南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2020年第6期

• 3株猪博卡病毒的全基因遗传进化及重组分析

  覃绍敏, 王浩, 刘金凤, 莫模双, 秦树英, 陈凤莲, 马玲, 白安斌, 吴健敏,

  目的了解猪博卡病毒(Porcine bocavirus,PBoV)在广西猪群中的流行状况及遗传学特征,为有效防控PBoV感染提供科学依据.方法采用PCR对采自广西境内养殖场的388份猪源样品进行PBoV检测,挑选3份阳性样品(1份为PBoVG1阳性样品,2份为PBoVG3阳性样品)进行全基因扩增,测序获得的序列使用LaserGene进行处理及多重比对分析,应用MEGA 5.2中的ClustalW进行遗传进化分析,通过邻接法(NJ)构建系统发育进化树,并以SimPlot 3.5.1进行潜在基因重组事件分析.结果猪内脏组织(肺脏、脾脏和淋巴结的混合样品)、扁桃体、脑组织和公猪精液的PBoV阳性率分别为25.19%、8.33%、2.94%和1.54%.在所有检测样品中,PBoVG3基因群的阳性率最高,为9.02%,PBoVG2和PBoVG1基因群的阳性率均为1.55%;不同基因群的PBoV存在混合感染现象,其中,PBoVG1+PBoVG3二重感染率为1.03%,PBoVG2+PBoVG3二重感染率为0.77%.从PBoV阳性样品中扩增获得3条PBoV全基因序列(毒株),命名为GXBH2014、GXBH2015和GXLC2014,对应的GenBanK登录号为MN747332、MN747333和MN747339.其中,GXBH2014株序列全长5055 bp,GXBH2015株序列全长5070 bp,GXLC2014株序列全长4313 bp.GXBH2014株和GXBH2015株与PBoVG3基因群参考毒株SH20F各编码基因的推导氨基酸序列同源性较高,为70.9%~98.5%;GXLC2014株与PBoVG1基因群参考毒株SX各编码基因的推导氨基酸序列同源性最高,为98.0%~99.1%.基于PBoV全基因编码区(CDS)全长序列构建的系统发育进化树也显示,GXBH2014株和GXBH2015株同处于PBoVG3基因群分支上,GXLC2014株处于PBoVG1基因群分支上.基因重组分析结果显示,在GXBH2014株的全基因序列中检测到1个潜在的重组断点,位于NP1基因的第391位核苷酸;而在GXBH2015株和GXLC2014株的全基因序列中均未检测到潜在的重组断点.结论广西猪群中普遍存在PBoV感染,且PBoVG1、PBoVG2和PBoVG3基因群毒株同时存在.其中,GXBH2014株可能是IA159-2株(KF025386)与MN154-1株(KF025384)基因重组进化的产物.

• 木薯MeHSF7基因克隆及表达分析

  曾坚, 廖凤凤, 吴春来, 胡伟,

  目的克隆木薯热激转录因子(HSF)基因MeHSF7并分析其在抗逆响应和采后生理性变质(PPD)过程中的表达情况,为研究MeHSF7基因在响应干旱胁迫及延缓生理性变质的调控机制提供理论参考.方法通过同源克隆从木薯叶片克隆MeHSF7基因,对其生物信息学和组织表达特性进行分析,并明确其在干旱和脱落酸(ABA)处理下及PPD过程中的表达模式.结果克隆获得的MeHSF7基因开放阅读框(ORF)为1206 bp,编码401个氨基酸残基,与参考序列(Manes.02G087400.1)仅存在2个碱基差异,位于第2染色体上,含有1个内含子和2个外显子.MeHSF7蛋白理论分子量46.1 kD,理论等电点(pI)5.95,为不稳定蛋白,定位于细胞核,无跨膜区域,含有HSF蛋白的保守结构域DBD(DNA结合功能域)、HR-A Core和HR-B Core,属于HSFA亚家族,与橡胶树和麻疯树HSF蛋白的氨基酸序列同源性最高,分别为79.20%和64.95%,在系统发育进化树上与橡胶树HSF蛋白聚在同一小分支,表明二者亲缘关系较近.MeHSF7基因在不同组织中的表达量均较低,但不同组织间存在明显差异,在松散性胚性愈伤组织、分化胚组织、须根和根顶端分生组织中的表达量相对较高,在叶柄中的表达水平最低.MeHSF7基因启动子区域含有ABA响应元件(ABRE)、干旱诱导元件(MBS)和光响应元件(ACE、Box 4)等.干旱处理下,MeHSF7基因表达量随处理时间的增加整体上呈升高趋势,在处理7 d后达峰值;在ABA处理下,处理5和7 d后MeHSF7基因表达量较处理0和3 d后明显上调,尤其在处理5 d后达峰值,表明MeHSF7基因表达受干旱和ABA处理的诱导.在木薯块根的PPD过程中,MeHSF7基因表达量随暗培养时间的增加而升高,处理6、12和48 h的表达量分别是处理0 h的2.1、2.2和3.2倍.结论MeHSF7基因可能在转录水平通过依赖于ABA信号通路的途径响应干旱胁迫及木薯块根的氧化胁迫,可作为候选基因用于研究其在木薯抗逆和采后储存中的调控功能.

• 广州地区一株绿僵菌的鉴定及其对草地贪夜蛾的致病力测定

  雷妍圆, 王德森, 薛志洪, 吕利华, 黄少华, 章玉苹,

  目的寻找草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)致病性昆虫病原真菌,以丰富广东省本地的昆虫病原真菌资源库,为开展草地贪夜蛾微生物防治提供研究材料.方法对采自广东省广州市增城区荔城镇玉米地的感菌草地贪夜蛾幼虫体表病原真菌进行微生物常规分离纯化,采用形态学和ITS-rDNA序列分析相结合的方法对病原真菌进行鉴定,通过3种不同培养基(PDA、SMAY和添加草地贪夜蛾蛹壳PDA培养基)测定病原真菌菌落生长速率和产孢量,并采用浸虫法研究病原真菌对草地贪夜蛾2龄幼虫的致病力.结果从感菌草地贪夜蛾幼虫上分离获得病原真菌,编号GZSF-1,经鉴定为莱氏绿僵菌(Metarhizium rileyi).培养基类型对菌株GZSF-1菌丝生长和产孢存在显著影响(P<0.05),菌株在各培养基上的生长速率为0.76~2.10 mm/d,产孢量为0.33×106~21.67×106孢子/mL,其中在添加蛹壳PDA培养基上的生长速度最快且可获得最大产孢量.菌株GZSF-1接种草地贪夜蛾2龄幼虫后,随孢子悬浮液浓度的升高,幼虫的感病死亡率增加,当浓度达1×109孢子/mL时,幼虫的致死中时(LT50)为3.030 d,接菌7 d后幼虫的累计校正死亡率达100.00%.应用Probit模型,得到菌株GZSF-1对草地贪夜蛾2龄幼虫的致病力回归方程y=-4.426+0.737x,菌株GZSF-1对草地贪夜蛾2龄幼虫第7 d的致死中浓度(LC50)为1.02×106孢子/mL.结论从田间感菌草地贪夜蛾上分离获得的病原真菌菌株GZSF-1为莱氏绿僵菌,该菌株对草地贪夜蛾幼虫具有较好的生防潜力,具有进一步研究的价值.

