南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2025年第1期

• 蔗鸭共生对甘蔗根际与非根际土壤微生物群落多样性的影响

  马文清, 郭强, 黎正英, 闭德金, 吴琴斯, 唐利球, 秦昌鲜,

  【目的】 研究蔗鸭共生模式下蔗田根际与非根际土壤微生物群落结构与多样性，揭示蔗鸭共生对土壤微生物群落多样性和蔗田微生物主要类群的影响，为科学推广蔗鸭共生新模式提供理论参考。【方法】 采用大田原位试验，设甘蔗单作和蔗鸭共生2个处理，于甘蔗成熟期采集蔗田根际与非根际土壤样品，测定并分析土壤理化性质、土壤细菌和真菌群落结构和多样性，并探究土壤理化性质和土壤微生物群落的相关性。【结果】 与甘蔗单作相比，蔗鸭共生模式下甘蔗根际与非根际土壤的硝态氮含量均显著增加（P<0.05，下同），土壤pH及过氧化氢酶和脲酶活性显著降低；蔗糖酶活性和有效磷含量在根际土壤中显著降低，但在非根际土壤中显著增加。与甘蔗单作相比，蔗鸭共生降低了根际土壤真菌的丰富度，ACE指数和Chao1指数分别显著降低16.81%和16.67%；显著提高了非根际土壤的细菌多样性，Simpson指数比甘蔗单作显著提高128.13%。蔗鸭共生中，厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度变化较大，根际土壤黏球菌门（Myxococcota）、子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）相对丰度有所降低，鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和丝孢酵母属（Trichosporon）的相对丰度显著增加，芽孢杆菌属（Bacillus）、盖氏菌属（Gaiella）和木霉属（Trichoderma）相对丰度显著下降。鞘氨醇单胞菌属、norank_f__JG30-KF-CM45、微枝形杆菌属（Microvirga）、norank_f__norank_o__Acidobacteriales、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、unclassified_o__Polyporales、粗糙孔菌属（Trechispora）、丝孢酵母属和毛壳菌属（Chaetomium）在蔗鸭共生土壤微生物群落构成中发挥重要作用。蔗鸭共生与甘蔗单作的土壤微生物Beta多样性差异极显著（P<0.01，下同）。冗余分析结果表明，土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、有机质含量、pH和全氮含量对土壤细菌群落结构影响极显著；土壤有效磷、有机质、全磷含量及脲酶和过氧化氢酶活性对真菌属分类水平群落结构影响显著。蔗鸭共生土壤中，pH与硝态氮和铵态氮含量在其细菌差异菌属生长中起主要作用，pH、蔗糖酶活性与硝态氮、全氮、有机质和铵态氮含量在其真菌差异菌属生长中发挥关键作用。【结论】 与甘蔗单作相比，蔗鸭共生模式显著改变了土壤pH与硝态氮、有效磷含量及蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶活性，影响微生物群落多样性和丰富度，从而改善土壤微生物群落结构。土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、有机质含量、全氮含量和pH是影响蔗田细菌群落结构变化的主要环境因子，有效磷、有机质、全磷含量与脲酶、过氧化氢酶活性是影响蔗田真菌群落结构变化的主要环境因子。

• 基于SAM2多任务学习的山区地块模糊边界提取

  黄启厅, 凌玉荣, 谢国雪, 杨绍锷, 杨颖频, 李海亮, 梁存穗, 何新洁, 谢意,

  【目的】 构建多任务模糊边界提取深度学习模型，解决模糊边界难提取及伪边界难消除的问题，为地块破碎地区的地块边界提取提供参考依据。【方法】 以广西河池市宜州区为研究区，通过解译典型山区破碎遥感影像，建立模糊边界提取数据集，引入SAM2视觉大模型及采用适配器Adapter微调优化其编码器，设计地块属性提取辅助任务，构建多任务模糊边界提取深度学习模型SAM2Xi，并通过对比试验证实该模型在山区地块破碎环境下的模糊边界提取效果。【结果】 SAM2Xi模型在全局最佳阈值（ODS）和单图最佳阈值（OIS）上表现最佳，分别为0.663和0.672，显示出最高的边缘检测精度和适应性，但50%精度召回率（R50）略低于DexiNed模型。SAM2Xi模型结合语义信息与边缘特征，增强了模糊边界识别能力，在复杂场景下表现尤为出色；SAM2Xi模型在低对比度和复杂背景下仍然保持高精度，模糊边界区域的细节保留、连贯性和噪声抑制均优于其他模型；此外，SAM2Xi模型在伪边界清除任务中表现最佳，其先进特征提取和优化机制几乎完全消除了伪边界干扰，在各类场景下保持高精度边缘检测，具有更高的鲁棒性和准确性。SAM2Xi模型能成功提取研究区的地块信息（地块图斑数1587597个，总面积145696.646 ha），且提取的地块分布与实际情况高度吻合，具体表现为：（1）在大片耕地范围内可准确划分各地块；（2）可提取建筑物中的零星耕地或园地；（3）可提取林地中能被单独分割的地块（人工林），但自然林基本不会被误识。【结论】 基于SAM2多任务学习构建的SAM2Xi模型实现了模糊边界识别与伪边界清除的双重突破，在复杂地形适应性、边界连贯性保持及噪声抑制方面具有明显优势，为我国西南山区复杂地形下地块边界提取及山区农业资源精准管理提供了技术支撑。

• 耦合NDVI与纹理时序特征的地块作物遥感分类

  史洁宁, 吴田军, 黄启厅, 骆剑承, 任应超, 徐欣雨,

  【目的】 充分挖掘遥感影像的时间和空间信息，准确识别地块作物类型，为作物类型空间分布制图、产量估计及农业生产决策等提供可靠的数据支持。【方法】 以Google Earth影像为参考，获得美国加利福尼亚州金斯县完整的地块边界，利用多时相Sentinel-2影像构建地块归一化植被指数（NDVI）时间序列和时间—纹理二维表征图作为分类特征，NDVI时间序列捕捉作物生长的物候变化，时间—纹理二维表征图捕捉空间特征随时间的动态变化，进而使用卷积神经网络（CNN）+长短时记忆网络（LSTM）双流架构来联合时间和空间特征实现农田作物的准确识别。【结果】 与仅使用NDVI时序的传统方法相比，纳入纹理时序后的方法明显提高分类精度，随机森林的分类精度由0.89提升至0.93，支持向量机的分类精度由0.88提升至0.93，表明加入空间特征的纹理时序能有效提升作物分类能力；而使用CNN+LSTM双流架构分类模型进行地块作物分类的总体精度达0.95，特别是葡萄和冬小麦的分类精度提升效果明显，F1分别提升至0.90和0.92，表明相较于传统的分类器，使用CNN+LSTM双流架构可实现更精准的地块作物识别。【建议】在种植结构复杂、农作物生长习性相近的地区进行地块作物遥感分类时，考虑将纹理时序特征纳入分类体系，并使用CNN+LSTM双流架构分别捕捉作物生长的时间和空间特征。这种综合应用时间和空间信息的方法，能提升地块作物分类的准确度。

• 基于深度学习的地块尺度蔗田缺苗信息自动获取

  林煜, 黄启厅, 冯跃华, 何新洁, 马灿达, 苏秋群, 林垚君,

  【目的】 提高蔗田缺苗信息自动获取的自动化程度及精准度，为实现地块单元的蔗田缺苗位置信息自动化获取提供借鉴。【方法】 通过无人机采集研究区蔗田影像并建立数据集，利用YOLOv8模型对蔗苗进行检测识别，识别结果经矢量化、旋转变换及聚类处理，获取精确的作物行数和株距信息，并通过制作田间无缺苗理想情形下的蔗苗分布图和实际缺苗位置点矢量点分布图，以评估蔗田的整体缺苗情况。【结果】 YOLOv8模型识别蔗苗的准确率为98.84%，召回率为90.76%，平均精度为97.05%。即使在杂草分布较多的环境中，杂草遮挡会混淆蔗苗的视觉特征而增加检测难度，YOLOv8模型也能较准确地识别出蔗苗。将蔗苗识别结果进行矢量化，采用空间分析的后处理方法实现作物行自动旋转至竖直方向，再通过聚类处理、交叉点计算、坐标转换等手段实现作物行数量、方向、行距及起点和终点的准确获取，有效解决了不同地块间及同一地块内部的作物行状况差异问题。在研究区的2个大面积地块中随机划定形态、方位和面积各异的8个样方（A～H），基于无缺苗情形的蔗苗标准分布模板分别计算8个样方的缺苗率，结果显示缺苗检测模型的误差分别为4.35%、2.98%、4.28%、2.91%、1.88%、0.51%、1.10%和1.51%。此外，根据缺苗检测模型结果可获取各样方的缺苗位置坐标。【结论】 基于YOLOv8模型的自动化蔗苗检测与缺苗率计算方法可快速、高效地处理大量图像数据，具有较高的自动化程度与精度，适用于大范围的蔗田缺苗检测，且能提供具体的缺苗坐标。后续研究建议通过多尺度检测提升模型召回率，采用滑动窗口裁剪图像进行数据标注而降低漏检问题，并扩充数据集以提高模型的泛化能力和鲁棒性，有效提升蔗田缺苗检测结果的稳定性和准确性。

