南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2024年第9期

  • 番茄根际酚酸累积对青枯菌入侵的影响
    黄建凤, 吴永沛, 逄玉万, 黄旭, 张木, 唐拴虎, 付弘婷, 李苹,
    【目的】 探明番茄根际酚酸累积对青枯菌入侵的影响,为阐明番茄青枯病的发病机理提供理论依据。【方法】 通过96孔板培养青枯菌研究5种不同酚酸类物质(苯丙酸、苯甲酸、咖啡酸、阿魏酸和丁香酸)单品对青枯菌生长的影响;应用高通量测序方法检测酚酸累积后土壤细菌群落多样性的变化,应用选择性培养基检测土壤中青枯菌的数量变化;通过主成分分析(PCA)、冗余分析(RDA)和相关分析等方法,分析不同酚酸处理后土壤细菌群落变化对青枯菌生长繁殖的影响。【结果】 苯丙酸、苯甲酸、咖啡酸、阿魏酸和丁香酸均有利于青枯菌生长,其中咖啡酸的作用最明显,青枯菌生长的OD600 nm达0.17,显著高于其他酚酸处理(P3-N和NH4-N呈正相关。在酚酸物质处理的土壤中接种青枯菌28 d后,青枯菌的繁殖数量显著高于空白对照,其中以丁香酸处理最高,达8.16 lg CFU/g土。相关分析结果显示,土壤中青枯菌数量与厚壁菌门相对丰度呈显著正相关,而与其他群落相对丰度呈显著负相关。【结论】 番茄根际土壤累积的酚酸类物质可破坏土壤细菌群落结构,使其抵御青枯菌入侵的能力减弱,从而加快病害发生。
  • 苦荞杂交后代株型性状和产量性状的遗传分析
    李春花, 加央多拉, 吴晗, 梁秀雪, 李玉明, 王艳青, 李晗, 孙墨可, 田娟, 任长忠,
    【目的】 对苦荞杂交后代株型性状和产量性状进行遗传分析,为矮秆苦荞新品种培育提供良好的理论依据。【方法】 以株高差异较大的2个苦荞品种杂交F2和F3代群体为研究对象,分析其株高、主茎节数、一级分枝数、二级分枝数、茎粗、单株粒数、单株粒重和千粒重8个农艺性状的遗传规律,并对性状间的相关性进行分析。【结果】 8个农艺性状在F2和F3群体中均出现超亲分离;主茎节数和千粒重的变异系数小于20.00%,单株粒数和单株粒重的变异系数大于50.00%,其他性状的变异系数为20.00%~40.00%。株高、主茎节数、单株粒数和单株粒重的加性方差小于显性方差,平均显性度均大于1.00;一级分枝数、二级分枝数、茎粗和千粒重的显性方差小于加性方差,平均显性度小于1.00。千粒重的狭义遗传率、广义遗传率和固定遗传率均大于其他性状。F3代群体农艺性状间相关分析结果显示,株高和单株粒重均与单株粒数、千粒重、主茎节数、一级分枝数、二级分枝数和茎粗存在极显著正相关(PPPPP>0.05)。【结论】 苦荞矮秆高产育种过程中,由于千粒重与其他性状相关系数较小,且具有较高遗传率,可在杂交初期世代进行单株选择;株高与其他主要农艺性状存在显著或极显著正相关,则需要综合考虑性状间的相关性进行单株选择,才能达到选育高产矮秆苦荞品种的目的。
  • 22份玉米自交系主要农艺性状配合力及应用潜力分析
    侯青光, 闫海锋, 黄柄壬, 李宏滇, 韦贵剑, 周慧文, 熊发前, 卢亚妮, 丘立杭,
    【目的】 分析利用具有国外种业公司背景的玉米杂交种(组合)选育的自交系主要农艺性状的配合力及应用潜力,为玉米种质资源的科学引进与合理利用提供参考依据。【方法】 以先21A、SP221、桂39722及桂兆18421等4个广西玉米骨干自交系为测验种,采用4×22 NCⅡ遗传交配设计对22个玉米自交系的株高、穗位高、穗长、穗粗及穗行数等10个重要农艺性状进行配合力、遗传效应和应用潜力分析。【结果】 在22个自交系中,大多数重要农艺性状的一般配合力(GCA)表现较好的自交系为B1、B8和B22。不同血缘背景自交系的GCA各有特点,铁岭先锋种子研究有限公司和三北种业有限公司品种(组合)二环系的穗长和穗粗GCA效应值较高,中种国际种子公司二环系的穗行数、三北种业有限公司二环系的百粒重、铁岭先锋种子研究有限公司二环系的行粒数和出籽率等的平均GCA效应值较高。在不同杂交组合中,除株高与穗位高外,其他农艺性状的SCA效应值均较好的杂交组合有T1×B20和T1×B15。株高的广义遗传力和狭义遗传力分别为94.45%和63.72%,其他9个农艺性状的狭义遗传力均小于50.00%。根据配合力评价杂交优势类群,明确其育种的应用潜力,结果显示选自铁岭先锋种子研究有限公司的自交系B12、B13、B15、B19、B22与T2(桂39722,桂单0810的母本)为同一类群;选自其他公司的自交系与4个广西骨干自交系间均可能是杂交优势类群。【结论】 自交系B1、B8和B22的农艺性状综合表现优良,可重点育种利用,而杂交组合T1×B20(先21A×正大808的二环系)和T1×B15(先21A×先玉1173的二环系)的产量相关性状表现优良,可参加品种区域试验。在育种工作中,可根据不同国外公司品种选育的二环系在穗长、穗粗、百粒重、穗行数及出籽率等方面的表型优势,有针对性地进行利用或改良。在自交系选育过程中,株高适宜早代选择,穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率和单株产量应晚代选择。
  • 基于遗传距离和配合力预测辣椒辣度杂种优势
    吴立东, 刘亚婷, 邱胤晖, 林淑婷, 尚伟, 李永清, 张锐, 钟柳青,
    【目的】 利用简化基因组测序(GBS)技术估算辣椒亲本间的SNP遗传距离,并通过配合力分析,预测杂交后代辣度相关性状的杂种优势,为高辣度辣椒新品种的亲本选配及杂种优势利用提供理论依据。【方法】 选取11个辣椒自交系为亲本材料(母本A1~A5,父本B1~B6),采用不完全双列杂交法(NCⅡ)配制30个杂交组合,对亲本及杂交组合的5个辣度相关性状[二氢辣椒素、辣椒素、辣椒素总量、斯科维尔指数(SHU)和辣度]进行测定,并对各性状的SNP遗传距离、配合力和杂种优势间的相关分析。【结果】 通过Illumina测序共获得20.0 Gb原始数据,有效数据为19.9 Gb,Q20平均97.3%,平均GC含量36.59%;通过比对共获得1671621个SNP位点,1732641个SNP变异位点;11份辣椒亲本材料间的遗传距离为0.0299~0.4762。辣椒各辣度相关性状普遍存在杂种优势,A5&#215;B6的二氢辣椒素、A5&#215;B1的辣椒素及A5&#215;B3的辣椒素总量、SHU和辣度杂种优势最明显。不同亲本的不同辣度相关性状间的一般配合力(GCA)效应值差异较大,其中A5的辣椒素和B6的二氢辣椒素具有较高的GCA效应值,二者配制的杂交组合A5&#215;B6(二氢辣椒素)、A5&#215;B1(辣椒素)的特殊配合力(SCA)效应值最高,表明亲本之一具有较高GCA效应值易组配出SCA效应值较高的杂种后代。各辣度相关性状的SCA与杂种优势均呈极显著正相关(PP<0.05)或极显著正相关,相关系数为0.382~0.579。【结论】 利用SNP遗传距离和SCA预测辣椒辣度相关性状杂种优势是可行的,但还需考虑亲本间的GCA。因此,在对辣椒辣度相关性状杂交组合预测杂种优势时,可将配合力与遗传距离相结合,以配制辣度更高的杂交组合。
