南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2024年第1期

• 抗枯萎病香蕉品种宿根连作根际土壤微生物群落结构特征变化分析

  赵明, 苏祖祥, 龙芳, 邹瑜, 莫天利, 黄相, 李凯, 陈宇丰, 盛静文, 武鹏,

  【目的】分析抗枯萎病香蕉品种宿根连作根际土壤微生物群落结构特征变化,为深入研究抗枯萎病香蕉品种宿根连作抗性增强的作用机制及利用生防微生物进行香蕉枯萎病绿色防控提供理论依据。【方法】以抗枯萎病香蕉品种宝岛蕉为试验材料,在枯萎病发病严重土壤上宿根连续种植3造:组培苗第一代(第1造)、宿根第一代(第2造)和宿根第二代(第3造),调查各造枯萎病发病率,四分法采集各造土壤样本并测定土壤化学性质;采集第1造健康和发病植株、第2和第3造健康植株的根际土壤样本,分别编号为S1、V、S2和S3,重复3次,利用Illumina高通量测序平台对12个土壤样本的细菌16Sr RNA和真菌ITS区进行测序分析;采用样本复杂度(Alpha多样性指数)、主坐标(PCoA)和UPGMA聚类分析土壤样本细菌和真菌群落的丰富度和多样性、门和属水平上的群落构成及相对丰度差异;通过Spearman分析优势微生物群落与镰刀菌属的相关性。【结果】抗枯萎病香蕉品种宝岛蕉连续种植3造根际土壤化学性质未发生明显改变,种植第3造的香蕉枯萎病发病率显著低于第1和第2造(P<0.05)。随着种植年限的增加,根际土壤细菌群落的多样性整体呈逐年下降趋势,而真菌群落的多样性整体呈逐年上升趋势。连作改变了香蕉根际土壤微生物的群落构成,S2和S3细菌和真菌的群落结构相近,明显与S1和V群落结构分离。S2和S3的壶菌门(Chytridiomycota)的相对丰度较S1分别低88.02%和89.51%,Fungi_phy_Incertae_sedis的相对丰度分别高41.56%和82.81%,S3镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度较S1、S2分别低45.60%和50.47%,与留芽种植宿根蕉抗性表现增强相关。发病植株根际土壤中变形菌门(Proteobacteria)和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度较高,而酸杆菌门(Acidobacteriota)的相对丰度较低。球囊菌门(Glomeromycota)、毛霉门(Mucoromycota)、隐真菌门(Rozellomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)的相对丰度均与镰刀菌呈负相关。【结论】宿根第3造蕉的发病率最低,其根际土壤与第1造发病植株根际土壤的细菌和真菌群落差异明显,推测根际土壤微生物群落丰富度、多样性和群落构成改变是抗枯萎病香蕉品种宿根连作抗性增强的原因。

• 叉角厉蝽不同发育阶段肠道细菌群落组成、多样性及功能预测

  朱国渊, 刘炳顺, 张曼, 施春兰, 汤永玉, 兰明先, 吴国星, 次那有若, 高熹,

  【目的】分析天敌昆虫叉角厉蝽Eocanthecona furcellata (Wolff)不同发育阶段肠道细菌群落组成及多样性,并预测其功能,为深入了解肠道细菌对叉角厉蝽生长发育和营养获取方式的影响及开发新的害虫生物防治策略提供理论依据。【方法】选取叉角厉蝽1龄、2龄、5龄若虫和7日龄雌、雄成虫,分别提取其肠道细菌基因组DNA。利用单分子实时测序技术对肠道细菌16S rRNA序列全长进行测序,统计操作分类单元(OTU)数量,分析肠道细菌群落组成结构与多样性,并采用PICRUSt预测肠道细菌功能。【结果】从叉角厉蝽15个肠道样品中共得到202401条有效序列,聚类为222个OTUs,其中共有OTUs为5个。共注释到19门32纲62目103科154属188种细菌,优势门、纲、目、科、属、种分别为变形菌门(Proteobacteria,72.22%)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,72.21%)、肠杆菌目(Enterobacterales,72.11%)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae,49.39%)、西地西菌属(Cedecea,49.24%)和奈氏西地西菌(C. neteri,49.24%)。多样性和差异分析结果显示,肠道细菌菌群组成在叉角厉蝽不同发育阶段存在显著差异(P<0.05,下同)。线性判别分析结果显示,1龄、2龄若虫和7日龄雌、雄成虫肠道具有显著优势的菌群,而5龄若虫肠道不存在显著优势菌群(P>0.05),且不同发育阶段肠道的优势菌群在科、属、种3级分类阶元水平上亦不同。KEGG代谢途径分析发现,叉角厉蝽不同发育阶段肠道菌群的功能相似,主要涉及新陈代谢(74.17%~75.59%)和环境信息处理(10.53%~11.03%),二级代谢功能通路主要为全局和概述图谱、糖类代谢和氨基酸代谢等。【结论】叉角厉蝽不同发育阶段肠道细菌群落组成和多样性存在显著差异,优势菌分布呈动态变化。

• 金鱼草WAK/WAKL基因家族鉴定及抗核盘菌候选基因挖掘

  杨冬梅, 夏文念, 宋佳怡, 杨洁, 严苍海, 苏芸丽, 汪仲毅, 胡慧贞,

  【目的】鉴定金鱼草细胞壁相关受体激酶(Wall-associated kinase,WAK)及类WAK蛋白(WAK-like kinases,WAKL)基因家族成员,并挖掘抗核盘菌的候选基因,为深入解析金鱼草抗核盘菌的WAK/WAKL分子调控机制提供理论参考。【方法】以拟南芥WAK/WAKL家族蛋白为参考序列,利用生物信息学方法从金鱼草基因组数据库中鉴定出WAK/WAKL基因家族成员,并对其理化性质、系统发育、基因结构、保守基序、顺式作用元件及共线性关系等进行预测分析,并通过转录组测序和实时荧光定量PCR对该家族基因在金鱼草抗感核盘菌材料中的表达模式进行分析。【结果】从金鱼草基因组中共鉴定出27个WAK/WAKL基因家族成员,其中WAK家族基因16个(AmWAK1~AmWAK16),WAKL家族基因11个(AmWAKL1~AmWAKL11),编码的氨基酸数量为615~1085个;理论等电点(pI)为4.94~8.69,绝大多数蛋白呈酸性;所有蛋白的总平均亲水性指数(GRAVY)值小于0,均为亲水性蛋白;大多数蛋白亚细胞定位于细胞质膜区域,少部分定位于细胞外、液泡、高尔基体和细胞核。27个WAK/WAKL基因家族成员不均匀地分布在金鱼草的8条染色体上,且与拟南芥WAK/WAKL家族基因存在7对共线性同源基因;基因启动子区域含有与防御和胁迫响应、茉莉酸甲酯响应及水杨酸响应等顺式作用元件。通过叶片离体接种核盘菌试验,筛选出抗性差异明显的易感病品种Am1和抗病品种Am6。有12个WAK/WAKL家族基因在金鱼草抗感材料中显著差异表达(P<0.05),有9个基因表达模式与转录组测序结果基本一致。这9个基因中,有5个基因(AmWAK7、AmWAKL2、AmWAKL8、AmWAK6和AmWAK13)在金鱼草的根、茎和叶组织中高表达,而剩余4个基因(AmWAK2、AmWAK8、AmWAK9和AmWAK12)在根、茎和叶中基本不表达。【结论】筛选出的27个金鱼草WAK/WAKL基因家族成员,具有相似的基因结构和蛋白功能结构域,其中AmWAK6、AmWAK7、AmWAK13、AmWAKL2和AmWAKL8为金鱼草抗核盘菌的关键候选基因,具有介导抗病的潜在功能。

