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    2020年 第53卷 第16期 刊出日期:2020-08-16
      
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    中国农业科学. 2020, 53(16):  0. 
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    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    粳稻分蘖数全基因组关联分析及候选基因的挖掘
    张继峰,刘华东,王敬国,刘化龙,孙健,杨洛淼,贾琰,吴文申,郑洪亮,邹德堂
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3205-3213.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.001
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    【目的】利用全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)检测与粳稻分蘖数显著相关的SNP位点,筛选影响分蘖数的候选基因,为分子辅助育种提高产量提供理论基础。【方法】利用295份来自世界各地的粳稻品种,于2018和2019年分蘖盛期调查水稻分蘖数,结合高通量重测序获得的788 396个高质量多态性SNP,利用TASSEL 5.0软件的MLM模型进行全基因组关联分析,对GEC软件计算的有效独立SNP数目进行阈值确定,判定SNP标记与目标性状关联的显著性。根据2年检测到的峰值SNP和水稻每条染色体LD衰减距离,确定2年共定位分蘖数主效QTL,并进一步提取QTL区间内所有基因外显子区非同义突变SNP和启动子区SNP进行单倍型分析,结合基因注释筛选影响粳稻分蘖数候选基因。【结果】295份粳稻品种的分蘖数在2018和2019年总趋势基本一致,并且均具有较大的表型分布。通过全基因组关联分析,在P<5.46×10-6阈值条件下,从第8、9和10染色体上共鉴定3个与粳稻分蘖数相关的QTL(qTiller8qTiller9qTiller10),其中,在2年中均检测到qTiller9,在2018和2019年的表型贡献率分别为11.86%和10.61%,而qTiller8qTiller10仅在2018年被检测到,表型贡献率分别为9.36%和9.10%。对qTiller9区间内的全部15个基因进行单倍型分析,结果表明,在qTiller9区间内共有6个基因(LOC_Os09g25090LOC_Os09g25100LOC_Os09g25150LOC_Os09g25190LOC_Os09g25200LOC_Os09g25220)的不同单倍型分蘖数之间存在极显著差异,LOC_Os09g25090被启动子区SNP分为2种单倍型,hap2(TAA)分蘖数极显著大于hap1(AGG);LOC_Os09g25100被非同义突变SNP分为2种单倍型,hap2(GAGA)分蘖数极显著大于hap1(AGCC);LOC_Os09g25150被非同义突变SNP分为2种单倍型,hap2(ATG)分蘖数极显著大于hap1(GCC);LOC_Os09g25190被启动子区SNP分为2种单倍型,hap2(GCATCGCATCGACGCCGA)分蘖数极显著大于hap1(ATGCTGATGAAGTCATCC);LOC_Os09g25200被非同义突变SNP分为2种单倍型,hap2(TAG)分蘖数极显著大于hap1(AGA);LOC_Os09g25220被非同义突变SNP分为2种单倍型,hap1(GG)分蘖数极其显著大于hap2(AA)。结合基因注释发现,LOC_Os09g25090LOC_Os09g25100均预测编码钙调蛋白依赖性蛋白激酶,是脱落酸(ABA)表达所必需Ca2+的传感器,推测LOC_Os09g25090LOC_Os09g25100为影响粳稻分蘖数的候选基因。【结论】筛选出LOC_Os09g25090LOC_Os09g25100为影响粳稻分蘖数的候选基因。

    耐低氮糜子品种的筛选及农艺性状的综合评价
    陈凌,王君杰,王海岗,曹晓宁,刘思辰,田翔,秦慧彬,乔治军
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3214-3224.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.002
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    【目的】探明耐低氮糜子品种的评价方法,筛选耐低氮糜子基因型材料及鉴定指标,为耐低氮品种的选育和耐低氮生理机制的研究提供理论依据。【方法】采用大田试验,以来自国内外100份糜子品种为材料,在低氮胁迫(0纯氮)和正常施氮(150 kg·hm-2纯氮)处理下,连续2年进行株高、茎粗、主茎节数、穗长、草重、单株穗重、单株粒重、千粒重、叶面积9个主要农艺性状和氮含量、氮素吸收共11个指标的测定,采用隶属函数法计算各指标耐低氮胁迫指数,通过主成分分析、回归分析与聚类分析评价各糜子品种的综合耐低氮能力。【结果】供试品种在不同氮水平条件下的株高、茎粗、主茎节数、穗长、草重、单株穗重、单株粒重、千粒重、叶面积、氮含量、氮素吸收均存在显著差异;低氮胁迫下,糜子的生长、生物量积累和氮素吸收受到抑制,各性状指标明显下降,变化范围幅度降低,各农艺指标降低幅度排序依次为叶面积>草重>单株粒重>单株穗重>茎粗>主茎节数>穗长>千粒重>株高,不同糜子品种籽粒的氮含量和氮素吸收均降低,降低幅度为氮素吸收>氮含量;低氮胁迫下,不同糜子品种的株高、茎粗、主茎节数、穗长、草重、单株穗重、单株粒重的变异系数大于正常施氮水平各指标的变异系数;不同氮水平下,不同糜子籽粒氮素吸收的变异系数高于氮含量的变异系数,且低氮胁迫的氮素吸收的变异系数高于正常施氮处理。对11个指标的耐低氮胁迫指数进行主成分分析,选择了5个主成分,累积方差贡献率达75.83%;株高、穗长、草重、单株穗重、单株粒重、单株叶面积、氮吸收量的耐低氮胁迫指数与耐低氮综合评价值(D)的相关性均达极显著水平,其中,单株穗重、单株粒重、氮吸收量的相关性较高,其相关系数分别为0.858、0.812和0.812;根据耐低氮综合评价D值,通过聚类分析将100份糜子品种划分为耐低氮型、中间型和不耐低氮型3种类型。【结论】单株穗重、草重、氮吸收量等指标作为糜子耐低氮能力评价的首选指标;榆糜3号、2058、榆黍1号、雁黍7号4个品种耐低氮能力最强。

