南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2022年第6期

  • 黔北麻羊毛色差异主要调控基因及其通路分析
    孙宝盛, 张颜, 肖贵榜, 杨玉能, 杨泓涛, 李世春, 邓位喜,
    【目的】明确调控黔北麻羊毛色差异的候选基因及其通路,为揭示黔北麻羊特征毛色的形成机制提供理论依据。【方法】以1岁黔北麻羊公羊为研究对象,分别采集其肩部黑色羊毛下的皮肤组织块和腹部白色羊毛下的皮肤组织块,以RNA为模板合成双链cDNA,经末端修复等处理后进行PCR富集构建cDNA文库,采用Illumina HiSeqTM 4000测序平台完成转录组测序,经过滤及质控后以DESeq2筛选出差异表达基因(DEGs),然后分别进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析。【结果】与白色羊毛对照组(White)相比,黑色羊毛试验组(Black)存在509个显著上调表达基因、195个显著下调表达基因;在黑色羊毛试验组中的509个显著上调基因中筛选获得5个与黑色素生成相关且表达差异显著(基因表达差异倍数log2 Fold Change>1、校正后的P-adjustTYR)、酪氨酸相关蛋白1基因(TYRP1)、黑素皮质素受体1基因(MC1R)、角蛋白19基因(KRT19)和角蛋白79基因(KRT79)。显著差异表达基因GO功能注释分析结果表明,除了色素代谢过程外,黑色羊毛试验组还显著富集于黑素小体、色素沉着、色素生物合成过程、黑色素生物合成过程和角质形成细胞分化等与黑色素形成相关的GO功能条目上; KEGG通路富集分析结果表明,在黑色羊毛试验组显著差异表达基因富集的通路中,与黑色素生成密切相关的是酪氨酸代谢通路,而不是Wnt/β-catenin、MAPK、PI3K/Akt和MC1R/α-MSH等经典的黑色素生成信号通路。【结论】 TYR、TYRP1、MC1R和KTR19等是调控黔北麻羊毛色的主要基因,酪氨酸代谢通路是调控黔北麻羊毛色的主要通路。TYR、TYRP1、MC1R和KTR19等基因的局部上调表达,激活酪氨酸代谢等通路而促使黑色素生成增加,是黔北麻羊肩部黑色羊毛和腹部白色羊毛存在差异的主要原因。
  • 烟草高亲和钾转运蛋白基因NtHAK5克隆及表达模式分析
    李晨依, 喻奇伟, 罗贞宝, 朱紫童, 康俊, 贾宏昉,
    【目的】克隆烟草高亲和钾转运蛋白基因(NtHAK5),并分析其在不同非生物胁迫下的表达模式,为深入探究该基因在烟草抵御低钾胁迫等非生物胁迫中的功能和作用机制提供理论参考。【方法】从普通烟草K326中扩增NtHAK5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pBWA (V) HS-NtHAK5-GLosgfp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。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测NtHAK5基因在不同组织和不同非生物胁迫条件下的表达特性,以无胁迫处理(正常供钾2 mmol/L K+)的植株为对照(CK)。【结果】烟草NtHAK5基因CDS序列全长2418 bp,共编码805个氨基酸残基,其编码蛋白的分子量为89874.00 Da,理论等电点(pI)为8.65,属于稳定性疏水蛋白,含有HAK家族蛋白典型的跨膜结构域。NtHAK5基因的二级结构中α-螺旋占40.12%,延伸链占24.97%,无规则卷曲占26.21%,β-折叠占8.70%。NtHAK5蛋白与烟草NtHAK1和黄花烟草NrHAK1蛋白的氨基酸相似性分别为40.69%和40.44%,与拟南芥AtHAK5相似性最高,为58.26%。NtHAK5基因启动子含有厌氧、低温、干旱、脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)响应的相关顺式作用元件。NtHAK5蛋白定位在细胞膜上。低钾胁迫处理下和正常供钾(CK)条件下,NtHAK5基因在根、茎、老叶和新叶中均有表达,且均以老叶中相对表达量最高。NtHAK5基因在干旱胁迫、冷害处理、盐胁迫和低钾胁迫下的相对表达量显著高于CK (PP>0.05)。【结论】 NtHAK5基因属于HAK基因家族成员,具有明显组织表达特异性,参与烟草植株对干旱胁迫、冷害胁迫、盐胁迫和低钾胁迫等非生物胁迫响应,推测其编码的蛋白在烟草组织中作为K+转运体参与非生物胁迫下K+的吸收、转运和再利用。
  • 云烟121健康与感黑胫病烟株根系及根际土壤丛枝菌根真菌差异研究
    裴妍, 任禛, 李秋桦, 陈秀, 夏体渊, 蒋明星, 尹敏,
    【目的】明确云烟121健康与患黑胫病烟株根系及根际土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)侵染特征的差异,为后续AMF在缓解烟株土传病害方面的应用打下理论基础。【方法】以云烟121健康和患黑胫病烟株根系及根际土壤为试验材料,采用显微形态观察法对2种烟株根系AMF侵染水平及根际土壤AMF孢子密度进行测定,应用Illumina高通量测序技术对烟株根系AMF多样性和群落结构进行分析,并应用冗余分析(RDA)和Spearman相关性系数揭示根际土壤理化性质对AMF属水平相对丰度及AMF多样性的影响。【结果】在云烟121健康和患病烟株根系及根际土壤中均检测到AMF的存在,且健康烟株根际土壤AMF孢子密度和根系AMF侵染率均明显高于患病烟株。基于高通量测序结果,在烟株根系中共检测到1410个AMF-OTUs,分属于1纲4目5科6属。在不同分类阶层上,健康与患病烟株根系AMF的优势目、科和属种类均不相同。与患病烟株相比,健康烟株根系AMF的ACE、Shannon和Chao指数更高,Simpson指数更低,差异均达显著水平(P<0.05)。PCA分析表明感染黑胫病可明显改变云烟121根系的AMF群落结构。冗余分析结果显示,土壤速效养分与AMF的Chao、ACE和Shannon指数呈负相关,与Simpson指数呈正相关。土壤有效磷和速效钾是影响AMF多样性的主要影响因子,有效磷对烟株根系AMF属水平上的相对丰度影响最大。【结论】与健康烟株相比,感染黑胫病烟株根际土壤速效养分含量增加,土壤AMF孢子密度下降;烟株根系AMF侵染率减少,AMF种类及多样性下降,且根系AMF群落结构发生明显改变。
  • 耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤细菌群落结构及多样性的影响
    祖韦军, 潘文杰, 薛亚军, 杨磊, 林叶春,
