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    2023年 第56卷 第4期 刊出日期:2023-02-16
      
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    2023年第56卷第4期中英文目录
    中国农业科学. 2023, 56(4):  0. 
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    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    陆地棉高密度遗传图谱的构建及产量相关性状的QTL定位
    贾晓昀, 王士杰, 朱继杰, 赵红霞, 李妙, 王国印
    中国农业科学. 2023, 56(4):  587-598.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.001
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    【目的】通过构建高密度SNP遗传图谱,开展棉花多群体产量相关性状的QTL定位,获得稳定性好、精确度高的QTL,为产量性状调控基因的挖掘和有效分子标记的开发提供依据。【方法】以高稳产冀丰1271为母本、优质自交系冀丰173为父本,构建包含200个单株的F2群体,利用测序基因分型(genotyping by sequencing,GBS)技术开发群体的SNP标记并构建高密度遗传图谱,对F2、F2:3、F2:4群体的衣分、子指和单铃重进行QTL定位,注释主效和稳定QTL位点内的基因并分析基因在不同组织的表达模式,筛选候选基因。【结果】通过简化基因组测序,共获得383.07 Gb数据,包括母本冀丰1271的26.93 Gb、父本冀丰173的27.30 Gb和F2群体的328.84 Gb,Q30值分别为90.55%、89.95%和95.77%。在F2群体中开发了1 305 642个SNP标记,其中,用于构建遗传图谱的aa×bb型SNP为410 726个。构建了一张包含16 088个SNP、总图距为4 282.81 cM的高密度遗传图谱,标记间的平均距离为0.27 cM,利用共线性分析证明了图谱具有较高的质量。在3个群体中共定位到108个QTL,包括34个衣分QTL、36个子指QTL和38个单铃重QTL,其中有30个QTL与已报道QTL位置重叠或接近,78个QTL未见报道。发现10个主效QTL、16个稳定QTL,其中有5个主效QTL可在2个或3个群体中被定位到。qLP-A13-4在3个群体中均可被定位到,贡献率达到13.78%;qLP-A13-6在2个群体中被定位到,贡献率达到10.01%;qLP-D10-2在2个群体中被定位到,贡献率达到10.92%;qSI-D10-1在2个群体中被定位到,贡献率达到12.31%;qBW-D5-3在2个群体中被定位到,贡献率达到15.54%。在主效和稳定QTL位点内注释到3 415个基因。通过KEGG和GO分析,注释基因主要参与植物激素信号转导、TCA循环、次生代谢物质和氨基酸生物合成、光合生物的碳固定等通路。利用TM-1和NDM8的转录组数据,发现8个基因在棉花产量相关的纤维、胚珠或种子中具有较高的表达量,可能通过调控纤维或种子的发育,影响衣分或子指,进而影响棉花单铃重和产量。【结论】构建了一张陆地棉种内高密度遗传图谱,定位了108个产量相关QTL,发现5个主效QTL可在多个群体中定位到,鉴定到8个在纤维、胚珠或种子中高效表达的候选基因。

    甘蓝型冬油菜气孔特性与抗寒性的关系
    范军强, 武军艳, 刘丽君, 马骊, 杨刚, 蒲媛媛, 李学才, 孙万仓
    中国农业科学. 2023, 56(4):  599-618.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.002
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    【目的】分析北方不同抗寒性甘蓝型冬油菜在低温环境中气孔运动的特征,明确抗寒性与气孔运动的关系,为解析强冬性甘蓝型冬油菜抗寒机理、培育强抗寒性品种提供依据。【方法】以14个甘蓝型冬油菜品种为材料,测定半致死温度、低温条件下的生理指标判断抗寒性差异,同时测定24℃处理12 h、0℃处理1 h和0℃处理12 h六叶期植株叶片下表皮的12个气孔指标。通过相关性分析筛选与抗寒性评价指标显著相关的气孔评价指标。【结果】依据半致死温度测定结果鉴定参试品种的抗寒性为gau-1(-8.06)>gau-24(-7.83)>gau-30(-7.58)>gau-39(-7.44)>ts309(-7.28)>ts312(-7.08)>nts158(-6.81)>npz269(-6.62)>天油14号(-5.98)>16-2444(-5.4)>17-2251(-5.13)>天油2266(-4.8)>天油2238(-4.6)>天油2288(-4.38)。依据生理指标综合评价值评价的抗寒性结果为gau-1(0.990)>gau-24(0.876)>gau-30(0.693)>gau-39(0.644)>ts309(0.534)>ts312(0.463)>nts158(0.439)>npz269(0.388)>天油14号(0.352)>16-2444(0.307)>17-2251(0.282)>天油2266(0.236)>天油2238(0.126)>天油2288(0.000)。以半致死温度测定的抗寒性与以生理指标综合评价结果一致。12个气孔运动相关指标在低温处理后有明显变化。相关性分析表明,常温下及0℃处理1 h后12个气孔指标与半致死温度相关性不显著,0℃条件下处理12 h后气孔孔隙长、气孔孔隙面积、气孔孔隙周长、气孔器长、气孔器面积、气孔器周长和气孔关闭率与抗寒性显著相关,半致死温度与气孔综合评价值Z显著相关,相关系数为-0.572。【结论】低温处理可显著影响甘蓝型冬油菜的气孔运动,且随低温处理时间的延长气孔趋向关闭的特征更为明显。同时,不同感温性品种其气孔的相对变化差异大,抗寒性较强的品种在低温处理后气孔保持张开的能力更强。

