南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2022年第7期

  • 广西家蚕僵病流行趋势及其主要病原遗传规律研究
    唐亮, 胡文娟, 蒋满贵, 黄深惠, 董桂清, 李标, 唐名艳, 赵烨芸, 何骥, 潘志新,
    【目的】摸清广西家蚕僵病发生流行规律,研究病原特性及遗传规律,为精准防控家蚕僵病提供科学依据。【方法】以2008—2021年广西家蚕僵病发病原始数据为基础,分析广西家蚕僵病的发病规律。收集广西五大蚕区(桂中、桂南、桂西、桂西北和桂东南)的病蚕、病虫及生物防控白僵菌株,经显微形态鉴定和产孢测定后采用滤纸接触法测试其对家蚕的致病力;基于ITS4/ITS5引物进行PCR扩增,并将双向测序结果输入GenBank进行BLAST比对分析;根据ISSR-PCR扩增结果以Quantity One绘制电泳模式图,使用NTsys计算遗传相似系数并进行UPGMA聚类分析,同时以PopGene32对供试材料的遗传多样性指数进行分析。【结果】 2008—2021年广西家蚕僵病发病率整体上呈波动下降趋势,连续14年的平均发病率为5.19%。5月是广西家蚕僵病的发病率高峰,平均发病率为13.37%;其次是4月和10月,对应的发病率分别为7.91%和6.87%。山区地形的家蚕僵病发生率普遍高于平缓丘陵地区,其中,丘陵蚕区的家蚕僵病发病率排序为桂中(13.55%) >桂西北(12.66%) >桂南(11.56%) >桂西(11.05%) >桂东南(9.53%),山地蚕区的家蚕僵病发病率排序为桂中(18.91%) >桂西北(17.96%) >桂西(16.01%) >桂西(14.90%) >桂东南(11.61%)。广西家蚕僵病病原包括白僵菌属、曲霉属、拟青霉属和虫草菌属,其中球孢白僵菌(Beauveria bassiana)为主要病原,占比达86.67%,且白僵菌ITS序列高度保守,序列相似性在97.83%~99.83%。不同白僵菌株对家蚕的致病力表现为崇左白僵菌株(农药)的72 h累计死亡率达100.00%,明显高于蚕区僵蚕菌株(8.89%~93.33%)。筛选出的10条ISSR引物从50株菌株样本中扩增出152条清晰条带,其中多态位点147个,多态百分数为87.5%~100.0%; 50株菌株样本的Nei's基因多样性指数(H)为0.1740~0.3257,Shannon信息多样性指数(I)为0.2840~0.4880,均表现出极高的遗传多样性;基于遗传距离构建的UPGMA系统发育进化树显示,桂南、桂西北、桂东南、桂中等蚕区的病蚕白僵菌株与农药源白僵菌株存在非常近的亲缘关系。【结论】广西家蚕僵病危害高峰期为5月,球孢白僵菌是最主要的病原菌,且ITS序列高度保守。不同来源白僵菌对家蚕致病力的排序为农药源白僵菌株>松林白僵菌株>蚕区僵蚕菌株,但三者相互间存在非常高的基因关联性,提示广西家蚕僵病的病原遗传背景复杂,且蚕桑主产区应慎用白僵菌农药。
  • 云南同名地方稻种资源主要表型性状及遗传变异的比较分析
    陈越, 陈玲, 钟巧芳, 张敦宇, 李婷婷, 程在全,
    【目的】比较分析云南同名地方稻种资源主要表型性状及遗传变异,为云南地方稻种质资源的保存、研究及利用提供科学依据。【方法】以133份云南同名地方稻种资源为材料,将同名或相似名资源划为1组,共分为11组,调查其13个表型性状,计算各组同名地方稻种资源的欧式距离,利用非加权配对平均法(UPGMA)对供试资源进行聚类分析,并结合SSR分子标记进行遗传多样性分析。【结果】 133份云南同名地方稻种资源13个表型性状在11组内均存在不同程度的变异,变异系数为3.74%(J组的谷粒长)~82.96%(C组的每穗实粒数),且在各组同名地方稻种资源间均存在差异显著(PP<0.01)的表型性状。11组同名地方稻种资源间表型性状的欧氏距离差异明显,分别为1.63 (G4与G7)~10.45 (A5与A21),在欧式距离为1.95时,133份同名地方稻种资源被聚为八大类群。48个SSR标记在133份云南同名地方稻种资源中共检测到395个多态性位点,各标记扩增出的等位基因数为2(RM5622)~16(RM2851)个,平均为8.23个; 48个SSR标记在11组同名地方稻种资源中检测到的等位基因数为154个(K组)~263个(A组)。48个SSR标记的主要等位基因频率、基因多样性指数及多态信息含量(PIC)差异较大,主要等位基因频率为0.1617~0.7970,平均为0.3332,基因多样性指数为0.3562~0.9054,平均为0.7704,PIC为0.3388~0.8977,平均为0.7419。11组同名地方稻种资源的SSR分子标记遗传相似系数差异明显,为0.4545~0.9040,在遗传相似系数0.1400处可将133份资源分为七大类群。【结论】云南同名地方稻种资源的多样性丰富,经表型性状和SSR分子标记鉴定133份同名地方稻种资源中并未出现重复资源,两种鉴定方法得到的结果既有一定的联系,又有一些差异。所用标记的多态性丰富,具有区分云南同名地方稻种资源的能力,可用于云南水稻种质资源鉴别。
  • 水稻WOX家族基因鉴定及其种子在逆境萌发中的表达分析
    张琪, 张爱霞, 贾俊婷, 赵华, 刘军, 陈兵先,
    【目的】开展水稻WOX基因家族成员的鉴定及在种子逆境萌发中的表达分析,可为探究WOX家族基因的功能、作用机制及水稻遗传改良提供理论参考。【方法】对水稻WOX基因家族成员进行鉴定,利用生物信息学软件对其系统进化关系、理化性质、基因结构、保守结构域、保守基序、顺式作用元件和染色体定位等进行分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其在种子萌发过程的时空表达特征及非生物胁迫下的表达模式。【结果】从PlantTFDB数据库鉴定获得13个水稻WOX基因家族成员(OsWOX1~OsWOX13),可分为3个分支,其中,远古进化支仅含1个基因,中间进化支和现代进化支分别含有6个基因。13个OsWOXs家族基因不均匀地分布在水稻的1、3、4、5、7、8、11号染色体上,其余5条染色体上则不含该家族基因,其基因结构之间存在较大的差异,暗示WOX基因功能具有差异性和多样性。13个水稻WOX蛋白均定位于细胞核,具有Homodomain superfamily保守结构域和10个保守基序,其中Motif 1和Motif 2位于每个蛋白的保守功能域中。OsWOXs基因启动子区域均含有较多的光响应元件和防御胁迫响应元件,种子特异性反应元件(RY-element)存在于OsWOX1、OsWOX9、OsWOX11和OsWOX12基因中。13个OsWOXs基因在水稻种子萌发及逆境胁迫下的表达模式存在明显差异。OsWOX8基因在萌发种子和幼苗中均呈较高的表达量,OsWOX9和OsWOX11基因在种子萌发期表达量较高,而OsWOX2、OsWOX6和OsWOX8基因在幼苗中的表达量较高。干旱胁迫下,幼苗中OsWOX1、OsWOX2、OsWOX4和OsWOX5基因的相对表达量分别是对照(CK)组的15.0倍、8.0倍、3.9倍和3.6倍,而种子中OsWOX3、OsWOX4和OsWOX7基因的相对表达量分别比CK组降低87.2%、86.9%和97.8%。【结论】相较于拟南芥和玉米,水稻WOX基因家族成员在系统发育进化上较先进,仅保留OsWOX8一个古老分支,且其启动子区域均含有大量光响应和胁迫响应元件,推测其在功能上偏向于参与光合作用和逆境应答方面。OsWOXs基因在水稻种子萌发、幼苗及各种非生物胁迫下呈现丰富多样的表达模式,其中OsWOX9和OsWOX11基因为调控种子萌发的关键基因。