• 山葡萄VaERF095基因表达及其启动子功能分析

  王岚, 许建韧,

  【目的】克隆山葡萄乙烯响应因子基因VaERF095及其启动子序列,分析在低温和外源激素诱导下该基因的表达模式和启动子活性,为深入探究VaERF095基因参与低温胁迫响应机理提供理论依据。【方法】采用同源克隆方法从山葡萄品种左山-1中获得VaERF095基因及其启动子,并通过实时荧光定量PCR检测VaERF095基因在低温(4℃)胁迫和外源激素诱导下及不同组织中的表达情况。同时构建VaERF095基因启动子融合GUS蛋白表达载体,瞬时转化葡萄叶片,通过β-葡萄糖苷酸酶(GUS)活性定量分析VaERF095基因启动子受低温胁迫和外源激素诱导的表达情况。【结果】从山葡萄克隆获得VaERF095基因,编码区(CDS)全长393 bp,编码130个氨基酸残基,该蛋白含有1个保守的AP2/ERF结构域,与欧洲葡萄和河岸葡萄的亲缘关系较近,氨基酸序列相似性分别为100.00%和93.08%。VaERF095基因可响应低温和外源激素乙烯(ET)、水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)的诱导,呈现出不同的表达模式。VaERF095基因在老叶、茎、花序、卷须和果实均有表达,其中在卷须中的表达量最高,在幼叶中的表达量极低或几乎不表达。克隆获得长度为1360 bp的VaERF095基因启动子,含有2个低温响应元件(LTR)、1个ET响应元件(ERE)、1个SA响应元件(TCA-element)、2个MeJA响应元件(CGTCA-motif和TGACG-motif)、1个ABA响应元件(ABRE)、1个GA响应元件(P-box)和1个防御和胁迫响应元件(TC-rich repeats)。在低温胁迫及外源激素(ET、SA和ABA)诱导下,VaERF095基因启动子活性较对照极显著升高(P<0.01),在MeJA诱导下,VaERF095基因启动子活性显著增强(P<0.05)。【结论】VaERF095基因及其启动子正向响应低温(4℃)及外源激素(ET、SA、ABA和MeJA)的诱导,具有明显的组织表达特异性。

• 薄壳山核桃CiSPL2基因克隆、亚细胞定位及表达分析

  王敏, 席东, 莫正海, 张仕杰, 朱灿灿,

  【目的】克隆薄壳山核桃SQUAMOSA启动子结合蛋白(SPL)转录因子基因CiSPL2,并对其进行亚细胞定位及表达分析,为探究该基因在薄壳山核桃雌花发育过程的分子机制提供理论依据。【方法】根据薄壳山核桃基因组数据,采用RT-PCR方法克隆CiSPL2基因编码区(CDS)序列,利用生物信息学软件分析其序列特征和蛋白理化性质,构建pCAMBIA1300-CiSPL2-GFP融合表达载体,瞬时转化烟草后观察荧光信号确定亚细胞定位情况。基于转录组数据和实时荧光定量PCR检测CiSPL2基因在不同组织及不同雌花芽分化时期的表达模式。【结果】薄壳山核桃CiSPL2基因CDS长度为1398 bp,共编码465个氨基酸残基,相对分子量为51.78 kD,理论等电点(p I)为8.28,不稳定系数为49.89,脂肪酸氨基酸指数为64.62,平均亲水性平均值(GRAVY)为-0.617,为不稳定的亲水性蛋白,含有SBP结构域(位于第183~257位氨基酸),亚细胞定位于细胞核。CiSPL2蛋白的二级结构主要由α-螺旋(17.42%)、延伸链(13.55%)、β-转角(1.72%)和无规则卷曲(67.31%)组成。薄壳山核桃CiSPL2蛋白与核桃JrSPL2蛋白氨基酸序列的相似性最高,为95.05%,其次是光皮桦BlSPL2蛋白,相似性为70.83%。CiSPL2蛋白与核桃JrSPL2蛋白亲缘关系最近。CiSPL2基因启动子中含有植物激素响应、干旱胁迫响应和分生组织表达元件。CiSPL2基因在雌花和果实中的表达水平显著高于其他组织(P<0.05),在雌花芽分化各阶段均有表达,在雌花序形成期表达水平最高。【结论】CiSPL2基因含有SPL转录因子家族典型的SBP保守结构域,推测其参与调控薄壳山核桃雌花芽分化和发育过程。

• 头季稻刈割时期对粮饲型再生稻饲草和再生稻产量、品质及经济效益的影响

  吴银发, 杨水银, 缪佳利, 夏宇玲, 何一帆, 石笑飞, 彭廷, 秦建权, 赵全志, 郑常,

  【目的】探究头季稻不同刈割时期对粮饲型再生稻饲草和再生稻产量、品质及经济效益的影响,为粮饲型再生稻的高产优质高效种植及南方稻区解决粮饲争地、实现粮饲统筹提供理论依据和技术支撑。【方法】以我国南方稻区大面积作为再生稻种植的品种两优6326和桃优香占为试验材料,设开花期、乳熟期和蜡熟期3个头季刈割时期,分析头季饲草和再生季稻米的产量和品质差异,并对粮饲型再生稻模式的经济效益进行综合评价。【结果】随着刈割时期的推迟,头季干饲草产量逐渐增加,在蜡熟期刈割时最高,两优6326和桃优香占分别达9.17和10.35 t/ha。青贮饲草的饲用品质变化趋势与干饲草产量一致,刈割时期越晚,发酵品质越优,相对饲用价值越高,且在蜡熟期刈割时青贮饲草的中性洗涤纤维含量等发酵品质指标均达GB/T 25882—2010《青贮玉米品质分级》优质二级标准。再生季水稻产量在开花期刈割时最高,两优6326和桃优香占分别达8.94和8.92 t/ha,之后随着刈割时期的推迟逐渐降低。随刈割时间推迟,再生季稻米各品质指标变化趋势不尽相同,但各刈割处理下的整精米率、直链淀粉含量和垩白度表现达到或接近GB/T 17891—2017《优质稻谷》二级标准。再生季稻谷经济收益大幅高于头季饲草,2个品种的总收益、净收益和产出投入比在开花期刈割时最高,平均分别达36755元/ha、17450元/ha和1.90,并随着刈割时期的推迟逐渐降低。【结论】以高产优质饲草生产为目的,头季宜在蜡熟期刈割;以高产优质稻米生产为目的,头季宜在开花期刈割,且该模式在开花期刈割时的总体经济效益最高。

• 不同木薯品种对朱砂叶螨的抗性及生理基础研究

  赵博伟, 罗兴录, 吴美艳, 陆耀国, 黄学华, 陆美杏, 石妮霭,

  【目的】探究不同木薯品种对朱砂叶螨的抗性及其生理基础,为抗朱砂叶螨木薯品种的选育及应用推广提供参考。【方法】试验在木薯朱砂叶螨高发区进行,以6个木薯品种(桂热4号、华南205、桂垦26、华南124、南植199和西选09)为试验材料,试验期间朱砂叶螨自然危害。在朱砂叶螨危害高峰期过后,对不同木薯品种进行螨害情况调查和鉴定,计算叶片受害率、叶片脱落率和螨害指数;同时采集螨害叶片与健康叶片测定可溶性糖、可溶性蛋白、总酚、黄酮和单宁含量及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,比较分析不同木薯品种螨害情况与上述指标变化的关系。【结果】不同木薯品种对朱砂叶螨的抗性有明显差异,螨害指数为61.86%~91.34%,6个品种螨害指数排序为南植199>华南205>桂热4号(S)>华南124>桂垦26>西选09;南植199和华南205对朱砂叶满的抗性表现为高感,桂热4号、华南124和桂垦26号表现为感,西选09表现为中抗。西选09受螨害最轻,其叶片可溶性糖含量最低,总酚、黄酮和单宁含量及POD、CAT活性最高;南植199受螨害最重,其叶片可溶性糖含量最高,总酚、黄酮和单宁含量及POD、CAT活性最低,2个品种上述指示的差异均达极显著水平(P<0.01)。【结论】不同木薯品种对朱砂叶螨的抗性不同;叶片可溶性糖、总酚、黄酮和单宁含量及POD、CAT活性与木薯抗朱砂叶螨密切相关,可作为木薯抗朱砂叶螨评价的生理指标。