    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    栽培模式对稻茬小麦籽粒产量、氮素吸收利用和群体质量的影响
    丁锦峰, 徐东忆, 丁永刚, 朱敏, 李春燕, 朱新开, 郭文善
    中国农业科学. 2023, 56(4):  619-634.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.003
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    【目的】为稻茬小麦优质、高产、高效协同栽培提供理论与技术支撑。【方法】2017—2018和2018—2019年在江苏苏北的睢宁和苏中的邗江与仪征,分别设置传统(TCP)、高产(HCP)、节肥(RFCP)和节肥增密(IDCP)4种栽培模式,研究不同模式间籽粒蛋白质含量、产量、氮效率、经济效益的差异,明确高产、高效模式及其产量构成、群体质量和氮素吸收转运特征,探明产量、氮效率与农艺生理性状间关系,进而揭示高产高效协同实现途径。【结果】受年度和地点间生态条件差异的影响,栽培模式对籽粒产量、经济净效益、氮效率的影响不尽相同。不同栽培模式下籽粒蛋白质含量均>12.5%,其中HCP和RFCP下达13%—14%。2018年度,籽粒产量和经济净效益均以IDCP最高,较TCP分别提高31.5%—33.5%和104.4%—239.1%,其次为HCP和RFCP。2019年度,籽粒产量以HCP最高,较TCP提高8.1%—13.2%,其次为RFCP和IDCP;此外,IDCP因施肥少,较TCP稳定或增加了经济净效益。可见,TCP相对低产、低效益、低氮效率;HCP可稳定高产,且蛋白质含量高;IDCP最具高产、高效益、氮高效潜力,但蛋白质含量偏低。高产均是通过在获得高穗数基础上提高单穗产量来实现,但HCP主要提升每穗粒数而IDCP依赖于高粒重。HCP主要通过高茎蘖成穗率,IDCP则是协同高的茎蘖数和茎蘖成穗率,实现高穗数。高产群体的冬前茎蘖数/最终穗数存在适宜范围,在0.9—1.1。此外,相对高产的模式均可在维持高花后绿叶光合面积基础上协同提高绿叶净光合速率,实现扩源基础上高水平协调源库关系。高氮肥利用效率的实现关键是较高氮素生理利用效率基础上提高氮素吸收效率。HCP群体生育前期积累氮素少、中后期吸收能力逐渐增强、转运量多;而IDCP群体在生育中前期吸收能力强、转运量足。分析不同生态条件和栽培模式下籽粒产量、氮肥利用效率与农艺生理性状间关系,发现提高群体茎蘖成穗率有助于维持灌浆期较高的单茎光合面积和光合速率,进而增加单穗和群体籽粒产量;还可促进花前氮素吸收能力、增加氮素转运量,提升氮肥利用效率。【结论】稻茬小麦高产高效协同途径是在获得充足穗数基础上,攻大穗,重点是增粒重;构建数量足、质量高的群体,越冬前群体茎蘖数满足预期穗数、重点提高茎蘖成穗率,花前高效吸收氮素、提升转运水平,花后维持较高单茎光合面积和强度、提升灌浆水平。实现高产高效栽培,技术上应强调“适量增密、适度减肥、前氮后移、精准施肥”。

    施钾量对花生根系和根瘤特性、养分吸收及产量的影响
    刘娜, 谢畅, 黄海云, 姚瑞, 徐爽, 宋海玲, 于海秋, 赵新华, 王婧, 蒋春姬, 王晓光
    中国农业科学. 2023, 56(4):  635-648.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.004
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    【目的】针对辽宁省花生产地速效钾含量偏低,钾肥施用量不足的现状,探究不同钾水平对花生根系、根瘤特性、主要养分吸收速率以及产量的影响,以期明确最佳的钾肥施用量,为当地的花生生产提供理论依据和参考。【方法】本试验于2018—2019年在沈阳农业大学进行,以农花9号为试材,设0(CK)、112.5 kg·hm-2(T1)、225 kg·hm-2(T2)和337.5 kg·hm-2(T3)4个钾肥处理,采用大田随机区组试验,研究了不同施钾量对花生根系干物质积累、根系形态、根瘤特性、植株养分吸收和产量的影响。【结果】2年试验结果表明,施钾对花生根系干重影响不大,各处理的根系干物质积累量无显著差异;与未施钾肥的CK相比,T2处理的施钾量可显著增加花生的总根长、总根表面积和总根体积;根瘤对钾素较敏感,在施钾量为112.5 kg·hm-2时,根瘤数量及干重在各时期均达到最大,钾素的施入促进了根瘤在花生结荚期的衰老;增施钾肥提高了植株氮、磷、钾素的最大积累速率、平均积累速率和最大积累量,延长了氮和钾的活跃积累期;施钾225 kg·hm-2时单株荚果数等产量构成因素及产量均高于其他处理。【结论】施钾量为225 kg·hm-2(T2)时,最有利于花生根系生长和养分吸收,增产效果最好;在施钾量为112.5 kg·hm-2(T1)时,最有利于根瘤的生长,增产效果次之。