  • 红外光谱结合热重法对3种作物秸秆腐解特征的分析
    陈丽鹃, 张锦秀, 范伟, 粟桂蓉, 李伟鹏, 谢慧玲, 李雨, 周喜新,
    【目的】 通过模拟试验明确3种作物秸秆腐解过程中的物质结构变化规律,为烟田秸秆的合理利用提供理论依据。【方法】 以烟草、油菜和水稻3种作物秸秆为研究对象,采用尼龙网袋法模拟腐解180 d,应用傅里叶红外光谱及热重(TG)分析研究3种作物秸秆在干湿交替和淹水2种土壤水分条件下的腐解特性差异。【结果】 3种作物秸秆在180 d时腐解率达55.69%~69.39%,表现为水稻秸秆>油菜秸秆>烟草秸秆;同一秸秆在2种土壤水分条件下的腐解率表现为干湿交替处理>淹水处理,但差异较小。红外光谱分析结果显示3种作物秸秆的官能团组成存在一定的相似性,在3420、2920、1640、1380、1050和610 cm-1处共有吸收峰,但在某些特征吸收峰和吸收峰相对强度呈现差异,表明这些吸收峰所对应的物质及含量有所不同。烟草秸秆的1640 cm-1/2920 cm-1和1640 cm-1/1050 cm-1相对强度比值最大,芳香族化合物含量相对较高。随着腐解的进行,3种作物秸秆红外光谱吸收峰及其相对强度发生变化,碳水化合物、酰胺化合物和脂肪族化合物逐步分解,生成了碳酸盐、铵盐、硝酸盐和羧酸盐等,水稻秸秆中元素硅逐步释放形成二氧化硅和硅酸盐。TG分析显示,3种作物秸秆TG-微商热重(DTG)曲线上200~400 ℃阶段的失重率达55.00%以上,是秸秆挥发分析出的主要阶段。200~400 ℃和600~700 ℃阶段失重率分别以油菜秸秆(58.71%)和烟草秸秆(6.38%)最大,水稻秸秆900 ℃残留质量百分比最高(23.17%)。腐解末期(180 d)3种作物秸秆的固定碳百分比和挥发分质量分数差异显著(PP>0.05);其中,水稻秸秆固定碳百分比最高(平均值17.32%),挥发分质量分数最低,而油菜秸秆挥发分质量分数较高,固定碳百分比最低,平均值为11.69%。【结论】 红外光谱结合热重法可对模拟还田秸秆的降解状况进行分析,其中烟草秸秆较难腐解,水稻秸秆还田更有利于增加土壤有机碳含量。
  • 不同脱叶剂对长江流域夏播短季栽培棉花脱叶催熟效果及产量和品质的影响
    谢章书, 谢学方, 李侃, 周仲华, 屠小菊, 刘爱玉,
    【目的】 研究棉花在夏播短季栽培模式下对不同脱叶催熟剂的响应,为筛选适宜长江流域棉花栽培的脱叶催熟剂提供理论依据。【方法】 以成品脱叶剂欣噻利(50%噻苯隆&#183;乙烯利)为对照(CK),以乙烯利和助剂为通用组分,分别配以98%噻苯隆、98%噻苯隆+50%敌草隆、98%磷酸二氢钾、10%脱落酸制成4种脱叶剂配方(对应标记为S、D、L和T处理),测定不同脱叶剂处理棉株的脱叶率、吐絮率、产量相关性状及棉花纤维品质指标,并通过相关分析和主成分分析比较不同脱叶剂处理对棉花脱叶催熟效果及产量和品质的影响。【结果】 随着脱叶剂喷施后时间的推移,棉花脱叶率和吐絮率均呈上升趋势。其中第10 d以CK的脱叶率最高(96.57%),D处理次之(95.76%),L处理的脱叶率显著低于其他处理(PP>0.05);上半部平均长度以CK最优、D处理次之;断裂比强度以D处理最高;后期(8月30日)开花的棉铃也同样以CK和D处理的纤维品质最优。相关分析和主成分分析结果表明,D和S处理及CK的脱叶及催熟效果较好,且均能不同程度提高棉花产量,改善棉花纤维品质。【结论】 不同脱叶剂以噻苯隆+敌草隆、噻苯隆和欣噻利效果较优,可在长江流域湖南地区夏播短季栽培模式下棉花生产种植中应用。
  • 不同耕作方式对广西蔗田土壤生物性和非生物性孔隙结构的影响
    王松, 张硕, 张钰, 张红霞, 黄太庆, 甘磊,
    【目的】 探究传统旋耕与粉垄耕作方式对广西蔗田土壤生物性和非生物性孔隙结构的影响,以期为该地区甘蔗生产中合理选择耕作方式提供理论依据。【方法】 以蔗田土壤为研究对象,设粉垄耕作20 cm(F20)和传统旋耕20 cm(X20)2种处理,于甘蔗伸长期采集土壤样品,测定0~40 cm深度土层的土壤颗粒分布、容重及有机质含量;利用X射线CT扫描技术并结合ImageJ 1.53c及MATLAB 2019a等软件分离获取土壤生物性和非生物性孔隙的二维和三维特征参数,并对2种处理下孔隙结构进行三维重构可视化。【结果】 与X20处理相比,F20处理0~40 cm土层的黏粒含量平均值显著降低32.16%(P20处理0~10 mm孔径范围的二维生物性孔隙数量高于X20处理,二者非生物性二维孔隙数量差异不明显;F20处理的生物性孔隙圆度较X20处理显著提高10.58%。在孔隙三维参数中,F20处理的生物性孔隙连通度较X20处理显著提高67.55%,其余参数均小于X20处理;F20处理非生物性孔隙的孔隙度、弯曲度、连通度和比表面积均低于X20处理,但均无显著差异(P>0.05)。在三维重构图中,X20处理生物性孔隙多分布在0~10 cm土壤表层区域,F20处理的生物性孔隙则在10~30 cm土层中形成了更多向下延伸的连续管状结构;X20处理的非生物性孔隙分布较疏松,F20处理的作物根系主要生长区周围存在较多非生物性孔隙。【结论】 粉垄耕作形成的生物性孔隙结构优于传统旋耕,特别是在形成上下连通的生物性孔隙和更密集的非生物孔隙分布方面具有一定优势,可更好地促进水肥运移通道的形成。在广西甘蔗种植过程中,可采用粉垄耕作以有效改善土壤孔隙结构。
  • 广西甘蔗主产区土壤酸化特征分析
    曾艳, 谢如林, 彭嘉宇, 黄金生, 沈小微,
    【目的】 分析广西甘蔗主产区土壤pH现状和分布特点及土壤pH与交换性盐基离子含量、土壤交换性铝含量的关系,为探明广西蔗区土壤酸化机制及土壤酸化治理提供科学依据。【方法】 2023年春季在广西15个甘蔗种植面积较大的县(区、市)共采集515个地块的0~20 cm土壤样品,分别采用去离子水、0.01 mol/L CaCl2溶液和1 mol/L KCl溶液测定土壤pH[分别标记为pH(H2O)、pH(CaCl2)和pH(KCl)],同时测定交换性盐基离子、交换性酸和交换性铝含量,分析土壤pH与交换性盐基离子和盐基饱和度的关系,以及交换性铝积累对土壤pH的响应。【结果】 广西甘蔗主产区土壤pH(H2O)平均值为4.52,其中pH(H2O)2)和pH(KCl)平均值分别为4.06和3.71,与pH(H2O)相比分别低0.46和0.81。土壤交换性酸平均含量为4.59 cmol/kg,且>6.0 cmol/kg的土壤占比32.8%。交换性铝是交换性酸的主要组分,在交换性酸含量>4.0 cmol/kg的土壤中,交换性铝占比超过80.0%。交换性铝含量与pH(KCl)的拟合优度最高(R2=0.9005),当土壤交换性铝含量为2.0 cmol/kg时,其所对应的pH(H2O)、pH(CaCl2)和pH(KCl)的平均值分别为4.67、4.07和3.66。土壤交换性钙、交换性镁和交换性钾的平均含量分别为4.67、0.42和0.49 cmol/kg,土壤交换性钙含量2O)、pH(CaCl2)和pH(KCl)均呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】 广西甘蔗主产区出现严重的土壤酸化现象,pH≤4.5的土壤占大多数。钙镁缺乏、盐基饱和度偏低和铝毒危害风险较高已成为广西甘蔗主产区土壤酸化的主要特征。
