南方农业学报杂志2021年第2期
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- 水牛Novel-miR-57对Bcap-37和BMECs细胞DOK4基因的调控作用
- 蔡小艳, 李雅辉, 鲍正潘, 陈秋萍, 李胜, 周宇, 邓凯, 石德顺, 刘庆友,
- 【目的】筛选Novel-miR-57调控靶基因,并明确其对靶基因的调控作用及生物功能,为揭示水牛乳腺上皮细胞(BMECs)的分化机理提供科学依据。【方法】利用MiRscan预测Novel-miR-57二级结构;以自编软件Ensembl(v80)注释的水牛mRNA截取3'-非翻译区(3'-UTR)作为预测数据库,采用Miranda(v3.3a)对Novel-miR-57进行靶基因预测;运用实时荧光定量PCR筛选重点靶基因。以化学合成的Novel-miR-57模拟物Mimics和抑制剂Inhibitor,分别转染人类乳腺癌细胞(Bcap-37)及BMECs细胞,以验证Novel-miR-57与靶基因的表达相关性。【结果】Novel-miR-57前体序列形成7个茎环结构,成熟序列位于第1、2和3个茎环结构间,其结合自由能为-53.70 kcal/mol。以结合自由能低于-20.00 kcal/mol为标准,最终筛选出34个可能的靶基因,共与42条KEGG信号通路存在关联,其富集的信号通路主要有代谢通路(ID:bta01100)、PI3K-Akt(信号通路(ID:bta04151)、MAPK信号通路(ID:bta04010)和细胞因子—细胞因子受体相互作用(ID:bta04060)等;经实时荧光定量PCR检测分析发现DLX3、CANCNG3、DOK4、NFKBID、C17orf53、RTN1和FBXO10等7个靶基因在非泌乳期的相对表达量极显著高于泌乳期(PDOK4基因与Novel-miR-57的表达具相关性,以200 nmol/L Inhibitor转染B-cap37细胞能显著提高DOK4基因表达(PDOK4基因表达。以100 nmol/L Mimics转染BMECs细胞,Novel-miR-57和DOK4基因的相对表达量显著提高;而以200 nmol/L Inhibitor转染BMECs细胞,Novel-miR-57和DOK4基因的表达均受到显著抑制。【结论】Novel-miR-57含有7个茎环结构,且其成熟序列位于第1~3个茎环上。Novel-miR-57过表达可下调Bcap-37细胞DOK4基因表达或上调BMECs细胞DOK4基因表达,即Novel-miR-57对靶基因的调控作用因乳腺细胞生理状态不同而存在差异。
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- 广西近40年甘蔗种质资源引进及利用
- 韦金菊, 周会, 李海碧, 毛莲英, 宋修鹏, 雷敬超, 桂意云, 张荣华, 李杨瑞, 刘昔辉,
- 【目的】对近40年广西引进甘蔗种质资源利用情况进行分析,为提高甘蔗引种利用效率及推动甘蔗产业健康可持续发展提供参考。【方法】统计1982—2020年广西引进的甘蔗种质资源,分析引进种质资源的直接利用、育种利用、育成后代的应用及研究利用情况,总结引种过程中存在的问题并提出建议。【结果】1982—2020年,广西农业科学院甘蔗研究所从20多个国家和地区及国内其他省(市)引进甘蔗种质资源共1044份(包括花穗238份),其中1993年以来引进甘蔗种质资源751份(包括花穗26份);引进甘蔗种质资源作为亲本配置了杂交组合2771个,进入区试且亲本含有引进种质资源血缘的品系有43个;广西农业科学院甘蔗研究所育成的58个桂糖系列甘蔗品种中有40个含有引进种质资源血缘,其中美国CP系列亲本占37.9%,我国台湾ROC系列亲本占34.5%,美国CP系列和我国台湾ROC系列甘蔗种质资源在广西甘蔗育种中发挥了非常重要的作用。引进的甘蔗种质资源在抗病育种及分子育种方面也逐步开展研究。但目前广西甘蔗引种过程中也存在一些问题:(1)引进甘蔗种质在适应性上普遍存在较大问题;(2)引进别国或地区优良甘蔗种质的同时有可能会带来新的病虫害,给甘蔗产业的安全生产增加风险。(3)引进的种质资源未能在国内育种单位间充分共享。【建议】应加强优异甘蔗种质资源的引进;规范甘蔗引种程序,严格遵守引种检疫规程;重视引进种质资源数据库的构建及共享利用。
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- 桂果蔗1号不同级数健康种苗生长特征及性状变异
- 刘红坚, 梁文燊, 何为中, 叶权, 刘丽敏, 何毅波, 卢曼曼, 刘俊仙, 李松, 林善海,
- 【目的】评价桂果蔗1号不同级数健康种苗的生长特征和变异特性,为提高果蔗健康种苗生产用种质量及高产栽培提供科学依据。【方法】对桂果蔗1号组培苗、第一级种茎和第二级种茎苗期生长表型性状进行连续观测,分析3个不同级数果蔗幼苗的苗数、株高、地径、叶片数及+1叶的叶长、叶宽和叶面积等7个表型性状的生长特征和变异稳定性。【结果】不同级数果蔗种苗生长特征差异明显。第一级种茎和第二级种茎各方面生长特征相近,且均显著优于组培苗(P< 0.05),但第二级种茎各方面表现仍明显优于第一级种茎。桂果蔗1号健康种苗各性状平均变异系数为5.48%,变异幅度为3.01%~11.88%,变异幅度最大的是苗数,最小的是地径。除了第二级种茎+1叶叶宽变异幅度有所上升外,其余6项表型性状变异均伴随着级数的增加而趋向稳定。3个不同级数种源所有性状的平均变异系数为3.32%~8.25%,以组培苗的平均变异系数最大(8.25%),第一级种茎苗次之(4.88%),第二级种茎苗最小(3.32%)。说明组培苗性状分离最大,高级苗(第二级种茎)性状较稳定。【结论】桂果蔗1号健康种苗第二级种茎的生长特性综合表现显著优于第一级种茎和组培苗,遗传变异也较稳定,为生产栽培最佳用种。
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- 甘蔗套种马铃薯机械化栽培对土壤微生物多样性及甘蔗养分吸收的影响
- 刘晓燕, 梁强, 庞天, 李毅杰, 徐林, 吴凯朝, 邓智年, 宋修鹏, 李杨瑞, 王维赞,
- 【目的】研究甘蔗套种马铃薯机械化栽培对土壤微生物多样性和甘蔗养分吸收的影响,为该套种模式的推广应用提供理论依据。【方法】采用大田随机区组试验,设甘蔗单作(对照)和甘蔗套种马铃薯2种栽培模式,每种种植模式分为根际区和非根际区进行土壤采集,即甘蔗单作区的根际土、非根际土及甘蔗套种区的根际土、非根际土。利用传统测定方法和Illumina高通量测序技术分析2种栽培模式下的土壤理化性质、甘蔗养分吸收和微生物多样性的差异。【结果】与甘蔗单作相比,套种区甘蔗根际土的有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量分别显著提高4.93%、12.32%、6.40%和8.92%(PP> 0.05,下同)。套种提高了土壤细菌酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和浮霉菌门(Planctomycetes)及真菌担子菌门(Basidiomycota)、毛霉菌门(Mucoromycota)和其他未知真菌类群的比例,降低了细菌变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和杆菌属门(Patescibacteria)及真菌子囊菌门(Ascomycota)的比例。相关分析结果显示,土壤pH、速效钾、土壤容重和土壤含水量对土壤细菌及真菌群落的影响较大,其中土壤细菌群落中的拟杆菌门和厚壁菌门分别与土壤容重和土壤有效磷呈显著正相关,绿弯菌门和芽单胞菌门分别与土壤容重和土壤速效钾呈显著负相关;土壤真菌群落中的子囊菌门与土壤容重呈显著正相关,担子菌门与土壤容重呈显著负相关。套种显著降低了苗期甘蔗对磷和钾的吸收量,对生长后期甘蔗的养分吸收无显著影响。【结论】甘蔗套种马铃薯机械化栽培可有效改善土壤理化性质,改变土壤微生物群落结构,提高甘蔗产量和含糖量,增加经济效益,实现土地的用养结合,是较合理的套种模式。
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- 秸秆覆盖对粉垄蔗田土壤有机碳及CO2排放的影响
