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七叶一枝花根际与非根际土壤细菌群落多样性
郑梅霞, 陈宏, 朱育菁, 苏海兰
当前状态:  doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.12.012
[摘要](122) [HTML全文](57) [PDF 1146KB](4)
摘要:
  目的  研究七叶一枝花野生环境和人工栽培中根际与非根际土壤细菌群落结构的差异,为揭示野生七叶一枝花和移栽七叶一枝花土壤的细菌群落结构,明确不同栽培模式下土壤细菌群落的变化,探究野生七叶一枝花土壤细菌的多样性的优势。  方法  本研究提取七叶一枝花土壤宏基因组DNA,采用illumina miseq 2×300 bp进行高通量测序;对两种栽培模式土壤的细菌多样性进行分析;在不同水平上分析两种栽培模式下的显著性差异,并通过LDA EffectSize组间群落差异分析两种栽培模式中起关键作用的门和属。  结果  研究结果表明七叶一枝花土壤中细菌多样性丰富,包括21个门、33个纲、52个目、89个科和160个属。七叶一枝花非根际土壤细菌多样性指数Chao、Ace、Shannon和Simpson指数显示非根际土壤细菌群落具有更高的丰富性和多样性。在门水平和科水平没有显著差异。在纲水平,具有显著差异的是绿菌纲Chlorobia,其在七叶一枝花根际土壤中的含量低于非根际土壤;在目水平,具有显著差异的是绿菌目Chlorobiales和粘球菌目Myxococcales,其在七叶一枝花根际土壤中的含量低于非根际土壤;在属水平,具有显著差异的是不动杆菌属AcinetobacterRudaea,其在七叶一枝花根际土壤中的含量低于非根际土壤;在种水平,具有显著差异的是MucilaginibacterximonensisunculturedNannocystineaebacteriumunculturedSingulisphaerasp.unculturedSolibacteraceaebacteriumunculturedXanthomonadaceaebacterium,其在七叶一枝花根际土壤中的含量均低于非根际。  结论  本研究表明七叶一枝花非根际土壤细菌群落具有更高的丰富性和多样性,为进一步探索七叶一枝花的土壤微生物环境奠定基础。
炭疽菌侵染后刺葡萄果皮酵母双杂交cDNA文库构建
雷龑, 谢倩, 陈婷, 刘鑫铭, 陈清西
当前状态:
[摘要](119) [HTML全文](67) [PDF 1171KB](19)
摘要:
  目的  炭疽病是南方葡萄的重要病害,刺葡萄是高抗炭疽病的重要野生葡萄资源,目前尚未见到关于葡萄炭疽菌侵染后的葡萄果皮酵母cDNA文库的报道。本文构建了葡萄炭疽菌侵染后刺葡萄果皮的酵母cDNA文库,为葡萄抗炭疽病分子机理研究提供材料基础。  方法  提取葡萄炭疽菌侵染后1、3、7 d的刺葡萄‘福安’果皮总RNA,采用SMART的方法将总RNA反转录合成cDNA,使用试剂盒将cDNA纯化,随后将纯化产物(双链cDNA)酶切处理及短片段去除,获得质量良好的cDNA。将其克隆到 pGADT7三框质粒载体,经纯化精制,获得初级cDNA文库。对初级cDNA文库扩增后,提取文库质粒转化到Y187酵母菌中,制作扩增的酵母文库,并对酵母文库进行鉴定。  结果  经检测所构建的初级cDNA文库库容约为5.2×106 cfu,重组率约为97.92%,插入的片段长度主要分布在400—2000 bp,具有良好的多态性。进一步获得的Y187酵母文库滴度约为6.0×107 cfu·mL−1  结论  构建的葡萄炭疽菌诱导的刺葡萄果皮酵母cDNA文库质量符合酵母双杂交筛选要求,为筛选葡萄炭疽病侵染过程中的互作蛋白奠定基础。
利用BSA-Seq方法鉴定谷丰B抗稻瘟病基因
陈子强, 陈松彪, 郭新睿, 颜静宛, 田大刚, 李刚, 王锋
当前状态:
[摘要](88) [HTML全文](60) [PDF 500KB](2)
摘要:
  目的  挖掘和鉴定谷丰B稻瘟病抗性基因,了解谷丰B稻瘟病抗性遗传模式。  方法  以谷丰B和日本晴杂交获得F1和F2代遗传群体,接种稻瘟菌501-3并分析抗病遗传模式;在F2群体中挑选极端抗/感单株构建DNA混合池,利用群体分离分析法(BSA)定位关联区域。  结果  谷丰B对KJ201、RB22、CHNOS、RB6、2Y838-1、501-3和IR16-1等菌株均表现高抗性,表明谷丰B基因组可能携带了广谱高抗稻瘟病基因。谷丰B和日本晴杂交,F1群体表现抗501-3和IR16-1,F2群体的抗病/感病分离比不符合3:1,推测谷丰B基因组存在多个位点影响稻瘟病抗性。对F2群体的极端抗病、感病混合池及亲本DNA进行全基因组测序,鉴定了1,756,964个单核苷酸多态性(SNPs)标记。分析子代△SNP-index,定位到2个与抗病性显著关联区间,分别为Chr.6: 10,082-11,397Kb和Chr.11: 120-266Mb。其中,6号染色体的关联区间与Pi2/9抗病位点等位,区间内含有4006个SNPs和623个插入缺失(InDels)标记;11号染色体的关联区间含有752个SNPs和195个InDels标记。  结论  谷丰B对强致病力501-3菌株抗性可能是由第6号和11号染色体上的基因共同控制。研究结果为谷丰B抗性基因的精细定位及基因克隆奠定了基础,并为水稻抗稻瘟病分子标记辅助选择提供标记资源。
