生物技术·遗传育种·种质资源

• 基于单分子纳米孔测序技术揭示大白菜抽薹期全长转录组差异的复杂性

  王树彬;张志刚;王荣花;李巧云;王立华;胡新新;赵智中;刘栓桃;

  为了解春白菜抽薹相关转录组的结构和表达差异，采用单分子纳米孔测序技术对早抽薹材料He102与晚抽薹材料06-247带叶片的花序轴进行了全长转录组分析。与大白菜参考基因组V3.0比对后，He102与06-247分别得到了6 051 557条和4 844 987条有效读段以及37 309条和30 415条非冗余全长转录本。两材料中共鉴定到46 485个非冗余基因，其中包括1 688个新基因。从He102与06-247中分别鉴定出2 421个和993个独有的可变剪切事件，内含子保留是最常见的可变剪切类型；分别鉴定到3 286个和2 646个独有的可变多聚酰胺酸位点。共筛选出453个lncRNA,80%以上的lncRNA属于基因间区非编码RNA,分别鉴定到81个和55个He102和06-247独有的lncRNA。在两材料中筛选到5 197个差异表达基因，其中He102中上调的有2 453个，下调的有2 744个，结合功能富集分析获得了41个与抽薹有关的候选基因。本研究结果揭示了不同抽薹期大白菜材料转录组在结构和表达上存在复杂的差异，这为阐释大白菜抽薹分子机理提供了新的线索。

  2024年11期 v.56;No.399 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1921K]
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• 蓝紫色月季品种“紫霞仙子”花发育阶段转录组分析

  孙骏飞;孟宪水;张晶莹;任凤山;李益;

  以蓝紫色月季“紫霞仙子”(Rosa‘Nightingale’)花发育5个时期的花瓣为材料，基于转录组分析，从分子水平上探索其花发育期花色相关基因的表达模式。结果表明，初开期相比花蕾期(N＿S2 vs N＿S1)、半开期相比初开期(N＿S3 vs N＿S2)、盛开期相比半开期(N＿S4 vs N＿S3)、落花期相比盛开期(N＿S5 vs N＿S4)分别有386、1 492、830、255个上调表达的差异基因和607、1 849、150、783个下调表达的差异基因。在类黄酮与花青素的合成通路中共找到差异表达基因15个，类黄酮与花青素合成在半开期到盛开期达到顶峰；R2R3MYB转录因子MYB6和MYB113与类黄酮、花青素合成相关基因的表达趋势相同，可能参与了花青素合成的调控。在类胡萝卜素合成通路中共找到了14个差异表达基因，类胡萝卜素的合成在初开期到半开期达到顶峰。可见，类胡萝卜素的合成较花青素提前，因此可避免黄色对“紫霞仙子”的蓝紫色花色造成干扰。

  2024年11期 v.56;No.399 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2430K]
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• 海稻86转录因子HD-ZIP的克隆及表达分析

  陶相如;颜彦;肖勇;夏薇;胡远艺;胡伟;

  同源结构域亮氨酸拉链(HD-ZIP)转录因子是植物独有的转录因子，分为四个不同的亚家族(HD-ZIPⅠ～Ⅳ),其中HD-ZIPⅠ在植物发育过程的调控、信号网络和对环境胁迫的反应中发挥关键作用。海稻86是一种耐盐碱能力较高的特异水稻种质资源。为解析HD-ZIPⅠ在盐胁迫应答过程中的功能，本研究以海稻86为材料，利用RT-PCR技术克隆了一个HD-ZIPⅠ基因，命名为OsHDZ1,并对其进行生物信息学分析、亚细胞定位及盐胁迫下表达分析。结果表明，OsHDZ1基因的CDS序列全长831 bp,编码276个氨基酸，蛋白分子量为30.65 kDa,理论等电点为5.19,为亲水性不稳定蛋白；OsHDZ1蛋白不含跨膜结构，含有25个磷酸化位点，二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成；同源性分析发现该蛋白序列与禾本科植物弯叶画眉草和小麦具有较高的亲缘关系；对OsHDZ1启动子元件预测发现其具有脱落酸、茉莉酸等激素响应元件，同时具有环境胁迫等响应元件；细胞定位分析显示该蛋白定位于细胞核。荧光定量PCR结果发现，在盐胁迫处理下，OsHDZ1表达量整体呈上升，在60 h之前逐渐上升，在60 h达到最高，在72 h表达量下降，表明该基因可能在海稻耐盐性中具有调控功能。本研究结果可为后续深入解析OsHDZ1基因调控海稻耐盐的功能奠定基础，为培育耐盐作物提供基因资源。

