中国农业科学

2025年第58卷第17期中英文目录

中国农业科学. 2025, 58(17): 0.

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小麦TaTIFY11c-4A的克隆及遗传效应分析

贾玉静, 李超男, 潘志雄, 杨德龙, 毛新国, 景蕊莲

中国农业科学. 2025, 58(17): 3357-3371. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.001

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【目的】TIFY是植物特有的一类参与调控生长发育和逆境胁迫应答的转录因子家族，在小麦中开展TaTIFY11c-4A的克隆并验证其遗传效应，为小麦高产分子育种提供依据。【方法】以小麦品种旱选10号为材料，克隆TaTIFY11c-4A，并在不同种质中检测其等位基因的变异；利用qRT-PCR检测TaTIFY11c-4A的组织表达模式，研究其对不同激素信号和逆境胁迫的响应，并通过在烟草中瞬时表达明确TaTIFY11c-4A亚细胞定位；开发TaTIFY11c-4A多态性标记并检测其在自然群体中的分布，通过候选基因关联分析的方法验证其与表型的相关性。同时，研究不同等位基因在不同年代及地域的分布和频率。通过对TaTIFY11c-4A和TaSRL1-4A单倍型进行联合分析，挖掘优异基因型组合。【结果】克隆了小麦TaTIFY11c-4A，该基因包含3个外显子和2个内含子，编码198个氨基酸，具有TIFY和Jas结构域；该基因在小麦幼苗的根、根基和叶中均有表达，在小麦孕穗期根部和叶中表达量较高。TaTIFY11c-4A启动子区含有激素应答、胁迫响应和胚乳发育相关的多种顺式作用元件，响应ABA、IAA、MeJA等植物激素和干旱、高盐、低温、高温等胁迫信号。在TaTIFY11c-4A上游启动子区-405 bp位置检测到1个SNP(G/A），依据该SNP开发了目的基因的分子标记并进行关联分析。结果显示，TaTIFY11c-4A等位基因与干旱、高温等多环境下小麦的株高、千粒重和分蘖期根深均显著相关。与SNP-G相比，携带SNP-A等位基因小麦种质平均株高较矮、千粒重较高，但分蘖期扎根较浅，在小麦育种历程中受到正向选择。TaTIFY11c-4A-SNP-A和TaSRL1-4A-SNP-C基因型对株高的降低和千粒重的提高具有加性效应。【结论】TaTIFY11c-4A编码一个核定位JAZ蛋白，在小麦植株各组织中均有表达，响应ABA、IAA、MeJA信号和干旱、极端温度和高盐等非生物胁迫；TaTIFY11c-4A-SNP与干旱、高温等多种环境下的株高、千粒重和分蘖期根深相关，并且SNP-A等位基因在育种历程中受到了正向选择。TaTIFY11c-4A和TaSRL1-4A的优异等位变异及组合单倍型为培育高产抗逆小麦品种提供基因资源。

山西小麦矮秆基因的鉴定及株高遗传位点挖掘

向爱慧, 白荣基, 郝宇琼, 赵佳佳, 武棒棒, 李晓华, 郑兴卫, 关攀锋, 郑军

中国农业科学. 2025, 58(17): 3372-3388. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.002

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【目的】矮秆基因是小麦遗传育种关注的重要基因，不同生态区和品种类型对小麦株高的要求不尽相同，因此，鉴定山西小麦品种矮秆基因的分布规律和特点，并挖掘株高相关遗传新位点，为小麦株高遗传改良提供参考。【方法】在株高及其相关性状准确鉴定的基础上，对306份山西小麦中11个已知的矮秆基因类型进行基因型检测，并结合16K SNP芯片进行全基因组关联分析，挖掘控制株高的新位点。【结果】除穗长外，山西小麦的株高和株高相关性状随育种年代逐渐降低，不同株高相关性状受到的选择压力不同。11个矮秆基因在山西小麦中的分布频率从高到低依次为Rht12、Rht24、Rht8、Rht26、Rht13、Rht25、Rht2、Rht5、Rht4、Rht1和Rht9，其中，Rht1、Rht2和Rht25在地方品种中尚未发现，除Rht2和Rht25在水地品种中远多于旱地品种外，其他基因在旱地品种和水地品种中的分布基本一致；共鉴定出125种不同矮秆基因组合，其中，分布频率最高的组合为Rht8+Rht12+Rht24。结合关联分析，在1A、2A和2B等14条染色体上共检测到26个稳定的遗传位点，其中，QPH-6D、QPH-7A和Q3rd IL-1D等8个位点未见报道；QPH-6D主要通过缩短第3节间和第4节间长度，使株高降低13.68%，QPH-7A则主要通过缩短第2节间和第3节间长度，使株高降低16.87%。【结论】山西小麦的株高逐年降低，不同株高相关性状受到的育种选择压力有差异；山西小麦的矮秆基因主要为Rht12、Rht24和Rht8；在1A、2A和2B等14条染色体上定位到26个稳定的遗传位点，其中，QPH-6D、QPH-7A和Q3rd IL-1D等8个位点可能是株高相关的新位点。

