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2025年 第58卷 第24期 刊出日期：2025-12-16

  

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2025年第58卷第24期中英文目录

中国农业科学. 2025, 58(24):  0. 

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相关文章 | 多维度评价

作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

水稻粒型突变体sgd13的鉴定及其基因定位

庄丽华, 罗磊, 赵春芳, 王纪忠, 张亚东, 赫磊

中国农业科学. 2025, 58(24):  5097-5109.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.001

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【目的】粒型是影响稻米产量和品质的重要农艺性状，其发育受籽粒三维形态（粒长、粒宽、粒厚）的协同调控。鉴定和克隆粒型调控基因，可丰富水稻籽粒发育调控的分子机理，为水稻高产分子设计育种提供理论基础和基因资源。【方法】从粳稻品种南粳9108的甲基磺酸乙酯（EMS）诱变突变体库中筛选获得一个稳定遗传的粒型突变体sgd13（small grain and dwarf 13）。通过对突变体的籽粒形态、千粒重、结实率、单株产量、株高、穗长等表型进行统计。利用石蜡切片、扫描电镜分析颖壳和茎秆的细胞数目及大小变化。sgd13分别与南粳9108正反交进行遗传分析。利用sgd13与南粳9108构建的F₂群体，通过BSA-seq技术进行基因定位。使用SWISS-MODEL网站预测野生型和突变体蛋白的三维结构。【结果】sgd13籽粒显著变小变窄，粒长减少19.98%，粒宽减少7.81%。与WT相比，sgd13的株高、穗长、单株产量明显降低。sgd13节间数目与WT没有明显差异，但其第1、2、3和6节间长度均变短。经细胞学分析，发现sgd13的颖壳和茎秆细胞变小、变少，表明sgd13可能通过调控细胞分裂与扩张影响器官发育。遗传分析证实，该性状受单隐性核基因控制，通过BSA-seq将候选基因定位为LOC_Os01g52550，该基因编码三磷酸腺苷（ATP）结合盒（ABC）转运蛋白。ABC转运蛋白包含2个典型的核心结构域：高度保守的核苷酸结合结构域（NBD）和不太保守的跨膜结构域（TMD）。在sgd13突变体中，其基因外显子区域发生单碱基替换（T→A），此突变恰好位于NBD结构域。这一单碱基替换直接导致编码的氨基酸由谷氨酸（E）变为天冬氨酸（D）。由于谷氨酸与天冬氨酸在侧链结构和化学性质上存在差异，这种改变极有可能影响SGD13蛋白质的空间结构，进而干扰其正常功能，最终导致突变体sgd13产生独特的表型。遗传互补试验表明，导入野生型LOC_Os01g52550可使sgd13的粒型恢复至野生型水平。【结论】sgd13突变表型受一对单隐性核基因控制，为LOC_Os01g52550突变所致。该基因外显子区的T→A突变导致NBD结构域的谷氨酸变为天冬氨酸，影响了蛋白的三维结构。

山西小麦低分子量麦谷蛋白Glu-A3和Glu-B3位点多样性鉴定及其对品质的影响

许玉娟, 张捷, 王天译, 陈浩洋, 赵佳佳, 武棒棒, 郝宇琼, 李晓华, 郑兴卫, 左静静, 郑军

中国农业科学. 2025, 58(24):  5110-5127.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.002

