南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2025年第10期

  • 基于网络药理学与分子对接的白茶抗炎肽挖掘及验证
    吴聪, 林小青, 劳致湛, 游雪莲, 柯炜豪, 王健一, 赵峰,
    【目的】 通过网络药理学与分子对接技术从白茶寡肽中挖掘具有抗炎潜力的生物活性肽,并对其体外抗炎活性进行验证,探究白茶抗炎肽作用机制及通路,为白茶的高值化开发与利用提供理论基础。【方法】 基于超高效液相色谱—质谱联用技术构建白茶寡肽数据库,通过SEA Search Server数据库获取潜在活性肽作用靶点;借助Gene-Cards、OMIM、DisGeNET数据库获取炎症相关靶点;构建蛋白质—蛋白质相互作用(PPI)网络筛选出核心靶点;利用Metascape数据库对关键靶点进行KEGG信号通路富集分析;利用AutoDock 4.2.6进行分子对接验证;体外试验采用脂多糖诱导RAW264.7细胞炎症模型,检测一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)释放量;利用Western blotting检测PI3K/Akt/NF-κB信号通路关键蛋白磷酸化水平。【结果】 通过在线数据库获得潜在活性肽作用靶点350个,炎症相关靶点15404个,潜在活性肽—炎症疾病交集靶点317个。经网络药理学筛选获得4条关键抗炎肽(LFFPR、EECFGC、SDSETRFLR和LFHDLPPN)和3个核心靶点(MMP9、IL-1β和SRC)。分子对接显示LFFPR、EECFGC、SDSETRFLR和LFHDLPPN与核心靶点平均结合能分别为-7.3、-6.4、-7.8和-7.7 kcal/mol,均具有良好的结合能力。KEGG信号通路富集分析结果显示,PI3K-Akt信号通路和NF-κB信号通路为潜在抗炎通路。体外试验验证表明,4条关键抗炎肽对炎症介质(NO)、炎症因子(TNF-α、IL-1β)释放均有显著抑制作用(P<0.05,下同)。Western blotting检测结果显示,SDSETRFLR和LFHDLPPN可显著下调PI3K/Akt/NF-κB信号通路蛋白表达水平。【结论】 基于网络药理学与分子对接技术从白茶中挖掘出4条关键抗炎肽,其中SDSETRFLR和LFHDLPPN通过直接抑制炎症介质与炎症因子的分泌,以及阻断PI3K/Akt/NF-κB信号通路表达抑制炎症级联反应的双重机制发挥抗炎作用;白茶抗炎肽在预防炎症方面具有开发潜力。
  • 基于非靶向代谢组学的岩茶健康功效研究
    李守江, 王嵘, 和书宇, 黄圣辉, 李加鹏,
    【目的】 通过非靶向代谢组学技术,探究长时间岩茶茶溶物灌胃对小鼠血清代谢产物的影响,以及对脂质、糖类及氨基酸等代谢的调控作用,为岩茶的开发利用提供理论依据。【方法】 将SPF级C57BL/6雄性小鼠随机分为对照组(n=5)和岩茶干预组(n=5),采用水提法提取岩茶茶溶物,其中岩茶干预组灌胃岩茶茶溶物,对照组以纯净水代替,每天灌胃1次,每次50 μL,剂量为450 mg/(kg·d),连续灌胃8周,干预结束后采用异氟烷麻醉抽血(抽血前禁食12 h),利用液相色谱—串联质谱(LC-MS/MS)对血清进行非靶向代谢组学分析,结合聚类分析和KEGG信号通路富集分析,筛选差异代谢物及关键信号通路。【结果】 8周岩茶茶溶物干预明显改变小鼠血清代谢物,287个代谢物显著上调(P<0.05,下同),150个代谢物显著下调;其中,3种甘油磷脂类代谢物、2种脂肪酰类代谢物,以及氨基酸及其代谢物类的苯丙氨酸—天冬氨酸、N-乙酰鸟氨酸、L-异亮氨酸-L-甘氨酸-L-丝氨酸等显著上调,7种氨基酸及其代谢物类代谢物、4种有机酸及其衍生物类代谢物、2种杂环化合物、1种胆汁酸类代谢物、1种萜类代谢物等显著下调;KEGG信号通路富集分析结果显示,与神经兴奋、脂肪代谢及炎症调节关系密切的咖啡因代谢、甘油磷脂代谢、脂肪酸代谢、炎症介质对TRP通道的调节等信号通路显著富集。【结论】 长时间岩茶茶溶物灌胃干预可能通过影响机体血清代谢产物,参与机体脂代谢、糖代谢、氨基酸代谢、免疫抗炎及抗疲劳等信号通路调节,具有相关健康功效潜在调控作用。
  • 云南勐库核心产区古树茶风味品质与代谢特征分析
    杨方慧, 张盼盼, 仝佳音, 孙云南, 汤海昆, 崔正菊,
    【目的】 揭示海拔差异对古树茶代谢物分布及风味品质的影响,探讨氨基酸与儿茶素的协同作用,构建小产区古树茶的品质分级指标,为古树茶品质分级和产地认证提供科学依据。【方法】 选取云南勐库核心产区5个寨子(地界、坝歪、南迫、老寨、糯伍)的125份百年古树茶样本为试材(每寨25份),采用全自动氨基酸分析仪测定茶样中35种氨基酸组分,并从中选取在样品间变异度和风味贡献上最突出的10种氨基酸进行统计分析。运用高效液相色谱(HPLC)测定4种儿茶素含量,并结合电子舌技术测定鲜味、涩味等响应值。采用Wilcoxon秩和检验、主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)解析代谢物与风味的关联,构建综合品质指数(KX指数)。【结果】 勐库古树茶代谢物在海拔梯度上存在明显分异。高海拔样本(≥1800 m)和低海拔样本的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量中位数均为4.43 mg/g,而高海拔样本茶氨酸(The)含量中位数较低海拔样本极显著降低(P-3以上时,鲜味响应值(AAE)处于相对较高水平,高海拔样本的Gly/EGCG平均比值(0.38×10-3)偏离这一区间,而低海拔样本的平均比值约为0.51×10-3,更接近高鲜味区间。基于代谢物比值构建KX指数KX=0.6×(Gly/EGCG)+0.4×(The/Cys),在高海拔(172.23)与低海拔(229.71)间差异显著(P<0.05),并与感官分级和电子舌评价具有较高一致性;KX指数较高的样本普遍表现为AAE较高、涩味值(AE1)适中、整体风味评分较佳。【结论】 海拔通过影响EGCG、The、Gly、Cys等代谢物的积累及其比值关系,显著塑造勐库古树茶的风味特性。高海拔茶叶以EGCG等酯型儿茶素积累为主、涩味相对更强,低海拔茶叶则以The、Gly等鲜味氨基酸富集为特征,鲜味更为突出。KX指数可作为勐库古树茶在小产区尺度上品质分级和产地认证的辅助工具。
  • 八步紫芽加工绿茶和红茶的工艺及品质特征分析
    杨慧, 张涛, 王永生, 王莹, 王济红, 邵元元, 宋勤飞, 邓燕莉, 张静,