    以六倍体(AnAnCnCnCoCo)为桥梁创制抗旱新型甘蓝型油菜(AnArCnCo
    万华方,魏帅,冯宇霞,钱伟
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3225-3234.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.003
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    【目的】作为甘蓝型油菜的祖先种之一,白菜型油菜具有遗传多样性丰富、耐干旱、耐土壤瘠薄等优良特性。分析白菜型油菜的抗旱性,并以六倍体为桥梁,创造导入白菜型油菜优良抗旱性的新型甘蓝型油菜。【方法】以甘蓝型油菜和甘蓝为亲本,经杂交、胚挽救、染色体加倍,获得六倍体材料(AnAnCnCnCoCo)。以六倍体(AnAnCnCnCoCo)与白菜型油菜(ArAr)为亲本,杂交获得新型甘蓝型油菜(AnArCnCo);以PEG-6000溶液于萌发期模拟干旱处理新型甘蓝型油菜、白菜型油菜,测算种子萌发抗旱指数、相对萌发率、相对萌发势、相对根长和相对胚轴长,评价其抗旱性,并运用隶属函数法对抗旱性鉴定指标进行分析,筛选具有优良抗旱性的新型甘蓝型油菜。【结果】以11份六倍体材料和68份白菜型油菜为亲本,创建了124份新型甘蓝型油菜。新型甘蓝型油菜苗期表型介于六倍体和白菜型油菜之间。所选六倍体材料的染色体数目为56条,花粉育性约90%,合成的新型甘蓝型油菜的染色体数目为38条,花粉育性约80%。选取59份长势优良的新型甘蓝型油菜、7份六倍体材料、10份白菜型油菜以及20份自然甘蓝型油菜,进行主成分分析,四类材料分成三类,即六倍体材料、自然甘蓝型油菜和新型甘蓝型油菜、白菜型油菜,但自然甘蓝型油菜和新型甘蓝型油菜明显分开。以PEG-6000溶液模拟干旱,测定抗旱性指标,确定了用于白菜型油菜和新型甘蓝型油菜模拟干旱处理的PEG-6000溶液浓度,分别为200和250 g·L-1。从59份新型甘蓝型油菜中选取9份进行抗旱性鉴定,发现其中有3份新型甘蓝型油菜的抗旱性优于对照甘蓝型油菜中双11号,而且这三份新型甘蓝型油菜的抗旱性与各自的父本白菜型油菜的抗旱性呈正相关性。【结论】以具备优良抗旱性的白菜型油菜为亲本,以六倍体材料为桥梁,可创制具备优良抗旱性的新型甘蓝型油菜。

    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    作物生长模型(CropGrow)研究进展
    朱艳,汤亮,刘蕾蕾,刘兵,张小虎,邱小雷,田永超,曹卫星
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3235-3256.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.004
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    农业信息技术是基于信息技术与农业科学的交叉融合而形成的新兴技术,催生了数字农业和智慧农业的快速发展。作物生长模型作为其核心内容之一,可以动态模拟作物生长发育过程及其与气候因子、土壤特性和管理技术之间的关系,从而有效克服传统农业生产管理研究中较强的时空局限性,为不同条件下的作物生产力预测预警与效应评估等提供量化工具。本文重点介绍笔者团队在作物生长模型的构建与应用方面形成的总体技术方法、最新研究进展及未来发展思考。通过20多年系统深入的探索和实践,本团队以小麦、水稻等作物为主要对象,以“生理机制解析-模型算法构建-生产力动态预测-效应定量评估-模拟平台研发”为主线,综合运用系统分析、动态建模、虚拟现实、情景模拟及决策支持等方法,开展了作物生长模型CropGrow的构建与应用研究。首先,利用系统分析方法与动态建模技术,构建了机理性与预测性兼备的综合性作物生长模型(CropGrow),包括阶段发育与物候期、器官发生与建成、光合生产与物质积累、同化物分配与产量品质形成、养分动态、水分平衡以及作物三维形态建成与虚拟显示等子模型,可数字化、可视化表征不同条件下作物生长发育与生产力形成过程;然后,结合地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,构建了基于模型、GIS和RS有效耦合的区域作物生产力预测技术;进一步量化了气候变化、品种更新、土壤改良、措施优化对区域作物生产力形成的影响,拓展了适宜方案生成、理想品种设计、气候效应评估、耕地利用评价以及农业政策制定等应用技术;最后,运用构件化程序设计思想,基于作物生产数据库、作物模型构件库等,集成开发了基于模型的数字化、可视化作物生长模拟系统与决策支持平台,实现了数据管理、参数优化、生长模拟、遥感耦合、区域预测、方案设计、效应评估、安全预警、产品发布等综合功能。未来作物模拟研究将在完善基础数据库的基础上,进一步提升预测能力、量化基因效应、拓展智能决策、耦合多功能模型等,为粮食生产的预测预警、情景效应的量化评估、生产管理的智能决策、作物品种的优化设计等提供数字化支撑,对于保障国家粮食安全和推进数字农业发展具有重要意义。

    面向移动终端的农业害虫图像智能识别系统的研究与开发
    邵泽中,姚青,唐健,李罕琼,杨保军,吕军,陈轶
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3257-3268.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.005
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    【目的】农作物田间害虫种类繁多,存在种间相似和种内差异的现象,容易混淆。本研究开发一个面向移动终端的农业害虫图像智能识别系统,为广大农户和基层测报人员提供一个便捷准确的农业害虫智能识别工具。【方法】农业害虫图像智能识别系统包括装有系统APP的移动客户端、服务器和基于深度学习的农业害虫识别模型。APP是在Android环境下开发的,可安装于Android系统的移动设备中。APP包括登录模块、害虫信息查询模块、害虫智能识别模块、害虫地图标记模块和害虫专家远程鉴定模块,UI界面采用底部导航栏形式。移动终端与服务器间的信息交互采用HTTP协议,害虫采集地信息显示使用百度的Android地图SDK来实现,用户和害虫信息使用MySQL数据库进行保存。在相同训练集和测试集条件下,比较了不同深度卷积神经网络模型,筛选出基于DenseNet121的农业害虫识别模型具有最高的精准度和最低的虚警率。农业害虫识别模型的程序部署在阿里云远程服务器上,当服务器端接收到移动客户端上传的害虫图像时,运行害虫识别模型,识别结果通过服务器反馈给客户端,同时将上传的图像和识别结果保存在数据库中,便于害虫图像的追溯。【结果】当用户在农田遇到不认识的害虫时,可通过装有该系统APP的移动设备(如手机或平板)拍摄害虫图像,并上传到服务器,识别结果和害虫防治信息在1—2 s内反馈至用户移动终端的屏幕上,对识别结果不满意还可远程请求专家鉴定。该系统对66种常见农业害虫图像平均识别率为93.9%,平均虚警率为8.2%。【结论】面向移动终端的农业害虫图像智能识别系统实现了66种常见农业害虫信息查询、自动识别,害虫采集地的地图显示和专家远程鉴定等功能。为农民和基层测报人员提供了一个农业害虫便捷准确的自动识别工具,无需专家到田间即可实现了用户“一对一”的防治指导,大大节省了经济和时间成本。