怀玉山三叶青2个栽培种块根的转录组分析
洪森荣, 黄丹丹, 黄诗慧, 黄夏梦, 蒋椰, 李万平, 蔡红, 陈荣华
当前状态:
[摘要](96) [HTML全文](46) [PDF 1250KB](1)
摘要:
  目的  怀玉山三叶青2个栽培种‘怀玉1号’(HY1组)和‘怀玉2号’(HY2组)与黄酮类化合物合成相关差异表达基因的筛选。  方法  以怀玉山三叶青‘怀玉1号’(HY1组)和‘怀玉2号’(HY2组)的块根为试验材料进行转录组分析。  结果  HY1组和HY2组的Clean reads分别为42311662和41411202。2组样品Q30碱基百分比均不小于95.75%。HY1组和HY2组的转录因子家族多为MYB-superfamily、bHLH、AP2/ERF、NAC、C2C2、WRKY等。HY1组和HY2组表达量FPKM的对数值在0-2。HY1组和HY2组表达量密度在0-0.7。HY1组和HY2组表达的共有基因数为22367,HY1组单独表达的基因数为18196,HY2组单独表达的基因数为8137。HY1组和HY2组表达量的相关系数为0.913,样本间相关性好。HY1组和HY2组共产生差异表达基因12199 个。与HY1组比较,HY2组上调基因数为3551,下调基因数为8648。GO富集分析显示,差异基因主要注释到光合作用光系统I光捕获、光合作用捕获、叶绿素代谢过程、蛋白质发色团连锁、前体代谢产物和能量的产生、叶绿素生物合成过程、氧化应激反应、α-氨基酸代谢过程、光合作用、质体小叶、光系统I、光系统II、质体类核仁、光系统、叶绿素结合、单加氧酶活性、铁离子结合、血红素结合、裂解酶活性功能。KEGG富集分析显示,差异基因主要注释到光合作用-天线蛋白、核糖体、乙醛酸和二元酸代谢、苯丙酸生物合成、二苯乙烯类、二芳基庚烷类和姜辣素的生物合成、类黄酮生物合成、光合作用、光合生物的固碳作用、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、植物激素信号转导、谷胱甘肽代谢、丙酮酸代谢、苯丙氨酸代谢、植物昼夜节律、黄酮和黄酮醇的生物合成、半胱氨酸与蛋氨酸代谢、氰胺酸代谢、类胡萝卜素生物合成、α-亚麻酸代谢、卟啉与叶绿素代谢等代谢途径。  结论  与黄酮类化合物相关差异表达基因如芪合酶(stilbene synthase)、无色花色素双加氧酶(leucoanthocyanidin dioxygenase)、查尔酮异构酶蛋白(CHI protein)、查尔酮合酶2(chalcone synthase 2)、黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase)、无色花色素还原酶(1leucoanthocyanidin reductase 1)、类黄酮3'-羟化酶(flavonoid 3'-hydroxylase)基因在‘怀玉2号’(HY2组)块根中上调,而查尔酮合酶(chalcone synthase)、黄酮醇合酶(flavonol synthase)、类黄酮3',5'-甲基转移酶(flavonoid 3', 5'-methyltransferase)基因在‘怀玉2号’(HY2组)块根中下调,导致怀玉山三叶青‘怀玉1号’(HY1组)和‘怀玉2号’(HY2组)块根总黄酮含量的差异。
濒危半红树植物玉蕊对潮汐淹浸逆境的应答特性分析
梁芳, 潘艳菊, 邓旭, 吴玉霜, 梁泽锐, 赵仕花, 檀小辉
当前状态:
[摘要](93) [HTML全文](64) [PDF 1171KB](2)
摘要:
  目的  分析濒危半红树植物玉蕊对潮汐淹浸逆境的应答特性,为玉蕊在城市内河、滨湖、湿地恢复等景观应用中的适宜淹水时长选择提供科学依据。  方法  以二年生玉蕊实生幼苗为材料,试验模拟半日潮,研究各幼苗在不同淹水时长的潮汐淹浸逆境中的植株形态、生理生化及矿质元素的应答特性。  结果  (1)玉蕊幼苗经过250 d的潮汐淹浸逆境胁迫处理都能存活,其株高、叶片数、叶面积都显著低于对照植株,穿袋株数量、产生气生根及皮孔的数量均显著高于对照组。(2)玉蕊叶片叶绿素a、叶绿素总量(16 h/d除外)整体呈下降趋势;MDA含量整体呈上升趋势(14 h/d除外),并与脯氨酸、可溶性糖含量在淹水10 h/d时达到最大值,且均显著大于CK;(3)淹浸逆境胁迫促进叶片N、P、Fe元素的吸收,但抑制K、Cu元素的吸收。  结论  叶面积、叶片磷元素含量、叶绿素总含量、侧根表面积、CAT活性、POD活性、可溶性蛋白含量是玉蕊应答淹浸胁迫的主要指标;玉蕊对淹水时长≤20 h/d的半日潮淹浸逆境有很强的耐受性和适应性,可配植于城市内河易淹水的岸域、滨湖绿带及淡水湿地等景观环境中。
水产养殖废水脱氮除磷微藻的筛选
贾纬, 聂毅磊, 陈宏, 罗立津, 乐占线, 庄鸿, 郑军荣
当前状态:
[摘要](76) [HTML全文](62) [PDF 666KB](0)
摘要:
  目的  筛选对养殖废水具有脱氮除磷效果的微藻藻种。  方法  选取小球藻JY-1(Chlorella sp.JY-1)、小球藻SY-4(Chlorella sp.SY-4)以及链带藻SH-1(Desmodesmus sp. SH-1)等3株微藻为研究对象,研究其对水产养殖废水脱氮除磷的效果。  结果  培养5 d,JY-1、SY-4和SH-1在7±1‰盐浓度养殖废水中的细胞浓度分别为1.56×107个/mL、1.47×107个/mL和6.62×106个/mL;JY-1、SY-4和SH-1对养殖废水中总氮的去除率分别为50.36%、41.51%和49.74%;氨态氮(NH4+-N)的去除率分别为96.29%、84.92%和96.65%;硝态氮(NO3-N)的去除率分别为15.84%、3.69%和12.56%;总磷(PO43-P)的去除率分别为93.51%、82.38%和94.25%;对亚硝态氮的去除效果不明显;3株藻在5‰、10‰、20‰和30‰盐度的培养基中均可以正常生长。JY-1在养殖废水中的生长能力和对水体净化能力均优于小球藻SY-4和链带藻SH-1。  结论  小球藻JY-1对水产养殖废水具有较好的脱氮除磷效果。本研究为应用微藻进行养殖废水脱氮除磷处理提供了参考数据。
HD-ZIP转录因子病菌与非生物胁迫响应研究进展
刘娇, 帅鹏
当前状态:
[摘要](158) [HTML全文](95) [PDF 953KB](1)
摘要:
逆境条件通常影响植物生长发育,间接或直接导致作物减产甚至植物死亡。HD-ZIP转录因子则参与植物对不利环境条件的响应。Homeodomain-Leucine Zipper(HD-ZIP)转录因子是植物中特有的一类转录因子,属于同源异形盒(homeobox, HB)蛋白家族,由高度保守的同源异形结构域(Homeodomain)和亮氨酸拉链结构域(ZIP)紧密连接而成。通过LZ结构域介导的蛋白二聚体的形成使HD结构域与靶DNA结合,调控靶基因的表达。HD-ZIP转录因子不仅对植物生长发育发挥重要调控作用,并且对逆境抵抗中起关键作用。本文基于近年来HD-ZIP转录因子的最新研究成果,着重归纳HD-ZIP四个亚家族(Ⅰ-Ⅳ)对不同病菌和非生物胁迫例如干旱、高盐、极端温度、弱光、机械损伤、重金属胁迫做出的响应机制,以期揭示HD-ZIP转录因子如何通过整合激素和环境信号来改良植物生长特性的内在分子机制,从而为提升植物抗逆性奠定基础。
澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1MiSTPP4克隆与生物信息学分析
李季东, 杨祥燕, 蔡元保, 李穆, 曾黎明, 黄思婕, 巫辅民, 林玉虹, 郑文武, 黄锦媛
当前状态:
[摘要](143) [HTML全文](79) [PDF 960KB](0)
摘要:
  目的  通过澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1MiSTPP4克隆与生物信息学分析,以期为阐明澳洲坚果蛋白磷酸酶基因的功能及作用机制提供参考依据。  方法  基于澳洲坚果转录组数据和RT-PCR方法克隆澳洲坚果蛋白磷酸酶基因,利用生物信息学分析基因编码蛋白质的同源性、系统进化、理化性质、磷酸化位点、亚细胞定位、跨膜域和信号肽。  结果  获得2个新的澳洲坚果蛋白磷酸酶基因MiSTPP1MiSTPP4,GenBank登录号分别为MT374548和MT374551。氨基酸同源性分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4与其他植物来源的PP1蛋白具有极高的序列相似度,都包含典型结构域MPP_PP1_PPKL。进化树分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4与PP1家族蛋白的亲缘关系最近。蛋白基本理化性质分析表明,MiSTPP1是一个不稳定的亲水性蛋白,而MiSTPP4蛋白是一个稳定的亲水性蛋白。磷酸化位点分析表明,MiSTPP1和MiSTPP4都以丝氨酸和苏氨酸磷酸化为主。亚细胞定位、跨膜域和信号肽预测表明,MiSTPP1和MiSTPP4极可能定位于细胞质,且都为非分泌蛋白和非跨膜蛋白。而且,MiSTPP1和MiSTPP4的二级结构和三维结构主要含有α螺旋和无规则卷曲。  结论  MiSTPP1MiSTPP4属于蛋白磷酸酶PP1家族基因,推测在响应逆境胁迫、信号转导等生理生化过程中发挥作用。
内源激素含量变化以及与激素合成相关基因表达量对毕克齐山药块茎膨大的影响
敖兰吉亚, 季祥, 邵盈, 赵令敏, 张艳芳, 霍秀文
当前状态:
[摘要](561) [HTML全文](446) [PDF 693KB](14)
摘要:
  目的  通过分析毕克齐山药中内源激素含量与淀粉含量、可溶性总糖含量和还原糖含量的相关性,以及与其相关合成基因表达量的相关性分析,探究毕克齐山药块茎膨大的机理。  方法  以毕克齐山药5个不同生长期块茎为材料,采用酶联免疫吸附法分别测定脱落酸、赤霉素、生长素、茉莉酸、玉米素、异戊稀基腺苷这6种内源激素含量,采用高效液相色谱仪测定方法测定水杨酸含量。  结果  内源激素生长素(IAA)、玉米素(ZR)、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)含量与山药块茎形态指标正相关;内源激素赤霉素(GA3)、异戊稀基腺苷(IPA)含量与形态指标负相关;内源激素IAA含量与山药块茎周长和块茎直径显著正相关;内源激素GA3含量与块茎长度显著负相关;与IAA相关的基因与内源激素IAA含量显著负相关  结论  内源激素IAA、ZR、ABA、JA和SA促进山药块茎膨大;内源激素GA3、IPA抑制山药块茎生长;内源激素IAA促进山药增粗;内源激素GA3抑制其伸长生长;与IAA相关的基因的下调表达对IAA的合成有促进作用,即正调控内源激素IAA含量。
202011-ML 目录
2020, 35(11): 1-2.  
