南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2024年第10期

• 褪黑素和海藻酸对高温胁迫下高山杜鹃抗氧化酶系统的影响

  陈睿, 鲜小林,

  【目的】 探究喷施外源褪黑素和海藻酸对高温胁迫下高山杜鹃抗氧化酶系统的影响，为高山杜鹃抗热剂研究提供方向。【方法】 以不耐热高山杜鹃品种薰衣草王子为试验材料，分别经对照组（清水，CK）和浓度组（100、200、300 μmol/L褪黑素与200、300、400 mg/L海藻酸）处理后进行高温胁迫（昼夜胁迫温度40 ℃/28 ℃），研究外源褪黑素和海藻酸对高温胁迫下高山杜鹃抗氧化酶活性和抗氧化物质含量的影响。【结果】 随着高温胁迫的开始和持续，各处理高山杜鹃丙二醛（MDA）含量总体上呈增加趋势；超氧化物歧化酶（SOD）活性总体上呈先上升后下降再上升的变化趋势；过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性均呈先上升后下降的变化趋势；谷胱甘肽还原酶（GSH）含量呈先上升后下降的变化趋势。同时，随着高温胁迫的开始和持续，各处理质膜H+-ATPase活性缓慢下降，质膜Ca2+-ATPase活性呈先上升后下降的变化趋势。高温胁迫96 h，与同期CK相比，6个浓度组MDA含量显著低6.36%~33.68%（P+-ATPase活性显著高11.61%~53.00%、质膜Ca2+-ATPase活性显著高9.36%~50.89%。相关分析结果表明，除CAT活性与SOD活性无显著相关性外，其他各指标间均呈极显著相关（P+-ATPase和Ca2+-ATPase活性，缓解高温胁迫对高山杜鹃生长的不利影响。同期喷施外源褪黑素总体上各指标优于海藻酸，其中，以喷施100 μmol/L褪黑素的综合效果最佳，200 mg/L 海藻酸也有较好的效果。

• 提前采收对清甜香型烤烟上部叶质量及风格特征的影响

  敬雪艳, 涂永高, 刘琼, 闫伸, 赵祖勇, 戴杰, 张诚, 涂勇, 边嘉宾, 武圣江,

  【目的】 探索提前采收对清甜香型上部烟叶质量及风格特征的影响，为贵州清甜香型上部烟叶质量提升和风格特征彰显提供参考依据。【方法】 以云烟87上部叶为材料，研究不同采收时间与成熟度（CK，正常采收/成熟；T1，提前4 d采收/尚熟；T2，提前8 d采收/欠熟）对烤后烟叶外观质量、致香物质含量和感官质量的影响，并解析贵州清甜香型上部烟叶风格特征彰显的物质基础。【结果】 随采收时间的提前和成熟度的降低，烤后上部烟叶外观质量变差，主要表现在颜色、成熟度和叶片结构等方面；相较于CK，T1和T2处理烤后烟叶外观质量评价总分分别下降8.33%和22.92%。T1处理能显著提高烤后烟叶类胡萝卜素降解产物、美拉德反应产物、芳香族氨基酸降解产物、类西柏烷类降解产物、脂肪酸类物质、未分类致香物质、总致香物质（除新植二烯）及总致香物质含量（P<0.05，下同），其中总致香物质含量增幅7.54%，且有利于清甜香烟叶风格特征的彰显（评价分值增幅3.64%）。T2处理烤后烟叶总致香物质含量增幅为4.27%，但不利于烟叶风格特征的彰显。筛选出6种质体色素降解产物（藏红花醛、β-大马酮和巨豆三烯酮Ⅰ~Ⅳ）、3种芳香族氨基酸降解产物（苯乙醇、苯乙醛和2-甲氧基-4-乙烯基苯酚）和2种未分类致香物质［（E）-3-已烯-1-醇和壬醛］以彰显烟叶清甜香风格特征为主；2种美拉德反应产物［癸醛和1-（1H-吡咯-2-基）-乙酮］和1种类西柏烷类降解产物（茄酮）以彰显烟叶青香风格特征为主；2种脂肪酸类物质（棕榈酸和亚麻酸甲酯）以彰显烟叶甜香风格特征为主。CK和T1处理的感官质量评价总分显著高于T2处理，增幅分别为7.57%和7.41%，工业可用性和配方适配性均高于T2处理1个档次/水平。【结论】 提前4 d采收有利于提高上部烟叶香气物质含量及风格特征彰显度，并筛选了16种风格特征彰显的标志物质，但提前4 d采收烤后烟叶外观质量变差；提前8 d采收烤后上部烟叶质量整体较差。因此，贵州清甜香型上部烟叶提前采收须根据烟叶质量调整相应烘烤工艺参数。