    【目的】 探究八步紫芽加工绿茶和红茶的工艺参数及茶产品的品质特征,筛选八步紫芽加工绿茶和红茶的适制工艺,为八步紫芽资源的开发利用及特色茶产品的开发提供理论依据。【方法】 以从八步紫芽中筛选出的ZY-1紫芽株系的1芽2叶茶鲜叶为试验材料,开展绿茶微波杀青与干燥温度试验(微波强度设为1050、800和600 W,微波时间设为1.0、1.5、2.0和2.5 min),以及红茶发酵时间与足火干燥温度试验(发酵时间设为2.0、2.5、3.0和3.5 h,干燥温度设为65、75、85和95 ℃),从品质成分和感官审评2个方面,综合分析八步紫芽绿茶和红茶的适制工艺及品质特征。【结果】 八步紫芽加工绿茶时,以微波强度800 W杀青2.0 min和85 ℃干燥所制绿茶的感官品质综合评分较高,分别为95.30和92.70,显著高于其他处理(P<0.05,下同)。微波强度800 W杀青2.0 min处理绿茶的花青素含量最高,为7.40 mg/g。干燥温度85 ℃处理绿茶的游离氨基酸、茶多酚和花青素含量最高,分别为4.68%、31.19%和8.69 mg/g。发酵3.0 h、75 ℃干燥和85 ℃干燥所制红茶的感官品质综合评分较高,分别为94.90、93.70和93.95,显著高于其他处理。发酵时间3.0 h处理红茶的茶黄素和茶红素含量分别为0.85%和6.60%,显著高于其他处理。干燥温度75 ℃处理红茶的茶多酚、总黄酮、茶黄素和茶红素含量均较高,分别为25.64%、3.41%、0.82%和6.93%。主成分分析、正交偏最小二乘判别分析和聚类分析结果表明,茶红素、茶黄素、可溶性糖、水浸出物是发酵时间引起红茶品质差异的关键成分,而茶多酚、茶褐素、茶红素、茶黄素是干燥温度引起红茶品质差异的关键成分。【结论】 明确了高花青素ZY-1紫芽茶加工绿茶和红茶的关键工艺参数及品质特征,所制绿茶和红茶均具有独特品质。
  • 不同原料和加工工艺的龙团凤饼茶品质分析
    袁雨薇, 阮玲玲, 柳紫琼, 项文懿, 叶乃兴, 潘宏英, 张悌吉, 王松清, 金珊,
    【目的】 比较分析不同品种、不同嫩度和不同加工工艺制成的龙团凤饼茶风味品质和代谢物差异,探究其制作原料的多样性,为龙团凤饼茶加工工艺创新与优化提供理论参考。【方法】 以梅占和矮脚乌龙2个品种的单芽、1芽 1叶和1芽2叶鲜叶为原料,经不同加工工艺制成龙团凤饼茶,采用感官审评和非靶向代谢组学方法对其进行品质和代谢物分析。【结果】 感官审评结果表明,不同品种制成的龙团凤饼茶感官审评总分无显著差异(P&gt;0.05,下同),梅占品种的沫饽滋味较浓郁醇厚,而矮脚乌龙品种的茶粉色泽和沫饽持久度更佳。2个品种的1芽1叶和1芽2叶制成的龙团凤饼茶感官审评总分均显著高于单芽(P<0.05,下同)。在制茶过程中分别简化洗茶和榨茶工艺后,沫饽色泽与细腻度更佳,滋味较浓醇爽滑,感官审评总分均显著高于传统工艺。在研茶时加水处理后,沫饽持久度较好,但会出现水焖味。代谢组学结果显示,在龙团凤饼茶茶粉中检测出1123种代谢物,其中苯丙酸类和聚酮化合物、脂质和类脂分子化合物占比较高,分别为22.80%和21.64%;在沫饽中检测出498种代谢物,其中苯丙酸类和聚酮化合物、脂质和类脂分子化合物占比较高,均达10.00%以上。从不同品种的茶粉与沫饽样品中分别筛选出12种和9种滋味差异代谢物;从不同嫩度、不同加工工艺的茶粉样品中均筛选出12种滋味差异代谢物。在茶粉中,矮脚乌龙的没食子儿茶素、表没食子儿茶素和杨梅素3-O-半乳糖苷含量显著降低,而可可碱含量显著升高;2个品种单芽样品的没食子儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素和谷氨酸含量均显著低于1芽1叶和1芽2叶。与传统工艺制成的龙团凤饼茶茶粉相比,省略洗茶工序的龙团凤饼茶可可碱含量显著升高,杨梅素3-O-半乳糖苷和谷氨酸含量显著降低;研茶时加入适量清水制成的龙团凤饼茶中没食子儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素、山柰酚-3-O-芸香糖苷、芦丁、杨梅素3-O-半乳糖苷和谷氨酸含量显著升高;省略榨茶工序的龙团凤饼茶滋味物质含量无显著变化。在沫饽中,矮脚乌龙的槲皮素3-O-芸香糖苷、杨梅素3-O-半乳糖苷、鞣花酸、柯里拉京和硬脂酰胺含量上调;1芽1叶和1芽2叶制成的龙团凤饼茶中棕榈酰胺和可可碱含量均低于单芽;研茶时加入适量清水制成的龙团凤饼茶差异代谢物含量大部分上调,表没食子儿茶素没食子酸酯、(+)-表没食子儿茶素、杨梅素3-O-半乳糖苷及槲皮素3-O-芸香糖苷等多酚类物质含量增加。【结论】 梅占和矮脚乌龙2个品种均可作为龙团凤饼茶适制原料;原料嫩度可不局限于单芽,拓展至1芽1叶和1芽2叶原料仍能保持良好的加工适应性;洗茶与榨茶工序对成品茶品质无显著影响,将其省略有助于简化工艺流程、提高生产效率,即采用“采茶→蒸茶→研茶→造茶→过黄”工艺路径更符合现代生产需求。
  • 赣南茶区10个引种茶树品种的品质成分及多样性分析
    曹盛, 王治会, 熊安平, 袁干军, 曾斌, 张成才, 侯思同, 王尧尧, 杨普香,
    【目的】 分析江西赣南茶区引种10个茶树品种的品质成分及多样性,为赣南茶区引种适制狗牯脑茶品种及新品种选育提供参考。【方法】 以赣南茶区引种的10个茶树品种鲜叶为材料,以福鼎大白茶为对照进行物候期观测,并测定10个品种茶样品质成分,采用主成分分析和聚类分析对其品质成分和遗传多样性进行评价,并分析其适制性。【结果】 物候期观测结果显示,黄金茶1号属于特早生品种,中黄3号和中茶108属于早生品种,其余7个茶树品种与对照品种的物候期相差较小。10个引种茶树品种的品质成分含量存在一定差异,其中水分含量3.98~8.81 g/100 g,水浸出物含量46.67%~53.83%,茶多酚含量19.70%~26.93%,游离氨基酸总量2.50%~3.80%,咖啡碱含量1.90%~3.70%,儿茶素总量7.95%~18.40%,表儿茶素(EC)含量0.48%~1.12%,表儿茶素没食子酸酯(ECG)含量1.27%~3.46%,表没食子儿茶素(EGC)含量0.47%~2.78%,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量4.90%~10.54%,儿茶素(C)含量0.16%~2.11%,酯型儿茶素含量6.17%~14.00%,非酯型儿茶素含量1.42%~4.40%,儿茶素品质指数400.00~1526.15。浙农117的儿茶素总量及水浸出物、茶多酚、ECG、EGCG、C、酯型儿茶素和非酯型儿茶素含量等8个指标均最高。10个引种茶树品种均属于高水浸出物资源,且浙农117和中茶108属于高儿茶素资源,御金香属于低咖啡碱资源。10个引种茶树品种遗传多样性指数为2.12~2.30,平均2.26;变异系数为0.00%~57.19%,平均22.96%,其中C的变异系数最高(57.19%)。对10个引种茶树品种进行聚类分析,当遗传距离为7.5时可分为两大类群,第Ⅰ类群包括6个茶树品种,表现为咖啡碱含量、游离氨基酸总量和儿茶素总量较高,儿茶素品质指数较低;第Ⅱ类群包括4个茶树品种,表现为水浸出物含量、茶多酚含量和儿茶素品质指数较高,EC含量较低。主成分分析15个指标,提取前4个成分为主成分,累计方差贡献率达95.68%。10个引种茶树品种中,奶白茶、御金香、中黄1号、中黄2号和黄金芽5个品种适制绿茶,浙农113、黄金茶1号、中茶108和中黄3号4个品种表现为红茶和绿茶兼制,浙农117适制红茶。【结论】 江西赣南茶区引种的10个茶树品种化学成分丰富,具有较高的水浸出物含量,并存在高儿茶素、低咖啡碱等特异性资源,同时遗传多样性指数与变异系数均较高。10个引种茶树品种在特色茶产品开发与遗传改良方面具有进一步研究和开发利用的价值,其中浙农117有适制狗牯脑茶的潜力。