  • 光合细菌沼泽红假单胞菌Atp2蛋白对水稻生长及抗逆的影响
    陈春燕, 黄强, 吴希阳, 覃莹菲, 谭新球, 刘勇, 陈岳, 张德咏,
    【目的】 探究光合细菌沼泽红假单胞菌PSB06 Atp2蛋白对水稻生长、防御酶活性及防御相关基因转录水平的影响,为生防菌在水稻上的推广应用提供理论依据。【方法】 以水稻品种CO-39为试验材料,用0(蒸馏水,CK)、20和50 μg/mL Atp2蛋白3种处理液对水稻种子和叶片进行处理,对生长14 d的水稻体内叶绿素a/b和过氧化氢(H2O2)含量,以及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱氨肽还原酶(GR)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)等水稻防御酶活性进行检测;运用实时荧光定量PCR检测水稻体内防御相关基因(OsWRKY70、OsLOX1、OsAOS2、OsPR1a、OsCHT1和OsPAL1)的转录水平。【结果】 与CK相比,Atp2蛋白处理水稻叶片后,其体内叶绿素a/b显著(PPP>0.05);Atp2蛋白处理后水稻体内H2O2含量均升高,其中处理叶片后H2O2含量极显著升高;Atp2蛋白处理后水稻体内POD和CAT活性显著或极显著下降;Atp2蛋白处理后水稻体内SOD、GR和PAL活性均极显著升高;Atp2蛋白处理种子后水稻体内PPO活性显著或极显著升高,而处理叶片后PPO活性显著或极显著下降。Atp2蛋白处理后水稻防御相关基因OsWRKY70、OsLOX1、OsAOS2(50 μg/mL Atp2蛋白处理水稻叶片外)、OsPR1a和OsCHT1表达均上调,其中OsWRKY70、OsLOX1和OsCHT1基因表达显著或极显著上调;Atp2蛋白处理种子后OsPAL1基因表达极显著上调,而处理叶片后OsPAL1基因表达极显著下调。【结论】 沼泽红假单胞菌PSB06 Atp2蛋白对水稻有较好的促生抗逆效果,具有推广应用潜力。
  • 复合微生物菌肥对番茄青枯病发生和根际土壤细菌群落的影响
    李得铭, 徐云龙, 邓涛, 周游, 杨腊英, 黄俊生, 汪军,
    【目的】 探究复合微生物菌肥与番茄青枯病发生、根际土壤理化性质及土壤细菌群落之间的关系,为合理应用微生物菌肥绿色防控番茄青枯病提供理论依据。【方法】 以往年番茄青枯病严重发生地块为试验地,设清水对照(T1)、复合微生物菌肥(T2)、菌肥营养基质(T3)和复合微生物(T4)4个处理,测定番茄根际土壤养分含量、番茄植株生长、根系青枯病菌带菌率、青枯病发病率及根际土壤呼吸速率;采用16S rDNA测序技术分析施用复合微生物菌肥后番茄根际土壤细菌群落结构变化。【结果】 在番茄采收期测定结果显示,复合微生物菌肥和复合微生物处理的番茄根际土壤中有机质、铵态氮和速效磷含量均高于或显著(PP>0.05);复合微生物菌肥处理的芽孢杆菌目(Bacillales)和芽孢杆菌属(Bacillus)分别为排名前10的优势目(8.31%)和优势属(6.60%);4个处理中芽孢杆菌属与Christensenellaceae_R-7_group和WCHB1-32的丰度相似,与WCHB1-32、瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium_1)、Christensenellaceae_R-7_group和噬几丁质菌科未培养菌属(uncultured_bacterium_f_Chitinophagaceae)正相关,与假单胞菌属(Pseudomonas)、厌氧绳菌科未培养菌属(uncultured_bacterium_f_Anaerolineaceae)和嗜甲基菌属(Methylophilus)负相关。复合微生物菌肥处理的代谢途径、次生代谢物生物合成、抗生素生物合成和氨基酸生物合成等功能微生物丰度增幅最明显;有机质、速效磷、速效钾、芽孢杆菌属、雷尔氏菌属(Ralstonia)和土壤呼吸速率与抗生素生物合成功能正相关,pH、芽孢杆菌属、雷尔氏菌属和土壤呼吸速率与氨基酸生物合成功能正相关,而盐度和发病率与2项功能负相关。【结论】 复合微生物菌肥能显著改良土壤养分比例、改善土壤细菌群落结构和功能特性、提升抗生素生物合成和氨基酸生物合成等功能、促进番茄生长、降低青枯病发病率。复合微生物菌肥500倍稀释液对番茄青枯病的防病促生作用显著,具有良好的应用前景。
  • 铜绿假单胞菌HZ15全基因组和比较基因组学分析
    杨德伟, 施春兰, 曾舒泉, 解紫薇, 秦小萍, 秦得强, 高熹, 顾小飞, 谢永辉, 吴国星,
    【目的】 挖掘铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)菌株HZ15抑菌物质合成相关基因及其抑菌机理,探究不同来源铜绿假单胞菌的遗传多样性及特异性,为菌株HZ15的实际应用提供理论依据。【方法】 采用Nanopore第三代测序技术对分离自鳞翅目幼虫的铜绿假单胞菌菌株HZ15进行全基因组测序,并结合多种数据库对其基因组进行注释,同时与来自不同环境(人体、土壤、植物、废水)的另外9株铜绿假单胞菌进行比较基因组学和泛基因组分析。【结果】 菌株HZ15含有1条6722482 bp的染色体,平均GC含量66.14%,共注释到6173个编码基因,总长度6018345 bp,编码区占基因组全长的89.53%。比较基因组学分析结果显示,10株铜绿假单胞菌在基因组大小、基因数量等方面均存在差异。菌株HZ15含有61个抗生素耐受基因、8个前噬菌体、53个水平基因转移及225个毒力因子。CAZy数据库注释发现,菌株HZ15含有多种可能与其抑菌活性相关的糖苷水解酶(GH18、GH19、GH23、GH73和GH103)。此外,菌株HZ15拥有编码3种金属螯合剂[Pf-5 pyoverdine、伪帕林(pseudopaline)和绿脓杆菌螯铁蛋白(pyochelin)]以及lankaci‐din C、氰化氢(hydrogen cyanide)、双环霉素(bicyclomycin)等抑菌活性成分的基因簇,还特有套索肽(lassopeptide)的次级代谢合成相关基因。泛基因组分析发现10株铜绿假单胞菌有10517个泛基因组基因,5278个核心基因组基因。泛基因组中,菌株HZ15拥有231个独特基因,其中aphA_2和bla基因与抗生素耐受性相关。【结论】 菌株HZ15可能通过破坏病原菌细胞壁、释放毒素和抑菌活性成分等抑制病原菌生长,并因其具有较强环境适应能力,在生物防治领域具有良好的应用潜力。
  • 铁十字秋海棠R2R3-MYB基因家族的鉴定及表达分析
    刘雅芝, 邓惠敏, 彭嘉慧, 余义勋, 刘娟旭,