• 醇基燃料密集烤房烟叶烘烤减污降碳及其烘烤效果分析

  黄金荣, 陈颐, 杨楠, 冀新威, 罗会龙, 刘继圆, 文勇, 姜永雷,

  【目的】 探索醇基燃料烘烤烟叶的减污降碳效果及其对烤后烟叶质量的影响，为烟叶烘烤节能降工、减污降碳和提质增效提供参考。【方法】 以烤烟品种云烟87的下部叶、中部叶和上部叶为试验材料，设置燃煤烤房（CK）和醇基燃料烤房（T处理），对比分析两类密集烤房烘烤性能、能耗用工、烘烤过程中的碳排放强度及规律、废气排放和烤后烟叶经济性状。【结果】 T处理温度偏差绝对值均值显著低于CK（PP>0.05），在燃料消耗量和耗电量方面差异显著，且T处理烘烤下、中、上部叶的折合标煤耗量较CK分别降低33.71%、36.01%和36.43%，同时系统热效率均值较CK提高24.19%（绝对值）。烟叶烘烤过程中，T处理烘烤下、中、上部叶在碳排放峰值阶段产生的直接碳排放量较CK分别降低42.92%、48.33%和45.68%，烘烤1 kg干烟产生的CO2排放量较CK分别降低35.41%、37.28%和37.11%。中部烟叶烘烤过程中，T处理在烘烤温度38、48和68 ℃时的3种污染物（SO2、NOx、CO）平均排放量均显著低于CK，其中NOx和CO的平均排放量较CK分别降低73.81%和96.50%，且T处理烘烤过程中极少产生SO2。T处理的干烟耗料和耗电成本显著高于CK，但用工成本显著低于CK，烘烤下、中、上部位烟叶的用工成本较CK分别减少87.27%、86.96%和86.11%。与CK相比，T处理烤后下、中、上部烟叶的均价分别提高1.14、1.89和1.64元/kg；中上等烟比例分别提高1.47%、8.54%和2.43%。【结论】 相较于燃煤密集烤房，醇基燃料密集烤房在烟叶烘烤减污降碳、提质增效方面具有明显优势，在醇基产能丰富的地区适宜推广。

• 采后上部烟叶干燥过程水分扩散能力与流动性的关系

  林勇, 王爱霞, 王亚飞, 丁应福, 徐辰生, 李静超, 路绪良, 魏硕,

  【目的】 探究采后上部烟叶干燥过程水分扩散能力与流动性的关系，为揭示烟叶干燥过程水分迁移扩散机理提供理论依据。【方法】 以上部烟叶为试验材料，进行不同温度（35、40、45、50、55、60和65 ℃）干燥试验，分析采后烟叶、叶片和主脉的干燥特性及水分扩散系数，利用低场核磁共振技术检测叶片和主脉水分状态变化。【结果】 烟叶、叶片和主脉的含水率在干燥初期下降较快，后期下降较慢，均呈典型的降速干燥特征，叶片干燥速率大于主脉。烟叶、叶片和主脉的水分扩散系数均随着温度及含水率的升高呈增大趋势，主脉的水分扩散能力远大于叶片。随着干燥过程的进行，叶片和主脉自由水的弛豫时间均逐渐减小，表明其流动性逐渐减弱，而干燥过程中主脉的自由水的流动性强于叶片。干燥开始时叶片和主脉中均以自由水含量较高，随着含水率的降低，自由水含量同步下降，表明自由水的散失主导了叶片和主脉的干燥过程，而叶片和主脉的半结合水含量在中后期或后期才明显下降。叶片和主脉的水分扩散系数与自由水含量及其弛豫时间均呈极显著正相关（P<0.01），可利用自由水流动性的强弱衡量叶片和主脉水分扩散能力的大小。【结论】 采后烟叶及其叶片和主脉的干燥过程受内部水分扩散控制，其水分扩散能力主要与温度、含水率及自由水流动性有关。

• 移动式烤房关键参数及配套烟叶烘烤工艺优化

  尹兴盛, 王德俊, 苏家恩, 朱滨, 刘洪华, 沈广材, 刘世航, 胡彬彬,

  【目的】 探究移动式烤房关键参数及配套烘烤工艺，为移动式烤房的推广应用提供理论依据。【方法】 设计建造6个不同材质、规格和能源类型的移动式烤房，筛选综合性能最佳的移动式烤房；以传统密集烤房烘烤工艺为对照组，设3个不同的移动式烤房烘烤工艺处理组，分析不同烘烤工艺对烤后烟叶经济性状、感官质量和生化指标的影响，筛选最优移动式烤房配套烘烤工艺；对筛选出的最佳移动式烤房与传统密集烤房进行烘烤效果比较。【结果】 以聚氨酯材料建造并采用U型包边方式的生物质烤房综合性能最佳，保温性较好。与传统密集烤房烘烤工艺相比，采用最优移动式烤房配套烘烤工艺的烤后烟叶上等烟比例显著提高15.8%（P<0.05，下同），均价显著提升4.2元/kg，香气物质总量显著提高37.29%，蛋白质含量显著降低5.46%，而氨基酸含量显著提高10.61%；同时，在最优移动式烤房配套烘烤工艺下，烤后烟叶的感官质量评价总分达82.1分，较传统密集烤房烘烤工艺显著提高。与传统密集烤房相比，移动式烤房的烘烤成本显著降低18.75%，烤后烟叶的上等烟比例显著提高87.50%，青杂率显著降低26.67%，感官质量评价总分显著提高0.6分。【结论】 采用聚氨酯材料建造的移动式烤房安装便捷且综合性能最佳，采用优化后的移动式烤房配套烘烤工艺能促进烟叶内在物质转化，提高烤后烟叶感官质量，有效改善烟叶内在质量。相较于传统密集烤房，移动式烤房能在提高烟叶品质的基础上降低烘烤成本，具有良好的推广应用前景。