甘薯抗茎线虫病的QTL定位与分析

赵冬兰, 马居奎, 肖世卓, 周志林, 赵凌霄, 王洁, 戴习彬, 孙厚俊, 曹清河

中国农业科学. 2025, 58(17): 3389-3399. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.003

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【目的】分析甘薯(Ipomoea batatas (L.) Lam.）抗茎线虫病相关的QTL，为甘薯抗茎线虫病基因的精细定位、克隆及功能研究奠定基础，同时也为甘薯抗茎线虫病遗传机理研究和培育抗性品种提供支持。【方法】以抗茎线虫病品种豫薯10号和高感病品系新24为亲本构建包含212个子代的F₁群体为试验材料，对其进行田间自然诱发甘薯茎线虫病抗性鉴定，基于前期构建的遗传图谱，采用复合区间作图法(composite interval mapping，CIM）对甘薯抗茎线虫病进行QTL定位与分析，并对QTL置信区间内的候选基因进行预测。同时，采用rMVP(a memory-efficient、visualization-enhanced、parallel-accelerated R package）软件对甘薯抗茎线虫病进行全基因组关联分析(genome-wide association studies，GWAS）。对抗病品种郑红22进行室内接种甘薯茎线虫，在接种线虫后的不同时期进行取样，采用qRT-PCR对筛选的5个候选基因(itf02g19880、itf02g20080、itf02g20100、itf13g18480和itf13g18550）进行定量表达分析。【结果】共定位到3个与甘薯抗茎线虫病相关的QTL——qSNR02-1、qSNR02-2和qSNR13-1，分布于第2和第13染色体。单个QTL表型变异解释率为9.6%—11.7%。经GWAS分析，在第6染色体关联到1个与甘薯抗茎线虫病显著相关的位点。根据基因组注释信息，对QTL置信区间内的候选基因进行预测，筛选出36个与抗茎线虫病相关的候选基因。候选基因功能注释表明，防御机制相关的ABC转运蛋白家族、多药及毒性外排转运蛋白(MATE）外排蛋白家族，以及翻译后修饰、蛋白质周转相关的E3泛素连接酶和谷胱甘肽S转移酶等参与抗病胁迫。qRT-PCR结果表明，5个候选基因的表达模式呈显著性差异，itf02g20100在接种3 d时表达量达到峰值，是对照的6.2倍；itf02g19880在接种0.5 d后表达量急剧上升至最高达到对照的43.2倍；itf13g18480和itf13g18550的表达模式相似，均在接种7 d时达到峰值。表明不同候选基因在甘薯茎线虫侵染后的防御响应中可能发挥不同的调控作用。【结论】定位到3个与甘薯抗茎线虫病相关的QTL，筛选出36个相关候选基因。

外源褪黑素通过调控ABA-H₂O₂含量提高小麦幼苗抗旱性

苗童童, 王隆金, 杨瑞婷, 代成成, 刘世超, 李楠, 李东晓

中国农业科学. 2025, 58(17): 3400-3417. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.004

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【目的】明确外源褪黑素如何与逆境响应因子脱落酸(ABA）、过氧化氢(H₂O₂）互作以提高小麦抗旱性，并探讨其机理。【方法】以小麦品种济麦22和衡观35为试验材料，设计正常水分处理(CK）、外源褪黑素处理(MT）、干旱处理(DS）、干旱胁迫下施加褪黑素处理(DS+MT)、干旱胁迫下施加褪黑素和ABA抑制剂氟啶酮处理(DS+MT+Flu)、干旱胁迫下施加褪黑素和H₂O₂清除剂二苯基氯化碘盐(DS+MT+DPI）6个处理，重点研究小麦根系和地上植株的关键生理指标(叶绿素、净光合速率(Pn）、ABA、内源褪黑素、丙二醛(MDA）、超氧阴离子( ）、H₂O₂及其抗氧化酶活性）的变化及响应关系。【结果】正常条件下，施加外源MT可显著提高植株叶片和根系内源褪黑素含量，改善2个小麦品种幼苗的叶绿素a/b、Pn及根鲜重，增强植株超氧化物歧化酶(SOD）活性、过氧化氢酶(CAT）活性的同时，降低MDA、和叶片ABA含量。在干旱条件下，施加MT处理(DS+MT）能显著提高济麦22和衡观35的叶绿素总含量、Pn、蒸腾速率(Tr）、瞬时水分利用效率(WUET），较DS处理分别增幅为14.62%、26.22%、18.06%、6.92%和6.20%、49.32%、16.41%、28.89%；济麦22叶片和根系的SOD活性、CAT活性、MT含量较DS处理的增幅分别为2.66%、34.40%、136.72%和4.80%、25.96%、0.48%；衡观35叶片和根系的SOD活性、CAT活性、MT含量较DS处理的增幅分别为32.08%、24.08%、24.65%和83.51%、4.49%、61.80%。另外，与DS处理相比，DS+MT处理下济麦22和衡观35叶片ABA含量显著降低了36.94%、6.78%，叶片和根系MDA、H₂O₂、含量也均显著降低。DS+MT+Flu、DS+MT+DPI处理进一步增强了MT对济麦22地上部干重、SOD活性的提升作用，同时显著降低ABA、内源MT及过氧化产物含量；对衡观35呈负调节效应，降低了叶绿素含量、叶面积和地上部鲜重，提高了POD活性和叶片MDA、ABA含量，显示出品种差异性。【结论】在干旱胁迫下，施加外源褪黑素可有效提高小麦幼苗抗旱性，且褪黑素存在依赖ABA与非依赖ABA响应因子2种途径进行抗旱；ABA与H₂O₂作为MT下游信号，表现为ABA和MT之间既存在拮抗作用又有协同关系、H₂O₂和MT之间具有拮抗效应，ABA与H₂O₂的互作关系存在品种和部位差异性。

