南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2020年第10期

• 凡纳滨对虾微粒体谷胱甘肽硫转移酶3基因克隆及其功能分析

  郑佩华, 汪蕾, 张秀霞, 李军涛, 张泽龙, 王冬梅, 冼健安, 王安利,

  目的明确凡纳滨对虾微粒体谷胱甘肽硫转移酶3(LvMGST3)在机体抗逆境胁迫与抵御病原体侵染过程中的功能作用,为有效提高对虾的抗胁迫能力和抗病力提供理论依据.方法采用RACE克隆LvMGST3基因cDNA序列,以EditSeq、ExPASy、SignalP 5.0、TMHMM 2.0、Clustal X和MEGA 6.0等在线软件进行生物信息学分析,再应用半定量PCR进行组织表达量分析.凡纳滨对虾分别进行氨氮胁迫(20.00 mg/L)及脂多糖(LPS,8μg/g)刺激后,采用实时荧光定量PCR检测分析LvMGST3基因的表达响应情况.结果LvMGST3基因cDNA序列全长826 bp,包含85 bp的5'端非编码区(5'-UTR)、321 bp的3'端非编码区(3'-UTR)和420 bp的开放阅读框(ORF),在ploy(A)尾前端15个核苷酸处存在加尾信号AATAAA.LvMGST3基因编码139个氨基酸残基,包含MGST3亚家族共有的保守结构域FNCX1QRX2H,此序列为FNCYQRAH.LvMGST3蛋白分子量为15.53 kD,理论等电点(pI)为9.38,具有3个跨膜结构域,但不存在信号肽.LvMGST3氨基酸序列与软甲纲普通卷甲虫(Armadillidium vulgare)的MGST3氨基酸序列(RXG56258.1)相似性最高,为71.22%;基于MGST3氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,LvMGST3与节肢动物门和软体动物门的MGST3亲缘关系较近.LvMGST3基因在凡纳滨对虾肝胰腺、鳃组织和眼柄中的基础表达量较高;经氨氮胁迫后,肝胰腺中的LvMGST3基因相对表达量分别在胁迫6和24 h时极显著上调(P<0.01,下同),鳃组织中的LvMGST3基因相对表达量在胁迫12 h时显著上调(P<0.05,下同)、胁迫48 h时极显著上调;肝胰腺中的LvMGST3基因在LPS刺激前期表达受抑制,至刺激12 h时极显著上调,鳃组织中的LvMGST3基因分别在LPS刺激3和48 h时出现2个表达峰值,其相对表达量均极显著高于对照组,分别是对照组的4.39和6.45倍.结论LvMGST3基因具有典型的MGST3亚家族结构特征,主要在凡纳滨对虾的肝胰腺、鳃组织和眼柄中表达,且氨氮胁迫和LPS刺激可明显诱导凡纳滨对虾肝胰腺和鳃组织中LvMGST3基因的表达水平,即MGST3在对虾抗逆境胁迫及抵御病原菌感染的调控机制中发挥重要作用.

• 不同发育时期亚麻茎秆中木质素积累相关miRNA及其靶基因的挖掘分析

  谢冬微, 孙健,

  目的深入挖掘分析亚麻茎秆不同发育时期木质素积累相关的miRNA及其靶基因,为解析亚麻纤维层木质素动态积累提供理论依据.方法以双亚4号(低木质素)和NEW(高木质素)花后20、30和40 d的茎秆为试验材料,基于miRNA测序和降解组测序结果分析miRNA转录水平动态变化及其靶基因注释功能,并采用实时荧光定量PCR检测2个亚麻品种间表达差异最显著的miRNA及其靶基因的表达模式.结果构建双亚4号和NEW花后20、30和40 d茎秆的miRNA文库,从中鉴定出305个miRNA,包括143个保守的miRNA和162个新鉴定的miRNA,且这些miRNA的靶基因不同转录本并非均受miRNA调控.将鉴定的305个miRNA与亚麻基因组序列信息进行靶基因预测,结果鉴定出286个miRNA的4807个靶基因,另外19个miRNA未预测到靶基因.通过对降解组测序数据进行整合分析,共获得21个miRNA的97个靶基因,共检测到97个降解位点,仅占鉴定出亚麻茎秆中miRNA靶基因总数(4807个)的2%,仍有大量的靶基因未被鉴定.对降解组中被降解的97个靶基因进行功能注释,发现有22个与植物生长发育有关,16个为转录因子,7个与植物次生代谢物积累有关.结合miRNA和降解组的测序结果,发现ama-miR156(Lus10003126)、bdi-miR397b-5p(Lus10017175)、lja-miR397(Lus10027782)、csi-miR160(Lus10021467)、aly-miR319c-p(Lus10008685)和gma-miR369h(Lus10011558)在双亚4号和NEW茎秆不同发育时期中最显著差异表达.实时荧光定量PCR检测结果显示,除gma-miR369h与其靶基因Lus10011558随亚麻茎秆的生长发育表达模式无明显规律外,其余5个miRNA与其靶基因表达模式恰好相反.结论亚麻茎秆木质素的积累过程与转录因子MYB、漆酶、生长素响应因子等编码基因密切相关,且这些基因可被其相应的miRNA负调控,并参与亚麻茎秆中木质素的积累.

• 海南橡胶林与热带雨林土壤微生物区系分析

  孙树晴, 康立, 兰国玉, 陈伟, 杨川, 吴志祥,

  目的研究热带橡胶林与热带雨林土壤微生物区系组成及其生物量,为海南地区橡胶林的生产提供理论参考.方法在海南地区分别选取5个橡胶林(儋州、琼中、乐东、万宁和海口)和5个热带雨林(五指山、霸王岭、尖峰岭、吊罗山和鹦哥岭)的样地,每个样地选择13个取样点,旱季和雨季总计260个样本,测定土壤的理化性质(pH、有机质、全氮、全磷和全钾);采用稀释平板分析法测定土壤中微生物数量(细菌、放线菌和真菌);采用线性回归分析方法分析土壤微生物区系、数量特征及其随季节的变化规律.结果比较橡胶林与热带雨林土壤的理化性质,二者仅pH差异不显著(P>0.05,下同),其他理化性质的差异均达显著水平(P放线菌>真菌,细菌占微生物总量为95.46%~97.60%;在细菌和真菌数量上为热带雨林>橡胶林;放线菌数量上橡胶林>热带雨林.可见,橡胶林与热带雨林三大微生物类群差异均显著.土壤微生物总量上热带雨林>橡胶林;橡胶林各样地中微生物总量排序为乐东>琼中>儋州>万宁>海口,热带雨林各样地中微生物总量排序为鹦哥岭>霸王岭>吊罗山>尖峰岭>五指山.橡胶林和热带雨林中土壤微生物数量随季节变化差异明显,旱季到雨季细菌和真菌数量增大.回归分析结果表明,细菌、放线菌和真菌数量与土壤含水量呈极显著负相关(P<0.01,下同);细菌和真菌与pH无显著相关性,放线菌与pH呈极显著正相关;细菌和真菌数量与有机质呈极显著负相关,仅放线菌数量与有机质无显著相关性.结论季节变化对微生物数量造成显著影响.土壤理化性质、地上植被的不同均会对微生物数量产生影响,热带雨林能为细菌和真菌提供更有利的生长条件,橡胶林环境则有利于放线菌生长.要有足够的肥料施入及科学的田间管理相辅,以促进微生物活动将养分转化后供橡胶树生长发育.