  • 普通小麦及其亲缘种农艺与籽粒品质性状及金属元素含量相关分子标记分析
    余慧霞, 刘彩霞, 李清峰, 许娜丽, 王彦青, 姚明明, 陈佳静, 孙刚, 王掌军,
    【目的】基于农艺和籽粒品质性状及籽粒Fe、Zn含量相关分子标记对普通小麦及其亲缘种进行综合评价,筛选优异育种亲本,为宁夏小麦高产优质新品种培育提供优异育种亲本。【方法】以国内外103份普通小麦及其亲缘种为材料,利用变异分析、相关分析、主成分分析、二维排序等方法对其9个农艺性状和9个籽粒品质性状进行评价,并对Fe、Zn含量相关分子标记的分布进行检测,筛选优异育种亲本。【结果】 9个农艺性状的变异系数为10.37%~25.26%,平均为18.37%,其中,穗粒重、分蘖数、株高和穗长的变异系数高于平均变异系数。9个籽粒品质性状的变异系数为1.95%~13.83%,平均为6.57%,其中,沉降值、湿面筋含量、粗蛋白含量和降落值的变异系数高于平均变异系数。9个农艺性状的前4个主成分贡献率分别为40.57%、23.77%、14.18%和8.48%,累计贡献率达87.00%; 9个籽粒品质性状的前4个主成分贡献率分别为40.06%、23.56%、12.87%和11.27%,累计贡献率达87.76%,表明前4个主成分能分别代表综合农艺品质性状。基于二维排序和综合评价值(D)筛选出10份农艺性状优异材料:宁春31号、宁春32号、宁春33号、宁春41号、宁春56号、ND646、永良15号、M6445、宁春51号、中华第一麦; 10份籽粒品质性状优异材料:硬粒小麦(云南)、云南小麦、硬粒小麦(江苏)、栽培一粒小麦、斯卑尔脱小麦、新疆小麦、野生二粒小麦、荆辉1号、小大麦、大红麦。10个与Fe、Zn含量相关分子标记Xwmc382-2A、WMC59-1A、gwm391-3A、Xwmc74-5A、Xwmc488-7A、cfa2129-1B、gwm120-2B、Xcfa2049-7A、Xbarc29-7A和Xcfd31-7A分别分布在47、65、14、47、69、100、22、100、51和100份材料中,分布频率为13.59%~97.09%。【结论】基于农艺和籽粒品质性状分析及分子标记辅助选择可高效准确地评价和筛选普通小麦及其亲缘种,筛选出的10份农艺性状优异材料和10份籽粒品质性状优异材料可用作宁夏小麦农艺和品质改良的育种亲本。
  • microRNA研究概况及其在农业生产中的应用前景
    李祥, 刘龙, 安世恒, 关若冰,
    microRNA (miRNA)是一类小分子的非编码RNA,在不同物种的基因进化上高度保守,其表达在生物发育过程中具有明显的组织特异性和时间特异性。生物体内绝大多数基因均可能受到miRNA的调控,并且同一miRNA可能调控多个功能相似甚至功能完全不相关的基因的表达。本文概述了miRNA的特征、在动物和植物细胞内的形成过程、对靶基因的调控机制及其在生物体内的功能,尤其是miRNA在昆虫生长、发育以及植物-病原物互作中的关键作用,并讨论了miRNA作为生物农药的研发潜力。此外,本文详细论述了利用miRNA-mRNA复合体的热力学稳定性、物种间的序列保守性、miRNA信息库、miRNA和mRNA的表达水平和功能相关性等靶基因预测方法,从软件预测和实验分析等角度详细论述了miRNA靶基因预测和验证的方法及其优、缺点,并指出现存研究方法难以兼顾灵敏性和精确性的弊端,以及由于当前缺乏系统性研究而极大限制了miRNA的深入研究和生产应用,为今后miRNA相关研究提供一定思路和思考。
  • 特色紫甜玉米自交系选育高营养水果型杂交玉米的应用研究
    范光俊, 阮忠德, 阮氏月英, 武文烈, 武氏春萍, 吕荣华,
    【目的】通过紫色糯玉米(花青素型)与白色甜玉米(超甜糯型)杂交,选育出营养丰富的水果型玉米,以满足越南乃至世界对高营养水果型玉米的市场需求,也为水果型玉米的杂交选育提供参考。【方法】将4个紫色糯玉米品系(♀)与白色甜玉米(♂)进行杂交后再回交,通过形态标记(籽粒皱缩且颜色为深紫色)从BC2F1代中共筛选出20个品系,再经5代连续自交获得80个自交系(UV01~UV80),从中选择20个优良自交系。利用Line&#215;Tester模型将20个优良自交系与2个测试种[黄色甜玉米自交系SW1(TI)和白色甜玉米自交系D181(T2)]进行测配,获得40个杂交组合(TH01~TH40),通过随机区组设计在越南河内田间开展种植试验,以SW1011和Fancy111为对照品种。【结果】 TH08、TH17、TH18、TH27、TH31和TH35等6个杂交组合的平均产量较高,为13.4~14.4 t/ha,与对照品种SW1011无显著差异(P>0.05),说明这些杂交组合具有较高的商业潜力; UV03、UV07、UV08、UV10、UV12、UV16、UV18、UV42、UV71等9个品系的锤度>16.0%、果皮薄100.0 mg/100 g,属于超甜紫甜玉米品系。UV10、UV24、UV40、UV46和UV71等5个品系在商品产量方面具有较高的一般配合力(GCA),UV12和UV16品系在甜度指数方面具有较高的GCA,UV35、UV36、UV38、UV46和UV73等5个品系在花青素含量方面具有较高的GCA。【结论】 UV10和UV12在产量和品质方面均具有较高的GCA,为2个营养丰富的水果型超甜紫甜玉米品系,可在越南及其他适用地区推广种植。
  • 不同类型调理剂对镉污染土壤修复效果和微生物群落的影响
    李奇, 王艳红, 李义纯, 李林峰, 唐明灯, 艾绍英,
    【目的】研究土壤调理剂对镉(Cd)污染农田修复效果和微生物群落组成的影响,为应用不同土壤活性组分调理剂原位修复和治理Cd污染农田土壤提供科学依据。【方法】在粤东Cd污染农田开展田间试验,设空白对照,研究不同土壤活性组分调理剂(矿物型、有机型和微生物型)对土壤基本理化性质、Cd有效性和微生物群落结构的影响。【结果】施用土壤调理剂可显著提高土壤pH(0.11~0.24)(P<0.05,下同),增加有机碳含量(21%~47%),降低土壤有效态Cd含量(13%~48%)和糙米Cd含量(26%~42%),其中矿物型和微生物型调理剂对糙米Cd含量的降幅最大。总体上施用调理剂可改善土壤微域环境,高通量测序结果表明,添加调理剂可维持污染土壤中正常微生物群落的多样性和丰富度,显著改变土壤细菌群落的组成和结构,其中脱硫菌门(Desulfobacterota)和拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度降低。矿物型和有机型调理剂提高土壤中放线菌门(Actinobacteriota)和芽单胞菌门(Gemmatimonadota)的相对丰度,而微生物型调理剂提高酸杆菌门(Acidobacteriota)的相对丰度。同时,矿物型调理剂显著增加真菌的担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度,降低子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度;而有机型调理剂显著提高被子菌门(Mortierellomycota)的相对丰度,降低罗兹菌门(Rozellomycota)的相对丰度;微生物型调理剂显著增加子囊菌门的相对丰度,降低罗兹菌门的相对丰度。可见,微生物型调理剂可显著提高细菌和真菌中优势种群的水平。糙米Cd含量与微生物群落的相关分析结果显示,糙米Cd含量与细菌群落的变形菌门(Proteobacteria)、脱硫菌门和拟杆菌门呈显著正相关。此外,冗余分析和蒙特卡洛检验分析表明,土壤全磷含量是影响细菌和真菌群落结构的重要环境因子。【结论】从降低土壤有效态Cd和糙米Cd含量及对土壤微生物结构的影响方面考虑,微生物型土壤调理剂修复效果最佳,降低水稻对Cd吸收的同时改善土壤菌群结构。
