南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2020年第8期

• 基于转录组测序的木薯性别决定相关基因挖掘

  韦丽君, 俞奔驰, 宋恩亮, 郑华, 卢赛清, 付海天,

  目的明确木薯不同性型花的转录组差异,为深入研究木薯多开雌花和两性花及协调木薯性别比例提供理论参考.方法以木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾为供试材料,采用Illumina HiSeqTM 4000测序平台对其进行转录组测序,通过生物信息学对转录本进行比较分析,预测和筛选出木薯性别决定相关基因.结果通过转录组分析获得高质量序列(Clean reads)64189053个,高质量碱基19.29 Gb.3种花蕾的GC含量均在43.00%左右、Q30均在95.00%左右.木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾的Clean reads总数分别为42642272、42172402和43563432条,其中,参考基因组和单端的比对率均在77.00%左右、多位置比对率均小于0.80%,正、负链比对率均在39.00%左右;约有90.00%的序列定位于外显子,仅有5.00%的序列定位于内含子或基因间区.在雄蕾—雌蕾(前者是对照,后者是处理,下同)、雄蕾—两性蕾和雌蕾—两性蕾3个对比组中分别筛选到3629、2499和2492个差异表达基因(DEGs),注释到GO功能数据库中的DEGs分别为2544、1749和1807个,其中,雄蕾—雌蕾对比组的上调表达基因和下调表达基因数量均最多.以富集于生物学过程(主要为代谢过程和细胞过程)的DEGs最多,其次是分子功能(主要为结合和催化)和细胞组分(主要为细胞和细胞部分);无论是注释到GO功能数据库的DEGs,还是注释到生物学过程、细胞部分和分子功能等主要次级分类中的DEGs,均以雄蕾—雌蕾对比组最多.3个对比组中均以参与激素信号传导的DEGs最多;且又以富集于一般功能预测的DEGs最多,其次是富集于转录的DEGs,富集于复制、重组和修复及信号传导机制的DEGs也较多,但雄蕾—雌蕾对比组大部分GOG功能类别的DEGs明显多于雄蕾—两性蕾和雌蕾—两性蕾对比组,而雄蕾—两性蕾与雌蕾—两性蕾对比组间差异不明显.3个对比组的DEGs富集于50条KEGG信号通路,其中以富集于植物激素信号传导的DEGs最多,共筛选获得88个与激素信号转导相关的DEGs,其中log2FC>3的基因有26个,且大多数为生长素相关的基因.木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾间差异表达的转录因子基因有196个,log2FC>3的转录因子基因有87个,主要为ERF、bHLH、WRKY和MYB四大类转录因子基因.结论木薯不同性型花存在较多的DEGs,其中与生长素及ERF、bHLH、WRKY和MYB转录因子相关的基因均与木薯性别决定密切相关,可能是木薯性别分化的关键调控基因.

• 藤茶高通量转录组分析及黄酮类化合物合成相关基因挖掘

  许明, 杨志坚, 黄学敏, 郑金贵,

  目的分析藤茶高通量转录组序列,从中挖掘出黄酮类化合物合成相关基因,为进一步揭示藤茶黄酮类化合物生物合成调控机制提供理论参考.方法分别采集藤茶的幼叶和成熟叶,提取其总RNA构建cDNA文库,采用Il-lumina HiSeqTM 4000高通量测序平台对藤茶叶片进行转录组测序,经过滤处理后运用Trinity组装,将获得的Unigene与Nr、Nt、Pfam、Swiss-Prot、GO、KO和KOG 7个数据库进行比对注释,并预测Unigenes的编码区序列(CDS);基于KEGG信号通路富集分析,发掘藤茶黄酮类化合物合成相关基因.结果藤茶叶片转录组测序获得82126236条原始测序序列(Raw reads),过滤处理后得到80156972条高质量序列(Clean reads),进一步组装拼接得到92472条Unige-nes,平均长度为1208 bp,N50长度为1780 bp,其中,至少在1个数据库注释的Unigenes有84217条,占Unigenes总数的91.07%,有8944条Unigenes在7个数据库均被注释,占Unigenes总数的9.67%.在GO数据库成功注释的41116条Unige-nes可分为生物学过程、细胞组分和分子功能三大类,共56个小类;在KOG数据库注释的14553条Unigenes可分成25类,其中,一般功能预测注释成功的Unigenes最多(1946条);其次是翻译后修饰、蛋白质翻转、分子伴侣(1776条),参与次生代谢物质的生物合成、转运和降解的Unigenes较少,仅有319条;KEGG信号通路富集分析发现,共有15262条Unigenes注释到128条KEGG信号通路,以注释为代谢的Unigenes最多,为8694条,其中筛选获得有98个黄酮类化合物合成相关基因,分别编码苯丙烷代谢通路的3种关键酶和类黄酮代谢通路的14种关键酶.藤茶叶片转录组Unigenes与Swiss-Prot和Nr数据库比对,获得52582条CDS序列,ESTScan 3.0.3预测获得35535条CDS序列.结论藤茶在细胞过程、代谢过程、单有机体过程、细胞和细胞部分、结合和催化活性能力分布的基因较丰富,在一般功能、翻译、翻译后修饰、蛋白质翻转及分子伴侣的基因表达量较高,具有较强的碳水化合物代谢能力.多种关键酶基因参与藤茶黄酮类化合物的生物合成,推测其生物合成途径存在多条分支,调控机制也较复杂.

• 鸡BRD2基因及其剪接体的克隆测序与亚细胞定位分析

  周磊, 袁超, 韩一帆, 高洪波, 王燕碧, 赵采芹, 唐宏, 段志强,

  目的克隆鸡含溴结构域蛋白2(BRD2)基因及其剪接体,并对其进行序列分析和亚细胞定位,为深入研究鸡BRD2基因及其剪接体在细胞转录调控中的作用机理打下基础.方法通过RT-PCR扩增鸡BRD2基因及其剪接体的编码区(CDS)序列,采用BioEdit、ProtParam、SOPMA、SWISS-MODEL、CDART等在线软件进行生物信息学分析;鸡BRD2基因及其剪接体经Xho I和BamH I双酶切后,分别亚克隆至真核表达载体pEGFP-C1多克隆位点上构建重组真核表达载体,通过转染HEK-293T细胞进行亚细胞定位分析.结果鸡BRD2基因CDS序列全长2340 bp,编码779个氨基酸残基,分子量为85.66 kD,理论等电点(pI)为8.74,其编码蛋白二级结构主要由无规则卷曲(60.59%)和α-螺旋(28.50%)组成,含有3个明显的功能结构域(2个BD结构域和1个ET结构域).与鸡BRD2基因相比,其剪接体BRD2-X1、BRD2-X2和BRD2-X3的CDS序列长分别为2301、2283和1983 bp,编码766、760和660个氨基酸残基.以鸡BRD2氨基酸序列为参照,BRD2-X1表现为第526~537位氨基酸缺失,BRD2-X2表现为第1~19位氨基酸缺失,BRD2-X3表现为第1~119位氨基酸缺失;与鸡BRD2蛋白相比,鸡BRD2基因剪接体BRD2-X1和BRD2-X2并未影响鸡BRD2蛋白的功能结构域,而剪接体BRD2-X3导致鸡BRD2蛋白第一个BD结构域部分缺失.鸡BRD2基因融合蛋白EGFP-BRD2及其剪接体融合蛋白EGFP-BRD2-X1、EGFP-BRD2-X2和EGFP-BRD2-X3均定位在细胞核,EGFP-BRD2和EGFP-BRD2-X1在细胞核中呈均匀分布,而EGFP-BRD2-X2和EGFP-BRD2-X3在细胞核中呈不均匀的点状分布.结论鸡BRD2蛋白及其剪接体均定位在细胞核,但BD结构域缺失可引起BRD2剪接体BRD2-X3细胞核定位模式的变化.

