中国农业科学

2026年第59卷第13期中英文目录

中国农业科学. 2026, 59(13): 0.

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江苏小麦品种的抗病基因分子检测

谭亚宁, 张保龙, 曹爱忠, 任润生

中国农业科学. 2026, 59(13): 2763-2775. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.001

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【目的】小麦是我国重要的粮食作物，其安全生产直接关系国家粮食安全。江苏省作为我国东部主要小麦产区，气候湿润、病害发生频繁，赤霉病、条锈病和白粉病是影响该地区小麦生产的主要病害，常导致严重的产量与品质损失。选育和推广多抗品种是防控病害最经济有效的途径。系统评估江苏省近十年来审定小麦品种对上述3种病害的综合抗性水平，并通过分子标记检测，明确其抗病基因的分布与聚合情况，为该地区抗病育种提供科学依据和优良亲本材料。【方法】基于2014—2023年江苏省品种审定数据，对185个小麦品种进行赤霉病、条锈病和白粉病抗性统计分析，筛选出至少对2种病害表现抗性的“兼抗”品种。进一步从49份兼抗品种中选取44份材料，利用特异性分子标记检测抗赤霉病基因Fhb1、抗白粉病基因Pm21，以及抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26和Yr30，并分析其分布与组合特征。【结果】根据审定数据，供试品种中分别有53.52%、43.92%和9.72%对赤霉病、条锈病和白粉病表现抗性。筛选出5个对3种病害均抗的广谱抗病品种（宁红麦618、盐麦1902、中研麦238、盐麦1903和宁麦资166）及49个兼抗2种病害的品种。分子检测显示，44份兼抗材料均携带多个抗病基因，Pm21、Yr5、Yr17、Yr18和Yr26的检出率为100%，Fhb1为84.1%，Yr15和Yr30分别达93.2%和88.6%，Yr9仅检出3份。其中，徐麦DH9和徐麦100聚合了全部9个测试基因，表现出优异的抗病遗传潜力，可作为多抗育种的理想亲本。【结论】证实了江苏审定小麦品种拥有丰富且独特的优质抗病基因资源，具有较高的育种利用潜力。其潜在的抗病基因库尚未完全开发。基于本研究筛选出的兼抗小麦品种资源，可作为后备种质库。

玉米自交系InDel标记现场检测技术的研发与应用

王蕊, 胡丽萍, 赵伟, 刘志浩, 张茗起, 卿香玉, 许理文, 霍永学, 葛建镕, 田红丽, 易红梅, 刘亚维, 江彬, 吴明生, 匡猛, 王凤格

中国农业科学. 2026, 59(13): 2776-2788. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.002

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【目的】品种鉴定是保障农业生产安全和维护市场秩序的关键技术手段。现行作物品种分子鉴定技术主要依赖于实验室专业设备，存在检测周期长、成本较高等局限性。开发玉米品种真实性现场快速检测（maize point-of-genuineness identification，M-POG）试剂盒，旨在推动品种鉴定从实验室向生产一线延伸，填补现有技术中快速检测方案的空白，助力构建快速、高效、可溯源的现代种业检测技术体系。【方法】基于MaizeIDP50K芯片中的优异InDel位点池，利用二分法结合动态规划算法筛选优异候选位点；以9份玉米骨干自交系及其3份近似样品为材料，分别在荧光定量PCR平台和荧光毛细管电泳平台设计显性引物和共显性引物进行评估，利用最优组合算法，筛选获得M-POG核心位点集。基于核心标记显性引物的Ct值，建立M-POG身份条形码转换机制，并利用2 270份玉米自交系核心位点芯片指纹设定现场检测结果判定阈值。以国家标准鉴定方案为对照，评估其一致性和单样品检测效率，以验证该方法的准确性和实用性。【结果】共筛选到80个InDel候选位点，成功设计76对显性引物，得到31个实时荧光定量PCR分型曲线清晰、重复性好、扩增效率均一的优异位点，最终获得16个高区分力M-POG核心位点，在2 270份自交系中品种识别率达95.83%。计算得到指纹转换阈值，当Ct<28时判定为显性态（记为1），当Ct>30时判定为隐性态（记为0），从而获得现场检测DNA条形码。通过2 270份自交系两两比对分析，差异位点数≥4的组数占比98.29%。利用16个核心位点对骨干自交系及近似样品进行比对，90.91%比对结果在本方法和SSR分子标记方法中均被判定为存在差异，说明使用本方案鉴定为有差异的结果可靠，可用于自交系问题品种的快速排查，从而大幅减少需要送往实验室检测的样品数量，其完整检测流程仅需42 min，仅为标准鉴定流程的1/4。【结论】获得16个用于M-POG的InDel核心位点，其品种识别率超过95%；建立了基于InDel现场检测结果的转换机制，确定了品种区分的最小差异位点数判定标准；研发出一套准确性高、速度快的玉米品种现场检测试剂盒，实现作物品种现场快速鉴定。

绿豆籽粒蛋白质与苏氨酸含量全基因组关联分析及KASP分子标记开发

陈圣琦, 刘金洋, 黄佳丽, 刘肖岑, 赵硕谦, 林云, 薛晨晨, 闫强, 陈景斌, 吴然然, 陈新, 程金平, 袁星星

中国农业科学. 2026, 59(13): 2789-2801. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.003