  • 复合钝化材料对农田土壤砷有效性及白菜生长的影响
    黄安林, 付绘澄, 柴冠群, 范成五, 黎瑞君, 秦松,
    【目的】探究施用不同复合钝化材料对贵州喀斯特地貌农田土壤砷(As)形态及蔬菜生长和品质的影响,筛选出能大幅降低蔬菜作物As含量的复合钝化材料,为As污染土壤的修复和安全利用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,以不施钝化剂为对照(CK),设添加铁矿粉+钢渣(AB)、铁矿粉+煤渣(AC)、铁矿粉+钢渣+煤渣(ABC)、铁矿粉+钢渣+腐殖质(ABD)、铁矿粉+钢渣+煤渣+腐殖质(ABCD) 5个复合钝化剂处理,种植小白菜收获后,利用原子荧光形态分析仪测定As在土壤中形态变化差异和白菜中的含量,分析不同复合钝化剂的钝化效果。【结果】与CK相比较,添加AB、AC、ABC和ABCD 4种复合钝化材料能显著降低土壤As有效态含量(PP>0.05),处理ABC的钝化率最高,为60.91%。供试土壤中残渣态As (O-As)和铝型As (Al-As)的比例呈逐渐增加趋势,比例范围分别为32.52%~34.88%和16.44%~28.17%;而易溶态As(AE-As)、铁型As(Fe-As)和钙型As(CaAs)比例呈下降趋势,比例范围分别为0.66%~1.50%、19.63%~31.28%和16.64%~17.15%。施用复合钝化剂的白菜生物量均显著提高,株高和株幅也相应有所增长,均达显著水平(除AC处理的株幅外),其中处理ABC的生物量增长达91.46%;地上部和地下部As含量的变化范围分别为0.306~0.588 mg/kg和0.622~1.592 mg/kg,有效抑制白菜地上部和地下部对As的累积,其中,处理AB、AC、ABC和ABD的地上部(可食部位) As含量均低于国家标准(GB 2762—2017)(新鲜蔬菜As≤0.5 mg/kg);处理AB、AC和ABC均不同程度地抑制白菜向地上部迁移As的能力。【结论】施用复合钝化剂2.5%铁矿粉+1.0%钢渣+2.0%煤渣,既可有效降低土壤As有效态含量,又能最大限度减少As在白菜地上部(可食部位)中的累积,有效促进白菜生长。
  • 应用近红外光谱和化学计量法测定甜玉米种子活力
    赵冰, 王爱文, 赵华,
    【目的】建立一种利用近红外光谱和化学计量学检测甜玉米种子活力指数的方法,为种子批量无损筛选提供新方法。【方法】在反射和透射模式下分别收集甜玉米种子的近红外光谱,采用主成分分析和蒙特卡罗交叉验证方法对异常值进行识别与剔除;选取最合适的预处理方法和变量选择方法,建立并选取最优偏最小二乘法预测模型。【结果】对于漫反射活力指数定量分析模型,采用532份样品进行建模研究,其最佳预处理方法为多项式平滑导数(Savitzky-Golay derivative,SG)+均值中心化(Mean Center,MC),最佳变量选择方法为竞争自适应重加权抽样(Competitive adaptive reweighted sampling,CARS),其模型的性能参数校正相关系数(Rc)、交互验证相关系数(Rcv)、预测相关系数(Rp)、校正均方根误差(RMSEC)、交互验证均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.826、0.783、0.663、0.137、0.151和0.199。对于透射活力指数定量分析模型,采用415份样品进行研究,其最佳预处理方法为SG一阶导数平滑,最佳变量选择方法为相关系数法(Correlation coefficients,CC),模型的性能参数Rc、Rcv、Rp、RMSEC、RMSECV和RMSEP分别为0.783、0.680、0.728、0.121、0.142和0.133,该模型不存在过拟合现象,说明光谱采集的透射模型可能更适合测定种子活力指数。【结论】透射光谱可获得更多有关甜玉米种子活力的信息,透射模块是光谱采集预测种子活力的较好方法。
  • 开花期渍水对土壤不同形态氮素含量及小麦氮素积累运转和产量的影响
    李霞, 李赟, 李慕嵘, 尹立俊, 王小燕, 漆栋良,
    【目的】探讨开花期渍水对土壤不同形态氮素含量的影响及其与小麦籽粒产量、植株氮素积累量的关系,以期为江汉平原小麦抗渍栽培提供理论依据。【方法】采用大田裂区试验,以襄麦55和郑麦9023为试验材料,设不渍水(CK)和开花期连续渍水7 d(WL)处理,测定土壤不同形态氮素含量、小麦植株氮素积累量及产量和产量结构等指标,并分析土壤不同形态氮素含量变化与籽粒产量、植株氮素积累量的关系。【结果】 0~20 cm土层各形态氮素含量对渍水的反应强度较20~40 cm和40~60 cm表现更剧烈。与CK相比,WL处理下(渍水后0~7 d),0~20 cm土层硝态氮含量显著下降,下降幅度达65.7%~81.2%,铵态氮含量则上升48.7%~54.8%;碱解氮含量有所下降,总氮含量上升,但变化幅度较小。当撤去水分处理后(渍水后7~14 d),硝态氮含量急剧上升,甚至恢复至与CK相同水平,铵态氮含量逐渐下降,与CK变化趋势相反;总氮和碱解氮含量变化与CK趋势一致。随后至小麦成熟期,CK和WL处理下各氮素含量总体上均逐渐降低。开花期渍水显著降低了襄麦55和郑麦9023的花后氮素积累量(P<0.05,下同),并导致成熟期营养器官氮素积累量和籽粒氮素积累量均显著下降;襄麦55花后氮素积累量下降幅度显著小于郑麦9023。此外,WL处理显著降低了襄麦55和郑麦9023的千粒重和籽粒产量,与CK相比襄麦55和郑麦9023的产量分别降低25.24%和34.81%。通过对渍水条件下土壤各形态氮素含量与产量及成熟期植株氮素积累量的冗余分析可知,渍水第7 d (渍水终止当天)土壤硝态氮含量与小麦产量和成熟期植株氮素积累量均呈正相关,铵态氮和总氮含量与小麦籽粒产量和成熟期植株氮素积累量呈负相关,与土层深度关系较小;碱解氮含量与小麦籽粒产量和成熟期植株氮素积累量的关系存在土层间差异。【结论】开花期渍水显著降低小麦产量和花后氮素积累量,对土壤各形态氮素的影响主要在0~20 cm土层,以硝态氮和铵态氮含量变化对渍水的响应最敏感,其中硝态氮含量与成熟期植株氮素积累和籽粒产量呈正相关,而铵态氮与成熟期植株氮素积累和籽粒产量呈负相关。
  • 有机碳肥对糖料甘蔗生长、产量形成及经济效益的影响
    樊保宁, 丘立杭, 游建华, 庞天, 罗含敏, 覃诺忠, 闫海锋,