    【目的】研究不同耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤细菌群落特征的影响,以期筛选出适宜贵州福泉黄壤烟区的耕作深度与绿肥品种,为该烟区培肥改土及保障优质生态烟叶生产提供理论依据。【方法】以旋耕深度(浅耕与深耕)和翻压绿肥(油菜、光叶紫花苕、黑麦草)后的0~20 cm耕层烟株根际土壤为研究对象,以无绿肥土壤为对照,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,系统分析烟株根际土壤细菌群落结构与多样性。【结果】根际土壤微生物OTUs数量及特有细菌种类差异明显,总体呈各翻压绿肥处理>无绿肥对照、深耕>浅耕趋势;翻压光叶紫花苕和黑麦草处理烟株根际土壤细菌群落较无绿肥对照丰富度和多样性均有提高,翻压油菜无明显影响。门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)为根际土壤优势菌门,且翻压绿肥与无绿肥对照处理相比土壤中各优势菌门相对丰度存在差异,其中变形菌门和酸杆菌门平均丰度分别提高0.23%和4.44%,放线菌门和绿弯菌门分别降低1.34%和1.55%;属水平上,不同处理烟株根际土壤中主要菌属为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、朱式杆菌属(Chujaibacter)、产黄杆菌属(Rhodanobacter)。与浅耕比较,深耕翻压绿肥处理鞘氨醇单胞菌、朱式杆菌属、产黄杆菌属平均丰度分别提高0.03%、0.74%、0.05%,待定革兰蛋白杆菌属(unidentified_Gammaproteobacteria)、苔藓杆菌属(Bryobacter)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)分别降低0.37%、0.25%、0.16%。不同耕作深度翻压绿肥对植烟土壤微生物LEfSe进化分支图有明显影响,各处理间起重要作用的细菌主要集中在纲、目、科3个水平上,除油菜+浅耕外,深耕模式更能有效增加土壤细菌优势种群,且深耕模式下各翻压绿肥处理间只有光叶紫花苕在科水平上有芽胞杆菌科(Bacillaceae)这一优势菌群。【结论】不同耕作深度翻压绿肥调节了烟株根际土壤细菌群落结构与多样性,以光叶紫花苕+深耕模式综合效果较好,可作为贵州福泉黄壤烟区有效的栽培与耕作方式推广应用。
  • 烟草-荞麦轮作对烟草黑胫病防治及土壤微生态的调控作用
    孟祥佳, 刘洋, 黎妍妍, 许汝冰, 李传仁, 周燚, 孙正祥, 李锡宏,
    【目的】明确烟草—荞麦轮作对烟草黑胫病防治及根际土壤微生物群落结构的调控作用,为利用烟荞轮作缓解烟草连作障碍及烟草黑胫病害提供科学依据。【方法】选择湖北省恩施市宣恩县烟草黑胫病发生较重的连作烟田为试验地点,设烟草—烟草—烟草(连作)和烟草—荞麦—荞麦—烟草(轮作) 2个处理,通过计算田间病情指数评价烟荞轮作对黑胫病发生的影响;运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测烟荞轮作下烟草根际黑胫病菌数量的变化;运用Illumina高通量测序分析烟荞轮作对烟草根际微生物丰富度、多样性及群落结构的影响。【结果】烟草移栽后45、60、75和90 d,轮作田烟草黑胫病病情指数分别为2.57、18.03、24.93和75.88,与连作田相比分别下降35.59%、36.22%、46.53%和11.52%;轮作田烟草根际黑胫病菌孢子数量分别为1.05&#215;104、2.19&#215;104、5.25&#215;105和1.32&#215;105个/g,与连作田相比分别降低43.55%、86.81%、95.73%和-43.86%。与连作相比,轮作提高了烟草根际土壤微生物群落的丰富度和多样性,轮作田细菌的Sobs、Shannon和Chao1指数分别上升23.70%、6.38%和24.32%,真菌的Sobs、Shannon和Chao1指数分别上升24.51%、16.57%、41.17%。在门水平上,轮作田中有益细菌门放线菌门(Actinobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteriota)的相对丰度分别较连作田提高6.58%、17.79%和38.22%,有益真菌门子囊菌门(Ascomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)的相对丰度分别较连作田提高20.47%和420.22%;在属水平上,烟荞轮作显著增加了芽孢杆菌属(Bacillus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、念珠菌固体杆菌属(Candidatus_Solibacter)、鞘氨醇单孢菌属(Sphingomonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)和沙壤土杆菌属(Ramlibacter)等有益细菌的丰度,显著减少了致病菌劳尔氏菌属(Ralstonia)的丰度。【结论】烟荞轮作可有效降低田间烟草黑胫病病情指数和根际黑胫病菌数量,提高烟草根际真菌和细菌的群落丰富度和多样性,增加烟草根际多种有益菌的丰度,对改善土壤微生态环境、缓解连作障碍具有积极作用,具有较广的推广应用前景。
  • 基于灰色关联分析法的湖北烤烟还原糖含量与叶片形态特征关系研究
    刘晓敏, 位志坤, 王晓丽, 徐锐, 韩丹, 许自成,
    【目的】探究不同部位烤烟叶片还原糖含量与叶片形态特征指标的关联性,确定对还原糖含量影响的主要形态特征指标,为湖北烟区优质烟叶原料生产提供理论参考。【方法】以湖北省襄阳市2017—2019年3个烟叶产地(枣阳市、南漳县和保康县)的初烤烟样品(272个上部叶样品、277个中部叶样品、282个下部叶样品)为试验材料,测定其主要叶片形态特征指标和还原糖含量,对不同部位叶片还原糖含量与单叶重、含梗率、叶长、叶宽及叶片长宽比等形态特征指标进行关系分析,并深入挖掘还原糖含量与叶片形态特征的数量关系。【结果】不同部位烤烟还原糖含量变异系数在15.00%左右。不同部位烤烟的含梗率与还原糖含量存在极显著负相关(PP叶长>叶片长宽比>含梗率>单叶重,下部叶片各形态指标与还原糖的灰色关联度排序为叶宽>叶长>单叶重>叶片长宽比>含梗率。不同部位叶宽与还原糖含量的回归方程均达显著水平,其中上部叶为y=0.238x+17.909,R2为0.720;中部叶为y=2.358x-0.045x2-4.894,R2为0.831;下部叶为y=3.693x-0.074x2-20.106,R2为0.946。【结论】不同部位初烤烟叶片还原糖含量均与叶宽的灰色关联度最大,且还原糖含量随叶宽增加呈增加趋势。叶宽可作为湖北烟区优质烟叶原料生产的一个重要参考指标。
  • 雪茄烟马杜罗茄衣化学品质指数与中性香气物质的关系
    闫铁军, 丁宁, 王剑, 周平, 刘利平, 潘勇, 施友志, 王荣浩, 时向东,
    【目的】研究马杜罗茄衣中性香气物质随化学品质指数的变化规律,以期为国产雪茄茄衣的可用性评价和工业使用提供理论依据。【方法】以海南产区马杜罗茄衣为试验材料,测定烟叶化学品质指数及各类中性香气物质含量,并对化学品质指数和中性香气物质含量进行相关分析及回归分析。【结果】马杜罗茄衣烟叶各化学品质指数与中性香气物质的变异范围在0.12~0.50,均属于中等变异程度。糖碱比和糖氮比与苯丙氨酸转化产物、类西柏烷降解产物和新植二烯含量及中性致香物质总量分别呈显著(PP<0.01,下同)正相关关系,氮碱比和钾氯比分别与类胡萝卜素降解产物含量呈极显著负相关关系。回归分析结果表明,在一定范围内:提高糖碱比,苯丙氨酸转化产物、类西柏烷降解产物和新植二烯含量及中性香气物质总量持续升高;提高糖氮比,苯丙氨酸转化产物、类西柏烷降解产物和新植二烯含量及中性香气物质总量均先降低再升高,分别在糖氮比为0.49、0.47、0.56和0.51时达最低值;提高氮碱比,类胡萝卜素降解产物含量先降低再升高,最低值时氮碱比为0.93;提高钾氯比,类胡萝卜素降解产物含量显著降低。【结论】马杜罗茄衣化学品质指数与中性香气物质密切相关,利用回归模型可判断香气物质随化学品质指数的变化趋势,对马杜罗茄衣品质调控及协调性研究具有重要参考价值。
  • 有机肥和品种互作对土壤微生物群落及雪茄烟叶生长和产量的影响
