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    2022, 34(6):  0-0. 
    摘要 ( 134 )   PDF(21554KB) ( 419 )  
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    作物科学
    水稻种子成熟后期高湿环境下种子休眠相关基因的表达
    董袁袁, 徐恒, 张华, 张恒, 王伏林, 顾娜娜, 朱英
    2022, 34(6):  1103-1113.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.01
    摘要 ( 887 )   HTML ( 103825 )   PDF(2157KB) ( 854 )  

    为探讨水稻种子成熟后期持续阴雨天气影响种子休眠的分子机制,将成熟后期水稻放置于人工气候室(12 h光照/28 ℃,12 h黑暗/22 ℃,相对湿度为60%,光量子通量密度为600 μmol∙m-2∙s-1)并定时喷水(每3 h喷水1次,每桶水稻每次喷水500 mL,共处理5 d)模拟持续阴雨条件来处理开花后26、28、30、32 d的粳稻,检测其穗上发芽的情况。用同样处理条件对开花后30 d的水稻种子进行高湿处理,检测高湿处理后不同时间点的种子中ABA和GA生物合成和代谢,以及α-淀粉水解酶等相关基因的动态表达情况。结果显示,种子成熟度是受高湿诱导的穗发芽的一个重要影响因素,粳稻Dongjin开花后26 d与28 d的种子经高湿处理后少有萌发,开花后30 d及以上的种子高湿处理后大多数能萌发;高湿处理能够快速诱导脱落酸(abscisic acid,ABA)降解途径基因OsABA8ox1、OsABA8ox3和赤霉素(gibberellin,GA)合成基因OsGA3ox2和OsGA20ox1的表达,同时抑制ABA合成关键基因OsNECD1、OsNECD2和OsNECD3的表达;喷水处理72 h后,α-淀粉水解酶基因OsAmy1A、OsAmy3B、OsAmy3COsAmy3D的表达量快速上调,促进淀粉水解,为种子萌发提供物质和能量。该研究结果将为解析成熟期水稻在多雨高湿环境下诱发穗发芽的分子机制提供基础。

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    豆科植物IPI基因密码子偏好性
    蒋瑞平, 赵辰晖, 李文杰, 安秋菊, 李佳伦, 周嘉裕, 李遂焰, 廖海
    2022, 34(6):  1114-1123.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.02
    摘要 ( 421 )   HTML ( 43 )   PDF(2536KB) ( 670 )  

    异戊烯基焦磷酸异构酶(isopentenyl diphosphate isomerases,IPI)作为2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate,MEP)和甲羟戊酸(mevalonate,MVA)途径的关键酶,参与植物萜类化合物的生物合成。豆科植物含多种萜类物质,研究豆科植物IPI基因密码子偏好性对促进豆科植物IPI基因表达、增加萜类物质产率具有重要意义。运用Codon W、EMBOSS等程序分析32个IPI基因的碱基组成、相对密码子使用度(RSCU)、有效密码子数(ENc)、密码子适应指数(CAI)等参数,并结合ENC-GC3s与PR2-plot方法确定豆科植物IPI基因的密码子偏好性。结果表明,豆科植物IPI基因偏好性较强(RSCU>1)的密码子有7个,最优密码子是GGU,第3位碱基的GC含量(GC3s)[落花生2 (Arachis hypogaea 2)除外]与同义密码子GC含量(GC)<0.5,密码子偏好以A/U结尾。ENc为46.69~55.00,CAI为0.23~0.27,IPI基因表达水平偏低。ENc-GC3s与PR2-plot分析结果表明,自然选择是形成豆科植物IPI基因密码子偏好性的主要原因。相较于RSCU聚类树,基于编码序列的系统进化树更能反映物种真实的系统发育关系。大肠埃希菌、烟草与拟南芥可以作为豆科植物IPI基因外源表达的宿主,研究结果将为开展IPI基因的密码子改造与遗传工程操作奠定基础。

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    灰皮支黑豆GmPUB24基因的生物信息学与胞囊线虫诱导表达分析
    李文辰, 刘鑫, 齐泽铮, 于璐, 王芳
    2022, 34(6):  1124-1132.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.03
    摘要 ( 382 )   HTML ( 164 )   PDF(6935KB) ( 715 )  

