南方农业学报杂志2021年第5期
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- 利巴韦林干预对肉鸡肠道微生物群落结构的影响
- 徐俊, 侯玉洁, 谢敏, 王梦芝, 邬磊, 费丹, 周瑶敏, 胡丽芳,
- 【目的】探讨矮脚黄鸡口服利巴韦林后其肠道微生物群落结构多样性的变化情况,揭示抗病毒药物对动物肠道健康的影响机制,为科学禁用抗生素及开发绿色生态饲料提供理论依据。【方法】90日龄矮脚黄鸡按10 mg/kg的剂量连续口服利巴韦林溶液7 d(试验组),以口服等量生理盐水为对照组,停药后收集4 h内的新鲜鸡粪。通过粪便基因组提取试剂盒提取鸡粪总DNA,根据细菌16S rDNA序列V3~V4可变区,设计通用引物338F和806R进行PCR扩增,然后参照Illumina MiSeq平台上机说明进行Illumina MiSeq高通量测序。【结果】从16个矮脚黄鸡粪便样品中共获得614626条原始序列(Raw reads),经质量控制后获得606862条优质序列(Clean reads),按97%的序列相似度进行OTU聚类分析获得968个OTUs,对照组和试验组共享624个OTUs。矮脚黄鸡肠道微生物群落丰富度指数(Chao1和ACE)表现为对照组显著(PPP>0.05),Shannon指数则表现为试验组显著高于对照组。对照组和试验组的矮脚黄鸡粪便样品均以厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门和变形菌门为优势菌门,相对丰度均在5.00%以上;在属分类水平上,相对丰度大于0.10%的属共有108个,对照组和试验组均以乳杆菌属相对丰度最高,分别为34.07%和19.26%。矮脚黄鸡口服利巴韦林后,肠道中的乳杆菌属、肠球菌属、Paeniglutamicibacter、Tessaracoccus、埃希氏杆菌属、副球菌属、Gottschalkia及黄杆菌属呈显著或极显著下降趋势,而拟杆菌属、葡萄球菌属、叠球菌属、Jeotgalicoccus、Unclassified_f_rikenellaceae、Unclassifier_o_bacteroidales、Rikenellaceae_RC9_gut_group、明串珠菌属及丹毒丝菌属呈显著或极显著上升趋势。UniFrac-PCoA分析发现,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的贡献率分别为73.44%和6.99%,对照组和试验组间的微生物群落结构差异明显,彼此间可较好地区分开,但同处理组内的8个样品能很好地聚在一起,菌群相似度很高。【结论】口服利巴韦林会显著影响矮脚黄鸡肠道微生物区系,改变肠道微生物的稳态结构,进而导致其肠道健康受到损伤。
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- 贵州芸薹黄化病毒的分子检测及基因型鉴定
- 王莉爽, 李淳, 陈小均, 何海永, 陈文, 黄露, 刘学辉,
- 【目的】对贵州省白菜、萝卜和甘蓝感染芸薹黄化病毒(Brassica yellows virus,BrYV)进行分子检测及基因型鉴定,为马铃薯卷叶病毒属病毒的防治提供理论参考。【方法】在贵州省遵义市、威宁县、关岭县、平坝县等县(市)共采集284份蔬菜(白菜、萝卜和甘蓝)疑似病毒病样品,利用马铃薯卷叶病毒属的通用引物进行RT-PCR分子检测,并对检测出的16个BrYV分离物进行P0和CP基因序列扩增,再与已报道的BrYV基因序列进行比对,从而构建系统发育进化树,鉴定其基因型。【结果】284份疑似病毒病样品中,有43份样品检测出BrYV,检出率为15.14%,其中,感染BrYV白菜样品12份,占白菜总样品数的12.77%;感染BrYV萝卜样品14份,占萝卜总样品数的20.29%;感染BrYV甘蓝样品17份,占甘蓝总样品数的14.05%。贵州16个BrYV分离物P0基因核苷酸序列的相似性为89.9%~100.0%,CP基因核苷酸序列的相似性为93.5%~100.0%,二者编码的氨基酸序列相似性均为100.0%。基于P0基因构建的系统发育进化树可知,BrYV-Pingba-BC-2、BrYV-Zunyi-LB-1和BrYV-Zhijing-BC-1均与BrYV-BJS和BrYV-BBJ聚为一类,其余13个分离物均与BrYV-ABJ和BrYV-AJS聚为一类。基于CP基因构建的系统发育进化树可知,贵州不同地区不同蔬菜作物的16个BrYV分离与BrYV-A和BrYV-B基因型无明显分界,亲缘关系均较近。BrYV P0基因检测到5个重组事件,BrYV CP基因未检测到潜在重组事件。【结论】BrYV在贵州白菜、萝卜和甘蓝上普遍发生,但对萝卜的危害最重,主要存在BrYV-A和BrYV-B 2种基因型。
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- 栽培番茄与野生番茄NBS-LRR类抗病基因家族的全基因组鉴定及表达分析
- 史建磊, 熊自立, 苏世闻, 张海利, 宰文珊,
- 【目的】对栽培番茄和野生番茄NBS-LRR类抗病基因家族进行全基因组鉴定及表达分析,为NBS-LRR类抗病基因功能研究及其在植物抗病育种中的应用提供理论参考。【方法】应用生物信息学和比较基因组学方法,从栽培番茄和野生番茄[潘那利番茄(Solanum pennellii)和醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium)]基因组中鉴定出NBS-LRR类抗病基因家族成员,明确其类型,并进行序列特征、染色体定位、系统进化及生物胁迫下表达模式分析。【结果】从栽培番茄、潘那利番茄和醋栗番茄基因组中分别鉴定获得238、202和217个NBS-LRR类抗病基因家族成员,根据这些抗病基因编码的结构域差异,将其分为TNL(TIR-NBS-LRR)、CNL(CC-NBS-LRR)、RNL(RPW8-NBS-LRR)、TN(TIRNBS)、CN(CC-NBS)、RN(RPW8-NBS)、NL(NBS-LRR)和N(NBS)8种类型,其中TNL、CNL和RNL型基因分别为58、87和13个。番茄NBS-LRR类抗病蛋白整体呈弱酸性,具有不稳定性和亲水性,以丝氨酸(Ser)磷酸化为主,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,定位于细胞核、细胞质和叶绿体。栽培番茄和野生潘那利番茄的NBS-LRR类抗病基因不均匀地散布在13条染色体(0号虚拟染色体~12号染色体)上,分别有58.47%和52.48%的基因形成多个基因簇,有35.59%和22.77%的基因形成串联重复。栽培番茄和2个野生番茄共477个NBS-LRR类抗病蛋白可聚为十大类群,其中N端为TIR的蛋白基本聚在一起,但N端为CC和RPW8结构域的蛋白未能很好分开,聚在多个类群中;NL和N型基因散布于各类群中。在477个番茄NBS-LRR类抗病基因中共发现115对直系同源基因和8对旁系同源基因,主要分布在4号和5号染色体上,其中51.57%的NBS-LRR类抗病基因以同源基因形式存在,大多数Ka/Ks均小于1,说明其进化中主要受到纯化选择。基于转录组测序数据(RNA-Seq)分析结果表明,多数NBS-LRR类抗病基因能响应不同细菌胁迫。【结论】番茄NBS-LRR类抗病基因具有成簇存在的特点,在进化过程中经重复扩张,已形成大量同源基因,且能响应多种细菌胁迫。
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- 水稻细菌性条斑病抗性基因bls2 SSR分子标记开发
- 罗登杰, 万瑶, 覃雪梅, 施力军, 张慧, 李容柏, 刘芳,
- 【目的】开发水稻细菌性条斑病(简称细条病)抗性基因bls2 SSR分子标记,为利用分子标记辅助选择培育水稻细条病抗性品种提供技术支撑。【方法】基于本课题组前期对细条病抗性基因bls2初定位结果,设计SL03与SL04分子标记区间的SSR引物,从中筛选出在亲本间具有多态性的引物,用于检测由普通野生稻DY19与籼稻9311为亲本构建的BC3F2群体中各单株的基因型,并结合细条病病斑长度测定结果,利用MapQTL 5.0精细定位bls2基因,鉴定出与之紧密连锁的SSR分子标记,并比较单标记或双标记的选择效果。【结果】通过田间细条病抗性鉴定发现,BC3F2群体抗、感分离符合理论比1∶3的孟德尔单基因遗传分离规律。利用筛选鉴定出的11个多态性分子标记对BC3F2群体共244个单株进行单株基因型检测,并结合单株抗性表型值,将细条病抗性基因bls2精细定位于2号染色体上RM13592和RM13599分子标记之间,物理距离240 kb;RM13592和RM13599分子标记在BC3F2群体上的分离比均符合1∶2∶1的单基因遗传分离规律。利用单标记和双标记均可有效选择BC3F3群体中的感病单株和抗病单株。RM13592和RM13599分子标记辅助选择符合率分别达92.62%和93.44%,使用双标记的选择符合率为93.44%。【结论】RM13592和RM13599与细条病抗性基因bls2紧密连锁,具有易于PCR扩增,易于识别,准确性高的特点,可作为水稻抗细条病育种上分子标记辅助选择的有效标记。