• 产蛋鸡传染性支气管炎病毒的分离鉴定及其遗传变异和血清型分析

  赵长润, 张文, 董志华, 陈基明, 范文胜, 唐宁, 韦天超, 磨美兰, 韦平,

  目的明确产蛋鸡源传染性支气管炎病毒(IBV)分离株(GX-YL170808)的结构基因及抗原变异情况,为广西种鸡场的传染性支气管炎(IB)防控提供科学依据.方法通过鸡胚尿囊液血凝试验、鸡胚侏儒化试验及3'端非编码区(3'-UTR)测序对分离株进行鉴定;采用RT-PCR扩增S1、E、M和N基因,以MegAlign和MEGA 6.0分别进行核苷酸序列相似性及系统发育进化树分析,运用RDP4和SimPlot对S1、E、M和N基因进行重组分析,利用NetNGlyc 1.0和NetOGlyc 4.0进行糖基化位点预测分析,并通过中和试验进行血清型鉴定.结果分离株的鸡胚尿囊液血凝试验呈阴性,鸡胚盲传5代后出现侏儒胚典型病变,其3'-UTR序列与IBV的3'-UTR序列相似性为99.13%;综合病鸡临床症状及其病理变化可确定该病毒为IBV,命名为GX-YL170808.GX-YL170808分离株S1、E、M和N基因的开放阅读框(ORF)长度分别为1620、327、675和1230 bp,对应编码540、109、225和410个氨基酸残基,与参考株的核苷酸序列相似性分别为60.4%~96.5%、81.8%~97.2%、85.6%~93.5%和85.7%~92.0%;GX-YL170808分离株的S1、M和N基因属于LX4型,而E基因属于LDT3型;4个结构基因内部均无重组区域;除S1基因同时具有N-糖基化和O-糖基化位点外,E、M和N基因均只有N-糖基化位点;S1蛋白裂解位点为HRRRR,与参考株LX4的裂解位点相同.GX-YL170808分离株属于血清4型,不同于常用的疫苗株H120(血清3型)和4/91(血清5型),也不同于广西主要侵害雏鸡的IBV优势血清型.结论产蛋鸡源IBV分离株并非疫苗株,其基因型和血清型均已发生变异,且该毒株的血清型不同于广西地区侵害雏鸡的优势血清型,提示了广西地区IB防控的严峻性及新型多价疫苗研发的紧迫性.

• 不同羽色鸡种ASIP基因SNP位点筛选及其生物信息学分析

  简华锋, 祖盘玉, 李洪林, 牟腾慧, 龙广丽, 饶永超, 林家栋, 李辉, 张福平,

  目的揭示刺豚鼠信号蛋白基因(ASIP)SNP位点突变与不同鸡种羽色差异形成机制的关联性,筛选出与鸡种羽色相关的辅助育种分子标记.方法参考NCBI已公布的红色原鸡ASIP基因序列(登录号NC_006107.5),运用Primer Premier 5.0设计特异性引物,以罗曼蛋鸡、泰和乌骨鸡、兴义矮脚鸡白羽系、赤水乌骨鸡、贵州黄鸡和瑶山鸡为研究对象,通过DNA混合池及PCR直接测序法筛选不同羽色鸡种ASIP基因SNP位点;估算各SNP位点等位基因频率后,使用RNAfold、NetPhos 2.0、NetOGlyc 4.0、SOPMA和SWISS-MODEL等在线软件进行生物信息学分析,探究不同羽色鸡种ASIP基因SNP位点突变对基因mRNA二级结构、ASIP蛋白翻译后修饰位点及其二、三级结构的影响.结果从6个鸡种ASIP基因中检测到7个SNPs位点,分别为Exon-2-G17C、Exon-2-T168C、Exon-2-C3032T、Exon-2-T3203G、Exon-2-G3287A、Exon-2-G3313T和Exon-2-C3350T.其中,Exon-2-T3203G只出现在罗曼蛋鸡上,Exon-2-G3287A只出现在瑶山鸡上.Exon-2-T168C只出现在贵州黄鸡和兴义矮脚鸡白羽系且位于编码区,该位点突变导致编码氨基酸改变苏氨酸(Thr)→甲硫氨酸(Met),且能导致ASIP基因mRNA二级结构改变,最小自由能增加,稳定性降低.Exon-2-T168C位点突变还导致ASIP蛋白激酶磷酸化位点数量和位置发生改变,但糖基化位点未发生改变;Exon-2-T168C位点突变后ASIP蛋白二级结构中α-螺旋、β-转角和延伸链的占比增加,而无规则卷曲占比降低,且蛋白三级结构预测结果与二级结构预测结果一致.结论在贵州黄鸡和兴义矮脚鸡白羽系ASIP基因上检测到Exon-2-T168C位点,且该位点突变能引起ASIP基因mRNA二级结构、蛋白激酶磷酸化位点数量和位置及ASIP蛋白二、三级结构均发生改变,但并不是影响贵州黄鸡和兴义矮脚鸡白羽系羽色差异的内在机制.

• 肉鸡CMTR2基因分子特征及其表达谱分析

  李修岭, 徐香慧, 邢晋祎,

  目的分析肉鸡加帽甲基转移酶基因(CMTR2)分子特征及其表达谱,为后续开展鸡CMTR2基因结构及生物学功能研究打下基础.方法以艾拔益加(AA)肉鸡为研究对象,利用RT-PCR克隆CMTR2基因,使用DNAMAN、ProtParam、SOPMA、SWISS-MODEL、TMHMM 2.0和SignalP 3.0等在线软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测分析其表达特征.结果肉鸡CMTR2基因编码区(CDS)序列全长为2350 bp(登录号MN296490),其开放阅读框(ORF)为2292 bp,编码763个氨基酸残基;肉鸡CMTR2氨基酸序列与原鸡CMTR2氨基酸序列的相似性为99.74%,只有2个氨基酸残基差异,与火鸡CMTR2氨基酸序列的亲缘关系较近(相似性为95.94%).肉鸡CMTR2蛋白分子量为86855.48 Da,理论等电点(pI)为6.08,在哺乳动物网织红细胞体外表达的半衰期为30 h,在酵母体内表达的半衰期大于20 h,在大肠杆菌体内表达的半衰期大于10 h.肉鸡CMTR2蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无信号肽和跨膜区域,包含61个磷酸化位点、15个二硫键、1个N-糖基化位点及8个O-糖基化位点;其二级结构由α-螺旋(49.93%)、无规则卷曲(35.65%)、延伸链(11.53%)和β-转角(2.88%)组成,但无法获得完整的三级结构.CMTR2基因在42日龄AA肉鸡8种组织中的相对表达量排序为脾脏>肺脏>胸肌>腹脂>肝脏>肾脏>腿肌>心脏,以在脾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);肉鸡CMTR2基因的时空表达变化趋势表现为21日龄的相对表达量最高、14日龄的相对表达量最低.结论CMTR2基因在不同物种中具有较高的保守性,因其在肉鸡脾脏中的表达水平最高,故推测CMTR2基因是参与机体免疫相关的关键基因.

• 贵州地方白羽鸡种MSTN基因SNP位点快速筛查及其蛋白功能预测

  龙广丽, 牟腾慧, 刘洋, 饶永超, 杨德凤, 谭光辉, 林家栋, 傅筑荫, 张福平,

  目的明确贵州地方白羽鸡种肌肉生长抑制素(MSTN)基因的多态性,筛选出改良白羽鸡肉质品质的分子遗传标记,为选择培育优良肉质鸡种提供参考依据.方法以兴义矮脚鸡白羽品系、罗曼蛋鸡及兴义矮脚鸡白羽品系与罗曼蛋鸡杂交的自交后代(F2)为研究对象,提取3个鸡种的血液基因组DNA构建DNA混合池,PCR扩增MSTN基因全部外显子序列,直接测序筛选SNP位点并进行生物信息学分析,探究SNP位点突变对MSTN基因mRNA二级结构及编码蛋白结构和功能的影响.结果在鸡MSTN基因第1外显子(Exon-1)筛查到6个SNPs位点,分别为G51A、A60G、G195C、A234G、C297T和C324T,且6个SNPs位点均为同义突变.在A234G位点处检测到兴义矮脚鸡白羽系和F2代存在多态性,但罗曼蛋鸡未发生变异;在C297T位点处检测到罗曼蛋鸡存在多态性,以C为优势等位基因,而兴义矮脚鸡白羽品系和F2代均未发生变异;G51A、G60A、G159C和C324T等4个SNPs位点在3个鸡种中均存在多态性.A234G位点突变对鸡MSTN基因mRNA二级结构稳定性无影响,G51A位点突变致使MSTN基因mRNA二级结构最小自由能降低但未改变其构象,A60G、G195C、C297T和C324T等4个SNPs位点突变均引起MSTN基因mRNA二级结构和最小自由能的改变.鸡MSTN基因编码蛋白为不稳定的脂溶性蛋白,存在信号肽,但不存在跨膜区域,其二级结构由无规则卷曲、β-折叠和α-螺旋组成,且以无规则卷曲占比最高.结论MSTN基因在贵州地方白羽鸡种中的多态性较丰富,其中A60G、G195C、C297T和C324T等4个SNPs位点突变会导致基因mRNA二级结构的构象发生改变,可作为改良白羽鸡肉质品质的分子遗传标记进一步研究.