• 秸秆覆盖还田对桑园土壤生物学性状及其细菌群落结构的影响

  林刚云, 肖健, 吴银秀, 黄小丹, 杨尚东, 屈达才,

  目的分析秸秆覆盖还田对桑园土壤肥力及其细菌多样性的影响,阐明秸秆覆盖还田技术对南方桑园土壤肥力及健康的影响机制与应用前景,为构建稳定高产、可持续发展的桑树栽培管理体系提供参考依据.方法设秸秆覆盖还田桑园和对照桑园(非秸秆覆盖还田桑园)2个处理,其中,秸秆覆盖还田处理是将水稻秸秆切碎、自然堆沤50~60 d后覆盖于桑树根系两旁,覆盖45 d后分别采集秸秆覆盖还田桑园和对照桑园的土壤样品,利用传统的测定方法和Illumina高通量测序技术分析秸秆覆盖还田对桑园土壤生物学性状及土壤细菌群落结构特征的影响.结果秸秆覆盖还田桑园土壤β-葡糖苷酶、氨肽酶和磷酸酶活性及土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)含量均显著高于对照桑园土壤(P<0.05,下同);秸秆覆盖还田桑园土壤的菌群Chao1和Shannon指数也显著高于对照桑园土壤.在秸秆覆盖还田桑园和对照桑园土壤中相对丰度大于1.00%的优势细菌门分类数量均为11个,但二者的优势细菌门分类组成比例存在一定差异;相对于对照桑园土壤,秸秆覆盖还田桑园土壤中Bac-teroidota的相对丰度急剧增加,而绿弯菌门(Chloroflexi)和Verrucomicrobiota的相对丰度急剧下降.在秸秆覆盖还田桑园和对照桑园土壤中相对丰度大于1.00%的优势细菌属分类数量分别为23和24个;与对照桑园土壤相比,秸秆覆盖还田桑园土壤中虽然慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、假双头斧形菌属(Pseudolabrys)、Dongia、Candidatus_Udaeo-bacter和norank_f_JG30-KF-AS9等优势细菌属部分缺失,但富集了类诺卡氏菌属(Nocardioides)、norank_f_Methyloli-gellaceae、黄杆菌属(Flavobacterium)和微枝形杆菌属(Microvirga)等特有优势菌属.秸秆覆盖还田桑园土壤的特有细菌属为199个、特有细菌种为390个,分别是对照桑园土壤特有细菌属和细菌种的3.75和2.52倍.结论秸秆覆盖还田不仅显著提高桑园土壤肥力,还改变桑园土壤优势细菌不同(门、属)分类水平的组成比例,形成更丰富多样的土壤细菌群落结构,而有助于维护桑园土壤健康.

• 促生菌对土壤养分、酶活性及细菌群落功能多样性的影响

  韦江璐, 覃英, 谢显秋, 陈教云, 董登峰, 邢永秀, 李杨瑞,

  目的探讨植物促生菌对土壤理化特性及细菌群落功能多样性的影响,为高效微生物菌肥的制备及应用提供参考依据.方法选用5株对植物生长有促进作用的菌株(PAL5、CA1、CN11、DX120E和WZS021),将菌株分别接种至灭菌土壤(以不接种为对照),通过测定土壤pH、氮磷钾养分含量及土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶活性,评价不同促生菌株对土壤肥力的影响;同时运用Biolog测定方法对土壤中的细菌群落功能多样性进行探究.结果促生菌处理可显著提高土壤pH及土壤速效和缓效养分含量(P<0.05,下同),同时可促使土壤无机磷向可溶性磷转化,显著降低无机磷含量;促生菌处理的土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶活性也显著高于对照,其中,CN11处理的碱性磷酸酶活性是对照的3.64倍,DX120E处理的过氧化氢酶和脲酶活性分别是对照的2.34和4.52倍.Biolog测定结果显示,接种促生菌可提高细菌总代谢活性,其中CN11处理的微生物活性最高.各菌株处理后,土壤细菌群落物种丰富度指数、优势度指数和均匀度指数均显著高于对照;主成分分析结果表明,接种促生菌可调控土壤细菌群落功能多样性及土壤细菌群落结构,其中CN11和DX120E处理的土壤微生物碳源代谢能力较强.结论施用促生菌可不同程度地提高土壤养分及土壤酶活性,调控土壤细菌群落结构.CN11和DX120E处理在土壤养分的活化及提高土壤酶活性和细菌群落多样性等方面效果较佳.

• 不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构分析

  宋旭红, 李隆云, 崔广林, 丁刚,

  目的分析不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构及多样性,为深入理解植物—微生物互作和挖掘可培养细菌资源,建立功能细菌资源库提供理论支持.方法采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对1~3年生桔梗根部内生细菌的16S rDNA V3~V4区进行PCR扩增,对PCR产物进行高通量测序.使用QIIME软件统计不同样本的群落丰富度(Chao1指数和ACE指数)及多样性(Shannon指数和Simpson指数),运用R软件计算各样本共有OTU数量,并通过Venn图呈现各样本共有和独有OTU数量.同时,借用热图和LEfSe进行不同样本间的差异显著单元分析,共同阐述不同生长年限桔梗根部内生细菌种群的多样性变化规律.结果不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构及多样性存在一定差异.随着生长年限的增加,桔梗根部内生细菌的丰富度及群落多样性持续降低,桔梗根部内生细菌特有的OTU数量持续减少.1~2年生样本的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),3年生桔梗根部以变形菌门、厚壁菌门、蓝细菌门和栖热链球菌门(Deinococcus-Thermus)为优势菌群.变形菌门的相对丰度在3个样本中最高,分别为76.35%、82.38%和86.46%.1年生桔梗根部内生细菌中变形菌门的相对丰度显著低于2年生和3年生样本(P0.05).芽孢杆菌属(Bacillus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)及Dyella的相对丰度在1年生桔梗中最高,假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度在3年生桔梗样本中最高.结论桔梗根部内生细菌具有丰富的多样性,不同生长年限桔梗根部内生细菌的群落结构不同,随着生长年限的增加,桔梗内生细菌的特有OTU、丰富度和群落多样性持续降低.生长年限是造成桔梗内生细菌种群结构及多样性变化的因素之一.芽孢杆菌属、慢生根瘤菌属、假单孢菌属及Dyella可作为可培养细菌资源进行深入研究.

• 袋料种植淮山药根际土壤细菌多样性的高通量测序分析

  劳承英, 韦本辉, 周灵芝, 申章佑, 李艳英, 胡泊, 黄渝岚, 周佳,

  目的比较淮山药袋料种植方法与常规定向结薯种植方法的根际土壤微生物种群多样性,为利用微生物多样性指导淮山药袋料种植提供科学依据.方法采集常规淮山药定向结薯种植的根际土壤样品(记为CK3)和袋料种植的根际土壤样品(记为A3),对土壤样品中细菌的16S rDNA序列V4高变区进行PCR扩增,并对扩增产物进行高通量测序,分析土壤样品中细菌群落的多样性及其分布规律.结果CK3的pH为6.21,有机质含量为32.2 g/kg;A3的pH为5.98,有机质含量为30.0 g/kg.2种不同种植方法下淮山根际土壤样品中共检测出细菌41门100纲147目292科530属.淮山药根际土壤细菌在门水平上的主要优势类群有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);在纲水平上的主要优势类群有α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、放线菌纲(un-identified-Actinobacteria)和δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)等.在门和纲分类水平上,2种种植方法淮山药根际土壤样品中细菌的优势菌群相似,相对丰度差异不显著(P>0.05),CK3的细菌多样性高于A3.结论淮山药袋料种植方法可行,可在旱坡地和石山地等非耕地应用.

• 水旱轮作模式下马铃薯根际土壤细菌群落多样性分析

  苏燕, 李婕, 曹雪颖, 莫宛, 郑虚, 姚姿婷, 邹承武,

  目的比较水旱轮作与旱地轮作两种种植模式下的马铃薯根际土壤及病株块茎的细菌群落多样性,为利用土壤细菌多样性优化马铃薯种植模式和防治马铃薯病害提供科学依据.方法分别采集前作为水稻的水旱轮作和前作为玉米的旱地轮作模式下马铃薯根际土壤样品(旱地轮作和水旱轮作健康马铃薯根际土壤样品分别记为HD.J和SH.J,旱地轮作和水旱轮作发病马铃薯根际土壤样品分别记为HD.B和SH.B)及马铃薯病株块茎样品(旱地轮作和水旱轮作发病马铃薯块茎样品分别记为P.HD.B和P.SH.B),基于高通量测序技术对样品中细菌16S rDNA的V3~V4区域进行测序,分析2种种植模式下的马铃薯根际土壤样品和病株块茎样品的细菌种类及丰度差异.结果对马铃薯根际土壤样品及病株块茎样品的细菌多样性分析结果显示,HD.J、HD.B、SH.J和SH.B的细菌种类(OTU数目)、丰富度(Chao1指数)及多样性(Shannon指数)均高于P.SH.B和P.HD.B,且健株根际土壤细菌群落丰富度高于病株土壤.马铃薯种植模式是影响根际土壤细菌群落变化的最主要因素,贡献率为39.1%,而马铃薯植株健康状况是影响根际土壤细菌群落变化的第二大因素,贡献率为34.7%.病株根际土壤样品中,HD.B无丰度在1.00%以上的优势种,而SH.B特有的优势种中包含软腐病果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum)、雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)和不动杆菌(Acinetobacter rudis),相对丰度分别为2.03%、1.46%和1.22%,其中软腐病果胶杆菌和雷尔氏菌是马铃薯的主要病原细菌,可分别导致马铃薯黑胫病和青枯病发生.病株块茎样品中,P.SH.B除了包含P.HD.B检测到的23个属,还有5个属是其所特有;P.SH.B特有的5个属中有3个优势属在SH.B中未检测到.HD.B特有的优势功能是产甲烷作用,相对丰度为1.18%;SH.B特有的优势功能包括硝酸盐呼吸作用、氮呼吸作用、亚硝酸盐呼吸作用、亚硝酸盐氨化作用和硝酸盐氨化作用,均属于氮利用及代谢功能,相对丰度为1.48%~1.95%.结论与旱地轮作模式相比,水旱轮作模式可提高马铃薯根际土壤的细菌群落多样性,但在该种植模式下要重点预防马铃薯发生细菌性病害.