    李虹, 高华军, 吕洪坤, 林北森,
    【目的】揭示有机肥和雪茄烟叶品种互作对土壤微生物群落数量及烟叶生长和产量的影响,为改善国内雪茄植烟土壤管理及提高雪茄烟叶产量和品质提供参考。【方法】以2个古巴雪茄烟叶品种KS01 (V01)和KS02 (V02)为试验材料,设有机肥常规用量1500 kg/ha (C1500)和高施用量2250 kg/ha (C2250) 2个处理,测定并分析土壤可培养微生物群落数量及烟叶叶绿素含量(SPAD值)、叶片长宽和叶面积、成熟叶鲜重和晾制后干物质重量等指标。【结果】与有机肥常规用量处理相比,高施用量条件下雪茄烟叶成熟期红壤中可培养微生物细菌群落数量显著增加(P01&#215;C2250互作处理的SPAD值最高。有机肥高施用量还显著促进雪茄烟叶生长,V01品种对有机肥处理响应度较高,V01&#215;C2250处理组合成熟烟叶的产量指标(长度、宽度、鲜重、干物质重量)均优于所有处理的平均值。【结论】有机肥高施用量可优化雪茄植烟土壤微生物性质,促进雪茄烟叶叶绿素合成、烟叶伸长变宽,并提高雪茄烟叶干物质重量。V01品种对有机肥响应度更高,采用有机肥与优良雪茄烟叶品种配套的技术方法才能发挥促进土壤管理和提升雪茄烟叶产质的潜力。
  • 玫瑰黄链霉菌活性代谢产物诱导烟草灰霉病抗性机制研究
    刘海涛, 王娇, 刘大群, 李亚宁,
    【目的】解析温室条件下玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63活性代谢产物Roflamycoin和Men-myco-A(简称R&M)诱导烟草灰霉病抗性的作用机制,为利用R&M绿色防控烟草灰霉病提供理论依据。【方法】通过80 mg/L R&M注射4~5叶期本生烟草叶片后过敏反应(HR)染色验证及100 mg/L R&M注射4~5叶期本生烟草叶片后抗病标志基因hsr203J的表达验证R&M的诱抗作用;采用相关试剂盒检测烟草处理(分别为80 mg/L R&M喷雾处理和清水处理)后非药剂接触烟叶内过氧化氢酶(CAT)和脂氧合酶(LOX)的活性变化,以及防御相关物质过氧化氢(H2O2)的含量变化。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测烟草处理(处理1,用80 mg/L R&M溶液灌根处理4~5叶期本生烟草2 d后,于上部第3片叶采用灰霉菌孢子悬浮液摩擦接种;处理2,清水灌根处理4~5叶期本生烟草2 d后,于上部第3片叶采用清水摩擦接种)后烟草叶片木质素合成基因PAL及病程相关蛋白(PR)基因PR1、PR5相对表达量的变化。【结果】 80mg/L R&M诱导处理后,烟叶中CAT活性2 d后逐步提高; LOX活性第3 d后显著提高(P2O2含量在第1 d迅速增加后降低; PAL基因相对表达量在24 h后显著上调,为清水对照的25.37倍;病程相关蛋白基因PR1、PR5相对表达量分别在24和72 h达最高值,分别为清水对照的11.23和11.17倍。【结论】 R&M通过提高烟叶中相关防御酶活性、协调活性氧水平及增强抗病相关基因的表达等提高烟草植株的抗病性。玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63产生的活性代谢产物R&M具有作为植物病害诱抗剂的潜力,有望应用于植物灰霉病等重要病害的绿色防控。
  • 一株具有烟草甲毒杀作用的苏云金芽孢杆菌对烟叶的影响
    胡逸超, 苏赞, 雷薇, 陈义昌, 邹克兴, 陈琦, 邹承武,
    【目的】明确一株具有烟草甲毒杀作用的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)在醇化过程中对烟叶的影响,为烟叶仓库中应用Bt菌剂防控烟草甲的可行性和安全性评价提供参考依据。【方法】按照0.1g Bt菌剂处理1 kg烟叶的比例作处理,以未喷施Bt菌剂的烟叶作为对照,在仓库中贮藏12个月后,每隔2个月采集醇化阶段烟叶,对总糖、还原糖、氯、总植物碱、钾、总氮和淀粉等7项常规化学成分,以及香气质、香气量、杂气、刺激性、透发性、柔细度、甜度、余味、浓度和劲头等10项感官品质进行测定和评估。同时对醇化24个月的烟叶样品使用16S rDNA扩增子测序,比较分析喷施Bt菌剂和未喷施Bt菌剂的烟叶细菌群落结构多样性变化。【结果】 Bt菌剂处理后,烟叶的7项常规化学成分均未出现显著变化(P>0.05);而感官质量的5项指标出现显著性差异(PBacillus,95.9%),而在对照组中,相对丰度最高的分别为丙型变形菌纲(Gammaproteobacteria,47.6%)、肠杆菌目(Enterobacteriales,31.3%)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae,33.7%)和志贺氏大肠杆菌属(Escherichia-Shigella,22.9%)。处理组和对照组的Alpha多样性指数中Observed species指数和Chao1指数存在显著差异,处理组的细菌群落丰富度显著低于对照组,Beta多样性分析证明2组间的群落结构存在显著差异。【结论】使用苏云金芽孢杆菌处理后,烟叶中的细菌群落结构发生显著变化,但对烟叶化学成分和感官质量的影响较小,不造成烟叶品质的下降,说明在仓储中使用该菌株防控烟草甲的经济风险较小。
  • 烤烟蛙眼病病原菌的分离鉴定与生物学特性
    潘忠梅, 陈兴江, 孙光军, 何世芳, 陆宁, 桑维钧, 曹毅,
    【目的】明确贵州烤烟蛙眼病病原菌种类及生物学特性,为烤烟蛙眼病的综合防治提供科学依据。【方法】以采集自贵州烟区的烤烟蛙眼病病叶为材料,采用常规组织分离法和离体叶片接种法进行病原菌分离及致病性测定,利用形态学特征和分子生物学方法对病原菌进行种类鉴定,并对典型菌株进行生物学特性测定。【结果】从采集的病叶样本中共分离获得11株菌株,选取具有代表性的3株菌株YC1110、YC1111和YC1112接种到健康烤烟叶片上,接种6 d后出现典型症状,与田间症状一致,证明3株菌株为烤烟蛙眼病病原菌。ITS序列及系统发育分析表明,供试3株菌株与烟草尾孢(Cercospora nicotianae)的遗传关系很近,且菌落及孢子等形态特征亦符合烟草尾孢。生物学特性测定结果显示,病原菌在25℃、pH 7、光照条件为24 h全黑暗、碳氮源分别为果糖和牛肉浸粉、培养基为番茄琼脂培养基(TA2)时产孢量最多;在25℃、pH 7、碳氮源分别为甘露醇和蛋白胨、培养基为胡萝卜琼脂培养基(CA)和烟叶煎汁琼脂培养基(TA1)时生长最快。病原菌菌丝致死温度为54℃水浴10 min。【结论】引起贵州烤烟蛙眼病的病原菌为烟草尾孢。
  • 不同能源类型密集烤房烘烤性能与应用效果分析
    武圣江, 杨双剑, 黄翔, 刘琼, 刘明来, 李德仑, 韦克苏, 彭隆基, 杨磊,