- 陈仕林, 蒙炎成, 胡钧铭, 俞月凤, 李婷婷, 张俊辉, 陈渊, 韦本辉, 韦翔华,
- 【目的】研究免耕保护性耕作下秸秆覆盖对蔗田土壤有机碳与CO2排放的影响,为旱地蔗田土壤有机碳库调控管理提供科学依据。【方法】2018—2019年以秸秆覆盖第2年宿根蔗田为研究对象,设粉垄免耕宿根蔗秸秆覆盖(SR1)、粉垄免耕宿根蔗无秸秆覆盖(SR2)、常规免耕宿根蔗秸秆覆盖(CT1)和常规免耕宿根蔗无秸秆覆盖(CT2)4种处理,在甘蔗分蘖期、伸长期和成熟期采集0~15和15~30 cm土层土壤样品,分析土壤总有机碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物量碳及CO2排放通量,并计算蔗田土壤碳库管理指数(CPMI)。【结果】秸秆覆盖提高了免耕蔗田土壤总有机碳含量,甘蔗收获后0~15和15~30 cm土层土壤总有机碳含量SR1处理较SR2处理分别提高33.60%和22.08%,CT1处理较CT2处理分别提高18.13%和42.22%。秸秆覆盖增加了免耕蔗田土壤易氧化有机碳含量,甘蔗收获后SR1处理0~15和15~30 cm土层土壤易氧化有机碳含量较SR2处理分别提高11.86%和37.78%,CT1处理较CT2处理分别提高54.84%和31.03%。秸秆覆盖提高了粉垄免耕蔗田土壤微生物量碳含量,甘蔗收获后SR1处理0~15和15~30 cm土层土壤微生物量碳含量较SR2处理分别提高83.21%和126.43%。秸秆覆盖改变了免耕蔗田CO2排放通量,SR1处理CO2排放峰值较SR2处理提高26.26%,CT1处理较CT2处理提高79.18%。粉垄免耕提高了蔗田CO2排放通量,粉垄免耕CO2排放峰值是常规免耕的1.66~2.35倍。秸秆覆盖提高了蔗田土壤碳库管理指数,0~15和15~30 cm土层碳库管理指数SR1处理较SR2处理分别提高16.99%和55.90%,CT1处理较CT2处理分别提高29.50%和28.53%;秸秆覆盖下,粉垄免耕0~15和15~30 cm土层碳库管理指数较常规免耕分别提高67.58%和102.54%。【结论】秸秆覆盖提高了粉垄免耕蔗田土壤总有机碳、易氧化有机碳和微生物量碳及碳库管理指数。该模式可作为旱地蔗田土壤有机碳库调控的一种重要手段。
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- 基于因子分析与聚类分析的甘蔗新品种(系)农艺性状评价
- 秦昌鲜, 闭德金, 彭崇, 郭强, 马文清, 施泽升, 唐利球,
- 【目的】评价广西甘蔗区试2015—2017年龙州点(广西崇左)甘蔗新品种(系)的农艺性状,为广西各蔗区筛选及推广甘蔗优良品种(系)提供参考依据。【方法】以新台糖22号(ROC22)为对照(CK),开展12个甘蔗品种(系)田间1年新植和2年宿根品比试验,并采用因子分析和聚类分析法对株高、茎径、有效茎数和蔗糖分等农艺性状进行综合评价。【结果】因子分析综合得分排名前3位的新品种(系)依次为桂糖08-6、桂糖08-120和桂热2号,综合得分分别为0.801、0.717和0.549分;综合得分排名靠后的新品种(系)为桂糖07-1062、柳糖08-98和桂糖07-108,综合得分分别为-0.828、-0.519和-0.270分。聚类分析结果表明,在欧氏距离15处,可将12个甘蔗品种(系)分为五大类,其中,第I类中的桂糖08-120蔗糖分较高;第IV类的桂糖08-6发芽率、发株率、分蘖率和有效茎数均较高,蔗糖分含量一般;第V类桂热2号的发芽率、发株率和株高均较高,分蘖率和蔗糖分较低,有效茎数中等,综合表现较好。【结论】桂糖08-6具有萌芽率和发株率高及分蘖力强等特点,而桂糖08-120的蔗糖分较高,综合评价得分较高,二者均可在广西崇左蔗区特别是在龙州蔗区推广种植。
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- 甘蔗液泡膜二羧酸转运蛋白基因ScTDT克隆与表达分析
- 冯小艳, 王俊刚, 赵婷婷, 彭李顺, 王文治, 冯翠莲, 沈林波, 张树珍,
- 【目的】克隆甘蔗液泡膜二羧酸转运蛋白基因(ScTDT),并分析其在甘蔗不同组织及在铝胁迫下的表达模式,为深入研究该基因功能及抵抗铝胁迫的分子机制提供理论依据。【方法】利用同源克隆技术从甘蔗品种ROC22中克隆ScTDT基因,利用生物信息学软件进行序列分析,采用实时荧光定量PCR技术检测该基因在甘蔗不同组织(根、茎和叶)及在铝胁迫(0、10和20μmol/L Al3+)下的表达水平。【结果】克隆获得的ScTDT基因,开放阅读框(ORF)全长1623 bp,编码540个氨基酸残基,蛋白相对分子量57.34 kD,理论等电点(pI)5.77,为不稳定的疏水蛋白,可能定位于质膜、液泡和/或高尔基体,其氨基酸序列与高粱(XP_002460443.1)、水稻(XP_015612609.1)和玉米(PWZ04635.1)的TDT氨基酸序列具有高度相似性,其中与高粱的TDT氨基酸序列相似性最高,达96.30%,说明ScTDT与高粱TDT的亲缘关系最近。ScTDT基因在甘蔗根、茎和叶中均有表达,但根中表达量显著高于茎和叶(PScTDT基因表达量较对照组(0μmol/L Al3+)均显著升高,尤其是柳城05-136和中糖1202随着营养液中Al3+浓度增加,ScTDT基因的表达量呈显著升高趋势,说明高浓度Al3+胁迫更能诱导ScTDT基因高效表达。3个甘蔗品种中,以中糖1202的ScTDT基因表达量变化最大,柳城05-136次之,以ROC22的变化最小。【结论】克隆获得的ScTDT基因表达具有组织特异性,在根中高效表达可能与甘蔗抵抗铝胁迫相关,即植株通过上调根中ScTDT基因表达,从而加快液泡中苹果酸的释放,促使苹果酸从根中分泌到土壤与Al3+反应,从而减少铝毒害,表明ScTDT基因可能参与甘蔗抵抗铝胁迫,且不同甘蔗品种的抗铝胁迫能力有所不同。
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- 基于高通量测序分析间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物的影响
- 毛莲英, 李海碧, 桂意云, 张荣华, 杨荣仲, 周会, 韦金菊, 刘昔辉,
- 【目的】探究甘蔗间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物多样性的影响,为改善甘蔗根际土壤微生物群落结构及促进甘蔗生长提供理论参考。【方法】采用单因素试验设计,分析单作甘蔗(CK)和甘蔗间作猫豆(T处理)2种种植方式对甘蔗根际土壤养分的影响,并采用Illumina HiSeq高通量测序技术,在门和属水平上分析甘蔗根际土壤微生物群落结构,在种水平进行主成分(PCA)分析。【结果】T处理的根际土壤中全氮、全钾、水解性氮、有效磷和有机质含量均大于CK。T处理的根际土壤中细菌的丰富度和多样性高于真菌的丰富度和多样性;T处理的根际土壤中细菌丰富度高于CK,但差异不显著(P> 0.05,下同),其多样性显著高于CK(PMizugakiibacter)、游动四孢属(Luedemannella)、乳杆菌属(Acidothermus)和布氏杆菌属(Bryobacte),但T处理根际土壤样品中水恒杆菌属、游动四孢属和乳杆菌属的相对丰度分别较CK下降2.47%、1.78%和0.68%,其他细菌属分别增加0.10%~0.86%。CK和T处理根际土壤中优势真菌门为子囊菌门(Ascomycota),分别为80.00%和92.00%,其次是担子菌门(Basidiomycota),分别为8.00%和6.00%,排名前3的优势真菌属均为戴氏霉属(Taifanglania)、毛壳属(Chaetomium)和镰刀菌属(Fusarium)。CK和T处理的6份根际土壤样品在种水平上的主成分(PCA)分析结果显示,细菌群落PC1的变异为29.37%,PC2的变异为20.26%,二者的总贡献率为49.63%;真菌群落PC1的变异为33.44%,PC2的变异为27.73%,二者的总贡献率为56.17%。CK与T处理的细菌群落分别属于不同象限,CK位于第1和第3象限,而T处理位于第2和第4象限。【结论】甘蔗间作猫豆可改善甘蔗根际的土壤养分状况,改变甘蔗根际微生物的群落结构,提高细菌和真菌的丰富度和多样性,但未影响优势菌门的排序。
