南方农业学报杂志

南方农业学报杂志2025年第7期

  • 基于转录组测序揭示羊毛柔软度差异的遗传基础
    赛迪古丽·赛买提, 王乐, 柴婷, 许艳丽, 胡昕, 吕雪峰,
    目的 基于转录组测序揭示羊毛柔软度差异的遗传基础,为优良羊毛性状的品种选育提供候选位点与理论参考。方法 选择羊毛柔软度差异较大的细毛羊(XMY)、绵羊(MY)和山羊(SY)为试验材料,观察羊毛表型差异,并在体视显微镜下分离毛囊组织,提取总RNA进行转录组测序。利用ARMATS对各样品进行差异可变剪接事件分析,使用StringTie计算各基因外显子每千碱基片段百万比(FPKM),采用DESeq2筛选差异表达基因(DEGs)并进行GO功能富集分析。利用实时荧光定量PCR检测DEGs相对表达量。结果 MY羊毛质地粗糙,柔软度最低,SY羊毛纤维细密,柔软度最高,XMY羊毛弹性好,纤维结构紧密,柔软度居中。SY与XMY基因表达量相关系数最低,二者差异最大。MY vs XMY组差异可变剪接事件最多,SY vs XMY组差异可变剪接事件最少。MY vs SY、MY vs XMY和SY vs XMY组的DEGs显著富集在角蛋白丝和核糖体等角蛋白合成途径上,MY vs XMY和SY vs XMY组DEGs富集程度最高的是角蛋白丝途径,MY vs SY组DEGs富集程度最高的是核糖体途径。KRT74基因在SY中的FPKM值显著高于MY(P<0.05),而EDAR基因在SY和MY中的FPKM值无显著差异(P>0.05)。MY vs SY、MY vs XMY和SY vs XMY组共有65个DEGs,在NR数据库中注释到KRT2等5个角蛋白合成相关基因。候选基因LOC105604740、LOC101108536、LOC114110489和LOC101108798在MY与SY间均存在极显著差异(P<0.01)。结论 羊毛柔软度的形成是角蛋白家族基因(KRT2、KRT74)及其相关调控网络在表达水平和时空模式上的综合作用结果。基于毛囊组织转录组测序筛选出65个可能影响羊毛柔软度的DEGs,其中LOC105604740、LOC101108536、LOC114110489和LOC101108798基因可用于羊毛品质的DNA分子标记开发。
  • 叉角厉蝽早期生长发育过程中关键基因的表达与调控
    陈岗, 廖仁涛, 丁以纾, 张嘉欣, 赖昭渭, 农学祥, 刘正杰, 毛自朝,
    目的 基于叉角厉蝽Eocanthecona furcellata(Wolff)规模化饲养过程中易出现部分卵块不孵化和孵化后早期若虫(1和2龄)易死亡的现象,筛选叉角厉蝽早期生长发育过程中的关键编码基因,并基于表达谱初步构建叉角厉蝽早期生长发育过程中可能的基因互作调控网络,为叉角厉蝽及其近缘种昆虫早期发育的分子调控机制研究以及规模化养殖优化提供理论基础。方法 利用转录组测序技术检测叉角厉蝽卵及1和2龄若虫的基因表达量,筛选卵vs 1龄若虫、1龄若虫vs 2龄若虫差异表达基因(DEGs),并基于DEGs表达量及叉角厉蝽基因组的功能注释,分析该虫早期生长发育过程中的关键编码基因,进一步随机挑选10个关键基因及转录因子进行实时荧光定量PCR检测验证。结果 在卵vs 1龄若虫中筛选到2681个DEGs,在1龄若虫vs 2龄若虫中筛选到1014个DEGs;在2组间发现2060和393个DEGs分别在卵vs 1龄若虫和1龄若虫vs 2龄若虫中特有,621个DEGs在2组间共有。对DEGs进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析,共筛选到94个与叉角厉蝽早期生长发育相关的DEGs,并从中鉴定到5个转录因子(AP-2-beta、HNF-4、sem-2、collier和LBX1);进一步分析发现叉角厉蝽性别发育及翅发育可能开始于卵期,而与捕食和消化适应相关的DEGs主要在1龄若虫中有高表达。实时荧光定量PCR检测的基因表达结果与转录组检测结果基本一致,验证了转录组方法检测基因表达的可靠性。结论 筛选到94个生长发育关键编码基因,其中5个转录因子编码基因可能协同调控叉角厉蝽早期发育中消化、唾液/毒液的产生和嗅觉感应等过程。
  • 叉角厉蝽消化相关蛋白酶基因家族鉴定及比较分析
    高有寿, 赖昭渭, 廖仁涛, 丁以纾, 张嘉欣, 蔡明洋, 刘正杰, 毛自朝,
    目的 解析叉角厉蝽消化相关蛋白酶关键基因的演化特征及其对捕食性食性的适应机制,为叉角厉蝽的规模化人工饲养及生物防治应用提供理论依据。方法 以半翅目蝽次目中的2种捕食性蝽类(蠋蝽和叉角厉蝽)及2种植食性蝽类(稻绿蝽和点蜂缘蝽)为对象,通过基因组数据鉴定4种半翅目昆虫的3种消化相关蛋白酶(天冬氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶和丝氨酸蛋白酶)基因家族,结合系统发育树构建、共线性分析和蛋白序列保守性分析筛选关键基因,通过实时荧光定量PCR检测消化相关蛋白酶关键基因在不同发育时期的表达水平;利用加权共表达网络分析(WGCNA)挖掘叉角厉蝽不同发育阶段的基因表达模式,明确消化相关蛋白酶基因的模块化调控网络。结果 对从 4种半翅目昆虫鉴定出的消化相关蛋白酶基因家族的系统发育分析显示,消化相关蛋白酶基因可明显分为3个基因家族,分别为丝氨酸蛋白酶基因家族、半胱氨酸蛋白酶基因家族和天冬氨酸蛋白酶基因家族,其中叉角厉蝽的大多数消化相关蛋白酶基因家族成员除自身外,与蠋蝽的消化相关蛋白酶基因家族成员同源性较近,而稻绿蝽的消化相关蛋白酶基因家族成员主要与点蜂缘蝽的同源性更近。根据已有文献及在叉角厉蝽饲养过程中的发现,并结合叉角厉蝽在不同发育时期的表达模式热图,筛选出6个消化相关蛋白酶关键基因,分别命名为EfAP1、EfCP1、EfCP2、EfSP1、EfSP2、EfSP3。实时荧光定量PCR结果显示,叉角厉蝽的6个消化相关蛋白酶关键基因在卵期几乎不表达,1龄期时除EfCP2基因与2龄期的相对表达量差异不显著(P>0.05)外,均显著低于2~5龄和成虫期的相对表达量(P<0.05),结果与转录组数据的FPKM变化趋势一致。WGCNA共获得35个共表达模块,其中天冬氨酸蛋白酶基因主要分布在MEyellow模块、半胱氨酸蛋白酶基因主要分布在MEturquoise模块、丝氨酸蛋白酶基因则主要分布在MEblue模块,表明不同蛋白酶基因具有独立的调控网络。结论 初步揭示叉角厉蝽消化相关蛋白酶基因的演化特征,并鉴定筛选出叉角厉蝽3个消化相关蛋白酶基因家族及6个消化相关蛋白酶关键基因,明确6个消化相关蛋白酶关键基因模块化共表达特征,推测6个消化相关蛋白酶关键基因与叉角厉蝽捕食性食性适应密切相关。
  • 叉角厉蝽组织蛋白酶B基因克隆及表达分析
    陈岗, 岳茂婷, 丁以纾, 何文德, 吴子云, 陈晓, 吴国星, 高熹,