• 接种根际促生菌对白花前胡根际土壤微生态环境的影响

  罗娅, 况刚, 张萌, 芮璐, 郭冬琴, 周浓,

  【目的】研究接种不同根际促生菌(PGPR)对白花前胡根际土壤微生态环境及生长状况的影响,为微生物菌肥资源的开发及白花前胡的品质培优提供参考。【方法】采用室温盆栽方式,设9个接种PGPR处理:S1处理接种苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis),S2处理接种解淀粉芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus),S3处理接种多粘芽孢杆菌(B. polymyxa),S4处理接种阿氏芽孢杆菌(B. aryabhattai)(筛选地四川),S5处理接种阿氏芽孢杆菌(B. aryabhattai)(筛选地云南),S6处理接种蜡状芽孢杆菌(B. cereus),S7处理接种运动芽孢杆菌(B. mycoides),S8处理接种蛋白水解芽孢杆菌(B. proteolyticu),S9处理接种维德曼芽孢杆菌(B. wiedmannii)。以栽培基质灭菌不接种为对照(CK)。对比分析接种不同PGPR后白花前胡根际土壤微生物数量、理化性状、酶活性及植株生长指标的差异,并进行土壤理化性质、微生物数量与生长指标的相关分析。【结果】接种不同PGPR对白花前胡根际土壤微生物数量均有一定影响,其中,细菌数量、真菌数量、放线菌数量、解无机磷菌数量、解有机磷菌数量和解钾菌数量最高值分别较CK增长295.63%、134.32%、48.17%、81.42%、251.70%和81.20%。接种PGPR后,各处理的根际土壤p H均高于CK,根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾(S7处理除外)和有机质含量也有不同程度的提升,整体以S6处理的土壤性状指标表现较优。接种PGPR提高了白花前胡根际土壤的蛋白酶、磷酸酶和蔗糖酶活性,整体以S8处理的酶活性指标表现较优。从生长指标来看,与CK相比,接种PGPR后白花前胡的株高和茎粗增加,叶片变长,叶面积增大,多数处理的叶宽和叶柄长度有所增加。相关分析结果表明,根际土壤pH与叶宽呈显著正相关(P<0.05,下同),速效磷含量与茎粗呈极显著正相关(P<0.01,下同),速效钾含量与叶柄长度呈显著正相关,有机质含量与叶长、叶面积呈极显著正相关,与叶宽、叶柄长度呈显著正相关,细菌数量与株高呈显著正相关,解有机磷菌数量与茎粗呈显著正相关。【结论】接种PGPR可改变白花前胡根际土壤微生物菌群结构,有效提高根际土壤酶活性及养分含量,改善白花前胡生长状况,提升土壤肥力。其中以接种蛋白水解芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌效果较优。

• 贵州喀斯特区植被恢复过程中群落优势种适应性评价及其资源策略研究

  刘雄, 喻理飞, 陈进, 张慧敏, 严令斌, 王阳,

  【目的】研究喀斯特区植被恢复过程中植物光、温、水环境资源策略及其变化规律,以期为该区域植被抚育管理提供理论依据。【方法】以贵州茂兰国家级自然保护区喀斯特植被为研究对象,采用空间替代时间的方法,以植物功能性状为切入点,分析由草灌群落—灌木群落—乔灌群落阶段恢复过程中的群落优势种适应性状变化过程,结合主成分分析与隶属函数法对植被恢复过程中的18个群落优势种进行光、温、水适应性评价;通过优势种适应性评价值(D)变化,阐明其资源策略,并采用K-means法划分适应功能群,揭示植被恢复过程中功能群结构变化规律及对策。【结果】群落优势种对光适应性状中,叶绿素a含量(1.213~1.851 mg/g)和叶绿素a/b(2.321~2.994)随植被恢复先降低后升高,比叶面积(125.491~215.580 cm2/g)随植被恢复逐渐降低;对水适应性状中,叶干物质含量(0.272~0.386)和叶组织密度(0.060~0.151 g/cm3)随植被恢复逐渐增加,叶片相对含水量(0.671%~0.840%)随植被恢复先降低后升高;对温适应性状中,丙二醛含量(39.116~63.162 nmol/g)随植被恢复先降低后升高,过氧化氢酶活性117.555~1618.869nmol/(g·min)随植被恢复逐渐增加。主成分分析表明,D光反映优势种光波长吸收的范围与光资源转换速率,D温反映优势种对极端温度胁迫的耐受程度,D水反映优势种在干旱环境下维持正常生长的能力;随植被恢复进行,群落优势种D光呈先降后升的变化趋势,D水由0.428逐渐升至0.612,D温在各恢复阶段间无明显差异,群落优势种由开放型光资源获取策略转变为保守型水资源竞争策略。依据D划分出3个功能群,即FG1(低光—低温—低水适应功能群)、FG2(高光—高温—高水适应功能群)和FG3(低光—低温—高水适应功能群);随植被恢复进行,FG1的重要值占比逐渐降低,在草灌群落阶段达最高值(49.275%),在灌木群落阶段为36.931%,而乔灌群落阶段不存在该资源类型物种;FG2物种仅在草灌和乔灌群落阶段存在且重要值占比较小;FG3的重要值占比逐渐升高。【结论】低光合速率、低光资源捕捉面积、不耐水热胁迫的物种在恢复早期占据优势地位;自灌木群落阶段起,逐渐被低光合速率、低光资源捕捉面积、不耐极端温度、耐旱的物种替代。喀斯特区域植被抚育应在恢复早期保留光资源获取策略物种,且多种资源策略物种共存,恢复中后期主要保留水资源竞争策略物种。

• 广西苦瓜白粉病菌优势生理小种鉴定及ITS序列分析

  冯诚诚, 陈小凤, 黄熊娟, 琚茜茜, 黄玉辉, 梁家作, 刘杏连, 黄如葵,

  【目的】明确广西苦瓜主产区白粉病病原菌种类和生理小种,为苦瓜白粉病防治及抗病育种提供科学依据。【方法】2016—2021年,在广西南宁、柳州、桂林、北海、玉林、贺州、崇左和贵港8个苦瓜产区采集并分离白粉病病原菌246份,通过显微镜观察分生孢子形态及ITS序列分析构建系统进化树明确苦瓜白粉病菌种类,并采用国际通用的13个甜瓜白粉病菌生理小种鉴别寄主和鉴别标准体系对白粉病菌的生理小种进行鉴定;通过调查白粉病菌优势生理小种在广西苦瓜栽培品种桂农科6号、清脆277、翠华和海加仕183上的危害程度和致病力分析,明确广西苦瓜主产区白粉病菌种类及生理小种的分化。【结果】通过形态学与分子生物学相结合的方法确定广西苦瓜白粉病病原菌为单囊壳白粉菌(Sphaerotheca fuliginea),存在小种1和2F两个生理小种,其中,2016—2021年生理小种1的平均分离频率为95.72%,是广西苦瓜白粉病菌的优势小种,生理小种2F仅在贵港苦瓜种植基地发现,平均分离频率为4.29%。苦瓜白粉病菌优势小种致病力测定结果显示,4个广西苦瓜栽培品种的病情指数逐年增加,生理小种1致病力强度呈上升趋势,田间病害发生较严重。【结论】导致广西苦瓜白粉病的病原菌为单囊壳白粉菌,存在小种1和2F两个生理小种,其中生理小种1为广西苦瓜白粉病菌优势小种。广西苦瓜白粉病菌菌株的遗传进化与地域有一定关系,但差异不明显。