    【目的】研究有机碳肥对糖料蔗生长、产量形成及经济效益的影响,为有机碳肥在糖料甘蔗上的推广应用提供参考依据。【方法】采用随机区组设计进行田间小区试验,设4个不同肥料处理,分别为施用1800 kg/ha有机碳肥(处理A)、施用1800 kg/ha碳基有机—无机复混肥(处理B)、施用900 kg/ha有机碳肥+1800 kg/ha甘蔗复混肥(处理C)和施用1800 kg/ha甘蔗复混肥+750 kg/ha尿素的对照处理(CK),分别调查各处理的甘蔗萌芽率、分蘖率、月生长速度、株高、茎径、单茎重、有效茎数、分蘖成茎率和锤度,并测定小区蔗茎产量,对比分析不同处理的经济效益。【结果】与CK相比,不同有机碳肥施肥处理对甘蔗萌芽率影响不显著(P>0.05),但处理B和处理C显著(PP<0.01,下同)提高了分蘖率和成茎率,也可不同程度地促进蔗茎生长。处理A、处理B和处理C的蔗茎产量分别较CK增产4.0%、14.9%和7.5%,蔗糖分也极显著高于CK,较CK增加0.77%~1.20%(绝对值)。经济效益分析结果显示,与CK相比,处理B的农业产值提高30.6%、工业产值提高23.2%,综合经济效益最佳。【结论】施用有机碳肥可改善甘蔗产量相关农艺性状的综合表现,提高糖料甘蔗的产量和蔗糖分,提高经济效益,以施用碳基有机—无机复混肥的效果最显著。建议在土壤有机碳缺失的广西蔗区推广应用有机碳肥。
  • 蚯蚓生态类型和密度对水浇地土壤综合质量的影响
    陈静, 陈金洁, 杨倩楠, Cevin Tibihenda, 李祥东, 张晓龙, 王超, 张池, 刘科学,
    【目的】通过室内培养试验探究不同生态类型蚯蚓及其接种密度对土壤物理指标、pH、养分指标和阳离子交换性能的影响,为改善华南地区水浇地土壤质量提供参考依据。【方法】分别设无蚯蚓对照土壤(CK)、低密度赤子爱胜蚓处理(E1: 20条,约10 g)、高密度赤子爱胜蚓处理(E2: 40条,约20 g)、低密度参状远盲蚓处理(A1: 2条,约10 g)和高密度参状远盲蚓处理(A2: 4条,约20 g),测定并对比分析不同处理的土壤机械组成、pH、养分含量和阳离子交换性能。【结果】与CK相比,各蚯蚓处理均显著降低土壤砂粒含量(PP>0.05)。低密度接种条件下,与CK相比,接种赤子爱胜蚓显著降低土壤pH,提高土壤交换性镁含量;接种参状远盲蚓显著降低土壤电导率和有效磷含量;相比接种赤子爱胜蚓处理,接种参状远盲蚓处理的土壤pH更高,电导率、有效磷和交换性镁含量更低。高密度接种条件下,与CK相比,接种2种生态类型蚯蚓均显著降低土壤电导率,而接种参状远盲蚓也显著降低有效磷含量及显著提高土壤pH、有机碳含量和碳氮比;相比接种赤子爱胜蚓处理,接种参状远盲蚓处理的土壤pH、有机碳、碳氮比更高,有效磷含量更低。主成分分析结果显示,接种蚯蚓处理的土壤养分含量、阳离子交换性能及黏粒、粉粒含量均有提高;接种高密度蚯蚓有更高的碳氮比、有机碳、粉粒和黏粒含量,接种低密度蚯蚓有更高的砂粒和有效磷含量;赤子爱胜蚓处理的阳离子交换性能、电导率、有效磷、全氮和碱解氮含量较高,参状远盲蚓处理的pH、碳氮比和有机碳含量较高。基于主成分分析结果进行土壤综合质量指数计算,结果显示接种低密度赤子爱胜蚓处理可显著提高土壤综合质量。【结论】在华南地区水浇地的生态管理上,选择接种低密度的表栖型赤子爱胜蚓有利于改变土壤质地并提升土壤综合质量。
  • 镉污染对稻田土壤真菌群落结构及多样性的影响
    罗路云, 蒋宏华, 王殿东, 郑立敏, 张德咏, 曾军, 彭俊彩, 张卓,
    【目的】探究镉胁迫对稻田土壤真菌群落结构及其多样性的影响,为阐释镉胁迫对稻田土壤微生物多样性的影响机制提供科学依据。【方法】以湖南某镉矿周边3个镉污染程度(高、中和低)的稻田土壤为研究对象,采集土壤样品,测定土壤养分含量,利用Illumina MiSeq高通量测序技术探究土壤真菌群落结构,对比分析不同镉污染组土壤真菌群落多样性和群落结构差异。【结果】稻田土壤的真菌α多样性随着镉污染水平升高逐渐降低,高镉组(总镉含量>3.0 mg/kg) α多样性显著低于中镉组(总镉含量0.3~3.0 mg/kg)和低镉组(总镉含量PHypholoma)、篮状菌属(Talaromyces)、Meliniomyces属在高镉组的相对丰度显著高于中镉组和低镉组,可能是潜在的耐镉菌。有机质、pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】高浓度镉污染可降低稻田土壤真菌群落α多样性并改变土壤真菌群落结构。pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、有机质、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构显著相关,是影响土壤真菌群落结构的主要驱动因子。
  • 甘薯基腐病病原鉴定及生长特性测定
    唐伟, 张成玲, 王芳, 杨冬静, 马居奎, 陈晶伟, 谢逸萍, 孙厚俊,
    【目的】分离鉴定浙江省宁波市宁海县甘薯基腐病病原菌,明确其生物学特性,为甘薯基腐病的预防和田间防治提供理论指导。【方法】采用组织分离法对浙江省宁波市宁海县甘薯基腐病病原进行分离,通过柯赫氏法则对病原菌进行验证;通过形态学方法及分子生物学方法鉴定病原菌种类;用菌丝培养法测定分离获得的病原菌菌株在不同培养基及不同温度、pH、氮源和碳源等环境中的生长状态,确定分离菌株的生物学特性。【结果】从甘薯基腐病样品中分离纯化获得1株菌株,标记为RF-NH,通过柯赫氏法则验证为甘薯基腐病致病菌。利用ITS、His3和Cal基因的通用引物对菌株RF-NH DNA进行扩增,获得的基因片段长度分别为579、480和537 bp;系统发育进化树分析显示,菌株RF-NH与Diaporthe batatas聚类在一起;综合形态学和分子生物学鉴定结果,将菌株RF-NH鉴定为甘薯间座壳菌(D.batatas)。病原菌生物学特性测定结果显示,菌株RF-NH在15~35℃内均可生长,最适生长温度为25℃;在pH 4~12内均可生长,最适pH为4;最适培养基是SPDA培养基,最适碳源是糊精,最适氮源是硝酸钠。菌株RF-NH孢子致死温度为50℃处理10 min,菌丝致死温度为49℃处理15 min或50℃处理10 min。【结论】甘薯间座壳菌是导致浙江省宁波市宁海县甘薯基腐病的病原,该菌生长温度范围较窄,偏好25℃,适应的pH范围较宽,偏好酸性环境,最适培养基为SPDA培养基。根据甘薯间座壳菌的生长特性,在田间病害防治中可通过改变栽种环境因素以抑制病原菌的生长,实现对甘薯基腐病的防治。
  • 不同月季品种灰霉病抗性鉴定及与表型相关性分析
    李思思, 韩洋琳, 袁文斌, 杨佳, 李学, 吴红芝,
    【目的】鉴定不同月季资源的灰霉病抗性,分析月季灰霉病抗性与表型性状的相关性,为评估月季资源对灰霉病的抗性及月季灰霉病抗性育种提供支持。【方法】以349个月季主栽品种为研究对象,通过花瓣人工接种鉴定不同月季品种的灰霉病抗性,并结合2019和2020年连续2年的田间自然发病情况,对349个月季品种进行灰霉病抗性评价;结合349个月季品种花色、花径、茎皮刺量、花香和花瓣数5个表型性状,进行月季灰霉病抗性与表型性状的相关分析;选择抗病性品种进行聚类分析。【结果】通过连续2年田间调查结合花瓣人工接种结果,发现不同月季资源的抗病性存在较大差异,供试材料中未发现对灰霉病完全免疫的材料,大部分材料为感病品种。人工接种的抗病性结果与田间调查结果存在差异,349个品种中有187个品种评价结果一致,占53.58%,其中爱、费加罗夫人和帕蒂坦8个品种的人工接种结果与田间调查结果均为高抗,其病斑平均面积为22.9 mm2,病情指数(DI)均在15.6以下。月季资源的灰霉病病情指数与花色、花径、花瓣数和花香不存在显著相关关系(P>0.05),与茎皮刺量呈显著负相关(P<0.05);聚类分析将107个抗病品种分为4大类群,第Ⅰ和第Ⅱ类群具有抗病性和花大、瓣型丰满等特征,具有较高的利用潜力。【结论】月季灰霉病抗性与茎皮刺量呈负相关,大部分供试月季资源易感灰霉病。筛选出朱红女王、黑巴克、金色星光、桔魅(朱红女王)、费加罗夫人、帕蒂坦、爱和辉煌8个高抗品种,可作为抗病育种优异备选材料。