    目的 克隆叉角厉蝽(Eocanthecona furcellata)组织蛋白酶B基因(EfCAB)并进行表达分析,探究EfCAB蛋白在叉角厉蝽生命活动中发挥的作用,为其生理功能研究打下基础。方法 通过PCR扩增克隆EfCAB基因开放阅读框(ORF)序列;使用生物信息学软件分析EfCAB蛋白理化性质、跨膜结构、信号肽和亚细胞定位情况。对不同物种的组织蛋白酶B氨基酸序列进行比对和相似性分析,利用MEGA 11.0构建系统发育树。采用实时荧光定量PCR检测EfCAB基因在叉角厉蝽不同组织(雌成虫的马氏管、唾液腺、卵巢、头、中肠、脂肪体)和不同发育阶段(卵、1~5龄若虫、雌雄成虫)中的表达特征。结果 EfCAB基因ORF序列长度为1020 bp,共编码339个氨基酸残基;EfCAB蛋白相对分子量为37.23 kD,理论等电点为6.95。EfCAB蛋白无跨膜结构域,不属于跨膜蛋白;EfCAB蛋白第1~18位氨基酸为信号肽,属于分泌蛋白。EfCAB蛋白主要定位在细胞质和线粒体等。叉角厉蝽与茶翅蝽(Halyomorpha halys)组织蛋白酶B氨基酸序列的相似性最高,达87.0%;系统发育分析结果表明,叉角厉蝽与茶翅蝽亲缘关系最近。实时荧光定量PCR检测结果表明,EfCAB基因在马氏管中的相对表达量显著高于其他组织(P<0.05,下同),在中肠中的相对表达量较高,在头中几乎不表达;EfCAB基因在卵中的相对表达量最高且与其他发育阶段差异显著,3龄若虫和雌成虫中的相对表达量较高,在5龄若虫中的相对表达量最低。结论 EfCAB基因的表达具有组织特异性和阶段特异性,推测EfCAB蛋白在叉角厉蝽的捕食过程中具有消化猎物组织的功能,还起到促进叉角厉蝽胚胎发育的作用。
  • 横纹蓟马(缨翅目:纹蓟马科)线粒体基因组测序与分析
    陶玺然, 李亚金, 邓金祥, 龙坤云, 孟玉芳, 张宏瑞,
    目的 明确横纹蓟马(Aeolothrips fasciatus)的线粒体基因组结构特征,并依据线粒体基因组序列探究其系统发育关系,为进一步明确纹蓟马科各类群的亲缘关系和分类地位提供分子依据。方法 利用第二代测序技术(NGS)的Illumina NovaSeq 6000平台对横纹蓟马线粒体基因组进行测序,并对基因组序列进行注释和分析;基于50种缨翅目昆虫线粒体基因组中的13个蛋白质编码基因(PCGs)串联22个转运RNA(tRNA)基因共同构建数据集矩阵,以桃粉大尾蚜(Hyalopterus arundiniformis)作为外群,运用最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)构建系统发育树,分析横纹蓟马与其他种类蓟马之间的系统发育关系。结果 横纹蓟马线粒体基因组总长度为19167 bp,其中包括13个PCGs、22个tRNA基因和2个核糖体RNA(rRNA)基因,共计37个基因,并含有2个非编码的控制区(CR)。横纹蓟马线粒体基因组的编码区中有10处基因重叠区和21处基因间隔区。横纹蓟马线粒体基因组具有缨翅目昆虫典型线粒体基因的基因组成和排列顺序,AT含量为71.5%,表现为明显的AT偏斜。横纹蓟马线粒体的13个PCGs中,除cox3基因采用GTG作为起始密码子、nad3基因采用TTG作为起始密码子外,其余11个PCGs均以ATN作为起始密码子;对于终止密码子,除atp6和nad1基因采用不完整的T作为结尾、nad2基因以TAG作为终止密码子外,其他10个PCGs均采用TAA作为终止密码子。除trnH基因缺少TφC环、trnS1基因缺少DHC臂外,其余20个tRNA基因均呈现出完整的三叶草结构。横纹蓟马的基因重排发生剧烈,至少有26个基因发生易位。系统发育分析结果显示,横纹蓟马与印度纹蓟马(Aeolothrips indicus)聚在同一分支上。结论 成功获得横纹蓟马线粒体基因组完整序列,该虫的线粒体基因组结构与纹蓟马科昆虫线粒体基因组结构一致;系统发育分析表明横纹蓟马与印度纹蓟马的亲缘关系较近;纹蓟马科可形成一个稳定的单系。
  • 不同食物对大草蛉生长发育和繁殖的影响及转录组比较分析
    方洁, 肖艳松, 史子涵, 左昌昊, 智磊, 周观星, 包强, 谭琳,
    目的 分析不同食物对大草蛉(Chrysopa pallens)生长发育和繁殖的影响及转录组差异,以筛选大草蛉幼虫的室内替代食物,为大草蛉的规模化饲养提供理论依据。方法 采用豆蚜(Aphis craccivora)若蚜、麦长管蚜(Sitobion avenae)若蚜、斜纹夜蛾(Spodoptera litura)2龄幼虫、草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)2龄幼虫4种不同食物,分别对大草蛉1、2、3龄幼虫进行室内人工饲养,研究不同食物及其取食阶段对大草蛉生长发育和繁殖的影响。根据不同食物对大草蛉生物学特性的影响,对取食豆蚜和草地贪夜蛾的大草蛉3龄幼虫进行转录组测序分析。结果 在 3个不同取食阶段,取食豆蚜和麦长管蚜的大草蛉幼虫均可正常发育化蛹;从1、2龄开始取食斜纹夜蛾和草地贪夜蛾的大草蛉幼虫发育至蛹期的存活率较低,从3龄开始取食斜纹夜蛾和草地贪夜蛾对大草蛉幼虫生长发育的影响较小,大部分可发育至蛹期。大草蛉3龄幼虫取食4种不同食物对雌雄成虫寿命和雌成虫产卵前期、产卵历期均无显著影响(P>0.05),但取食豆蚜、麦长管蚜的单雌产卵量和卵孵化率均显著高于取食斜纹夜蛾、草地贪夜蛾(P<0.05)。转录组分析结果表明,取食草地贪夜蛾与豆蚜的大草蛉间共有680个差异表达基因(DEGs),其中333个上调表达,347个下调表达,GO功能注释和富集分析结果表明,DEGs主要富集在细胞组分中膜的组成部分、膜的内含成分等条目;KEGG信号通路富集分析结果表明,DEGs主要富集在外源性细胞色素P450代谢、抗坏血酸和醛酸代谢等通路。结论 大草蛉各龄幼虫均能捕食豆蚜若蚜、麦长管蚜若蚜、斜纹夜蛾2龄幼虫、草地贪夜蛾2龄幼虫;随着虫龄增大,大草蛉对不同食物的适应能力增强,从3龄幼虫起取食斜纹夜蛾、草地贪夜蛾对大草蛉生长发育和繁殖的影响较小。取食草地贪夜蛾与豆蚜的大草蛉间DEGs与物质运输、细胞免疫、能量代谢等密切相关。
  • 螟黄赤眼蜂和夜蛾黑卵蜂对草地贪夜蛾卵的寄生行为及竞争
    何瞻, 曾曼, 龙秀珍, 高旭渊, 张建民, 宋一林, 于永浩,
    目的 明确螟黄赤眼蜂(Trichogramma chilonis Ishii)和夜蛾黑卵蜂(Telenomus remus Nixon)2种卵寄生蜂对草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda Smith)卵的寄生行为及其竞争现象,为利用2种卵寄生蜂对草地贪夜蛾进行生物防治提供参考。方法 以螟黄赤眼蜂和夜蛾黑卵蜂2种卵寄生蜂及草地贪夜蛾为研究对象,利用体式显微镜观察记录2种卵寄生蜂对草地贪夜蛾卵的搜索寄生行为及相应时间;观察记录2种卵寄生蜂在不同蜂卵比时的寄生效果;观察记录2种卵寄生蜂的行为对抗;观察记录2种卵寄生蜂在同一粒卵中寄生的后代羽化情况。结果 2种卵寄生蜂的寄生行为均包括搜寻、检测、产卵、清理4个过程。未见螟黄赤眼蜂在草地贪夜蛾的内层卵粒产卵,但夜蛾黑卵蜂可寄生草地贪夜蛾的内层卵块。螟黄赤眼蜂和夜蛾黑卵蜂的寄生行为耗时有所差异,平均搜寻时间分别为3.57和6.62 min,第1次产卵时间分别为165.14和78.63 s,第2次产卵时间分别为105.67和60.13 s。草地贪夜蛾卵粒数量为30、60和100粒时,螟黄赤眼蜂的寄生率随着草地贪夜蛾卵粒数量的增加而下降,子代出蜂量和雌性比变化不显著(P>0.05,下同);夜蛾黑卵蜂的寄生率和雌性比变化不显著,但子代出蜂量随着草地贪夜蛾卵粒数量的增加而增加。2种卵寄生蜂发生行为对抗后,夜蛾黑卵蜂继续产卵的次数更多、离开次数更少,但差异不显著。在内竞争中,大部分情况下螟黄赤眼蜂羽化的比例显著高于夜蛾黑卵蜂(P<0.05)。结论 2种卵寄生蜂的搜索寄生过程大致相同,但夜蛾黑卵蜂可寄生内层卵块,且产卵时间更短。不同蜂卵比对螟黄赤眼蜂的寄生效率影响较大,对夜蛾黑卵蜂的寄生效率影响较小。在接触时的行为对抗上,夜蛾黑卵蜂略微占优;而在内竞争中,螟黄赤眼蜂则更强势。