    为明确大豆U-box型E3泛素连接酶介导植物抗病性的机理,以抗胞囊线虫品种灰皮支黑豆为材料,利用RT-PCR技术克隆GmPUB24基因的蛋白质编码区序列(coding sequence,CDS),对该基因进行生物信息学分析,并接种大豆胞囊线虫,进行诱导表达分析。结果表明,GmPUB24基因CDS总长1 254 bp,编码417个氨基酸,分子量为46.78 ku。蛋白质二级结构分析显示,GmPUB24编码的蛋白质含有α螺旋、无规则卷曲、延伸链、β折叠,α螺旋占比最高为58.9%,为亲水蛋白质且无跨膜结构域,无信号肽;蛋白质系统进化树表明,其与野生大豆亲缘性最高,亚细胞定位显示其定位于细胞质中。GmPUB24基因上游1 500 bp启动子区含有CGTCA-motif、TGACG-motif等响应抗病通路的作用元件,以及ABRE、WUN-motif、TATA-box等响应非生物胁迫的作用元件。实时荧光定量PCR(qRT-RCR)结果显示,GmPUB24在接种大豆胞囊线虫1~3 d持续上调表达,接种3 d时根部表达量为未接种线虫样本的6.14倍,表明GmPUB24基因可被大豆胞囊线虫诱导表达,可能参与大豆抵御胞囊线虫的过程。研究结果为阐明大豆U-box家族基因在抗大豆胞囊线虫病中的调控机制奠定了基础。

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    糯玉米可溶性糖组分特征与采后品质特性
    任梦云, 杜龙岗, 王美兴, 黄益峰
    2022, 34(6):  1133-1140.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.04
    摘要 ( 403 )   HTML ( 73 )   PDF(751KB) ( 624 )  

    :糯玉米采收后的鲜食品质是衡量品种优劣的重要标准之一,为进一步探讨糯玉米品质形成与可溶性糖含量的关系,以63份糯玉米自交系为材料,采用高效液相色谱-蒸发光散射检测法(HPLC-ELSD)测定采后不同贮藏期果穗中可溶性糖含量,同时测定其中8份优异材料蒸煮前后可溶性糖含量的变化。结果表明:蒸煮前后糯玉米果穗中都含有果糖、葡萄糖和蔗糖。鲜样中,蔗糖含量最高,平均含量为44.22 mg·g-1,占可溶性糖的65.60%,果糖和葡萄糖含量接近,平均含量分别为11.30 mg·g-1和10.49 mg·g-1。鲜样中可溶性糖含量高低主要是由蔗糖决定。蒸煮过后,糯玉米熟样中蔗糖和还原性糖含量均下降。可溶性糖和蔗糖是判断糯玉米生化甜度的两个重要指标。随着贮藏时间的延长,糯玉米鲜样中可溶性糖含量呈下降趋势,降解速率的快慢主要由蔗糖决定。根据可溶性糖含量与降解速率,筛选了两份糯玉米特异可溶性糖种质,研究结果可为鲜食玉米采后保鲜技术提供科学依据。

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    马铃薯miR397的克隆及靶基因筛选
    李文翔, 王芳, 王舰
    2022, 34(6):  1141-1151.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.05
    摘要 ( 1303 )   HTML ( 111 )   PDF(1949KB) ( 686 )  

    miR397广泛参与植物逆境胁迫响应。本研究从马铃薯叶片中分离出miR397的前体序列,克隆得到StmiR397基因,对潜在靶基因进行预测,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对低温不同表现型材料进行表达模式分析。结果表明:马铃薯miR397前体序列为81 bp,能形成稳定的茎环结构,成熟序列位于5′端,上游调控区含有温度响应等多种逆境应答作用元件。低温处理下,StmiR397在耐低温材料DR-2叶中上调表达,根中表达无差异,而在低温敏感材料费乌瑞它叶中表达无差异,根中上调表达。通过对预测的10个靶基因进行表达模式分析,初步筛选出反向抑制靶基因氧化还原酶结构域蛋白、锌指家族蛋白和正向激活靶基因磷酸果糖激酶家族蛋白、生长素诱导的β-葡萄糖苷酶,为进一步研究StmiR397与靶基因的调控网络提供了一定参考。

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    不同烟草品种烟籽油理化性质及脂肪酸和挥发性成分评价
    宋碧清, 杨晓东, 郑昀晔, 王国平, 徐盛春, 赵燕, 赵珊珊, 马宇轩, 李素娟
    2022, 34(6):  1152-1161.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.06
    摘要 ( 454 )   HTML ( 388 )   PDF(1367KB) ( 658 )  

    本研究采用索氏提取法提取8个烟草品种的烟籽油,进行理化性质分析,并用气相色谱(GC)、气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分别测定烟籽油的脂肪酸组成和挥发性成分。结果表明,除皂化值和折光率外,8种烟籽油在酸价、比重、过氧化值及碘值中均差异显著,红大和NC89两个品种的酸价最低,保山4号的过氧化值最低,NC89的碘值最高,大竖把直把品种的比重最大,8个品种烟籽油的皂化值范围为176.13~190.81 mg·g-1、折光率约为1.470,综合理化性质数据,品质较好的是Burley21,它的酸价、皂化值、比重、过氧化值、碘值及折光率分别是0.75 mg·g-1、185.04 mg·g-1、0.84 g·cm-3、1.17%、1520.5 g·kg-1及1.467 81。8个烟籽油品种的多不饱和脂肪酸含量均较高(785.99~965.99 mg·g-1),多不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸(PUFA/SFA)值在5.61~6.60,亚油酸在8个品种测得的所有脂肪酸中均含量最高(772.41~944.20 mg·g-1)。在8个品种的烟籽油中检测出棕榈酸甲酯、棕榈酸、亚油酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸、己内酰胺和2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)7种挥发性物质,其中亚油酸含量最高,与脂肪酸含量测定结果具有一致性。比较脂肪酸及挥发性物质结果,云雪2号及Burley21两个品种较好。综合理化性质、脂肪酸与挥发性物质结果,Burley21是较为理想的烟籽油原料。