• 广东草地贪夜蛾对2种常用农药的抗药性及助剂和增效剂对农药毒力的影响

  苏湘宁, 廖章轩, 李传瑛, 黄少华, 李峰博, 刘伟玲, 章玉苹,

  目的明确广东地区草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)低龄幼虫对2种常用农药甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)和氯虫苯甲酰胺的抗药性,并探索添加农药助剂和有机硅对草地贪夜蛾高龄幼虫毒力效果的影响,为广东省草地贪夜蛾的抗药性监测、合理化学防治、农药减量增效应用和抗性治理提供科学依据.方法采用浸叶法测定甲维盐和氯虫苯甲酰胺对广东省佛山、茂名和韶关市草地贪夜蛾田间种群2龄幼虫的毒力,将不同地理种群的半致死浓度(LC50)与相对敏感种群(SS)进行比较,计算抗性倍数;测定甲维盐、甲维盐乳油、甲维盐乳油+有机硅及氯虫苯甲酰胺、氯虫苯甲酰胺悬浮剂、氯虫苯甲酰胺悬浮剂+有机硅对草地贪夜蛾4龄幼虫的室内毒力,比较不同制剂对草地贪夜蛾的校正死亡率.结果抗药性试验结果表明,茂名种群对甲维盐和氯虫苯甲酰胺的抗性倍数分别为14.3702和23.1757,处于中等水平抗性,其余地区种群对这2种药剂均处于低水平抗性.室内毒力测定结果表明,农药按剂型要求制成制剂以及添加有机硅增效剂对甲维盐和氯虫苯甲酰胺均表现增效作用,甲维盐乳油和甲维盐乳油+有机硅在24 h时的LC50分别为1.4935和1.1872 mg/L,对4龄幼虫48 h的校正死亡率均在90.00%以上;氯虫苯甲酰胺悬浮剂和氯虫苯甲酰胺悬浮剂+有机硅在24 h时的LC50分别为2.1789和1.7518 mg/L,对4龄幼虫48 h的校正死亡率均在85.00%以上.结论2019年监测地区的草地贪夜蛾田间种群对甲维盐和氯虫苯甲酰胺均已产生不同程度的抗药性;助剂和有机硅均可不同程度提高甲维盐和氯虫苯甲酰胺对草地贪夜蛾的防治效果.

• 运用有效积温法则预测草地贪夜蛾在广西的发生世代数

  黄芊, 凌炎, 蒋婷, 符诚强, 钟勇, 吴碧球, 黄所生, 李成, 黄凤宽, 龙丽萍,

  目的研究草地贪夜蛾的发育起点温度和有效积温,为草地贪夜蛾发生期预测及防治提供科学依据.方法在人工气候箱中,分别测定草地贪夜蛾在16、19、22、25和28℃下各虫态的发育历期,计算各虫态的发育起点温度和有效积温;运用Logisitic曲线模型建立各虫态发育速率与温度的关系;采用有效积温法则预测草地贪夜蛾在广西的年发生世代.结果草地贪夜蛾在16~28℃下均能完成生活史,19~28℃适宜草地贪夜蛾生长和繁殖,且发育历期除预蛹期外均随着温度的升高而缩短.卵、幼虫、预蛹、雄蛹、雌蛹、产卵前期和世代的发育起点温度分别为8.95、12.29、3.86、11.16、11.82、12.86和10.64℃,有效积温分别为50.71、155.68、51.88、130.86、107.98、39.42和446.38 d·℃.结论草地贪夜蛾在广西的年理论发生世代为7~11代,发生世代多且全年均可发生,对广西作物生产安全构成严重威胁,应加强预测预报.

• 阿维菌素B2a衍生物类皮雷菌素对草地贪夜蛾的室内毒力

  林海蔚, 韩慧霖, 罗茵, 马千里, 张志祥,

  目的测定不同浓度的类皮雷菌素对草地贪夜蛾的生物活性,为草地贪夜蛾的绿色防控提供参考依据.方法于室内用不同浓度(0、0.25、0.50、1.00、2.00和4.00 mg/L)类皮雷菌素药液浸泡过的玉米叶片分别喂食10头草地贪夜蛾2龄幼虫,3次重复;于处理前和处理后24、48 h测量幼虫的体重、体长等指标,观察记录幼虫的死亡情况,研究类皮雷菌素对草地贪夜蛾2龄幼虫生长的影响.结果在室内条件下,用不同浓度的类皮雷菌素药液浸泡过的玉米叶片喂食草地贪夜蛾2龄幼虫24和48 h后,2龄幼虫的死亡率随药液浓度的增大而上升,其中4.00 mg/L类皮雷菌素药液处理24 h后草地贪夜蛾2龄幼虫的体长增长率为-1.06%、体长增长抑制率为120.88%、平均取食叶面积为4.67 mm2、取食抑制率为39.13%,处理24和48 h后草地贪夜蛾2龄幼虫的体重增长抑制率分别为19.03%和56.07%.结论类皮雷菌素对草地贪夜蛾的体长、体重和取食量均有抑制作用,在草地贪夜蛾的防控中有广阔的应用前景.

• 云南省芒市草地贪夜蛾幼虫肠道可培养细菌种类及对抗生素的敏感性

  张志红, 张凌英, 赵英杰, 苏造堂, 陈思颖, 肖关丽, 李维薇, 陈斌,

  目的明确云南省芒市草地贪夜蛾幼虫肠道可培养细菌种类及优势种细菌对抗生素的敏感性,为草地贪夜蛾的绿色防控提供参考.方法采用常规分离培养法对云南省芒市玉米田草地贪夜蛾5龄幼虫肠道可培养细菌进行分离培养,采用形态特征和16S rDNA技术对细菌种类进行鉴定;采用纸片扩散法测定优势种细菌对10种抗生素的敏感性.结果云南省芒市玉米田草地贪夜蛾5龄幼虫肠道内可培养细菌有3门5科5属6种,分别为变栖克雷伯氏菌(Klebsiella variicola)、蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)、鹑鸡肠球菌(E.gallinarum)、普罗威登斯菌(Providencia vermicola)、金黄微杆菌(Chryseomicrobium aureum)和Kocuria himachalensis,其中变栖克雷伯氏菌是草地贪夜蛾幼虫肠道的优势种细菌.变栖克雷伯氏菌对10种抗生素的敏感性测定结果表明,变栖克雷伯氏菌对诺氟沙星、环丙沙星、复方新诺明、氯霉素和头孢唑林敏感,表现为低耐药性;对庆大霉素和阿米卡星中等敏感,表现为中等耐药性;对青霉素、红霉素和氨苄西林的敏感性较弱,表现为强耐药性.结论云南省芒市草地贪夜蛾幼虫肠道可培养细菌组成具有多样性,其中变栖克雷伯氏菌为优势种细菌,该优势种细菌对青霉素、红霉素和氨苄西林存在明显的耐药性.

• 谷子TCP转录因子家族成员鉴定与生物信息学分析

  白永宏, 赵赞延, 魏雄博, 王亚洁, 陈国梁,

  目的鉴定谷子TCP转录因子家族成员,并进行生物信息学及组织表达特性分析,为探究谷子TCP转录因子在植物生长发育、激素信号途径和生物胁迫中的生物学功能提供理论依据.方法通过HMMER构建隐马尔可夫模型,在谷子蛋白数据库中搜索含有TCP特征性结构域的TCP蛋白,对其理化性质、保守基序和系统发育进化进行分析,并对其基因结构、启动子顺式作用元件及组织表达特性进行分析.结果从谷子蛋白数据库中共鉴定出23个TCP转录因子(编号SiTCP1~SiTCP23),氨基酸数量为95~451个,分子量为9743.9~46502.6 Da,理论等电点(pI)为4.2682~11.8710,其编码基因在9条染色体上呈不均匀方式分布.23个谷子TCP蛋白被分为3个亚族,其中GroupⅠ和GroupⅢ中各有10个TCP蛋白,GroupⅡ有3个TCP蛋白.谷子TCP蛋白保守基序的组成存在一定差异,但亲缘关系较近的蛋白具有相同的保守基序,部分谷子TCP蛋白含有特殊的基序;除SiTCP5、SiTCP20、SiTCP18和SiTCP22外,其余TCP蛋白均含有保守Motif 1和Motif 2.除SiTCP1、SiTCP6和SiTCP14基因仅包含1个内含子外,其余TCP基因均无内含子,且亲缘关系较近的基因具有相似结构.谷子TCP基因的启动子含有光应答元件、激素响应元件、应激响应元件及分生组织表达应答元件等.谷子TCP基因在不同组织中具有特异性,且大部分TCP基因在穗状花序和茎中高效表达.结论同亚族的谷子TCP转录因子家族成员具有相似的保守基序和基因结构,推测其在激素信号途径、应答非生物胁迫(干旱和低温)及生长发育中发挥重要作用.