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【目的】蛋白质与苏氨酸是绿豆籽粒的核心营养成分，对绿豆营养品质具有关键影响。绿豆蛋白因易消化吸收、生物活性丰富，是素食者的优质蛋白来源，对人体健康极具价值。挖掘与绿豆籽粒蛋白质含量和苏氨酸相对含量性状显著关联的遗传位点及候选基因，为绿豆籽粒蛋白质和苏氨酸含量性状的遗传改良提供理论依据。【方法】利用凯氏定氮法和液相色谱-质谱联用技术，对2022年种植的279份绿豆品种籽粒的蛋白质含量和苏氨酸相对含量进行测定，利用Tassel5软件的一般线性模型进行全基因组关联分析，挖掘绿豆籽粒蛋白质含量和苏氨酸相对含量相关的遗传位点。结合连锁不平衡分析、转录组比较分析和比较基因组学鉴定到与氮代谢相关的关键候选基因。【结果】鉴定出位于第3染色体939 296—1 039 749 bp区域内的6个关键位点，可解释6.06%—12.20%的表型变异。这6个位点之间紧密连锁，主要可以被分成2种单倍型，其中，Hap2为优势单倍型。然后对关键候选位点SLG03_966208（A/G）设计KASP分子标记，可将80份绿豆品种成功分成AA、GG和AG 3种基因型，准确率达87.5%。在位点连锁区域内鉴定到关键候选基因EVM0000757，其拟南芥同源基因AT5G65750与氮代谢显著相关，在高低蛋白品种中，EVM0000757表达差异显著（P=1.84E-03，|log₂FC|=1.39），是可靠候选基因。【结论】鉴定了279份绿豆品种的籽粒蛋白质含量和苏氨酸相对含量。检测到位于第3染色体939 296—1 039 749 bp区域内的6个SNP位点，开发了SLG03_966208（A/G）位点的KASP分子标记，可以区分绿豆籽粒蛋白质和苏氨酸含量的高低。鉴定到与氮代谢相关的关键候选基因EVM0000757。

磷酸二氢钾对玉米花生间作模式下花生膜系统损伤与防御及产量的影响

马鹏龙, 王美文, 李星竺, 尚婉婷, 刘丹, 马新柔, 王婧, 蒋春姬, 赵新华, 王晓光

中国农业科学. 2026, 59(13): 2802-2814. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.004

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【目的】玉米花生间作可提高资源利用效率和产量，但边行和中间行的花生在花针期后受玉米遮阴影响会导致产量降低，而叶面喷磷酸二氢钾可有效缓解此影响。本研究旨在探明叶面喷施磷酸二氢钾对间作花生膜系统损伤、防御能力及产量的调控效应，为玉米花生间作高产栽培管理提供理论依据。【方法】以玉米品种良玉99和花生品种花育22为试验材料，采用玉米﹕花生2﹕4间作模式，花针期叶面喷施含0.5%磷酸二氢钾水溶液肥，每次喷730 kg·hm^-2，喷3次，研究叶面喷施磷酸二氢钾对花生膜系统损伤、渗透调节能力、抗氧化酶活性和产量的影响。【结果】在玉米花生间作模式下，与未喷施磷酸二氢钾相比，叶面喷施磷酸二氢钾能显著降低花生相对电导率值和丙二醛含量，在饱果期喷施磷酸二氢钾的单作、间作中间行和间作边行的相对电导率值分别比未喷施的降低15.56%、35.29%和43.37%，丙二醛含量的变化趋势与相对电导率一致，单作<间作中间行<间作边行；叶面喷施磷酸二氢钾可显著提高花生可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸含量，增强抗氧化酶活性，且间作边行效果显著优于间作中间行及单作。因此，与未喷施磷酸二氢钾相比，叶面喷施磷酸二氢钾显著增加了间作花生的单株饱果数、单株饱果重和百果重，喷施磷酸二氢钾的单作、间作中间行、间作边行的产量分别比未喷施增加7.24%—18.86%、14.48%—20.02%和16.75%—33.13%，间作增产效果显著优于单作。【结论】花针期开始叶面喷施0.5%磷酸二氢钾，有助于减轻玉米对花生遮阴导致的叶片膜系统损伤，增强其渗透调节能力和抗氧化酶活性，增加单株饱果数、单株饱果重和百果重，进而提高玉米花生间作模式下花生产量。

盐胁迫下不同耐盐型玉米品种的生理与代谢响应机制解析

马小英, 屈小玉, 李涛, 刘威帆, 刘昊, 马风兰, 万猛虎, 吴娜, 刘吉利

中国农业科学. 2026, 59(13): 2815-2827. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.005