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    动物科学
    三角鲂MHCⅠα基因全长cDNA克隆与生物信息学分析
    刘凯, 谢楠, 郭炜, 马恒甲
    2022, 34(6):  1162-1174.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.07
    摘要 ( 365 )   HTML ( 34 )   PDF(8740KB) ( 691 )  

    主要组织相容复合体(major histocompatibility complex,MHC)是一类具有高度多态性的分子,在脊椎动物的先天免疫应答中起到重要作用。根据已报道鱼类的MHCⅠα基因序列设计特异性引物,通过RT-PCR和RACE技术克隆三角鲂MHCⅠα基因cDNA序列全长,命名为Mete-UAA,并对其进行生物信息学分析。结果显示,Mete-UAA全长为2 102 bp,包含1 044 bp的开放阅读框,编码347个氨基酸。编码的MHCⅠα蛋白质预测分子量为38 699.18,等电点5.23,含有16个氨基酸组成的信号肽,具有亲水性,定位于细胞膜上,具有1个N-糖基化、3个O-糖基化和39个磷酸化的潜在位点。氨基酸序列同源性比对发现,Mete-UAA氨基酸序列与团头鲂同源性最高为75.79%,与草鱼同源性稍低于团头鲂,为75.25%。Mete-UAA具有MHCⅠα的典型结构特征,包含1个前导肽、3个胞外结构域、1个跨膜区和1个胞质区。二级结构分析显示,Mete-UAA蛋白质中α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲所占的比例分别为25.94%、9.22%、26.80%和38.04%。基于转录组学分析表明,感染嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)后三角鲂MHCⅠα基因表达呈总体下降趋势。本研究从三角鲂肝中成功克隆MHCⅠα基因,分析了其生物信息学特征,为后续研究MHCⅠα参与调控三角鲂先天免疫应答的机制提供理论基础。

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    园艺科学
    不同矮化中间砧对黄金梨树体生长的影响及嫁接亲和性相关性分析
    李含芬, 李鼎立, 王然, 马春晖
    2022, 34(6):  1175-1182.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.08
    摘要 ( 453 )   HTML ( 57 )   PDF(813KB) ( 627 )  

    为探索不同梨矮化中间砧对树体生长发育的影响,本试验以杜梨为基砧,嫁接23种不同中间砧与黄金梨砧穗组合为试材,于第4个生长季调查了嫁接口周长、中间砧周长、接穗新梢长度、新梢叶片数、以及叶片卷曲度等指标,统计分析结果显示:BA29、OHF97、K6矮化中间砧对黄金梨的致矮效果最好;中间砧嫁接亲和性与砧木周长、枝梢及叶片生长存在一定的相关性,相关性顺序依次为基砧周长>新梢节间长度>上接口周长与接穗周长的比值(D/E)>下接口周长与中间砧周长比值(B/C)>新梢叶片卷曲度>新梢长度,在亲和性早期鉴定中可用新梢叶片卷曲度来判断亲和力的大小,以上接口与接穗周长的比值(D/E)来表示亲和力更准确。

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    花椰菜花球发育相关基因BoCAL的KASP标记开发和应用
    盛小光, 沈钰森, 虞慧芳, 王建升, 赵振卿, 顾宏辉
    2022, 34(6):  1183-1192.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.09
    摘要 ( 1067 )   HTML ( 52 )   PDF(3816KB) ( 560 )  

    BoCAL基因是控制花椰菜花球发生的关键基因之一。为了提高对花椰菜BoCAL基因型鉴定效率,根据该基因第5个外显子中第16个碱基(Ex5+16)G-T的功能性单核苷酸多态性(SNP)突变,开发了竞争性等位基因特异性PCR(KASP)标记(BoCAL-KASP1)。利用该标记对甘蓝类7个变种的蔬菜作物与野生种共计86份材料进行了BoCAL等位基因的分型,发现共有36份材料的基因型是T:T,包括28份花椰菜、6份青花菜与2份引进的地方种材料;43份材料的基因型是G:G,包括2份花椰菜、9份青花菜、6份结球甘蓝、5份芥蓝、3份苤蓝、7份羽衣甘蓝、2份抱子甘蓝、4份引进的地方种与5份甘蓝野生种材料;7份材料显示杂合基因型T:G,包括2份青花菜、2份羽衣甘蓝和3份引进的地方种材料。这86份材料的BoCAL基因型KASP鉴定结果和酶切扩增多态性标记(BoCAL-CAPS1)的鉴定结果完全一致。以上结果说明BoCAL-KASP1标记可以高效准确地鉴定BoCAL基因目标位点的基因型,从而为花椰菜花球发育研究和分子育种提供可靠的功能性标记。

