99 mg·kg-1,均表现为中等变异。植烟土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量丰富,丰缺等级处于中上等级及以上的区域面积占比分别为85.19%93.81%94.48%78.82%,存在明显的区域变异性。植烟土壤肥力处于I—V级的区域面积占比分别为8.01%21.60%38.11%28.87%3.41%。【结论】洱海流域植烟土壤pH整体偏碱性,且呈现出洱海北部高于南部的现状;有机质和全氮含量高值区主要分布于洱海北部和西部;有效磷含量高值区以斑块状分布在三江中上游地区、洱海东部和洱海西部;速效钾含量高值区片状分布在洱海北部和东部。洱海流域植烟土壤整体肥力较高,III级及以上土壤高肥力区主要分布在洱海北部和东部。


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<![CDATA[覆膜时期和施氮量对旱地玉米产量和水氮利用效率的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33175.shtml 为供试作物,研究施氮量、覆膜时期及其互作对陇东旱塬玉米生理指标、产量性状及水氮利用效率的影响,以期为陇东旱塬区玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】2012年11月-2019年11月,连续设置覆膜时期(春季覆膜和秋季覆膜)和施氮量(0、75、150、225、300、375、450 kg N·hm-22个因子的长期定位裂区试验,分析不同处理玉米生理指标、产量性状及水氮利用效率的变化。【结果】覆膜结合合理施氮可提高玉米光合速率和叶片叶绿素相对含量(SPAD值),延长叶片持绿期,有效协调源库关系,增加穗粒数和百粒重。施氮量、降雨年型和施氮量与降雨年型互作均极显著影响玉米产量、穗粒数和百粒重,三者均随施氮量增加呈先增加后降低趋势。研究揭示黄土旱塬玉米产量在施氮量150-450 kg·hm-2范围内均显著高于75kg·hm-2的产量,以施氮量300kg·hm-2最高,为15142.5kg·hm-2,与施氮量225kg·hm-2无显著差异,显著高于施氮75kg·hm-2,施氮量进一步增加,增产效应逐渐降低,甚至减产。降雨年型及关键生育期降雨量与产量变化关系密切。尤其是7-9月降水量,特别是7月上旬(玉米抽雄-吐丝期)降雨量及干旱年型对陇东黄土旱塬玉米产量影响较大。覆膜时期、年份、施氮量及施氮量与降雨年型互作也极显著影响水分利用效率,秋覆膜较春覆膜水分利用效率显著增加8.6%。与施氮300kg·hm-2相比,施氮225kg·hm-2氮肥偏生产力、氮素生理利用效率分别提高28.6%、20.1%,平均氮肥利用率从34.8%提高到35.8%,可实现产量和氮素效率的同步提高。【结论】覆膜结合施氮150~225kg·hm-2可作为陇东黄土高原雨养农业区较理想的高产高效栽培模式,干旱年份秋覆膜的增产效应更突出,生产中建议结合气象预测预报的降雨年型选择适宜的施氮量和覆膜方式。


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<![CDATA[西南弱光地区机插杂交籼稻“减穴稳苗”栽培的群体冠层质量特征]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33174.shtml 4/hm2和63×104/hm2);研究了不同田间配置对机插杂交籼稻群体冠层结构、光合特性和微环境(冠层温度、湿度和透光率)的影响。【结果】(1)减穴稳苗齐穗期能维持与常规配置相当的单茎绿叶面积、粒叶比和上三叶比叶重,其中2017年倒二叶与倒三叶比叶重显著增大;齐穗期剑叶光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别较常规配置显著提高23.84%、23.53%和13.79%。(2)较常规配置,减穴稳苗显著增大各时期冠层幅度,提高冠层透光率,降低收敛指数,群体通透性更好; 减穴稳苗处理提高了2016年F优498孕穗期和齐穗期的一次分蘖角度,而宜香优2115的一次分蘖角度2年均表现为减穴稳苗小于常规配置。(3相关分析表明,孕穗期冠层日均温、昼夜温差和昼夜湿差与齐穗期剑叶和倒二叶比叶重呈显著或极显著正相关,与齐穗期收敛指数呈显著负相关;此外,孕穗期冠层日均温和昼夜湿差还与齐穗期冠层幅度呈显著正相关;齐穗期冠层日均温和昼夜温差与分蘖盛期、拔节期及齐穗后20 d的一次分蘖角度呈显著或极显著负相关,日均相对湿度则相反。减穴稳苗有效的改善了植株冠层结构,从而显著提高孕穗期和齐穗期的冠层温度和昼夜温差,提高孕穗期、齐穗期和齐穗后20 d的昼夜湿差,并显著降低日均相对湿度。【结论】减穴稳苗田间配置优化了机插杂交稻的群体冠层结构和光分布,增大了群体内部昼夜温差和湿差,降低了相对湿度,提高了群体质量和光合速率,为高产稳产奠定了基础,是西南弱光稻区进一步推进机插秧发展的重要技术途径。


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<![CDATA[基于代谢组学的<span>‘永春佛手’乌龙茶化学成分解析</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33173.shtml ‘佛手’品种为主要研究对象,‘铁观音’和‘水仙’品种为对照,三者均加工制成清香型、浓香型和陈香型乌龙茶,采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UHPLC-Q-TOF/MS)进行非靶向代谢组学分析,对不同品种乌龙茶的差异化合物进行鉴定和筛选,并采用超高效液相色谱仪氨基酸分析仪和超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱(UHPLC-Q-Orbitrap-MS)对茶叶中主要化学成分和不同品种乌龙茶间差异化合物进行定量分析。【结果】相比于同一香型的对照品种乌龙茶,永春佛手具有相对较高的氨基酸总量和茶氨酸含量,儿茶素类化合物总量和咖啡碱含量在清香型和浓香型的不同品种间无显著差异,在陈香型中均为永春佛手乌龙茶含量最高,没食子酸含量在三种香型中均呈现水仙>永春佛手>铁观音。代谢组学结合多变量统计表明,不同品种制成的乌龙茶化合物表型具有明显差异。清香型、浓香型和陈香型乌龙茶中,永春佛手与对照品种间的差异化合物分别为505947个,其中共同差异化合物23个,包括14个黄酮(醇)糖苷、5个儿茶素类化合物及其衍生物、1个脂类、1个生物碱、1个有机酸和1个氨基酸类化合物。进一步对茶叶中常见的20个黄酮(醇)糖苷组分进行定量分析结果显示在永春佛手乌龙茶中14个黄酮(醇)糖苷组分的含量显著高于对照品种乌龙茶,其含量是相同香型铁观音品种乌龙茶的1.414.6倍,是水仙品种乌龙茶的1.318.0倍。在定量的四类黄酮(醇)糖苷中,槲皮素糖苷均为主要的黄酮(醇)糖苷组分,含量高于山柰酚糖苷、杨梅素糖苷和芹菜素糖苷。感官审评分析表明较高含量的黄酮(醇)糖苷并未显著增强茶汤的涩味。【结论】代谢组学方法可以有效对不同品种制作的乌龙茶进行化合物表征。永春佛手、铁观音和水仙按照相同工艺制成的乌龙茶具有较为明显的化学成分差异,其中黄酮(醇)糖苷类化合物差异最为显著,具有较高含量的黄酮(醇)糖苷类成分是永春佛手乌龙茶在化学成分方面的一个重要特征。黄酮(醇)糖苷类成分有望作为判别指标用于乌龙茶制作品种的判别。


