Please wait a minute...
广告服务

当期目录

    2022年 第55卷 第22期 刊出日期:2022-11-16
      
    目录
    中英文目录
    中国农业科学. 2022, 55(22):  0.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022-12-14
    摘要 ( )   PDF (332KB) ( )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    水稻RIL群体高密度遗传图谱的构建及苗期耐热性QTL定位
    刘进,胡佳晓,马小定,陈武,勒思,Jo Sumin,崔迪,周慧颖,张立娜,Shin Dongjin,黎毛毛,韩龙植,余丽琴
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4327-4341.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.001
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (5241KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 随着全球气候变暖,高温严重威胁粮食安全,发掘耐热基因资源是培育耐高温新品种和消除高温危害最直接的绿色生态途径,也是阐明耐热生理生化和分子遗传机理的基础。【方法】 构建苗期耐热性鉴定评价方法,以热敏感品种周南稻和强耐热品种赣早籼58号杂交衍生的重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体为研究材料,利用高通量测序技术对亲本和RIL群体进行全基因组测序;依据171个家系的基因型数据,利用滑动窗口法将SNP信息转换成Bin基因型,预测染色体上的重组断点,构建RIL群体高密度BinMap遗传图谱,结合耐热表型数据,运用QTL IciMapping软件完备复合区间ICIM的作图方法,进行高温胁迫下幼苗存活率和耐热等级QTL分析。【结果】 构建了一张包含3 321个Bin标记高密度遗传图谱,各染色体Bin标记数为159—400个,标记间平均物理距离为106 kb;利用逐步高温胁迫方式鉴定亲本和RIL家系幼苗耐热表型,高温胁迫下,幼苗存活率和耐热等级存在极显著负相关性,且幼苗存活率与籼型基因频率存在显著正相关性,籼型基因频率越高,耐热性越好,RIL群体表型性状呈现双峰连续分布,苗期耐热性可能受少数几个主效QTL调控;共检测到12个苗期耐热性相关的QTL,其中,调控幼苗存活率和耐热等级的QTL分别有8和4个,幼苗存活率和耐热等级相关QTL存在遗传重叠现象,形成调控耐热性的主效QTL簇qHTS2qHTS7qHTS8,三者在调控苗期高温抗逆中具有重要作用,其中,qHTS7为新发现主效QTL,对增强苗期耐热性具有较强的功效。【结论】 构建了一张包含3 321个Bin标记的高密度分子遗传图谱,解析了耐热品种赣早籼58号苗期耐热基因,鉴定出3个苗期耐热调控关键QTL簇,发掘了一个新主效QTL簇qHTS7,基于高密度遗传图谱高效获取目标区段及候选基因,筛选出8个苗期耐热性调控的关键目标基因。

    棉花出苗期耐冷综合评价体系的构建及耐冷指标筛选
    沈倩,张思平,刘瑞华,刘绍东,陈静,葛常伟,马慧娟,赵新华,杨国正,宋美珍,庞朝友
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4342-4355.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.002
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2550KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 综合评价棉花品种(系)出苗期耐冷性,建立可靠评价模型,筛选鉴定指标,为耐冷品种选育鉴定提供简便有效的评价方法。【方法】 以200份陆地棉品种(系)为试验材料,设恒定低温、昼夜变温和适宜温度3个处理,测定其出苗率、下胚轴长、根长、百粒重等指标,采用耐冷系数差异分析、频次分析、降幅分析、主成分分析、聚类分析和多元回归分析等方法,对群体进行耐冷型划分,并建立耐冷性评价模型和确定鉴定指标。【结果】 各指标在适宜温度下变异幅度较小,变异系数为3.12%—18.89%,各品种(系)出苗率在85.00%以上,具有较高的生活力,可用于后续耐冷性分析。在低温胁迫下群体内各指标变异幅度增大,为7.14%—108.33%,在恒定低温和昼夜变温下,变幅最大的指标依次为根长和萌发指数。主成分分析将14个低温相关指标和百粒重转换为6个相互独立的综合指标,代表了全部数据74.98%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐冷评价值(D),并对其进行聚类分析,按照耐冷性强弱将200份陆地棉品种(系)划分为5类,第Ⅰ类群属于强耐冷型共2份,第Ⅱ类群属于耐冷型共42份,第Ⅲ类群属于中耐冷型共69份,第Ⅳ类群属于较敏感型共83份,第Ⅴ类群属于敏感型共4份,其中,新陆中16号为耐冷性最强的品种。采用多元回归分析方法,建立棉花出苗期耐冷性预测模型为Y=-4.10+0.58X4+0.40X14+0.32X1+0.22X5(R2=0.92),筛选出4个耐冷性鉴定指标,分别为恒定低温下的棉苗总长、出苗率、干物重和昼夜变温下的萌发率。田间早播试验中各品种(系)的出苗率,与室内试验结果基本一致。【结论】 采用恒定低温和昼夜变温处理结合多元统计分析方法对棉花出苗期耐冷性评价是可行的,恒定低温下的棉苗总长、出苗率、干物重和昼夜变温下的萌发率,可作为鉴定指标。