• 基于数字表面模型的冬小麦生物量估算

  郭燕, 贺佳, 位盼盼, 曾凯, 史舟, 叶粟, 杨秀忠, 郑国清, 王来刚,

  【目的】 构建冬小麦主要生育时期生物量估算模型，分析不同水处理和不同年份情景下估算模型的迁移能力，为冬小麦生物量快速估算、表型研究及制定作物水肥决策提供技术支撑。【方法】 通过设置不同水氮处理，采用大疆M600 Pro无人机搭载安洲科技K6多光谱成像仪获取冬小麦关键生育期影像，提取影像数字表面模型，基于无人机影像提取株高，通过BP神经网络构建并改进冬小麦生物量估算模型。【结果】 水氮耦合自然状态条件下冬小麦实测株高的变化较小，但在氮充足条件下灌溉可增加冬小麦实测株高。无人机提取株高与实测株高的线性决定系数（R2）为0.81，即无人机提取株高可解释81%的株高变异。基于无人机遥感影像提取株高构建的冬小麦生物量估算模型，R2、均方根误差（RMSE）、相对分析误差（RPD）分别为0.58、4528.23 kg/ha和1.25，说明该模型可对冬小麦生物量进行快速估算，但模型稳健性较差（RPD<1.4），估算值（16198.27 kg/ha）较实测值（16960.23 kg/ha）偏小，且估算值较分散。通过数据转换，基于生物量/无人机提取株高比值构建的冬小麦生物量估算模型R2、RMSE、RPD分别为0.88、2291.90 kg/ha和2.75，改进后的模型稳健性较强（RPD>2.0），估算值（17478.21 kg/ha）与实测值（17222.59 kg/ha）较接近，模型估算精度提高了51.72%。经验证，改进的冬小麦生物量估算模型在不同水处理和不同年份情景下具有较强的迁移能力，迁移估算模型的R2均在0.85以上，能实现对冬小麦生物量的精准快速估算。【结论】 利用无人机影像提取株高信息，通过数据转换，能有效提高冬小麦生物量估算模型的估算精度。改进的冬小麦生物量估算模型在不同水处理和不同年份情景下均表现出较强的迁移能力，但在不同氮水平情景下的迁移能力存在差异，因此，模型迁移利用前应对不同情景数据集进行直方图特征分析，并综合考虑多种影响因素以提升模型的泛化能力和鲁棒性。

• 基于ZY1E遥感影像的杞麓湖流域耕地土壤有机质含量预测

  吴奇涛, 郑毅, 李晓琳, 侯磊, 梁启斌, 王艳霞, 张成程,

  【目的】 研究杞麓湖流域耕地土壤有机质（SOM）含量和卫星影像光谱的关系，明确土壤SOM的光谱特性，建立土壤SOM含量的反演模型，为杞麓湖流域耕地土壤精确施肥提供参考依据。【方法】 基于杞麓湖流域ZY1E高光谱遥感数据，选择原始反射率（RF）、一阶微分（FDR）、比值土壤指数（RSI）和归一化土壤指数（NDSI）作为自变量，与SOM含量进行相关分析筛选出敏感波段，分别构建一元线性回归模型和多元逐步回归模型，并反演出流域耕地SOM含量。【结果】 杞麓湖流域土壤中SOM含量不同光谱反射特性趋势相近，土壤的光谱反射率在900、1200、1500和2000 nm处出现吸收谷；对光谱进行不同数学变换，可提高土壤SOM含量与光谱反射率的相关性，其中NDSI和RSI的提升效果最佳；通过对各模型的精确度进行比较，以反射率的RSI构建的多元逐步回归模型拟合效果最优，其决定系数（R2）为0.80，均方根误差（RMSE）为6.96，验证模型SOM实测值和预测值的R2为0.82,RMSE为3.65；运用GIS空间分析功能，根据最优模型反演流域耕地SOM含量，多集中在35～45 g/kg，处于较高水平，且杞麓湖流域耕地土壤的SOM含量从西南向东北表现为低—高—低的分布特征。【建议】优化耕地土壤SOM含量变化的特征波长提取，可提高预测模型的精度；采用ZY1E高光谱遥感数据进行耕地土壤养分监测，可解决传统地理统计的受冗余信息影响问题，并为土壤精确施肥管理提供数据支持，提高土壤肥力和作物产量。

• 基于GF-2遥感影像的澳洲坚果林空间分布信息提取

  王耀磊, 郑毅, 张成程, 荣渝虹, 梁启斌, 王艳霞, 侯磊, 李晓琳,

  【目的】 基于GF-2遥感影像快速准确获取澳洲坚果林的空间分布信息，为有效利用GF-2遥感影像研究西南山区澳洲坚果林分布及为山地丘陵区其他地物类型信息的提取提供参考依据。【方法】 以云南省临沧市镇康县南伞镇为研究区，GF-2影像和数字高程模型（DEM）为数据源。通过面向对象的方法，提取影像对象的光谱特征、纹理特征、形状特征和地形特征共90维特征变量，设计8种组合方案（方案A1～方案A8），使用平均不纯度减少的方法对特征重要性进行度量，选取最佳特征组合，采用随机森林、支持向量机和决策树算法对澳洲坚果林进行提取，探讨不同特征类型和分类算法对澳洲坚果林提取精度的影响。【结果】 相比遍历分割参数法，尺度参数估算（ESP）工具和邻域差分绝对值与标准差比（RMAS）结合的方法能够更高效、客观地确定特定地物的最佳分割尺度；通过对比方案A8和方案A7可知，方案A8中加入地形特征后，整体特征维度有所降低，主要表现为纹理特征数量减少，仅保留4个纹理特征。不同类型特征对澳洲坚果林识别的贡献排序为光谱特征>地形特征>纹理特征>形状特征。在分类算法角度方面，随机森林在总体精度（OA）、用户精度（UA）、生产者精度（PA）和Kappa系数等精度指标上均优于支持向量机和决策树，方案A8融合了所有特征取得最佳的分类效果，4个指标均高于其他方案。光谱特征、纹理特征、形状特征和地形特征组合的随机森林分类方法精度最佳，OA达95.8%，澳洲坚果林的PA为87.7%,UA为94.3%。澳洲坚果林空间分布特征结果显示，澳洲坚果在15°～20°坡度范围的种植面积最大，为2.9 km2；澳洲坚果林面积主要分布在东南坡向和900～1200 m的海拔范围内。【结论】 地形+纹理+形状+地形组合方案经特征优选后结合随机森林算法，能够有效识别澳洲坚果林的分布。GF-2遥感数据与面向对象法在南方山地丘陵区澳洲坚果林制图与资源监测具有应用潜力，可用于该地区其他地物类型信息的识别。

• 基于Sentinel多源遥感数据的农田地表土壤水分反演

  李万涛, 杨明龙, 唐秀娟, 夏永华, 杨赈, 严正飞,

  【目的】 通过多源遥感数据协同作用分析滇中地区姚安灌区的农田地表土壤含水率，为后续对滇中高原地区的地表土壤水分研究提供参考。【方法】 选择Landsat 8、Sentinel遥感数据为数据源，构建土壤水分与特征参数关系式，比较线性回归模型、BP神经网络模型、粒子群优化（PSO）的BP（PSO-BP）神经网络模型、随机森林（RF）算法预测土壤含水率的精度，选择最佳方法反演姚安灌区农田地表土壤含水率。【结果】 协同Sentinel-1微波数据和Sentinel-2光学数据，水云模型作用下VV后向散射系数减少0.1～0.4 dB、VH后向散射系数减少0～0.05 dB；加入特征参数，对比线性回归模型，BP神经网络模型的决定系数（R2）提高0.4589、PSO-BP神经网络模型的R2提高0.3811、RF算法的R2提高0.4544，其中，BP神经网络模型的R2和均方根误差（RMSE）较优。依据BP神经网络模型反演的土壤含水率与监督分类的土地利用分类进行叠加分析，可知姚安灌区土壤含水率集中在20%～30%，位置主要集中在姚安灌区中部，土壤含水率10%～20%区域主要集中在姚安灌区北部，而土壤含水率30%～40%区域覆盖面积少且分散。姚安灌区的土壤类型根据土壤墒情的划分标准主要属于褐墒（合墒）和黑墒（饱墒）。【建议】优化模型及算法，增加土壤含水率实测数据量，提高反演精度；针对水资源分布不均的问题，融合无人机遥感数据，对土壤含水分进行实时监测，动态分配水资源，形成土壤水分评价机制与监测机制，实现水资源的合理分配。