  • 福建省2种草地贪夜蛾卵寄生蜂的田间寄生状况调查
    刘其全, 陈秀琴, 卢学松, 何玉仙, 刘必炮, 张有豪, 邱良妙,
    目的 调查福建省夜蛾黑卵蜂和螟黄赤眼蜂2种草地贪夜蛾卵寄生蜂的田间寄生状况,明确其自然控害作用,为草地贪夜蛾天敌资源的保护与利用提供参考依据。方法 2022年7—9月和2023年7—10月,分别在福建省漳州市长泰区、福州市闽侯县、三明市三元区和南平市建阳区,采用五点取样法调查采集田块内玉米植株上的卵块并带回实验室内。每日观察记录卵孵化情况与寄生蜂羽化情况,直至各卵块中的卵粒全部孵化或寄生蜂全部羽化;对未孵化或未有寄生蜂羽化的卵粒,通过镜检判断卵粒中死亡个体所属种类。统计草地贪夜蛾卵块和卵粒数量、2种寄生蜂寄生的卵块和卵粒数量,计算卵块寄生率和卵粒寄生率。结果 调查发现夜蛾黑卵蜂和螟黄赤眼蜂可各自单独寄生或共同寄生草地贪夜蛾卵块。在福建省4个调查地区,2022年和2023年2种寄生蜂对草地贪夜蛾的卵块寄生率分别为36.91%~80.95%、50.64%~82.35%;采集的草地贪夜蛾卵块中,夜蛾黑卵蜂单独寄生率和2种寄生蜂共同寄生率均高于螟黄赤眼蜂单独寄生率。在福建省4个调查地区,2022年和2023年2种寄生蜂对草地贪夜蛾的卵粒寄生率分别为16.88%~53.08%、16.02%~51.38%;2种寄生蜂共同寄生卵块中卵粒寄生率高于夜蛾黑卵蜂单独寄生卵块中卵粒寄生率和螟黄赤眼蜂单独寄生卵块中卵粒寄生率;同时,在2种寄生蜂共同寄生卵块中,夜蛾黑卵蜂的卵粒寄生率显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于螟黄赤眼蜂的卵粒寄生率。结论 夜蛾黑卵蜂和螟黄赤眼蜂2种草地贪夜蛾卵寄生蜂具有良好的田间自然控害效果,其中夜蛾黑卵蜂的寄生能力更强。
  • 3种猎物对叉角厉蝽卵巢发育及其卵黄蛋白原含量的影响
    陈素琴, 姜万岩, 林天然, 江桂花, 杨玉春, 刘长明, 吴梅香,
    目的 探究猎物营养和交配对叉角厉蝽Eocanthecona furcellata (Wolff)雌虫卵巢发育和卵黄蛋白原(Vg)含量的影响,从生理层面对叉角厉蝽繁殖力、取食猎物的优劣等进行分析和评价,为叉角厉蝽的规模化繁殖提供理论依据。方法 使用蜡盘和双筒体视显微镜进行叉角厉蝽雌成虫卵巢解剖;利用超景深体式数码显微镜观测叉角厉蝽雌成虫分别饲喂草地贪夜蛾、斜纹夜蛾和黄粉虫幼虫0、5、10和15日龄时的卵巢管长度、宽度和卵子数;利用试剂盒测定取食不同猎物后叉角厉蝽雌成虫在交配与未交配条件下0、5、10、15、20和25日龄的体内Vg含量;采用单因素方差分析和最小显著性差异(LSD)法对叉角厉蝽雌成虫卵巢管长度和宽度、卵巢卵子数以及Vg含量进行差异显著性检验。结果 叉角厉蝽雌成虫体内具1对卵巢,每个卵巢均由7根端滋式卵巢管组成。叉角厉蝽雌成虫的羽化日龄和饲喂猎物会影响其卵巢的发育进度,但不影响卵巢管数目。在饲喂同一猎物条件下,饲喂斜纹夜蛾、草地贪夜蛾幼虫的叉角厉蝽雌成虫在10和15日龄时卵巢内成熟卵子数均显著高于0和5日龄的成熟卵子数(P<0.05,下同)、卵巢管长度及宽度(长度和宽度)均显著大于0日龄的,而饲喂黄粉虫幼虫的叉角厉蝽雌成虫仅在15日龄时卵巢成熟卵子数、卵巢管长度及宽度与0和5日龄差异显著;在饲喂不同猎物的条件下,饲喂草地贪夜蛾幼虫的叉角厉蝽雌成虫卵巢管长度在0日龄时显著长于饲喂斜纹夜蛾幼虫的、在5日龄时显著长于饲喂黄粉虫幼虫的;在10日龄时,饲喂草地贪夜蛾幼虫的叉角厉蝽雌成虫卵巢管宽度显著宽于饲喂黄粉虫幼虫的。饲喂同一猎物条件下,饲喂草地贪夜蛾幼虫的叉角厉蝽雌成虫体内Vg含量在10和20日龄时有交配的显著高于未交配的,而饲喂黄粉虫和斜纹夜蛾幼虫的叉角厉蝽雌成虫体内Vg含量分别在15和20日龄时有交配的显著高于未交配的;在交配条件下饲喂草地贪夜蛾幼虫的叉角厉蝽雌成虫体内Vg含量在10和25日龄时均显著高于饲喂另2种猎物的,在未交配条件下饲喂斜纹夜蛾和草地贪夜蛾幼虫的叉角厉蝽雌成虫体内Vg含量在5日龄时显著高于饲喂黄粉虫幼虫的,在15和25日龄时饲喂斜纹夜蛾幼虫的叉角厉蝽雌成虫体内Vg含量显著低于饲喂草地贪夜蛾幼虫的。结论 相较于斜纹夜蛾和黄粉虫幼虫2种猎物,饲喂草地贪夜蛾幼虫的叉角厉蝽雌成虫卵巢发育更好、卵黄积累更快、Vg含量也更高,表明草地贪夜蛾对叉角厉蝽雌成虫卵巢发育的促进作用更明显。
  • 基于两性生命表评价2种鳞翅目幼虫对侧刺蝽发育和繁殖的影响
    覃江梅, 覃武, 罗友浠, 钟彩全, 覃欣怡, 陈红松, 于永浩, 何瞻, 龙秀珍, 高圆圆,
    目的 明确草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)和黏虫(Mythimna separata)作为猎物对侧刺蝽(Andrallus spinidens)生长发育、繁殖及种群参数的影响,为侧刺蝽的大规模繁育及田间应用提供理论依据。方法 在室内条件下,以草地贪夜蛾和黏虫幼虫为猎物饲喂侧刺蝽,测定侧刺蝽取食2种猎物幼虫后的发育历期、存活率、产卵量、卵孵化率、寿命等生物学参数,并运用年龄—龄期两性生命表方法分析取食2种猎物幼虫对侧刺蝽种群参数的影响。结果 取食2种猎物幼虫的侧刺蝽成虫前期差异不显著(P>0.05,下同),但取食黏虫幼虫的侧刺蝽个体卵期(7.25 d)显著短于取食草地贪夜蛾幼虫的侧刺蝽个体(8.50 d)(P<0.05,下同),且1龄若虫发育更快(3.54 d),总寿命显著延长至58.67 d。在侧刺蝽的整个发育周期中,取食黏虫幼虫的侧刺蝽个体存活率始终优于取食草地贪夜蛾幼虫的侧刺蝽个体,其早期存活率更高、高龄若虫期个体存活率下降更平缓。取食2种猎物幼虫的侧刺蝽雌成虫的产卵前期、总产卵前期和产卵历期均无显著差异,但取食草地贪夜蛾幼虫的侧刺蝽雌虫单雌产卵量(221.17粒)显著高于取食黏虫幼虫的侧刺蝽雌虫(107.33粒),成虫中后期繁殖贡献更突出。取食草地贪夜蛾和黏虫幼虫的侧刺蝽雌性比例分别为0.22和0.33,取食2种猎物幼虫的侧刺蝽种群的净增殖率、内禀增长率、周限增长率和平均世代周期无显著差异。结论 黏虫更有利于侧刺蝽早期发育和种群存续,草地贪夜蛾则显著提升侧刺蝽的繁殖性能,二者具有互补的营养效应。
  • 黄缘巧瓢虫对温室白粉虱的捕食功能反应及猎物偏好性
    陈浩帆, 史印媛, 张林, 张丽, 张宏瑞, 孟玉芳, 王国伟,
    目的 评估黄缘巧瓢虫(Oenopia sauzeti)对温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum)的防治潜能,为利用黄缘巧瓢虫控制温室白粉虱提供理论依据。方法 在实验室条件下,于圆形养虫盒中放置饥饿24 h的黄缘巧瓢虫2~4龄幼虫和雌成虫及不同密度梯度的温室白粉虱4龄若虫,记录温室白粉虱4龄若虫的被捕食量,明确黄缘巧瓢虫2~4龄幼虫和雌成虫对温室白粉虱4龄若虫的捕食功能反应及搜寻效应;记录不同密度黄缘巧瓢虫雌成虫对相同密度的温室白粉虱4龄若虫的捕食量,明确黄缘巧瓢虫雌成虫的自身密度干扰反应;记录黄缘巧瓢虫雌成虫对不同密度的温室白粉虱4龄若虫及成虫的捕食量,明确黄缘巧瓢虫雌成虫的捕食偏好性。结果 黄缘巧瓢虫2~4龄幼虫和雌成虫对温室白粉虱4龄若虫的捕食功能反应均符合HollingⅡ型(圆盘方程)。黄缘巧瓢虫2~4龄幼虫和雌成虫对温室白粉虱4龄若虫的瞬时攻击率分别为1.008、0.996、1.234和1.187,处理时间分别为0.030、0.012、0.009和0.008 d。黄缘巧瓢虫雌成虫对温室白粉虱4龄若虫的捕食能力最大,为148.363头;其4、3和2龄幼虫次之,捕食能力分别为134.109、81.630和33.378头。黄缘巧瓢虫2~4龄幼虫和雌成虫对温室白粉虱4龄若虫的搜寻效应随温室白粉虱4龄若虫密度的升高而下降;温室白粉虱4龄若虫密度一定的条件下,各龄期(虫态)黄缘巧瓢虫对温室白粉虱4龄若虫的捕食率随自身密度的升高而下降,其自身密度干扰方程为E=1.448P-0.116。温室白粉虱4龄若虫和成虫2种虫态共存时,黄缘巧瓢虫雌成虫对温室白粉虱4龄若虫存在捕食偏好性。结论 黄缘巧瓢虫对温室白粉虱4龄若虫存在捕食偏好性,对温室白粉虱具有良好的防治潜力。