    花生高亲和硝酸盐转运蛋白基因AhNRT2.7a响应低氮胁迫的功能研究
    王娟,陈皓宁,石大川,于天一,闫彩霞,孙全喜,苑翠玲,赵小波,牟艺菲,王奇,李春娟,单世华
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4356-4372.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.003
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (8288KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 氮素在作物生产中对生物量和产量起关键作用。高亲和硝酸盐转运蛋白基因NRT2在植物响应低氮胁迫时被激活并具有维持氮吸收和转运的作用。通过筛选花生低氮耐受相关的NRT2基因并解析其生物学功能,为培育高氮素利用率的花生新品种提供理论参考,最终有助于实现节氮、高效的绿色生产目标。【方法】 检测正常氮浓度及1/20正常氮浓度(15 mmol·L-1)条件下5个具有典型跨膜结构的花生NRT2基因(AhNRT2.4AhNRT2.5bAhNRT2.5cAhNRT2.7aAhNRT2.7b)的时空表达情况。以花育6309的cDNA为模板,对AhNRT2.7a进行克隆和生物信息学分析,并通过亚细胞定位确定AhNRT2.7a的表达部位。进一步构建异源过表达AhNRT2.7a的拟南芥株系,分别在正常以及低氮胁迫条件下测定其叶绿素含量、氮积累量以及谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸脱氢酶(GDH)5个氮代谢关键酶的活性。【结果】 5个NRT2基因中有4个NRT2基因在花生响应低氮胁迫条件下大量表达。其中,AhNRT2.7a能够响应低氮胁迫,并在花生茎和叶中高表达。获得AhNRT2.7a的cDNA序列,全长为1 380 bp,编码459个氨基酸。蛋白结构分析显示其为具有12个典型跨膜结构域的膜蛋白。该氨基酸序列与栽培种花生(Arachis hypogaea L.)相似性高达99.56%,其次是野生亲本AA和BB基因组花生。亚细胞定位显示其主要定位于细胞质膜上。构建异源过表达AhNRT2.7a的转基因拟南芥植株,在不同供氮条件下,成熟叶和幼叶叶片的叶绿素相对含量均显著高于野生型拟南芥。同时,对上述5个氮代谢相关酶活性以及氮、磷、钾积累量测定显示,转基因植株中2个氮代谢相关酶(GS和NR)的酶活性以及氮积累量均比野生型拟南芥有显著升高。【结论】 花生中4个NRT2基因响应低氮胁迫,其中AhNRT2.7a能够提高植物氮代谢过程的氮素利用率。AhNRT2.7a的表达在促进氮代谢过程的同时,促使碳代谢作用的进一步加强。因此,AhNRT2.7a适合作为花生氮素高效利用为目的的候选基因。

    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    中国大田作物栽培学前沿与创新方向探讨
    张洪程, 胡雅杰, 戴其根, 邢志鹏, 魏海燕, 孙成明, 高辉, 胡群
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4373-4382.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.004
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (453KB) ( )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    我国粮食18年连续增产,持续7年保持在6.5亿吨以上高位。但我国人均农业资源少、作物生产成本高且面临从农劳力锐减和粮食进口量不断增加等诸多严峻挑战。因此,迫切需要深入探讨粮食生产科技前沿问题,并针对性寻求切实可行的创新发展方向。本文重点分析了国内外大田作物栽培领域科技前沿及其发展现状与趋势,根据我国当前大田作物生产存在的突出问题,阐述了我国大田作物优质丰产高效协同栽培、固碳节能减排绿色栽培、“无人化”智慧栽培三方面的重大科技需求,针对性指出了我国大田作物优质丰产高效协同栽培、固碳节能减排绿色栽培和“无人化”智慧栽培三方面重点科技突破方向与路径。最后,从政策顶层设计与有效投入、加强基础理论和关键技术及实用产品研发、强化复合型人才培养等方面,提出了我国大田作物栽培领域科技创新的措施及建议。未来大田作物栽培必须要通过优质丰产高效协同栽培,持续提高粮食产量前提下显著提升谷物品质与种植效益,通过以绿色为“底色”的节本增效栽培,实现显著减少物质投入和资源高效利用,通过农艺农机智能多方面融合创新,构建“无人化”智慧栽培,大幅度减少劳动力投入,有效提高规模生产效益,从而实现中国式的大田作物生产现代化,达到确保粮食安全与农产品有效的供给。

    山东省强筋小麦品质评价及与气象因子关系分析
    余维宝, 李楠, 寇一泓, 曹新有, 司纪升, 韩守威, 李豪圣, 张宾, 王法宏, 张海林, 赵鑫, 李华伟
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4383-4397.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.005
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (5467KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 明确山东省强筋小麦品质分布特征,分析关键气象因子对小麦品质参数的影响。【方法】 以优质强筋小麦济麦44为材料,2018—2020年在山东省44个县区获取296组籽粒样品,评价了其品质参数在山东省的分布特征,采用逐步回归的方法分析了不同生育期光、温、水等气象因子与小麦品质参数之间的关系,利用地理信息系统(GIS)对品质参数及其影响因子进行了空间可视化分析,并探究了优质强筋小麦在山东省可能性优势分布区域。【结果】 不同年份,不同区域间各品质参数存在差异,两年强筋达标率表现为最大拉阻力>吸水率>容重>稳定时间>蛋白质含量>拉伸面积>湿面筋含量,变异系数表现为稳定时间>拉伸面积>最大拉阻力>湿面筋含量>蛋白质含量>吸水率>容重。容重在鲁西和鲁西北地区整体高于其他地区,随经度升高而降低,主要受返青—拔节期降雨量的影响;蛋白质含量受开花—乳熟期≥5℃积温正向影响,2018—2019年从西南向东北增加,2019—2020年从西北向东南增加;鲁东地区湿面筋含量较高,这与该地区小麦开花—乳熟期降雨量多极显著相关;拔节—开花期最高气温的负效应与播种—越冬期降雨量的正效应,综合影响了稳定时间高值的分布与区域变化;拉伸面积从鲁西向鲁东逐渐降低,主要与返青—拔节期≥5℃积温显著正相关;最大拉阻力总体表现在东西方向低而中部高,主要与开花—乳熟期≥5℃积温显著负相关。综合分析显示在鲁东和鲁南地区种植强筋小麦的优质可能性强于鲁中和鲁北地区,鲁西地区最低。【结论】 鲁东和鲁南地区是山东省强筋小麦优势种植区域,优质可能性最大。返青—拔节期、拔节—开花期以及灌浆期高温都不利于小麦面团流变学参数;开花—乳熟期积温与蛋白质含量正相关;播种—越冬期降雨有利于面团稳定时间的增加,当开花—乳熟期降雨量低于14.5 mm时不利于湿面筋含量达到强筋标准,而返青—拔节期降水不利于容重提高。强筋小麦生产中建议视天气状况适当浇灌越冬水和灌浆水,推迟返青—拔节期灌水时间。