• 番木瓜CpTIFY10A-like基因克隆及表达分析

  吕金慧, 王府润, 陈萍,

  目的克隆番木瓜CpTIFY10A-like基因序列,并分析其表达特性,为探索该基因功能和抗番木瓜环斑病毒(PRSV)分子机制提供理论依据.方法结合前期研究的抗PRSV转录组数据,利用RACE对上调表达基因Cp-TIFY10A-like进行克隆,获得该基因cDNA全长序列,分析其编码区序列(CDS)及进行生物信息学分析.利用已鉴定的PRSV对3月龄番木瓜植株进行不同处理,以感染PRSV且出现病症的植株(CK+)、1.0 mL/L禾甲安(CTS-N)灌施感染PRSV且出现病症的植株(B)为处理组,以清水灌施(不添加禾甲安)不感染PRSV的植株(CK-)为对照组,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测不同处理下PRSV基因和CpTIFY10A-like基因在番木瓜叶片中的表达情况.最后将CpTIFY10A-like基因CDS序列连接至pET28a-sumo载体上构建原核表达载体,转化Rosetta(DE3)感受态细胞,通过不同浓度IPTG诱导蛋白表达,利用SDS-PAGE电泳检测原核表达情况.结果CpTIFY10A-like基因全长为1352 bp,CDS序列为822 bp,编码273个氨基酸残基;其编码蛋白理论等电点(pI)9.23,不稳定系数62.97,亲水性平均系数-0.458,属于不稳定的亲水性碱性蛋白,定位在细胞核上,其二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,同时含有少量的β-折叠和延伸链.CpTIFY10A-like蛋白与酸枣和白梨TIFY蛋白的氨基酸序列相似性较高,均含有特定的TIFY结构域,属于TIFY蛋白家族,三者在系统发育进化树上聚在同一分支,表明亲缘关系较近.不同处理的番木瓜叶片中,PRSV基因的相对表达量排序为CK+(1.02)>B(0.39)>CK-(0),CpTIFY10A-like基因的相对表达量排序为B(53.12)>CK+(1.15)>CK-(1.02),且CpTIFY10A-like基因在经禾甲安处理的感染PRSV番木瓜叶片中相对表达量显著升高(P<0.05,下同),而PRSV基因的相对表达量显著降低.CpTIFY10A-like基因在原核细胞中表达蛋白的分子量与理论分子量(29.36 kD)相符,且不同浓度IPTG诱导下,IPTG浓度越高,蛋白表达量越多,表明该基因在原核细胞中成功表达.结论禾甲安可诱导CpTIFY10A-like基因高效表达,进而通过茉莉酸通路起调节作用以抵抗PRSV感染,即CpTIFY10A-like基因在番木瓜抗PRSV过程中发挥重要调控作用.

• 玉米高密度SNP遗传图谱构建及其秃尖QTL定位

  覃嘉明, 王兵伟, 郑加兴, 覃永嫒, 黄安霞, 何静丹, 韦绍丽, 时成俏,

  目的构建在秃尖性状上存在明显差异的玉米高密度SNP遗传图谱,并对其秃尖QTL进行定位,为玉米秃尖分子机理研究及玉米抗秃尖品种选育提供理论参考.方法以无秃尖性状的自交系S群411331为母本、有秃尖性状的自交系综53313为父本,通过杂交和自交获得F2代群体.利用容量达10K的分子芯片获取大量SNP分子标记,从中筛选出具有多态性的SNP分子标记,构建F2代群体的高密度遗传图谱,并结合秃尖表型数据,分别采用QTL定位软件Rqtl和QTL.gCIMapping.GUI 1.1对相应的秃尖QTL位点进行鉴定及定位.结果F2代群体的平均秃尖长度为4.25 cm,说明其秃尖性状更偏向于父本综53313,秃尖整体较长,且秃尖变幅为0~6.1 cm,偏度和峰度值均位于-1.00~1.00,符合数量性状的分布特征.从2612个多态SNP分子标记中共筛选出2599个SNP分子标记成功构建遗传连锁图谱,总图距5624.38 cM,标记间平均距离2.27 cM.利用Rqtl共检测到6个QTL,分别位于第3、4、5、6、8和9染色体,其中加性效应和显性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,解释遗传变异的14.4%和16.3%.利用QTL.gCIMapping.GUI 1.1共检测到9个QTL,分别位于第1、4、5、6、8和9染色体,显性效应和加性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,与Rqtl检测结果相比,二者均在第8和9染色体的同一位置检测到1个QTL,在第5染色体检测到的QTL位置也较邻近,且效应最大的2个QTL均位于第6和8染色体;不同之处在于Rqtl在各染色体上只检测到1个QTL,而QTL.gCI-Mapping.GUI 1.1在第6和8染色体分别检测到2和3个QTL,在第1染色体检测到1个QTL,在第3染色体未检测到QTL,而Rqtl检测出的第1和3染色体QTL情况相反.结论玉米秃尖QTL分别位于第1、3、4、5、6、8和9染色体,其中主效QTL在第6和8染色体.

• 烤烟上部叶叶面积相关性状的遗传及杂种优势分析

  莫泽君, 娄晓平, 孟军, 喻奇伟, 王军, 夏志林, 田茂竹, 李显航, 刘仁祥,

  目的探讨不同烤烟品种(系)上部叶叶面积相关性状的配合力及其杂种优势表现,为选育上部叶开片良好的烤烟杂交种提供亲本选配依据和组合选择技术.方法以叶面积差异明显的8个烤烟品种(系)为亲本,采用NCⅡ遗传设计组配16个杂交组合,打顶前测定各亲本及杂交组合的自然株高和自然叶片数,打顶后7 d测定株高及顶上部往下5片烟叶的叶长和叶宽,计算叶面积,并分析上部叶叶面积相关性状的遗传及其杂种优势表现.结果亲本间和杂交组合间的上部叶叶面积及相关性状存在真实的遗传差异.叶面积与自然叶片数、叶长和叶宽呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,相关系数分别为0.26、0.87和0.94;烤烟自然叶片数、叶长、叶宽及叶面积性状的广义遗传率高,分别为83.91%、66.33%、52.22%、50.67%,其中叶长和叶面积主要受加性效应基因的影响,而叶宽和叶片数受非加性效应基因的影响较大.对于一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA),自然叶片数性状中最大的分别是南江3号(3.64)和G28×南江3号(5.70);叶宽性状中最大的分别是G28(7.06)和G28×韭菜坪2号(10.91);叶面积性状中最大的分别是毕纳1号(12.54)和G28×韭菜坪2号(13.63).G28×韭菜坪2号的叶宽和叶面积性状及G28×南江3号的自然叶片数均表现为正向的超亲优势和超标优势.结论通过优势育种改良烤烟上部叶开片时要重视上部叶片叶宽和自然叶片数2个性状的有效利用.毕纳1号、G28和南江3号是改良烤烟上部叶开片度的优良亲本,G28×韭菜坪2号、G28×南江3号和Va116×毕纳1号的特殊配合力、超亲优势和超标优势值大,是上部叶开片较好的优良杂交组合,有较大的应用潜力.

• 干旱胁迫对甘蔗根系碳氮代谢的影响

  罗海斌, 黄诚梅, 朱慧明, 蒋胜理, 曹辉庆, 邓智年, 吴凯朝, 徐林, 叶丽萍, 魏源文,

  目的探究甘蔗根系响应水分变化的碳氮代谢生理应答机理,为后续研究甘蔗的抗旱性和高产栽培研究提供参考.方法以新台糖22号为试验材料,在大棚中采用桶栽方式,模拟自然干旱胁迫过程,在处理开始后第0、1、3、5、7、9、11、15、19和25 d采样并测定土壤水含量及甘蔗根系的水含量、碳水化合物和氮同化产物含量及关键酶活性,分析各项指标干旱胁迫后的动态变化趋势.结果干旱胁迫下,甘蔗根系水含量逐渐降低,至干旱胁迫第25 d时,根系水含量降至19.42%,较第0 d(75.64%)时降低56.22%(绝对值).随着干旱胁迫时间的延长,氮代谢中脯氨酸和游离氨基酸含量随着干旱程度的加重而逐渐增加,于干旱处理第25 d时均达最高值,分别为85.69和20.08 mg/gFW,而硝酸还原酶活性变化呈前期降低、中期升高、后期又逐渐下降的波动变化趋势.碳代谢中的可溶性糖含量波动升高,干旱胁迫第19 d时达最高值(4.47 mg/gFW),干旱胁迫第25 d时出现回落;淀粉含量与可溶性糖含量变化趋势相反,干旱胁迫第25 d时淀粉含量降至最低值(0.55 mg/gFW),但淀粉酶活性逐渐升至最高值18.15 mg/(gFW·min).结论干旱胁迫下甘蔗根系通过调节碳氮代谢关键酶活性、碳水化合物和氮同化物含量从而避免干旱对根系的伤害,保障甘蔗正常生长发育,但根系只能在一定时间范围内抵御干旱胁迫造成的伤害,因此需要在干旱初期阶段做好防范措施.