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- 基于SRAP分子标记的51份西瓜抗、感病毒病种质资源遗传多样性分析
- 高宁宁, 李晓慧, 康利允, 常高正, 梁慎, 徐小利, 李海伦, 王慧颖, 赵卫星,
- 【目的】利用SRAP分子标记对51份西瓜抗、感病毒病种质资源遗传多样性分析,为加速西瓜抗病毒病新品种的选育进程提供理论参考。【方法】利用筛选出的多态性引物对51份抗、感病毒病西瓜种质进行多态性扩增,利用NTsys-pc 2.1e中的非加权组平均法(UPGMA)计算获得遗传相似系数,利用PopGene Version 3.2计算不同类型西瓜的遗传多样性参数。【结果】从500对SRAP引物组合中筛选出18对扩增条带清晰稳定且多态性较高的引物,共扩增出402条清晰可辨的条带,其中多态性条带271条;平均每对引物可扩增出稳定清晰的条带22.33条,其中多态性条带15.06条,平均多态性比率达67.41%。观测等位基因数(Na)为1.6766、有效等位基因数(Ne)为1.3033、Nei’s基因多样性指数(H)为0.1878、Shannon’s信息指数(I)为0.2931,除感病毒型西瓜种质的Na高于抗病毒型西瓜种质外,感病毒型西瓜种质的其他遗传多样性指数均低于抗病毒型西瓜种质,表明抗病毒型西瓜种质的遗传多样性较感病毒型西瓜种质丰富。抗病毒型与感病毒型西瓜种质的遗传一致度为0.8924,遗传距离为0.1138。供试西瓜种质的遗传相似系数为0.62~0.95。在遗传相似系数0.78处,可将51份供试西瓜种质划分为四大类群,抗病毒型西瓜种质分布在Ⅰ和Ⅱ类群中,感病型种质均集中在第Ⅲ、Ⅳ类群中,野生西瓜种质与其他西瓜种质的亲缘关系最远。遗传相似系数矩阵和UPGMA聚类矩阵之间的相关性明显(r=0.914),可准确地体现供试西瓜种质之间的遗传关系。【结论】筛选出的SRAP引物组合具有较好的品种鉴别能力,可用于西瓜种质的遗传多样性分析。抗病毒型与感病毒型西瓜种质的亲缘关系较近,遗传多样性丰富度不高,应加大发掘优良抗病种质资源力度,以拓宽西瓜的遗传基础。
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- 广西地方稻种资源的收集与鉴定评价
- 张宗琼, 杨行海, 李丹婷, 邓国富, 郭辉, 梁云涛, 徐志健, 曾宇, 夏秀忠, 农保选,
- 【目的】收集鉴定广西地方稻种资源,为广西地方稻种资源保护和利用提供科学依据。【方法】2015─2019年,通过“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目的实施,对广西61个县(区、市)188个乡(镇)265个村(屯)的地方稻种资源进行系统调查和收集,对收集资源的分布特点和种质类型进行分析,对各表型性状进行鉴定评价。【结果】从广西各地收集地方稻种资源476份。从水平分布来看,广西地方稻种资源在广西四大稻作区均有分布,稻种资源主要集中分布于融水、上思、凤山、资源、隆林和东兰等6个经济相对不发达的边远地区。从垂直分布上分析,稻种资源主要分布在0~400 m的低海拔地区,收集资源232份,占收集总数的48.74%。广西地方稻种资源多样性丰富,包含籼稻、粳稻、早稻、中晚稻、粘稻、糯稻、水稻、陆稻、深水稻及有色稻等类型,且多数的农艺性状具有较丰富的变异类型。收集及鉴定评价出香糯、米粉特用、大穗、大粒等珍稀特异地方稻种资源9份。【结论】广西地方稻种资源多样性丰富,且普遍具有株高较高、穗粒数多、结实率高的特点。收集、鉴定评价出珍稀特异地方稻种资源9份,可用于产业开发及育种。
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- 小麦秸秆高量覆盖对棉花生长发育及产量形成的影响
- 许冬, 万鹏, 褚世海, 李儒海,
- 【目的】研究小麦秸秆高量覆盖对长江流域棉田杂草防控及棉花产量形成的影响,为该区域棉田化肥和除草剂减量综合技术模式构建提供理论依据。【方法】以Bt抗虫棉GK19为试验材料,以无秸秆覆盖为对照(M0,CK),设3个小麦秸秆高量覆盖处理[15000 kg/ha(M1)、20000 kg/ha(M2)和30000 kg/ha(M3)],观察棉田不同生育期内杂草防效、土壤含水量,以及棉花叶绿素含量、株高、果枝数、成铃数等农艺性状指标。【结果】小麦秸秆高量覆盖对棉田整个生育期内杂草种群均有很好的防控效果。秸秆高量覆盖可显著提高土壤含水量(PP>0.05)。另外,小麦秸秆高量覆盖对提高棉花的果枝数、蕾数和成铃数也有显著促进作用,M0处理在吐絮期的果枝数和成铃数仅为8.0和10.7,而小麦秸秆不同高量覆盖处理可达12.2~13.2和25.9~29.9。【结论】长江流域棉花定苗后,一次性覆盖15000 kg/ha小麦秸秆可有效抑制全生育期内的棉田杂草,并对棉花生长及产量形成具有积极的调控作用,可有效降低化学除草剂及化肥的使用量。
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- 马铃薯间作玉米对马铃薯生长、产量及糖类物质的影响
- 田双燕, 张应龙, 何天久, 牛力立, 王庆, 吴再辉, 肖力力, 田山君,
- 【目的】分析马铃薯间作玉米模式下马铃薯生长、产量及糖类物质的变化情况,为促进马铃薯与玉米合理间作模式的推广应用提供参考。【方法】采用田间试验方法,设马铃薯单作(对照)和间作(2行马铃薯间作2行玉米)2种栽培模式,结合田间观测与室内测定,分析马铃薯间作玉米对马铃薯生长、产量和糖类物质的影响。【结果】与马铃薯单作相比,马铃薯间作玉米模式下马铃薯的茎粗、单株主茎数、单株匍匐茎和单株根干物质重量及单株结薯数无显著变化(P>0.05),但间作可提高马铃薯单株分枝数、单株匍匐茎数、单株小叶叶片数、单株叶面积、单株茎叶和单株块茎的干物质重量,并显著提高马铃薯的株高、单薯重、单株产量及复合产量(P<0.05,下同)。随着间作时间的延长,间作马铃薯叶片、匍匐茎和块茎中糖类物质均有不同程度的降低,其中对叶片的影响较大,间作马铃薯叶片的蔗糖、果糖、可溶性糖和淀粉含量在块茎增长期和淀粉积累期均显著低于单作。【结论】与马铃薯单作相比,马铃薯与玉米2∶2行比间作模式下,马铃薯具有一定的生长优势,复合产量显著提高,该间作模式可在实际生产中推广应用。
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- 生物有机硒对不同水稻品种主要性状、重金属含量及硒吸收的影响
- 余侃, 肖秋水, 黄思思, 龙小玲, 蔡端午, 刘金龙, 郑威,
- 【目的】探索生物有机硒对不同水稻品种农艺、经济和品质等性状及稻米中重金属和硒含量的影响,筛选品质优良、安全性高和富硒能力强的优质水稻品种,为安全、简单和低成本的富硒水稻生产技术推广提供参考依据。【方法】以湖北省主推的10个优质水稻品种为试验材料,于灌浆初期分别叶面喷施同等剂量的生物有机硒溶液(硒浓度50 mg/L)和清水(CK),成熟后5点取样对每小区水稻的农艺、经济和品质性状及精米硒含量和重金属含量进行检测。【结果】生物有机硒对水稻株高和有效穗数无显著影响(P>0.05),但可不同程度地提高8个水稻品种的每穗总粒数(1.09%~5.52%)和每穗实粒数(2.64%~6.54%)、9个品种的千粒重(0.73%~3.61%)和所有品种的结实率(0.96%~4.81%)。生物有机硒处理对水稻的品质性状有一定改善作用,其中润珠香占的垩白度和天两优616的垩白粒率分别较CK降低46.67%和21.88%,虾稻1号的整精米率较CK提高8.78%,香润2号的胶稠度较CK提高10.00%,差异均达显著水平(P<0.05)。但生物有机硒对稻米粒型、直链淀粉含量和碱消值的影响较小。生物有机硒处理能提高10个水稻品种的精米总硒含量和有机硒含量,最大增幅分别达394.44%和453.19%,且有机硒占比均达95.00%以上;同时能在一定程度上降低部分水稻品种精米中铅和镉等有害重金属的含量,提高其安全性。【结论】硒对水稻性状的影响及稻米对硒的富集能力存在一定的品种差异性。综合分析,虾稻1号和丰两优香1号在产量、品质等性状上的表现较佳且富硒能力较强,可作为优质富硒稻米品种在湖北地区推广种植。
