当期目录

2025年 第58卷 第10期 刊出日期：2025-05-16

  

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

开花期高温对不同基因型籼稻开花授粉的影响

杜思琪, 温育纶, 宁力兴, 尹晓雨, 王淑芬, 宋海燕, 王兆海, 李炜星, 廖江林

中国农业科学. 2025, 58(10):  1867-1877.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.001

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【目的】分析开花期高温对不同基因型籼稻的花粉粒吸胀膨大、花药开裂、花粉粒残留和雌蕊柱头捕获花粉粒数量等开花授粉性状的影响，解析开花期高温诱导水稻颖花不育的原因。【方法】不同基因型籼稻种质通过错期播种种植于江西南昌，使高温处理在8月上旬的自然高温条件下同期开花、冠层处气温36.5―37.8 ℃，使适温对照在9月中旬的适温条件下同期开花、冠层处气温30.8―32.5 ℃。调查并比较高温对不同基因型籼稻的颖花育性、花粉粒吸胀膨大、花药开裂、花粉粒残留、雌蕊柱头捕获花粉粒数量等开花授粉性状的影响。【结果】水稻在高温条件下开花时，供试种质江西吉安丝苗、粤香占和黄广油占等表现高温钝感，颖花育性分别为91.6%、89.2%和87.9%；而水稻种质珍富、玉针香、IR64和密阳46则表现高温敏感，颖花育性依次为55.2%、60.3%、61.1%和73.2%，极显著或显著低于对照。高温敏感种质珍富、玉针香、IR64和密阳46在高温条件下开花时的花粉粒吸胀膨大率依次为1.99%、1.16%、1.12%和2.70%，极显著小于对照；而其余供试种质在高温和适温条件下的花粉粒吸胀膨大率无显著差异。高温条件下，高温敏感种质珍富、玉针香、IR64和密阳46的花药裂口长度相对花药总长度的百分率为66.0%、45.4%、48.7%和63.6%，极显著或显著小于对照，花药中花粉粒残留量也明显多于对照；而其他供试种质在高温和适温下的花药裂口长度与花粉粒残留量均无明显差异。高温条件下，高温敏感种质的雌蕊单个柱头捕获花粉粒数量平均为20粒，极显著低于对照；而其余供试种质在高温和适温条件下捕获的花粉粒数量无显著差异。【结论】开花期高温抑制水稻花粉粒吸胀膨大、影响花药正常开裂、增加花粉粒“黏性”，从而阻碍花粉粒从花药中散落至雌蕊柱头，减少雌蕊柱头捕获有效花粉粒数量，造成水稻颖花不育而降低结实率。

海岛棉叶绿素含量的全基因组关联分析及候选基因预测

史顺宇, 杨涛, 庞博, 李静, 林轶峰, 王正瑞, 傅林成, 扎尔加玛丽·阿不都别克, 高文伟, 吴鹏昊

中国农业科学. 2025, 58(10):  1878-1895.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.002

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【目的】叶绿素作为植物光合作用的核心色素，直接影响植物的光合效率和产量，通过挖掘与海岛棉叶绿素相关的分子标记和候选基因，为海岛棉品种改良提供理论依据。【方法】利用203个海岛棉品种作为研究对象，在4个环境下（2年2点）分别测定海岛棉3个时期（蕾期、花期、铃期）的叶绿素含量，并对4个环境下的叶绿素含量进行相关性分析，将全基因组重测序数据和叶绿素含量的最佳线性无偏预测值（BLUP）进行全基因组关联分析，筛选与叶绿素含量相关的候选基因。【结果】对4个环境的叶绿素含量进行描述性统计，蕾期、花期和铃期叶绿素含量在不同年份和不同地点均呈正态分布，表明该性状是受多基因控制的数量性状。叶绿素含量在不同生长时期存在显著差异，并受环境影响显著，蕾期叶绿素含量的相关系数为0.021—0.287，花期为0.017—0.180，铃期为-0.118—0.212。经全基因组关联分析（GWAS）分析，共筛选出52个显著SNP位点。其中，在蕾期、花期和铃期分别筛选到20、20和12个显著SNP位点，主要分布在A05、A06、D05、D06和D10等染色体上，并注释到80个候选基因，其中，GB_A05G0103、GB_A05G0104、GB_A05G0105、GB_A05G0106、GB_A05G0107、GB_A05G0108、GB_A05G0109、GB_A05G0110、GB_A05G0111和GB_A05G0112等10个基因在typeⅠ（4个环境）的花期和typeⅡ（新疆北部2个环境）的花期均被注释到，GB_A06G1512和GB_A06G1513在typeⅠ的花期和铃期、typeⅡ的花期均被注释到，GB_D09G0836、GB_D09G0837和GB_D09G0838在typeⅠ的铃期和typeⅡ的花期均被注释到。通过相对表达量分析，鉴定到9个与叶绿素含量相关的基因，其中，GB_A05G0097、GB_A05G0093和GB_D05G0109在叶绿素代谢、光合作用和植物抗逆性中具有重要作用。【结论】海岛棉叶绿素含量在不同生长时期存在显著差异，并受环境影响显著，GWAS分析共检测到52个与海岛棉叶绿素含量相关的位点，发现9个基因可作为海岛棉叶绿素的候选基因。

