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2018年  33卷  第10期

作物科学
利用CRISPR/Cas-9技术创制水稻温敏核不育系
吴明基, 林艳, 刘华清, 陈建民, 付艳萍, 杨绍华, 王锋
2018, 33(10): 1011-1015. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.001
摘要:
水稻光温敏核不育系的选育是两系法杂交稻选育的关键环节。温敏不育基因tms5在生产上应用最为广泛,通过CRISPR/Cas9基因组编辑技术突变可育水稻品种的TMS5基因,可以快速选育水稻温敏型两系不育系。利用CRISPR/Cas-9技术创制水稻温敏核不育系的试验结果表明:通过构建CRISPR/Cas-9基因编辑载体TMS502,转化优良中间材料GH89获得10株T0代转基因苗,有6株产生了插入或缺失突变,其中纯合突变株tms5-1和双等位突变株tms5-4在T0代就表现出温敏不育特征;T1代非转基因单株中共有4种纯合突变基因型,突变类型与T0代检测结果一致,并未产生新的突变;T2tms5不育系材料的温敏不育起点温度约为24℃,符合水稻两系不育系选育要求。研究结果证明了利用基因编辑技术培育水稻两系不育系的有效性,所创制的不育系可供进一步选育利用。
39份春大豆种质资源的主成分分析及其聚类分析
林文磊, 吕美琴, 李明松, 康蓉蓉, 曾红英, 姚文, 蔡锦玲
2018, 33(10): 1016-1022. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.002
摘要:
对39份春大豆种质的7个主要农艺性状进行主成分分析,获得2个主成分因子,其中:第一主成分(MF1)与株高、底荚高度、主茎节数呈正相关;第二主成分(MF2)与单株粒数和单株粒重呈正相关、与百粒重和有效分枝数呈负相关。用SPSS 22.0软件对39份大豆种质分别基于综合主成分值和基于性状数据的聚类分析,前者将参试种质分成3个大类2个亚类,后者将参试种质分成3个大类4个亚类,两种聚类方法的分析结果基本一致。
园艺科学
基于农学效应的露地蔬菜氮磷钾推荐施肥量研究
章明清, 李娟, 章赞德, 姚宝全, 许文江, 沈金泉
2018, 33(10): 1023-1029. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.003
摘要:
针对蔬菜施肥中氮磷肥用量普遍偏高和比例不合理问题,探讨主要露地蔬菜氮磷钾推荐施肥量。根据近年来在芥菜、大白菜、结球甘蓝菜、莴苣、花椰菜、毛豆、槟榔芋、多子芋和胡萝卜上完成的290个氮磷钾田间肥效试验结果,应用系统聚类分析及其类别间差异显著性检验的方法,制定菜田土壤肥力等级的最佳类别数;然后采用三元非结构肥效模型构建各肥力等级的肥效方程及其推荐施肥量。结果表明,蔬菜空白区产量和平衡施肥产量的变异系数分别达到26.0%~60.2%和13.2%~50.3%,不同蔬菜种类及其土壤施肥效应具有明显的差异。在确保类别间的空白区产量和平衡施肥产量两个指标达到显著差异水平的条件下,结球甘蓝菜划分为4个土壤肥力等级,其他8种蔬菜则划分为3个土壤肥力等级。根据不同蔬菜的不同土壤肥力等级对应的氮磷钾田间肥效试验结果,构建的28个三元肥效模型均属于典型式,由此提出基于农学效应的9种供试蔬菜氮磷钾推荐施肥量。14个大田验证试验表明,与习惯性的氮磷钾施用量和比例相比,本研究推荐施肥量下的槟榔芋、结球甘蓝菜、毛豆和多子芋等4种供试蔬菜平均增产6.8%~10.6%,净增收达692~3 834元·hm-2。研究结果为露地蔬菜减肥增效技术的推广应用提供了最佳养分投入量依据。
国内菜用黄花菜种质资源遗传多样性分析
郑家祯, 李和平, 赖正锋, 洪建基, 吴松海
2018, 33(10): 1030-1038. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.004
摘要:
