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    2023, 35(7):  0-0. 
    摘要 ( 39 )   PDF(7162KB) ( 112 )  
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    作物科学
    不同轮作模式对谷子灌浆期生理特性、产量和品质的影响
    李小霞, 李丹, 李万星, 靳鲲鹏, 刘永忠, 韩文清, 黄学芳, 刘鑫, 田岗, 曹晋军
    2023, 35(7):  1499-1510.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20221110
    摘要 ( 159 )   HTML ( 121 )   PDF(1494KB) ( 178 )  

    为明确不同轮作模式对谷子灌浆期生理特性、产量和品质的影响,于2018—2020年设置谷子连作、玉米-大豆-谷子、玉米-高粱-谷子、玉米-花生-谷子、玉米-甘薯-谷子、玉米-马铃薯-谷子和玉米-糯玉米-谷子7个处理,研究不同处理谷子灌浆期生理特性,以及产量和小米品质的变化,并通过主成分分析法,对谷子产量和小米品质进行综合评价。结果表明,除玉米-高粱-谷子、玉米-糯玉米-谷子模式外,其他轮作处理谷子灌浆期叶绿素含量较连作显著增加2.17%~8.40%;灌浆期各轮作处理净光合速率较连作显著增加5.31%~24.40%,各轮作处理均可增加或显著增加谷子功能叶片中硝酸还原酶活性;各轮作处理在拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期叶面积指数大于或显著大于连作;各轮作处理灌浆起始势均早于连作;除玉米-糯玉米-谷子模式外,各轮作处理谷子产量显著高于连作或与连作差异不显著;玉米-大豆-谷子轮作模式氨基酸总量、粗蛋白质含量、胶稠度均显著高于连作。谷子产量和小米品质的主成分分析结果表明,玉米-大豆-谷子为最佳轮作模式,可有效改善连作障碍引起的产量下降和品质降低现象。

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    茶树NPR基因家族成员鉴定与表达分析及冷诱导CsNPR3的基因克隆
    薛承进, 赵兰馨, 赵德刚, 黄小贞
    2023, 35(7):  1511-1522.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220895
    摘要 ( 126 )   HTML ( 15 )   PDF(6798KB) ( 187 )  

    冷胁迫是影响茶树(Camellia sinensis) 产量和品质的主要非生物胁迫。病程相关基因非表达子(non-expresser of pathogenesis-related genes,NPRs)是植物抗病途径中的主要免疫调节蛋白。目前,茶树中NPR基因家族及其在冷响应中的作用研究相对较少。该研究首先利用生物信息学分析,在茶树基因组中筛选鉴定出3个定位于不同的染色体的NPR基因,命名为CsNPR1、CsNPR2和CsNPR3(GenBank No.ON794747)。这些基因均包含家族保守的BTB/POZ、Ankyrin 重复结构域以及多个半胱氨酸残基。进化分析发现,茶树的NPR家族成员的数量虽然与其他物种存在差异,但进化中表现出很强的保守性,与拟南芥及其他物种的分类结果相同。基因结构分析表明,茶树NPR家族与拟南芥具有相似的内含子-外显子结构。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,探明CsNPR1、CsNPR2和CsNPR3的组织表达模式以及对冷刺激和水杨酸(SA)的响应情况。进一步克隆被冷信号和SA信号同时诱导表达的CsNPR3,比对发现该蛋白氨基酸序列存在着品种差异性。该研究对探明茶树NPR基因家族参与冷胁迫与水杨酸的交叉调控有一定参考意义。

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    不同地膜类型与灌溉量对棉花光合参数和产量、品质的影响
    田玉刚, 万素梅, 林皎, 陈国栋, 李浩, 胡宇凯, 李燕芳, 胡守林, 毛廷勇, 赵书珍
    2023, 35(7):  1523-1531.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220751
    摘要 ( 89 )   HTML ( 10 )   PDF(1204KB) ( 201 )  

    采用双因素随机区组试验,探索不同地膜类型(普通地膜、生物降解地膜、液体地膜)与灌溉量(6 000、4 500、3 000 m3·hm-2)对棉花光合参数、产量和品质的影响。结果表明:在0~25 cm土层,与不覆膜相比,普通地膜和生物降解地膜均可显著(P<0.05)提高土壤温度。不同类型地膜下,均以6 000 m3·hm-2灌溉水平下棉花产量、品质与叶片光合能力的表现较好。与不覆膜的处理相比,生物降解地膜和普通地膜处理的棉花单株产量分别显著提高19.97%和21.15%。综合叶片光合性能、棉花产量与品质判断,生物降解地膜与普通地膜相比并无显著不利影响,可用于替代普通地膜以减少棉花生产中的白色污染。相关分析和灰色关联度分析结果表明,叶片的SPAD值、蒸腾速率、气孔导度、净光合速率与马克隆值、纤维长度、单株产量呈显著正相关;SPAD值与马克隆值、成熟度、衣分率,蒸腾速率与单株产量,气孔导度与纤维长度、整齐度指数的灰色关联度最高;净光合速率与马克隆值、整齐度指数、单株产量的灰色关联度较高。可考虑将SPAD值、蒸腾速度、气孔导度、净光合速率这4个指标作为评价地膜类型与灌溉量对棉花产量和品质影响的重要筛选指标。