    【目的】探索不同能源类型密集烤房烘烤性能与应用效果,为烟叶绿色烘烤、节能减排和提质增效提供理论依据。【方法】以燃煤密集烤房为对照(CK),对比分析内置式生物质加热新能源密集烤房(T1)和空气源热泵+太阳能辅助加热新能源密集烤房(T2)设备成本、运行参数、故障发生次数、烤房烘烤性能、能耗用工、烘烤过程中污染物排放量,以及烤后烟叶经济性状和综合品质(颜色、柔软度、化学成分和感官质量)的差异。【结果】与CK相比,T1处理生物质烤房设备成本居中,烘烤性能较佳,T2处理烤房设备及改造成本最高,升温稳温相对较慢;同时T1和T2处理烤房设备发生故障次数相对较少。不同能源类型密集烤房能耗用工烘烤成本排序为: CK(2.63元/kg) >T1处理(2.32元/kg) >T2处理(1.19元/kg),且不同处理间差异显著(P2+NOX+NO)平均排放量是T1处理的4.34倍,其中在42、54和67℃时分别是T1处理的7.74、3.46和3.28倍;而T2处理烤房以电能和太阳能作为能源,烘烤过程中污染物排放量忽略不计。T1处理烤后烟叶的上等烟比例、橘黄烟比例和均价最高,杂色烟和级外烟(烘烤损失)比例最低,且T1处理上等烟比例显著高于CK和T2处理,分别提高8.01%和16.05%。CK和T1处理烤后烟叶颜色参数L值显著大于T2处理,增幅分别为7.22%和6.32%,且b值较大,即CK和T1处理烤后烟叶亮度和黄色色彩较浓; CK烤后烟叶颜色参数a值(10.64)显著小于T2处理(12.73),即T2处理烤后烟叶橘色色彩较浓。T1和T2处理烤后烟叶柔软性较好,其柔软度值显著小于CK,分别是CK的73.01%和52.08%。与CK相比,T1处理烤后烟叶化学成分协调性和感官质量评价最佳,T2处理居中。【结论】内置式生物质加热新能源密集烤房烘烤性能与应用效果较好,是当前替代燃煤密集烤房的主要烤房类型之一,在生物质燃料与相关设施配套齐全的地区适宜推广;空气源热泵+太阳能辅助加热新能源密集烤房烤后烟叶橘色色彩浓、柔软性好,生态效益好,是未来烤烟烘烤发展的重要方向。
  • 秸秆堆沤还田对红壤烤烟农田生态系统磷素盈亏的影响
    吴杉, 王克勤, 宋娅丽, 陈炳绅, 温昌焘, 裴益乐, 代立,
    【目的】研究不同秸秆堆沤还田方式对红壤烤烟坡耕地磷素盈亏的影响,揭示秸秆堆沤还田下红壤烤烟农田生态系统磷素盈亏的特征,为滇中小流域面源污染防治提供科学依据。【方法】在自然降水条件下,研究不同秸秆还田密度(0.75和1.50 kg/m2)、不同秸秆粉碎粒度(1和5 cm)、不同秸秆堆沤处理(水、水与尿素)对红壤烤烟坡耕地径流泥沙磷素流失量、土壤磷素残留量、烤烟磷素吸收量和磷素盈亏的变化特征。【结果】施用1.50 kg/m2秸秆密度、5 cm秸秆粒度、加水堆沤较0.75 kg/m2秸秆密度、1 cm秸秆粒度、加水与尿素堆沤可有效降低产流产沙量(0.22%~43.26%);施用0.75 kg/m2秸秆密度、5 cm秸秆粒度、加水堆沤可有效降低径流和泥沙磷素流失浓度(2.82%~66.67%、0.38%~57.53%)及流失量(最高分别降低63.89%和64.74%);秸秆还田对各土层土壤总磷(TP)残留量的影响不同,总体上呈增加趋势;秸秆还田后,烤烟全磷(TP)含量的分布特征为叶>根>茎,1.50 kg/m2秸秆密度、1 cm秸秆粒度、水与尿素堆沤均可有效增加烤烟吸收TP含量(0.60%~49.76%)和土壤磷素盈余量(0.43%~13.97%)。【结论】秸秆堆沤还田可提高和维持红壤烤烟坡耕地土壤磷素水平,减少土壤磷素淋失,增强土壤供磷潜力,是削弱该流域农业非点源污染,综合利用秸秆资源,促进农业生态平衡发展的重要措施。
  • 烟草黑胫病拮抗细菌的分离、鉴定及发酵条件优化
    何明川, 施春兰, 魏聪聪, 曾舒泉, 兰明先, 唐萍, 王志江, 伍显录, 陆光钰, 谢永辉,
    【目的】从美洲大蠊肠道筛选获得对烟草黑胫病病原菌具有拮抗作用的拮抗菌株,明确拮抗菌株的分类地位、优化其发酵条件及测定其对烟草黑胫病的室内防治效果,为烟草黑胫病的生物防治提供菌种资源。【方法】以美洲大蠊肠道为材料,利用稀释涂布平板法及平板对峙法筛选对烟草黑胫病具有拮抗作用的菌株,根据形态特征、生理生化、16S rDNA和gyrB基因序列分析对拮抗菌株进行鉴定;以细菌发酵液的OD600为指标,对拮抗菌株发酵培养基及发酵条件进行单因素及正交试验;通过室内盆栽试验测定拮抗菌株对烟草黑胫病的防治效果。【结果】采用稀释涂布平板法从美洲大蠊肠道分离得到200株细菌,经平板对峙法筛选得到对烟草黑胫病具有较强拮抗作用的菌株MC2-1,其抑菌带宽为8.00 mm,平均抑菌率为62.87%。结合菌落形态、生理生化及16S rDNA和gyrB系统发育进化树分析结果,鉴定菌株MC2-1为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);其最适培养基配方为:牛肉浸膏8 g/L,酵母浸粉5 g/L,麦芽糖10 g/L;最佳培养条件为:接菌量10%、装液量30 mL、培养基初始pH 7、转速180 r/min、培养温度36℃、培养时间60 h;优化后的培养基和发酵条件菌液浓度(OD600分别为2.72和2.81)均显著高于原始培养基和发酵条件的菌液浓度(OD600分别为2.31和2.56)(P<0.05);盆栽试验结果显示,优化后菌株MC2-1对烟草黑胫病的平均防效为63.92%,显著高于优化前的53.72%。【结论】优化后的方案可提高菌株MC2-1的菌体量,并增强对烟草黑胫病的防治效果。菌株MC2-1具有开发成为烟草黑胫病生防菌的潜力。
  • 不同采烤方式对烤烟上部叶脂质褐变的影响
    孙皓月, 贾宏昉, 谢良文, 冯长春, 伍德洋, 秦艳青, 陈汉发, 郭仕平,
    【目的】明确烤烟上部叶不同采烤方式对烟叶褐变的影响,探索适宜的采烤方式,为提高上部叶可用性提供理论指导。【方法】以正常采烤处理烟叶(CK)、2片叶带茎烘烤(T1)、4片叶带茎烘烤(T2)和6片叶带茎烘烤(T3)的上部叶为试验材料,利用透射电镜、扫描电镜和基因表达量分析技术从细胞结构和基因分子水平层面,探讨采烤方式对上部烟叶脂质褐变的影响,并分析烟叶脂肪酸含量、角质层厚度和脂氧合酶(LOX)活性之间的相关性。【结果】不同处理烘烤中烟叶褐变速度排序为: 6片叶带茎烘烤处理PPLOX5、LTP4、MYB48、MYB108、CER3和ALDH2B7的表达均明显受到抑制,其中6片叶带茎烘烤处理的脂质氧化关键基因LOX5相对表达量下调56.03%。相关分析结果表明,角质层厚度与硬脂酸和脂肪酸总量呈极显著正相关、LOX活性与油酸和亚麻酸含量呈极显著正相关。【结论】脂肪酸代谢是影响烟叶褐变的重要原因之一。6片烟叶带茎采烤处理在烘烤高温高湿环境中能通过降低烟叶LOX脂质氧化活性、减少烟叶脂肪酸积累及抑制相关脂质基因的表达来调控减缓烟叶褐变速度。
  • 烟秆炭基肥对烤烟生长和品质的影响
    陈宇琳, 童晨晓, 吴凤英, 何峥旋, 周碧青, 毛艳玲,
    【目的】探究烟秆炭基肥对烤烟生长发育及品质提升的影响,以期为烤烟增产提质及烟秆炭基肥的推广应用提供科学依据。【方法】通过田间微区试验,设5个处理:不施肥(CK)、烟草专用肥(F)、低量(525 kg/ha)烟秆炭基肥(LBF)、中量(1050 kg/ha)烟秆炭基肥(MBF)和高量(1575 kg/ha)烟秆炭基肥(HBF)。烟叶旺长期和成熟期测定并分析烤烟生长和品质指标。【结果】施用烟秆炭基肥可提高肥料农学利用率,促进烤烟生长并提高生物量,同等氮磷钾养分水平下,MBF处理根、茎、叶干物质重量均高于F处理。施用烟秆炭基肥还能提高烤烟叶绿素及总糖、还原糖、烟碱、钾和总氮含量,降低氯含量。同等氮磷钾养分水平下,MBF处理烤烟总糖含量较F处理显著提高7.70%(PP>0.05)。不同处理的烤烟产量总体表现为HBF>MBF>F>LBF>CK,中上等烟及上等烟比例均表现为MBF>HBF>F>LBF>CK,相同氮磷钾养分水平下,MBF处理在产量、均价、产值及经济效益上均显著高于F处理。【结论】施用烟秆炭基肥均能促进烤烟生长,改善烟叶化学成分协调性,提高烤烟经济效益,其中以中量烟秆炭基肥处理(1050 kg/ha)综合表现最优,值得推广。
  • 烟草叶斑病新病原分离鉴定及其生物学特性测定