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- 不同硒肥施用模式对冬种马铃薯硒含量、产量及品质的影响
- 潘丽萍, 邢颖, 陈锦平, 李春光, 黄菊香, 覃金环, 黄婵婵, 刘永贤,
- 【目的】研究不同硒肥施用模式对马铃薯产量、富硒效果及品质的影响,为南方冬种马铃薯标准化富硒栽培技术提供参考。【方法】采用大田试验,以雪川3号马铃薯种薯为研究对象,以6000 kg/ha普通有机肥配施1500 kg/ha复合肥作基肥为对照,设8个不同配比的富硒高钙型有机肥、复合肥和氨基酸螯合硒叶面肥处理组,成熟期测定不同处理的马铃薯产量、硒含量及品质性状指标,并进行成本和效益核算。【结果】施用富硒高钙型有机肥和氨基酸螯合硒叶面肥均可不同程度地提高马铃薯产量和块茎硒含量,且喷施氨基酸螯合硒叶面肥的富硒效果优于施用富硒高钙型有机肥,但马铃薯产量和块茎硒含量未与硒肥用量成正比,以6000 kg/ha富硒高钙型有机肥+1500 kg/ha复合肥+6000 mL/ha氨基酸螯合硒叶面肥配施处理的马铃薯总产量最高(41.08 t/ha),同时其块茎硒含量也相对较高。喷施硒肥对提高马铃薯块茎淀粉、蛋白质及维生素C含量均有一定的促进作用,对还原糖含量的影响不显著(P>0.05)。相关分析结果表明,马铃薯块茎硒含量与蛋白质和维生素C含量及干物质量呈显著(PP<0.01)正相关,与还原糖含量呈显著负相关。与对照相比,施用富硒高钙型有机肥和氨基酸螯合硒叶面肥处理均有可观的经济效益,并以6000 kg/ha富硒高钙型有机肥+1500 kg/ha复合肥+6000 mL/ha氨基酸螯合硒叶面肥配施处理的种植效益最高,达119052.0元/ha。【结论】施用富硒高钙型有机肥和氨基酸螯合硒叶面肥对提高马铃薯块茎硒含量及淀粉、蛋白质和维生素C含量等均有一定的促进作用。以6000 kg/ha富硒高钙型有机肥+1500 kg/ha复合肥作底肥,膨大期喷施6000 mL/ha氨基酸螯合硒叶面肥的施肥方式相对较优,可兼顾马铃薯产量和品质,且符合广西地方富硒农产品硒含量分类要求。
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- 菜用黄麻不同生育期各部位有机硒的分布特性
- 侯文焕, 唐兴富, 廖小芳, 李初英, 赵艳红,
- 【目的】探究菜用黄麻不同生育期各部位有机硒的分布特性,为富硒菜用黄麻生产提供理论依据与技术指导。【方法】以圆果种菜用黄麻品种桂麻菜1号和桂麻菜2号为试验材料,种植于中硒土壤(pH 6.02,总硒含量0.221 mg/kg),分别于采收期(苗期、打顶期、开花期)和蒴果期测定根、茎、叶及蒴果的蛋白硒、硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸含量及采收期叶的总硒含量。【结果】2个品种各部位蛋白硒、硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸含量分别为0.034~0.173 mg/kg、2.857~16.053 μg/kg和26.076~135.235 μg/kg;采收期各部位有机硒含量依次为叶>;根>;茎,蒴果期依次为叶>;根>;蒴果>;茎,且叶的含量显著高于茎(P<0.05,下同)。随生育期延长,2个品种根和叶的有机硒含量在蒴果期达最高值,且显著高于苗期;茎的有机硒含量在打顶期达最高值,且显著高于开花期和蒴果期。采收期2个品种叶的总硒含量分别为96.739~106.023 μg/kg和113.778~137.841 μg/kg,硒代氨基酸占总硒含量的74.351%~80.098%,均达到广西富硒农产品标准(>;65%)的要求。【结论】菜用黄麻有机硒分布的主要部位是叶,蒴果期是叶和根吸收硒的关键时期。桂麻菜1号和桂麻菜2号种植于中硒土壤时,采收期其可食用部位均可达富硒农产品要求,可作为富硒蔬菜在中硒土壤区域推广种植。
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- 葡萄霜霉菌糖基水解酶基因家族的生物信息学分析
- 刘露露, 曲俊杰, 潘凤英, 孙大运, 郭泽西, 尹玲,
- 【目的】分析预测葡萄霜霉菌糖基水解酶(Glycoside hydrolases,GHs)基因家族,为深入研究GHs基因在葡萄霜霉菌致病过程中的作用机理提供理论依据。【方法】利用SignalP 5.0 Server、Cluster W、MEGA 6.0和MEME等生物信息学相关软件对已发表的葡萄霜霉菌全基因组60个GHs基因的基本特征、基因组分布特点及其编码蛋白保守基序、结构域和亚细胞定位等进行生物信息学分析。【结果】葡萄霜霉菌60个GHs基因编码的蛋白长度在128~774 aa,且大部分集中在200~500 aa,其中53个蛋白具有信号肽,蛋白质分子量在14.90~85.45 kD,理论等电点(pI)在3.85~10.39;这些基因在基因组中分布不均匀,其中有27个GHs基因存在串联重复和成簇聚集分布现象,数目最多的3个GHs家族(GH131、GH17和GH6)集中分布在7个scaffold中;序列比对和系统发育进化树分析发现,串联重复和成簇聚集分布的GHs基因处于同一个分支中;motif富集分析发现3个不同的motif,且motif2在葡萄霜霉菌GH6、GH17和GH131等3个家族基因中保守,结构域分析推测大部分GHs家族基因均参与细胞壁的生物过程;亚细胞定位预测结果表明,有53个GHs蛋白定位于细胞外,3个定位在细胞质内,4个定位于线粒体上。【结论】葡萄霜霉菌在侵染寄主的过程中可能会分泌多种GHs酶类来破坏细胞壁的结构,以帮助其在寄主植物中成功定殖。
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- 香蕉套种黑皮冬瓜对香蕉枯萎病的防控效果及土壤微生物群落的影响
- 李朝生, 田丹丹, 覃柳燕, 韦绍龙, 韦莉萍, 韦弟, 黄素梅, 周维, 何章飞,
- 【目的】探索香蕉套种黑皮冬瓜后对香蕉枯萎病的防控效果及蕉园土壤微生物群落的影响,为香蕉枯萎病的综合防控提供理论参考。【方法】以抗(耐)枯萎病香蕉品种桂蕉9号、易感枯萎病香蕉品种桂蕉1号为试验材料,在上一造香蕉枯萎病发病率大于50%的蕉园进行随机区组试验,设桂蕉9号套种黑皮冬瓜、桂蕉9号单作、桂蕉1号套种黑皮冬瓜和桂蕉1号单作4个处理,调查香蕉枯萎病发病率、香蕉和冬瓜采收后产量,检测冬瓜采收后蕉园土壤的理化性质和微生物数量,并通过高通量测序技术研究不同处理间土壤细菌群落结构和组成的差异。【结果】桂蕉9号套种黑皮冬瓜、桂蕉9号单作、桂蕉1号套种黑皮冬瓜和桂蕉1号单作香蕉枯萎病发病率分别为1.48%、14.44%、52.96%和70.00%。香蕉套种黑皮冬瓜后虽平均单株产量与单作香蕉相比差异不显著(P>0.05),但折合每公顷香蕉产量因枯萎病发病率的降低而有所增加。桂蕉9号和桂蕉1号套种黑皮冬瓜后土壤pH分别较单作该香蕉品种显著提高24.00%和19.45%(P<0.05,下同)、土壤电导率(EC)显著下降78.48%和72.55%、土壤碱解氮含量显著升高72.92%和72.73%、土壤细菌及放线菌数量显著增加,Chaol指数和Shannon指数显著提高,Simpson指数显著降低。套种黑皮冬瓜提高了土壤细菌变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度,降低了绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度。套种黑皮冬瓜改变了土壤细菌群落结构,增加了土壤细菌的多样性及丰富度。抗(耐)枯萎病香蕉品种套种黑皮冬瓜的防病效果比感病品种更明显。【结论】抗(耐)枯萎病香蕉品种套种黑皮冬瓜可通过提高土壤pH、降低土壤电导率、提高土壤碱解氮含量、改变土壤细菌群落结构达到降低香蕉枯萎病发病率的目的。抗(耐)枯萎病香蕉品种套种黑皮冬瓜种植模式可在广西香蕉枯萎病病区推广应用。
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- 云南省马铃薯疮痂链霉菌种群分布及环境相关因子分析
- 罗山, 巩晨, 赵庆云, 杨梦萍, 杜魏甫, 伏雪, 张保菊, 于德才, 张红骥,