对28份国内栽培的黄花菜资源19个形态学特征进行了遗传多样性研究,并且利用SCoT分子标记技术对这些黄花菜资源和3份新资源进行遗传多样性分析。结果表明:农艺性状分析显示种质间数量指标的变异程度较大,10个数量指标的变异系数为14.5%~37.2%,其中最大的为分蘖数(37.2%),其次为叶宽(35.5%),说明这2个性状的变异程度较大,性状分离明显;叶长(14.5%)最小,说明叶长在种质间较为稳定,变异程度小;形态学和分子标记聚类结果相似,均把黄花菜资源分成2类,而且每类的资源是一致的,3份新资源归类到Ⅰ类(红花);另外,形态学不能区分的五月花和六月花两份资源,利用SCoT标记技术可以很好地区分。研究表明,形态学和SCoT分子标记均可作为黄花菜遗传多样性分析的工具,但是SCoT标记技术更加快速、更加灵敏、更加准确。
红叶李与红叶桃叶片次生代谢物质及相关酶活性变化
王小安, 周丹蓉, 潘少霖, 方智振, 姜翠翠, 林炎娟, 叶新福
2018, 33(10): 1039-1042. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.005
摘要:
以红叶李和红叶桃叶片为试材,测定叶片不同时期叶绿素、花青素、类黄酮和可溶性糖含量变化以及POD和PAL活性。结果表明:红叶李和红叶桃叶片中叶绿素、花青素、类黄酮、可溶性糖含量以及花青素与叶绿素含量的比值均呈"下降-上升-下降"的变化趋势;红叶李和红叶桃叶片中花青素含量最高的时期分别在9月和4月;POD和PAL的活性变化均呈"下降-上升"的变化趋势。相关性分析表明,红叶李和红叶桃叶片中花青素含量与可溶性糖含量与POD和PAL活性呈显著正相关,而叶片中叶绿素和类黄酮含量的变化与POD和PAL活性无显著相关。
海鲜菇渣复合基质对结球莴苣生长的影响
王涛, 雷锦桂, 陈永快, 林碧英, 何金凤, 黄语燕
2018, 33(10): 1043-1048. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.006
摘要:
以三元结球莴苣(CX012)为试供材料,选用海鲜菇渣、泥炭、蛭石为育苗基质,在玻璃温室条件下,研究5种不同基质配比对结球莴苣幼苗生长的影响。结果表明:5种不同基质配比中,海鲜菇渣:蛭石体积比为3:1时,结球莴苣幼苗在叶面积、株高、茎粗、可溶性糖含量、叶绿素含量方面表现最优,与其他配方差异显著,尤其是显著优于不添加海鲜菇渣的对照组。综合考虑结球莴苣幼苗的形态指标和生理指标,以海鲜菇渣:蛭石=3:1为最佳的结球莴苣幼苗生长配方。
限根栽培对设施油桃植株特性的影响
王鹏, 韩娟, 国淑梅, 牛贞福
2018, 33(10): 1049-1053. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.007
摘要:
为研究限根栽培对设施油桃植株特性的影响,以离核甜、中油13号2个油桃品种为试验材料,设置3种限根栽培处理(环形限根、两侧限根、容器限根),以正常生长(不限根栽培)为对照(CK)。结果表明:3种限根方法对油桃的株高、冠幅均有限制作用,叶片可溶性固形物、叶绿素含量、叶片气孔导度均比CK增加。3种处理的新枝抽发数量、成枝率、坐果率相较CK均有所下降;两侧限根、环形限根能增加每枝条花朵数量,而容器限根则显著降低叶长、叶厚、叶面积。综合各项指标,两侧限根较适宜设施油桃限根栽培,对2个油桃品种的株高、冠幅限制作用明显,促进花芽分化,坐果率与CK差异不显著,果实数量较CK增加,其叶片的长度、宽度、厚度、叶面积均接近于CK。
动物科学
绵羊肺炎支原体SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR检测方法的建立
林裕胜, 江锦秀, 张靖鹏, 游伟, 胡奇林
2018, 33(10): 1054-1058. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.008
摘要:
根据GenBank公布的绵羊肺炎支原体Y-98株(No.KM435069.1)P80基因序列,利用Beacon Designer 7.9软件设计1对特异性引物,建立了绵羊肺炎支原体的SYBR Green Ⅰ实时荧光定量检测方法。结果显示,该方法可以特异性检测绵羊肺炎支原体,对其他羊常见病原扩增结果无特异性扩增;该方法最低检测限为10 copies·μL-1,组内和组间变异系数均小于2%;采用该方法对96份临床样品进行检测,绵羊肺炎支原体的阳性率为67.7%(65/96),结果显示该方法与TaqMan实时荧光定量PCR方法检测结果一致。以上结果表明本研究建立的绵羊肺炎支原体SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR方法特异性强、灵敏度高、重复性好,可用于绵羊肺炎支原体的病原学检测和流行病学调查。