• 基于RGB与高光谱图像的小麦低温胁迫评估模型

  余德炤, 江晓东, 杨莹颖, 张建取, 忻乐, 张艳, 秦思容, 杨再强,

  【目的】 探究低温胁迫对小麦叶片叶绿素荧光参数、RGB图像参数和高光谱指数的影响，建立小麦低温胁迫评估模型，为小麦生产防灾减灾提供参考。【方法】 以济麦22为研究对象，在小麦拔节期开展低温胁迫控制试验，设白天（8:00—20:00）/夜间（20:00—次日8:00）平均温度分别为8℃/0℃（T1）、6℃/-2℃（T2）和4℃/-4℃（T3）3个处理，持续时间3 d，以大田自然环境的盆栽小麦（23℃/8℃）为对照（CK），研究低温胁迫处理结束后1、3和6 d小麦叶片叶绿素荧光参数、RGB图像参数及高光谱指数的变化规律；使用一元线性回归、随机森林（RF）和人工神经网络（ANN）建立小麦低温胁迫评估模型。【结果】 叶绿素荧光参数DIo/RC可作为评估小麦低温胁迫的指标。在一元线性回归模型中，使用增强型植被指数（EVI）建立的一元线性回归模型效果最佳，回归方程为y=-1.261x+1.401，决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）、平均相对误差（MRE）分别为0.536、0.058、0.045和11.31%。在RF和ANN模型中，基于RGB图像参数建立的模型精度高于基于高光谱指数建立的模型，RF模型测试集R2、RMSE、MAE、MRE分别为0.771、0.042、0.033、8.57%,R2相比一元线性回归模型提高43.78%,RMSE、MAE、MRE分别降低28.31%、28.06%、24.21%;ANN模型测试集R2、RMSE、MAE、MRE分别为0.742、0.046、0.037、9.01%，测试集R2相比一元线性回归模型提高38.34%,RMSE、MAE、MRE分别降低20.33%、18.06%、20.32%。【结论】 基于RGB图像参数的RF模型效果最好、精度最高，可用于小麦的低温胁迫评估。

• 基于IRCF模型的无人机低空遥感影像田块边界提取方法研究

  何思涵, 胡佳慧, 何忠秀, 李青涛, 王霜,

  【目的】 构建无人机低空遥感影像田块边界提取新方法，为解决丘陵山区小面积田块边界信息提取难题提供技术支持。【方法】 利用无人机低空遥感技术获取指定田块的高分辨率影像，制作单个田块图像数据集；在深度学习边缘检测算法RCF模型的基础上，通过减少池化层、增加注意力机制模块，构建准确性能更高的Improve-RCF（IRCF）模型进行田块边界识别，然后对识别后的边界图像进行轮廓检测量化处理，将连续的边界线转换成由多个像素点组成的离散化边界线以便获取像素坐标，再通过高斯—克吕格投影转换为适用于农机作业的平面坐标，并以田块有效面积比和坐标平均偏差2个指标进行田块边界提取准确性验证。【结果】 相对于RCF模型，IRCF模型的算法性能得到提升，其检验结果不仅在数据集尺度最佳（ODS）中的F1值领先1.8368%，在图像尺度最佳（OIS）中的F1值也领先2.7969%，且平均精度（AP）提升3.8540%。田块边界线经量化处理后，计算所得的内边界范围内像素总数为21339个，进一步换算求得提取的田块边界线围成面积为1841.32 m2,IRCF模型提取率为91.02%。将IRCF模型与Canny测算子边界量化相结合，通过对比分析实际测量值与提取值，发现平面坐标在X轴方向上的平均偏差为0.613 m，在Y轴方向上的平均偏差为0.744 m，均小于0.800 m，说明能提供较准确的边界坐标信息。【结论】 基于IRCF模型的无人机低空遥感田块边界提取方法能解决传统边缘检测算法难以识别田块图像数据集中狭窄田块边界的问题，获得的田块边界图像经轮廓检测量化处理后能实现田块边界平面坐标准确获取，实现了丘陵山区小面积田块边界信息的高效率自动提取。

• 基于GF-5高光谱影像的滇中高原灌区土壤有机碳含量反演研究

  严正飞, 杨明龙, 唐秀娟, 夏永华, 杨赈, 李万涛,

  【目的】 基于GF-5高光谱影像构建针对滇中高原灌区土壤有机碳（SOC）含量反演模型，为后续开展滇中高原灌区SOC含量反演研究提供参考依据。【方法】 选取云南省楚雄州姚安县为研究区，以GF-5高光谱影像为基础数据源，筛选出与SOC含量相关性较高的预处理方法并构建光谱指数，基于连续投影算法（SPA）和竞争性自适应重加权算法（CARS）筛选特征波段组合，以筛选的特征波段、光谱指数、地形因子及Sentinel-1后向散射系数为辅助变量进行组合，结合实地采样的SOC含量数据，运用XGBoost模型进行SOC含量反演。【结果】 在21种数据预处理方法中以AM-Normalize的预处理效果最优，与实测SOC含量的相关系数为0.7544；其次是SG-FD、SD和FD的预处理效果，与实测SOC含量的相关系数分别为0.6791、0.6671和0.6202。SPA筛选的波段反演效果最优，其决定系数（R2）较CARS和全波段数据分别提升了0.0739和0.1524，均方根误差（RMSE）分别降低了0.9279和1.2793。引入地形因子的变量模型G2，其R2较变量模型G1（特征波段+光谱指数）提升了0.0398,RMSE降低了0.1685；进一步加入Sentinel-1后向散射系数，变量模型G3的R2较变量模型G2提升了0.0255,RMSE降低了0.1385。基于GF-5高光谱影像的SOC含量反演结果显示，滇中高原姚安灌区的SOC含量范围为9.8443～29.2514 g/kg，平均为19.4447 g/kg，与土壤样本SOC含量实测值的范围（10.47～30.11g/kg）及平均值（20.6307g/kg）较接近。【结论】 基于GF-5高光谱影像构建的XGBoost模型，经AM-Normalize预处理降低噪声干扰、SPA筛选特征波段及引入光谱指数、地形因子和Sentinel-1后向散射系数后，能有效提升SOC含量反演的精度和适用性，为滇中高原地区SOC含量预测提供技术支撑。

• 构树bZIP基因家族鉴定及硒代谢相关基因筛选

  卜宪辰, 郭龙飞, 祝嫦晔, 陈强文, 程水源, 张威威, 许锋, 廖咏玲,

  【目的】 对构树bZIP基因家族成员进行鉴定及分析，并筛选构树中参与硒代谢的关键基因，为深入研究构树bZIP基因家族生物学功能及其在构树硒代谢中的作用机制提供理论依据。【方法】 基于构树全基因组数据，利用生物信息学方法鉴定构树bZIP基因家族成员，并对其基因结构、启动子顺式作用元件、蛋白的系统进化关系等进行分析，并通过根癌农杆菌介导烟草叶片的瞬时转化法进行蛋白亚细胞定位。通过转录组测序（RNA-Seq）和实时荧光定量PCR分析构树bZIP家族基因在不同硒源及不同浓度处理下的表达水平。【结果】 共鉴定得到38个bZIP基因家族成员（BpbZIP01～BpbZIP38），编码的氨基酸数量为140～894个，相对分子质量为16357.39～96969.63Da，理论等电点为5.24～9.76，均为亲水性蛋白，不稳定系数为52.54～73.89,36个BpbZIPs蛋白定位于细胞核，BpbZIP15和BpbZIP19分别定位于过氧化物酶体和内质网。由系统发育进化树可知，将BpbZIPs蛋白分为10个亚族，BpbZIPs蛋白在各亚族中的数量为6个（A亚族）、1个（B亚族）、1个（C亚族）、7个（D亚族）、2个（E亚族）、1个（F亚族）、4个（G亚族）、2个（H亚族）、6个（I亚族）和8个（S亚族），各亚族中多数BpbZIPs与桑树bZIP聚成一支。不同BpbZIPs基因在外显子数量上差异较大，为1～16个，但相同亚族的基因长度和结构具有一定的相似性。BpbZIPs基因启动子含有光响应、激素和胁迫应答等多种响应元件。在不同浓度的硒酸钠和亚硒酸钠处理下，除BpbZIP17基因未表达外，其余BpbZIPs基因均对硒处理有上调或下调表达。结合相关分析和实时荧光定量PCR结果可知，亚硒酸钠和硒酸钠处理后BpbZIP04和BpbZIP05基因的表达水平均与总硒含量密切相关。【结论】 构树bZIP基因家族成员参与多种生物和非生物胁迫，BpbZIP04和BpbZIP05基因在构树硒代谢与耐受性中发挥重要作用。