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 299KB](0)
摘要:
作物科学
两系特种稻新品种紫两优737的选育与应用
黄庭旭, 郑建华, 游晴如, 董瑞霞, 王洪飞, 房贤涛, 廖发炼, 陈春霞, 周鹏, 涂诗航, 郑菲艳, 董练飞
2020, 35(11): 1171-1178.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.001
[摘要](0) [HTML全文](1) [PDF 759KB](0)
摘要:
  目的  充分挖掘和利用珍贵的紫黑米资源,加强特种稻种质资源创新,扩大紫黑米特种稻的种植面积,满足消费者对健康饮食的需求。  方法  2014年春,以福建省农业科学院水稻研究所最新育成的种皮紫黑色、籼糯品质的两用核不育系紫392S与自育紫糯恢复系福恢737测交配组,育成两系特种稻新组合紫两优737,2014—2016年在福建、云南、江西和安徽等地进行品比试验,2017年、2018年参加云南省国有资本运营金鼎禾朴农业科技有限公司自主组织的特殊用途紫米组区域试验和生产试验,2018年、2019年参加福建省晚稻特种稻组区域试验。  结果  紫两优737在2014—2016年多地品比试验中,平均产量均在7 500.0 kg·hm−2以上。在2017年、2018年云南省特殊用途紫米组区域试验中,平均生育期161.3 d、株高97.0 cm、有效穗数286.5万穗·hm−2、穗长22.9 cm、每穗总粒数179.9粒、结实率72.1%、千粒重24.9 g、直链淀粉含量2.6%,两年区域试验平均产量分别为7 564.2 kg·hm−2和7 569.3 kg·hm−2,分别比对照癸能紫米增产148.0%和156.2%;2018年生产试验平均产量7 964.7 kg·hm−2,比对照增癸能紫米增产169.2%。2019年通过云南省农作物品种审定委员会审定(滇审稻2019004号)。在2018年、2019年福建省晚稻特种稻组区域试验中,平均生育期123.0 d、有效穗数244.5万穗·hm−2、株高108.4 cm、穗长23.7 cm、每穗总粒数172.4粒、结实率79.33%、千粒重24.7 g、直链淀粉含量2.1%,两年区域试验平均产量分别为7 475.6 kg·hm−2和7 535.4 kg·hm−2,分别比对照宜优673减产4.39%和3.26%。2020年通过福建省农作物品种审定委员会审定(闽审稻20200067)。  结论  紫两优737应用前景较好,具有综合农艺性状优、杂种优势强、丰产稳产性好、适应性广、糙米种皮紫黑色、胚乳糯性、稻米品质优、食用口感好等特点,可在福建省和云南省海拔1 450 m以下及相似生态区的杂交籼稻区域作特种稻品种种植。
园艺科学
甜瓜实时荧光定量PCR分析中内参基因的筛选
章丽珍, 韩晓云, 吴菁华, GefuWANG-PRUSKI, 张志忠
2020, 35(11): 1179-1187.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.002
[摘要](93) [HTML全文](123) [PDF 921KB](2)
摘要:
  目的  筛选可分别在甜瓜不同组织器官和不同胁迫处理下稳定表达的内参基因,用于对靶基因表达量的实时荧光定量分析,保证相关试验的准确性及可靠性。  方法  以甜瓜品种新银辉为试验材料,通过实时荧光定量PCR技术分析18s rRNATUAEF1aActin1Actin2Actin3Actin4CYCUBI-ep共9个候选内参基因在甜瓜不同组织器官及不同胁迫处理下的表达稳定性,包括甜瓜根、叶、种子和果实4种不同组织材料,以及水分胁迫、肉桂酸胁迫、盐碱胁迫和ABA胁迫4种处理。同时使用Best-Keeper、Norm Finder和ge Norm软件对9个候选内参基因进行稳定性分析。  结果  对不同组织器官而言,Best-Keeper评估排名前5的内参基因依次为CYC18s rRNAUBI-epEF1aTUA;Norm Finder计算排名前5的内参基因依次为EF1aUBI-epActin4CYCActin3;ge Norm分析排名前5的基因依次为Actin4=Actin3Actin1EF1aUBI-ep。不同胁迫处理中,Best-Keeper计算排名前5的基因依次为18s rRNAActin3Actin4EF1aUBI-ep;Norm Finder分析排名前5的基因依次为EF1aUBI-epActin4CYC18s rRNA;ge Norm分析排名前5的基因依次为EF1a=UBI-epActin4CYCActin1。总体而言EF1a在不同组织器官和不同胁迫处理中的综合排名均较为稳定;Actin4Actin3Actin1EF1a是不同组织器官中较为稳定的内参基因组合;EF1aUBI-ep是4种胁迫条件下较稳定的内参基因组合。  结论  EF1a在甜瓜不同组织器官及不同胁迫条件下均可稳定表达,是较为合适的内参基因;同时可通过设置双内参基因进一步降低试验误差。
草莓Metacaspase基因家族全基因组鉴定及表达分析
郑益平, 陈坚, 朱炳耀
2020, 35(11): 1188-1197.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.003
[摘要](85) [HTML全文](41) [PDF 1148KB](3)
摘要:
  目的  精氨酸/赖氨酸特异性半胱氨酸酶(metacaspases,MCs)在植物生长发育的细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)中发挥重要的调控作用,为系统鉴定草莓FaMC基因家族,进行草莓FaMC基因家族全基因组鉴定及表达分析。  方法  通过草莓全基因组数据分析FaMC蛋白的理化性质、结构域、系统发育关系和保守基序,采用qRT-PCR技术对草莓6个组织器官和6个果实发育时期中的FaMC基因进行表达分析。  结果  蛋白序列分析表明,草莓基因组中21个FaMC成员分为3种类型:I型、I*型和II型。系统发育树和保守结构域分析表明:I型FaMC含N端前结构域且包含1个锌指结构;I*型FaMC含N端前结构域,但其中没有锌指结构;II型FaMC不含N端前结构域。基因表达分析发现,FaMC基因在不同组织中存在表达差异性,I型、I*型和II型FaMC基因分别在叶片、根和花中高表达。在果实发育过程中,多数I*型FaMC基因的表达水平呈现出高-低-高的动态变化趋势;部分I型、II型FaMC在果实发育过程中呈现相反的表达模式。  结论  FaMC基因可能在草莓生长过程中发挥重要作用。
CO2加富对甜瓜叶片全生命周期光合作用的影响
李甜, 张志鹏, 侯雷平, 孙胜, 邢国明
2020, 35(11): 1198-1206.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.004
[摘要](67) [HTML全文](41) [PDF 1158KB](0)
摘要:
  目的  揭示甜瓜叶片整个生命周期光合作用的变化过程,确定CO2施肥的最适浓度,初步揭示CO2施肥对甜瓜叶片净光合效率提高的原理,为甜瓜CO2精准施肥以及对吊蔓生长的甜瓜整枝打叶提供理论依据。  方法  以芝麻蜜甜瓜品种浪潮为研究对象,设置4个CO2浓度梯度:CK(400±12)、T1(800±24)、T2(1200±36)、T3(1600±48)μmol·mol−1。测定施肥后甜瓜叶片整个生育期(5、15、25、35、45 d叶龄)的叶绿素含量、光合作用相关参数、叶绿素荧光相关参数的变化。  结果  在25 d叶龄时,甜瓜叶片的光合作用达到最大值,T2、T3净光合速率比CK提高51.3%、45.7%,水分利用效率提高58.0%、114.0%,调节性能量耗散的量子产额Y(NPQ) 减小 7.1%、11.0%,降低非光化学淬灭系数qN 5.8%、6.2%;T3增加光化学淬灭系数qP 3.9%。在叶片衰老之后(即45 d叶龄),CK浓度下叶片净光合速率只有最高点的19.2%,但CO2加富处理的叶片仍然有较高的净光合速率。相对于CK,T3净光合速率增加469.2%,叶绿素a含量显著提高20.6%,Y(II) 增加16.3%,qP增加 25.1%,Y(NO) 降低13.3%;T1、T3气孔导度降低35.1%、31.9%,蒸腾速率降低52.8%、37.7%,Y(NPQ) 降低9.1%、6.6%;T1、T2、T3 的qN 分别降低8.3%、14.6%、1.1%。  结论  25 d叶龄的甜瓜叶片光合能力达到最大值,T2处理即CO2浓度为1200 μmol·mol−1是最适浓度,CO2加富处理可以提高甜瓜的水分利用速率,增加光化学淬灭,降低非光化学淬灭。在叶片衰老时光合效率的提升依赖于叶绿素含量的提高以及光化学淬灭系数qP的提升。
嫁接对大果番茄果实挥发性风味物质的影响
刘子记, 刘维侠, 牛玉, 杨衍
2020, 35(11): 1207-1214.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.005
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摘要:
  目的  探索嫁接对大果番茄果实挥发性风味物质的影响,为进一步开展大果番茄风味调控研究提供依据。  方法  采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对博收1号、辉腾和辉腾2号3个大果番茄品种实生苗(S)和嫁接苗(J)果实的挥发性风味物质种类和相对含量进行分析。  结果  博收1号S含有59种挥发性物质,包括7种特有成分;博收1号J含有62种挥发性物质,包括10种特有成分。辉腾S含有59种挥发性物质,包括8种特有成分;辉腾J含有64种挥发性物质,包括13种特有成分。辉腾2号S含有58种挥发性物质,包括7种特有成分;辉腾2号J含有60种挥发性物质,包括9种特有成分。  结论  综合比较3个大果番茄品种发现,3个大果番茄品种的嫁接苗(J)均能显著提高果实中6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-紫罗兰酮和E-2-己烯醛的含量。
竹叶兰种子无菌萌发与组培快繁研究
夏春英, 谢小敏, 刘江枫, 郑诚乐
2020, 35(11): 1215-1221.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.006
[摘要](75) [HTML全文](109) [PDF 662KB](3)
摘要:
  目的  筛选出竹叶兰各生长阶段适宜的培养基配方,建立竹叶兰组培快繁体系。  方法  以竹叶兰种子为材料,采用1/2 MS固体培养基,设计正交试验比较不同种类植物生长调节剂和添加物的浓度配比对竹叶兰种子无菌萌发、芽增殖生根等关键环节的影响。  结果  (1)竹叶兰种子萌发的最适培养基为1/2 MS+琼脂7 g·L−1+蔗糖30.0 g·L−1+活性炭1 g·L−1+椰子乳100 mL·L−1+NAA 1.0 mg·L−1+6-BA 2.0 mg·L−1+花宝1号0.5 g·L−1,萌发率达83.79%;(2)芽增殖的最适培养基为1/2 MS+琼脂7 g·L−1+蔗糖30 g·L−1+活性炭1 g·L−1+IBA 1 mg·L−1+6-BA 3 mg·L−1+NAA 0.5 mg·L−1+100 g·L−1土豆泥,增殖率1.36;(3)芽生根培养的最适培养基为1/2 MS+琼脂7 g·L−1+蔗糖30 g·L−1+活性炭1 g·L−1+IBA 0.2 mg·L−1+6-BA 2 mg·L−1+NAA (0.2~0.5) mg·L−1+100 g·L−1香蕉泥;(4)炼苗移栽的最适培养基质为珍珠岩 泥炭土=1 1,成活率高达98%,移栽效果良好。  结论  适宜的椰子乳有利于竹叶兰种子无菌萌发,通过正交试验所建立的竹叶兰组培快繁体系,可为竹叶兰野生种质资源的保护和开发利用提供保障。
不同光质夜间补光对番茄幼苗耐冷性的影响
刘福长, 杨玉凯, 林碧英
2020, 35(11): 1222-1227.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.007
[摘要](105) [HTML全文](72) [PDF 913KB](1)
摘要:
  目的   探讨不同光质夜间补光对番茄幼苗耐冷性的影响,为提高番茄幼苗耐冷性提供理论和实践依据。   方法   以倍盈番茄为试验材料,采用光质分别为白光(W)、红光(R)、蓝光(B)和红蓝组合光配比(2R/8B、5R/5B、8R/2B)等6个组合进行夜间补光处理,20 d后各处理番茄幼苗置于亚低温(10 ℃/5 ℃)下胁迫,以未补光所培育番茄幼苗为对照。   结果   与对照相比,各补光处理所培育的番茄幼苗在亚低温处理期间叶片中的电解质渗透率和丙二醛(MDA)含量上升幅度均显著低于对照,红蓝复合光(2R/8B、5R/5B、8R/2B)在亚低温胁迫期间叶片一直保持着较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,在亚低温胁迫6 d 时以红蓝复合8R/2B活性上升幅度最高,分别达到399.49%、129.01%和135.74%,显著高于对照。   结论   夜间补光处理均可提高番茄幼苗的耐冷性,其中以红蓝复合8R/2B补光处理的幼苗的抗低温胁迫能力最强。
植物保护
苦瓜枯萎病原菌的绿色荧光蛋白基因标记
陈燕萍, 刘欣, 肖荣凤, 朱育菁, 林永胜, 刘波
2020, 35(11): 1228-1233.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.008
[摘要](91) [HTML全文](73) [PDF 759KB](0)
摘要:
  目的  苦瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌苦瓜专化型(Fusarium oxysporum f. sp. momodicae)侵染引起的一种重要土传病害。为有效防控该病害,对其病原菌进行绿色荧光蛋白基因(gfp)标记,为研究病原菌在苦瓜植株体内的侵染特性提供可视化跟踪检测手段。  方法  采用农杆菌介导的遗传转化方法对苦瓜枯萎病原菌强致病性野生型菌株FJAT-3018进行绿色荧光蛋白基因(gfp)标记,通过对转化子的菌落形态观察、生长速率和致病性测定,筛选出遗传稳定的转化子。  结果  野生型菌株FJAT-3018的转化效率约为14.5个转化子/106个孢子。经10次继代培养,筛选获得的转化子在菌落形态、生长速率和致病性方面与野生型菌株FJAT-3018无明显差异,gfp基因在转化子的菌丝体和分生孢子中均能强表达;通过激光共聚焦显微镜扫描跟踪发现,转化子能够在苦瓜植株根部和茎部侵染与定殖。  结论  绿色荧光蛋白基因已成功转入到苦瓜野生型菌株FJAT-3018中,其转化子具有良好的遗传稳定性且致病力不受影响。
不同连作年限怀牛膝根际芽孢杆菌和镰刀菌的多样性分析
陈婷, 王娟英, 吴林坤, 陈军, 吴红淼, 林生, 林文雄
2020, 35(11): 1234-1243.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.009
[摘要](225) [HTML全文](109) [PDF 1110KB](3)
摘要:
  目的  针对药用植物怀牛膝耐连作甚至表现连作促进的特殊现象,分析不同连作年限怀牛膝根际土壤关键微生物群落结构变化,探讨不同连作年限怀牛膝根际微生物组的演变过程,为破解大多数药用植物连作障碍提供理论借鉴。  方法  本研究以连作1年、10年、15年怀牛膝根际土壤与撂荒田对照土壤为试验材料,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分析芽孢杆菌属和镰刀菌属群落结构差异。  结果  在怀牛膝根际土壤中,芽孢杆菌属种类丰富,其中优势菌群为枯草芽孢杆菌(Bacillus stubtilis)和蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus);且与1年土壤相比,连作10年和15年的土壤中会明显增加枯草芽孢杆菌和耐盐芽孢杆菌的相对含量。镰刀菌属的条带数目相对较少,种类多样性少,在群落结构上CK和15Y比较相似,1年和10年相似,优势菌群为腐皮镰刀菌(Fusarium solani)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。qPCR定量分析显示,怀牛膝连作下会增加其有益细菌的含量,而有害菌镰刀菌属基本维持在一个水平。  结论  多年连作怀牛膝能够增加根际有益微生物群落的多样性与种群丰度,抑制病原微生物群落的多样性与种群丰度,通过选择性促抑影响根际微生物组成而自我塑造健康的根际微生态环境。