• FoxO3转录因子在鸡卵巢组织中的表达鉴定

  洪永兴, 彭腊如, 黄振文, 徐天鹏, 濮黎萍, 虞霖田, 谢龙, 廖玉英, 陆阳清,

  目的明确FoxO3转录因子在不同日龄鸡卵巢组织中的表达模式及其具体定位情况,为后续开展家禽卵泡激活及发育调控等相关机理研究提供科学依据.方法在GenBank中搜索鸡与其他物种(鸭、鹅、老鼠、猪、牛及人类)的FoxO3氨基酸序列,通过LaserGene分析鸡FoxO3氨基酸序列与其他物种FoxO3氨基酸序列间的亲缘关系及同源差异情况;利用RT-PCR鉴定FoxO3基因是否在鸡卵巢组织中表达,再采用实时荧光定量PCR检测不同发育阶段鸡卵巢组织中FoxO3基因的表达水平,最后以免疫荧光检测FoxO3蛋白在鸡卵巢组织中的定位情况.结果鸡与鸭和鹅的FoxO3氨基酸序列相似性分别为92.7%和95.3%,基于FoxO3氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树也显示鸡与鸭和鹅的亲缘关系较近,说明FoxO3基因的进化相对较保守.在不同发育阶段的鸡卵巢组织中均能检测到FoxO3基因表达,且FoxO3基因在0日龄鸡卵巢组织中的相对表达量最高,显著高于在其他发育阶段的相对表达量(P<0.05).在0日龄鸡卵巢组织中未检测到FoxO3蛋白,但在21日龄和成年鸡的卵巢组织中均能检测到FoxO3蛋白;在21日龄鸡卵巢组织中FoxO3蛋白主要定位在原始卵泡细胞周围,在卵泡内部没有表达;而在成年鸡卵巢组织中FoxO3蛋白仅定位于大卵泡细胞边缘,小卵泡细胞内并未发现FoxO3蛋白.结论由于鸡和哺乳动物的FoxO3氨基酸序列高度同源,且FoxO3蛋白在鸡卵巢组织中的定位与在哺乳动物卵巢组织中的定位相似,说明FoxO3在鸡卵巢组织中发挥着与哺乳动物相似的功能,即在卵泡激活与成熟过程中发挥重要作用,因此通过调控FoxO3能有效提高鸡的繁殖性能.

• 鸡BRD2亚细胞定位及其组织表达特性分析

  韩一帆, 周磊, 袁超, 高洪波, 王燕碧, 赵采芹, 唐宏, 段志强,

  目的明确含溴结构域蛋白2(BRD2)的亚细胞定位及其表达特征,为后续研究BRD2基因调控鸡组织发育的作用机制提供参考依据.方法通过构建鸡BRD2基因重组真核表达载体pEGFP-BRD2,转染人胚胎肾细胞(HEK-293T)后检测重组蛋白EGFP-BRD2的表达情况及亚细胞定位;利用实时荧光定量PCR分别检测鸡胚14胚龄(E14 d)、鸡出壳后1日龄(1 d)、7日龄(7 d)和14日龄(14 d)4个时间点各组织中BRD2基因的表达情况.结果重组真核表达载体pEGFP-C1-BRD2转染HEK-293T细胞获得的融合蛋白EGFP-BRD2约115.00 kD,且主要定位在细胞核.实时荧光定量PCR检测结果表明,鸡BRD2基因在E14 d和1 d肌胃中的相对表达量最高,在7和14 d肺脏中的相对表达量最高.BRD2基因在各组织的表达规律为:在眼球内E14 d到14 d的表达先下降后趋于稳定;在脑组织和心脏内的表达在E14 d至14 d间呈先下降后上升的变化趋势;在肝脏内E14 d表达稳定,1 d后开始逐渐增加,至14 d时达最高值;在肺脏中E14 d的表达下降,1 d后急剧上升,至14 d时达最高值;在肌胃和胸肌中,均在7 d时最高,1 d时最低,E14 d和14 d时有较高表达,整体上呈倒N表达模式;在腿肌中,从E14 d到1 d表达减少,而后略有增加,7 d后开始下降,至14 d时降到最低值.结论鸡BRD2基因重组真核表达载体能在HEK-293T细胞中正确表达,且融合蛋白主要定位在细胞核;BRD2基因在鸡不同发育阶段的各组织中均有表达,但其表达量呈现不同的变化趋势.

• 育成期高能饮食对蛋鸡肝脏转录组的影响

  王星果, 曲亮, 窦套存, 郭军, 胡玉萍, 马猛, 李永峰, 王克华,

  目的明确相关基因在育成期蛋鸡肝脏脂质代谢调控过程中的作用机理,为改善蛋鸡的生产性能打下基础.方法分别选取高能量(12.14 MJ/kg)和低能量(10.88 MJ/kg)饲料饲喂育成期蛋鸡,利用Illumina NextSeq 500平台对蛋鸡肝脏进行转录组测序,通过HTSeq和DESeq等生物信息学方法筛选出差异表达基因,并以超几何分布对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG信号通路富集分析.结果从低能组和高能组蛋鸡肝脏样品RNA-seq测序获得的原始序列均超过8000万条,且能比对上基因组和基因的序列均在80.00%以上.其中,基因序列占87.32%~89.78%,基因间序列占10.22%~12.68%;外显子序列在基因序列中的所占比例很高,为78.10%~82.88%,内含子序列所占比例在17.12%~21.90%.相对于低能组,高能组蛋鸡肝脏中有82个基因上调表达、106个基因下调表达.差异表达基因GO功能富集分析发现有314个显著富集的GO功能(P<0.05,下同),其中,241个富集在生物过程(BP),18个富集在细胞组分(CC),55个富集在分子功能(MF).脂质代谢过程和细胞脂质代谢过程富集的基因分别有16和14个,占差异表达基因总数的8.51%和7.45%;脂质代谢过程较细胞脂质代谢过程多出的基因是PLIN1和FGF19.差异表达基因KEGG信号通路富集分析发现有4条显著富集的KEGG信号通路,且均与蛋鸡肝脏的脂质代谢相关.结论育成期对蛋鸡进行高能饮食饲喂,主要是通过上调或下调脂质代谢相关基因表达而影响肝脏脂质代谢,最终实现蛋鸡生产性能调控.

• OCX-32基因内含子变异对长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质的影响

  吴磊, 谭光辉, 李杰章, 覃媛钰, 张依裕, 田琴,

  目的探讨OCX-32基因对长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质的遗传效应,为长顺绿壳蛋鸡的保种选育及开发利用提供参考依据.方法以长顺绿壳蛋鸡为材料,采用PCR产物直接测序法筛选OCX-32基因SNP多态位点,实时荧光定量PCR检测组织表达谱,运用SPSS 19.0广义线性模型(GLM)分析SNP位点基因型或双倍型与所测定性状指标的相关性.结果在长顺绿壳蛋鸡OCX-32基因中检测到3个SNPs位点,分别是位于内含子1上的g.22592323G>T及内含子3上的g.22597350T>C和g.22597555G>A.卡方(χ2)检测结果发现,g.22597350T>C位点的基因型分布显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P心脏>子宫>腹脂>小肠>脾脏>肝脏>腺胃>胸肌>胰腺>肺脏>肌胃.关联分析结果显示,g.22597350T>C位点CC基因型在蛋壳强度和蛋壳重2个品质指标上显著高于CT基因型和TT基因型;双倍型H4H4个体的蛋壳强度显著高于其他7种双倍型个体,蛋壳重显著高于H2H4个体.结论OCX-32基因内含子变异能影响长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质,检测到的3个SNPs位点可作为鸡蛋壳品质选择的遗传分子标记,其中突变位点g.22597350T>C的CC基因型和双倍型H4H4是影响蛋壳强度和蛋壳重的关键基因型和双倍型,有利改善蛋壳品质.

• 品种、冷冻速率和白藜芦醇对鸡精液冷冻保存效果的影响

  喻宗岗, 蒋隽, 朱立军, 姚亚铃, 蒲学慧, 燕海峰,

  目的明确品种、冷冻速率和白藜芦醇对鸡精液冷冻保存效果的影响及其互作关系,为解决鸡精液冷冻保存不稳定的困境及加快新品种培育进程提供技术支持.方法采集黑丝羽乌骨鸡(简称乌鸡)和黄土二鸡(简称黄鸡)2个品种的公鸡精液,分别添加0、25、50和100μmol/L白藜芦醇,以二甲基乙酰胺(DMA)为抗冻剂制备细管冻精,在液氮面上1 cm处(高冷冻速率)或3 cm处(低冷冻速率)冷冻,通过冻后精子活力、脂质过氧化水平和线粒体膜电位水平评价鸡精液冻后品质.结果黄鸡精液冻后精子活力显著高于乌鸡(P0.05,下同);高冷冻速率下的鸡精液冻后脂质过氧化水平显著低于低冷冻速率,但冻后精子活力和线粒体膜电位水平差异不显著;不同白藜芦醇添加量下,鸡精液冻后精子活力和脂质过氧化水平差异不显著,但线粒体膜电位水平差异显著.双因素组合时,品种×冷冻速率、品种×白藜芦醇和冷冻速率×白藜芦醇间均存在交互作用,其中,乌鸡×高冷冻速率组合的鸡精液冻后脂质过氧化水平显著低于黄鸡×高冷冻速率组合,但冻后精子活力和线粒体膜电位水平无显著差异.三因素组合时,鸡精液冻后脂质过氧化水平最低的组合是乌鸡×低冷冻速率×50μmol/L白藜芦醇,线粒体膜电位水平最高的组合是乌鸡×低冷冻速率×0μmol/L白藜芦醇.结论鸡精液冷冻保存时其品种、冷冻速率和白藜芦醇间存在二元互作效应或三元互作效应.因此,只有充分考虑鸡品种、冷冻速率和抗氧化剂间的互作效应,才能切实提高鸡冷冻精液的品质.