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<![CDATA[异色瓢虫丙酮酸激酶基因序列分析与调控海藻糖代谢功能]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33172.shtml PYK)是一种调节性糖酵解酶,负责调节糖酵解和糖异生之间的平衡,所以具有重要的生理作用。本研究旨在通过分析异色瓢虫(Harmonia axyridis3条HaPYK的序列结构,并结合RNA干扰技术,探讨HaPYK在瓢虫体内的生物学功能。【方法】基于从异色瓢虫全基因组中获得的3条HaPYK序列(被分别命名为HaPYK1-1HaPYK1-2HaPYK2),通过生物信息学方法分析其理化性质和序列结构,以及与其他昆虫之间的同源性。然后采用显微注射的方法将体外合成的dsRNA导入羽化第1天成虫体内,在注射后48和72 h分别收集试验材料,提取虫体总RNA后进行反转录,随后采用实时荧光定量PCR技术测定3个HaPYK的表达水平以评估RNA干扰效果,并检测与海藻糖代谢相关基因的表达水平,最后检测葡萄糖、糖原、海藻糖含量以及两种海藻糖酶的活性。【结果】HaPYK1-1HaPYK1-2HaPYK2的开放阅读框分别为1 350 、1 569 、1 656 bp;蛋白大小分别为449、522、551 aa,理论等电点分别为5.04、5.02、5.01。保守结构域预测得到,三条HaPYK均属于Pyruvate_kinase超家族。HaPYK二级结构主要是α-螺旋和无规则卷曲,另外也含有延伸链和β-转角。三条序列的寡聚物类型均为同源四聚体。系统进化树显示,HaPYK与同为鞘翅目的昆虫具有较近的亲缘关系,如马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)和赤拟谷盗(Tribolium castaneum)。另外,注射dsHaPYK1-1后,HaPYK1-2HaTRE1-4的表达量显著下调,而HaPYK2HaTRE1-1HaTRE1-2HaTRE2-likeHaTPS的表达量显著上调;注射dsHaPYK1-2后,HaTRE1-1、HaTRE1-2HaTRE1-3HaTRE1-5HaTRE2HaTPS的表达量显著增加;注射dsHaPYK2后,仅HaTRE1-148 h表现为显著上调,HaTRE1-3HaTRE1-4HaTRE1-5HaTRE2HaTRE2-like的表达量均下调。与对照组相比,在dsHaPYK1-2组中48 h时TRE1活性显著降低,海藻糖和糖原含量显著增加;在dsHaPYK1-1dsHaPYK248 h时葡萄糖含量减少,72 h时葡萄糖、海藻糖含量增加及TRE2的酶活显著提高;在dsHaPYK248 h时,海藻糖显著减少,而糖原含量显著增加。【结论】异色瓢虫体内存在3个HaPYK,通过导入外源dsHaPYK能成功干扰靶标基因的表达水平,且抑制表达后海藻糖代谢会受到影响,但3个HaPYK的调控机制不尽相同。]]> <![CDATA[用于单株小麦生理生态控制的等距单粒线播法]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33171.shtml 3个尺度层次的指标对比,评价种间距在苗期和成熟期的生理生态效应。【结果】等距单粒线播法创建出稳定全生育期密度效应且该效应能够为群体、单株与器官3个尺度层次的表型所表达。较小种间距显著延长稻茬麦50%出苗率的天数。群体的成熟期籽粒总产量随种间距减小而增加,T1.5与T3处理无显著性差异,但T4.5处理显著降低。在群体生物量方面,T4.5处理的总茎秆重、总麦穗重显著低于T1.5和T3处理。而在单株尺度层面,单株穗数、结实粒数和单株产量随种间距增加而显著性增大,但单株千粒重无显著性差异,单株小麦的地上部生物量、麦穗重和茎秆重也随播种间距增加而增大,表现出明显的密度补偿效应。同时,随种间距减小,单株小麦各指标由正态分布变为L型分布。在小麦的单茎穗层面,单茎穗产量和穗千粒重均无显著性差异,仅穗粒数表现出年度间不稳定。而在器官生物量方面,地上部生物量、叶重、茎秆重和麦穗重不同处理下均无显著性差异。【结论】等距单粒线播小麦在群体、个体和器官3个不同尺度范畴的密度效应能够在小麦的苗期和成熟期得到充分表达,且不同尺度范畴内的产量因子及生物量等表型指标存在复杂的交互关系。因此,相较于传统机械化种植技术,等距单粒线播技术有利于解析群体小麦的生理生态效应。


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<![CDATA[彩色稻叶片光合特征及其与抗氧化酶活性、花青素含量间关系]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33170.shtml

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<![CDATA[氮肥减量下长期间作毛叶苕子对玉米产量及氮肥贡献率的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33169.shtml (CK)和习惯施氮N100)水平下设置单作玉米处理,在90%N90V)、80%N80V)、70%N70V)、60%N60V)和0%N0V)的习惯施氮水平下设置玉米毛叶苕子间作处理,共7个处理,3次重复,田间随机区组排列。研究不同氮肥减施条件下,玉米长期间作毛叶苕子后,作物产量、经济效益、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥贡献率的变化规律。【结果】玉米长期间作毛叶苕子利用根茬还田对玉米具有明显的增产优势,而且这种增产优势随间作年限的延长呈增加趋势。相比习惯施氮处理,在化学氮肥减施20%条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,可以在保证玉米稳产的情况下增收2273.20 kg·hm-2毛叶苕子干草,合计收益增加0.89%,达29 686元/hm2,同时,氮肥偏生产力和农学利用率显著提高20.69%和14.65%;在化学氮肥减施30%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,虽然玉米籽粒产量降幅明显,达7.74%,但是因为可以增收2 319.34 kg·hm-2毛叶苕子干草,合计收益与习惯施氮处理持平,达28 652元/hm2,同时,氮肥偏生产力和农学利用率显著提高31.81%和16.30%;在化学氮肥减施40%的条件下玉米长期间作毛叶苕子根茬还田,虽然可以增收2 303.09 kg·hm-2毛叶苕子干草,氮肥偏生产力和农学利用率也显著提高48.78%和23.75%,但是因为玉米籽粒产量显著降低10.71%,合计收益只有27 929元/hm2,显著低于习惯施氮处理。【结论】在河西绿洲灌区玉米生产过程中,氮肥减量条件下长期(9年)间作毛叶苕子利用其根茬还田,若只考虑玉米籽粒产量,则可以替代20%的化学氮肥用量,若考虑玉米和毛叶苕子的合计产值,则可以替代30%的化学氮肥用量。


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<![CDATA[丛枝菌根真菌对玉米生育期土壤氧化亚氮排放的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33168.shtml (arbuscular mycorrhizae fungi,AMF影响玉米生育期土壤氧化亚氮N2O排放的机制,为增加玉米产量、提高氮素利用效率、减少温室气体排放提供理论依据。【方法】采用分室生长室和菌丝室箱体装置,盆栽设置氮肥用量N1:180 kg N·hm-2N2:360 kg N·hm-2和丛枝菌根真菌M0:作物根和AMF均不能从生长室进入菌丝室;M1:只有丛枝菌根真菌能从生长室进入菌丝室M2:作物根和丛枝菌根真菌均能从生长室进入菌丝室双因素试验,测定玉米生长期间植株生物量、植株氮素积累量、氧化亚氮排放量;采用Illumina平台Hiseq 2500 PE250高通量测序技术分析土壤细菌群落结构和多样性对丛枝菌根真菌的响应。【结果】氮肥用量和丛枝菌根真菌均显著影响玉米产量、植株生物量、植株氮素积累量和氧化亚氮排放量。不同氮肥用量条件下接种丛枝菌根真菌均显著增加玉米籽粒产量、植株生物量和氮素积累量。与M0相比,N1条件下M1和M2处理产量均值分别增加38%和82%,地上部氮素积累量增加30%和52%,无机氮含量减少26%和65%;N2条件下M1和M2处理籽粒产量分别增加16%和48%;地上部氮素积累量增加9%和33%,无机氮含量减少34%和55%。与M0相比, N1条件下M1和M2处理N2O累积排放量分别降低17%和40%N2O排放强度分别降低41%和67%;而N2条件下N2O累积排放量降低26%和45%,排放强度分别降低28%和57%。NMDS 分析表明,施肥和丛枝菌根真菌均对细菌群落结构有较大影响。与N1均值相比,N2处理门水平变形菌门Proteobacteria芽单胞菌门(Gemmatimonadetes相对丰度分别降低6%和15%,而放线菌门Actinobacteria增加32%;属水平链霉菌Streptomyces增加27%,芽单胞菌属Gemmatimonas降低8%。与M0相比,N1条件下M1和M2处理的Streptomyces分别增加64%和205%,Gemmatimonas细菌丰度分别增加31%和53%;N2条件下M1和M2处理的Streptomyces分别增加10%和93%,M1处理的Gemmatimonas细菌丰度降低2%,M2处理Gemmatimonas细菌丰度增加56%。土壤中Streptomyces和GemmatimonasN2O排放量呈显著负相关,而与玉米产量呈显著正相关。【结论】不同氮肥水平玉米接种丛枝菌根真菌均能显著降低土壤氧化亚氮排放量,这种影响主要通过提高玉米氮素的吸收利用和改善土壤细菌群落组成实现的,其中主要增加了土壤链霉菌属和芽单胞菌的相对丰度。