    植物保护
    小麦、玉米两熟区小麦纹枯病菌群体组成及其农田分布特征
    赵绪生,齐永志,甄文超
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3269-3279.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.006
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    【目的】小麦纹枯病在河北、山东、河南冬小麦、夏玉米一年两熟秸秆还田种植区发生严重。本研究通过广泛调查,明确河北、山东、河南麦区小麦纹枯病发生程度、病原菌群体结构与优势病原菌的农田分布特征,为小麦纹枯病的防治提供依据。【方法】采用随机5点取样法调查河北、山东、河南小麦、玉米两熟区小麦纹枯病的发生程度,通过细胞核染色、菌丝融合反应和rDNA-ITS序列分析鉴定病原菌群体特征,利用盆栽试验测定120株禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)的致病力,采用实时荧光定量PCR技术测定禾谷丝核菌在小麦、玉米两熟秸秆还田种植体系中的分布特征。【结果】河北、山东、河南麦区纹枯病发生程度由重到轻依次为河南麦区、山东麦区和河北麦区。采自3省11个不同生态类型区72个采样点的小麦纹枯病病原菌包括421株双核禾谷丝核菌、24株多核立枯丝核菌(Rhizoctonia solani),可划分为AG-D、AG-B(0)、AG-2和AG-5 4类融合群,分别占供试菌株总数的91.91%、2.70%、3.82%和1.57%。根据石新828、济麦22和周麦22病情指数,120个供试禾谷丝核菌菌株可分为VT1、VT2、VT3、VT4和VT5 5个致病类型,各类型病情指数依次为44.0、39.4、34.2、29.6和27.2。其中,采自河南麦区菌株整体致病力最强,河北麦区最弱。在小麦全生育期,禾谷丝核菌含量在地上部和根系中均呈先升后降趋势。三叶期地上部菌量最低,起身期含量最高,为3 774.60 ng DNA/g鲜组织;而根系中菌量在拔节期达到最高峰。三叶期至分蘖期菌量增速最快,小麦地上部和根系中菌量增幅分别高达28.17倍和17.26倍。禾谷丝核菌菌量在小麦根际土壤中和玉米地上部均呈逐渐上升趋势。在玉米根际土壤中禾谷丝核菌含量呈先降后升趋势,抽雄期最低,为170.6 ng DNA/g干土。【结论】河南麦区纹枯病发生程度最重,山东麦区次之,河北麦区最轻。强致病力双核禾谷丝核菌为3省优势病原菌,菌量在小麦三叶期至分蘖期增速最快,在小麦秸秆中相对含量最高、玉米秸秆中最低。生产中可有针对性的在还田秸秆粉碎过程中与冬前小麦幼苗期加强纹枯病的监测与防控。

    利用WGCNA鉴定谷子内源脱落酸响应禾生指梗霉胁迫的共表达基因
    常国蓉,李任建,张琦,张育铭,韩渊怀,张宝俊
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3280-3293.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.007
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    【目的】脱落酸(ABA)作为一类逆境激素,在植物生长发育、生物胁迫和非生物胁迫中发挥着重要作用。脱落酸受体蛋白PYR/PYL/PCAR及SNF1相关的蛋白激酶(SnRK2)是介导脱落酸信号转导的重要调控因子。本研究通过预测脱落酸及其信号转导途径中关键基因在谷子白发病致病菌禾生指梗霉(Sclerospora graminicola)中的调控作用,为谷子内源脱落酸响应禾生指梗霉侵染的互作研究提供参考。【方法】通过对禾生指梗霉侵染的晋谷21号谷子进行转录组测序和脱落酸含量测定,基于谷子全基因组对脱落酸信号转导通路上的PYLSnRK2家族基因进行鉴定、分析,利用测定的转录组构建加权基因共表达网络(WGCNA),并与禾生指梗霉侵染引起的寄主内源脱落酸含量进行关联,预测脱落酸及其下游信号转导基因PYLSnRK2在谷子与禾生指梗霉互作调控中的关键核心基因;利用qRT-PCR技术对候选基因进行验证。【结果】谷子中存在禾本科中较为保守的PYLSnRK2家族基因各11个,且在PYLSnRK2家族基因的启动子上均预测到脱落酸响应元件。在禾生指梗霉侵染后,寄主内源脱落酸在第一、第二时期大量积累,含量显著高于对照组,分别为22.50和18.08 ng·mL-1,而在第三、第四和第五时期脱落酸含量下降,低于对照组。在基因共表达网络分析中,利用18 535个基因共构建了34个基因共表达模块。通过对脱落酸含量和PYLSnRK2家族基因的关联分析,预测到MEpaleturquoise和MEbrown模块为核心候选模块。利用GO功能富集和模块关键基因的挖掘共预测到1个PYL家族基因Seita.1G030500和2个SnRK2家族基因Seita.2G394500、Seita.3G03200,以及3个核心基因Seita.4G105600、Seita.6G218100和Seita.9G138400,共6个基因可能在脱落酸及其信号转导调控过程中参与谷子与禾生指梗霉的互作。对预测到的3个核心基因在水稻和拟南芥数据中进行比对,鉴定到Seita.4G105600为转导蛋白/WD40重复超家族蛋白、Seita.6G218100为WRKY57转录因子、Seita.9G138400为TIFY转录因子。qRT-PCR分析表明Seita.2G394500、Seita.4G105600和Seita.6G218100基因在谷子白发病早期表达均上调。【结论】谷子在受到禾生指梗霉侵染后脱落酸会在体内大量积累,预测到1个PYL家族基因、2个SnRK2家族基因、2个转录因子基因和1个WD40家族蛋白基因参与谷子内源脱落酸响应禾生指梗霉侵染过程。qRT-PCR结果表明1个SnRK2家族基因、1个WD40家族蛋白基因和1个WRKY57转录因子基因共3个基因可能在谷子脱落酸响应禾生指梗霉侵染过程中发挥重要作用。