111份紫花苜蓿种质资源萌发期抗旱性鉴定评价

陈彩锦, 马琳, 包明芳, 张国辉, 蒋庆雪, 杨天辉, 王川, 王晓春, 高婷, 王学敏, 刘文辉

中国农业科学. 2025, 58(10):  1896-1907.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.003

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【目的】鉴定评价苜蓿种质资源的抗旱性，筛选出不同抗旱性苜蓿种质材料，为进一步开展苜蓿抗旱资源的创制和育种利用奠定基础。【方法】以收集的111份苜蓿种质资源为试验材料，以PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件，设置干旱胁迫（13% PEG-6000溶液）和对照（蒸馏水）2个处理，以萌发期的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、萌发指数、根长、芽长、鲜重和干重9个指标为测定指标，利用综合抗旱系数（CDC值）和抗旱性度量值（D值）对萌发期苜蓿的抗旱性进行综合评价，同时，采用单项抗旱系数、相关性分析、主成分分析和逐步回归分析筛选影响萌发的主要抗旱鉴定指标。【结果】通过研究苜蓿种质资源9个指标的单项抗旱系数对干旱胁迫的响应，发现活力指数、鲜重和萌发指数可作为萌发期抗旱性筛选的重要指标。各指标的单项抗旱系数中发芽指数与萌发指数、发芽率和活力指数的相关性最高，分别是0.9838、0.9495和0.9338。主成分分析将9个指标转换成3个主成分，累计贡献率是87.287%。采用CDC值和D值2种方法对萌发期的苜蓿进行抗旱性鉴定，发现2种方法评价结果基本一致，但D值评价方法利用权重系数来反映每个抗旱指标对品种整体抗旱性的影响程度，因而评价结果更具全面性、可靠性和准确性。利用D值对111份苜蓿种质资源进行抗旱性的聚类划分，供试材料划分为5类，第Ⅰ类具有强抗旱性，包含1份材料；第Ⅱ类具有较强抗旱性，包含5份材料；第Ⅲ类具有中等抗旱性，包含55份材料；第Ⅳ类具有弱抗旱性，包含37份材料；第Ⅴ类具有干旱敏感性，包含13份材料。【结论】D值评价方法是评价苜蓿萌发期抗旱性最可靠的方法；筛选出AG37强抗旱性种质1份，AG19、AG5、AG13等较强抗旱性种质5份；确定出活力指数和萌发指数2个指标是评价苜蓿萌发期抗旱性的理想指标。

耕作栽培·生理生化·农业信息技术

论棉花多目标协同栽培

张艳军, 代建龙, 董合忠

中国农业科学. 2025, 58(10):  1908-1916.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.004

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随着我国农业供给侧结构性改革的深入推进以及对优质、安全、环保农产品需求的不断增长，棉花生产面临产量提升、品质优化、轻简高效、绿色环保等多重目标协调发展的挑战。为应对这些挑战，本文提出“棉花多目标协同栽培”（简称协同栽培）的新理念，系统梳理支撑该理念的基础性理论研究成果，包括精量播种促进成苗壮苗的机理、分区灌溉与水肥高效协同机制、密植化控塑型免整枝的群体调控机理、脱叶催熟集中成熟的生理机制，以及逆境适应与产量稳定性的补偿性生长机制。在此基础上，结合国内外相关研究成果，总结提出棉花协同栽培的关键技术，包括精量播种与逆境成苗技术，密植化控免整枝塑型技术，变量滴灌水肥协同管理技术，集中成熟调控技术，并论述这些技术在优化资源利用、提高生产效率和保证产品质量等方面的应用成效。案例分析表明，协同栽培通过综合应用这些关键技术，不仅能提升棉花产量和品质，也可实现环境保护与资源可持续利用，印证了多目标协同的可行性，契合当前绿色、环保、高效和可持续农业发展的要求。未来研究需进一步聚焦多目标协同的优化路径，深化“品种-环境-措施”互作机制，强化逆境补偿生长与资源高效利用的协同机制，推动多熟制系统内作物间协同，拓展协同栽培的外延效益。通过多学科交叉与技术创新，协同栽培有望为棉花产业的高质量发展提供系统化解决方案，助力棉花产业绿色转型与可持续发展。