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    大豆根瘤内生细菌的分离鉴定及其对大豆植株的促生效应
    孙秀娟, 徐伟慧, 王志刚
    2023, 35(7):  1532-1541.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20221120
    摘要 ( 119 )   HTML ( 4 )   PDF(2993KB) ( 184 )  

    为探究大豆根瘤内生细菌对大豆的促生效应,以大豆根瘤为实验材料,分离筛选根瘤内生细菌,测定其分泌植物激素能力及其对大豆株高、茎粗、干重、鲜重和根系生长方面的促生能力。结果表明:共筛选出17株根瘤内生细菌,经生理生化和16S rDNA鉴定,有10株为芽孢杆菌属(Bacillus),3株为巨大普里斯特氏菌属(Priestia),其余4株分别为肠杆菌属(Enterobacter)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、不动杆菌属(Acinetobacter)和农杆菌属(Agrobacterium)。通过溶血试验和16S rDNA鉴定筛选出10株促生能力强的菌株,其中,Klebsiella S8的吲哚乙酸(IAA)分泌量最高,为147.55 mg·L-1;赤霉素(GAs)分泌量最高的为Agrobacterium S10,分泌量达39.34 mg·L-1;Bacillus S3的铁载体活性最高,为70.57%;10株菌株处理的大豆株高、根长、干鲜重和茎粗均显著高于对照。综上所述,筛选的大豆根瘤内生细菌,对大豆具有较强的促进作用。

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    膜下滴灌调亏对制种玉米植株生长、产量和水分利用的影响
    雷联
    2023, 35(7):  1542-1549.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20221365
    摘要 ( 116 )   HTML ( 10 )   PDF(1306KB) ( 222 )  

    为探寻不同生育期调亏灌溉对河西走廊绿洲灌区制种玉米产量和水分利用的影响,以充分灌溉(CK)为对照,设置轻度水分亏缺(占田间持水率的60%~70%)、中度水分亏缺(占田间持水率的50%~60%)2个调亏梯度,在制种玉米苗期和拔节期开展不同调亏梯度试验,共6个处理(含CK)。在每个生育期测定制种玉米的叶面积指数和干物质积累量,收获后测定制种玉米的产量及其构成要素。结果表明,苗期轻度调亏处理的产量、水分利用效率、灌溉水利用效率与CK无显著差异(P>0.05),而苗期中度调亏处理、拔节期轻度调亏处理、拔节期中度调亏处理、苗期中度+拔节期轻度调亏处理的产量较CK显著(P<0.05)降低7.07%~23.90%。从提高产量和水分利用效率方面考虑,苗期轻度水分亏缺的调亏方式,即苗期土壤含水量保持在田间持水量的60%~70%,其他生育期保持在70%~80%的方式可作为河西绿洲灌区适宜制种玉米的灌溉方式。

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    贵州栽培型地方茶树叶片气孔性状全基因组关联分析
    白鼎臣, 赵支飞, 龚雪, 刘源, 牛素贞, 陈正武
    2023, 35(7):  1550-1563.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20230261
    摘要 ( 146 )   HTML ( 18 )  

    通过对贵州栽培型地方茶树气孔性状进行全基因组关联分析(GWAS),找出影响其气孔发育相关基因,为贵州栽培型地方茶树开发利用提供依据。该研究利用简化基因组测序技术(GBS),以253份贵州栽培型地方茶树种质资源为材料,进行全基因组关联分析。结果表明,与5个气孔表型性状有关的SNP位点共关联45个,在下游50 kb的45个SNPS位点范围内共检测到20个基因。其中6个基因与气孔长度(SL)有关,1个基因与气孔宽度(SW)有关,7个基因与气孔面积(SA)有关,2个基因与气孔密度(SD)有关,4个基因与气孔周长(SP)有关,该研究成果有助于对具有复杂遗传背景和丰富生态类型的栽培型茶树资源的开发利用,以便筛选出适应性强、能够促进贵州茶产业品种结构调整的优良茶树品种。

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    动物科学
    牦牛DRA基因克隆测序及生物信息学分析
    张丽, 王媛媛, 王瑞, 刘丽霞
    2023, 35(7):  1564-1570.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20212021
    摘要 ( 141 )   HTML ( 5 )   PDF(1596KB) ( 164 )  

    为全面解析牦牛MHCⅡ类基因结构与功能,采用分子克隆测序技术对大通牦牛DRA基因编码区进行等位基因频率估算并进行生物信息学分析。结果显示:大通牦牛DRA基因编码区含有762 bp的开放阅读框,共编码253个氨基酸;共有3个SNPs(g.2376C>T、g.2851C>G、g.3016C>A),其中第2、3外显子分别存在1个C→T的同义突变和C→A的错义突变(L→M),这两个突变均降低了大通牦牛DRA基因mRNA二级结构的稳定性;g.3016C>A突变前后编码蛋白质的分子量、原子总数、脂肪系数、不稳定系数、总平均亲水性方面存在差异;生物信息学的方法分析显示,BoLA-DRA基因是MHC基因家族中高度保守的基因。该研究结果可以为大通牦牛DRA基因结构与功能的研究奠定基础。