  • 坡柳种子精油对5种植物病原真菌的熏蒸活性及化学成分分析
    刘全俊, 付立新, 张扬, 李丰超, 于航, 李金梁, 秦小萍,
    【目的】明确坡柳种子精油对5种植物病原真菌的熏蒸活性,并进一步分析其化学成分,以期筛选出可有效防控植物病原微生物的天然产物,为下一步开发为植物源杀菌剂打下基础。【方法】以坡柳种子为材料,采用同时蒸馏萃取法提取坡柳种子精油,并用对扣熏蒸法测试其对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、芒果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)和番茄早疫病菌(Alternaria solani)的抑制活性;通过气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)分析坡柳种子精油化学成分,并测试5种单体化合物对5种供试植物病原真菌的熏蒸抑菌活性。【结果】坡柳种子精油出油率为0.096%。当精油浓度为10 μL/L时对立枯丝核菌的活性最好,抑制率为60.50%;精油浓度为50 μL/L时对尖孢镰刀菌的活性最好,抑制率为100.00%。从坡柳种子精油中共鉴定出79种化合物,其中1-辛烯-3醇和苯甲醛对供试5种植物病原真菌的熏蒸活性突出; 1-辛烯-3-醇熏蒸抑制5种供试植物病原真菌(立枯丝核菌、番茄灰霉病菌、尖孢镰刀菌、芒果炭疽病菌和番茄早疫病菌)的抑制中浓度(IC50)分别为4.448、3.686、8.527、9.819、26.007 μL/L;苯甲醛熏蒸抑制5种供试植物病原真菌的IC50分别为2.025、12.973、10.164、10.412、22.262 μL/L。【结论】坡柳种子精油中化学成分种类丰富,其中1-辛烯-3醇和苯甲醛的活性最好。坡柳种子精油具有开发成为新型植物源杀菌剂的潜力。
  • 南宁市柑橘木虱自然天敌种类调查
    白津铭, 黄元腾吉, 廖咏梅, 黄奕蔓, 朱文倩, 任立云,
    【目的】明确南宁市柑橘木虱(Diaphorina citri)自然天敌种类以及柑橘木虱数量与天敌数量的相关性,为利用天敌防控柑橘木虱提供科学依据。【方法】 2020年8月—2021年7月在广西大学农场多功能标本园内未喷施过化学农药的九里香绿篱和广西创新驱动专项基地内砂糖橘果树上采用随机取样法调查柑橘木虱自然天敌种类,统计捕食性天敌的数量及寄生性天敌的寄生率,每15 d调查1次。【结果】调查发现南宁市柑橘木虱的自然天敌共有15种,其中昆虫纲天敌9种,包括六斑月瓢虫(Menochilus sexmaculata)、龟纹瓢虫(Propylea japonica)、双带盘瓢虫(Lemnia biplagiata)、粗网巧瓢虫(Oenopia chinensis)、异色瓢虫(Harmonia axyridis)、中华草蛉(Chrysoperla sinica)、亮腹釉小蜂(Tamarixia radiate)、阿里食虱跳小蜂(Diaphorencyrtus aligarhensis)及豹纹花翅蚜小蜂(Marietta picta);蛛形纲天敌6种,条纹金蝉蛛(Phintella vittata)、角红蟹蛛(Thomisus labefactus)、锈宽胸蝇虎(Rhene rubigera)、多色金蝉蛛(P.versicolor)、斜纹猫蛛(Oxyopes sertatus)及园果大赤螨(Anystis baccarum)。发现亮腹釉小蜂的1种寄生蜂黄食虱跳小蜂(Psyllaphycus diaphorinae)。【结论】南宁市柑橘木虱自然天敌共15种,主要捕食性天敌为六斑月瓢虫,主要寄生性天敌为亮腹釉小蜂。当地柑橘木虱自然天敌资源丰富,在田间应加强保护和合理利用,提高天敌对柑橘木虱的自然控制能力。
  • 桉蝙蛾幼虫对桉树树干及其林下浅层土壤挥发物的嗅觉行为反应
    许原, 张玉静, 熊运凡, 黄颖, 钟声, 朱昭华, 杨振德, 胡平,
    【目的】通过比较健康和受桉蝙蛾幼虫危害的桉树树干及其林下浅层土壤挥发物的组成与含量,探究桉蝙蛾幼虫由地栖环境向树栖危害的转移机制,为其生态防治提供理论依据。【方法】采用动态顶空吸附法提取健康和受桉蝙蛾幼虫危害桉树树干及其林下浅层土壤挥发物,利用气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)测定挥发物的组分及含量,通过随机森林算法分析,选择5种挥发物用于测定桉蝙蛾幼虫的嗅觉行为反应。【结果】从健康和受害桉树树干及浅层土壤中分别鉴定出17、47和23种挥发物。随机森林分析结果显示,健康与受害树干挥发物的比较中,左旋-β-蒎烯、3,3-二甲基-6-亚甲基环己烯和左旋-α-蒎烯的重要性较高;桉树树干(健康及受害)与浅层土壤挥发物的比较中,左旋-β-蒎烯、莰烯、桉叶油醇、邻伞花烃、3,3-二甲基-6-亚甲基环己烯和左旋-α-蒎烯的重要性较高。行为测定结果显示,莰烯和邻伞花烃(浓度10 mg/mL)分别对桉蝙蛾3龄幼虫具有显著(PP<0.01)的引诱作用。【结论】桉树树干挥发物中的邻伞花烃和莰烯均可显著吸引桉蝙蛾3龄幼虫,且均在受害桉树树干挥发物中含量更高,推测二者对桉蝙蛾幼虫寻找寄主植物的行为具有调控作用。
  • 顶坛花椒不同季节萌发枝条的果皮氨基酸累积特征
    王登超, 符羽蓉, 喻阳华, 陈卯, 韦昌盛,
    【目的】探讨顶坛花椒(Zanthoxylum planispinum var.dingtanensis)枝条萌发季节对果皮氨基酸含量及组成的影响规律,为通过树体管理改善果实品质提供理论依据。【方法】测定并分析不同季节萌发骨干枝条的花椒果皮氨基酸种类及含量特征,同时以FAO/WHO氨基酸参考模式为评价标准,进行营养价值评价,并以主成分分析法综合评价营养状况。【结果】顶坛花椒果皮至少包含17种氨基酸,其中谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)和亮氨酸(Leu)含量较丰富,氨基酸含量随枝条萌发季节而变化,春梢、夏梢和秋梢的总氨基酸含量分别为7.45、6.98和5.52 mg/g;氨基酸含量表现为春梢更加丰富,夏梢次之,秋梢最低。异亮氨酸(Ile)和赖氨酸(Lys)含量在秋梢与春梢、夏梢间差异显著(P夏梢>秋梢。春梢和夏梢的必需氨基酸(EAA)最接近FAO/WHO模式谱,春梢的氨基酸比值系数分(SRC)最大,为66.08,夏梢次之,秋梢最差,表明春梢和夏梢果实的营养更加均衡、价值更高。不同萌发季节花椒果皮氨基酸间相关性较强,表明各氨基酸间紧密相关,具有显著的耦合关系。【结论】综合营养与药用价值及主成分分析结果,并兼顾管理的便利性可得,夏季萌发枝条适宜培育为骨干枝,可提高顶坛花椒果实的氨基酸品质。
  • 松乳菇菌株的分离鉴定及其与马尾松的互作效应
    向健伟, 龙芳, 张立秋, 周家春, 郑威, 马琼,