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- 基于DTOPSIS法的广西崇左市引进甘蔗新品种(系)综合评价及优良品(系)筛选
- 郭强, 马文清, 秦昌鲜, 施泽升, 彭崇, 闭德金, 何洪良, 梁永检, 唐利球,
- 【目的】对广西崇左市引进甘蔗新品种(系)的农艺性状、经济性状和抗逆性进行综合评价,筛选出优良品种(系),以期优化崇左蔗区甘蔗品种结构,为崇左蔗区甘蔗新品种示范推广及生产提供理论参考。【方法】对广西崇左市引进的10个甘蔗新品种(系)进行一年新植两年宿根品种比较试验,调查主要农艺性状、经济性状和抗病虫害性状等12个指标,对各性状指标进行方差分析,并利用DTOPSIS法对其进行综合性评价,筛选出适合崇左蔗区推广种植的优良新品种(系)。【结果】10个参试品种(系)中,桂糖08-1375和桂糖08-259的黑穗病率分别达13.65%和9.21%,显著高于新台糖22号(对照品种)(PCi从大到小排序为:桂糖09-563> 桂糖08-591> SP80-3280> 桂糖09-3990> 桂糖08-1045> 桂糖09-2005> 桂南亚08-212> 新台糖22号。【结论】桂糖08-1375和桂糖08-259不适合在崇左蔗区推广种植;桂糖09-2005和桂南亚08-212需继续跟踪调查;桂糖09-563、桂糖08-591、SP80-3280、桂糖09-3990和桂糖08-1045等5个品种(系)适合在崇左蔗区大面积推广种植。
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- 不同环境下甘蔗亲本配合力及组合遗传值分析
- 唐仕云, 杨荣仲, 杨祖丽, 王南通, 周会, 卢文, 谭宏伟,
- 【目的】分析不同环境下甘蔗亲本配合力及组合遗传值,筛选出适宜南宁、崇左和来宾蔗区的亲本和组合,为合理利用甘蔗种质资源及加快新品种选育提供理论参考。【方法】以广西选育及引进的129份甘蔗材料为亲本组配119个组合为材料,在南宁、崇左和来宾试验点同时进行评价试验,对甘蔗锤重和锤度进行亲本、组合及地点的联合方差分析,并分别对3个试验点的锤重和锤度进行亲本配合力及组合遗传值分析,以相关系数法评价不同试验点间锤重和锤度的亲本配合力及组合遗传值的相似性。【结果】组合、母本、父本及地点在锤重和锤度间的差异均达极显著水平(PP< 0.05,下同)。在母本GCA方面,在南宁试验点,GT04-112、GT08-212、GT06-3283、FR00-306、ZZ50、GT04-1560、GT03-591、YZ99-596、GT02-761和GT11-639等母本的锤重和锤度GCA较高;在崇左试验点,GT04-112、GT03-591、GT08-212、GT08-10、GT11-639、FR00-306、GT94-119、GT09-98、GT06-1215和K86-138等母本的锤重和锤度GCA较高;在来宾试验点,YZ99-596、GT04-112、GT06-3283、YT00-236、LC03-296、YG24、GT05-1141、GT11-08、GT11-639和GT06-244等母本的锤重和锤度GCA较高。在父本GCA方面,在南宁试验点LT07-95、GT94-10、CP84-1198、ROC22、YT00-236、GT00-122、GT11-639、GT06-1238、YT03-373和YunY06-9等父本的锤重和锤度GCA较高;在崇左试验点ROC22、GT00-122、GT94-10、GT08-1497、LT07-95、YT93-159、YuanL8、GT03-1403、FR93-979和YT93-373等父本的锤重和锤度GCA较高;在来宾试验点PR83-1248、GT04-2679、GT04-1023、LT07-95、CP84-1198、YT00-236、ROC22、YZ06-80、YG22和GT08-1235等父本的锤重和锤度GCA较高。在组合遗传值方面,在南宁试验点,GT08-212×GT94-10、FR00-306×LT07-95、YZ99-596×YT00-236、GT04-1560×CP84-1198、ZZ50×ROC22、GT03-591×YC90-33、GT02-761×ROC22、GT04-112×GT00-122、YT99-66×ROC22和YZ99-596×CP01-1178等组合的锤重和锤度组合遗传值较高;在崇左试验点,GT06-1215×GT06-1238、GT03-591×YC90-33、GT04-112×GT00-122、GT94-119×ROC22、GT04-1560×CP84-1198、GT08-212×GT94-10、GT08-10×GT04-2679、GT02-761×ROC22、FR00-306×LT07-95和GT11-639×GT03-2309等组合的锤重和锤度组合遗传值较高;在来宾试验点GT04-112×L5-8、GT07-229×GT04-2679、GT06-3283×PR83-1248、YZ99-596×YT00-236、LC03-296×GT04-1023、YG24×LT07-95、GT06-244×CP84-1198、FR00-306×LT07-95、GT08-10×GT04-2679和FR93-257×GT06-244等组合的锤重和锤度组合遗传值较高。锤重和锤度的亲本GCA和组合遗传值在3个试验点间均表现为极显著正相关性,相关系数为0.411~0.745。南宁试验点与崇左试验点间在锤重和锤度的亲本配合力和组合遗传值的相关系数最大,相似性最高。【结论】不同试验点间锤重和锤度的亲本配合力及组合遗传值具有较高的参考价值,但南宁、崇左和来宾的不同蔗区应根据各地试验结果分别选取适宜本地的亲本和组合。
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- 不同施氮量下烟叶的主脉特征和烘烤特性及其关系研究
- 魏光华, 杨鹏, 白金莹, 孙光伟, 杨建春, 周中宇, 陈振国,
- 【目的】研究氮素对烟叶主脉特征、烘烤特性的影响及烟叶主脉特征与烘烤特性的关系,为优化在合理施氮范围内烟叶的烘烤工艺提供理论依据。【方法】以烤烟品种云烟87上部叶为试验材料,设75 kg/ha(低氮)、105 kg/ha(正常)和135 kg/ha(高氮)3个施氮量处理,研究鲜烟叶主脉水分迁移速率,烘烤过程中烟叶主脉硬度、木质素含量和水分变化,烟叶叶片水分、叶绿素含量及多酚氧化酶(PPO)活性,并统计烤后烟叶经济性状。【结果】鲜烟叶主脉水分迁移速率表现为低氮PP< 0.01)。【结论】氮素对烟叶质地和生理均有显著影响,施氮量为105 kg/ha的烟株,其烟叶主脉发育及保水力均较好,在烘烤过程中主脉调节叶片水分散失效果较好,使烟叶变黄和失水较协调且耐烤,可为适宜施氮范围内不同施氮量烟叶烘烤工艺优化提供参考。
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- 翻堆对初次发酵过程中雪茄茄芯烟叶质量变化的影响
- 郭文龙, 丁松爽, 刘路路, 钟秋, 刘仡, 胡希, 叶科媛, 王俊, 卢瑞琳, 时向东,
- 【目的】研究不同发酵方法对四川德阳雪茄茄芯烟叶堆积发酵过程中品质因素的影响,为提高国产雪茄烟叶质量提供技术参考。【方法】采集雪茄茄芯烟叶发酵过程中不翻堆(T1)和翻堆(T2)处理烟叶样品,采用多重数据差异显著法对烟叶物理特性、化学成分和中性致香物质动态变化规律进行分析,并评价发酵后烟叶感官质量。【结果】发酵过程中烟堆最高温度为46.5℃,发酵至第21 d时T1和T2处理烟堆温度分别为39.5和38.5℃,烟叶含水率分别为19.1%和18.7%。发酵过程中烟叶叶质重和叶厚呈下降趋势,发酵至第20 d T2处理叶质重和叶厚显著高于T1处理(P< 0.05,下同);拉力呈先上升后下降的变化趋势,发酵至第10 d T1处理拉力显著高于T2处理。发酵前茄芯烟叶总糖和还原糖含量较低,发酵至第5 d T2处理总糖含量显著高于T1处理;发酵至第20 d,T1处理烟叶氯、总氮和蛋白质含量显著高于T2处理,T2处理烟叶钾含量显著高于T1处理。类胡萝卜素降解产物在发酵第15 d时含量最高,发酵至第20 d,T2处理法尼基丙酮、β-大马酮、巨豆三烯酮2和巨豆三烯酮4含量显著高于T1处理;T2处理棕色化反应产物在发酵第10 d开始显著高于T1处理,发酵至第15 d时糠醇和5-甲基糠醛含量最高;发酵过程中苯丙氨酸转化产物含量呈先升高后降低的变化趋势,发酵至第20 d T2处理苯甲醇、苯乙醇和苯乙醛含量均显著高于T1处理;T2处理烟叶发酵10~20 d的茄酮含量显著高于T1处理,发酵至第15 d时苯甲醇和苯乙醛含量达最大值。发酵20 d后,T2处理烟叶烟气甜感突出,刺激性和杂气明显降低,焦甜香和醇甜香突出,余味舒适,可燃吸指标平衡感优于T1处理。【结论】发酵过程中翻堆处理能提高雪茄茄芯烟叶中性致香物质含量,降低烟叶杂气和刺激性,获得香气和吃味较好的雪茄烟叶。