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    园艺科学
    浙北地区红美人杂柑成花过程及其生理生化特征
    王智豪, 奚昕琰, 王莉, 杨淑娜, 高志远, 殷益明, 邹辉, 贾惠娟
    2023, 35(7):  1571-1581.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20221126
    摘要 ( 75 )   HTML ( 5 )   PDF(3552KB) ( 129 )  

    研究红美人杂柑不同结果母枝花芽分化规律和生理生化特征,为红美人成花调控和栽培管理技术提供理论依据。以6年生红美人杂柑为材料,采用冷冻切片技术对花芽的形态特征进行观察,分别用液相色谱-质谱联用和元素分析仪测定花芽内源激素[脱落酸(ABA)、玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA)、生长素(IAA)]和叶片碳氮含量。红美人花芽分化过程可分为6个时期,分别为未分化期、分化初期、萼片分化期、花瓣分化期、雄蕊分化期和雌蕊分化期。各种类型结果母枝均为前端梢较中、后端梢花芽分化进程快、成花能力强。成花能力强的枝梢,碳氮比(C/N)、ABA/GA、ZR/GA、IAA/GA高,即三次梢的秋梢高于夏梢和春梢,二次梢(春夏梢)的夏梢高于春梢,二次梢(春秋梢)的秋梢高于春梢。花瓣分化期之前,GA含量高,ABA和ZR含量、ABA/GA、ZR/GA均处于较低水平;进入雄蕊分化期和雌蕊分化期后,ABA和ZR含量、ABA/GA、ZR/GA均快速上升。红美人杂柑不同类型结果母枝前端梢成花能力强,中、后端梢成花能力弱,这与花芽分化进程、营养物质积累、内源激素水平的差异有关,其中激素起主要调控作用。浙北地区设施条件下,雄蕊分化期前后(2月5日到2月20日)是花芽分化的关键时期。因此,红美人杂柑在众多的栽培管理过程中,要特别重视不同类型结果母枝的合理配置,以及夏、秋梢摘心及其放梢时间节点的把握,并尝试利用激素调控花芽分化。

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    不同钙制剂对烟富3号苹果采后贮藏品质的影响
    崔玉照, 颜冬云, 王文昊, 谭慧婷, 孙伟
    2023, 35(7):  1582-1590.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220904
    摘要 ( 97 )   HTML ( 5 )   PDF(1424KB) ( 123 )  

    研究硝酸钙、山梨醇混合钙(螯合率为0%)和山梨醇螯合钙(螯合率为100%)处理对烟富3号苹果在贮藏期间主要生理生化指标的影响,探讨其对果实软化的响应机制,以期为苹果采后保鲜提供理论依据。以烟富3号苹果为试材,采后分别浸泡在钙离子质量分数均为0.34%的上述钙制剂20 min,以清水为对照,研究不同形态钙处理对果实硬度、可溶性固形物、酸度、原果胶、维生素C、丙二醛含量和果胶甲酯酶、超氧化物歧化酶活性的影响。结果表明,与对照相比,不同钙形态处理均能维持果实硬度、酸度、可溶性固形物和原果胶含量,抑制果胶甲酯酶活性与丙二醛含量增加,并提高维生素C含量和超氧化物歧化酶活性。其中,在贮藏60 d时,对照、硝酸钙、山梨醇混合钙和山梨醇螯合钙处理的果实硬度分别较初始状态下降30.89%、24.92%、23.07%和22.94%,以山梨醇螯合钙浸泡处理效果最优。因此,可通过采后浸泡山梨醇螯合钙来提高苹果贮藏品质,延长苹果贮藏期。

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    甜瓜SWEET基因家族的全基因组鉴定及生物信息学分析
    寿伟松, 何艳军, 沈佳, 许昕阳
    2023, 35(7):  1591-1603.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220943
    摘要 ( 196 )   HTML ( 13 )   PDF(3484KB) ( 226 )  

    糖外排转运子(sugars will eventually be exported transporter,SWEET)是一类新型的糖转运蛋白,其在植物生长发育、植物与病原体互作以及植物胁迫耐受性方面都起着重要作用。基于甜瓜中还未有该家族基因的相关报道,本研究开展CmSWEET的全基因组鉴定和生物信息学分析。通过同源性搜索,总共鉴定到17个甜瓜CmSWEET基因。这些基因分布于甜瓜8条染色体上,具有典型的MtN3/saliva结构域。系统发育树将拟南芥、黄瓜和甜瓜的SWEET蛋白分为4个进化分支,其中亚族Ⅲ是甜瓜和黄瓜独有的亚族。基因启动子区域的顺式作用元件显示,CmSWEET含有许多与植物激素和应激相关的调节元件,暗示了CmSWEET在参与调节甜瓜生长发育以及环境适应性方面有重要作用。基因表达量分析表明,大部分CmSWEET基因在花(雌花和雄花)和根中高表达,部分CmSWEET基因在果实发育时期表达量较高。此外,RNA-Seq结果暗示,CmSWEET基因可能参与对尖孢镰刀菌和白粉病菌侵染的抗性响应。本研究为今后探究CmSWEET蛋白在甜瓜生长发育过程以及响应生物和非生物胁迫中的分子功能奠定了坚实的基础。