不同磷肥施用量对高寒地区覆膜蚕豆光合特性、产量和水分利用效率的影响

徐秋韵, 周伟迪, 韩成龙, 谷艳杰

中国农业科学. 2025, 58(10):  1917-1933.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.005

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【目的】探讨不同覆膜方式和磷水平对蚕豆光合特性、产量和水分利用效率的影响，为高寒地区蚕豆种植模式的选择和土壤养分管理提供数据支撑。【方法】于2020—2023年，在青海省东部以春蚕豆‘青海13号’为试验材料，采用随机区组试验设计，设置平作不覆膜（NMF）、全膜双垄沟播（DRM）、三垄全覆膜沟播（TRM）3种覆膜方式和3个磷水平（P0，不施肥；P1，9.1 kg P·hm^-2；P2，18.2 kg P·hm^-2），研究不同覆膜方式和磷水平对土壤水热条件、蚕豆光合特性、产量和水分利用效率的影响。【结果】（1）相较于NMF处理，DRM和TRM处理提高蚕豆生育期10 cm土层土壤平均温度16.1%—20.5%和16.7%—23.0%，同时也提高了0—2 m土层土壤含水量和储水量。（2）相较于NMF处理，DRM和TRM处理降低蚕豆开花结荚期叶片蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、净光合速率和叶面积指数，并降低蚕豆籽粒产量、地上生物量和水分利用效率。NMF处理的年平均籽粒产量最高（2 273 kg·hm^-2），其次是TRM处理（1 030 kg·hm^-2）和DRM处理（943 kg·hm^-2）。（3）施磷提高NMF和DRM处理蚕豆开花结荚期净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度和叶面积指数，并提高籽粒产量、地上生物量和水分利用效率，TRM处理的趋势则与之相反。（4）相关性分析表明，籽粒产量、地上生物量和水分利用效率，与净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度、叶面积指数呈极显著正相关关系，与生育期土壤平均温度呈极显著负相关关系。【结论】垄沟地膜覆盖（DRM和TRM）抑制蚕豆生长后期的生长，叶面积指数增长速率减慢，光合作用减弱，导致籽粒产量、地上生物量和水分利用效率降低。在本试验条件下，平作不覆膜配施18.2 kg P·hm^-2磷肥显著增加光合面积，光合作用增强，从而提高蚕豆籽粒产量和水分利用效率，可作为提高高寒地区蚕豆生产力的有效措施。

植物保护

塑料拱棚不同通风方式对黄瓜细菌性角斑病传播的影响

廖锴, 李欣, 石延霞, 谢学文, 李磊, 范腾飞, 王绍辉, 李宝聚, 柴阿丽

中国农业科学. 2025, 58(10):  1934-1946.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.006

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【目的】黄瓜细菌性角斑病是一种全球性的细菌病害，给黄瓜产业造成了巨大经济损失。棚室通风方式和温湿度等环境因子是影响病原菌扩散、传播的重要因子。论文旨在探究塑料拱棚不同通风方式对棚室内温湿度分布及变化、病原菌扩散和病害传播的影响。【方法】选择3个塑料拱棚（20.0 m×7.0 m×3.0 m），通风方式分别为底+顶通风、顶通风、底通风，在棚室中央人工雾化产生角斑病菌气溶胶，并于雾化0.5、1.5、2.5 h后，在距菌源中心0、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 m处，采用营养琼脂平板收集角斑病菌，根据菌落计数结果绘制角斑病菌沉积扩散动态图，分析通风方式对病原菌扩散的影响。在黄瓜栽培塑料拱棚，设置黄瓜细菌性角斑病菌中央接种区，在黄瓜4—5片真叶期，接种角斑病菌菌悬液，分别设置底+顶通风、顶通风、底通风处理，并于接种15 d后，在距接种区0、0.5、1.5 m处，使用农业栽培空间病原菌采样器收集角斑病菌气溶胶，采用qPCR检测不同位置角斑病菌浓度，调查黄瓜发病程度，分析通风方式对黄瓜细菌性角斑病传播的影响。采用空气温湿度记录仪，记录黄瓜棚室内不同位置温湿度数据，绘制不同通风方式下棚内横、纵截面温湿度分布图，分析通风方式对棚室内温湿度分布及变化的影响。【结果】塑料拱棚不同通风方式对黄瓜细菌性角斑病菌扩散具有显著影响。底+顶通风处理，棚内不同位点角斑病菌浓度最低，为3—469 CFU/m²；底通风处理和顶通风处理，病原菌局部淤积、浓度高，不同位点浓度分别为2—847和5—800 CFU/m²。在田间黄瓜拱棚栽培试验中，通风方式显著影响了棚室内温湿度的调控效果和黄瓜细菌性角斑病的传播效率。其中，底+顶通风处理，塑料拱棚内的整体降温除湿效果最优，夜间相对湿度最低，24：00棚室纵截面和横截面湿度分别为70.6%RH—83.7%RH、80.3%RH—93.0%RH，低于底通风处理（80.2%RH—87.3%RH、91.1%RH—96.1%RH）和顶通风处理（78.2%RH—92.2%RH、91.9%RH—96.4%RH）；棚内角斑病菌浓度最低，为8 128 CFU/m³，黄瓜发病最轻，病情指数23.33。顶通风处理次之，角斑病菌浓度13 542 CFU/m³，病情指数27.39；底通风处理角斑病菌浓度最高，为27 954 CFU/m³，黄瓜发病最重，病情指数32.96。【结论】塑料拱棚采用底+顶通风策略，棚室降温除湿效果好，黄瓜细菌性角斑病菌扩散速度慢，黄瓜发病较轻，研究结果可为指导黄瓜栽培过程中的通风调控提供依据。