    植物保护
    基于柑橘叶斑驳病毒的表达载体构建及应用
    张琦,段玉,苏越,蒋琪琪,王春庆,宾羽,宋震
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4398-4407.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.006
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2779KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 构建基于柑橘叶斑驳病毒(citrus leaf blotch virus,CLBV)的表达载体,通过系统表达抗菌肽提高植物抗病性,为柑橘溃疡病、柑橘黄龙病等病害的防控提供新型技术手段。【方法】 基于前期构建的侵染性克隆pCY-CLBV201,在外壳蛋白基因终止子后插入亚基因组启动子序列及多克隆位点,构建病毒表达载体pCLBV202。在多克隆位点插入绿色荧光蛋白(green fluorescent protein)基因(gfp),通过农杆菌介导接种、荧光观察验证pCLBV202-GFP表达GFP的情况。克隆天蚕的抗菌肽(cecropin B,CB)基因并构建重组载体pCLBV202-CB,通过农杆菌介导分别注射接种本氏烟和真空浸润接种柑橘实生苗,筛选阳性植株并分别注射接种和根灌接种烟草青枯病菌及针刺离体叶片接种柑橘溃疡病菌,同时设空载体接种植株为对照,通过症状观察、发病率及病情指数评价接种植株的烟草青枯病抗性;通过柑橘叶片的病斑数量、发病率及菌落浓度评价其溃疡病抗性。【结果】 pCLBV202-GFP接种烟草和尤力克柠檬后,均可以在系统新叶上观察到绿色荧光,在烟草上表现更为明亮,说明基于CLBV的表达载体构建成功。接种青枯病菌后,处理组(pCLBV202-CB)较对照组(pCLBV202)发病时间延迟4 d。在接种后第24天(24 dpi),处理组发病率为14.3%,对照组发病率为100%,差异显著。处理组相对于对照组的抗性指数为-2.66,抗性评价为高抗,表明利用pCLBV202-CB系统表达CB增强了对烟草青枯病的抗性。尤力克柠檬叶片针刺接种柑橘溃疡病菌,7 dpi时,处理组病斑数为47个,发病率为43.5%,对照组病斑个数为73个,发病率为67.6%。菌群数变化检测发现,处理组菌群数小于对照组菌群数,表明利用pCLBV202-CB系统表达CB增强了尤力克柠檬的溃疡病抗性。【结论】 构建了基于CLBV的病毒表达载体pCLBV202。利用pCLBV202在本氏烟和柑橘中系统表达CB可以提高植株对细菌性病害的抗性,这为柑橘细菌性病害的防控提供了新技术。

    侵染西番莲的东亚西番莲病毒全基因组序列特征及TC-RT-PCR检测技术
    谢丽雪,张小艳,张立杰,郑姗,李韬
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4408-4418.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.007
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1349KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 东亚西番莲病毒(East Asian Passiflora virus,EAPV)是西番莲(百香果)上危害严重的一种病毒。本研究对我国大陆地区东亚西番莲病毒福建分离物(EAPV-FJ)的全基因组序列进行测定,明确其基因组序列特征,并建立适用于EAPV特异性检测的TC-RT-PCR(tube capture RT-PCR)技术,旨在为该病毒的检测、监测及防治提供理论依据和技术支持。【方法】 采用小RNA深度测序技术结合分段克隆方法和RACE技术,测定EAPV-FJ的全基因组序列,对获得的序列进行序列特征、系统发育关系和重组分析;通过反应条件及反应体系优化,建立用于EAPV快速检测的TC-RT-PCR技术,测定其特异性和灵敏度,并应用建立的TC-RT-PCR技术对福建省西番莲果园采集的样品进行检测,同时利用普通RT-PCR检测方法进行验证。【结果】 测序获得的EAPV-FJ核苷酸序列全长为10 065 nt(不含polyA尾),含有一个长度为9 663 nt的开放阅读框,编码3 220 aa的多聚蛋白(polyprotein),经剪切后最终生成P1、HC-Pro、P3、6K1、CI、6K2、VPg、NIa、NIb和CP 10个蛋白。基因组序列一致性分析结果表明,EAPV-FJ全基因组与GenBank登录的4个EAPV代表分离物核苷酸序列一致性为80%—99%,其中与AO株系的越南分离物EAPV-GL1(GenBank登录号:MT450870)一致性最高,为99%;EAPV-FJ多聚蛋白核苷酸、氨基酸序列与GenBank登录的4个EAPV代表分离物一致性分别为79%—99%、82%—98%。基于多聚蛋白核苷酸序列的系统发育关系分析显示,EAPV分离物共分为两个类群(Group I为AO株系、Group Ⅱ为IB株系),未表现出明显的地理相关性,其中EAPV-FJ属于Group I,与已报道的越南分离物EAPV-GL1亲缘关系最近。重组分析结果表明,EAPV-FJ为非重组分离物。建立的TC-RT-PCR检测技术具有较好的特异性和灵敏度,仅能检测到感染EAPV的西番莲样品,而黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)、西番莲潜隐病毒(Passiflora latent virus,PLV)、木槿潜隐皮尔斯堡病毒(hibiscus latent Fort Pierce virus,HLFPV)、芜菁花叶病毒(turnip mosaic virus,TuMV)、大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)、夜来香花叶病毒(telosma mosaic virus,TeMV)等其他病毒及健康样品均无法检测到;灵敏度最低可以检测到稀释10倍的EAPV西番莲病叶提取液原液,与普通RT-PCR检测方法的灵敏度相当。应用建立的TC-RT-PCR技术从福建省西番莲果园采集的60份疑似病样中检出EAPV共13份,该结果与普通RT-PCR检测结果一致。【结论】 首次报道了我国大陆地区EAPV全基因组序列,该分离物(EAPV-FJ)基因组结构与已报道的其他分离物一致,在系统发育关系上与越南分离物EAPV-GL1亲缘关系最近,且未检测到重组位点;建立的TC-RT-PCR检测技术具有操作简便、特异性强、灵敏度高和成本低的优点,能有效用于西番莲果园样品上EAPV的实际检测。