• 169份不同遗传背景玉米自交系的遗传多样性分析

  邹成林, 黄开健, 黄爱花, 莫润秀, 翟瑞宁, 杨萌, 韦新兴,

  【目的】 解析玉米自交系遗传多样性和群体遗传结构，为广西玉米育种实践提供理论参考。【方法】 以169份不同遗传背景的玉米自交系为材料，以7份广西骨干自交系和3份我国其他地方的骨干自交系为对照，用10K SNP玉米芯片对其进行全基因组扫描，通过遗传相似度、系统进化、主成分和血缘同源确认（IBD）等分析其遗传多样性及群体遗传结构。【结果】 筛选获得7565个高质量可用SNP分子标记，分布在10条染色体上，平均每条染色体上有756个，标记检出率均在97.12%以上，平均检出率达99.57%。174个玉米自交系的杂合率为0.21%～7.28%，平均为0.86%，有144个玉米自交系杂合率不高于1.00%，但有5个玉米自交系的杂合率偏高（31.29%～36.36%）。174份材料间的遗传相似度为0.486～0.999，平均为0.609，其中2个广西选育的西南骨干自交系B24(ZNC442)和CK_D2（桂A10341）与其他材料间的遗传相似度平均值分别为0.642和0.629。由系统发育进化树可知，包含10个参考自交系在内的179个玉米自交系划分为Reid群和热带亚热带群两大类，其中Reid群含13个自交系，占比为7.26%，热带亚热带群含166个自交系，占比为92.74%。热带亚热带群又可细分为7个亚群，其中以Suwan群和CM群为主，分别含56和51个自交系，占比分别为31.28%和28.49%。主成分分析结果显示，PCA1v3中玉米自交系聚类情况与系统发育进化树聚类结果基本一致，能明显区分Reid群和热带亚热带群，且热带亚热带群中大多自交系分布在CM群和Suwan群参考自交系附近。IBD分群结果显示，Reid群、Suwan群、CM群和A群的自交系数量分别有21、47、64和47个。系统进化分析、主成分分析和IBD分群韦恩图显示，三者共属Reid群、Suwan群、CM群和A群的自交系数量分别为12、35、18和11个。【结论】 广西玉米自交系来源复杂，遗传背景相似，不同分析方法的划分结果并不完全一致，需结合育种实践进行类群划分。广西选育的西南骨干玉米自交系ZNC442和桂A10341均属于A群，最理想组配模式为A群×Reid群，其次是A群×Suwan群和A群×CM群。

• 基于SNP分子标记的福建玳瑁山脉茶树种质遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建

  贵文静, 于文涛, 刘玲玉, 罗华标, 罗钦, 朱艳宇, 王攀, 蔡春平, 叶乃兴,

  【目的】 分析福建玳瑁山脉茶树种质资源的亲缘关系和遗传多样性，并构建其DNA指纹图谱，为玳瑁山脉茶树种质资源的保护、鉴定和利用提供参考依据。【方法】 利用SNP分子标记对83份玳瑁山脉茶树种质资源进行亲缘关系和遗传多样性分析。利用GenAlEx 6.503计算遗传距离，并进行主坐标分析（PCoA）。运用MEGA 5.05和DARwin 6.0构建层次聚类树。利用Structure 2.3.4进行群体结构分析，使用Clumpp 1.1.2和Distruct 1.1绘制种群结构图，并构建DNA指纹图谱。【结果】 从83份玳瑁山茶树种质资源中筛选出51个多态性高的SNP位点，用于鉴定玳瑁山脉茶树种质资源的基因分型。83份玳瑁山茶树种质资源的Shannon’s信息指数（I）平均为0.530，观测杂合度（Ho）平均为0.312，期望杂合度（Ho）平均为0.352，固定指数（F）平均为0.122，次等位基因频率（MAF）平均为0.261。83份玳瑁山脉茶树种质资源可分为4个产区，基本上每个产区茶树种质均可单独聚为组群，新罗产区和漳平产区的茶树种质各自较独立聚集，上杭产区和连城产区的茶树种质交流较密切。不同产区种群间遗传分化系数（Fst）为0.090～0.165，属于中度遗传分化，上杭产区与漳平产区的茶树群体间Fst最大，为0.165，遗传距离最大，为0.189，茶树基因型差异最大，亲缘关系较远，种群间分化较明显；上杭产区与连城产区的茶树群体间遗传距离最小，为0.082,Fst最小，为0.090，茶树种质基因型最相近，遗传物质交流最频繁。通过51个有效SNP位点的基因分型，将其扩增位点信息连锁编码构建的DNA指纹图谱，可有效对玳瑁山脉茶树种质资源进行区分。【结论】 玳瑁山脉茶树种质资源具有丰富的遗传多样性，利用筛选出的SNP分子标记可有效鉴定玳瑁山脉茶树种质资源的亲缘关系，可用于玳瑁山脉茶树种质资源鉴定及保护。

• 接种芽孢杆菌及其复合菌群对低磷胁迫下大豆生长及氮磷吸收的影响

  王琳萍, 赖易文, 周一帆, 陆星, 王秀荣,

  【目的】 评价3株芽孢杆菌及其复合菌群的溶磷能力及促生效果，为开发微生物菌肥缓解大豆低磷胁迫和提高大豆产量提供理论依据。【方法】 以3株芽孢杆菌嗜气芽孢杆菌（Bacillus aerophilus,B1）、阿氏芽孢杆菌（Priestia aryabhattai,B2）、贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis,B3）其复合菌群（B1+B2、B1+B3、B2+B3或B1+B2+B3）为供试菌剂，进行溶磷能力评价；进一步进行低磷胁迫盆栽试验，设8个处理，分别为不接种对照（CK）、3个接种单一芽孢杆菌处理（B1、B2、B3）及4个接种芽孢杆菌复合菌群处理（B1+B2、B1+B3、B2+B3、B1+B2+B3），测定大豆的株高、干重、氮磷吸收量、叶片SPAD值、根系性状（总根长、根表面积、根平均直径、根系体积）以及根际芽孢杆菌丰度。【结果】 3株芽孢杆菌及其复合菌群均具有溶磷能力，其中，复合菌群B1+B3溶磷能力最强。盆栽试验结果表明，低磷胁迫下，所有接种处理均能显著增加大豆的株高、地上部和根部干重、地上部和根部氮磷吸收量（P<0.05，下同），同时改善大豆的根系性状。其中，接种B1+B3复合菌群的促生效果最佳，与CK相比，大豆株高显著增加64.42%，地上部和根部干重分别显著增加208.08%和209.68%，大豆总根长、根表面积、根平均直径和根系体积分别显著增加110.97%、284.93%、40.39%和361.69%，地上部和根部氮吸收量分别显著增加94.41%和248.24%，地上部和根部磷吸收量分别显著增加391.55%和436.04%。而与双接种相比，接种B1+B2+B3复合菌群并无进一步的促生效果。此外，接种芽孢杆菌还相应地促进了其在大豆根际的定殖。【结论】 在低磷胁迫条件下，接种3株芽孢杆菌及其复合菌群均对大豆生长有促进作用，并可提高大豆的氮磷吸收量。复合菌群B1+B3接种效果较佳，具有开发微生物复合菌肥的潜能。