  • 益蝽成虫体表微生物群落多样性及其碳源代谢功能
    李金梦, 李文红, 田旭, 苏奇, 高贵, 孙智荣, 汪汉成,
    目的 分析天敌昆虫益蝽成虫体表微生物多样性及其碳源利用能力,为深入研究益蝽体表共生菌的功能以及开发害虫生防新策略提供理论依据。方法 采用高通量扩增子测序技术对益蝽成虫体表细菌16S rDNA和真菌ITS进行测序;利用PDA、OA和AEA培养基从益蝽成虫体表分离真菌,利用LB和NA培养基从益蝽成虫体表分离细菌,并比较2种细菌培养基分离益蝽成虫体表细菌的分离频率与高通量测序结果的差异;应用Biolog ECO微平板法解析益蝽菌体菌液体表微生物群落对不同碳源的利用能力。结果 通过16S rDNA和ITS测序从益蝽成虫体表分别得到82616条细菌有效序列、74700条真菌有效序列,平均序列长度分别为427和228 bp;益蝽成虫体表菌体菌液样品中细菌相对丰度较高的有4门8属,8属分别是普罗威登斯菌属(Providencia,14.92%)、摩根氏菌属(Morganella,8.02%)、李斯特菌属(Listeria,4.43%)、沙雷氏菌属(Serratia,4.34%)、另枝菌属(Alistipes,2.98%)、嗜血杆菌属(Haemophilus,1.71%)、漫游球菌属(Vagococcus,1.67%)和双歧杆菌属(Bifidobacterium,1.38%);体表菌体菌液样品中真菌相对丰度较高的有3门7属,7属分别是Starmerella(9.63%)、维希尼克氏酵母属(Vishniacozyma,6.66%)、镰刀菌属(Fusarium,5.33%)、枝孢菌属(Cladosporium,4.15%)、Papiliotrema(1.89%)、Boeremia(1.15%)和汉纳酵母属(Hannaella,1.05%)。使用LB和NA固体培养基从益蝽成虫体表共分离获得187株细菌,鉴定后共得到23种细菌,分别隶属于3门8科13属;使用PDA、OA和AEA培养基从益蝽成虫体表共分离得到4株真菌。比较2种细菌培养基分离结果,从LB培养基分离到的细菌种类更多,有16种,从NA培养基中分离得到的细菌有13种,其中有6种细菌可同时由LB和NA培养基分离得到;与高通量测序结果比较,2种培养基均只能分离到很少一部分种类的细菌。益蝽成虫体表微生物能高效代谢7种碳水化合物、6种氨基酸、4种酯类、4种酸类、3种醇类和3种胺类物质。结论 益蝽成虫体表微生物种类丰富且对不同碳源具有较高的代谢利用能力。
  • 3种药剂对加州新小绥螨运动速度及保护酶活性的影响
    郭峰, 秦得强, 曾富义, 马云昆, 吴国星, 高熹, 唐国文,
    目的 探究杀虫双、四氯虫酰胺和乙氧氟草醚3种药剂对加州新小绥螨(Neoseiulus californicus)运动速度及保护酶活性的影响,为农药的科学使用和加州新小绥螨在柑橘园害螨生物防治中的推广应用提供理论依据。方法 采用药膜法测定杀虫双、四氯虫酰胺和乙氧氟草醚3种药剂对加州新小绥螨的毒力,并进行安全性评价;用3种药剂亚致死浓度(LC10、LC30和LC50)分别处理供食组和饥饿组加州新小绥螨24 h,以清水为对照,测定其运动速度;用3种药剂LC10和LC30处理加州新小绥螨24 h,以清水为对照,采用分光光度法测定其过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果 杀虫双、四氯虫酰胺和乙氧氟草醚处理加州新小绥螨24 h后的LC50分别为1.626、3.818和0.234 g/L;最大安全系数分别为5.20、171.81和5.85,3种药剂对加州新小绥螨的安全性依次为四氯虫酰胺>乙氧氟草醚>杀虫双。供食组加州新小绥螨在杀虫双LC50处理24 h后运动速度显著大于对照(P<0.05,下同),在乙氧氟草醚LC50处理24 h后运动速度显著小于对照,在四氯虫酰胺LC30处理24 h后运动速度显著小于对照和LC50处理。饥饿组加州新小绥螨在四氯虫酰胺LC10处理24 h后运动速度显著小于对照。加州新小绥螨在3种药剂LC10和LC30处理24 h后,总蛋白含量均无显著差异(P>0.05,下同)。加州新小绥螨在杀虫双LC10和LC30处理24 h后,CAT活性与对照均无显著差异;在四氯虫酰胺LC10处理24 h后,CAT活性显著低于对照和LC30处理;在杀虫双和四氯虫酰胺LC10及LC30处理24 h后,POD活性均显著低于对照;在杀虫双和四氯虫酰胺LC30处理24 h后,SOD活性均显著高于对照。加州新小绥螨在乙氧氟草醚LC10和LC30处理24 h后,3种保护酶活性均显著低于对照。结论 杀虫双、四氯虫酰胺和乙氧氟草醚3种药剂均对加州新小绥螨的运动能力有影响。四氯虫酰胺对加州新小绥螨的CAT有抑制作用;杀虫双和四氯虫酰胺表现出对POD的抑制作用,但对SOD具有激活效应;而乙氧氟草醚则对3种保护酶均产生明显抑制作用。建议在柑橘园的综合防治中优先选用对加州新小绥螨较安全的四氯虫酰胺,以实现生物防治与化学防治的协同增效。
  • 不同树莓品种皮刺转录组学分析及其发育相关基因筛选
    邱祥婷, 刘星, 顾云映, 申刚, 吴小波, 刘杰,
    目的 基于转录组测序数据分析鉴定树莓皮刺发育相关的候选基因及信号通路,为阐明树莓皮刺发育的分子机制及无刺品种培育提供理论参考。方法 以黔莓1号(无刺型,C)和红泡刺藤(多刺型,D)为试验材料,分别对2个树莓品种的一级侧枝(C1、D1)、二级侧枝(C2、D2)及三级侧枝(C3、D3)茎表皮组织进行转录组测序分析,采用DESeq2筛选出差异表达基因(DEGs),对DEGs进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析,并通过实时荧光定量PCR验证转录组测序结果的准确性。结果 经转录组测序共获得116.89 Gb Clean data,GC含量为45.29%~46.08%,Q30均在96.94%以上。C1 vs D1组、C2 vs D2组、C3 vs D3组、D1 vs D3对比组分别筛选出 3164、2835、2331和1740个DEGs,其中上调表达的DEGs分别为1514、1892、1435和1368个,下调表达的DEGs分别为1650、943、896和327个,4个对比组间共有的DEGs为279个。GO功能注释结果显示,DEGs注释到生物学过程、细胞组分和分子功能三大类别,主要包括细胞过程、信号转导、细胞解剖实体、细胞内、包含蛋白复合物、结合、分子功能调控等功能条目。KEGG信号通路富集结果显示,DEGs主要富集在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成和类黄酮生物合成等信号通路中。最终筛选出13个与树莓皮刺发育相关的DEGs,其中参与植物激素信号转导通路的bHLH转录因子家族基因2个(bHLH93和bHLH35),MYB转录因子家族基因2个(APL和MYBC1),生长素组分相关基因4个(ARF6 、LAX2、IAA26和AUR50);参与苯丙烷生物合成信号通路的木质素合成相关基因2个(CCR1和CAD6);参与类黄酮生物合成信号通路的黄酮合成相关基因3个(F3H、OMT3和UFGT7),这些基因在皮刺不同发育阶段的表达模式存在明显差异。实时荧光定量PCR结果表明转录组数据具有可靠性。结论 黔莓1号和红泡刺藤的皮刺发育受多基因协同调控,包括正向调控基因bHLH35、IAA26和F3H等,负向调控基因bHLH93、CCR1和CAD6等,这些基因通过植物激素信号转导、苯丙烷代谢和类黄酮生物合成等信号通路共同调控皮刺的生长发育过程。