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    芋扩展蛋白基因家族的全基因组鉴定及其在球茎膨大中的表达分析
    李必聪, 李慧英, 肖遥, 罗莎, 周庆红, 黄英金, 朱强龙
    2023, 35(7):  1604-1616.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220960
    摘要 ( 72 )   HTML ( 5 )   PDF(5793KB) ( 143 )  

    扩展蛋白是一类具有促进细胞壁伸长和增加细胞壁柔韧性作用的蛋白。本研究基于芋全基因组范围鉴定扩展蛋白基因,并分析该家族基因结构特征、系统发育及其在芋球茎膨大中的表达模式。结果表明,芋全基因组包含31个扩展蛋白基因,分布在芋8条染色体及2个重叠群上。在芋和拟南芥、水稻、马铃薯等4个物种中的扩展蛋白基因进行系统发育树分析中,所有的扩展蛋白基因划分到4个亚家族中,其中EXPA有23个,EXPB有5个,EXLA有1个,EXLB有2个。共线性分析表明,芋和拟南芥之间存在7对共线性扩展蛋白基因。基因表达分析发现,芋扩展蛋白基因家族不同成员在不同组织中有不同的表达模式,其中CeEXPA2、CeEXPA11、CeEXPA13、CeEXPA23和CeEXLA1等5个基因在球茎膨大过程中高表达且差异显著,表明它们可能对芋球茎的膨大发挥了重要的调控作用。本研究结果将有助于了解芋扩展蛋白基因家族的特征及其在球茎膨大中的分子功能,为揭示芋球茎生长发育的分子调控机理提供理论依据。

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    基于可见/近红外光谱的水蜜桃糖度无损检测方法优化研究
    张小斌, 朱怡航, 赵懿滢, 陈妙金, 孙奇男, 谢宝良, 冯绍然, 顾清
    2023, 35(7):  1617-1625.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220862
    摘要 ( 147 )   HTML ( 6 )   PDF(2337KB) ( 150 )  

    糖度是水蜜桃最重要的品质指标之一。水蜜桃糖度无损检测方法主要借助可见/近红外光技术来实现,但该技术受到的制约因素较多。本文综合探究分析各类条件下近红外光谱技术在水蜜桃糖度无损检测中的应用,分析比较不同品种组合建模与测量方式,以提高水蜜桃糖度无损检测的精确性。研究以浙江宁波奉化本地的3个品种水蜜桃样本为研究对象,获取水蜜桃光谱数据进行建模分析。首先利用可自行建模的H-100型无损糖度检测仪进行实验,分析结果表明,不同品种构建的近红外光谱模型的均方根误差(RMSE)和决定系数(R2)不同,其中新玉模型的结果最佳,RMSE为0.22,R2为0.98;各类品种建立的模型对各自品种的数据分析结果最佳,而对其他品种数据的分析结果较差;数据种类越多,数据量越大,模型越优秀,3种品种混合模型的R2高达0.92。其次,采集奉化本地3个品种的水蜜桃样品,使用久保田K-SS300、ATAGO PAL-HIKARi 10及H100(自建模型)3款无损设备分别进行同部位检测,并将检测值与ATAGO PAL-1的有损检测值进行相关性分析。结果显示,对于每个品种,H100设备均具有最高的准确性。采集奉化本地的混合品种水蜜桃进行不同深度的糖度检测,结果表明,H100设备获取的糖度值能更好地反映水蜜桃整体的糖度水平,而久保田和ATAGO只能反映水蜜桃外部区域的糖度水平,无法表征水蜜桃整体的糖度水平。最后,本文还探究了两个水蜜桃品种在不同硬度条件下对H100设备检测结果的影响,结果表明,水蜜桃硬度的下降会较大地影响水蜜桃糖度的无损检测。因此,利用H100型无损检测仪结合有效的模型能较好地规避近红外光谱技术受到制约因素的影响,同时为无损检测水蜜桃糖度提供一定的参考。

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    萝卜春化响应相关基因鉴定及表达模式分析
    陈国户, 李广, 温宏伟, 尹倩, 吴思文, 王英, 刘雪晴, 赵龙龙, 桂尚枝, 唐小燕, 汪承刚
    2023, 35(7):  1626-1637.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220927
    摘要 ( 116 )   HTML ( 5 )   PDF(7073KB) ( 133 )  