• 耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤微生物功能多样性及酶活性的影响

  祖韦军, 潘文杰, 张金召, 李雨, 林叶春, 郎胜勇,

  目的探究耕作深度和翻压绿肥对植烟土壤微生物功能多样性及酶活性的影响,为烟区培肥改土及保障优质生态烟叶生产提供理论依据.方法以旋耕深度(浅耕和深耕)和翻压绿肥(油菜、光叶紫花苕和黑麦草)后的0~20 cm耕层土壤为研究对象,以无绿肥土壤为对照,采用Biolog-Eco技术及化学法研究不同时期土壤微生物功能多样性及与土壤氮素循环相关的主要酶活性,分析微生物功能多样性与酶活性的相关性.结果不同耕作深度翻压绿肥后植烟土壤微生物利用碳源的平均颜色变化率(AWCD)随绿肥翻压时间的延长整体上呈降低→升高→降低的变化趋势,且整体上表现为光叶紫花苕>黑麦草>油菜>无绿肥对照,绿肥翻压后30~60 d为土壤微生物利用碳源基质的频繁时期.光叶紫花苕深耕处理对糖类、羧酸类和多聚物类碳源基质利用效率较高,AWCD均值分别为0.67、0.69和0.77,多样性较高且种群相对丰富;无绿肥对照对所有碳源基质利用效率都较低,AWCD均值为0.46,多样性和种群丰富度较低.胺类、多聚物类和氨基酸类碳源是不同耕作深度下翻压绿肥的植烟土壤间差异的敏感碳源.耕作深度和翻压绿肥提高了土壤中与氮素循环相关主要酶的活性,翻压光叶紫花苕处理不同时期土壤谷胺酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶活性均处于最高水平,且土壤酶活性与微生物多样性间存在较好的相关性.结论耕作深度和翻压绿肥能有效提高贵州黄壤烟区植烟土壤的微生物多样性及与氮素循环相关主要酶的活性,以深耕优于浅耕,光叶紫花苕深耕处理在提高土壤微生物功能多样性及酶活性方面表现较佳,可作为一种有效耕作与栽培模式在贵州烟区推广利用.

• 施用中药渣堆肥对土地整治区新改土土壤细菌多样性及群落结构的影响

  罗友进, 廖敦秀, 韩国辉, 胡佳羽, 张慧, 余端, 李燕, 谢永红,

  目的探讨施用中药渣堆肥对土地整治区新改土土壤细菌多样性及群落结构的影响,为土地整治区新改土的培肥及中药渣的资源化利用提供科学依据.方法采用Illumina MiSeq平台高通量测序技术,在高粱—油菜轮作模式下,设4种中药渣堆肥用量处理,分别为复合肥900 kg/ha(CK)、中药渣堆肥30 t/ha+复合肥900 kg/ha(ZYZ1)、中药渣堆肥60 t/ha(ZYZ2)和中药渣堆肥90 t/ha(ZYZ3),高粱收获后采集0~20 cm土层样品,测定土壤基本理化性质,进行土壤细菌16S rRNA测序,并分析土壤细菌多样性、群落构成及相对丰度,并进行土壤理化性质与细菌群落多样性的相关分析.结果与CK相比,随着中药渣堆肥用量的增加,土壤pH和有机质含量逐渐升高,土壤全钾含量先降低后升高,土壤全磷和速效钾含量先升高后降低;各中药渣堆肥处理的土壤铵态氮、硝态氮和水溶性磷酸根含量均显著低于CK(P<0.05).基于16S rRNA的高通量测序共获得119108个有效序列,得到7759个OTUs.施用中药渣堆肥会改变新改土土壤细菌群落组成,增加了5~6个土壤细菌菌门数量;提高了绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acido-bacteria)的相对丰度,增幅分别为7.1%~16.7%和5.4%~10.6%;降低了变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度,降幅为8.4%~21.2%.多样性分析结果表明,随着中药渣堆肥用量的增加,土壤细菌多样性表现出先增加后减少的变化趋势.聚类分析结果表明,4个处理归为2类,即CK和ZYZ3、ZYZ1和ZYZ2.冗余分析结果表明,土壤细菌群落主要受pH、NO3--N和有效钾含量的影响,同时有机质、全钾、P3O43-和NH4+-N也对其有一定影响.结论施用中药渣堆肥能提升土地整治区土壤肥力,改善其细菌群落组成,但要合理控制其施用量,以施用30 t/ha中药渣堆肥+复合肥900 kg/ha与施用60 t/ha中药渣堆肥为佳.

• 短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响

  周佳, 周灵芝, 劳承英, 申章佑, 李艳英, 胡泊, 黄渝岚, 韦本辉,

  目的研究短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响,为阐释耕作对稻田土壤微生物多样性的形成机制提供科学依据.方法以旋耕、免耕和粉垄3种不同耕作方式下的水稻根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析不同耕作方式下水稻根际土壤细菌群落多样性特征及其与土壤理化因子的关系.结果旋耕、免耕和粉垄处理文库覆盖率均较高,分别为98.96%、98.93%和99.04%.Alpha多样性分析结果显示,粉垄处理水稻根际土壤细菌群落多样性Shannon指数显著高于免耕处理(P0.05).各样本共检测到细菌类群206个种,隶属于47门48纲85目134科217属.物种群落组成分析表明变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和硝化螺旋菌门是水稻根际土壤细菌主要优势菌群,共占比69.96%~73.51%;不同耕作处理水稻根际土壤细菌群落结构差异主要表现在菌群的相对丰度上,变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的相对丰度在3种耕作方式间差异显著.旋耕和免耕处理间OTU水平相似性较高.主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)菌群结构的差异性贡献率分别为43.15%和23.79%,细菌群落结构表现为粉垄处理受PC1影响明显、旋耕和免耕处理受PC2影响明显.冗余分析结果表明前2个排序轴共解释69.09%细菌群落变化;速效磷、碱解氮和pH是影响细菌群落的重要因子,与变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的群落分布显著相关.结论短期不同耕作方式可在一定程度上改变稻田土壤细菌群落多样性,不同耕作方式间的差异主要体现在细菌群落相对丰度上;土壤速效磷、碱解氮和pH是影响水稻根际土壤细菌群落分布的重要因素.从土壤微生物群落形成角度考虑,粉垄栽培优于旋耕和免耕.

• 红麻谷胱甘肽还原酶基因(HcGR)的克隆及盐胁迫下表达分析

  梁国旺, 李增强, 周步进, 常蒙蒙, 陈涛, 陈鹏,

  目的克隆红麻谷胱甘肽还原酶基因(HcGR)并分析其组织表达特性及不同盐胁迫下的表达模式,为深入研究HcGR基因在响应盐胁迫的分子调控机制提供理论参考.方法基于红麻转录组测序结果,克隆HcGR基因,对其序列进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR检测HcGR基因在红麻不同组织及不同盐度胁迫CK(0 mmol/L NaCl)、T1(50 mmol/L NaCl)、T2(100 mmol/L NaCl)和T3(200 mmol/L NaCl)下的表达情况.结果克隆获得的HcGR基因开放阅读(ORF)长度为1698 bp,其编码蛋白相对分子量为60 kD,由555个氨基酸残基组成,理论等电点(pI)为8.46,为亲水性蛋白,定位于叶绿体;HcGR蛋白二级结构以无规则卷曲为主,以α-螺旋、延伸链和β-转角为辅,所占比例分别为44.14%、27.75%、22.16%和5.95%,其三级结构由无规则卷曲、α-螺旋和延伸链3种结构元件相互盘绕而成;该蛋白与榴莲GR蛋白亲缘关系较近.HcGR基因在红麻根、茎和叶中均有表达,且相对表达量存在显著差异(P根>茎,表明HcGR基因具有明显的组织表达特异性.在红麻的根和叶中,HcGR基因相对表达量随NaCl胁迫浓度增加整体上呈先升高后降低的变化趋势,且均在T1处理下达峰值,显著高于CK、T2和T3处理.HcGR基因在茎中的相对表达量随NaCl胁迫浓度增加呈波动变化趋势,但T1、T2和T3处理均高于CK,其中T1和T3处理显著高于CK.结论HcGR基因在红麻根、茎和叶中的表达具有明显组织特异性,且可被不同浓度NaCl诱导响应盐胁迫信号,并通过上调各组织中的转录水平以提高抗盐胁迫能力,故推测该基因在红麻抗盐胁迫机制中发挥重要调控作用.