• 垄高与施钾模式对雪茄烟根系形态和钾素代谢特征的影响

  吴永兵, 张瑛, 许立南, 彭远, 何正川, 阳苇丽, 赵铭钦,

  【目的】 研究雪茄烟根系形态和钾素代谢特征对垄高与施钾模式的响应，为改善雪茄烟根系生长环境及提高烟叶品质提供理论依据。【方法】 以雪茄烟品种川雪1号为试验材料，设计垄高与分次施钾的2因素3水平裂区试验，以3个垄高水平（高垄35 cm、中垄30 cm、低垄25 cm）为主区，以3种施钾模式（1次施钾、2次施钾、3次施钾）为副区，分析不同处理烟株的根系形态、钾含量、钾积累强度及钾素代谢关键基因表达的差异特征。【结果】 雪茄烟生长过程中根系形态指标整体呈逐渐升高趋势。同一垄高下，移栽后40～50 d根系形态指标均以1、2次施钾高于3次施钾，移栽50 d后均以3次施钾最高。同一施钾模式下，根系形态指标均以高、中垄处理高于低垄处理。随着生育期推进，根钾含量整体呈先升高后降低的变化趋势，茎、叶钾含量逐渐降低，根、茎、叶及全株钾积累强度先升高后降低。同一垄高下，各器官钾含量移栽50 d后均以2、3次施钾较高；各器官钾积累强度移栽50 d后均以3次施钾较高。同一施钾模式下，各器官钾含量移栽40 d后均以高、中垄处理较高，根、茎、叶及全株钾积累强度均以高、中垄处理较高。高垄分2、3次施钾上调了烟叶内流型钾离子通道基因BNKT1和NtKC1、钾转运体基因NtTPK1和NtHAK1的相对表达量，外流型钾离子通道基因NTORK1的相对表达量也较低，高垄分3次施钾上调了钾转运体基因NtKT12的相对表达量。【结论】 高、中垄（垄高35和30 cm）与3次施钾（钾肥基施60%+栽后30 d追施20%+栽后45 d追施20%）组合模式有利于促进雪茄烟根系发育及提升烟株钾素积累能力。

• 改性蛭石和木本泥炭对水体氨氮的吸附特性比较

  杨晓婷, 段晓阳, 张靖宇, 王悦, 石生伟,

  【目的】 研究改性蛭石和木本泥炭对水体氨氮的吸附性能及机理，筛选适宜的水体氨氮吸附材料，为快速高效解决氨氮废水污染问题提供科学参考。【方法】 以天然蛭石、5和7 mol/L硫酸改性蛭石及木本泥炭为研究对象，通过吸附试验、电镜扫描和傅里叶变换红外光谱分析不同材料对水体铵态氮（NH4+-N）的吸附特性及机理。【结果】 不同蛭石材料对水体NH4+-N的吸附过程具有快速吸附、缓慢平衡的特点。天然蛭石在酸改性过程中被破坏部分微孔结构，增大了比表面积和平均孔径，但7 mol/L硫酸改性蛭石的比表面积和总孔隙体积低于5 mol/L硫酸改性蛭石。相比天然蛭石，5和7 mol/L硫酸改性蛭石的准一级动力学模型吸附速率常数（k1）分别提高2.09和1.45倍，平衡吸附量（qe）分别提高3.39和1.86倍，液膜扩散速率常数（ka）分别提高1.27和1.00倍。木本泥炭吸附水体NH4+-N的平衡时间较长，k1低于2种酸改性蛭石，但qe仅次于5 mol/L硫酸改性蛭石。4种材料对水体NH4+-N的吸附过程以单分子吸附为主，其等温吸附过程采用Langmuir模型的拟合效率优于Freundlich模型。蛭石系列材料主要依赖于固体材料表面性质和孔隙结构决定的物理吸附过程，其中k1和最大吸附量（qm）与材料比表面积呈显著正相关（P<0.05），木本泥炭则依赖于活性官能团与NH4+-N之间的化学反应。【结论】 基于多个吸附指标和材料来源可获得性的比较，建议5 mol/L硫酸改性蛭石和木本泥炭作为废水氨氮污染治理的优选吸附材料。

• 不同水稻品种对重庆地区稻田温室气体排放的影响

  范茂, 杨学亭, 张健, 刘倩, 赵正武, 廖敦秀, 杭晓宁,

  【目的】 探究不同水稻品种对稻田温室气体排放的影响，以期筛选出适宜重庆地区种植的高产、温室气体低排放水稻品种。【方法】 通过田间试验，采用静态箱—气相色谱法连续观测重庆地区主推的6个水稻品种（中浙优H7、渝两优华占、Q香优352、神农优446、渝香优8133、渝香203）甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）排放通量，收获期测定水稻产量，并对比其全球增温潜势和温室气体排放强度。【结果】 在6个水稻品种中，仅中浙优H7的CH4排放通量呈双峰趋势，峰值分别出现在抽穗期—灌浆期和成熟期—收获期；其余5个品种的CH4排放通量均呈单峰趋势，且峰值均出现在抽穗期—灌浆期。不同品种的CH4排放总量为175.77～274.10 kg/ha，其中，Q香优352的CH4排放总量最低，而渝香优8133排放总量最高，二者间存在显著差异（P<0.05，下同）。N2O的明显排放峰出现在稻田落干后，排放总量为-0.100～0.464 kg/ha，各品种间的N2O排放总量无显著差异（P>0.05），其中渝香优8133的N2O排放总量为负值。不同品种水稻产量为4.94～8.20 t/ha，其中Q香优352产量最高，渝两优华占产量最低，二者间存在显著差异。全球增温潜势分析显示，中浙优H7的全球增温潜势最高，达7.67 t CO2e/ha，而Q香优352的全球增温潜势最低，为4.98 t CO2e/ha。不同水稻品种的温室气体排放强度在0.61～1.54 t CO2e/t，其中Q香优352的温室气体排放强度最低，显著低于其他品种，而中浙优H7的温室气体排放强度最高。【结论】 综合考虑产量和温室气体排放情况，Q香优352产量最高，且CH4排放总量和温室气体排放强度最低，更适宜在重庆及类似地区推广种植。

• 遮阴对穿心莲光合碳氮生理、植物激素及内酯合成与积累的影响

  简少芬, 黄燕芬, 林杨, 郭晓云, 钟楚,

  【目的】 研究遮阴对穿心莲植株光合作用及生理特征的影响，明确光照强度影响穿心莲内酯积累的机理，为优化穿心莲种植模式及穿心莲生长调控提供理论基础。【方法】 以药用植物穿心莲为试验材料，采用遮阳网进行遮阴处理（轻度遮阴，1层网，透光率70%；重度遮阴，2层网，透光率30%），以自然条件下的光照强度作为对照，分析穿心莲光合作用光响应特征、叶片蛋白氮分配、碳代谢、植物激素及穿心莲内酯积累和相关基因的表达情况。【结果】 随着遮阴程度增加，穿心莲植株地上部生物量和比叶重逐渐下降，但叶绿素含量变化不显著（P>0.05，下同）。重度遮阴显著降低了穿心莲叶片过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量（P<0.05，下同），而对超氧化物歧化酶（SOD）活性无显著影响。重度遮阴处理的最大净光合速率(Pmax)和表观量子产量显著高于对照和轻度遮阴处理，光补偿点随遮阴程度增加呈下降趋势。重度遮阴处理降低了叶片水溶性蛋白氮含量，轻度遮阴显著降低了细胞壁蛋白氮含量，遮阴对膜结合蛋白氮含量无显著影响，但重度遮阴处理下膜结合蛋白氮占总蛋白氮的比例显著增加。叶片可溶性糖和淀粉含量随遮阴程度增加而下降，遮阴条件下水杨酸含量上升，生长素含量下降。穿心莲内酯含量在重度遮阴下略有下降，但变化不显著，而穿心莲内酯合成通路关键酶基因HMGR、DXS、GGPS、ApCPS的表达在重度遮阴下显著上调。【结论】 药用植物穿心莲光合作用对弱光环境有较强的适应能力，穿心莲通过改变叶片蛋白氮分配，增加膜结合蛋白氮的比例提高光合作用对弱光环境的适应，但弱光环境引起的碳水化合物积累下降和植物激素变化不利于穿心莲内酯的合成和积累。

• 红带滑胸针蓟马（缨翅目：蓟马科）线粒体基因组全序列测定与分析

  毛加梅, 李佳瑾, 王自然, 郭俊, 张宏瑞,

  【目的】 明确红带滑胸针蓟马（Selenothrips rubrocinctus）线粒体基因组结构特征，并基于线粒体基因组序列分析其系统发育关系，为滑胸针蓟马属昆虫的分子鉴定和系统发育研究提供分子生物学依据。【方法】 利用第二代测序技术Illumina平台对红带滑胸针蓟马的线粒体基因组进行测序、组装和注释；基于18种蓟马科和1种管蓟马科外群昆虫的线粒体基因组13个蛋白质编码基因（PCGs）序列，采用最大似然法（ML）和贝叶斯法（BI）构建系统发育进化树，分析红带滑胸针蓟马与其他蓟马的系统发育关系。【结果】 红带滑胸针蓟马线粒体基因组全长14984 bp，包含37个基因（13个PCGs、22个tRNA基因、2个rRNA基因）和1个控制区。基因间隔区有19处，最长间隔区长度为25 bp；基因重叠区有10处，最长重叠区长度为23 bp。基因组拥有缨翅目中大部分昆虫线粒体基因组的基因组成和排列顺序，AT含量为72.9%，具有明显的AT偏好性。13个PCGs中，除cox1以TTG为起始密码子外，其余均以ATN为起始密码子；nad6以TAG为终止密码子，nad2和cox2以不完整的T为终止密码子，其余10个基因以TAA为终止密码子。22个tRNA基因中，除trnR、trnS2和trnY缺少TΨC环，trnS1和trnV缺少DHU臂环外，其余17个基因具有完整的三叶草结构。系统发育分析结果显示，红带滑胸针蓟马与腹突皱针蓟马（Rhipiphorothrips cruentatus）聚在同一小分支上，二者的亲缘关系最近。【结论】 红带滑胸针蓟马的线粒体基因组结构、组成和基因排列顺序较保守，与蓟马科其他物种线粒体基因组结构和排列一致。针蓟马亚科为单系性，其中，红带滑胸针蓟马与腹突皱针蓟马的亲缘关系最近。

