南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2022年第1期

  • 基于TMT蛋白组学及生物信息学分析牦牛抗冻差异蛋白
    贾银海, 张成福, 张强, 姬秋梅, 黄光云, 姜辉, 文信旺, 黄明光, 彭夏云, 吴柱月,
    【目的】从蛋白水平阐明牦牛抗寒性能机理,并进一步从营养学角度提高其代谢性能,为牦牛有效抵御外界恶劣气候条件提供科学依据。【方法】应用TMT蛋白组学技术对寒冷季节(1月)和温暖季节(8月)的牦牛抗冻蛋白进行挖掘,并对鉴定到的牦牛抗冻蛋白进行亚细胞定位、结构域、GO功能富集、KEGG信号通路注释、蛋白相互作用等生物信息学分析。【结果】从牦牛耳组织中共鉴定获得21856个肽段(Peptide),其中特有肽段(Unique peptide)序列为18452个,定量获得4519个蛋白,最终筛选出144个差异蛋白,其中上调蛋白89个、下调蛋白55个。144个牦牛抗冻差异蛋白亚细胞定位到7个条目上,分别是细胞核蛋白56个、细胞质蛋白51个、质膜蛋白24个、细胞外蛋白23个、线粒体蛋白18个、细胞骨架蛋白1个和溶酶体蛋白1个;共鉴定到194个结构域。GO功能富集分析结果显示,生物过程主要富集到细胞过程蛋白79个、代谢过程蛋白70个和生物调控蛋白42个等,分子功能主要富集到结合功能蛋白75个和催化活性蛋白64个等,细胞组分主要富集到细胞部分蛋白89个和细胞蛋白89个等。144个牦牛抗冻差异蛋白在KEGG数据库中注释到205条KEGG信号通路,主要涉及核糖体、氮代谢、胞质DNA感受、动物体内生热作用、氧化磷酸化、白细胞介素-17及钙离子信号等通路。牦牛抗冻差异蛋白相互作用网络分析发现L8IHE5的关联度最高,且冷诱导RNA结合蛋白(CIRP)和HSP70结合蛋白在蛋白相互作用网络中具有更多的相互作用关系。【结论】基于TMT蛋白组学对牦牛抗冻差异蛋白进行挖掘,结果鉴定获得144个抗冻差异蛋白(上调蛋白89个,下调蛋白55个),其中CIRP和HSP70在冷应激条件下呈上调趋势,能促使牦牛肌体适应低温环境,可作为牦牛抗冻性育种的候选分子标记。
  • 黄丹木姜子叶绿体基因组特征分析
    刘潮, 韩利红, 彭悦, 樊瑞卿, 王宇默,
    【目的】分析黄丹木姜子(Litsea elongata)叶绿体基因组特征,为木姜子属物种鉴定、遗传多样性分析和资源保护提供理论参考。【方法】基于Illumina HiSeq 2000高通量测序平台对黄丹木姜子叶绿体基因组进行测序,利用GeSeq在线工具对叶绿体基因组进行注释,并利用REPuter、MISA、CodonW和IQ-TREE等生物信息学软件对其基因组结构、基因数目、序列重复、密码子使用偏性和系统发育进行分析。【结果】黄丹木姜子叶绿体基因组全长为154028 bp,具有典型的四分结构,编码126个基因,其中蛋白编码基因82个,rRNA基因 8个,tRNA基因 36个。叶绿体基因组的注释基因中,有9个基因含1个内含子,有3个基因含有2个内含子,其余基因均不含内含子;44个基因编码蛋白参与光合作用信号途径,21个基因编码蛋白构成了核糖体大小亚基。黄丹木姜子叶绿体基因组含有32对长序列重复和90个SSR位点,其中,正向重复和回文重复最多,均为12对,反向重复和互补重复分别为6和2对;95.56%的SSR位点位于单拷贝区[大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)],仅4.44%的SSR位点位于反向重复区(IR)。黄丹木姜子叶绿体蛋白编码基因GC含量为39.14%,GC3s为27.95%,平均有效密码子数(ENC)为49.04,说明其密码子偏性弱;相对同义密码子使用度(RSCU)大于1.00的密码子31个,其中13个以A结尾,16个以U(T)结尾。系统发育进化树分析结果显示,木姜子属的14个物种聚为两组,其中黄丹木姜子和10种木姜子属植物聚在一个组,与日本木姜子的亲缘关系最近。【结论】黄丹木姜子叶绿体基因组结构保守,偏好A或U(T)结尾的密码子,鉴定的SSR位点可用于物种鉴定和群体遗传学研究。
  • 长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性评价及抗性基因检测
    陈晴晴, 杨雪, 张爱芳,
    【目的】探究长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性水平及抗性基因聚合对稻瘟病抗性的效应,为新品种的审定及抗病品种的合理利用提供理论依据。【方法】采用人工喷雾接种方法鉴定2018—2020年长江中下游区试252个水稻品种的稻瘟病抗性,并利用2组多重PCR体系(Pi1与Pikh、Pi9与Pik)检测供试水稻品种携带抗性基因Pi9、Pik、Pi1和Pikh的情况,分析抗性基因聚合方式与稻瘟病抗病率的关系。【结果】2018—2020年供试材料的穗瘟抗病率分别为47.0%、38.3%和35.2%,穗瘟抗病率逐年下降。252份供试材料含有抗性基因数为0~4个,其中含0个抗性基因的材料有14份,占5.6%,穗瘟抗病率为14.3%;含1个抗性基因的材料有63份,占25.0%,穗瘟抗病率为11.1%;含2个抗性基因的材料有81份,占32.1%,穗瘟抗病率为42.0%;含3个抗性基因的材料有81份,占32.1%,穗瘟抗病率为65.4%;含4个抗性基因的材料有13份,占5.2%,穗瘟抗病率为53.8%。总体来看,供试材料的穗瘟抗病率随携带的抗性基因数增加呈上升趋势。抗性基因组合Pi9+Pikh、Pi9+Pik+Pikh和Pi9+Pik+Pi1+Pikh是适合安徽地区的抗性基因组合。【结论】2018—2020年长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性一般。多基因聚合能提高水稻品种的稻瘟病抗性,但应选择合适的抗性基因组合,不能简单叠加。
  • 水稻化感抗(耐)稗草相关转录因子OsMYB57的靶蛋白筛选
    张翠, 马继琼, 杨奕, 许明辉, 孙一丁, 郭怡卿,
    【目的】揭示水稻化感抗(耐)稗草的转录调控机制,为遗传修饰改良水稻化感性状做铺垫,也为杂草的防控提供新途径。【方法】利用SMART技术,通过同源重组方式,在Y2H菌株中构建水稻受稗草胁迫的酵母cDNA文库;利用限制性内切酶BamHⅠ和NdeⅠ构建OsMYB57 C端缺失的pGBK-OsMYB57诱饵载体,按照YeastmakerTM YeastTransformation System 2操作检测诱饵自激活活性;用酵母双杂交技术筛选OsMYB57互作蛋白,将所得互作蛋白的编码序列构建至pGAD载体,并与诱饵载体共转化Y2HGold菌株验证蛋白互作,再以BiFC技术进一步验证蛋白间的互作。【结果】酵母cDNA文库库容量为1.36×107 CFU/mL,插入片段在250~2000 bp,平均长度大于1000 bp,重组率为100%,库容量大且质量良好;筛选出4个有注释的互作蛋白,分别是16号RZFP34、50号4HTR、51号BM1PD和74号GTP1;回转验证及BiFC结果显示RZFP34、4HTR、BMIPD、GTP1与OsMYB57在植物细胞中相互作用,其中RZFP34是一个E3亚型泛素连接酶,在植物中响应非生物逆境胁迫应答,且水稻OsRZFP34基因启动子区含有与水稻化感调控有关的水杨酸和茉莉酸等激素响应及MYB转录因子结合域相关元件。【结论】RZFP34通过与OsMYB57互作参与水稻化感转录调控而发挥作用。