  2024年11期 v.56;No.399 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2120K]
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• 玉米抗莠去津相关性状的全基因组关联分析及候选基因预测

  肖平方;肖逸飞;吴舟;黄一;陈宝;涂亮;刘鹏飞;蒋喻林;郭向阳;王安贵;祝云芳;陈泽辉;吴迅;

  为挖掘玉米抗除草剂相关候选基因，本研究以包含234份玉米自交系的关联群体为材料，结合包含56 000个SNPs标记的基因型鉴定结果和该群体抗莠去津相关性状的评价数据进行全基因组关联分析。结果显示，全基因组关联分析共鉴定出62个与玉米抗莠去津相关性状显著关联的数量性状遗传位点(QTNs)(P<0.001),其中PZE-104041162和PZE-104041163同时与叶绿素含量和玉米受害率两个性状相关。候选基因分析共鉴定出57个玉米抗莠去津相关候选基因，其中GRMZM2G311465、GRMZM2G017536、GRMZM2G172826、GRMZM2G129431、GRMZM2G334791、GRMZM2G177878、GRMZM2G030768等基因主要参与植物生长发育、植物免疫、植物激素信号传导的调节，生物胁迫以及非生物胁迫响应过程等。研究结果为进一步深探讨不同玉米种质对莠去津的抗性机制提供关键候选基因。

  2024年11期 v.56;No.399 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K]
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耕作栽培·生理生化

• 盐旱胁迫对不同大豆品种(系)生长和光合特性的影响

  李思琪;杜艳丽;胡爱博;刘研;宋国庆;杜吉到;

  为明确盐、干旱及盐旱复合胁迫对不同大豆(Glycine max L.)品种(系)生长和光合特性等的影响，本研究以7个大豆品种(系)为材料，设置对照(CK,正常供水，75%田间最大持水量)、盐胁迫(S,土壤含盐量0.44%)、干旱胁迫(D,35%田间最大持水量)和盐旱复合胁迫(S+D,35%田间最大持水量，土壤含盐量0.44%)4个处理，采用盆栽方式，研究不同处理对大豆苗期生长、光合特性、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和根系构型等31个指标的影响。结果表明，与对照相比，盐和盐旱复合胁迫均显著降低大豆幼苗的数字生物量、叶面积、归一化植被指数和叶片的叶绿素含量、暗反应最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)、非光化学猝灭系数(NPQ),且在盐旱复合胁迫处理下降幅更大，干旱胁迫显著增加大豆幼苗的叶片角度和叶片投影面积；三种胁迫处理均明显降低大豆总根长、根表面积、根体积、根尖数、根分叉数、交叉数和光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度及蒸腾速率，且多数指标下降达显著水平，干旱胁迫处理的降幅小于盐和盐旱复合胁迫处理。综上可知，盐旱复合胁迫对大豆幼苗生长的影响最明显，盐胁迫次之，干旱胁迫最轻。由主成分分析和隶属函数综合评价结果得出，21C49为耐盐品系，蒙豆46为耐旱、耐盐旱复合胁迫品种，黑科68为盐敏感、旱敏感品种，龙垦330为盐旱复合胁迫敏感品种。

  2024年11期 v.56;No.399 36-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1221K]
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• 蔓薯并长期遮荫对商薯19淀粉加工品质及营养品质的影响

  冉腾飞;夏茹;李永鹏;高娅;杨才;黄安柱;田山君;

  本试验以商薯19为材料，设置蔓薯并长期30%遮光度遮荫40 d后复光(复光)、蔓薯并长期-收获期持续30%遮光度遮荫(全遮)、全生育期不遮荫(CK)3种处理，研究不同处理对甘薯块根干物质量和总淀粉、可溶性蛋白、可溶性糖、还原糖、花青素含量以及淀粉组成、膨胀势、溶解度、老化特性的影响。结果表明，与CK相比，全遮处理降低商薯19块根干物质量和总淀粉含量，增加块根支链淀粉和可溶性蛋白含量及淀粉膨胀势和溶解度，且可溶性蛋白含量随遮荫时间延长而增加；全遮处理还降低块根淀粉老化值及还原糖、可溶性糖和花青素含量。而短期遮荫后复光有利于商薯19块根还原糖和可溶性糖含量增加。该结论可为寡光照地区的甘薯栽培提供数据支持。