    【目的】开展松乳菇的分离鉴定及松乳菇与马尾松的共培养研究,以期通过与马尾松共培养实现松乳菇的规模栽培。【方法】试材松乳菇子实体采自湖北恩施天然马尾松次生林,使用组织分离法获得松乳菇菌株,采用rDNAITS分子鉴定分离菌株的种属,利用One-way ANOVA分析松乳菇接种对马尾松菌根侵染率、苗木生长及氮(N)、磷(P)、钾(K)含量的影响,并利用Duncan法分析马尾松菌根侵染率与松乳菇子实体生长指标的相关性。【结果】 rDNAITS分子鉴定3株真菌均为松乳菇,其在松木屑、棉籽壳等基质上能实现菌丝体的良好生长,属于兼性腐生菌根真菌。松乳菇与马尾松共培养结果显示,3株松乳菇均与马尾松形成外生菌根,在共培养11个月后,马尾松的菌根侵染率均在95%以上,外源接种松乳菇显著增加马尾松的干重、株高、地径、主根长和侧根数(P2,产量为80.67 g/m2,其平均出菇数、总鲜重与马尾松菌根侵染率之间不显著相关(P>0.05)。【结论】 rDNA ITS方法可准确鉴定野生松乳菇,外源接种松乳菇能促进马尾松苗木的生长及对N、P等元素的利用,菌根侵染率的提高有利于松乳菇子实体形成,湖北省恩施市境内的松乳菇资源可作为驯化栽培松乳菇的潜在优良菌株。
  • 基于近红外光谱技术的杉木总酚含量模型构建与应用
    程琳, 黄开勇, 蓝肖, 陈代喜, 李魁鹏, 莫宗恒, 王斌, 赖苑修,
    【目的】木样总酚含量化学测定耗时长、过程复杂,建立杉木木样总酚含量的快速无损检测模型,对实现木材无损检测及木材腐朽预测具有重要意义。【方法】试验以114个杉木(Cunninghamia lanceolata)木样为研究对象,用福林酚法测定样品总酚含量,利用MPA傅立叶变换光谱仪对杉木木材进行漫反射光谱数据采集。将木样分为校正集和验证集,通过不同光谱预处理方法和建模方法建立总酚的定量模型,选择出最优模型并用验证集对其进行验证。【结果】测定的114个杉木木样中总酚含量变异幅度大,可用于构建近红外模型。对114个杉木木样进行近红外光谱扫描,得出建模光谱范围为9403.9~7498.4 cm-1、6102.1~5446.4 cm-1及4605.5~4242.9 cm-1。对杉木木样的近红外光谱进行预处理,得出最优组合:标准正态变量转换法(SNV)和一阶导数,采用偏最小二乘回归法(PLS)建立模型最优。校正集和交叉验证集的决定系数分别是0.8679和0.7549;校正均方根误差(RMSEE)和交叉验证均方根误差(RMSECV)分别为0.448和0.586,数值均较小且接近,说明模型具有很好稳定性;预测均方根误差(RMSEP)和相对标准偏差(RPD)分别为0.521和2.16,说明模型可进行定量分析。【结论】采用近红外光谱技术检测杉木总酚含量可行,能为木材化学成分快速测定提供一种有效、无损方法。受拟合规则影响,构建的模型虽然不能用于精确定量测定,仍可应用于日常科研和生产检测,在木材材质预测及良种选育等方面具有广阔应用前景。
  • 贵州高海拔区3个苹果品种果实挥发性物质成分分析
    韩秀梅, 吴亚维, 冯建文, 宋莎, 杨华, 李顺雨,
    【目的】研究西南高海拔区苹果果实挥发性物质含量,明确不同品种果实挥发性物质特征,为高海拔区苹果品质调控及培育不同香气特征苹果种质提供依据。【方法】采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱—质谱联用技术(GC-MS),检测3个产自威宁的苹果(烟富3、王林和维纳斯黄金)果实中挥发性物质,并对其挥发性物质成分特征及其差异进行分析比较。【结果】 3个品种果实共鉴定出挥发性物质93种,其中,酯类19种,醛类11种,酮类11种,醇类5种,酯类和酮类挥发性物质相对含量较高,分别占总含量的54.73%~58.06%和18.58%~20.13%。乙酸2-甲基丁酯、(E,E)-2,4-己烯醛、3-己醛和2-甲基-1-丁醇是烟富3成熟果实的特征性香气物质,相对含量分别依次占总含量的1.15%~3.32%、0.08%~0.15%、0.03%~0.12%和0.03%~0.42%; 2-甲基丁酸己酯、丁酸己酯、2-甲基丁酸丁酯、苯甲醛和1-己醇是王林成熟果实的特征性香气物质,相对含量分别占总含量的0.31%~2.18%、0.20%~0.98%、0.09%~0.32%、0.06%~0.11%和0.30%~1.01%;乙酸己酯、乙酸戊酯、反式-2-己烯基乙酸酯、己醛和1-辛醇是维纳斯黄金成熟果实的特征性香气物质,相对含量分别占总含量的0.42%~2.38%、0.05%~0.19%、0.03%~0.17%、0.11%~0.22%和4.34%~4.73%。【结论】威宁高海拔区域烟富3、王林和维纳斯黄金3个苹果品种成熟果实均为酯香型,辛酸乙酯、庚酸乙酯、2,6-二甲基-4-庚酮、3-甲基-2-丁酮、乙酸2-甲基丁酯和1-辛醇可能是影响威宁高海拔区苹果香气的主要挥发性物质。
  • 黔北麻羊毛色差异皮肤组织的蛋白组学研究
    张颜, 孙宝盛, 肖贵榜, 杨玉能, 杨泓涛, 李世春, 邓位喜,
    【目的】开展黔北麻羊黑白毛色差异的蛋白组学分析,明确影响其毛色差异的特异性蛋白及其通路,为揭示黔北麻羊特征毛色的形成机制提供参考依据。【方法】分别采集3只黔北麻羊公羊背部黑色羊毛皮肤组织块和腹部白色羊毛皮肤组织块,通过SDT裂解法提取黔北麻羊皮肤组织蛋白并进行蛋白定量分析,然后对筛选出的显著差异表达蛋白分别进行GO功能注释分析、KEGG通路富集分析及亚细胞定位分析。【结果】通过组间比较共筛选出420个显著差异表达蛋白,与白色羊毛对照组(White)相比,黑色羊毛试验组(Black)有247个显著差异表达蛋白呈上调表达、173个显著差异表达蛋白呈下调表达,其中与形成黑色羊毛的黑色素相关蛋白共有15个,包括表皮视黄醇脱氢酶2(SDR16C5)、视黄醇脱氢酶16(RDH16)、视黄醇饱和酶(RETSAT)和角蛋白79(KRT79)等9个上调蛋白,以及蛋白激酶B (AKT)、β抑制蛋白1 (ARRB1)和分泌型卷曲相关蛋白1 (SFRP1)等6个下调蛋白。GO功能注释分析结果表明,显著差异表达蛋白注释到生物学过程、分子功能和细胞组分三大功能的51条GO功能条目上;亚细胞定位分析显示有159个蛋白定位于细胞质、128个蛋白定位于细胞核及88个蛋白定位于线粒体; KEGG通路富集分析结果表明,这些显著差异表达蛋白富集在209条KEGG通路上,其中5条通路与黑色素生成相关,分别是视黄醇代谢(Retinol metabolism)、黑色素生成(Melanogenesis)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇3激酶—蛋白激酶B(PI3K-Akt)和Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)通路。【结论】导致黔北麻羊存在黑白毛色差异的原因:一方面是参与黑色素生成通路的KRT79及参与视黄醇通路的SDR16C5、RDH16和RETSAT等蛋白表达上调,促进黑色素细胞中黑色素的生成和黑色羊毛的形成;另一方面是参与PI3K-AKT通路的AKT表达下调,以及SFRP1表达下调而降低对Wnt/β-catenin信号通路的抑制,均有利于黑色素生成。
  • 2株广西鹅源基因XII型新城疫病毒的病原学分析
    曾婷婷, 谢芝勋, 华俊, 谢丽基, 李孟, 黄娇玲, 张民秀, 张艳芳, 苑亚东, 撒薇,