• 叉枝蒿对粘虫杀虫活性成分及作用机制研究

  李春燕, 梁倩, 赵文兴, 梁宗锁, 王芳,

  【目的】探究叉枝蒿对粘虫的杀虫活性及杀虫机制,为粘虫的高效绿色防控提供理论依据。【方法】采用浸虫浸叶法测定10种蒿属植物提取物及叉枝蒿不同极性4部分萃取物对粘虫3龄幼虫的杀虫活性;分别采用小叶碟添加法、浸叶法和浸虫法确定叉枝蒿石油醚萃取物对粘虫的主要杀虫方式;通过浸虫法测定叉枝蒿石油醚萃取物、馏分及主要成分对粘虫3龄幼虫的触杀活性。叉枝蒿石油醚萃取物经柱层析分离及气相色谱—质谱分析,确定其活性成分,并测定活性成分对粘虫体内4种酶活力的影响。【结果】叉枝蒿石油醚萃取物对粘虫3龄幼虫的触杀活性最好,处理第7 d时对粘虫的致死中浓度(LC50)为6.85 mg/mL。经硅胶柱色谱分离,从叉枝蒿石油醚萃取物中得到21个馏分,其中馏分8表现出最好的触杀活性;气相色谱—质谱分析结果显示,馏分8的主要化合物为棕榈酸乙酯(49.57%)、十三烷(14.55%)、硬脂酸乙酯(4.86%)和壬烷(4.74%),4种化合物中以棕榈酸乙酯的触杀活性最好,处理后第7 d时对粘虫的LC50为1.82 mg/mL。棕榈酸乙酯LC50处理粘虫第7 d时扫描电镜显示,粘虫表皮蜡质层颗粒排列疏松,间隙增大。棕榈酸乙酯LC50处理粘虫1、3、5和7 d时,粘虫体内乙酰胆碱酯酶(AChE)和Na+-K+-ATP酶随时间的推移表现出抑制作用,羧酸酯酶(CarE)表现出先激活后抑制作用,过氧化氢酶(CAT)表现出先抑制后激活作用。【结论】叉枝蒿对粘虫具有良好的杀虫活性。叉枝蒿石油醚萃取物中的棕榈酸乙酯对粘虫的触杀活性最好,可作为粘虫生物防治的潜力化合物进行开发利用。

• 思茅松林下黄精田节肢动物群落组成结构及多样性分析

  何艳艳, 龙晓明, 杨虎权, 杜广祖, 孙淦琳, 陈斌,

  【目的】研究思茅松林下黄精田节肢动物群落组成结构及多样性,为林下黄精上害虫的综合治理和天敌资源的保护利用提供参考。【方法】2022年1—12月,以云南省普洱市澜沧县大塘子村思茅松林下黄精种植基地为调查点,采用目测法、陷阱法、黄蓝板诱捕法、马氏网诱捕及夜晚踏查相结合的方法对思茅松林下黄精田节肢动物群落进行调查,并对节肢动物群落的多样性指数、优势集中性指数、均匀度指数和丰富度指数进行分析。【结果】在思茅松林下黄精田共采集到节肢动物7纲23目98科157属192种15423头,蜱螨目节肢动物为优势类群,其个体数有3899头,相对多度为25.28%。不同功能团类群中,在个体数上表现为害虫亚群落>中性节肢动物亚群落>天敌亚群落,害虫亚群落的个体数占节肢动物群落物种个体总数的51.41%。林下黄精田节肢动物群落多样性指数、优势集中性指数、均匀度指数和丰富度指数分别为3.488、0.095、0.663和19.806。林下黄精田主要害虫有红叶螨(Tetranychus pueraricola)、黄蓟马(Thrips flavus)、螽斯类和叶蝉类等;其中,红叶螨发生期为8—12月,9月为暴发期;黄蓟马主要发生在3—6月,4月为暴发期;主要天敌为姬蜂类、茧蜂类和蜘蛛类,姬蜂类和蜘蛛类均在5月种群数量最高。【结论】云南省普洱市澜沧县思茅松林下黄精田节肢动物群落多样性丰富。应加强对红叶螨等优势害虫的监测和防控,同时加强对寄生蜂类和蜘蛛类等天敌资源的保护和利用。

• 云南山区旱地稻田蛴螬组成结构及空间分布特征

  李正飞, 杨宝云, 何艳艳, 杨虎权, 颜朝涧萍, 曹湖英, 彭跃进, 陈斌, 杜广祖,

  【目的】明确云南省山区旱地稻田蛴螬种类组成、种群空间分布型及抽样方法,为云南山区旱地稻田蛴螬类害虫的预测预报及综合防控提供参考依据。【方法】选择云南省普洱市澜沧县竹塘乡蒿枝坝村、哈果马村和诺国村3个主要旱地稻种植区为试验地点,于2022和2023年采用五点取样法对旱地稻田中的蛴螬种类进行系统调查及鉴定;通过聚集度指标法、Iwao回归分析、Taylor幂函数法及种群聚集均数分析不同试验点旱地稻田蛴螬空间分布型和聚集原因,并基于空间分布结果,拟合建立理论抽样和序贯抽样模型。【结果】云南省普洱市澜沧县3个试验地点的旱地稻田共发现9种蛴螬,隶属于3科6属,其中黑阿鳃金龟(Apogonia cupreoviridis)和东方绢金龟(Maladera orientalis)是主要的优势种,相对丰度分别为30.91%和24.18%。聚集度指标法、Iwao回归分析及Taylor幂法结果显示,2022和2023年蒿枝坝村、哈国马村和诺国村的蛴螬空间分布型均表现为聚集分布(α<0,β>1);聚集均数λ值均大于2,表明昆虫本身的生活习性和环境气候、土壤湿度、植株生长状况等因素是影响旱地稻田蛴螬个体聚集的主要因素。通过建立理论抽样和序贯抽样模型可知,当允许误差D为0.3,蒿枝坝村、哈国马村和诺国村的虫口密度均为2头/m2时,2022年所需的理论抽样数分别为353、393和155 m2,2023年所需抽样数为76、44和49 m2。【结论】云南省普洱市澜沧县竹塘乡3个村的旱地稻种植田蛴螬共有9种,主要优势种为黑阿鳃金龟和东方绢金龟。蛴螬种群在田间呈聚集分布,引起聚集的原因是昆虫本身的生活习性和环境气候、土壤湿度、植株生长状况等因素。

• 多组学综合分析白木通自花授粉后幼果脱落机制

  李贤航, 龙凤, 熊毅, 陈松树, 刘红昌,

  【目的】通过多组学综合分析白木通幼果在自花授粉后的脱落机制,为白木通良种繁育提供理论依据。【方法】通过人工授粉技术对白木通栽培种BMTGKAN1进行自花授粉和栽培种间授粉,授粉后第13和18 d取样,利用苯胺蓝染色法分析授粉后花粉管的萌发情况,石蜡切片技术观察授粉后胚珠发育情况,统计不同授粉处理的幼果留存率,并结合转录组和代谢组分析授粉后幼果脱落机制。【结果】自花授粉和栽培种授粉的花粉在BMTGKAN1雌蕊内萌发生长情况相似,但在受精过程中,栽培种间授粉胚珠在授粉后6 h发生核融合,自花授粉组的胚珠面积较小,未发生核融合,授粉后18 d栽培种间授粉的胚珠发育出胚乳和胚,而自花授粉胚珠未发育出胚乳和胚,出现内外珠被分离,且此时幼果留存率存在明显差异,即自花授粉后第18 d幼果留存率仅为5.92%,栽培种间授粉后第18 d幼果留存率高达86.24%。在转录和代谢水平上,栽培种间授粉与自花授粉相比,授粉后第13 d和第18 d差异表达基因(DEGs)分别为444和3646条,差异代谢物(DEMs)分别为427和412个。在相同授粉方式的比较中,自花授粉后第13 d与第18 d相比,有3305个DEGs和457个DEMs,栽培种间授粉第13 d与第18 d相比,有1123个DEGs和420个DEMs。实时荧光定量PCR检测结果与转录组数据变化趋势基本相同,说明转录组数据分析结果相对准确。在各对比组DEGs和DEMs联合分析中,至少在一个对比组中被富集到的KEGG信号通路共有162条,其中有48条在各对比组中均被富集到。植物激素信号转导通路、亚油酸代谢通路、ABC转运蛋白通路和苯丙烷生物合成通路极有可能参与调控白木通自花授粉后的幼果脱落。【结论】BMTGKAN1属于晚期自交不亲和植物,其自花授粉后13~18 d大量脱落幼果,受其体内植物激素信号转导通路、亚油酸代谢通路、ABC转运蛋白通路、苯丙烷生物合成通路调控,在种植实践中选择2个及以上花期相近的白木通栽培品种隔行交叉种植以提高坐果率。