  2024年11期 v.56;No.399 44-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K]
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• 麦棉两熟种植模式下棉田土壤水分分布特征研究

  孙巨龙;刘帅;胡启星;白志刚;李小飞;崔爱花;李亚兵;

  为明确不同种植模式下棉田土壤水分的分布特点，本研究在长期定位试验田中选取麦棉套作、麦后直播棉、棉花单作三种种植模式，通过空间网格法对全生育期内棉田土壤水分进行分析，探究不同种植模式对土壤水分分布的影响，以判断棉花在各个生育时期的需水特征。结果表明，土壤水分的空间分布具有一定的空间异质性，具体表现在：不同种植模式下棉花不同生育时期土壤水分半方差分析的决定系数均在0.92以上，且最佳拟合模型均为高斯模型；偏基台值/基台值(C/Sill)的比值大多在0.75以上，土壤水分的空间分布具有较强的自相关性；三种种植模式下土壤水分空间变程均大于实际采样间距20 cm,表明土壤水分具有空间变异特征。由土壤水分空间分布结果可知，麦后直播模式对棉田土壤水分的影响主要集中在10～50 cm土层内；麦棉套作模式下，受麦棉共生期的影响明显，因扎根较深，其影响深度可达70 cm土层处。综上可知，麦棉两熟种植模式改变了棉田土壤水分的时空分布特征，而土壤水分消耗量是决定其空间差异性的重要因素之一。本研究利用空间网格法取样并量化土壤水分，运用地统计学原理进行空间异质性分析，所得两熟种植模式棉花全生育期土壤水分的运动规律，可为两熟种植模式下棉田水资源的合理利用及智能化灌溉提供理论支撑。

  2024年11期 v.56;No.399 52-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2166K]
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• 不同温度处理下内生真菌对宿主布顿大麦生长和生理指标的影响

  陈胜;龙凤;户萌菲;韩丹;王凯;陈水红;韩秀锋;

  为了探明不同温度处理下内生真菌对布顿大麦(Hordeum bogdanii)生长和理化特性的影响，本试验以新疆温宿县布顿大麦为对象，研究10℃、15℃和20℃处理3、7 d和14 d带内生真菌(E+)和不带内生真菌(E-)布顿大麦株高、分蘖数、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量以及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性的变化情况。结果显示：10℃和15℃处理下，E+植株株高和分蘖数显著高于E-植株；处理3 d和7 d,随着温度降低，E+植株的POD活性不断增加，并且10℃时均显著高于E-植株；3个温度处理下E+植株的CAT活性均高于E-植株，且均在15℃时达到显著水平；10℃和15℃处理下，E+植株的丙二醛含量低于E-植株，脯氨酸含量高于E-植株，且分别在15、10℃达显著水平。综上表明，布顿大麦内生真菌可通过提高抗氧化酶活性、促进渗透调节物质积累和降低膜损伤来增强宿主对不同温度环境的适应性。

  2024年11期 v.56;No.399 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1693K]
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• 基于隶属函数法评价15个石榴品种(系)果实品质

  刘丙花;唐贵敏;梁静;舒秀阁;王小芳;孙超;杨蕾;赵登超;

  本试验以河南荥阳引自山东的15个石榴主栽品种(系)的5年生树为试材，测定其主要经济性状和果实内在外在品质指标，并运用模糊数学隶属函数法对各品种(系)的果实品质进行综合评价。结果表明，15个石榴品种(系)的果实品质均存在不同程度的变异。其中，果实总酸含量存在高度变异，变异系数为101.66%,含量范围为2.55～21.64 mg/g;单株产量范围为0.74～8.85 kg,裂果率范围为0.00～52.17%,单果重范围为141.65～509.56 g,总籽粒重范围为75.68～283.32 g,百粒籽重范围为20.95～41.00 g,皮厚范围为1.81～6.70 mm,总糖含量范围为277.14～457.17 mg/g,糖酸比范围为12.80～178.59,还原型抗坏血酸含量范围为321.32～651.70μg/g,木质素含量范围为0.18～0.37 mg/mg,这10个性状的变异系数均大于10%,存在较大程度的品种间变异；果实出汁率范围为75.51%～83.51%,可食率范围为44.86%～68.02%,可溶性固形物含量范围为14.47%～16.33%,这3个性状的变异系数均小于10%,是较为稳定的性状。根据平均隶属函数值大小可将15个品种(系)划分为三类：状元红、巨籽蜜、二白、青皮甜、岗榴、大青皮酸、大马牙的平均隶属函数值≥0.6,品质优；0.5≤平均隶属函数值<0.6的有泰山红、大红皮甜、霜红宝石、蒙阳红、发芽红，其品质中等；谢花甜、牡丹石榴、青皮酸的平均隶属函数值<0.5,品质较差。综上，15个石榴品种(系)的果实品质存在不同程度的变异，优劣顺序依次为：状元红、巨籽蜜、二白、青皮甜、岗榴、大青皮酸、大马牙、泰山红、大红皮甜、霜红宝石、蒙阳红、发芽红、谢花甜、牡丹石榴、青皮酸。该研究结果可为专用型石榴品种的筛选提供参考。