    【目的】深入了解2株广西鹅源基因XII型新城疫病毒(NDV)的病原学特征,为NDV流行分布的系统监测和新城疫(ND)的科学防控提供参考依据。【方法】对2株广西鹅源基因XII型NDV(Goose/China/GX02/2018和Goose/China/GX17/2018)进行病毒噬斑纯化,通过致死鸡胚平均死亡时间(MDT)和脑内接种致病指数(ICPI)试验确定其致病性,分析F蛋白和HN蛋白氨基酸序列与参考毒株的差异位点,并基于F基因全长进行遗传进化分析。【结果】经过DF-1细胞4个代次噬斑纯化可获得2株分离株的纯化株,对应的MDT分别为54和48 h,ICPI均为1.65。2株分离株的基因组长度均为15192 nt,其3'端引导序列为55 nt,5'端尾随序列为114 nt;基于F基因核苷酸序列相似性构建的基因XII型NDV系统发育进化树显示,2株分离株(Goose/China/GX02/2018和Goose/China/GX17/2018)均属于基因XIIb亚型,与我国广东分离株属于同一基因亚型,且我国2010年的分离株、2011年的分离株及2017年后的分离株分别形成3个小分支。2株分离株的F蛋白裂解位点均为112RRQKRF117,与南美分离株(XIIa亚型)和越南分离株(XIId亚型)相比,在信号肽区域、融合肽区域、七肽重复区和跨膜区共有14个氨基酸差异位点,其中2个氨基酸差异位点(19I→V和294N→S)是广西分离株所特有。2株分离株的HN蛋白跨膜区及抗原中和区氨基酸序列与我国广东分离株均一致,与南美分离株(XIIa亚型)相比存在7个氨基酸差异位点(27V→I、28A→S、34V→I、41A→T、42V→A、263K→R和347E→D)。【结论】我国分离株(XIIb亚型)与南美分离株(XIIa亚型)和越南分离株(XIId亚型)在F蛋白和HN蛋白的氨基酸差异可能与其对鸡群的致病力差异有关。此外,基因XII型NDV一直处于不断进化中,而需持续监测该基因型NDV的流行分布情况。
  • 21种大眼蟹线粒体COI基因比较及系统进化分析
    孟磊, 张莹, 张旭, 龚理, 韦信贤, 童桂香, 高阳,
    【目的】比较大眼蟹科物种线粒体COI基因序列差异,探究COI基因作为大眼蟹科物种鉴定分子标记的可行性;同时基于COI基因序列构建目前最全面的大眼蟹科系统发育树,为大眼蟹科系统发育研究提供理论依据。【方法】测定拉氏大眼蟹、日本大眼蟹和太平大眼蟹3种大眼蟹的线粒体COI基因全序列,结合GenBank已公布的18种大眼蟹科COI基因部分序列,采用MatGAT 2.02进行多序列比对分析,并以三疣梭子蟹和红星梭子蟹为外类群,通过MEGA X中的最大似然法(ML)和最大简约法(MP)分别构建系统发育进化树。【结果】拉氏大眼蟹、日本大眼蟹和太平大眼蟹线粒体COI基因全序列长均为1534 bp,编码511个氨基酸残基,且均以ATG作为起始密码子及T作为不完全终止密码子。用于多序列比对的序列长度为657 bp,连续编码219个氨基酸残基,不存在碱基插入或缺失现象,碱基含量为28.9%~35.9% T、18.9%~27.2% C、25.3%~29.7% A及16.6%~19.0% G。核苷酸序列和氨基酸序列比对分别发现267和20个变异位点,且绝大多数变异位点出现在第3位密码子,而第2位密码子非常保守,即均表现出遗传密码的简并性.遗传距离、序列相似性及系统发育进化分析结果均表明,日本大眼蟹与万岁大眼蟹的亲缘关系最近、太平大眼蟹与绒毛大眼蟹的亲缘关系最近,而拉氏大眼蟹的进化地位及大眼蟹属是否为单系群还需进一步研究。【结论】 21种大眼蟹线粒体COI基因序列均有区别于其他种类的特异位点,可考虑作为物种鉴定的分子标记;但用于多序列比对的COI基因部分序列包含有效信息位点有限,在解析某些物种间的亲缘关系上仍显不足,部分种类间的亲缘关系可信度较低,因此后续研究应基于更多基因序列及更多物种数以解决这一问题。
  • 基于线粒体COII基因序列的长江下游翘嘴群体遗传多样性分析
    张桂宁, 方弟安, 薛向平, 毛成诚, 彭云鑫,
    【目的】明确长江下游翘嘴鲌(Culter alburnus)群体遗传多样性的丰富程度和进化历史,为其育种及遗传改良打下基础。【方法】在长江下游水域(淀山湖、高邮湖、太湖、长荡湖及长江江苏段)设点捕获收集翘嘴鲌野生样本,基于线粒体COII基因序列分析5个翘嘴鲌野生群体的遗传多样性,使用DNASPv5计算群体单倍型并进行Tajima’s D和Fu’s Fs中性检验,运用Arlequin 3.5进行遗传多样性分析、群体分子方差分析(AMOVA)及计算遗传距离和基因流(Nm)。【结果】 5个翘嘴鲌野生群体197个个体的COII基因序列有效长度为425 bp,存在31个变异位点,变异率为7.29%;其碱基含量排序为T (29.61%) >C (28.03%) >A (24.19%) >G (18.17%),AT含量为53.8%,CG含量为46.2%。31个变异位点在197个个体中共定义出13种单倍型(hap1~hap13),单倍型多样性指数(Hd)为0.273~0.603,以长江群体和长荡湖群体的最高,太湖群体的最低;核苷酸多样性指数(Pi) 为0.001~0.017,以长荡湖群体的最高,淀山湖群体的最低。5个翘嘴鲌野生群体间的遗传距离为0.002~0.015,即群体间无显著差异;不同群体间的Nm为2.443~54.325,以太湖群体与淀山湖群体间的Nm最大(54.325),长荡湖群体与淀山湖群体间的Nm最小(2.443); AMOVA分析结果显示,不同群体间的遗传变异为10.47%,而群体内的遗传变异为89.53%。在5个翘嘴鲌野生群体中,仅长江群体的Tajima’s D和Fu’Fs均为负值且具有显著意义,故推测该群体曾发生过群体扩张现象。【结论】长江下游翘嘴鲌群体表现出低单倍型多样性和高核苷酸多样性,遗传多样性较丰富,群体间存在遗传分化但分化程度差异不显著。因此,后续研究应增加野生翘嘴鲌群体的样品数量和调查水域,全面而系统地评估长江下游各水域翘嘴鲌的种质资源状况,为建立自然保护区及人工增殖放流提供科学依据。
  • 斑马鱼zgc113227多克隆抗体及卵形鲳鲹EVM0008813多肽抗体的制备
    张永德, 宋漫玲, 罗辉, 余燕玲, 林勇, 陈晓汉, 冯鹏霏, 罗洪林,
    【目的】制备斑马鱼zgc113227多克隆抗体和卵形鲳鲹EVM0008813多肽抗体,为后续深入研究斑马鱼zgc113227基因和卵形鲳鲹EVM0008813基因的功能特性提供重要工具。【方法】以卵形鲳鲹EVM0008813基因为查询序列,通过BLASTp搜索获得斑马鱼同源基因zgc113227 (NP_001014341),以同源重组方式构建原核表达载体并转化大肠杆菌B21感受态细胞进行诱导表达,再以诱导表达获得的融合蛋白为抗原免疫日本大耳兔制备多克隆抗体,采用间接ELISA检测抗体效价,然后通过Western blotting鉴定及SDS-PAGE检测zgc113227多克隆抗体特异性,并以高效液相色谱—质谱联用(HPLC-MS)纯化鉴定EVM0008813多肽抗体。【结果】斑马鱼zgc113227和卵形鲳鲹EVM0008813均属于亲水性蛋白,二者的氨基酸序列相似性达58.12%,同时表现为潜在抗原位点多、柔性较强、表面可及性高,且无跨膜结构和信号肽存在。斑马鱼zgc113227和卵形鲳鲹EVM000881的保守结构域均包含5个保守基序(Motif 1~Motif 5),且发现1个相同的保守结构域(DDE_Tnp_4),故推测二者均属于DDE_Tnp_4家族。以zgc113227蛋白与等容积弗氏完全佐剂混合为抗原制备获得的zgc113227多克隆抗体效价为1:256000,特异性良好,可通过Protein G亲和层析柱进行纯化;以EVM0008813多肽与牛血清白蛋白(BSA)偶联为抗原制备获得的EVM0008813多肽抗体效价为1:256000,经HPLC-MS纯化鉴定抗体纯度达95.35%,特性良好。【结论】制备获得的斑马鱼zgc113227多克隆抗体和卵形鲳鲹EVM0008813多肽抗体纯度高、抗体效价高、特异性良好,可为斑马鱼zgc113227基因和卵形鲳鲹EVM0008813基因功能研究提供有利工具。