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【目的】玉米（Zea mays L.）是我国重要的粮食作物，然而其对盐胁迫较为敏感，盐胁迫会显著抑制其光合作用并引起代谢紊乱。为此，本研究以不同耐盐型玉米品种为材料，系统探究其在盐胁迫下的光合生理与代谢响应机制，旨在从生理和代谢层面揭示品种间耐盐性差异的内在原因。【方法】以耐盐型玉米品种银玉238（YY238）、禾育157（HY157）和盐敏感型品种先玉335（XY335）为试材进行盆栽试验，设置0 mmol NaCl·L^-1（CK）、120 mmol NaCl·L^-1（S1）和240 mmol NaCl·L^-1（S2）3个盐胁迫浓度梯度。于幼苗六叶期进行胁迫处理，24 h后取样测定净光合速率（P_n）、光合性能指数（PI）、离子含量（K⁺、Na⁺）及丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）、脱落酸（ABA）、茉莉酸（JA）含量；利用非靶向代谢组学技术分析叶片代谢物，以变量投影重要度（VIP）>1且P<0.05为标准筛选差异代谢物，并通过KEGG数据库进行通路富集分析。【结果】盐胁迫导致净光合速率（P_n）和光合性能指数（PI）均显著下降。与CK相比，盐敏感品种XY335在S2下P_n降幅高达39.8%，而耐盐品种YY238的降幅相对较小，为31.9%。在离子稳态方面，盐胁迫显著降低地上部K⁺/Na⁺比，其中XY335降幅达76.4%，显著高于耐盐品种YY238的74.6%。耐盐品种展现出更强的渗透调节能力，YY238的脯氨酸（Pro）积累增幅达199.2%；与之相反，盐敏感品种XY335的氧化损伤更为严重，其丙二醛（MDA）含量增幅为172.1%。激素响应显示，XY335的脱落酸（ABA）增幅较高，为59.3%，而YY238的茉莉酸（JA）在S2下增幅最大，达到56.3%。代谢组学分析显示，盐胁迫引发品种特异性代谢重编程。盐敏感品种XY335代谢紊乱随胁迫加剧而恶化，差异代谢物数目激增至127个；而耐盐品种则表现出更强的代谢稳态维持能力。耐盐品种特异性积累与抗逆相关的代谢物，YY238显著上调包括Nα-甲基组氨酸和反式乌头酸在内的氨基酸衍生物和有机酸；HY157则特异性积累γ-氨基丁酸、L-谷氨酰胺等氨基酸及其衍生物以及水杨酸等酚酸类物质。相比之下，盐敏感品种XY335主要积累β-胍基丙酸等能量代谢相关核酸代谢物及异烟酸等有机酸。KEGG通路富集分析发现，耐盐品种共同富集于苯丙烷生物合成、ABC转运蛋白等通路；此外，YY238特异性激活了黄酮与黄酮醇生物合成，而HY157则显著富集了丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路。【结论】盐胁迫诱导玉米耐盐品种通过维持光合性能与离子稳态、缓解氧化损伤及激活特异性代谢通路以增强适应性。耐盐品种通过精确的离子区隔化维持了较高的光合效率，并通过快速积累渗透调节物质和有效清除活性氧来缓解氧化损伤。在代谢层面，耐盐品种特异性激活苯丙烷类生物合成、氨基酸代谢等通路，为其耐盐性提供了关键的物质与信号基础。

铁在内生放线菌OsiPR-1诱导水稻稻瘟病抗性中的作用

赵星宇, 高艳, 唐新科, 奉茵陈, 陈思颖, 顾天宇, 彭佳师

中国农业科学. 2026, 59(13): 2828-2840. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.006

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【目的】铁广泛参与植物生长发育和免疫应答等重要生命活动。内生菌定殖于植物体内已进化出高效的铁摄取和稳态调节机制，影响宿主抗病性。挖掘水稻内生菌资源并探究铁营养对其诱导宿主抗病性的影响，以期为植物病害绿色防控提供理论支撑。【方法】采用病叶表面消毒结合平板划线法分离水稻内生菌；通过平板对峙法筛选对稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）具有拮抗活性的菌株；结合形态学观察及基于16S rRNA等多基因序列的系统发育分析，对目标菌株进行鉴定；利用CAS检测培养基和铁载体合成相关基因扩增法分析目标菌株产铁载体能力；设置正常、缺铁和高铁3种培养环境，测定喷施目标菌株后水稻叶片活性氧迸发、铁积累水平和铁代谢相关基因的表达水平，并评估不同铁营养条件下内生菌诱导水稻对稻瘟病的抗性。【结果】从水稻体内分离获得一株对稻瘟病菌具有稳定拮抗活性的内生放线菌OsiPR-1，鉴定为透明质酸链霉菌（Streptomyces hyaluromycini）。该菌株具有较强的产铁载体能力，在缺铁培养条件下第6天铁载体产量达峰值（60.2%），且基因组中存在3个铁载体合成基因簇。回接试验表明，该菌株的定殖能力及诱导抗病性与环境铁营养水平密切相关。在正常铁浓度下，OsiPR-1诱导水稻早期气孔中铁与活性氧积累以激发免疫响应，并通过分泌铁载体调控铁稳态恢复以建立稳定共生关系，使稻瘟病病斑长度显著降低74.8%。高铁条件下，OsiPR-1诱导的铁与活性氧仅在处理4 h时短暂出现于叶脉，随后迅速消失，菌株虽大量增殖但共生关系不稳定，病斑长度仅降低64.5%。缺铁条件下，气孔中铁与活性氧积累微弱，但铁转运（OsIRT1）、铁稳态（OsFRO2）及脂质过氧化（OsLOX2）相关基因表达显著上调（7.7—10.3倍），铁稳态剧烈波动及过度免疫反应抑制内生菌定殖，共生难以建立，抗病效果大幅下降。【结论】正常铁供给是透明质酸链霉菌OsiPR-1通过铁载体介导的免疫诱导机制增强水稻稻瘟病抗性的关键前提。研究结果为开发基于铁营养精准调控的稻瘟病高效生防菌剂提供了理论依据，并为深入理解植物-内生菌互作中的铁营养机制提供了新视角。

2-辛基-3-异噻唑啉酮抗烟草赤星病菌的生物活性及作用机制

郭富强, 彭治鑫, 李得瑞, 林木森, 许立峰, 张成省

中国农业科学. 2026, 59(13): 2841-2852. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.007