  • 不同萎凋方式对白茶萎凋过程中青叶香气成分的影响
    陈楠婷, 蔡烈伟, 吴全金, 詹俊棋, 张秋茹, 魏文, 黄婧, 蔡巧鸿, 王芳,
    【目的】 研究不同萎凋方式对白茶香气成分及感官品质的影响,为优化白茶萎凋工艺提供科学依据。【方法】 以福鼎大白茶1芽2叶新梢为原料,分别采用室内自然萎凋、空调萎凋和加温萎凋方式对鲜叶进行萎凋处理,利用顶空固相微萃取—气相色谱—质谱联用技术对萎凋过程(16、32和48 h)的青叶进行香气成分检测,对比分析不同萎凋方式下白茶主要香气成分的变化及感官品质差异。【结果】 10份白茶样品中共筛选出65种关键香气成分,包括萜类(19种)、醇类(5种)、烃类(13种)、酯类(11种)、酮类(7种)、醛类(2种)及其他类(8种,杂环化合物、酸类、酚类)共九大类化合物。其中,萜类和醇类物质在萎凋过程中的含量较高,占香气总量的74%~80%。随着萎凋时间的延长,3种萎凋方式下的青叶香气总量逐步增加,32 h时,加温萎凋方式的香气总量最高,显著高于室内自然萎凋和空调萎凋方式(PP&gt;0.05)。从关键香气成分的动态变化来看,在3种萎凋方式下,大部分关键香气物质的含量随着萎凋时间的延长呈增加趋势,而具有青草气特征的己酸叶醇酯含量在萎凋后期明显减少;空调萎凋方式下白茶香气形成中青气成分散失缓慢,表现较差。此外,萎凋时间过长可能导致部分挥发性香气成分散失。感官审评结果显示,室内自然萎凋和加温萎凋48 h的白茶香气和滋味品质最佳,且以室内自然萎凋方式最佳,加温萎凋32 h的白茶香气和滋味品质在审评中也表现优异,而空调萎凋方式的白茶品质稍差。【结论】 综合香气成分与感官品质分析,室内自然萎凋48 h和加温萎凋32 h均可作为白茶生产的萎凋方式,也可采用二者结合的萎凋方式以兼顾生产效率与白茶品质;空调萎凋在白茶生产中无优势。
  • HS-SPME-GC-MS技术结合ROAV分析桐柏山野红茶的关键香气物质
    郭俊齐, 王亚菲, 沈瑜, 夏瑶, 贾子璐, 黄钲荃, 李梦茹, 赵仁亮,
    【目的】 揭示桐柏山野红茶与常规栽培红茶在相同加工工艺条件下挥发性成分的差异,并明确其特征香气物质,以期为桐柏地区野放茶树资源的高效开发利用及桐柏红茶香气品质的优化提供参考依据。【方法】 选取桐柏县2种野放茶树和4种常规栽培茶树的1芽2叶鲜叶为原料,按照相同工艺加工制作6个桐柏红茶样品,采用顶空固相微萃取—气相色谱—质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术对其挥发性成分组成进行解析,并鉴定其关键香气物质。【结果】 从6个桐柏红茶样品中共鉴定出115种挥发性成分,涵盖酯类(38种)、醇类(16种)、醛类(20种)、酮类(15种)、萜烯类(9种)、杂环类(7种)、酸类(6种)、苯酚类(3种)和其他类(1种)。对比发现,山野红茶(94种)的挥发性成分相较于常规栽培红茶(89种)更为丰富,但其相对含量低于常规栽培红茶。基于多元统计分析筛选鉴定出32种关键差异化合物变量投影重要性(VIP)&gt;1、P<0.05,通过计算各化合物的相对气味活度值(ROAV)明确正己醛、(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛、丙位壬内酯等16种气味活性化合物是造成山野红茶与常规栽培红茶香气品质差异的关键香气活性物质(ROAV&gt;1)。其中,甲基庚烯酮(脂香、青香、柑橘气味,最高ROAV=103.13)和丙位壬内酯(椰子香,最高ROAV=562.80)是常规栽培红茶中贡献较大的气味活性物质;正己醛(果香、青香,最高ROAV=6785.00)、(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛(柠檬香,最高ROAV=1175.43)和庚醛(果香、脂香,最高ROAV=232.53)是山野红茶中贡献较大的气味活性物质。【结论】 茶树受生长环境影响,桐柏山野红茶和常规栽培红茶挥发性成分及相对含量存在一定差异;山野红茶的重要香气贡献物质多于常规栽培红茶,贡献度更大,呈花香、甜香、果香等香型,香气质量更优,开发潜力大。
  • 不同茶园武夷岩茶水仙关键呈香物质分析
    史峰, 张嘉恒, 蒋文键, 马春华,
    【目的】 分析不同茶园武夷岩茶水仙的关键呈香物质,揭示不同产区武夷岩茶香气的差异性,为武夷岩茶的品质提升提供参考依据。【方法】 采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱—质谱(GC-MS)对正岩区(百花岩、水帘洞)、半岩区(梅子桥、燕子窠)、洲茶区(上梅、黄土)3个茶区6个茶园水仙的挥发性化合物进行分离、鉴定,通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)筛选关键呈香物质,结合香气活力值(OAV)分析不同产区茶园水仙香气的差异性。【结果】 6个茶园水仙样品中共检测到101种挥发性化合物,包括醇类12种、醛类14种、酸类5种、酮类12种、烷烃类3种、烯烃类9种、杂环化合物10种、酯类26种、其他类10种;6个茶园水仙样品共有挥发性化合物56种;醇类是水仙香气的主要成分。结合OAV分析,筛选出15种关键呈香物质,分别为β-紫罗兰酮、2,4-癸二烯醛、香豆素、癸醛、香叶基丙酮、α-紫罗兰酮、反式-橙花叔醇、β-环柠檬醛、橙花醇、苯乙醇、藏红花醛、茉莉酮、茉莉酸甲酯、苯乙醛、反式异丁香酚。百花岩和水帘洞茶园水仙的关键呈香物质分别有11和12种,均以花果香为主,甜香、青香、木香为辅;梅子桥、燕子窠、上梅和黄土茶园水仙的关键呈香物质分别有15、15、15和14种,以花香为主,蜡脂气、药草香、果香为辅。【结论】 OPLS-DA结合OAV分析,对6个茶园筛选出15种关键呈香物质;不同茶区香气特征有差异,正岩区以花果香为主,半岩区和洲茶区以花香为主。
  • 露天煤矿不同复垦年限沙棘土壤微生物群落多样性特征分析
    关嫣冉, 王旭琴, 赵心语, 唐文睿, 栾亚宁, 王登芝,
    【目的】 探究露天煤矿复垦区不同复垦年限沙棘土壤细菌和真菌群落结构的变化特征,为矿区复垦土壤的生态修复及可持续利用提供参考。【方法】 以内蒙古鄂尔多斯市东胜区铜川镇民达煤矿复垦区人工种植不同生长年限的沙棘土壤为研究对象,沙棘生长年限分别为4~5年、9~10年和17~18年,采集根际土壤及不同土层(0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm)的土壤样品,以不同土层原貌土壤作为对照。测定土壤理化性质指标,利用Illumina高通量测序平台,解析不同复垦年限沙棘土壤细菌和真菌群落的组成特征及其演替规律,并对不同复垦年限沙棘土壤微生物和土壤理化性质进行相关分析。【结果】 复垦17⁓18年的根际土壤和0~20 cm土层土壤中有机质、全氮和有效磷含量均显著高于相同土层不同复垦年限的沙棘土壤(PP<0.001);有效磷和速效钾含量分别与链霉菌属的相对丰度呈显著正相关。【结论】 复垦年限的增加有助于沙棘土壤微生物群落结构稳定和土壤生态恢复,沙棘对露天煤矿土壤生态恢复具有较好的效果。沙棘土壤中细菌优势门差异较小,而真菌优势门差异较大。