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<![CDATA[中国农业科技水平的时空演变、区域关联及其经济协同发展效应——以省域公立农业科研机构为例]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33167.shtml 省域公立农业科研机构的科技水平的时空演化和空间分布特征,及其与区域经济的协同发展情况,有助于正确认识各省之间农业科技与农业经济的协同发展机制并剖析导致农业科技与农业经济协同发展程度弱的潜在原因,探索进一步提高省域农业科研机构科技水平,解决农业科技与农业经济“两张皮”问题的路径。【方法】基于农业科研人员规模、专利授权量、论文发表数量3项指标,本文利用GIS空间分析、可视化技术和探索性空间数据分析方法研究了2008—2018年省域农业科研机构的科技产出的时空演化趋势及空间分布特征,并揭示省域农业科技与农业经济的协同发展情况。【结果】结果表明,10年间省域公立农业科研机构的科技产出从中东部沿海省份向周围逐渐降低,多数省份农业科研机构专利授权量增长趋势显著,论文发表数量和科研人员数量整体增长趋势不明显;从空间分布特征来看,省域农业科研机构的科技产出虽然呈现出局部空间自相关特征,但整体未形成规模化的空间集聚效应;省域农业科技与农业经济协同发展程度方面,山东、江苏、广东、福建等东部沿海地区协同发展程度较好,中部地区协同发展程度一般,整个西北、西南及东北大部分省区农业科技与农业经济协同发展程度较弱。据此,从提高农业科研机构科技创新水平,加强区域农业科技与经济的协同发展方面提出了有关政策建议。【结论】省域农业科研机构的科技水平从中东部沿海向周围省份逐渐降低,具有空间异质性,未形成规模化的空间集聚效应;省域农业科研机构的科技水平与省域农业经济水平的协同发展程度整体偏低;需要加快构筑农业科技与农业经济协同发展的空间集聚格局,为解决农业科技与经济发展“两张皮”问题提供支撑。]]> <![CDATA[西北地区玉米生产资源投入及生态环境风险评价]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33166.shtml 明确西北地区玉米生产的资源投入与生态环境风险。【方法】基于生命周期评价(LCA)方法西北地区六省或自治区(新疆、陕西、山西、宁夏、内蒙古、甘肃)15年间(2004—2018年)玉米生产的资源投入(肥料、农药、柴油、地膜、种子及人工)与生态环境风险(温室气体排放、土壤酸化、水体富营养化及人体毒性进行评价,定量化该地区单位面积(hm2)玉米生产资源投入与生态环境风险及其时空变化。【结果】西北地区玉米生产资源投入与生态环境风险较高,15年间平均肥料投入为233.1 kg N·hm-2106.3 kg P2O5·hm-2和23.3 kg K2O·hm-2农药、柴油、地膜、种子、人工投入量分别为6.5 kg·hm-293.2 L·hm-213.7 kg·hm-2、38.8 kg·hm-2和120.1 h·hm-2,玉米平均产量为7.9 t·hm-2温室气体排放量为4 188 kg CO2 eq·hm-2,土壤酸化潜值为155.3 kg SO2-eq·hm-2,水体富营养化潜值为52.6 kg PO4-eq·hm-2,人体毒性为2.9 kg 1,4-DCB-eq·hm-2相较于2004年,2018年西北地区玉米生产种植面积和玉米单产分别增加了79%26.9%;资源投入整体呈现上升趋势,其中氮肥、磷肥和钾肥的单位面积投入量分别增加9.2%、52.7%和203.7%,农药、柴油、地膜的单位面积用量分别增加了303%143%108%,而种子和人工的单位面积投入量则分别降低了38.6%50.8%。西北地区玉米生产的生态环境风险则整体呈现先上升后下降的趋势,其中单位面积温室气体排放量、土壤酸化潜值、水体富营养化潜值以及人体毒性分别增加了13.6%、15.8%2.6%和302.5%。西北地区玉米生产15年间单位面积氮肥投入量及温室气体排放量最高的年份均为2016年,最低均为2007年。西北地区不同省份玉米生产单位面积的资源投入与生态环境风险存在较大差异。其中,甘肃的氮肥、地膜和人工单位面积投入量最高,3种资源投入的最低省区分别为山西、陕西和内蒙古;新疆的磷肥和柴油投入量最高,最低均为陕西;山西的钾肥投入量最高,最低为新疆;农药和种子的投入量最高分别为宁夏和新疆,最低均为山西,玉米的种植面积与单产最高的省区分别为内蒙古和新疆,最低的分别为宁夏和陕西。同时温室气体排放量与土壤酸化潜值均为甘肃最高,水体富营养化潜值为陕西最高,人体毒性为宁夏最高,均为山西最低;西北地区玉米生产资源投入量与生态环境风险综合值最高的省区为宁夏,山西为西北地区玉米生产综合生态环境风险最低的省份。【结论】西北地区玉米生产呈现高投入、高产出、高风险的特点其资源投入与生态环境风险在不同时间和空尺度上均存在较大差异。20042018年,西北地区玉米的种植面积、单产、资源投入整体呈增加趋势,生态环境风险整体呈现先上升后下降的趋势。未来玉米生产布局可考虑向高产和低环境风险的省份倾斜,同时优化施肥量,采用系统管理策略等,在实现高产的同时降低生态环境风险。


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<![CDATA[基于WGCNA鉴定茶树响应草甘膦相关的共表达基因]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33145.shtml