    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    近35年红壤稻区土壤肥力时空演变特征—以进贤县为例
    王远鹏,黄晶,孙钰翔,柳开楼,周虎,韩天富,都江雪,蒋先军,陈金,张会民
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3294-3306.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.008
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    【目的】明确红壤稻区典型县域农业生产中土壤养分的变化特征以及当前土壤肥力水平,为红壤稻田土壤培肥改良提供依据。【方法】通过数据收集和野外采样分析得到江西省进贤县1982年、2008年和2017年3个时期稻田耕层土壤属性的数据,统一选取土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾作为土壤综合肥力评价指标,首先对3个时期各项肥力指标进行常规统计和差异性分析,采用主成分分析找出不同时期肥力差异的关键因子并确定权重,通过隶属度函数得到各项肥力指标的隶属度值,将各项肥力指标的权重和隶属度值加乘得到土壤综合肥力指数,最后结合土壤各项肥力指标和综合肥力指数的GIS空间分布图探究该区域稻田土壤肥力时空演变特征。【结果】1982—2017年进贤县稻田土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾均呈不同程度的上升趋势,土壤pH呈下降趋势。1982、2008和2017年3个时期进贤县土壤pH的平均值分别为5.9、5.1、4.8,年均下降0.03个单位;35年来土壤pH整体由西部向东南和西北下降速率逐渐减低,2017年99%的稻田土壤处于酸性水平(4.5—5.5)。35年间稻田土壤有机质含量的平均值由28.1 g·kg-1上升至36.8 g·kg-1,1982—2008年和2008—2017年土壤有机质年均增加速率分别为0.21和0.31 g·kg-1,2017年土壤有机质含量在30—40 g·kg-1之间的稻田占比达94%,1982—2017年土壤有机质整体由东北向西南上升速率逐渐降低。1982—2017年土壤有效磷含量的平均值由7.0 mg·kg-1上升至32.1 mg·kg-1,2017年进贤县以土壤有效磷含量在20—40 mg·kg-1的稻田为主,占比75%。1982—2017年稻田土壤速效钾累积缓慢,1982—2008年和2008—2017年土壤速效钾年均增加速率分别0.58和0.53 mg·kg-1,2017年进贤县稻田土壤速效钾含量平均值为73.2 mg·kg-1。稻田土壤碱解氮在1982—2008年和2008—2017年两个阶段增长均呈先快后慢的趋势,前后两个阶段的年增长速率分别为1.24和0.29 mg·kg-1,1982—2017年进贤县土壤碱解氮含量东南地区上升速率高,西北地区上升速率低。1982、2008和2017年进贤县稻田土壤综合肥力指数的平均值分别为0.43、0.50和0.55。3个时期稻田土壤肥力指标综合得分分别为:碱解氮有效磷>pH>速效钾>有机质(1982年);pH>有效磷>速效钾>有机质>碱解氮(2008年);速效钾>有效磷>pH>碱解氮>有机质(2017年)。【结论】经过35年的长期耕作,进贤县稻田土壤肥力得到改善。当前进贤县稻田土壤仍存在碱解氮过量、速效钾亏缺、土壤酸化严重等问题。土壤碱解氮、pH和速效钾分别为1982年、2008年和2017年3个时期造成进贤县稻田土壤肥力空间分布差异性的关键因素。

    连续施用土壤改良剂对沙质潮土肥力及活性有机碳组分的影响
    周吉祥,张贺,杨静,李桂花,张建峰
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3307-3318.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.009
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    【目的】以河北省廊坊市小麦-玉米轮作区沙质潮土为研究对象,通过2015—2018年田间连续定位试验,研究两种土壤改良剂对土壤活性有机碳组分含量和土壤碳库管理指数的影响,以期为沙质潮土有机碳库培育,改善土壤质量提供理论依据。【方法】试验采用单因素随机区组设计,设4个处理:(1)单施化肥(CK);(2)CK+有机改良剂15 t·hm-2(T1);(3)CK+无机改良剂2.25 t·hm-2(T2);(4)CK+有机改良剂15 t·hm-2+无机改良剂2.25 t·hm-2(T3)。收获季测定土壤有机碳、全氮、pH、速效磷、速效钾,并运用修正的内梅罗指数法计算土壤综合肥力指数(IFI)。再分析活性有机碳各组分含量,并计算碳库管理指数(CPMI)。最后通过CPMI和IFI指示指标评价连续施用土壤改良剂对沙质潮土改良的应用效果。【结果】较CK处理,施用有机改良剂处理土壤总有机碳(TOC)和土壤综合肥力指数(IFI)均显著提高,尤其是有机无机改良剂配施时效果最显著;施用有机改良剂处理各活性碳组分含量均呈升高趋势,并且活性有机碳各组分含量呈现为:易氧化有机碳(LOC)>可溶性有机碳(DOC)>微生物量碳(MBC);施用有机改良剂各处理土壤活性碳库组分有效率均呈下降趋势,T1、T3处理土壤易氧化有机碳有效率(LOC/TOC)较CK分别显著降低了12.57%和12.02%,微生物量碳有效率(MBC/TOC)较CK分别显著降低了12.84%和12.30%,单施无机改良剂处理较CK无显著影响,说明施用有机改良剂增加活性有机碳各组分含量的同时,向土壤中输入了更多的稳定态碳,进而导致有效率的降低;施用有机改良剂各处理土壤碳库指数显著升高、碳库活度显著降低,说明施用有机土壤改良剂能够促进土壤碳库的积累;施用有机改良剂各处理土壤碳库管理指数均呈升高趋势。主成分分析结果表明,施用有机改良剂能够影响土壤中活性碳各组分含量及其有效率。【结论】连续施用有机改良剂能够显著提高沙质潮土肥力,增加土壤碳库管理指数,累积碳库库容,改善土壤质量。