动物科学
绵羊肺炎支原体感染对绵羊肺泡巨噬细胞和小鼠巨噬细胞Raw 264.7蛋白质组的影响
张颖, 张凯, 马金成, 李小杰, 马春骥, 高力扬
2020, 35(11): 1244-1251.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.010
[摘要](95) [HTML全文](53) [PDF 1169KB](2)
摘要:
  目的  评估小鼠巨噬细胞系Raw 264.7替代绵羊肺泡巨噬细胞用于研究绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae, Mo)致病机制的可行性。  方法  从绵羊肺脏灌洗液中分离绵羊原代肺泡巨噬细胞,以绵羊原代肺泡巨噬细胞和小鼠巨噬细胞Raw 264.7细胞系为细胞模型,使用绵羊肺炎支原体Y98标准株分别感染(MOI=10)绵羊原代肺泡巨噬细胞和小鼠巨噬细胞Raw 264.7细胞系24 h后,通过蛋白质组学或定时荧光定量PCR检测Mo刺激后两种细胞中部分蛋白或基因的相对表达量。  结果  从肺中成功分离出绵羊原代肺泡巨噬细胞,经免疫荧光鉴定显示其带有巨噬细胞特异性表面抗原CD14;经Mo感染后,绵羊原代肺泡巨噬细胞和小鼠巨噬细胞Raw 264.7中FADDIL-1βNOS2THBS1等基因的表达均发生显著变化,主要涉及Toll样受体信号通路、MAPK信号通路、自噬作用等生物过程且两种细胞各基因的相对表达变化趋势基本一致。  结论  本研究初步表明选用小鼠巨噬细胞Raw 264.7细胞系替代绵羊原代巨噬细胞进行与Mo的互作研究具有一定的可行性,可为简化Mo致病机制研究模型提供理论基础。
撒坝母猪产仔性能影响因素分析
李明丽, 赵宝, 李志娟, 王孝义, 严达伟, 任文辉
2020, 35(11): 1252-1257.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.011
[摘要](111) [HTML全文](81) [PDF 569KB](5)
摘要:
  目的  探讨杂交、分娩胎次、配种方式和分娩季节对撒坝母猪产仔性能的影响,以优化撒坝猪的杂交利用与饲养管理,提高撒坝母猪的生产性能和效率。  方法  利用云南省楚雄州种猪场2013~2017年的182胎撒坝母猪、74胎杜洛克×撒坝猪(杜撒)母猪、67胎长白猪×撒坝猪(长撒)母猪的产仔性能记录,采用最小二乘模型分析了撒坝母猪不同杂交组合、分娩胎次、配种方式及分娩季节的产仔性能差异。  结果  杜撒和长撒母猪的总产仔数分别较撒坝母猪提高2.56头(P<0.01)和1.98头(P<0.01),产活仔数分别提高2.36头(P<0.01)和1.99头(P<0.01);第4~6胎撒坝母猪的产仔性能总体上优于其他胎次(P<0.05或P<0.01),其中总产仔数和产活仔数以第6胎最高,第1胎和第9胎最低;采用本交和人工授精的撒坝母猪产仔性能差异不显著(P>0.05);春、夏季分娩的撒坝母猪产仔性能总体上优于秋、冬季分娩的母猪(P<0.05或P<0.01)。  结论  杂交可显著改善撒坝母猪的产仔性能,分娩胎次和季节也会影响母猪产仔性能,配种方式对产仔性能则无显著影响。生产中采用适当的杂交组合、优化猪群胎次结构和分娩季节,可有效改善猪群繁殖和生产效率。
体外产气法评价发酵桑叶对湖羊瘤胃发酵参数的影响
罗阳, 何芳, 浣成, 李昊帮, 孙鏖, 李剑波, 李晟, 易康乐
2020, 35(11): 1258-1264.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.012
[摘要](114) [HTML全文](98) [PDF 634KB](0)
摘要:
  目的   研究发酵桑叶在湖羊瘤胃中的产气效果及降解率,为发酵桑叶的推广应用提供理论基础。   方法   选用苜蓿和羊草作为试验对照,采集3头健康成年湖羊瘤胃液,利用体外产气法评估发酵桑叶在瘤胃中48 h内的产气发酵参数。   结果   发酵桑叶48 h体外产气总量为187.25 mL·g−1,与苜蓿体外产气总量差异不显著(P>0.05),但极显著高于羊草(P<0.01);发酵桑叶总可挥发性脂肪酸浓度为46.78 mmol·L−1,极显著高于羊草组(P<0.01);其中发酵桑叶的乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、异丁酸和异戊酸浓度分别为29.76、10.18、4.12、1.54、0.48和0.70 mmol·L−1,除丙酸外,其他酸浓度均显著高于羊草(P<0.01);其中丁酸和戊酸浓度显著高于苜蓿(P<0.01)。发酵桑叶、苜蓿和羊草发酵液中氨态氮(NH3-N)含量分别为1.03、1.75和0.71 mmol·mL−1,组间差异极显著(P<0.01);发酵桑叶的乙酸丙酸比值为2.92,极显著高于苜蓿和羊草(P<0.01);发酵桑叶的干物质降解率为46.76%,极显著低于苜蓿和羊草(P<0.01),中性洗涤纤维降解率为70.25%,极显著高于苜蓿和羊草(P<0.01)。   结论   发酵桑叶能促进反刍动物瘤胃产气发酵,可以在反刍动物饲料中应用推广。
资源与环境科学
基因工程表达内含肽介导的抗菌肽(MME)及其酰胺化
叶若柏, 吴珍红, 缪晓青