  2024年11期 v.56;No.399 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1111K]
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药用植物·微生物

• 不同浓度镉胁迫对川芎生长及生理特性的影响

  徐皖菁;赵豆豆;张超;罗姣姣;廖海浪;毛常清;吴宇;陶珊;徐正君;彭芳;

  为探明不同浓度镉(Cd)胁迫下川芎药用部位的Cd富集特征、酶活性以及动态生长状况，本试验采用盆栽方式，研究0(CK)、1、3、6 mg/kg Cd和10 mg/kg Cd处理对川芎苗期、二次茎叶发生期、收获期各项生长指标的影响，对二次茎叶发生期抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量的影响以及对收获期不同矿质元素和镉含量的影响。结果表明：与对照(CK)相比，1 mg/kg Cd处理下川芎二次茎叶发生期株高以及收获期株高、叶柄长、小叶长、根茎重均受到显著抑制；6 mg/kg Cd处理下川芎苗期小叶长、小叶宽，二次茎叶发生期茎粗、小叶长以及收获期小叶宽、分蘖数、茎粗、节盘直径均有促进作用；10 mg/kg Cd处理下苗期叶柄长、小叶长及二次茎叶发生期株高均显著降低。不同浓度Cd胁迫对川芎酶活性及MDA含量均有促进作用，其中6 mg/kg Cd和10 mg/kg Cd胁迫可致超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性显著升高，10 mg/kg Cd胁迫下MDA含量显著升高。与CK相比，川芎Mn、Al、Cu元素含量在不同浓度Cd胁迫下都降低，其中1 mg/kg Cd处理显著降低川芎Cu含量。综上，川芎作为镉富集植物，土壤中镉浓度越高其富集越明显，镉胁迫对其苗期、二次茎叶发生期、根茎膨大期生长均产生不同影响，引起膜脂过氧化，并诱导抗氧化酶活性升高，以降低对植株的毒害，维持川芎生长。

  2024年11期 v.56;No.399 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1298K]
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• 有机碳肥对植烟土壤细菌群落结构和烤烟产质量的影响

  常剑波;严定伟;蒋海洋;李致新;贾保顺;李军正;关卫东;来苗;刘新源;姬小明;

  本试验旨在探究有机碳肥对植烟土壤细菌群落结构的调节作用及对烤烟产质量的影响。采用田间试验方式，设置CK(对照，常规施肥)、T1(常规施肥+有机碳肥75 kg/hm~2)、T2(常规施肥+有机碳肥150 kg/hm~2)和T3(常规施肥+有机碳肥225 kg/hm~2)共4个处理，考察有机碳肥对植烟土壤细菌群落结构、优势菌相对丰度、主要菌门相对丰度与土壤化学性质的相关性和对烤烟产质量的影响。结果表明，施加有机碳肥后土壤细菌Shannon指数、Ace指数和Chao1指数较CK均有所提高，并且显著提高了酸杆菌门(Acidobacteriota)和绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度；主要菌门相对丰度与多数土壤化学因子存在显著相关关系，其中GAL15与速效磷和碱解氮呈显著正相关(P<0.05),与速效钾、有机质和全碳呈极显著正相关(P<0.01),蛭弧菌门(Bdellovibrio)与速效钾、碱解氮、有机质呈显著负相关(P<0.05)。施用有机碳肥可提高烤烟产质量，T2处理效果最好，烤后烟总糖、还原糖、钾含量较CK分别增加9.89%、16.84%%和11.71%,感官质量评价总分最高，烤烟产值、上等烟比例和均价相较CK分别提高20.01%、13.84%和3.87%。综上所述，施加有机碳肥可改善植烟土壤细菌群落结构，提高烤烟产质量，以150 kg/hm~2有机碳肥施用量效果最佳。