暗黑鳃金龟HpvATPase B克隆、表达及与Bt Cry8Ea3毒素结合特性

乔英翠, 王薄毓, 王倩, 赵丹, 郭巍, 宁文烁, 常梦颖, 王海, 陆秀君

中国农业科学. 2025, 58(10):  1947-1957.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.007

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【目的】探明暗黑鳃金龟（Holotrichia parallela）幼虫HpvATPase B的功能，明确该蛋白在苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）晶体蛋白杀虫中的作用。【方法】基于暗黑鳃金龟转录组数据，克隆HpvATPase B开放阅读框；利用原核表达系统体外表达HpvATPase B，并进行Western blot检测；利用qRT-PCR测定HpvATPase B在暗黑鳃金龟3龄2 d幼虫不同组织中的表达水平；采用配体印迹试验及ELISA技术对HpvATPase B蛋白与Bt Cry8Ea3体外结合特性进行分析；利用Sf9细胞转染构建转HpvATPase B昆虫细胞系，通过免疫荧光法、细胞生物测定研究HpvATPase B与Bt Cry8Ea3的结合及Bt Cry8Ea3处理后细胞死亡率的变化。【结果】克隆得到HpvATPase B（GenBank登录号：MZ004965），该基因全长1 497 bp，编码498个氨基酸，预测蛋白质分子量为55 kDa，等电点为5.51；预测有3个N-糖基化位点（²³⁹N、³³³N、⁴⁵⁸N）和4个O-糖基化位点（⁴S、⁸T、²³S、²⁸S）。HpvATPase B氨基酸序列与双叉犀金龟（Trypoxylus dichotomus）（GenBank登录号：GJQ75664.1）和棕榈象甲（Oryctes borbonicus）（GenBank登录号：KRT83436.1）V-ATPase B蛋白的支持率最高，达55%；构建得到pET30a-HpvATPase B重组表达质粒，体外原核表达得到大小为55 kDa的HpvATPase B蛋白，诱导后8 h表达量最高；HpvATPase B在马氏管中表达量最高；配体结合试验结果表明，HpvATPase B蛋白可以与Bt Cry8Ea3蛋白特异结合而与Bt Cry1Ab35不结合；ELISA测定HpvATPase B蛋白与Bt Cry8Ea3、Cry1Ab35的亲和力，与Bt Cry8Ea3结合力强，Kd为7.20 nmol·L^-1，而与Cry1Ab35不结合，亲和力不随Cry1Ab35浓度变化而变化；构建了pFastBac^TM HTA-HpvATPase B并成功得到Sf9转基因细胞，免疫荧光测定表明转基因细胞表达的HpvATPase B蛋白与Cry8Ea3毒素蛋白发生了特异结合；细胞生物测定表明，当Cry8Ea3蛋白浓度为10、100 μg·mL^-1时，转基因细胞的平均校正死亡率分别为25.92%、75.53%，且均与对照差异显著（P<0.05），说明HpvATPase B为Bt Cry8Ea3受体蛋白。【结论】体外结合试验、免疫荧光及细胞毒性试验鉴定得到暗黑鳃金龟幼虫HpvATPase B蛋白是Bt Cry8Ea3的受体蛋白，参与Bt Cry8Ea3对暗黑鳃金龟幼虫的毒杀过程。