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- 云南清甜香典型片烟和非典型碎烟间挥发性致香成分差异性分析
- 凌军, 孙胜南, 陈剑明, 胡武, 刘春波, 卢真保, 杨乾栩, 赵世兴, 杨洪明, 黄艳,
- 【目的】对比云南清甜香典型片烟和非典型碎烟间挥发性致香成分含量的差异,为研究云南清甜香烟叶风格特色关键致香成分和低次烟叶深加工提供参考依据。【方法】以2个云南清甜香典型片烟和9个非典型碎烟为原料,运用气相色谱/质谱法(GC/MS)和热脱附—气相色谱/质谱法(ATD-GC/MS)分别对2类烟叶的挥发性致香成分进行对比分析,并以典型片烟中挥发性成分相对含量显著高于非典型碎烟作为分析目的,深入挖掘2类烟叶具有显著性差异的挥发性致香成分,并找出2种方法分析结果存在的规律性。【结果】运用GC/MS对所制备的11个烟叶样本挥发性致香成分进行检测分析,共鉴定出40种挥发性成分,包含17种酮类、10种醇类、4种醛类、5种杂环类、2种烯烃类、1种酸类和1种内酯类化合物,典型片烟的酮类和内酯类化合物相对含量明显高于非典型碎烟;典型片烟有14种挥发性成分的相对含量显著高于非典型碎烟(P< 0.05,下同),分别是甲基庚烯酮、2-乙酰基呋喃、4-环戊烯-1, 3-二酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮环氧化物、桉油烯醇、脱氢二氢-β-紫罗兰酮、3, 4-脱氢-β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯和3-羟基-β-二氢大马酮;通过ATD-GC/MS对2类烟叶样本设定的14种重要致香成分进行半定量对比分析,发现典型片烟的成分总含量明显高于各非典型碎烟,而β-大马酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-二氢大马酮和3-氧代-α-紫罗兰醇这8种成分在典型片烟中的相对含量也显著高于非典型碎烟。2种分析方法存在含量显著性差异的致香成分中有7种致香成分一致,包括β-大马酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯和3-羟基-β-二氢大马酮。【结论】通过2种分析方法对云南清甜香典型片烟和非典型碎烟的挥发性致香成分进行对比研究,发现2类烟叶间部分挥发性致香成分存在显著性差异,且2种方法的分析结果存在一定的规律。
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- 湖北烤烟香型、香韵及香气物质关系分析
- 张婷, 柳均, 黎妍妍, 廖晓玲, 胡俊, 王浩, 周红审, 肖少红, 王康, 汪宏毅,
- 【目的】研究湖北烤烟的香型风格特征,明确香型与香韵、香气物质等指标的关系,建立烟叶香型预测模型,为精细化、多样化烟叶原料生产与供应提供数据支持。【方法】收集湖北省恩施、十堰、襄阳和宜昌4个主产烟区18个县(市)的72个中桔三(C3F)等级烤烟样品,对其香型、香韵、香气物质及理化指标进行评吸、检测,并对相关数据进行统计分析,建立回归预测模型。【结果】湖北烤烟为中间香型风格,香韵有干草香、正甜香、木香、焦香、青香、辛香、清甜香、焦甜香和树脂香,其中干草香和正甜香为主要香韵。产区间烟叶香型及香韵中清甜香、正甜香、焦甜香和树脂香差异达极显著水平(PP< 0.05,下同)或极显著正相关的指标有干草香、正甜香、苯乙醇、10-十一烯醛、兔耳草醛、异佛尔酮、巨豆三烯酮、β-大马酮和异丁酸香叶酯,呈显著或极显著负相关的指标为焦甜香、树脂香、含梗率和氯。方差分析发现产区间香气物质存在显著差异有25种,化学指标存在显著差异有4种。通过逐步回归分析建立了香型与14种关键香气、化学成分指标的线性回归方程:香型T=2.590+0.898×2-乙基己醇-0.028×苯甲醛-0.660×邻甲基苯甲醛-0.020×藏红花醛+0.326×2-庚烯醛+0.011×巨豆三烯酮+0.001×3-甲基-2, 5-呋喃二酮+3.210×甲基环戊烯醇酮-6.051×1, 4-环己二酮+5.663×3-甲基-2(5H)呋喃酮-4.075×己酸甲酯-5.053×α-当归内酯-0.141×还原糖+3.458×氮碱比。【结论】湖北烤烟香型风格为中间香型特征,香韵丰富,干草香和正甜香为主要香韵。4个产区的烤烟香气特征鲜明,通过逐步回归分析建立了香型与14种香气和化学成分关键指标的线性回归方程,建立的回归模型可用于烟叶香型风格预测,对烟叶原料精细化、多样化的生产与开发具有重要参考价值。
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- 核桃凋落叶腐解对植烟土壤环境的影响
- 贾孟, 王铎, 易建华, 袁存裕, 白羽祥, 朱宣全, 杨成翠, 史普酉, 杨焕文, 王戈,
- 【目的】探究核桃自然凋落叶腐解对植烟土壤环境的影响,明确核桃凋落叶对植烟土壤的化感作用,为核桃—烤烟复合种植体系的优化调整提供参考依据。【方法】采用室内盆栽试验,以种植烤烟K326的土壤为研究对象,设置5个核桃凋落叶添加量处理(CK:0 g/盆、T1:30 g/盆、T2:60 g/盆、T3:90 g/盆、T4:120 g/盆),测定不同处理及移栽时期下土壤理化性质、酶活性及根际土壤细菌多样性,研究核桃凋落叶不同添加量及不同腐解时间对土壤环境的影响。【结果】随着核桃凋落叶添加量的增加,整个移栽期的平均土壤硝态氮和铵态氮含量持续升高,且均在T4处理达峰值(21.19和7.64 mg/kg);而T3处理的速效钾(198.88 mg/kg)和有机质含量(13.73 g/kg)最高;速效磷含量和土壤pH则持续降低;土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶活性逐渐增强,而在试验中后期(移栽后90和120 d)土壤脲酶和过氧化氢酶活性表现为先升高后降低的变化趋势,且整体均以T3处理最优(0.352 NH3-N mg/g和8.40 mL/g);土壤细菌群落占比最大的变形菌门(Proteobacteria),假单胞杆菌属(Pseudomonas)、气单胞菌属(Aeromonas)、沙雷氏菌属(Serratia)和水栖菌属(Enhydrobacter)的相对丰度,Chao1指数和ACE指数均呈先升后降的变化趋势,分别以T2处理(53.51%)、T1处理(0.0220、0.0182、0.0120和0.0038)、T3处理(2300和2300)最高,Shannon指数和Simpson指数则持续升高。随着核桃凋落叶腐解时间的推移,各处理土壤硝态氮、速效磷、速效钾、有机质含量及pH整体均持续下降,土壤铵态氮含量则持续升高;土壤脲酶活性表现为先降低后升高,而酸性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性整体呈先升高后降低的变化趋势。【结论】90 g/盆的核桃凋落叶添加量可形成较优的植烟土壤环境;核桃凋落叶腐解会导致土壤主要环境因子产生显著改变,这些变化可能与核桃的强化感效应潜力密切相关。
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- 高CO2浓度下西花蓟马在烟草上的生长发育和繁殖特征