  • 缓控释肥组配对早熟籼稻作为中稻—再生稻栽培模式产量和氮肥利用率的影响
    段秀建, 张巫军, 姚雄, 刘强明, 唐永群, 李经勇, 肖人鹏, 张现伟,
    【目的】探讨中稻季不同种类缓控释肥及组配对长江上游杂交籼稻中稻—再生稻产量和氮肥利用率的影响,筛选出适合的缓控释肥及施肥方式,为长江上游再生稻的丰产高效生产提供理论依据和实践基础。【方法】以杂交籼稻广8优粤禾丝苗为试验材料,中稻季设6个施肥处理,分别为中稻再生稻全生育期不施氮肥处理(CK)、传统施肥模式(CF)、4个月树脂包膜尿素一次性基施处理(B-PCU)、缓释掺混肥一次性基施处理(B-SRFB)、4个月树脂包膜尿素一基一蘖处理(BT-PCU)和缓释掺混肥一基一蘖处理(BT-SRFB)。对比分析各处理的产量及产量构成因素、干物质积累量、叶片SPAD值和氮肥利用效率的差异。【结果】中稻产量为6.8~8.9 t/ha,表现为BT-SRFB>B-SRFB>CF>BTPCU>B-PCU>CK,其中B-SRFB和BT-SRFB处理的中稻产量较CK显著提高(PP>0.05,下同);再生稻产量为1.5~2.6 t/ha,表现为BT-SRFB>B-SRFB>BT-PCU>B-PCU>CF>CK,各施肥处理的再生稻产量均较CK显著提高,且缓释掺混肥BT-SRFB和B-SRFB处理显著高于CF处理;不同施肥方式中,中稻、再生稻产量均表现为一基一蘖施肥>一次性基施。缓控释肥处理中稻拔节期、抽穗期群体干物质积累量与CF处理差异不显著,但在成熟期表现为一基一蘖施肥处理显著高于一次性施肥和传统施肥;再生稻抽穗期、成熟期各施氮处理间群体干物质积累量差异不显著。缓控释肥施用提高了中稻—再生稻两季氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥吸收利用率,以BT-SRFB处理增幅最高,与CF处理相比,BT-SRFB处理的氮肥偏生产力提高5.5 kg/kg,氮肥农学利用率提高5.5 kg/kg,氮肥生理利用率提高0.6 kg/kg,氮肥吸收利用率提高24.4%。【结论】长江上游杂交籼稻广8优粤禾丝苗在中稻—再生稻种植模式中,采用缓释掺混肥并配合一基一蘖施肥方式更有利于提高中稻—再生稻群体产量和氮肥利用效率。
  • 云南粳型地方稻资源抗稻瘟病鉴定评价
    管娟, 肖素勤, 陈玲, 张敦宇, 张云, 程在全,
    【目的】鉴定和筛选获得云南粳型地方稻抗稻瘟病种质资源,明确其稻瘟病抗性及抗病基因分布,为合理利用水稻抗稻瘟病种质资源及其布局提供参考。【方法】采用病圃自然鉴定与人工接种相结合的方法,对150份云南粳型地方稻资源的稻瘟病抗性进行鉴定,并利用9个已克隆基因(Pid4、Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pigm、Pi37、Pi56、Pi33)和2个已定位基因(Pi27、Pi23)对供试稻种资源进行基因型检测,明确抗病基因在抗稻瘟病材料中的分布。【结果】从150份水稻材料中共鉴定出抗稻瘟病(叶瘟或穗颈瘟)材料45份,45份材料中携带Pi25、Pi23、Pikm、Pi35、Pi36、Pi33、Pi27、Pi37、Pid4、Pigm抗性基因的材料分别有34份(75.6%)、25(55.6%)、25份(55.6%)、22份(48.9%)、14份(31.1%)、14份(31.1%)、12份(26.7%)、10份(22.2%)、6份(13.3%)和5份(11.1%),未检测到含有Pi56的材料。45份抗性材料含有的抗性基因数量介于1~7,大部分含有3~5个,其中携带3个抗性基因材料13份占28.9%,携带4个抗性基因材料8份占17.8%,携带5个抗性基因材料11份占24.4%。抗病能力较强的材料黑壳谷携带6个抗病基因(Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33),光壳花糯携带5个抗病基因(Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33)。【结论】研究获得45份云南粳型抗稻瘟病地方稻材料,鉴定获得2份(黑壳谷和光壳花糯)全生育期抗叶瘟和穗颈瘟材料,这2份抗性材料均携带Pi35-Pi36-PikmPi37-Pi33基因组合,可作为抗稻瘟病分子育种的优异抗源材料。
  • 6种水稻初级代谢物对水稻抗瘟性的影响
    陈红凤, 马笑晴, 杨荣涛, 唐萍, 李淑旎, 邵世豪, 杨静,
    【目的】解析稻瘟菌与水稻互作时的水稻初级代谢物对稻瘟菌形态发育和水稻防御响应的影响,为生产上水稻稻瘟病绿色防控措施的制定提供基础数据。【方法】利用6种水稻初级代谢物(多巴胺盐酸盐、L-谷氨酰胺、酪胺、α-品烯、L-色氨酸和半乳糖醇)标准品按一定浓度处理稻瘟病菌株,观察代谢物对稻瘟菌菌落生长和菌株形态发育(产孢、菌丝生长和附着胞形成等)的影响;在此基础上,利用相同浓度的代谢物标准品处理稻瘟菌侵染36和48 h时的感病水稻丽江新团黑谷,进行稻瘟病病害调查、防御基因表达分析、活性氧(ROS)含量和过氧化物酶(POD)活性等生理指标测定。【结果】除L-谷氨酰胺和L-色氨酸对生长第9 d的稻瘟病菌菌落生长有显著影响外(PP>0.05,下同);6种水稻初级代谢物对稻瘟菌产孢有抑制作用,其中以酪胺和α-品烯的抑制效果最明显;多巴胺盐酸盐显著抑制稻瘟菌孢子的萌发,其余5种代谢物对稻瘟菌孢子萌发无显著影响;6种水稻初级代谢物对稻瘟菌芽管生长有显著的促进作用;多巴胺盐酸盐和L-色氨酸对附着胞形成有明显的促进作用,L-谷氨酰胺和酪胺对附着胞形成具有抑制作用。6种水稻初级代谢物明显降低稻瘟菌接种36和48 h时的水稻稻瘟病症状和病情指数,其中以多巴胺盐酸盐、酪胺和半乳糖醇对稻瘟病的控制效果最佳;6种水稻初级代谢物对稻瘟菌接种48 h时的稻瘟病控制效果高于其对接菌36 h时的水稻。进一步研究发现多巴胺盐酸盐和半乳糖醇抑制了稻瘟菌侵染36和48 h水稻中茉莉酸(JA)信号基因OsCOI1a、OsCOI1b和OsMYC2表达,但JA抑制子基因OsJAZ9上调,诱导ROS相关基因OsRbohB和OsRbohA以及病程相关基因OsPR10a和OsPR5上调,其中以2种代谢物诱导稻瘟菌侵染48 h时水稻中的ROS相关基因和病程相关基因的表达量高于稻瘟菌侵染36 h时的感病水稻;多巴胺盐酸盐诱导稻瘟菌侵染36和48 h时的水稻中POD活性明显增加,ROS含量有一定程度的增加。【结论】水稻初级代谢物通过影响稻瘟菌形态发育、诱导防御相关基因表达和POD活性增加等提高水稻抗瘟性,具有作为植物病害绿色防控激发子的潜力。
  • 雷州半岛土壤—水稻系统重金属含量特征及其迁移规律
    陈碧珊, 杨漫婷, 莫华萍, 叶健, 徐超蝶, 李敏, 宋秀丽,