西辽河平原生物育种抗虫玉米新品种高产技术模式

张婷婷, 张国强, 李少昆, 王克如, 谢瑞芝, 薛军, 方梁, 李晓红, 富家乐, 李佳锴, 梁晨, 葛均筑, 明博

中国农业科学. 2025, 58(17): 3418-3433. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.005

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【目的】探讨生物育种抗虫新品种与密植精准调控高产技术结合对玉米产量及经济效益的影响，提出适宜生物育种抗虫新品种的最佳栽培模式，为优化西辽河平原春玉米高产高效栽培技术体系提供理论依据。【方法】于2023—2024年在内蒙古自治区通辽市开展田间试验，试验采用裂区设计，以栽培模式为主区，设置当地传统农户模式(FP）和密植精准调控模式(DPDI）2种综合栽培模式；以品种为副区，采用东单1331(DD1331）、东单1331K(DD1331K）、优迪919(YD919）、优迪919HZ(YD919HZ）4个玉米品种，分析不同栽培模式下品种抗虫性状对玉米产量及经济效益的影响。【结果】2年试验期间，抗虫品种田块虫害发生程度均为轻发生，虫株率达6.80%—9.87%；常规品种田块虫害发生程度为中等发生或偏重发生，虫株率达22.27%—36.31%。在2023年(虫株率>30%），抗虫新品种(DD1331K、YD919HZ）较常规品种(DD1331、YD919）显著提高了千粒重，进而提高了玉米产量(0.84%—9.31%）和经济效益(0.3%—13.3%）；而在2024年虫株率约为23%的情况下，抗虫品种与常规品种间穗粒数、千粒重和产量无显著差异。随着种植密度的增加，玉米产量在9.0或10.5万株/hm²密度时达到最大，显著高于6.0万株/hm²密度下的产量，分别提高了13.54%—19.94%和7.48%—21.01%。玉米密植精准调控模式2年的平均产量显著高于传统农户模式，2023年的增产幅度为13.50%—19.19%，2024年的增产幅度为7.03%—14.42%。与传统农户模式相比，密植精准调控模式的经济效益总体提升0.19—1.02万元/hm²。【结论】抗虫品种在虫害严重发生时，可显著提高玉米产量(最高9.31%）和经济效益(最高40.3%），但在虫害中等发生程度的情况下与常规品种无显著差异。密植精准调控模式通过调控种植密度(9.0—10.5万株/hm²）和优化水肥精准管理，较传统农户模式2年平均增产22.18%，经济效益提升0.57万元/hm²。其核心原理在于抗虫品种可以减少虫害威胁，降低产量损失，减少杀虫剂使用同时降低生产投入成本，通过合理密植增大玉米群体的生产能力，并结合滴灌水肥一体化进行精准调控进而实现玉米的增产和增收。抗虫品种与密植精准调控模式的协同应用可实现技术叠加，进一步提升玉米的高产稳产高效能力。

水稻细菌性条斑病菌拮抗放线菌的鉴定及其防病和促生功能

胡佳燕, 沈之涵, 温丽慧, 郁嘉豪, 章雨君, 蒋冬花

中国农业科学. 2025, 58(17): 3434-3450. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.006

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【目的】水稻细菌性条斑病(rice bacterial leaf streak，BLS）为我国检疫性植物病害，由稻黄单胞杆菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola，Xoc）侵染引起，严重威胁水稻产量和稻米品质，是我国水稻生产区的主要病害之一。本研究旨在利用优质放线菌资源，为研发防治农作物病害的微生物源产品打下理论基础。【方法】采用梯度稀释涂布法，从不同植物根际土壤样品中分离纯化放线菌菌株，通过测量抑菌圈直径比较不同菌株对Xoc的抑菌能力，选择抑菌效果最好的菌株保藏并进行后续形态学、生理生化特征和多基因比对分析。采用扫描电镜观察、傅里叶变换红外光谱分析、胞内β-半乳糖苷酶的泄露情况测定以及SDS-PAGE凝胶电泳法探究拮抗放线菌对Xoc生理特征的影响，开展盆栽防效试验进行防治水稻细菌性条斑病的实际效益研究。采用特定培养基分析拮抗放线菌的促生特性，并通过浇灌促生试验探究其对水稻幼苗生长发育的影响。【结果】共分离获得80株放线菌，其中Sv-6菌株拮抗Xoc能力最强，抑菌圈直径为(44.87±0.26）mm，经形态特征及系统发育分析，将Sv-6菌株鉴定为弗吉尼亚链霉菌(Streptomyces virginiae）。Xoc经Sv-6菌株培养滤液处理后产生细胞溶胀、皱缩和聚集，同时膜表面物质组成改变、通透性增加，以及蛋白质表达下降。盆栽防效试验结果显示，水稻易感品种甬优15和湘两优900经Sv-6菌株培养液处理后，病斑抑制率达到57.98%—88.25%，且对预防Xoc侵染水稻效果显著。促生特性测定证明Sv-6菌株具有产铁载体、溶无机磷以及产生吲哚乙酸(IAA）的能力。浇灌促生试验验证了Sv-6菌株对水稻幼苗生长具有促进作用，处理后根长的增幅可达48.50%。【结论】弗吉尼亚链霉菌Sv-6菌株对水稻细菌性条斑病具有较好的防治效果，有开发成为绿色生防制剂和微生物菌肥的潜力。