- 段艳茹, 和淑琪, 陈亚平, 马若, 杨军章, 桂富荣,
- 【目的】明确高CO2浓度下西花蓟马在烟草上的发育和繁殖特征,为在大气CO2浓度不断升高背景下有效控制烟田西花蓟马种群数量,降低烟草番茄斑萎病的发生危害提供科学依据。【方法】分别在400和800μL/L CO2浓度人工气候箱中用离体四季豆豆荚和烟叶饲养西花蓟马,研究2种CO2浓度下取食四季豆和烟草的西花蓟马各龄期发育历期、存活率、繁殖力(性比、雌成虫寿命、平均产卵期、单雌平均产卵量、单雌日均产卵量)和种群参数[净生殖率(R0)、平均世代周期(T)、内禀增长率(rm)、周限增长率(λ)、种群加倍时间(DT)],诠释高CO2浓度下西花蓟马在烟草上的生长发育与繁殖特征。【结果】在400和800μL/L CO2浓度下西花蓟马均能在烟草上正常生长发育和繁殖,但其1龄若虫至成虫的累计存活率仅为46.67%和55.00%,为相同CO2浓度下取食四季豆的西花蓟马的52.84%和60.00%,且成虫寿命显著缩短(P2浓度下,取食烟草的西花蓟马R0、T、rm和λ均显著低于取食四季豆的西花蓟马,且DT显著长于取食四季豆的西花蓟马;取食烟草的西花蓟马雌成虫寿命、平均产卵期、单雌平均产卵量和单雌日均产卵量在400μL/L CO2浓度下为取食四季豆的53.03%、45.40%、26.32%和55.73%,而800μL/L CO2浓度下仅为取食四季豆的49.60%、44.03%、23.55%和54.75%。高CO2浓度下取食烟草的西花蓟马1~2龄若虫及未成熟期的发育历期显著长于正常CO2浓度下西花蓟马的发育历期,而取食四季豆的则相反;高CO2浓度下取食四季豆和烟草的西花蓟马未成熟期的存活率均高于或等于正常CO2浓度下西花蓟马的存活率,且性比增加,平均产卵期延长,单雌平均产卵量和单雌日均产卵量亦有所提高;种群参数R0、rm和λ均显著升高,DT显著缩短。【结论】西花蓟马可在烟草上正常生长发育、存活和繁殖,且CO2浓度倍增有利于其种群增长,从而加重烟草番茄斑萎病的发生危害。
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- 外源锌对铬胁迫下烤烟锌、铬积累和多酚类物质的影响
- 杨金清, 张琦, 朱永立, 赵明香, 保志娟, 赵正雄,
- 【目的】探究不同锌(Zn)浓度对铬(Cr)胁迫下烤烟Cr和Zn积累及烟叶多酚类物质的影响,为烤烟种植过程中重金属污染的防治及修复提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,以不添加Zn和Cr为对照,设不同浓度单一Zn(20、60和100 mg/kg)及Zn+C(rCr为15、30和90 mg/kg)复合处理。在烟苗移栽后50和80 d,取7~11叶位的烟叶用于测定烟叶的绿原酸、莨菪亭和芦丁含量;80 d时另取根、茎、叶3个部位测定烟株生物量、Cr和Zn的吸收量,所得数据进行差异显著性检验、双因素方差分析和Pearson相关分析。【结果】单一Zn处理下,烟株生物量随Zn浓度增加呈先升后降的变化趋势,其中60 mg/kg处理的生物量最高,根、茎、叶分别比对照增加28.1%、14.5%和7.4%。Zn和Cr复合作用下,15 mg/kg Cr与Zn复合处理的烟株生物量与对照相差较小,而90 mg/kg Cr浓度下的烟株生物量均低于对照。单一Zn处理对烟株根部的Cr吸收具有低促高抑效应,且降低烟叶Cr富集、促进烟叶Zn积累。Zn和Cr复合处理增加烟株根部Cr积累、降低Zn积累,同时烟叶Cr含量均低于对照,降幅范围为41.9%~72.7%,而烟叶Zn含量除15 mg/kg Cr与Zn复合处理外均低于对照。外源添加Zn能降低烟叶Cr的生物累积系数(BAF),除0、15 mg/kg Cr和100 mg/kg Zn复合处理外,其余处理茎叶/根的位移系数(TF)均低于对照。单一Zn处理能促进烟叶绿原酸、芦丁和莨菪亭积累。Cr和Zn复合处理下,土壤Zn/Cr添加比例为20/15、60/15和100/15时能促进烟叶绿原酸和芦丁的积累。【结论】添加外源Zn能降低Cr在烟叶中的积累,土壤Zn/Cr添加比例高时能促进烟叶中Zn、绿原酸和芦丁的积累,抑制根中Cr积累。可考虑通过添加Zn元素调节土壤中Cr、Zn比例以降低烟叶中Cr含量和调控烟叶中多酚物质积累。
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- 烟草叶片数杂种优势表现及其相关基因差异表达分析
- 滕建辉, 喻奇伟, 熊晶, 莫泽君, 柯渔洲, 陈倩, 罗雯, 张倩, 王飞雁, 刘仁祥,
- 【目的】探究烟草叶片数杂交优势表现,并分析烟草叶片数相关基因的差异表达情况及杂种优势形成的原因,为深入研究烟草叶片数的分子遗传基础和选育叶片数较多的杂交种提供理论依据。【方法】以叶片数差异较大的9个烟草品种(系)为亲本,按照NCⅡ遗传交配设计组配20个杂交组合,并测定亲本和杂交组合的叶片数,计算其杂种优势,从中筛选出强、弱优势组合,利用实时荧光定量PCR检测其叶片相关基因BRI1、BSK3、FLC、FPF1和PHYC的相对表达量。最后,对叶片数相关基因中亲表达优势间及其与叶片数中亲优势进行相关分析。【结果】9个亲本材料的叶片数为20.33~33.22片,以GDH94的叶片数最多,其次是南江三号和毕纳1号,三者间无显著差异(P> 0.05,下同),但GDH94显著高于其余6个亲本(PBRI1和BSK3基因的中亲表达优势之间存在显著正相关;FPF1和PHYC基因的中亲表达优势与叶片数杂种优势存在显著负相关。FPF1基因在正向强优势杂交组合K326×GDH88和弱优势组合NC82×南江三号中较其相应亲本下调表达,但负向强优势组合GDH94×湄潭大蛮烟较其亲本上调表达。PHYC基因在正向强优势组合K326×GDH88和弱优势组合NC82×南江三号中较其相应亲本下调表达,但在负向强优势组合GDH94×湄潭大蛮烟较其亲本上调表达。【结论】K326×GDH88组合的叶片数杂种优势最大,具有较大的高产潜力。FPF1和PHYC基因参与调控烟草叶片数杂种优势的形成,其下调表达是烟草叶片数性状杂种优势形成的分子基础,可指导亲本选配,提高烟草杂交选育效率。
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- 奈安与腐植酸促进烤烟生长及消减烟叶镉污染的协同效应
- 黄振瑞, 林阿典, 李集勤, 马柱文, 李淑玲,
- 【目的】明确奈安与腐植酸配施对烤烟生长及品质提升的影响,并探究其对土壤有效态镉(Cd)和烟叶Cd含量的影响及相互关系,为Cd轻度污染农田烤烟的安全生产提供技术支撑。【方法】通过大田试验,共设4个处理[T1:不施腐植酸和奈安(CK),T2:单施奈安(1.2 g a.i/ha),T3:单施腐植酸(750 kg/ha),T4:奈安(1.2 g a.i/ha)+腐植酸(750 kg/ha)配施]。于烤烟移栽90 d后调查烤烟植株农艺性状,移栽100 d后取植株样品测定烟叶产量、化学品质和Cd含量,烟叶采收结束后取5~20 cm耕层土壤样品分析不同处理的土壤有效态Cd含量、总Cd含量及土壤pH。【结果】与T1(CK)处理相比,T2处理的烟叶产量显著提高5.99%(PP< 0.01),而土壤pH与土壤有效态Cd和烟叶Cd含量均呈显著负相关。【结论】奈安与腐植酸配施对提升烤烟生长及烟叶品质具有明显的协同增效作用,且能消减阻控烟叶对Cd的富集,可作为植烟区Cd轻度污染农田进行烤烟安全生产的一项有效措施。
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- 山豆根多糖对猪圆环病毒Ⅱ型感染免疫细胞增殖活性及炎症相关因子的影响
- 曹迷霞, 陈奇, 杨剑, 刘梦倩, 贾妮娜, 韦英益, 胡庭俊,