    植物保护
    拮抗细菌KRS022的鉴定及对大丽轮枝菌的抑制效果
    罗万珍, 王丹, 齐宏玥, 王彤, 刘政, 田李, 戴小枫, 陈捷胤, 麦合木提江·米吉提
    中国农业科学. 2023, 56(4):  649-664.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.005
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    【目的】明确拮抗细菌KRS022的分类地位及对多种病原真菌的抑制作用,重点研究对作物黄萎病的防治效果及其对病原大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)的抑制效果,为抗大丽轮枝菌生防制剂的研发提供资源。【方法】通过形态学、生理生化试验及16S rDNA与gyrB基因序列串联分析确定KRS022的分类地位;采用对峙培养法和对扣熏蒸法测试KRS022对多种真菌的抑制作用;采用发酵菌液平板法、涂布法以及对扣熏蒸法明确KRS022对大丽轮枝菌的平板抑制效果;通过无细胞上清共培养法与对扣熏蒸法明确KRS022对大丽轮枝菌孢子萌发及菌丝形态的影响;通过盆栽试验及大丽轮枝菌生物量测定明确KRS022对棉花和烟草黄萎病的防治效果;利用RT-qPCR法检测KRS022激发植物免疫相关基因的表达特性。【结果】拮抗菌株KRS022为革兰氏阴性细菌,鉴定为产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)。该菌株具有解磷、解钾、固氮功能,可产生嗜铁素,具有蛋白酶、淀粉酶、过氧化氢酶活性,属于好氧产碱型细菌,100 μg·mL-1氨苄青霉素可作为该菌株的天然抗性筛选条件。KRS022对多种病原真菌(大丽轮枝菌、尖镰孢、禾谷镰孢、稻瘟病菌、灰葡萄孢、胶孢炭疽菌、果生炭疽菌)均具有不同程度的抑菌活性,对峙和对扣培养对大丽轮枝菌Vd991的抑制率分别达75.19%和99.78%。发酵菌液平板法、涂布法以及对扣熏蒸法对大丽轮枝菌的抑制率分别为96.21%、99.72%和99.44%,均能显著抑制Vd991菌丝生长;KRS022无细胞上清液与大丽轮枝菌分生孢子共培养完全抑制孢子萌发,对扣熏蒸后Vd991菌丝发生膨大、变粗。室内盆栽试验结果表明KRS022能够显著抑制棉花和烟草黄萎病的发生,并发现对植株具有促生作用,与清水处理的烟草盆栽相比,施用KRS022菌液的烟草盆栽的叶维度及单叶面积增幅分别达65.7%和146.4%;施用KRS022菌液后大丽轮枝菌在植株中的生物量显著减少,棉花和烟草对照组(单独接种Vd991)中大丽轮枝菌的生物量分别是处理组(KRS022+Vd991)的1.75和2.57倍。同时KRS022能够激发植物防御反应相关基因的表达,经KRS022处理的棉花植株中水杨酸(SA)通路标记基因GhPR1、茉莉酸(JA)通路标记基因GhAOC4和乙烯(ET)通路标记基因GhEIN2均显著上调表达,上调倍数分别是清水处理的7.23、1.69和15.05倍;经KRS022菌液处理后再接种大丽轮枝菌的棉花植株,GhAOC4GhEIN2被显著诱导表达,上调倍数分别是只接种大丽轮枝菌的68.09和11.87倍;经KRS022无细胞上清液注射处理后NbHSR203NbHIN1NbPR1NbPR2NbPR5NbRbohANbRbohB上调表达倍数分别是空白LB处理的1.98、2.79、2.52、1.25、1.70、3.28、3.44倍,均显著上调表达。【结论】拮抗细菌KRS022鉴定为产碱假单胞菌,能够产生铁载体,具有解磷、解钾、固氮并促进植物生长的潜力。对多种病原真菌均具有抑制效果,能够抑制大丽轮枝菌菌丝生长及孢子萌发,具有防治黄萎病及激发植物免疫反应的作用,是一株具有开发前景的防治黄萎病等真菌病害的生防微生物资源。

    MBF2转录调控小菜蛾谷胱甘肽S-转移酶代谢氯虫苯甲酰胺的功能
    葛天成, 尹飞, 胡琼波, 彭争科, 李振宇
    中国农业科学. 2023, 56(4):  665-673.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.006
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    【目的】探究转录调控因子MBF2 (multiprotein bridging factor 2)调控小菜蛾(Plutella xylostella)体内谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)的功能,及其在小菜蛾抗氯虫苯甲酰胺中的作用,为阐明小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的解毒代谢机制提供理论依据。【方法】采用浸叶法测定敏感(SS)、广东连州(LZ)、云南通海(TH)3个小菜蛾种群对氯虫苯甲酰胺的抗性水平,酶动力学法测定3个种群的GST活性;使用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析MBF2在不同抗性种群小菜蛾中的表达差异;采用氯虫苯甲酰胺LC50诱导12 h,分析其对小菜蛾MBF2的诱导表达作用;应用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术研究MBF2 对GST基因的调控作用,并测定沉默MBF2后小菜蛾的GST活性;结合沉默后小菜蛾对药剂的敏感性变化,验证MBF2在小菜蛾抗氯虫苯甲酰胺中的作用。【结果】两个抗性种群(TH和LZ)相较SS种群分别达到了中抗及高抗的水平,TH和LZ抗性倍数分别为54.27和289.58;TH和LZ小菜蛾种群体内GST活性均显著高于SS种群;与SS种群相比,MBF2在抗性种群小菜蛾体内显著上调表达,在中抗和高抗种群中的表达量分别为敏感种群4.6和9.4倍。小菜蛾短期暴露于LC50浓度氯虫苯甲酰胺中,敏感、中抗及高抗种群均在8 h内MBF2表达量显著上调,最高表达量升至对照的10倍。沉默MBF2 24 h,小菜蛾9个GST基因表达量显著降低,其中GSTZ1GSTU1的下调量均达90%以上;处理组(dsMBF2)GST活性相较于阴性对照(dsGFP)降低57.76%;75 mg·L-1氯虫苯甲酰胺处理后,处理组较对照组死亡率提升23.34%。【结论】MBF2可能通过调控GST的转录表达,提高小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的代谢能力,从而参与小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的解毒作用。研究结果可为小菜蛾抗药性机理的深入解析及新型药剂的研发提供依据。

    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    我国水稻的肥料贡献率时空变化及影响因素
    李亚贞, 韩天富, 曲潇琳, 马常宝, 都江雪, 柳开楼, 黄晶, 刘淑军, 刘立生, 申哲, 张会民
    中国农业科学. 2023, 56(4):  674-685.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.007
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    【目的】从全国尺度上解析近30年(1988—2017)水稻产量的肥料贡献率变化及其影响因素,为水稻可持续生产和肥料的科学施用提供理论依据。【方法】基于全国稻作区耕地质量监测数据(338个点位),分析不同稻作模式、种植区域、气候条件和土壤质地的水稻肥料贡献率年际变化,并结合随机森林模型探讨各因素对水稻肥料贡献率变化的相对贡献。【结果】在施肥区和不施肥区水稻品种和栽培技术相同的条件下,近30年全国水稻的肥料贡献率整体呈现前20年逐渐升高,近10年趋于平稳的特征,总体变化幅度为41.20%—51.89%,但不同稻作模式存在差异,单季稻、双季稻和水稻-其他作物轮作的水稻肥料贡献率分别为38.58%—55.49%、41.96%—51.05%和42.34%—53.43%。不同区域的水稻肥料贡献率在近30年的平均值表现出西南(55.82%)>长江中游(46.73%)>华北(46.27%)>东北(45.90%)>华南(45.83%)>长江下游(44.25%)。结合施肥年限和水稻肥料贡献率的拟合方程发现,东北、华北、西南、长江中游、长江下游和华南的水稻肥料贡献率达到稳定的施肥年限分别为15.2、18.5、19.0、15.3、15.3和14.5 a。不同气候条件也显著影响水稻的肥料贡献率,其中,亚热带季风气候(49.23%)>温带季风气候(45.90%)>热带季风气候(34.57%)。不同土壤质地的水稻肥料贡献率则表现出黏土(43.25%—64.80%)>壤土(40.65%—48.46%)>砂土(26.20%—45.98%)。随机森林模型显示,氮肥和磷肥是调控水稻肥料贡献率变化的主要因素,同时,无霜期、年均降雨、年均温度、钾肥及土壤有机质含量也是影响水稻肥料贡献率的关键指标。【结论】在1988—2017年,全国稻作区的水稻肥料贡献率整体呈现前期逐渐增加后期趋于平稳的趋势,且稻作模式、区域、气候和土壤质地条件均影响水稻肥料贡献率的年际变化。氮肥和磷肥对水稻肥料贡献率变化的影响较大。相比其他土壤肥力指标,土壤有机质是影响水稻肥料贡献率变化的关键土壤肥力因子。