• 基于代谢组学与蛋白组学的广东烟区沙泥田烤烟上部叶挂灰成因分析

  杨清月, 刘兰, 王松峰, 王晓宾, 姚远华, 王爱华, 樊苗苗, 李伟, 宋朝鹏, 王行,

  【目的】 基于代谢组学和蛋白组学联合分析广东烟区沙泥田与紫色土烤烟上部叶物质代谢和蛋白表达差异，为减少沙泥田烟叶挂灰提供参考依据。【方法】 以烤后不易挂灰的紫色土烟叶（对照）和烤后易挂灰的沙泥田烟叶为研究对象，选择2种土壤类型烟叶上部叶欠熟、尚熟、成熟和过熟4个时期的鲜烟叶样品，测定多酚氧化酶（PPO）活性；再以成熟时期烟叶进行代谢组学和蛋白组学联合分析，鉴定沙泥田上部成熟烟叶中的差异代谢物和差异表达蛋白，并分析筛选影响沙泥田上部烟叶褐变的关键通路。【结果】 上部叶成熟过程中，紫色土烟叶PPO活性极显著低于沙泥田烟叶（P<0.01），且二者在成熟时期差值最大。从2种土壤类型成熟时期烟叶样品中共筛选出差异代谢物129个，差异表达蛋白1314个，差异代谢物、差异表达蛋白均以上调为主；差异代谢物的聚类和KEGG代谢通路分析主要富集到酪氨酸代谢、苯丙氨酸—酪氨酸—色氨酸生物合成、苯丙素生物合成等通路上。差异表达蛋白的GO功能注释和KEGG信号通路富集分析主要富集到苯丙素生物合成、酪氨酸代谢、异喹啉生物碱生物合成和植物激素信号传导等过程。多酚类物质生物合成过程中，沙泥田烟叶差异表达蛋白苯丙氨酸解氨酶、4-香豆酸辅酶A连接酶、羟基肉桂酰辅酶A莽草酸酯/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶下调；差异代谢物阿魏酸、松柏醇、芥子醇下调。脱落酸生物合成和代谢过程中，沙泥田烟叶差异表达蛋白八氢番茄红素脱氢酶、玉米黄质环氧化酶、9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶、黄氧素脱氢酶下调；差异代谢物红花菜豆酸、二氢红花菜豆酸下调。【结论】 与紫色土烤烟上部叶相比，沙泥田烤烟上部叶生长过程中更易受环境胁迫，导致烟叶素质下降，脱落酸合成增加，激素信号激活，酚类代谢增强，PPO活性上升，在烘烤过程中易导致酶促褐变更加剧烈，从而造成烤后烟叶易挂灰。

• 福建烟区清香型烤烟风格定位与化学成分的关系分析

  张瑛, 吴树松, 郭学清, 赖桂木, 上官昌翔, 张露明, 罗菲, 杨晓朋, 姬小明, 曾文龙,

  【目的】 剖析福建烟区清香型烤烟风格特征与化学成分和感官品质的关系，以期为清香型特色优质烟叶的生产提供理论依据。【方法】 以福建烟区特色烤烟品种翠碧一号为试验材料，在福建长汀县主要植烟区采集90份C3F等级烟叶样品，测定烟叶主要化学成分，运用描述性统计、简单相关和回归分析等方法进行化学成分和感官评价及风格特征的关系分析。【结果】 烟叶总糖含量（34.67%~40.00%）、还原糖含量（20.53%~30.43%）、钾含量（1.99%~3.19%）和淀粉含量（3.67%~8.10%）较高，总氮含量（1.23%~1.80%）和烟碱含量（1.06%~2.61%）较适宜，氯含量（0.05%~0.16%）相对较低。烟叶感官指标中，细腻度与总氮含量呈显著负相关（PP<0.01，下同），与淀粉含量呈显著正相关，与钾氯比呈极显著正相关；杂气与钾含量呈显著正相关。清香型风格彰显度与化学成分的多元线性回归方程结果表明，清香型风格彰显度与烟碱、淀粉和钾含量呈正相关，与总糖含量和糖碱比呈负相关；并结合不同凸显香韵与化学成分的回归分析结果，二者的总糖、烟碱、淀粉、钾和氯含量及糖碱比表现出一致的相关关系。不同区间化学成分中部叶清香型风格彰显度的差异比较结果表明，当烟碱含量大于2.5%时，清香型彰显度显著增加，总氮含量在1.3%~1.4%、钾含量在2.4%~2.6%、糖碱比≤15时、氮碱比≤0.7、钾氯比在40~50时，烟叶清香型风格彰显度较高。【结论】 福建烟区特色烤烟品种翠碧一号烟叶化学成分协调，香气品质尚佳，香韵丰富，整体风格质量较好。其中，总糖、烟碱、淀粉、钾和氯含量及糖碱比在不同凸显香韵风格彰显度中均表现出一致的相关关系。