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    怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因克隆、亚细胞定位和组织表达分析
    洪森荣, 向琼钰, 谢颖, 熊晨露, 徐晨慧, 徐璐珂, 陈荣华, 蔡红
    2022, 34(6):  1193-1204.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.10
    摘要 ( 536 )   HTML ( 4 )   PDF(4594KB) ( 685 )  

    通过怀玉山三叶青试管苗转录组数据库筛选到怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因的核心片段,利用反转录PCR(RT-PCR)技术克隆怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因,并采用生物信息学方法和实时荧光定量 PCR进行序列分析和器官表达分析。结果表明,怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因cDNA总长度为888 bp,G+C 含量为51.58%;怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1由295个氨基酸组成,分子量33 173.36 u,等电点9.16,为疏水性蛋白;二级结构由α-螺旋(43.73%)、β-片层(21.69%)、无规则卷曲(34.58%) 构成;三级结构为单体;怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1主要存在内质网、内质网_质膜、细胞外、细胞质、线粒体和质膜中;怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1在进化上与Aegilops tauschii subsp. tauschill(节节麦)、Triticum turgidum subsp. durum(硬粒小麦)、Hordeum vulgare(大麦)的亲缘关系较近,尤其是与Aegilops tauschii subsp. tauschill(节节麦)烟草病毒增殖蛋白1在进化上具有最高的亲缘关系。通过烟草叶片亚细胞定位分析表明,烟草病毒增殖蛋白1定位于细胞质(可能包括细胞膜)和细胞核膜中。实时荧光定量PCR结果显示,烟草病毒增殖蛋白1基因在怀玉山三叶青2个栽培种中的表达存在器官特异性,怀玉2号在叶中表达量最高,怀玉1号在茎中表达量最高。怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1具有典型烟草病毒增殖蛋白1的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,在进化上高度保守,对进一步揭示该酶生物学功能具有重要意义。

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    盐胁迫与供磷水平对柳枝稷苗期生理特性的影响
    麻仲花, 吴娜, 陈娟, 赵匆, 闫承宏, 刘吉利
    2022, 34(6):  1205-1216.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.11
    摘要 ( 420 )   HTML ( 87 )   PDF(1400KB) ( 738 )  

    为了明确不同柳枝稷品种对盐胁迫和供磷水平两个因素的生理响应特征,本研究采用水培试验,设置2个盐胁迫水平(A1盐胁迫、A2非盐胁迫)和4个供磷水平(B1无磷、B2低磷、B3高磷、B4全磷),分析了盐胁迫和供磷水平对Alamo加倍体、Alamo和Pathfinder 3个柳枝稷品种苗期生理特性的影响规律。结果表明:Alamo加倍体、Alamo和Pathfinder在盐胁迫条件下可溶性糖含量随着供磷水平的增加而降低,全磷处理下较无磷处理分别降低40.80%、26.47%、13.82%。盐胁迫下3个柳枝稷品种丙二醛含量随着供磷水平的提高均在高磷处理下达到最大值。3个柳枝稷品种在盐胁迫下脯氨酸含量随着供磷水平增加而增加,全磷处理较无磷处理分别升高 136.79%、193.85%、61.09%。盐胁迫下Alamo 加倍体和Alamo的过氧化物酶(POD)活性随着供磷水平下的提高均在全磷处理下达到最大值;而Pathfinder的POD活性在低磷处理下达到最大值。盐胁迫下Alamo 加倍体的超氧化物歧化酶(SOD)活性随着供磷水平提高在高磷处理下达到最大值;盐胁迫下Alamo和Pathfinder的SOD活性随着供磷水平的提高均在低磷处理下达到最大值。3个柳枝稷品种在盐胁迫条件下过氧化氢酶(CAT)活性随着供磷水平增加而降低,全磷处理较无磷处理著降低 65.81%、37.41%、90.66%。通过对3个柳枝稷品种综合生理抗逆性分析得出Pathfinder品种在各处理下综合值之和最高,表明Pathfinder苗期抗盐胁迫与低磷胁迫能力最强,适宜在盐碱地种植。

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    不同基肥及追肥配比对凤梨生长、产量和品质的影响
    朱诗君, 金树权, 姚红燕, 徐志豪, 罗幼君, 陈若霞
    2022, 34(6):  1217-1226.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.12
    摘要 ( 843 )   HTML ( 296 )   PDF(859KB) ( 723 )  