    添加玉米秸秆和根茬对不同肥力黑土微生物残体碳氮的影响
    马南, 安婷婷, 张久明, 汪景宽
    中国农业科学. 2023, 56(4):  686-696.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.008
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    【目的】作物秸秆和根茬是农田土壤有机质的重要来源之一,经微生物作用以微生物残体形式累积在土壤中,是稳定土壤有机质的重要组成部分。明确不同肥力土壤作物秸秆和根茬还田后微生物残体在土壤中的累积及其对土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)的贡献,以期为增加土壤碳氮的库容和稳定性提供依据。【方法】基于黑土长期定位试验站不同肥力水平土壤,利用13C15N双标记方法和氨基糖生物标识物技术,土壤中分别添加玉米秸秆和根茬后进行室内培养,在培养第30天和第180天采样,分析土壤中外源碳(秸秆碳和根茬碳)的残留率、外源氮(秸秆氮和根茬氮)的残留率、微生物残体碳氮的含量及其对土壤有机碳(SOC)和土壤全氮(TN)的贡献率。【结果】培养第180天,秸秆碳和根茬碳在土壤中的平均残留率分别为36.3%和31.7%,秸秆氮和根茬氮的残留率平均分别为95.8%和79.3%。添加秸秆和根茬处理SOC中外源碳含量与TN中外源氮含量的比值(13C-SOC/15N-TN)在培养第180天平均分别为17.6和28.5,与培养第30天相比平均分别下降了47.9%和28.2%。培养期间,高肥土壤真菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.17倍左右,细菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.31倍。第180天,添加秸秆处理土壤微生物残体(真菌和细菌)碳和氮含量平均比添加根茬处理增加了8.5%左右。培养结束后(第180天),真菌残体碳对高肥和低肥土壤SOC的贡献率平均分别为37.0%和33.8%,细菌残体碳的贡献率平均分别为11.2%和9.2%;添加秸秆和根茬的处理真菌残体碳对SOC的贡献率平均分别为36.0%和34.7%,细菌残体碳的贡献率平均分别为10.8%和9.6%。第30天,真菌残体氮和细菌残体氮对TN的贡献率平均分别为55.2%和16.3%;培养第180天,真菌残体氮对低肥和高肥土壤TN的贡献率平均分别为63.5%和60.5%,细菌残体氮的贡献率平均分别为16.4%和17.5%。培养180天与初始土壤相比,细菌残体碳和氮对高肥土壤SOC和TN的贡献率平均分别增加了4.8%和7.4%,对低肥土壤平均分别增加了20.3%和32.5%。【结论】真菌残体对土壤有机碳库的稳定和氮库的扩容起着重要的作用。添加玉米秸秆较根茬更有利于微生物残体碳氮在土壤中的累积。低肥土壤添加秸秆和根茬有利于细菌残体碳和氮向土壤有机碳库和氮库的转化。

    垄作直播控制灌溉对水稻产量和温室气体排放的影响
    谢军, 尹学伟, 魏灵, 王子芳, 李清虎, 张晓春, 鲁远源, 王秋月, 高明
    中国农业科学. 2023, 56(4):  697-710.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.009
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    【目的】稻田是温室气体的重要排放源之一,耕作方式和水分管理措施均能在一定程度上减少稻田温室气体排放。垄作直播方式是一种新型节本增效的水稻种植方式,探索稻田垄作直播下垄沟水分管理对水稻产量和温室气体排放的影响,为丰产减排稻作模式的创新提供理论依据和技术途径。【方法】以2019—2021年垄作直播方式下的水稻-萝卜轮作系统为研究对象,通过设置传统淹水沟灌(TFI:水分高于垄面约5 cm)、控制沟灌1(CFI1:水分低于垄面约5 cm)、控制沟灌2(CFI2:水分低于垄面约10 cm)、控制沟灌3(CFI3:水分低于垄面约15 cm)4个处理,采取密闭静态箱-气相色谱法研究水稻-萝卜生长季温室气体排放及其全球增温潜势,同时测定水稻产量、土壤还原性物质、铵态氮和硝态氮等指标,明确既能减少全球增温潜势(GWP)又能增加作物产量的最佳灌水模式。【结果】综合3年试验结果,与TFI处理相比,控制灌溉能显著降低水稻季CH4累积排放量22.81%—78.47%,其中CFI3效果最显著;CFI2处理显著增加水稻季N2O累积排放量20.45%—59.90%,CFI3显著降低水稻季N2O累积排放量12.08%—68.64%,CFI1对N2O排放量无显著影响。对于萝卜季而言,与TFI处理相比,控制灌溉能显著降低CH4累积排放量34.87%—53.31%,其中CFI2和CFI3效果最显著;CFI1、CFI2和CFI3处理能显著增加N2O累积排放量35.00%—120.00%。双因素方差分析结果表明,控制灌溉和控制灌溉×试验年份的交互作用对CH4累积排放量具有极显著影响(P<0.01),控制灌溉、试验年份及控制灌溉×试验年份的交互作用对N2O累积排放量具有极显著影响(P<0.01)。与TFI相比,控制灌溉处理能显著降低水稻季GWP 20.24%—74.87%;CFI1和CFI2处理显著增加水稻产量12.34%—33.97%,CFI3对水稻产量无显著影响;控制灌溉显著降低温室气体排放强度(GHGI)29.37%—75.92%。控制灌溉分别降低还原物质总量、活性还原物质和还原性铁含量15.00%—30.84%、53.45%—71.65%和60.47%,影响CH4排放;同时降低铵态氮7.51%—9.87%,增加硝态氮5.81%—8.55%,影响N2O排放。【结论】控制灌溉通过硝态氮、铵态氮以及还原性物质等土壤性质影响温室气体排放。综合温室气体减排效应和作物增产两方面,CFI1和CFI2处理效果最好。在稻田垄作直播条件下,灌水深度为传统沟灌淹水深度的2/3或者1/2是降低温室气体排放并增加水稻产量的最佳水分管理方式。