    【目的】研究雷州半岛土壤—水稻系统重金属污染程度及稻米的食用风险,以期为雷州半岛开展水稻健康安全食品认证工作提供科学依据。【方法】采集雷州半岛水稻种植地35份表层土壤样品和30份水稻作物样品,采用潜在生态风险指数法和人体健康风险评价方法对土壤—水稻系统中的砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)元素进行分析。【结果】雷州半岛水稻土壤重金属中Cr和Hg元素的变异系数大于1.000,属于强度变异性,受人为因素影响大;其他6种重金属元素的变异系数介于0.100~1.000,为中等变异强度,受人为因素干扰影响较小;各重金属变异强度大小为Cr>Hg>Ni>Cd>Cu>Pb>As>Zn。通过潜在生态富集系数计算得知土壤重金属Hg的平均潜在生态富集系数为4.657,属于强污染风险;其余7种重金属的潜在生态富集系数在1~3,属于中等污染风险。由潜在生态风险参数得出,廉江市Hg元素为极强污染,在赤坎区和吴川市为很强污染程度,在坡头区为中等污染程度,其余区域则为强污染程度;赤坎区Cd元素为很强污染,廉江市和遂溪县为强污染程度,其余区域为中等污染程度。雷州半岛水稻土壤重金属潜在生态风险指数平均值为309.24,属于强污染风险;各县(市、区)土壤重金属潜在生态风险指数排序为:廉江市>赤坎区>吴川市>遂溪县>雷州市>麻章区>霞山区>坡头区。从健康风险评价结果来看,研究区部分水稻中As、Pb和Cd的含量超过食品安全国家标准(GB 2762—2017),超标率分别为73.33%、53.33%和6.67%,其中As的高危商(HQ)为2.9839,对人体健康存在潜在危害;Cd和Pb的HQ小于1,对人体健康产生的影响不明显。水稻中各重金属元素迁移系数平均值排序为Cd>Zn>Cu>Hg>As>Pb>Cr,其中Cd、Zn和Cu的迁移系数中位值分别为0.9547、0.4900和0.1685,其吸收富集能力强;而Hg、As、Pb和Cr的中位值均小于0.05,其吸收富集能力弱。土壤pH与水稻重金属含量的相关分析结果显示,土壤pH与As呈显著正相关(PP<0.01);表明土壤酸性越低,越有利于As元素积累在土壤中,而不利于其他7种重金属元素在土壤中的积累。【结论】雷州半岛水稻田土壤重金属受人类影响越大、理化性质越复杂,其在土壤—水稻系统中的迁移和富集能力越强,以致该地区受污染的程度通常越严重,其中As、Cd和Pb元素含量超标对人体健康存在一定危害,应加强对农业施肥和药剂喷洒以及生活污染的控制,以减轻雷州半岛水稻田土壤的重金属污染程度,保护当地居民健康。
  • 抗稻曲病水稻种质资源筛选与评价
    伏荣桃, 陈诚, 王剑, 赵黎宇, 陈雪娟, 卢代华,
    【目的】挖掘抗稻曲病种质资源,为稻曲病抗性育种提供优良抗源材料。【方法】2016—2020年,采用田间人工注射接种稻曲病菌的方法,评价引自国际水稻研究所的212份水稻材料稻曲病抗性,其中,2016年评价水稻材料的抗病性,2017—2018年鉴定田间表现中抗以上水稻材料的抗病性,2019—2020年验证鉴定中抗以上水稻材料的抗病性。【结果】连续5年接种稻曲病菌试验结果表明,有15份水稻材料对稻曲病表现为中抗以上抗性,大部分材料表现感病性,其中KHAO DAM::IRGC 23385-1、IR 77298-14-1-2::IRGC 117374-1、DUMAI::IRGC 25852-1、WARABEHATOMOCHI::IRGC 14779-1、EDOGAWA::IRGC 74468-1、IR 65482-17-511-5-7::IRGC 117284-1、QUILA 64117::IRGC117024-1和VASSE NANAN::IRGC 56812-1等8份材料接种稻曲病后未发病,对稻曲病表现稳定高抗。不同品系的水稻种质对稻曲病的抗性存在差异,籼稻类型种质抗性水平高于粳稻类型;不同熟性的水稻种质资源其抗病性表现不同,表现为早熟>中熟>晚熟,但不是所有的早熟材料对稻曲病的抗性均较好,在足够的选择压下,早熟品种的感病性也较高。【结论】筛选出8份对稻曲病表现为高抗的水稻材料,为抗稻曲病水稻品种选育提供了优秀抗源材料。整体上,籼稻类型种质抗稻曲病水平高于粳稻类型,早熟品种抗性>中熟品种抗性>晚熟品种抗性。
  • 不同微生物菌剂对水稻幼苗形态建成和生理特性的影响
    刘玲, 冯乃杰, 郑殿峰, 罗安宁, 余明龙, 陈观杰, 母德伟,
    【目的】探讨不同微生物菌剂对水稻幼苗形态建成及生理特性的调控效应,丰富微生物菌剂在调节水稻生长方面的应用研究,同时为水稻的优质高效栽培提供理论依据。【方法】以常规稻海红12为试验材料,采用盆栽试验,于水稻1叶1心期分别浇灌100 mL浓度均为1%的5种微生物菌剂[短小芽孢杆菌(BP)、红酵母与酿酒酵母混合液(RS)、枯草芽孢杆菌(BS)、纳豆芽孢杆菌(BN)、解淀粉芽孢杆菌(BA)],以浇灌100 mL清水为对照(CK)。于水稻4叶期取样,对比分析不同微生物菌剂对1叶1心期水稻幼苗灌根后形态特征、超氧阴离子(O2-·)产生速率、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量的影响。【结果】与CK相比,5种外源菌剂均能促进海红12幼苗生长,显著增加株高、地上部干重、根表面积和根体积(PP>0.05);BP、BS、BN和BA处理均能不同程度地提高水稻叶片的可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,增长率分别为5.6%~17.8%、61.1%~126.7%、66.1%~117.9%,BP、BS和BN处理的过氧化氢酶酶(CAT)活性分别显著提高17.6%、29.7%、21.6%;BN处理的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著提高112.8%,其中BS和BN处理调控效较优;BP、BN和BA处理显著降低叶片MDA含量11.8%~16.6%,O2-·产生速率在BP和BN处理后显著降低53.2%和42.9%。【结论】微生物菌剂通过增加株高、地上干重、根表面积和根体积显著促进海红12幼苗形态建成,通过提高抗氧化酶活性、降低膜脂过氧化程度、提高可溶性蛋白积累来增强水稻幼苗的代谢水平与抗逆能力。5种菌剂中以纳豆芽孢杆菌的综合调控效果较优。
  • 镉低积累水稻品种筛选及其在镉超标稻田的表现评价
    李虎, 吴子帅, 陈传华, 罗群昌, 梁云涛, 何金富, 周新明, 朱其南, 李秋雯, 刘广林,
    【目的】筛选镉低积累型水稻品种并开展镉超标稻田表现评价研究,为广西中低度镉污染稻田生产安全稻米提供品种和数据参考。【方法】以114份(V1~V114)水稻低镉品种育种材料为试验对象,从中筛选综合性状优良且籽粒表现为镉低积累的目标材料;对目标材料进行大田试验和盆栽试验验证,测定其在广西不同试验点的农艺性状和精米镉含量。【结果】初步筛选试验的114份参试材料中,除V102的精米镉含量低于最低检测值外,其余113份水稻育种材料的精米镉含量范围在0.01~0.35 mg/kg,平均值为0.10 mg/kg,筛选得到综合性状优良且精米镉含量较低的材料V111(审定后名称为桂育12)。桂育12在中低度镉污染区大田验证种植时,精米镉含量(0.01~0.10 mg/kg)未超出国家标准GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》规定的限值(0.20 mg/kg)。盆栽试验结果表明,在pH为5.0,土壤镉含量3.0 mg/kg条件下,桂育12精米镉含量(0.34 mg/kg)有超标风险;各试验中土壤镉含量对桂育12部分农艺性状指标影响显著(P<0.05),但属于品种种植的正常波动范围,对米质和产量的综合影响有限。【结论】从114份水稻材料中筛选出的镉低积累品种桂育12,经多年多点试验验证,在中低度镉污染稻田产出的稻米镉含量不超标,籽粒镉低积累性状较稳定,综合性状表现受土壤镉含量影响较小,可在广西中低度镉污染稻田推广应用。