• 芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量变异及杂种优势分析

  许方涛, 周瑢, 崔向华, 高媛, 张艳欣, 张秀荣, 游均, 王林海,

  目的明确不同芝麻杂交组合的杂种优势,发掘出高芝麻素和芝麻林素含量材料及合理组配亲本,为培育高芝麻素和芝麻林素品种提供基础材料.方法应用高效液相色谱(HPLC)结合近红外光谱(NIR),对62份地理来源不同且表型变异明显的芝麻种质材料及18个杂交组合进行芝麻素和芝麻林素含量测定分析,并评价其杂种优势,筛选出更多高芝麻素和芝麻林素含量的芝麻材料.结果62份芝麻材料中芝麻素和芝麻林素的含量在不同年份间极显著相关(P白色芝麻>黑色芝麻,褐色芝麻表现出较高的芝麻素含量变异系数(CV),而黑色芝麻表现出较高的芝麻林素含量变异系数.芝麻育成品种的平均芝麻素含量(3.90 mg/g)高于地方品种(3.44 mg/g),但芝麻林素含量稍低于地方品种.层次聚类分析可将62份材料分为七大类,其中第VII类包含5个褐色芝麻,其芝麻素和芝麻林素含量均较高,芝麻素含量高出总体平均值58.74%,芝麻林素含量高出总体平均值22.13%.芝麻素和芝麻林素含量的杂种优势主要表现为中亲优势,且以负向优势为主,芝麻素含量的杂种优势变化在-69.63%~31.62%,平均-20.07%;芝麻林素含量的杂种优势变化在-36.48%~25.84%,平均-5.44%.在18个组合仅有5个组合表现出超高亲优势.结论芝麻籽粒中芝麻素和芝麻林素含量呈显著正相关,且不同基因型间存在明显变异;芝麻素和芝麻林素含量的杂种优势主要表现为中亲优势,且以负向优势为主.因此,育种上若要提高目标材料的芝麻素和芝麻林素含量,应发掘和应用高含量供体亲本以提高成功概率.

• 213份苦荞种质资源主要农艺性状分析及高产种质筛选

  吕丹, 黎瑞源, 郑冉, 郑俊青, 朱丽伟, 石桃雄, 陈庆富,

  目的调查分析我国213份苦荞种质资源主要农艺性状,筛选高产苦荞种质,以期了解影响苦荞产量的主要因素,为选育高产苦荞品种提供亲本材料.方法以来自于我国11个省(区)的213份苦荞种质为材料,对其株高、主茎分枝数、初花期、盛花期、单株粒数、单株粒重、百粒重和籽粒产量8个农艺性状进行变异分析、相关分析、主成分分析和聚类分析,基于分析结果,筛选出高产的苦荞种质.结果8个农艺性状的偏度和峰度绝对值均接近1.00,均呈近似正态的连续分布.各农艺性状变异系数为2.91%~35.62%.籽粒产量的变异范围为315.6~3286.8 kg/ha,平均值为2101.5 kg/ha;株高的变异范围为86.1~139.5 cm,平均值为121.2 cm;主茎分枝数的的变异范围为4.8~6.9个,平均值为5.8个;百粒重的变异范围为1.55~2.45 g,平均值为1.95 g;单株粒重的变异范围为1.03~7.21 g,平均值为3.35 g;单株粒数的变异范围为51.7~416.8粒,平均值为173.6粒;初花期的变异范围为37.0~45.0 d,平均值为40.8 d;盛花期的变异范围为40.0~47.0 d,平均值为43.9 d.简单相关分析结果表明,籽粒产量与株高、单株粒重和单株粒数均呈极显著正相关(P<0.01,下同),与百粒重呈极显著负相关;单株粒重与单株粒数呈极显著正相关,与百粒重呈显著负相关(P<0.05,下同).偏相关分析结果表明,籽粒产量与株高呈极显著正相关,与单株粒重呈显著正相关,与百粒重呈显著负相关;单株粒重与单株粒数和百粒重呈极显著正相关,与初花期呈显著负相关.供试苦荞种质材料8个农艺性状可简化为4个主成分,累积贡献率为84.39%.第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)与籽粒产量密切相关,其中单株粒重和单株粒数是影响苦荞种质产量的主要因素.在欧氏距离为2.50处,可将213个苦荞种质材料划分为六大类群(Ⅰ~Ⅵ),其中,类群Ⅳ的30个苦荞种质材料的单株粒数、单株粒重和籽粒产量的平均值显著高于其他类群,籽粒产量平均值最高.结论选育高产苦荞品种时,应着重考察单株粒重和单株粒数这2个指标.Ⅳ类群的30个苦荞种质可作为高产苦荞育种的亲本材料.

• 基于灰色关联度分析和DTOPSIS法综合评价小麦新品系在云南省的适应性

  金轻, 赵红, 林丽萍, 杨忠慧, 李宏生, 刘琨, 杨木军, 李绍祥, 丁明亮,

  目的利用灰色关联度分析和DTOPSIS法综合评价小麦新品系在云南省的适应性,为小麦品系综合评价及其在云南省示范推广提供理论依据.方法采用灰色关联度分析及基于灰色关联度分析的DTOPSIS法(以下简称为DTOPSIS法)对2018─2019年度云南省区域试验中11个小麦新品系在云南省的适应性进行综合评价,比较小麦品系不同评价方法的准确性,并筛选出综合表现较好的小麦品系.结果11个小麦新品系产量排序为云152-484>云麦110>临麦22>玉18-2>云麦56>蜀麦1767>德1733>云184-13>文2-396>滇麦13号>保15J-8>云杂19号,超过对照品系云麦56的品系共有4个,分别为云152-484、云麦110、临麦22和玉18-2.8个农艺性状的权重值排序为基本苗>产量>最高分蘖数>有效穗数>穗粒数>千粒重>株高>生育期.灰色关联度分析结果显示,供试小麦品系与理想品系的关联度(Gi)排序为云152-484>玉18-2>云麦110>云麦56>滇麦13号>保15J-8>蜀麦1767>德1733>文2-396>临麦22>云杂19号>云184-13.DTOPSIS法分析结果显示,供试小麦品系与理想解的Ci排序为云152-484>云麦110>玉18-2>云麦56>蜀麦1767>滇麦13号>德1733>临麦22>文2-396>保15J-8>云184-13>云杂19号.虽然2种方法评价结果整体趋势较相似,但也存在差异,与按产量表现的排名结果相比,按DTOPSIS法的排名结果较灰色关联度分析的排名结果更吻合.此外,Ci差异大于Gi差异和产量差异,且按DTOPSIS法Ci排名与按产量表现排名和按灰色关联度分析Gi排名均呈极显著正相关(r=0.811和r=0.895,P<0.01),进一步说明DTOPSIS法较灰色关联度分析和产量表现评价小麦新品系在云南省的适应性更充分、更合理.结论综合评价云南小麦品系时不仅要重视品系的产量,还应重视小麦的基本苗、最高分蘖和有效穗等性状的考察.云152-484、云麦1102和玉18-2在云南省适应性和丰产性均较好,可进一步试验、示范及推广.基于灰色关联度分析的DTOPSIS法更适于综合评价云南省小麦新品系的适应性.

• 10个糯玉米自交系穗部性状配合力及其遗传特性分析

  宋旭东, 黄小兰, 张振良, 冒宇翔, 陆虎华, 周广飞, 陈国清, 郝德荣, 胡加如, 石明亮,

  目的分析10个糯玉米自交系的穗部性状配合力及其遗传特性,为高效利用亲本材料选育穗部性状优良的糯玉米品种提供理论依据.方法按不完全双列杂交设计(NCⅡ),以10个糯玉米自交系为被测系(A1~A10)与5个测验种(B1~B5)组配50个杂交组合,通过春播和秋播2次试验,调查F1代穗部性状(穗长、穗粗、秃尖长、穗行数和行粒数)的一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)、广义遗产力和狭义遗传力.结果50个杂交组合穗部性状春播平均值均大于秋播平均值.秋播穗部性状(除穗行数外)的变异系数大于春播,春播和秋播中秃尖长的变异系数均最大,约50.0%,而其余性状的变异系数均在10.0%左右.综合春播和秋播2次试验,A3(T2)、A4(JS0381)和A6(S181)穗长、穗粗、行粒数和穗行数的GCA表现为较高正向效应,秃尖长表现为负向效应,综合表现较好,以其组配的杂交组合A6×B3(S181×JN2-8)、A6×B5(S181×RJ)、A6×B2(S181×W150)、A4×B5(JS0381×RJ)和A3×B5(T2×RJ)的多数穗部性状SCA也较高,且SCA效应值排名前10位,是强优势组合.春播和秋播中穗长和穗粗GCA方差均较高(>80.0%),且远高于SCA方差,秃尖长和行粒数GCA和SCA方差相近;穗长、秃尖长和穗行数的广义遗传力和狭义遗传力均较大(>54.0%),穗粗和行粒数的广义遗传力和狭义遗传力均较小(<45.0%).结论S181、T2和JS0381综合表现较好,具有较大的育种潜力,易组配出穗部性状优良的杂交组合,可在育种实践中重点利用.穗长、秃尖长和穗行数可进行早代选择,而穗粗和行粒数宜晚代选择.