土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境

秸秆还田方式对东北黑土氮素矿化和氮循环功能基因的影响

张旸, 高燕, 张延, 黄丹丹, 陈学文, 张士秀, 梁爱珍

中国农业科学. 2025, 58(10):  1958-1968.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.008

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【目的】探究秸秆不同还田方式对东北黑土氮组分、氮矿化及氮循环功能基因丰度的影响，明晰长期秸秆还田下土壤氮素供应能力及土壤氮循环基因群落结构的变化。【方法】基于东北黑土区秸秆还田长期定位试验，选取玉米连作下的秸秆混合还田（RI）和秸秆覆盖还田（RC）为研究对象，以秸秆移除为对照（CK）。测定土壤氮组分含量，采用间歇淋洗好气培养法对土壤进行氮素矿化培养，采用荧光定量PCR（qPCR）测定土壤中氮循环基因拷贝数。【结果】试验8年后，与CK相比，RC处理提高了土壤表层（0—5 cm）颗粒有机氮（PON）和矿物结合态有机氮（MAON）的含量，分别增加了0.21和0.27 g·kg^-1，而RI处理仅使土壤中MAON含量提高了0.13 g·kg^-1（P<0.05）。秸秆还田（RI和RC）土壤中微生物量氮（MBN）含量显著增加了1.4—2.8倍（P<0.05），RI处理具有较高的铵态氮（NH₄⁺）和可溶性有机氮（DON）含量，RC处理的硝态氮（NO₃^-）含量最低。与CK相比，秸秆还田土壤氮矿化量显著提升25.3%—83.2%（P<0.05），各处理土壤氮矿化量由大到小排序为：RC、RI、CK。采用一级反应动力学模型对土壤氮矿化过程进行拟合发现，秸秆还田显著提高了土壤氮矿化势（N₀）和矿化速率常数（k）（P<0.05），且以RC处理为最高，N₀和 k分别达到了199.8 mg·kg^-1和0.31 mg·kg^-1·d^-1。随机森林分析表明，PON、MBN和NO₃^- 3个氮组分对N₀影响较大。此外，与秸秆移除相比，秸秆还田的nifH、AOB和nirS基因丰度均显著升高，而秸秆还田的AOA和nirK基因丰度则均显著下降（P<0.05），表明秸秆还田改变了土壤氮循环功能基因群落结构。冗余分析（RDA）发现，秸秆不同还田方式土壤氮循环基因群落结构变化受到土壤中不同氮组分的影响。【结论】长期秸秆覆盖还田土壤有机氮含量和氮素矿化潜力最高，有利于土壤氮库提升及保证作物生长过程中氮素供应，可为东北黑土区农田化学氮肥减施提供更大可能。

喀斯特峰丛洼地利用方式对土壤有机碳及其活性组分的影响

陈武荣, 肖霜霜, 肖峻, 陈丹

中国农业科学. 2025, 58(10):  1969-1981.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.009

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【目的】研究喀斯特峰丛洼地土壤有机碳及其活性组分对不同土地利用方式的响应特征，为喀斯特地区土壤碳库稳定性的维持以及生态恢复与重建提供依据。【方法】基于长期野外定位试验，选取喀斯特峰丛洼地封育、火烧、刈割、牧草种植和玉米种植等5种当地常见的土地利用方式，探讨其对土壤有机碳（SOC）及其活性组分，即颗粒有机碳（POC）、轻组有机碳（LFOC）、易氧化性有机碳（EOC）及微生物量碳（MBC）的影响。【结果】不同利用方式下SOC含量大小表现为封育>火烧>刈割>牧草种植>玉米种植方式，玉米种植方式的SOC含量显著低于其他方式（P<0.05）；土壤POC含量变化趋势与SOC一致，但在各土地利用方式间的下降幅度大于SOC；封育方式的土壤LFOC和EOC含量最高，玉米种植方式最低；相比封育，火烧方式显著提高土壤MBC含量。研究区不同土地利用方式中POC是土壤有机碳主要活性组分，POC/SOC表现为封育>刈割>火烧>牧草种植>玉米种植方式，POC/SOC介于39.3%—58.6%。封育与火烧的FOC/SOC与EOC/SOC较低，但玉米种植的则最高。相关性分析显示，喀斯特土壤中POC、EOC、MBC与SOC极显著正相关（P<0.01），可以敏感反映土壤SOC动态。SOC、POC、EOC、MBC均与TN、AN、Ca²⁺、Mg²⁺有极显著性正相关性（P<0.01），与黏粒有显著负相关性（P<0.05）；SOC、LFOC、POC、EOC、MBC与粉粒呈显著负相关（P<0.05），与砂粒显著正相关性（P<0.05）；SOC、EOC、MBC均与TP呈显著正相关（P<0.05）。冗余分析显示，土壤AN、Ca²⁺、TP及土壤粉粒和黏粒是土壤SOC及其活性组分含量变化的主要贡献因子，表明不同土地利用方式下土壤理化性质变化与SOC及其活性组分含量的变动密切相关。【结论】增强植被覆盖与减少高强度的利用等策略有利于增加喀斯特峰丛洼地土壤有机碳含量与维持其稳定性，而长期耕作等对土壤扰动较大的方式会增大有机碳及其组分流失的风险。