  2024年11期 v.56;No.399 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1780K]
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资源环境·植物营养·土壤肥料

• 不同类型生物质炭对保山植烟土壤理化性质及酶活性的影响

  杨如意;郭应成;况帅;徐艳丽;宋文静;

  为探究植烟土壤理化性质及酶活性对不同类型生物质炭的响应特征，本试验采用随机区组设计，以常规施肥为对照(CK),分别设置常规施肥+生物炭基肥(T1)和常规施肥+水热炭基肥(T2)处理，研究不同类型生物质炭基肥对植烟土壤理化性质和酶活性的影响以及两者之间的相关性。结果表明，0～20 cm土层，与CK相比T1处理显著提高土壤总孔隙度，增幅为14.31%,并显著提高土壤硝态氮含量，增幅为30.32%,显著降低铵态氮含量，降幅为45.71%;0～20 cm和20～40 cm土层，T2处理均显著提高土壤pH值(7.74%和7.57%)、全氮(30.85%和17.69%)和硝态氮含量(30.40%和24.66%),降低C/N值(25.75%和21.01%)。T1和T2处理均显著降低0～20 cm土层脲酶、蔗糖酶活性，降幅分别为19.42%和29.72%、18.53%和21.33%;T1处理显著提高0～20、20～40 cm土层土壤纤维素酶活性，增幅分别为9.72%和53.95%,表明脲酶和蔗糖酶分别是0～20 cm和20～40 cm土层土壤理化性质的主要驱动因子。

  2024年11期 v.56;No.399 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1940K]
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• 新型复合保水剂对植烟土壤性质及烤烟有机酸含量的影响

  严定伟;王海洋;王俊;来苗;杨晓朋;常剑波;李洪臣;姬小明;

  本研究采用大田小区试验，以不施保水剂为对照(CK),设置市售保水剂T1、自制聚乙烯醇保水剂(PVA/AA)T2、自制生物炭复合保水剂(PVA/AA/B)T3和自制腐植酸钾复合保水剂(PVA/AA/HAK)T4共5个处理，研究不同类型保水剂对植烟土壤理化性质、烤后烟叶有机酸含量和经济效益的影响。结果表明，T4处理(PVA/AA/HAK保水剂)效果较好，其T3处理次之，土壤理化性状均明显改善，均较对照显著提高烤烟的产量和产值；T4处理全生育期土壤含水率和速效磷、速效钾、碱解氮、有机质含量较CK分别增加16.98%～29.78%、16.44%～18.11%、9.59%～18.08%、15.16%～25.00%、10.45%～15.98%;土壤脲酶、蔗糖酶活性分别提高15.72%～19.93%、10.10%～13.80%。PVA/AA/HAK保水剂显著提高烟叶非挥发性有机酸总量，其中苹果酸、柠檬酸含量较对照分别提高53.68%和68.29%。相关性分析结果表明，烤烟苹果酸含量与土壤碱解氮含量呈显著正相关；草酸含量与土壤脲酶活性呈极显著正相关，与土壤含水率呈显著正相关。综上所述，施用新型生物炭及腐植酸钾复合保水剂明显改善了土壤质量，提高了烟叶非挥发性有机酸总量和经济效益。

  2024年11期 v.56;No.399 100-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K]
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• 不同氮水平下外源褪黑素对镉胁迫烟草幼苗生长及镉积累的影响

  江静兰;贾宏昉;郑聪;韩丹;黄五星;吴芳;邵惠芳;