  • 减氮对机插杂交籼稻产量和稻米品质的影响
    蒋明金, 徐文波, 王荣基, 罗德强, 江学海, 周维佳, 徐富贤, 孙永健, 李敏,
    【目的】研究减氮对机插杂交籼稻产量和稻米品质的影响,为机插杂交籼稻合理减氮提供理论依据。【方法】以杂交籼稻品种宜香优2115和F优498为试验材料,基于品种高产栽培施氮量(180 kg/ha,CK),在贵州贵阳和湄潭2个试验点,研究不同减氮量减氮30 kg/ha(N-30)、减氮60 kg/ha(N-60)和不施氮(N0)对机插杂交籼稻产量、加工品质、外观品质、营养品质和蒸煮食味品质的影响。【结果】在贵阳和湄潭试验点,减氮后机插杂交籼稻产量和稻米品质变化趋势基本一致,即随着减氮程度的增加,机插杂交籼稻群体颖花量和实际产量均逐渐降低,稻谷加工品质(糙米率、精米率和整精米率)表现为先增加后降低,稻米外观品质(垩白粒率和垩白度)和蛋白质含量逐渐降低,而稻米蒸煮食味品质(胶稠度和直链淀粉含量)均逐渐增加,综合食味值评分提高。与CK相比,减氮后机插杂交籼稻群体颖花量和实际产量分别降低4.43%~35.08%和1.76%~38.77%,垩白粒率、垩白度和蛋白质分别降低2.08%~29.58%、3.57%~45.33%和3.10%~21.37%,胶稠度、直链淀粉含量和食味值分别提高3.89%~49.28%、0.52%~13.24%和0.25%~5.67%;同一减氮处理下两试验点稻谷加工品质变化趋势略有不同,但整体上差异较小。相关分析结果表明,实际产量与群体颖花量呈极显著正相关(PP-30)能改善稻谷加工品质、稻米外观品质和蒸煮食味品质,且产量仍能维持在9.80 t/ha以上,协同实现机插杂交籼稻稳产和优质;而过量减氮(N-60和N0处理)虽能提高稻米外观品质和蒸煮食味品质,但稻谷加工品质有变劣趋势,且产量显著降低,难以实现机插杂交籼稻高产稳产。
  • 木薯锌指转录因子MeDi19-1基因克隆及表达分析
    戴晶, 颜彦, 杨海, 胡伟,
    【目的】克隆木薯锌指转录因子基因MeDi19-1,分析其编码蛋白特征、亚细胞定位、转录激活活性及在木薯不同组织中的表达水平,为探究MeDi19-1基因在木薯中的作用机制提供理论参考。【方法】从木薯KU50扩增MeDi19-1基因编码区(CDS)序列,利用生物信息学软件对其进行预测分析,并构建pNC-Green-SubC-MeDi19-1融合表达载体,通过农杆菌介导转染烟草表皮细胞,观察荧光信号以确定蛋白的亚细胞定位情况。利用酵母系统确定其转录激活活性,并基于木薯不同组织转录组数据分析其组织表达特性。【结果】MeDi19-1基因CDS序列(OL620080)长度为618bp,共编码205个氨基酸残基,蛋白分子量为22416.79 Da,理论等电点(pI)为6.10,属于不稳定疏水蛋白,含有Di19蛋白家族典型的锌指结构域zf-Di19。MeDi19-1蛋白的二级结构中含有无规则卷曲(53.66%)、α-螺旋(40.49%)、延伸链(4.39%)和β-转角(1.46%)。MeDi19-1蛋白氨基酸序列与橡胶树(Hevea brasiliensis)Di19蛋白氨基酸序列(XP_021655585.1)相似性最高,为83.50%。MeDi19-1基因启动子元件含有脱落酸(ABA)、赤霉素和茉莉酸等激素响应元件及胁迫响应元件和光响应元件。MeDi19-1蛋白亚细胞定位于细胞膜和细胞核中,具有转录激活活性,且活性区域在C端。MeDi19-1基因在叶、叶中脉和储藏根中相对表达量较高。【结论】MeDi19-1基因属于Di19基因家族成员,具有组织表达特异性,主要在叶、叶中脉和储藏根中发挥调控作用,其编码蛋白在木薯组织中作为转录因子参与调节多项生理活动。
  • 基于叶绿体DNA序列atpI-rsp2和psbC-trnS的山药种质资源遗传多样性分析
    张静珍, 张文英, 雷剑, 柴沙沙, 靳晓杰, 王崇, 杨园园, 程贤亮, 杨新笋, 王连军,
    【目的】基于叶绿体DNA(cpDNA)序列atpI-rsp2和psbC-trnS分析山药种质资源的遗传多样性,为山药种质资源鉴定、创新利用及新品种选育提供理论依据。【方法】以来自14个省(区)的64份山药种质为材料,对其atpI-rsp2和psbC-trnS序列进行多态性扩增并测序,经拼接、比对后,利用MEGA 7.0计算种质间的遗传距离并构建系统发育进化树,并利用DNAsp 5.0分析核苷酸多态性,采用NET Framework 4.6.1绘制单倍型间的中介邻接网络结构。【结果】atpIrsp2和psbC-trnS序列合并序列长度为1938 bp,共有117个插入/缺失位点(IS)和14个变异位点(Vs),转换率(Si) 为49.1%,总体转换/颠换偏倚率(R)为0.928,共产生30种单倍型,其中有21种为独享单倍型,9种为共享单倍型,单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(π)分别为0.9206和0.00139。atpI-rsp2序列和psbC-trnS序列及合并序列的Tajima’s D、Fu and Li’s D*和F*均为负值,其差异均未达显著水平(P>0.10),说明这2个序列在进化上符合中性进化模式。64份山药种质的遗传距离为0~0.003865,平均遗传距离均为0.001400。中介邻接网络结构分析结果显示,30种单倍型可分为3类,其中,H5为较原始单倍型。【结论】64份山药种质资源的遗传距离较近,遗传背景相似,可能是由于长期地区间引种导致,与地理距离不完全相关。atpI-rsp2和psbC-trnS序列可用于山药物种鉴定和系统进化分析等研究领域。
  • 木通属种质资源物候期、产量和品质差异分析
    杨玉宁, 刘红昌, 高尔刚, 李园园, 陈松树, 辛雪辉,
    【目的】对木通属植物进行物候期调查及表型多样性分析,为更加高效利用木通属植物种质提供理论依据。【方法】以21份木通属植物种质为材料,对不同种质的物候期进行田间观测与记录,对其质量性状、产量性状及果肉品质、果皮品质及籽油品质的变异特点和多样性进行分析,通过R型和Q型聚类对指标和种质进行分析。【结果】与白木通和木通种质的物候期相比,三叶木通种质的总体生育期长,成熟期较晚,幼果褪色情况也不同。6个质量性状的香农多样性指数为0.70~3.29,仅果色与果形的香农多样性指数较高,14个产量性状的CV为8.55%~45.31%,香农多样性指数在2.45~2.91;果肉品质中,仅含水率CV小于10.00%,大多数指标的香农多样性指数在2.40以上;果皮品质指标的CV为13.01%~160.55%,香农多样性指数为1.72~2.79;籽油品质指标中棕榈酸与皂化值的CV与香农多样性指数均较小,其余指标的CV为12.33%~119.20%,香农多样性指数为2.18~2.89。R型聚类将35个性状指标降为18个性状指标,基于这18个性状指标进行Q型聚类分析,得到四大类群,其中Ⅰ类群均为白木通种质(除B1外),综合表现较好,其主要特征是单果质量较大(177.53 g),种子含油率高(43.67%),果肉中总糖含量高(213.29 mg/g),果肉口感也较为软糯(支直比为1.52),果皮中a-常春藤皂苷(2.30%)、木通苯乙醇苷B(0.35%)和果胶含量(9.53%)均较高。【结论】21份木通属植物表型变异大,多样性丰富,可满足不同产品加工需求,其中Ⅰ类群综合表现较优,可作为良好的育种材料。