• 乳状液膜法分离富集烟草提取物中的烟碱

  刘劲芸, 郭晋廷, 杨皓天, 李源栋, 李朝华, 徐重军, 王夸平, 徐世涛, 段焰青, 周皓,

  【目的】 优化并构建水包油包水（W/O/W）型乳状液膜体系，为有效分离富集烟草提取物中的高浓度烟碱及其开发利用提供参考依据。【方法】 以降烟碱为模板分子，通过单因素试验对外水相pH、表面活性剂种类及用量、膜载体种类及用量、油内比、内水相HCl浓度、迁移时间及乳水比进行优化，在此基础上对外水相pH、膜载体D2EHPA用量、表面活性剂T154用量和内水相HCl浓度开展4因素5水平的正交试验筛选，采用紫外可见分光光度法和高效液相色谱法评价乳状液膜体系对烟草提取物中烟碱的分离效能，以此确定乳状液膜体系的最佳条件。【结果】 正交试验中，4个因素对乳状液膜体系的萃取率影响排序：外水相pH=表面活性剂T154用量>膜载体D2EHPA用量>内水相HCl浓度。通过比较单因素试验和正交试验优化的乳状液膜分离体系对降烟碱的分离富集效率，确定单因素试验优化获得的乳状液膜体系条件最佳：表面活性剂为3% T154，膜载体为3%仲辛醇和5% D2EHPA，内水相为0.5 mol/L HCl，外水相pH为13，油内比10∶8，乳水比2∶25，迁移时间2.5 min；在该条件下，乳状液膜体系对0.05 mg/mL烟碱和降烟碱的萃取率分别达85.07%和91.42%，对烟草提取物中烟碱成分的分离富集效率可达74.80%，且分离所得样品中烟碱浓度为原样的2.17倍。【结论】 优化所得乳状液膜体系能快速有效地分离富集烟草提取物中的高浓度烟碱，表现出较好的应用潜力。

• 基于高通量测序的云南雪茄烟叶微生物群落结构及功能分析

  李萌, 谢云霄, 王凯, 韩敬美, 何晓健, 肖冬, 马林, 饶智,

  【目的】 探究云南不同产地及用途雪茄烟叶农业发酵后烟叶微生物群落结构和多样性，为雪茄烟叶功能微生物筛选及提高雪茄烟叶发酵品质提供参考。【方法】 以云南德宏、临沧和普洱3个产地不同用途（茄衣、茄芯、茄套）的雪茄烟叶为试验材料，基于高通量测序技术分析微生物群落结构，并分析预测微生物群落代谢功能。【结果】 按照97%相似性进行操作分类单元（OTU）聚类分析，共得到2393个OTUs，各个样品OTUs数在125~442，样品之间OTU数存在较大差异。同一产地不同用途烟叶样品的Chao1指数、ACE指数和Shannon指数有所差异，均表现为茄套烟叶高于茄衣和茄芯烟叶；同一用途不同产地烟叶样品比较，德宏和普洱2个产地烟叶样品的3个指数均高于临沧产地烟叶样品，具有更丰富的微生物种类。不同产地烟叶样品微生物以细菌为主，优势菌门主要为变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。不同用途烟叶优势菌属差异明显，3个产地茄衣烟叶中克雷伯杆菌属（Klebsiella）相对丰度占比较大，临沧和普洱茄芯烟叶中泛菌属（Pantoea）占主导地位，而3个产地茄套烟叶优势菌属种类更多元化且更丰富。KEEG和COG功能预测分析结果表明，9个烟叶样品微生物功能代谢途径和功能类型基本一致，但相对丰度存在较大差异。KEEG功能预测代谢通路主要有全局和概览地图、碳水化合物代谢、氨基酸代谢等；COG功能种类预测主要分布在未知功能、氨基酸运输和代谢、转录、无机离子运输和代谢、碳水化合物的运输和代谢等。【结论】 烟叶用途是影响云南雪茄烟叶微生物多样性的重要因素，烟叶产地的影响相对较小，茄套烟叶微生物丰富度高于茄衣和茄芯烟叶。

• 基于转录组学解析超显性基因在烟叶生物量杂种优势形成中的作用机制

  谭永言, 曾帅波, 陆安彬, 唐华江, 杨豪, 彭丽莎, 沈丝, 刘仁祥,

  【目的】 基于转录组学解析基因超显性效应在烟叶生物量杂种优势形成中的作用机制，为高产杂交种选育提供理论依据。【方法】 以具有生物量杂种优势的杂交种（K326×GDH88）及其双亲为材料，通过测定烟草亲本与杂交种的生物量，确定杂种优势形成的关键时期，并采用转录组测序技术分析烟草烟叶生物量杂种优势相关差异表达基因（DEGs）及其表达模式。【结果】 移栽后45~52 d杂交种的生物量出现正向杂种优势，移栽后45~52 d的中亲优势变化最大的阶段，且杂交种基因的表现模型从加性中亲模型转变为正向显性模型，故移栽后45 d是解析杂交种烟叶生物量形成关键时期。对移栽后45 d的样品进行转录组测序分析，结果发现杂交种与双亲之间存在2660个DEGs，超显性表达的DEGs有1683个，占比63.27%，可能是烟叶生物量杂种优势形成的主要原因。在超显性表达的DEGs中，有28个超显性上调表达的DEGs富集在光合作用相关通路上；10个超显性下调表达的DEGs富集在呼吸作用相关的蔗糖和淀粉代谢通路上，光合作用和呼吸作用中超显性表达的DEGs可能是调控杂交种生物量杂种优势形成的关键候选基因。【结论】 烟草杂交种烟叶生物量杂种优势形成的关键时期是移栽后45 d。烟叶生物量杂种优势的形成主要受DEGs的超显性效应影响；光合作用和呼吸作用相关的DEGs超显性上调表达和超显性下调表达可能是烟叶生物量杂种优势的形成原因。