    抽薹开花是十字花科蔬菜最重要的性状之一。秋冬季节低温环境,使萝卜(Raphanus sativus L.)过早完成春化,导致未熟抽薹,严重影响产量与品质。本研究采用多重序列比对及系统进化树构建等生物信息学技术,鉴定出萝卜抽薹开花相关基因272个。对萝卜NHJS1、NHJS2和2#材料不同春化阶段的转录组数据进行重分析,筛选出春化相关基因;再结合META分析技术,共确定萝卜春化响应关键基因25个。利用蛋白质-蛋白质互作网络(PPI)分析了春化响应关键基因之间潜在的互作关系。对富集在春化、冷响应、赤霉素生物合成与信号转导途径上的春化响应关键基因进行了实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析,结果显示,RsGA20ox1、RsAGL18、RsFLC2等基因在萝卜春化响应中发挥着重要作用。研究结果为深入解析萝卜春化分子机制奠定了基础。

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    外源喷施氨基酸肥对豆瓣菜生长与硒吸收的影响
    肖家昶, 雷凤芸, 格桑, 马俊英, 贺茂林, 李艳文, 郑阳霞
    2023, 35(7):  1638-1647.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20221184
    摘要 ( 97 )   HTML ( 5 )   PDF(1363KB) ( 171 )  

    为提高豆瓣菜(Nasturtium officinale R. Br.)对硒的吸收能力,采用盆栽试验研究不同浓度氨基酸肥(分别稀释0、600、900、1 200和1 500倍)对硒处理(5 mg·kg-1)下豆瓣菜生长与硒吸收的影响。结果表明,外源喷施氨基酸肥可以提高豆瓣菜地下与地上部分的生物量,促进叶片中叶绿素含量和类胡萝卜素含量增加,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低可溶性蛋白含量。主成分分析结果表明,氨基酸肥900倍稀释液对豆瓣菜的生长促进作用最优,此时地下与地上部分生物量较对照分别显著增加了73.03%和56.65%。外源喷施氨基酸肥900~1 500倍稀释液还可以提高豆瓣菜根、茎和叶的硒总积累量,但对豆瓣菜根、茎、叶和地上部分的硒含量无积极作用。相关分析发现,豆瓣菜生物量、硒总积累量与叶绿素含量、类胡萝卜素含量、POD活性、SOD活性、CAT活性、土壤pH值呈正相关。综上说明,氨基酸肥可以促进豆瓣菜的生长,提高豆瓣菜对硒总量的积累。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于转录组分析内源激素在调控枇杷花发育进程中的作用
    徐红霞, 李晓颖, 葛航, 朱启轩, 陈俊伟
    2023, 35(7):  1648-1661.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20230143
    摘要 ( 128 )   HTML ( 8 )   PDF(6971KB) ( 163 )  

    为研究枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.‘Ninghaibai’)花发育机制,以花芽生理分化期(EjS1)、花芽形态分化期(EjS2)、花穗发育期(EjS3)、小花发育期(EjS4)和开花期(EjS5)这5个时期的当年生春梢上顶芽、花芽或花穗为试验材料进行转录组测序分析,筛选出相关性最高的代谢通路。测定花发育过程中生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)和玉米素核苷(ZR)等激素水平的变化,并对激素代谢与信号转导相关基因,以及花发育相关MADS-box家族基因的花发育时期特异性表达模式进行分析;同时,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对部分花发育相关基因进行验证。结果表明:不同发育时期差异表达基因在植物激素代谢和信号转导途径中显著富集;低含量IAA、GA与高含量ABA有利于枇杷花芽的形成,较高水平GA和ABA能促进枇杷开花;高水平ZR能促进枇杷花芽分化和花穗形成,并可能与花器官分化有关。植物激素代谢和信号转导途径相关基因相互作用调节激素水平变化,并与MADS-box家族基因共同调控枇杷花发育,研究结果有助于阐明内源激素在枇杷花发育进程中的作用机制。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    植物保护
    枸杞内生真菌的筛选、鉴定及其生防作用
    候彩霞, 丁德东, 何静, 赵吉桃, 李彦湘, 赵倩, 张崇庆, 李南
    2023, 35(7):  1662-1671.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20221161
    摘要 ( 135 )   HTML ( 11 )   PDF(2783KB) ( 188 )  

    为筛选对枸杞根腐病主要致病菌Fusarium solani具有明显抑制效果的生防菌株,通过组织分离法从健康枸杞植株中分离内生真菌,用平板对峙法筛选拮抗菌株,结合形态特征和分子生物学鉴定明确其分类地位;分别采用菌丝生长速率法和悬滴法比较不同培养液处理的内生真菌对F. solani菌丝生长和孢子萌发的影响,通过盆栽试验验证其生防效果。结果表明,在分离得到的106株内生真菌中,筛选获得1株对F. Solani具有明显抑制效果的拮抗菌株,编号YBG8,经鉴定其为链格孢菌(Alternaria alternata);YBG8原液体积分数为20%时,对F. solani菌丝生长抑制率最强,达70.49%,且具有浓度依赖性;YBG8滤液体积分数50%时,对F. solani孢子萌发抑制率最大,达82.4%;盆栽试验结果显示,先接种A. alternata再接种F. solani,可有效降低枸杞根腐病的发病率,其相对防效可达50%。研究结果可以为有效利用内生真菌防治枸杞根腐病提供理论依据。