  • 载果量对初果期晚熟杂柑风味及质地品质的影响
    徐芳杰, 蒋飞, 安海山, 章加应, 徐志宏, 王鹏,
    【目的】探讨不同树体载果量水平对初果期红桔、美国糖桔、春见、红美人和胡柚等5个晚熟杂柑品种风味品质及果实质地的影响,以期为各品种初果期最适宜树体载果量区间设定和鲜食品质提升提供理论依据。【方法】2019年,以生长势基本一致、4年生的各品种挂果树为材料,在设施栽培条件下设定单一载果量处理,以果实可溶性固形物(TSS)含量与可滴定酸(TA)含量比值变化趋势为主要指标,判断各品种果实成熟进程并选定相对适宜的采收期;2020年在此基础上设定高、低载果量2个处理,分别测定各品种成熟期果实TSS和TA含量,果肉和果皮中可溶性糖、有机酸组分及含量,以及果实质地相关参数,并对载果量与各果实品质指标进行相关分析。【结果】适宜的低载果量下,初果期红桔果肉中蔗糖、果糖、葡萄糖和柠檬酸含量不同程度提升;春见果肉中蔗糖、果糖和葡萄糖含量提升的同时柠檬酸含量下降、苹果酸含量提升;而红美人在低载果量下果肉中蔗糖含量下降、葡萄糖含量提升的同时苹果酸含量下降,各品种果肉中糖酸比例不同程度发生改变;至采收时,高载果量处理下红桔TSS/TA比值较低载果量降低12.7%;春见和美国糖桔2个品种TSS/TA比值较低载果量分别增加7.3%和7.1%。在红桔上,树体载果量水平与果皮硬度呈极显著相关(PP<0.05,下同);在胡柚上,载果量与果皮韧性呈极显著相关,与果皮可溶性糖含量呈显著相关;在红美人上,载果量与果皮硬度呈显著相关,与果皮可溶性糖含量呈极显著相关;在春见上,载果量与果皮有机酸含量呈显著相关,与果肉可溶性糖含量呈极显著相关;在美国糖桔上,载果量与果肉硬度呈极显著相关,与果肉韧性呈显著相关;但所有供试品种果肉化渣性指标,即果肉紧实度和囊衣硬度与树体载果量水平均未表现出明显相关性。【结论】初果期红桔、红美人和胡柚3个供试品种在较低载果量下,TSS/TA比值略高、最终采收时综合风味更好,春见和美国糖桔2个品种则在较高载果量下TSS/TA比值略高,综合风味更佳。该结果可为不同品种柑橘控产提质技术的进一步完善提供数据支持和参考。
  • GSH与NO协同处理对番茄贮藏品质及抗氧化性的影响
    钟心怡, 张文霞, 邓嘉欣, 陈紫婷, 刘锴栋, 周艳,
    【目的】探究还原型谷胱甘肽(GSH)与一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)协同处理对番茄贮藏品质及抗氧化能力的影响,为番茄贮藏保鲜提供理论依据。【方法】以千禧番茄为试验材料,采用外源2 mmol/L GSH和0.25 mmol/LSNP分别单独处理及协同处理浸泡采后成熟期番茄果实5 min,以蒸馏水浸泡5 min为对照,进行贮藏期番茄果实品质、抗氧化酶活性和抗氧化物质含量分析。【结果】与对照相比,外源GSH与SNP协同处理下番茄果实在整个贮藏期失重率显著降低52.86%~56.07%(P2O2)含量和超氧阴离子(O2-·)产生速率分别显著降低49.28%~52.27%、34.71%~42.75%和23.82%~53.60%;果实中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性分别显著增加12.73%~143.80%、37.11%~95.24%和20.73%~91.45%,GSH、还原型抗坏血酸(AsA)和NO含量分别显著增加16.01%~44.63%、38.49%~39.73%和48.56%~73.96%。【结论】外源GSH与SNP协同处理能通过保持果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸和可溶性糖含量,提高SOD、CAT和POD活性,以及GSH和AsA含量,维持果实体内的活性氧平衡,减少贮藏期产生的氧化损伤,从而提高其耐贮性。
  • 小粒种咖啡主要农艺性状与产量关系分析
    萧自位, 白学慧, 马关润, 赵明珠, 苏琳琳, 郭铁英, 李锦红, 周华,
    【目的】了解小粒种咖啡(Coffea arabica)农艺性状对单株产量的影响,为小粒种咖啡优良品种选育提供科学依据。【方法】基于瑞丽咖啡国家种质资源圃1999—2020年期间的观测数据,采用相关性系数、灰色关联分析及变量投影重要性准则3种方法,以及运用偏最小二乘法(PLS)建立线性回归方程,对小粒种咖啡主要农艺性状与单株产量关联进行分析。【结果】小粒种咖啡各农艺性状与单株产量间存在着极显著的正相关关系(P<0.01)。灰度关联分析表明,各农艺性状与单株产量有较强的关联度,关联度变化范围在0.750~0.769。变量投影重要性分析表明,各农艺性状对单株产量均有较好的解释能力,其中分枝对数和茎粗对单株产量的解释能力最大,变量投影重要性准则(VIP值)分别为1.290和1.140。株高、茎粗、分枝对数、冠幅、最长一分枝长和最长一分枝节数6个主要农艺性状与单株产量建立的PLS线性回归方程拟合度最优。通径分析结果表明,各农艺性状对单株产量间接作用的总效应(1.472)大于直接作用(0.471)。最长一分枝长通过其他农艺性状对单株产量的间接作用总和最大,为0.333。其他农艺性状通过最长一分枝长对单株产量的间接作用总效应最大,为0.576。另外,其他农艺性状通过分枝对数对单株产量的间接作用总效应也较大,为0.562。【结论】6个主要农艺性状对咖啡单株产量有显著影响,在品种选育过程中是主要的观测对象。所建立的偏最小二乘法(PLS)线性回归方程,可作为单株产量预测的辅助手段。
  • 基于农艺性状和ISSR标记的秀珍菇遗传多样性分析
    宋吉玲, 王伟科, 陆娜, 闫静, 袁卫东, 巫优良,
    【目的】分析评价秀珍菇菌株的农艺性状与遗传多样性,为秀珍菇种质资源分类鉴定、遗传育种等提供理论参考。【方法】通过ISSR分子标记技术对10个秀珍菇菌株进行PCR产物扩增电泳检测,以ISSR聚类图谱分析不同菌株间的亲缘关系;对各菌株开展品比试验,观测各菌株的菌丝生长、子实体农艺性状和产量等农艺性状,并对其进行综合分析。【结果】聚类分析结果表明,10个秀珍菇菌株遗传相似水平为0.47~0.92,在0.69水平上可分为4个类群;依据农艺性状的遗传多样性分析表明,各性状的遗传多样性指数变化幅度为0.496~1.828,变异系数为7.76%~25.21%,存在着丰富的遗传多样性。Pearson相关分析发现,秀珍菇菌株的产量与菌丝生长速度呈极显著正相关(PP<0.05),菌盖厚度与菌柄直径呈极显著正相关。主成分分析表明,4个主成分的特征值均大于1,累积贡献率为84.891%,主成分为菌柄直径、菌盖厚度、产量、菌盖颜色和黄菇病,能较好地解释所有变量包含的全部遗传信息。【结论】依据菌株农艺性状与分子标记分析结果,台秀1号、秀珍菇12和中农秀珍菇菌株可作为品种选育的亲本使用,其中秀珍菇12和中农秀珍菇菌株各项农艺性状均表现较好,可在浙江地区进行推广栽培。