- 【目的】探究山豆根多糖(SSP)对猪圆环病毒Ⅱ型(PCV2)感染RAW264.7细胞增殖活性及炎症相关因子的影响,揭示SSP对PCV2感染免疫细胞炎症相关因子的调控作用。【方法】PCV2体外感染RAW264.7细胞建立炎症模型,以不同浓度(25、50、100、200、400、800和1600μg/mL)SSP进行培养处理,然后采用CCK-8和ELISA分别测定SSP对PCV2体外感染RAW264.7细胞增殖活性及炎症相关因子(IL-1β、IL-8和MCP-1)分泌水平和胞内环氧合酶-1(COX-1)活性的影响。【结果】与细胞对照组相比,SSP浓度≤400μg/mL对RAW264.7细胞增殖活性无显著影响(P> 0.05),但SSP浓度达800和1600μg/mL时RAW264.7细胞增殖活性极显著降低(PP< 0.05,下同);200µg/mL SSP能极显著降低PCV2感染RAW264.7细胞的MCP-1分泌水平,同时显著降低细胞IL-1β和IL-8的分泌水平及胞内COX-1活性;400µg/mL SSP能极显著降低PCV2感染RAW264.7细胞的IL-1β、IL-8和MCP-1分泌水平及胞内COX-1活性。【结论】SSP对RAW264.7细胞增殖活性无显著影响,也未表现出细胞毒性作用,且100~400μg/mL SSP能极显著提高PCV2感染RAW264.7细胞增殖活性,并通过调节PCV2感染免疫细胞的炎症相关因子水平而发挥抗炎作用。
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- 广西家蚕核型多角体病毒gp64基因遗传多态性及进化分析
- 陈慧珠, 龙羽燕, 屈达才, 徐开遵, 朱方容, 陈朝蓉, 梁湘,
- 【目的】了解广西家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)gp64基因的遗传多态性及进化特点,掌握BmNPV在广西蚕区的流行和传播情况,揭示BmNPV种群维持遗传多样性的模式与机制。【方法】对20株广西BmNPV毒株的gp64基因进行测序分析,根据gp64基因构建遗传进化树及绘制毒株流行分布图,并比对不同毒株的致病力。【结果】广西BmNPV毒株gp64基因开放阅读框(ORF)长度存在3种情况(1590、1593和1599 bp),分别编码含529、530和532个氨基酸残基的GP64蛋白。20株广西BmNPV毒株与标准参考T3株的gp64基因核苷酸序列同源性在97.6%~99.2%,其推导氨基酸序列同源性在96.4%~99.6%。在广西BmNPV毒株gp64基因近N端分别出现GCG缺失和GCGCCG/GTGCCG插入突变,发生核苷酸替换突变的位点数目在13~28个,但大部分为同义替换,对编码蛋白的三聚体空间构象无明显影响。广西BmNPV毒株gp64基因编码蛋白的N-糖基化位点为3~4个;除GXZS株外,所有毒株的O-糖基化位点均为2个,且预测位点一致。基于gp64基因构建的遗传进化树显示,几乎所有的广西BmNPV毒株聚类于Clade I分群,其又被分为2个主要亚群(Sub-clade I和Sub-clade II);而几乎所有的国外参考毒株聚类于Clade II分群。广西蚕区的BmNPV流行分布呈集中性与分散性并存;GXUA株对四龄和五龄起蚕的半数致死量(LD50)分别为3.3和3.1,而GXZZ株对四龄和五龄起蚕的LD50分别为5.5和5.3,说明GP64蛋白糖基化位点较少的Bm-NPV毒株表现出较弱的致病力。【结论】广西BmNPV毒株gp64基因在进化过程中其信号肽区出现明显变异,发生同义突变的频率较高,形成较独立的进化分群,毒株间的致病力差异可能与GP64蛋白糖基化位点不同有关,说明广西BmNPV毒株具有不同的基因型和表型,在一定程度上维持了BmNPV野生群体的遗传多样性。
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- 不同菌剂处理青贮甘蔗尾叶对努比亚山羊瘤胃微生物群落的影响
- 周俊华, 周波, 王启芝, 周志扬, 黄香, 罗鲜青, 黄丽霞, 梁琪妹, 何仁春, 邹彩霞,
- 【目的】明确不同菌剂处理青贮甘蔗尾叶对山羊瘤胃微生物多样性的影响,为青贮甘蔗尾叶在山羊养殖生产中的应用提供参考依据。【方法】选取72只平均体重24.5 kg的努比亚山羊,随机分为对照组(CK)及3个试验组(T1~T3),每组2个重复,每个重复9只。CK组饲喂自然青贮甘蔗尾叶的全混合日粮(TMR),T1组饲喂经植物乳杆菌、干酪乳杆菌、发酵乳杆菌及鼠李糖乳杆菌处理青贮甘蔗尾叶的TMR,T2组饲喂经黑曲霉、枯草芽胞杆菌及米曲霉处理青贮甘蔗尾叶的TMR,T3组饲喂经枯草芽胞杆菌和乳酸片球菌处理青贮甘蔗尾叶的TMR。预试期7 d,试验期42 d。饲喂结束后基于Illumina高通量测序技术探究不同菌剂处理青贮甘蔗尾叶对努比亚山羊瘤胃微生物多样性的影响。【结果】从4个处理组努比亚山羊瘤胃液中最终获得的OUT数量排序为T3组(1637个)> T2组(1603个)> CK组(1576个)> T1组(1560个);各处理组间的Chao1指数排序为T3组> T2组> T1组> CK组,但差异不显著(P> 0.05,下同);Shannon指数排序为T3组> T2组> T1组> CK组,其中T3组显著高于CK组和T1组(P CK组> T2组> T3组,各组间差异也不显著。在门分类水平上,拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)是努比亚山羊瘤胃液中的绝对优势菌门,拟杆菌门相对丰度为57.50%~65.40%,以T1组的相对丰度最高;厚壁菌门相对丰度为14.39%~24.38%,T3组的相对丰度显著高于其他处理组;蓝藻菌门(Cyanobacteria)也表现为T3组的相对丰度最高。在属分类水平上,普雷沃氏菌属-1(Prevotella-1)是努比亚山羊瘤胃液中的绝对优势菌属,其对应的相对丰度排序为T3组> T1组> T2组> CK组,但组间差异不显著;未知属f型拟杆菌目RF16菌(Bacteroidales RF16 group_norank)、普雷沃氏菌科UCG-001(Prevotellaceae UCG-001)和解琥珀酸菌属(Succiniclasticum)的相对丰度均表现为T3组显著高于其他处理组。【结论】经枯草芽孢杆菌+乳酸片球菌处理的甘蔗尾叶青贮效果最佳,以其饲喂努比亚山羊可增加瘤胃微生物种群数量及多样性水平,进而提高努比亚山羊瘤胃降解粗纤维的能力及机体对非纤维性碳水化合物的消化能力。
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- 加州鲈源弗氏柠檬酸杆菌的分离鉴定及耐药性分析
- 陈绮梨, 常藕琴, 张德峰, 任燕, 石存斌,
- 【目的】明确引起佛山市三水某水产种苗有限公司育种基地加州鲈(Micropterus salmonoides)体表出血和溃烂的病原菌,并进行药物敏感性分析,为该病的临床诊断及科学防控提供科学依据。【方法】采用常规细菌分离方法从患病加州鲈的肝脏、脾脏和肾脏等组织中分离病原菌,经革兰氏染色和磷钨酸负染后,使用光学显微镜和透射电子显微镜观察菌体形态及其染色特性;通过ATB Expression生化鉴定仪和Biolog微生物自动鉴定系统进行生理生化特性鉴定,基于16S rRNA序列和gyrB基因序列进行分子生物学鉴定,经人工回归感染试验和组织病理学观察进一步确定病原菌的致病性及其对组织细胞的损伤,同时以K-B纸片扩散法测定其药敏特性。【结果】从患病加州鲈肝脏中分离获得1株优势菌株(180803bj_jzl),为周鞭毛的革兰氏阴性杆菌,Biolog微生物系统自动鉴定其为弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)的可能性高达99.4%;基于16S rRNA序列和gyrB基因序列相似性构建的系统发育进化树均显示,分离菌株180803bj_jzl与弗氏柠檬酸杆菌聚类为一支,与GenBank已公布弗氏柠檬酸杆菌参考菌株的16S rRNA序列相似性均在99.00%以上,gyrB基因序列相似性则在91.00%以上。人工回归感染7 d内的累积死亡率达60%,临床症状与自然发病加州鲈的症状基本相同;其肝脏组织中央静脉和肝窦有红细胞淤积,肝细胞质内有大量空泡,呈散在变性坏死;脾脏的白髓与红髓分界不清,脾窦和脾小血管内有嗜铁血红素中心;鳃小片上皮细胞与毛细血管分离,呈球拍状,部分上皮细胞坏死脱落,只残存少量鳃小片骨架。分离菌株180803bj_jzl对氟罗沙星、氧氟沙星、大观霉素、新霉素、庆大霉素、恩诺沙星和诺氟沙星等7种抗菌药物敏感,对多西环素、四环素、乙酰螺旋霉素、罗红霉素、头孢氨苄和阿莫西林等15种抗菌药物已产生耐药性。【结论】弗氏柠檬酸杆菌感染可引起加州鲈体表出血和溃疡,且具有较强的毒力,致使肝脏、脾脏和鳃等组织病理损伤,实际生产中可选用新霉素和恩诺沙星等渔用抗菌药物进行防治。