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【目的】明确棘孢木霉（Trichoderma asperellum）HG1和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）Tpb55共培养代谢产物2-辛基-3-异噻唑啉酮对烟草赤星病菌（Alternaria alternata）的抑制效果及其对病原菌生理代谢的影响，为该类天然产物在植物真菌病害防治上的应用提供理论依据。【方法】采用菌丝生长速率法测定8种共培养次级代谢物对烟草赤星病菌的抑菌活性，明确2-辛基-3-异噻唑啉酮的毒力并计算EC₅₀；通过田间试验评价其对烟草赤星病的防治效果；利用转录组测序解析2-辛基-3-异噻唑啉酮处理后对烟草赤星病菌基因表达的影响；测定ATP含量与ATP酶活性揭示其对烟草赤星病菌能量代谢的作用；采用PI染色及活性氧检测分析其对烟草赤星病菌细胞膜的完整性与氧化应激的影响。【结果】10 µg·mL^-1浓度下，2-辛基-3-异噻唑啉酮对烟草赤星病菌的抑制率为100%，显著优于阳性对照药物菌核净（抑制率为27.60%），田间试验中，100和200 µg·mL^-1浓度下的防治效果分别为80.80%和84.33%，与阳性对照药物40%菌核净400倍液防治效果相当（80.15%），且对烟草本身无毒害作用。转录组测序分析表明，2-辛基-3-异噻唑啉酮通过双重机制发挥其抑菌作用：一方面显著抑制糖酵解及三羧酸循环关键酶，阻断病原菌的能量代谢；另一方面，病原菌活性氧清除相关基因（AALT_g9032、AALT_g9033）表达量均显著下调，最终导致活性氧的大量积累，造成氧化损伤，破坏细胞膜完整性与生物功能。进一步验证表明，2-辛基-3-异噻唑啉酮可显著降低烟草赤星病菌的ATP含量及ATP酶活性，干扰其能量代谢；PI染色结果显示，该化合物以浓度依赖性方式破坏病原菌细胞膜的完整性；DCFH-DA荧光染色表明，其可诱导菌丝内活性氧大量积累，引发氧化应激，加剧细胞损伤。上述结果与转录组分析所得结论一致。【结论】2-辛基-3-异噻唑啉酮作为一种具有广阔应用前景的绿色农药，通过能量阻断-氧化损伤协同作用来干扰烟草赤星病菌生命活动的正常进行。研究结果可为2-辛基-3-异噻唑啉酮作为新型抗菌剂防治烟草赤星病提供理论依据与应用支撑。

芽孢杆菌脂肽靶向减弱青枯雷尔氏菌致病力的生防作用

刘羽凡, 陈峥, 陈德局, 刘欣, 肖荣凤, 王阶平, 王璕, 刘波, 何进, 陈梅春

中国农业科学. 2026, 59(13): 2853-2866. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.008

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【目的】由青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum）引起的青枯病是一种破坏性严重的土传病害。芽孢杆菌脂肽具有开发为新型生物农药的潜力，但其能否通过削弱病原菌致病力发挥生防作用尚不明确。论文旨在探究脂肽降低青枯菌致病力的机制，为基于致病力调控的新型生物农药研发提供理论依据。【方法】采用倍比稀释法测定脂肽的最小抑菌浓度（MIC）；利用盆栽试验评估脂肽对青枯病的防治效果；利用试剂盒测定番茄防御相关酶活性，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD），以及丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量；结合扫描电镜、半固体平板运动性试验及转录组测序，系统分析脂肽对青枯菌形态、运动性及基因表达的影响。【结果】芽孢杆菌FJAT-2349脂肽的MIC为0.1875 mg·mL^-1，在0.075 mg·mL^-1亚抑菌浓度下，番茄青枯病发病率相对于青枯菌对照组降低29.2%；该浓度脂肽未引起番茄叶片SOD、CAT、PPO和POD活性及MDA和H₂O₂含量的显著变化，表明其未诱导植株系统抗性。电镜观察显示，经脂肽处理的菌体伸长至正常细胞的3倍，提示细胞分裂受阻；运动性能力降低约36%。转录组分析表明，脂肽处理导致青枯菌细胞分裂基因（ZapE）、III型分泌系统调控基因（hrpB1和hrpB2）、鞭毛转录调控因子（flhC）、毒力效应蛋白基因表达显著下调，而鞭毛蛋白基因（fliC）、组氨酸利用相关酶基因（hipO）、RNA聚合酶β'亚基基因（rpoC）和细胞分裂相关基因（ftsK）表达显著上调。KEGG富集分析显示，差异表达基因主要集中于代谢（能量代谢、氨基酸代谢以及次生代谢产物生物合成）、遗传信息处理（翻译和RNA加工与代谢）和环境信息处理（ABC蛋白转运）等相关通路，表明脂肽通过干扰能量代谢和物质运输、破坏蛋白质合成与周转，重编程病原菌的代谢活动，进而抑制其生长与繁殖。【结论】亚抑菌浓度芽孢杆菌FJAT-2349脂肽主要通过双重核心机制发挥生防作用：阻滞细胞分裂进程，并抑制III型分泌系统毒力；协同干扰病菌能量代谢和物质运输、破坏蛋白质合成与周转、降低病菌运动能力，从而系统性削弱其致病力。

秸秆还田对草甸土壤团聚结构和固碳效应的影响

黄一文, 隋世江, 何志刚, 叶鑫, 徐嘉翼, 邹晓锦, 宫亮

中国农业科学. 2026, 59(13): 2867-2877. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.009