  • 3种雀形目鸟类羽毛显微结构观察
    侯森林, 刘大伟, 费宜玲, 王滨,
    【目的】明确鸟类羽毛显微结构差异及其特征指标,为利用羽毛微观结构特征鉴定白头鹎(Pycnonotus sinensis)、田鹀(Emberiza rustica)和燕雀(Fringilla montifringilla)提供科学依据。【方法】以白头鹎、田鹀和燕雀3种雀形目鸟类的飞羽、尾羽及绒羽为研究对象,利用扫描电镜观察记录飞羽和尾羽的羽小钩、纤毛、腹齿等微观结构的数量,测量飞羽和尾羽的基柄长、羽小枝间距,以及绒羽的节间距、节直径和羽小枝间距,并通过SPSS 22.0分析这些指标在3种鸟类间的差异显著性。【结果】(1)尾羽有钩羽小枝基柄长、无钩羽小枝基柄长、羽小钩和纤毛总数及相邻羽小枝间距等指标可为白头鹎、田鹀和燕雀3个物种的鉴定提供依据;而腹齿数可为白头鹎与田鹀、燕雀与田鹀的鉴定提供依据。(2)飞羽无钩羽小枝基柄长、羽小钩和纤毛总数及相邻羽小枝间距等指标可为3个物种的鉴定提供依据;而腹齿数可为白头鹎与田鹀、白头鹎与燕雀的鉴定提供依据,有钩羽小枝基柄长可为白头鹎与田鹀、燕雀与田鹀的鉴定提供依据。(3)绒羽的相邻羽小枝间距可为白头鹎、田鹀和燕雀3个物种的鉴定提供依据;节间距可为白头鹎与田鹀、白头鹎与燕雀的鉴定提供依据;节直径可为白头鹎与燕雀、田鹀与燕雀的鉴定提供依据。【结论】羽小枝间距、基柄长、羽小钩和纤毛总数、节间距、节直径等指标可为白头鹎、田鹀和燕雀3个物种的鉴定提供科学依据,但需综合多个指标进行评判。
  • 体外法评价青贮玉米与青贮菠萝渣的组合效应
    郭广振, 杨伟光, 刘娟, 王胜男, 陈佳怡, 彭苏, 尹福泉, 高振华, 赵志辉,
    【目的】通过体外产气法探讨青贮玉米与青贮菠萝渣的最佳组合比例,为开发南方地区青贮玉米和菠萝渣资源提供参考。【方法】将青贮玉米与青贮菠萝渣以100:0、75:25、50:50、25:75、0:100 (干物质)分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组,进行体外发酵(3、12、24和48 h),每个时间点设3个重复,2个空白对照。发酵结束时测定各发酵时间点的pH、产气量、挥发性脂肪酸及发酵滤渣中的干物质降解率(DMD)、粗蛋白降解率(CPD)、中性洗涤纤维降解率(NDFD),并计算挥发性脂肪酸、DMD、CPD、NDFD的单项组合效应指数和多项组合效应指数。【结果】在整个发酵期内,随发酵时间推移,各试验组的pH显著降低(P<0.05,下同);产气量、DMD、CPD、NDFD、总挥发性脂肪酸(TVFA)显著增加;乙酸和丙酸浓度先升高后降低。混合组在发酵初期,产气量偏低,TVFA、乙酸、丙酸和丁酸浓度随青贮菠萝渣比例提高呈先升高后降低趋势;发酵后期,TVFA、乙酸、丙酸和丁酸浓度随青贮菠萝渣比例提高呈显著升高。Ⅳ组的CPD与NDFD的单项组合效应指数为正值,而DMD的单项组合效应指数为负值(除3 h外),Ⅲ组和Ⅳ组的TVFA、乙酸、丙酸和丁酸(除48 h外)浓度的单项组合效应指数均为正值。发酵初期(3和12 h),Ⅲ组的多项组合效应指数最高,分别为3.83和11.85;发酵后期(24和48 h),Ⅳ组的多项组合效应指数最高,分别为20.01和21.71。【结论】青贮玉米与青贮菠萝渣比例为25: 75时多项组合效应指数最大,有助于瘤胃微生物生长代谢,提高营养物质的降解率。
  • 单一和复合乳酸菌添加对高丹草青贮效果的影响
    付薇, 陈伟, 王小利, 周丽, 覃涛英, 韩永芬, 孟军江,
    【目的】研究单一和复合乳酸菌添加处理对高丹草青贮发酵效果的影响,为高丹草青贮菌剂的开发研制提供科学依据。【方法】利用前期筛选出的植物乳杆菌(保存编号LP06)、戊糖片球菌(保存编号PP02)和短乳杆菌(保存编号LBR02)添加至高丹草,乳酸菌总添加量约5&#215;105 CFU/g,设8个处理:(1) CK(无乳酸菌);(2) LP06;(3) PP02;(4)LBR02;(5) F-1(LP06:PP02=1:1);(6) F-2(LP06:LBR02=1:1);(7) F-3(PP02:LBR02=1:1);(8) F-4(LP06:PP02:LBR02=1:1:1)。对8个处理青贮60 d后的感官品质进行评定,测定分析发酵品质、营养成分和主要微生物数量,并利用隶属函数法进行综合评价。【结果】高丹草青贮60 d后,LP06和F-1处理具有明显芳香果味,感官品质最优; F-2处理pH最低,为3.88; 7个乳酸菌添加处理氨态氮(NH3-N)含量显著低于CK(P5CFU/g以上; LBR02、F-2和F-3处理未检测到酵母菌和霉菌,有害微生物生长抑制效果明显; 7个乳酸菌添加处理粗蛋白质(CP)含量显著高于CK,可溶性碳水化合物(WSC)含量显著低于CK,而干物质(DW)、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量在8个处理间差异不显著(P>0.05)。根据隶属函数法综合评价结果,F-2处理隶属函数值最高(0.69),青贮发酵效果综合表现最优。【结论】同型发酵乳酸菌LP06在提高高丹草青贮感官品质、降低NH3-N含量、减少CP损失、增加乳酸含量和乳酸菌数量上表现更具优势,异型发酵乳酸菌LBR02在抑制有害微生物生长方面作用更显著,LP06和LBR02以1: 1比例混合添加青贮发酵效果综合表现最优。
  • 基于BERT字向量和TextCNN的农业问句分类模型分析
    鲍彤, 罗瑞, 郭婷, 贵淑婷, 任妮,
    【目的】研究不同词向量和深度学习模型组合对农业问句分类结果的影响,为构建农业智能问答系统提供技术支撑。【方法】通过爬虫获取农业种植网等网站的问答数据,选择20000条问句进行人工标注,构建农业问句分类语料库。采用BERT对农业问句进行字符编码,利用文本卷积神经网络(TextCNN)提取问句高维度特征对农业问句进行分类。【结果】在词向量对比实验中,BERT字向量与TextCNN结合时农业问句分类F1值达93.32%,相比Word2vec字向量提高2.1%。在深度学习模型的分类精度对比方面,TextCNN与Word2vec和BERT字向量结合的F1值分别达91.22%和93.32%,均优于其他模型。在农业问句的细分试验中,BERT-TextCNN在栽培技术、田间管理、土肥水管理和其他4个类别中分类F1值分别为86.06%、90.56%、95.04%和85.55%,均优于其他深度学习模型。超参数设置方面,BERT-TextCNN农业问句分类模型卷积核大小设为[3,4,5]、学习率设为5e-5、迭代次数设为5时效果最优,该模型在数据样本不均衡的情况下,对于农业问句的平均分类准确率依然能达93.00%以上,可满足农业智能问答系统的问句分类需求。【建议】通过阿里NLP等开源平台提升数据标注质量;在分类过程中补充词频和文档特征,提高模型分类精度;农业相关政府职能部门加强合作,积极探索农业技术数字化推广和服务新模式。
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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