    不同精度的土壤数据对水质和水量模拟的影响
    李影,雷秋良,秦丽欢,朱阿兴,李晓虹,翟丽梅,王洪媛,武淑霞,闫铁柱,李文超,胡万里,任天志,刘宏斌
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3319-3332.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.010
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    【背景】模型模拟是研究面源污染的重要手段,建模过程中输入数据的质量是影响模型准确度的重要因素,其中土壤数据作为流域模型的重要输入数据之一,对模型的产流过程有重要的影响。然而,以往的研究多集中于土壤数据精度对水量和水文过程的影响,对水质的研究还比较欠缺。【目的】为丰富该领域建模的先验知识,为流域模型建立过程中的数据选择提供帮助。【方法】采用SWAT(soil & water assessment tool)模型,利用不同精度(1:5万、1:50万和1:100万)的土壤数据进行建模,对凤羽河流域的水量、泥沙、总氮和总磷含量进行了模拟。并采用SWAT-CUP软件进行参数的率定,得到基于3种不同土壤数据的最佳模拟结果。在此基础上,研究不同精度土壤数据对水文响应单元划分、模型参数、水质和水量模拟的影响。【结果】(1)土壤数据对水文响应单元(HRU,hydrologic response unit)的划分数量有明显影响,HRU划分数量的敏感性与划分阈值及土壤图详细程度有关;(2)进行参数率定后模型的表现效果有明显的提高,不同精度的土壤数据对于不同指标(流量、泥沙、总氮和总磷)的模拟效果存在差异,但并非土壤数据精度越高模拟效果越好;(3)随着子流域面积的增大,不同土壤数据提取的土壤属性的平均值趋于一致,且校准过程会对面积较小的子流域产生较大的影响。【结论】因此,在实际的模型模拟中应根据流域的大小和模拟的指标选择土壤数据的精度,同时在模型校准过程中要注意空间尺度的影响。

    园艺
    基于高密度SNP标记的苹果属15种植物资源的亲缘关系与遗传结构分析
    高源,王大江,王昆,丛佩华,李连文,朴继成
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3333-3343.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.011
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    【目的】基于高通量简化基因组测序技术在全基因组开发的SNP标记,对中国原产苹果属植物种内和种间的亲缘关系和群体遗传结构解析,为苹果属植物的起源演化以及系统分类提供理论依据。【方法】对427份15种中国原产苹果属植物种质资源进行高通量简化基因组测序(SLAF-seq),基于获得的SLAF标签,利用BWA软件将其通过比对定位到参考基因组上并获得多态性SLAF标签;利用GATK和SAMtools两种方法在多态性SLAF中开发多态性单核苷酸(SNP),筛选两种方法共同得到的SNP作为开发的SNP标记数据集。根据完整度>0.94、次要等位基因频率(MAF)>0.05过滤筛选获得多态性的SNP。基于筛选多态性SNP,使用MEGA7的NJ(neighbor-joining)算法,构建苹果属不同种的系统进化树。利用Admixture软件进行群体遗传结构分析,假设样品的分群数(K)为1—15进行聚类,根据交叉验证错误率确定最佳K值,解析苹果属不同种间和种内的遗传结构。【结果】通过SLAF-seq技术对427份苹果属植物种质进行测序,最终获得586 454个SLAF标签,其中多态性SLAF标签463 612个。经过序列比对分析和筛选得到46 460个SNP位点,基于这些SNP位点构建苹果属植物不同种的系统发生树并分析群体结构。系统发育分析将15种苹果属植物分成4个类群,群体遗传结构在K=5和K=14为两个分群关键点。综合两种分析方法的结果,15种苹果属植物可分为4个基本的类群,分别为山荆子类群,新疆野苹果和少数中国苹果类群,变叶海棠、花叶海棠、陇东海棠、山楂海棠、滇池海棠和沧江海棠类群,4个苹果属植物栽培种中国苹果、八棱海棠、花红和楸子类群。中国苹果的部分种质中有新疆野苹果和山荆子的基因背景,但其中还有一部分种质可以独立代表类群基因库,其基因库中并没有新疆野苹果的参与,而与山荆子、花红、楸子和八棱海棠密切相关。【结论】利用SLAF技术快速发掘覆盖全基因组的46 460个多态性SNP标记可有效地对中国原产苹果属植物种内和种间的亲缘关系及遗传结构进行研究,为苹果属植物种质资源的鉴定评价、遗传多样性、系统分类和起源演化提供参考。15种苹果属植物分为4个基本类群,苹果属植物野生种和栽培种分类群明显,中国苹果与其他栽培种的亲缘关系密切。

    葡萄胚挽救技术优化及无核和玫瑰香味新种质创制
    贾姗姗,骆强伟,李莎莎,王跃进
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3344-3355.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.012
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    【目的】研究葡萄玫瑰香味性状,为无核香味葡萄育种提供重要的材料基础,探究亲本基因型、胚发育形态以及生长调节剂对胚萌发的影响,进一步优化无核×玫瑰香味组合胚挽救体系,并结合分子标记技术初步对杂交后代进行无核性状鉴定。【方法】利用顶空固相微萃取结合气质联用方法,对10个玫瑰香味和无玫瑰香味葡萄品种的果实香味物质含量进行测定,从中筛选出浓香型品种作为亲本;结合课题组前期研究结果,以6个玫瑰香味品种为父本,5个欧洲无核品种为母本,配置13个杂交组合;无菌条件下,从幼果中剥离杂种胚珠,离体黑暗培养8周,随后将发育的杂种幼胚接种于添加不同激素浓度和比例的胚萌发培养基中,通过优化胚萌发培养基配方,提高幼胚萌发率和成苗率。幼苗经温室炼苗后,将成活的F1代移栽至大田。利用分子标记早期辅助选择具有无核性状的F1代杂种株系。【结果】萜烯类物质是玫瑰香味的主要呈香物质,8个玫瑰香味品种均能检测到萜烯类物质,其总含量为0.0246—1.3824。筛选出‘亚历山大’‘阳光玫瑰’‘玫瑰香’等玫瑰香味物质含量相对较高的品种,可作为杂交亲本,用于创制兼具无核和玫瑰香味新种质;利用胚挽救技术从13个杂交组合获得杂种株系1 284个,移栽成活697株;以‘红宝石无核’和‘火焰无核’作为母本的后代成苗率较高,以‘阳光玫瑰’‘爱神玫瑰’‘红亚历山大’为父本的胚挽救成苗较好,其中‘红宝石无核’ב爱神玫瑰’杂交后代胚发育率和成苗率相对较高,分别为48.59%和51.71%;幼胚萌发率以WPM为基础培养基,添加1.0 mg·L-1 KT+0.5 mg·L-1 NAA+1.0 mg·L-1 ZT的生长调节剂时较高,达11.33%,高于对照的7.41%;分别利用3种无核相关分子标记GLSP1-569、SCF27-2000和SCC8-1018,对101个株系进行无核性状检测,表明使用不同的标记在27个株系均检测到特异性条带,初步确定以上携带无核特异条带的株系为无核株系。【结论】'亚历山大'和'阳光玫瑰' 的香味物质含量高,并且与欧洲葡萄杂交后其胚挽救效率高,是合适的香味父本材料;而‘红宝石无核’‘火焰无核’适合作为母本。胚萌发培养时,以WPM培养基添加适当浓度的KT及ZT有较好的促生根效果。通过分子标记对杂交F1代无核性状检测率为26.73%。目前开发的玫瑰香味标记较少,本研究获得的杂种后代可为研究玫瑰香味基因标记提供重要的试材。