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    浙江省不同地理种群红火蚁主要表皮碳氢化合物的差异性分析
    柳跃泽, 黄俊, 张娟, 李晓维, 章金明, 张治军, 吕要斌
    2023, 35(7):  1672-1679.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220808
    摘要 ( 74 )   HTML ( 4 )   PDF(1446KB) ( 127 )  

    红火蚁(Solenopsis invicta Buren)是一种真社会性昆虫,是世界上最具危险的100种入侵有害生物之一。红火蚁表皮碳氢化合物(cuticular hydrocarbons, CHCs)是其同巢识别的信号物质,对其种群的稳定具有重要作用。目前,已有关于红火蚁主要体表碳氢化合物在近缘种间和不同虫态及品级间的差异比较,但是不同地理种群和红火蚁身体不同部位CHCs组分及其相对比例的差异性却鲜见报道。本文利用气相色谱质谱联用技术(GC-MS)对浙江省温州、丽水及义乌3个不同地理种群红火蚁老龄工蚁的CHCs进行比较分析。结果表明,红火蚁头部CHCs含量最高,达到50%以上,其次是胸部和腹部,而且在其身体各部位之间显著差异,CHCs含量在不同地理种群之间无显著差异。进一步分析CHCs主要组分的相对比例发现,该数值在红火蚁头部表现较为规律,5种主要CHCs中的3-甲基二十七烷和3,9-二甲基二十七烷在不同地理种群之间较为波动,而正二十七烷、13-甲基二十七烷和13,15-二甲基二十七烷在温州和丽水种群之间较为稳定。本研究能为今后揭示遗传及环境因素对红火蚁巢间个体CHCs主要组分的调节机制提供重要参考依据。

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    环境科学
    园林废弃物混菌堆腐方法及其产物对泥炭的替代效果研究
    王可, 邵烨瑶, 张培云, 杜妍纯, 徐强龙, 王燕燕, 阮文斌, 徐思捷, 葛杰克, 叶铎, 刘鹏, 邢承华
    2023, 35(7):  1680-1689.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220991
    摘要 ( 75 )   HTML ( 5 )   PDF(2389KB) ( 135 )  

    为探究接种混合菌株对园林废弃物堆腐的影响,及其产物对植物栽培基质中泥炭的替代效果,选取黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)和康氏木霉(Trichoderma koningii)作为供试菌株开展试验。首先,进行两种菌的共生兼容性测试和混菌接种时序优化;然后,针对堆腐中的含水率、接菌量、菌种比例,分别通过单因素试验和响应面分析进行优化,得到最优条件,并在此条件下堆腐,测定堆体温度,以及营养成分和种子发芽指数的变化;最后,将堆腐产物与泥炭按不同比例混合,用于绿萝栽培,培养30 d后,测定其对植株生长和叶绿素含量的影响。结果显示,先接种黄孢原毛平革菌3 d后再接种康氏木霉能提升纤维素降解率和木质素降解率。经过优化的最优发酵条件为含水率60%,接菌量15%,康氏木霉与黄孢原毛平革菌的菌种比例1.1∶2。在此条件下,木质素降解率和纤维素降解率分别达到28.37%、31.56%。堆腐过程中,添加混菌的试验组较不加菌的对照先完成堆腐,且其堆体中的总腐殖酸、碱解氮、有效磷含量均更高,种子发芽指数也更早达到标准要求。与其他处理相比,将泥炭、蛭石与加菌堆腐产物以5∶3∶2的比例混合的基质,更适于种植绿萝,植物的株高、根长、生物量、叶绿素含量更高。综上,向园林废弃物中添加康氏木霉和黄孢原毛平革菌进行发酵,可以更快地实现腐熟,提高堆腐效率和产物质量。将泥炭、蛭石、加菌堆腐产物以5∶3∶2的比例混合,可用于绿萝栽培,并减少泥炭消耗量。

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    规模化猪场粪便养分特征与堆肥过程中填料添加的影响
    潘亚杰, 常会庆, 宋盼盼
    2023, 35(7):  1690-1698.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20226908
    摘要 ( 99 )   HTML ( 5 )   PDF(1859KB) ( 127 )  

    在检测规模化猪场粪便中养分含量特征的基础上,研究不同填料添加对猪粪堆肥过程中养分变化的影响,以期为堆肥过程中养分,尤其是氮素的保持提供依据。以豫西地区规模化猪场的脱水猪粪为研究对象,连续171 d对其养分特征开展监测。在此基础上,添加过磷酸钙、膨润土、腐殖质等填料,研究90 d好氧堆肥过程中养分含量的变化。结果表明,猪粪样品中全氮(TN)、P2O5、K2O、有机质的含量分别为0.54%~1.52%、1.20%~3.35%、0.31%~0.84%、54.03%~79.70%,pH值和电导率(EC)分别为6.79~8.14和0.59~2.62 mS·cm-1。以猪粪为原料开展好氧堆肥,各处理均可实现猪粪的无害化堆肥(>50 ℃的时间不低于7 d)。添加3%过磷酸钙或3%腐殖质有利于提高堆体的反应温度,两处理的最高温度分别为62.7 ℃和58.9 ℃、高温(>50 ℃)持续时间分别为15 d和16 d。猪粪堆肥过程中,各处理的TN、P2O5、K2O含量增加,但有机质含量呈逐渐降低趋势。与其他处理相比,添加3%的过磷酸钙和3%的腐殖质有利于堆体氮素的保持,至堆肥结束时,其TN含量分别为1.63%和1.75%。综上,在利用猪粪堆肥时,应根据其养分含量特征,针对性地添加适宜的填料,在本试验条件下,推荐添加腐殖质和过磷酸钙,可提高堆肥的保氮效果。