    【目的】 对铁十字秋海棠(Begonia masoniana)R2R3-MYB基因家族进行鉴定分析,并检测R2R3-MYB基因家族成员在铁十字秋海棠叶片不同生长发育时期中叶斑区和非叶斑区的表达模式,为铁十字秋海棠叶斑分子调控机制和叶色改良及新品种培育提供理论参考。【方法】 以铁十字秋海棠3个关键生长发育时期的叶片为试验材料,参考拟南芥R2R3-MYB家族蛋白序列,利用生物信息学方法从铁十字秋海棠基因组数据库中鉴定出R2R3-MYB基因家族成员,并对其理化性质、染色体定位、系统发育、基因结构、保守基序及启动子顺式作用元件等进行预测分析,并通过实时荧光定量PCR检测7个BmaMYBs基因在铁十字秋海棠3个生长发育期中叶斑区和非叶斑区的表达模式。【结果】 从铁十字秋海棠基因组中鉴定出110个R2R3-MYB基因家族成员,该基因家族成员的氨基酸数量为128~870个,分子量为14660.85~97435.93 Da,理论等电点(pI)为4.92~10.10,成员之间差异较大,大部分为不稳定的疏水性蛋白,均定位在细胞核。110个R2R3-MYB家族基因在15条染色体上均有分布,部分基因在同一染色体上集中分布,形成基因簇;BmaMYBs含有0~10个内含子;约94%的成员含有Motif 1、Motif 2和Motif 3基序;R2R3-MYB基因家族成员启动子均含有大量光响应元件;BmaMYB10、BmaMYB18、BmaMYB38、BmaMYB53、BmaMYB97、BmaMYB99和BmaMYB109基因在叶片发育过程中叶斑区与非叶斑区均有表达,叶斑区BmaMYB53基因的相对表达量较非叶斑区高达19.41~131.99倍。【结论】 在铁十字秋海棠基因组中鉴定出110个R2R3-MYB基因家族成员,叶斑区与非叶斑区BmaMYB53基因的相对表达量差异最大,推测该基因是调控铁十字秋海棠叶斑形成的关键基因。
  • 基于主成分分析和聚类分析的切花月季弯梗特性综合评价
    杨姣, 罗中元, 陶金婷, 孟静, 赵雁,
    【目的】 对切花月季弯梗表型性状进行分析和筛选,并综合评价不同品种的弯梗特性,为矫正不同类型月季弯梗及促进切花月季优质高效生产提供参考依据。【方法】 以温室栽培的10个切花月季品种为研究对象,统计不同品种的弯梗率;测定弯梗植株的花朵宽度、花朵高度、萼片下落距离等12个表型性状,统计各指标的变异系数(CV);采用主成分分析(PCA)和聚类分析等方法综合评价10个切花月季品种的弯梗特性。【结果】 切花月季品种高盛的弯梗率最高,达16.19%,白荔枝弯梗率最小,仅3.44%。气场和苏醒的弯梗萼片下落后变化类型分别为3和2种,其余品种为1种;品种间花朵鲜重等10个表型性状变异系数大于10.00%,各品种弯梗方向无特定方位。已测的12个表型性状中有5对指标间呈极显著相关(PPD)排序为高盛>浪漫沙滩>艾莎>夏日恋情>洛神>粉荔枝>苏醒>气场>朱丽叶>白荔枝。聚类分析结果显示供试切花月季品种可分为三大类群,高盛、浪漫沙滩和艾莎具有突出的弯梗特性,D均大于0.650。【结论】 10个切花月季品种弯梗植株表型性状变异较大,气场和苏醒弯梗萼片表型变化较多;筛选出茎粗、最大花瓣厚度、花朵鲜重、花瓣数、花朵宽、花盘到第1台叶距离、下落萼片鲜重和花梗高等8个关键指标用于月季弯梗特性评价;获得高盛、浪漫沙滩和艾莎3个弯梗特性较强的切花月季品种,可作为研究切花月季弯梗特性的材料。
  • 不同模式防护林内PM2.5浓度变化及其影响因子分析
    李立文, 周润洋, 万欣, 邢玮,
    【目的】 探究不同模式防护林内直径≤2.5 μm的是浮颗粒物(PM2.5)浓度变化及其影响因子,为优化防护林植物配置,建设宜居城市环境提供理论参考依据。【方法】 以6种植物配置模式(榉树+桃树混交林、落羽杉纯林、落羽杉+石楠混交林、女贞+落羽杉混交林、女贞纯林和榉树+樱花混交林)且林龄均在10年左右的防护林为研究对象,空旷地作为对照(CK),测定防护林和CK的空气温度、空气湿度、气压、风向、PM2.5浓度、光照强度6种环境因子及9种土壤理化因子,并分析不同防护林模式下气候和土壤因子之间相关性;通过建立随机森林模型分析不同种植模式的重要性得分。【结果】 落羽杉纯林、落羽杉+石楠混交林、女贞+落羽杉混交林模式下PM2.5浓度低于榉树+桃树混交林、女贞纯林和榉树+樱花混交林3种防护林模式和CK。7个监测点的土壤pH均呈弱碱性,女贞+落羽杉混交林和女贞纯林模式的有机质含量显著高于其他防护林模式和CK(P2.5浓度与空气湿度、土壤微生物碳和土壤微生物氮含量之间呈极显著正相关(P2.5浓度相关性不显著(P>0.05)。随机森林模型结果显示,空气温度、空气湿度、气压、风向、光照强度、土壤微生物碳、土壤微生物氮和含水量对PM2.5浓度影响的重要性得分较高。【结论】 不同防护林模式下的风向和PM2.5浓度有差异,空气温度、空气湿度、土壤微生物碳和土壤微生物氮含量是影响大气PM2.5浓度变化的重要因子,防护林配置落羽杉能有效降低大气PM2.5浓度。
  • 减量施氮对橡胶树—葛藤间作模式结瘤固氮及氮素吸收利用的影响
    王桂花, 吴敏, 王大鹏, 林清火, 詹杉, 林琛茗, 张先, 陈传洋, 周永计,
    【目的】 研究接种根瘤菌后,减量施氮对橡胶树与葛藤间作模式结瘤固氮及氮素吸收利用的影响,为胶园减少氮肥施用量、实现绿色发展提供理论依据。【方法】 在幼龄胶园中,采用随机区组设计,设5个处理:橡胶树单作,配合正常氮肥施用量(对照,CK1);橡胶树间作葛藤但不接种根瘤菌,配合正常氮肥施用量(对照,CK2);橡胶树间作葛藤并接种根瘤菌后,配合正常氮肥施用量(T100)、减施25%氮肥(T75)和减施50%氮肥(T50);分析不同处理下根瘤固氮效果、作物生长状况、作物氮含量、葛藤氮累积量及表层(0~30 cm)土壤全氮含量。【结果】 与T100处理相比,T75和T50处理的葛藤根瘤数量、根瘤鲜重、固氮酶活性、固氮潜力和豆血红蛋白含量均增加,其中T50处理与T100处理差异显著(PP>0.05,下同),而T50处理的葛藤根系氮含量和地上部氮累积量均较CK2显著增加,分别是其1.10和1.49倍。与CK1和CK2相比,接种根瘤菌配合减施氮肥对橡胶树的树围、树高和叶片氮含量均无显著影响,但T50处理的胶园0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层土壤全氮含量均较CK1显著提高15%以上。相关分析结果表明,根瘤固氮酶活性与葛藤植株干重、氮含量和氮积累量呈显著正相关。【结论】 在橡胶树与葛藤间作模式中,接种根瘤菌配合减施50%氮肥,可增强葛藤根瘤的固氮能力,从而提高表层土壤全氮含量,促进葛藤对氮素的吸收和累积,并维持橡胶树叶片氮素含量,保证了葛藤和橡胶树的正常生长。
  • 苔藓对喀斯特城市林下土壤生态化学计量特征的影响
    张寅方, 王秀荣, 申俊杰, 黄补芳, 段礼鑫,