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【目的】探究不同秸秆还田方式对草甸土壤团聚体分布与稳定性、有机碳组分和固碳效应的影响，为土壤团聚体结构改良和固碳潜力提升提供理论和实践依据。【方法】依托11年长期定位试验，处理分别为无秸秆还田（CK）、全量免耕覆盖秸秆还田（SNT）、半量免耕覆盖秸秆还田（NT）、全量连年翻压秸秆还田（S1）和全量隔年翻压秸秆还田（S2）。【结果】相较于CK处理，SNT处理显著提高0—40 cm土层土壤有机碳含量2.5％—6.6％；秸秆还田可不同程度提高0—40 cm土层中活性有机碳组分（易氧化有机碳、微生物量碳）含量，其中S1处理显著提高0—40 cm土层的易氧化有机碳含量15.4％—20.1％，NT处理显著提高0—40 cm土层的微生物量碳含量16.0％—17.6％，SNT处理显著提高0—40 cm土层的易氧化有机碳和微生物量碳含量，提升幅度分别达53.6％—54.1％和34.6％—57.2％。与CK处理相比，S2处理显著提高了0—20 cm土层>0.25 mm水稳性大团聚体百分含量，改善各粒级团聚体的分布情况，3—5和0.5—1 mm团聚体含量分别显著提高16.8％、49.0％；S1和NT处理显著提高了20—40 cm土层>0.25 mm水稳性大团聚体百分含量，S1处理>5 mm团聚体含量显著增加10.3％，NT处理3—5 mm团聚体含量显著增加25.7％。表层土中易氧化有机碳含量与>0.25 mm大团聚体百分含量呈显著正相关。各秸秆还田方式对各粒级团聚体易氧化有机碳含量的影响不同，SNT、S1处理均显著提高各粒级团聚体中易氧化有机碳含量，其中在0—20和20—40 cm土层，SNT处理对易氧化有机碳含量的提升幅度分别达9.5％—15.9％和9.1％—23.9％，S1处理提升幅度分别达12.7％—23.2％和14.8％—19.4％。【结论】不同秸秆还田方式可不同程度提高0—40 cm土层中土壤有机碳含量和活性碳组分含量，改善团聚体粒级分布。其中全量免耕覆盖秸秆还田更利于提升土壤有机碳、易氧化有机碳以及微生物量碳的含量，促进团聚体中易氧化有机碳的形成，从而提升土壤固碳潜力。

氮添加对晋北赖草草地土壤微生物的影响

贾会丽, 朱熠辰, 陈思学, 刘妙, 董宽虎, 赵祥, 石永红

中国农业科学. 2026, 59(13): 2878-2893. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.010

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【目的】探究不同水平氮添加对晋北赖草草地土壤微生物群落结构、多样性和参与氮循环功能基因的影响，明晰氮沉降背景下草地生态系统氮循环过程，深入揭示其内在变化规律，为草地养分平衡调控与生态管护提供理论支撑。【方法】依托右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站2017年建立的不同水平氮添加试验平台，设置N0、N1、N2、N4、N8、N16、N24和N32共8个处理，对应施氮量分别为0、1、2、4、8、16、24和32 g N·m^-2·a^-1，利用宏基因组技术，对不同水平氮添加下土壤微生物进行了研究。【结果】（1）氮添加显著影响土壤细菌和真菌的群落结构，增加了细菌群落中酸杆菌门和热脱硫杆菌门的相对丰度，降低了硝化螺旋菌门的相对丰度；增加了真菌群落中子囊菌门的相对丰度，降低了毛霉门和担子菌门的相对丰度。（2）氮添加显著影响细菌群落的丰富度，对多样性无显著影响；对真菌群落的丰富度和多样性无显著影响。（3）不同水平氮添加富集的微生物差异类群不同。（4）氮添加显著增加了硝化基因amoABC和hao的相对丰度；N4处理显著增加了反硝化基因nirK和nirS相对丰度，N1、N24处理显著增加了norBC相对丰度；N16—N32处理显著增加异化硝酸盐还原基因nirBD和nrfAH的相对丰度，而N1、N2、N4、N16和N24处理则显著降低napAB和narGHI相对丰度；N32处理显著增加固氮基因nifDKH和vnfDKGH相对丰度。（5）随着氮添加水平的增加，土壤含水量（SWC）、pH显著下降，全碳（TC）、全氮（TN）呈现出先升高后降低的趋势，微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）也是先升高后降低。这些土壤因子的改变显著影响了细菌群落结构组成，其中SWC是最显著的影响因素。（6）异化硝酸盐还原为铵过程基因与SWC和pH呈显著负相关，同化硝酸盐还原为铵过程基因与MBC和MBN呈极显著正相关，固氮过程基因与SWC呈显著正相关，硝化过程基因与SWC呈显著负相关，与NO₃^--N呈显著正相关。【结论】氮添加显著影响土壤微生物群落结构，通过影响SWC和pH显著影响硝化过程、异化硝酸盐还原为铵过程、固氮过程和反硝化过程的基因相对丰度，从而改变了土壤氮循环过程。土壤微生物在养分循环中起着关键作用。

表面活性剂改性蓖麻油基聚氨酯包膜尿素的特征与应用效果

廉思蓉, 汤建伟, 王泳杰, 黄靖龙, 王成乾, 李蕊, 毛克路, 王续, 岳艳军, 刘咏, 王保明, 刘鹏飞

中国农业科学. 2026, 59(13): 2894-2905. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.011

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【目的】系统研究表面活性剂改性蓖麻油基聚氨酯膜材性能、包膜尿素特征及大田试验，为表面活性剂改性植物油基聚氨酯包膜尿素在农业中的实际应用提供理论依据。【方法】利用表面活性剂制备改性蓖麻油基聚氨酯包膜尿素（surfactant-modified castor oil-based polyurethane-coated urea，BPCU），采用FT-IR对聚氨酯的合成进行确认，并对表面活性剂的改性机理及其对膜材疏水性能的影响进行研究。在河南新乡赵堤村进行大田试验，以普通尿素为对照，研究减施氮肥20%的BPCU对中金玉2513夏玉米产量的影响。【结果】表面活性剂能够使高羟值的蓖麻油基多元醇和PM-200在包膜表面分散更加均匀，提高聚氨酯基体相容性并形成假交联效果，高羟值蓖麻油基多元醇和PM-200发生界面反应形成聚氨酯时的能耗降低使得交联密度进一步增强。结果显示，改性膜材的残碳率更低，未改性膜壳水接触角为93.4°，改性后膜壳的水接触角为105.5°，与未改性相比提高了13.0%。改性膜材的7 d吸水率为1.64%，孔隙率为1.14%，溶胀度为1.18%。对比未改性膜材，7 d吸水率、孔隙率、溶胀度分别降低了76.8%、76.7%、25.3%。与蓖麻油基聚氨酯包膜尿素（castor oil-based polyurethane coated urea，PCU）相比，表面活性剂添加量为0.5%时，BPCU的缓释期从70 d提高至83 d，延长了18.6%。相比普通尿素施用后的玉米产量9 757.2 kg·hm^-2，减施氮肥20%、包膜量为5%的BPCU肥料的玉米产量为11 908.1 kg·hm^-2，增产了22.0%，千粒重增加了16.9%。BPCU施用显著提高了玉米的产量，其主要通过显著影响玉米的千粒重而影响玉米产量。【结论】在氮缓释期、夏玉米产量等方面BPCU比未改性的PCU性能更加优异。施用BPCU可作为减肥增效的有效途径。本研究为开发新型包膜控释肥提供了理论支持和技术指导。