    杨江敏, 桑维钧, 孔菲, 李昊熙, 卢燕回, 顾恒锋, 首安发, 甘国喜, 彭丽娟, 杨茂发,
    【目的】明确广西贺州烟区一种烟草真菌性叶斑病害的病原菌种类和生物学特性,为病害的及时防控和后续研究提供理论参考。【方法】采用组织分离法对从广西贺州烟区采集的具明显叶斑病症状的烟草叶片组织进行病原菌分离纯化,利用柯赫氏法则验证其致病性;通过形态学结合多基因(ITS、LSU、TUB2、RPB2)序列联合分析对病原菌进行种类鉴定;应用十字交叉法测定病原菌的生物学特性。【结果】经分离纯化共获得7株菌株,通过柯赫氏法则证明7株菌株均为烟草品种K326的叶斑病病原菌,7株菌株间的致病力无明显差异。基于ITS、LSU、RPB2和TUB2构建的系统发育进化树显示,7株菌株均与菌株Stagonosporopsis vannaccii LFN0148和S.vannaccii YTH-12聚为一支,且支持率为100%。生物学特性测定结果表明,7株菌株菌丝生长的最适温度为25~28℃,最适碳源为可溶性淀粉,最适氮源为蛋白胨和牛肉浸粉,最适pH为6~9;适宜培养基为马铃薯葡萄糖培养基(PDA)、燕麦培养基(OA)和南瓜汁琼脂培养基(PA),在全光照条件下菌丝生长最快,最低致死温度为50℃水浴10 min。【结论】引起广西贺州烟区烟草叶斑病的病原菌为S.vannaccii,该病原菌喜好在弱酸性至弱碱性、光照充足且营养丰富的环境条件下生长。在烟草生产过程中可通过控制烟草种植密度、加强田间管理以及采取化学、生物防治等方法对由S.vannaccii引起的烟草叶斑病进行综合防控。
  • 烟草附球菌叶斑病的病原及生物学特性
    何世芳, 孙光军, 曾陨涛, 潘忠梅, 陈兴江, 桑维钧, 曹毅,
    【目的】明确贵州省烟草附球菌叶斑病病原菌种类及生物学特性,为烟草附球菌叶斑病的防控提供理论依据。【方法】以采集自贵州省烟区的烟草附球菌叶斑病叶为材料,使用常规组织分离法和离体叶片接种法分别对其病原菌进行分离和Koch’ s法则验证,使用形态学特征结合核糖体内转录间隔区(ITS)、28S rRNA(LSU)、β-微管蛋白(tub2)和RNA聚合酶II第二大亚基(rpb2)部分序列的多核苷酸序列系统学分析方法对病原菌进行鉴定,并使用菌落生长法研究病原菌生物学特性。【结果】从烟草附球菌叶斑病叶片病斑上分离获得病原菌(标记为YC1105),经ITS、LSU、tub2和rpb2 4个核苷酸片段序列和系统发育分析,菌株YC1105与Epicoccum latusicollum聚为一支,且支持率为100%;在PDA培养基上菌丝为红色,分生孢子椭圆形,单胞,大小为4.35~6.44 μm&#215;2.10~3.27 μm,分生孢子器椭圆形,无刚毛,NaOH颜色反应呈阳性,其特征与Epicoccum latusicollum相符,结合形态特征和分子生物学方法将病原菌鉴定为E.latusicollum。病原菌生物学特性测定结果表明,菌株YC1105菌丝生长最适培养基为胡萝卜琼脂培养基,在5和10℃生长缓慢,最适温度为28℃,最适碳源为麦芽糖,最适氮源为牛肉浸粉,尿素不利于菌丝生长;病原菌在pH4~10范围内均能生长,最适pH为6,光照对菌丝生长影响不显著(P>0.05);菌丝致死温度为49℃,水浴10 min。【结论】明确引起贵州烟草附球菌叶斑病的病原菌为Epicoccum latusicollum,该病原菌适宜在弱酸性条件下生长,菌丝生长温度范围较宽。
  • 梭梭HaNAC12转录因子抗逆功能验证
    穆榕博, 张桦, 周亮第, 刘豪, 姚正培, 任燕萍, 王波, 马丽, 杨文艳,
    【目的】验证梭梭NAC转录因子基因(HaNAC12)的抗逆功能,以期解析梭梭响应逆境胁迫的分子机制,为梭梭及其他作物抗逆遗传改良提供理论参考。【方法】通过实时荧光定量PCR对HaNAC12基因在干旱、高盐、ABA处理下的表达模式分析。利用同源重组法、农杆菌介导喷花法、喷洒除草剂等方法构建并筛选HaNAC12转基因拟南芥阳性植株,在不同胁迫处理后测定其与野生型(WT)在萌发率、气孔开度、相对含水量、株高、生长速率和生理指标等方面的差异,并以正常生长的植株为对照,验证HaNAC12基因在拟南芥逆境胁迫下的抗逆功能。【结果】 HaNAC12基因相对表达量在干旱胁迫12 h时极显著高于0 h(P3代转基因株系HaNAC12-1、HaNAC12-2和HaNAC12-3。种子干旱胁迫后WT的最终萌发率为45.00%,3个转基因株系的最终萌发率为66.11%~85.00%;种子盐胁迫后WT的最终萌发率为36.42%,3个转基因株系的最终萌发率为49.38%~58.64%。自然干旱和高盐胁迫下WT出现明显的干枯、枯黄现象,而3个转基因株系未出现干枯;自然干旱胁迫下3个转基因株系出现了提前抽薹、早花等生殖发育加速现象,且植株生长速率比WT快。苗期自然干旱胁迫后WT的气孔开度缩小67.54%,3个转基因株系的气孔开度分别缩小了91.08%、83.14%和85.04%,且HaNAC12-1、HaNAC12-2和HaNAC12-3株系的相对含水量显著或极显著高于WT。干旱和盐胁迫后3个转基因株系的丙二醛含量、脯氨酸含量、过氧化氢含量、过氧化氢酶活性均较胁迫前明显上升,其中,脯氨酸含量和过氧化氢酶活性上升幅度较WT大,而丙二醛含量和过氧化氢含量上升幅度较WT小。【结论】拟南芥过表达HaNAC12基因可增强拟南芥在萌发期和苗期对干旱和高盐胁迫的抗性,干旱胁迫可促进拟南芥开花,说明HaNAC12基因可提高转基因拟南芥的抗旱和耐盐性。
  • 富硒芽孢杆菌对赤红壤硒转化及菜心硒吸收累积的影响
    廖青, 邢颖, 梁潘霞, 潘丽萍, 黄太庆, 陈锦平, 江泽普, 刘永贤,
    【目的】研究不同富硒芽孢杆菌对富硒赤红壤硒形态、价态转化及菜心吸收累积硒的影响,为天然富硒蔬菜生产提供理论参考。【方法】以富硒赤红壤作为供试土壤、菜心作为供试作物,以2株富硒芽孢杆菌Bacillus cereus YLB1-6和Bacillus thuringiensis TXB2-5作为供试菌株,采用盆栽试验,以无菌水为对照(CK),接种不同菌液处理,收获后采样测定土壤硒形态和价态、pH、植株硒含量、植株生物量及硒累积量。【结果】接种富硒芽孢杆菌能促进残渣态硒(RES-Se)向不同硒形态的转化,但不同芽孢杆菌处理对土壤硒的形态转化存在一定的差异。YLB1-6和TXB2-5处理的土壤有效硒(AVA-Se)均显著增加(P6+(SOL-Se6+)和可交换态及碳酸盐结合态Se2-(EX-Se2-)含量显著增加引起的,且2种价态硒含量YLB1-6处理均高于TXB2-5处理。YLB1-6处理能显著提高土壤pH。不同的富硒芽孢杆菌处理对菜心硒吸收累积效果不同,YLB1-6和TXB2-5处理均能显著提高菜心地上部硒含量; YLB1-6处理的菜心地下部硒含量与CK相当,而TXB2-5处理菜心地下部硒含量较CK显著增加; YLB1-6处理对于促进硒往菜心地上部转移的能力更强。接种富硒芽孢杆菌对菜心生物量无显著影响(P>0.05),但由于接种富硒芽孢杆菌能显著提高菜心地上部硒含量,菜心地上部硒累积量也相应显著增加。【结论】富硒芽孢杆菌能提高土壤有效硒含量,促进菜心地上部对土壤硒的吸收累积。其中YLB1-6对于促进植株地上部硒吸收效果更好,具有较好的田间应用潜力。
  • 贞丰野生茶树叶表特征及解剖结构分析
    李美凤, 彭叶, 温贝贝, 刘元, 刘建军,