• 中蔗系列新品种对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

  殷世航, 周赛, 黄霄宇, 李文燕, 李文兰, 陈保善,

  目的研究中蔗系列新品种对干旱胁迫的生理响应,并对其进行抗旱性评价,为后续抗旱性分子机理研究打下基础,也为抗旱甘蔗品种选育和推广应用提供理论依据.方法以来自同一亲本(ROC25×云蔗89-7)的中蔗系列新品种(中蔗1号、中蔗6号、中蔗9号)和新台糖22号(ROC22)为试验材料,采用桶栽法,待甘蔗幼苗长至4~5叶时,浇灌20%聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫,设清水对照和3个干旱处理(分别干旱胁迫1、3和5 d),比较分析不同处理甘蔗叶片的气孔特性、相对水含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量及丙二醛(MDA)含量等生理指标的变化差异,结合隶属函数分析法对这些指标进行抗旱性综合评价.结果经干旱胁迫5 d后,参试甘蔗品种的气孔闭合率增加,气孔长宽比值增大,气孔密度整体下降.其中,中蔗9号的气孔闭合率最低(14.44%),气孔密度在干旱胁迫前后均相对较高.随着干旱胁迫时间的延长,各参试甘蔗品种的相对水含量均逐渐下降,SOD活性整体增加,POD活性整体下降,可溶性糖含量先上升后下降,脯氨酸含量变化明显,MDA含量逐渐升高.其中,中蔗1号的相对水含量在干旱胁迫后下降最明显,与对照相比显著降低16.5%(P0.05),且含量最低.依据平均隶属函数值的甘蔗品种的抗旱性排序为:中蔗9号>中蔗6号>中蔗1号>ROC22,与大田表型观测结果一致.结论与ROC22相比,中蔗系列新品种的抗旱性相对较强.其中,中蔗9号在干旱胁迫下的气孔特性表现较好,SOD活性和可溶性糖含量较高,MDA含量最低,抗旱性综合评价结果最优.

• 高湿胁迫下热带和温带玉米种质的形态生理应答差异

  刘红芳, 邸仕忠, 姚启伦,

  目的探讨高湿胁迫下热带和温带玉米种质在植株形态和生理水平上的应答差异,为玉米耐湿种质的筛选及耐湿品种的培育提供理论依据.方法以10份来自热带和温带玉米种质的自交系为材料,采用随机区组设计,以田间正常生长的玉米自交系为对照(CK),在人工气候室进行高湿胁迫处理,胁迫处理10 d后取样测定不同处理玉米自交系的形态指标、生理指标及叶绿素荧光参数.结果高湿胁迫下,玉米自交系的株高、可见叶数、总叶面积、茎粗、植株鲜重和根体积均有不同程度的降低,耐湿指数范围分别为0.49~0.99、0.65~1.00、0.56~0.98、0.54~0.96、0.58~0.97和0.60~0.96.叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量较CK也有所降低,其中,叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量的耐湿指数均以自交系SC-3的最大,分别为0.95、0.90和0.95;以自交系TY-36的最小,分别为0.52、0.62和0.72.过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量呈上升趋势,其中POD和SOD活性的耐湿指数以自交系TY-11的最大,分别为1.67和1.73;MDA含量的耐湿指数以TY-36的最大,为1.71;POD活性、SOD活性和MDA含量的耐湿指数均以自交系SC-3的最小,分别为1.03、1.04和1.03.高湿胁迫下玉米自交系的PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII有效光化学量子产量(ΦPSII)和光化学荧光淬灭系数(QP)均较CK有所下降.结论不同种质来源的玉米自交系对高湿胁迫存在形态生理应答差异,热带玉米种质的耐湿性高于温带玉米种质,可在热带种质中筛选耐湿玉米种质,培育耐湿玉米品种.

• 木薯抗细菌性枯萎病生理特性研究

  吴美艳, 罗兴录, 樊铸硼, 刘继忠, 金相宇,

  目的探讨木薯抗细菌性枯萎病的生理特性,为木薯抗细菌性枯萎病品种选育提供依据.方法以木薯品种新选048为试验材料,采用桶栽方式室外种植木薯,在木薯苗期和块根形成期以针刺法接种细菌性枯萎病病原菌,以不接种病原菌的木薯叶片为对照,分别于接种后7和14 d采样测定脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性糖和可溶性蛋白含量及过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,对比分析人工接种侵染后发病叶与健康叶的生理指标差异.结果细菌性枯萎病病原菌接种侵染后,木薯发病叶片的Pro含量及POD、PPO和CAT活性均高于对照.苗期接种7和14 d后,接种病原菌叶片的Pro含量分别较对照极显著提高83.3%和112.5%(P0.05).结论木薯叶片的Pro和MDA含量及POD、PPO和CAT活性与木薯抗细菌性枯萎病有密切关系,这些指标可作为木薯抗细菌性枯萎病评价的生理指标.

• 不同稳定剂对砷污染土壤的稳定效果及抗酸雨淋溶能力

  莫小荣, 李素霞, 吴烈善, 林俊良, 杨斌,

  目的探索FeS、电石渣和菌渣对砷污染土壤的稳定效果及抗酸雨淋溶能力,为砷污染土壤的修复治理提供理论参考.方法分别投加质量比为2%的FeS、电石渣和菌渣到砷污染土壤进行稳定化处理,分析不同稳定处理砷的浸出毒性、生物有效性和赋存形态,并通过模拟酸雨试验分析稳定处理后砷污染土壤的抗酸雨淋溶特征.结果各稳定处理土壤砷的浸出毒性和生物有效性排序均为污染原土>菌渣组>电石渣组>FeS组;FeS对砷的稳定效果最佳,其处理土壤砷的浸出浓度按照国标硫酸—硝酸法(SNP)、美国毒性浸出程序(TCLP)、化学提取法(CE)和生理原理提取法(PBET)顺序分别为0.90、0.68、3.14和0.15 mg/L.稳定处理降低了土壤易溶态砷含量,FeS组降幅最大,达18.51%,主要将易溶态砷转化为铁型砷;电石渣组次之,主要将易溶态砷转化为钙型砷及部分铁型砷和铝型砷;菌渣组降幅最小,仅为9.23%.模拟酸雨淋溶试验结果表明,淋出液砷的浓度在污染原土最高,其淋洗至第15 d时砷的浓度仍有7.03 mg/L,但呈降低趋势;电石渣组居高不下;菌渣组呈先升高后降低至平稳的变化趋势;FeS组下降至低水平保持平稳;不同稳定处理土壤淋出液pH均升高.淋洗后,各处理土壤总砷含量降幅排序为污染原土>菌渣组>电石渣组>FeS组,污染原土降幅最大,达25.34%,主要降低易溶态砷;FeS组降幅最小,仅为4.89%,主要降低少量易溶态砷和铝型砷;电石渣组和菌渣组有一定程度的降低.结论FeS对砷稳定效果好,抗酸雨淋溶能力强,能有效降低土壤砷的浸出毒性和生物有效性;菌渣和电石渣具有一定的稳定作用,适合作辅助剂增强稳定效果,但需适量添加电石渣,避免破坏土壤理化性质.