- 【目的】明确云南省马铃薯疮痂链霉菌(Streptomyces spp.)种群分布特征及环境影响因子,为研究疮痂链霉菌遗传多样性、生态多样性及病害防控提供理论参考。【方法】以从云南省13个马铃薯种植区春冬两季分离得到的67株疮痂病链霉菌为研究对象,调查其在不同区域、季节和马铃薯品种上的分离频率和种类,分析地理纬度、海拔、土壤pH、容重和孔隙度与疮痂链霉菌分离频率和种类的相关性,并通过主成分分析揭示影响疮痂链霉菌分布的主要环境因子。【结果】调查发现,云南省疮痂链霉菌的种类和分离频率存在明显区域性差异,其中昆明和曲靖分别分离得到5种疮痂链霉菌,分离频率分别为19.40%和17.91%;丽薯6号品种上分离获得的疮痂链霉菌种类为10种,分离频率为86.57%,而合作88品种仅分离获得S.enissocaesilis,分离频率为13.43%;春季种植区疮痂链霉菌的分离频率为70.15%,明显高于冬季种植区的29.85%。春季种植区疮痂链霉菌的分离频率及种类随纬度上升均呈下降趋势,与海拔存在二项式相关;冬季种植区疮痂链霉菌的分离频率和种类在北纬24°~25°区域均最高,在北纬23°~24°和25°01′区域均有所下降,与海拔存在二项式相关性;在不同土壤物理条件下疮痂链霉菌的分离频率和种类与pH、容重及孔隙度存在二项式相关。主成分分析结果表明,pH、纬度和海拔是影响疮痂链霉菌分离频率的主要因素,纬度和海拔是影响疮痂链霉菌种类的主要因素。【结论】马铃薯疮痂链霉菌分布受种植季节、马铃薯品种、地理纬度、海拔及土壤pH的影响较大,生产中可利用疮痂链霉菌与环境因子的相互关系来控制病原菌的生长和繁殖。
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- 不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响
- 姚姿婷, 杨炎昌, 姚潇, 何团, 郑虚, 蒙炎成, 邹承武,
- 【目的】揭示不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响,为土壤健康管理及维持马铃薯可持续生产提供科学依据。【方法】分别对旱地轮作和水旱轮作模式下的马铃薯健康植株及发生细菌性软腐病植株的根际土壤样品进行采集,将旱地轮作和水旱轮作模式下健康植株根际土壤样品分别记为HD.J和SH.J,将旱地轮作和水旱轮作模式下发生细菌性软腐病植株根际土壤样品分别记为HD.B和SH.B。利用Illumina高通量测序平台,分析真菌核糖体DNA内转录间隔区1(ITS1)的序列,比较在2种轮作模式下马铃薯根际土壤真菌群落特征的差异。【结果】马铃薯健康植株的根际土壤真菌群落组成和多样性特征在2种轮作模式下相似,主坐标分析也显示HD.J和SH.J的距离很接近。HD.J和SH.J在门水平已知的真菌类群中均以子囊菌门和担子菌门为优势菌门,子囊菌门的相对丰度分别为33.0%和30.0%,担子菌门的相对丰度分别为3.8%和9.6%;HD.J和SH.J的门水平未知真菌丰度分别为63.0%和60.0%。HD.J和SH.J的共有优势目是子囊菌门的肉座菌目、柔膜菌目、格孢腔菌目和粪壳菌目及担子菌门的伞菌目,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群。2种轮作模式下的马铃薯根际土壤真菌群落Alpha多样性依次为HD.B>;SH.J>;HD.J>;SH.B。HD.B和SH.B中担子菌门的相对丰度明显高于HD.J和SH.J,其中SH.B中担子菌门的地星目真菌丰度高达82.8%,HD.B中担子菌门的银耳目丰度为18.6%;HD.B中还有2个优势属分别是可引起马铃薯黄萎病的轮枝孢属和引起水稻菌核杆腐病的双曲孢属,丰度分别为6.8%和5.9%。通过比对FUNGuild数据库预测根际土壤真菌营养型,发现HD.J只有病原营养型真菌相对丰度较高(20.6%),HD.B的病原营养型真菌、腐生营养型真菌和病原—腐生—共生营养型真菌的相对丰度分别为15.4%、18.8%和21.4%;SH.J和SH.B的腐生营养型真菌相对丰度分别为28.2%和10.2%,其他营养型真菌的相对丰度总和分别为4.6%和4.9%。【结论】马铃薯根际土壤真菌优势类群在2种轮作模式下保持稳定,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群,对维持马铃薯健康生长具有重要意义。旱地轮作模式可能更有利于根际土壤中病原营养型真菌的富集,发病马铃薯可能更有利于根际土壤中腐生营养型真菌生长,导致土壤微生态平衡被破坏,及时清理发病植株残体可加快恢复土壤健康。
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- 二甲四氯植物内生降解菌的筛选、鉴定及降解特性研究
- 封国君, 杜良伟, 龙迪, 曾东强, 王彦辉,
- 【目的】筛选可降解二甲四氯除草剂的内生真菌,研究内生真菌对二甲四氯的降解特性和途径,为除草剂污染的微生物治理提供理论依据。【方法】采用平板培养法从被二甲四氯严重污染的飞机草中筛选可降解二甲四氯除草剂的内生真菌;采用形态学方法观察内生真菌在培养基上的形态,结合分子生物学方法对内生真菌的ITS、TUB和LUS序列进行克隆和测序,对内生真菌进行鉴定;通过单因素法优化内生真菌在无机盐培养基中对二甲四氯的降解条件(温度、pH和营养源);并采用液相色谱标准品比对、气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)和液相色谱—质谱联用仪(LC-MS)鉴定内生真菌在无机盐培养基中降解二甲四氯的产物。在30℃恒温培养箱中,分别添加内生真菌到不灭菌土壤和灭菌土壤中,同时设不添加内生真菌的土壤为对照组,测定二甲四氯在土壤中的降解速率。【结果】从飞机草中初筛发现1株内生真菌可很好地降解二甲四氯,编号为E68,结合形态学和基因序列分析可将E68鉴定为树状炭角菌(Xylaria arbuscula)。在二甲四氯初始浓度为50.0 mg/L条件下,E68降解二甲四氯的最优条件是pH 5.0、温度28℃和添加0.5%的葡萄糖,7 d后其降解率为97.03%。E68在无机盐培养基中降解二甲四氯的主要产物为4-氯-2-甲基苯。在含有2.5 mg/kg二甲四氯的土壤中添加E68,可明显提高二甲四氯在土壤中的降解率;与不添加E68的土壤相比,在不灭菌和灭菌土壤中分别接入E68后,二甲四氯的降解半衰期分别提高2.8和2.5倍。【结论】从飞机草中分离出的内生真菌E68在无机盐培养基和土壤中可有效降解二甲四氯,具有修复环境中二甲四氯污染的应用潜力。
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- 贵州高海拔区糖心苹果果实品质特征及成因分析
- 冯建文, 韩秀梅, 宋莎, 王红林, 解璞, 杨华, 李顺雨, 吴亚维,
- 【目的】研究糖心苹果的品质特征,旨在明确贵州高海拔区苹果糖心现象形成特点和机制,为糖心苹果生产提供理论依据。【方法】以黔选3号苹果为试材,比较贵州高海拔区4个发育时期(果实膨大前期S1、可采成熟期S2、食用成熟期S3和生理成熟期S4)果实品质指标,以及果实糖心组织与非糖心组织的糖组分含量、矿质元素和山梨醇代谢相关酶活性差异,并对果肉组织石蜡切片进行分析。【结果】苹果果实纵径和横径在S1~S3时期显著增加(PP>0.05,下同),但糖心指数差异显著;果实糖心果率和糖心指数与采摘时期、单果质量、果实含水率、可溶性固形物(SSC)含量及果皮a*值呈极显著正相关(P<0.01,下同),与去皮硬度呈显著负相关,与L*值和b*值呈极显著负相关。S2~S4时期糖心组织中果糖、葡萄糖和蔗糖含量均低于非糖心组织,而山梨醇含量显著高于非糖心组织,其含量是非糖心组织的1.10~1.92倍;S2~S4时期糖心组织中SDH活性呈波动降低的趋势,仅S3时期糖心组织与非糖心组织差异达显著水平,非糖心组织中SDH活性也逐渐降低;SOX活性在非糖心组织呈降低趋势,S2~S4时期糖心组织与非糖心组织间均差异显著;成熟果实糖心组织中Ca含量显著高于非糖心组织,是非糖心组织的1.80~2.79倍,K含量除S4时期外,也表现为糖心组织含量高于非糖心组织;Fe和Zn含量除S4时期外,糖心组织含量均低于非糖心组织;Mg含量除S2时期外,糖心组织含量均高于非糖心组织;Cu含量在糖心组织和非糖心组织中均呈下降趋势,但糖心组织Cu含量低于非糖心组织;生理成熟期果实糖心组织和非糖心组织细胞完整,未出现细胞组织破碎现象;2016—2018年9—11月昼夜温差18.43~23.34℃。【结论】贵州高海拔区域苹果成熟期昼夜温差大,叶片输送的山梨醇不能及时转化,从而在果心部位大量积聚,是导致糖心现象的主要原因。
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- 碱性含腐植酸营养液对樱桃番茄产质量影响及其改土效果
- 邓爱妮, 罗金辉, 苏初连, 酒元达, 刘子记, 杨衍, 赵敏,