    园艺
    黄瓜DIR家族基因的全基因组鉴定及其表达分析
    张开京, 何帅帅, 贾利, 胡玉超, 杨德坤, 陆晓民, 张其安, 严从生
    中国农业科学. 2023, 56(4):  711-728.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.010
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    【目的】基于黄瓜基因组信息和转录组测序大数据,利用生物信息学手段,对黄瓜中DIR基因家族进行鉴定,并分析其在不同组织器官和胁迫响应过程中的表达模式,为后续深入研究黄瓜DIR基因的生物学功能奠定重要基础。【方法】基于已报道的DIR基因HMM模型文件,利用HMMER软件包的hmmsearch程序从黄瓜蛋白数据库中筛选出可能的DIR基因ID,并利用在线工具Pfam和SMART进行验证,最终确定黄瓜DIR家族基因。利用ExPASy、TBtools、GSDS、MEME、MEGA、MCScanX和Circos等工具分析黄瓜DIR基因家族成员的理化特征、染色体定位、基因结构、系统进化树和共线性。基于黄瓜在不同组织和胁迫响应下的转录组测序大数据,利用黄瓜V3版本基因组信息进行转录组分析,检索黄瓜DIR基因在不同转录组测序分析中的表达情况,利用TBtools软件绘制表达热图,分析黄瓜DIR基因在不同组织和胁迫响应过程中的表达模式。【结果】在黄瓜中鉴定到23个DIR家族基因,分布于7条染色体上,编码氨基酸个数在78—684,分子量8.70—73.82 kD;系统进化分析将黄瓜DIR基因家族划分为3个亚族,每个亚族中的基因结构和motif基本一致;共线性分析发现黄瓜中有12个DIR基因与拟南芥中的19个DIR基因存在27种线性关系,黄瓜中有12个DIR基因与水稻中的11个DIR基因存在19种线性关系,而黄瓜中另外8个DIR基因比较保守,既不与拟南芥中的DIR基因存在共线性,也不与水稻中的DIR基因存在共线性;组织特异性表达分析发现有些黄瓜DIR基因在根、茎、花、果实、叶片等所有组织器官中的表达量均较低或不表达,有些黄瓜DIR基因在所有组织器官中的表达量均较高,而有些黄瓜DIR基因只在特定组织中表达,但在其他组织中不表达或低表达,表明不同的黄瓜DIR基因具有组织特异性表达模式;黄瓜DIR家族基因在胁迫响应过程中的表达模式分析发现CsaV3_4G023490在黄瓜非生物胁迫和生物胁迫响应过程中均发生上调表达,表明该基因在黄瓜生长发育过程中发挥着重要作用。【结论】在黄瓜中共鉴定到23个DIR家族基因,分为3个亚族,每个亚族内的基因成员保守性高,不同亚族间的基因结构和蛋白保守结构域有所不同。黄瓜DIR基因在不同组织器官和胁迫响应下的表达模式具有差异性,协同调控了黄瓜的生长发育。

    不同颜色育果袋对‘瑞雪’苹果果实品质的影响
    王子盾, 王辉, 冯郁晨, 张学良, 闫雷玉, 刘小杰, 赵政阳
    中国农业科学. 2023, 56(4):  729-740.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.011
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    【目的】探究不同颜色育果袋对‘瑞雪’苹果(Malus × domestica Ruixue)果实品质的影响,为生产高品质‘瑞雪’苹果提供理论依据及技术支持。【方法】以5年生‘瑞雪’苹果为试材,于花后70 d分别采用红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫单层木浆纸育果袋进行套袋处理,以单层白色育果袋为对照,于花后190 d统一采收。采用光谱仪测定不同颜色果袋内透射光光谱,测定果皮叶绿素、果实可溶性固形物、总类黄酮含量、果实糖组分及香气物质含量等品质指标,通过相关性分析法探索光质与果实品质之间的相互关系,探讨不同光质对果实品质的影响。【结果】不同颜色育果袋内光质组成主要与果袋颜色有关,其中,与白色果袋对照相比,紫光、红光分别在对应颜色的果袋中透过率均为最高,分别为对照的1.15、1.13倍。不同颜色果袋处理后,果皮的L*和b*值均高于对照白色果袋,而a*值、果点指数、着色指数均低于对照。与其他彩色果袋相比,紫色果袋处理后的果皮叶绿素(0.0548 mg·g-1)、果实总酚(1.325 mg·g-1)、总类黄酮(1.361 mg·g-1)含量显著高于其他颜色果袋(P<0.05)。不同光质环境下,果实的硬度存在显著差异,红色果袋处理后的果实硬度显著低于对照白色果袋,较对照低16.1%。此外,其他果实内在品质测定表明,靛色果袋处理后,能够明显提高果实的风味,其中果实的可溶性固形物含量、可滴定酸含量、糖组分(果糖、山梨醇、总糖含量)及甜度值均呈现不同程度的提高。挥发性香气物质测定表明,蓝色果袋处理能够显著提高苹果的香气物质总量,比白色果袋处理提高了2.89倍。综合以上指标,将光质与各品质指标进行皮尔逊相关性分析,发现果实外观品质的形成与光质组成密切相关,其中,紫光/靛光、橙光、紫光/蓝光值与果皮L*、a*、b*值的相关性系数分别为0.901、0.810和0.854。与果实内在品质形成关系最大的为蓝光,其中叶绿素、总类黄酮、总酚含量、香气物质总含量与蓝光的相关性系数分别为0.947、0.822、0.851、0.757。【结论】紫光和蓝光有利于提高‘瑞雪’果实的外观及内在品质,在‘瑞雪’套袋栽培中可适当提高果袋中紫光、蓝光的透过量,以达到提高果实品质的目的。