2020, 35(11): 1265-1270.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.013
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摘要:
  目的   探讨在巯乙基磺酸钠(MESNa)与碳酸氢铵(NH4HCO3)存在下,对在大肠杆菌上表达的重组融合蛋白中内含肽(Intein)用硫醇(DTT)进行自剪切,促使抗菌肽(MME)碳末端实现酰胺化。   方法   构建用大肠杆菌表达内含肽介导的MME重组质粒,通过表达获得依次由“组氨酸、Sumo标签、MME、内含肽”构成的融合蛋白,用镍柱及透析进行纯化,在MESNa和NH4HCO3存在下,用 DTT对内含肽进行自剪切,促使MME碳末端酰胺化,肠激酶切割、纯化,得到碳末端酰胺化的MME。质谱和二级串联质谱配合使用,检测MME及其碳末端酰胺化。   结果   通过PCR,鉴定融合蛋白,其基因片段为837 bp,符合预期。质谱鉴定得MME相对分子量为3057.7与其理论值3057.64一致。二级串联质谱检测得MME碳端碎片的分子量为1214.728,与碳末端酰胺化的MME碳端碎片理论分子量1214.739相符,匹配度为45,表明本研究制备的MME碳末端已被酰胺化,该蛋白为可溶。   结论   用大肠杆菌成功地表达了重组融合蛋白,在MESNa与NH4HCO3存在下,促进了内含肽自剪切,MME碳末端被酰胺化,实现了简单的“一步法”制备。质谱与二级串联质谱配合使用,可灵敏、简单地对碳末端酰胺化多肽进行检测,可作为该项检测方法的一种选择,结果表明,本研究成功地制备了碳末端酰胺化的MME。
壬基酚对赤子爱胜蚯蚓(Eisenia foetida)的生态胁迫及茶多酚的缓解作用
陈建华, 张碧尧, 李丹佩, 陈世红, 谢艳颖, 王国红
2020, 35(11): 1271-1279.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.014
[摘要](122) [HTML全文](88) [PDF 1054KB](1)
摘要:
  目的  研究壬基酚(NP)对赤子爱胜蚯蚓(Eisenia foetida)的生态胁迫效应,并探讨茶多酚对NP引发蚯蚓生态胁迫的缓解作用。  方法  采用自然土壤法研究壬基酚(NP)对赤子爱胜蚯蚓的生态胁迫效应,通过在NP基础液中添加不同质量分数的茶多酚,探讨茶多酚对NP胁迫下蚯蚓生活状态的影响、致死毒性、回避行为及生长抑制的缓解作用,同时采用HE组织切片染色法初步探讨NP毒性的作用机理。  结果  400 mg·kg−1 NP对蚯蚓具有强烈的致死毒性,100~200 mg·kg−1NP对蚯蚓具有一定的致死毒性,其致死毒性与染毒时间、染毒量呈正相关;NP为200 mg·kg−1时对蚯蚓生长抑制率达34%,具有显著差异;通过组织切片试验证实,NP胁迫下,蚯蚓空泡化腺细胞减少,环肌层变薄,角质层脱落,表皮层增厚;蚯蚓对12.5~200 mg·kg−1的NP具有回避反应。在壬基酚基础液中添加70~700 μg·kg−1的茶多酚后,蚯蚓致死率和生长抑制率均有显著下降。0.7~7.0 μg·kg−1的茶多酚能明显缓解蚯蚓的回避反应。与NP对照组相比,添加0.7~700.0 μg·kg−1茶多酚后蚯蚓体壁环肌层厚度增加,角质层恢复光滑完整。  结论  100~400 mg·kg−1的NP对赤子爱胜蚯蚓具有生态毒性作用,0.7~700.0 μg·kg−1的茶多酚对NP胁迫蚯蚓生态毒性具有缓解作用。
间作隔根对玉米/大豆光合、产量及土壤理化性质的影响
沈荔花, 李娜, 阮妙鸿, 林文雄
2020, 35(11): 1280-1288.   doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.015
[摘要](77) [HTML全文](45) [PDF 697KB](0)
摘要:
  目的  了解间作系统中地下部分的根间互作对光合特性、产量及土壤理化性质的影响,探究间作增产的机制,为玉米大豆间作栽培技术提供理论依据和技术支撑。  方法  采用大田栽培的方式对玉米/大豆的根系分别采取塑料膜隔离(全隔,Q)处理、尼龙网隔离(网隔,W)处理和无隔离(无隔,N)处理,开展3种根系隔离处理对间作作物的SPAD值、光合特性、产量及土壤理化性质的影响研究。  结果  与单作相比,不隔根处理下间作玉米、大豆功能叶的叶绿素含量分别提高了10.36%、9.65%。玉米和大豆的净光合速度、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率基本上表现为:无隔>网隔>全隔>单作。根间完全或部分互作均提高了间作作物的产量。无隔根处理下土地当量比(LER)为1.39、尼龙网隔根的为1.13。根间完全或部分互作也增加了玉米和大豆根际土壤全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾的含量。无隔根处理和尼龙网隔根处理下玉米和大豆根际土壤过氧化氢酶、酸性磷酸单酯酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化物酶的活性均有所提高。部分土壤酶活性与土壤养分含量之间存在着显著相关。  结论  根间互作能够活化土壤营养库,增强土壤酶活性,增加间作作物的叶绿素含量,提升系统的光合作用能力,从而促进间作系统产出。
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