    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    黑土有效磷阈值区间的磷形态特征及对土壤化学性质的响应
    秦贞涵,王琼,张乃于,金玉文,张淑香
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4419-4432.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.008
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (649KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 土壤有效磷(Olsen P)的农学阈值及环境阈值是土壤磷素管理的重要依据,但不同阈值区间磷形态学特征尚不明确。研究黑土有效磷不同阈值区间的磷形态特征及其影响因素,有助于理解土壤磷的转化过程,为优化有效磷管理和提高磷资源利用效率提供参考。【方法】 采集吉林公主岭市9个有效磷含量不同(11、21、31、40、57、69、128、331、490 mg·kg-1)的农田耕层(0—20 cm)土壤,利用TIESSEN-Moir修正的HEDLEY磷分级法,对土壤无机磷和有机磷进行分级,并分析其与土壤有机质(SOM)、C/P、铁铝氧化物等土壤化学性质之间的关系,明确土壤有效磷不同阈值区间的磷形态特征及主控因素。【结果】 黑土磷库以无机磷为主,占比为71.25%—96.19%,有机磷占比较小,约为3.81%—28.75%。有效磷水平低于农学阈值(7.4—13 mg·kg-1)时,活性态磷(LP)占比最小(19.89%);有效磷水平低于环境阈值(51.0—56.4 mg·kg-1)时,中活性态磷(ML-P)和稳定态磷(OP)占比接近,分别为36.03%和35.49%,均高于LP占比(28.48%);有效磷水平高于环境阈值时,LP占比最高(42.86%)。有效磷水平高于环境阈值时,土壤的LP、ML-P的含量显著高于有效磷水平低于环境阈值的土壤,树脂磷(Resin-P)是环境阈值前后区间变幅最大的磷形态。PAC、M3-Al、游离态铝(Ald)、络合态铁铝(Fep、Alp)、非晶质态铁铝(Feo、Alo)随有效磷水平的增加而显著增加,C/P随有效磷水平增加而显著降低。相关分析表明,有效磷水平低于环境阈值时,SOM和活性较高的无机态磷(Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi)呈显著正相关关系;有效磷水平高于环境阈值时,Fep+Alp与无机态磷(Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi、D.HCl-Pi、C.HCl-Pi)呈显著正相关关系。冗余分析结果表明,有效磷水平低于环境阈值时,SOM和M3-Fe是影响黑土磷形态变化的关键因子,分别解释了全部变异的50.2%和24.1%;有效磷水平高于环境阈值时,Fep+Alp是造成磷形态差异的关键因子,解释了全部变异的68.1%。【结论】 活性态磷在有效磷水平低于农学阈值时占比最小,在有效磷水平超过环境阈值时,其占比最大,Resin-P是在环境阈值前后区间变幅最大的磷形态。SOM和M3-Fe是土壤有效磷水平低于环境阈值、Fep+Alp是高于环境阈值土壤影响磷形态变化的关键因子。

    叶面喷施硒与土壤水分耦合对番茄产量和品质的影响
    刘浩,庞婕,李欢欢,强小嫚,张莹莹,宋嘉雯
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4433-4444.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.009
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1026KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 外源硒和土壤水分状况都会影响作物生长和品质特性,探明叶面喷施硒与土壤水分状况对产量和品质的耦合调控效应,为富硒番茄栽培的科学用水管理提供理论依据。【方法】 试验以亚硒酸钠(Na2SeO3)为硒源,采用盆栽试验,设置了3种叶面喷施硒浓度(S0:清水对照;S5:5 mg·L-1;S10:10 mg·L-1),每种硒喷施浓度下设置2种不同灌溉控制水平,灌水控制下限分别为田间持水量的50%(W1:干旱胁迫)和75%(W2:充分供水),研究不同土壤水分状况下叶面喷施不同浓度硒对番茄植株硒含量、生长发育指标、产量和品质的影响。【结果】 不同土壤水分状况对土壤、叶片和果实硒含量均无显著影响(P>0.05)。叶面喷施不同浓度硒对土壤硒含量也未产生显著影响,但植株叶片和果实硒含量均随外源硒喷施浓度的增大而增加,且差异达到极显著水平(P<0.01),叶面喷施硒的果实硒含量比对照增加了2—4倍。干旱胁迫显著降低了株高和茎粗,叶面喷施硒可适度缓解干旱胁迫对株高的抑制作用,但对茎粗无显著影响。干旱胁迫较充分供水处理的产量平均减少了39.5%,干旱胁迫条件下喷施硒虽可适度增加坐果数,但单果质量有降低的趋势,因而对产量没有显著影响。与充分供水相比,干旱胁迫使果实可溶性糖(SSC)、有机酸(OA)、维生素C(Vc)和可溶性固形物含量(TSS)分别显著提高了28.7%、24.3%、18.7%和24.0%。叶面喷施硒可促进SSC积累,但不同浓度间没有显著差异;与清水对照相比,除S5W2处理的OA略有减少外,其他叶面喷施硒处理均显著增加了OA,故而S5W2处理获得最佳糖酸比(SAR),S0W2处理的糖酸比表现最差。在充分供水条件下,不同叶面喷施硒浓度的TSS没有显著性差异;在干旱胁迫条件下,TSS随硒喷施浓度的增大呈先增大后减小的变化规律。说明叶面喷施硒浓度由5 mg·L-1增加到10 mg·L-1不能进一步提升果实品质。【结论】 叶面喷施硒与土壤水分状况对番茄品质的耦合作用效果明显,干旱胁迫条件下叶面喷施5 mg·L-1的Na2SeO3可大幅提升果实可溶性糖和可溶性固形物含量,使果实营养品质得到明显改善;充分供水条件下叶面喷施5 mg·L-1的Na2SeO3在不降低产量的同时,改善了果实风味品质,可实现稳产提质效果。