    【目的】 探究苔藓对喀斯特城市林下土壤生态化学计量特征的影响,为揭示苔藓在喀斯特城市林下生态系统中的作用提供理论依据。【方法】 以贵州省贵阳市观山湖区观山湖公园为研究区域,选取常绿针叶林、竹林、落叶阔叶林、针阔叶混交林、常绿落叶阔叶混交林和常绿灌木林6种林分,采集苔藓覆盖土壤、裸地土壤及苔藓,测定土壤和苔藓碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,分析其化学计量特征。【结果】 与裸地土壤相比,6种林分的苔藓覆盖土壤N含量和氮磷比(N∶P)均显著增加(P<0.05,下同)。除常绿落叶阔叶混交林外,其他林分的苔藓覆盖土壤碳磷比(C∶P)均显著高于裸地土壤。苔藓覆盖促进常绿针叶林、竹林、落叶阔叶林和常绿灌木林4种纯林的林下土壤C累积。竹林的苔藓覆盖土壤C、N、P含量分别为99.06、0.79和11.79 g/kg,均高于其他5种林分,其中P含量与其他林分差异显著。不同林分中,针阔叶混交林的苔藓C和N含量最高(0.24和0.29 g/kg),常绿针叶林的苔藓P含量最高(4.12 g/kg),竹林的苔藓C∶N和C∶P分别为1.27和0.17,均高于其他5种林分,其中C∶P与其他林分差异显著。相关分析结果显示,苔藓N含量与土壤C∶N呈显著正相关。双因素方差分析结果表明,林分类型、有无苔藓覆盖及其交互作用对土壤和苔藓C、N、P化学计量比均有显著影响。通过冗余分析(RDA)发现,郁闭度对苔藓C、N、P含量及化学计量比均有显著影响。【结论】 苔藓对喀斯特城市林下土壤C、N、P化学计量特征具有潜在影响,苔藓覆盖对改善喀斯特地区土壤N缺乏具有积极作用,竹林中苔藓覆盖土壤的养分累积效应最明显。进行林地管理和改造时,可优先培育竹林,以充分发挥苔藓对土壤养分的富集作用。
  • 自然恢复下马占相思人工林植被群落特征变化
    陈海辉, 黄海, 田乐宇, 韦建杏, 余雪标, 王旭,
    【目的】 探究自然恢复下马占相思人工林植被群落特征变化,为推动海南岛生态公益林和海南热带雨林国家公园内马占相思人工林向天然林转型提供理论依据。【方法】 采用空间代替时间的方法,在海南省枫木实验林场选取不同自然恢复时间(10、15和20年)的马占相思人工林作为研究对象,并以自然恢复良好的天然次生林为对照,对乔木层、灌木层和草本层进行植被调查,分析不同自然恢复时间马占相思人工林的林分结构、生长状况、物种组成和物种多样性特征及其与天然次生林的差异。【结果】 马占相思人工林中,随着自然恢复时间的增加,马占相思密度逐渐下降,林分郁闭度也逐渐降低。自然恢复20年的马占相思人工林乔木更新层密度、灌木层密度、灌木层平均高度和草本层平均高度与天然次生林均无显著差异(P>0.05,下同),而乔木更新层平均高度和草本层盖度均显著低于天然次生林(P<0.05,下同)。不同自然恢复时间的马占相思人工林乔木更新层的直径分布符合Weibull分布,其形状参数c均小于1,为倒J型分布,尺度参数b随着自然恢复时间的增加逐渐接近天然次生林乔木层。随着自然恢复时间的增加,马占相思人工林群落物种数量增加,各林层优势种组成变化较大,主坐标分析(PCoA)结果表明乔木层和灌木层的物种组成逐渐向天然次生林演替。随着自然恢复时间的增加,马占相思人工林乔木层的Patrick指数和Shannon指数均逐渐增加,而Simpson指数和Pielou指数均变化较小,但自然恢复20年的马占相思人工林乔木层各物种多样性指数仍显著低于天然次生林;随着自然恢复时间的增加,马占相思人工林灌木层的各物种多样性指数呈先升高后降低的变化趋势,草本层的各物种多样性指数呈先降低后升高的变化趋势,自然恢复10年和自然恢复20年马占相思人工林的灌木层及草本层Shannon指数、Simpson指数、Pielou指数与天然次生林均无显著差异,但Patrick指数显著低于天然次生林。【结论】 自然恢复下马占相思人工林的林分结构、物种组成和物种多样性逐渐接近天然次生林,但仍有一定差距。随着自然恢复时间的增加,马占相思人工林的林分结构趋于复杂化,群落具有天然更新和正向演替的潜力。
  • 不同砧穗苗龄对斜插法黄瓜嫁接苗愈合及生理性状的影响
    张旭阳, 王铃钰, 于俊川, 易秋霞, 伍晨溪, 陈艳丽, 朱国鹏,
    【目的】 研究砧穗苗龄对黄瓜嫁接苗愈合及生理性状的影响,探索适宜海南黄瓜嫁接苗生产的砧穗苗龄,为海南黄瓜嫁接育苗技术的应用与推广提供科学依据。【方法】 以驰誉505为黄瓜接穗品种、创凡一号为砧木,采用斜插法进行嫁接,设3组接穗苗龄(子叶微展、子叶平展、第1片真叶露心)和2组砧木苗龄(第1片真叶露心、第1片真叶平展),共6个处理,其中以海南工厂化育苗中常用的接穗子叶微展、砧木第1片真叶露心处理作为对照(CK),研究不同砧穗苗龄处理对嫁接苗成活率、日均干重增长量(G值)、根冠比、壮苗指数、根系活力、叶绿素含量、抗氧化酶活性及嫁接愈合过程解剖结构的影响。【结果】 接穗子叶微展、砧木第1片真叶平展处理的黄瓜嫁接苗成活率最高,为92.0%。砧木苗龄为第1片真叶平展3组处理的G值显著高于其他处理(P<0.05,下同),接穗苗龄为子叶微展2组处理的根冠比显著高于其他处理,接穗子叶微展、砧木第1片真叶平展处理的壮苗指数最高,为0.012。接穗子叶微展、砧木第1片真叶平展处理的根系活力和叶绿素含量也为最高,分别为381.09 μg/ (g&#183;h)和35.15 mg/g。嫁接后10 d内,各处理的过氧化物酶(POD)活性整体呈升高趋势,多酚氧化酶(PPO)活性呈先上升后下降的变化趋势,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性呈先下降再快速升高的变化趋势,3种抗氧化酶活性均在接穗子叶微展、砧木第1片真叶平展处理中表现较好。观察嫁接苗的解剖学结构发现,接穗子叶微展、砧木第1片真叶平展处理的愈合情况较好。【结论】 不同砧穗苗龄组合的黄瓜嫁接苗成活率和嫁接苗质量存在明显差异,综合分析,海南冬春季节以斜插法进行黄瓜嫁接育苗时,适宜的砧穗苗龄为接穗子叶微展、砧木第1片真叶平展。
  • 基于品质指标的正交试验优化铁皮石斛真空冷冻干燥工艺
    方良材, 孙奇, 刘梦姣, 吴钊龙, 陈俊, 黄浩, 吴秋萍, 覃建维, 苏静, 廖圆圆,
    【目的】 在现有工业生产的铁皮石斛真空冷冻干燥工艺基础上优化时间参数,以期获得最佳干燥工艺,提高效率同时提升产品品质,为铁皮石斛干制产品工业化生产提供参考依据。【方法】 以新鲜铁皮石斛为原料,采用正交试验考察不同升华时间对铁皮石斛多糖、甘露糖、醇浸出物和多酚含量及抗氧化活性的影响,与现有工业生产的真空冷冻干燥工艺进行对比,确定最佳真空冷冻干燥工艺。【结果】 各因素对真空冷冻干燥铁皮石斛品质的影响主次顺序:35 ℃所用时间>55 ℃所用时间>25 ℃所用时间>45 ℃所用时间;铁皮石斛的最佳真空冷冻干燥工艺参数:真空度30 Pa,冷阱温度-40 ℃,升华温度和升华时间为15 ℃(3 h)→25 ℃(3 h)→35 ℃(5 h)→45 ℃(9 h)→55 ℃(18 h),共38 h,在此条件下,铁皮石斛多糖含量为35.3%,甘露糖含量为23.1%,醇浸出物含量为7.8%,1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)自由基清除率为30.3%,综合评分为88.3分。与现有真空冷冻干燥铁皮石斛工艺相比,干燥时间缩短2.6%,多糖和甘露糖含量分别显著提高27.0%和5.0%(PP>0.05),DPPH自由基清除率显著减少31.0%,多酚含量相当,色泽较接近新鲜的铁皮石斛样品。【结论】 经优化后真空冷冻干燥工艺得到的铁皮石斛有效成分含量较高,干燥时间缩短,色泽更佳。