一种微生物发酵饲料添加剂在生长猪养殖中的应用
陈炳钿, 周文艺, 李泳宁, 刘景, 陈鑫珠
2018, 33(10): 1059-1062. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.009
摘要:
选用120头平均体重为(25.37±0.74)kg、体况较一致、健康的杜长大三元杂交生长猪,将其随机分为4组,每组3个重复,每个重复10头,分别为添加0%(对照组)、0.5%(处理组1)、1%(处理组2)和2.0%(处理组3)微生物发酵饲料进行饲喂试验,预试期7 d,正试期30 d。饲喂结束后测定分析其对生长猪的生长性能、肠道菌群和养分表观消化率的影响。试验结果表明,与对照组相比,3组试验组均能有效地降低生长猪腹泻率;在生长猪日粮中添加1%的微生物发酵饲料,显著提高生长猪生长性能,平均日增重提高了22.68%(P < 0.05),料重比降低了11.35%;直肠中乳酸杆菌的菌体数量提高57.06%(P < 0.05),而大肠杆菌菌数降低了20.81%;在营养表观消化率上,显著提高了总能、干物质、粗蛋白质和粗纤维上的消化率(P < 0.05)。由此可见,在饲粮中添加1%的微生物发酵饲料添加剂能够提高生长猪生长性能,改善肠道微生物菌群和提高饲料利用率。
资源与环境科学
施肥量对福州茉莉园碳排放影响及其与土壤铁含量的相关性
刘旭阳, 陈思聪, 陈晓旋, 陈优阳, 金强, 王维奇
2018, 33(10): 1063-1070. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.010
摘要:
为阐明施肥量对福州茉莉园碳排放及其与土壤铁含量的影响,以福州帝封江茉莉园为研究对象,设置对照、减半、正常和倍增4个处理,对不同施肥量下碳排放以及铁含量进行了测定与分析。结果表明:对照、减半、正常、倍增样地CO2排放通量平均值依次为(430.88±142.06)、(473.08±52.18)、(435.23±61.21)和(478.75±118.64)mg·m-2· h-1,CH4排放通量平均值依次为(38.84±9.69)、(16.77±10.71)、(4.11±4.79)和(11.92±2.27)μg·m-2·h-1。与对照相比,CO2排放通量在减半、正常和倍增施肥处理分别增加了9.7%、1.01%和11.10%,CH4排放通量在减半、正常和倍增施肥处理下则分别减少了56.82%、89.41%、69.30%。总Fe含量平均值依次为(9.11±0.08)、(7.87±0.09)、(9.37±0.25)和(8.90±0.21)g·kg-1,Fe2+含量的平均值依次为(1.08±0.01)、(1.08±0.07)、(1.01±0.09)和(1.09±0.04)g·kg-1,Fe3+含量平均值依次为(8.04±0.08)、(6.80±0.15)、(8.37±0.19)和(7.82±0.22)g·kg-1。总Fe含量在减半和倍增处理下分别减少了13.61%和2.30%,而正常处理提高了2.85%;Fe2+含量在正常处理下减少了6.48%;Fe3+含量在正常处理下提高了4.10%,在减半和倍增处理则分别减少了15.42%与2.73%。由相关性分析得出对照、正常、倍增处理C排放与Fe3+、Fe含量呈极显著负相关关系(P < 0.01),而减半处理呈显著负相关关系(P < 0.05)。
基于IPCC方法的福建省农业活动N2O排放量估算
王成己, 李艳春, 刘岑薇, 王义祥, 罗涛, 黄毅斌
2018, 33(10): 1071-1077. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.011
摘要:
农用地和畜禽养殖是农业领域氧化亚氮(N2O)的重要排放源,估算省级农业活动N2O的排放量,分析不同排放源的主要控制因素,对当地低碳农业发展意义重大。基于福建省农业活动水平数据,采用IPCC方法,以2005年为基准年,估算了2005年、2010年和2015年福建省农业活动N2O排放量,结果表明:2005年、2010年和2015年福建省农业活动N2O排放总量分别为3.41万、3.35万和3.29万t,2015年和2010年分别比2005年减少3.52%和1.76%;与2005年相比,2015年和2010年农用地的N2O排放量分别减少1.67%和1.00%,畜禽养殖的N2O排放量分别减少16.67%和7.14%。结合前人研究结果提出:农用地N2O排放受作物品种、土壤条件、气候条件、田间管理措施以及人口因素等影响,其减排的关键是减少氮肥施用量;控制和减少畜禽养殖N2O排放量的关键是优化畜牧业结构,提高规模化养殖水平,改良畜禽品种,改进动物饲养和畜禽排泄物处理技术,从源头上实现畜牧业的清洁生产。