    食品科学与工程
    基于线粒体能量代谢途径的金针菇采后纳米包装保鲜机制
    马宁,王鹤潼,方东路,赵立艳,杨文建,裴斐,胡秋辉
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3356-3371.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.013
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    【目的】从线粒体水平上揭示不同包装对金针菇能量代谢的影响,为进一步揭示纳米包装保鲜机制提供新思路。【方法】以金针菇为材料,对比不连续密度梯度离心法(DDGCM)、酵母线粒体提取试剂盒方法(YMEKM)和改进普利莱法(IPKM)3种提取方法对金针菇子实体与菌丝体中线粒体功能活性的影响,确定最佳提取方法。通过测定不同包装及不同贮藏期金针菇线粒体中ATP代谢系统物质含量(ATP、ADP、AMP及能荷)和线粒体主要复合体活性,揭示不同包装金针菇采后能量代谢规律。【结果】通过标志性污染物酶和线粒体呼吸速率指标测定,3种方法以IPKM提取的线粒体内乙醇脱氢酶活性及胞液内细胞色素C氧化酶活性最低,呼吸速率最高,证明IPKM所提的线粒体结构完整性最好;IPKM提取的线粒体超氧化物歧化酶活性最高,达到17.82 U·mg-1 pro,比DDGCM-1和YMEKM分别高7.31%和25.59%。结合透射电镜和健那绿染色结果可知,IPKM提取的线粒体结构相对完整,活性线粒体数量最多。在金针菇冷藏期间,纳米包装金针菇的ATP水平、能荷含量以及线粒体主要复合体活性都显著高于普通PE包装。纳米包装材料通过维持高水平的ATP含量,延缓能荷值的下降,促进了线粒体的氧化磷酸化过程。纳米包装组在第21天的ATP含量仍然比普通PE包装组高113.83 μg·g-1FW,从而避免金针菇线粒体复合体I、Ⅲ活性降低,减缓线粒体复合体Ⅳ的活性降低。普通PE包装金针菇的线粒体复合体Ⅳ活性在第9天达到第一个峰值,而纳米包装金针菇线粒体复合体IV活性在第15天达到第一个峰值(5.14 U·mg-1 pro),显著高于普通PE包装(1.12 U·mg-1 pro),相差达到78.23%。证明纳米包装能有效控制线粒体呼吸链中的电子传递不受阻碍,保证细胞能量供应,从而更好地保持金针菇的能量状态。【结论】改进普利莱法对线粒体损伤最小,并维持线粒体活性,适合金针菇采后线粒体能量代谢研究。同时,纳米包装通过维持较高水平的ATP含量与线粒体复合体I、Ⅲ活性并延缓能荷与线粒体复合体Ⅳ活性的下降,进而保持金针菇的能量状态并延缓衰老,延长贮藏期。

    丙二醛氧化对核桃分离蛋白结构及乳化性的影响
    王耀松,张唯唯,马天怡,蔡敏,张怡帆,胡荣蓉,唐长波
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3372-3384.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.014
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    【目的】研究脂类过氧化作用的最终产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)对核桃分离蛋白(walnut protein isolate,WPI)结构和乳化性能的影响,在分子水平上探讨这种氧化对WPI结构修饰与功能影响机制,为核桃蛋白抗油脂产物氧化及对乳化性功能的损伤提供理论依据。【方法】采用酸沉碱溶法分离核桃蛋白,加入1,1,3,3-四乙基环丙烷制备的产物MDA最终浓度分别为0、0.1、1、5、10和20 mmol·L-1,在室温下与WPI反应24 h,通过透析去除MDA,再真空冷冻干燥制备MDA氧化核桃蛋白。测定氧化蛋白标记性基团(巯基、二硫键、氨基和羰基)、物理化学性质(溶解度、浊度、疏水性、粒径和Zeta电位)及蛋白的乳化功能性等。【结果】MDA氧化造成核桃蛋白溶解度从68.74%下降到11.88%,特别是5—20 mmol·L-1 MDA对溶解度有显著影响(P<0.05),但对蛋白溶液的浊度影响不大(其所有值保持在0.32左右);在蛋白分子基团修饰方面,0—1 mmol·L-1 MDA对总巯基、二硫键、自由氨基和羰基含量影响不大,但5 mmol·L-1以上浓度的MDA对总巯基和自由氨基含量的降低及对二硫键和羰基含量的上升影响显著(P<0.05);聚丙烯酰胺凝胶电泳结果也显示较高浓度MDA对二硫键的含量增加影响显著,并促进核桃蛋白分子间(内)形成了还原性二硫键和非还原性共价键。在低于0.1 mmol·L-1的MDA中氧化并不影响核桃蛋白二级结构,而在1 mmol·L-1 MDA以上则能显著降低α-螺旋和β-折叠、β-转角含量,提高无规则卷曲含量;随着MDA浓度增加而引起的蛋白荧光强度变化规律与蛋白二级结构中的有序结构变化规律相同,特别是10 mmol·L-1以上浓度的MDA能极大地降低蛋白荧光强度。0—1 mmol·L-1 MDA氧化不改变蛋白疏水性,但1 mmol·L-1以上浓度的MDA显著降低蛋白疏水性,疏水性最大降低程度为对照组的1/10;同时,低于1 mmol·L-1 MDA氧化对核桃蛋白粒径和带电量没有显著影响,而浓度超过1 mmol·L-1MDA则能显著提高蛋白粒径大小,并在10 mmol·L-1 MDA时达到最大粒径约1 160 nm,且显著降低蛋白带电量,且随着MDA浓度提高而一直降低。在核桃乳化功能性方面,0.1 mmol·L-1 MDA氧化即可显著降低蛋白乳化活性,而1 mmol·L-1MDA氧化可显著降低乳化稳定性;随着MDA的浓度上升至20 mmol·L-1,乳化活性和乳化稳定性持续降低并均能损失约2/3的功能性。【结论】核桃蛋白在脂类氧化产物MDA氧化体系中,随着氧化度的加剧,MDA通过与蛋白反应而显著修饰蛋白分子结构(包括其残基基团),促进其交联形成大的聚集体进而改变其物化性质,从而显著降低蛋白的乳化功能性。