  • 紫云英与增效材料联合应用对水稻土壤养分含量及微生物群落结构的影响
    汪羽宁, 彭晓辉, 王威远, 徐昌旭, 刘佳, 董文斌, 韦彩会, 何铁光, 唐红琴, 李忠义,
    【目的】 探究紫云英与增效材料联合应用对水稻土壤养分含量、微生物群落结构及其相互关系的影响,为绿肥—水稻轮作模式实现高产稳产提供理论依据。【方法】 以水稻品种特优809为研究对象,开展盆栽试验,采用冬闲—水稻和紫云英—水稻轮作模式,设8个处理,分别为冬闲(CK)、冬闲+添加脲酶抑制剂(CN)、冬闲+添加膨润土(CP)、冬闲+添加针铁矿(CZ)、翻压紫云英(MV)、翻压紫云英+添加脲酶抑制剂(MN)、翻压紫云英+添加膨润土(MP)、翻压紫云英+添加针铁矿(MZ)。结合土壤农业化学分析、高通量测序技术和生物信息学方法,探究不同处理对土壤养分含量及微生物群落结构的影响。【结果】 与CK处理相比,MV处理的土壤全氮和有效磷含量分别显著提高4.73%和128.00%(PP&gt;0.05)。紫云英、增效材料及其联合应用均可提高水稻土壤细菌群落Alpha多样性,降低真菌群落丰富度。水稻土壤细菌优势菌门主要有绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和拟杆菌门(Bacteroidota)等,土壤真菌优势菌门主要有unclassified_k__Fungi、担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)等。冗余分析结果表明,全氮、全磷、碱解氮和有效磷含量是影响细菌群落组成的主要环境因子,未发现与环境因子显著相关的真菌群落。绿弯菌门、变形菌门、酸杆菌门、unclassified_k__Fungi和子囊菌门是紫云英、增效材料及其联合应用下水稻土壤微生物的关键类群。【结论】 紫云英与3种增效材料联合应用可协同提升土壤肥力,优化土壤微生物群落结构,其中紫云英与膨润土联合应用效果最佳,在实际生产中具有推广应用价值。
  • 水稻秸秆不同区间部位干物质积累与养分吸收的差异及其与产量和产量构成的关系
    李杰, 黄佑岗, 张丽, 熊绍连, 田苏青, 杨义发,
    【目的】 探究水稻秸秆不同区间部位干物质积累和养分吸收的差异及其与产量和产量构成的关系,为水稻秸秆的精细化利用提供数据支撑。【方法】 采用再裂区试验设计,比较分析不同水稻品种(宜香优2115和玮两优8612)、种植规格(株行距分别为15 cm×30 cm、20 cm×30 cm、25 cm×30 cm)和施氮方式(常规施氮和优化施氮)下水稻上部(离地表60 cm以上)、中部(离地表30~60 cm)及下部(离地表0~30 cm)秸秆的干物质积累量和氮、磷、钾养分吸收量,评估不同农艺措施对水稻产量及产量构成因素的影响,并分析水稻秸秆不同区间部位干物质积累和养分吸收与株高、产量及产量构成因素的相关性。【结果】 水稻秸秆单位长度干物质积累量和氮吸收量以下部最高,分别为87.24和0.47 kg/(cm·ha);磷、钾吸收量以中部最高,分别为0.30和1.53 kg/(cm·ha)。水稻秸秆上部干物质积累量分别受水稻品种的显著(PP<0.01,下同)影响,氮、钾吸收量分别受种植规格的显著和极显著影响,磷吸收量受水稻品种的极显著影响;中部的干物质积累量和钾吸收量分别受水稻品种的极显著和显著影响,磷吸收量分别受种植规格的显著和施氮方式的极显著影响,且不同品种和种植规格间具有极显著的交互作用;下部的磷、钾吸收量受施氮方式的极显著影响。水稻秸秆下部的干物质积累量和氮、磷、钾吸收量分别占秸秆总量的39.47%、40.47%、42.80%和31.02%。相关分析结果表明,上部干物质积累量和氮、磷、钾吸收量与株高和千粒重均呈显著或极显著正相关,干物质积累量和钾吸收量与每穗粒数均呈极显著负相关;中部干物质积累量和钾吸收量与株高、结实率和千粒重均呈极显著负相关,与产量和有效穗数均呈极显著正相关;下部干物质积累量与产量和有效穗数分别呈显著和极显著正相关,与株高和千粒重均呈显著负相关。【结论】 水稻秸秆单位长度的干物质积累量与氮吸收量表现为下部&gt;中部&gt;上部;磷、钾吸收量以中部最高。留茬高度为30 cm时,水稻秸秆干物质积累量及氮、磷养分含量均约占秸秆总量的40%,钾养分含量约占秸秆总量的30%。因此,在水稻秸秆利用过程中,可根据秸秆不同区间部位的理化性质实现精细化应用;同时,在育种与栽培研究中可进一步关注秸秆形成与稻谷产量之间的协同关系。
  • 复合肥和菌剂对草豆蔻生长、光合作用和养分积累的影响
    林婧, 贾建相, 马道承, 文杰, 吴桐, 陈恒, 蒋少华, 杨梅, 王礼明,
    【目的】 探究不同施肥处理对草豆蔻(Alpinia hainanensis)幼苗生长发育、光合特性及养分吸收利用的影响,为指导草豆蔻苗期科学施肥提供参考。【方法】 以3个月生草豆蔻实生苗(初始苗高8.9 cm、株丛数1个)为试验材料,采用盆栽试验,设置2.5 g/株复合肥(C1)、5.0 g/株复合肥(C2)、5.0 g/株菌剂(S)、2.5 g/株菌剂+2.5 g/株复合肥(M1)、1.0 g/株菌剂+4.0 g/株复合肥(M2)共5个复合肥和菌剂处理,以不施肥处理为对照(CK),测定草豆蔻幼苗的生长指标、光合指标及养分含量,并对各指标进行相关分析和模糊隶属函数分析。【结果】 不同复合肥和菌剂处理下草豆蔻幼苗的多数指标表现优于CK,且大多与CK差异显著(PP<0.01);单施复合肥处理(C2)效果优于单施菌剂处理(S),合理的菌剂、复合肥配施效果优于二者单施。复合肥单施(C1、C2)和配施(M1、M2)处理中,随着复合肥施肥量增加,草豆蔻幼苗地上部分生长指标、干物质积累、光合指标及养分含量均有不同程度提升。相关分析结果表明,草豆蔻幼苗施用复合肥及菌剂后的生长指标、干物质积累与养分含量间密切相关,其中根、叶的养分含量与其他指标间相关性较强,而茎的全碳(TC)、全氮(TN)、全钾(TK)含量与其他指标间的相关性大多低于根和叶。各处理的隶属度均值排序依次为M2&gt;C2&gt;M1&gt;C1&gt;S&gt;CK。【结论】 合理的菌剂与复合肥配施处理能有效促进草豆蔻幼苗生长与干物质积累,提升其光合能力,并促进营养元素积累,以1.0 g/株菌剂+4.0 g/株复合肥处理的效果最佳。建议在草豆蔻苗期培育过程中重视氮素的供应及利用,并配施适宜的益生菌剂,以更好地促进草豆蔻幼苗的生长发育。
  • 雪茄烟叶带茎晾制过程主要化学成分变化及其与叶片含水率的关系
    潘钇浩, 赵曦, 王硕立, 李珂, 秦思, 时向东, 丁松爽,