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<![CDATA[农药降解菌-海藻酸钠微球制剂及其对茚虫威残留的降解]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33144.shtml -1降解菌组成,粒径约3.0 mm,降解活性高,稳定性好。扫描电镜观测表明,降解菌在海藻酸钠微球中分布均匀,菌体形态正常。在10—40℃、pH为5.0—9.0的土壤中,降解菌稳定释放,对茚虫威降解率达到95%以上,释放性能不受土壤类型影响。田间试验表明,按制剂用量450 kg?hm-2处理,显著缩短土壤茚虫威半衰期至7.9—8.8 d。【结论】以海藻酸钠为载体制备降解菌斯氏假单胞菌微球制剂,当海藻酸钠浓度为3%、氯化钙浓度为2%、包埋菌量为80 g?L-1时,所得降解菌微球粒径大小均匀,机械强度适中、传质性能良好;降解菌在海藻酸钠微球中分布均匀,菌体形态正常;制剂的释放能力及稳定性良好,受环境条件影响小,贮藏稳定性较好;田间试验表明,按制剂用量450 kg?hm-2处理,能够显著缩短土壤中茚虫威半衰期至7.9—8.8 d,田间应用效果好,为土壤茚虫威农药残留污染生物修复提供了技术和产品支撑,具有进一步优化的潜力和广阔的应用前景。]]> <![CDATA[绿盲蝽G蛋白偶联受体激酶2基因(<em>AlGRK2</em>)的表达分析及在绿盲蝽生长发育中的功能]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33143.shtml Apolygus lucorumG蛋白偶联受体激酶2基因(AlGRK2cDNA序列,明确其时空表达谱,阐明外源蜕皮激素(20E)对AlGRK2表达的影响,分析AlGRK2在绿盲蝽若虫发育中的作用,为进一步研究其在蜕皮激素信号通路中的功能打下基础。【方法】RACE法克隆获得AlGRK2全长,qRT-PCR分析不同日龄绿盲蝽及雌成虫不同组织中AlGRK2基因的表达谱,分析外源20E诱导及RNAi处理后,AlGRK2的应答反应及对绿盲蝽生长发育的影响。【结果】AlGRK2全长2 715 bp,开放阅读框2 106 bp,编码701个氨基酸;蛋白结构分析显示AlGRK2包含4个结构域,具有GRK2蛋白的典型结构域(PH结构域);AlGRK2在绿盲蝽116日龄虫体内均有表达,并以在1日龄表达量最高,在14日龄表达量最低;AlGRK2在绿盲蝽雌成虫卵巢、中肠及脂肪体中高表达,在胸与足中的表达较低;外源20E处理后,AlGRK2在绿盲蝽1日龄和3日龄表达量显著下调,AlGRK2在雌成虫各组织中均表达上调,在卵巢及脂肪体中上调幅度最大;而绿盲蝽若虫发育历期、末龄若虫体重和成虫羽化率均显著下降;此外,与dsGFP处理组相比,dsAlGRK2处理后绿盲蝽的AlGRK2表达水平显著下降,若虫死亡率及发育历期显著增加,而成虫羽化率和5龄若虫体重显著下降。【结论】AlGRK2在绿盲蝽体内的表达谱显示出发育阶段特异性和组织特异性;外源20E处理可抑制AlGRK2的表达,并对绿盲蝽生长发育有不利影响,表现为加快绿盲蝽的发育进度、降低5龄若虫体重及成虫羽化率;此外,RNAi也显示出相似的效应。]]> <![CDATA[转基因玉米NK603转化体/<i>zSSIIb</i>内标基因<span>二重</span><span>微滴数字</span><span>PCR</span><span>方法的建立及应用</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33142.shtml 批准进口的转基因玉米NK603是中国转基因生物安全监管的主要对象。转基因安全监管需要标准物质和标准检测方法,建立转基因玉米NK603的数字PCRdPCR)方法将为转基因玉米NK603的定量检测和标准物质研制提供精准测量技术。【方法】采用人工合成的技术构建标准质粒分子pUC57-NK603;将NK603转化体与不同的玉米内标基因引物/探针一一组合,遴选与NK603转化体特异性PCR具有相同的扩增能力的玉米内标基因PCR方法;设置二重微滴数字PCRddPCR)的退火温度梯度和引物/探针浓度梯度,优化二重ddPCR的反应体系和反应条件;用梯度稀释的标准质粒溶液做模板考察二重ddPCR的检测极限、定量极限和动力学范围;将转基因玉米NK603种子粉末和非转基因玉米种子粉末混合,配制质量分数分别为100%10%6%的盲样,考察二重ddPCR的定量准确性。【结果】用标准质粒分子pUC57-NK603作为二重ddPCR的质控对照,通过考察二重ddPCR反应热图的微滴信号强度、阳性微滴与阴性微滴分辨率、雨滴数量、NK603转化体与内标基因拷贝数比值测量值与预期值的一致性,确定将NK603转化体特异性PCR方法与内标基因zSSIIb PCR方法组合,建立NK603/zSSIIb二重ddPCR方法。二重ddPCR反应体系中NK603转化体和zSSIIb内标基因的引物/探针浓度相同,均为400 nmol·L-1/200 nmol·L-1,在60℃退火延伸。NK603/zSSIIb二重ddPCR的检测极限是2 copies DNA模板,定量极限是48 copies DNA模板,动力学范围是1060000 copies DNA。应用NK603/ zSSIIb二重ddPCR方法可准确定量玉米盲样中的NK603转化体含量,定值结果变异系数小于25%dPCR定量结果与荧光定量PCRqPCR)定量结果无显著差异,且具有更高的精确性。【结论】内标基因的选择会影响dPCR定量结果的准确性,在建立dPCR方法的过程中,要用具有准确量值的样品作为质控对照,评估内标准基因的适用性。以人工合成的标准质粒分子pUC57-NK603为质控对照,建立了NK603/zSSIIb二重ddPCR方法。应用建立的二重ddPCR定值方法进行标准物质的研制和定值,已成功研制出转基因玉米NK603有证标准物质。


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<![CDATA[过表达<i><span>ZmIBH</span></i><i>1-</i><i><span>1</span></i>提高玉米苗期抗旱性]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33141.shtml 的一个重要因素,挖掘玉米抗旱相关基因,通过转基因功能验证和转录组分析解析关键基因响应干旱胁迫过程中的分子调控机制,为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。【方法】本研究以玉米自交系B104WT)为背景材料,利用农杆菌介导方法构建过表达ZmIBH1-1转基因株系(ZmIBH1-1-OE);通过对转基因植株草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测和实时荧光定量PCR目的基因的表达分析,鉴定阳性植株和株系;以WT和ZmIBH1-1-OE转基因株系为材料,通过干旱处理(20% PEG6000),进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定,验证ZmIBH1-1抗旱功能;通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析,鉴定出差异表达的基因(differentially expressed genes, DEGs);结合DAP-seqDNA affinity purification sequencing)分析,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因,利用基因组可视化软件IGV(integrative genomics viewer分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置,然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。【结果】通过玉米遗传转化获得12个转化事件;T3代中,标记基因Bar和目的基因ZmIBH1-1同时被检测到的植株有458个,实时荧光定量PCR检测结果表明,ZmIBH1-1-OEZmIBH1-1的表达量显著高于WT,株系3和株系8表达量最高,将其自交获得T4代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下,ZmIBH1-1-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性)均显著高于WT,说明玉米中过量表达ZmIBH1-1赋予玉米更高的耐旱。转录组分析结果表明,WT与ZmIBH1-1-OE株系在干旱胁迫下有1 214个差异表达基因;Gene OntologyGO)功能富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及生物过程、细胞组分和分子功能,如在生物过程中主要涉及到光合作用、应激响应、脱水响应等;KEGG富集分析表明差异表达基因主要参与植物激素信号传导新陈代谢等过程。结合转录组显著差异表达基因和DAP-Seq分析所得到ZmIBH1-1蛋白的靶基因,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的11个候选靶基因,包括2个钙信号相关基因、3个半胱氨酸代谢相关基因、1bHLH转录因子、1个应激响应蛋白、1个谷胱甘肽转移酶、1个氧化还原过程蛋白和2个乙烯响应因子;基因组可视化结果显示ZmIBH1-1蛋白可以结合靶基因启动子区;随后通过Dual-Luciferase试验进一步表明,ZmIBH1-1蛋白可以直接作用于11个候选靶基因,其中,ZmIBH1-1蛋白可以促进ZmCa-MZmSYCOZmbHLH54ZmGlu-r1ZmCLPB3ZmP450-99A2的表达,抑制ZmAGD12ZmCYSZmCYSBZmERF-107ZmEIN3的表达。此外,在干旱胁迫下NACWRKYMYB等转录因子在ZmIBH1-1-OEWT株系中也存在差异表达。【结论】ZmIBH1-1的过表达可以增强玉米苗期的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控乙烯信号通路中的ZmERF-107ZmEIN3的表达提高玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控钙信号相关基因ZmCa-MZmAGD12增强玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白可能通过间接调控NACWRKYMYB等转录因子响应干旱胁迫。