柑橘鳞皮病毒基因组全长cDNA克隆构建及其侵染性鉴定

李娅毓, 王新亮, 周金环, 李楚欣, 李佳欣, 田旭斌, 宋震

中国农业科学. 2025, 58(17): 3451-3460. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.007

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【目的】柑橘鳞皮病毒(citrus psorosis virus，CPsV）是蛇形病毒科(Aspiviridae）蛇形病毒属(Ophiovirus）的一种三分体负义单链RNA病毒，可引起柑橘树干开裂流胶，甚至整株死亡，严重威胁柑橘产业安全。负链RNA病毒的反向遗传学体系构建具有挑战性，本研究旨在建立CPsV基因组的全长cDNA克隆，并鉴定其侵染性，为其致病机理等研究打下基础。【方法】利用软件Primer 5设计引物，以CPsV侵染植株总核酸为模板，分别进行CPsV 3条链RNA1、RNA2、RNA3的RT-PCR扩增。基于双元表达载体pXT1，通过In-Fusion同源重组技术分别构建3条RNA链的cDNA克隆，进行酶切验证并测序分析。利用本氏烟(Nicotiana benthamiana）接种体系筛选CPsV 3条链的cDNA克隆组合，并进一步通过农杆菌介导注射接种至草本寄主千日红(Gomphrena globosa），真空浸润接种至不同的柑橘品种，观察其症状并进行分子检测。【结果】分别获得CPsV RNA1全长cDNA克隆2个，RNA2全长cDNA克隆2个，RNA3全长cDNA克隆2个。随机选取RNA1、RNA2、RNA3全长cDNA克隆各一个进行组合，作为CPsV基因组全长cDNA克隆，通过农杆菌介导注射接种本氏烟并进行RT-PCR检测。结果表明8个组合中CPsV-122阳性率最高，为62.50%。核苷酸序列分析显示，CPsV-122与西班牙分离物P-121的序列一致性最高，其RNA1、RNA2及RNA3相应的序列一致性分别为98.06%、97.10%和99.32%。在基于外壳蛋白氨基酸序列构建的系统进化树上，CPsV-122与P-121聚在同一支，并与来自中国、突尼斯、意大利的5个分离株聚为一簇。通过农杆菌介导接种CPsV-122至草本寄主千日红及柑橘品种尤力克柠檬(Citrus limon）和邓肯葡萄柚(C. paradise），进行症状观察和RT-PCR检测。结果表明，7 dpi时，千日红阳性率为16.67%(2/12），在25 dpi时，阳性植株出现明显的红褐色枯斑、叶片局部坏死等CPsV侵染症状；邓肯葡萄柚和尤力克柠檬的RT-PCR检测结果除阳性对照外均呈阴性，但在90 dpi，CPsV-122接种的20株尤力克柠檬植株中有13株表现出明显的矮化、黄化和嫩梢充胶、枯死等CPsV侵染典型症状，而空载对照组和健康对照组均未观察到特异性症状。【结论】CPsV-122为CPsV基因组全长cDNA克隆，能够系统侵染千日红并在柑橘上引起植株矮化和嫩梢枯死等CPsV侵染典型症状。

绿肥联合麦秸还田对减量施氮春小麦光合特性和产量的影响

张欢欢, 张刁亮, 王晓丽, 陈寒, 邵娟, 殷文, 胡发龙, 柴强, 樊志龙

中国农业科学. 2025, 58(17): 3461-3472. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.008