    为研究不同基肥及追肥配比对凤梨生长、产量及果实品质的影响,以台农17凤梨为研究对象,分别设基肥试验和追肥试验,明确最佳的凤梨施肥模式。基肥试验设复合肥、“劲久”控释肥、羊粪+复合肥和“沃丰康”生物有机肥+复合肥4种肥料组合,每种组合根据总氮含量设100% N、75% N与50% N三种梯度,其中不添加基肥为CK1,共计13个基肥处理。追肥试验设T1(促花肥+开花肥+结果肥)、T2(开花肥+结果肥)、T3(促花肥+结果肥),其中不施用追肥为CK2,共4个追肥处理。结果表明,在100% N水平下,以11 250 kg·hm-2羊粪+1 875 kg·hm-2复合肥作为基肥,凤梨的生长、产量及果实品质最佳。移栽135 d后,凤梨的叶尖高度增加了28.25%,总叶片数增加59.09%,最大叶长增加16.00%,最大叶宽增加42.55%。凤梨产量达58.62 t·hm-2,较CK1增加20.22%,平均单果重达(1.86±0.32)kg, 果长、果径与芯径分别达(231.47±44.28)mm、(125.62±33.24)mm和(41.16±4.13)mm。此外凤梨的果实品质也最佳,果肉可溶性固形物达(12.6±0.4)%,可滴定酸达(0.50±0.11)%,维生素C达(29.1±6.7)mg·kg-1。而在75%N水平或50%N水平下,“沃丰康”生物有机肥+复合肥处理的部分凤梨指标更佳。作为追肥,T1的效果最佳,较于追肥前,追肥后的凤梨叶尖高度、总叶片数、最大叶长叶宽分别增加20.18%、184.87%、21.95%和61.25%,产量较CK2增加6.62%。凤梨单果重(1.62±0.33)kg,果长、果径和芯径分别达(183.52±29.35)mm、(123.58±15.68)mm和(40.58±8.39)mm。凤梨果肉可溶性固形物(13.1±0.9)%,可滴定酸(0.47±0.12)%,维生素C含量(28.9±3.2)mg·kg-1。本研究表明,适用于宁波本地凤梨的最佳施肥方式为以11 250 kg·hm-2羊粪+1 875 kg·hm-2复合肥作为基肥,同时添加少量生物有机肥,并辅以促花肥、开花肥和结果肥追施。

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    植物保护
    茶籽饼对黄芪和三七根腐病病原菌的抑制效果
    杨秀娟, 李卫雅, 李彩苗, 成碧君, 高芬, 赵军
    2022, 34(6):  1227-1235.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.13
    摘要 ( 257 )   HTML ( 260 )   PDF(2144KB) ( 631 )  

    黄芪和三七根腐病害日益显著,严重制约其产量和品质。本研究旨在探讨茶籽饼水浸提液和挥发性气体,以及茶籽饼中有效抑菌成分对黄芪和三七根腐病6株优势病原菌菌丝生长的影响,探究茶籽饼中各物质成分抑制根腐病病原菌生长的能力。试验采用平板接种法对黄芪和三七根腐病6株优势病原菌进行培养,每日测量菌落直径并计算抑菌率。结果表明,2 g∙L-1茶籽饼水浸提液对黄芪根腐病病原菌锐顶镰刀菌(Fusarium acuminatum)、腐皮镰刀菌(Fusarium solani)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌率分别为52.08%、20.89%、41.98%。5 g∙L-1茶籽饼水浸提液对三七根腐病病原菌腐皮镰刀菌(F. solani)、尖孢镰刀菌(F. oxysporum)、土赤壳菌(Ilyonectria sp.)的抑菌率分别为25.31%、30.51%、13.33%。50 g∙L-1茶籽饼挥发性气体对三七根腐病病原菌F. solani、F. oxysporum、Ilyonectria sp.的抑菌率分别为52.16%、60.16%、40.47%。茶籽饼中茶皂素和5种挥发性有机化合物对6株病原菌均有显著抑制作用,其中,1-辛烯-3-醇和2-甲基丁酸抑菌能力最强。研究结果为茶籽饼防控中药材根腐病奠定了基础。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    草地贪夜蛾在玉米-小麦寄主转换中的转录组分析
    王斯亮, 邵越, 闫成进
    2022, 34(6):  1236-1247.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.14
    摘要 ( 368 )   HTML ( 168 )   PDF(3346KB) ( 691 )  

    草地贪夜蛾(Spodoptera furgiperda)是重大入侵多食性害虫,在我国南方地区可以周年繁殖。过去的调查和研究表明了小麦有成为草地贪夜蛾越冬寄主的风险。为了探究草地贪夜蛾取食小麦的适应性的内在机制,本研究通过转录组测序技术,以取食玉米的草地贪夜蛾幼虫为对照组,分析比较草地贪夜蛾在转换取食小麦和人工饲料后的表达谱差异。共组装得到66 407条Unigene,其中18 868条获得功能注释。取食小麦和人工饲料的幼虫中,分别找到542条和6 863条差异表达基因。对差异表达基因进行分析,发现大量表皮相关基因表达量在取食小麦的幼虫中显著上调,而在取食人工饲料的幼虫中下调。同时发现细胞色素P450基因在取食小麦和人工饲料的幼虫中均有下调表达。本研究为草地贪夜蛾为害小麦越冬的风险评估工作提供信息和参考。