    食品科学与工程
    分子动力学模拟解析脉冲电场对类PSE鸡肉肌球蛋白凝胶特性作用规律
    郭雨晨, 董铭, 曾宪明, 田惠鑫, 尹家琪, 侯钰柯, 白云, 唐长波, 韩敏义, 徐幸莲
    中国农业科学. 2023, 56(4):  741-753.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.012
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    【目的】以类PSE鸡肉肌原纤维蛋白为研究对象,通过分子动力学模拟技术研究脉冲电场处理对其凝胶特性和构象修饰的影响,并对凝胶特性改变的潜在机制进行阐述,以此拓宽这种新兴食品加工技术的工业应用,为禽类加工方向提高异常肉制品的经济效益提供一种新的方法。【方法】本试验选取类PSE鸡肉为原料并提取其肌原纤维蛋白,对比8、18和28 kV·cm-1电场强度下脉冲电场(脉冲电场频率为800 Hz,占空比47%)处理及非脉冲电场处理的类PSE鸡肉肌原纤维蛋白不稳定动力学指数、流变学特性及通过分子动力学技术建立电场强度18 kV·cm-1的脉冲电场模拟体系,通过收集模拟过程中的均方根偏差(RMSD)、均方根波动(RMSF)和对蛋白质总体构象的观察的变化来阐明在该条件下脉冲电场处理对类 PSE 鸡肉肌原纤维蛋白分子构象动态变化的作用机制。研究脉冲电场作用对类PSE鸡肉肌原纤维蛋白构象稳定性、保水性、流变特性的影响。【结果】不同电场强度的脉冲电场处理后的类PSE鸡肉肌原纤维蛋白体系不稳定动力学曲线斜率更小,蛋白体系相较于未经处理的样品更加稳定。蛋白凝胶的保水性结果为18 kV·cm-1(81.42%)>28 kV·cm-1(79.46%)>8 kV·cm-1(77.82%)>0 kV·cm-1(76.15%),流变学特性研究表明储能模量(G′)和损耗模量(G″)的变化与保水性变化具有相同的趋势,且18 kV·cm-1的脉冲电场处理显著提高了蛋白凝胶的G′和G″(P<0.05)。18 kV·cm-1电场强度下进行30 ns的分子动力学模拟结果显示,多聚体蛋白模型在处理后显示出更高的RMSD值及更为显著的RMSF波动,体现为蛋白质分子二级结构发生解螺旋和解折叠,α-螺旋转变为无规则卷曲,蛋白质分子多肽链展开,氨基酸残基暴露,同时蛋白质分子表现出更高的柔韧性。蛋白质-蛋白质和蛋白质-水之间的相互作用,如静电相互作用、氢键、二硫键、疏水相互作用等发生改变。但电场强度继续增加至28 kV·cm-1时,肌球蛋白因蛋白质间的相互作用增强而聚集使脉冲电场对蛋白质特性改善的作用降低。【结论】18 kV·cm-1的脉冲电场处理改变了类PSE鸡肉肌原纤维蛋白原有的空间结构,疏水基团的外露和氢键的形成增强蛋白质与水分子的结合及蛋白质分子间的相互作用从而提高类PSE鸡肉肌球蛋白凝胶的稳定性和流变特性,表现出更优的凝胶保水性和弹性网络结构。

    畜牧·兽医
    白头翁皂苷B4对犊牛生长性能、消化代谢和瘤胃发酵的影响
    卢猛, 胡凤明, 屠焰, 刁其玉
    中国农业科学. 2023, 56(4):  754-765.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.013
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    【目的】通过探究白头翁皂苷B4对犊牛生长性能、消化代谢和瘤胃发酵参数的影响。为新型饲料添加剂的开发提供理论基础。【方法】试验选取60头新生荷斯坦公犊牛,随机分为4组(每组15头),分别饲喂0(C组)、15(A1组)、30(A2组)、45(A3组)mg·d-1的白头翁皂苷B4。试验周期为56d。在犊牛14、28、42和56日龄晨饲前称量体重,并在28、42和56日龄晨饲后2 h采集瘤胃液,测定瘤胃发酵参数。分别在42和63日龄进行两期消化代谢试验,测定营养物质表观消化率和能氮代谢指标。【结果】(1)白头翁皂苷B4对哺乳期犊牛体重和干物质采食量无显著影响(P>0.05),但犊牛14—28日龄的平均日增重与白头翁皂苷B4呈显著正相关(P<0.05),饲料转化比与添加量呈显著负相关(P<0.05),其中A3组犊牛的平均日增重显著高于C组(P<0.05),饲料转化比显著低于C组(P<0.05)。(2)A3组犊牛7—56日龄和7—14日龄的粪便评分和腹泻率显著低于C组(P<0.05),A2组犊牛15—28日龄的粪便评分和腹泻率显著低于C组(P<0.05),白头翁皂苷B4的作用效果与添加剂量之间存在显著负相关性(P<0.05);29—42和43—56日龄犊牛的粪便评分和腹泻率在各组之间差异不显著(P>0.05)。(3)断奶前,A3组犊牛干物质采食量显著低于C组(P<0.05),A2组犊牛干物质采食量有低于C组的趋势(0.05≤P<0.10),犊牛的干物质采食量随白头翁皂苷B4添加量的增加显著降低(P<0.05),白头翁皂苷B4对犊牛干物质(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)表观消化率的影响差异均不显著(P>0.05);断奶后,A2组犊牛的DM和NDF的表观消化率有高于A1组的趋势(0.05≤P<0.10),ADF表观消化率显著高于A1组(P<0.05);A2组犊牛EE的表观消化率有随白头翁皂苷B4添加量的增加而升高的趋势(0.05≤P<0.10)。(4)断奶前,C组犊牛摄入总能显著高于A3组(P<0.05),同时有高于A2组的趋势(0.05≤P<0.10),A1组犊牛摄入总能也显著高于A3组(P<0.05);断奶后,C组犊牛粪能有高于A2组的趋势(0.05≤P<0.10),A2组总能消化率有高于A1组的趋势(0.05≤P<0.10),总能代谢率显著高于A1组(P<0.05),且有高于C组的趋势(0.05≤P<0.10)。(5)断奶前,各组间粪氮、尿氮、氮消化率和氮沉积率差异不显著(P>0.05),C组摄入总氮显著高于A3组(P<0.05);断奶后,各组之间氮代谢指标差异不显著(P>0.05)。(6)四组犊牛瘤胃发酵参数差异不显著(P>0.05)。【结论】在哺乳期犊牛代乳品中添加白头翁皂苷B4可以显著提高哺乳期犊牛14—28日龄的平均日增重,降低料肉比和腹泻率,提高饲料转化效率,也可以提高断奶后犊牛的干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率,促进对总能的消化率和代谢率,同时对犊牛瘤胃发酵指标没有不良影响。综合考虑,推荐添加剂量为45 mg·d-1