    畜牧·兽医·资源昆虫
    饲粮添加酿酒酵母和地衣芽孢杆菌对绵羊生长性能与瘤胃发酵的影响
    郑玮才,郝小燕,张宏祥,项斌伟,张文佳,张春香,张建新
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3385-3393.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.015
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    【目的】研究饲粮中添加酿酒酵母和地衣芽孢杆菌对绵羊生长性能和瘤胃发酵的影响,为酿酒酵母和地衣芽孢杆菌在肉羊饲粮中的合理应用提供理论依据。【方法】试验选用48只4月龄、体重相近(22.96±2.00)kg、健康的杜泊×小尾寒羊杂交F1代公羔,根据饲喂添加剂不同随机分为4组:D(对照组,两种菌均不添加);D1(酿酒酵母,6×1010CFU/kg);D2(地衣芽孢杆菌,2×1010CFU/kg);D3(酿酒酵母6×1010CFU/kg+地衣芽孢杆菌2×1010CFU/kg),每组12只羊,试验期共75 d,前15 d为适应期,正饲期60d。试验羊每天分别于08:00和18:00进行饲喂,自由采食和饮水。正饲期内每天准确称量记录每只试验羊的喂料量和剩料量,并在第1、30、60 天晨饲前对试验羊进行称重,计算平均日采食量、平均日增重(ADG)及料重比(F/G)。试验结束当天08:00正常饲喂试验羊,3 h后采集瘤胃液,测定发酵参数、消化酶活性以及功能微生物。【结果】1)饲粮中添加酿酒酵母和地衣芽孢杆菌对试验羊的初始体重和终末体重及平均采食量的影响均不显著(P>0.05),D3组的ADG显著高于D组(P<0.05),D3组的F/G显著低于D组(P<0.05),D1和D2组的F/G差异不显著(P>0.05);2)饲粮中添加酿酒酵母和地衣芽孢杆菌对瘤胃液pH、丁酸浓度及乙丙比的影响均不显著(P>0.05),D3组的NH3-N浓度显著低于D组(P<0.05),TVFA和丙酸浓度显著高于D组(P<0.05),且D3组与D1和D2组均差异不显著(P>0.05),D3和D2组的乙酸浓度显著高于D1与D组(P<0.05);3)D3组的β-葡萄糖苷酶、羟甲基纤维素酶、木聚糖酶及淀粉酶活性均显著高于其他3组(P<0.05)。D1和D2组的β-葡萄糖苷酶、果胶酶、羟甲基纤维素酶及淀粉酶活性与D组无显著差异(P>0.05)。D3组蛋白酶活性显著高于D和D2组(P<0.05),与D1组差异不显著(P>0.05),D1和D2组的β-葡萄糖苷酶、果胶酶、羟甲基纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶及淀粉酶活性均差异不显著(P>0.05);4)添加酿酒酵母和地衣芽孢杆菌对黄色瘤胃球菌、栖瘤胃普雷沃氏菌、嗜淀粉瘤胃杆菌和原虫数量的影响不显著(P>0.05),D3组的溶纤维丁酸弧菌数显著高于其他3组(P<0.05),白色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌显著高于D组(P<0.05),但与D1和D2组差异不显著(P>0.05)。与对照组相比,试验组产甲烷菌数量显著降低(P<0.05),其中D3组最低。【结论】饲粮中添加6×1010CFU/kg酿酒酵母和2×1010CFU/kg地衣芽孢杆菌均会对绵羊瘤胃发酵产生积极影响,提高了瘤胃消化酶的活性,增加了瘤胃有益菌的数量,且二者组合饲喂效果更加显著。

    副猪嗜血杆菌lpxM基因缺失株构建及生物学特性分析
    杨君,楚品品,宋帅,蔡汝健,杨冬霞,卞志标,勾红潮,李艳,蒋智勇,李春玲,闫鹤
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3394-3403.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.016
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    【目的】研究副猪嗜血杆菌脂寡糖合成相关基因lpxM对其生长、生物被膜形成能力、抗50%猪血清杀菌能力、对巨噬细胞毒力和抗生素敏感性部分生物特性的影响,为揭示HPS致病机制,lpxM基因缺失疫苗的构建奠定理论基础,为猪场防治HPS进行药物选择时提供依据。【方法】以高致病性血清5型HPS地方分离株H45为研究对象,自杀性质粒PK18mobsacB为载体,通过自然转化法将构建好的重组质粒转进H45,使其在抗生素的压力下发生同源重组,最终经过抗生素筛选并通过PCR和测序验证得到lpxM基因缺失株H45-△lpxM,比较两者之间部分生物学特性的差异。测定两者的OD600-t关系曲线比较生长情况;用结晶紫染色法比较两者在培养24h后生物被膜形成的能力;测定两者在50%猪血清中存活率,比较两者的抗血清补体杀菌能力;将两者同时刺激小鼠单核巨噬细胞RAW264.7细胞,作用时间为6、12和24h,检测细胞培养上清液中LDH的释放量,比较两者对巨噬细胞毒力影响;利用K-B 纸片扩散法研究两者对氨苄西林等临床上常用13种抗生素和多粘菌素B抗生素敏感性,通过测定抑菌圈直径来并参照耐药标准判断对抗生素的敏感性。【结果】成功构建lpxM基因缺失株H45-△lpxM,生长情况比较发现菌株生长前期缺失株慢于野生株,8h后保持一致,结果表明lpxM基因缺失能在一定程度上抑制H45的生长;两者均能形成生物被膜,但是缺失株弱于野生株;野生菌株在50%猪血清中存活率为16.1%,而缺失株只有0.71%,缺失株明显低于野生菌株;两者均能引起巨噬细胞的死亡,作用6、12和24h后,野生株对细胞的致死率分别为6.63%、10.86%和22.17%,而缺失株对细胞的致死率为2.62%、6.35%和18.01%,结果表明随着作用时间的延长,两者对细胞的毒力作用越来越大,具有一定的时间依赖性,在各个时间点,缺失株的毒力作用均低于野生株;抗生素敏感性结果发现,两者对头孢噻吩等10种抗生素均表现敏感,对恩诺沙星均表现抗性,但对阿莫西林克拉维酸、磺胺二甲异噁唑和氨苄西林三种抗生素的耐药性发生了较大的差异,阿莫西林克拉维酸和磺胺二甲异噁唑两种抗生素由耐药变成了敏感,氨苄西林也从中介变成敏感,结果表明lpxM基因缺失对H45抗生素敏感性具有一定影响。【结论】lpxM基因缺失能一定程度地抑制HPS生长,降低其生物被膜形成能力、抗血清杀菌能力和对巨噬细胞的毒力作用,增大对临床上多数常用抗生素的敏感性,揭示lpxM基因可能是HPS毒力基因,与HPS的致病能力密切有关,但具体机制还需要进一步研究。