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【目的】探究在不同减氮水平下，绿肥联合麦秸还田对春小麦(Triticum aestivum L.）籽粒产量及叶片光合特性的影响，为构建春小麦复种绿肥节氮高效型生产模式提供理论依据和技术支撑。【方法】试验于2022和2023两个年度在甘肃农业大学武威绿洲农业试验站进行。采用裂区试验设计，主区为不同还田物料处理，设绿肥联合麦秸还田(W-GS）、绿肥单独还田(W-G）和麦后休闲(W-F）3个水平；副区为施氮量，设地方常规施氮量(N1，225 kg N·hm^-2）、减氮约15%(N2，190 kg N·hm^-2）、减氮约30%(N3，155 kg N·hm^-2）和减氮约45%(N4，120 kg N·hm^-2）4个水平。测定春小麦顶端展开叶片的叶绿素值(SPAD值）、光合特性和籽粒产量。【结果】减量施氮对春小麦籽粒产量呈负效应，而绿肥联合麦秸还田能补偿这种效应，甚至增加春小麦籽粒产量。同一施氮量下，W-GS、W-G处理的春小麦较W-F分别增产15.3%和9.4%，W-GS较W-G增产5.4%；W-F的春小麦籽粒产量随施氮量的减少呈降低趋势，而W-GS的春小麦籽粒产量N3与N1处理间无显著差异；W-GSN3较W-GSN1和W-FN1均未减产。绿肥联合麦秸还田能改善减量施氮春小麦的叶片光合特性。与同一施氮量下W-G和W-F相比，W-GS的春小麦叶片SPAD值、净光合速率(P_n）、气孔导度(G_s）、蒸腾速率(T_r）和叶片水分利用效率(LWUE）均显著提高；随施氮量的减少，W-F的春小麦叶片SPAD值、P_n、G_s、T_r、LWUE均显著降低，而W-GS的春小麦相关指标在N3与N1之间无显著差异；组合处理之间相比较，W-GSN3与W-GSN1和W-FN1的春小麦光合特性指标之间无显著差异。W-GS较W-F使春小麦光能利用率(LUE）提高了5.2%；W-F的春小麦LUE随施氮量的减少呈降低趋势，而W-GS的春小麦LUE在N3与N1之间差异不显著；W-GSN3的春小麦LUE与W-GSN1和W-FN1相比未显著降低。通径分析结果表明，本研究条件下春小麦的叶片气孔导度对其净光合速率、蒸腾速率的调控作用较大，进而影响千粒重而决定籽粒产量。【结论】绿肥联合麦秸还田主要通过改善春小麦叶片光合特性而提高春小麦千粒重，最终使减氮约30%处理的春小麦不减产。因此，绿肥联合麦秸还田结合施氮155 kg·hm^-2可推荐为干旱绿洲灌区春小麦复种绿肥节氮高效型生产模式。

滴灌不同用量的氮钾肥对土壤盐分及南疆香梨产量、品质的影响

王龙, 王军, 蒋静, 刘浩, 刘德召, 李久生

中国农业科学. 2025, 58(17): 3473-3487. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.009

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【目的】探明滴灌不同用量氮、钾肥料对省力化密植香梨园土壤盐分、产量以及品质的影响，提出梨园适宜的氮、钾施肥量，为库尔勒香梨科学施肥提供技术支撑。【方法】开展田间试验，设置5个施氮水平，分别为N0(0）、N1(100 kg·hm^-2）、N2(200 kg·hm^-2）、N3(300 kg·hm^-2）、N4(400 kg·hm^-2）；4个施钾水平，分别为K0(0）、K1(50 kg·hm^-2）、K2(100 kg·hm^-2）、K3(150 kg·hm^-2），分析不同施氮和施钾水平下土壤盐分、香梨产量及品质的差异。利用灰色关联度分析综合评价梨园适宜的氮、钾施肥量。【结果】施氮和施钾量显著影响香梨不同生育时期0—100 cm土层土壤盐分累积量(P<0.05），盐分累积量随着施氮量增加先降低后增加，施氮量300 kg·hm^-2时最低，比其他施氮量低18.7%—237.0%；盐分累积量随着施钾量的增加逐渐降低，施钾量150 kg·hm^-2时最低，比其他施钾量低10.0%—219.1%。氮、钾施用量显著影响香梨产量和品质(P<0.05），香梨产量及品质随施氮量的增加先增加后降低，施氮量300 kg·hm^-2时达到最优，产量、单果重和可溶性固形物含量分别提高9.0%—16.7%、2.4%—8.6%和2.3%—5.8%，去皮硬度降低2.5%—4.1%；较高施钾量能够提高香梨产量和品质，施钾量150 kg·hm^-2时达到最优，产量、单果重和可溶性固形物含量分别提高2.2%—7.9%、2.3%—6.5%和0.5%—3.7%，去皮硬度降低0.8%—8.0%。灰色关联度分析结果表明，N3K3处理对库尔勒香梨产量和品质的提升效果优于其他处理。【结论】该地区省力化香梨园滴灌氮、钾施用量分别为300和150 kg·hm^-2时，能够保证香梨优质高产，降低土壤盐渍化风险。

草莓连作对土壤微生物及碳氮磷功能基因丰度的影响

王庆峰, 褚长彬, 赵峥, 吴淑杭, 周德平

中国农业科学. 2025, 58(17): 3488-3502. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.010