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<![CDATA[甘薯丝裂原活化蛋白激酶MPK6对低温胁迫的响应]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33140.shtml MPK6在抵御低温胁迫过程中的功能,为解析甘薯耐低温机制和遗传改良提供参考。【方法】采用农杆菌介导法,将35S::IbMPK6-GFP重组表达载体和对照载体质粒pDMC83转化甘薯愈伤组织,根据载体上特有的GFP序列设计引物对甘薯拟转基因材料进行分子鉴定,并通过qRT-PCR筛选表达量高的转基因株系。对非转基因植株(WT)和转基因株系进行低温胁迫和恢复处理,观察处理后及恢复后的表型变化;检测叶绿素荧光参数Fv/Fm、丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H2O2)含量等生理指标;利用二氨基联苯胺(DAB)和氮蓝四唑(NBT)染色法观察活性氧的积累情况;分析低温信号转导途径中关键转录因子IbCBF3和下游基因IbCOR27的表达水平。【结果】共获得12IbMPK6过表达甘薯株系,筛选IbMPK6表达量最高的3个过表达株系(L3L8L11)用作低温胁迫分析材料。低温胁迫下WTFv/Fm0.50,而转基因株系L3L8L11Fv/Fm分别为0.790.790.80,与WT呈现极显著差异水平。温度恢复后,转基因植株中Fv/Fm恢复至低温处理前水平,而WTFv/Fm仅为0.70,极显著低于转基因植株。低温胁迫下,WT的丙二醛含量为0.05 μmol·g-1,而转基因株系L3L8L11中的丙二醛含量分别为0.020.040.02 μmol·g-1,显著低于WT。温度恢复正常后,WT中的丙二醛含量为0.03 μmol·g-1,而转基因株系L3L8L11中的丙二醛含量均为0.01 μmol·g-1DABNBT染色结果显示,低温胁迫下,WT叶片与转基因株系叶片相比,染色较深,说明WT比转基因植株积累了更多的过氧化氢和超氧阴离子。过氧化氢含量测定结果显示,低温胁迫下和温度恢复后,转基因植株中过氧化氢的含量均显著低于WTqRT-PCR结果表明IbCBF3IbCOR27受低温诱导表达,且在WT和转基因株系之间差异显著。【结论】过表达IbMPK6甘薯植株通过缓解光合系统和膜系统的损伤、减少活性氧的积累,提高了对低温胁迫的耐受性。IbMPK6通过调控低温通路中相关基因IbCBF3IbCOR27的表达,参与甘薯低温信号转导途径。]]> <![CDATA[PvEG261对普通菜豆镰孢菌枯萎病抗性和抗旱性的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33139.shtml PvEG261的序列及表达模式特征,并研究其抗枯萎病和抗旱功能,为普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病和抗旱信号调控网络解析及分子育种奠定基础。【方法】对PvEG261开放读码框(open reading frameORF)进行生物信息学分析,预测该基因编码蛋白质的理化性质、二级结构、信号肽序列,在NCBI中通过Blastp检索高同源性蛋白序列进行序列比对并构建系统发育进化树;利用qRT-PCR技术分析PvEG261组织表达特异性及响应枯萎病原菌、干旱胁迫的表达模式;构建PvEG261过表达载体,转化发根农杆菌K599菌株,诱导普通菜豆产生转基因不定根系,同时构建PvEG261沉默载体,其体外转录产物接种普通菜豆,干扰PvEG261的表达,通过接种镰孢菌枯萎病原菌和干旱处理,观察对照、过表达和基因沉默菜豆植株的表型,进行抗病性和抗旱性鉴定,并测定过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等生理生化指标。【结果】PvEG261cDNA序列长471 bp,编码156个氨基酸组成的蛋白质。结构预测其含有10strand结构,基因编码产物预测分子质量为38.89 kD,理论pI5.21PvEG261属于Dirigent超家族成员,包含10个氨基酸的信号肽序列,属于外分泌蛋白。PvEG261与豇豆DIR22蛋白亲缘关系最近,达到91.61%qRT-PCR结果显示,接种枯萎病原菌和干旱胁迫后,该基因的在菜豆根组织中表达量明显上升,而且该基因具有明显的组织表达特异性,在根中的表达量最高。接种病原菌和干旱胁迫后,与对照相比,过表达植株的抗病性和抗旱性水平明显提高,植株枯萎病发病程度及缺水造成的萎蔫程度均显著降低,根中H2O2含量、POD活性、SOD活性均显著高于对照植株,MDA含量显著低于对照植株,而基因沉默植株发病程度及萎蔫程度均显著升高,根中H2O2含量、POD活性、SOD活性均显著低于对照植株,MDA含量则显著高于对照植株。【结论】PvEG261响应枯萎病原菌侵染和干旱胁迫,并且正向调控普通菜豆镰孢菌枯萎病抗性和抗旱性水平。]]> <![CDATA[陕西关中小麦化肥减施与不同轮作方式的周年养分平衡及经济效益分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33119.shtml 年在陕西武功镇开展田间试验,随机区组设计,玉米-小麦轮作农户施肥(CWF)、玉米-小麦轮作推荐施肥(CWR)、绿肥-小麦轮作推荐施肥(GWR)、大豆-小麦轮作推荐施肥(BWR4个处理,除农户施肥处理外,其他3个处理的小麦季施肥均采用监控施肥技术推荐施肥量。采集不同夏季作物及冬小麦的植物和土壤样品进行分析。【结果】与农户施肥相比,玉米-小麦推荐施肥处理在氮、磷肥分别减量11.8%、41.7% 条件下,显著增加了小麦产量,平均增幅为7.4%,显著增加了小麦籽粒及地上部氮、磷素养分累积量,氮素累积量增幅分别为10.1%、8.9%,磷素累积量增幅分别为9.8%、6.4%;玉米-小麦推荐施肥处理显著降低了土壤氮、磷、钾素盈余率,降幅分别为25.1%、72.3%、54.4%,显著提高经济收益36%。推荐施肥的3种轮作方式中,玉米-小麦轮作小麦产量最高,其次为大豆-麦轮作。大豆-麦轮作氮、磷、钾盈余率均显著低于玉米-小麦轮作和绿肥-小麦轮作,降低幅度分别为87.3%—92.0%、41.9%—67.7%、78.1%—85.3%,并获得了最高的经济收益。【结论】监控施肥的推荐施肥方法不仅能够减少化肥投入,降低生产成本,同时能够增加小麦产量,提高小麦籽粒及地上部养分累积量,减少氮、磷养分平衡的盈余率,提高经济收益。相比玉米-小麦轮作方式,大豆-小麦轮作既减少了化肥的投入,大幅降低氮、磷、钾养分盈余量,同时还取得较高的经济效益。综上,陕西关中地区传统的玉米-小麦轮作方式可通过推荐施肥减少化肥投入,提高经济收益;而综合考虑土壤养分平衡与经济收益,可考虑大豆-小麦轮作方式,减少土壤养分盈余,提高种粮农户的经济收益。