• 不同发育阶段马铃薯块茎蛾可培养内生细菌多样性及对消化作用的影响

  符乔斯, 肖关丽, 陈斌, 王文倩, 杜广祖,

  【目的】 明确马铃薯块茎蛾Phthorimaea operculella(Zeller)可培养内生细菌随宿主生长发育的变化动态及对取食消化功能的影响，为昆虫肠道微生物功能研究和微生物资源的开发利用打下理论基础。【方法】 以不同发育阶段的马铃薯块茎蛾为研究对象，通过传统分离培养技术对不同发育阶段的马铃薯块茎蛾体内（卵、1龄和2龄幼虫）或肠道（3龄和4龄幼虫、雌雄蛹、雌雄成虫）进行可培养内生细菌分离培养，通过16S rDNA序列分析对分离菌株进行种属鉴定；通过重饲喂优势细菌和常驻细菌，采用重量法测定马铃薯块茎蛾营养指标，分析优势细菌和常驻细菌对马铃薯块茎蛾幼虫取食及消化的影响。【结果】 马铃薯块茎蛾不同发育阶段的可培养内生细菌组成及多样性不同，其中从卵中分离到的可培养内生细菌种类数量最少，幼虫可培养内生细菌种类最丰富，且随着龄期的增加其可培养内生细菌数量逐渐增多，化蛹后开始下降。马铃薯块茎蛾可培养内生细菌共有3门13科17属30种，其中卵可培养内生细菌有2门3科3属3种，1～4龄幼虫、蛹和成虫可培养内生细菌分别有2门2科2属3种、2门4科5属6种、3门9科10属11种、3门10科10属11种、3门5科5属7种、3门8科8属10种。不同发育阶段的马铃薯块茎蛾可培养内生细菌优势种不同，其中1龄幼虫可培养细菌优势种为路氏肠杆菌（Enterobacter ludwigii），而卵、2～4龄幼虫、雌雄蛹和雌雄成虫可培养内生细菌优势种均为蒙氏肠球菌（Enterococcus mundtii）。蒙氏肠球菌在不同发育阶段马铃薯块茎蛾中均稳定存在，深红沙雷氏菌（Serratia rubidaea）在3龄和4龄幼虫、雌雄蛹和雌雄成虫中存在。蒙氏肠球菌、路氏肠杆菌和深红沙雷氏菌能促进马铃薯块茎蛾消化。【结论】 马铃薯块茎蛾可培养内生细菌种类丰富，不同发育阶段马铃薯块茎蛾可培养内生细菌组成结构不同，幼虫期可培养内生细菌种类明显高于卵和蛹，但优势种无明显差异。内生细菌优势种能通过促进幼虫的消化而促进宿主的生长发育。

• 半夏细菌性病害拮抗菌筛选、鉴定及防治效果测定

  王帆帆, 唐涛, 孙光忠, 段媛媛, 匡辉, 王晓月, 元维军, 郭晓亮, 游景茂,

  【目的】 挖掘半夏细菌性病害拮抗菌，为生防菌资源开发利用和半夏细菌性病害的高效绿色防控提供理论依据。【方法】 以6株半夏病原菌为靶标菌，从感病半夏根际土壤中分离筛选拮抗菌，结合形态学观察、生理生化特性测定和分子生物学鉴定明确拮抗菌种类。测定拮抗菌对菊迪基氏菌（Dickeya chrysanthemi）、极端东方假单胞菌（Pseudomonasextremorientalis）和胡萝卜果胶杆菌（Pectobacterium carotovorum）引起的半夏、胡萝卜、马铃薯及白菜细菌性病害离体防效，通过盆栽试验测定拮抗菌对3种病原菌引起的半夏细菌性病害活体防效；采用平板对峙法测定拮抗菌对13株中药材病原真菌的抑制效果，明确其抑菌谱。【结果】 从半夏根际土壤中分离获得106株细菌，筛选出菌株WBT16对6株半夏细菌性病害病原菌的拮抗效果最佳，鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。离体防效测定结果表明，拮抗菌WBT16对菊迪基氏菌、极端东方假单胞菌和胡萝卜果胶杆菌菌株引起的半夏及胡萝卜细菌性病害防治效果均为100%。活体防效测定结果表明，拮抗菌WBT16对菊迪基氏菌引起的半夏细菌性病害防治效果最好，为76.92%，对胡萝卜果胶杆菌引起的病害防治效果为69.23%，对极端东方假单胞菌引起的病害防治效果为62.50%，均超过60.00%。抑菌谱测定结果表明，拮抗菌WBT16对多种病原真菌有较好抑制效果，对湖北贝母灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea）的抑制效果最佳，抑制率为86.02%，对半夏齐整小核菌（Sclerotium rolfsii）和半夏核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）的抑制率较高，分别为80.51%和79.89%。【结论】 从半夏根际土壤中分离筛选出的拮抗菌WBT16对半夏细菌性病害防效较好，且抑菌谱较广，在半夏细菌性病害的生物防治中具有一定开发价值和应用潜力。

• 水牛睾丸生精细胞蛋白质组学及其磷酸化修饰组学联合分析

  黄愉淋, 王晨阳, 刘栩炀, 张鹏飞, 付强, 张明,

  【目的】 综合分析水牛睾丸生精细胞蛋白质组学及其磷酸化修饰组学，探究水牛精子发生过程中蛋白的动态表达变化及其调控机制，为解析水牛精子发生的分子机制提供理论依据。【方法】 从性成熟期水牛睾丸组织中分离生精细胞，采用液相色谱—质谱联用技术（LC-MS/MS）构建水牛生精细胞蛋白质组和磷酸化蛋白质组表达谱。利用生物信息学软件对数据进行联合分析，筛选出关键蛋白及其磷酸化修饰位点。构建蛋白互作网络（PPI）和激酶—底物互作网络。采用Western blotting检测和免疫组织化学分析验证筛选出的关键蛋白。【结果】 蛋白质组和磷酸化蛋白质组中分别鉴定出1785和129个蛋白，共同鉴定到78个蛋白质。蛋白质组中的高丰度蛋白包括热休克蛋白和微管蛋白等。GO功能注释和KEGG信号通路富集分析结果表明，RNA剪接在蛋白质组和磷酸化蛋白质组中均被显著富集（P<0.05），剪接体是磷酸化蛋白富集最多的信号通路。蛋白质组结构域富集分析结果表明，RNA识别基序结构域的富集程度最高。细胞周期依赖性蛋白激酶在蛋白质组PPI和磷酸化蛋白质组激酶—底物互作网络中均发挥关键作用。蛋白质组和磷酸化蛋白质组共同鉴定到的78个蛋白中，有17个蛋白与精子发生密切相关。Western blotting检测和免疫组织化学分析结果表明，LMNA蛋白及其磷酸化形式LMNA(pS392)均能被成功鉴定，LMNA主要分布于曲细精管基底膜附近，而LMNA(pS392)主要分布于曲细精管管腔附近。【结论】 水牛睾丸生精细胞高表达热休克蛋白可能与水牛适应湿热气候有关，高表达微管蛋白可能与生精细胞在曲细精管内的迁移密切相关。RNA剪接和磷酸化修饰可能通过影响蛋白的功能和分布来调控精子的发生过程。