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【目的】低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）是决定小麦加工品质的重要因素，阐明LMW-GS在种质资源中的多样性分布及其对面粉品质性状的影响有助于小麦的遗传改良。【方法】以421份山西小麦种质资源为材料，利用18个LMW-GS的分子标记鉴定Glu-A3和Glu-B3，并分析山西小麦中LMW-GS的多态性信息量、遗传多样性和聚类分析；在此基础上，分析不同亚基对面粉理化品质、粉质、拉伸特性和面团黏度特性的影响。【结果】整体上看，山西小麦中LMW-GS的多样性丰富。Glu-A3比例由高到低依次为Glu-A3b、Glu-A3c、Glu-A3g、Glu-A3d、Glu-A3f、Glu-A3a和Glu-A3e，Glu-B3比例由高到低依次为Glu-B3g、Glu-B3a、Glu-B3d、Glu-B3i、Glu-B3b、Glu-B3h、Glu-B3e、Glu-B3c和Glu-B3f。山西小麦品种间遗传距离变异范围为0.000—0.667，平均遗传距离为0.253，其中，育成品种的遗传变异范围大于地方种；品种的地域分布和水旱地差异也影响LMW-GS的遗传多样性。6个LMW-GS亚基与5个面粉理化性状显著相关，其中，Glu-A3b、Glu-A3d和Glu-B3i负向影响蛋白质含量，而Glu-A3b和Glu-B3i对淀粉含量、Glu-A3d和Glu-B3i对纤维含量、Glu-B3i对面粉白度为正向影响；15个LMW-GS亚基与12项加工品质特性显著相关，其中，含有Glu-A3e亚基的面团延伸度增加36.71 mm，含有Glu-B3d面团延伸度增加19.91 mm，Glu-A3a、Glu-B3b和Glu-B3e与面团形成时间、稳定时间、拉伸面积、拉伸阻力、拉伸系数和粉质质量指数呈正相关性；5个LMW-GS亚基与面团黏度显著相关，含有Glu-A3a峰值黏度增加183.19 cp，衰减值提高67.79 cp。【结论】山西小麦LMW-GS多态性较高，地域分布和品种类型及亲缘关系影响Glu-A3和Glu-B3的遗传多样性；分别筛选出6、15和5个与面粉理化品质、加工品质和面团黏度显著相关的亚基。

大豆烟酰胺酶GmNIC1在盐碱胁迫下的功能研究

张琦, 薛芙珍, 杨秀洁, 姜苏洋, 黄雪娟, 马佳怡, 张哲文, 徐杰飞

中国农业科学. 2025, 58(24):  5128-5142.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.003

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【目的】盐碱胁迫是制约大豆生产的重要非生物胁迫之一，烟酰胺酶基因GmNIC1是大豆体内合成NAD⁺的关键酶基因，具有参与非生物胁迫应答的功能，探究GmNIC1在盐碱胁迫下的功能，为大豆耐盐碱育种奠定基础。【方法】以大豆栽培品种合丰25为受体，创制GmNIC1-OE（基因过表达）和GmNIC1-KO（基因敲除）转基因T₃代大豆植株，并测定其在盐碱胁迫下的生长情况和生理指标。通过对野生型（WT）、GmNIC1-OE和GmNIC1-KO植株进行转录组测序，并进行GO功能富集和KEGG通路富集分析。根据3种对比组合的差异表达基因构建蛋白质关系互作网络，并从中筛选出与GmNIC1互作的蛋白，利用实时荧光定量PCR方法对其进行验证。【结果】GmNIC1-OE植株在盐碱胁迫后，表现出新生叶片黄化但叶柄直立且株高增加；GmNIC1-KO植株叶片萎蔫干枯、茎秆严重黄化近乎死亡；WT植株茎秆基部黄褐、叶片黄化萎蔫程度轻于GmNIC1-KO植株。与WT和GmNIC1-KO植株相比，GmNIC1-OE植株的NAD⁺含量上升，NADP⁺含量下降，从而使葡萄糖积累，提高SOD酶和CAT酶活性，使O₂^-和H₂O₂的含量降低。转录组测序发现OE-1 vs KO-1对比组合共获得747个差异表达基因，包括622个上调表达差异基因和125个下调表达差异基因，这一组合的差异表达基因数远高于其他2组。3组对比组合的差异表达基因功能主要集中在催化活性、转录调控活性、氧化还原酶活性（作用于NADP(H)）等；代谢通路主要集中在次生代谢物的生物合成、外源性物质代谢、硫代葡萄糖苷生物合成、半乳糖代谢、MAPK信号通路、谷胱甘肽代谢等。从中筛选出4个与GmNIC1相关的蛋白，推测Glyma.04G055000与GmNIC1正向互作，Glyma.12G086500与GmNIC1反向互作。【结论】GmNIC1通过提高植物体内NAD⁺含量和降低NADP⁺含量来积累葡萄糖，提高抗氧化酶活性来清除ROS，从而增强植物抵抗盐碱胁迫的能力。GmNIC1蛋白联合Glyma.04G055000和Glyma.12G086500共同调节盐碱胁迫下大豆幼苗的生长。