- 【目的】研究碱性含腐植酸营养液施用对海南樱桃番茄地酸化土壤理化环境及植株生长、果实产量和营养品质的影响,以期为碱性含腐植酸营养液在酸化土壤改良和优质樱桃番茄生产中的应用提供参考依据。【方法】采用盆栽试验,以酸性土壤为试验土壤,设不追肥(CK)、追施0.30‰复合肥(0.30‰ CF)、0.30‰腐植酸营养液(0.30‰FDG)、0.20‰腐植酸营养液(0.20‰ FDG)和0.16‰腐植酸营养液(0.16‰ FDG)共5个处理,于樱桃番茄生育期内定期测定盆栽土壤pH,收获期(植株移栽120 d)测定叶片SPAD值、植株株高和茎粗以及果实产量和品质,测定盆栽土壤电导率、有效养分、阳离子交换性能及酶活性等指标,并对樱桃番茄果实品质、产量与土壤理化性质进行相关分析。【结果】在樱桃番茄植株移栽120 d时,施用0.20‰~0.30‰腐植酸营养液的盆栽土壤pH>;5.60,而施用复合肥的土壤pH<;5.00;0.20‰~0.30‰腐植酸营养液处理的盆栽土壤有机质含量相比复合肥处理均提高6.8%;腐植酸营养液处理的盆栽土壤电导率均低于复合肥处理,而阳离子交换量、交换性钙和交换性镁含量、酸性磷酸酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性高于复合肥处理。虽然腐植酸营养液处理的土壤有效氮磷钾含量呈现不同程度降低,但根据耕层土壤有效养分含量分级指标,其仍处于高水平,可满足樱桃番茄生长对土壤养分的需求。施用0.20‰~0.30‰腐植酸营养液的樱桃番茄植株株高、茎粗和生物量高于其他处理,果实产量和营养品质优于或等同于复合肥处理,其中0.30‰腐植酸营养液处理的果实产量较复合肥处理增产2.2%。相关分析结果表明,果实产量与土壤有机质含量、碱解氮含量和阳离子交换量呈显著(PP<0.01,下同)正相关;品质大部分指标与土壤pH、交换性钙含量、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性呈显著或极显著正相关,与土壤电导率呈显著负相关。【结论】腐植酸营养液处理以0.20‰~0.30‰施用量效果最佳,既能改良酸化土壤,又可提高樱桃番茄产质量。
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- 广东黄心树种质表型与遗传多样性分析
- 丁释丰, 高筱钰, 吴林源, 黄稚清, 秦新生, 冯志坚,
- 【目的】研究广东地区黄心树(Machilus gamblei)种质资源表型与遗传多样性,为黄心树种质资源的保护、利用及新品种选育提供基础数据。【方法】选择广东地区具有代表性的黄心树种群,从广州王子山森林公园、从化石门森林公园、惠州南昆山风景区等5个样地取样,测定黄心树表型性状指标与RAPD分子标记分析DNA片段多态性,探究黄心树种质资源表型与遗传多样性参数在群体间、群体内的分布与特征。【结果】测定的黄心树15个表型性状指标中,有12个性状指标的变异系数(CV)低于其平均值,11个性状指标的遗传多样性指数(H')高于其平均值,表明其表型性状变异程度小,但变异类型丰富。高引物解析强度(Rp)引物OPAA-16、OPBH-10和OPB-17可有效评估黄心树样本间的遗传多样性。基于表型性状对30份黄心树样本进行聚类分析,以遗传距离10为阈值,广州王子山森林公园、从化石门森林公园与汕头南澳岛旅游区的样本的表征亲缘关系较接近。基于RAPD分子标记对30份黄心树样本进行聚类分析,在遗传距离为15时,可将所有样本分为5个类群,惠州南昆山风景区、从化石门森林公园与广州王子山森林公园的样本遗传距离较近,汕头市南澳岛旅游区与深圳马峦山郊野公园的样本也表现出相似的遗传背景。对比广东地区黄心树表型性状与RAPD分子标记的聚类分析,发现二者类群中样本情况一致性较差。【结论】广东地区黄心树种质的表型与遗传在种群间和种群内部变异都较为丰富,其中惠州南昆山风景区黄心树种群的表型与遗传多样性最为丰富,树种遗传改良、资源开发利用等相关工作可于此处开展。
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- 植物激素和光暗培养条件对卷丹百合再生体系的影响
- 刘彦珍, 郜新强, 张元臣, 陈思, 郝静, 吕有军,
- 【目的】探究植物激素和光暗培养条件对卷丹百合(Lilium lancifolium Thunb)再生体系的影响,为卷丹百合种质资源开发和大面积推广种植打下基础。【方法】以卷丹百合鳞片为外植体,分析培养基中不同植物激素[NAA、6-BA、2,4-D、噻苯隆(TDZ)和毒莠定(PIC)]配比及光(光照时间14 h/d)、暗(全天黑暗)培养条件对卷丹百合鳞片愈伤组织诱导、增殖及不定芽再生的影响,建立卷丹百合组培高效再生体系。【结果】与不添加任何激素的对照(CK)相比,添加激素的培养基均能显著提高卷丹百合鳞片愈伤组织的诱导率(P<0.05),其中TDZ 0.4 mg/L+NAA 0.2 mg/L组合的效果最佳,暗培养条件下其愈伤组织诱导率达65.57%;在TDZ 0.4 mg/L+2,4-D 0.05 mg/L的培养基中暗培养20 d后,再转入TDZ 0.4 mg/L+NAA 0.2 mg/L的培养基中继续暗培养40 d,愈伤组织增殖倍数最高,可达2.45倍。6-BA与NAA组合比6-BA与PIC组合更利于诱导不定芽的产生,芽再生倍数最高的培养基为6-BA 0.6 mg/L+NAA 0.1mg/L,暗培养条件下其再生倍数最高可达6.08倍。与光培养相比,暗培养更利于愈伤组织诱导和增殖,但在愈伤组织诱导不定芽阶段,长时间暗培养不利于芽的生长,暗培养20 d后转移至光培养条件下继续培养40 d,生成的不定芽色泽鲜绿,叶片伸展,长势旺盛,利于壮苗和生根。【结论】卷丹百合组织培养的不同阶段受不同种类和浓度的植物激素组合影响;暗培养条件更利于愈伤组织的诱导和增殖,暗培养结合光培养条件最适合不定芽的再生和分化。
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- 城乡特色核桃防护林树种配置结构对空气颗粒物及温湿度的影响
- 胡梦玲, 彭小东, 阿丽亚·拜都热拉, 买尔旦·阿不都卡德, 孙桂丽,
- 【目的】分析干旱区城乡核桃林与不同树种配置结构空气颗粒物浓度变化差异,探讨树种配置结构与大气颗粒物浓度、温度、相对湿度间的关系,为区域环境绿化建设提供理论参考。【方法】以新疆叶城县城区、城郊和乡村3个不同区域树种配置结构的林带为监测点,树种配置分别是苹果(Malus domestica)—核桃(Juglans regia)、红枣(Ziziphus jujuba Mill.)、红枣—核桃、新疆杨(Populus alba)—核桃和核桃,通过监测防护林内和林带不同水平距离颗粒物浓度、空气温度和相对湿度,分析大气颗粒物的时空变化规律、防护林不同水平距离对颗粒物浓度的削减作用。【结果】颗粒物浓度具有明显的时空差异。城区、城郊和乡村核桃防护林颗粒物浓度污染排序依次为乡村>;城郊>;城区;城区、城郊和乡村核桃防护林的PM2.5最高浓度分别出现在20: 00(20.00 μg/m3)、12:00(29.00 μg/m3)和14: 00(58.25 μg/m3);PM10最高浓度分别出现在20: 00(35.25 μg/m3)、14: 00(62.67 μg/m3)、14: 00(131.50 μg/m3);PM1.0最高浓度分别出现在20:00(12.50 μg/m3)、12: 00(12.67 μg/m3)、14: 00(28.75 μg/m3)。树种不同配置结构颗粒物浓度存在差异,排序依次为核桃>;对照>;新疆杨—核桃>;红枣>;苹果—核桃>;红枣—核桃。防护林不同水平距离对PM2.5浓度消减程度不同。城区与城郊不同水平距离削减作用排序为0 m>;20 m>;10 m;乡村依次为0 m>;10 m>;20 m。城区与城郊核桃防护林温度差异不明显,二者的温度明显高于乡村防护林温度;城区、城郊和乡村核桃防护林相对湿度均存在波动变化。PM2.5浓度与温度呈极显著负相关(PP1.0浓度与温度、相对湿度的相关性均达极显著水平,PM10与温度、相对湿度相关性均不显著(P>0.05)。【结论】核桃林在城区、城郊和乡村发挥的生态效益存在一定差异,在乡村能明显改善空气质量;核桃林带搭配种植红枣可充分发挥其生态效益,在农业环境污染较重的地区可作防护林带选用。
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- 可食椰衣纤维椰子果皮苦涩味道缺失与酚类和糖类物质含量的关系
- 刘蕊, 张军, 范海阔,