  为明确不同氮水平下叶面喷施褪黑素(MT)对烟草幼苗镉(Cd)积累及抗胁迫应答能力的影响，本试验采用水培方式，研究不同NaNO_3水平(0.1、5 mmol/L和10 mmol/L)下叶面喷施MT(100μmol/L)对Cd胁迫(20μmol/L)下烟草幼苗生物量、生理特性、Cd积累转运的影响，并检测分析Cd转运相关基因(NtIRT1、NtNRAMP1、NtNRAMP3、NtHMA2、NtHMA3)的表达差异。结果表明，不同氮水平下喷施MT对Cd胁迫的缓解能力存在显著差异。与正常供氮(5 mmol/L)水平相比，高氮处理(10 mmol/L)可促进烟苗生长，高氮下喷施MT能有效增加烟草幼苗生物量，提高其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量，降低丙二醛(MDA)含量；低氮处理(0.1 mmol/L)下喷施MT可显著降低SOD、POD、APX活性和AsA、GSH含量，显著增加MDA含量。高氮水平下烟苗的Cd吸收能力最强，外施MT可降低烟苗根部NtIRT1、NtNRAMP1、NtHMA2、NtHMA3的表达量且NtNRAMP1、NtHMA2的降幅达到显著水平，抑制Cd的吸收；低氮水平下Cd吸收能力最弱，外施MT后烟苗Cd毒害缓解能力较弱，上调NtIRT1、NtNRAMP1、NtHMA3的表达量，且NtNRAMP1、NtHMA3的增幅达到显著水平，提高Cd的转运能力。综上，硝态氮在促进外源MT缓解Cd胁迫下烟苗生长发育及镉积累方面具有显著作用；随着氮用量的增加，外施MT可显著改变烟草的生理特性，减少其对Cd的吸收与积累，提高烟苗对Cd胁迫的耐受性。

  2024年11期 v.56;No.399 106-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1944K]
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• 长白楤木土壤酶活性及微生物量碳、氮特征对种植年限的响应

  解雨欣;田宇鑫;姜珊;吴彭冰;张旭;刘骞;

  本试验以连续种植2、5年和10年的长白楤木土壤(0～30 cm)为材料，研究土壤酶活性及土壤微生物量碳、氮的年际变化特征及相关性，以期为长白楤木的生长发育和栽培管理提供参考依据。结果表明，不同种植年限对长白楤木土壤酶活性影响显著，土壤脲酶、磷酸酶活性均表现为随着种植年限的延长呈逐渐下降趋势，而蔗糖酶活性变化趋势则相反；三种土壤酶活性总体表现为表层土壤显著高于深层。随着种植年限延长，土壤微生物量碳、氮含量多呈显著下降趋势，且两者平均含量均为表层土壤高于深层土壤。不同种植年限下，土壤微生物量碳、氮含量与土壤酶活性之间多呈正相关。综上，不同种植年限的长白楤木土壤理化性质存在明显差异，种植年限越长，土壤脲酶、磷酸酶活性及微生物量碳、氮含量越低，且土壤酶活性与微生物量碳、氮之间的动态变化亦存在一定的响应关系。

  2024年11期 v.56;No.399 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]
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• PDA培养基中添加不同有机氮源物质对黑木耳退化菌种复壮效果的影响

  柯善文;习向玉;陈翊可;张官鹏;宋富艳;韩栋敏;苏蓉;李晓雪;牛鑫;单华佳;梁倩倩;

  为解决黑木耳栽培生产中存在的菌种老化退化问题，需研发出黑木耳菌种复壮的有效方法，以增强菌丝活力。本试验以已退化的黑木耳菌种为对象，研究PDA培养基中分别添加玉米粉、蛋白胨、螺旋藻粉、麦芽浸膏、牛肉膏、酵母粉共6种有机氮物质对退化黑木耳菌丝生长速度、生物量及其营养物质含量、活性氧含量、抗氧化酶活性等指标的影响。结果表明，相较于PDA培养基(CK),添加螺旋藻粉与麦芽浸膏培养基的菌丝生长速度快、生物量高，菌丝体蛋白质、多糖含量增加，且均达到显著水平；两处理菌丝体■和H_2O_2含量较CK都大幅降低，除添加麦芽浸膏培养基的菌丝体H_2O_2含量降幅差异不显著外，其他均达显著水平；添加螺旋藻粉培养基的菌丝体过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性较CK都显著增加。综上所述，复壮黑木耳退化菌种的最佳培养基为添加螺旋藻粉培养基。本研究结果可为复壮黑木耳菌种老化退化菌种提供技术支持和理论参考。

  2024年11期 v.56;No.399 121-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K]
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• 植烟红壤粒径组分对连作年限响应的差异分析

  黄跃;邓小鹏;李文武;王戈;白羽祥;周鹏;杜宇;王娜;