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【目的】为明确草莓连作对土壤微生物和土壤功能的影响，解析草莓连作下细菌和真菌群落结构以及碳氮磷代谢功能基因的变化特征，为调控连作土壤微生态平衡和土壤功能提供科学依据。【方法】采用荧光定量PCR、Miseq测序和高通量芯片等技术研究未连作(T1），连作3年(T3）和连作10年(T10）条件下细菌、真菌和碳氮磷代谢功能基因变化规律，解析影响土壤功能的主效因子。【结果】草莓连作降低了土壤pH值，但提高了土壤养分含量，其中土壤有机质含量从21.2 g·kg^-1上升至32.4 g·kg^-1。连作使草莓根际和非根际细菌丰度先升高后降低，非根际真菌丰度变化与细菌变化趋势相似，但显著降低了根际真菌丰度，说明细菌和真菌对连作的响应不同。连作对细菌多样性影响不显著，而显著降低了真菌多样性，并改变了土壤微生物群落组成。通过比较不同连作年限细菌和真菌群落组成之间的UniFrac距离发现，真菌群落UniFrac距离为0.64—1.36，远远高于细菌群落的0.028—0.111，说明连作对真菌群落组成的影响高于细菌。相关性分析表明，细菌群落组成与土壤pH显著相关，而真菌群落组成与土壤养分状况(有效磷、碱解氮、有机质等）显著相关。草莓连作改变了土壤碳氮磷代谢功能基因丰度，使土壤中固碳基因accA显著降低，固氮基因nifH和磷代谢相关功能基因(phoD、phoX和pqqC）先升高后降低。进一步通过偏最小二乘路径模型(PLS-PM）分析发现，草莓连作真菌群落结构(丰度、多样性和组成）对土壤碳氮磷代谢功能基因的影响高于细菌群落结构。【结论】草莓连作引起的土壤碳氮磷代谢功能基因丰度的改变主要是通过调控真菌群落结构而实现的。未来应重点调控土壤真菌群落结构，以改良长期连作土壤的健康状况。

热区广西葡萄种质资源花序着生与质量的调查与评价

余欢, 林玲, 郭荣荣, 曹雄军, 王博, 房经贵, 谢蜀豫, 黄小云, 韩佳宇, 白先进

中国农业科学. 2025, 58(17): 3503-3515. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.011

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【目的】近年来，随着避雨栽培、一年两收等技术的推广，热区葡萄实现了错季高效生产。然而，热区葡萄面临花芽分化不良、萌芽不整齐和“跑花”等花序异常问题，成为影响稳产和优质生产的主要限制。系统调查和评价广西热区葡萄种质资源的花序着生特征与发育质量，明确不同种质在热区的适应性差异，为品种选育及生产管理提供理论依据和技术指导。【方法】连续2年对热区广西98份葡萄种质资源的萌芽率、花芽率、成枝率、单枝条花序数、花序着生节位、花序类型与质量进行调查评价，品种涵盖欧亚种、欧美杂种及欧山杂种等，深入剖析不同品种间、不同花序节位的质量差异与规律。【结果】在单氰胺破眠处理下，98个种质资源均能顺利萌芽和成枝，其中92个品种可正常形成花序，平均萌芽率为90.42%，成枝率92.13%，花芽率约61.06%，单枝条花序数平均为1.67个。然而，不正常花序现象较为突出，总比例高达40.56%。将不正常花序分为卷须型、停止分化型和营养组织型三大类型。其中，卷须型最为普遍，进一步细分为1—5卷类型，所有调查品种均出现2卷型花序；停止分化型包括单头型(仅鳞片或早期坏死）、卷须死亡点型和枝条死亡点型；营养组织型则包括枝条卷须和叶片卷须2种类型。‘阳光玫瑰’等品种中出现全部异常类型，是高敏感代表材料。调查的8个节位中，花序着生以第3、4节位最为集中，分别占花序总数的27.99%和27.06%，其中，第3节位的不正常花序比例最低，仅为17.22%。进一步群体分析表明，欧美杂种葡萄在花芽率(68.60%）、单枝条花序数(约1.8个）以及花序正常率方面均优于欧亚种(花芽率46.59%），且萌芽率、花芽率和成枝率高的品种，其单枝条花序数更多，不正常花序发生率显著较低。【结论】花序的着生节位显著影响其质量表现，其中，中部节位尤其是第3节位，花序异常发生率最低，因此，在生产上进行花序管理时，对于易发生花序异常的品种，建议优先保留第3节位的花序。萌芽率、花芽率和成枝率高且单枝条花序数多的品种，更易获得正常且高质量花序。不同葡萄种群在花序发育和异常发生方面存在明显差异，其中，欧美杂种在热区环境下表现更优，具有更高的花芽率和正常花序比例，建议作为热区栽培的首选种质资源。

茉莉花FLA基因家族鉴定及JsFLA2的功能分析

齐香玉, 李新茹, 陈双双, 冯景, 陈慧杰, 刘欣童, 金玉妍, 邓衍明

中国农业科学. 2025, 58(17): 3516-3530. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.012