  • 采后常温贮藏对南亚热带甜玉米品质的影响
    弓雪, 刘亚利, 李高科, 贺囡囡, 莫润秀, 陈坤, 韦正乙, 覃宏宇, 卢生乔, 张述宽,
    【目的】 研究两广地区优异的甜玉米品种采收后常温贮藏时间对其品质的影响,为采后甜玉米保鲜技术研究和新品种选育提供理论依据。【方法】 以6个甜玉米品种为试验材料,采收后室温贮藏0、1、3和5 d后,测定籽粒的含水量及可溶性蛋白、可溶性糖、多糖、蔗糖和淀粉含量,并利用主成分分析评价影响甜玉米采后品质的关键因子。【结果】 甜玉米品种随着采收后贮藏时间的延长,籽粒的含水量、可溶性糖含量和蔗糖含量均呈下降趋势,淀粉含量呈上升趋势,不同品种间可溶性蛋白和多糖含量变化趋势存在明显差异。贮藏5 d与0 d相比,桂甜619籽粒可溶性蛋白、可溶性糖和蔗糖含量降幅最大,分别为26.07%、56.22%和57.03%,淀粉含量增幅最大,为101.57%;粤甜38号籽粒可溶性糖含量降幅最小,为28.75%,淀粉含量增幅最小,为14.64%;桂甜111籽粒蔗糖含量降幅最小,为28.97%。各品种在采后常温贮藏期间,可溶性糖和淀粉含量最高值均为桂甜111贮藏1 d时,分别为93.47和55.64 mg/g;可溶性糖和蔗糖含量的最低值均为桂甜619贮藏5 d时,分别为33.48和16.72 mg/g。采后常温贮藏期平均变异系数中,多糖和淀粉的变异系数较大,分别为19.02%和19.86%。相关分析结果表明,含水量与多糖和淀粉含量分别呈显著(PP<0.01,下同)负相关,可溶性糖含量与蔗糖含量呈极显著正相关,与淀粉含量呈显著负相关。主成分分析结果显示,3个主成分累计贡献率达83.05%,可溶性糖、蔗糖和淀粉含量是决定甜玉米采后贮藏品质的主要指标。【结论】 采后常温贮藏对6个甜玉米品种的品质影响显著,不同甜玉米品种间糖类物质转化速率和蛋白质降解速率存在明显差异。可溶性糖、蔗糖和淀粉含量可作为甜玉米采后常温贮藏品质评价的初步指标。
  • 不同产区辣椒果实品质差异及其与气象因子的相关性
    付文婷, 王楠艺, 周鹏, 杨娅, 彭世清, 黄冬福, 何建文,
    【目的】 探讨不同产区的不同辣椒品种品质差异,并解析品质指标与气象因子之间的相关性,为提升辣椒品质提供参考依据。【方法】 在3个产区(新疆乌鲁木齐、贵州麻江和湖南长沙)种植2个朝天椒品种(遵辣9号、卓椒新52)和2个线椒品种(辣研12号、大方皱椒),采集果实测定辣椒红素、还原糖、总氨基酸、粗脂肪、粗纤维、辣椒素和二氢辣椒素等7个品质指标,结合各产区的8个气象因子,采用差异性分析、相关分析和主成分分析综合评价辣椒果实营养品质及其与气象因子的关系。【结果】 同一辣椒品种在不同产区的果实品质指标存在明显差异;3个产区中,线椒的辣椒红素含量以新疆种植最高,朝天椒的辣椒素和二氢辣椒素含量均以贵州种植最高;线椒和朝天椒的粗脂肪含量均以湖南种植最高,粗纤维含量均以新疆种植最高。对4个辣椒品种果实的7个品质指标进行相关分析,其中辣椒素与二氢辣椒素呈极显著正相关(P贵州>湖南,其他3个品种排序均为贵州>湖南>新疆。果实品质与气象因子的相关分析结果显示,年平均温度、生长季最低温度、生长季总降水量、生长季相对湿度均与还原糖和粗脂肪呈极显著正相关;生长季日照时数、生长季平均昼夜温差与粗纤维呈显著正相关(P<0.05,下同);生长季最高温度与辣椒红素、辣椒素和二氢辣椒素呈极显著负相关,与还原糖呈显著负相关。【结论】 辣椒品质的形成受基因型和环境共同影响,生产上应根据各产区生境条件种植适栽辣椒品种以确保果实品质。
  • 促卵泡素对雏鸡原始卵泡形成的影响
    崔毓菲, 杨灿灿, 凌卫东, 刘思琪, 彭睿, 梁炅明, 虞霖田, 陆阳清,
    【目的】 探究促卵泡素(FSH)对雏鸡原始卵泡形成的影响,为开展雏鸡卵巢的早期发育及提高蛋鸡产蛋性能的研究提供理论依据。【方法】 将40只刚出壳雏鸡随机分为试验组(FSH)和对照组(CK),分别肌肉注射20 IU/mLFSH和生理盐水。试验开始后0和5.5 d称取雏鸡体重,5.5 d采集雏鸡卵巢组织进行石蜡切片、HE染色和转录组测序(RNA-Seq)分析。通过生物信息学分析筛选差异表达基因(DEGs),并进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析。将DEGs上传STRING数据库构建蛋白互作(PPI)网络。最后通过实时荧光定量PCR检测基因相对表达量。【结果】 与CK组相比,FSH组雏鸡体重无显著变化(P>0.05,下同),卵巢体积明显增大。HE染色结果表明,FSH组卵巢皮质较厚,卵巢组织更致密,原始卵泡数量增多且体积增大,能明显看到原始卵泡结构。2组雏鸡卵巢中共存在617个DEGs,FSH组有107个,CK组有510个。GO功能注释和KEGG信号通路富集分析结果表明,DEGs注释到的GO功能条目可分为生物学过程、细胞组分和分子功能三大类,主要富集到PI3K-AKT、Wnt/β-catenin、MEK/ERK和MEK1/2/ERK1/2信号通路。实时荧光定量PCR结果显示,与CK组相比,FSH组DAZL和PIWIL1基因相对表达量极显著降低(PSMAD2、ZP1和CYP17A1基因相对表达量显著(PFSHR基因相对表达量无显著变化。【结论】 FSH可能是通过影响颗粒细胞增殖、类固醇生成和血管生成等多条卵泡发育相关信号通路来促进雏鸡原始卵泡形成,其对CYP17A1、SMAD2和ZP1等基因的调控可能是其促进原始卵泡生成的主要分子机制之一。
  • 莫能菌素在鸡粪中的降解规律及其对鸡粪堆肥微生物群落的影响
    卢青, 杨剑, 潘诗琴, 周昱含, 谢丽丽, 韦兴克, 宋旭琴, 何江,
    【目的】 明确鸡粪中莫能菌素的降解规律及其在环境中的趋向,为评估莫能菌素用作饲料药物添加剂的生态毒性效应提供理论依据,也为畜禽粪便的无害化处理提供技术支撑。【方法】 建立快速测定粪便莫能菌素残留的高效液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS),并构建莫能菌素鸡粪模型,提取鸡粪总DNA,通过Illumina NovaSeq 6000平台完成高通量测序,使用Trimmomatic(v0.33)处理测序结果,然后分别进行OTU聚类分析、物种注释、Alpha和Beta多样性分析、组间差异显著性分析及相关分析,以预测莫能菌素残留对鸡粪堆肥微生物群落的影响。【结果】 LC-MS/MS检测鸡粪中莫能菌素残留的准确度和精密度良好,检出限为0.10 μg/kg,定量限为0.25 μg/kg。莫能菌素在低(40 μg/g)、中(80 μg/g)、高(120 μg/g)浓度下的降解半衰期分别为111.95、287.55和374.59 d,即莫能菌素浓度越高,在鸡粪中的降解半衰期越长。在鸡粪中加入莫能菌素,厚壁菌门相对丰度随时间的推移呈极显著的降低趋势(P<0.01);莫能菌素的存在也改变了鸡粪堆肥中优势菌属的相对丰度,初期导致鸡粪微生物群落的物种丰度及其多样性降低,但随着时间的推移鸡粪微生物群落物种丰度及其多样性不断升高。化学异养是鸡粪微生物群落的主要代谢,其次是需氧化学异养、碳氢降解、发酵及硝化等;莫能菌素的加入能促使盐单胞菌属改变反硝化细菌组成,降低反硝化作用。【结论】 以分散固相萃取结合LC-MS/MS测定鸡粪中莫能菌素残留具有快速、灵敏、可靠的特点,可应用于实际样品检测。莫能菌素在鸡粪中的降解时间与浓度呈正相关,其浓度越高,在鸡粪中的半衰期越长。莫能菌素能改变鸡粪堆肥过程中的微生物群落组成,进而影响鸡粪堆肥肥力。