• 沙糖橘S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因克隆及表达分析

  唐文武, 吴秀兰,

  目的克隆沙糖橘S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因(CrSAMDC),并明确其在不同组织和干旱胁迫下的表达特征,为开展SAMDC基因分子机理研究提供理论依据,同时为柑橘抗逆分子育种提供候选基因.方法以6年生沙糖橘为材料,利用RT-PCR克隆CrSAMDC基因并进行生物信息学分析,以实时荧光定量PCR检测CrSAMDC基因在不同组织和干旱胁迫下的表达谱,并开展原核诱导外源蛋白表达及Southern杂交分析.结果从沙糖橘嫩叶克隆获得的CrSAMDC基因cDNA序列全长1736 bp,含有1个1131 bp的开放阅读框(ORF),编码376个氨基酸残基;CrSAMDC蛋白相对分子量为40.69 kD,理论等电点(pI)为5.27,为亲水性蛋白,其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,分别占32.98%和42.02%,β-转角仅占6.91%,延伸链占18.09%;与克里曼丁橘(Citrus clementina,XP_024047984.1)和甜橙(C.sinensis,KDO62315.1)的SAMDC蛋白亲缘关系较近,其氨基酸序列同源性分别为99.5%和97.3%;具有LSE-SSLF的酶原剪切位点结构域及与SAMDC蛋白降解相关的PEST结构域(TVHITPED-GFSYASYE).CrSAMDC基因在沙糖橘的叶、花、果肉和果皮中均有表达,且在分裂旺盛的嫩叶和花器官中高表达;干旱胁迫下,CrSAMDC基因表达量呈先上升后下降的变化趋势,以干旱胁迫后24 h的相对表达量最高.CrSAMDC基因在沙糖橘基因组中以单拷贝形式存在,且通过构建原核表达载体能成功诱导表达获得CrSAMDC融合蛋白.结论CrSAMDC基因在沙糖橘中的表达具有组织特异性,且以单拷贝存在,在干旱胁迫下呈上调表达趋势,即参与干旱胁迫响应的多胺代谢调控.

• 侵蚀红壤山地微地形条件下的芒萁土壤生态化学计量特征

  陈海滨, 李想,

  目的探索侵蚀红壤山地微地形条件下的芒萁(Dicranopteris dichotoma Bernh.)土壤生态化学计量特征,揭示芒萁侵入过程中所受到的主要营养元素限制因子,阐明生态恢复过程中芒萁对养分缺乏的适应特征,为红壤侵蚀区水土流失治理提供科学参考.方法采用野外调查与室内分析相结合的方法,运用生态化学计量原理对不同坡向(东、西、南、北)和坡位(上、中、下)的芒萁土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)状况及比值进行研究.结果土壤有机C和全N含量在阴坡(东坡向和北坡向)相对高于阳坡(西坡向和南坡向),基本呈由下坡位向上坡位递减的变化趋势;全P含量在不同坡位间的变化趋势无明显规律,但处于阴坡的北坡向土壤全P含量相对高于处于阳坡的南坡向,北坡向土壤P含量并不匮乏.土壤C:N在微地形条件下的变化趋势不明显,比值基本围绕25.00波动;土壤C:P的变化范围幅度较大,在24.78~95.54,大体呈由下坡位向上坡位递减的变化趋势;土壤N:P的变化范围在0.80~4.48,下坡位的比值均显著高于上坡位(P0.05).结论南方侵蚀红壤山地土壤在芒萁入侵的恢复阶段受N素限制作用较明显,尤其中上坡位受到N限制的作用更明显,一定程度造成土壤恢复过程缓慢.

• 不同嫁接方法对4种板栗幼树内源激素及光合特性的影响

  黄晓露, 赵志珩, 廖健明, 蓝金宣, 张京政, 梁文汇,

  目的明确倒置嫁接方法在南方地区的应用效果及北方板栗品种在南方引种的适应性,为板栗资源利用及大树换冠技术提供参考.方法以燕丽、燕龙、燕紫和迁西42号4个北方板栗品种穗条为试材,采用正置嫁接和倒置嫁接两种嫁接方式,研究板栗幼树叶片吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)、赤霉素(Gibberellins,GA3)、玉米素核苷(Trans-Zeatin-riboside,ZR)和脱落酸(Abscisic acid,ABA)等内源激素含量及其比例,以及净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和水分利用率(WUE)等光合特征变化规律及相关性.结果倒置嫁接下板栗叶片生长型指标IAA含量和IAA/ABA低于正置嫁接,其中燕丽、燕龙、燕紫和迁西42号4个板栗品种倒置嫁接叶片的IAA含量分别比正置嫁接显著低57.35%、22.67%、7.55%和43.47%(P燕丽>迁西42号>燕紫.结论倒置嫁接使板栗枝条生长势放缓,对抑制徒长有一定的作用.燕龙和燕丽嫁接后树体营养生长较快,且在南方气候环境种植适应性较好,而迁西42号和燕紫生长势相对较弱.

• 基于正交设计优化兰州百合鳞片埋培环境条件

  巨秀婷, 梁银娟, 唐楠, 唐道城, 曹彩霞, 刘高峰,

  目的探究兰州百合鳞片基质埋培过程中不同鳞片层次、催培温度及基质湿度对埋培效果的影响,为兰州百合进行规模化快速繁殖提供适宜的环境参数.方法以兰州百合鳞片为试验材料,选用L9(34)正交设计表进行不同催培温度、基质湿度、鳞片层次处理,以期明确兰州百合鳞片催培繁殖小鳞茎适宜的环境参数.通过催培过程中鳞片腐烂率、鳞片分化率、小鳞茎分化数、鳞片生根率、小鳞茎生根数及其横径(分级指标)等的观测与分析,探究基质埋培对不同层次鳞片形成小鳞茎的影响.结果催培初期,A1B3C3处理腐烂率最高,达18.67%,进入3周时,所有处理的平均腐烂率下降至1.33%.随着鳞片腐烂率下降,鳞片分化率开始逐渐上升,进入小鳞茎生长高峰期,各处理的鳞片分化率为44.16%~86.52%,A1B1C1处理在催培3周时小鳞茎分化数达最大值,为238.67个.除A1B3C3、A2B3C1和A3B3C2处理外,其余各处理的鳞片生根率为20.58%~63.92%.催培结束时,A1B2C2处理二级小鳞茎最多,达53粒/30片;A1B1C1处理的一级小鳞茎最多,为28粒/30片;A3B1C3处理只有三级小鳞茎,且小鳞茎数量仅10粒/30片.催培第3周是兰州百合鳞片埋培的关键时期,也是小鳞茎根系发育的初期.不同处理的催培环境均不同程度的影响着鳞片分化情况,综合各项指标的极差值大小,确定影响小鳞茎形成的主要因素为温度,其次为基质相对水含量,鳞片层次影响最小.9个处理中A1B1C1(外层鳞片+25℃+60%基质相对水含量)小鳞茎生长效果最佳,催培结束时鳞片腐烂率为0.33%、鳞片分化率为96.67%、小鳞茎分化数为231.67个、鳞片生根率89.67%、小鳞茎生根数为319.33条.结论兰州百合鳞片基质埋培过程中不同层次鳞片在不同环境条件下形成小鳞茎的质量和数量均不同,繁殖效率均有差异.鳞片基质埋培繁殖适宜的环境参数为外层鳞片+25℃+60%基质相对水含量,该技术参数可在生产实践中推广应用.