    沼液中HCO3-对水稻生长的类CO2施肥效应
    万华琴,辜旭,何红梅,汤逸帆,申建华,韩建刚,朱咏莉
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4445-4457.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.010
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1455KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 沼液富含氮素是其农田利用的基础,但不可忽视的是,沼液中还含有大量的HCO3-。探讨沼液还田过程中HCO3-的转化及其对水稻生长的影响,以期为沼液替代化肥,实施化肥减量及沼液资源化利用提供新的理论依据。【方法】 设置沼液原液(BS)、去除HCO3-的沼液(BS?B)、去离子水加HCO3-(W+B)和去离子水(W)4个处理,采用13C标记技术,通过水稻苗期盆栽试验,观测CO2释放特征,同步分析水稻光合作用速率、胞间CO2浓度、干鲜重、株高,以及上覆水和土壤pH、HCO3-、NH4+含量等的变化。【结果】 (1)BS处理下CO2释放速率为9.55—38.07 mg·kg-1·h-1,净累计释放量为4 654.06 mg·kg-1;BS?B处理下CO2释放速率为4.55—17.25 mg·kg-1·h-1,净累计释放量为780.68 mg·kg-1;W+B处理下CO2释放速率为3.93—26.33 mg·kg-1·h-1,净累计释放量为1 274.07 mg·kg-1;W处理下CO2释放速率为3.22—11.90 mg·kg-1·h-1,累计释放量为2 265.20 mg·kg-1。BS处理下CO2平均释放速率分别是BS?B和W+B的4.18倍和2.44倍,净累计释放量分别是BS?B和W+B的5.96倍和3.65倍,均显著高于BS?B和W+B处理。同时,BS处理下的CO2净累计释放量大于BS?B与W+B两个处理之和,因此HCO3-与沼液中其他组分在对CO2释放影响方面存在协同效应。(2)培养期内BS处理下13CO2的净累计释放量为32.87 mg·kg-1,占土壤-水稻系统CO2净累计释放量的0.71%;W+B处理下13CO2的净累计释放量为13.18 mg·kg-1。相比较而言,BS处理下的13CO2净累计释放量显著高于W+B(P<0.05),这表明沼液中的其他组分促进了HCO3-向CO2的转化。(3)BS和BS?B处理在前12 h水稻的净光合速率显著高于W+B和W处理;添加培养液后2—7 d,BS处理下的净光合速率值显著高于BS?B,同时,整个培养期间均显著高于W+B处理(P<0.05),沼液中的HCO3-显著改善了水稻叶片的光合作用。相比较而言,BS处理前5 d胞间CO2浓度均显著低于其他3个处理。BS和BS?B处理下水稻株高和水稻鲜重均显著高于W+B和W处理(P<0.05),4个处理间水稻干重无显著差异。(4)BS处理水稻幼苗固定的13CO2量为4.05 g·kg-1,标记物H13CO3-利用率为18.54%;W+B处理的13CO2固定量为3.29 g·kg-1,H13CO3-利用率为14.20%。H13CO3-源的13CO2促进水稻光合作用,有利于水稻生长。(5)BS和W+B处理下CO213CO2释放速率均与上覆水和土壤HCO3-含量、pH显著相关;同时,BS和W+B处理下水稻光合速率均与土壤中HCO3-含量显著正相关。【结论】 沼液还田,大量HCO3-转化显著促进了CO2的释放,有利于水稻光合作用。土壤中的HCO3-含量和土壤pH是影响CO2释放和水稻光合作用的重要因素。同时,水稻对沼液中的HCO3-具有更高的利用率,沼液中的HCO3-存在明显的类CO2施肥效应。

    园艺
    利用Target SSR-seq技术鉴定60份柑橘种质资源
    朱延松,张亚飞,程莉,杨胜男,赵婉彤,江东
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4458-4472.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.011
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2564KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【背景】 芽变是植物分生组织体细胞所发生的DNA突变,从而引起枝、叶、花、果及物候期、成熟期等系列表型特征的改变,其变异性状可遗传。然而由于环境条件、栽培技术等,植物可能产生彷徨变异,这种变异不可遗传。【目的】 利用高通量测序技术建立一套适用于柑橘芽变资源鉴定的方法,为柑橘种质资源的收集、保存、鉴定提供技术支撑。【方法】 为提高芽变材料的分子鉴定能力,本研究通过对‘克里曼丁’以及‘温州蜜柑’全基因组数据以及‘温州蜜柑’GSS、EST数据进行分析、比对,筛选出多态性高的位点用于深度测序。根据引物互补结构对引物进行分组后用于多重扩增检测及构建双端测序文库,构建好的文库通过Miniseq平台完成高通量测序,使用生物信息学方法对下机数据进行后续分析。【结果】 通过对大量测序数据的分析、比对,本研究共设计出77对用于柑橘芽变鉴定的SSR引物,根据引物互补结构,将引物分成18个组合。通过对60份柑橘材料进行Target SSR-seq分析,所设计引物可以将所测试的柑橘种质资源分为甜橙和宽皮柑橘,在宽皮柑橘中可细分为‘沃柑’‘椪柑’以及杂柑等栽培种,对于栽培种内芽变资源也具有较好的鉴别能力。在7个‘塔罗科’血橙芽变中发现11个SSR变异位点,2个‘五月红’芽变中发现8个SSR变异位点,5个脐橙样品中发现8个SSR变异位点,9个‘冰糖橙’品种中发现16个SSR变异位点,2个‘砂糖橘’芽变中发现9个SSR变异位点,4个‘温州蜜柑’芽变中发现15个芽变位点,8个‘沃柑’芽变中发现21个SSR变异位点,‘沃柑’杂交品种中发现11个SSR变异位点,在‘椪柑’中发现14个SSR变异位点。在SSR位点变异中,‘塔罗科’血橙以ATT基序最多,‘五月红’以TAA基序最多,脐橙以TAA基序最多,‘冰糖橙’以GA基序最多,‘砂糖橘’以AAT基序最多,‘温州蜜柑’以AAT基序最多,‘沃柑’芽变资源以AAT基序最多,‘沃柑’杂交资源以TAA、GA基序最多。【结论】 使用Target SSR-seq技术建立了一套高效的柑橘芽变鉴定方法。对所试验的60份柑橘资源具有鉴别能力,SSR基因分型信息准确、可靠,可用于柑橘种质资源管理和品种知识产权保护。

    ‘阳光玫瑰’葡萄一年两收果实类黄酮组分及含量差异分析
    王博,覃富强,邓凤莹,罗惠格,陈祥飞,成果,白扬,黄小云,韩佳宇,曹雄军,白先进
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4473-4486.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.012
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1499KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 以3年生一年两收栽培‘阳光玫瑰’葡萄为试材,探究夏果与冬果基本理化指标、类黄酮物质组分及含量的差异,为‘阳光玫瑰’葡萄一年两收栽培的品质调控提供理论依据。【方法】 记录‘阳光玫瑰’葡萄全生育期日照时数、光照度、温度、降雨量等气候数据,在夏果与冬果的幼果期、膨大期、软化期、开始成熟期、成熟期测定果实基本理化指标,并利用高效液相色谱质谱(LC-MS/MS)联用技术检测各时期果皮中黄酮醇和黄烷醇的组分及含量。【结果】 气候因子方面,‘阳光玫瑰’葡萄夏果生长前期光照度弱、温度低,后期光照度强、温度高,而冬果与之相反;夏果生长期平均日照时数、平均温度、有效积温大于冬果,但降雨量低于冬果,开始成熟期至成熟期的夏果水热系数高于冬果。基本品质方面,成熟期夏果可溶性固形物含量显著高于冬果,果皮厚度显著低于冬果,果实单粒重、果实横纵径、可滴定酸含量在夏果与冬果中无显著差异。黄酮醇的组分及含量方面,夏果与冬果的总黄酮醇含量整体呈下降趋势,夏果各时期总黄酮醇含量均显著高于冬果,夏果中黄酮醇主要成分为槲皮素-3-O-葡萄糖苷,冬果中黄酮醇以山奈酚-3-O-半乳糖苷为主。黄烷醇的组分及含量方面,夏果与冬果的总黄烷醇含量也均呈下降趋势,夏果和冬果果皮中均检测到8种相同的黄烷醇物质,主要成分为儿茶素、表儿茶素和原花青素B1。夏果果实发育各时期果皮中总黄烷醇含量以及儿茶素、表儿茶素、原花青素B1含量均显著低于冬果,果实成熟期夏果没食子儿茶素、表没食子儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食子酸酯、原花青素B2含量显著高于冬果。主成分分析表明夏果与冬果的黄酮醇类物质组分有一定差异。回归分析表明,儿茶素、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、原花青素B1是区分夏果与冬果类黄酮物质组分的主要物质。【结论】 试验年份‘阳光玫瑰’葡萄夏果基本品质优于冬果。各时期夏果总黄酮醇类物质含量显著高于同期冬果,而总黄烷醇含量显著低于同期冬果。‘阳光玫瑰’葡萄夏果与冬果果皮中黄酮醇的主要成分不同,但二者黄烷醇的主要成分相同,均为儿茶素、表儿茶素和原花青素B1。冬果中黄烷醇主要成分的含量显著高于夏果,因此其口感的涩味更强。生长期光照和温度差异可能是引起夏、冬果果皮类黄酮物质组分差异的重要因素。