    【目的】分析贵州贞丰野生茶树资源代表性绿芽和紫芽株系的生理特征,为筛选综合抗性强、内含物质丰富的贵州野生茶树群体种资源提供参考。【方法】以福鼎大白茶和龙井43号为对照,观测野生茶树芽宽、叶面积、上表皮厚度、海绵组织厚度和主脉厚度等22项形态学特征和叶片解剖结构指标,评价野生茶树紫芽、绿芽株系的遗传多样性、综合抗性和内含物质。【结果】贞丰野生茶树芽头肥壮、茸毛密度大;叶面积为40.27~52.87 cm2,为大叶种,叶色多样,包含紫色、紫绿色和深绿色,叶质柔软有光泽;节间最长可达5.14 cm ,叶脉对数介于10~12。贞丰野生茶树与抗性和内含物质相关的代表性指标主脉厚度为704.71~740.02 μm、上表皮厚度为20.33~21.72 μm、芽宽为0.30~0.36 cm、海绵组织厚度为81.05~84.31 μm,这些代表性指标值均大于栽培型茶树品种。主成分分析结果表明,贞丰野生茶树绿芽株系与紫芽株系遗传距离近,与栽培型茶树遗传距离较远。隶属函数值法分析结果表明,抗性和内含物质代表指标的隶属函数平均值排序均为绿芽株系>紫芽株系>福鼎大白茶>龙井43号,野生茶树绿芽株系综合抗性指数和内含物质指数分别为0.4743和0.4599,紫芽株系综合抗性指数和内含物质指数分别为0.4618和0.4325,均高于栽培型茶树。【结论】贞丰野生茶树综合抗性、内含物质和适制性优于国家级良种福鼎大白茶和龙井43号。绿芽株系综合性状优于紫芽株系,可作为茶树新品种选育或遗传改良的优质种质材料。
  • 野鸦椿和圆齿野鸦椿对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价
    刘聪, 陆思羽, 涂淑萍, 姜雪茹,
    【目的】评价野鸦椿与圆齿野鸦椿抗寒性的强弱,为野鸦椿属植物抗寒性育种研究提供科学依据。【方法】采取野鸦椿和圆齿野鸦椿当年生实生苗枝梢,在4℃条件下处理0、5、10和15 d,采摘定型叶测定可溶性蛋白(Pro)、可溶性糖(SP)、丙二醛(MDA)含量和过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及相对电导率(REC)。利用主成分分析和隶属函数法进行抗寒生理生化指标筛选及野鸦椿与圆齿野鸭椿的抗寒性评价。【结果】野鸦椿和圆齿野鸦椿2个树种的叶片POD、CAT及SOD活性在低温胁迫下均表现为先升后降的变化趋势。野鸦椿的叶片SP含量变化幅度比圆齿野鸦椿小;圆齿野鸦椿和野鸦椿的叶片Pro含量均表现为先升后降,但野鸦椿的叶片Pro含量在试验后期(5 d后)下降不明显;圆齿野鸦椿的叶片MDA含量及变化幅度均高于野鸦椿。2个树种的叶片REC均随低温处理时间的延长而上升。各指标之间,除MDA含量与SP含量呈显著正相关外(PP>0.05)。判别野鸦椿和圆齿野鸦椿抗寒性强弱的生理生化指标依其重要性排序依次为POD=REC>Pro>MDA>SP>CAT。【结论】 POD、REC、Pro和MDA可用于野鸦椿和圆齿野鸦椿抗寒育种筛选,其中POD和REC对2个树种抗寒性强弱影响较大。此外,野鸦椿幼苗抗寒性远强于圆齿野鸦椿,可考虑将野鸦椿作为砧木对圆齿野鸦椿进行嫁接,提高圆齿野鸦椿的抗寒性。
  • 生姜种质资源主要农艺性状的遗传多样性分析
    李德文, 王少铭, 李晋华, 罗莉斯, 冷家归, 侯颖辉,
    【目的】分析生姜种质资源主要农艺性状的遗传多样性,筛选出优良的核心种质资源,为喀斯特地区生姜种质资源创新利用和品种选育提供理论参考。【方法】以我国不同省(区)的96份生姜种质资源为材料,2018—2019年连续2年在贵州进行10个主要农艺性状调查测定,采用遗传变异分析、相关分析、主成分分析、Ward法聚类分析及综合评价方法研究96份生姜种质资源的遗传多样性。【结果】 96份生姜种质资源10个农艺性状的变异系数为6.77%~36.64%,以分枝数、茎叶重和根状茎重的变异系数较大,均大于20.00%;遗传多样性指数(H')为1.935~2.099,以叶宽、叶长和根状茎长的H'较大,以分枝数的H'最小(1.935)。单株根状茎重与分枝数、茎叶重、根状茎长和根状茎宽呈极显著正相关关系(PP>0.05)。前3个主成分因子累计贡献率达63.48%,且3个主成分因子载荷在各性状间差异较明显,说明由多方面原因导致生姜种质资源的变异。在遗传距离为10.5时将96份生姜种质资源分为6个类群,其中,类群Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ的种质资源茎叶较重和根状茎产量较高,类群Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ的种质资源分枝较少、茎叶较轻和根状茎产量偏低。贵州省内生姜种质群体与广西群体、湖北群体和四川群体的遗传背景较近。【结论】 96份生姜种质资源主要农艺性状的遗传多样性丰富,分枝数和茎叶重是影响喀斯特地区生姜高产的主要性状,且广西、湖北和四川的生姜地方资源适宜在贵州生态区推广种植。从类群Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ筛选出的14份综合农艺性状优良种质可作为核心生姜种质资源开发利用。
  • 设施土壤灭菌与摩西球囊霉对黄瓜幼苗生长及养分吸收的影响
    樊娅萍, 宋柏权, 陈芳玲, 贺苗苗, 王倡宪,
    【目的】研究摩西球囊霉(Glomus mosseae)与设施连作土壤灭菌处理对黄瓜幼苗生长及养分吸收的影响,以明确该真菌在缓解黄瓜连作障碍中的潜力。【方法】以津春3号黄瓜为试验品种,在日光温室进行盆钵培养试验,设置连作土壤处理和摩西球囊霉两因素,完全方案设计,土壤处理设灭菌与未灭菌2个水平,摩西球囊霉设接种与未接种2个水平,测定幼苗生长参数及地上部全氮、全磷与全钾含量及菌根侵染率等。【结果】土壤灭菌处理可显著促进黄瓜幼苗根系的生长,不接种摩西球囊霉条件下,灭菌土上幼苗的根系活力与干重均显著高于相应的土壤未灭菌处理(P<0.05,下同),且土壤灭菌处理与摩西球囊霉具有协同效应,土壤灭菌条件下接种摩西球囊霉的黄瓜幼苗地上部干重、根系干重及叶面积均显著高于其他处理;灭菌土上摩西球囊霉对幼苗生长的促进作用不仅与地上部营养水平的改善有关,也与灭菌后土壤速效养分含量的显著增加有关。一方面,灭菌处理条件下的菌根效应达31.4%;灭菌土上菌根化幼苗地上部全氮、全磷和全钾含量分别是相应不接种摩西球囊霉处理的1.18、1.33和1.31倍,摩西球囊霉对氮、磷和钾吸收的贡献率均高于40.0%;另一方面,土壤经高温灭菌处理后,碱解氮、速效磷和速效钾含量均明显增加,且显著高于未灭菌处理,灭菌土壤的碱解氮、速效磷和速效钾含量分别是灭菌前的1.28、1.31和1.52倍,土壤pH也有所上升。【结论】高温灭菌可明显提高土壤碱解氮、速效磷与速效钾水平;同时,于高温灭菌的设施连作土壤上接种摩西球囊霉可显著促进津春3号黄瓜幼苗的生长及氮磷钾养分吸收。
  • 瑶山亚种树鼩IFN-β和IFN-γ原核表达及其多克隆抗体制备
    曹颖颖, 李宝莹, 王婷, 梁亮, 运晨霞, 唐海波, 冷静,