- 【目的】测定可食椰衣纤维椰子果皮中酚类和糖类物质含量,分析其苦涩味道缺失的生理原因,为该种质的深入研究及创新利用提供参考依据。【方法】采用高效液相色谱技术测定可食椰衣纤维椰子和海南本地高种椰子(对照)2份材料的椰果外果皮与中果皮在其3个生长时期(幼果期、嫩果期和老果期)的酚类及糖类物质含量,并分析酚类和糖类物质含量与果皮苦涩味道缺失的关系。【结果】在外果皮中,可食椰衣纤维椰子的儿茶素和单宁含量在嫩果期和老果期均显著低于对照(PP>0.05,下同);其中,嫩果期的儿茶素和绿原酸含量分别是对照的14.3%和19.7%。可食椰衣纤维椰子外果皮在3个生长时期的果糖、葡萄糖和蔗糖含量均与对照无显著差异,而嫩果期中果皮的果糖、葡萄糖和蔗糖含量均显著高于对照,约是对照的1.5、1.7和1.9倍。相关分析结果表明,外果皮中葡萄糖和蔗糖含量与儿茶素含量呈显著负相关,绿原酸与3个糖组分含量间均呈极显著负相关(P<0.01,下同);中果皮中儿茶素与蔗糖含量呈显著负相关,单宁与3个糖组分含量间均呈极显著负相关。【结论】可食椰衣纤维椰子果皮中,儿茶素、单宁及绿原酸等酚类物质含量的降低和果糖、葡萄糖及蔗糖等糖类物质含量的增加,可能是造成该种质果皮苦涩味道缺失的重要原因之一。
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- 炭疽病胁迫下采后香蕉的膜脂代谢
- 吴小建, 陈茜, 梁朋光, 赵承刚, 栾会燕, 谢祖强, 冯小青, 向昱, 杨兆杏, 何雪梅,
- 【目的】从细胞膜降解角度研究芭蕉炭疽菌(Colletotrichum musae)采后侵染香蕉果实的机制,为进一步研究香蕉炭疽病及其防控措施提供理论依据。【方法】以桂蕉6号香蕉为试验材料,采用喷雾接种芭蕉炭疽菌侵染香蕉果实,以果实喷雾蒸馏水作对照,每3 d取样1次,通过测定采后贮藏过程中香蕉果实的病情指数、果实硬度及果皮电导率、细胞膜降解关键酶活性、细胞膜磷脂和脂肪酸组分与含量的变化规律,明确炭疽菌侵染对香蕉果皮膜脂代谢的影响。【结果】接种芭蕉炭疽菌可促进香蕉果实炭疽病的发生,病情指数随贮藏时间的延长而增加,同时果实硬度下降、果皮电导率升高,贮藏至第15 d,炭疽菌侵染组与对照组相比,果实的病情指数显著增加61.31%(P2O2)含量较对照组分别提高17.23%和13.58%。【结论】炭疽病菌侵染与贮藏期间香蕉果皮细胞膜脂代谢有关,炭疽菌侵染加剧细胞膜水解,导致细胞膜结构破坏和功能丧失,从而促使炭疽病发生。
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- 不同紫芽茶叶香气成分分析
- 吴玲玲, 梁光志, 张秀芬, 冯红钰, 罗莲凤, 覃仁源, 李子平, 莫小燕, 刘汉焱,
- 【目的】对比分析不同加工工艺下不同品种紫芽茶叶香气成分及含量的差异,旨在进一步了解加工工艺与茶树品种对紫芽茶叶香气成分的影响,为紫芽茶叶加工技术提升及香气品质调控提供参考依据。【方法】以乌牛早、南山白毛和紫娟3种茶树品种的紫色芽叶制成的4类茶样[直接烘干茶(对照)、绿茶、白茶、红茶]为研究对象,采用顶空固相微萃取—气相色谱—质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术测定其香气成分,结合感官审评,分析加工工艺与茶树品种对紫芽茶叶香气成分及含量的影响。【结果】乌牛早绿茶感官品质综合表现最佳,总分为90.65分。从12个茶样中共检测出40种香气成分,其中醇类和醛类在香气成分含量及种类上占据主导地位,酯类、烯烃类、酮类和其他类的种类及含量均较少。醇类和醛类相对含量最高分别为84.37%(乌牛早对照)和13.44%(乌牛早红茶)。β-芳樟醇、氧化芳樟醇(呋喃型)、脱氢芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇、苯甲醛和水杨酸甲酯等成分相对含量较高;β-芳樟醇和氧化芳樟醇在绿茶中相对含量较低,脱氢芳樟醇和烯烃类物质在绿茶中相对含量较高;不同品种紫芽茶叶的β-芳樟醇相对含量排序为乌牛早>;紫娟>;南山白毛,相对含量最高为54.05%(乌牛早对照),最低为19.10%(南山白毛绿茶);氧化芳樟醇(呋喃型)在南山白毛茶样中相对含量较高,其中在南山白毛白茶与南山白毛红茶中相对含量相差较小;不同品种紫芽茶叶的香叶醇相对含量排序为乌牛早>;南山白毛>;紫娟,相对含量最高为6.39%(乌牛早红茶),最低为1.76%(紫娟白茶);醛类在紫娟茶样中总含量相对较低。在所有茶样中,检测出26种共有香气成分,且共有香气成分间均呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】受加工工艺与茶树品种的影响,12个紫芽茶叶香气成分和含量存在一定差异,同种香气成分在不同茶类中含量也有所不同。乌牛早紫芽用于制备绿茶具有一定优势,而南山白毛紫芽与紫娟紫芽均适合用于制备白茶。
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- 一年两收栽培夏黑葡萄香气成分分析
- 陈彦蓓, 罗惠格, 陆媚, 农慧兰, 白扬, 林玲, 白先进, 曹雄军, 陈爱军, 王博,
- 【目的】分析一年两收栽培夏黑葡萄夏果和冬果的香气成分,为提高该品种的芳香品质及促进其一年两收栽培技术的发展提供理论依据。【方法】以8年生一年两收栽培的夏黑葡萄为试验材料,于始转色期、成熟期和成熟后期采集夏果和冬果。采用HS-SPME-GC-MS方法,分别对夏果和冬果3个时期的香气成分进行定性定量分析,并监控不同发育期持续天数、气象指标和浆果理化指标的变化。【结果】一年两收栽培夏黑葡萄从萌芽到成熟过程中,夏果的每日气温逐渐上升,而冬果的每日气温逐渐降低,冬果较夏果转色期更早,成熟期持续的时间更长。成熟期冬果可溶性固形物和可滴定酸含量均高于夏果;夏果和冬果于始转色期、成熟期和成熟后期分别检测到48、51、47种和52、56、56种香气成分,包括醛类、醇类、酯类、酮类、萜烯类和酸类。冬果3个时期的香气成分总含量分别为472.83、1020.27和836.43 μg/L,均显著高于夏果的459.39、638.57和659.20 μg/L(P6化合物为主,其中含量最高的是青草及苹果香味的己醛,其后依次是草本香和果香型的2-己烯醛、(Z)-3-己烯醛和己醇,冬果中上述单体类化合物的含量均显著高于夏果。成熟期夏果和冬果中最具代表性的8个差异香气化合物为2-己烯醛、乙酸乙酯、香茅醇、苯乙醇、橙花醇、(Z)-3-己烯醛、香叶醇和辛酸乙酯,冬果中上述差异化合物的含量均显著高于夏果。通过对气候条件的分析,与夏果相比,夏黑葡萄冬果生长季后期冷凉的环境和更为干燥的气候是其香气成分含量显著高于夏果的主要原因。【结论】一年两收栽培模式下两季葡萄果实香气成分组成和含量的差异是气象因子综合作用的结果,冬果生长季的气候条件更有利于葡萄芳香品质的提高。
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- 大珠母贝组织蛋白酶B基因克隆及其表达分析
- 徐扬, 王姿曼, 李俊辉, 梁飞龙, 邓岳文, 杨创业,
- 【目的】分析组织蛋白酶B基因(CatB)在大珠母贝(Pinctada maxima)不同组织中的表达模式,明确CatB在大珠母贝中的功能作用,为培育生长快且抗逆性强的大珠母贝提供基础资料。【方法】利用RACE克隆大珠母贝CatB基因,利用ExPASy ProtParam、ExPASy ProtScale、NPS@SOPMA、SWISS-MODEL及SignalP 4.1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CatB基因在大珠母贝外套膜(套膜区、边缘膜区和中央膜区)、肝胰腺、鳃、足和闭壳肌等组织中的表达情况。【结果】大珠母贝CatB基因cDNA序列全长1365 bp,其开放阅读框(ORF)1026 bp,5'非编码区(5'-UTR)长度81 bp,3'非编码区(3'-UTR)长度258 bp,共编码341个氨基酸残基。大珠母贝CatB蛋白分子量为37.73 kD,理论等电点(pI)为6.66,脂溶性系数为67.48,不稳定指数为31.18,亲水性平均系数(GRAVY)为-0.451,为稳定的亲水性蛋白;在第89~337位氨基酸存在一个Pept-C1结构域。大珠母贝CatB蛋白二级结构以无规则卷曲为主,占51.03%,α-螺旋占26.98%,β-转角占9.09%,延伸链占12.90%;三级结构与马氏珠母贝(P.fucata martensii)CatB蛋白结构相似。大珠母贝CatB氨基酸序列与马氏珠母贝CatB氨基酸序列(ADX32985.1)的相似性高达90.91%;与长牡蛎(Crassostrea gigas,XP_011428258.1)、海湾扇贝(Argopecten irradians,ANG56311.1)、褶纹冠蚌(Cristaria plicata,AEF32260.1)的CatB氨基酸序列相似性分别为79.47%、65.38%和62.18%。CatB基因在大珠母贝外套膜的套膜区、边缘膜区和中央膜区及肝胰腺、鳃、足和闭壳肌等7个组织中均有表达,以肝胰腺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(PCatB基因在大珠母贝肝胰腺中高表达,其次是外套膜的套膜区和中央膜区,故推测CatB是通过参与大珠母贝的消化吸收作用而调控其生长代谢过程。