    ‘21世纪’桃与‘久脆’桃及其杂交后代果实挥发性成分特征分析
    郝艳,李晓颍,叶茂,刘亚婷,王天宇,王海静,张立彬,肖啸,武军凯
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4487-4499.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.013
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (671KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 对桃亲本和杂交后代之间果实挥发性成分与含量以及关键基因表达进行分析,揭示桃果实挥发性成分在亲本与杂交后代之间的变化特征,明确桃亲本与杂交后代桃果实香气主要组成成分及变化,为进一步研究桃亲本和杂交后代果实香气遗传与调控机制及育种提供数据支持。【方法】 采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(SPME-GC-MS)测定‘21世纪’‘久脆’桃及其杂交后代的挥发性成分及含量,利用荧光定量PCR(Real-time PCR)分析调控酯类合成和酯类水解关键基因PpAAT1PpCXE1的表达量,并通过1-甲基环丙烯(1-MCP)和乙烯处理改变果实成熟度分析不同处理条件对桃果实挥发性成分和含量的影响。【结果】 亲本及杂交后代桃果实共检测到125种挥发性物质,分为醇类、内酯类、酸类、萜类、酮类、烷烃类、烯烃类和酯类。挥发性成分与含量显示,除‘世纪之星’外,其他杂交后代挥发物种类均低于亲本‘久脆’,但55.56%的杂交后代挥发物总含量高于亲本。在检测到的挥发性成分中,酯类物质最为丰富,占挥发物总含量的50.98%。亲本‘21世纪’和‘久脆’中酯类物质含量分别占挥发物总含量的60.24%和43.45%,杂交后代中除hy-7(38.71%)外,其他杂交后代酯类物质含量所占比例均高于亲本‘久脆’。烷烃类物质也是本试验所检测的主要挥发性成分之一,各杂交后代中烷烃类化合物含量占挥发物总含量的比例均低于亲本‘久脆’,66.67%的杂交后代烷烃类占比低于亲本‘21世纪’。内酯类物质在亲本中均未检测到,但在杂交后代‘世纪之星’、hy-1、hy-9、hy-16以及hy-18中均检测到且含量极显著高于两亲本。乙酸反-3-己烯酯、乙酸己酯、辛酸乙酯、芳樟醇与二氢-β-紫罗兰酮是桃果实香气主要贡献成分(OAVs>1)。乙酸反-3-己烯酯作为桃香气主要贡献成分之一,在亲本中未检测到,但在77.78%的杂交后代中被检测到,且气味活性值在1.29以上,‘世纪之星’最高(5.04)。γ-癸内酯作为桃果实主要挥发性化合物,具有桃香气特征,仅在3个后代中检测到。OAVs加和分布显示‘21世纪’与多数杂交后代主要呈果香型,‘久脆’、杂交后代hy-7呈花香型,杂交后代‘世纪之星’果香与花香特征水平相当,且OAVs加和值均显著高于亲本及其他杂交后代,也是其香气浓郁的主要原因。外源乙烯和1-MCP处理杂交后代‘世纪之星’桃果实的结果表明,1-MCP抑制了果实酯类挥发物的合成,外源乙烯促进酯类物质提前释放,处理第2天酯类含量达到最高值;两种处理对内酯类化合物含量也有显著影响,在第1—3天处理组和对照组均未检测到内酯类化合物,第4—10天的3组试验内酯类物质含量均呈上升趋势,在第10天时乙烯处理组和1-MCP处理组内酯类物质含量显著低于对照组。【结论】 ‘21世纪’、‘久脆’与其杂交后代果实挥发性物质种类、数量和含量差异显著,果实主要香气成分酯类和内酯在杂交后代中的含量比亲本显著提高。多数杂交后代果实香气特征与亲本‘21世纪’一致,呈果香型;部分与亲本‘久脆’香气特征一致,呈花香型,个别后代兼有花香和果香特征。与对照组相比,1-MCP处理桃果实对酯类和内酯的合成均有抑制作用,使果实香气变淡;外源乙烯可促进果实酯类物质提前释放,最高含量与对照组无显著差异。但外源乙烯处理显著减少了果实内酯类物质含量。