    【目的】 研究雪茄烟叶带茎晾制过程中叶片含水率、常规化学成分和有机酸的变化规律及其相互关系,以期解决雪茄烟叶晾制过程中水分散失过快的问题,为提高国产雪茄烟叶品质提供技术参考。【方法】 以雪茄烟品种云雪 1号为试验材料,设置3个带茎晾制处理(T1:带茎8片采收,T2:带茎6片采收,T3:带茎4片采收),以常规逐片采收晾制为对照(CK),带茎采收当天记为0 d,分别测定带茎晾制5、10、15、20、25和30 d的叶片含水率及常规化学成分、非挥发性有机酸和高级脂肪酸含量,分析各指标的变化规律并通过相关分析和构建偏最小二乘结构方程模型,探讨叶片含水率对内在化学成分的影响。【结果】 不同处理雪茄烟叶在晾制过程中的叶片含水率始终表现为T3&gt;T2&gt;T1&gt;CK,且带茎晾制处理的水分缓慢下降期较CK延长1~4 d。雪茄烟叶带茎晾制加快了变黄期还原糖转化,促进了蛋白质等物质降解,在晾制5~20 d时表现最明显。带茎晾制对雪茄烟叶的非挥发性有机酸和高级脂肪酸含量有明显影响,于晾制5 d时变化幅度最大,至晾制结束时(30 d),带茎晾制处理烟叶的高级饱和脂肪酸含量较CK增加13.68%~24.89%,整个晾制过程(5~30 d)中T2和T3处理的高级不饱和脂肪酸含量均显著高于CK和T1处理(PP<0.01,下同)。偏最小二乘结构方程模型表明,叶片含水率可极显著正向影响还原糖、总氮和烟碱含量,也可间接通过调控还原糖与总氮对苹果酸和高级饱和脂肪酸含量产生影响。【结论】 雪茄烟叶带茎晾制可延缓凋萎期和变黄期烟叶水分散失,维持细胞生理代谢活性,增强碳水化合物代谢能力,加快三羧酸循环及相关产物的生成与转化,从而优化烟叶品质。
  • 极端干旱条件下漓江流域典型植物叶片生理特征和氢氧稳定同位素研究
    赵欣滢, 陈展图, 黄芬, 孙平安, 郭永丽, 刘绍华, 汤庆佳, 苗迎, 肖琼,
    【目的】 研究极端干旱条件下岩溶区不同植物的叶片生理特征和氢氧稳定同位素特征,为岩溶区应对气候变化、石漠化治理及生态系统的可持续发展提供理论依据。【方法】 在2022年极端干旱条件下,选取漓江流域核心区域浪石地下河流域(上游为非岩溶区)和麻山庙地下河流域(全为岩溶区)为研究区域,以该区域典型植物沙糖橘、桂花树、构树和黄荆为研究对象,对4种植物叶片的生理特征(净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、水分利用效率)开展野外实地监测,利用液态水同位素分析仪分析植物叶片氢氧稳定同位素特征,探讨极端干旱条件下岩溶区植物的水分利用策略。【结果】 浪石地下河流域4种植物的净光合速率均值11.27 μmol/(m2·s)和水分利用效率均值(3.65 μmol/mmol)高于麻山庙地下河流域,麻山庙地下河流域的胞间CO2浓度均值(264.36 μmol/mol)高于浪石地下河流域,2个流域间4种植物蒸腾速率的空间差异较小。在植物叶片水氢氧稳定同位素空间分布中,浪石地下河流域桂花树、构树、黄荆的叶片水氢氧稳定同位素均高于麻山庙地下河流域,沙糖橘叶片水的氢稳定同位素(δ2H)表现为浪石地下河流域高于麻山庙地下河流域,氧稳定同位素(δ18O)则具有相反的空间分布格局。4种植物的叶片水氢氧稳定同位素动力分馏效应由强到弱依次为沙糖橘(0.89)、黄荆(0.90)、桂花树(1.40)和构树(1.52)。不同植物的氘盈余(d-excess)与叶片水氢氧稳定同位素均呈负相关。【结论】 漓江流域极端干旱条件下,浪石地下河流域植物水分利用效率较高,叶片水氢氧稳定同位素富集。沙糖橘主要依赖人为供水干预,抗旱能力较弱;桂花树和构树通过较低的动力分馏效应和较高的水分利用效率表现出较强的干旱适应性;黄荆通过最低的水分利用效率和氢氧稳定同位素来适应干旱环境,体现灌木在岩溶山区的较强抗旱能力。
  • 云南省滇黄精林下种植重金属污染状况及健康风险综合评价
    杨红磊, 宋占华, 施辉能, 钱熙熙, 李奇, 王警辉, 刘冠泽, 范伟,
    【目的】 探究云南省滇黄精林下种植土壤及植株中重金属的污染特征,为云南省林下滇黄精产业的可持续发展和药材消费安全提供科学参考。【方法】 选定云南省7个乡镇的林下滇黄精主要种植区作为采样区域,共采集76份土壤和76份植株样品,测定样品镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)、汞(Hg)、铜(Cu)的含量,通过超标率、单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、潜在生态风险指数、靶标危害商数、危险指数及生物富集系数等指标评估5种重金属的污染特征,采用皮尔逊相关系数分析滇黄精土壤重金属之间及其与pH、滇黄精根茎与土壤重金属的相关性。【结果】 土壤Cd、As、Pb和Cu含量的超标率分别为52.63%、14.47%、10.53%和15.79%;Cd的重度污染样点占比为5.26%,As的中度污染样点占比为10.53%,Pb和Cu主要存在轻度污染,Hg无污染;5种重金属内梅罗综合污染指数为1.20,表明存在轻度污染,潜在生态风险评级为中度风险。滇黄精根茎中未出现重金属超标情况,靶标危害商数和危险指数均小于1,表明其对人体无明显的健康风险;滇黄精根茎对Cd的富集能力最强,平均生物富集系数为0.368,对其余4种重金属富集能力较弱。土壤中Cd与Hg、Cd与Cu、As与Hg含量间均呈极显著正相关(PP<0.05),滇黄精根茎与土壤的As和Pb含量均呈极显著正相关。【结论】 云南省滇黄精林下种植土壤Cd、As、Pb和Cu含量出现不同程度的超标状况,其中Cd超标最严重。滇黄精根茎对Cd具有一定的富集能力,但未出现重金属超标情况,其作为中药材具有较好的安全性。
  • 枸杞根际促生菌筛选及其促生效应
    杜雪倩, 张捷, 张思雨, 吕丽芸, 任怡卓, 王国琴, 郑蕊, 岳思君,
    【目的】 筛选鉴定枸杞根际促生菌(PGPR),明确其生长特性及促生效应,为枸杞根际促生菌的开发应用提供科学依据。【方法】 以4个品种枸杞根际土壤为试验材料,采用平板划线法从枸杞根际土壤中分离纯化菌株,基于16S rDNA序列进行菌株分子鉴定,考察菌株在不同温度、NaCl浓度、pH及亚硒酸钠浓度条件下的生长特性,测定分析菌株的解磷、产吲哚乙酸(IAA)及固氮能力,检测菌株间的拮抗作用,并以无菌水为对照(CK),通过单菌和双菌处理分析PGPR对枸杞种子萌发率的影响及对枸杞的促生效应。【结果】 从4个品种枸杞根际土壤中分离纯化出的17株枸杞根际细菌分别隶属于5个属,其中芽孢杆菌属(Bacillus)12株、假单胞菌属(Pseudomonas)2株、普里斯特氏菌属(Priestia)1株、尼尔菌属(Niallia)1株、动物球菌属(Mammaliicoccus)1株。不同条件下根际细菌生长特性结果显示,17株枸杞根际细菌生长的适宜温度范围为28~55 ℃、NaCl浓度范围为0%~5.0%、pH范围为6~8、亚硒酸钠浓度范围为5%~15%。各菌株的解磷、产IAA及固氮能力测定结果显示,有12株菌株具备解磷能力;D38菌株产IAA含量最高,达5.06 mg/L;有6株菌株具备固氮能力,分别为D7、D17、D19、D32、D34和D38菌株。菌株拮抗试验结果显示,D38菌株与D34菌株、D32菌株与D34菌株间具有拮抗作用。枸杞种子萌发试验结果显示,与CK相比,D38单菌处理和D38+D32双菌处理的枸杞种子萌发率分别达63.33%和93.33%。盆栽试验结果发现,PGPR对枸杞的株高、根长、茎长、鲜重和干重等指标均有促进作用;与CK相比,经双菌处理后,枸杞的株高增加15.267~45.067 mm,茎长增加8.733~15.867 mm,鲜重增加0.089~0.133 g,干重增加0.007~0.012 g。【结论】 从枸杞根际土壤中共分离出6株具有解磷及固氮能力的菌株,其中D17、D32、D34和D38菌株对枸杞种子萌发及生长具有促进作用,且以D38+D32双菌处理的综合效果最优,可作为枸杞微生物肥料开发的菌种资源。