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- 罗氏沼虾淀粉酶基因克隆及其表达规律分析
- 姜建萍, 杨学明, 袁翔, 邱庆庆, 杨秀荣, 蒋钦杨, 黄光华, 蒋和生,
- 【目的】克隆罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)淀粉酶基因(AMY),并进行生物学信息分析及其表达规律研究,为揭示AMY基因的生物学功能及其对罗氏沼虾生长发育的调控作用机理提供理论依据。【方法】PCR克隆罗氏沼虾AMY基因编码区(CDS)序列,利用ExPASy ProtParam、ExPASy ProtScale、SignalP-5.0、MegAlign及Lasergenev8.0等在线软件进行生物信息学分析,应用实时荧光定量PCR检测AMY基因在罗氏沼虾不同组织(腹神经节、胃、心脏、鳃组织、性腺、肝胰腺、肌肉和肠道)中的表达情况,并明确其在生长快速家系(FG)和生长慢速家系(SG)个体肌肉中的表达模式。【结果】罗氏沼虾AMY基因CDS序列全长2121 bp,共编码706个氨基酸残基;其编码蛋白分子量为76.87 kD,理论等电点(pI)为4.63,属于不稳定的亲水性蛋白,包含2个典型的淀粉酶结构域;在罗氏沼虾AMY蛋白二级结构中,α-螺旋占13.88%,延伸链占21.39%,无规则卷曲占64.73%。罗氏沼虾AMY氨基酸序列与克氏原螯虾AMY氨基酸序列的相似性最高(62.6%),与大珠母贝AMY氨基酸序列的相似性较低(48.9%);基于AMY氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,罗氏沼虾与克氏原螯虾的亲缘关系最近,而与中华绒螯蟹的亲缘关系较远。AMY基因在罗氏沼虾不同组织中广泛表达,但存在性别差异性和组织特异性,具体表现为:雌性个体肠道中的相对表达量极显著高于雄性个体(PPAMY基因在FG个体肌肉中的相对表达量极显著高于SG个体。【结论】AMY基因在罗氏沼虾的生长发育过程中发挥重要作用,广泛表达于罗氏沼虾的不同组织中,但存在性别差异性和组织特异性。
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- 猪伪狂犬病毒体外诱导RAW264.7细胞炎症反应模型的建立
- 任春芝, 谢映红, 王秋华, 韦英益, 胡庭俊,
- 【目的】探讨猪伪狂犬病毒(Pseudorabies virus,PRV)感染对小鼠单核巨噬细胞(RAW264.7)炎症反应的影响,确定PRV的最佳感染剂量和感染时间,为建立RAW264.7细胞体外病毒感染炎症反应模型打下基础。【方法】PRV按10倍递增稀释成10-5~10-1 PRV稀释液,感染RAW264.7细胞并孵育1.5 h,弃病毒液后加入含5%胎牛血清的DMEM维持培养液继续培养,分别于继续培养2、4、8、12、24和48 h时收集细胞上清液,采用ELISA测定IL-6、IL-10、IL-1β、TNF-α、MCP-1和IFN-γ分泌水平及环氧合酶(COX-1和COX-2)活性,并以CCK-8法测定细胞活性。【结果】以PRV感染RAW264.7细胞4~48 h后均能通过PCR扩增获得PRV核酸的特异性条带,故选择4~48 h作为后续研究的PRV感染时间范围;10-2 PRV~10-1 PRV感染可显著降低RAW264.7细胞活性(P-3 PRV组仅在培养48 h时出现下降趋势,而10-5 PRV~10-4 PRV感染对RAW264.7细胞活性无显著影响。PRV感染RAW264.7细胞后,其胞内炎症因子IL-6、IFN-γ、TNF-α、IL-1β和MCP-1的分泌水平整体上呈升高趋势,其中10-3 PRV感染RAW264.7细胞12 h能显著或极显著(P-4 PRV~10-1 PRV感染组的IL-10分泌水平均呈升高趋势,而10-5 PRV感染组在感染8和24 h时IL-10分泌水平明显低于空白对照组,至感染48 h所有病毒感染组的IL-10分泌水平均降低;10-3 PRV~10-1 PRV感染8~24 h能有效提高RAW264.7细胞的COX-2活性,但对COX-1活性的影响不明显。【结论】PRV感染能诱导RAW264.7细胞发生炎症反应,其中10-3 PRV体外感染RAW264.7细胞8~12 h是建立RAW264.7细胞炎症反应模型的最佳条件。该模型可应用于PRV感染与RAW264.7细胞炎症反应相关干预药物的研究,为进一步揭示PRV感染机理及开发抗病毒感染药物提供理论依据。
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- 红螯螯虾卵黄蛋白原VWD结构域的原核表达及纯化
- 文露婷, 许艺兰, 童桂香, 黄黎明, 杨彦豪, 杜雪松, 黄光华, 韦信贤, 王瑞, 杨慧赞,
- 【目的】原核表达红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)卵黄蛋白原(Vg)VWD结构域,为深入开展Vg的生物学功能研究和开发相应的生物活性物质提供技术支持,也为改进虾类养殖催熟及获取高质量后代打下基础。【方法】在GenBank中搜索红螯螯虾卵Vg的mRNA序列(AF306784.1)及查找其VWD结构域(2345~2491 aa),采用ExPASyProtParam、ProtScale、InterProscan及TMHMM等在线软件进行生物信息学分析及理论评估,结合大肠杆菌密码子偏好优化原始VWD氨基酸序列;然后通过全基因合成获得目的基因,连接至载体pET-28a构建重组质粒pET-28a-VWD,挑取阳性克隆转化大肠杆菌BL21(λDE3)感受态细胞及采用IPTG进行诱导表达,并以10% SDS-PAGE电泳和Western blotting检测诱导表达的融合蛋白。【结果】红螯螯虾VWD结构域相对分子量为19692.11 Da,理论等电点(pI)为9.35,分子式为C855H1334N258O261S9,属于不稳定的亲水性蛋白,不含跨膜结构域。延伸链和无规则卷曲是红螯螯虾VWD结构域二级结构的主要元件,其中,α-螺旋占7.73%,β-转角占10.50%,延伸链占35.91%,无规则卷曲占45.86%。重组质粒pET-28a-VWD经大肠杆菌BL21(λDE3)感受态细胞诱导表达即获得融合蛋白VWD,以2 mol/L盐酸胍溶解和Ni-NTA亲和层析纯化及复性后,10% SDS-PAGE电泳和Western blotting检测均在蛋白相对分子量约20.0 kD处出现1条清晰的特异性条带,融合蛋白VWD表达形式以包涵体为主。融合蛋白VWD在BL21(λDE3)感受态细胞中高效表达的最佳诱导条件:当单克隆菌液OD600 nm达0.6时添加0.5 mmol/L IPTG,置于20℃下诱导培养16 h。纯化后的融合蛋白VWD浓度为1.32 mg/mL。【结论】通过全基因合成获得的优化红螯螯虾VWD基因能在大肠杆菌BL21(λDE3)感受态细胞中诱导表达出以包涵体为主要形式的融合蛋白,经盐酸胍溶解和Ni-NTA亲和层析柱纯化及复性即可获得高纯度的活性VWD蛋白,为后续开展红螯螯虾Vg生物学功能研究及开发相应的生物活性物质提供技术支持。
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- 三斑海马骨骼染色方法改进及骨骼结构特点研究
- 周胜杰, 胡静, 杨其彬, 杨蕊, 于刚, 马振华,
- 【目的】明确三斑海马(Hippocampus trimaculatus)的骨骼特点,为三斑海马的种类鉴定提供技术支持,同时为海马的基础生物学积累数据。【方法】在透明化骨骼染色法的基础上,进一步改进三斑海马骨骼染色方法,并对三斑海马的骨骼特点进行细节性描述。【结果】相对于传统的透明化骨骼染色法,改进后的透明化骨骼染色法在再脱色与透明环节中,通过添加少量H2O2有效去除组织中残留的染色剂,同时添加少量2% KOH促使组织更加透明,且在装瓶步骤中正向直立放置三斑海马骨骼标本。三斑海马的背鳍鳍条数为19~21条,胸鳍鳍条数为18~19条;其头部有独特结构:有多个凸出的棘,颌骨部分构成管状结构,鳃盖后缘无鳃孔,鳃孔开口在鳃盖后缘正上方头顶位置;三斑海马自头部以下至尾端体表均由菱形骨片构成的骨环包被,胸腹部共有12节骨环,除第11和12节骨环外,每节骨环均由7片不规则的菱形骨骼构成,骨环内部及骨环间存在滑道结构,为运动和摄食提供立体空间;尾部共有40~41节骨环,每节骨环均由4片菱形骨片构成,骨环向尾末端逐渐缩小,骨环间也存在滑道结构,具攀附功能。【结论】改进后的透明化骨骼染色法更适合于三斑海马骨骼染色,操作便捷,骨骼标本质量高。三斑海马具有独特的头部骨骼结构与摄食方式,自头部以下全身包被骨骼,外骨骼主要由菱形骨片构成,但构成不同部位骨环的菱形骨片数量不同;骨环内部及骨环间存在滑道结构,为三斑海马的运动和摄食提供立体空间,因此可通过胸腹部膨胀围度判断三斑海马的营养状况及雌性三斑海马的性腺发育情况。