  • 基于Illumina MiSeq的海南近岸海湾浮游植物群落组成及其物种多样性分析
    李智杰, 费小雯, 田冶, 张秀霞, 何丽敏, 伍丽娴, 邓晓东,
    【目的】 调查研究海南近岸海湾浮游植物群落组成及其物种多样性,探索导致浮游植物多样性差异的原因,为预测赤潮发生及改善水体质量提供参考依据。【方法】 在陵水湾、海尾湾、清澜湾和三亚湾各设4个采样站位采集水环境样本,PCR扩增18S rRNA序列V4可变区,基于Illumina MiSeq高通量测序分析4个近岸海湾浮游植物群落组成及其物种多样性,并通过典型对应分析(CCA)、Mantel检验及Spearman相关分析探索浮游植物群落组成与环境因子的相关性。【结果】 测序获得的542个浮游植物OTUs共注释到8门24纲147个属246种,角毛藻属、菱形藻属、近囊胞藻属、Ciliophrys、骨条藻属、海链藻属、斜纹藻属、原多甲藻属等为优势浮游植物属。硅藻门为陵水湾和三亚湾的优势物种,浮游植物群落多样性最高的属均为角毛藻属;清澜湾的优势物种为绿藻门,优势多样性最高的属为菱形藻属;海尾湾的优势物种为褐藻门,优势多样性最高的属为近囊胞藻属。陵水湾浮游植物群落的Shannon指数和Simpson指数与其他3个海湾间存在显著(PPP>0.05)。4个海湾的浮游植物群落组成均受到不同环境因子的影响,其中总氮、总磷、电导率、盐度和水温是影响浮游植物组成的主要环境因子。【结论】 海南近岸海湾浮游植物群落中硅藻门物种丰度最高,三亚湾的浮游植物群落多样性最高,陵水湾的浮游植物群落多样性最低且存在赤潮发生的风险。总氮、总磷、电导率、盐度和水温是影响海南近岸海湾浮游植物群落组成的主要环境因子,因此,在海洋资源开发利用过程中要实时监控水质污染及环境因子的变化,确保浮游植物等关键生态组分的健康与多样性,避免浮游植物群落失衡和赤潮等生态灾害发生,以保持海洋生态系统的稳定性。
  • 急性低温和复温对青田田鱼鳃组织代谢的影响
    廖嘉仪, 熊梓彤, 李志力, 刘其根, 孙佳敏,
    【目的】 青田田鱼在浅水环境中经常面临急性低温胁迫,探究青田田鱼在急性低温和复温环境下的生理响应机制,为青田田鱼科学越冬和耐低温品种选育提供理论依据。【方法】 通过液相色谱—质谱(LC-MS)非靶向代谢组学技术,提取9.0 ℃胁迫6 h(CO组)、升温至28.0 ℃复温恢复6 h(RE组)和28.0 ℃对照组(Con组)青田田鱼鳃组织样本代谢峰。预处理后的代谢组数据与数据库匹配鉴定代谢物种类。通过主成分分析(PCA)和正交最小偏二乘判别分析(OPLS-DA)鉴定代谢组学数据的可靠性。根据Student’s test 检验的P值(P1)筛选组间差异代谢物。对差异代谢物进行KEGG信号通路富集分析,并用Fisher精确检验分析筛选与急性低温和复温最相关的代谢通路。对重要代谢通路制作聚类热图,显示组间差异和代谢物水平变化趋势。【结果】 PCA和OPLS-DA分析结果显示,组内样本聚集,组间样本分离,组间的代谢物水平存在显著差异。OPLS-DA得分图显示各组Q2累计值均在0.5以上,R2Y累积值均接近1.0,模型具有较高的解释度和可靠性;共鉴定到1222个代谢物,其中CO vs Con,RE vs CO和RE vs Con分别筛选鉴定出232、238和300种显著差异代谢物(P<0.05)。各组间差异代谢物主要富集在花生四烯酸代谢、甘油磷脂代谢、类固醇激素生物合成和嘌呤代谢等代谢途径;急性低温胁迫下,皮质醇水平上调,而花生四烯酸及其代谢物和甘油磷脂代谢物下调。复温后花生四烯酸、甘油磷脂代谢物和嘌呤代谢物相对Con组下调,皮质醇含量下调,牛磺酸含量上调。【结论】 急性低温可导致青田田鱼免疫、物质转运和信号传递等功能异常。皮质醇的合成和代谢可能是青田田鱼抵抗急性低温胁迫的重要机制。复温后青田田鱼鳃组织损伤在短期内无法得到完全恢复。牛磺酸合成可能是青田田鱼在复温过程中的重要恢复机制。
  • 海水养殖废水序批式生物膜反应器构建及其脱氮性能与微生物群落结构解析
    温学哲, 崔亮, 林华丽, 朱文强, 邵宗泽, 王勇,
    【目的】 评估不同盐度条件下序批式反应器(SBR)和序批式生物膜反应器(SBBR)的氨氮去除效果及其表面生物膜特性,探究高盐条件下能实现高效去除氨氮的微生物菌群结构,为海水养殖过程中微生物高效硝化技术的开发与应用提供参考依据。【方法】 SBR和SBBR接种相同的活性污泥后,模拟海水养殖废水处理,并在未加盐的条件下首次启动,保持15 d的稳定运行后将反应器内的盐度逐渐增加到1.0%、2.0%、3.0%和4.0%,然后通过扫描电子显微镜—能谱分析、N- (1-萘基)-乙二胺光度法、纳氏试剂光度法和宏基因组测序分析对每个盐度阶段不同反应器的硝化性能、微生物群落结构及代谢基因丰度变化进行评价。【结果】 SBR硝化性能受盐度的影响较明显,在高盐(3.0%和4.0%)条件下的氨氮去除率仅为43.18%和37.97%;盐度变化对SBBR的硝化功能无明显影响,在4.0%的高盐条件下仍能实现高效硝化(氨氮去除率在98.00%以上)。相对于SBR,SBBR中微生物群落的物种丰度及多样性更高、群落结构相对更稳定,尤其是冰冷杆菌属(Gelidibacter)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)的相对丰度不受盐度变化的影响;副球菌属(Paracoccus)、陶厄氏菌属(Thauera)及假单胞菌属(Pseudomonas)等反硝化细菌在SBBR中也具有较高的相对丰度。相对于SBR,反硝化关键基因norB和nosZ在SBBR中的丰度更高,且具有更强的协同效应。【结论】 以海绵生物膜填料为载体的SBBR能在高盐条件下实现短期启动硝化脱氮及维持微生物群落结构稳定性,促使SBBR存在多种脱氮途径,同时表现出更强的脱氮基因协同效果。SBBR的脱氮效果较传统活性污泥法有明显提升,为高盐条件下海水养殖废水脱氮处理提供了有效的解决方案。
  • 猪瘟病毒Erns蛋白原核表达及其多克隆抗体制备
    宋丹丹, 金奕欣, 黄袁慧, 王文锋, 闵开骏, 张传亮, 罗廷荣, 李晓宁,