• 小麦遗传构成及重要性状功能基因组成解析

  陈真真, 申冠宇, 王轲, 陈金平, 李梅, 周国勤,

  【目的】 解析小麦品种信麦136的遗传物质构成和重要功能基因组成，以期为小麦新品种选育及种质资源创制提供理论参考。【方法】 对信麦136及其母本扬麦15-1和父本信麦79进行55K SNP芯片扫描和KASP功能标记检测，明确其遗传组成及适应性、产量、籽粒品质、面粉品质、抗逆性等相关功能基因的组成。【结果】 信麦136及其亲本中共获得40465个有效SNP位点，其中，有9399个位点在母本扬麦15-1和父本信麦79间呈丰富的多态性，在21条染色体和A、B、D 3个基因组上均呈现不均匀分布状态。母本扬麦15-1和父本信麦79对信麦136的平均遗传贡献率分别为49.26%和50.74%。母本扬麦15-1的遗传贡献率大于父本信麦79的染色体有9条，而其他12条染色体表现为父本信麦79的遗传贡献率大于母本扬麦15-1。适应性相关基因方面，信麦136与母本扬麦15-1和父本信麦79在开花基因（1个）、春化基因（3个）、光周期基因（3个）和芒基因（1个）上完全一致，仅在株高Rht-D1基因上有差异，信麦136及其母本扬麦15-1表现为矮秆，父本信麦79表现为高秆。产量相关基因方面，信麦136与其亲本在TaGW2-6B、TGW7A和Sus1-7A基因上均表现为高千粒重；信麦136及其父本信麦79在TaGS2-B1基因上均表现为高生物量。籽粒品质相关基因方面，信麦136与亲本均含有高分子量谷蛋白亚基含量基因（Glu-A3）、低分子量谷蛋白亚基含量基因（Glu-B3、Glu-B3e和Glu-A3b）、正常蛋白质含量基因（GCP）和增加蛋白质含量基因（NAM-6A）。面粉品质相关性状方面，信麦136与亲本在TaPds-B1、PsyB1c和PsyA1基因上均表现为低黄色素含量，而在ALPb7A基因上均表现为高面团强度。抗逆相关基因方面，信麦136与亲本在Sr36基因上均表现为感秆锈病，在Lr34基因上均表现为抗叶锈病，在TaMFT基因上均表现为感穗发芽，在Vp1B1和TaSdr-B1基因上均表现为抗穗发芽，在TaDreb-B1基因上均表现为抗旱；在1fehw3基因上均表现为低表达。【结论】 母本扬麦15-1和父本信麦79的遗传物质向子代信麦136传递过程中受育种定向选择的影响发生严重偏分离，同时遗传物质传递的主要表现方式为染色体间大片段重组和整合，且信麦136的遗传物质主要来自父本信麦79，重要性状功能基因解析结果与其在实际生产中的表现（早熟、抗倒伏、稳产、品质优良、中筋偏弱、抗病、抗旱、抗穗发芽）基本一致。

• 草酸乙酰化降解途径酶基因密码子偏好性分析

  罗瑜, 李奇, 施辉能, 杨红磊, 宋占华, 杨建立, 范伟,

  【目的】 分析100种植物中参与草酸乙酰化降解途径的草酰-CoA合成酶（AAE3）、草酰-CoA脱羧酶（OCD）和甲酸脱氢酶（FDH）基因的密码子偏好性及其影响因素，并分析其适配的异源表达受体，为揭示AAE3、OCD和FDH基因在植物中的遗传修饰和进化规律及提高其异源表达效率提供理论依据。【方法】 运用CodonW 1.4.2、CUSP及Python等软件工具，通过PR2-plot分析、ENC-plot分析、相对同义密码子使用量（RSCU）分析、中性绘图分析及密码子使用频率比较分析，深入解析AAE3、OCD和FDH基因编码区（CDS）序列的碱基组成特征、密码子偏好及其主要影响因素、高频密码子、最优密码子及异源表达适配受体。【结果】 AAE3、OCD和FDH基因CDS序列在不同位置上GC含量差异较大，但三者均偏好使用以G/C结尾的密码子。AAE3、OCD和FDH基因表达水平较低，且密码子偏好性均较弱，偏好性排序：FDH>AAE3>OCD。在进化过程中AAE3、OCD和FDH基因的密码子偏好性主要受自然选择的影响，突变压力对其影响则较小。RSCU分析结果显示，AAE3、OCD和FDH基因分别有31、26和27个高频密码子，分别有19、14和9个最优密码子，其中AAE3和FDH基因的最优密码子均以G/C结尾，而OCD基因的最优密码子中以G/C结尾的有8个，占最优密码子的57.14%。拟南芥和烟草可作为AAE3、OCD和FDH基因的异源表达适配受体，当选择大肠杆菌和酿酒酵母作为异源表达受体时，则需要优化较多的密码子（17~19个）。【结论】 AAE3、OCD和FDH基因在进化过程中表现出较相似的密码子偏好特征，选择异源表达受体时应优先考虑拟南芥和烟草。