“绿肥+”产业机制及其实践

高嵩涓, 吴翠霞, 周国朋, 常单娜, 曹卫东

中国农业科学. 2025, 58(10):  1982-1993.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.010

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绿肥以服务主作物和农田生态建设为首要任务，缺乏自身产品单元。大量研究表明，绿肥制度是生产优质农产品的有效措施。如何推动利用绿肥技术生产的好产品进入市场、服务社会，是绿肥行业面临的时代需求。经过十几年的探索与积淀，笔者于2018年提出“绿肥+”产业机制，并围绕新机制持续开展理论研究与产业实践。“绿肥+”产业机制是以绿肥生产制度为基础，利用绿肥技术生产出优质、健康农产品，进一步推动这些产品市场化发展的全过程，相关产品称为“绿肥+”产品。“绿肥+”产业机制的主要内容包括集成“绿肥+”产业技术模式、建设“绿肥+”产业基地、物化“绿肥+”农产品、构建“绿肥+”产品产销体系。绿肥能够为农田和园地输入清洁有机肥源，有效提升农田和园地的土壤质量，实现主栽作物节肥、丰产、提质，是形成“绿肥+”产品的理论基础。“绿肥+”产业创新机制极大拓展了绿肥产业发展方向，将绿肥产业形态不明晰的劣势转化为不受产品单元限制、可在不同区域及农作制度中发挥作用的“绿肥+”平台优势。经过6年多发展与实践，已逐渐形成了以“绿肥+”有机/清洁稻米、优质果品为主，“绿肥+”面粉、茶叶、蔬菜等多元化发展的“绿肥+”产业模式，为助力新时代全面乡村振兴提供了绿肥路径。未来，将从深化“绿肥+”产业技术研发和产品创制，加快品牌化、市场化和标准化建设等方向强化“绿肥+”产业发展，持续强化绿肥在推进绿水青山转化为金山银山中的贡献。

园艺

热区葡萄高光效育种研究与实践

曹雄军, 王博, 韩佳宇, 廖永峰, 谢蜀豫, 白扬, 黄小云, 陆丽, 黄秋秘, 江春分, 盘丰平, 白先进

中国农业科学. 2025, 58(10):  1994-2007.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.011

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【目的】葡萄（Vitis vinifera）在热区具有重要的经济价值，但高温气候对其光合效率、果实产量与品质形成了严峻挑战。与此同时，这种高温环境也为培育兼具高光效与耐热特性的葡萄品种提供了天然筛选条件。深入探究热区高温对葡萄光合效率的影响，分析热区高温条件下开展高光效育种的可行性，并利用光合参数早期筛选高光效、耐热且果实品质优良的杂交后代，为热区葡萄高光效育种提供科学依据与实践支撑。【方法】以‘阳光玫瑰’等187份种质资源及5个杂交组合后代的683株葡萄为试验材料，测定净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、耐热性（F_v/F_m、PI_abs、ET_o/CS_m和W_K）和果实可溶性固形物（Brix）含量，分析杂交后代的光合效率分布特性与耐热表现，筛选具有高光效和耐热性的优良株系。【结果】高温胁迫显著抑制葡萄光合效率，40 ℃时，净光合速率降幅最高可达30.28%。然而，与在较温和环境下形成的第一茬夏果叶片相比，在高温环境下发育形成的第二茬冬果叶片具有更高的光合效率和光合稳定性，表明热区高温气候条件为挖掘高光效潜力提供了独特环境。杂交后代群体的净光合速率等光合效率指标呈正态分布特性，表明葡萄可通过高光效育种逐代选择，提高整体光合水平。筛选出5个高光效优良株系，其中，21A-7-297的净光合速率（24.88 µmol·m^-2·s^-1）较亲本‘阳光玫瑰’高26.42%，果实Brix达22.03，提高15.34%。耐热性分析表明，21A-7-297和21A-7-145在47 ℃高温胁迫下的最大光化学效率（F_v/F_m）分别为0.61和0.62，显著优于亲本‘瑞都红玉’（0.44），表现出更强的高温适应能力。【结论】揭示了热区高温对葡萄光合效率的影响，并利用光合参数及耐热性指标进行早期筛选，在杂交后代群体中快速获得兼具高光效、耐热性与优良品质的株系，证实了热区葡萄高光效育种的可行性和有效性。未来可在深入解析高光效机制的基础上，进一步优化高光效育种策略。