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<![CDATA[大白菜ACA<span>基因家族的全基因组鉴定与表达分析</span>]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33118.shtml 2+-ATPase)基因家族鉴定与表达分析,研究其家族基因间的共性与特性,为进一步揭示ACA家族进化关系提供数据支撑,并为深入解析BraACAs在低温胁迫、盐胁迫以及自交不亲和方面的功能研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥ACA基因家族,同源比对出大白菜ACA基因家族,利用在线软件Expasy预测其分子量、理论等电点等理化性质;采用MEGA 5.0软件构建系统进化树;运用在线软件GSDS 2.0绘制基因结构图谱;TBtools对其染色体定位;McscanX软件进行拟南芥与大白菜ACA家族基因共线性分析;利用在线软件PlantCARE预测大白菜ACA基因家族启动子元件;通过在线工具Pfam和MEME进行蛋白保守结构域分析;利用qRT-PCR技术检测BraACAs基因在不同组织、非生物胁迫和自交异交授粉后的表达量。【结果】大白菜ACA基因家族有18个基因成员,分布在大白菜10条染色体上;根据进化树关系分成4组,分别包含3、4、4和7个成员;蛋白结构域分析显示,有13个成员包含N端自抑结构域。qRT-PCR结果表明,BraACAs主要在花与果荚中高表达;低温胁迫下,Bra002762与Bra035649表达量总体上调;盐胁迫下,Bra031701表达量显著上调;自交和异交授粉中,Bra003276和Bra024117差异性表达。对Bra002762、Bra035649、Bra031701、Bra003276和Bra024117 5个基因亚细胞定位分析,发现均定位在细胞质膜上。【结论】大白菜ACA家族基因蛋白结构均含有4个ACA基因特有的高度保守结构域。该家族在大白菜不同组织表达模式不同,5个ACA家族基因成员编码蛋白定位于细胞膜上,其中Bra002762、Bra035649、Bra031701与低温和盐胁迫响应有关;Bra003276和Bra024117与自交不亲和性相关。]]> <![CDATA[枯草芽孢杆菌NCD-2对棉花根系分泌物L-脯氨酸响应的转录-蛋白组学联合分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33117.shtml L-脯氨酸是影响生防菌株定殖的关键因素之一,前期研究发现L-脯氨酸能够提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilisNCD-2生物膜形成能力。通过高通量测序技术分析L-脯氨酸调控枯草芽孢杆菌NCD-2生物膜形成和生防潜力相关的基因,为深入认识棉花根系分泌物与生防菌株的分子互作关系打下基础。【方法】以枯草芽孢杆菌NCD-2菌株为供试材料,外源添加浓度为10 mg·mL-1L-脯氨酸共培养24 h后,分别进行转录组(RNA-seq)和同位素标记相对定量蛋白组技术(iTRAQ)分析,对所获得的转录组和蛋白组数据进行生物信息学分析,利用RT-qPCR验证不同代谢通路中部分差异基因的表达情况。【结果】转录组分析发现,L-脯氨酸和NCD-2菌株共培养后,获得1 071个差异表达基因(DEG),其中602个基因上调,469个基因下调。GO分析发现在生物过程、细胞组分和分子功能方面分别有49、14和30个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在化合物代谢、鞭毛组装、细菌运动和趋化作用。蛋白组学分析发现,筛选到211个差异表达蛋白(DEP),其中118个蛋白显著上调,93个蛋白显著下调。GO分析发现在生物过程和分子功能方面分别有13和8个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在氨基酸代谢、碳水化合物类代谢、鞭毛组装和ABC转运蛋白。进一步转录-蛋白组学联合分析发现,在L-脯氨酸作用下,检测到共有的显著差异表达基因(或蛋白)112个,其中38个下调基因(或蛋白)和74个上调基因(或蛋白)。GO功能显著富集主要集中在营养库活性、催化活性、细胞膜、定位、细胞脂质代谢过程、氧化还原过程、sigma因子活性、转运活性、芽孢形成9个方面。KEGG代谢通路主要富集在能量代谢、ABC转运蛋白、抗生素生物合成、鞭毛组装、运动或趋化作用和双组分系统方面。RT-qPCR验证了26个差异表达显著基因,结果发现在表达量上存在一定的差异,但表达趋势与 RNA-seq和iTRAQ组学分析结果基本一致。【结论】 棉花根系分泌物L-脯氨酸与枯草芽孢杆菌NCD-2之间的互作存在一个复杂的生物过程,依赖于不同代谢通路网络中的多个基因。双组分系统、抗生素生物合成、能量代谢、运动或趋化作用、鞭毛组装和ABC转运蛋白通路中的差异基因(或蛋白)可能在棉花根系分泌物与枯草芽孢杆菌互作过程方面发挥着重要作用。


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<![CDATA[不同配置对辽西玉米‖花生间作系统氮素吸收利用的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33097.shtml 花生间作氮高效利用模式的区域筛选提供依据。【方法】本试验于2015—2016年在国家农业环境阜新观测实验站进行,设置玉米单作M)、花生单作P)2行玉米4行花生间作(M2P4)模式4行玉米4行花生间作(M4P4)模式,玉米单作及每种间作模式下设3种不同玉米种植密度(4000、6000和8000株/667m2),共10个处理,分析了不同配置(行比和密度)玉米‖花生间作系统氮素吸收利用特征和优势。【结果】与单作相比,间作玉米和花生植株氮浓度变化并不明显,受作物占地比例影响,间作模式下玉米和花生的氮产量均低于相应单作,并与间作生物产量表现相一致。玉米‖花生间作可以显著提高系统氮的吸收利用(氮吸收当量比NER>1),且主要归因于玉米的养分吸收优势(pNERm0.63~0.80)。随着玉米行比和密度的增加NER也随之增大,其中M4P4模式(NER 1.06~1.22)的氮吸收要显著高于M2P4模式(NER 1.0~1.06)。在玉米‖花生间作系统中,玉米比花生更有竞争力(Amp>0),且竞争吸收氮养分能力也更强(CRmp>1),M4P4行比以及玉米增密有助于增强玉米对氮营养的竞争,增加系统氮养分吸收优势(NU>0)以及间作养分对产量的贡献(C。与玉米间作可促进花生结瘤固氮,M4P4行比配置下花生根瘤数量、单株根瘤重量和单个瘤重均高于M2P4配置,且以中、低密度处理为优。间作系统中土壤有效氮含量(Nmin)表现为花生条带土壤Nmin高于玉米条带,且单作花生土壤Nmin高于间作花生,而单作玉米土壤Nmin低于间作玉米。【结论】玉米‖花生间作可显著提高系统氮的吸收利用,其中玉米对系统氮吸收的贡献较大,适度增加玉米行比和密度有助于增加系统氮素吸收当量比、增强玉米对氮营养的竞争以及间作养分对产量的贡献。综合分析认为,本研究中M4P4-6和M4P4-8为玉米‖花生间作较佳配置,玉米花生种间互作对间作系统干物质量和花生生物固氮的促进,以及玉米在吸收氮养分上的强竞争能力是玉米‖花生间作具有氮素吸收利用优势的重要原因。]]> <![CDATA[吉林半干旱区滴灌施肥模式对玉米产量、养分吸收及经济效益的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33096.shtml <![CDATA[氮磷配施下夏玉米临界氮浓度稀释曲线构建与氮营养诊断]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33095.shtml 郑单958和豫玉22为试验材料,田间定位氮磷配施试验,设置纯氮用量075150225300 kg·hm-2(分别用N0N1N2N3N4表示);磷肥(P2O5)用量060120180 kg·hm-2(分别用P0P1P2P3表示),于20192020年在夏玉米拔节期、抽雄期、灌浆期和成熟期进行取样,分析不同水平氮磷配施对玉米地上部干物质累积、氮浓度动态变化和产量的影响,构建并验证临界氮浓度稀释曲线模型。【结果】氮磷配施能显著提高夏玉米地上部生物量、植株氮浓度及籽粒产量,在同一施磷水平下,随施氮水平的提高,夏玉米各生育时期地上部生物量和籽粒产量呈增加趋势,植株氮浓度随生育进程推进和地上部干物质积累量的增加而降低,氮浓度和地上部生物量之间符合幂指数关系。同时,施磷能促进植株氮素吸收和地上部干物质积累,在相同施氮条件下,施磷各处理总体表现为P2>P3P1>P0,说明施磷可以提高植株氮容纳能力,减缓氮浓度下降速率。根据地上部干物质重与其氮浓度变化关系构建不同施磷水平下夏玉米临界氮浓度(Nc)变化曲线(P0Nc=27.98DM-0.249P1Nc= 29.77DM-0.182P2Nc=30.81DM-0.138P3Nc=30.06DM-0.187),模型拟合的植株氮浓度和实际氮浓度值线性相关,稀释曲线模型的n-RMSE值分别为10.23%6.67%6.95%7.19%,有很好的稳定性。基于临界氮浓度稀释曲线计算氮营养指数(NNI),同一施磷水平下玉米各生育时期NNI随氮肥用量的增加而增大,NNI与相对地上部生物量(RDW)和相对产量(RY)均呈极显著相关。【论】基于临界氮浓度稀释曲线模型的氮营养指数对夏玉米适宜氮磷配施量的诊断结果为N2N3P1P2处理为最佳条件,结合施氮量与产量的拟合方程,推荐关中平原夏玉米施氮量在187.5205.7 kg·hm-2、施磷量在60120 kg·hm-2之间。]]> <![CDATA[长期免耕下东北黑土线虫群落对土壤扰动的响应]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33094.shtml <![CDATA[以小鼠为模型研究CaSR和CCK-1R介导大豆蛋白水解物对食欲的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33093.shtml 探究大豆蛋白水解物(soy protein hydrolysateSPH)对小鼠食欲的影响及其机制,以期为从营养角度为猪采食调控技术的研究提供新思路。【方法】利用胃蛋白酶水解大豆蛋白产生SPH。首先探究灌胃不同浓度SPH对小鼠短期采食量及十二指肠肽感应受体(Calcium sensing receptorCaSRG蛋白偶联受体93G protein-coupled receptor 93GPR93和肽转运受体(Oligopeptide transporter 1PepT1基因表达的影响;在此基础上,通过腹腔分别注射CaSR抑制剂NPS2143和外周CCK-1受体(Cholecystokinin-1 receptorCCK-1R抑制剂Devazepide,探究SPH是否通过CaSR-CCK- CCK-1R-下丘脑途径抑制机体采食。【结果】 灌胃1.5g·kg-1 SPH显著降低小鼠0-1h采食量(P<0.05)、显著提高十二指肠CaSR表达(P<0.05);与SPH组相比,SPH+NPS2143组小鼠0-1h采食量升高,血液CCK水平降低,且均与对照组无差异(0.05<P<0.5。同时,SPH显著降低小鼠0-1h胃排空速率,显著提高下丘脑厌食神经因子POMC的基因表达(P<0.05),而SPH+Devazepide组这种作用消失。但灌胃SPH对小肠传输速率和下丘脑促食相关因子NPY(Neuropeptide Y)和AgRP(Agoutirelated peptide)的基因表达均无影响。【结论】十二指肠CaSR介导SPH促进CCK分泌,并通过外周CCK-1R延缓胃排空速率、提高下丘脑厌食神经因子POMC(Pro-opiomelanocortin)的基因表达来抑制食欲。