  • 同源臂长度对CRISPR/Cas9介导hLF基因打靶山羊β-乳球蛋白位点效率的影响
    李丹, 周鸣鸣, 何正义, 吴赵曼秋, 宋绍征,
    【目的】探究同源臂长度对CRISPR/Cas9系统介导人乳铁蛋白基因(hLF)打靶山羊β-乳球蛋白基因(BLG)座位点效率的影响,为今后体细胞核移植制备BLG -/hLF +基因打靶山羊提供科学依据,也为CRISPR/Cas9基因编辑系统介导BLG基因或其他基因座位点定向精准分子修饰的遗传育种提供借鉴。【方法】针对山羊BLG基因第一外显子区域设计构建sgBLG/Cas9载体,电转染山羊胎儿成纤维细胞,PCR验证BLG基因座位点致突变活性;以BLC14乳腺特异性表达载体为基础构建3种同源臂长度(6.0、3.5和1.2 kb)的hLF基因打靶载体,分别与sgBLG/Cas9载体共转染山羊胎儿成纤维细胞,经500 µg/mL G418筛选后,采用PCR检测基因打靶情况。【结果】sgBLG/Cas9载体在山羊胎儿成纤维细胞BLG基因座附近切割DNA双链的致突变活性效率在30%~35%。构建获得3种同源臂长度的hLF基因打靶载体(BLC14-1、BLC14-2和BLC14-3),对应的同源臂长度分别为6.0、3.5和1.2 kb;将3种hLF基因打靶载体与sgBLG/Cas9载体共转染山羊胎儿成纤维细胞,经5次电转染和G418筛选,分别获得83、77和86株药物抗性细胞,经PCR同源重组检测最终获得42、38和44株BLG -/hLF +基因打靶细胞株,即hLF基因在山羊胎儿成纤维细胞BLG基因座的平均打靶效率分别为50.6%(42/83)、49.4%(38/77)和51.2%(44/86)。3种不同长度同源臂构建的hLF基因打靶载体在山羊BLG基因座位点的打靶效率在统计学上无显著差异(P>0.05),表明同源臂长度对CRISPR/Cas9介导hLF基因打靶山羊BLG基因座位点无显著影响。【结论】利用CRISPR/Cas9系统介导hLF基因打靶山羊胎儿成纤维细胞BLG基因座位点能成功获得多株hLF +/BLG -基因打靶细胞株(BLG基因座定点打靶hLF基因),但打靶载体同源臂长度对CRISPR/Cas9系统介导BLG位点定向整合hLF基因的打靶效率无明显影响。
  • 瓜螺线粒体全基因组密码子偏好性分析
    何积翠, 喻达辉, 白丽蓉,
    【目的】探究瓜螺(Melo melo)线粒体全基因组密码子使用偏好性,明确影响密码子偏好性的因素,为提高基因表达效率及了解瓜螺线粒体基因组的特性和进化方向提供科学依据。【方法】以瓜螺线粒体全基因组序列为研究对象,从中筛选出11条长度大于300 bp且以ATG为起始密码子的非重复基因序列,利用CodonW 1.4.2、Excel 2017及SPSS 22.0等软件进行瓜螺线粒体全基因组密码子偏好性分析。【结果】不同基因序列密码子位置所对应的G+C含量不同,其中,GC1(密码子第1位所代表的G+C含量)、GC2(密码子第2位所代表的G+C含量)、GC3(密码子第3位所代表的G+C含量)的变化范围分别为35.20%~51.90%、16.40%~40.60%和13.10%~34.90%,对应平均值为41.15%、32.29%和23.71%,GC1和GC2明显高于GC3;密码子适应指数(CAI)在0.110~0.180,平均为0.137;密码子偏好性指数(CBI)在-0.272~-0.090,平均为-0.175;最优密码子使用频率(FOP)在0.216~0.339,平均为0.277;有效密码子数(ENC)在36.84~53.75,平均为45.59;总平均亲水性(GRAVY)在0.480~1.394,平均为0.968。有30个同义密码子的相对使用度(RSCU)大于1.00,且主要以A/U结尾。中性绘图分析发现,GC1和GC2平均值(GC12)与GC3的相关系数为-0.438,相关性不显著(P>0.05,下同);ENC-plot绘图分析结果显示,各散点(基因)均位于标准曲线附近,其中,NAD4、COX2和NAD3基因位于标准曲线上方,COX1、ATP6、NAD1、NAD6、COB、NAD5、COX3及NAD2等8个基因位于标准曲线下方;在对应性分析中,第一、第二、第三、第四向量轴的贡献率分别23.12%、15.19%、13.17%和9.63%,前4轴累计差异为61.12%。综合高频密码子与高表达密码子,最终筛选出4个最优密码子(UUU、GUU、ACU和CAU),且均以U结尾。【结论】瓜螺线粒体全基因组密码子偏好以A/U结尾的形式,筛选出的4个最优密码子(UUU、GUU、ACU和CAU)均以U结尾。除了自然选择在瓜螺线粒体全基因组密码子偏好性形成中占主导地位外,突变压力和碱基组成也影响其密码子偏好。因此,可通过瓜螺目的基因密码子优化,有效提高外源基因表达且优化性状决定基因,从而加速瓜螺优良亲本培育的进程。
  • 阿朴酯颗粒剂对小鼠肝肾组织毒性、血清炎性因子及体液免疫水平的影响
    王剑, 廖书丹, 杨剑, 文正常, 金晓峰, 赵贵, 吕世明,
    【目的】观察长期添加阿朴酯颗粒剂对昆明小鼠肝脏、肾脏组织结构与功能及其体液免疫水平的影响,系统评价其安全性,为阿朴酯在畜禽生产中的科学应用提供参考依据。【方法】通过急性毒性试验测定阿朴酯颗粒剂对昆明小鼠的半数致死量(LD50),然后设50% LD50(1.4 g/kg)和80% LD50(2.2 g/kg)作剂量组,以等量生理盐水为空白对照。单次灌胃1.4 g/kg阿朴酯悬浊液后,于灌胃后第4、12、36和60 h及第7和14 d进行眼球采血,用于测定血常规指标;按1.4和2.2 g/kg的剂量分别连续灌胃阿朴酯悬浊液21 d后,分析小鼠体重增重、血清生化指标、尿常规指标及免疫指标的变化情况,并采集小鼠肝脏和肾脏制作石蜡切片进行组织学观察。【结果】阿朴酯颗粒剂对昆明小鼠的LD50为2.74 g/kg,95%置信限为2.69~3.41 g/kg。依据WHO毒性分级标准,阿朴酯颗粒剂属低毒级物质。按1.4 g/kg的剂量单次灌胃阿朴酯悬浊液后,昆明小鼠血液中性粒细胞数量在灌胃后第4 h显著升高(PP<0.01,下同),红细胞总数和平均红细胞血红蛋白含量在灌胃后第36 h显著升高。以2.2 g/kg的剂量连续灌胃阿朴酯悬浊液21 d后,昆明小鼠的体重增重和平均日增重极显著降低,血清中的碱性磷酸酶活性和尿素含量极显著升高、而谷草转移酶活性和肌酐含量极显著降低;尿液中白细胞数量及蛋白、微白蛋白和酮体含量显著上升;肝脏黄染、淤血,肝索与肝窦紊乱不清,肝细胞碎裂溶解,发生肿胀或坏死;肾脏明显肿大、黄染,肾小体破损消亡,髓质部呈弥漫性出血;血清免疫细胞因子IL-1β、TNF-α和IL-10水平显著或极显著升高,而免疫球蛋白IgM和SIgA浓度显著下降。【结论】阿朴酯颗粒剂属低毒级物质,但高剂量使用可快速升高血细胞数量,破坏小鼠肝肾组织结构并引起功能障碍,且对体液免疫有抑制作用。因此,建议在家禽生产中不可超量或长期添加,尤其拌料时需保证均匀,避免误食高剂量阿朴酯而造成肝肾功能损伤。