• 生态茶园植物残体在不同空间的分解动态

  宋凯, 杨瑞, 郭家瑞, 马觉兵, 刘莎茜, 高旭, 赵洋洋,

  【目的】探索不同植物在不同空间的自然分解变化过程,为茶园的物质养分循环及维持土壤肥力提供理论依据。【方法】采用分解袋法分析茶(Camellia sinensis)修剪物、光皮桦(Betula luminifera)、猴樟(Cinnamomum bodinieri)、杉木(Cunninghamialanceolata)和马尾松(Pinusmassoniana)的植物残体在土壤、林冠和地表的分解特征、时间动态及不同阶段分解速率差异。【结果】植物残体自然分解过程中总体呈快—慢的变化趋势,不同空间的残体质量损失率为土壤>地表>林冠,具体为茶修剪物、光皮桦和猴樟的残体质量损失率随高度升高逐渐减少,杉木和马尾松的残体质量损失率随高度升高先增加后减少。多因素方差分析表明,空间、时间、树种及三者间交互作用极显著影响植物残体干重剩余率(P<0.01),影响最大为时间,其次为空间和树种,最小为三者交互作用。利用Olson指数衰减模型估计各树种分解系数发现,总体上林冠分解速率低于地表和土壤,针叶树种植物残体分解速率小于阔叶树种。不同树种分解速率存在差异,地表和土壤中前期的分解速率明显大于后期,林冠和土壤的年分解速率排序依次为茶修剪物>光皮桦>猴樟>马尾松>杉木,而地表的年分解速率种间排序依次为茶修剪物>光皮桦>猴樟>杉木>马尾松,且茶修剪物、光皮桦和猴樟的年分解速率与空间具有显著线性正相关关系(P<0.05),杉木和马尾松则无显著相关(P>0.05)。【结论】地表和土壤相较林冠能提高植物残体利用效率,适当清除林冠累积的植物残体,并将其置于土壤和地表环境更利于其降解。

• 激素对圆齿野鸦椿种子萌发的影响

  阳先波, 冉芳, 周宇曦, 涂淑萍, 蔡军火, 姜雪茹, 钟鑫宏,

  【目的】探究激素在圆齿野鸦椿种子萌发中的作用及其与活性氧的关系,为圆齿野鸦椿种子破眠技术和种苗高效繁育技术提供理论依据。【方法】以自然层积210 d的圆齿野鸦椿种子为试验材料,去除外部硬质种壳,进行为期12 d的萌发试验,测定纯水、不同浓度的赤霉素(GA3)(20、40和60μmol/L)和脱落酸(ABA)(10、20和30μmol/L)处理下萌发率及活性氧、抗氧化物质、植物激素、可溶性糖和可溶性蛋白含量的变化,并观察记录种子的萌发形态。【结果】纯水处理萌发率最终达77.8%,GA3处理萌发率最高可达82.2%,ABA处理萌发率最终均未达50.0%,而保留硬质种皮纯水处理的种子萌发率仅17.8%。3种浓度的GA3处理均可有效缩短圆齿野鸦椿种子萌发率达50.0%的时间(T50),促进根茎生长,但其最终萌发率均与纯水处理无显著差异(P>0.05);ABA处理浓度越高,对圆齿野鸦椿种子抑制萌发作用越强。相关分析显示,在萌发的第8和12 d,萌发率与GA3、油菜素内酯(BR)和茉莉酸(JA)呈显著正相关(P<0.05,下同),且超氧阴离子(O2-·)与BR和JA含量呈显著负相关,与过氧化氢酶(CAT)、ABA、ABA/GA3均呈显著正相关。【结论】添加GA3可有效缩短圆齿野鸦椿种子萌发率达50%的时间,促进根茎生长,O2-·与ABA的积累对种子萌发存在抑制作用,BR和JA对种子萌发的促进作用可能与对O2-·的清除有关。

• 刈割对三尖叶猪屎豆养分积累与再生性的影响

  赵志平, 杨丽萍, 刘忠妹, 杨春霞,

  【目的】探究三尖叶猪屎豆养分积累、再生性对刈割方式(刈割时期和频次)和留茬高度的响应,为橡胶园覆盖绿肥管理提供理论和技术指导。【方法】在树龄为3年的橡胶园中设12个处理:年刈割时期和频次为营养期刈割1次和2次、花期刈割1次,每个刈割时期和频次留茬高度为20.0、30.0、40.0和50.0 cm,监测不同刈割方式和留茬高度三尖叶猪屎豆的产量及干物质、氮、磷、钾、钙和镁积累量,以及刈割后1~4个月的萌发再生情况。【结果】刈割方式对三尖叶猪屎豆产量、干物质和养分积累量均具有显著影响(P<0.05,下同),营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量均显著高于营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理,产量分别提高102.44%~159.62%和54.96%~149.71%,干物质积累量分别提高103.19%~161.44%和50.46%~142.72%,氮积累量分别提高102.44%~159.62%和53.58%~209.70%,磷积累量分别提高100.44%~161.62%和-1.52%~65.73%,钾积累量分别提高101.42%~160.64%和-14.95%~108.59%,钙积累量分别提高104.42%~157.64%和46.65%~206.53%,镁积累量分别提高99.62%~155.44%和81.62%~223.57%。留茬高度对三尖叶猪屎豆产量、干物质和养分积累量具有显著影响,其中,花期刈割1次/年处理、留茬高度30.0 cm三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量均最高;营养期刈割2次/年处理、留茬高度40.0 cm三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量及再生性均最佳。方差分析结果表明,刈割方式和留茬高度及其互作,对猪屎豆的干物质和养分积累量均具有极显著影响(P<0.01)。【结论】刈割方式和留茬高度均显著影响三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量及再生性。橡胶园间种三尖叶猪屎豆的最佳刈割方式为营养期刈割2次/年,留茬高度40.0 cm。

• 厌氧发酵时间对黄金芽绿茶γ-氨基丁酸含量及品质成分的影响

  黄涛, 郜秋艳, 李美凤, 彭叶, 杨云, 沈强, 刘建军,

  【目的】研究不同厌氧发酵时间处理对黄金芽绿茶γ-氨基丁酸(GABA)含量及品质成分的影响,明确高品质高GABA含量黄金芽绿茶的最佳厌氧时间,为黄金芽绿茶的产品研发及茶叶品质提升提供理论依据。【方法】以黄金芽1芽2、3叶为原料,常规摊放后,采用食品真空封口机抽真空封口包装,进行0(对照)、3、6、9、12和15 h室内常温厌氧,采用绿茶工艺制样。采用高效液相色谱仪检测茶样GABA含量,结合感官审评和品质成分检测,分析厌氧发酵时间对黄金芽绿茶GABA含量及品质成分影响的变化规律。【结果】厌氧后,制得的黄金芽绿茶GABA含量均达GABA茶标准(1.50 mg/g),其中,厌氧6 h的GABA含量最高(2.50 mg/g),是对照(0.20 mg/g)的12.5倍。厌氧6 h内,茶样感官品质正常,外形条索完整、金黄,汤色绿黄明亮,香气纯正,滋味鲜醇,叶底金黄明亮,厌氧超6 h后,感官品质下降明显,表现为外形条索完整、金黄,汤色黄、较亮,香气熟闷,滋味青涩,叶底色杂、带红梗。厌氧后,游离氨基酸含量增幅为0~9.43%,咖啡碱和水浸出物含量降幅分别为1.89%~14.83%和2.26%~6.41%,茶多酚和总黄酮含量无显著变化(P>0.05,下同),酚氨比变幅为0.16%~4.06%;儿茶素总量增幅为1.91%~7.93%,儿茶素苦涩味指数无显著变化;类黄酮总量增幅为132.15%~169.06%;氨基酸总量降幅为10.03%~27.64%。对照茶样中,以茶氨酸(The)和苯丙氨酸(Phe)含量最高,分别为1.23和0.96 mg/g;其次为天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu),含量分别为0.84和0.81 mg/g;半胱氨酸(Cys)含量最低,仅为0.04 mg/g。厌氧茶样中,以GABA和The含量最高,分别为1.60~2.50 mg/g和1.12~2.30 mg/g;其次为赖氨酸(Lys),含量为0.72~0.82 mg/g;以谷氨酰胺(Gln)、缬氨酸(Val)、Cys、异亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu)含量较低,为0.02~0.05 mg/g。随着厌氧发酵时间的延长,茶样的鲜味类氨基酸含量升高,增幅为10.59%~45.29%,而芳香类、苦味类、甜味类和酸味类含量降低,降幅分别为28.79%~50.00%、51.85%~85.80%、68.72%~78.97%和82.24%~96.26%。【结论】厌氧6 h处理的茶样GABA含量最高,且综合品质佳,可作为加工黄金芽GABA绿茶的最佳厌氧发酵时间。