  • 基于转录组测序的铁线莲花萼SSR和SNP特征分析
    刘松, 陆红飞, 梅佳琪, 宋微,
    目的 从铁线莲花萼的转录组测序数据中挖掘SSR和SNP位点,并对SSR和SNP特征进行分析,以期开发相关分子标记,为铁线莲种质资源保护、分子标记辅助育种、种群遗传学研究提供理论参考。方法 以3个铁线莲品种亨利(Henryi)、波兰精神(Polish spirit)和茱莉亚夫人(Mme Julia Correvon)的花萼为材料,使用高通量测序平台对其进行转录组测序,利用Trinity 2.8.5对获得的高质量序列进行组装,利用MISA和GATK4对铁线莲花萼的转录组测序数据进行深度挖掘,并分析其SSR和SNP位点特征。结果 从铁线莲花萼的转录组数据中共获得351006616条Raw reads,过滤后得到350133730条Clean reads,经拼接、去除冗余后得到84765条Unigenes,从中共发现7570个SSR位点,平均每9.55 kb出现1个SSR。Unigenes中的SSR位点重复类型主要有6种,以二核苷酸重复类型、三核苷酸重复类型为主,分别占SSR位点总数的48.68%和32.91%;6种重复类型共包含269种不同重复基元类型,其中二核苷酸重复基元以CT/TC为主,占38.42%;三核苷酸重复基元以AGA/TCT为主,占9.35%。SSR位点的重复基元随着重复次数的增加而呈现递减趋势,其重复次数为4~37次,主要集中在4~14次,占总SSR位点数的88.48%。SSR位点的长度为12~294 bp,平均长度25.79 bp,以长度为12~30 bp为主。根据7570个SSR位点序列,设计出6037对引物,成功率高达79.75%,随机挑选14对引物进行扩增,扩增成功率为71.43%。9个铁线莲花萼样本的转录组数据共搜索到784437~828387个SNP位点;转换类型(C/T、G/A、T/C)共占63.33%,颠换类型(A/G、A/T、T/A、C/A、G/T、A/C、T/G、C/G、G/C)共占36.67%。结论 铁线莲花萼转录组中的SSR位点数量丰富,分布较广泛且密度适中,在长度和基元重复次数方面存在明显差异,SSR的优势重复基元以A/T、CT/TC和AG/GA为主,可能与密码子的偏好性有关。SSR和SNP表现出较高的多态性,可用于铁线莲花萼的遗传多样性研究。
  • 基于果实性状和ISSR分子标记的荔枝种质遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建
    刘小英, 吴碧君, 曾丽兰, 张游南, 林革, 刘国强,
    目的 基于果实性状和ISSR分子标记对34份荔枝种质开展遗传多样性及聚类分析,并构建DNA指纹图谱,以期为荔枝种质资源分类鉴定、评价和创新利用提供理论参考。方法 以我国34份荔枝种质资源为研究对象,对其平均单果重、可溶性固形物含量、果形、龟裂片形状、缝合线是否明显等果实性状进行观测,并进行变异分析、多样性分析及相关分析,分别基于果实形状和ISSR分子标记进行聚类分析。最后基于ISSR分子标记检测结果构建DNA指纹图谱。结果 34份荔枝种质的单果重17.0~57.5 g,可溶性固形物含量13.0%~20.7%,果形有心形、近圆球形、卵圆形、椭圆形、歪心形,龟裂片形状有隆起、锥尖状突起、平滑,缝合线明显或不明显。果实性状的Shannon-Weaver多样性指数为0.67~1.97,其中缝合线是否明显最低,可溶性固形物含量最高。单果重与可溶性固形物含量呈极显著负相关(P<0.01),果形与龟裂片形状呈显著正相关(P<0.05)。基于果实性状的聚类结果显示,在欧氏距离为8时,供试材料被分为四大类,果实性状聚类结果与荔枝种质的果实缝合线是否明显相关性较强,其次是按果形和龟裂片形状进行聚类,且各类群包含不同地区的种质,说明聚类结果与地理分布无明显相关性。17条ISSR引物共扩增出191条条带,其中多态性条带165条,平均多态性比率86.39%,引物UBC835、UBC846和UBC879多态性比率高达100.00%;等位基因数(Na)为1.6875~2.0000,平均为1.8422,有效等位基因数(Ne)为1.2498~1.7177,平均为1.4470,Nei’s基因多样性指数(H')为0.16~0.40,平均为0.26,Shannon’s信息指数(I)为0.2616~0.5746,平均为0.4015。基于ISSR分子标记的聚类结果显示,34份荔枝种质的遗传相似系数为0.5916~0.8691,平均为0.7359,在遗传相似系数0.7100时,供试材料被分成四大类,各类群均包含多个地区的荔枝种质,聚类结果与地理分布无明显相关性,而与果实成熟期存在一定的相关性。ISSR引物UBC857可用于构建34份荔枝种质资源的DNA指纹图谱。结论 34份荔枝种质果实性状遗传多样性较丰富,但遗传相似系数较高,遗传基础较狭窄。基于果实性状的聚类结果与ISSR分子标记的聚类结果仅部分相同,均与地理分布无明显相关性,分别与荔枝种质的果实缝合线是否明显和果实成熟期存在相关性。引物UBC857可鉴别34份荔枝种质资源。
  • 基于ISSR分子标记的金花菌遗传多样性分析
    吴凤, 黄显雅, 秦玉燕, 周海兰, 蒋越华, 李菊馨,
    目的 基于ISSR分子标记对不同地理来源的金花菌进行遗传多样性分析,为金花菌菌种资源的分类鉴定、评价及挖掘利用提供科学依据。方法 利用ISSR分子标记对湖南益阳、陕西咸阳、广西横州和广西梧州4个不同地理来源的61株金花菌菌株进行遗传多样性分析;使用NSYSpc 2.10e计算不同菌株之间的遗传相似系数并进行非加权组平均法(UPGMA)聚类分析,使用PopGene 1.32计算遗传多样性相关参数。结果 使用11条ISSR引物共扩增获得168个位点,其中多态性位点158个,多态性比例为94.0%。UPGMA聚类分析结果显示,61株金花菌菌株之间的遗传相似系数在0.48~1.00;当遗传相似系数为0.60时,61株金花菌菌株被分为5个类群,类群Ⅰ为冠突曲霉(Aspergillus cristatus),类群Ⅱ为谢瓦氏曲霉(Aspergillus chevalieri),类群Ⅲ为假灰绿曲霉(Aspergillus pseudoglaucus),类群Ⅳ为Aspergillus cibarius,类群Ⅴ为赤曲霉(Aspergillus ruber)。4个地理群体的Nei’s遗传一致度在0.7409~0.9967,平均值为0.8607;遗传距离在0.0033~0.3000,平均值为0.1560;其中,陕西咸阳群体与湖南益阳群体之间的遗传距离最小,Nei’s遗传一致度最高,而广西梧州群体与湖南益阳群体之间的遗传距离最大,Nei’s遗传一致度最低。61株金花菌菌株的平均Nei’s基因多样性指数(H')为0.2622,平均Shannon’s信息指数(I)为0.4082,群体间遗传分化系数为0.4228,群体基因流值为0.6825。结论 金花菌菌株具有丰富的遗传多样性,ISSR类群划分与金花菌菌种分类具有一定关联,同一菌种的遗传多样性与地理来源之间不存在明显的相关性。