    研究简报
    中国玉米品种及其亲本系谱数据库的创建与利用
    李建新,席蒙慧,张嘉玮,席蒙娟,田丁,鲁懿哲,陈晓阳,李卫华,张雪海,汤继华
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3404-3411.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.017
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    【目的】新品种的选育与推广是促进中国玉米产量不断提高的重要因素,而优良自交系的选育是组配强优势杂交组合的前提。明确不同自交系的亲缘与系谱关系是玉米自交系改良、杂种优势类群划分和杂交组合组配的重要依据。为破解中国玉米自交系血缘关系不明确、查询不方便的现状,迫切需要对现有品种的系谱进行全面梳理,并构建相应的系谱数据库。【方法】基于LNMP(Linux平台+Nginx服务器软件+MySQL数据库管理系统+PHP超文本预处理软件)服务器环境配置设计MySQL数据库;搜集和整理中华人民共和国农业农村部、各省农业农村厅、中国种业大数据平台等网站及玉米品种系谱相关文献及书本中自交系信息及历年玉米品种审定信息,并导入MySQL数据库;利用织梦内容管理系统(DedeCMS)管理和更新MySQL数据库;通过AJAX(Asynchronous Javascript and XML)异步请求方式提交查询请求并经PHP处理后将提取的自交系及品种信息进行处理,最终以详细信息及系谱树的形式返回网页前端,创建了中国玉米品种及其亲本系谱数据库(https://www.maizedata.cn);此外,使用phpMyAdmin软件对数据库结构进行后期优化及新功能添加。【结果】数据库收录了中国不同年代选育的玉米自交系、省级以上审定品种信息10 000余条,涉及自交系1 218个,杂交种7 823个,每个杂交种因审定编号不同,收录的品种信息从1至10条不等。此外,还添加了玉米自交系及品种系谱信息的增加、修改和删除等功能。【结论】基于LNMP服务器环境配置,创建了中国玉米品种及其亲本系谱数据库,收录自交系及品种信息10 000余条,涉及自交系1 218个,杂交种7 823个。该数据库实现了品种信息检索、系谱追溯、子代查询、定制化查询、用户上传及纠错系谱信息等功能,便于中国玉米育种家及科研工作者快捷查询玉米自交系及品种的信息及系谱关系。

    辣椒脉斑驳病毒的多基因联合检测与鉴定
    杨宏凯,杨晶文,沈建国,蔡伟,高芳銮
    中国农业科学. 2020, 53(16):  3412-3420.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.16.018
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    【目的】辣椒脉斑驳病毒(Chilli veinal mottle virus,ChiVMV)是辣椒生产上危害严重的病毒,也是口岸检疫的重要病毒之一。本文旨在建立一种快速检测ChiVMV的多基因联合检测方法,实现ChiVMV的快速、准确鉴定。【方法】利用DAS-ELISA、RT-PCR方法对印度进境辣椒进行检测以确定是否携带有ChiVMV。根据ChiVMV外壳蛋白(coat protein,CP)和圆柱状内含体蛋白(cytoplasmic inclusion protein,CI)保守区域分别设计引物,筛选两个基因(CPCI)的特异性引物组合,通过设定不同的引物用量组合以及对退火温度等条件进行优化,探索最佳的反应条件,建立多基因联合检测方法。利用建立的多基因联合检测体系对包含ChiVMV在内的辣椒病毒进行检测,以验证该体系特异性。同时对ChiVMV阳性样品的不同浓度cDNA进行扩增,测定其检测灵敏度。此外,对田间辣椒样本进行检测,以验证体系的实际应用效果。【结果】通过对印度进境辣椒的DAS-ELISA检测,发现样品提取液与ChiVMV呈阳性反应;利用CP861-F/CP861-R特异性引物对进行RT-PCR,扩增出与预期大小相一致的特异性片段,确认该批辣椒样品携带有ChiVMV。多基因联合检测体系中,应用引物对CP337-F/CP337-R、CI655-F/CI655-R分别扩增出长度为337、655 bp的特异性目的片段。经优化后的反应体系和程序为cDNA 2 μL、CP337-F/CP337-R各0.625 μL(10 μmol·L-1)、CI655-F/CI655-R各1.375 μL(10 μmol·L-1)、2×PCR Master Mix 12.5 μL、ddH2O 6.5 μL,退火温度50℃,共35个循环。建立的多基因联合检测方法具有良好的特异性和灵敏度,两个基因检测灵敏度均为10-4数量级。实际应用检测结果表明,该方法可从感染ChiVMV的样品中同时扩增出CPCI的特异性目的片段。【结论】建立的多基因联合检测方法具有特异性强、灵敏度高、重复性好的特点,可为辣椒脉斑驳病毒的快速检测提供可靠的技术支持。