• 河南省纤毛鹅观草种质资源表型多样性分析及综合评价

  张鹤山, 吴新江, 郭胜华, 田宏, 熊军波, 陆姣云, 刘洋,

  【目的】 分析纤毛鹅观草种质资源的表型多样性，筛选作为饲草利用的优良种质，为纤毛鹅观草种质挖掘和新品种培育提供优异资源和理论参考。【方法】 以来自河南地区不同生态区域的15份野生纤毛鹅观草种质为材料，对其16个表型性状进行变异分析、相关分析、聚类分析和主成分分析，并以各主成分特征值贡献率为权重建立综合得分（D）评价数学模型，对纤毛鹅观草种质进行综合评价排序。【结果】 16个表型性状在不同纤毛鹅观草种质间存在极显著差异（PP<0.05，下同），而干草产量与旗叶宽度、叶鞘长度、花序长度、小穗数、小穗宽度和种子长度显著正相关，与小穗长度和芒长度极显著正相关。15份纤毛鹅观草种质资源在欧式距离10处可分为4个类群，第I类群包括5份种质，主要性状特征是植株较高，穗秆和花序较长，旗叶长宽中等；第II类群包括2份种质，主要特征是植株较矮，繁殖性状较为突出；第III类群包括3份种质，主要特征是旗叶较大，第一节间较长，干草产量较高，但其种子较小，种子产量低；第IV类群包括5份种质，主要特征是植株矮小。旗叶宽度、叶鞘长度、芒长度、小穗数和小穗长度是引起纤毛鹅观草不同居群表型性状差异的主要因子。【结论】 河南南阳的4个种质资源（编号为RC13、RC10、RC15、RC12）综合性状表现较好，这些种质株高更高，旗叶更宽，饲草产量和种子产量相对更高，可用作纤毛鹅观草育种亲本材料或直接生产利用。

• 贵州烟草根结线虫种类鉴定及其与根茎类病害混合侵染情况调查

  吴秀庆, 李彩斌, 罗杰, 马桂妹, 陆宁, 陈兴江, 曹毅,

  【目的】 明确贵州主要烟区烟草根结线虫种类、分布、发生规律及其与烟草主要根茎类病害混合发生情况，为贵州抗根结线虫烟草品种选育、烟叶生产布局、根结线虫病综合防治策略制定提供科学依据。【方法】 以采集自贵州9个市（州）主栽烟区98份疑似烟草根结线虫病根样本为材料，使用染色镜检、雌虫会阴花纹形态观察及分子生物学方法对根结线虫种类进行鉴定；采用染色法和贝曼漏斗法对根结线虫发生规律（根结线虫大田初侵染期、生活史周期及土壤线虫数量变化规律）进行调查；采用PCR技术对根结线虫病根样本中烟草黑胫病菌（Phytophthora nicotianae）、根黑腐病菌（Thielaviopsis basicola）和青枯病菌（Ralstonia solanacearum）进行检测。【结果】 98份样本中有49份感染根结线虫，其中21份为花生根结线虫（Meloidogyne arenaria）单一侵染，占42.86%，为当前贵州烟草根结线虫的优势种群；11份为南方根结线虫（M. incognita）单一侵染，占22.45%；花生根结线虫与南方根结线虫混合种群、花生根结线虫与爪哇根结线虫（M. javanica）混合种群侵染占比分别为30.61%和2.04%；1份未检测出线虫，占2.04%。从各产区来看，毕节市主要为花生根结线虫单一侵染和花生根结线虫与南方根结线虫混合侵染，安顺市和贵阳市为花生根结线虫单一侵染，六盘水市主要为花生根结线虫单一侵染，黔东南州和黔南州为南方根结线虫单一侵染及花生根结线虫与南方根结线虫混合侵染，黔西南州主要为花生根结线虫单一侵染，铜仁市为南方根结线虫单一侵染和花生根结线虫与南方根结线虫混合侵染，遵义市主要为花生根结线虫与南方根结线虫混合侵染。黑胫病、根黑腐病和青枯病等根茎类病害易与根结线虫混合侵染，3种病原菌的检出率分别为4.1%、6.1%和20.4%。根结线虫初侵染期为栽后5~10 d，生活史周期约35 d；移栽后第15、20、25、30、35、40 d时每100 g土壤中根结线虫2龄幼虫数量分别为96、74、59、38、60和83条，呈先减少后逐渐增加的趋势。【结论】 贵州烟区根结线虫种类有南方根结线虫、花生根结线虫和爪哇根结线虫，花生根结线虫为优势种群；9个市（州）主栽烟区均有根结线虫危害；根结线虫初侵染期为栽后5~10 d，生活史周期约35 d，根围土壤中根结线虫2龄幼虫数量随着侵染时间的推移呈先减少后逐渐增加的趋势；根结线虫不同种群混合侵染，与青枯病、黑胫病及根黑腐病混合发生情况普遍。