• 干旱胁迫下不同圆齿野鸦椿家系苗木生理生化指标的变化

  陆思羽, 李悦, 陶凌剑, 涂淑萍,

  目的比较干旱胁迫下不同圆齿野鸦椿家系苗木生理生化指标的变化情况,为苗期抗旱性强的家系筛选及推广应用提供理论依据.方法以7个生长速度较快的圆齿野鸦椿家系二年生苗为材料进行盆栽试验,分析对照、轻度干旱、中度干旱和重度干旱4种处理下各家系苗木叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性糖(SP)、可溶性蛋白(Pro)和丙二醛(MDA)6个生理生化指标的变化情况;并以相关分析结果为基础,结合隶属函数法对7个圆齿野鸦椿家系叶片的6个生理生化指标进行综合分析及抗旱性综合评价.结果随着干旱胁迫程度的加强,7个圆齿野鸦椿家系二年生苗6个生理生化指标的变化基本趋于一致,叶片SOD、POD和CAT活性增强,SP、Pro和MDA含量增加,但各指标的变化程度因家系不同而存在一定差异.FJ-JO-032家系叶片SOD活性在各处理中均处于较高水平;JX-QN-002家系叶片POD、CAT活性在各处理中也均处于较高水平;FJ-JO-008家系叶片SP含量在各处理中的含量较高,且其叶片Pro和MDA含量在不同干旱胁迫处理下的变化幅度最大.不同圆齿野鸦椿家系叶片CAT活性、POD活性、Pro含量和MDA含量与基质水含量(WC)呈极显著负相关(P0.05).7个圆齿野鸦椿家系的平均隶属函数值即抗旱性排序为FJ-JO-008<JX-DY-003<FJ-JO-032<GD-SX-005<JX-QN-002<FJ-JO-014<JX-XF-015.结论叶片CAT活性、POD活性、Pro含量、MDA含量和SOD活性可作为判断圆齿野鸦椿苗木抗旱能力的关键性指标.在7个圆齿野鸦椿家系中,JX-XF-015家系抗旱性最强,FJ-JO-014家系次之,FJ-JO-008家系最弱,故JX-XF-015和FJ-JO-014家系更适宜在生产上推广应用.

• 不同施肥模式对越南油茶生长特性的影响

  王开济, 侯耀辉, 胡新文, 赖杭桂, 庞真真,

  目的探究不同施肥模式对越南油茶生长特性的影响,为油茶园合理施肥及促进其产业健康发展提供参考依据.方法以6年生越南油茶林为试验对象,采用随机区组设计,设施用复合肥(M1处理)、复合肥搭配蚯蚓土(M2处理)、复合肥搭配蚯蚓土和生物肥(M3处理)、复合肥搭配缓释肥(M4处理)、复合肥搭配专用复合肥(M5处理)5个处理,以不施肥为对照(CK),试验结束时测定分析各处理的株高、地径、冠幅、新梢长度、叶面积和叶绿素SPAD值,果实成熟期测定单果重、鲜果皮厚度、果径、果高、单果籽粒数、鲜出籽率、鲜果出干籽率和鲜籽水含率等经济性状指标,并分析果实经济性状指标间的相关性.结果M1处理的越南油茶株高净增量为0.26 m,极显著高于CK和M2处理(P0.05);M5处理的越南油茶叶绿素SPAD值净增量为12.8,极显著高于其他处理.在果实经济性状方面,M4和M5处理的越南油茶果实单果重分别较CK提高12.4和19.8 g,鲜籽水含率分别较CK降低1.3%和3.7%,种仁油含率分别较CK提高34.5%和24.6%.相关分析结果表明,在不同施肥处理下,越南油茶的单果重与鲜果皮厚度、果径、果高和单果籽粒数呈极显著正相关,种仁油含率与鲜籽水含率呈极显著负相关,即影响越南油茶种仁油含率的主要指标为鲜籽水含率.结论复合肥30.0 g/株+缓释肥1000.0 g/株或复合肥30.0 g/株+专用复合肥34.0 g/株的施肥模式可有效实现越南油茶化肥减量增效,促进越南油茶株高、地径、冠幅、新梢、叶面积和叶绿素含量增长,改善其果实经济性状.

• 超声协同复合酶法提取番茄红素及体外模拟消化对抗氧化活性的影响

  李昌宝, 辛明, 唐雅园, 孙健, 李丽, 零东宁, 何雪梅, 盛金凤, 刘国明, 邓军,

  目的优化圣女果番茄红素提取工艺,并分析其抗氧化活性,为提高圣女果番茄红素的开发利用提供理论依据.方法在单因素试验基础上,通过响应面法优化圣女果番茄红素超声协同复合酶提取最佳工艺条件,并考察经人工胃液和肠液体外模拟消化后番茄红素清除1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH·)能力的变化情况.结果各因素对圣女果番茄红素提取量的影响排序为超声时间>酶解温度>复合酶添加量>料液比.3个单因素(复合酶添加量、酶解温度和超声时间)及料液比与复合酶添加量、料液比与超声时间、复合酶添加量与酶解温度、酶解温度与超声时间的交互作用对圣女果番茄红素提取量影响极显著(P<0.01).圣女果番茄红素最优提取工艺条件为:料液比1:40、复合酶添加量3.6%、酶解温度54℃、超声时间22 min,在此工艺条件下,圣女果番茄红素的提取量为410.94±1.78μg/g,与模型预测值(412.62μg/g)接近.圣女果番茄红素对DPPH·、羟基自由基(·OH)和超氧阴离子(O-2·)的清除能力具有一定的量效关系,均明显高于同浓度的2,6-二叔丁基对甲酚(BHT).体外模拟消化后的圣女果番茄红素对DPPH·的清除率减小,且圣女果番茄红素浓度越高,清除率降幅越小.结论采用响应面法优化的工艺条件可用于圣女果番茄红素提取,且提取得到的圣女果番茄红素具有较强的抗氧化能力,可为后续圣女果的开发利用提供技术支持.

• 响应面法优化油茶籽壳基活性炭的制备工艺

  杨洁, 吴雪辉,

  目的探究影响油茶籽壳基活性炭制备的因素,优化其制备工艺,为提高油茶加工副产物的附加值提供参考依据.方法以油茶籽壳为原料、碳酸钾为活化剂,在单因素试验基础上,选择活化剂添加量(A)、炭化温度(B)和活化温度(C)为影响因素,以活性炭产率、碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的综合评分(Y)为响应值,采用Box-Behnken响应曲面试验法结合熵权法优化油茶籽壳基活性炭的制备工艺.结果建立了二次多项式回归模型方程:Y=0.660+0.064A-0.013B+0.024C+0.041AB+(3.506E-004)AC+0.053BC-0.092A2-0.013B2-0.170C2(R2=0.9602),该模型拟合程度较好.因素影响大小排序为活化剂添加量>活化温度>炭化温度,活化剂添加量对油茶籽壳基活性炭的综合评分影响极显著(P<0.01),炭化温度与活化温度的交互作用影响显著(P<0.05).油茶籽壳基活性炭最佳制备工艺条件为:活化剂添加量2.22 g、炭化温度323℃、活化温度714℃,在此条件下制备的油茶籽壳基活性炭产率为29.25%、碘吸附值为886.78 mg/g、亚甲基蓝吸附值为140.90 mg/g,综合评分为0.677,相对误差为0.296%.结论建立的数学模型可对油茶籽壳基活性炭的制备进行分析和预测,所得工艺稳定可行,所制油茶籽壳基活性炭对亚甲基蓝吸附可达到木质净水用活性炭中的一级品要求.

• 洋金凤色素提取及其稳定性研究

  杨运英, 邱伊曼, 王廷芹,

  目的研究洋金凤花瓣色素最佳提取工艺条件及其稳定性,为开发利用洋金凤花瓣的色素资源提供参考依据.方法以乙醇为提取溶剂,采用分光光度法确定洋金凤花瓣色素的OD值,通过乙醇体积分数、提取温度和提取时间单因素试验和正交试验确定洋金凤色素最佳提取工艺条件,并在最佳提取条件下研究光、酸碱性、氧化还原物、金属离子和常见食品添加剂等对洋金凤色素稳定性的影响.结果洋金凤色素最佳提取工艺条件为:乙醇体积分数60%、提取温度60℃、提取时间45 min,在此条件下提取的色素OD均值为1.6810,高于正交试验中最高OD值1.6287.洋金凤花瓣色素既溶于水又溶于醇,提取温度和乙醇体积分数对洋金凤色素提取的影响大,光的影响甚微,在pH0.05).结论洋金凤花瓣色素具有耐光性,可在酸性和中性环境下保存,金属离子Al3+对洋金凤花瓣色素有增色效果,常见食品添加剂食盐对色素稳定性无影响.洋金凤花瓣色素具有成为食用药用色素的潜力.