• 红茶酥加工工艺优化及品质评价

  廖珺, 苏有健, 陈琴, 张永利, 孙宇龙, 方雅各, 陶涛,

  【目的】优化红茶酥加工工艺,并对其品质进行评价,为红茶酥及红茶中式糕点产业化开发提供科学依据。【方法】以超微红茶粉为原料制作红茶酥,采用感官评定法通过单因素试验结合正交试验优化工艺条件,并对加工的红茶酥进行功能成分、贮藏性能和消化特性方面的品质评价。【结果】影响红茶酥感官评分的主次因素排序:超微红茶粉添加量>烘烤温度>烘烤时间,3个因素对红茶酥感官评分均有极显著影响(P<0.01);红茶酥最佳加工工艺条件:超微红茶粉添加量为面粉质量的4%、烘烤温度175℃、烘烤时间16 min,在此优化条件下加工的红茶酥感官评分达92.84分,具有红茶独特的口感风味和外观色泽。加工后红茶酥中功能成分保留率均在80.00%以上,且保留率由高到低排序为咖啡碱>茶褐素>茶红素>茶黄素>氨基酸>茶多酚。与普通酥饼相比,红茶酥具有更强的抗氧化活性,当贮藏至第16 d时,过氧化值(0.26 g/100 g)和酸价(5.1 mg/g)才超国家标准规定的上限值过氧化值(以脂肪计)≤0.25g/100g、酸价(以脂肪计)(KOH)≤5mg/g;同时,红茶酥体外抗淀粉消化能力明显增强,其中抗消化淀粉含量升高68.57%,快消化淀粉含量降低7.49%,慢消化淀粉含量降低20.29%;红茶酥血糖生成指数(66.98)明显降低,比普通酥饼(79.81)降低16.08%。【结论】通过优化后的加工工艺研制的红茶酥感官品质和功能成分保留率均较高,且具有较强的贮藏性能和消化特性,该工艺可在实际生产中推广应用。

• 多维度解析干燥方式对荔浦芋品质特性的影响

  陈静, 方晓纯, 林波, 吴妃妃, 郑凤锦, 陈赶林,

  【目的】从多维度解析不同干燥方式处理的荔浦芋品质差异性,为定向筛选荔浦芋的干燥加工方式提供理论依据。【方法】以条状和片状的荔浦芋为试材,采用热风干燥、热泵干燥、真空冷冻干燥和微波干燥4种干燥方式进行处理,对其品质特性、流变特性及微观结构进行测定,比较不同干燥方式的干燥效果差异。【结果】微波干燥处理的条状荔浦芋多糖含量最高,为1.178%,片状则表现为真空冷冻干燥处理的多糖含量最高,为0.976%,且真空冷冻干燥方式对不同物料形态多糖的含量影响小;不同干燥方式处理荔浦芋条、片的含水量和支链淀粉含量变化趋势一致,以真空冷冻干燥处理的芋头含水量和支链淀粉含量最低,其中芋头片含水量和支链淀粉含量分别为4.455%和1.920 mg/g,芋头条分别为3.395%和2.338 mg/g。4种干燥方式处理下的荔浦芋体系均表现为典型的剪切稀化行为,同一剪切速率下表观黏度和剪切应力均区别明显,从大到小依次为微波干燥>真空冷冻干燥>热泵干燥>热风干燥;条状芋头的表观黏度总体随多糖含量的增加而增加。真空冷冻干燥处理下的荔浦芋全粉微观上表现为光滑、完整的球状颗粒,而其他3种干燥方式处理的全粉在结构上均出现不同程度的破损、塌陷。【结论】真空冷冻干燥处理的荔浦芋含水量和支链淀粉含量低,且能最好地维持荔浦芋样品原始形状,干燥效果最优。

• SOCS1基因过表达对猪乳腺上皮细胞增殖和凋亡的影响

  毛同辉, 杨酸, 罗杰, 苏徵, 张依裕,

  【目的】明确细胞因子信号转导抑制因子1基因(SOCS1)过表达对乳腺发育关键信号通路(JAK/STAT)相关基因表达的影响,为揭示SOCS1基因调节猪乳腺上皮细胞增殖和凋亡的作用机制提供参考依据。【方法】构建SOCS1基因过表达载体pcDNA3.1-SOCS1和阴性对照载体pcDNA3.1-NC,分别转染猪乳腺上皮细胞,然后通过CCK-8检测细胞增殖情况,流式细胞术检测细胞周期及细胞凋亡情况,实时荧光定量PCR检测转染后JAK/STAT信号通路相关基因的表达变化。【结果】以过表达载体pcDNA3.1-SOCS1和阴性对照载体pcDNA3.1-NC分别转染猪乳腺上皮细胞,过表达载体pcDNA3.1-SOCS1转染组的SOCS1基因相对表达量极显著高于阴性对照载体pcDNA3.1-NC转染组(P<0.01,下同);转染48和72 h后,过表达载体pcDNA3.1-SOCS1转染组猪乳腺上皮细胞的OD值极显著低于阴性对照载体pcDNA3.1-NC转染组,说明过表达载体pcDNA3.1-SOCS1能有效抑制猪乳腺上皮细胞的增殖能力;过表达载体pcDNA3.1-SOCS1转染组的细胞凋亡率(36.15±0.92)%显著高于阴性对照载体pcDNA3.1-NC转染组(30.55±0.35)%(P<0.05,下同),且过表达载体pcDNA3.1-SOCS1转染组中的G1期细胞比例极显著降低,而S期和G2期细胞比例显著升高。与阴性对照载体pcDNA3.1-NC转染组相比,除JAK2、STAT3和TYK2基因外,过表达载体pcDNA3.1-SOCS1转染组中的SOCS2、SOCS3、JAK1、STAT2、STAT5A、IL-6、PRLR、MCL1和PIAS3等9个JAK/STAT信号通路相关基因的相对表达量均极显著升高。【结论】SOCS1基因过表达可抑制猪乳腺上皮细胞增殖及促进细胞凋亡,并影响JAK/STAT信号通路相关基因的表达变化,从而在猪的乳腺发生发育调控机制中发挥重要作用。

• 猴痘病毒B20R蛋白原核表达及其多克隆抗体的制备

  杨领弟, 李小梅, 芦晓鸥, 彭棋, 孔令保, 王宇,

  【目的】构建猴痘病毒B20R蛋白原核表达系统,并评价原核表达获得的融合蛋白免疫原性,为后续的猴痘病毒检测及新型治疗方法开发提供技术支撑。【方法】参照GenBank已公布的猴痘病毒基因组序列,按照大肠杆菌密码子偏好性对B20R基因DNA序列进行优化,人工合成B20R基因并将其分别克隆至表达载体pET-28a和pET-32a以构建原核表达载体;以构建的2种原核表达载体分别转化大肠杆菌BL21感受态细胞,经IPTG诱导表达后使用SDSPAGE和Western blotting检测融合蛋白B20R的表达情况。通过控制变量法优化融合蛋白B20R的诱导表达条件,使用Ni柱亲和层析进行纯化;以纯化的融合蛋白B20R经腹腔注射免疫昆明小鼠,定期采集昆明小鼠血样,采用ELISA检测血清抗体效价。【结果】将B20R基因克隆至表达载体pET-32a能成功构建原核表达载体pET-32a-B20R,经IPTG诱导后,可在大肠杆菌BL21感受态细胞中表达出融合蛋白B20R,且主要以不可溶的包涵体形式进行表达。融合蛋白B20R最佳诱导表达条件为37℃下以0.6 mmol/L IPTG诱导12 h,Ni柱亲和层析纯化的最佳咪唑洗脱浓度为40 mmol/L。以纯化的融合蛋白B20R接种免疫昆明小鼠,可在短时间内引起昆明小鼠产生强烈的体液免疫,且至免疫第42 d仍然维持较高的抗体水平,抗体效价高达1∶409600。【结论】构建的猴痘病毒B20R蛋白原核表达载体可在大肠杆菌BL21细胞中以包涵体形式成功表达出融合蛋白B20R,且融合蛋白B20R具有良好的免疫原性,可在短时间内引起昆明小鼠产生强烈的体液免疫。