  为研究不同连作年限下植烟土壤粒径组分差异及其与土壤化学指标的相关性，本试验以云南典型红壤区的轮作、连作3年、连作8年土壤为研究对象，测定其粒径组分、化学特性和酶活性，并对其进行相关性分析和逐步回归分析。结果表明，连作8年土壤的黏粒占比上升19.21%,粉砂粒和砂粒占比分别下降21.71%和14.87%。随连作年限延长，土壤有机质、全氮、水解性氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量和阳离子交换总量及pH值均呈下降趋势，脲酶活性显著增加，蔗糖酶和过氧化氢酶活性呈下降趋势。逐步回归分析结果显示，黏粒占比对土壤全氮、全磷、全钾含量和pH值有显著或极显著抑制作用；粉砂粒占比对土壤有机质、速效钾、阳离子交换总量、过氧化氢酶和蔗糖酶活性有显著或极显著促进作用。与轮作相比，连作导致植烟红壤中黏粒比例上升，土壤通透性降低，从而影响土壤养分矿化和酶活性。本研究结果可为连作土壤改良提供数据支持和理论依据。

  2024年11期 v.56;No.399 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1152K]
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畜牧兽医·蚕桑水产

• 基于单细胞转录组测序技术筛选蟾蜍耳后腺免疫修复基因

  郭媛媛;陈晶;陈文潇;洪永健;胡晶红;

  中华大蟾蜍是我国传统药源动物，是名贵中药材蟾酥的基原物种之一。为筛选中华大蟾蜍耳后腺免疫修复基因，本试验采用Illumina测序平台对成年中华大蟾蜍耳后腺组织样本进行单细胞转录组测序(scRNA-seq),完成scRNA-seq文库构建后进行细胞亚群分类，对细胞亚群中上调表达基因和免疫修复相关基因进行分析，并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对候选基因进行初步筛选与验证。结果表明，蟾蜍耳后腺组织中用于文库构建和双端测序的细胞数量为8 414个，每个细胞的平均读数和中位基因数为46 326和734,可用于进一步分析的高质量细胞数为7 687个。聚类分析得到12个细胞亚群，并推测Cluster 10是来源于结缔组织的浆细胞。通过GO和KEGG分析对Cluster 10中的217个上调表达基因进行分析，鉴定出多个参与机体免疫的生物过程和通路，包括淋巴细胞活化、淋巴细胞分化及白细胞活化等生物过程和细胞受体信号通路、Fc epsilon RI信号通路及趋化因子信号通路等免疫相关通路。从Cluster 10的差异基因中筛选出MYO1F基因和CYBB基因为中华大蟾蜍耳后腺免疫修复基因，并通过qRT-PCR对两基因进行验证，推测对免疫修复具有正向调节作用。本研究结果可为后续挖掘蟾蜍耳后腺免疫修复基因、研究蟾蜍耳后腺采酥后的修复机制提供理论依据，为蟾蜍耳后腺单细胞组学研究提供参考信息。

  2024年11期 v.56;No.399 133-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2385K]
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• 奶山羊睾丸支持细胞分离培养与鉴定

  武永杰;刘耿辰;黄雨祺;马琳;陈鸿;徐永平;

  本研究以2月龄莎能奶山羊为实验动物分离睾丸支持细胞(SCs),比较三种酶消化法(胰酶消化法、两步酶消化法和两步混合酶消化法)的分离效率，并采用形态学及分子生物学技术评估培养效果。结果显示，两步酶消化法和两步混合酶消化法获得的细胞数量以及细胞活率和增殖力均显著高于胰酶消化法。形态学观察两步酶消化法分离的细胞符合典型SCs形态，并能稳定传代至第5代。HE染色可观察到细胞核中的双极小体，油红O染色可见细胞核周围大小不一的脂滴。免疫荧光染色显示SCs特异蛋白WT1和Vimentin抗体免疫阳性率大于96%。超微结构观察发现细胞结构完整，细胞器丰富，细胞核呈不规则形状，符合SCs超微结构特征。综上，两步酶消化法操作简单、成本低，且分离的SCs数量多、活力好、纯度高，能在体外稳定培养，为最佳的奶山羊SCs分离方法，可为深入开展奶山羊雄性生殖机能研究提供良好的细胞学模型。

  2024年11期 v.56;No.399 141-147+163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1687K]
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信息技术·农业工程

• 基于改进MobileNet V3网络的桃子成熟度分级方法

  孔淳;陈诗瑶;冯峰;陈维康;刘鹏;孙博;王志军;