• 基于eDNA技术的长江下游典型江段浮游植物生物完整性评价

  周宇恒, 赵旭, 王玉清, 陈丽丽, 章守宇, 王凯,

  【目的】 基于环境DNA(eDNA)技术评价长江下游典型江段浮游植物生物完整性，为评估长江大保护实施后的生态恢复效果提供理论依据。【方法】 分别在长江下游安庆（AQ）、芜湖（EH）、靖江（JJ）3个典型江段丰水期（2021年9月）和枯水期（2021年4月）采集eDNA样本。在3个典型江段选择参考点和受损点，通过筛选物种丰富度、群落物种丰度、群落结构组成和群落营养结构，选择5个候选指标，然后采用0～5评分法构建长江下游典型江段浮游植物生物完整性指数（P-IBI）评价体系。【结果】 在安庆、芜湖、靖江3个典型江段共鉴定出8个门96个属浮游植物，包括硅藻门、绿藻门、蓝藻门、金藻门、甲藻门、褐藻门、红藻门、定鞭藻门和舟形藻属、根管藻属、衣藻属、色球藻属、微囊藻属、团藻属和骨条藻属等。在丰水期，安庆、芜湖和靖江江段在属分类水平上浮游植物物种总数分别为4849、5746和7617种，枯水期分别下降至3933、4243和5683种。丰水期，安庆、芜湖江段的优势种为硅藻门、蓝藻门和绿藻门；靖江江段硅藻门占主导地位；枯水期，3个江段的浮游植物群落均以硅藻门和绿藻门为主。在丰水期，安庆、芜湖、靖江江段的得分分别为17、16和15，浮游植物生物完整性等级分别为好、好和一般。在枯水期，安庆、芜湖、靖江江段的得分分别为13、16和17，浮游植物生物完整性等级分别为一般、好和好。【结论】 eDNA技术在物种分类数量上展现出高丰富性、高物种多样性和详细的群落组成，对浮游植物物种检测具有高效且准确的特点，在生物参数指标的选取中具有良好的筛选作用，对P-IBI评价体系构建具有良好的支撑作用。

• 意大利蜜蜂化学感受蛋白AmelCSP2序列分析及表达特性研究

  张宇, 宋彦婷, 郭丽娜, 郭媛,

  【目的】探究意大利蜜蜂（Apis mellifera）化学感受蛋白CSP2（AmelCSP2）序列特征及AmelCSP2基因组织表达特性，为阐明AmelCSP2蛋白的生物学功能提供理论参考。【方法】利用ProtParam、ProtScal、SignalP-5.0、TMHMM-2.0、PSORTb 3.0.3、DictyOGlyc-1.1、NetNGlyc-1.0、NetPhos 3.1、SWISS-MODEL、CD-search、SMART和STRING等生物信息学软件预测AmelCSP2蛋白理化性质、亲/疏水性、信号肽、跨膜结构域、亚细胞定位、O-糖基化位点、N-糖基化位点、磷酸化位点、高级结构、模体、结构域和蛋白互作网络。采用实时荧光定量PCR检测AmelCSP2基因在意大利蜜蜂触角、头（不含触角）、胸、腹、足、翅中的相对表达量。【结果】AmelCSP2蛋白编码117个氨基酸残基，理论分子量约13.06 kD，理论等电点（pI）为9.27，分子脂肪系数为92.56，不稳定系数为59.68，平均亲水性指数为-0.254，为两性不稳定蛋白。AmelCSP2蛋白在第1~21位氨基酸残基处有信号肽，不含跨膜结构域，主要定位于细胞周质、细胞质和细胞外膜。AmelCSP2蛋白不存在糖基化位点，但存在20个磷酸化位点。AmelCSP2蛋白二级结构中无规则卷曲占42.74%，α-螺旋占38.46%，延伸链占18.80%，蛋白三级结构较稳定。AmelCSP2蛋白属于OS-D超家族，在第32~116位氨基酸残基处存在唯一蛋白结构域OS-D。AmelCSP2蛋白可能与PYX2、ASP3、OBP3c、NT-7及OBP14蛋白存在相互作用。AmelCSP2基因在意大利蜜蜂的触角、头（不含触角）、胸、腹、足、翅中均有表达，触角中AmelCSP2基因相对表达量显著高于其他组织（PAmelCSP2蛋白具有典型的OS-D超家族结构域，并含有多个磷酸化位点，可能通过磷酸化修饰调控其功能。AmelCSP2蛋白可能与PYX2、ASP3、OBP3c、NT-7及OBP14蛋白相互作用，参与化学感受信号传导。AmelCSP2基因在意大利蜜蜂触角中高表达，其可能在嗅觉感受系统中承担气味分子运输功能。

• 海南黑山羊与海×努杂交山羊肠道微生物组成的比较

  唐嘉阳, 陈韬羽, 李世元, 蒙勇, 陈巧玲, 陈思, 高宏岩, 杜丽, 王凤阳, 满初日嘎,

  【目的】 揭示杂交山羊拥有良好生长性状的内在机理，为海南黑山羊的品种选育及海×努杂交山羊的饲养管理提供参考依据。【方法】 选取出生4 d内的海南黑山羊（HN组）和海×努杂交山羊（HY组）各6只，在统一的饲养管理标准下饲养至120日龄左右，采集粪便样品进行16S rRNA测序，分析2组山羊的肠道微生物群落组成差异，并对肠道微生物与山羊体重及平均日增重进行Pearson相关分析。【结果】 2组山羊的肠道微生物群落Alpha多样性指数无显著差异（P>0.05），但基于布雷柯蒂斯（Bray-Curtis）距离的主坐标分析（PCoA）发现2组山羊的肠道微生物组成存在一定差异。在门分类水平上，海南黑山羊与海×努杂交山羊肠道微生物均以厚壁菌门、拟杆菌门、疣微菌门、弯曲菌门、螺旋菌门及变形菌门等为优势菌门；在属分类水平上，2组山羊肠道微生物组成相似，存在多种能发酵膳食纤维的菌属；Metastats分析发现，海×努杂交山羊肠道中的Monoglobus相对丰度显著高于海南黑山羊（P<0.05，下同）。海南黑山羊肠道微生物的生物标志物有肠球菌科、肠球菌属及Family_XIII_UCG_001等；海×努杂交山羊肠道微生物的生物标志物为短促生乳杆菌属和颤螺旋菌科未知菌属。海×努杂交山羊肠道微生物中，厚壁菌门相对丰度与体重及平均日增重呈显著正相关；海南黑山羊肠道微生物中，另枝菌属相对丰度与体重呈极显著正相关（P<0.01），与平均日增重呈显著正相关；将2组山羊合并为一个群体进行分析，发现厚壁菌门相对丰度与山羊平均日增重呈显著正相关，Monoglobus相对丰度与山羊体重呈显著正相关。【结论】 海南黑山羊与海×努杂交山羊的肠道微生物组成存在一定差异，其中Monoglobus在海×努杂交山羊中的相对丰度显著高于海南黑山羊。此外，肠道微生物中的厚壁菌门、另枝菌属和Monoglobus可能是调控山羊生长性能的关键菌群，为育肥山羊靶向型饲料添加剂的选择提供了新方向。

• 白斑狗鱼LADD 2基因克隆及其组织表达特征分析

  刘祎, 王顺哲, 刘璎慧, 杨倩, 汪泳昌, 孙浩然, 李胜忠, 张俊杰,

  【目的】 克隆白斑狗鱼（Esox lucius）LADD 2基因并分析其组织表达特征，为揭示LADD 2基因在白斑狗鱼性腺发育中的作用提供理论依据。【方法】 利用白斑狗鱼性腺转录组数据，筛选得到126日龄雌性白斑狗鱼高表达基因LADD 2。克隆LADD 2基因编码区（CDS）序列，利用DNAMAN 9.0、NCBI ORF finder、BLAST、ClustalX、ExPASy、ProtParam、PSORT II、SOMPA、SWISS-MODEL等在线软件进行生物信息学分析。基于鱼类梯型凝集素同源物及C型凝集素受体的氨基酸序列，使用MEGA 5.1中的邻接法（Neighbor-joining,NJ）构建系统发育进化树。采用实时荧光定量PCR检测LADD 2基因在126日龄、188日龄和320日龄白斑狗鱼性腺、肠道、肌肉、肝脏、鳃、脑、肾脏及头肾中的相对表达量。【结果】 成功克隆获得白斑狗鱼LADD 2基因CDS序列，全长609 bp，编码85个氨基酸残基，蛋白分子量为9.78 kD，理论等电点（pI）为7.30，分子式为C8635H13504N2334O2404S115，为亲水性蛋白。LDDA 2蛋白中亮氨酸（11.86%）含量最高，色氨酸（2.28%）含量最低。蛋白磷酸化位点预测结果显示，LADD 2蛋白含有147个丝氨酸位点，98个苏氨酸位点，44个酪氨酸位点。蛋白结构预测结果显示，LADD 2蛋白主要由β-转角、α-螺旋和β-折叠构成，存在2个保守的PRT1结构域。氨基酸序列同源比对分析结果显示，白斑狗鱼与阿拉斯加黑鱼（Dallia pectoralis）LADD 2蛋白的相似性最高为99%。系统发育进化树显示，白斑狗鱼LADD 2蛋白与鱼类梯型凝集素同源物聚为一支，与大西洋鲑（Salmo salar）、银大麻哈鱼（Oncorhynchus kisutch）及鲱形白鲑（Coregonus clupeaformis）的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR结果显示，随着发育时间延长，LADD 2基因在白斑狗鱼卵巢中的相对表达量逐渐降低，与精巢中LADD 2基因相对表达量差异越来越小，且在鳃和脑中也有一定表达。【结论】 LADD 2基因在进化过程中具有一定的保守性和稳定性，其在白斑狗鱼早期卵巢发育过程中发挥重要作用。LADD 2蛋白可能在白斑狗鱼发育后期鳃和脑中具有免疫活性。LADD 2蛋白可能具有免疫功能，进而对白斑狗鱼肝胰腺发育具有保护作用。