    食品科学与工程
    猪肌肉干细胞在三维水凝胶中的分化研究
    陈彧,朱浩哲,陈益春,刘政,丁希,郭赟,丁世杰,周光宏
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4500-4512.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.014
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (6439KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 探究猪肌肉干细胞在三维水凝胶中的分化效果,为体外诱导肌肉干细胞分化成为肌肉组织提供方法指导。【方法】 将一定数目的猪肌肉干细胞分别在二维和三维条件下诱导分化(二维条件指在培养皿中培养细胞,三维条件指在水凝胶中培养细胞),分别收取增殖阶段、预分化阶段、分化初期、分化成熟、分化末期的二维培养细胞的RNA和蛋白样品,以及分化7和14 d的三维培养细胞的RNA和蛋白样品。利用RT-qPCR技术检测细胞在两种条件下分化至不同阶段时成肌相关基因MYOGCAV-3MyHC-slowMyHC-2a的表达水平;利用Western Blot技术检测细胞在两种条件下分化至不同阶段时MYOG、MyHC蛋白的表达水平;利用免疫荧光染色技术观察猪肌肉干细胞在二维和三维条件下融合形成的肌管;使用氨基酸自动分析仪检测分化14 d培养肌肉组织的氨基酸含量及组成。【结果】 二维培养的猪肌肉干细胞在分化第3天时开始发生肌融合,在分化第7天形成成熟肌管,随后进入分化末期,肌管开始脱落。三维培养的猪肌肉干细胞在分化第7天时还未完全伸展,细胞的MYOGCAV-3表达水平低;分化第14天时水凝胶内已形成多核肌管,MYOGCAV-3表达达到二维分化水平。三维分化有利于终末分化基因MyHC-slowMyHC-2a的表达,分化14 d时MyHC-slow的表达量是二维分化7 d的12倍,MyHC-2a的表达量是二维分化7 d的4倍,但是MyHC蛋白的表达量仅为二维分化7 d时的1/6。氨基酸分析结果表明体外培养肌肉组织中17种水解氨基酸含量均低于猪肉,且必需氨基酸在总氨基酸的占比也低于猪肉,但是呈味氨基酸的占比相较猪肉更高。【结论】 猪肌肉干细胞可以在三维胶原水凝胶中分化形成肌管,且三维条件有利于成肌分化相关基因表达,但要实现MyHC蛋白的高表达还需进一步研究,按此方法体外培养的肌肉组织有较高的呈味氨基酸含量,可能会有较好的风味。

    畜牧·兽医
    江苏奶牛热应激风险区划及其受气候变化的影响
    任义方,杨章平,零丰华,肖良文
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4513-4525.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.015
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2331KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 掌握气候变化背景下奶牛热应激发生规律,可为畜牧业优化布局、牧场智能管控、选址改造、效益提升等方面提供参考,有助于优化牧场生产管理,促进奶牛生态健康养殖。【方法】 以江苏省为例,利用1980—2020年全球大气再分析资料ERA5数据集,基于表征奶牛热应激程度的温湿指数(THI),构建风险度指数(RI),选择k均值聚类算法实现奶牛热应激风险区划,结合热应激发生强度、频率、起止时间、持续日数的特征开展区域评估;求算气候倾向率,分析不同风险区内奶牛热应激发生特征的变化趋势;基于累积温湿指数(CTHI),利用Mann-Kendall检验,判定不同风险区气候突变点,进而从逐日和逐小时两个时间尺度,分析气候变化对不同风险区内奶牛热应激发生特征的影响。【结果】 江苏奶牛热应激风险呈现“西南高东北低”的特征,低风险区主要包括淮北和江淮之间中东部地区,区域温湿指数均值为73.63,以轻度热应激发生为主;高风险区主要包括沿江苏南和江淮之间西部地区,区域温湿指数均值为75.12,轻、中度热应激发生频次相当。低、高风险区域中,热应激开始和结束时间均呈现提前和推后趋势,持续日数呈延长趋势(4.0 d/10a、4.2 d/10a);温湿指数值增加(0.2/10a);累积温湿指数分别增加301.2/10a和256.1/10a;轻度热应激发生频次均呈双峰型,主要发生在6月上旬至7月中旬和8月上旬至9月中旬;中度热应激发生频次均呈单峰型,主要发生在7月中旬至8月中旬;日热应激强度变化基本呈现“正弦”分布形态,高发时段集中在11:00-17:00。受气候变化影响,江苏全省奶牛热应激呈现明显增强趋势,至2010年达到小高峰,有一回落后呈稳步上升趋势,且超过显著性水平0.05临界线。低、高风险区域内,热应激高影响时段延长、发生频率增加、覆盖度提高且出现时间前移;日热应激高发时段开始时间提前1 h左右,高风险区热应激发生强度基本接近中等。【结论】 基于THI、RI和CTHI可以实现奶牛热应激风险区划评估及气候影响分析,确定奶牛热应激的高发区域和关键防控时段,把握其气候变化趋势。随气候变化,江苏奶牛热应激发生呈现“趋早、趋强、趋长、趋多”的特征,需积极应对。

    中国地方品种黄鸡线粒体DNA D-loop遗传多样性研究
    黄勋和,翁茁先,李威娜,王庆,何丹林,罗威,张细权,杜炳旺
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4526-4538.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.016
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2015KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 地方品种黄鸡是中国重要的家禽遗传资源,系统评估其遗传多样性水平,为提高利用率和制定科学的保护策略提供依据。【方法】 对新测的694份样本和下载的589份样本,合计28个中国南方地方品种黄鸡共1 283份的线粒体DNA片段(D-loop,519 bp)遗传多样性进行整合分析,构建单倍型中介网络图,通过单倍型地理分布格局、主坐标分析、分子变异分析和中性检测,确认其内部的群体遗传结构和群体历史。通过分析亚洲和太平洋地方鸡线粒体DNA地理分布格局,推测中国南方地方品种黄鸡稀有单倍型类群的来源。【结果】 从1 283份样本检测到101个变异位点,其中92个为多态位点。定义了169种单倍型,归属于6个单倍型类群A-E和G,其中A-C和E为优势单倍型类群,D和G为稀有单倍型类群,占总体样本比例分别为15.43%、49.26%、18.55%、16.37%、0.31%和0.08%。河南省单倍型类群最丰富(6个);广东省单倍型数量最多(61),浙江省(19)和海南省(12)较少。单倍型类群A和B在28个黄鸡品种中均有分布;D只分布于淮南麻黄鸡、固始鸡、宁都黄鸡和霞烟鸡中;G只分布于固始鸡中。从单倍型类群D的分布频率和单倍型数量来看,中国南方地方品种黄鸡单倍型类群D可能来源于东南亚地区。从单倍型类群G的地理分布和中介网络图来看,河南和南亚的单倍型类群G可能来源于中国西南地区。中国南方地方品种黄鸡总体单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.903±0.005和0.01269±n.d.。河南省和湖南省的单倍型多样性和核苷酸多样性最高,分别为0.916±0.011、0.01358±0.00039和0.913±0.012、0.01345±0.00042;海南省的单倍型多样性最低(0.736±0.076),江西省的核苷酸多样性最低(0.00981±0.00072)。在不同地方品种间,淮南麻黄鸡、固始鸡和郧阳大鸡的单倍型多样性最高,江汉鸡、淮南麻黄鸡和黄郎鸡的核苷酸多样性最高,洪山鸡、广西三黄鸡和萧山鸡的单倍型多样性和核苷酸多样性最低。文昌鸡与河田鸡的遗传关系最近,与历史记载相吻合。地方品种黄鸡群体遗传分化不明显,分子变异主要来源于品种内。中性检测显示黄鸡在品种水平上近期未经历明显种群扩张,但单倍型类群A、B和E经历明显的扩张历史。【结论】 结果表明地方品种黄鸡总体上保留着较高的遗传多样性水平,处于较好的保种状态,但洪山鸡、萧山鸡和广西三黄鸡应加强保护。地方品种黄鸡存在杂交现象,整体上经历了群体扩张历史。东南亚和西南地方鸡对中国南方地方品种黄鸡有一定的遗传贡献。