基于GA₃与CPPU的无核化与膨大处理对‘阳光玫瑰’葡萄果实品质的影响

董洁, 张鹏, 李旺泽, 李和芳, 周国朝, 陈可钦, 房玉林, 张克坤

中国农业科学. 2025, 58(10):  2008-2021.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.012

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【目的】无核化与膨大处理是提高葡萄商品性的重要措施，通过分析不同浓度赤霉素（GA₃）和细胞分裂素类似物氯吡脲（CPPU）混合处理下‘阳光玫瑰’葡萄果实品质、香气组分积累的差异，旨在阐明不同无核化与膨大处理配方对葡萄果实品质的影响，从而为实际生产应用提供指导。【方法】以‘阳光玫瑰’葡萄为试验材料，分别在盛花期进行A组（10.0 mg·L^-1 GA₃+1.0 mg·L^-1 CPPU）、B组（25.0 mg·L^-1 GA₃+1.0 mg·L^-1 CPPU）、C组（25.0 mg·L^-1 GA₃+3.0 mg·L^-1 CPPU）、D组（50.0 mg·L^-1 GA₃+5.0 mg·L^-1 CPPU）、X组（15.0 mg·L^-1 GA₃+3.0 mg·L^-1 CPPU）和清水对照（CK）6组无核处理，盛花后15 d在C组处理上进行P0（清水）、P1（15.0 mg·L^-1 GA₃+3.5 mg·L^-1 CPPU）、P2（35.0 mg·L^-1 GA₃+3.5 mg·L^-1 CPPU）、P3（55.0 mg·L^-1 GA₃+3.5 mg·L^-1 CPPU）膨大处理，比较不同无核化和膨大处理配方对葡萄果实外观形态指标，色泽指标和香气组分的影响。【结果】不同无核处理的果实无核率均高于对照，其中D组处理下果实无核率达100%。从果实品质上看，D、C两组处理下果实的粒重最高、横纵径最大、果皮亮度最高和耐贮藏性最强，B、C两组糖类积累量最高、提高固酸比效果最显著；从香气物质上来看，不同无核处理均增加了香气种类。C组处理能提高萜烯类、醛类香气组分含量，增加了香气的层次。花后膨大处理中，P2和P3两组处理显著提高果实质量、增大果实横纵径和提高果实耐贮藏性，P2处理下果皮亮度和饱和度的提高最为显著，P1和P2两组处理则显著提高果实糖类积累，降低酸度；3组处理均降低了香气的浓度，P2处理下更多的香气浓度上升，在膨大果实的同时保留了果实香气多样性。【结论】盛花期施用25.0 mg·L^-1 GA₃+3.0 mg·L^-1 CPPU，花后15 d施用35.0 mg·L^-1 GA₃+3.5 mg·L^-1 CPPU复合处理，可在提高‘阳光玫瑰’葡萄果实无核率和膨大效果的基础上提高果实的综合品质。

食品科学与工程

干红葡萄酒单宁质量的多维表征方法分析

李佳慧, 李悦琦, 周晓芳, 范国元, 李爱华, 陶永胜

中国农业科学. 2025, 58(10):  2022-2034.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.013