    胍基乙酸和甜菜碱对羔羊生长性能、瘤胃发酵和血液代谢的影响
    任国栋, 郝小燕, 张暄梓, 刘森, 张宏祥, 田光元, 张建新
    中国农业科学. 2023, 56(4):  766-778.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.014
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    【目的】研究饲粮中添加胍基乙酸和甜菜碱对羔羊生长性能、瘤胃发酵及血清生化指标的影响,为胍基乙酸和甜菜碱在反刍动物生产中的应用提供理论依据。【方法】试验选用48只体重相近(22.03±1.30)kg、3月龄左右的杜泊×小尾寒羊杂种公羔,采用2×2因子完全随机试验设计,试验因素为胍基乙酸(guanidineacetic acid,GAA)(0或900 mg·kg-1)和甜菜碱(betaine,BT)(0或5 g·d-1)。试验羔羊随机分为4组,每组12只。分别为对照组、GAA组、BT组和GAA+BT组。试验期共75 d,其中预试期15 d,正试期60 d。正试期第1天晨饲前称量体重作为初始体重(IBW),正试期内记录每只羊的日采食量、剩料量;正试期结束当日晨饲前先采血后空腹称重,作为终末体重(finwal body eight,FBW),计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和饲料效率(FE);血清用于肌酸代谢指标、同型半胱氨酸(Hcy)和乳酸含量测定。试验结束当天正常饲喂试验羊,3h后采集瘤胃液,测定瘤胃发酵参数、消化酶活性以及功能微生物菌群定量。【结果】(1)饲粮中添加GAA日增重(ADG)较对照组有所提高,但无显著差异(P>0.05),添加BT则显著提高了ADG(P<0.05)。饲粮中添加GAA或BT显著提高了饲料效率(FE)(P<0.05),且饲粮中添加GAA和BT对ADG和FE有显著互作效应(P<0.05)。(2)饲粮中添加GAA或BT显著降低了瘤胃液pH(P<0.05),显著提高羔羊采食后3 h的丙酸和总挥发性脂肪酸浓度(P<0.05),GAA和BT对羔羊瘤胃发酵无显著互作效应(P>0.05)。(3)饲粮中添加GAA或BT显著提高羔羊瘤胃液中黄色瘤胃球菌、产琥珀酸丝状杆菌、溶纤维丁酸弧菌和栖瘤胃普雷沃氏菌的数量(P<0.05),显著降低了瘤胃原虫的数量(P<0.05)。饲粮中添加BT显著降低了产甲烷菌的数量(P<0.05),并有提高嗜淀粉瘤胃杆菌数量的趋势(P=0.098),添加GAA则有降低瘤胃产甲烷菌数量的趋势(P=0.085)。GAA和BT对羔羊瘤胃主要功能微生物菌群无显著互作效应(P>0.05)。(4)饲粮中添加GAA或BT显著提高瘤胃蛋白酶活性(P<0.05),添加BT则显著提高羧甲基纤维素酶、木聚糖酶和α-淀粉酶活性(P<0.05),且有提高纤维二糖酶活性的趋势(P=0.075)。饲粮中添加GAA显著提高瘤胃果胶酶活性(P<0.05),且有提高α-淀粉酶活性的趋势(P=0.056)。添加GAA和BT对果胶酶活性有显著互作效应(P<0.05)。(5)饲粮中添加GAA或BT显著提高血清中肌酸含量(P<0.05)。添加GAA有提高血清中同型半胱氨酸的趋势(P=0.053),有降低L-精氨酸-甘氨酸脒基转移酶(AGAT)的趋势(P=0.056)。添加BT可显著降低血清中同型半胱氨酸浓度(P<0.05),并有提高肌酸激酶浓度的趋势(P=0.063)。饲粮中添加GAA和BT对羔羊血清生化指标无显著互作效应(P>0.05)。【结论】饲粮中添加GAA或BT可以促进瘤胃发酵,增加瘤胃功能微生物菌群数量,提高瘤胃微生物酶活性,提高血清中肌酸含量,并降低同型半胱氨酸的浓度。但与单独添加GAA或BT相比,GAA和BT组合添加对羔羊的生长性能没有进一步的提高。