• 江苏省玉米小斑病菌的分离鉴定及致病力分析

  任春梅, 杨柳, 缪倩, 陆芳, 顾雪, 程兆榜,

  目的明确江苏省玉米小斑病菌的致病力水平,为玉米抗病品种选育及其田间合理布局提供指导,也为玉米小斑病的综合防治提供理论依据.方法采用常规组织分离法对采自江苏省东台、如东、丰县和东海4个市(县)的疑似小斑病玉米叶片进行单孢分离,显微镜下观察孢子形态;基于rDNA-ITS对分离菌株进行分子鉴定和系统进化分析;选用8个自交系玉米品种(Mo17、B73、丹340、罗31、掖478、齐319、昌7-2和掖107),采用喷雾接种法对分离菌株进行致病力测定.结果分别从江苏省东台、如东、丰县和东海4地各分离到1株菌株,依次标记为DT、RD、FX和DH,形态学观察发现分离菌株存在类似于玉米小斑病菌的孢子;以分离菌株的DNA为模板,PCR扩增得到550 bp左右的预期片段,测序分析发现其与玉米小斑病菌多个分离株序列的同源性达97%;结合分离菌株的形态学和分子鉴定,将分离菌株鉴定为玉米小斑病菌的江苏分离株.系统发育进化分析结果表明,东台分离株(DT)独立一枝,说明其来源较特殊.致病力分析结果显示,不同菌株间存在着明显的致病力分化,其中来自东台的菌株(DT)致病力最强;不同玉米品种在同一菌株上的抗感性差异较大,对玉米小斑病表现为抗病的有齐319和Mo17.结论可选用东台菌株(DT)作为江苏省玉米种质资源抗病性筛选的接种菌株,指导抗病品种的选育;可挖掘齐319和Mo17的抗病基因,为玉米小斑病抗病品种的选育提供材料.

• 取食不同寄主植物对草地贪夜蛾幼虫体内3类酶活性的影响

  鲁智慧, 和淑琪, 郭晋, 陈亚平, 胡雪琼, 李浩, 谢琦, 桂富荣,

  目的明确取食不同寄主植物对草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)幼虫体内消化酶、保护酶和解毒酶活性的影响,为进一步探究草地贪夜蛾的寄主选择及适应机制提供理论依据.方法在室内用玉米、小麦、马铃薯和烟草4种寄主植物叶片饲喂草地贪夜蛾初孵幼虫至5龄,测定取食不同寄主植物后草地贪夜蛾体内消化酶(脂肪酶、胃蛋白酶和α-淀粉酶)、保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)和解毒酶谷胱甘肽S-转移酶(GST)、羧酸酯酶(CarE)、多功能氧化酶(MFO)和细胞色素P450(CYP450)的活性变化,并比较4种寄主植物叶片次生代谢物(总酚、单宁和类黄酮)及营养物质(可溶性糖和可溶性蛋白质)含量,分析草地贪夜蛾幼虫体内酶活变化与寄主植物次生代谢物及营养物质含量的相关性.结果取食马铃薯叶片的草地贪夜蛾幼虫体内脂肪酶和胃蛋白酶活性均高于或显著高于取食其余3种寄主植物叶片的草地贪夜蛾幼虫(P玉米>小麦>烟草,而可溶性糖含量在小麦叶片最高(18.65±1.08 mg/g),可溶性蛋白含量以马铃薯叶片最高(306.30±29.07 mg/g),烟草叶片的可溶性糖和可溶性蛋白含量均最低.皮尔森线性相关系数分析结果表明,取食不同寄主植物叶片的草地贪夜蛾幼虫体内部分消化酶和保护酶活性与寄主植物营养物质和次生代谢物含量显著相关.结论草地贪夜蛾在不同寄主植物上表现出较强的生理可塑性,其幼虫可通过调节体内消化酶活性,最大限度地利用营养物质含量不同的寄主植物,并通过调节保护酶和解毒酶活性增强对寄主植物次生代谢物或有毒物质的适应性,从而实现其寄主谱的扩张.

• 不同农业种植环境番茄地烟粉虱种群动态及空间分布

  窦文珺, 羊绍武, 柳青, 吕建文, 张晓明, 陈国华,

  目的明确烟粉虱在不同农业种植环境番茄地中的发生情况及空间分布特点,为制定烟粉虱的生态调控措施提供科学依据.方法在云南省昆明市滇池流域范围内的番茄种植区中选取城郊、花卉、河流和山地4种不同类型农业种植环境,采用五点取样法对番茄地烟粉虱种群密度及空间分布情况进行系统调查,利用四分位法分析烟粉虱在不同农业种植环境中的发生情况,运用聚集度指标、Iwao回归模型和Taylor幂法则分析烟粉虱成虫和若虫种群在不同农业种植环境番茄地中的空间分布型,并利用种群聚集均数分析其聚集原因.结果花卉农业种植环境番茄地中烟粉虱成虫和若虫的种群密度最小;河流农业种植环境番茄地中烟粉虱成虫和若虫的种群密度最大,主要发生期的种群密度成虫为32.47头/叶,若虫为49.42头/叶.不同农业种植环境番茄地中烟粉虱种群均呈聚集分布,聚集原因主要由烟粉虱周围环境中作物和非作物生境等综合因素引起.在烟粉虱的主要发生期,4种农业种植环境番茄地中烟粉虱主要分布在番茄地的边缘区域;烟粉虱成虫在番茄植株的上部叶片分布最多,中部叶片次之,下部叶片最少;烟粉虱若虫在番茄植株上总体表现为中部叶片分布最多,下部叶片次之,上部叶片最少.结论不同农业种植环境番茄地中烟粉虱种群均呈聚集分布,聚集原因主要由周围环境中作物和非作物生境等综合因素引起.显花植物种植比例较高的花卉农业种植环境类型对烟粉虱的自然调控作用较好,合理布局农业种植环境如增加显花植物的种植比例可有效抑制烟粉虱的暴发.

• 枯草芽孢杆菌Czk1与化学杀菌剂复配对橡胶树炭疽病菌的抑菌活性

  谢立, 贺春萍, 梁艳琼, 李锐, 巩佳莉, 翟纯鑫, 吴伟怀, 易克贤,

  目的探究枯草芽孢杆菌与化学杀菌剂协同防治橡胶炭疽病的可行性,构建由生防菌与化学杀菌剂组成的菌药复配剂,为橡胶炭疽病的可持续防治提供科学依据.方法以6种化学杀菌剂(咪鲜胺、百菌清、根康、嘧霉胺、丙环唑和嘧菌酯)及2株菌株(枯草芽孢杆菌Czk1和橡胶胶孢炭疽菌RC178)为试验材料,采用菌丝生长速率法测定6种化学杀菌剂对RC178的室内毒力,稀释平板涂布法测定6种杀菌剂与Czk1的相容性,抑菌圈法测定Czk1对RC178的室内毒力,Horsfall法明确菌药的复配方案.结果室内毒力测定研究结果显示,6种杀菌剂中咪鲜胺对RC178的抑菌效果最好,其有效抑制中浓度(EC50)仅为0.0778μg/mL,其次为百菌清和根康,EC50分别为0.4694和0.4733μg/mL.化学杀菌剂与Czk1的相容性测定结果表明,嘧霉胺、嘧菌酯、丙环唑、根康和咪鲜胺与Czk1的相容性均较好,其中根康在中高浓度下还能促进Czk1菌落数量的增长.将浓度为4.75×107 CFU/mL的Czk1分别与浓度为10.4733μg/mL的根康和浓度为0.0778μg/mL的咪鲜胺混配,Czk1:根康=7:3(v/v)时对RC178抑制的增效作用最强,增效比率(IR)为1.36;Czk1:咪鲜胺=8:2(v/v)时对RC178抑制的增效作用最强,IR为1.65.结论枯草芽孢杆菌Czk1与咪鲜胺和根康具有较好的相容性,Czk1发酵液分别与咪鲜胺和根康复配对橡胶炭疽病菌RC178的抑菌活性具有明显增效作用,具有开发成菌药制剂的潜力.