闽江河口湿地土壤硝化-反硝化细菌数量的时空分布特征
陈丽华, 吕新, 刘兰英, 黄薇, 李玥仁
2018, 33(10): 1078-1083. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.012
摘要:
用最大或然数(most probable number,MPN)法分析闽江河口湿地芦苇、互花米草和红树林根际土壤硝化-反硝化细菌数量的时空分布特征。结果表明,土壤不同采样深度亚硝酸细菌数量表现为0~20 cm土层>20~40 cm土层,而反硝化细菌数量则表现为20~40 cm土层>0~20 cm土层;芦苇、互花米草和红树林根际土壤中的硝化-反硝化细菌数量均表现出春秋两季大于夏季的趋势。相关性分析表明,闽江河口湿地硝化-反硝化细菌数量与总氮(TN)、硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)含量之间无显著相关性,亚硝酸细菌与反硝化细菌之间呈极显著正相关(P < 0.01),NO3--N和NH4+-N之间呈显著负相关(P < 0.05)。
氮肥形态对水稻吸收Pb、Cd的影响及其风险评价
刘兰英, 黄薇, 陈丽华, 吕新, 涂杰峰, 上官亮, 谢亚兴
2018, 33(10): 1084-1089. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.013
摘要:
为揭示不同氮肥形态对水稻吸收Pb和Cd能力的影响,通过盆栽试验,比较不同氮肥形态(酰胺态氮肥、铵态氮肥和硝态氮肥)对土壤理化性质、重金属活性及水稻对其吸收的影响,采用污染指数法和风险评价模型对不同氮肥处理下水稻重金属的污染程度及对居民健康带来的风险进行评价。结果表明:相对于酰胺态氮肥,施用铵态氮肥可使土壤pH值下降,施用硝态氮肥可使土壤pH值上升,铵态氮肥处理的土壤中Pb、Cd含量较硝态氮肥处理低;相对于酰胺态氮肥和硝态氮肥,铵态氮肥能够降低水稻植株各部位的Pb、Cd含量;风险评价结果表明,施用铵态氮肥可在一定程度上降低镉对居民健康带来的风险,实际生产中通过施用铵态氮肥可有效减少水稻对重金属的吸收。
红壤侵蚀区不同植被下土壤理化性质的分布特征
赵壮, 邹双全, 黄昭昶, 王晓朋, 胡坤, 朱巧莲, 童晨晓, 毛艳玲
2018, 33(10): 1090-1096. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.014
摘要:
为研究侵蚀红壤区生态系统恢复过程中土壤理化性质分布特征,通过选取红壤侵蚀区罗汉松、玉兰、红枫、茶花、梅花、竹柏6种植被下土壤为研究对象,分析其土壤理化性质。结果表明:(1)土壤容重与最大持水量、毛管持水量、最小田间持水量、非毛管孔隙、总孔隙均达到显著或极显著水平的负相关关系。茶花土壤容重最大,土壤孔隙、持水能力较差,梅花、竹柏土壤容重较小,土壤孔隙、持水能力较好;(2)土壤pH介于4.60~5.20,呈酸性。竹柏土壤pH最小,酸性最强,梅花0~20 cm土层土壤pH最大,酸性较弱;(3)植被对土壤养分具有表聚作用。土壤有机质含量为2.27~20.02 g·kg-1。全氮与有机质含量呈极显著正相关,玉兰土壤磷素含量较高,速效钾主要集中在表层土壤;(4)土壤综合肥力指标值分析结果表明,玉兰植被下土壤质量最高,恢复效果最好。不同植被下土壤理化性质表现出明显的差异性,玉兰是改良土壤结构、提升土壤肥力的优势植被品种。
粉煤灰钝化污泥对园林黄壤改良的效果
王淑民, 陈能海, 刘向国, 付影, 刘泓
2018, 33(10): 1097-1103. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.015
摘要:
为促进城市污泥和发电厂粉煤灰的资源化、无害化利用,采用粉煤灰钝化污泥中的重金属,并利用钝化污泥进行园林黄壤改良及翠芦莉栽培,结果表明:粉煤灰对城市污泥钝化具有显著作用。粉煤灰显著降低了城市污泥有效态Fe、Mn的含量,城市污泥和粉煤灰按1:2比例配比时,钝化效果最佳。粉煤灰钝化城市污泥在钝化8 h后效果最佳,污泥中有效态重金属含量最低。磷石膏钝化城市污泥效果不显著。钝化污泥显著增加了土壤和植物中氮磷钾养分含量,其中植物全氮含量增幅较大,且能显著增加土壤微量元素。土壤和钝化污泥按1:1配比时,翠芦莉生长相比其他处理更为显著,植株地上、地下部干物质累积量达到最高,能促进翠芦莉的生长。
纳豆芽胞杆菌Bacillus natto菌剂载体的筛选
陈龙军, 林陈强, 张慧, 陈济琛
2018, 33(10): 1104-1107. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.016
摘要:
为研制纳豆芽胞杆菌固体菌剂的制备工艺,以活菌数为指标,考察不同载体,配比,干燥温度等因素对固体菌剂有效活菌数的影响。结果表明:温度37℃,转速150 r·min-1,摇床上进行吸附60 min后,最优吸附载体为麦饭石,最适吸附比例为1:1,干燥温度40℃,初始有效活菌数达1.09×109 CFU·g-1,最适保藏温度25℃,保藏6个月后仍有2.9×108 CFU·g-1,活菌数残留率为20.2%。同时,麸皮、豆粕、玉米粉可为菌剂提供营养,有利于固体菌剂的长期保藏。
食品科学
不同干燥方式对葛渣营养和功能成分的影响
赖谱富, 李怡彬, 吴俐, 翁敏劼, 汤葆莎, 陈君琛
2018, 33(10): 1108-1112. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.017
摘要:
为研究不同干燥方式对葛渣营养和功能成分的影响,优选葛渣干燥模式,选用热风干燥、真空冷冻干燥2种工艺对新鲜葛渣进行干燥处理,分析不同干燥方式对葛渣主要营养成分、功能成分和氨基酸组成的影响。结果表明:真空冷冻干燥葛渣淀粉含量(53.6%)显著高于热风干燥(47.0%),但蛋白质、还原糖及灰分含量显著低于热风干燥,脂肪、蔗糖,总黄酮、葛根素及多糖等功能成分含量均无显著差异;热风干燥葛渣膳食纤维、粗纤维、木质素、氨基酸总量、必需氨基酸总量、非必需氨基酸总量均高于真空冷冻干燥。综合考虑各项营养和功能成分指标检测结果,同时考虑生产成本,建议制备葛渣适宜采用热风干燥。
黄原胶FJAT-10151-DTJZ提高酸奶冰淇淋的抗融性
郑梅霞, 朱育菁, 刘波, 陈峥, 黄素芳
2018, 33(10): 1113-1118. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.018
摘要:
将添加自提取的黄原胶FJAT-10151-DTJZ的酸奶冰淇淋为处理组,添加市售的黄原胶的酸奶冰淇淋作为对照组,进行酸奶冰淇淋浆料的黏度及冰淇淋膨胀率、抗融性、硬度、动态黏弹性、微观结构及感官方面的对比研究,探索FJAT-10151-DTJZ和市售黄原胶乳化稳定剂对酸奶冰淇淋品质的影响。结果表明:添加FJAT-10151-DTJZ和市售黄原胶使酸奶冰淇淋浆料属于假塑性流体,具有剪切稀化性质。FJAT-10151-DTJZ能明显提高酸奶冰淇淋的抗融性和膨胀率,提高并抑制冰晶增大和改善冰淇淋品质,组织柔滑、口感细腻,说明FJAT-10151-DTJZ比市售黄原胶更优质。
Box-Behnken响应面法优化裸花紫珠有效成分提取工艺
黄梅, 于福来, 谭湘杰, 陈振夏, 庞玉新, 胡璇, 李伟
2018, 33(10): 1119-1124. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.019
摘要:
为研究裸花紫珠浸膏得率、总黄酮、总酚酸及总皂苷的最佳提取工艺,以浸膏得率和有效成分总含量(总黄酮、总酚酸及总皂苷含量之和)的加权评分值(加权评分值=浸膏得率×0.7+总有效成分含量×0.3)为指标,通过单因素和响应面设计相结合的方法,以提取方法、提取时间、料液比、乙醇浓度、提取次数为考察因素,优化裸花紫珠有效成分提取工艺。结果表明裸花紫珠有效成分的最佳提取工艺为:超声提取时间为42 min,料液比1:17,乙醇体积分数为62%,提取2次。此条件下加权评分值为119.27,预测加权评分值为120.47,两者相差较小。优化后的裸花紫珠有效成分提取工艺简单可行,重现性和可预测性较好。