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- 罗氏沼虾同工酶表达组织差异性及遗传多样性分析
- 周迅, 戴习林,
- 【目的】从生化遗传角度分析罗氏沼虾群体的同工酶基因座及其酶谱表型,明确不同群体的遗传多样性,为其种质资源鉴定及遗传育种研究等提供基础数据。【方法】采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)对罗氏沼虾肌肉、复眼、鳃、心脏和肝胰腺等5种组织中的苹果酸脱氢酶(MDH)、超氧化物歧化酶(SOD)、山梨醇脱氢酶(SDH)、苹果酸酶(ME)、磷酸葡萄糖变位酶(PGM)、乙醇脱氢酶(ADH)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)、乳酸脱氢酶(LDH)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、天冬氨酸脱氢酶(AAT)和酯酶(EST)等11种同工酶进行电泳分析,并选取肌肉同工酶对申漕群体、野生群体、抗病群体、生长群体和浙江群体(2017年引进种虾)等5个罗氏沼虾群体进行遗传学研究。【结果】同种同工酶在罗氏沼虾不同组织间所表现出的酶谱总数和酶带颜色(酶活性)存在明显差异,即罗氏沼虾同工酶具有明显的组织差异性;11种同工酶在罗氏沼虾5种组织中存在26个基因座。其中,EST在肌肉中未表达,但在肝胰腺中表达较多;ME在肌肉、复眼、鳃、心脏和肝胰腺等5种组织中均有表达;SOD-2只在肝胰腺中表达;PGM在肝胰腺和心脏中表达较多。罗氏沼虾肌肉中的7种同工酶存在11个基因座,有3个基因座(SDH-1、PGM-3和LDH-1)呈多态性,多态位点比例为27.27%。5个罗氏沼虾群体的平均预期杂合度在0.1006~0.1416,平均观测杂合度在0.1143~0.1762,Hardy-Weinberg遗传偏离指数(0.1362~0.2444)均为正值,即偏离Hardy-Weinberg平衡。【结论】罗氏沼虾同工酶具有明显的组织差异性,表现为不同组织间的酶谱总数和酶带颜色(酶活性)存在明显差异,因此同工酶可作为研究罗氏沼虾遗传多样性的一种生化遗传标志。5个罗氏沼虾群体均处于杂合子过剩状态,其遗传变异水平较高。
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- 广西甘蔗生产规模比较优势空间格局特征及影响因素分析
- 常慧杰, 范稚莲, 莫良玉, 陆桂军, 梁琼, 朱芝燕, 范业赓,
- 【目的】研究广西甘蔗生产规模发展形势及时空关联分布特征,为提升广西区域甘蔗产业的竞争力、推动广西甘蔗产业持续发展提供参考。【方法】利用规模比较优势指数对广西14个地级市的甘蔗生产规模比较优势进行分析,采用空间计量模型研究其时空关联分布特征,并对影响甘蔗规模比较优势的内部因素进行显著性分析。【结果】2011—2018年广西14个地级市的甘蔗规模比较优势指数均大于0,且省域整体甘蔗规模比较优势指数均大于1.10;各地级市间规模比较优势指数又具有显著差异性,呈现一轴两翼的分布局面,其中桂中和桂西较高,最大值为3.50左右;桂东偏低,数值均小于0.10,表明广西区域内甘蔗生产仍存在较大发展空间。从空间均衡性来看,2011—2018年全局Moran’s I指数均大于0.10,表明广西甘蔗生产规模比较优势存在显著为正的全局自相关性,并根据LISA集聚的结果进一步表明,高集聚区数量逐渐增加至4个,无显著相关性区域的数量由9递减至2个,整体呈现出点—带—片的空间结构特征,省域间空间集聚关联性不断增强。通过空间计量模型实证分析得出,影响因素按照显著性程度大小依次为单位面积机械化水平、产业结构指标、财政支农水平、农户人均纯收入,而单位面积劳动力对其不产生显著性影响,具有明显的空间溢出效应。【建议】依据广西各市甘蔗规模比较优势空间格局特征及因素间影响程度进行优劣互补,增强桂中甘蔗“双高”基地空间溢出效应;培养良种,有效降低农户甘蔗生产及企业加工成本,保障甘蔗产业规模化经营,从而实现甘蔗生产综合效益最大化。
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- 我国林业全要素生产率地区的收敛性分析
- 刘冬, 王欣, 吕园,
- 【目的】对我国林业全要素生产率的收敛性进行实证分析,为把握省域林业发展差距和寻求平衡发展提供借鉴。【方法】基于2006—2018年我国省域林业数据,选取林业投入产出指标,采用DEA-Malmquist指数对省域林业全要素生产率进行测算,构建普通面板模型、空间误差模型(SEM)和空间自回归模型(SAR),对林业全要素生产率进行绝对β收敛和条件β收敛检验。【结果】2006—2018年我国林业全要素生产率总体平稳,但2018、2010和2015年林业全要素生产率呈下降趋势,主要原因是受自然灾害和金融危机的影响,生产率低于1.000。同时我国林业全要素生产率存在绝对β收敛和条件β收敛,说明省域林业全要素生产率间的差距不断缩小。在从收敛速度来看,绝对β收敛检验结果表明普通面板模型和半生命周期在加入空间因素后,收敛速度由0.0457变为0.0692(SEM模型)和0.0576(SAR模型);半生命周期由19.363变为13.541(SEM模型)和15.650(SAR模型)年,收敛速度明显加快,追赶的期限明显缩短,说明空间效应对我国林业全要素生产率地区收敛起到促进作用。条件β收敛检验结果表明,在加入4个变量系数后,林业全要素生产率仍然存在收敛性,且收敛速度较之前均加快,半生命周期较之前也明显缩短,其中造林能力和林业保护能力系数较大,人力资本和外商投资系数较小,发挥作用不明显。可见,各地区林业发展基础水平及人力资本水平、外商投资、造林护林投入等因素均对区域林业全要素生产率收敛都具有促进作用。【建议】各地区应充分发挥自身地理优势和区域特点,因地制宜,促进林业经济快速发展;加大人力资本和外商投资,增强人才队伍建设的专业化和系统化,对外商投资的鼓励和监管并行;同时要打破区域限制,促使要素自由流动,进而实现林业经济与生态价值双平衡。
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- 互联网技术发展对我国农业经济结构影响实证分析
- 邓志英, 黄毅, 方威, 熊曦,
- 【目的】研究互联网技术发展与我国农业经济结构变化间的关系,为优化农业经济结构及实现我国农业高质量协调发展提供理论依据。【方法】基于2001—2018年我国30个省份(不含西藏及港澳台地区)的面板数据,将农业经济结构细分为狭义农业经济结构和广义农业经济结构,以互联网普及率指标表示互联网技术发展构建面板回归模型,探究互联网技术发展与我国农业经济结构变化的关系,并分析其对我国农业经济结构变化的影响。【结果】截至2018年底,我国30个省份互联网普及率为56.37%,是2001年的14倍,但互联网普及率存在不均衡现象,在沿海发达地区普及率最高的省份为78.00%,而西部地区普及率最高的省份不到50.00%。林业、牧业、渔业产值占农业总产值的比例为47.63%,是2001年的2.5倍,农业经济结构得到优化。相对于狭义农业经济结构,互联网普及率提高1%,经济作物种植比例提高0.33%,而移动互联网普及率提高1.00%,经济作物种植比例提高约0.60%;相对于广义农业经济结构,互联网普及率提高1%,林业、牧业、渔业产值所占比例提高0.04%,而移动互联网普及率提高1%,林业、牧业、渔业产值所占比例比例约提高0.10%。对农业经济结构影响而言,互联网普及率与物流水平适配性呈递增规律,且适配性对狭义农业经济结构的影响更明显。另外,财政支农对经济作物种植的影响是负向,表明财政支农政策在保障粮食作物种植方面起到积极作用;同时从事农业种植的人力资本平均受教育水平仍然偏低。【建议】积极推动互联网技术与农业发展的深度融合,为农业生产和经济结构调整提供精准服务;加强农村基础设施建设,提高农村物流能力与互联网技术间的适配性;提高互联网技术在农业生产销售等环节应用中的人力资本投入。