  • 植物免疫诱抗剂对枸杞生长及根腐病抗性的影响
    冯睿, 刘璇, 兰航, 刘朔, 高寒, 马云妮, 池礼鑫, 岳思君, 石晶, 郑蕊,
    目的 研究新型植物免疫诱抗剂智能聪(ZNC)对宁夏枸杞的促生作用及对枸杞根腐病的诱抗效果,为ZNC在枸杞栽培生产中的推广应用提供理论依据。方法 以宁夏枸杞品种宁杞1号、宁杞5号、宁杞7号和杞鑫1号为试验材料,测定0、5、10、50和100 ng/mL ZNC处理后的枸杞种子萌发率及根长,并以上述浓度对枸杞幼苗进行灌根处理,测定灌根后60 d的株高、叶面积和叶绿素含量。采用枸杞离体叶片接菌及伤根接菌试验,观察叶片表型和菌斑大小,测定超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性,评价ZNC对感病品种宁杞5号的诱抗效果。结果 宁杞1号、宁杞5号、宁杞7号和杞鑫1号分别在10、100、50和10 ng/mL ZNC处理下的萌发效果最好。50 ng/mL ZNC对宁杞1号、宁杞7号和杞鑫1号幼苗根长的促进效果较好,而100 ng/mL ZNC对宁杞5号幼苗根长的促进效果较好;50和100 ng/mL ZNC可明显促进枸杞株高和叶面积增加;不同浓度ZNC对枸杞叶片叶绿素积累也有明显促进作用,50 ng/mL ZNC处理下4个品种叶片叶绿素含量分别较0 ng/mL处理显著增加114.47%、99.07%、151.70%和58.67%(P<0.05)。接菌试验结果表明,50 ng/mL ZNC处理后的离体枸杞叶片上菌斑生长速度较慢,菌斑直径最小,为2.58 mm。此外,50 ng/mL ZNC处理后的宁杞5号枸杞叶片SOD、PAL和PPO活性均高于未处理对照,SOD和PPO活性在接菌后3 h达最大值,分别为398.35和65.00 U/g;PAL活性在接菌后12 h达最大值,为6.14 U/g。结论 适宜浓度的ZNC可促进枸杞种子萌发及幼苗生长,但不同品种的适宜ZNC浓度存在差异。灌根施用50 ng/mL ZNC可有效增强枸杞自身免疫,激活SOD、PAL和PPO等保护酶活性,抑制根腐病病原菌生长,进而达到抗病效果。
  • 不同林分对三七土壤质量的影响及其缓解连作障碍效应分析
    资文菁, 王翠颖, 熊思宇, 毛国敏, 朱书生, 刘屹湘,
    目的 探讨不同林分对三七土壤质量及再植三七生长发育的影响,为三七的林下种植及连作障碍防控提供科学依据。方法 以采挖三七后自然晾置2年的土壤为对照组(CK),以采挖三七后分别种植2年华山松(HX)、侧柏(CX)和清香木(QX)的土壤为试验组,采用10%引入法引入不同处理土壤开展盆栽试验,测定不同林分处理再植三七的出苗率、存苗率、根腐病发病率及干重,同时测定土壤的理化性质、酶活性及代谢物组成,探讨不同林分处理对三七连作障碍的缓解效应。结果 与CK相比,HX、CX和QX处理再植三七的出苗率分别显著提高12%、25%和22%(P<0.05,下同),存苗率分别显著提高22%、32%和28%,发病率分别显著降低10%、10%和8%。此外,地上部分和地下部分单株干重显著增加,增幅分别为59%、30%、20%和44%、59%、26%。HX、CX和QX处理的土壤有机质和速效钾含量显著降低,碱解氮含量显著升高,且脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性显著增强。土壤代谢物差异分析结果表明,从不同处理土壤样本中共检测出56种代谢物,分为9个类别,共筛选出33种差异代谢物,主要为有机酸及其衍生物、有机含氧化合物、脂质及类脂分子。相关分析结果表明,不同林分处理的大多数差异代谢物与三七根腐病发病率和单株干重呈正相关。结论 不同林分处理通过改善土壤环境,促进了再植三七生长,并可通过调节土壤代谢物组成有效缓解再植三七的连作障碍。
  • 不同耕作深度下增施钾肥对植烟土壤养分、烤烟根系发育和钾素吸收的影响
    张瑛, 吴树松, 郭学清, 吴永兵, 郜宁静, 董桂郯, 张露明, 杨晓朋, 姬小明, 曾文龙,
    目的 研究不同耕作深度下增施钾肥对烤烟土壤养分、根系发育、钾素代谢及经济效益的影响,为指导烟农科学施肥、提升烟叶品质提供参考。方法 以烤烟品种翠碧一号为试验材料,采用双因素随机区组设计进行大田试验,分别在传统耕作(S,15 cm)和深耕(D,30 cm)条件下设置8个处理:常规施肥(S/D)、常规施肥+钾长石土壤调理剂(ST1/DT1)、常规施肥+腐殖酸钾(ST2/DT2)、常规施肥+钾长石土壤调理剂+腐殖酸钾(ST3/DT3),测定不同处理的土壤理化指标(pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾)、烤烟根系指标(根系活力、总根长、根表面积、平均根面积、根体积)及烤烟的钾素累积量、钾肥利用效率、钾离子通道和转运体基因相对表达量,分析不同处理对烤烟经济效益的影响。结果 同一施肥处理下,深耕处理的土壤pH均高于传统耕作处理;ST3和DT3处理的有机质含量最高;各处理的土壤碱解氮含量随着生育期的推进呈逐渐下降趋势;除团棵期外,土壤有效磷含量表现为深耕处理高于传统耕作处理;传统耕作与深耕处理中,土壤速效钾含量分别呈先上升后下降和持续下降趋势;同一耕作深度下,各处理缓效钾含量表现为ST1>ST3>ST2>S和DT1>DT3>DT2>D。随着烤烟生育期的推进,各处理烤烟根系活力均呈先上升后下降的变化趋势,在旺长期达最高值,以DT3处理最高;深耕与增施钾肥能更好地促进烟株根系发育,以DT3和DT1处理综合效果较好。成熟期时钾素在烟株各器官的分配比例表现为叶>茎>根,DT3处理各器官钾素累积量和钾肥利用效率较高,整株钾累积量达86.22 kg/ha,钾肥表观利用率、钾肥当季回收率和钾肥经济利用效率分别为5.58%、4.33%和1.89%。深耕和钾肥配施能提高烤烟根和叶的NtKC1、NtHAK1和NtKT12基因相对表达量,促进钾离子运移,提高钾素吸收累积水平。DT3处理烤烟经济效益最佳,其产量达2105.08 kg/ha,产值为83113.09元/ha,上等烟比例为68.17%。结论 深耕30 cm条件下,常规施肥配施钾长石土壤调理剂300 kg/ha和腐殖酸钾240 kg/ha可提高植烟土壤养分含量、促进烟株根系发育,并提高钾肥利用效率、上调钾离子通道和转运体关键基因相对表达量,进而增加烤烟经济效益。
  • 响应面法优化低共熔溶剂提取荔枝果肉多酚及其抗氧化性和酪氨酸酶抑制活性分析
    王聪, 肖更生, 徐玉娟, 余元善, 傅曼琴, 王思威, 邹波, 高雅, 温靖,