    TBHQ对鸡舍PM2.5诱导鸡胚肺组织细胞焦亡、坏死和炎症损伤的影响
    郗蒙雪, 沈丹, 石一凡, 李春梅
    中国农业科学. 2023, 56(4):  779-787.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.015
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    【目的】探讨特丁基对苯二酚(tert-Butylhydroquinone,TBHQ)对鸡舍细颗粒物(fine particulate matter,PM2.5)诱导鸡胚肺损伤的缓解作用及机制,为预防和缓解鸡舍PM2.5污染引起的鸡呼吸道健康问题提供理论依据。【方法】选用14日龄鸡胚作为研究对象,首先建立鸡舍PM2.5诱导鸡胚肺组织损伤模型,再利用鸡胚肺损伤模型研究TBHQ的缓解作用。在建立鸡舍PM2.5诱导鸡胚肺组织损伤模型试验中,选取不同浓度的PM2.5(0、0.25、0.5、1 mg·mL-1)在14日龄鸡胚卵白处注射,5 d后,观察鸡胚存活率以及鸡胚肺组织形态,选取合适的PM2.5处理浓度(0.25 mg·mL-1),建立鸡胚肺损伤模型。在TBHQ对PM2.5诱导鸡胚肺损伤的影响试验中,将14日龄鸡胚分为对照组(生理盐水)、PM2.5组(0.25 mg·mL-1 PM2.5)、TBHQ组(0.1 μg·mL-1 TBHQ)、PM2.5+TBHQ组(0.25 mg·mL-1 PM2.5 + 0.1 μg·mL-1 TBHQ),分别注入鸡胚卵白处,试验持续5 d,采集肺组织,记录种蛋重量、胚胎重量以及肺组织重量;对鸡胚肺脏进行组织学观察;检测肺组织丙二醛(malondialdehyde,MDA)、总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)、总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)和细胞焦亡(NLRP3Caspase-1IL-18IL-1β)以及细胞程序性坏死(RIPK1RIPK3MLKL)相关基因的表达。【结果】在建立鸡舍PM2.5诱导鸡胚肺组织损伤模型试验中,不同浓度的PM2.5(0、0.25、0.5、1 mg·mL-1)对鸡胚存活率无显著影响,但0.25 mg·mL-1 PM2.5组鸡胚肺组织出现炎性细胞浸润现象,0.5 mg·mL-1和1 mg·mL-1 PM2.5组鸡胚肺组织出现肺水肿现象,表明随着PM2.5浓度增加,鸡胚肺部炎症损伤加重。在TBHQ对PM2.5诱导鸡胚肺损伤的缓解试验中,各组对鸡胚胚胎重量、肺脏重量、胚蛋比和肺胚比均无影响;与PM2.5组相比,TBHQ和PM2.5共处理组的鸡胚肺组织中炎性细胞浸润现象明显减少,MDA水平下降;RT-PCR结果显示:与对照组相比,TBHQ组Caspase-1的表达显著上升(P<0.01),PM2.5IL-1βP<0.01)、RIPK1P<0.01)的表达显著上升;与PM2.5组相比,TBHQ和PM2.5共处理组IL-18P<0.01)、IL-1βP<0.01)、RIPK1P<0.01)、MLKLP<0.01)的表达显著下调,Caspase-1P<0.01)、RIPK3P<0.05)的表达显著上升。【结论】TBHQ能够通过抑制氧化应激,降低细胞焦亡和细胞程序性坏死相关基因的表达,缓解鸡舍PM2.5引起的鸡胚肺组织炎症损伤。

    研究简报
    壳寡糖浸种对马铃薯微型薯芽生长和内源激素含量的影响
    冶楠, 朱艳, 赵元寿, 朱建宁, 门佳伟, 陈富, 孔德媛, 张卫兵, 宗元元, 李永才
    中国农业科学. 2023, 56(4):  788-800.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.016
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    【目的】浸种处理是马铃薯生产中常用的促进块茎萌发的手段,然而浸种剂使用不当,会引起内源激素的失调,导致马铃薯高脚苗的发生。研究壳寡糖浸种对马铃薯微型薯芽生长及内源激素含量的影响,为壳寡糖作为马铃薯微型薯拌种剂的安全使用提供理论支持。【方法】以‘费乌瑞它’马铃薯微型薯为试材,分别用10、50和200 mg·L-1(w/v)的壳寡糖溶液浸种处理,筛选促芽生长的最佳壳寡糖浓度,以50 mg·L-1(w/v)浸种15 min为处理组(COS50),蒸馏水浸种为阴性对照(Con),并选择易引起块茎芽细长且疯长的外源赤霉素3(15 mg·L-1,w/v)浸种处理为阳性对照(GA3)。测定各处理对微型薯发芽率、发芽势、芽长和芽直径的影响,并检测浸种处理前(BT)、萌发前期(BGS)、萌发期(GS)和伸长期(VG)顶芽内源激素含量的变化,用石蜡切片染色观察GS期顶芽细胞的形态,采用Pearson相关分析研究芽生长与内源激素含量的内在联系。【结果】50 mg·L-1(w/v)壳寡糖浸种处理可有效促进微型薯块茎芽的萌发及生长,芽长较Con组显著提高了74.7%,芽直径较GA3组显著提高了37.2%;并在浸种后第5天,块茎发芽率即达100%,分别较Con和GA3组提高40.0%和17.0%,同时,COS50浸种处理显著提高了微型薯的发芽势,在处理后第5天,发芽势分别较Con组和GA3组提高了80.0%和28.6%,块茎表现为出芽早,出芽整齐。不同浸种处理微型薯顶芽分生组织的内源激素含量也存在显著差异,在VG期,COS50处理组块茎芽分生组织的生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)和赤霉素(GA)的含量分别较Con组提高了11.4%、2.7%和2.5%,而脱落酸(ABA)的含量显著降低了3.2%(P<0.05)。GA3处理组内源GA、CTK及IAA含量最高,COS50组的IAA、CTK和GA含量分别低于GA3组5.1%、8.4%和2.0%(P<0.05),ABA含量无显著降低。然而,COS50处理显著提高了VG期微型薯顶芽分生组织中内源多胺(PA)的含量,分别较Con组和GA3组提高了7.0%和2.8%。石蜡切片染色的结果显示,GA3处理的顶芽分生组织细胞沿芽轴方向纵向伸长膨大形成细长扁平状的细胞,而COS50组分生组织细胞膨大均匀,无细长扁平状,且与Con组的细胞形态相似。相关性分析显示,COS50处理诱导的马铃薯微型薯芽的增长、增粗、发芽率及发芽势的提高与内源激素CTK、GA以及PA含量的升高呈显著正相关(P<0.05),且微型薯块茎发芽过程中PA的含量与ABA的含量表现极显著负相关(r=-0.785,P<0.01)。【结论】50 mg·L-1(w/v)的壳寡糖浸种通过提高马铃薯微型薯芽组织中内源多胺、生长素、细胞分裂素以及赤霉素的含量提高了微型薯芽长、芽直径及发芽率,但壳寡糖处理引起的内源赤霉素含量显著低于易引起苗细长疯长的外源赤霉素浸种处理组,块茎芽分生组织的细胞均匀膨大,出芽整齐,芽长且粗壮,未表现芽细长、疯长现象。