• 木薯SCARECROW-LIKE(SCL)基因克隆、生物信息学及非生物胁迫下表达分析

  樊铸硼, 罗兴录, 单忠英, 黄堂伟, 程隆祥, 吴美艳,

  目的克隆木薯SCARECROW-LIKE(MeSCL)基因,对其进行生物信息学分析,并检测其在非生物胁迫下的表达情况,为深入研究木薯MeSCL基因响应非生物胁迫的调控机制提供理论参考.方法以木薯品种D346为材料,采用RT-PCR克隆MeSCL基因编码区(CDS)序列,并利用生物信息学分析软件进行序列特征分析,采用实时荧光定量PCR检测其在干旱、盐、氧化和低温胁迫下木薯叶片中的表达情况.结果克隆获得的MeSCL基因编码区(CDS)序列全长1655 bp,与参考序列(GenBank登录号LOC110627921)仅存在2个碱基的差异,开放阅读框(ORF)的长度为1560 bp,编码519个氨基酸,编码蛋白分子量为57.84 kD,等电点(pI)为6.08,脂肪系数为80.46%,总平均亲水性指数为-0.195,为亲水性蛋白,含有1个信号肽、6个从内部到外部的跨膜螺旋区和5个从外部到内部的跨膜螺旋区,定位于细胞核和内质网中,属于GRAS蛋白家族成员,具有该家族的保守结构域.MeSCL蛋白三级结构模型显示,该蛋白含有14个典型的α螺旋、10个β-折叠和36个β-转角.MeSCL蛋白与橡树HbSCL蛋白的相似性最高,为90.80%,与蓖麻RcSCR、胡杨PeSCL、毛果杨PtSCR、可可树TcSCR和哥伦比亚锦葵HuSCL蛋白的相似性在80.00%左右.MeSCL基因受干旱、盐、氧化和低温胁迫诱导表达量整体呈升高趋势,但在不同处理时间的表达量存在明显差异,其中,干旱和氧化胁迫下,MeSCL基因均在处理24 h时表达量最高,分别是对照的6.05和11.17倍,而盐和低温胁迫下,MeSCL基因均在处理6 h时表达量最高,分别是对照的11.76和3.80倍.结论MeSCL基因参与木薯植株的非生物胁迫响应,正向调控其抗非生物胁迫能力.

• 薏苡总苞性状的遗传分析

  李祥栋, 潘虹, 陆秀娟, 魏心元, 石明, 陆平,

  目的揭示薏苡总苞性状的遗传方式和遗传规律,为薏苡品种遗传改良提供理论依据.方法以经多年单株提纯的6个薏苡品系为亲本共配制6个杂交组合,观测其F1代和F2代群体总苞的颜色、质地、喙和纵长条纹等4个性状,并通过χ2检验揭示4个性状的遗传方式和遗传规律.结果黄白色(♀)×黑(褐)色(♂)的5个杂交组合F1代植株总苞颜色均为黑(褐)色,与父本相同;分别以总苞有喙、甲壳质、有纵长条纹的品系为母本,总苞无喙、珐琅质、无纵长条纹(CL91)为父本的5个杂交组合F1代植株均表现为总苞有喙、珐琅质、无纵长条纹;1个双亲均为总苞有喙、甲壳质、有纵长条纹组合F1代植株总苞表现为有喙、甲壳质、有纵长条纹.说明有喙相对于无喙为显性,珐琅质相对于甲壳质为显性,有纵长条纹相对于无纵长条纹为隐性.在F2代植株中,总苞颜色黑(褐)色和黄白色的分离比为15:1或3:1,说明薏苡总苞颜色在不同遗传背景 中的遗传方式不尽相同,表现为2对等位基因的显性重叠效应遗传和单基因显性遗传2种方式;有喙和无喙的的分离比为3:1或9:7,表现为单基因显性遗传和2对显性互补基因遗传2种方式;"无"或"有"总苞纵长条纹与总苞质地的珐琅质和甲壳质的分离表现一致,且纵长条纹总是伴随着甲壳质总苞而出现,总苞珐琅质表现为单基因控制的显性遗传;纵长条纹表现为单基因隐性遗传.薏苡总苞质地、喙和纵长条纹在不同遗传背景 下均表现出偏分离现象.结论薏苡总苞颜色、质地、喙和纵长条纹的遗传受1~2对等位基因控制,且具有基因互作、基因重叠及偏分离遗传特点,可作为薏苡遗传改良的重要标记性状.

• 大豆脱落酸受体基因家族鉴定、系统发育进化及表达模式分析

  张兆涵, 张天旭, 王万鹏, 解莉楠,

  目的鉴定大豆脱落酸受体基因(GmPYLs)家族成员,并进行系统发育进化及表达模式分析,为深入研究该基因家族在大豆生长发育和非生物胁迫中的作用机制提供理论依据.方法以拟南芥PYLs基因(AtPYLs)家族成员序列为参考,从JGI和NCBI数据库鉴定出GmPYLs基因家族成员;利用生物信息学方法对该基因家族的组成、基因结构、保守性、系统进化、启动子区顺式作用元件及其编码蛋白理化性质和结构域等进行全面分析,并基于转录组测序数据,对GmPYLs基因家族成员的表达模式进行分析.结果从大豆全基因组序列中鉴定出21个GmPYLs基因,长度为500~4000 bp,分布在15条染色体上,编码蛋白的氨基酸数量为178~267个,分子量为19457.11~29105.43 Da,理论等电点(pI)为4.82~7.23,均为亲水蛋白,但稳定性存在明显差异,主要定位于细胞质中.GmPYLs蛋白的二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主.GmPYLs基因家族成员可分为四大组,同一组成员基因结构及其编码蛋白的氨基酸序列、三级结构、结构域和保守基序(motif)均相似.大豆、拟南芥、苜蓿和水稻的PYLs基因被分为五大类群(Ⅰ~Ⅴ),大豆、拟南芥、水稻和苜蓿的大多数PYLs基因归于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类群;Ⅳ类群含少量的拟南芥和大豆PYLs基因,而Ⅴ类群仅含少部分苜蓿PYLs基因.拟南芥与大豆直系同源基因对数量多于拟南芥与苜蓿直系同源基因对数量.21个Gm-PYLs基因的启动子序列主要包含响应逆境胁迫、调节生长发育及响应植物激素的顺式作用元件,且所有GmPYLs基因的启动子区至少含有1个植物激素响应元件,其中,以含ABA响应元件的GmPYLs基因数量最多.GmPYLs基因具有组织表达特异性,且品种间的表达模式也存在差异.结论GmPYLs基因家族成员在系统发育进化上较保守,其基因组复制事件可能发生在豆科植物分化以后,且大部分GmPYLs基因被保留,在响应非生物胁迫中存在广泛的潜在机制,尤其与激素响应密切相关.

• 有机氮替代部分无机氮下减氮对宝岛蕉苗期生长及肥料氮素去向的影响

  王雯清, 黄丽娜, 程世敏, 赵增贤, 魏守兴,

  目的模拟大田淋溶,探讨有机氮替代部分无机氮下减氮对宝岛蕉苗期生长及肥料氮素去向的影响,为宝岛蕉苗期氮肥科学施用提供参考依据.方法采用盆栽试验,在有机氮替代30%无机氮条件下,设减氮比例为0(CO)、10%(CO-10)、20%(CO-20)和30%(CO-30)4个减氮处理,同时设不减氮纯化肥处理(CF)及不施氮肥对照处理(CK),测定比较不同处理宝岛蕉苗期生长指标、物质累积量和肥料氮素去向的差异.结果与CF处理相比,有机氮替代30%无机氮条件下,减氮30%以内以有机无机复混肥施用能平均提高茎围13.27%和新生叶总面积20.81%,平均提高整株干物质累积量26.50%和壮苗指数46.05%;增加氮素在作物吸收和土壤残留中的分配比例,从而降低氮素损失.其中,CO处理能显著增加宝岛蕉苗期叶绿素含量10.20%和整株吸氮量14.77%(P0.05),CO-30处理则显著降低叶绿素含量和氮素吸收量.与CO处理相比,CO-10、CO-20和CO-30处理均显著降低叶绿素含量和氮素淋溶损失率,平均降低15.26%和20.06%;且减氮20%以内施用不影响宝岛蕉苗期生长、干物质累积及氮素在作物吸收和土壤残留中的分配比例.结论在宝岛蕉苗期种植中,就香蕉生长和肥料氮素去向而言,有机氮替代30%无机氮下减氮20%施用是较适宜的有机无机配施方法.