  • 鸡卵泡膜细胞中膜联蛋白A2互作细胞蛋白的筛选及其功能分析
    高洪波, 王燕碧, 张福平, 赵采芹, 唐宏, 周磊, 韩一帆, 段志强,
    【目的】从鸡卵泡膜细胞蛋白中筛选和鉴定与膜联蛋白A2(ANXA2)相互作用的细胞蛋白并进行功能分析,为深入研究ANXA2调控鸡卵泡发育的作用机制提供理论依据。【方法】制备开产后30周龄贵州黄鸡的卵泡膜细胞,提取卵泡膜总蛋白后利用His Pull-Down联合质谱技术(LC-MS/MS)从卵泡膜细胞中筛选出与鸡ANXA2互作的细胞蛋白,然后通过GO数据库和KEEG数据库分别进行GO功能富集分析及KEEG信号通路注释分析,并利用STRING Version 11.0绘制蛋白互作网络图。【结果】通过His Pull-Down联合LC-MS/MS共鉴定获得41个鸡ANXA2互作细胞蛋白,GO功能富集分析发现这些互作细胞蛋白在分子功能、生物学进程和细胞组成均发挥作用。其中,在分子功能方面主要涉及蛋白结合(占58.06%)、催化活性(占19.35%)、核糖体结构(占16.13%)及细胞骨架结构组成(占6.45%),在生物学进程方面主要参与细胞骨架(占19.35%)、刺激反应(占19.35%)、翻译(占16.13%)、代谢过程(占12.90%)、细胞迁移(占12.90%)、蛋白折叠(占9.68%)和蛋白运输(占9.68%),而细胞组分显示以定位于细胞膜的蛋白为主(占32.26%)。鸡ANXA2蛋白互作细胞蛋白参与的KEEG信号通路主要有应激反应、代谢、翻译、信号转导、免疫系统和蛋白定位等。鸡ANXA2互作细胞蛋白互作网络可分为3条,即CNN2-FN1-MYH9-MYH10-ACTN1-CSRP1、ANXA1-ANXA2-ENO1-PRDX4-GPI-ATP5B-PRDX3-HSPA8-TUBB2A和CCT7-CCT4-GNB2L1-ATP5A1-RPS3-RPS3A-RPL23A-RPL22-RPS7;互作细胞蛋白间存在复杂的互作关系,其中又以膜联蛋白A1(ANXA1)与烯醇化酶-1(ENO1)及ANXA2的互作关系最明显。【结论】鸡ANXA2互作细胞蛋白主要参与细胞骨架形成、应对刺激和翻译等生物学过程,涉及应激反应、代谢、翻译、信号转导、免疫及蛋白定位等信号通路。其中,PRDX3、PRDX4、MYH9和TCSC可能通过与ANXA2蛋白相互作用而参与鸡卵巢相关疾病的发生,而ANXA1与ANXA2相互作用可能在鸡卵泡的发育及排卵过程中发挥重要调节作用。
  • 基于环境DNA的进口凡纳滨对虾携带水传播虾肝肠胞虫风险评估
    张娜, 刘荭, 廖金湾, 郑晓聪, 郑枢, 刘骁, 谢艳辉, 李家侨, 李红权,
    【目的】基于环境DNA(eDNA)分析进口凡纳滨对虾携带水传播和运输虾肝肠胞虫(EHP)的风险性,为环境水中疫病监测和风险评估提供参考依据。【方法】取60批进口亲虾携带水用0.45 µm硝酸纤维素膜过滤并提取eDNA,挑取10个携带水样滤膜eDNA用于凡纳滨对虾物种特异性鉴定,采用实时荧光定量PCR对所有携带水样滤膜进行EHP检测;同时以EHP阳性进口亲虾携带水开展人工感染试验,感染10 d后分别取养殖水样及虾体进行EHP检测;对进口亲虾携带水EHP阳性滤膜进行宏基因组测序分析,采用Krona对物种注释结果进行可视化展示,并将宏基因组测序分析结果与NCBI已公布的EHP氨基酸序列进行BLAST比对分析。【结果】进口亲虾携带水检测结果显示,成功从10个携带水滤膜eDNA扩增出凡纳滨对虾347 bp的特异目的片段,与原始序列片段的相似性达100%;在60批进口亲虾携带水样品中有2批携带水呈EHP阳性。EHP阳性进口亲虾携带水能成功感染虾苗组,且在虾苗肝胰腺组织分离获得成熟的EHP孢子,但亲虾组的虾体EHP检测呈阴性。宏基因组测序得到EHP的物种相对丰度值占真核动物物种的0.7%;与NCBI已公布的EHP氨基酸序列进行BLAST比对,结果获得213个同源EHP氨基酸序列;从进口亲虾携带水样品中分离鉴定获得的EHP与已报道物种黄道蟹肠孢虫(Enterospora canceri)和毕氏肠胞虫(Enterocytozoon bieneusi)的亲缘关系较近,对应的氨基酸序列相似性为别为83%和81%。【结论】进口凡纳滨对虾亲虾携带水具有传播EHP的可能性,即仅针对亲虾虾体进行EHP检测具有不完全性。eDNA检测可用来补充传统的虾体疫病监测方法,作为水环境疫病检测和风险评估的重要手段。
  • 斑马鱼g型溶菌酶基因序列分析及其原核表达
    陈华, 林晨韬, 陈曦, 葛均青,
    【目的】实现斑马鱼g型溶菌酶在大肠杆菌中表达,以获得高纯度且具溶菌活性的融合蛋白,为探究g型溶菌酶在斑马鱼抗菌过程中的作用机制及其开发利用打下基础。【方法】通过ClustalW、ExPASy、SignalP-5.0 Server及PSIPRED等在线软件对斑马鱼g型溶菌酶进行生物信息分析,经密码子优化后合成斑马鱼g型溶菌酶基因,亚克隆至pET-28a(+)表达载体并转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,以IPTG进行诱导表达,并通过非干扰型蛋白浓度测定试剂盒和溶菌酶测定试剂盒(比浊法)测定其浓度及溶菌活性。【结果】从GenBank检索获得的斑马鱼溶菌酶基因g1(NM_001002706.1)和g2(XM_002664371.5)分别命名为Zeb-Lys-g1和Zeb-Lys-g2。Zeb-Lys-g1基因开放阅读框(ORF)长591 bp,共编码196个氨基酸残基,其编码蛋白分子量约21.6 kD;Zeb-Lys-g2的ORF长576 bp,共编码191个氨基酸残基,其编码蛋白分子量约21.1 kD;2种斑马鱼g型溶菌酶序列中均含有2个半胱氨酸残基及3个保守的催化残基位点(Glu、Asp和Asp)。Zeb-Lys-g1的N端含有17个氨基酸的信号肽,而Zeb-Lys-g2不存在典型的信号肽结构,但其三级结构均具有多个α-螺旋结构。在基于溶菌酶序列相似性构建的系统发育进化树中,Zeb-Lys-g1序列与金鱼g型溶菌酶序列的亲缘关系最近,而Zeb-Lys-g2序列与鲈形目和鲽形目鱼类的g型溶菌酶序列亲缘关系较近。将合成的斑马鱼g型溶菌酶基因(Zeb-Lys-g1和Zeb-Lys-g2)亚克隆至pET-28a(+)表达载体并转化BL21(DE3)感受态细胞,20 ℃下经IPTG(终浓度0.5 mmol/L)诱导16 h,可获得融合蛋白Zeb-Lys-g1和Zeb-Lys-g2,纯化后的浓度分别为1.01和1.66 mg/mL,对应的溶菌活性分别为689.68和44.39 U/mg。【结论】鱼类g型溶菌酶的基因变异较保守,经密码子优化及全基因合成方式合成的斑马鱼g型溶菌酶基因Zeb-Lys-g1和Zeb-Lys-g2可通过原核表达获得高纯度、高溶菌活性的融合蛋白,为探究斑马鱼溶菌酶的抗菌机制提供了技术支持。
  • 半枝莲联合针灸对2型糖尿病大鼠肝脾肺组织结构的保护作用
    鲜淼, 李玉洁, 范莹瑛, 陈宇鹏, 唐丽, 田春洋, 宋睿乐, 周洪旭, 陈正礼, 方静,