• 凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的遗传多样性分析

  彭敏, 陈慧芳, 李强勇, 杨春玲, 曾地刚, 刘青云, 赵永贞, 陈晓汉, 林勇, 陈秀荔,

  目的明确凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的遗传变异情况及近亲繁殖对个体生长速度和抗病性的影响,为凡纳滨对虾种质改良提供理论依据.方法从GenBank收录的微卫星(SSR)引物序列中筛选11对能有效扩增的SSR引物,对2016—2018年桂海1号凡纳滨对虾连续3个世代选育群体(合计853个样品)进行遗传多样性分析,监测相邻2个世代选育群体间的遗传变异情况.结果11对SSR引物在凡纳滨对虾连续3个世代选育群体中共检测到103个等位基因,各SSR位点的等位基因数(Na)平均为9.3636个,有效等位基因数(Ne)平均为3.8355个,观测杂合度(Ho)平均为0.4794,期望杂合度(He)平均为0.7074,多态信息含量(PIC)平均为0.6708;除TUMXLv10.33位点呈中度多态性(0.250.50);对应的平均Na为8.7272、7.3636和8.0000个,平均Ne为3.8676、3.7654和3.8010个,平均Ho为0.3975、0.5224和0.4876,平均He为0.7057、0.7057和0.7029.Hardy-Weinberg平衡检测结果显示,绝大部分SSR位点偏离Hardy-Weinberg平衡.凡纳滨对虾连续3个世代选育群体在11个SSR位点上的遗传分化系数(Fst)均小于0.0500,即凡纳滨对虾群体的遗传分化很小;凡纳滨对虾群体内近交系数(Fis)介于-0.0101~0.8098,平均为0.3543,且除C11654位点为负值外,其余SSR位点均为正值,表明凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的近交程度较高.分子方差分析(AMOVA)结果显示,69.78%的遗传变异来源于凡纳滨对虾个体内,而29.96%的变异来源于凡纳滨对虾个体间.结论桂海1号凡纳滨对虾各世代选育群体尚具有较丰富的遗传变异,但群体遗传结构处于不稳定状态.因此,今后应通过人工选育方式保留有利突变、淘汰有害突变,同时避免近亲繁殖,或引进优质品种进行杂交以扩充基因库,保护凡纳滨对虾的遗传多样性,防止种质退化.

• 不同地理群体合浦珠母贝双列杂交子代数量性状比较及其相关和通径分析

  孙静, 陈明强, 魏海军, 邓正华, 李有宁, 金朝焕, 王继金, 王雨, 石承开, 黄超旬,

  目的比较不同地理群体合浦珠母贝(Pinctada fucata)双列杂交子代数量性状及确定形态性状对其体质量和软体质量的真实影响效应,为合浦珠母贝的选择育种提供参考依据.方法以海南三亚(SY)和广西北海(BH)2个地理野生合浦珠母贝群体为亲本,经双列杂交获得4个F1代群体(SY♂×SY♀、SY♂×BH♀、BH♂×SY♀和BH♂×BH♀),各随机挑选100只养殖至14月龄的个体进行数量性状(壳长、壳高、壳宽、铰合线长、体质量和软体质量)测量,并采用SPSS 18.0进行K-S检验、单因素方差分析、表型性状相关分析、通径分析和决定系数计算.结果4个F1代群体的体质量和软体质量变异系数明显大于形态性状的变异系数,其中又以软体质量的变异系数最大.SY♂×SY♀群体壳长与体质量和软体质量间的相关性最大,对应的相关系数分别为0.675和0.529;而其他3个F1代群体的壳宽与体质量和软体质量的相关性最大.剔除对体质量和软体质量不显著的形态性状,分别建立针对各F1代群体体质量和软体质量的回归方程,总决定系数(R2)均小于0.850.通径分析结果表明,对SY♂×SY♀群体体质量和软体质量直接影响最大的形态性状分别是壳高和壳长,对其他3个F1代群体体质量和软体质量直接影响最大的形态性状均是壳宽;SY♂×SY♀群体壳高对体质量的决定系数最大,壳长对软体质量的决定系数最大,其他3个F1代群体形态性状对体质量和软体质量决定系数最大的也均是壳宽.结论不同地理群体合浦珠母贝双列杂交子代数量性状中软体质量最具选择潜力.在只考虑形态性状选育时,SY♂×SY♀群体以体质量为选育目标时应选择壳高,以软体质量为选育目标时则应选择壳长,同时加强对壳高的选择;其他3个F1代群体在以体质量或软体质量为选育目标时均应选择壳宽.

• 奶牛脂肪来源间充质干细胞的分离培养及其生物学特性研究

  罗惠娜, 樊全宝, 江文康, 赵明明, 王静静, 罗冬章, 王丙云,

  目的建立奶牛脂肪间充质干细胞(AD-MSCs)体外分离培养体系,并进行增殖能力检测、分化能力鉴定及生物学特性研究,为推广AD-MSCs在畜牧生产及其疾病治疗等方面的应用提供理论依据.方法通过I型胶原酶消化法分离奶牛AD-MSCs并进行代传培养,绘制P3、P6和P9代奶牛AD-MSCs的生长曲线及测定其群体倍增时间,分别采用流式细胞术及RT-PCR检测细胞表面标志物;使用干细胞成骨/成脂诱导分化完全培养基进行奶牛AD-MSCs成骨成脂诱导分化,经茜素红和油红O染色后鉴定其成骨成脂分化能力;并检测冻存奶牛AD-MSCs复苏后的存活率.结果分离及传代培养获得的奶牛AD-MSCs在体外培养条件下呈长梭形,折光性强,生长状态良好,其生长曲线呈典型的S形,符合Logistic生长规律.奶牛AD-MSCs高表达MSCs表面标志物CD44、CD73、CD90和CD105,但不表达白细胞表面标志物CD45;分别使用干细胞成骨/成脂诱导分化完全培养基诱导的奶牛AD-MSCs经茜素红和油红O染色后,显微镜下可观察到大量的钙结节和红色脂肪滴.冻存6个月后进行细胞复苏,奶牛AD-MSCs的存活率高达96%;复苏奶牛AD-MSCs培养4 h内贴壁,呈典型的长梭形,生长状态良好,培养72 h细胞融合达80%~90%.结论通过I型胶原酶消化法从奶牛腹部脂肪组织分离获得的奶牛AD-MSCs具有良好的体外增殖能力及多向分化潜能,为畜牧生产研究及奶牛疾病治疗提供了一种良好的种子细胞来源.

• 陆川猪ANKRD1基因克隆及其表达差异分析

  潘鹏丞, 焦迪, 谢婉, 陈宝剑, 关志惠, 谢炳坤,

  目的克隆陆川猪心肌锚蛋白重复域1基因(ANKRD1),并进行生物信息学及组织表达谱分析,为研究ANKRD1在陆川猪机体内的功能作用提供参考依据.方法根据NCBI已公布的野猪ANKRD1基因序列(NM_213922.1)设计特异性引物,采用TRIzol法提取陆川猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪的总RNA,反转录合成cDNA,并以此为模板进行ANKRD1基因克隆,通过MegAlign、Protaram、Protscale、MHMM Server和Sig-nalP等在线分析软件进行生物信息学分析,最后以实时荧光定量PCR检测ANKRD1基因在陆川猪各组织中的表达情况.结果陆川猪ANKRD1基因蛋白编码区(CDS)序列全长960 bp,编码319个氨基酸残基,与NCBI已公布野猪ANKRD1基因(NM_213922.1)的CDS序列存在4处碱基突变,但均为同义突变,二者的ANKRD1氨基酸序列同源性为99.6%.陆川猪ANKRD1基因编码蛋白分子量为36125.70 Da,理论等电点(pI)为7.09,属于稳定蛋白,其二级结构中α-螺旋占46.39%、无规则卷曲占39.81%、β-转角占9.09%、延伸链占4.70%;陆川猪ANKRD1蛋白不存在跨膜结构,也无信号肽,有多个磷酸化位点.陆川猪ANKRD1基因在其心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪等7个组织中均有表达,其中以心脏中的相对表达量最高,显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.05,下同),在脾脏中的相对表达量最低,显著低于在心脏、肝脏、肺脏和背最长肌中的相对表达量.结论ANKRD1基因在陆川猪的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪等组织中均有表达,且存在明显差异,故推测ANKRD1基因在不同组织中发挥不同作用.