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    北京市通州区不同绿地类型的土壤有机碳及其组分特征
    查贵超, 孙向阳, 李素艳, 于雷, 岳宗伟, 王晨晨, 魏宁娴, 徐浠婕
    2023, 35(7):  1699-1708.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220867
    摘要 ( 115 )   HTML ( 6 )   PDF(1475KB) ( 159 )  

    为探究北京市通州区绿地土壤有机碳(SOC)及其组分的含量与分布规律,以城市绿地、果园、苗圃、平原造林地4种典型绿地土壤为研究对象,基于化学组成和密度分组技术分析不同土层(0~20、20~40 cm)SOC、富里酸碳(FAC)、胡敏酸碳(HAC)、胡敏素碳(HC)、轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)的含量及其分布特征,并结合相关性分析探究SOC与土壤理化因子的关系。结果表明:在0~40 cm土层内,不同绿地的SOC、FAC、HAC、HC、LFOC、HFOC含量分别为7.30~18.29、1.71~2.96、1.57~4.92、3.98~10.41、2.24~6.23、4.85~12.06 g·kg-1。在垂直分布上,SOC及其组分含量随土层深度的增加整体呈下降趋势。不同绿地0~40 cm土层的土壤有机碳密度为46.50~88.41 t·hm-2,以果园最高,且显著(P<0.05)高于其他绿地类型。SOC及其组分含量与总孔隙度、田间持水量、碱解氮、有效磷和速效钾呈极显著(P<0.01)正相关,与pH和土壤容重呈极显著(P<0.01)负相关。总体而言,通州区上述4种绿地的SOC及其组分含量具有明显的表聚性,以果园的固碳潜力最大。

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    水生动植物协同净化系统对鳜鱼养殖池塘水质与经济效益的影响
    杨坤, 侯冠军, 赵秀侠, 方婷, 王利军
    2023, 35(7):  1709-1719.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20221119
    摘要 ( 100 )   HTML ( 4 )   PDF(1752KB) ( 174 )  

    为研究水生动植物协同净化系统(褶纹冠蚌+水蕹菜+水稻)对鳜鱼养殖池塘水质与经济效益的影响,设计3个处理,分别为0-F组(对照组,无净化系统)、10%-F组(净化组,水蕹菜和水稻覆盖率各5%)和30%-F组(净化组,水蕹菜和水稻覆盖率各15%),净化组中各塘褶纹冠蚌密度均为每667 m2 50只。试验期间定期监测水质和蚌生长情况,结束时测定鳜鱼成活率、产量与水生植物收获量。结果显示:各处理组水温、pH值无显著差异,但净化组的透明度始终高于对照组;试验结束时,0-F组的总氮(TN)质量浓度比初始增加35.5%,10%-F组和30%-F组的TN质量浓度分别比初始时降低23.8%和49.0%,NH+4-N质量浓度分别增加167%、53%和34%,CODMn质量浓度分别增加138.5%、100.0%和88.9%,各组总磷(TP)质量浓度随时间呈现波动式下降趋势;水质、鳜鱼成活率、产量和经济效益均以30%-F组最优,10%-F组次之,0-F组最差。10%-F组水蕹菜和水稻单产均高于30%-F组,蚌湿重增长率30%-F组高于10%-F组。总体而言,动植物协同净化系统可明显提升鳜鱼养殖池塘水质与经济效益,且植物覆盖率为30%的净化系统应用效果优于覆盖率为10%的净化系统。

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    农产品质量安全
    两种剂型吡唑醚菌酯在草莓中的残留及消解动态
    叶会, 陈瑜婷, 骆玉琴, 范续艳, 雷圆, 陆兰菲, 郝培培, 程有普, 张昌朋
    2023, 35(7):  1720-1728.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220807
    摘要 ( 97 )   HTML ( 8 )   PDF(2466KB) ( 161 )  