    【目的】构建瑶山亚种树鼩IFN-β和IFN-γ基因原核表达载体,并制备IFN-β和IFN-γ多克隆抗体,为进一步研究树鼩病毒感染动物模型打下基础。【方法】以瑶山亚种树鼩外周淋巴细胞为原材料,提取总RNA后经RT-PCR扩增瑶山亚种树鼩IFN-β和IFN-γ基因,亚克隆至质粒pcDNA3.1(+)上构建真核表达载体,并瞬时转染仓鼠肾细胞(BHK-21);同时亚克隆到原核载体pET-28a(+)上构建原核表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞后以IPTG诱导表达融合蛋白IFN-β和IFN-γ。融合蛋白纯化后免疫小鼠制备多克隆抗体,并利用Western blotting和间接免疫荧光(IFA)检测分析其反应性。【结果】扩增获得的瑶山亚种树鼩IFN-β和IFN-γ基因片段分别为564和501 bp,亚克隆至质粒pcDNA3.1(+)上成功构建了真核表达载体pcDNA3.1-IFN-β和pcDNA3.1-IFN-γ,亚克隆到原核载体pET-28a(+)上成功构建获得原核表达载体pET-28a-IFN-β和pET-28a-IFN-γ。原核表达载体pET-28a-IFN-β和pET-28a-IFN-γ转化BL21 (DE3)感受态细胞后在30℃下以0.5 mmol/L IPTG诱导6 h即获得融合蛋白IFN-β和IFN-γ,且融合蛋白主要以包涵体形式表达,以含2 mol/L尿素的洗涤液洗涤后可获得纯度相对较高的融合蛋白,且损失较少。纯化的融合蛋白IFN-β和IFN-γ经乳化后免疫小鼠,成功制备获得IFN-β和IFN-γ多克隆抗体,Western blotting和IFA检测结果均显示这2个多克隆抗体具有良好的反应性。【结论】通过原核表达系统可在大肠杆菌中成功诱导表达获得瑶山亚种树鼩IFN-β和IFN-γ,复性后的融合蛋白具有良好的反应性和免疫原性,免疫小鼠制备获得的多克隆抗体反应性良好且抗体效价高,可作为检测工具用于研究瑶山亚种树鼩病毒感染模型。
  • 2个品种山羊瘤胃菌群结构比较及其功能预测分析
    张瑜, 张叁保, 申玉建, 胡艳, 高小童, 韦英明, 蒋钦杨,
    【目的】阐明山羊瘤胃微生物特征及品种间的差异,为进一步研究不同山羊品种生长性能与瘤胃微生物群间的关系提供参考依据。【方法】随机挑选都安山羊和努比亚山羊健康母羊各3只,正常饲喂6个月后屠宰,采集经4层纱布过滤的瘤胃液2 mL,采用16S rDNA扩增子高通量测序技术分析都安山羊和努比亚山羊的瘤胃微生物区系特征及品种间的差异。【结果】都安山羊和努比亚山羊瘤胃微生物在门分类水平上的组成相似,均以厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门为优势菌群,在都安山羊样品中的相对丰度分别为58.32%、29.41%和4.26%,在努比亚山羊样品中的相对丰度分别为45.66%、38.69%和6.59%。在属分类水平上,以奎因氏菌属、普氏菌属_1和理研菌科RC9肠道群为优势菌群,在都安山羊样品中的相对丰度分别为36.93%、9.67%和12.07%,在努比亚山羊样品中的相对丰度分别为12.91%、13.92%和11.47%。品种间瘤胃差异菌种分析结果表明:在门分类水平上,都安山羊瘤胃中不可培养菌_k_细菌的相对丰度极显著低于努比亚山羊(PPyramidobacter、疣微菌科_UCG-010、Proable_genus_10、不可培养菌_f_p-251-o5、不可培养菌_f_vadinBE97、不可培养菌_o_拟杆菌、疣微菌科_UCG-002、Flexilinea、脱硫弧菌属、丁酸弧菌属及Mogibacterium的相对丰度显著低于努比亚山羊。PICRUSt2的微生物群落功能预测发现,都安山羊和努比亚山羊的瘤胃微生物在碳水化合物代谢及其他氨基酸代谢和神经系统等功能存在显著差异。【结论】都安山羊和努比亚山羊的瘤胃微生物优势菌群相似,但其微生物群落组成、多样性及功能存在一定差异,尤其是植物性纤维降解相关微生物丰度差异显著,可能对山羊具有较强适应性发挥重要作用。
  • 新型阿卡斑病毒SYBR Green I荧光定量RT-PCR建立及广西边境地区蚊携带新型阿卡斑病毒调查
    马玲, 孟菲, 陆晨阳, 陈赫威, 蔡畅, 秦树英, 覃绍敏, 刘金凤, 陈凤莲, 吴健敏,
    【目的】建立检测新型阿卡斑病毒(AKAV)的SYBR Green I荧光定量RT-PCR,并结合序列测定开展广西边境地区蚊携带新型AKAV调查,了解其流行趋势及遗传进化特征,为建立重要蚊媒病毒病预警机制提供技术支持。【方法】分别针对新型AKAV的S基因和M基因主要变异位点设计引物,建立SYBR Green I荧光定量RT-PCR并通过Ct值、标准曲线斜率、相关系数、扩增效率及扩增准确性等指标确定最佳反应体系及扩增程序;以优化的SYBR Green I荧光定量RT-PCR检测2019年6—10月在广西边境地区采集的139份蚊样品,获得的新型AKAV经测序后采用ClustalW构建遗传进化树。【结果】 SYBR Green I荧光定量RT-PCR最佳反应体系: SYBR Premix Ex Taq II 10.0 μL,上、下游引物(4 μmol/L)各1.0 μL,标准品或反转录产物2.0 μL,双蒸水补齐至20.0 μL。扩增程序: 95℃预变性30 s; 95℃ 30 s,64℃(S基因)/66℃(M基因)30 s,72℃ 30 s,进行40个循环。SYBR Green I荧光定量RT-PCR检测新型AKAVS基因和M基因的极限为1.0&#215;101 copies/µL和1.0&#215;102 copies/µL,对应的扩增效率分别为98.61%和105.81%,但不能扩增蓝舌病病毒、鹿流行性出血热病毒、竹鼠圆环病毒和布鲁氏杆菌;检测S基因和M基因的批内重复试验、批间重复试验变异系数(CV)均低于5.00%。采用建立的SYBR Green I荧光定量RT-PCR成功从广西边境地区防城港市、东兴市、宁明县、大新县及北海市的阿蚊和库蚊中检出新型AKAV,且均属于基因Ia型,尤其与广东和湖南蠓虫、中华按蚊、致倦库蚊分离毒株具有较高的相似性。【结论】针对新型AKAV S基因和M基因建立的SYBR Green I荧光定量RT-PCR具有特异性强、灵敏度高、重复性好的特点,更适用于检测病毒拷贝数低的样品。此外,从广西边境地区蚊样品中检出的AKAV毒株均为新型AKAV,属于基因Ia型,与广东和湖南蠓虫、中华按蚊、致倦库蚊分离毒株具有较高的相似性,推测新型AKAV已在广西周边省份流行。
  • 长江如皋江段仔稚鱼资源现状调查分析
    王小豪, 方弟安, 孙海博, 何苗, 薛向平,
    【目的】调查长江如皋江段仔稚鱼资源现状,探索仔稚鱼物种组成、生态类型、群落特征及仔稚鱼丰度时空特征,为长江近河口段仔稚鱼资源监测提供基础数据。【方法】采用鱼类早期资源调查方法对仔稚鱼进行采样调查,将仔稚鱼样品在Olympus SZX 16体视解剖镜下进行种类鉴定,对部分形态特征残缺难以辨认及不确定种类的仔稚鱼进行细胞色素C氧化酶1号基因(COI)序列分子鉴定,然后计算每种仔稚鱼的丰度、相对重要性指数(IRI)及仔稚鱼群落特征值[Margalef丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J)、Simpson优势度指数(λ)、Jaccard相似性系数(Cj)、Cody差异性指数(βc)]。【结果】于2021年5—8月对长江如皋江段仔稚鱼资源展开调查,共采集到仔稚鱼69355尾,隶属于6目8科40种,优势种(IRI≥100)和常见种(100>IRI≥10)各9种,数量分别占总量的85.01%和12.97%。仔稚鱼丰度为1.50~9668.17 ind/100 m3,平均丰度为502.74 ind/100 m3。按照4种方式对仔稚鱼的生态类型进行划分,结果发现仔稚鱼以淡水定居性为主,多数为底层鱼,食性以杂食性为主,其次为肉食性,产卵类型以产粘性卵和产漂流性卵的鱼类较多。时间上,仔稚鱼丰度在5月底达高峰(1490.48 ind/100 m3),6月较低,与水流量变动表现出正相关关系;空间上,仔稚鱼分布受生境、河道形态及流速影响,总体上,南北两岸丰度高于江心(北岸、南岸、江心的平均丰度分别为714.55、615.58和290.31 ind/100 m3)。多样性分析结果表明,D、H、J和λ分别为3.50、2.33、0.63和0.16。【结论】 2021年长江如皋江段仔稚鱼在种类数目、丰度及群落多样性特征等方面比2018—2020年有明显提升,长江如皋江段鱼类早期补充群体呈现良好恢复趋势。