• 植物源杀虫剂苦参碱对罗非鱼三代虫的杀灭效果

  钟全福,

  目的明确苦参碱对罗非鱼三代虫的杀灭效果,并分析药物浓度、作用时间及苦参碱与敌百虫配伍对罗非鱼三代虫的联合毒力,为苦参碱在水产养殖中的推广应用提供参考依据.方法以浸浴试验测定2.0%苦参碱和90%敌百虫对罗非鱼三代虫的毒力,计算半数致死浓度(LC50);在此基础上采用交互测定法进行苦参碱与敌百虫配比筛选,通过毒效比和共毒系数(CTC)测定苦参碱与敌百虫配伍对罗非鱼三代虫的联合毒力,并利用安全浓度(SC)和药物毒性蓄积程度系数(MAC)评价苦参碱—敌百虫复合制剂对罗非鱼苗种的安全性.结果2.0%苦参碱对罗非鱼三代虫有较强的杀灭能力,对应的24、48、72 h的LC50分别为1.305、0.843和0.562 mg/L;2.0%苦参碱与90%敌百虫按质量比7:5配伍时毒效比最高(1.54),其对罗非鱼三代虫24、48、72 h的LC50分别为0.433、0.353和0.232 mg/L,对应的CTC分别为294.12、207.02和206.22.苦参碱—敌百虫复合制剂(质量比7:5)对罗非鱼苗种24、48、72和96 h的LC50分别为28.410、24.494、19.982和17.265 mg/L,SC为1.727 mg/L;MAC在24~72 h期间随浸浴时间的延长而升高,且在48~72 h期间出现最大值(40.485%),在72~96 h期间下降较明显,但均大于0,即苦参碱—敌百虫复合制剂(质量比7:5)属于低毒级药物制剂.结论植物源杀虫剂苦参碱对鱼类三代虫有良好的杀虫活性及较低的鱼类毒性,尤其与敌百虫配伍表现出明显的协同增效作用,既提高药效,又降低驱虫药物的使用剂量和用药成本,且能克服单剂药物易产生抗药性的问题,可在水产养殖生产上推广应用.

• 基于SVAR模型的我国农产品价格波动与CPI动态关系分析 ——以粳稻、玉米、大豆为例

  邬心迪, 方益明, 胡彦蓉,

  目的研究我国农产品价格与居民消费价格指数(CPI)的动态影响关系,为合理调控农产品价格和促进市场经济稳定发展提供依据.方法基于2010年1月—2019年5月的CPI及粳稻、玉米和大豆3种农产品市场价格指数,构建SVAR模型,采用协整检验、Granger因果检验、脉冲响应函数、方差分解方法,探究农产品价格指数与CPI的内在关系.结果描述性统计结果表明,农产品价格方差由大到小依次是玉米(9.274)、粳稻(7.328)、大豆(4.252),说明玉米价格波动最大,其次是粳稻价格,大豆价格较稳定.相关性分析结果表明,CPI分别受粳稻价格指数、玉米价格指数和大豆价格指数显著性正影响(P<0.01),相关系数分别为0.747、0.546和0.681.粳稻、玉米和大豆的价格指数与CPI均存在Granger因果关系和长期协整关系.粳稻、玉米和大豆的价格指数对CPI的长期影响系数分别为-0.192、0.069和-0.125,调整速度分别为-0.202、0.003和-0.258,短期影响系数分别为-0.100、0.004和-0.010,表明农产品价格与CPI偏离长期均衡状态时,通过误差修正作用进行有效调整.由脉冲响应函数结果可知,粳稻价格指数和大豆价格指数受外部冲击给CPI短期内带来正影响,玉米价格指数受外部冲击给CPI短期内带来负影响;方差分解结果表明,玉米价格指数对CPI波动产生正向的长期均衡作用,而粳稻价格指数和大豆价格指数对CPI产生负的长期均衡影响,但效果并不显著.建议生产者应以建设农业现代化为导向,对农产品进行系统的科学管制,打造产业化、规模化、数字化农业;政府应参与宏观调控农业贸易中的价格波动,制定战略性生产规划,提高定价水平、市场资源配置和整合能力.

• 基于Faster R-CNN的蓝莓冠层果实检测识别分析

  朱旭, 马淏, 姬江涛, 金鑫, 赵凯旋, 张开,

  目的基于Faster R-CNN模型对不同成熟度蓝莓果实进行精准识别分类,为浆果类果实的自动化采摘、产量预估等提供技术支撑.方法选取成熟果、半成熟果、未成熟果剪切图像各4000幅和8000幅背景图像作为训练集,1000幅原始图像用于验证集开展试验,改进Faster R-CNN算法,设计一种对背景干扰、果实遮挡等因素具有良好鲁棒性和准确率的蓝莓果实识别模型,模型通过卷积神经网络(CNN)、区域候选网络(RPN)、感兴趣区域池化(ROI Pool-ing)和分类网络来实现蓝莓图像背景消除及果实识别并与DPM算法进行对比.结果以WOA算法优化的训练参数作为参考,在蓝莓数据集上训练网络模型.在分析P-R曲线后计算F发现,Faster R-CNN算法在成熟果、半成熟果和未成熟果上的F值分别为95.48%、95.59%和94.70%,与DPM算法相比平均高10.00%.在对3类蓝莓果实的识别精度方面,Faster R-CNN同样有着优秀的识别效果.对成熟果、半成熟果和未成熟果的识别准确率分别为97.00%、95.00%和92.00%,平均识别准确率为94.67%,比DPM算法高20.00%左右.该网络模型在高精度的识别效果下,对于蓝莓果实的平均识别速度依然达0.25 s/幅,能满足实时在线识别的需求.建议获取多角度、复杂环境下的图像用来提高模型识别率;利用迁移学习建立蓝莓识别模型;数据集样本扩充并分类.

• 基于国际比较的广东农业高质量发展思考

  黄修杰, 储霞玲,

  目的构建广东省农业高质量发展的国际比较评价指标体系,明确其优势和短板,为实现广东省农业高质量发展提供参考.方法以日本、韩国、法国、德国、意大利、英国、荷兰、美国、以色列和西班牙等国家为研究对象(简称十国),按照农业高质量发展的内涵,构建广东省农业高质量发展的国际比较评价指标体系,确定基于全球发达国家现状水平的广东省农业高质量发展水平实现程度,并据此提出对策建议.结果在农业结构优化度方面,广东省农业增加值占国内生产总值(GDP)的比例在2.00%左右,相当于世界发达国家水平;广东省种植业与畜牧业的总产值之比为2.40:1,畜牧业产值占比总体上偏低,粮食作物所占比例约为十国平均水平(25.73%)的50%,且产业链延伸程度相对滞后.在土地产出率方面,广东省土地资源利用经济效率和效益已达较高水平,但单位耕地面积的蔬菜产值和水果产值相对偏低,约是十国平均水平的50%.在劳动生产率方面,广东省农业劳均耕地面积非常低,单位农业劳动力的农业增加值为3987美元/人,远低于十国平均水平(50494美元/人).在资源利用率方面,广东省农业资源利用效益已与发达国家相当,但农药与化肥使用强度仍然较高,对农业生态环境负影响较显著.在农业设施装备度方面,广东省单位耕地面积的固定资产投资强度、劳均固定资产投资强度均低于发达国家水平.在农业资金投入方面,广东省的农林水事务支出远高于发达国家财政总支出中农业支出的比例,但农业财政投入占农业增加值的比例(20.3%)远低于日本、美国和德国等国家.总体上,广东省农业高质量发展实现程度仅为发达国家的43.9%,存在产业链条偏短、劳动生产率较低及设施装备程度弱等瓶颈问题.建议深入推进产业融合发展,提升产业效益质量;不断强化创新驱动发展,提升要素配置质量;全面壮大新型经营主体,提升农业主体质量,进而实现广东省农业高质量发展.