    目的 开发一种低共熔溶剂提取荔枝果肉多酚的方法,并系统评价其抗氧化性及酪氨酸酶抑制活性,为荔枝果肉的高效利用提供技术支持。方法 通过低共熔溶剂种类、含水量、料液比、提取温度和提取时间5个单因素及响应面试验优化低共熔溶剂对荔枝果肉多酚的提取条件,评价荔枝果肉多酚的抗氧化性和酪氨酸酶抑制活性,并采用高效液相色谱法(HPLC)分析其主要成分。结果 确定荔枝果肉多酚的最佳提取条件:摩尔比1∶2的氯化胆碱—乳酸、含水量62.1%、料液比1∶4(g/mL)、提取温度80 ℃、提取时间60 min,在此条件下荔枝果肉多酚提取量达307.50 mg/100 g。荔枝果肉多酚表现出较强的抗氧化性,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基及羟基自由基清除的半抑制浓度(IC50)分别为0.051、0.072和0.053 mg/mL,铁离子还原能力为483.50 mg TE/100 g。荔枝果肉多酚对酪氨酸酶抑制活性的IC50(0.031 mg/mL)高于曲酸(0.024 mg/mL),但在0.050~0.160 mg/mL质量浓度范围内,荔枝果肉多酚对酪氨酸酶活性的抑制率高于曲酸。HPLC分析鉴定出芦丁、没食子酸、原儿茶酸、咖啡酸、阿魏酸和对羟基肉桂酸6种主要酚类物质,其中芦丁含量最高(168.97 μg/mL)。结论 本研究优化出一种基于氯化胆碱—乳酸低共熔溶剂的荔枝果肉多酚提取体系,可显著提高荔枝果肉多酚提取量,提取的荔枝果肉多酚具有明显的抗氧化性和酪氨酸酶抑制活性。
  • 糯米香烤烟特征烟气成分2-乙酰基-1-吡咯啉前体物研究
    常诗瑜, 李舒畅, 张新龙, 李军, 买昊, 孔凡玉,
    目的 明确糯米香烤烟特征烟气成分2-乙酰基-1-吡咯啉(2AP)的重要烟叶前体物,为解析烟草中2AP的热化学转化途径及后续开展糯米香烟草品种的分子育种工作提供科学参考。方法 选取云南红河地区具有不同糯米香香气强度的云烟87烤烟为试验材料,通过热裂解—气相色谱—质谱—嗅觉检测技术(Py-GC-O-MS)和Mantel检验分析,结合前体物添加卷烟进行感官评吸,解析烟气中2AP的主要烟叶前体物。结果 糯米香烤烟中1-脱氧-1-L-脯氨酸-D-果糖(Fru-Pro)、1-脱氧-1-L-谷氨酸-D-果糖(Fru-Glu)、脯氨酸、谷氨酸、赖氨酸、降烟碱和麦斯明含量明显高于非糯米香烤烟,烟碱含量明显低于非糯米香烤烟;在非糯米香样品中未检出2AP,而在4组具有糯米香香气特征的样品中均检出2AP,其浓度范围为44.78~85.81 μg/kg;Fru-Pro、Fru-Glu与糯米香香气强度呈显著正相关(P<0.05),与2AP含量呈极显著正相关(P<0.01,下同),脯氨酸、谷氨酸、赖氨酸、降烟碱和麦斯明含量与糯米香香气强度及2AP含量均呈极显著正相关,烟碱含量与糯米香香气强度及2AP含量呈极显著负相关;向非糯米香烤烟样品中添加脯氨酸、谷氨酸、赖氨酸、降烟碱和麦斯明后,经热裂解释放出的2AP含量增加,可在嗅闻口捕捉到糯米香香气,且评吸结果表明添加后的卷烟均呈现出明显的糯米香香气特征。结论 结合前体物热裂解产物分析及感官评吸试验,确定脯氨酸、谷氨酸、赖氨酸、降烟碱和麦斯明为糯米香烤烟特征烟气成分2AP的重要烟叶前体物。
  • 竹屑基质对广叶绣球菌生长品质及自由基清除率的影响
    曾茜, 王晓敏, 温良荣, 陈旭, 张邦喜,
    目的 研究不同竹屑基质处理对广叶绣球菌生长品质及抗氧化活性的影响,为拓展广叶绣球菌栽培主料来源途径及实现竹制品加工下脚料高值化利用提供参考依据。方法 以广叶绣球菌为研究对象,通过单因素试验方法,利用竹屑基质替代部分广叶绣球菌工厂化生产常规配方中的松木屑主料,设置不同梯度竹屑添加量(12%、24%、36%、48%、60%)处理,分别标记为A、B、C、D、E处理,以常规生产基质配方(松木屑78%)为对照(CK),测定供试广叶绣球菌菌株菌丝生长、原基形成情况、子实体产量等生长指标及广叶绣球菌子实体蛋白质、总氨基酸、粗纤维、粗多糖和麦角甾醇含量等品质指标并采用隶属函数法进行综合评价,分析广叶绣球菌生长和品质指标的相关性。探究产粗多糖对自由基清除率的影响。结果 供试广叶绣球菌菌株在不同竹屑基质处理中均能正常生长,菌丝生长速率为1.4~2.1 mm/d;A、B、C处理与CK的原基分化整齐度较好,色泽洁白,分布密集且长势较强,贴壁生长高度达3~5 cm;子实体产量为94.3~211.3 g/袋。综合评价广叶绣球菌生长和品质指标获得优选配方为C处理,在此条件下供试菌株菌丝生长速率为2.1 mm/d,原基形成时间为33 d,子实体产量为211.3 g/袋,均优于CK且商品性状良好,根据广叶绣球菌菌株在不同竹屑基质处理中的生长和品质指标综合评价值依次排序为C处理>B处理>D处理>A处理>CK>E处理;C处理子实体粗多糖对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)、超氧阴离子自由基清除效果优于B处理和CK,当浓度为4.0 mg/mL时,C处理清除率分别达81.4%、57.3%和60.1%。结论 利用适量竹屑替代常规生产中的松木屑作为栽培基质可提高广叶绣球菌子实体产量和营养物质含量以及产粗多糖对自由基的清除率,筛选出适合广叶绣球菌的栽培基质为36%竹屑、42%松木屑、10%面粉、10%玉米粉、1.5%红糖和0.5%蛋白胨。
  • EGCG对热应激下巴马香猪背最长肌中lncRNA表达的影响
    李银, 郑欣如, 韦洋洋, 韦崇万, 林鑫源, 李禛海, 蒋钦杨, 黄艳娜,
    目的 探究表没食子酸没食子儿茶素(Epigallocatechin-3-gallate, EGCG)对热应激条件下巴马香猪背最长肌组织中长链非编码RNA (Long non-coding RNA,lncRNA)表达的影响,为揭示热应激条件下EGCG调节巴马香猪肌内脂肪(IMF)沉积的分子机制提供理论依据。方法 选择20头8月龄雄性巴马香猪随机分为4组,对照组(TN)在22 ℃常温环境下饲养,3个高温处理组(HS0、HS250和HS500)均在35 ℃环境下饲养,HS0、HS250和HS500组日粮中分别添加0%、0.025%和0.05%的EGCG。试验结束后屠宰巴马香猪并采集背最长肌组织,提取总RNA并进行转录组测序。使用DESeq筛选差异表达lncRNA,并进行GO功能注释分析、KEGG信号通路富集分析与ceRNA互作网络构建。随机选取5个lncRNA靶基因,利用实时荧光定量PCR验证转录组测序结果的可靠性。结果 TN vs HS0、TN vs HS500和HS0 vs HS500组共筛选出263个差异表达lncRNA,共富集到2819个靶基因,其中lncRNA MSTRG.11234的靶基因PLPP1、ENSSSCT00000068789的靶基因PPARα和MSTRG.26033的靶基因SCD5与脂肪合成密切相关。KEGG信号通路富集分析结果显示,差异表达lncRNA靶基因富集到的信号通路中与脂质代谢相关的信号通路包括过氧化物酶体增殖物激活受体、腺苷酸活化蛋白激酶和磷脂酰肌醇3-激酶-Akt通路等。ceRNA互作网络构建结果显示,部分lncRNA可能通过ceRNA机制参与调控脂质代谢及应激反应。随机选择的5个差异表达lncRNA靶基因,表达趋势与转录组测序结果一致,表明转录组测序结果可靠。结论 筛选出263个差异表达lncRNA,其靶基因显著富集到过氧化物酶体增殖物激活受体、腺苷酸活化蛋白激酶和磷脂酰肌醇3-激酶-Akt通路等脂质代谢相关信号通路,其中PLPP1、PPARα和SCD5基因与IMF沉积密切相关。热应激可能通过调控lncRNA的表达,影响下游脂质代谢相关基因的转录活性,从而介导IMF沉积过程。
  • 斑马鱼MC1R基因克隆鉴定、生物信息学及序列变异分析
    宋兴超, 王莎莎, 王云艳, 梅杰, 梁正其, 巴家文,