• 小菜蛾RyR调控蛋白FKBP基因克隆及其时空表达谱

  张万里, 葛天成, 陈琦椿, 彭争科, 肖勇, 李振宇, 尹飞,

  【目的】 明确FK506结合蛋白（FKBP）基因在小菜蛾对氯虫苯甲酰胺抗性形成中的作用，筛选出起主要作用的关键FKBP基因，为阐明小菜蛾抗双酰胺类杀虫剂的分子机理提供新思路。【方法】 以抗氯虫苯甲酰胺种群和敏感种群小菜蛾为研究对象，采用浸叶法测定不同种群小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感性差异；利用cDNA末端快速扩增（RACE）方法克隆3个FKBP基因（FKBP8、FKBP12和FKBP52）的全长序列，并通过GSDS 2.0、CDD和MEME在线分析软件分析其基因结构与蛋白保守结构域和Motif；采用实时荧光定量PCR分析抗性种群不同发育阶段和敏感、抗性种群4龄幼虫不同组织FKBP基因的时空表达特性。【结果】 生物测定结果显示，抗性种群小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性倍数为122.67倍，属于高水平抗性。实时荧光定量PCR分析发现，抗性种群小菜蛾体内3个FKBP基因的相对表达量均显著高于敏感种群（PFKBP8基因的表达差异最显著，是敏感种群的968倍。通过RACE方法克隆得到FKBP52、FKBP8和FKBP12基因的全长序列，长度分别为1473、1525和649 bp，分别编码423、307和108个氨基酸残基，其蛋白均为亲水蛋白。FKBP52、FKBP8和FKBP12基因具有相同的基因结构，FKBP52和FKBP12蛋白具有相同的保守结构域FkpA，而FKBP8蛋白具有2个不同的保守结构域。抗性种群小菜蛾4龄幼虫体内3个FKBP基因表达量均高于蛹期，其中FKBP12和FKBP8基因在4龄幼虫中的表达量最高，显著高于其他龄期和蛹期。FKBP8基因在抗性种群小菜蛾中肠和表皮中的表达量显著高于敏感种群，分别是敏感种群的3.2和3.7倍。【结论】 FKBP52、FKBP8和FKBP12基因在氯虫苯甲酰胺抗性种群小菜蛾中均过量表达，其中FKBP8基因在高抗氯虫苯甲酰胺种群小菜蛾的中肠高表达，表明其可能通过过量表达参与小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗药性。

• 叉角厉蝽3龄若虫肠道可培养细菌多样性及促生潜力分析

  朱国渊, 吴国星, 张曼, 施春兰, 次那有若, 陈晓, 宁婧怡, 王思洁, 高熹,

  【目的】 了解叉角厉蝽若虫肠道可培养细菌的组成，分析可培养细菌的促生长特性，为叉角厉蝽肠道细菌与宿主、植物间的关系研究及有益菌株的开发利用提供科学依据和研究材料。【方法】 采用传统的细菌分离培养法分离、纯化叉角厉蝽若虫肠道细菌，通过细菌形态特征、染色反应、生理生化试验和16S rDNA序列分析对分离到的肠道细菌进行分类鉴定，测定其固氮、溶磷、产吲哚乙酸和产铁载体能力，定性分析分离菌株的促生潜力。【结果】 从叉角厉蝽若虫肠道中分离到11株细菌，其中革兰氏阳性菌8株、革兰氏阴性菌3株；细胞形态3株为短杆状、1株为球状、7株为杆状。经鉴定11株肠道细菌分属于2门2纲3目4科4属，优势门、纲、目、科、属分别为厚壁菌门（Firmicutes，85.67%）、芽孢杆菌纲（Bacilli，85.67%）、乳杆菌目（Lactobacillales，75.80%）、肠球菌科（Enterococcaceae，75.80%）、肠球菌属（Enterococcus，75.80%）；在种分类水平由粪肠球菌（E. faecalis，75.80%）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis，9.17%）、摩氏摩根氏菌（Morganella morganii，6.51%）、嗜线虫沙雷氏菌（Serratia nematodiphila，4.49%）、黏质沙雷氏菌（S. marcescens，3.30%）、苏云金芽孢杆菌（B. thuringiensis，0.28%）、贝莱斯芽孢杆菌（B. velezensis，0.27%）和高地芽孢杆菌（B. altitudinis，0.18%）8种组成。11株分离菌株的植物促生特性分析结果表明，2株沙雷氏菌促生潜力最大，具有固氮、溶磷、产吲哚乙酸和产铁载体4种促生活性，其次为摩根氏菌，具有溶磷、产吲哚乙酸和产铁载体3种促生活性。【结论】 叉角厉蝽若虫肠道可培养细菌种类较丰富，分离获得的11株细菌均具有不同程度的促生长特性。

• 苏云金芽孢杆菌Cry1A.301-Vip3A融合杀虫蛋白原核表达及生物活性分析

  杨小艳, 韩垚, 吴红, 雷开荣, 谢树章,

  【目的】 对苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）的杀虫蛋白基因（Cry1A.301和Vip3A）进行原核融合表达及生物活性分析，为玉米抗虫基因资源发掘和品种创制提供科学参考。【方法】 利用连接肽构建不同杀虫机理的Cry1A.301和Vip3A融合基因，构建其原核表达载体，在大肠杆菌中进行诱导表达，对融合蛋白进行理化性质和结构域预测分析及定量检测，并采用人工饲料混合饲喂法测定融合蛋白对亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）、棉铃虫（Helicoverpa armigera）和草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）的杀虫活性。【结果】 构建的融合基因基本骨架为5'-Cry1A.301-Vip3A-3'，中间由编码连接肽（8个氨基酸）的核苷酸序列（TCCACCTGCTCCACCTGCTCCACC）组装而成，经诱导表达形成融合蛋白Cry1A.301-Vip3A。该融合蛋白含有1409个氨基酸，分子量约为157 kD，为稳定的酸性蛋白，包含Cry1A.301和Vip3A蛋白家族的4个特征结构域。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白在大肠杆菌BL21（DE3）细胞中成功表达，且Cry1A.301和Vip3A蛋白的表达量无显著差异（P>0.05，下同）。饲喂Cry1A.301-Vip3A融合蛋白7 d后，亚洲玉米螟、草地贪夜蛾和棉铃虫幼虫校正死亡率达100.00%。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白与Cry1A.301蛋白对亚洲玉米螟的杀虫活性无显著差异，均显著高于Vip3A蛋白（P<0.05，下同）。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白、Vip3A蛋白和Cry1A.301蛋白对棉铃虫的杀虫活性无显著差异。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白和Vip3A蛋白对草地贪夜蛾的杀虫活性无显著差异，均显著高于Cry1A.301蛋白。【结论】 原核表达的Cry1A.301-Vip3A融合蛋白结构稳定，对亚洲玉米螟、棉铃虫和草地贪夜蛾均具有较好的杀虫活性。