    胆囊收缩素A型受体基因序列变异和表达与略阳乌鸡饲料转化率的关联性研究
    王哲鹏,周雯馨,贺俊锡,虎巧燕,赵家悦
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4539-4549.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.017
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2256KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【背景】 食欲和饲料转化率的提高构成了现代肉鸡快速生长的生理基础。胆囊收缩素A型受体(CCKAR)是介导胆囊收缩素(CCK)饱食信号和消化调节作用的关键受体。鉴于CCK信号在能量平衡调节中的重要作用,CCKAR的表达水平与鸡的生长性能密切相关。然而,CCKAR水平调节鸡生长的确切机制尚不清楚。【目的】 通过研究阐明CCKAR基因表达水平和序列变异与鸡饲料转化率的关系,为鸡生长性状遗传调控研究和饲料转化率选育奠定基础。【方法】 测定略阳乌鸡12—16周龄料肉比(公鸡n=62,母鸡n=67)和26—30周龄料蛋比(n=150)。用PCR-RFLP法检测CCKAR基因内两个同义突变(g.73206714T>C和g.73209189C>T)的基因型。以性别为固定效应,用双因素方差分析检验g.73206714T>C和g.73209189C>T与料肉比的关联性,用单因素方差分析检验2个SNP与料蛋比的关联性。用JASPAR数据库预测g.73206714T>C对转录因子结合位点产生的影响。以g.73206714T>C为标记,选取10只杂合子(CT)公鸡,用PCR-RFLP法检测CCKAR基因在g.73206714T>C位点等位基因间的表达差异。选取30只带有采食量和料肉比记录的公鸡,用qPCR检测CCKAR基因在下丘脑、脑垂体、胰腺、胆囊和十二指肠中的表达水平,分析CCKAR表达水平与采食量和料肉比的相关性。【结果】 性别效应对略阳乌鸡料肉比有显著影响(F=29.44,P<0.0001),公鸡的料肉比(5.41±0.76)显著低于母鸡(6.62±1.00)。在两个同义突变中,只有g.73206714T>C与料肉比显著关联(F=8.44,P=0.0004),其中,TT型的料肉比(5.18±0.63)显著低于CC(6.37±1.1)和CT型(6.17±0.95)。CC型和CT型的料肉比无显著差异。g.73206714T>C与性别的互作效应对料肉比的影响不显著。G.73206714T>C对28个转录因子结合位点有潜在影响。等位基因特异性表达试验显示,T等位基因的转录本丰度显著高于C等位基因,表明CCKAR在等位基因间的表达差异很可能是构成g.73206714T>C与料肉比关联性的遗传基础。略阳乌鸡26—30周龄的平均料蛋比为2.85±0.41。g.73206714T>C和g.73209189C>T的基因型效应对料蛋比的影响均不显著。在5个组织中,CCKAR基因在胰腺中的表达水平最高,且与采食量呈负相关(r=-0.45, P=0.017)。但是,在其他组织中,CCKAR的表达水平与采食量的关联性均不显著。对于料肉比性状,CCKAR基因在胰腺(r=-0.41,P=0.03)和脑垂体(r=-0.57, P=0.0018)中的表达水平越高,料肉比越低。在其他组织中,这种负相关性均不显著。【结论】 研究发现CCKAR基因表达水平上调有利于提高鸡的饲料转化率。G.73206714T>C的T等位基因是一个与CCKAR基因高表达活性和高饲料转化率显著关联的分子标记。

    研究简报
    连续旋耕下深耕对寒地优质粳稻产量形成的影响
    赵黎明,黄安琪,王亚新,蒋文鑫,周行,沈雪峰,冯乃杰,郑殿峰
    中国农业科学. 2022, 55(22):  4550-4566.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.018
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (644KB) ( )   收藏
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    【目的】 研究连续旋耕下深耕对不同优质粳稻生长动态、光合物质生产及产量形成过程的影响,为寒地优质粳稻高产高效栽培提供技术支撑。【方法】 2018—2019年以绥粳18、垦稻12和三江6为供试材料,在秸秆还田条件下,前茬连续2年旋耕基础上,设置深耕和旋耕2种耕作方式,研究耕作方式对优质粳稻生长动态及花后物质生产特性的影响。【结果】 年份间产量差异不显著,而耕作方式对寒地优质粳稻生长发育、花后光合物质生产特性及产量性状存在显著影响。与旋耕相比,深耕显著增加了每平方米分蘖数和有效穗数,剑叶展开时间晚且持续时间长,抽穗晚但持续时间无变化;增加了生物量和茎鞘干物质转运能力,其中齐穗期生物量和茎鞘干物质分别增加8.34%和5.36%;输出量、输出率及转化率增幅分别为13.19%、6.70%和9.17%,差异显著(P<0.05);提高了齐穗期与成熟期叶面指数,延长了绿叶面积持续时间,增加了群体生长速率;促进了主茎倒3、4节位的节间长度、叶片长度和宽度,增加了株高和穗长;每穗粒数和粒重分别增加7.05%和3.37%,收获指数增加1.90%,实现产量平均增幅12.78%。同一耕作方式条件下,在茎蘖数、光合物质生产能力、茎鞘干物质积累量及转运能力、产量及其构成上均以垦稻12表现最佳,绥粳18次之;而三江6花后叶面积指数、成熟期每穗粒数和粒重虽然较高,但并不能弥补其干物质转运能力、有效穗数和千粒重低的不足。在互作效应上,深耕×垦稻12处理表现出较高的每平方米有效穗数,花后光合物质生产及转运能力强,粒叶比和群体生长速率高,千粒重与收获指数高,增产9.15%—27.47%。【结论】 在连续旋耕稻田上搭配一次深耕的耕作方式是利于提高本区域优质粳稻产量的耕作制度。