    目的 克隆鉴定斑马鱼(Danio rerio)黑素皮质激素受体-1(Melanocortin-1 receptor,MC1R)基因编码区(Coding sequence,CDS),并进行生物信息学及序列变异分析,为开展MC1R基因生物学功能研究及揭示斑马鱼体色性状的调控机制提供基础资料。方法 以红色、黄色和蓝色斑马鱼群体共计219个样本的肌肉组织DNA为模板,通过PCR扩增、克隆测序和拼接获得斑马鱼MC1R基因CDS序列,随后进行生物信息学分析和基因序列变异分析。结果 获得MC1R基因全长1404 bp,CDS序列长972 bp,共编码323个氨基酸残基。MC1R蛋白含有7个跨膜结构域、4个胞外区和4个胞内区,呈典型的细胞表面受体样结构,主要定位于细胞质膜,存在4个潜在N-糖基化位点和26个磷酸化位点。斑马鱼MC1R基因与团头鲂和鱇浪白鱼的相似性较高,遗传距离最近,亲缘关系较密切。红色、黄色和蓝色斑马鱼群体共鉴定到2个变异位点,其中1个变异位点(g.334T>C)位于CDS,存在TT和TC基因型,该变异未引起氨基酸的改变,另1个变异位点位于3'-非编码区(3'-UTR)(g.276A>T),存在AA和AT基因型,且不同体色间2个变异位点g.334T>C和g.276A>T的基因型频率均一致。结论 MC1R基因序列在不同鱼类中既具保守性,又存在一定差异,蛋白结构在不同鱼类中可能相对保守且功能类似。MC1R基因可作为开展不同鱼类系统进化关系研究的分子标记,其在红色、黄色和蓝色斑马鱼群体中较保守,存在g.276A>T和g.334T>C变异位点,且2个变异位点可能存在连锁关系。
  • 基于通径分析和灰色关联分析不同性别长臀鮠形态性状对体质量的影响
    柳志会, 孔辉辉, 朱远生, 张家俊, 董升辉, 彭业韶, 莫翠琴, 李育森, 林勇,
    目的 探究不同性别长臀鮠形态性状对体质量的影响,筛选出影响长臀鮠体质量的主要形态性状及雌雄个体间的差异性状,为开展长臀鮠良种选育与形态学研究提供参考依据。方法 随机选取223尾1龄长臀鮠(雌性116尾,雄性107尾),测量其体质量(Y)、全长(X1)、体长(X2)、躯干长(X3)、体高(X4)、头长(X5)、头高(X6)、吻长(X7)、眼径(X8)、胸鳍长(X9)、尾鳍长(X10)、尾柄长(X11)、尾柄高(X12)、眼间距(X13)、头宽(X14)、体宽(X15)和颌须长(X16)等17个性状,经相关分析、通径分析和回归分析后建立多元回归方程,并进行灰色关联分析。结果 雌、雄性长臀鮠间的体质量存在极显著差异(P<0.01,下同);在16个形态性状中,除吻长外,雌、雄性个体间存在显著(P<0.05)或极显著差异。雌、雄性长臀鮠各形态性状与体质量间的相关性均达极显著水平,与体质量相关性较高的3个形态性状分别是全长、体长和头宽。直接影响雌性长臀鮠体质量的形态性状有全长、头高、胸鳍长、尾柄高和体宽,5个形态性状对体质量的决定系数总和为0.928;直接影响雄性长臀鮠体质量的形态性状有全长、尾柄高和体宽,3个形态性状对体质量的决定系数总和为0.933。在雌、雄性长臀鮠中构建得到形态性状对体质量的多元回归方程分别为Y雌=-41.618+2.354X1+4.049X6+3.179X9+11.159X12+6.479X15和Y雄=-51.310+3.672X1+11.432X12+8.040X15。在雌、雄性长臀鮠各形态性状与体质量的关联度范围分别为0.647~0.838和0.723~0.891,与长臀鮠体质量关联度较高的形态性状有全长、体长、眼间距和头宽。结论 1龄雌、雄性长臀鮠个体间存在性别二态性,表现为雄性个体的生长速度大于雌性个体,但影响雌、雄性长臀鮠体质量的形态性状无明显差异,均以全长的影响最大。在长臀鮠良种选育过程中,雌性个体应以全长为首选性状,协同考虑体宽;雄性个体则以全长为主要选择性状。
  • 新型城镇化对我国农业碳排放强度的空间效应研究
    付伟, 武璐, 胡乐祥, 罗明灿,
    目的 明确新型城镇化对农业碳排放强度的空间效应,为我国农业碳减排与城镇发展提供参考依据,同时为制定农业碳减排战略提供新思路。方法 在深度解析新型城镇化对农业碳排放强度影响机理的基础上,利用2012—2021年我国31个省(自治区、直辖市)(由于数据不可得性,未将港澳台地区纳入研究)的面板数据,基于作物种植、畜牧养殖及农业生产活动三大碳源对农业碳排放强度进行测算,再通过空间杜宾模型(SDM)分析新型城镇化对农业碳排放强度的影响。结果 人口城镇化、社会城镇化、经济城镇化和生态城镇化直接促进农业碳排放强度降低,同时其内在空间依赖性决定了空间城镇化的表现形式,并通过土地要素使用空闲、数字经济与信息技术加持、优质农产品需求导向的传递形式促进农业现代化、绿色化发展,进而降低农业碳排放强度。我国农业碳排放呈上升—下降—上升的宏观演变特征,且存在一定的阶段性差异,具体表现:2012—2016年作物种植<畜牧养殖<农业生产活动;2017—2020年畜牧养殖<作物种植<农业生产活动;2021年农业生产活动<作物种植<畜牧养殖。SDM模型时间固定效应分析结果表明,农业产业结构和农村劳动力对农业碳排放强度呈极显著负向影响(P<0.01,下同),而支农水平和农村机械化程度对农业碳排放强度呈极显著正向影响。此外,空间溢出效应分析发现,新型城镇化对本地区和邻近地区的农业碳排放强度具有极显著抑制作用,自然环境对本地区和邻近地区的农业碳排放强度具有促进作用,农业机械化程度则对邻近地区的农业碳排放强度具有极显著抑制作用。【建议】鉴于新型城镇化对农业碳排放强度具有抑制作用,建议从改善农业产业结构、推进农业碳减排技术及提升城镇化等方面着手制定碳减排策略,具体包括:(1)加强农业碳排放技术研究与交流,全面推行低碳减排;(2)合理控制农业生产要素投入,促进绿色农业发展;(3)推进新型城镇化合理布局,提升土地利用效率。
  • 农业社会化服务发展程度对小规模农户农业代际继承的影响
    王士海, 范超,
    目的 明确农业社会化服务发展程度对小规模农户农业代际继承的影响及其作用机制,为小规模农户家庭人力资本与家庭经营模式的更迭提供参考依据。方法 基于2020年中国乡村振兴综合调查数据及中国县域统计年鉴数据,通过Probit模型量化分析农业社会化服务发展程度对小规模农户农业代际继承的影响,从家庭农业劳动力投入与外来农业经营规模专业户2个角度入手构建OLS模型探析其机制作用,并依据父代年龄与家庭农用机械禀赋程度研究农业社会化服务发展程度对农业代际继承的异质性影响。结果 (1)基准回归分析结果表明,农业社会化服务发展程度的提高会抑制小规模农户农业代际继承,在替换核心解释变量后这种抑制作用仍然存在。(2)机制分析结果表明,农业社会化服务发展程度的提高有效降低小规模农户家庭播种和用药环节劳动力投入的同时,还能吸引外来农业规模经营专业户的介入,进而减少村内流转给普通农户的耕地面积,且在改变样本容量和缩尾处理后这些作用仍然存在。(3)异质性分析结果表明,农业社会化服务发展程度的提高对高龄(60岁以上)父代与家庭农用机械禀赋程度较高的家庭农业代际继承有明显抑制作用。【建议】重新审视农业社会化服务、新型农业经营主体及小规模农户三者间的关系,并从以下3个方面入手,实现小规模农户的新内生性发展:(1)建立健全社会化服务体系,推动农业社会化服务全面拓展;(2)拓宽非农就业信息获取渠道,提高农民非农就业稳定性;(3)加强小规模农户间利益联结,大力发展村集体合作经济。
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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