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    环境科学
    叶面喷施阻控剂对常淹水稻田水稻吸收转运镉的影响
    邰粤鹰, 何腾兵, 陈小然, 张旺, 黄啸云, 刘鸿雁, 高珍冉
    2022, 34(6):  1248-1257.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.15
    摘要 ( 412 )   HTML ( 392 )   PDF(959KB) ( 754 )  

    为探明叶面喷施阻控剂对常淹水镉(Cd)污染稻田水稻吸收转运Cd的影响,采用田间试验,研究CK(无喷施)、ZK1(锰和锌)、ZK2(壳聚糖硒和二氧化硅溶胶)、ZK3(水溶性硅)、ZK4(螯合铁)和ZK5(二氧化硅溶胶)6个处理对水稻吸收转运Cd的影响。结果表明,常淹水条件下,与CK相比:ZK1、ZK2、ZK4处理下,水稻产量显著(P<0.05)提高,增幅在13.08%~44.19%;ZK1~ZK5处理均能显著(P<0.05)提高灌浆期时水稻叶片的相对叶绿素含量,增幅在13.18%~24.42%;ZK1~ZK4处理均能显著(P<0.05)降低糙米中Cd的富集系数,降幅在42.31%~57.69%;ZK1~ZK5处理均能显著(P<0.05)降低Cd从叶到糙米和茎到糙米的转运系数,降幅分别在26.63%~71.28%和26.93%~65.87%;ZK1、ZK2、ZK3处理均能显著(P<0.05)降低糙米中的Cd含量,降幅分别为55.88%、20.59%、17.65%。由此可知,常淹水条件下,叶面喷施含有锰和锌成分的阻控剂,或是含有壳聚糖硒和二氧化硅溶胶成分的阻控剂不但有利于提高水稻产量,还能有效降低糙米中的Cd含量。

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    不同调理剂组合对浙江红壤土壤肥力、微生物群落多样性和水稻产量的影响
    朱铭, 刘琛, 林义成, 郭彬, 李华, 傅庆林
    2022, 34(6):  1258-1267.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.16
    摘要 ( 405 )   HTML ( 1804 )   PDF(1794KB) ( 759 )  

    浙江省中低产稻田土壤大多属于红壤,普遍存在土壤酸化、缺肥严重的问题。为提升红壤肥力进而获得水稻高产,以浙江省兰溪市红壤为对象,采用石灰石粉、腐殖酸和秸秆3种调理剂为材料,开展包含CK(不施肥且不施调理剂)、N(常规施肥)、NS(常规施肥+石灰石粉)、NSJ(常规施肥+石灰石粉+秸秆还田)、NSF(常规施肥+石灰石粉+腐殖酸)5个处理的水稻田间试验。结果表明,石灰石粉的施用能迅速提升土壤pH值,NS、NSJ和NSF处理的土壤pH值相较于CK显著(P<0.05)提高了1.17~1.60个单位。与CK和N处理相比,腐殖酸的施用显著(P<0.05)提高了土壤有机质量含量;秸秆还田或腐殖酸的施用均显著(P<0.05)提高了土壤速效钾含量。调理剂的施用提高了土壤微生物群落利用碳源的能力,还增加了土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFA)含量,其中,以NSF处理的AWCD值和PLFA含量相较于CK提升最多。高通量测序结果表明,调理剂的施用显著改变了土壤微生物群落结构,增强了群落丰富度和群落多样性。石灰石粉、秸秆还田和腐殖酸均能显著(P<0.05)提高水稻产量,其中,以NSF处理的产量最高,较CK处理在水稻籽粒产量上提高了11.02%。综合来看,在试验条件下,NSF处理是改良红壤、提高水稻产量的最佳组合。。

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    耐盐促生芽孢杆菌的筛选及其对盐胁迫下燕麦生长的影响
    李丽艳, 谭海霞, 李婧, 王连龙, 杜迎辉, 徐志文
    2022, 34(6):  1268-1276.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.17
    摘要 ( 338 )   HTML ( 389 )   PDF(1015KB) ( 701 )  