高原日光温室不同辣椒品种的性状分析与评价

王广升, 达娃普尺, 次旺, 普穷, 尼玛桑珠

中国农业科学. 2026, 59(13): 2906-2918. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.012

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【目的】高原日光温室条件下，分析不同辣椒品种根、茎、叶和果实的农艺性状，探究各性状与辣椒单株产量之间的关系并进行综合评价，为改良栽培技术，引育优良品种（系），丰富本土资源提供理论和实践参考。【方法】运用描述性统计、熵权法、通径、相关性等多元分析方法进行判断，采用隶属函数法和聚类分析进行综合评价，明确影响单株产量的主要性状及适宜区域生态条件的辣椒品种。【结果】各品种不同器官存在一定差异，根的4个性状的变异系数为7.70%—16.20%，茎的5个性状的变异系数为6.99%—16.50%，叶的3个性状的变异系数为11.50%—15.90%，果的4个性状的变异系数为15.90%—26.50%，单果质量、单株结果数和单株产量的变异系数分别为39.60%、44.20%和19.50%。熵权法结合通径分析显示，影响单株产量的直接效应从大到小排序为叶>果>茎>根。相关性分析表明，根中，根的数量与单株产量呈显著正相关；叶中，叶长、叶宽、叶柄长与单株产量均呈极显著正相关。主成分分析将19个农艺性状简化为6个主成分，累计贡献率为81.631%，建立了综合评价模型D=0.435μ₁+0.222μ₂+0.112μ₃+0.092μ₄+0.072μ₅+0.066μ₆，筛选出综合得分优异的3个品种中椒506、中椒Y213和中椒Y216，在进行品种推广时，应考虑本地偏爱螺丝椒的饮食习惯，将中椒129、美螺28和中椒209列为推广应用对象。基于各器官性状和D值，将30份辣椒分为5个类群，各类别间叶和果的差异显著，第Ⅰ类株型紧凑，果实紧实，结果数多；第Ⅱ类叶片、叶柄偏短，整体株高较矮，单株产量较低；第Ⅲ类果实短粗，单果质量最高；第Ⅳ类果实短粗，单果质量低于第Ⅲ类；第Ⅴ类数量最多，D值处于居中位置，表现较为均衡。【结论】引种资源类型较为丰富。在高原日光温室条件下，叶片性状和根的数量是影响辣椒单株产量的直接要素。综合各器官性状，可以通过主成分分析和隶属函数法对引育的辣椒品种进行综合评价并筛选出优异品种。叶和果实性状可以作为区分类群的主要依据，强化对不同资源的利用。

14个蓝莓品种不同成熟期果实糖酸组分测定及代谢基因表达分析

黄梦池, 陈利娜, 高登涛, 刘丽, 韩静熠, 段书云, 刘钊宁, 李好先, 鲁振华

中国农业科学. 2026, 59(13): 2919-2932. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.013

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【目的】明确我国目前生产中不同熟期且口感差异明显的14个蓝莓主栽品种在3个关键发育阶段糖酸组分含量的动态变化，揭示PEPC与蓝莓有机酸代谢之间的关系，为蓝莓的生产和风味改良提供支持。【方法】以14个蓝莓品种的青果期、粉果期和蓝果期3个关键成熟期的果实为试材，采用HPLC测定可溶性糖与有机酸组分含量，并利用qRT-PCR分析PEPC表达模式。【结果】在果实成熟过程中，不同蓝莓品种TA与TSS的积累动态存在差异，可归纳为持续下降、平稳-下降和先升后降3种酸类型；以及持续上升、平稳-上升和先降后升3种糖类型。蓝莓果实可溶性糖的主要组分是葡萄糖与果糖，有机酸的主要组分是柠檬酸、奎宁酸和苹果酸，其中，奎宁酸变异系数较高。依据糖酸组分特征的聚类分析，将14个品种划分为4个类群，其中，4个品种有机酸以柠檬酸、奎宁酸和苹果酸为主；7个品种以柠檬酸和苹果酸为主；1个品种以柠檬酸和奎宁酸为主，上述12个品种的葡萄糖和果糖比例均衡，另有2个品种的奎宁酸占绝对优势，果糖含量显著高于葡萄糖。蓝莓果实总糖含量与葡萄糖和果糖含量显著正相关；总有机酸含量与柠檬酸、奎宁酸、草酸和乳酸含量极显著正相关。不同酸类型的3种蓝莓在青果期到粉果期PEPC表达量上升，而在粉果期到蓝果期PEPC表达量下调，此时，果实中苹果酸和柠檬酸含量同样下降。【结论】在蓝莓果实发育过程中，TA、TSS含量变化模式与品种密切相关。其可溶性糖的主要组分是葡萄糖和果糖，有机酸主要组分是柠檬酸、奎宁酸和苹果酸，可分为高柠檬酸型和高奎宁酸型两类。在粉果期到蓝果期，3种不同酸类型的蓝莓果实PEPC表达量下调，与苹果酸和柠檬酸含量下降趋势一致，参与了蓝莓有机酸的代谢。