• 赤水乌骨鸡ADSL基因的组织表达特征及其干扰载体构建

  余欢, 王成栋, 李辉, 陈友波, 石钰仕, 赵德鹏, 龙霞, 谭启松,

  【目的】探究赤水乌骨鸡胸肌组织中腺苷琥珀酸裂解酶基因(ADSL)表达特征及其目的基因的干扰载体构建,为深入研究畜禽组织肌肉中肌苷酸(IMP)的表达规律及ADSL基因影响畜禽风味的机制提供理论参考。【方法】以不同月龄(3、4、5和6月龄)的赤水乌骨鸡(公鸡和母鸡各半)为试验材料,运用实时荧光定量PCR检测不同月龄及不同性别赤水乌骨鸡胸肌组织中ADSL基因的表达情况;同时根据GenBank中鸡ADSL基因mRNA序列(NM_205529.2)设计4对短发夹RNA(shRNA)干扰序列(sh1-ADSL、sh2-ADSL、sh3-ADSL和sh4-ADSL)和1对阴性对照序列(sh-NC)与pGPH1/GFP/Neo载体连接后进行测序,将构建成功的ADSL基因干扰载体转染至成肌细胞,检测并筛选出干扰效率最高的干扰载体。【结果】ADSL基因在不同月龄赤水乌骨鸡胸肌组织中的相对表达量排序为5月龄>4月龄>6月龄>3月龄,赤水乌骨母鸡3月龄母鸡的ADSL基因相对表达量极显著高于公鸡(P<0.01,下同),4月龄母鸡ADSL基因的相对表达量显著高于公鸡(P<0.05),6月龄母鸡ADSL基因的相对表达量极显著低于公鸡;ADSL基因质粒的测序结果显示干扰质粒构建成功,质粒转染后干扰组及阴性对照均可见绿色荧光,空白对照不发光,说明各重组质粒成功转染赤水乌骨鸡成肌细胞;ADSL基因沉默结果显示,sh2-ADSL沉默效果最佳,干扰效率为90.30%。【结论】赤水乌骨鸡胸肌中ADSL基因的相对表达量随着月龄增加表现为先上升后下降的变化趋势;3、4和5月龄赤水乌骨母鸡ADSL基因的相对表达量高于公鸡,随着月龄增加ADSL基因的相对表达量增加,公鸡和母鸡间的差异减小。成功分离提取赤水乌骨鸡成肌细胞,并筛选出RNA干扰效果最佳载体sh2-ADSL,为后续研究ADSL基因调控鸡肉肌苷酸及风味的分子机制提供参考。

• 色瓦绵羊GPIHBP1基因克隆及其组织表达特征分析

  潘君茹, 李蕊, 张馨, 仁青措姆, 孙宇, 杨井泉, 张贞贞, 陈华丽, 赵旺生, 宋天增,

  【目的】克隆色瓦绵羊乳腺组织糖基化磷脂酰肌醇锚定高密度脂蛋白结合蛋白1基因(GPIHBP1),明确其生物信息学特性及组织表达分布特征,为揭示GPIHBP1基因影响绵羊产奶性状的作用机制提供参考依据。【方法】克隆色瓦绵羊GPIHBP1基因编码区(CDS)序列,通过Prot Para、Prot Scale、SOPMA、SWISS-MODEL、TMHMM-2.0等在线软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测该基因在色瓦绵羊乳腺、肌肉、心脏、肾脏、肝脏、小肠、瘤胃和卵巢等8个组织中的表达情况。【结果】色瓦绵羊GPIHBP1基因CDS序列长519 bp,共编码172个氨基酸残基,与山羊GPIHBP1氨基酸序列(XM_018058666.1)比对,有4处氨基酸发生突变(32A→P、52V→A、130S→N和170M→V);色瓦绵羊GPIHBP1蛋白分子量为18063.87 Da,理论等电点(p I)为4.29,不存在跨膜螺旋结构,但存在信号肽(位于第20~21位氨基酸处),是一种细胞外的酸性亲水性蛋白。色瓦绵羊GPIHBP1蛋白存在12个磷酸化位点(6个丝氨酸磷酸化位点,5个苏氨酸磷酸化位点,1个酪氨酸磷酸化位点),其二级结构以无规则卷曲状态(占55.07%)为主,其次是α-螺旋(占35.47%),延伸链、β-转角分别占5.81%和4.65%。GPIHBP1基因在色瓦绵羊乳腺、肌肉、心脏、肾脏、肝脏、小肠、瘤胃和卵巢等8个组织中均有表达,以乳腺中的相对表达量最高,其次是心脏和肝脏,均极显著高于肌肉中的相对表达量(P<0.01)。【结论】GPIHBP1基因在色瓦绵羊不同组织中均有表达,且以乳腺中的相对表达量最高,可能与乳脂相关基因表达的增减有关,其中,GPIHBP1基因与LPL基因共同作用而参与绵羊泌乳调控。

• 广西H9N2亚型禽流感病毒疫苗候选株的筛选

  李孟, 谢芝勋, 李丹, 徐倩, 罗思思, 张民秀, 谢丽基, 黄超, 沈前程, 黄娇玲,

  【目的】筛选出免疫原性更优的H9N2亚型禽流感病毒(AIV)疫苗候选株用于新型疫苗研发,为加强对H9N2亚型AIV的防控提供技术支持。【方法】以2000—2020年广西地区分离获得的36株H9N2亚型AIV分离株为试验材料,依据HA基因遗传进化分析选择12株不同年份、不同地域及不同宿主来源的H9N2亚型AIV代表株,与目前使用的商品化H9亚型AIV疫苗株(SS株)进行交叉血凝抑制试验(HI)及抗原性分析,根据抗原分析结果选择其中具有不同抗原差异的代表株制备油乳剂灭活疫苗,并分别与商品化H9亚型AIV疫苗(SS株)进行交叉免疫保护试验。【结果】在36株H9N2亚型AIV广西分离株中有31株属于Y280-Like(9.4.1),其中26株属于分支I、5株属于分支II,另外5株属于G1-Like(h9.4.1),与我国常用疫苗株分属于不同进化分支。12株H9N2亚型AIV广西代表性分离株灭活后的HA效价≥7 log2,病毒灭活效果良好,可用于制备油乳剂灭活疫苗,且制备的油乳剂灭活疫苗稳定性和安全性良好。根据交互HI抗体滴度计算出各毒株间的抗原相关值(R),结果发现A/chicken/Guangxi/C227/2015(H9N2)株(简称C227株)与其他毒株的抗原性无明显差异,对应的R在0.72~0.93间波动;疫苗交叉保护试验结果也表明,C227株制备的油乳剂灭活疫苗对不同毒株的免疫保护率均高于80%,且免疫保护效果优于A/chicken/Guangxi/CX/2013(H9N2)株(简称CX13株),说明C227株更适合作为H9N2亚型AIV灭活疫苗的候选株。【结论】基于抗原性分析和免疫原性测定筛选出的A/chicken/Guangxi/C227/2015(H9N2)株对广西地区绝大部分H9N2亚型AIV流行株的免疫保护效果良好,可作为疫苗候选株用于研制新型H9N2亚型AIV疫苗。