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- 解磷菌PSBHY-3的发酵培养工艺参数优化
- 胡晓娟, 许云娜, 徐创文, 杨铿, 文国樑, 曹煜成,
- 【目的】优化解磷菌PSBHY-3的培养参数,为水产养殖专用解磷菌的工业化发酵生产提供技术支持。【方法】通过单因素试验筛选适合解磷菌菌株PSBHY-3生长的发酵培养基碳氮源及其含量;采用Plackett-Burman试验筛选获得对菌量影响最显著的3个因子;通过最陡爬坡试验和Box-Behnken试验确定显著因子的最佳水平,建立主要培养参数的回归方程,得出优化后显著因子的最佳值及预测菌量;通过摇瓶试验验证,检验模型方程的准确性。【结果】菌株PSBHY-3的最佳碳源、氮源分别为可溶性淀粉和蛋白胨—酵母膏(1∶1)。以温度(A)、蛋白胨—酵母膏(B)和转速(C)为因素变量,菌株PSBHY-3的菌量为响应值,拟合得到二次多元回归方程Y=17.10-0.88A+0.55B+1.27C+0.24AB+0.34AC-0.24BC-3.57A2-2.78B2-6.13C2。优化得到的解磷菌菌株PSBHY-3最佳发酵培养参数为:可溶性淀粉10.0 g/L,蛋白胨10.18 g/L,酵母膏10.18 g/L,氯化钠3.0 g/L,硫酸镁1.0 g/L,pH 7,培养温度35.54℃,转速164 r/min,接种量1%,装液量60%(V/V)。在最佳发酵培养条件下,菌量实际值为1.81×109 CFU/mL,与理论菌量(1.72×109 CFU/mL)间无显著差异(P> 0.05),但显著高于优化前采用营养肉汤培养的菌量(1.90×108 CFU/mL)(P< 0.05)。【结论】通过单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验等优化了菌株PSBHY-3的发酵参数,显著提高了目的菌量,回归方程预测准确,优化后的发酵参数可用于水产养殖专用解磷菌的工业化发酵生产。
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- 锦鲤肠道不同部位菌群组成结构及多样性分析
- 孙中石, 范艳蕊, 吕爱军, 胡秀彩, 石洪玥, 陈丽梅, 孙敬锋,
- 【目的】研究锦鲤(Cyprinus carpio var.koi)肠道的菌群组成结构及多样性,为深入研究锦鲤肠道菌群的功能及肠道不同部位的生理功能的分化提供参考。【方法】收集锦鲤前肠、中肠和后肠的肠道细菌,通过传统培养技术,采用细菌微量生化鉴定管对肠道细菌进行各项生理生化指标的测定;分别提取3个肠段的肠道菌群基因组DNA,进一步采用16S rDNA高通量测序技术,分析3个肠段的菌群组成和生物多样性。【结果】前肠、中肠和后肠样本测序后分别得到48659、47013和47819条有效序列,按97%相似性水平划分OTU后,分别得到1555、1294和1423个OUTs。α多样性分析结果显示,后肠菌群样本的Shannon指数、Chao1指数最高。在门水平上,前肠、中肠和后肠丰度最高的5个菌门均是变形菌门(Proteobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和黏胶球形菌门(Lentisphaerae),推测这些菌门是锦鲤肠道的核心细菌类群,但各菌门在不同部位的相对丰度有差异。构建的物种丰度热图显示相对丰度最高的前10类菌属相同,但某些菌属在肠道不同部位的相对丰度有较大差异,如代尔夫特菌属(Delft)、弓形菌属(Toxoplasma)。UniFrac分析显示中肠和后肠的肠道菌群聚为一支,表明这2个部位菌群组成结构相似度较高。【结论】锦鲤肠道不同部位具有独特的菌群结构,可能会影响肠道不同部位功能的分化。
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- 绿狐尾藻、凤眼莲和大薸在罗非鱼混养池塘中的应用效果分析
- 杨卓, 李文红, 陈日钊, 程光平, 张紫英, 陈祯东, 徐紫娟,
- 【目的】通过比较3种水生植物在罗非鱼(GIFT Oreochromis niloticus)混养池塘中的应用效果,探讨绿狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)在池塘养殖尾水处理中的应用前景,为建立罗非鱼池塘综合养殖模式提供科学依据。【方法】在主养罗非鱼、混养鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙鱼(Aristichthys nobilis)的池塘中,分别设置占池塘面积10%的绿狐尾藻、凤眼莲(Eichhornia crassipes)和大薸(Pistia stratiotes)3个浮床处理组及无植物对照组。试验初期和末期分别测定鱼类重量、植物体重量和氮磷含量,试验期内每月监测试验水体的总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)及五日生化需氧量(BOD5),计算池塘中植株生长及氮磷移出量、鱼单位净产量、水体氮磷含量及氮磷比(N/P),以及水体TN、TP、CODMn与BOD5排放达标率和排污量,对比分析3种植物的应用效果。【结果】试验末期绿狐尾藻、凤眼莲和大薸净增生物量分别为1076.4、2278.4和3545.1 kg,单位面积氮磷移出量分别为0.37、0.23和0.35 kg;对应的池塘鱼单位净产量分别为14497.5、12857.5和11274.7 kg/ha。试验期内TN和TP变化范围分别为0.53~2.21和0.108~0.279 mg/L,3个植物浮床组水体N/P值介于4.41~12.11,适合3种试验植物生长;凤眼莲和大薸生长迅速但后期植株出现发黄腐烂现象,后期绿狐尾藻生长优于凤眼莲和大薸。绿狐尾藻、凤眼莲和大薸3个植物浮床组水体营养物质TN、TP、CODMn和BOD5均达到淡水池塘养殖尾水二级排放标准,水体排污量分别为221.32、229.62和229.24 kg/ha。绿狐尾藻组池塘单位面积鱼净产量及植株氮磷移出量最高,水体排污量最小,大薸组居中,凤眼莲组较差。【结论】绿狐尾藻能在池塘环境中漂浮生长且生产和生态效果俱佳,可替代凤眼莲和大薸用于淡水鱼池塘综合养殖模式构建和养殖尾水处理。
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- 栀子苷对双酚A致鲤鱼肝毒性的保护作用
- 顾郑琰, 贾睿, 何勤, 曹丽萍, 杜金梁, 徐跑, 殷国俊,
- 【目的】探究不同浓度栀子苷对双酚A(BPA)致鲤鱼(Cyprinus carpio)肝毒性的影响,为鱼类保肝药物的筛选提供依据。【方法】以75条鲤鱼为试验材料,设5个处理组,即空白对照组、模型组(0.5 mg/L BPA暴露)及栀子苷处理组(BPA+栀子苷),其中,栀子苷设低(1.25 g/kg)、中(2.50 g/kg)、高(5.00 g/kg)3个浓度,养殖70 d后,检测血清中谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、碱性磷酸酶(AKP)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的水平,肝组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(T-AOC)的水平,以及肝脏中fatp1、fas、ppar-α、nrf2、keap1、ho-1、tlr1、myd88、il-1β、il-6和il-10基因的表达量,来评价栀子苷对鲤鱼肝毒性的治疗效果。【结果】与对照组相比,模型组鲤鱼的特定生长率显著降低,饵料系数显著增高(Pfatp1和ppar-α基因的表达量,增加血清中HDL-C的含量,改善了鲤鱼肝脏脂质代谢紊乱。同时,经过3种浓度的栀子苷处理后,肝组织中SOD活性和nrf2、ho-1基因的表达量显著升高,keap1基因的表达量显著降低,表明栀子苷对双酚A引起的肝脏氧化应激有缓解作用。此外,饲喂3种浓度的栀子苷较模型组显著下调了myd88、il-1β和il-6基因的表达量,但显著上调了il-10基因的表达,抑制了鲤鱼肝脏的炎症反应。【结论】栀子苷可不同程度缓解双酚A引起的鲤鱼肝毒性,并通过改善肝脏脂质异常代谢,增强抗氧化能力,抑制炎症反应等,减轻鲤鱼肝损伤程度。考虑到实际生产成本,推荐以中浓度(2.50 g/kg)的栀子苷作为保肝药物的筛选依据。