• 夏季高温环境下苦瓜种质资源农艺性状的综合评价

  李家明, 李洪龙, 黄则栋, 陈露, 许茹, 钟凤林,

  目的调查统计31份苦瓜种质资源在夏季高温环境下的农艺性状表现并进行耐热性分析评价,旨在建立田间苦瓜种质资源耐热性分析评价的方法和体系及筛选鉴定指标和优良耐热的苦瓜种质资源.方法连续两年在福建夏季高温环境下对31份苦瓜种质资源进行大田栽培比较试验,通过调查统计苦瓜的22个主要农艺性状指标,运用相关性分析、主成分分析和逐步回归分析对供试苦瓜种质资源进行综合分析评价.结果在高温环境下不同苦瓜供试材料产量差异较大,变异系数为35.48%,第一雌花节位、瓜长、瓜形和瓜瘤形状等果实性状变异系数在9.05%~41.27%,表现出丰富多样性,有利于耐热苦瓜种质资源的筛选.苦瓜产量与单瓜重、叶长呈极显著正相关(P<0.01,下同);单瓜重与瓜肉厚、瓜宽呈极显著正相关;第一雌花节位与植株分枝性呈显著正相关(P<0.05,下同),与主蔓节长呈显著负相关,各农艺性状指标之间反映的存在信息重叠,需要综合分析评价苦瓜种质资源的耐热性.主成分分析将22个农艺性状指标归纳为7个独立的综合指标(累计贡献率达76.654%),前5个主成分可概括为产量因子、瓜形因子、瓜瘤因子、早熟性因子和叶形因子,第六和第七主成分载荷最高的性状指标为种子性状,可概括为种子因子.主成分综合评价和聚类分析表明,表现优于CK的有7份苦瓜种质资源,具有植株分枝性强、主蔓粗壮、叶片大、单瓜重、瓜肉厚等特性.进一步利用逐步回归分析法建立了苦瓜种质资源耐热性评价数学模型F=-5.802+0.004X14+0.113X7+0.169X18+0.095X1+0.039X4+0.025X3+0.059X5+0.073X10-0.115X20+0.103X21+0.045X15,筛选出单瓜重、叶柄长、瓜瘤密度、植株分枝性、叶长、主蔓直径、叶宽、瓜色、种子颜色、种子花纹和瓜肉厚等11个耐热性鉴定指标.结论供试的K9、K10、K11、K20、K26、K28和K29等7份苦瓜材料可作为优异的耐热种质资源进行耐热苦瓜品种的选育.建立的数学模型和筛选出的11个鉴定指标可用于田间苦瓜种质资源耐热性的快速鉴定筛选,提高耐热育种效率.

• 褚橙龙陵基地柑橘叶片DRIS图解法和指数法综合营养诊断分析

  周龙, 汤利, 陈俊, 曾志伟, 杨德荣,

  目的开展基于综合营养诊断施肥法(Diagnosis and Recommendation Integrate System,DRIS)的冰糖橙种植基地柑橘营养诊断,为柑橘园的营养诊断和平衡施肥提供参考依据.方法以云南褚橙龙陵基地500 ha冰糖橙为研究对象(柑橘园随机划分为8个区域),通过测定成熟秋梢叶片中氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铜(Cu)、锌(Zn)和铁(Fe)矿质营养的含量,运用DRIS图解法求得冰糖橙叶片各营养元素诊断参数最适比范围,依据DRIS指数法求得各区域冰糖橙需肥紧迫程度排序及养分不平衡指数(NII),初步制定冰糖橙树体营养元素DRIS指数分级标准.结果整个园区高产园(>22500 kg/ha)的各营养元素含量大多高于低产园(≤22500 kg/ha),高产园和低产园间N、Fe、N/Fe、P/Fe、Ca/Mg、Ca/Fe、Mg/Zn差异显著(PN>K>P>Ca>Cu>Zn>Fe,不同区域冰糖橙养分需求顺序不同,高产园冰糖橙相对缺乏的养分有N、P,低产园相对缺乏的养分有N、Mg,相比之下,低产园营养比例失衡情况较严重.依据高产园叶片矿质营养元素含量范围确定冰糖橙叶片矿质营养元素的适宜值为N(11.66~13.30 g/kg)、P(4.74~5.61 g/kg)、K(6.23~8.23 g/kg)、Ca(13.67~19.33 g/kg)、Mg(0.86~0.97 g/kg)、Cu(14.49~37.71 mg/kg)、Zn(6.38~8.02 mg/kg)和Fe(55.91~85.74 mg/kg).结论根据DRIS诊断,褚橙龙陵基地冰糖橙园普遍存在N、P、K、Ca、Mg缺乏,Cu、Zn、Fe相对过剩问题.DRIS图解法和指标法综合诊断既可求得各元素最适比范围和需肥紧迫程度,同时,参照冰糖橙叶片养分含量分级标准能判断树体营养元素的平衡状况,可用于生产上指导下一年合理施肥.

• 果实膨大期干旱对冰糖橙果实品质的影响

  周铁, 马小川, 唐超兰, 吕壁纹, 陈沙, 龙立长, 肖海卫, 刘永忠, 谢深喜, 卢晓鹏,

  目的探究果实膨大期干旱对冰糖橙果实品质的影响,为改善和提高冰糖橙果实品质提供理论依据.方法以枳砧冰糖橙为研究对象,于2018年调查湖南省冰糖橙主产区郴州市永兴县及怀化市的麻阳县和洪江市的降水量情况,选取3个取样地灌溉和无灌溉果园开展对比试验;永兴无灌溉果园记为CK正常,永兴有滴灌果园记为灌溉果园(正常+滴灌),麻阳和洪江无灌溉果园记为CK干旱,麻阳和洪江有灌溉果园记为抗旱果园(干旱+滴灌),分析果园不同气候条件及不同水分条件下果实从膨大期至成熟期的纵横径、单果重、可溶性固形物(TSS)、总酸、糖组分和酸组分的差异.结果冰糖橙产区降水的时空分布明显不均,2018年冰糖橙果实膨大期7—9月郴州产区雨水较充沛,降水量约364.0 mm;而怀化产区干旱少雨,果实膨大期降水量约217.7 mm,仅占全年降水量的17.2%,直接影响冰糖橙果实的膨大.郴州永兴产区有、无灌溉果园果实都充分膨大,果实多为62~68 mm饱满的中型果,外在品质指标在各时期均无显著差异(P>0.05);怀化产区干旱无灌溉条件下(CK干旱)果实显著减小(P<0.05,下同),大小较抗旱果园下降约20%,果实直径多为55 mm以下,占果实总量的66%~80%.郴州产区果实TSS含量在14.0 oBrix左右,酸含量分别为0.63%和0.68%,固酸比分别为24.0和21.2,果实内在品质无明显差异;怀化产区CK干旱果实TSS含量略微上升、柠檬酸含量显著升高,葡萄糖和果糖快速积累,果实成熟期TSS较抗旱果园上升8.5%~10.2%,柠檬酸升高34.1%~40.9%,固酸比低于抗旱果园26.4%~34.7%,果实品质显著下降.结论果实膨大期持续干旱后会对果实品质产生不可逆影响,主要表现为果实变小、产量下降和酸度升高.果实膨大期水分匮乏是制约冰糖橙果实良好品质形成的重要因素,该时期灌溉对提高果实品质和增产增收至关重要.

• 双位加热消解—电感耦合等离子体质谱法同时测定树仔菜中7种元素的含量

  范琼, 赵敏, 酒元达, 吴小芳, 王晓刚, 韩丙军,

  目的研究双位加热消解—电感耦合等离子体质谱(双位加热消解—ICP-MS)的前处理和检测方法,并测定树仔菜中7种元素含量,建立一种测定树仔菜元素的简便、高效、准确方法,为科学开发树仔菜提供参考依据.方法比较分析双位加热消解—ICP-MS和微波消解—ICP-MS的空白背景值、检出限、准确度和精密度,考察消解条件(消解温度、赶酸温度和消解时间)对测定树仔菜中铜含量的影响,并通过正交试验确定最佳消解条件,建立双位加热消解—ICP-MS测定树仔菜中铅、镉、铬、砷、镍、铜和锌7种微量元素含量的方法.结果双位加热消解—ICP-MS和微波消解—ICP-MS的空白值与检出限均较低,但双位加热消解—ICP-MS测定的元素铬、镍、铜和锌检出限均低于微波消解—ICP-MS,差异达极显著水平(P<0.01,下同).微波消解—ICP-MS测定标准物质GSB-26芹菜、GSB-12豆角和GSB-13蒜粉的准确度及精密度的相对标准偏差(RSD)≤5.0%;双位加热消解—ICP-MS准确度和精密度的RSD≤2.6%,低于微波消解—ICP-MS,差异达极显著水平,且测定结果更接近标准值.消解温度130℃下消解2.0 h后赶酸温度200℃为双位加热消解树仔菜的最佳消解条件,在此消解条件下ICP-MS测得树仔菜中铅、镉、铬、砷、镍、铜和锌7种元素含量分别为0.0790、0.0404、0.0350、0.00560、1.16、1.18和7.88 mg/kg.结论双位加热消解—ICP-MS具有操作简便、快速、检出限低、准确度和精密度高等优点,适用于树仔菜中铅、镉、铬、砷、镍、铜和锌含量的同时测定.