• 狂犬病病毒GX074株P-MS20F突变体构建及其生长特性鉴定

  彭璟, 李文芳, 陆丽莹, 韦显凯, 李晓宁, 罗廷荣,

  【目的】明确狂犬病病毒(RABV)强毒株GX074的P蛋白和M蛋白第20位苯丙氨酸(Phe)替换至弱毒株r RC-HL的重组突变体在宿主细胞内的生长特性,为P蛋白和M蛋白转录复制机理研究提供理论依据。【方法】运用反向遗传技术以强毒株GX074的M蛋白第20位Phe替换弱毒株r RC-HL(GX074P)的M蛋白第20位丝氨酸(Ser),构建r RC-HL(GX074P-MS20F)突变体感染性c DNA克隆并拯救病毒。以重组突变体感染BSR/T7-9细胞,进行多步生长曲线测定,比较重组突变体与亲本毒株的生长能力,采用Western blotting检测N蛋白、P蛋白和M蛋白相对表达水平,利用实时荧光定量PCR检测N基因、P基因和M基因的相对表达量。【结果】经RT-PCR和测序鉴定,拯救的突变体r RC-HL(GX074P-MS20F) M蛋白第20位Ser成功替换为Phe。多步生长曲线测定结果显示,构建的重组突变体在感染24、48、72和96 h后,病毒滴度均高于亲本弱毒株r RC-HL和对照弱毒株r RC-HL(GX074PM1),平均约为亲本弱毒株r RC-HL的10倍。在蛋白表达水平上,r RC-HL(GX074P-MS20F)毒株在感染48 h后,N蛋白和M蛋白相对表达水平均极显著高于亲本弱毒株r RC-HL(P<0.01),说明强毒株GX074的P蛋白联合M蛋白第20位Phe替换至弱毒株r RC-HL后,增加了突变体N蛋白和M蛋白表达。感染24和48 h后,rRC-HL(GX074P-MS20F)毒株N基因、P基因和M基因的相对表达量均高于亲本弱毒株rRC-HL和对照弱毒株rRC-HL(GX074PM1)。【结论】强毒株GX074的M蛋白第20位Phe替换可提高病毒的增殖能力,同时增强病毒的复制与转录能力,M蛋白第20位Phe可能是影响病毒复制和转录的关键位点。

• 马链球菌兽疫亚种表面蛋白FIPP的免疫效力评价

  郭政, 李亚娟, 林永进, 黄坚仪, 巫兆如, 黄云飞, 李舜, 付强,

  【目的】评价马链球菌兽疫亚种(Streptococcus equi ssp. zooepidemicus,SEZ)表面蛋白FIPP(纤维蛋白原和Ig结合蛋白前体)的免疫效力,为预防SEZ感染提供新的候选疫苗抗原。【方法】根据NCBI数据库公布的FIPP基因序列设计引物进行PCR扩增,将扩增片段克隆到原核表达载体pColdⅠ,并转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,FIPP蛋白通过IPTG诱导在大肠杆菌中表达及纯化,以SDS-PAGE进行鉴定。纯化后的重组蛋白FIPP(rFIPP)对BALB/c小鼠进行免疫,二免14 d后对小鼠进行免疫保护试验并采集血清;解剖感染SEZ小鼠的肝脏、脾脏和肺脏进行病理组织学观察。以酶联免疫吸附试验(ELISA)方法检测小鼠血清中的特异性抗体IgG水平,以蛋白质印迹(Western blotting)方法检测重组蛋白的反应原性,通过全血杀菌试验检测血清的杀菌活性。【结果】通过SDS-PAGE电泳可观察到约96 k D的蛋白片段,与FIPP蛋白的理论分子量相符。重组蛋白rFIPP免疫小鼠后对SEZ攻击的保护率达70.0%。ELISA方法检测结果表明,重组蛋白rFIPP免疫小鼠后可诱导产生特异性抗体免疫球蛋白G(IgG),且极显著高于阴性对照(P<0.01,下同),通过IgG亚型分析,发现IgG1的抗体水平显著高于IgG2a(P<0.05),说明重组蛋白rFIPP免疫后产生的抗体亚型以IgG1为主。全血杀菌试验结果表明,重组蛋白rFIPP超免血清对SEZ具有极显著杀灭作用。组织病理学观察结果显示,重组蛋白rFIPP免疫后能有效减弱小鼠各类器官的病理损伤。【结论】经表达纯化的重组蛋白rFIPP在小鼠感染SEZ模型中具有良好的免疫保护效力,可用作制备SEZ亚单位疫苗的有效候选抗原。

• 热水浴法解除蚕卵滞育的条件优化及应用效果分析

  孙溱博, 廖森泰, 杨琼, 刘吉平, 肖阳, 李庆荣, 邢东旭,

  【目的】通过Box-Behnken响应面优化热水浴法解除蚕卵滞育的处理条件,并测试以不同来源水处理蚕种的孵化效果,为热水浴法在蚕业生产中的推广应用提供科学依据,探索出可替代传统盐酸孵化法且更安全环保、成本低廉的蚕种人工孵化方法。【方法】选用两广二号为供试蚕种,以卵龄(A)、处理时间(B)和处理温度(C)为变量,以蚕卵实用孵化率(Y)为响应值,通过Box-Behnken响应面优化热水浴法解除蚕卵滞育的处理条件;选择自来水、纯净水及矿泉水等不同来源的水,并选取萨尼斯、932、湘晖和春5等4个蚕种品种,分别采用优化后的条件对蚕卵进行热水浴处理,检验热水浴法解除蚕卵滞育的效果。【结果】蚕卵实用孵化率对3个变量因素的二项式拟合方程为:Y=91.03-2.01A-4.60B+22.89C+0.040AB+4.03AC+0.89BC-10.46A2+3.25B2-19.60C2,响应面设计模型拟合程度较好。各因素对蚕卵实用孵化率的影响排序为处理温度(C)>处理时间(B)>卵龄(A),其中,处理温度影响极显著(P<0.01),处理时间影响显著(P<0.05,下同),卵龄影响不显著(P>0.05,下同);两因素间交互作用对蚕卵实用孵化率的影响排序为AC>BC>AB。修正后的热水浴法最佳处理条件:卵龄17.5 h,处理时间13 s,处理温度50℃,此条件下的实际蚕卵实用孵化率为97.94%,与理论预测值(98.81%)接近。不同来源水对两广二号正、反交种进行热水浴处理后的实用孵化率均在95.00%以上,仅阳山自来水和纯净水1在热水浴处理两广二号正交种时的实用孵化率显著低于盐酸即时浸酸法,但其实用孵化率仍高于93.00%;萨尼斯、932、湘晖、春5等4个家蚕品种的热水浴实用孵化率与盐酸即时浸酸法相比均无显著差异,表明热水浴法具有较强的普适性。【结论】热水浴法能有效解除蚕卵滞育,具有较强的普适性,且成本低廉、操作简单,可作为蚕业生产上替代传统盐酸孵化法的新方法。

• 邻甲酚对斑马鱼成鱼急性毒性及组织显微结构的影响

  宋兴超, 江倩倩, 甘真博, 梁正其, 梅杰, 巴家文,

  【目的】明确邻甲酚对斑马鱼成鱼的急性毒性及其对肌肉、鳃和肝脏组织显微结构的影响,为邻甲酚对斑马鱼毒性效应的分子机理研究与环境安全评价和生态风险评估提供理论依据。【方法】采用静水式方法,将斑马鱼成鱼分为6组,暴露于0(对照)、15.00、19.74、25.98、34.19和45.00 mg/L邻甲酚溶液中,记录染毒24、48、72和96 h的各组斑马鱼中毒症状和死亡尾数,计算死亡率、半致死浓度(LC50)和安全浓度(SC),并进行安全性评价,采用组织病理学技术分析不同浓度邻甲酚对斑马鱼肌肉、鳃和肝脏组织显微结构的影响。【结果】与对照组相比,45.00 mg/L(最高浓度)组斑马鱼急性中毒症状表现为呼吸困难、狂游、抽搐、轻微侧翻且对外周刺激反应迟钝,逐渐失去平衡而静卧水底,24h内全部死亡。邻甲酚对斑马鱼成鱼24、48、72和96h的LC50分别为34.721、30.079、27.123和27.092 mg/L,SC为6.612mg/L,毒性等级为低毒。组织病理学分析表明,15.00和19.74mg/L组斑马鱼染毒96h后,肌肉、鳃和肝脏组织显微结构无明显变化。邻甲酚浓度达34.19和45.00 mg/L时,斑马鱼肌肉组织的肌纤维逐渐断裂、肿胀和坏死;鳃组织中鳃小片末端肿大出血,上皮细胞肿胀、脱落和损伤,红细胞数量明显增多,细胞排列混乱;肝脏出现大面积细胞空泡化,肝细胞核萎缩变形、溶解或偏移,导致肝细胞呈坏死状态。【结论】邻甲酚对斑马鱼成鱼的毒性效应随着暴露浓度升高、时间延长而增强,属于低毒性酚类污染物。高浓度邻甲酚暴露可导致斑马鱼成鱼肌肉、鳃和肝脏组织显微结严重损伤。