    【目的】 制备猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)Erns蛋白多克隆抗体,为进一步研究Erns蛋白结构和功能及解析CSFV的致病机理提供理论依据。【方法】 采用生物信息学方法预测Erns蛋白结构。以真核表达载体pCMV-HA-Erns为模板,PCR克隆CSFV Erns基因,构建原核表达载体pET-32a-Erns。将pET-32a-Erns转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,添加IPTG诱导Erns蛋白表达,确定Erns蛋白表达形式。利用Ni-NTA亲和层析法纯化蛋白,以获得高纯度的Erns蛋白。采用背部皮下多点注射法免疫小鼠,经4次免疫后采集小鼠血液,分离血清制备获得Erns蛋白多克隆抗体,并检测其效价和特异性。【结果】 Erns蛋白不含信号肽和跨膜结构域,为亲水性蛋白,含有多个B细胞抗原表位;Erns基因片段大小为681 bp,其重组蛋白主要以包涵体形式表达;Erns蛋白多克隆抗体对原核表达的重组蛋白效价为1∶64000,对真核表达的重组蛋白效价为1∶1000,且能特异性识别CSFV。【结论】 制备获得的Erns蛋白多克隆抗体具有效价高和特异性强等特点,可用于ELISA和Western blotting检测细胞中Erns蛋白水平。Erns蛋白多克隆抗体的制备有助于更好地理解Erns蛋白在CSFV感染和免疫过程中的作用,对深入研究Erns蛋白功能、CSFV生物学特性及猪瘟的防治和诊断方法的开发具有重要意义。
  • 急性温度和盐度胁迫对罗氏沼虾热休克蛋白基因表达及抗氧化酶活性的影响
    何薄, 戴习林,
    【目的】 探究急性温度和盐度胁迫对罗氏沼虾热休克蛋白基因及抗氧化酶活性的影响,为实际生产中罗氏沼虾的健康养殖提供理论依据。【方法】 采用双因素试验,设不同温度(20、24、28和32 ℃)和盐度(0.5‰、4.0‰、8.0‰和12.0‰),共16个处理组,将罗氏沼虾从初始温度(24 ℃)和盐度(0.5‰)环境转移至各处理组环境中进行急性胁迫,分别在胁迫24和48 h时采集罗氏沼虾鳃组织及肝胰腺组织,测定热休克蛋白70基因(HSP70)相对表达量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性。【结果】 胁迫24 h时,在相同温度下,随着盐度的升高,罗氏沼虾鳃组织和肝胰腺组织HSP70基因相对表达量均整体呈先上升后下降的变化趋势;在0.5‰和4.0‰盐度下,温度为20、28和32 ℃时罗氏沼虾鳃组织和肝胰腺组织HSP70基因相对表达量均高于24 ℃,且肝胰腺组织HSP70基因相对表达量在温度为28和32 ℃时显著高于20 ℃(PHSP70基因相对表达量均显著高于0.5‰与4.0‰盐度。胁迫24 h时,在相同温度下,随着盐度的升高,罗氏沼虾腮组织SOD和GPX活性均整体呈上升趋势;温度为24 ℃时,随着盐度升高,肝胰腺组织SOD和GPX活性均无显著变化(P>0.05),而在其他温度下出现明显变化;在相同盐度下,随着温度的升高,罗氏沼虾鳃组织SOD和肝胰腺组织GPX活性均整体呈先下降后上升的变化趋势,腮组织GPX活性和肝胰腺组织SOD活性均整体呈上升趋势。双因素方差分析结果表明,温度、盐度及其交互作用对罗氏沼虾鳃组织和肝胰腺组织HSP70基因表达与抗氧化酶(SOD和GPX)活性均有极显著影响(PHSP70基因相对表达量升高,且温度骤升较温度骤降更能诱导HSP70基因表达。温度和盐度骤变能引起罗氏沼虾抗氧化酶活性变化,且温度对抗氧化酶活性的影响大于盐度。罗氏沼虾通过调控HSP70基因相对表达量、SOD活性及GPX活性协同调节生理机能以适应外部盐度和温度变化,增强对恶劣环境的耐受性。
  • 社会资本、知识存量和信息素养对秦巴—武陵山区家庭农场订单生产经营行为的影响
    张恩广, 刘晓亮, 谢丽娜, 童洪志,
    【目的】 从社会资本视角,探究影响山区家庭农场订单生产经营行为的因素,为山区家庭农场高质量发展提供经验支持。【方法】 基于“刺激—机体—反应”(S-O-R)理论模型,从社会资本、知识存量和信息素养3个维度构建影响家庭农场订单生产经营行为的理论框架,结合秦巴—武陵山区448份家庭农场调查数据,运用AMOS结构方程模型进行实证检验。【结果】 社会网络、社会信任和社会规范对家庭农场订单生产经营行为影响极显著(P<0.01,下同),路径标准化系数分别为0.157、0.201和0.109;知识存量在社会网络、社会信任、社会规范与家庭农场参与订单生产经营行为中发挥的间接效应极显著,效应系数分别为0.186、0.116和0.074,说明知识存量在社会网络、社会信任、社会规范与家庭农场参与订单生产经营行为中发挥部分中介作用,其中,知识存量在社会网络与家庭农场参与订单生产经营行为中发挥的中介效应最大,社会信任发挥的中介效应次之;信息素养在社会网络、社会信任与家庭农场参与订单生产经营行为中发挥的间接效应极显著,效应系数分别为0.087和0.113,说明信息素养在社会网络、社会信任与家庭农场参与订单生产经营行为中发挥部分中介作用,且信息素养在社会信任与家庭农场参与订单生产经营行为中发挥的中介效应最大;在社会网络与家庭农场参与订单生产经营行为中,知识存量发挥的中介效应远大于信息素养发挥的中介效应。【建议】 以家庭农场社会资本增量提质为抓手,大力培育家庭农场社会资本,规范引导家庭农场订单生产行为;优化政策支持机制,提高订单生产参与率;重视家庭农场知识存量积累和信息素养提升,增强家庭农场订单生产经营能力,旨在引导家庭农场可持续发展。
  • 基于组态视角的星创天地绩效影响路径探析
    林池源, 范水生, 毛丽玉,
    【目的】 基于学术界—产业—政府—社会公众四螺旋创新生态系统,探究星创天地运行绩效的影响机制,为今后构建星创天地及类似农村创新创业平台提供新的战略锚点。【方法】 选取2020—2022年福建省46个星创天地案例的创新要素导入、投资金额、成果转化与技术产业化水平等数据为样本,运用模糊集定性比较分析从学术界、产业、政府、社会公众4个层面探析多组态因素对星创天地实现高绩效的影响及作用机制。【结果】 高水平运行绩效的星创天地共存在8种组态,可将其归纳为学研主导型路径、公众主建型路径、产业—公众共建型路径、学术界—产业—公众共建型路径及全系统型路径。在5种高绩效路径中,有4种路径含有高水平公众参与要素,说明社会公众参与对创新创业绩效有明显影响;高孵化成绩的公众主建型路径覆盖案例数最多,且对最多的单一案例具有唯一解释;孵化成绩与高绩效评价呈正相关不仅直观体现孵化器运营的有效性和创新创业项目的质量,也反映了现行绩效评定体系的合理性及创新创业环境的优化。在稳健性检验中,非高水平星创天地运行绩效的驱动组态分为2种,且与高水平星创天地运行绩效的驱动组态不存在对称关系,即无法通过对立高水平星创天地运行绩效而逆向推导出致使星创天地运行绩效趋于非高水平的原因。【建议】 对于非高水平运行绩效的星创天地,不能只停留在补短板的环节上,应从学术界、产业、政府和社会公众的联系中挖掘各要素间的联动匹配,积极履行社会责任,最终实现多要素、全方位的发展:保障技术供给,强化转移转化;统筹多方力量,提高协同质量;注重优势发挥,突出要素联动。
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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