• 不同氮浓度对薏苡幼苗生长和光合特性的影响

  王红娟, 於春, 路献勇, 江本利, 胡积送, 余黎明, 朱加保, 闫晓明,

  目的探讨不同氮浓度和品种差异对苗期薏苡生长和光合特性的影响,为阐明薏苡响应氮营养的机理及指导合理施氮提供理论依据.方法以皖薏1号和皖薏2号为材料进行水培试验,以NH4NO3为氮源,设4个氮水平(0、5、15和25 mmol/L)处理,处理后第4、8、12和16 d测定不同处理薏苡幼苗的地上部干重、根冠比、叶绿素含量、光合速率和叶绿素荧光参数.结果整个培养过程中,皖薏1号表现出茎细、叶窄、叶色偏浅,皖薏2号表现出茎粗、叶宽、叶色偏深,与皖薏1号相比,皖薏2号的株高相对偏低.2个皖薏品种5~25 mmol/L处理的地上部干重、叶绿素(a+b)含量、叶绿素a/b、净光合速率(Pn)、光系统Ⅱ最大光能转换效率(Fv/Fm)整体上高于0 mmol/L处理,而根冠比低于0 mmol/L处理.在整个培养过程中,皖薏1号的地上部干重随着氮浓度的增加逐渐增加,表现为0 mmol/L处理0.05,下同).在0 mmol/L处理下,同一培养时间皖薏2号的地上干重和根冠比高于皖薏1号.2个品种除培养第4 d的叶绿素(a+b)含量为15 mmol/L处理最高外,其他培养时期的叶绿素(a+b)含量均随着氮浓度的增加而逐渐升高,且培养8~16 d时15和25 mmol/L处理的叶绿素(a+b)含量显著高于0 mmol/L处理(P<0.05,下同),相同条件下皖薏1号的叶绿素(a+b)含量均低于皖薏2号.皖薏1号5~25 mmol/L处理幼苗的Pn差异不显著,但均显著高于0 mmol/L处理;皖薏2号幼苗的Pn随着氮浓度的增加先升高后降低,均为15 mmol/L处理幼苗的Pn最高,且显著高于0 mmol/L处理.皖薏1号的Fv/Fm随着氮浓度的增加整体上呈升高趋势,皖薏2号的Fv/Fm随着氮浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势.结论不同薏苡品种的最适氮浓度存在差异,25 mmol/L或更高氮浓度较适宜皖薏1号幼苗生长,15 mmol/L氮浓度较适于皖薏2号幼苗生长.皖薏2号表现出氮高效品种特征.

• 枯草杆菌发酵对何首乌抗氧化成分及肝癌细胞抗增殖作用的影响

  范琼, 赵敏, 金明坤, 韩丙军,

  目的探讨何首乌经枯草杆菌发酵后主要抗氧化成分及其对肝癌细胞抗增殖作用效果的变化,为进一步研究何首乌发酵炮制方法及开发何首乌产品提供科学参考.方法将生何首乌用枯草杆菌发酵处理后,测定生品和发酵品的游离型蒽醌、结合型蒽醌和总多酚含量等成分的变化,并对比何首乌生品和发酵品对肝癌细胞HepG2抗增殖作用的变化.结果何首乌生品和发酵品总游离型蒽醌含量分别为1.56和1.60 mg/g,总结合型蒽醌含量分别为1.24和0.79 mg/g,何首乌经枯草杆菌发酵后结合型蒽醌含量极显著下降(P<0.01,下同).何首乌生品和发酵品水提取液的总多酚含量分别为44.88和74.01 mg/g,乙醇提取液的总多酚含量分别为61.84和93.86 mg/g,何首乌经枯草杆菌发酵后总多酚含量极显著增加.0.025 g/L何首乌生品对肝癌细胞HepG2作用24 h后的细胞抑制率为4.2%,0.25 g/L何首乌生品对肝癌细胞HepG2作用72 h后的细胞抑制率为-11.1%(负值表示促进细胞生长),即随着何首乌生品浓度增加和作用时间延长,其对肝癌细胞生长的作用由抑制转变为促进.经枯草杆菌发酵后,0.025 g/L何首乌发酵品对肝癌细胞HepG2作用24 h后的细胞抑制率为9.9%,0.25 g/L何首乌发酵品对肝癌细胞HepG2作用72 h后的细胞抑制率为20.9%,即随着何首乌发酵品浓度增加和作用时间延长,其对肝癌细胞HepG2有明显的抗增殖效果.结论枯草杆菌发酵可降低何首乌的毒性,增强其对肝癌细胞HepG2的抗增殖作用,表明使用枯草杆菌发酵何首乌的炮制方法是一种安全有效的炮制减毒方法,对开发相应何首乌炮制品有重要意义.

• 铁、锰对广西宿根甘蔗幼苗黄化的影响

  龙光霞,

  目的明确铁、锰对宿根甘蔗幼苗黄化的影响,为有效解决广西宿根甘蔗幼苗黄化病问题提供科学依据.方法以新台糖22号为试验材料,采集其宿根甘蔗幼苗黄化叶片和正常叶片,通过成对数据t检验和相关分析法对比分析21组样品的叶绿素、全铁、活性铁、全锰、活性锰、铁和锰亚细胞组分含量及活性铁/锰比值的差异.结果宿根甘蔗幼苗黄化叶片的叶绿素含量(0.42 mg/g)极显著低于正常叶片(2.20 mg/g)(P细胞核>线粒体>叶绿体>可溶性部分,而正常叶片的叶绿体中铁含量仅次于细胞壁.宿根甘蔗黄化叶片的亚细胞组分铁含量(63.30 mg/kg)虽略高于正常叶片(62.97 mg/kg),但叶绿体中铁含量(3.24 mg/kg)显著低于正常叶片(7.82 mg/kg)(P<0.05).宿根甘蔗黄化叶片亚细胞组分锰总量(93.04 mg/kg)是正常叶片的3.95倍,但黄化叶片89.01%的锰主要分布在细胞壁和可溶性组分,只有10.99%的锰存在于生理活性区.结论叶片活性铁/锰比值低,高锰抑制铁的活性,铁向叶绿体运输受阻是宿根甘蔗幼苗生理性缺铁黄化的主要原因之一,过量的锰贮存在细胞壁和可溶性部分可能有利于宿根甘蔗幼苗对锰毒的忍耐.

• 不同遮阴处理对土坛树幼苗生长的影响

  杨浩, 苏春桃, 丘建煌, 高秀梅, 韩维栋,

  目的探讨不同遮阴环境对土坛树幼苗生长的影响,为培育土坛树优质种苗及其生长适应性研究提供理论依据.方法以2年生土坛树幼苗为试验材料,设不同遮阴处理,即透光率(75±5)%(L1处理)、透光率(50±3)%(L2处理)和透光率(25±5)%(L3处理),以全光照为对照(CK),研究光照对土坛树幼苗生长、生物量分配、叶绿素含量及光合生理等指标的影响.结果在不同遮阴环境下,L1、L2和L3处理植株基径生长低于CK,而株高高于CK;同时,L2和L3处理植株叶片的叶长、叶宽、叶厚和叶柄长均高于CK;L3处理植株生长增量最大,其株高、叶长、叶宽、叶厚和叶柄长指标分别比CK提高82.59%、90.43%、80.09%、21.14%和62.11%;相较于CK,土坛树幼苗总生物量积累随遮阴程度的增加而升高,且生物量积累主要集中于地上部分,尤其是叶部分积累最多,其中L2和L3处理叶生物量分别增加201.32%和312.52%,而其地下生物量积累与CK无显著差异(P>0.05);土坛树幼苗叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)及总叶绿素Chl(a+b)含量与遮阴程度呈正相关,叶绿素a/b(Chla/b)比值变化则相反;不同遮阴环境下Chla、Chlb和Chl(a+b)含量排序为:L3处理>L2处理>L1处理;各遮阴处理土坛树幼苗净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)较CK均呈现不同程度升高,L1、L2和L3处理间,胞间CO2浓度(Ci)随着光合作用的增强而逐渐下降,气孔导度(Gs)则逐渐升高;遮阴处理提高了土坛树幼苗的水分利用率(WUE).结论2年生土坛树幼苗有较强的耐阴能力,25%~50%透光率处理对幼苗的促生效果较为明显,其中25%透光率最有利于幼苗生长;土坛树幼苗可通过调整自身形态结构,同时减少基径生长量的分配,增加地上部分特别是叶部分的生物量,提高其光能利用效率.