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- 鲤病毒性疾病发生与防控的研究进展
- 蒋昕彧, 王啸宇, 裴超, 周勇, 李鹏飞, 孔祥会,
- 鲤(Cyprinus carpio L.)是我国重要的水产养殖品种之一,但随着养殖密度和养殖规模的不断扩大,其养殖生态系统受到不同程度破坏,各类疾病频繁暴发,其中又以病毒性疾病的影响范围最广、死亡率最高,已成为制约鲤养殖产业可持续健康发展的瓶颈问题。文章通过综述鲤春病毒血症(Spring viraemia of carp,SVC)、锦鲤疱疹病毒病(Koi herpesvirus disease,KHVD)、鲤病毒性浮肿病(Viral edema of carp disease,VEC)和鲤痘疮病毒病(Carp pox disease,CPD)等病毒性疾病的病原生物学、发生机理、流行特点及其防控策略,发现鲤病毒性疾病仍存在诸多问题亟待深入研究,包括KHV可感染多种鲤科近缘鱼类,但为何只发展成为病毒携带者而不发病;养殖水温是否是决定病毒感染的关键因素;病毒可通过哪些途径逃避免疫监视而进入鱼体;在不同感染阶段病毒的传播方式是否存在差异等。此外,由于目前尚缺乏高效的防控方法,加强检疫和免疫防控仍是防控鲤病毒性疾病的主要手段。因此,今后要继续加强对病毒致病机理和传染途径的研究,研发新型口服疫苗载体及传送系统,并基于RNAi技术研制能有效防治病毒性疾病的药物,以确保我国鲤养殖产业的健康可持续发展。
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- 设施黄瓜和番茄田间烟粉虱及其优势天敌消长动态和时间生态位分析
- 李星星, 羊绍武, 李明江, 蒋正雄, 刘予涵, 陈国华, 张晓明,
- 【目的】明确设施黄瓜和番茄田间烟粉虱及其优势天敌发生动态,为设施黄瓜和番茄田间烟粉虱的综合治理提供科学依据。【方法】通过系统调查,利用五点取样记录昆明市宜良县设施黄瓜和番茄田间烟粉虱成虫及其天敌种类、数量,采用四分位法划分其发生时期;利用生态位相关指数分析烟粉虱及其优势天敌在时间生态位上的关系。【结果】设施黄瓜和番茄田间烟粉虱优势天敌均为烟盲蝽(Nesidiocoris tenuis)、草间小黑蛛(Erigonidium graminicola)和丽蚜小蜂(Encarsia formosa)。不同设施作物田间烟粉虱及其优势天敌的消长规律略有差异,设施黄瓜田间烟粉虱较设施番茄田发生时间早、种群数量增长迅速;在烟粉虱主要发生时期,设施番茄田间的种群数量为1.03头/cm2,显著高于设施黄瓜田(PP> 0.05),但2种天敌的时间生态位宽度值在不同种植环境下差异较大。丽蚜小蜂生态位宽度值较小,发生较集中,在主要发生时期和发生晚期,设施番茄田间种群数量分别为0.34和0.24头/cm2,均显著高于设施黄瓜田。设施黄瓜和番茄田间与烟粉虱生态位重叠指数最大的天敌均为烟盲蝽,分别为0.9664和0.9637。【结论】设施番茄田间烟粉虱主要发生时期在番茄初花期~幼果期,设施黄瓜田间烟粉虱主要发生时期在黄瓜苗期~开花坐果期。在烟粉虱主要发生时期应辅以化学防治等其他防治措施,以压低烟粉虱种群数量。
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- 思茅松毛虫关键龄期幼虫肠道可培养细菌多样性分析
- 李选文, 熊忠平, 张珊, 黄雨云, 周艺萍, 聂中良, 潘鸿静, 熊智,
- 【目的】对思茅松毛虫(Dendrolimu kikuchii)关键龄期幼虫肠道可培养细菌多样性进行研究,探索其肠道细菌资源及多样性,为深入研究昆虫肠道微生物功能及思茅松毛虫的种群管理打下基础。【方法】采用传统微生物分离培养法对采集自云南省安宁市草铺镇林区的思茅松毛虫1、4和7龄幼虫进行肠道细菌分离纯化,对分离获得的细菌进行16S rDNA序列同源性分析,初步判定其分类学地位并进行多样性分析。【结果】从思茅松毛虫幼虫肠道中共分离得到291株细菌,隶属于15属31种,其中1龄幼虫肠道98株细菌隶属于9属13种,4龄幼虫肠道102株细菌隶属于6属12种,7龄幼虫肠道91株细菌隶属于6属9种。在31个细菌种中,芽孢杆菌属(Bacillus)最多,共有9个种,占总种数的29.03%,其次是肠杆菌属(Enterobacter)和葡萄球菌属(Staphylococcus)各有4个种,分别占总种数的12.90%。13个1龄幼虫肠道细菌种中,葡萄球菌属、肠杆菌属和芽孢杆菌属的相对分离率分别为27.54%、21.43%和21.43%,高于其他菌属的平均分离率(5.31%);12个4龄幼虫肠道细菌种中,芽孢杆菌属的相对分离率为72.53%,高于其他菌属的平均分离率(5.49%);9个7龄幼虫肠道细菌种中,克雷伯氏菌属(Klebsiella)和肠杆菌属的相对分离率分别为43.96%和18.68%,高于其他菌属的平均分离率(9.34%)。思茅松毛虫1龄幼虫肠道细菌的优势度指数、丰富度指数和Shannon-Weiner指数均最大,分别为0.9032、2.6172和2.4310,7龄幼虫肠道细菌的均匀度指数最大,为0.9634。【结论】思茅松毛虫1、4和7龄幼虫肠道可培养细菌群落组成和结构丰富,具有丰富的细菌资源。
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- 檀香紫檀内生真菌多样性与抗菌活性分析
- 施文广, 梁金虎, 冯美茹, 李佳琪, 黄李坤, 张雪慧, 邓祖军,
- 【目的】分析药源植物檀香紫檀内生真菌多样性及其代谢产物抗菌活性,为寻找新型抗菌活性物质提供参考。【方法】从广东药科大学中药园采集3株健康檀香紫檀的根、茎、叶组织样品,采用组织分离法分离其内生真菌;结合形态学和分子生物学方法对檀香紫檀内生真菌进行分类和鉴定;分别采用纸片扩散法和菌丝生长速率法研究代表性内生真菌发酵液对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)CMCC26003、大肠埃希菌(Escherichia coli)CMCC44102、痢疾杆菌(Shigella dysenteriae)CMCC51252、伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)CMCC50115、白色念珠菌(C.albicans)ATCC10231和黑曲霉(Aspergillus niger)CMCC98003的抗菌活性。【结果】从450块檀香紫檀组织中共分离到337株内生真菌,其中来自叶172株、茎66株、根99株,隶属15个属。叶部内生真菌的相对分离率和定殖率最高,均为79.63%;叶部、根部和茎部的内生真菌多样性指数分别为1.02、0.93和0.64,三者间差异显著(PTrichoderma sp.)为根部优势属,相对分离率为28.28%;青霉属(Penicillium sp.)为茎部和叶部的优势属,相对分离率分别为46.97%和52.91%。45株代表性内生真菌发酵液抗菌活性测定结果显示,有16株内生真菌(35.56%)对金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、大肠埃希菌和痢疾杆菌具有抑菌活性;36株(80.00%)对白色念珠菌和黑曲霉具有抑菌活性;有15株(33.33%)对6种测试细菌和真菌均具抑制活性,其中菌株L9(Colletotrichum sp.)代谢产物的抗菌活性最好,对黑曲霉抑制活性达67.35%,对其余5种测试菌的抑菌圈直径均大于10 mm。【结论】檀香紫檀内生真菌类群分布具有一定的器官组织特异性,物种多样性较丰富,且蕴含有较高比例的抗细菌和抗真菌活性菌株,可为新型抗菌活性物质的筛选与开发提供菌株资源。