• 旱柳NAC基因家族的全基因组鉴定及其在淹水和盐胁迫下的表达分析

  钱超楠, 徐孙然, 李梦茹, 邓明超, 孙硕, 刘国元, 连博琳, 张健, 陈艳红,

  【目的】 对旱柳（Salix matsudana）NAC基因家族成员进行鉴定，并分析其在淹水胁迫和盐胁迫下的表达差异，为研究SmNAC家族成员参与逆境胁迫调控机制及培育高耐非生物胁迫旱柳品种提供理论基础。【方法】 以敏淹旱柳品种Yanliu No. 1、耐淹旱柳品种Suliu 795和敏盐旱柳种质Yanjiang和耐盐旱柳品种9901等4份旱柳种质为试验材料，通过基因组数据挖掘鉴定出旱柳全基因组范围内的NAC基因家族成员，并对其蛋白理化性质、保守基序、系统发育关系、基因结构及其染色体位置、共线性关系进行预测分析。对SmNAC基因家族成员进行淹水胁迫和盐胁迫下的表达谱分析；选取对淹水胁迫和盐胁迫均具有明显响应的基因构建拟南芥过表达载体并获取转基因拟南芥，通过实时荧光定量PCR检测该基因在野生型和转基因拟南芥中的相对表达量，并分析转基因拟南芥和野生型拟南芥在淹水胁迫下的表型差异，测定其生理指标。【结果】 鉴定出290个SmNAC基因家族成员，命名为SmNAC001~SmNAC290；SmNAC家族基因编码的氨基酸数量范围为105~710个，分子量为12.7~77.8 kD，理论等电点（pI）为4.33~9.65，大多数蛋白成员定位于细胞核。根据SmNAC家族蛋白与拟南芥NAC蛋白的系统发育进化关系及其保守基序分析结果，将SmNAC家族蛋白分为16个亚家族。大部分SmNAC家族基因中含有3个外显子，同一亚家族内的SmNAC成员基序组成和排列模式相似，如NAP和OsNAC7亚家族。大部分SmNAC家族基因成员启动子含有茉莉酸甲酯以及缺氧胁迫等响应元件。SmNAC基因家族中有244个基因随机分布在38条染色体上，其中存在13对串联复制事件。转录组数据结 果 显 示 ，淹 水 胁 迫 和 盐 胁 迫 后 ，ATAF 亚 家 族（SmNAC007、SmNAC008、SmNAC009、SmNAC010、SmNAC011 和SmNAC012基因）表达量在不同抗性旱柳种质中均明显上调。实时荧光定量PCR结果显示，转基因拟南芥中SmNAC007基因的相对表达量明显高于野生型，为10~15倍；与野生型拟南芥相比，转基因拟南芥中总蛋白含量显著降低（PSmNAC007基因在淹水胁迫响应中发挥正向调控功能。

• 氮肥减施对库尔勒香梨成熟期果园土壤细菌群落结构的影响

  李惠霖, 张曦瑜, 沈幸, 黄静如, 李伟, 严琳森, 柴仲平,

  【目的】 探究减施氮肥对库尔勒香梨成熟期果园土壤细菌群落结构组成及多样性的影响，为减少氮肥施用，改善梨园土壤微生物群落及保障库尔勒香梨产业高质量发展提供理论依据。【方法】 对库尔勒香梨植株设置不施肥（N0P0K0）处理、不施氮肥（N0PK）处理、常规施肥（NPK）处理以及分别较常规施肥用氮量减少10%（N1PK）、20%（N2PK）、30%（N3PK）3个氮肥减量梯度处理。采用高通量测序技术，研究香梨园土壤细菌群落结构组成与群落多样性对氮肥减施的响应，并分析香梨园土壤理化性质与土壤细菌群落结构组成的相关性。【结果】 与N0PK处理相比，N1PK、N2PK和N3PK处理中土壤碱解氮含量显著增加（P1PK处理下放线菌门的相对丰度较NPK处理增加13.99%；细菌群落以芽孢杆菌属（Bacillus）、考克氏菌属（Kocuria）、盐单胞菌属（Halomonas）和节杆菌属（Arthrobacter）为主要优势菌属，N2PK处理下节杆菌属的相对丰度较NPK处理明显降低87.50%。N1PK处理下Simpson指数显著高于NPK处理，N2PK处理下Chao1指数、Observed_species指数最低，较N0PK处理分别降低43.23%、39.01%。主坐标分析（PCoA）结果显示，第一主坐标（PCoA1）和第二主坐标（PCoA2）共解释不同处理间库尔勒香梨成熟期果园土壤细菌群落总差异的33.6%，速效钾含量与Chao1指数和Observed_species指数呈极显著负相关（P<0.01，下同）；与Goods_coverage指数呈极显著正相关。【结论】 速效钾是库尔勒香梨果园土壤细菌群落多样性的主要影响因子，在完全施氮基础上减量10%对果园土壤细菌的放线菌门相对丰度以及细菌群落的多样性有明显促进作用，实际生产中适宜的氮肥施用量为270 kg/ha。