• 喷施叶面镁肥对设施甜椒干物质累积、养分利用和产量的影响

  孟祥明, 黄晓曼, 李健, 侯炜, 焦加斌, 谢榕榕, 许炜东, 郑朝元,

  目的研究喷施叶面镁肥对福建设施甜椒干物质累积分配、养分吸收利用和产量的影响,明确适宜的叶面镁肥喷施浓度,为设施甜椒叶面镁肥的科学施用提供理论依据.方法以甜椒品种特雅斯为供试材料,在福建省诏安县布置田间试验,试验设5个叶面镁肥喷施浓度处理,分别为0(对照)、0.5%(Mg0.5)、1.0%(Mg1.0)、2.0%(Mg2.0)、4.0%(Mg4.0)浓度的MgSO4·7H2O(喷施量700 L/ha),每处理重复4次,随机区组设计,探究喷施叶面镁肥对设施甜椒干物质累积、叶片SPAD镁浓度及积累量、氮磷钾浓度及设施甜椒产量、收益、成本等指标变化,进而确定适宜的叶面镁肥喷施浓度.结果喷施叶面镁肥能明显提升挂果老叶的SPAD值,与对照相比,Mg4.0处理叶片SPAD值最高,较对照SPAD值上升6.92%.喷施叶面镁肥有助于设施甜椒干物质的累计,增幅为1.39%~3.98%;且累积量的提升主要来自于果实,与不施叶面镁肥相比,Mg4.0处理的果实干物质累积量显著提升(P<0.05,下同),增幅为9.03%.喷施叶面镁肥可促进叶片镁和氮的吸收利用,抑制叶片钾的吸收利用,但不影响叶片磷的吸收利用;当叶面镁肥喷施浓度为4.0%时,叶片中氮和镁的累积量分别提升10.05%和14.06%,叶片中钾的累积量降低8.42%.喷施叶面镁肥有助于设施甜椒商品果产量的提升,增幅为1.56%~13.63%;且主要来自于优果率和总产量的提升.与对照相比,Mg4.0处理显著提升设施甜椒的肥料偏生产力,氮、磷、钾的增幅分别为13.62%、13.62%和13.63%;设施甜椒经济效益增幅为0.94%~24.56%,且Mg4.0处理的经济效益、成本收益率和新增纯收益率均最高.结论在土壤交换性镁含量处于缺乏状态时,喷施叶面镁肥提高了作物养分利用效率,促进了产量和经济效益的提升,具有显著的提质增效作用.可见,在设施甜椒技术综合管理体系中,叶面喷施镁肥是一种有效的养分补充措施.

• 20份小白菜品种引种试验农艺性状的多样性分析

  赵孟良, 韩睿, 王紫莹, 任延靖,

  目的明晰引进小白菜种质资源在青海地区种植的适应性,筛选性状优异的种质资源,为小白菜优良品种选育及种植提供科学依据.方法以收集引进的20份京研系列小白菜品种为材料,对其株幅、净菜率、株型、束腰性等农艺性状及维生素C(Vc)、粗纤维、亚硝酸盐和硝态氮含量等营养指标进行调查统计,结合遗传多样性、营养成分、隶属函数、相关性、主成分和聚类分析等方法进行系统评价.结果20份小白菜品种的不同性状间具有丰富的遗传多样性.质量性状的遗传多样性指数(H')变化范围在0.00~1.16,其中叶色最高,为1.16.数量性状的H'在0.88~1.59,变异系数在0.03~0.41,排序为单株重>短缩茎纵径>叶柄宽>叶宽>株高>叶柄长>腰粗>短缩茎横径>叶长>株幅>干物质率>净菜率.Vc含量介于72.89~396.82 mg/100 gFW,粗纤维含量介于3.81%~23.00%,亚硝酸盐含量介于0.32~3.13μg/g,硝态氮含量介于16.67~604.72 mg/kgFW.12个数量性状的隶属函数均值(R)介于0.22~0.81.相关分析结果表明,株高与株幅、腰粗、叶长、叶宽和单株重均存在极显著正相关(P<0.01,下同);株幅与腰粗、叶长和叶宽均呈极显著正相关;腰粗与叶长、叶宽和单株重均呈极显著正相关;叶宽与短缩茎横径呈显著正相关(P<0.05),相关系数为0.476;叶柄宽与短缩茎纵径呈负相关,与干物质率呈极显著负相关;短缩茎横径与单株重间存在极显著正相关.提取到的8个主成分特征值均在1.00以上,8个主成分的累计贡献率达87.45%.根据聚类分析结果,可将20个供试材料划分为五大类,第Ⅰ类中有5份资源,第Ⅱ类有3份资源,第Ⅲ和第Ⅴ类都只有1份资源,第Ⅳ类共有10份资源,其中,以第Ⅱ类的夏绿2号、春油5号和京绿7号3个品种的商品性最好.结论参试小白菜资源表型性状的遗传多样性指数和变异程度较高,具有丰富的变异程度和多样性;不同小白菜资源营养成分含量具有明显的差异性.综合隶属函数和营养成分分析筛选出春油5号和春油1号2个小白菜品种,其露地种植田间综合表现较优,适宜在青海当地推广种植.

• 番茄黄化曲叶病毒侵染危害海南番茄及其分子特征

  汤亚飞, 周洋, 张丽, 李正刚, 佘小漫, 于琳, 蓝国兵, 邓铭光, 何自福,

  目的明确引起海南三亚、东方和陵水番茄黄化曲叶病的病毒分子特征,为防控该病害提供科学依据.方法以2019年2月从海南三亚、东方和陵水采集的15份疑似番茄黄化曲叶病样本为材料,采用菜豆金色花叶病毒属病毒的通用简并引物AV494/CoPR对15份样本进行PCR检测,并对PCR检测为阳性的样本进行滚环扩增(RCA)及基因克隆,获得侵染海南三亚、陵水和东方番茄的病毒基因组全序列,进而在GenBank数据库BLASTh程序进行相似性比对,利用SDT 1.2的MUSCLE alignment进行序列相似性比较分析,采用MEGA 6.0的邻接法(Neighbor-joining,NJ)构建系统发育进化树,明确所获得病毒分离物与已报道分离物的亲缘关系.结果获得侵染海南三亚、陵水和东方番茄的3个番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)分离物基因组全序列,其大小均为2781 nt,编码6个开放阅读框(ORF),其中病毒链上AV1和AV2基因,互补链上AC1、AC2、AC3和AC4基因.相似性比对分析结果表明,TYLCV海南分离物与墨西哥和美国分离物的相似性在99.0%以上,与来自我国不同省(市)的14个TYLCV分离物的相似性在98.0%以上.系统发育进化分析显示,海南三亚、陵水和东方3个分离物与墨西哥、美国及我国北京和江苏分离物聚集在一个小分支,进一步与来自我国其他12个省(市)、韩国、哥斯达黎加和澳大利亚的分离物形成一个分支.结论侵染海南番茄的TYLCV可能来自我国大陆的番茄等种苗和烟粉虱带毒传入,也有可能来自墨西哥和美国等其他国家.

• 大豆不同生育期叶际光合细菌群落结构特征

  孔小婷, 苏品, 程菊娥, 杜晓华, 罗路云, 陈丽洁, 翟忠英, 张德咏, 刘勇,

  目的探究大豆不同生育期叶际光合细菌群落结构多样性及其分布特征,揭示大豆生育期与光合细菌群落结构变化间的关系,为促进光合细菌在农业生产中的应用提供参考依据.方法对5个生育期(苗期、出枝期、花期、鼓粒期和成熟期)大豆叶际光合细菌的Puf M基因序列进行PCR扩增,并对PCR扩增产物进行Illumina高通量测序,分析大豆叶际光合细菌群落多样性及分布特征.结果从大豆5个生育期叶片样品中共检测到光合细菌2门、5纲、36属、84种.不同生育期大豆叶片样品中光合细菌的群落组成和结构存在一定差异,在相对丰度方面表现为成熟期>苗期>出枝期>花期>鼓粒期;在多样性方面表现为苗期>出枝期>花期>鼓粒期>成熟期.大豆不同生育期的叶际光合细菌在门、纲、属和种分类水平上的优势菌群及所占比例分别为变形菌门(Proteobacteria)(92.11%~99.29%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)(75.17%~97.40%)、甲基杆菌属(Methylobacterium)(60.67%~95.09%)和扭脱甲基杆菌(Methylo-bacterium extorquens)(36.89%~87.88%),随着分类水平逐渐细化,不同生育期对大豆叶际光合细菌群落组成和分布的影响越大.结论生育期对大豆叶际光合细菌群落结构有重要影响,实际生产中可通过在大豆不同生育期施用不同的光合细菌以促进优势群落形成,从而促进大豆生长.