基于MKN28/Caco-2串联模型的荞麦多酚差异吸收及其降脂机制

姚轶俊, 陈煜, 鞠兴荣, 王立峰

中国农业科学. 2026, 59(13): 2933-2945. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.014

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【背景】多酚类化合物在降脂方面具有显著效果，且其在人体胃肠道中的吸收具有差异性，这一差异性对其生物利用度产生重要影响。已有研究表明，荞麦作为一种富含多酚的天然食品，可能在降脂方面具有独特的作用。【目的】本研究旨在通过建立MKN28/Caco-2连续细胞转运模型，探索荞麦多酚的差异性吸收，结合细胞试验和肠道菌群发酵试验，系统研究荞麦多酚的降脂作用及其机制。【方法】通过超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱（UHPLC-Q-Orbitrap MS）结合数据库分析荞麦多酚提取物。通过建立MKN28/Caco-2连续细胞转运模型，将荞麦多酚分为易吸收和难吸收组分，研究易吸收组分在脂肪细胞中的降脂效应。采用油红O染色法和细胞内脂质测定，评估荞麦多酚的降脂作用。此外，通过体外肠道菌群发酵试验分析难吸收组分对肠道菌群的影响。【结果】荞麦多酚中，鉴定出23种多酚类化合物；其中，芦丁和原儿茶酸等多酚类物质的响应强度较高。油红O染色试验表明，易吸收组分能够减少脂肪细胞中的脂质积累，3T3-L1细胞内的TG、TC和LDL-C积累分别降低了17.8%、28.6%和15.2%。肠道菌群发酵试验显示，难吸收组分能够调节肠道菌群的组成，增加拟杆菌属和双歧杆菌属的相对丰度，并减少志贺氏菌和灵芝菌属的丰度。【结论】荞麦多酚提取物含有23种酚类化合物，易吸收组分具有显著的细胞内降脂效果，可用于肥胖治疗；难吸收组分通过调节肠道菌群的相对丰度发挥代谢调控作用。该研究揭示了荞麦多酚的差异性吸收和双途径作用机制，为荞麦多酚的功能性食品开发提供了理论依据。

金佛山方竹鲜笋品质海拔分异及驱动因素分析

曾清苹, 刘涵, 聂堂杰, 蒋宣斌, 李红艳, 唐佳佳, 申玲, 陈丽洁, 罗小刚, 谢成伟, 童龙

中国农业科学. 2026, 59(13): 2946-2961. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.015

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【目的】揭示金佛山方竹鲜笋品质沿海拔梯度的变化规律及其主要土壤养分驱动因子，为高品质金佛山方竹笋的精准培育与资源高效利用提供理论依据。【方法】基于金佛山方竹在自然保护区内的分布格局与出笋规律，分别在1 850、1 950、2 050和2 150 m海拔设置5个标准样地，系统测定不同海拔鲜笋营养成分、氨基酸组成、呈味物质及质构，并同步分析林下土壤养分状况。运用冗余分析（RDA）、线性回归及结构方程模型（SEM），综合解析鲜笋品质的海拔差异及其主要土壤因子。【结果】在基础营养成分和矿质元素中，蛋白质、粗脂肪、可溶性糖、维生素C、氨基酸态氮、还原糖、三萜类化合物、灰分、膳食纤维以及钠、镁、钙、铁、锌和硒等在不同海拔间无显著差异（P>0.05），而钾含量随海拔升高显著增加（P<0.05），2 150 m鲜笋钾含量为1 850 m的1.50倍。总氨基酸及13种氨基酸含量在不同海拔间无显著差异（P>0.05），但丝氨酸、丙氨酸和酪氨酸对海拔敏感。其中，2 150、2 050和1 950 m鲜笋丝氨酸显著高于1 850 m，1 950 m鲜笋丙氨酸显著高于1 850 m，2 050 m鲜笋酪氨酸显著高于1 850 m（P<0.05）。在鲜笋呈味物质及质构指标中，纤维素、木质素、草酸、总黄酮、鲜味、苦味及无味氨基酸在不同海拔间无显著差异（P>0.05），但单宁和甜味氨基酸受海拔影响显著（P<0.05），单宁含量随海拔升高呈下降趋势，以海拔2 150 m最低，甜味氨基酸含量以1 950 m最高。鲜笋硬度随海拔升高呈下降趋势，而脆度逐渐增加，但2个指标在不同海拔间无显著差异（P>0.05），其中1 850 m鲜笋硬度最高，2 150 m脆度最高。回归分析结果显示，钾和丝氨酸含量随海拔升高呈正线性关系，而单宁则呈负线性关系（R²=0.50）。RDA结果表明，土壤pH、有机碳（soil organic carbon，SOC）和全氮（total nitrogen，TN）是驱动鲜笋品质分异的主要土壤养分因子。SEM结果进一步显示，海拔通过促进TN和SOC积累，引起土壤pH下降，从而间接调控鲜笋营养和风味品质。【结论】高海拔有利于钾和甜味氨基酸积累，同时降低单宁，改善风味。TN、SOC及pH是鲜笋品质分异的主要驱动因子，海拔通过调控土壤养分含量间接影响鲜笋品质。