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<![CDATA[窖藏和冷藏条件下鸭梨挥发性物质及其相关基因表达比较分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33092.shtml <![CDATA[绿僵菌黏附素基因mad2敲除株构建及其对菌株生长、毒力、黏附性及诱导植物响应的功能分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33091.shtml Metarhizium anisopliae)mad2敲除突变株(Δmad2),探究MAD2蛋白对绿僵菌生物学功能的影响。【方法】从NCBI中获取mad2前后基因组DNA序列,设计扩增mad2前后同源臂特异性引物,以绿僵菌基因组DNA为模板,扩增得到前后同源臂基因S1、S2;设计特异性引物Hyg-F/R,以pKH-KO载体为模板,扩增得到带有启动子序列的潮霉素基因hyg;再通过Overlap PCR构建mad2的同源敲除盒S1H、S2H;最后利用PEG介导的原生质体转化,获得稳定遗传的mad2敲除株。通过对比敲除株(Δmad2)与野生株(WT)的生长特性、黏附作用、杀虫毒力以及诱导花生共生基因转录水平的变化,分析MAD2蛋白的生物学功能。【结果】原生质体转化获得了敲除mad2的同源重组转化子;敲除株与野生株对比分析表明,敲除株Δmad2的孢子萌发率显著低于野生株,萌发中时间比野生株延长5.47 h;培养12 h和14 h时,敲除株的菌丝长度显著均小于野生株, 分别为野生株的 22.2%、23.7%;培养12 d的产孢量也比野生株减少33.3%。敲除株对洋葱内表皮的黏附力明显降低,但对蝗虫后翅的黏附性无显著影响。敲除mad2并不影响绿僵菌的对家蚕毒力。敲除株Δmad2处理花生12 h后,与野生株处理相比,花生共生受体SYMRK、钙信号解码相关基因(CAM、CCaMK和DELLA)、脂质氮素转运相关基因(LTP1、NRT24、ABCC2)的转录水平出现显著下调;而与空白对照相比,mad2缺失后SYMRK仍有一定的上调,CaM、CCaMK和DELLA的转录水平产生显著抑制,对ABCC2、LTP1、NRT24的转录无影响。【结论】金龟子绿僵菌黏附素MAD2影响菌株的孢子萌发、早期菌丝生长、产孢及对植物的黏附力,但对昆虫的黏附和杀虫毒力无影响;在菌株与花生互作早期,MAD2触发了花生共生基因的转录。]]> <![CDATA[乙烯促进牡丹‘洛阳红’切花花瓣脱落与内源生长素的关联性分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33090.shtml -1乙烯拮抗剂可利鲜(AVB)、20 μL·L-1乙烯释放剂乙烯利(CEPA)和20 μL·L-1可利鲜预处理1 h后,再用20 μL·L-1乙烯利1 h(AVB+CEPA),插入去离子水进行单枝瓶插,观测不同预处理的生理效应。利用显微镜观察花瓣离层细胞形态,通过拉力试验测定瓶插过程中花瓣抗脱落力、运用生理生化手段测定乙烯与生长素代谢、离层水解相关酶活性和PsETR1、PsCTR1、PsEIN3、PsERF1、PsYUCCA10、PsPIN1、PsPME1、PsPG1及PsBG1的相对表达量。【结果】牡丹‘洛阳红’切花花瓣基部有明显的离层结构;AVB预处理明显推迟了切花乙烯跃变出现的时间,乙烯释放峰值降低34.9%(P<0.05),提高了花瓣的抗脱落力,降低了花瓣基部多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-葡萄糖苷酶(BG)活性和PsPG1、PsBG1基因表达量,延缓了牡丹切花的衰老进程,显著延长了切花的瓶插寿命;外源CEPA明显加快了花瓣内源乙烯的释放速率,提高了生长素氧化酶(IAAO)、PG和BG活性,加快了切花花瓣的离层细胞的衰老,减小了花瓣的抗脱落力,从而促进了花瓣的萎蔫脱落;AVB+CEPA复合预处理瓶插寿命和最佳观赏期与对照组相差不大,CEPA能够部分抵消AVB的生理效应。【结论】对乙烯敏感型切花牡丹‘洛阳红’,内源生长素参与了乙烯促进花瓣离层细胞脱落的过程,控制乙烯是改善其切花瓶插品质的基础途径。]]> <![CDATA[p-香豆酸通过加速伤口处聚酚软木脂和木质素的沉积促进马铃薯块茎愈伤]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33089.shtml -1 p-CA浸泡切半‘大西洋’马铃薯块茎10 min,于室温条件下避光贮存进行愈伤。测定损伤块茎在愈伤期间的失重率以及损伤接种硫色镰刀菌(Fusarium sulphureum)块茎的病情指数,观察伤口处聚酚软木脂和木质素的积累,测定伤口处苯丙烷代谢关键酶和过氧化物酶活性,以及苯丙烷代谢产物和H2O2含量。【结果】p-CA处理显著降低了损伤块茎的失重率和损伤接种块茎的病情指数,14天时处理块茎的失重率和病情指数分别低于对照38.46%和43.18%。p-CA处理加速了块茎伤口处聚酚软木脂和木质素的积累,14 d时处理块茎的聚酚软木脂和木质素的细胞层厚度分别高出对照26.43%和30.26%。p-CA处理还明显提高了块茎伤口处苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶、4-香豆酰辅酶A连接酶和肉桂醇脱氢酶的活性,7 d时处理块茎的酶活性分别高出对照32.17%、23.51%、25.09%和23.08%。p-CA处理还促进了伤口处肉桂酸、p-香豆酸、咖啡酸、阿魏酸、芥子酸和总酚的合成,14 d时处理块茎的肉桂酸、p-香豆酸、咖啡酸和总酚含量分别高出对照34.26、38.29%、19.31%和41.04%,21 d时处理块茎的阿魏酸、芥子酸含量分别高出对照38.33%和20.47%。此外,p-CA处理促进了块茎伤口处肉桂醇、松柏醇、芥子醇和木质素的积累,14 d时处理块茎的肉桂醇和木质素含量分别高出对照36.93%和31.66%,21 d时处理块茎的松柏醇和芥子醇含量分别高出对照41.43%和34.05%。p-CA处理还提高了块茎伤口处H2O2含量和过氧化物酶活性,7 d时处理块茎的H2O2含量和过氧化物酶活性分别高出对照40.25%和27.01%。【结论】p-CA处理可通过激活苯丙烷代谢,提高H2O2含量和过氧化物酶活性,促进马铃薯块茎伤口处聚酚软木脂和木质素的积累,从而加速块茎愈伤。]]> <![CDATA[紫花苜蓿MsMAX2的克隆及功能研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33088.shtml <![CDATA[利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建水稻OsPIN9基因敲除株系]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33087.shtml <![CDATA[春小麦籽粒主要品质性状全基因组关联分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33066.shtml <![CDATA[利用CRISPR/Cas9技术编辑BADH2-1/BADH2-2创制香米味道玉米新种质]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33065.shtml -1,而未经过编辑的京724中未检测到2-AP。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对玉米ZmBADH2-1和ZmBADH2-2同时进行定点敲除,创制出籽粒中具有香米味道的玉米骨干亲本新种质材料。]]