    从河北省秦皇岛滨海盐生植物根际土壤分离筛选耐盐促生芽孢杆菌,研究其在盐胁迫条件下对燕麦生长的促生效果,以期为研发耐盐促生菌剂和菌肥提供菌种资源。采用pH值9.0和NaCl质量分数分别为5%、10%、15%的LB培养基筛选、分离耐高盐的芽孢杆菌菌株,用功能培养基从中筛选具有促生能力的细菌菌株,用Salkowski比色法定性定量分析其产IAA的能力,采用盆栽试验研究其在盐胁迫条件下对燕麦生长的影响,运用16S rDNA序列分析法对促生效果好的菌株进行鉴定。结果显示,本研究共分离得到13株耐高盐的芽孢杆菌菌株,其中3株芽孢杆菌(YP2、YP4、SM12)可耐受10%(质量分数)的NaCl,且均有解磷、解钾、固氮能力,具有较强的产IAA能力。接种这3株菌株均能在盐胁迫条件下促进燕麦生长,提高其抗盐能力,其中菌株YP2的效果最优,与对照相比,其株高、茎粗、地上部鲜重、总根长、根系总表面积、根尖数分别显著(P<0.05)增加72.02%、42.58%、186.11%、392.35%、378.07%和518.85%,燕麦叶片中的丙二醛含量显著(P<0.05)降低43.34%,叶绿素含量、脯氨酸含量,及过氧化物酶、过氧化氢酶活性分别显著(P<0.05)提高了312.20%、124.10%、274.09%和198.60%。经16S rDNA序列分析,将菌株YP2初步鉴定为弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus)。该菌株作为盐碱地专用生物菌剂具有较大的开发应用潜力。

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    黄粉虫(Tenebrio molitor)肠道中聚乳酸塑料降解菌的筛选及其降解特性
    冯娟, 朱廷恒, 罗春萍, 杨佳玥, 祝思瑜, 李彤
    2022, 34(6):  1277-1287.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.18
    摘要 ( 421 )   HTML ( 106 )   PDF(6369KB) ( 619 )  

    聚乳酸(polylactic acid,PLA)材料是一种环境友好型的可降解塑料,在堆肥或高温条件下可以快速生物降解,但在自然条件下降解缓慢,产生大量的微塑料。本研究拟从黄粉虫肠道中筛选具有降解聚乳酸能力的微生物,鉴定降解菌的种类及测定降解菌的降解特性。采用PLA粉末为唯一食物喂养黄粉虫60 d,将其肠道提取液接种在以PLA为唯一碳源的固体培养基上进行富集、筛选及纯化降解菌。结合菌种形态观察、扫描电镜分析的方法和ITS序列序列信息构建系统进化树确定降解菌的分类;将筛选菌接入添加不同营养条件下的PLA液体发酵培养基,测定其降解效能。结果筛选出11株具有降解PLA塑料潜力的菌株,其中一株鉴定为真菌毛栓孔菌(Trametes hirsuta)FJ001菌株,接种在含有1.0%葡萄糖的PLA薄膜无机盐液体培养基中连续培养30 d,降解率可达20.1%。研究表明,黄粉虫肠道存在对PLA塑料有一定降解性的真菌,为降解聚乳酸材料微生物资源的开发提供了理论依据。

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    食品科学
    四种常见粽叶提取物的抑菌活性与稳定性
    汤晓, 马明
    2022, 34(6):  1287-1397.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.19
    摘要 ( 373 )   HTML ( 5 )   PDF(978KB) ( 550 )  

    为系统比较荷叶、箬叶、芦苇叶、槲叶这4种常见粽叶的超声提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、肠炎沙门氏菌等食物致病菌的抑菌活性与稳定性,测定了抑菌圈直径、最低抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)与细胞膜渗透性,以及热稳定性、pH值稳定性与紫外照射稳定性。结果表明,在4种提取物中,荷叶、芦苇叶提取物的抑菌圈直径较大,对枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、肠炎沙门氏菌的抑菌圈直径几乎均明显(P<0.05)大于山梨酸钾、苯甲酸钠。荷叶提取物对所有致病菌的MIC与MBC最小;4种提取物对枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌的MIC最小,对枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌的MBC相同;浓度达到0.5倍MIC值及以上的提取液浓度可显著(P<0.05)改变微生物的细胞膜通透性。这4种粽叶提取物可有效抑制致病菌的生长,并具有紫外照射稳定性与热稳定性,在pH值5~7的弱酸性与中性条件下的抑菌作用稳定。

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    生物系统工程
    基于机载多光谱的冬小麦返青期土壤墒情反演
    王钧, 陆洲, 罗明, 徐飞飞, 张序
    2022, 34(6):  1297-1305.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.20
    摘要 ( 373 )   HTML ( 134 )   PDF(9422KB) ( 660 )  

    准确快速得获取冬小麦地块的土壤墒情,可为高效利用水资源、实现精准灌溉提供参考。为此,特在江苏省张家港市获取返青期冬小麦种植区的无人机多光谱遥感数据,并同步测定2个深度(10 cm和20 cm)的土壤墒情,通过遥感图像提取光谱反射率,计算归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)和垂直干旱指数(PDI),进行共线性分析后,分别运用逐步回归法、岭回归法和偏最小二乘法,构建针对不同深度土壤墒情的反演模型,并基于最佳反演模型绘制试验区不同深度土壤的墒情反演图。结果表明,用逐步回归法构建的模型在10、20 cm深度土壤墒情反演中的决定系数分别达到了0.885、0.782,建模精度最优,且针对10 cm深度土壤墒情的反演效果优于20 cm。研究结果可为冬小麦返青期土壤墒情监测方法的选择提供参考。