  目前在我国桃业生产过程中主要采用基于主观经验的人工方式对桃子外观成熟度进行分级，该方式不仅效率较低，而且易受主观因素的影响，导致同一批次的桃子在成熟度等级上参差不齐，无法达到国际桃品销售中所要求的成熟度品级标准。针对上述问题，本研究提出一种基于改进卷积神经网络MobileNet V3的桃子外观成熟度分级模型CS-MobileNet-P-L:首先，为了提升模型的特征提取能力，将多方位协调注意力机制模块引入原有注意力机制中，以构成双重注意力机制；其次，为提高模型的分级准确度，对网络Bneck结构中的激活函数进行调整并对模型的Last Stage结构进行优化改进。结果表明，当使用相同训练策略及环境配置时，改进后的CS-MobileNet-P-L模型的准确度比MobileNet V3模型提高了2.71个百分点，能较好地实现桃子外观成熟度的自动化精准分级。

  2024年11期 v.56;No.399 148-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 2119K]
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• 基于改进YOLOv5s的草莓成熟度实时检测算法

  梁敖;代东南;牛思琪;许晓琳;周延培;马德新;

  本研究提出了一种基于YOLOv5s的草莓成熟度实时检测算法YOLOv5s-SCS,该算法针对检测过程中草莓数量多、体积小、果实之间遮挡、重叠、密集等特点，优化了对小目标和密集目标存在误检和漏检等问题，显著提升了检测速度。首先，引入SimOTA匹配算法动态分配成熟草莓正样本，提高成熟草莓的识别能力；其次，将YOLOv5s颈部的部分C3模块替换成C2f模块，实现了模型的轻量化，提升了模型的平均检测精度；最后，在YOLOv5s骨干网络的首个C3模块中添加具有全局感受野的SE(Squeeze-and-Excitation)注意力机制，该机制通过自动学习方式获取每个特征通道的重要程度，并且利用得到的重要程度来提升特征并抑制对当前任务不重要的特征。实验结果表明，改进后的算法平均精度均值、精确率、召回率、模型体积、检测速度分别为98.3%、92.6%、96.6%、13.5 MB和89.3 FPS,相较于原始YOLOv5s平均精度均值提高了1.8个百分点，精确率和召回率分别提升了1.3个和2.1个百分点，模型体积减小了0.3 MB,检测速度提高了82.24%,NMS(非极大值抑制处理)和图像预处理的时间大幅缩减，检测速度达到实时检测要求。该算法与其他算法比较，识别精度及模型体积均优于其他算法，在复杂环境下具有良好的鲁棒性，为开发草莓成熟度实时检测系统提供了解决方案。

  2024年11期 v.56;No.399 156-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1799K]
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文献综述与专论

• 饲料桑在畜禽饲养中应用研究进展与产业发展建议

  任玉洁;孙景诗;赵东晓;董亚茹;王照红;高金波;王磊;耿兵;

  随着畜牧业的迅速发展，我国常规饲料来源已无法满足畜牧生产的需求，因此亟需开发利用新型饲料原料以拓宽饲料来源，缓解人畜争粮矛盾。饲料桑具有营养成分全面、含量丰富、抗逆性好、产量高等优点，具有极大的开发潜力，且其在提高畜禽抗逆性、改善畜禽产品品质方面效果显著。为此，本文从饲料桑的生物学特性、营养价值、功能活性物质及其在畜禽生产中的应用等方面阐述其研究进展，并就山东发展饲料桑产业提出政策性和技术性建议，以期为山东省饲料桑的进一步开发利用提供参考。

  2024年11期 v.56;No.399 164-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K]
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• 基于卷积神经网络的农作物病虫害检测研究进展

  蔡国庆;吴建军;祝玉华;甄彤;李智慧;连一萌;

  农作物病虫害是全球农业生产的严重威胁之一，易造成巨大的经济损失。引入机器视觉和机器学习方法进行农作物病虫害检测，不仅可以提高病虫害检测的效率，而且有助于及时采取防治措施，降低损失。卷积神经网络(CNN)作为深度学习的代表技术之一，在计算机视觉领域的图像识别、物体识别等方面应用广泛，在农作物病虫害检测方面也取得了一些成果。本文概述了基于CNN检测农作物病虫害的技术要点、发展历程，综述了该技术的主要研究方向与进展，总结了目前研究中存在的主要问题并提出相应的解决策略，旨在为CNN在农业上的应用提供理论依据，并为农业生产管理的智能化提供技术支撑。

  2024年11期 v.56;No.399 170-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K]
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