> <![CDATA[水稻黄绿叶突变体ygl3的基因克隆及功能分析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33064.shtml <![CDATA[小麦TaBG的克隆及其在花药开裂中的潜在功能]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33063.shtml <![CDATA[甘蓝型油菜苗期氮高效吸收转运特征]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33062.shtml -1)和缺氮(0.475 mmol?L-1)处理,研究不同氮浓度下油菜在3个生长时期(物候生长期12、14和16)的生理指标差异;并运用15N同位素示踪技术研究不同种质对NO3-和NH4+的吸收和转运能力。同时,利用实时荧光定量PCR技术分析氮吸收转运相关基因(BnNPFs、BnNRT2s和BnAMTs)在氮效率不同油菜种质中的表达差异。【结果】不同氮浓度处理下,油菜种质“498”的植株生长和根系发育均表现较强优势,根系形态指标(主根长、总根长、根表面积、根体积和侧根数)、生物量、氮累积量和氮吸收效率均显著高于油菜种质“428”。15N同位素示踪试验也表明,“498”对NO3-和NH4+的吸收累积强于“428”,尤其是NH4+,“498”在高低氮浓度处理下植株15NH4+累积量均显著高于“428”。实时荧光定量PCR分析结果进一步显示,在正常供氮处理下,参与NO3-、NH4+吸收与转运的基因(BnNPF6.3a、BnNRT2.1e、BnNPF7.2a、BnNPF7.2c、BnNPF6.2c、BnAMT1;2a、BnAMT1;3c、BnAMT1;4a、BnAMT2;1a和BnAMT2;1b)在“498”中的相对表达量显著高于“428”;而在缺氮处理下,“498”根中参与NO3-吸收与转运的基因(BnNRT2.4a、BnNRT2.5a和BnNRT2.5b)的相对表达量显著低于“428”,但是参与调控NO3-转运及再分配的基因(BnNPF7.3a 和BnNPF6.2c)表达水平较高,同时,参与NH4+吸收转运的基因(BnAMT1;1a、BnAMT1;2a、BnAMT1;3c、BnAMT1;4a、BnAMT2;1a和BnAMT2;1b)的表达水平也显著高于“428”。【结论】与氮低效种质“428”相比,氮高效种质“498”的根长、根表面积(体积)、侧根数均表现出显著优势,并且其对氮(尤其是NH4+)的吸收累积能力较强;正常供氮处理下,参与NO3-、NH4+吸收转运的基因在“498”中表达相对较高,而缺氮处理下参与NO3-转运与再分配及NH4+吸收转运的基因在“498”中相对表达量显著高于“428”,说明“498”相对较高的氮吸收效率可能与部分BnNPFs和BnAMTs基因的高表达水平相关。]]> <![CDATA[腐植酸磷肥中的腐植酸对磷迁移的影响及机理]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33061.shtml 2+及磷酸盐吸附特征的差异,明晰腐植酸在磷肥增效过程中的作用。【方法】实验室分别制备腐植酸、腐植酸磷肥及普通磷肥,利用腐植酸“碱溶酸析”的原理,通过调节腐植酸磷肥溶液pH分离得到PHA。研究土壤表层磷肥配施两种添加量HA或PHA对肥料磷迁移状况的影响,HA或PHA的配施量分别为施磷量的0.5%与5%,代号分别为0.5HA+P、0.5PHA+P、5HA+P及5PHA+P,同时设置单施磷肥(P)及不施肥(CK)两个处理。并通过HA或PHA对Ca2+及磷酸盐的吸附特征解释二者对肥料磷迁移存在差异的原因。【结果】HA或PHA配施磷肥,肥料磷的迁移距离与迁移量均高于P处理:P处理肥料磷可以迁移到距施肥层垂直距离42 mm处,而配施HA或PHA处理可以分别到达距施肥层46 mm与50 mm处,这与HA或PHA对土壤Ca2+存在较高的吸附容量,进而减少土壤对磷的固定有关。距施肥层42 mm以后,土壤速效磷总量占总施磷量的累积百分数基本趋于不变,且0.5 HA+P ≈ 5PHA+P > 5HA+P > 0.5PHA+P > P处理。PHA对肥料磷迁移的促进作用会随其添加量的提高而增强,而提高HA用量反而会减弱其对肥料磷迁移的促进作用,这与PHA移动性强于HA,对磷酸盐的吸附弱于HA有关。HA与PHA对Ca2+的吸附均是膜扩散与颗粒内扩散综合作用的结果,但是与HA相比,Ca2+向PHA颗粒表面扩散的难度降低,在PHA颗粒内部扩散的难度变大。Langmuir等温吸附模型可以很好地拟合HA或PHA对Ca2+的等温吸附曲线,且HA对Ca2+理论最大吸附量高于PHA,然而PHA对Ca2+的吸附以化学吸附为主。【结论】腐植酸磷肥中的腐植酸与普通腐植酸均对Ca2+存在一定的吸附能力,因此均可以促进肥料磷的迁移,但是磷肥配施腐植酸磷肥中的腐植酸,肥料磷的迁移距离大于常规腐植酸,这可能是腐植酸磷肥中腐植酸增效磷肥的一个原因。]]> <![CDATA[畜禽有机肥在冬小麦上替代化肥磷的当量研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33060.shtml <![CDATA[番茄SlN-like的克隆、表达与抗病毒功能]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33059.shtml <![CDATA[本氏烟NbNAC062的克隆及对马铃薯Y病毒侵染的抑制作用]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33058.shtml <![CDATA[转CiNPR4基因柑橘抗溃疡病的机制解析]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract33057.shtml <![CDATA[SSR标记分析中国油菜新品种(系)遗传多样性及遗传结构]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract28243.shtml <![CDATA[内蒙古白绒山羊VEGF164基因毛囊特异性表达载体构建并稳定转染胎儿成纤维细胞]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract28242.shtml <![CDATA[外源褪黑素促进牛卵母细胞体外成熟的研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract28241.shtml <![CDATA[Lactobacillus casei AST18抗真菌特性及其在酸奶中的应用研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract28240.shtml <![CDATA[芳香植物源营养液对梨树抑菌和营养效应研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract28239.shtml <![CDATA[直接从混合线虫样品和植物组织中检测香蕉穿孔线虫的PCR方法]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract28238.shtml <![CDATA[作物根际固氮菌的固氮、抗病、促生潜能与分布特点研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract28237.shtml <![CDATA[亚高山草甸冬夏季牧场土壤动物群落多样性研究]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract28236.shtml <![CDATA[灌溉方式对水稻产量与品质的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract28234.shtml <![CDATA[不同栽培模式对水稻产量与养分吸收利用效率的影响]]> http://journals.caass.org.cn/zgnykx/CN/abstract/abstract28233.shtml