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【目的】单宁是影响干红葡萄酒色香味感官特性的重要多酚类物质，比较单宁的光谱定量、总酚-单体、聚合特性以及涩感质量的分析方法，为干红葡萄酒单宁质量的多维表征提供方法学支持。【方法】以18款1—9年酒龄的新疆干红葡萄酒样品为试材，采用Folin-Denis法、Bate-Smith法、盐酸香草醛法、蛋白质沉淀法和甲基纤维素法对单宁进行光谱定量分析；总酚采用福林-肖卡试剂法测定，黄烷醇和黄酮醇采用紫外-可见分光光度法测定；聚合特性通过盐酸指数、乙醇指数和明胶指数进行分析，分别采用盐酸沉淀法、乙醇沉淀法和明胶沉淀法；单宁的涩感质量由经过专业培训的品评小组进行感官评估，包括涩感平衡度、涩感强度、酸感强度、干燥感、褶皱感和平滑度6个特征。【结果】相比其他光谱定量方法，甲基纤维素法的回收率较高，模拟酒、原酒和成品酒中添加混合单宁的回收率分别为130.67%、107.54%和76.94%。5种光谱法测得的单宁含量均随酒龄增加而减少，其中甲基纤维素法（1 247—3 103 mg·L^-1）和Bate-Smith法（1 643—5 064 mg·L^-1）呈现出明显的趋势。总酚（3 145—4 383 mg·L^-1）、黄烷醇（352—1 151 mg·L^-1）和黄酮醇（107—199 mg·L^-1）含量也随酒龄升高而降低，与甲基纤维素相关系数分别为0.71、0.65和0.29。盐酸指数（0.11—0.35）和乙醇指数（0.21—0.44）随酒龄呈增长趋势，而明胶指数（0.08—0.53）无明显趋势。感官分析显示，涩感强度在1—3年组样品中较为突出；随着酒龄增加，涩感逐渐减弱，褶皱感减轻，平滑感增强。供试样品的主成分分析结果显示，光谱定量法、黄烷醇、涩感强度和褶皱感对不同酒样区分的贡献度最大。1—3年组单宁含量高、涩感强；4—6年组涩感减弱、酸感和干燥感最强；7—9年组单宁聚合度高、涩感最弱、酸感较强。【结论】甲基纤维素法在干红葡萄酒中检测单宁总量效果最佳，总酚与黄烷醇能有效量化单宁的整体与单体特性。盐酸指数和乙醇指数是分析单宁聚合特性的有效指标，涩感强度和褶皱感是区分单宁感官属性的关键指标。

畜牧·兽医

欧亚类禽H1N1猪流感病毒适应性突变氨基酸的鉴定及其功能分析

万云飞, 杨玉莹, 张乃心, 许萌萌, 于钦浩, 乔传玲, 陈化兰

中国农业科学. 2025, 58(10):  2035-2044.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.014

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【目的】A型流感病毒通过适应性突变跨越种间屏障，感染包括人类在内的多种哺乳动物，对全球公共卫生构成持续威胁。基于细胞传代培养鉴定流感病毒发生的适应性突变，并对突变氨基酸的功能进行分析，为流感的监测和防控提供理论指导。【方法】将一株欧亚类禽H1N1猪流感病毒(EA H1N1 SIV)（A/swine/Zhejiang/199/2013，简称ZJ199）在MDCK细胞中传代培养，测序发现病毒在第3代发生适应性突变，并将其命名为ZJ199-P3。之后比较ZJ199与ZJ199-P3病毒在体内外的复制能力和对小鼠的感染性。建立ZJ199的反向遗传系统，并以rZJ199为骨架拯救分别含有单点突变的重组病毒, 测定亲本病毒和单点突变重组病毒在体外的复制能力，确定影响病毒复制的关键氨基酸位点；通过测定病毒聚合酶活性、神经氨酸酶活性以及ISRE和NF-κB报告基因活性，确定病毒适应性突变对病毒生物学活性的影响。【结果】分析比较ZJ199与ZJ199-P3病毒的氨基酸序列，结果发现ZJ199-P3病毒在NP、NA和NS2蛋白分别含有A234T、S21G和M100I突变。测定ZJ199-P3病毒在体内外的复制能力，结果与ZJ199病毒相比，ZJ199-P3病毒在体内外的复制能力均下降。利用反向遗传技术，分别拯救了病毒rZJ99及单点突变病毒rZJ199-NA-S21G、rZJ199-NP-A234T和rZJ199-NS2-M100I；体外复制能力测定结果显示与rZJ199病毒相比，NP蛋白A234T突变导致rZJ199-NP-A234T病毒复制能力下降，而NA蛋白S21G和NS2蛋白M100I突变对病毒的复制能力无明显影响。进一步研究发现，NP蛋白A234T突变导致病毒聚合酶活性下降；NA蛋白S21G突变导致病毒神经氨酸酶活性下降；NS2蛋白M100I突变减弱了对ISRE和NF-κB报告基因活性的抑制作用。【结论】通过在细胞上的传代培养，鉴定了EA H1N1 SIV的3个适应性突变氨基酸，发现NP蛋白A234T突变通过降低病毒聚合酶活性，使得病毒的体外复制能力下降；NA蛋白S21G突变和NS2蛋白M100I突变均影响病毒的生物学活性。以上突变氨基酸的发现，提示我们需进一步加强流感病毒的监测，为流感的防控提供科学依据。