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【目的】茉莉花的生殖障碍十分严重，种质创新工作长期受阻。类成束阿拉伯半乳糖蛋白(fasciclin-like arabinogalactan proteins，FLAs）在植物生殖发育过程中起着重要作用。通过对茉莉花FLA基因家族进行全基因组鉴定与分析，研究其基本特性及表达模式，为深入解析JsFLAs在茉莉花生殖发育中的生物学功能提供理论依据。【方法】利用HMMER 3.0软件在茉莉花全基因组中筛选鉴定FLA基因家族成员，并通过Smart和CD-Search进一步验证；利用ExPASy、SignalP 5.0、big-PI Plant Predictor、NetNGlyc-1.0和Plant-mPLoc等网站分析JsFLAs的理化性质及亚细胞定位；利用MEGA、TBtools、MEME、PlantCARE等对JsFLAs进行系统进化树构建、基因染色体定位、基因结构分析、蛋白保守基序分析及其启动子顺式作用元件预测；利用转录组数据分析JsFLAs在授粉后不同时间的柱头和不同发育阶段花中的表达特征；采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR）检测JsFLA2在茉莉花不同组织中的表达特性，并通过瞬时转化烟草叶片试验分析其亚细胞定位；最后，通过异源转化拟南芥验证JsFLA2的生物学功能。【结果】在茉莉花全基因组中共鉴定出24个JsFLAs，命名为JsFLA1—JsFLA24，其蛋白包含159—515个氨基酸残基，分子量为17.02—56.34 kDa，等电点为4.20—9.69；所有成员均含有1—2个类成束蛋白结构域、1—2个AGP糖基化位点和1个糖基化磷脂酰肌醇锚定位点，其中19个成员含有信号肽；除JsFLA5位于细胞核外，其余成员均位于细胞膜；茉莉花FLAs蛋白可分为4个亚类，且蛋白保守基序在各组中相对保守；JsFLAs不均匀地分布在11条染色体上；JsFLAs含0—3个内含子及1—3个外显子；21个JsFLAs在授粉后不同时间的柱头表达，20个JsFLAs在不同发育阶段的花中表达；JsFLAs启动子含有生长发育元件、植物激素响应元件和非生物胁迫响应元件等。此外，具有显著差异表达的JsFLA2编码405个氨基酸，与油橄榄OeFLA1亲缘关系最近，在花中表达量最高，定位于细胞膜。异源转化拟南芥结果显示，转基因株系表现出花粉活力降低、种子数减少和角果变短等严重的结实障碍。【结论】在茉莉花中鉴定出24个FLA基因家族成员，明确了JsFLA2与茉莉花的花粉育性密切相关。

甜玉米基质型全营养特医乳剂食品的稳定性

栗程程, 张名位, 张雁, 刘光, 邓媛元, 魏振承, 廖娜, 王佳佳

中国农业科学. 2025, 58(17): 3531-3543. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.013

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【目的】分析评价不同固形物含量的甜玉米全浆对全营养特医乳剂物理稳定性和感官品质的影响，确定适宜全营养特医乳剂的甜玉米全浆浓度，研发以甜玉米全浆为基质的乳剂型特医食品，为基于农产品及天然食物的特医食品研发提供参考。【方法】分别选取3%、4%、5%、6%、7%固形物含量的甜玉米全浆为水相基质，复配麦芽糊精、酪蛋白酸钠、大豆油、维生素、矿物质，经均质、灭菌等工艺制成全营养特医乳剂，以离心沉淀率、粒径分布、微观形貌、动力学不稳定性指数(turbiscan stability index，TSI）、静态流变学特性、感官评分及电子舌信息为评价指标，并结合短期贮藏测试，研究以甜玉米全浆为基质的乳剂型全营养特医食品稳定性。【结果】随着甜玉米固形物含量增加，乳剂的离心沉淀率逐渐增大，大粒径颗粒占比增加，且粒径分布图出现多峰；光学显微镜观察微观形貌发现大颗粒片段逐渐增多，6%、7%甜玉米固形物含量的乳剂中出现轻微絮凝现象；TSI值呈先减小后增大的趋势，4%甜玉米固形物含量的乳剂TSI值最小；表观黏度逐渐增加，均呈现剪切稀化的假塑性流体特性，其中3%、4%甜玉米固形物含量的乳剂黏度小，流动性好；感官评价和电子舌分析结果表明，4%甜玉米固形物含量的乳剂评分最高、味感最好，且经21 d短期贮藏后未出现乳析和沉淀现象。【结论】综合各项评价指标，4%甜玉米固形物含量的乳剂既能保持均一稳定的体系和良好流动性，又具有浓郁的甜玉米风味，适合作为乳剂型特医食品的水相基质，既赋予特医食品天然风味，又能提高其营养素与能量水平。

饲养密度对琅琊鸡生产性能和短链脂肪酸含量及盲肠微生物差异功能的影响

李学冯, 王慧, 张宁波, 金太花, 张淑二, 郑全胜, 陶家树, 李庆珂, 吕慎金, 李永洙

中国农业科学. 2025, 58(17): 3544-3560. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.014