  • F3代波杂山羊XKR4基因多态性与生长性状的关联分析
    阮涌, 陈祥, 田贵刚, 安冬伟, 邹启顺,
    【目的】明确F3代波杂山羊XKR4基因多态性与生长性状的关联性,筛选出优异基因为后期培育新品系提供理论依据。【方法】以F3代波杂山羊为研究对象,通过血液DNA混池测序鉴定XKR4基因SNP位点,统计SNP位点的等位基因频率、基因型频率、遗传纯合度(Ho)、期望杂合度(He)、有效等位基因数(Ne)及多态信息含量(PIC)等,以卡方(χ2)检验分析基因型是否处于Hardy-Weinberg平衡状态,并利用SPSS 25.0分析不同基因型与F3代波杂山羊生长性状的关联性。【结果】 F3代波杂山羊XKR4基因Intron-1区域存在2个SNPs位点,分别是C194069A和T194091A。C194069A位点的等位基因频率中C>A,优势基因型为CC型; T194091A位点的等位基因频率中T>A,优势基因型为TT型;C194069A和T194091A位点均处于Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。关联分析结果表明:在初生群体中,T194091A位点AA基因型与其他基因型的体斜长存在显著差异(PP>0.05,下同);在6月龄群体中,C194069A和T194091A位点AA基因型的体重分别与相应位点的CC基因型和TT基因型存在显著差异;在12月龄群体中,C194069A位点AA基因型在体重和胸围方面均极显著优于CC基因型(P3代波杂山羊XKR4基因存在2个SNPs位点(C194069A和T194091A),且均表现为AA基因型个体的生长性能优于其他基因型个体,即XKR4基因可作为F3代波杂山羊生长性状的候选基因。
  • 不同木薯叶营养成分对饲养木薯蚕的影响
    曹萌萌, 杨龙, 陈松笔, 安飞飞,
    【目的】结合营养成分揭示不同木薯叶饲养对木薯蚕生长发育及其蚕丝纤维形态结构的影响,筛选出适宜饲养木薯蚕的木薯品种,为木薯叶饲用化提供参考依据。【方法】选用华南9号(SC9)木薯、花叶木薯、无叶柄木薯和紫叶木薯4种不同基因型木薯叶作为研究材料,以蓖麻叶为对照,分别测定叶片的可溶性糖、粗蛋白、干物率、氢氰酸、总类胡萝卜素、花青素、总黄酮等营养指标,统计经不同叶片饲养后木薯蚕五龄幼虫的体长、体重、蛹重及全茧重,并运用扫描电子显微镜观察蚕丝的形态结构。【结果】 4种木薯叶的总类胡萝卜素含量、花青素含量、干物率和氢氰酸含量均高于蓖麻叶,其中紫叶木薯叶的花青素含量、总黄酮含量、干物率和氢氰酸含量显著高于其他4份材料(PP<0.01);主成分分析发现前2个主成分的累计贡献率为87.632%,其中,第一主成分主要由干物率、叶绿素和可溶性糖决定,第二主成分主要由叶黄素和粗蛋白决定。不同基因型木薯叶饲养对木薯蚕生长发育影响显著,可显著促进木薯蚕体长增长,其中,SC9木薯叶和紫叶木薯叶饲养的木薯蚕全茧重高于蓖麻叶饲养的木薯蚕,紫叶木薯叶饲养的木薯蚕蛹重最重,结茧率高。4种基因型木薯叶饲养获得的木薯蚕丝较蓖麻叶饲养获得的木薯蚕丝宽度有所增加,其中,紫叶木薯饲养获得的蚕丝宽度最宽,且木薯蚕丝表面较完整。【结论】蓖麻叶与4种基因型木薯叶的营养成分差异显著,木薯叶饲养可显著促进木薯蚕体增长。紫叶木薯饲养的木薯蚕蛹最重、结茧率高,且蚕丝表面较完整;SC9木薯叶饲养的木薯蚕重、体长及全茧重均最高,但其饲养获得的木薯蚕丝杂质较多。可见,紫叶木薯叶作为木薯蚕饲料来源具有较大的开发潜力。
  • Na+、K+、pH及3种单糖对湖拟鲤精子活力的综合调控
    张齐, 李胜忠, 邱弈树, 刘长龙,
    【目的】明确Na+、K+、pH及3种单糖对湖拟鲤精子活力的单独调控和综合调控,筛选出湖拟鲤精子的适宜激活配方,为其人工繁殖及种质资源保护提供技术参考。【方法】以快速运动时间(FT)和寿命时间(LT)为指标,采用单因素试验和正交试验研究不同渗透压条件下Na+、K+、pH及3种单糖(葡萄糖、果糖和半乳糖)对湖拟鲤精子活力的单独和综合调控作用,筛选湖拟鲤精子的适宜激活液配方。【结果】 Na+溶液渗透压为282.36 kPa时湖拟鲤精子的FT和LT达最大值(40.00和285.33 s),K+溶液渗透压为211.77 kPa时湖拟鲤精子的FT和LT达最大值(36.00和130.33 s),葡萄糖溶液渗透压为352.95 kPa时湖拟鲤精子的FT和LT达最大值(43.67和355.33 s),果糖溶液渗透压为352.95 kPa时湖拟鲤精子的FT和LT达最大值(45.00和372.67 s),半乳糖溶液渗透压为235.30 kPa时湖拟鲤精子的FT和LT达最大值(40.00和357.00 s),pH为8.0时湖拟鲤精子的FT和LT达最大值(30.00和100.33 s)。正交试验结果表明,湖拟鲤精子活力综合调控的最优配方为果糖溶液渗透压117.65 kPa、pH 8.0、Na+溶液渗透压188.24 kPa,对应的FT和LT分别是58.33和370.00 s;果糖、pH和Na+对湖拟鲤精子活力的调控力度为果糖>Na+>pH,且表现为果糖和Na+对湖拟鲤精子的FT和LT调控效果有显著影响(PP>0.05)。【结论】适宜浓度的Na+、K+、葡萄糖、果糖及半乳糖对湖拟鲤精子活力均具有较好的促进作用,主要是通过改变渗透压来调控湖拟鲤精子活力;适宜的pH为7.5~8.5。通过正交试验筛选出的湖拟鲤精子最优激活配方为果糖溶液渗透压117.65 kPa、pH 8.0、Na+溶液渗透压188.24kPa,其调控效果优于单因素最优渗透压,调控力度为果糖>Na+>pH。
  • 全球水稻生产时空变化特征及贸易趋势分析
    姚伟, 佟越强, 刘棋, 臧华栋, 杨亚东, 戚志强, 曾昭海,
    【目的】对全球水稻主产区和主产国水稻生产及贸易的时空变化规律分析,可为我国水稻生产和粮食安全提供重要参考依据。【方法】基于FAO统计数据库,选取1961—2019年的水稻生产及进出口的数据,整理分析全球水稻生产的发展历程、产区分布、种植面积及进出口情况;并利用优势指数分析我国与其他水稻主产国在水稻生产上的差距。【结果】 1961—2019年全球水稻总产量和收获面积均逐年上升,亚洲始终是全球水稻生产和贸易中心,其中东亚、南亚和东南亚是亚洲水稻主产区,分别占全球水稻总产量的36.9%、29.8%和24.0%。尽管我国和印度的水稻总产量占全球的50%以上,但1980年以来我国水稻种植面积逐年下降,印度则逐年增加。与此同时,非洲水稻收获面积由1961年的277.7万ha逐年递增到2019年的1711.1万ha。全球水稻的进出口贸易量不断增加,2019年全球水稻贸易量比1961年增长近6倍,其中印度、泰国、越南和巴基斯坦是全球最大的水稻出口国,我国和部分非洲国家是全球水稻主要进口国,且进口需求急剧增加。我国由水稻净出口国变成了净进口国。【建议】平衡水稻种植面积,提升农田质量,实现耕地资源可持续利用;加大水稻生产的政策支持,保护农民种粮积极性;推进稻谷供给侧结构性改革,提高稻米质量,提升市场竞争力。
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

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