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    基于改进YOLOv4的林业害虫检测
    陈道怀, 汪杭军
    2022, 34(6):  1306-1315.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.21
    摘要 ( 386 )   HTML ( 418 )   PDF(6972KB) ( 663 )  

    为了提高林业害虫检测的准确性,提出一种基于YOLOv4的改进算法。首先,基于智能害虫捕捉装置拍摄的图像,制作害虫数据集,采用K-means算法对样本数据集的目标框进行聚类分析,基于DIoU-NMS算法实现对害虫的计数功能;然后,在模型的路径聚合网络(PANet)结构上增加特征融合和104×104层级特征检测图,以提升对小个体害虫的识别率;最后,根据模型检测效率和复杂度,调整模型中的尺度特征图组合,在保证检测准确度的基础上,提升检测效率,并精简模型。试验结果表明,改进的YOLOv4模型的平均识别精度比传统YOLOv4模型提高了1.6百分点,且对于小个体害虫的识别效果更好,模型复杂度和模型参数量分别减少了11.9%、33.2%,检测速度提升了11.1%,更适于应用部署。

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    磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶基因过量表达对集胞藻PCC6803脂肪酸合成的影响
    李燕乐, 钟怀荣, 宣宁, 张燕, 陈高, 季祥
    2022, 34(6):  1316-1325.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.22
    摘要 ( 339 )   HTML ( 132 )   PDF(1351KB) ( 518 )  

    磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶(phosphopantetheinyl transferases,PPTase)是细菌脂肪酸合成中的关键酶。本研究利用同源重组手段构建集胞藻PPTase基因(slr0495)过量表达重组质粒,在集胞藻PCC6803中进行表达研究,并在DNA和RNA水平进行验证,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测不同条件下突变藻株脂肪酸组分及含量。结果表明:在温度为30 ℃、光照强度为50 μmol ·m-2 · s-1培养条件下,过量表达slr0495基因突变藻株中C12:0、C16:0和C18:0的含量分别为1. 31 mg · g-1、8.07 mg · g-1和1.35 mg · g-1,比野生型藻株分别提高了23.58%、25.31%和13.45%;在温度为20 ℃、50% NaNO3浓度、光照强度为50 μmol · m-2 · s-1培养条件下,与野生型相比,突变藻株中C16:0和C18:0含量分别提高了44.71%和41.51%。以上结果表明,过表达slr0495基因增加了集胞藻PCC6803中长链饱和脂肪酸的含量,并且在低温(20 ℃)和缺氮(50% NaNO3)双重胁迫培养条件下中长链饱和脂肪酸含量得到进一步提高。本研究为探究slr0495基因功能以及在逆境中基因产生的应激反应提供了理论依据,为微藻高产多不饱和脂肪酸代谢研究奠定了基础。

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    农业经济与发展
    信息对称促进农药减量化:理论模型、典型案例与监管策略选择
    邵宜添
    2022, 34(6):  1326-1336.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.23
    摘要 ( 416 )   HTML ( 86 )   PDF(1374KB) ( 569 )  

    农药发展助推了农业进步,但农药的不规范施用也会造成诸多负外部效应。如何实现农药减量化是我国农业可持续发展面临的现实难题。借鉴原子核衰变规律构建农药减量化理论模型,分析不同农药信息条件下农户利润影响因素和施药行为导向,并以“丽水山耕”通过农药信息对称实现农药减量化为典型进行案例分析。结果表明,“政府外部赋能+市场内生驱动”是实现农药减量化可持续的可行路径,其关键在于充分确保农产品农药等信息对称。因此,农药减量化监管策略的重点不在于对农药施用的具体管制,而在于营造信息对称的市场环境。

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    宅基地资源、资产、资本转化的困境与出路
    庞亚君
    2022, 34(6):  1338-1348.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.24
    摘要 ( 242 )   HTML ( 1849688071 )   PDF(1505KB) ( 564 )  

    农村宅基地具有资源、资产、资本属性,在市场经济条件下,可由“自然”空间资源和“非自然”政策资源的要素形态,转变为“有形”实物资产和“无形”权益资产的经济形态,再转变为“不变”交易资本和“可变”金融资本的价值形态。囿于原有的宅基地制度设计,当前宅基地资源、资产、资本转化存在障碍,严重影响农村居民财产性收入、农村土地利用效率、乡村振兴内在动力、农业转移人口市民化。借鉴浙江义乌、广东南海、江苏武进改革试点经验,探索构架宅基地资源、资产、资本转化的逻辑通道,并同步明确宅基地资源、资产、资本转化的空间范围和用途规定、前期土地整备主体与转化方向等配套政策,按照所有权、资格权、使用权“三权分置”的顶层设计,从确权颁证、活权赋能、入市交易、空间治理、试点迭代等维度提出对策建议。

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