• 羊肚菌液体发酵的集硒特性及生物活性物质研究

  向戌莲, 周大寨, 冉青, 刘信平, 张驰,

  目的研究羊肚菌液体发酵培养条件,以及随硒浓度变化菌丝中活性物质的变化规律,为羊肚菌的集硒特性及其生物活性物质研究提供参考依据.方法以亚硒酸钠为无机硒源,以羊肚菌菌丝将无机硒转化为有机硒的硒源利用率为评价指标,采用正交试验对液体培养条件进行优化.利用水提醇沉法和Sevage法对多糖进行提取及纯化,蛋白质采用磷酸缓冲液提取,并对不同溶解性蛋白进行提取,以硫酸铵沉淀和透析法进行纯化;使用原子荧光法测定硒含量.采用试剂盒测定菌丝总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力、过氧化物酶(POD)活性、多酚氧化酶(PPO)活性及脯氨酸(Pro)含量.结果羊肚菌菌丝富集有机硒深层发酵的最佳培养条件为:硒浓度25μg/mL、培养温度24℃、培养时间5 d、装液量200 mL,在此条件下,亚硒酸钠转化为菌丝有机硒的硒源利用率为1.85%.4个因素影响排序为:硒浓度>培养天数>培养温度>装液量.硒浓度为20μg/mL时多糖集硒效果较好,硒浓度为30μg/mL时蛋白集硒效果较好.碱溶性和盐溶性蛋白的集硒能力更强,且集硒蛋白大多在30%硫酸铵饱和度时沉淀.相较于未加硒组(0μg/mL),加硒组菌丝有更强的抗氧化活性.硒浓度在50μg/mL以内,硒浓度的增加促使T-SOD活力不断增强;硒浓度的增加则抑制POD活性,但硒浓度超过30μg/mL后POD活性略有回升;硒浓度对PPO活性有一定的抑制作用,且随硒浓度的增加呈先升后降的变化趋势.补硒能提高菌丝Pro含量,从而提高抗逆性,但超过30μg/mL也会对其抗逆性产生负面影响.结论羊肚菌液体发酵菌丝的集硒特性良好,能产生更有利的活性物质,是一种有效的羊肚菌集硒方法.

• QuEChERS净化—超高效液相色谱—串联质谱法同步测定荔枝中10种植物生长调节剂残留

  吴学进, 刘春华, 罗金辉, 李春丽, 马晨, 乐渊, 吴南村,

  目的建立同步测定荔枝中甲哌啶、矮壮素等10种植物生长调节剂(PGRs)残留的QuEChERS净化—超高效液相色谱—串联质谱法(UPLC-MS/MS),为荔枝中多种PGRs残留同步检测提供技术参考.方法荔枝样品以1%(v/v)乙酸—乙腈提取,经优化QuEChERS前处理后,净化后的样品提取液以Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18柱为分离色谱柱,甲醇—5 mmol/L乙酸铵水溶液(含0.1%甲酸,v/v)缓冲溶液为流动相梯度洗脱,以UPLC-MS/MS在选择反应监测模式下对甲哌啶等10种PGRs目标物残留进行测定.结果在5~100μg/kg范围内,10种PGRs质量浓度与对应的峰面积呈良好线性,相关系数(r2)均>0.9950;检出限范围为0.03~0.60μg/kg.在10、25和100μg/kg 3个添加水平范围内,平均回收率在71.8%~109.2%,相对标准偏差(RSD)在0.6%~10.0%.用优化的QuEChERS净化-UPLC-MS/MS对40份荔枝样品进行检测,其中1份样品检出多效唑,1份样品检出芸苔素内酯,PGRs检出率为5.0%.结论建立的QuEChERS净化-UPLC-MS/MS简便、快速,具有良好的灵敏度、准确度和精密度,可用于同步测定甲哌啶等10种PGR在荔枝中的残留.

• 水溶性富马酸改性松香树脂的研究

  关继华, 陆顺忠, 黎贵卿, 汤星月, 吴建文,

  目的研究富马酸、季戊四醇和乙二胺制备水溶性富马酸改性松香树脂的工艺条件,为其产业化生产提供技术支持.方法以松香为原料,考察加成反应、酯化反应及水溶性处理对水溶性富马酸改性松香树脂的水溶性、粘度和酸值等产品性能的影响,通过正交试验确定其最佳制备工艺条件.结果松香加成反应的富马酸用量为10%,反应温度为200℃时,富马酸改性松香的软化点为115.0℃.酯化反应的季戊四醇用量为15%,反应温度为270℃时,富马酸松香季戊四醇脂的软化点为125.5℃,酸值为23.5 mg KOH/g.水溶性处理选择的反应物为乙二胺,影响产品性能的因素排序为反应物用量>反应物浓度>反应温度,确定最佳工艺条件:乙二胺浓度为20%,乙二胺溶液用量为60%,反应温度为120℃,制得的水溶性富马酸改性松香树脂能与水混溶,其粘度为3550 mPa·s,酸值为8.2 mg KOH/g.结论采用松香、富马酸、季戊四醇和乙二胺制备的水溶性富马酸改性松香树脂,能以水作为溶解介质,且具有较高的粘度,可为水溶性松香树脂系列产品的开发提供新途径.

• 益生菌对断奶仔猪小肠形态影响的Meta分析

  申远航, 黄晓灵, 高利伟, 吕航, 郑业鲁, 王众,

  目的利用Meta分析对有关益生菌对断奶仔猪小肠形态的影响试验进行评价,为解决仔猪生产过程中的肠道健康问题提供参考依据.方法基于中国知网(CNKI)、万方数据(Wanfang Data)、CQVIP、Web of Science及Science-Direct等数据库,全面检索收集益生菌对断奶仔猪小肠形态影响的研究文献,采用RevMan 5.3进行Meta分析.结果最终纳入22篇研究文献,试验组和对照组均为137头仔猪,试验组以益生菌作为添加物,对照组为空白.Meta分析结果表明:益生菌组对断奶仔猪十二指肠绒毛高度的影响显著优于空白组(P=0.01,SMD=0.81,95%CI=0.19~1.44),对隐窝深度的影响显著低于空白组(P=0.0008,SMD=-0.74,95%CI=-1.18~-0.31);益生菌组对空肠绒毛高度的影响显著优于空白组(P<0.0001,SMD=0.97,95%CI=0.49~1.46),对隐窝深度的影响差异不显著(P=0.58,SMD=-0.12,95%CI=-0.56~0.31);益生菌组对回肠绒毛高度的影响显著优于空白组(P=0.0003,SMD=1.20,95%CI=0.55~1.85),对隐窝深度的影响差异不显著(P=0.09,SMD=-0.58,95%CI=-1.25~0.10).根据益生菌的菌属进行亚组分析,结果显示,酵母菌属组和复合菌株组对十二指肠、空肠的绒毛高度无影响,乳杆菌属组和肠球菌属组可显著提高十二指肠、空肠、回肠的绒毛高度.敏感性分析结果较稳健;发表偏倚结果显示有一定的发表偏倚,但偏倚程度不明显.结论益生菌通过显著提高十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度及降低十二指肠隐窝深度,以改善断奶仔猪小肠的形态结构,其中,乳杆菌属组和肠球菌属组对绒毛高度的影响较显著,复合益生菌对十二指肠隐窝深度的影响显著.即益生菌在保护小肠肠道健康方面具有重要潜力,但需要注意同属不同菌种间的差异.