• 不同种植年限和生育期三七上桃蚜体内蛋白含量及主要酶活性研究

  张帅, 罗文才, 符成悦, 陈斌, 张立敏,

  目的探明不同种植年限和生育期三七上桃蚜体内蛋白含量及主要解毒酶和保护酶活性,以及随三七生长发育的动态变化,为三七上蚜虫的综合防治提供理论依据.方法采用试剂盒法,分别测定1年生、2年生和3年生三七(简称1年七、2年七和3年七)营养生长期、平缓生长期和生殖生长期的桃蚜体内蛋白含量、主要解毒酶乙酰胆碱酯酶(AChE)、羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和保护酶过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,并与甘蓝上桃蚜体内蛋白含量及主要解毒酶和保护酶活性进行比较.结果相同种植年限不同生育期的三七,在其上取食的桃蚜体内蛋白含量表现为生殖生长期>平缓生长期>营养生长期;在三七营养生长期和平缓生长期,不同种植年限三七上取食的桃蚜体内蛋白含量表现为甘蓝>3年七>2年七>1年七,而在三七生殖生长期,种植年限对桃蚜体内蛋白含量的影响不显著(P>0.05,下同).在相同种植年限三七的不同生育期内,随着三七的生长发育,桃蚜体内CarE、AChE和GSTs活性总体呈下降趋势;在相同生育期不同种植年限三七上,在营养生长期和平缓生长期内,桃蚜体内AChE、CarE和GSTs活性表现为1年七>2年七>3年七>甘蓝,而在生殖生长期内,甘蓝上桃蚜体内AChE活性高于2年七和3年七,CarE和GSTs活性随着种植年限的增加变化不明显.在相同种植年限三七的不同生育期内,桃蚜体内SOD活性表现为营养生长期>平缓生长期>生殖生长期,CAT活性表现为营养生长期平缓生长期>生殖生长期,而在2年七上表现为营养生长期>生殖生长期>平缓生长期;在相同生育期不同种植年限三七上,随着三七种植年限的增加,三七上桃蚜体内POD、CAT和SOD活性基本呈逐渐降低的趋势.结论在三七桃蚜防治实践中,从生育期防治策略上,应加强对营养生长期和平缓生长期内三七上桃蚜的防治;而从不同种植年限三七上蚜虫的防治策略上,应加强对1年七和2年七上桃蚜的控制.

• 叉角厉蝽成虫对粘虫幼虫的捕食功能反应

  廖贤斌, 高平, 赵航, 谢永辉, 陈雅琼, 王志江, 陈斌, 吴国星, 高熹,

  目的探明室内叉角厉蝽对粘虫幼虫的捕食潜力,为叉角厉蝽应用于田间防治粘虫提供理论依据.方法以透明塑料盒为测试容器,在室内设不同密度(3、6、9、12和15头/盒)的3、4和5龄粘虫幼虫供叉角厉蝽成虫(1头/盒)取食,统计叉角厉蝽成虫的捕食量并进行相关分析.固定粘虫幼虫密度(50头/盒),设不同密度(1、2、3、4和5头/盒)的叉角厉蝽成虫,研究捕食者自身密度对捕食量的影响.等比例(天敌:猎物=1:10)增加叉角厉蝽成虫和粘虫幼虫,研究干扰反应对捕食量的影响.结果叉角厉蝽成虫对3、4和5龄粘虫幼虫的捕食功能反应均符合HollingⅡ模型.在室内条件下,叉角厉蝽成虫对4和5龄粘虫幼虫的理论最大取食量分别为10.09和3.55头,明显低于对3龄粘虫幼虫的理论最大取食量(78.74头).叉角厉蝽成虫对3、4和5龄粘虫幼虫的搜寻效应方程分别为S=0.9009/(1+0.0114N)、S=0.7291/(1+0.0723N)和S=0.9322/(1+0.2626N),在相同虫龄内,搜寻效应随着猎物密度的增加而减小.捕食者密度对搜寻效应的影响及干扰反应的拟合结果分别为E=0.4254P-0.551和A=8.3413P-0.127,随着捕食者密度的增加,叉角厉蝽的平均捕食量都会逐渐减少,叉角厉蝽成虫与粘虫幼虫等比例增加时,叉角厉蝽也会产生种间干扰.结论叉角厉蝽成虫对3龄粘虫幼虫具有较好的捕食潜力,因此选择粘虫幼虫3龄时释放叉角厉蝽成虫为宜,但在田间实际释放时需考虑叉角厉蝽自身密度及种间干扰对其捕食能力的影响.

• 气象因子与烤烟美拉德反应产物的相关分析

  王林, 曹明峰, 邓勇, 祝利, 徐宸, 景延秋, 周红审, 刘文龙, 宁尚辉, 张学伟,

  目的探究气象因子与烤烟美拉德反应产物的关联程度,为合理进行烤烟种植区划及生产特色优质烟叶提供理论指导.方法从湖南省桃源县国家一般气象站收集2014—2018年桃源县烟区逐月平均气温、逐月日照时数和逐月降水量的气象数据,采集6个乡镇的烟叶样品进行美拉德反应产物含量测定,对各气象因子与烤烟美拉德反应产物进行描述统计、简单相关和典型相关统计分析.结果桃源县烟区平均气温和日照时数基本满足烟叶生长需要,而降水相对较多.其烤烟美拉德反应产物以糠醛为主,各产物均具有中等强度变异.简单相关分析结果表明,在烟叶美拉德反应产物中,月平均气温和月平均日照时数对美拉德反应产物影响明显,其中糠醛含量与8月平均日照时数呈显著正相关(P月平均气温>月平均降水量;4月和8月的平均气温及3月的平均日照时数对美拉德反应产物中的糠醇、糠醛和3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮含量影响显著或极显著(P<0.01).结论烤烟大田期的月平均气温和月平均日照时数与烤烟美拉德反应产物含量密切相关.桃源县烤烟种植中应选择日照时间相对较长的地区或耐高温的烤烟品种,可在一定程度上提高烤烟美拉德反应产物的总量.

• 不同储藏温度下鲅鱼组胺含量与其品质变化的关系

  孙项丽, 王联珠, 郭莹莹, 江艳华, 王婧媛, 尹大芳,

  目的研究鲅鱼在不同储藏温度下组胺变化规律及其与品质变化的关系,为青皮红肉鱼组胺安全性和品质评价提供参考依据.方法利用反向高效液相色谱法检测鲅鱼在冷藏(4℃)和常温(20℃)2种储藏温度下组胺、腐胺和尸胺等3种生物胺含量的变化情况,结合感官评价、菌落总数、挥发性盐基氮(TVB-N)含量和K值评价鲅鱼品质变化,并分析生物胺含量与品质指标的相关性.结果随着储藏时间的延长,鲅鱼体内生物胺含量不断产生并积累,4℃储藏条件下鲅鱼货架期不超过4 d,20℃储藏条件下不超过1 d;4℃储藏14 d内鲅鱼组胺含量升高明显,达1213.46 mg/kg;20℃储藏4 d内,第1 d组胺生成量明显,从初始13.63 mg/kg增至472.51 mg/kg,2 d后尸胺生成量明显,4 d保存期内达1134.46 mg/kg.感官评价结果显示,鲅鱼品质随着储藏时间延长而逐渐降低,微生物数量和TVB-N含量增加,K值变大,综合各品质指标可知4℃储藏条件下的鲅鱼品质优于20℃储藏条件下的品质.皮尔森(Pear-son)相关系数分析结果显示,感官评价、菌落总数、TVB-N含量和K值等品质指标与鲅鱼组胺、腐胺和尸胺的含量变化均呈极显著正相关(P<0.01).结论低温有助于减少鲅鱼生物胺积累和维持鲅鱼品质;由于鲅鱼感官在可接受的食用范围时也可能存在组胺安全性风险,因此对其进行安全性和品质评价时应结合感官评价、菌落总数、TVB-N含量和K值等多个评价指标.