  • miRNA对金龟子绿僵菌防治烟粉虱效果的影响
    赵晨晨, 路航, 刘苏瑶, 陈红松, 王卓, 白润娥, 张高龄, 刘龙, 李成伟,
    【目的】 筛选烟粉虱体内生理防御相关miRNA,探究其对金龟子绿僵菌防治烟粉虱效果的影响,为开发烟粉虱核酸农药、提高生物防治效果提供理论依据。【方法】 利用miRNA测序分析感染金龟子绿僵菌后烟粉虱体内的差异表达miRNA,筛选生理防御相关miRNA,进行实时荧光定量PCR验证;利用T7体外转录系统合成miRNA模拟物(miRNA mimic)并喂食烟粉虱,检测烟粉虱体内对应miRNA相对表达量及感染金龟子绿僵菌后的存活率。【结果】 miRNA测序分析结果表明,感染金龟子绿僵菌后烟粉虱体内共有179个差异表达miRNA,其中56个上调,123个下调;筛选出4个miRNA,包括2个新miRNA(Scaffold_40_27855和Scaffold_1010_211)和2个保守miRNA(gmo-miR-9-5p和age-miR-205)。通过miRNA与靶基因互作分析发现,4个miRNA共靶向56个功能基因,涉及氧化还原酶活性、cAMP依赖蛋白激酶复合物、细胞内信号转导、碳水化合物转运等GO功能条目,以及免疫系统、消化系统、信号转导、环境适应等KEGG信号通路。实时荧光定量PCR检测结果显示,感染金龟子绿僵菌后烟粉虱体内4个miRNA相对表达量均上调。分别喂食上述4个miRNA mimic后,烟粉虱体内对应miRNA相对表达量均上调,同时烟粉虱感染金龟子绿僵菌后的存活率下降。【结论】 金龟子绿僵菌侵染能诱导烟粉虱体内4个miRNA(Scaffold_40_27855、Scaffold_1010_211、gmo-miR-9-5p和age-miR-205)上调表达;4个miRNA可能通过抑制生理防御相关基因的表达,促进金龟子绿僵菌对烟粉虱的侵染。通过喂食4个miRNA mimic能明显提高金龟子绿僵菌对烟粉虱的毒力,从而优化生物防治效果。
  • 3种植物精油主要成分及其对烟草疫霉的抑菌活性
    杨康, 张可, 吴阔, 李妤, 赵志坚, 平光明, 董家红, 陈永对,
    【目的】 探究丁香精油、山鸡椒精油和柠檬桉精油主要成分及其对烟草疫霉的抑菌活性,为开发防治烟草黑胫病的植物源农药提供理论依据。【方法】 采用气相色谱—质谱联用(GC-MS)分析丁香精油、山鸡椒精油和柠檬桉精油的主要成分;利用菌丝生长速率法测定3种植物精油及其主要成分对烟草疫霉的抑菌活性;使用扫描电镜和透射电镜观察3种植物精油对烟草疫霉菌丝形态和亚细胞结构的影响;通过盆栽试验测定3种植物精油主要成分对烟草黑胫病的防治效果。【结果】 丁香精油的主要成分为丁香酚,相对含量为82.93%;山鸡椒精油的主要成分为柠檬醛,其中顺式柠檬醛相对含量为28.48%,反式柠檬醛相对含量为42.41%;柠檬桉精油的主要成分为香茅醛,相对含量为79.27%。3种植物精油及其主要成分对烟草疫霉均有明显的抑制作用,丁香精油、山鸡椒精油和柠檬桉精油对烟草疫霉的有效中浓度(EC50)分别为191.5、197.3和185.9 μg/mL,丁香酚、柠檬醛和香茅醛对烟草疫霉的EC50分别为111.1、128.4和141.1 μg/mL。经3种植物精油处理后,通过扫描电镜观察发现,烟草疫霉菌丝断裂、畸变,菌丝分枝增多,形成分生孢子,菌丝结节出现膨胀,内部出现空泡;通过透射电镜观察发现,烟草疫霉细胞膜和线粒体膜降解,线粒体嵴消失,产生自噬小体,细胞膜周围出现小囊泡,细胞呈凋亡状态。盆栽试验结果表明,在接种烟草疫霉第7 d,丁香酚、柠檬醛和香茅醛对烟草黑胫病的防治效果分别为67.8%、50.8%和48.8%。【结论】 丁香精油、山鸡椒精油、柠檬桉精油及其主要成分对烟草疫霉均有较好的抑菌活性,其抑菌机制可能与3种植物精油能破坏烟草疫霉的细胞结构有关;3种植物精油的主要成分丁香酚、柠檬醛和香茅醛对烟草黑胫病均有较好的防治效果,具有开发成植物源农药的潜力。
  • 诺丽果实提取物对咖啡炭疽病菌的抑菌活性及化学成分分析
    田甜, 苟亚峰, 黄婧, 高圣风, 刘世超, 温思为, 张若男, 范仕弘, 孙世伟,
    【目的】 探究诺丽果实提取物中对咖啡炭疽病菌具有抑菌活性的有效成分,为咖啡炭疽病防治及绿色农药开发利用提供理论依据。【方法】 将诺丽果实用90%乙醇浸提,获得诺丽果实乙醇粗提物,通过不同极性溶剂(石油醚、乙酸乙酯、正丁醇)萃取、硅胶柱层析、薄层层析、半制备高效液相色谱等方法对诺丽果实乙醇粗提物进行分离纯化,跟踪对咖啡炭疽病菌具有抑菌活性的成分,运用核磁共振波谱和质谱对分离纯化获得的化合物进行结构鉴定,对化合物进行抑菌活性验证并观察其对咖啡炭疽病菌菌丝形态的影响。【结果】 诺丽果实乙醇粗取物的正丁醇萃取物抑菌活性最高。对正丁醇萃取物进行分离后获得11个流分(Fr.1~Fr.11),其中流分Fr.5、Fr.7、Fr.8和Fr.9对咖啡炭疽病菌的抑制率分别为48.26%、51.25%、50.50%和55.71%。进一步对4个流分的化学成分进行分离纯化,获得4种化合物,分别鉴定为槲皮素、东莨菪亭内酯、7-羟基香豆素、反式-4-羟基桂皮酸,均为酚类化合物。4种化合物的抑菌活性验证结果表明,反式-4-羟基桂皮酸的抑菌效果最佳,抑菌圈直径为1.92 cm。通过扫描电子显微镜观察发现,未经4种化合物处理的咖啡炭疽病菌菌丝光滑、规则,而槲皮素处理后菌丝轻微皱缩,东莨菪亭内酯、7-羟基香豆素处理后菌丝均严重皱缩、呈扁平状,反式-4-羟基桂皮酸处理后菌丝严重皱缩、塌陷、断裂,4种化合物可能通过破坏咖啡炭疽病菌菌丝来发挥抑菌作用。【结论】 诺丽果实提取物中含有对咖啡炭疽病菌具有抑菌活性的成分,分离纯化获得的4种活性化合物中,反式-4-羟基桂皮酸抑菌效果最佳,在咖啡炭疽病绿色防治中具有良好的应用前景。
  • 不同饲养方式对南江黄羊肠道菌群和代谢物的影响
    王艺霏, 李海雁, 艾斯玛·艾尼瓦尔, 康克国, 苟艺文, 罗扬洋, 潘城, 张小明, 赵旺生,
    【目的】 探究不同饲养方式对南江黄羊肠道菌群和代谢物的影响,为南江黄羊健康养殖与精准营养调控提供理论依据。【方法】 南江黄羊母羊随机均分为舍饲组(SSMF)和放牧组(FMMF),SSMF组于每日8:00和17:00定时饲喂,FMMF组于每日7:00—18:00自然放牧。采集静脉血,测定血清生化指标和免疫指标。提取粪便微生物DNA,通过16S rRNA测序分析肠道菌群结构。结合代谢组学测定粪便代谢物,并进行多组学相关分析。【结果】 FMMF组甘油三酯含量显著低于SSMF组(PP&gt;0.05,下同)。SSMF组和FMMF组免疫指标免疫球蛋白A、免疫球蛋白G、免疫球蛋白M、白介素-2、白介素-4、白介素-6及肿瘤坏死子-α浓度均无显著差异。SSMF组Chao1指数和Shannon指数极显著高于FMMF组(P<0.01,下同),SSMF组和FMMF组肠道菌群结构和代谢物谱明显分离,代谢物存在明显差异。在门分类水平上,厚壁菌门和拟杆菌门为SSMF组和FMMF组的优势菌门,且SSMF组厚壁菌门和拟杆菌门的比例高于FMMF组。相关分析结果显示,血清IL-2浓度与Probable_genus_10和Porphyromonadaceae_unclassified呈显著负相关;血清IgA浓度与施瓦茨氏菌属和粪杆菌属呈显著负相关,与类梭菌属呈显著正相关;Prevotellaceae_unclassified与溶血磷脂酰甘油18:3等呈显著正相关,与7-羟基-3,4',8-三甲氧基黄酮等呈极显著正相关;Bacteroidaceae_unclassified与利马前列素等呈极显著正相关;瘤胃球菌属与壬二酸呈极显著正相关,与创伤素和十二烷二酸等呈显著正相关。【结论】 不同饲养方式改变了南江黄羊的肠道菌群结构和代谢物谱,并可能通过微生物—宿主代谢轴影响南江黄羊的营养利用效率、免疫状态和能量代谢过程。舍饲模式在提升饲料能量利用效率的同时,也塑造了更多样性的肠道微生态系统,整体上促进了南江黄羊对营养物质的利用与代谢健康。