• 2种贝龄合浦珠母贝数量性状的相关与通径分析

  陈健, 白丽蓉, 罗会, 喻达辉,

  目的明确不同贝龄合浦珠母贝(Pinctada fucata)壳形态性状(壳高、壳长、壳宽和铰合线长)与产量性状(体质量、软体部质量和壳质量)间的相关性,筛选出对合浦珠母贝产量性状的影响因素及其决定程度,为产量性状的选育提供理论依据.方法随机选取形态较完整的1龄合浦珠母贝184只和2龄合浦珠母贝191只,分别测量其壳形态性状壳高(SH)、壳长(SL)、壳宽(SW)和铰合线长(VL)及产量性状体质量(BM)、软体部质量(VM)和壳质量(SM)后,使用SPSS 24.0进行相关分析和通径分析,并通过线性逐步回归分析建立多元线性回归方程.结果1龄合浦珠母贝壳形态性状变异系数在12.19%~15.15%,产量性状变异系数在30.90%~39.27%;2龄合浦珠母贝壳形态性状变异系数在8.90%~10.26%,产量性状变异系数在23.09%~29.23%.2种贝龄合浦珠母贝数量性状间的表型相关性均达极显著水平(P<0.01),各性状间的相关系数范围为0.564~0.955.1龄和2龄合浦珠母贝中进入最终多元回归方程的4个壳形态性状对其体质量的总决定系数(R2)分别为0.864和0.778;对合浦珠母贝体质量直接影响最大的壳形态性状在1龄贝中为壳宽、在2龄贝中为壳高,对应的通径系数分别为0.286和0.536;在壳形态性状对体质量的单独决定作用中,1龄贝以壳宽对其体质量的单独决定作用最大,2龄贝则是壳高对其体质量的决定作用最大,对应的决定系数分别为0.082和0.287.结论开展合浦珠母贝人工选育或留种时应根据不同贝龄进行相应性状的挑选,以体质量为选育目标时,在1龄个体中要首先考虑壳宽性状,在2龄个体中则应考虑壳高性状.

• 鲈鲤仔鱼饥饿试验及不可逆生长点的确定

  张建明, 姚金忠, 姜伟, 郭文涛,

  目的全面掌握鲈鲤仔鱼早期培育过程的摄食特点和饥饿耐受力,为其苗种规模化培育提供技术支撑.方法在18.5~21.9℃水温条件下,利用人工繁殖孵化获得的鲈鲤初孵仔鱼进行饥饿试验,研究饥饿胁迫对鲈鲤仔鱼生长、发育、存活、卵黄囊吸收、摄食率及摄食强度的影响,并确定鲈鲤仔鱼的不可逆生长点(PNR).结果饥饿对鲈鲤仔鱼全长、体长、体高及肛前长等生长指标有极显著影响(P<0.01,下同),对眼径和鳔等组织器官发育也有明显影响.鲈鲤仔鱼5日龄开口摄食,进入混合营养期,10日龄时仔鱼卵黄囊基本消耗殆尽,鲈鲤仔鱼混合营养期维持5 d.鲈鲤仔鱼5日龄开始摄食外源性营养,初次摄食率约20%,随后逐步提高,至13日龄时达最高值(100%),之后开始下降,在17日龄时下降至40%,低于最大初次摄食率的50%.根据PNR定义,即17日龄是鲈鲤仔鱼的PNR.在5~11日龄期间(饥饿7 d内),鲈鲤仔鱼的初次摄食强度和摄食能力随着饥饿天数的增加呈上升趋势,12日龄后(饥饿7 d以上)则随着饥饿天数的增加呈迅速下降趋势.饥饿组仔鱼的累计死亡率在17日龄(饥饿13 d)时剧增,到18日龄(饥饿14 d)时其累计死亡率达88.00%,而摄食组仔鱼的累计死亡率仅为14.75%;至19日龄(饥饿15 d)时饥饿组仔鱼的累计死亡率高达100.00%,摄食组仔鱼的累计死亡率仍为14.75%.饥饿组鲈鲤仔鱼的50.00%累计死亡率出现日龄为18日龄,即在PNR出现之后.结论在18.5~21.9℃水温条件下,鲈鲤仔鱼混合营养期为5 d,PNR发生在17日龄.鲈鲤仔鱼可在5日龄后开始投喂,最佳投喂时间为8日龄,但最晚投喂时间不宜超过13日龄.

• 昆虫激素对家蚕血淋巴和体壁酚氧化酶活性及其基因表达水平的影响

  杨伟克, 唐芬芬, 刘增虎, 董占鹏,

  目的研究外源昆虫激素对家蚕酚氧化酶活性及其基因表达水平的影响,明确昆虫激素对酚氧化酶的调控作用,为深入解析家蚕酚氧化酶的功能及基因表达调控机制提供参考依据.方法对五龄第3d发育良好的家蚕幼虫注射蜕皮激素20E和保幼激素JH,以注射等量0.1%二甲基亚砜(DMSO)为对照,分别在注射3、6、12和24 h后解剖家蚕幼虫采集血淋巴和体壁,检测分析家蚕酚氧化酶活性及其基因表达的变化情况.结果注射外源JH和20E均能促进家蚕血淋巴酚氧化酶原基因PPO1和PPO2的表达,有效增加酚氧化酶活性.家蚕血淋巴PPO1和PPO2基因对JH和20E的响应时间存在一定差异,其中,经JH处理后2个酚氧化酶原基因(PPO1和PPO2)仅在处理6和12 h时显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)上调表达;而经20E处理后PPO1和PPO2基因从3 h开始一直持续到12 h均呈上调表达趋势.JH和20E对家蚕体壁PPO1和PPO2基因的影响恰好相反,具体表现为:JH能有效抑制家蚕体壁PPO1和PPO2基因的表达,降低酚氧化酶活性;20E则促进家蚕体壁PPO1基因上调表达,但不影响PPO2基因表达.结论家蚕酚氧化酶原基因PPO1和PPO2表达受JH和20E的调控,且激素对酚氧化酶原基因表达水平的影响与其酶活性变化规律一致,提示酚氧化酶不仅参与昆虫激素的代谢,还与激素协同调控家蚕的蜕皮变态.

• 基于GIS的海南省农业面源污染时空分异研究

  邓春梅, 李玉萍, 李茂芬, 叶露, 姚伟,

  目的分析海南省农业面源污染的时空特征,为海南省农业面源污染防控提供参考依据.方法借助GIS技术,采用数理统计分析法对2008—2017年间海南省18个市(县)的农业面源污染时空特征进行分析,并绘制空间分布图,发现其变化规律.结果2008—2017年,海南省化肥施用实物量总体上呈增加趋势,2017年较2008年增加15.27%,农药使用量呈明显减少趋势,2017年较2009年减少29.79%;由于肉牛的年末存栏量减少,畜禽粪尿排放总量相对呈减少趋势.从空间分布格局来看,海南省化肥投入强度较高的市(县)主要分布在东部和西部,投入强度较低的市(县)主要分布在中部;农药投入强度高的市(县)总体减少,仅中部的五指山市和西部的乐东县的农药投入强度由弱变强;海南省畜禽粪尿排放强度较高的市(县)主要集中在东部和西部,2016年畜禽粪尿排放强度超过3.0×104 kg/ha的仅有定安县,在1.5×104 kg/ha以下的有白沙县、琼中县、琼海市、五指山市、保亭县、三亚市和东方市.建议化肥、农药和畜禽粪便是海南省农业面源污染的主要来源,其主要集中分布于东部和西部的市(县),是由于这些市(县)种植业和畜禽养殖业范围较广.因此,可根据海南省各市(县)化肥投入、农药投入和畜禽粪尿排放强度的不同进一步采取相应措施,同时加强专项资金投入,切合实际发展生态循环农业及提高农户农田环境保护意识,以有效防控海南省农业面源污染,促进海南省生态农业发展.

• 我国农业供给侧结构性改革中农业供给结构分析

  杨强,

  目的分析我国农业供给侧结构性改革的效果及农业供给结构的作用,为农业现代化发展提供理论依据,也为"十四五"规划提供决策支持.方法基于2000—2017年我国26个省份(不包含北京、天津、上海、重庆和西藏)的面板数据,将农业供给结构改革分为农业生产要素供给结构、农业人力资本供给结构、农业科技供给结构、农业制度供给结构及政府管理供给结构5个方面,构建面板模型对我国农业供给侧结构性改革的成效进行分析.结果从生产要素来看,耕地面积、农户固定资产投资和乡村劳动力的供给系数为正值且显著(P<0.01,下同),需要通过人力资本、农业制度和政府管理来进一步提升供给效率.从供给结构来看,人力资本供给的系数为负值且显著,农村人力资本还需要进一步提高,出现人力资本投资增加与农村空心化、有效劳动力减少的情况.农业科技供给系数为负值且部分显著,农业科技在西部地区比较欠缺,农业科技在供给侧中的作用未得到有效发挥.农业制度供给系数为正值且显著,农业制度降低了农业市场交易的成本,资源和要素能自由流动,从而释放农村和农业的发展活力,而这些又进一步推动农业的制度供给,促使农民收入增加.从空间上来看,政府管理供给和农业制度供给在东部地区更为明显,在中部、西部地区还需要改进.建议应进一步提高我国劳动力素质,多形式、多地点、多方面地开展劳动力再培训,推进农民职业化发展;加强农业技能型人才培养,扩大农业综合开发投入中的科技部分;在发挥市场的调节作用的基础上,完善不同区域实施不同农业发展战略.