转录因子ZBTB6激活猪卵巢颗粒细胞中lncRNA NORHA转录和功能

孙振宇, 崔伊歌, 李玉琦, 王思琪, 杜星, 李齐发

中国农业科学. 2026, 59(13): 2962-2974. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.016

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【目的】了解猪lncRNA NORHA基因远端核心启动子特征，探索转录因子ZBTB6激活其转录和功能的机制，为解析NORHA的转录调控网络提供依据。【方法】利用PCR扩增和测序技术获得大白猪NORHA基因远端核心启动子序列，利用生物信息学方法预测转录因子结合位点、分析转录因子ZBTB6编码基因的序列特征。利用酶切技术构建猪ZBTB6基因过表达载体，Western blot等技术验证其在猪卵巢颗粒细胞（sow granulosa cells，sGCs）中的过表达效率。利用荧光素酶活性分析和qPCR技术分析ZBTB6对sGCs中NORHA基因远端核心启动子活性和转录的影响。利用ChIP和DNA测序技术检测ZBTB6与sGCs中NORHA基因远端核心启动子ZBTB6结合位点（ZBS）的结合情况。利用ELISA技术检测卵泡液中孕酮（progesterone，P4）和雌二醇（estradiol，E2）浓度。利用qPCR技术检测卵泡中ZBTB6和NORHA表达水平、分析ZBTB6对sGCs中BCL2和BAX表达的影响。【结果】在526bp大白猪NORHA基因远端核心启动子上预测到包括ZBTB6在内的255个转录因子的结合位点。构建的过表达载体在sGCs中成功实现ZBTB6的过表达。过表达ZBTB6后，sGCs中NORHA的转录水平极显著上调。相关性分析发现猪卵泡中ZBTB6与NORHA表达水平呈显著正相关。在NORHA基因远端核心启动子-2276/-2264 nt处发现一个ZBS位点，荧光素酶活性分析发现ZBTB6可通过这个位点激活远端核心启动子活性。ChIP和测序显示，ZBTB6可与sGCs中NORHA基因远端核心启动子ZBS位点直接结合。猪与哺乳动物其他物种ZBTB6基因在进化上保守，均含有保守的DNA结合域。ZBTB6在猪卵泡闭锁过程中极显著上调，与卵泡闭锁标志指标P4/E2比值呈极显著正相关。共转试验显示，过表达ZBTB6可显著下调抗凋亡基因BCL2的表达，上调促凋亡基因BAX的表达，以及下调凋亡标志指标BCL2/BAX比值，而敲减NORHA则可使之逆转。【结论】ZBTB6是sGCs中NORHA基因的转录激活因子，通过直接激活NORHA基因的转录，促进sGCs凋亡和卵泡闭锁。

基于加权基因共表达网络分析挖掘影响静原鸡肉品质相关候选基因

赵薇, 田进理, 陈丝雨, 杨丽娟, 马丽娜, 张国俊, 张虎, 胡伟龙, 余海荣, 张海波, 张娟

中国农业科学. 2026, 59(13): 2975-2992. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.13.017

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【背景】静原鸡作为宁夏地方鸡品种，具有肉质鲜美、风味独特等优势，但存在生长速度慢、肌内脂肪（intramuscular fat，IMF）沉积不均等问题。前期研究发现，日粮中添加0.6%鲜食玉米萃取物（fresh corn extract, FCE）可显著改善静原鸡肉品质，但FCE影响静原鸡肉品质的关键候选基因尚不清晰。【目的】深入挖掘FCE影响静原鸡肉品质的关键候选基因，为改善静原鸡肉品质、优化肉鸡饲养策略提供科学依据。【方法】前期研究选取了相同饲养水平的135日龄（1.5±0.2） kg的静原鸡120只，将其分为4个组，对照组饲喂基础日粮，试验组分别在基础日粮中添加0.3%、0.6%和0.9%的FCE。经过45 d的饲喂后到达180日龄，采集胸肌测定了肉品质，筛选出了最适宜添加量0.6% FCE。基于前期研究结果，将对照组和0.6%FCE组静原鸡血清和胸肌进行脂质因子的测定，并利用加权共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis, WGCNA）对胸肌转录组测序数据进行深入分析，挖掘与肉品质显著相关的关键候选基因。【结果】0.6% FCE组血清中的TG和VLDL的含量显著高于对照组（P<0.05）；0.6% FCE组胸肌组织中的TG、TC和HDL的含量显著升高（P<0.05）。通过WGCNA分析共得到19个共表达模块，共筛选出与肉品质显著相关的6个目标模块，包括purple、midnightblue、lightgreen、cyan、grey60和salmon（|R²|≥0.5，P<0.5）。对6个目标模块内的枢纽基因进行KEGG通路富集分析和GO功能富集分析发现，purple模块枢纽基因极显著富集在胰岛素信号传导通路、线粒体自噬-动物等途径；midnightblue模块枢纽基因富集在嘧啶代谢、嘌呤代谢等途径；lightgreen 模块枢纽基因富集在内质网中的蛋白质加工、MAPK信号传导通路等途径；cyan模块枢纽基因主要富集在细胞黏附分子、吞噬体等途径；grey60模块枢纽基因通路有血管平滑肌收缩、肌动蛋白细胞骨架调控等途径；salmon模块枢纽基因富集在MAPK信号传导通路、p53信号传导通路等途径。通过枢纽基因与差异表达基因（differently expressed genes, DEGs）比较分析，筛选出10个重叠基因。通过蛋白互作分析和功能富集分析鉴定出CLDN18、NKX2-1和TRIB1是影响肉品质的关键候选基因。【结论】研究最终筛选出CLDN18、NKX2-1和TRIB1等影响肉品质的关键候选基因。为解析FCE调控肉品质的分子机制提供了参考，并为地方鸡种肉品质改良提供了新视角。

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