    【目的】明确半枝莲醇提物联合针灸对2型糖尿病(T2DM)的治疗效果,为动物T2DM提供有效的治疗手段,进而保障宠物业的健康发展。【方法】选取60只4周龄的SPF级近交系Wistar雄性大鼠随机分为2组,健康对照组(H组)15只和建模组(M组)45只;链脲佐菌素(45 mg/kg)联合高糖高脂诱导构建T2DM大鼠模型,建模成功后将其随机分为模型对照组(M组,15只)、半枝莲治疗组(S组,15只)及半枝莲联合针灸治疗组(A组,15只,针灸穴位包括脾俞、肾俞、三阴交和足三里)。对A组和S组进行3个疗程(每疗程6 d)的治疗,分别于治疗第7、14和21 d采集各处理组大鼠的尾静脉血测定空腹血糖(FBG),同时各处理组分别处死5只大鼠,取肝脏、脾脏和肺脏固定后制作石蜡切片,肝脏和脾脏采用HE染色,肺脏采用HE染色和Masson染色,观察其组织结构病理变化。【结果】与H组相比,M组大鼠的体重极显著下降(P<0.01,下同),而FBG极显著升高;肝脏细胞由水肿发展为脂肪变性或局灶性坏死,炎症细胞浸润逐渐增强;脾脏组织局部细胞坏死,红髓和白髓分布混乱,淋巴细胞减少且排列紊乱;肺脏肺泡内出血,支气管黏膜下层和血管壁胶原纤维增生,最终导致部分肺泡萎陷或实变消失。与M组相比,A组和S组大鼠的体重呈增长趋势,至治疗第21 d极显著升高,而FBG在治疗第14和21 d均极显著降低;肝脏脂肪变性得到改善、水肿减轻、炎症细胞浸润减少;脾脏红髓和白髓结构、生发中心均逐渐趋于正常,淋巴细胞数量和脾小结数量均增多,且A组大鼠的增加数量多于S组大鼠;肺脏内出血减轻、炎症细胞减少,A组大鼠肺脏的肺间隔增厚程度低于S组大鼠。【结论】STZ联合高脂高糖诱导T2DM大鼠模型稳定,能对大鼠肝脏、脾脏和肺脏造成损伤。半枝莲或半枝莲联合针灸治疗对T2DM大鼠肝脏、脾脏和肺脏组织结构均具有较好的改善效果,且以针灸配合半枝莲的效果更优。
  • 不同生长阶段花鲈生长性状与体质量的相关性
    雍许坤, 邱丽华, 李勇, 闫路路, 范嗣刚, 赵超, 刘勇, 黄皓, 王鹏飞,
    【目的】筛选出花鲈(Lateolabrax maculatus)各生长阶段对体质量有显著影响的主要生长性状,为开展花鲈选育工作时不同阶段应采取何种筛选标准提供理论依据。【方法】采用室外池塘养殖模式对花鲈(平均体质量12.29~599.33 g)开展为期250 d的养殖试验,每隔50 d随机采样测量其表型性状,包括体质量、全长、体长、眼径、头高、头长、上颌长、躯干长、尾鳍长、体高、尾长、尾柄高和吻长,并对不同生长阶段的表型性状进行相关分析、通径分析和多元回归分析,以及构建多元回归方程。【结果】在测定的13项花鲈表型性状中,除吻长外,其余性状均随养殖时间的延长而呈增长趋势。其中,花鲈的体质量从12.29±2.87 g增长至599.33±116.50 g,体长由86.73±7.75 mm增长至328.12±21.10mm。花鲈体质量和体长的变异系数波动变化均不明显,分别为19.44%~24.74%和6.43%~9.09%。不同生长阶段与花鲈体质量相关性达显著或极显著水平的生长性状分别是:养殖第1 d为全长;养殖第50 d为体长、头高和吻长;养殖第100 d为体长和体高;养殖第150 d为体长、眼径、上颌长和体高;养殖第200 d为体长、躯干长和体高;养殖第250 d为体长和头高。通径分析结果表明,养殖第1 d以全长对花鲈体质量的直接作用最大(通径系数为0.894);养殖第50 d、第100 d、第150 d和第250 d均以体长对花鲈体质量的直接作用最大,通径系数分别为0.531、0.663、0.403和0.686;养殖第200 d则以体高对花鲈体质量的直接作用最大(通径系数为0.511)。【结论】在不同生长阶段与花鲈体质量显著或极显著相关的生长性状也各不相同。花鲈平均体质量为12.29 g时全长与体质量的相关性最大,平均体质量在70.25~599.33 g时体长与体质量的相关性较大;花鲈的体质量还与其体高和头高有相关性。因此,在花鲈选育过程中建议以体长为主要选育性状,同时辅以体高、全长和头高。
  • 基于易腐特性的我国柑橘市场价格波动风险分析
    胡友, 陈昕, 祁春节,
    【目的】基于易腐特性探讨柑橘市场价格波动的风险特征,对于把握柑橘市场发展规律、促进我国柑橘产业持续发展具有重要意义。【方法】基于2016年1月1日—2020年12月31日的日频数据,运用VaR方法和GARCH及其衍生的EGARCH模型,从易腐特性角度比较研究蜜桔、砂糖橘、芦柑、脐橙、甜橙和沙田柚等柑橘市场价格波动风险。【结果】易腐特性是柑橘价格波动风险的重要影响因素,即相较弱易腐性的柑橘水果而言,强易腐性的柑橘水果价格波动幅度更大,波动频率更高。风险价值分析结果表明,在90%置信水平下我国各品类柑橘价格波动的风险价值均高于安全阈值,且强易腐性柑橘的价格涨跌风险高于弱易腐性柑橘,表明不同品类柑橘的价格风险与其易腐特性强度密切相关。风险特征分析结果表明,各品类柑橘价格波动均具有较强的集簇性特征,且强易腐性柑橘价格波动的集簇性程度普遍高于弱易腐性柑橘,导致其价格风险更加难以预测,可能陷入连续下跌的境地。各品类柑橘价格波动对外部冲击的反应均呈现出明显的不对称性,且强易腐性柑橘价格波动对负向信息冲击的反应更强,更加容易被引发出剧烈震荡。【建议】构建柑橘价格波动预警机制,及时监测市场风险;推动柑橘贮藏保鲜设施建设,稳定市场价格波动;实施品类差异化的柑橘市场保险机制,降低市场经营风险。
  • 基于Logit-Tobit的河南省粮食主产区农地流转影响因素分析
    孟俊杰, 乔鹏程, 李柯, 王静,
    【目的】探索农民农地流转行为和规模的影响因素,为推进粮食主产区农地流转和农业适度规模经营提供政策依据。【方法】基于河南省8县(市)问卷调研数据,选取户主特征、家庭经营特征、区域经济特征3个方面11个具体变量,构建Logit模型分析变量对农户转出和转入行为的影响,再利用Tobit模型对转出和转入实际规模影响因素进行进一步分析。【结果】影响农户农地转入和转出的因素不尽相同,影响流转行为和流转规模的影响因素基本相同,但显著水平有比较明显的差别。对农地转出呈正向显著影响的主要因素有非农收入比重、流转期限、本村土地租金及村集体是否组织流转等,其中非农收入比重、流转期限对转出行为和转出规模均在5%统计水平下显著。对农地转入呈负向显著影响的主要因素有非农收入比重、本村土地租金,呈正向显著影响的有流转期限、家庭农业劳动力数量、家庭是否拥有大中型农业机械、地区类型等,其中非农收入比重、流转期限、家庭农业劳动力数量等变量对转入行为和转入规模均在5%统计水平下显著。【建议】从农地流转主要影响因素着力,推动农村劳动力从事二三产业,加大对新型农业经营主体财政金融等政策支持力度,发挥集体经济组织等中介组织中介、合同管理作用,适时合理调整租金水平,从而促进农地流转和农业适度规模经营。
南方农业学报封面

中文名称:南方农业学报

杂志社官网:http://www.nfnyxb.xml-journal.net

英文名称:Journal of Southern Agriculture

语言:中文

类别:农业科学

主 编:邓国富

创刊时间:1964

出版周期:月刊

国内刊号:45-1381/S

国际刊号:2095-1191

出版地:广西壮族自治区

咨询工作人员

联系我们

  • 地址:广西南宁市大学东路174号
  • 电话:0771-3240518
  • E-mail:nfnyxb@163.com