    为明确吡唑醚菌酯乳油(EC)和微囊悬浮剂(CS)在草莓上的残留规律,分别以两种剂量(90 和150 g·hm-2)于草莓成熟期施药,开展吡唑醚菌酯在草莓及土壤中的残留动态试验。结果表明,吡唑醚菌酯经QuEChERS-UPLC-MS/MS后的最低检测浓度分别为0.002 0(草莓和土壤)和0.005 0 mg·kg-1(叶、茎和根)。在0.002~2 mg·kg-1添加水平下,吡唑醚菌酯(草莓和土壤)的平均回收率为88%~110%,相对标准偏差(RSD)为1%~9%;在0.005~2 mg·kg-1范围内,平均回收率(根、茎及叶)为74%~108%,RSD为2%~9%。残留试验结果表明,吡唑醚菌酯EC和CS施药1 d后在草莓中的残留分别为0.20~0.28 mg·kg-1(90~150 g·hm-2)和0.14~0.20 mg·kg-1(90~150 g·hm-2),残留量低于0.5 mg·kg-1,均符合我国和欧盟在草莓中的限量值。吡唑醚菌酯仅在草莓、茎和叶的降解动态符合一级动力学模型,在草莓中的半衰期为6.6~6.8 d(EC)和7.7~9.8 d(CS),属于易降解农药。试验结果为微囊悬浮剂剂型吡唑醚菌酯在草莓体系上的安全使用提供了数据支持。

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    生物系统工程
    基于迁移学习和改进残差网络的棉花叶螨为害等级识别
    张䶮, 周保平, 王昱, 冯洁, 叶凡恺, 何云龙
    2023, 35(7):  1729-1739.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20221148
    摘要 ( 81 )   HTML ( 7 )   PDF(15985KB) ( 134 )  

    针对人工诊断棉叶螨害分级准确率低、耗时长、成本高的问题,提出一种基于迁移学习和改进残差网络的棉花叶螨为害等级识别方法。以3种受害等级的棉花叶片与健康叶片图像作为对象,分别于单一背景和自然环境下采集图像,构建图像数据集。首先,利用PlantVillage数据集预训练模型,使用数据增强技术对数据集进行数据增强,扩充训练样本;然后,在ResNet50网络模型的基础上,引入焦点损失函数,在不同网络层嵌入注意力机制模块,并加入Dropout正则化构建改进的ResNet50模型;最后,对比不同模型的识别效果。结果表明:同时在深层和浅层引入注意力机制模块,设定动量为0.9、学习率为0.001时,改进的ResNet50模型具有最好的分类效果,优于ResNet50、VGG16、MobileNet、AlexNet和SENet模型,对棉叶螨危害等级的平均识别准确率达到97.8%。

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    农业经济与发展
    农业文化遗产研学旅行发展潜力研究——以浙江德清淡水珍珠传统养殖与利用系统为例
    王博杰, 何思源, 闵庆文, 杨伦, 舒馨月, 杨晓
    2023, 35(7):  1740-1754.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20220888
    摘要 ( 119 )   HTML ( 6 )   PDF(2478KB) ( 170 )  

    农业文化遗产地拥有独特而丰富的自然与文化研学旅行资源,发展研学旅行的潜力突出。农业文化遗产地研学功能的实现,对于农业知识和农耕文化在代内和代际的传递,以及内源性遗产保护意识的培养具有现实影响。本文尝试构建农业文化遗产地研学旅行发展潜力评价指标体系,从资源价值潜力、遗产承载潜力、设施服务潜力和市场发展潜力4个维度,选取农业历史文化价值、农业教育价值、自然教育价值、遗产资源本底、政策保护水平、交通可达性、设施接待水平、安全保障能力、研学市场支撑力、利益相关者支持水平10个层面的19项评价指标,通过网络层次分析法和熵值法确定指标权重,并以浙江德清淡水珍珠传统养殖与利用系统为例对其研学旅行发展潜力进行评价。研究表明:德清的农业文化遗产研学旅行发展以阜溪街道的综合潜力最为突出;洛舍镇、钟管镇、新市镇、乾元镇和雷甸镇在未来强化相关研学基础设施建设的基础上具有较高的发展潜力;新安镇和禹越镇由于资源禀赋和服务设施基础较薄弱,开发潜力较低。为进一步增强优势地区研学旅行发展的潜力,建议通过资源与遗产地组合的方式多样化消费选择,增强研学产品的趣味性和体验性。农业文化遗产地研学旅行发展潜力评价体系的提出,可为农业文化遗产地资源的可持续利用和旅游发展实践提供理论指导和方法支撑。

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    综述
    猪圆环病毒3型与宿主相互作用机制研究进展
    孙仁杰, 单颖, 安慧婷, 王雅婷, 谢荣辉, 张传亮, 赵灵燕, 方维焕, 李肖梁
    2023, 35(7):  1755-1762.  DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.20230183
    摘要 ( 103 )   HTML ( 11 )   PDF(2973KB) ( 133 )  

    猪圆环病毒3型(porcine circovirus type 3, PCV3)从2015年发现至今已在全世界多个国家和地区的养猪业被检出,是重要的新发猪病病原体。目前有关PCV3致病机制的研究有限,大部分集中于PCV3的流行病学调查、基因组演化分析和检测方法建立。猪圆环病毒(porcine circovirus, PCV)与宿主之间关系紧密且复杂,二者的相互作用决定宿主细胞的命运和病毒的传播与存活。部分学者通过瞬转表达系统、临床分离和反向遗传学技术从病毒组分或全病毒水平对PCV3与宿主相互作用展开研究。本文系统阐述宿主细胞对PCV3感染的应答机制、PCV3-宿主蛋白的相互作用,以及PCV3生命周期的研究结果,将有助于进一步了解PCV3及其致病机制。

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