  • 猪繁殖与呼吸综合征病毒Nsp10蛋白多克隆抗体制备及其免疫原性分析
    王辰怡, 傅威, 李若铭, 陈佳佳, 李名志, 夏晓锦, 翁雅萍, 孔令保, 彭棋, 王婷,
    【目的】 构建猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)Nsp10蛋白原核表达系统,制备多克隆抗体,系统评价其免疫原性,为基于Nsp10蛋白的血清学诊断方法建立与疫苗研发提供理论依据。【方法】 利用ExPASy、IEDB和SWISS-MODEL分别预测Nsp10蛋白的亲/疏水性、抗原表位和三级结构。构建重组质粒pET-28a-Nsp10,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞进行诱导表达,优化诱导温度、IPTG浓度和诱导时间。采用His-Bind镍离子亲和层析柱纯化重组Nsp10蛋白(rNsp10),利用SDS-PAGE与Western blotting检测纯化效果。使用纯化后的rNsp10蛋白免疫C57BL/6J小鼠,利用间接ELISA法测定抗体效价与亚型。采用实时荧光定量PCR检测脾细胞中免疫应答相关基因的相对表达量,利用Western blotting与间接免疫荧光检测抗体反应原性。【结果】 Nsp10蛋白为亲水性蛋白,存在19个B细胞抗原表位,具备作为多克隆抗体制备靶抗原的潜力。利用原核表达系统成功构建重组质粒pET-28a-Nsp10,在18~37 ℃条件下使用1.5 mmol/L IPTG诱导8 h可实现rNsp10蛋白的高效表达,且其主要以包涵体形式存在,纯化后产量达15 mg/L。以rNsp10蛋白免疫C57BL/6J小鼠可诱发强烈的体液免疫应答,抗体效价最高达1∶409600,且能在免疫后期维持较高水平。抗体亚型与免疫应答检测结果显示,rNsp10蛋白免疫不仅能诱导以IgG1为主的体液免疫,还能极显著升高Th2型体液免疫相关基因IL-4和IL-10的相对表达量与Th1型细胞免疫相关基因IL-6、IL-1β、IFN-γ、TNF-α和IL-12的相对表达量(PIFN-γ和IL-12等基因为特征的细胞免疫。rNsp10鼠源多克隆抗体能特异性识别PRRSV在感染过程中表达的天然蛋白Nsp10。
  • 宿主蛋白CCT5与狂犬病病毒M蛋白互作鉴定及其对病毒复制的影响
    马良, 黄袁慧, 罗茜, 梁俊泽, 张子逸, 李晓宁, 罗廷荣,
    【目的】 明确宿主蛋白CCT5与狂犬病病毒M蛋白的互作关系及过表达CCT5基因对RABV复制的影响,为揭示CCT5蛋白在RABV复制过程中的作用机制提供理论依据。【方法】 采用实时荧光定量PCR和Western blotting分别检测RABV感染BHK-21细胞和N2a细胞后CCT5、M、N、P和G基因及其编码蛋白的相对表达量。PCR扩增CCT5基因并克隆至载体pcDNA3.0上构建真核表达载体,转染HEK-293T细胞后检测CCT5蛋白表达情况并筛选最佳转染时间。通过GST-pull down、Co-IP和细胞共定位试验验证CCT5蛋白与RABV M蛋白的互作关系,并探究CCT5基因过表达对RABV复制的影响。【结果】 RABV感染BHK-21细胞后,N、P、M和G基因相对表达量整体上有所升高,而CCT5基因相对表达量变化不明显。RABV感染N2a细胞后,CCT5蛋白相对表达量变化不明显。以真核表达载体pcDNA3.0-CCT5-Flag转染HEK-293T细胞,在转染36 h的CCT5蛋白相对表达量最高。GST pull-down验证结果显示,CCT5蛋白与RABV M蛋白在体外存在互作关系。Co-IP验证结果显示,CCT5蛋白与RABV M蛋白在细胞内存在互作关系。细胞内共定位验证结果显示,CCT5蛋白与RABV M蛋白在细胞质内存在广泛的共定位。CCT5基因过表达能从转录、翻译及子代病毒产生等多个层面促进RABV的复制。【结论】 宿主分子伴侣蛋白CCT5与RABV M蛋白在体内外均存在互作关系,且二者共定位于细胞质。RABV在不同细胞系中并不调控CCT5基因及其蛋白的表达,但过表达CCT5基因可促进RABV基因的转录和翻译水平及子代病毒产生,对RABV复制具有正向调控作用。
  • 中华大蟾蜍TRAF基因家族成员鉴定及其表达模式分析
    王海荣, 吴建龙, 郝金旺, 陈文潇, 洪永健, 张笑瑜, 徐志玮, 郗宇腾, 侯丛哲, 胡晶红,
    【目的】 开展中华大蟾蜍肿瘤坏死因子受体相关因子(Tumor necrosis factor receptor-associated factor,TRAF)基因家族成员鉴定及其表达模式分析研究,为深入解析中华大蟾蜍免疫调控机制提供理论依据。【方法】 基于中华大蟾蜍基因组数据,鉴定TRAF基因家族成员并预测编码蛋白理化性质,使用生物信息学方法分析TRAF基因家族成员编码蛋白结构、保守基序、保守结构域、基因结构、染色体定位情况,进行共线性分析并构建系统发育树。采用实时荧光定量PCR检测取酥前后TRAF基因家族成员相对表达量,通过相关分析探究TRAF基因家族成员间的相关性。【结果】 中华大蟾蜍TRAF基因家族拥有BgaTRAF1、BgaTRAF2、BgaTRAF3、BgaTRAF4、BgaTRAF5、BgaTRAF6和BgaTRAF7等7个成员,均为亲水性蛋白,且均含有α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲结构。除BgaTRAF7蛋白外,其余6个蛋白的保守基序数量和位置大体一致,且多数蛋白含有RING、MATH和zf-TRAF结构域。TRAF基因家族7个成员归属于7个亚家族,含有外显子7~16个,内含子6~15个,BgaTRAF4基因还含有1个超长内含子。仅存在1对片段复制基因BgaTRAF2和BgaTRAF3,与小鼠间存在5对TRAF共线性基因,与斑马鱼间存在2对TRAF共线性基因。TRAF1与TRAF2亚家族亲缘关系较近,TRAF7亚家族独立成支,与其他亚家族亲缘关系较远。未取酥耳后腺中BgaTRAF2和BgaTRAF7基因相对表达量较高,取酥后,BgaTRAF1、BgaTRAF2和BgaTRAF3基因相对表达量在取酥后24 h内显著升高(PBgaTRAF2基因相对表达量在取酥后1 h即出现急剧升高,而BgaTRAF4、BgaTRAF5和BgaTRAF6基因相对表达量在取酥后降低。【结论】 中华大蟾蜍拥有一个完整的7成员TRAF基因家族,其成员在蛋白结构和系统进化上均表现出典型的亚家族特征。中华大蟾蜍TRAF基因家族成员在耳后腺取酥后表现出明显的时间依赖性规律,其中BgaTRAF1、BgaTRAF2、BgaTRAF3与BgaTRAF4、BgaTRAF5、BgaTRAF6基因分别作为协同单元被快速诱导或抑制,共同构成了中华大蟾蜍应对免疫创伤的核心转录调控网络。