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【目的】在相同饲养条件、不同饲养密度下探索琅琊鸡盲肠菌群多样性、短链脂肪酸以及微生物功能差异性，为琅琊鸡健康养殖提供理论依据。【方法】研究采用单因子试验设计，试验选用450只体重相似(P>0.05）的20周末琅琊鸡母鸡，设3个处理，每个处理15个重复，每个重复10只，随机放入低饲养密度540 cm²/只(L）、中饲养密度450 cm²/只(I）、高饲养密度360 cm²/只(H）的全封闭式鸡舍立体三层阶梯单笼养条件下饲养，分别在23周末(A）、43周末(B）时随机选取各3只称重，随后屠宰收集盲肠内容物，采用Illumina MiSeq技术检测盲肠菌群多样性，用气相色谱法测定其短链脂肪酸含量。【结果】(1）23周末AL组日增重、平均蛋重、日产蛋量和料蛋比显著高于AH组(P<0.05），AL组产蛋率显著高于AI组(P<0.05），AI组产蛋率显著高于AH组(P<0.05），且AL组产蛋率极显著高于AH组(P<0.01）；43周末BL组体重、日增重、平均蛋重、日产蛋量和料蛋比显著高于BH组(P<0.05），BL组产蛋率显著高于BI组(P<0.05），BI组产蛋率显著高于BH组(P<0.05），BL组产蛋率极显著高于BH组(P<0.01）。(2）在门水平上，AH组Bacteroidota显著高于AI组(P<0.05）；BH组Firmicutes显著高于BI组和BL组(P<0.05）。在属水平上，AL组Prevotellaceae_UCG-003显著高于AH组(P<0.05）、极显著高于AI组(P<0.01），并且AL组Alloprevotella显著高于AI组(P<0.05）；BH组Blautia、Christensenellaceae_R-7_group、UCG-002和Ruminococcus显著高于BL组(P<0.05）；BI组Oscillibacter和Intestinimonas显著高于BL组(P<0.05）。(3）23周末时AL组和AI组乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸和戊酸显著高于AH组(P<0.05）。43周末时，BI和BH组丙酸显著高于BL组(P<0.05）；BI组异丁酸和戊酸显著高于BL组(P<0.05）；(4）KEGG代谢通路和16S功能预测数据库对比发现，相比于中饲养密度组和高饲养密度组，低饲养密度组在能量代谢、细胞生长、内分泌系统、蛋白质折叠及相关加工和长寿调节通路等通路显著富集。【结论】不同饲养密度影响20-43周末期间琅琊鸡的生产性能、盲肠菌群多样性和结构的组成，在低饲养密度中琅琊鸡生产性能提高、盲肠菌群多样性及其发酵产物SCFAs含量增加，KEGG通路中能量代谢、细胞生长、内分泌系统、蛋白质折叠及相关加工和长寿调节等通路显著富集。

犬细小病毒CPV-2c SX-LC株感染性克隆的构建与病毒拯救

刘晨曦, 赵冰兵, 史智宾, 王世达, 王靖飞

中国农业科学. 2025, 58(17): 3561-3570. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.17.015

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【背景】犬细小病毒2型(canine parvovirus 2, CPV-2)属于细小病毒科细小病毒属，是一种无囊膜、单股负链DNA病毒，主要感染犬科动物，尤其对幼犬群体构成极大威胁。该病毒具有高度传染性和显著致死率，常引发犬类的急性肠炎或心肌炎，已成为影响全球范围内犬类养殖业的重要疫病之一。目前，CPV-2感染主要通过疫苗免疫预防，但仍有免疫犬发病报道。因此，针对当前流行的CPV-2毒株，开展其致病机制及免疫学特征的基础研究，已成为犬细小病毒防控策略优化的重要前提。【目的】建立针对当前流行的CPV-2c的反向遗传操作系统，为后续研究病毒的致病性、免疫逃逸机制及宿主适应性变异提供重要的实验工具。【方法】参考已发表的CPV-Y1毒株(GenBank编号：D26079.1）全基因组序列，设计特异性引物，采用分段PCR获得本实验室分离的CPV-2c SX-LC毒株的近全长的基因组序列，结合基因合成的CPV-2末端回文序列(ITRs)，将CPV-2完整基因组克隆至pBluescript SK(+)载体中，于基因组中引入XhoI酶切位点，作为酶切标签，构建了稳定、可操作的反向遗传质粒。随后，将纯化后的重组质粒转染至犬源F81细胞，进行病毒拯救并连续传代培养。通过观察细胞病变效应(CPE），间接免疫荧光试验(IFA）检测病毒主要抗原蛋白VP2，以及利用透射电子显微镜负染色观察病毒颗粒的形态来证明反向遗传系统成功构建。最后，通过一步生长曲线实验系统评估拯救病毒在F81细胞中的增殖动力学特征，并结合血凝试验(HA）测定其血凝活性，全面分析拯救病毒的基本生物学特性，并与亲本野生型毒株进行对比，验证所构建反向遗传系统的稳定性与实用性。【结果】酶切分析与序列测定结果确认，成功构建了完整的CPV-2c SX-LC全基因组质粒。将该重组质粒转染F81细胞并连续传代培养5代后，观察到细胞出现明显的CPE。针对出现CPE的细胞，进一步采用IFA检测，结果显示VP2抗原蛋白能够稳定表达。此外，病毒液经负染色处理后，透射电子显微镜观察显示具有典型CPV-2形态特征的病毒颗粒，进一步证明成功拯救获得了重组病毒rCPV-2c SX-LC。一步生长曲线及HA分析，结果表明拯救病毒与亲本毒株在增殖动力学和血凝活性方面基本一致，说明两者具有相似的生物学特性。【结论】通过优化ITRs的克隆，构建了具有CPV-2完整ITRs的质粒，较传统的构建方法在提升拯救效率和保证病毒基因组的完整性等方面有一定提升。构建的CPV-2c SX-LC反向遗传系统为进一步研究CPV的基础及应用提供了技术平台。

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