• N-乙酰半胱氨酸缓解小鼠代谢综合征膀胱纤维化的分子机制

  任亚琳, 苏博严, 何綦琪,

  【目的】 探究N-乙酰半胱氨酸（N-acetylcysteine,NAC）缓解小鼠代谢综合征膀胱纤维化的分子机制，为深入理解膀胱纤维化的病理学过程及开发新的治疗策略提供理论参考。【方法】 选择8周龄C57BL/6雄性小鼠和ob/ob（B6.V-Lepob/J）雄性小鼠（代谢综合征模型），试验持续20周，试验结束后处死小鼠，采集膀胱组织。以C57BL/6雄性小鼠为对照组（Con）,ob/ob（B6.V-Lepob/J）雄性小鼠为代谢综合征模型组（ob/ob），利用Western blotting检测小鼠膀胱组织中TGF-β1、SMAD、p38、p-ERK、p-JNK、α-SMA、3-Nitrotyrosine（NT）等蛋白相对表达量，采用免疫组织化学染色检测小鼠膀胱组织中NF-κB与TGF-β1表达情况及分布特点。分离小鼠膀胱平滑肌细胞（BSMCs），筛选葡萄糖浓度并绘制BSMCs生长曲线。设对照组（Con）、高糖组（HG）、高糖+NAC组（HG+NAC）和高渗组（Ho），检测CRP、IL-6、IL-1β、NLRP3、TGF-β1、BK-β1、SKCa3蛋白相对表达量。使用MCC950和PDTC抑制NLRP3和NF-κB信号通路，检测ROCK1、NLRP3、NF-κB、TGF-β1蛋白相对表达量。【结果】 与Con组相比，ob/ob组小鼠膀胱组织中NT、TGF-β1和α-SMA蛋白相对表达量显著升高（P<0.05，下同），SMAD、p38、p-ERK和p-JNK蛋白相对表达量无显著差异（P>0.05，下同）。葡萄糖浓度筛选结果表明，45 mmol/L的葡萄糖为最佳干预浓度。Western blotting检测结果显示，与Con组相比，HG组BSMCs中CRP、IL-6、TGF-β1、IL-1β和NLRP3蛋白相对表达量显著升高，BK-β1和SKCa3蛋白相对表达量显著降低。与HG组相比，HG+NAC组BSMCs中CRP、IL-6、TGF-β1、IL-1β和NLRP3蛋白相对表达量显著降低，BK-β1和SKCa3蛋白相对表达量显著升高。抑制NLRP3和NF-κB信号通路后，与HG组相比，HG+MCC950和HG+PTCD组BSMCs中TGF-β1蛋白相对表达量显著降低，NF-κB蛋白相对表达量显著升高，HG+MCC950组BSMCs中ROCK1和NLRP3蛋白相对表达量显著降低，HG+PTCD组BSMCs中ROCK1和NLRP3蛋白相对表达量无显著差异。【结论】 高糖因素诱发的小鼠膀胱功能损伤涉及氧化应激—炎症反应—组织纤维化相关分子机制通路，NAC主要通过抑制ROS/NLRP3/NF-κB/TGF-β1信号通路阻断功能损伤中氧化应激、炎症反应和纤维化的发展进程。与抗炎治疗相比，NAC抗氧化治疗对组织纤维化的治疗效果可能更显著。

• 广西内陆水域常见野生罗非鱼的种群结构及其分布特征

  乔梁, 吴志强, 刘昊, 黄亮亮, 何佳洋, 李育森, 宋韵涛, 衷英杰,

  【目的】准确掌握广西内陆水域常见野生罗非鱼的种群结构与分布特征，为保护广西水域的生物多样性提供重要参考依据。【方法】2023年2月—2024年1月，在广西内陆水域29个采样点采集3种常见野生罗非鱼，带回实验室测量其全长、体长及体质量等生物学指标，并解剖取出性腺鉴定雌雄及判断性腺发育分期，依据鳞片判断其年龄，然后通过Excel 2020、Origin 8.0和ArcGIS 10.8等统计分析3种罗非鱼的分布特征及种群结构，包括体长与体质量分布、年龄结构及性别比构成等。【结果】共采集到罗非鱼2648尾，其中尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）745尾、齐氏罗非鱼（Coptodon zillii）1379尾、伽利略罗非鱼（Sarotherodon galilaeus）524尾。齐氏罗非鱼的体型整体上小于尼罗罗非鱼和伽利略罗非鱼，3种罗非鱼基本上都处于匀速生长状态，肥满度均>1.00，各采样点的罗非鱼生长状况良好。尼罗罗非鱼和齐氏罗非鱼在广西内水域中基本上处于低龄化；伽利略罗非鱼年龄分布具有一定的规律特征，高龄个体主要出现在红水河及西江下游，而左江、右江和独流入海河流主要分布低龄个体。广西内陆水域3种常见野生罗非鱼整体上呈雌性个体多于雄性个体的特点，个别水系表现为雄性个体多于雌性个体。尼罗罗非鱼主要分布在广西南部，桂北地区分布较少；齐氏罗非鱼在广西内陆水域到处可见；伽利略罗非鱼主要分布在红水河及西江干流一带，在南流江也有分布。【结论】尼罗罗非鱼和齐氏罗非鱼已入侵广西全境水域，伽利略罗非鱼在广西大部分水系也有分布，且其驯化程度可在桂北地区自然越冬，严重影响当地水域生态系统的生物多样性。因此，今后要高度重视罗非鱼等外来鱼类入侵对水生生态系统的影响，加强监测与防控的系统性研究，采取有效措施制止罗非鱼不断北移。

• 地衣芽孢杆菌对草鱼生长性能、肌肉品质及土腥味防控的影响

  纪霜, 李慷, 靳锡辰, 罗雪能, 沈紫倩, 谢斌, 韩焕, 张峻铭, 刘至治, 刘利平,

  【目的】 探究地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）对草鱼（Ctenopharyngodon idellus）生长性能、肌肉品质及土腥味防控的影响，为草鱼养殖中土腥味防控与肌肉品质提升提供参考依据。【方法】 选取360尾（体质量25.00±1.50 g）草鱼，随机分为T1（投喂基础饲料）、T2（投喂地衣芽孢杆菌饲料）、T3投喂基础饲料并添加嗜热一氧化碳链霉菌（Streptomyces thermocarboxydus）和蓝微褐链霉菌（S. cyaneofuscatus）、T4（投喂地衣芽孢杆菌饲料并添加嗜热一氧化碳链霉菌和蓝微褐链霉菌）组。饲喂30 d，检测地衣芽孢杆菌对草鱼生长性能、肌肉质构特性、肌肉常规营养成分含量、肌肉脂肪酸含量及土腥味物质浓度的影响。【结果】 饲料中添加地衣芽孢杆菌能有效提升草鱼生长性能并改善肌肉质构特性，与T1组相比，T2组草鱼增重率和特定生长率显著升高（P<0.05，下同），T2和T4组草鱼肌肉硬度显著大于T1和T3组。饲料中添加地衣芽孢杆菌能有效提升草鱼肌肉品质，T2和T4组草鱼肌肉粗蛋白含量和多不饱和脂肪酸总含量显著高于T1和T3组，二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸和花生二烯酸显著高于T3组。饲料中添加地衣芽孢杆菌能有效降低草鱼肌肉中土腥味物质浓度，T2组草鱼肌肉土臭素浓度显著低于T1、T3和T4组，T3组草鱼肌肉中2-甲基异莰醇浓度显著高于T1、T2和T4组。相关分析结果表明，土臭素和2-甲基异莰醇浓度均与多不饱和脂肪酸总含量呈负相关，土臭素浓度与粗脂肪含量呈显著正相关。【结论】 饲料中添加地衣芽孢杆菌能改善草鱼的生长性能，优化肌肉营养组成，提升肌肉质构特性并降低肌肉中土腥味物质积累。地衣芽孢杆菌可能是通过调控脂肪酸代谢，以减少草鱼肌肉中土腥味物质积累。