  • 鳜NF-κB1基因在抗嗜水气单胞菌中的表达分析及SNP开发
    蔡康宁, 高锦华, 郭宁馨, 赵金良, 赵岩,
    【目的】 探究鳜核因子κB亚基1(NF-κB1)基因在抗嗜水气单胞菌免疫应答中的功能,挖掘相关单核苷酸多态性(SNP)位点,为揭示鳜抗细菌感染的分子机制和抗病育种提供理论依据。【方法】 利用生物信息学分析鳜NF-κB1基因序列特征。利用实时荧光定量PCR检测NF-κB1基因在各组织中及嗜水气单胞菌感染后各组织中的相对表达量。通过siRNA干扰检测NF-κB1基因对促炎基因IL-1β和TNF-α的调控作用。结合Sanger测序与关联分析,筛选NF-κB1基因中与抗病性状显著关联的SNP位点。【结果】 鳜NF-κB1基因编码区全长2553 bp,编码850个氨基酸残基。NF-κB1蛋白包含RHD-n、IPT、ANKYR和Death等4个结构域,RHD-n和IPT结构域在进化中较为保守。鳜NF-κB1蛋白与鞍带石斑鱼等鱼类聚为一支,氨基酸序列相似性较高。NF-κB1基因在鳜肌肉组织中的相对表达量显著高于头肾和脾脏等组织(PNF-κB1基因在肝脏、头肾和肌肉组织中的相对表达量整体上均有所升高。siRNA干扰NF-κB1基因后,肌肉组织中IL-1β和TNF-α基因相对表达量显著降低。NF-κB1基因内含子区SNP3(g.1025140 C&gt;A)位点与鳜抗嗜水气单胞菌能力显著关联。【结论】 鳜NF-κB1基因通过其高度保守的RHD-n结构域在抗细菌感染的核心免疫通路中扮演关键角色。NF-κB1基因通过经典信号通路,在感染后正向调控IL-1β和TNF-α等关键促炎基因的表达,驱动鳜早期炎症防御反应。同时,NF-κB1基因内含子区SNP3(g.1025140 C&gt;A)位点与抗病性显著关联,该区域可能存在重要调控元件。
  • 水体Cu2+对罗氏沼虾溞状幼体生长发育、存活及抗氧化功能的影响
    章轲, 戴习林,
    【目的】 探究水体中Cu2+对罗氏沼虾溞状幼体生长发育、存活及抗氧化功能的影响,为罗氏沼虾健康养殖过程中的水质安全管理提供理论依据。【方法】 以罗氏沼虾健康Ⅰ期溞状幼体为试验对象,设对照组(Cu2+≤0.001 mg/L)和6个Cu2+浓度梯度处理组(0.0025、0.0100、0.0500、0.1000、0.1500和0.2000 mg/L),养殖25 d。每5 d于显微镜下观察溞状幼体所处的发育阶段,测量体长并统计存活率。采用试剂盒检测铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性及丙二醛(MDA)含量。提取总RNA并检测抗氧化基因Cu/Zn-SOD、CAT和GPx的相对表达量。【结果】 随着Cu2+浓度升高,罗氏沼虾溞状幼体体长日增长值和出苗率呈先升高后降低的变化趋势,0.1000 mg/L组溞状幼体体长日增长值和出苗率最高,且0.1000 mg/L组溞状幼体在各取样时间的存活率高于0.1500 mg/L和0.2000 mg/L组。0.0500 mg/L和0.1000 mg/L组溞状幼体蜕壳和变态发育较快,0.1500 mg/L和0.2000 mg/L组溞状幼体发育受阻,且0.2000 mg/L组溞状幼体无法完全变态发育为仔虾。对照、0.0025 mg/L、0.0100 mg/L、0.0500 mg/L和0.1000 mg/L组MDA含量随Cu2+处理时间延长整体上呈先升高后降低的变化趋势,相同Cu2+处理时间下各组无显著差异(P&gt;0.05)。相同Cu2+处理时间下,Cu/Zn-SOD、CAT和GPx基因相对表达量随Cu2+浓度升高整体上呈先升高后降低的变化趋势,第5 d、第10 d和第15 d,0.1000 mg/L组Cu/Zn-SOD、CAT和GPx基因相对表达量均高于其他组,第20 d和第25 d,0.1500 mg/L和0.2000 mg/L组Cu/Zn-SOD、CAT和GPx基因相对表达量显著低于其他组(P2+浓度具有明显的浓度依赖性效应。Cu2+≤0.1000 mg/L时,能通过诱导机体产生适度的抗氧化应激反应,促进罗氏沼虾溞状幼体生长发育并提高其存活率;Cu2+≥0.1500 mg/L时,Cu2+的促氧化作用占据主导,导致ROS大量积累,超出机体清除能力,引发严重的氧化损伤,最终抑制罗氏沼虾溞状幼体生长并导致其发育停滞。
  • 绵羊源马赛阿克曼氏菌分离培养及其功能分析
    葛文静, 胡圣伟, 戴继鸿, 吕园梦, 胥欣瑶,
    【目的】 开展绵羊源马赛阿克曼氏菌分离培养及其功能分析,为绵羊肠道炎症疾病的防控和探究绵羊源马赛阿克曼氏菌在肠道健康中的益生潜力提供理论依据。【方法】 采集绵羊新鲜粪便,在37 ℃厌氧条件下分离并鉴定1株马赛阿克曼氏菌,通过全基因组测序解析其基因组特征与潜在功能。构建葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎小鼠模型,经灌胃干预评估马赛阿克曼氏菌对肠道炎症的抑制效果及其对肠道微生物群落组成的调节作用。【结果】 Ms2526菌株基因组完整度100%,污染率0.12%,编码密度0.874,基因组全长3112518 bp,GC含量58%,基因总数2622个。Ms2526菌株与马赛阿克曼氏菌EB-AMDK-40亲缘关系最近,以99%的自展支持率聚为一支,与马赛阿克曼氏菌Akk2000等其他马赛阿克曼氏菌在分支长度上存在差异。Ms2526菌株基因组中含有与Amuc_1100和P9蛋白高度同源的编码基因。Ms2526菌株编码基因富集到新陈代谢类别的数量最多,主要包括碳水化合物代谢、辅助因子和维生素代谢、其他次生代谢产物生物合成、萜类化合物与聚酮类化合物代谢等信号通路,机体系统类别中有5个基因富集到免疫系统信号通路上。Ms2526菌株基因组中共有157个基因被注释到六大类碳水化合物活性酶,糖基转移酶和糖苷水解酶注释到的基因数量较多。Ms2526菌株基因组存在1个大环内酯类抗生素耐药基因erm(B)。Ms2526菌株能缓解DSS诱导的小鼠结肠炎,改善结肠组织和黏膜结构完整性,并提高肠道菌群物种丰度。【结论】 绵羊源马赛阿克曼氏菌Ms2526基因组蕴含与碳水化合物代谢、免疫稳态调控及黏膜修复相关的遗传基础。Ms2526菌株能有效缓解DSS诱导的小鼠结肠炎,其作用与增强肠道屏障完整性、调节系统性炎症及恢复微生物肠道群落丰富度密切相关。Ms2526菌株在调控肠道健康方面展现出良好的益生潜力。
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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