• 不同月龄安格斯母牛屠宰性能、肉品质及卵巢发育比较

  孙鏖, 蔡文杰, 何芳, 浣成, 李昊帮, 罗阳, 樊志坚, 张佰忠, 易康乐,

  目的比较分析不同月龄阶段安格斯母牛屠宰性能、肉质品质及卵巢发育的差异,为进一步丰富安格斯牛育种数据和开展湖南本地肉牛品种改良及新品种(系)培育提供科学依据.方法选取国家核心肉牛育种场内6、18和30月龄体况良好的安格斯母牛各10头分为3组,在标准饲养条件下对其进行屠宰性能、肉质品质和卵巢卵泡发育的测定.结果随着月龄的增加,安格斯母牛的屠宰性能逐渐提高,在30月龄时屠宰率达49.08%,较6月龄屠宰率显著增加4.98%(P0.05,下同).粗蛋白、粗脂肪和铁(Fe)含量随月龄的增加呈先降后升的变化趋势,30月龄时含量分别为18.83%、1.03%和15.10 mg/kg.安格斯母牛3个月龄的总氨基酸含量在18.58%~19.06%,必需氨基酸含量在7.70%~7.93%,必需氨基酸含量在氨基酸总量中的占比均在41.00%左右;其中总氨基酸和必需氨基酸含量在6月龄和18月龄间差异不显著,二者与30月龄间存在显著差异.3个月龄阶段的安格斯牛肉中饱和脂肪酸含量在44.51~49.10 mg/g,单不饱和脂肪酸含量在32.00~37.72 mg/g,多不饱和脂肪酸含量在13.03~22.86 mg/g,各月龄阶段间均存在显著差异;卵巢重量和卵泡数量也随着月龄的增加而增加,各月龄阶段间均存在显著差异,但卵巢的厚和宽在18月龄与30月龄间差异不显著,30月龄与6月龄间存在显著差异.结论不同月龄阶段安格斯母牛肉质品质和卵巢发育差异明显,引种安格斯牛进行地方品种改良及新品种(系)选育时应根据不同月龄阶段的特征进行合适选择.

• 雪胆多糖提取工艺优化及其抗氧化活性分析

  邱磊, 张蓉, 赵艳, 段柯兆, 杨生超, 张广辉,

  目的优化雪胆水溶性和水不溶性多糖提取工艺,并分析其抗氧化活性,为雪胆多糖的开发利用提供参考依据.方法采用热水浸提法提取雪胆水溶性多糖、碱液浸提法提取雪胆水不溶性多糖,以多糖提取率为考察指标,通过单因素试验和正交试验优化2种雪胆多糖的提取工艺条件,同时测定雪胆多糖清除羟基自由基(·OH)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基和超氧阴离子(O-2·)的能力及还原能力.结果影响热水浸提雪胆水溶性多糖的因素排序为提取温度>料液比>提取时间,最佳提取工艺条件为:料液比1:16、提取温度80℃、提取时间2.0 h,在此条件下,雪胆水溶性多糖提取率为(28.70±0.63)%;影响碱液浸提雪胆水不溶性多糖的因素排序为料液比>提取温度>提取时间,最佳提取条件为:料液比1:18、提取温度70℃、提取时间2.0 h,在此条件下,雪胆水不溶性多糖提取率为(31.43±0.42)%.雪胆水溶性多糖和水不溶性多糖对·OH和DPPH自由基均有较好的清除效果,2种雪胆多糖质量浓度为0.5 mg/mL时,对DPPH自由基的清除率在50.00%以上,质量浓度为0.1 mg/mL时,对·OH的清除率在50.00%以上;此外,2种多糖具有良好的还原能力和清除O-2·能力,均随多糖质量浓度的增加而增强.结论采用正交试验优化获得雪胆水溶性多糖热水浸提工艺和雪胆水不溶性多糖碱液浸提工艺,提取操作简便,方法可行,提取的2种多糖均具有较强的抗氧化活性,可作为天然抗氧化资源加以利用.

• 固相微萃取—气相色谱—质谱联用分析桂鸡蕉1号果肉挥发性物质

  韦莉萍, 李朝生, 周维, 覃柳燕, 田丹丹, 黄曲燕, 韦绍龙, 李佳林, 黄素梅, 韦弟,

  目的明确桂鸡蕉1号采后黄熟期果肉挥发性物质成分特点,为系统研究其果品风味物质及开发利用提供参考依据.方法以桂鸡蕉1号为试验材料,在果实收获后第6d(果实完熟阶段),采用固相微萃取法提取果肉挥发性物质,利用气相色谱—质谱(GC-MS)联用仪对挥发性物质成分进行检测、定性及定量分析,研究其主要挥发性物质成分.结果从桂鸡蕉1号果肉中共鉴定出74种挥发性物质成分,占总峰面积的99.325%;酯类是果肉中主要的挥发性物质,包含38种成分,总含量为55.705%;其次为羰基类、烯类、醛类、烷类、醇类和酚类,分别包含7、7、5、9、6和2种成分,总含量分别为25.410%、8.255%、5.265%、2.690%、1.080%和0.920%.在挥发性酯类成分中,以丁酸酯类为主(18种),而乙酸酯类极少(仅2种);相对含量超过1.000%以上的挥发性酯类有己酸异戊酯、丁酸异戊酯、(Z)-己酸-4-己烯酯、丁酸-4-己烯酯、异戊酸异戊酯、异丁酸异丁酯、n-戊酸顺-3-己烯酯、己酸异丁酯、丁酸异丁酯和异戊酸顺-3-己烯酯等10种,总含量为48.470%.非酯类挥发性物质(E)-2-己烯醛、4-庚酮、己醛、苯甲醛、月桂醛、榄香素、二异戊醚、乙烯基环己烷、右旋柠檬烯、E-1-甲氧基-4-己烯和1,3-环辛二烯占其挥发性物质种类总峰面积百分比分别为75.330%、74.089%、12.063%、9.233%、2.139%、16.912%、21.745%、61.587%、0.174%、93.191%和4.366%.结论桂鸡蕉1号果肉的候选特征性挥发性物质成分主要有乙酸异丁酯、异丁酸异丁酯、丁酸异戊酯、异丁酸异戊酯、丁酸丁酯、己酸异戊酯、异戊酸异戊酯、2-甲基丁酸顺-3-己烯酯、异戊酸顺-3-己烯酯、(E)-2-己烯醛、4-庚酮、己醛、苯甲醛、月桂醛、榄香素和右旋柠檬烯.

• 经济政策不确定性对我国大豆产业链价格波动的影响

  刘望, 于尊, 崔宁波,

  目的研究经济政策不确定性(EPU)对大豆产业链期货价格的影响,为制定稳定粮食期货价格政策,实现粮食安全提供理论依据.方法基于2006年1月—2019年6月我国EPU指数及大豆、豆粕和豆油期货价格数据,构建TVP-VAR模型,探究EPU对我国大豆产业链期货价格波动的影响.结果从脉冲响应分析结果来看,我国大豆、豆粕和豆油期货价格均受到EPU不同程度的负面影响,且响应均快速、剧烈,具有持续性和周期性特征;同时,随着响应期数的延长,响应程度逐渐减弱,并趋于平稳.在金融危机(2008年)、欧债危机(2011年)、股市危机(2016年)及中美贸易摩擦(2018年)4个时期,EPU对大豆、豆粕和豆油期货价格的冲击力度不同,主要产生负向作用,后期均呈现正负交替的冲击趋势,且在滞后0~4期所产生的冲击波动较大,但随着滞后期的延长,影响逐渐减小.相对于3个危机时期,2018年中美贸易摩擦时期EPU对大豆及其相关产品期货价格的短期冲击较大,影响较深.建议为更好地应对危机时期EPU对大豆产业链期货价格的冲击,我国应充分利用国际市场,积极参与国际合作,拓宽大豆进口来源渠道,并建立农产品期货市场信息共享机制,稳定期货市场,加强政府宏观调控,确保政策的及时性和有效性.

• 我国粮食安全脆弱性时空变化分析

  夏汉军, 李聪媛, 赵迪,

  目的对我国粮食安全脆弱性指数进行测算,明确我国粮食安全脆弱性时空变化及重心转移路径,为提高我国粮食安全水平、降低粮食安全脆弱性提供参考依据.方法基于综合指数法测算2000—2018年我国粮食安全脆弱性指数,运用GIS分析工具分析其空间变化和重心运动轨迹.结果从时间来看,我国粮食安全脆弱性指数呈下降态势,表明我国粮食安全性越来越高,抵抗风险能力越来越强.从空间来看,2000年我国粮食安全低脆弱性地区主要分布在东部和南部地区,较高脆弱性地区主要处于中部地区,高脆弱性地区主要是内蒙古和西藏两地;2005年我国粮食安全脆弱性呈现中、高脆弱性地区增加,较高脆弱性地区降低的空间特点;2010年粮食安全脆弱性变化相对较大的省份是四川和上海两地;2015和2018年粮食安全脆弱性空间变化趋于稳定,主要表现在较低风险区主要集中在东北、江浙及四川等地,中脆弱性主要集中在中部和西南地区,较高脆弱性主要集中在京津翼、云贵及西北地区.从重心转移路径来看,较低脆弱性和中脆弱性路径变化相对较大,较高和高脆弱性路径变化相对较小,重心相对集中.建议强化灾害预警功能建设,加大灾后重建工作力度;多渠道提高农户收入,降低农户与非农户之间的工资差额,提高农民生产积极性;争取政策扶持,加大农业机械化投入,以科技提升农业机械化水平;持续扩大粮食消费需求量,建立符合地方实情的粮油质量标准体系和粮食生产体系.