耕作栽培·生理生化·农业信息技术

多因素管理下大兴安岭南麓玉米种植密度及耐密抗倒品种选择

田磊, 邵鑫, 周一民, 苗秀珍, 纪楠, 王浩, 石明帅, 张悦忠

中国农业科学. 2025, 58(24):  5143-5155.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.004

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【目的】探究多因素管理下大兴安岭南麓玉米适宜的种植密度，挖掘其产量潜力，为在玉米密植条件下合理选种提供理论依据。【方法】依托扎赉特旗农业科技示范园区，于2022—2024年开展的玉米品种筛选及密度梯度试验，选用7.2、8.3、9.2、10.4万株/hm²共4个种植密度，划分为低密度（7.2万株/hm²）、中等密度（8.3、9.2万株/hm²）、高密度（10.4万株/hm²）3个密度梯度，选用138个玉米品种，共252份样本，对各样本株高、穗位、倒伏指数、成穗率、产量及构成因素进行数据分析。【结果】玉米产量构成因素与种植密度间均呈极显著相关关系（P<0.01），收获穗数与种植密度间呈线性回归关系，其回归方程为y=0.765x+0.8577，且R²为0.4986，因此可以预测在7.2—10.4万株/hm²，玉米种植密度每增加2.00万株/hm²，收获穗数增加2.39万穗/hm²；产量与种植密度间呈极显著相关关系(P<0.01)，产量随着种植密度的增加呈上升趋势，与低密度平均产量相比，高、中密度玉米产量分别显著提高16.85%和8.68%(P<0.05)；成穗率与种植密度间呈显著负相关关系（P<0.05），成穗率变化范围为85.53%—90.46%，平均成穗率为87.08%；收获穗数在8.62万穗/hm²之后产量增加减慢，根据高种植密度下的成穗率平均值86.01%计算，大兴安岭南麓玉米最大种植密度不应超过10.02万株/hm²。种植密度与株高之间呈极显著负相关关系(P<0.01)，与穗位高及穗位高系数之间无相关关系。当株高≥314 cm时，玉米开始发生倒伏，株高为314—404 cm时，株高每增加15 cm，玉米倒伏程度增加3.88%；低种植密度下，穗粒数和百粒重与产量间呈显著正相关关系(P<0.05)；中等密度下，收获穗数和百粒重与产量间均为极显著正相关关系(P<0.01)；高密度下产量与各因素间均无显著相关关系。种植密度对产量的影响高于倒伏程度，种植密度变化导致玉米倒伏主要通过影响收获穗数从而影响产量，而株高的增加导致玉米倒伏主要通过影响穗粒数进而影响产量。【结论】在大兴安岭南麓地区玉米种植密度较低时，应选择穗粒数及百粒重较高的品种，以保证玉米产量；当种植密度增密至8.3—9.2万株/hm²时，应尽可能地提高成穗率，保证收获穗数；当种植密度进一步提高时，应在选择紧凑型密植品种、保证收获穗数的基础上，做到精准管理，确保各产量构成因素均衡发展，从而获得理想产量，但最大种植密度不应超过10.02万株/hm²。同时，当选择种植的玉米品种株高≥314 cm时，应及时进行化控处理，防止玉米倒伏。

滴灌水肥一体化条件下种植密度对夏玉米受精结实特性的调控

王同超, 于宁宁, 崔栋, 任佰朝, 赵斌, 刘鹏, 任昊, 熊伟, 张吉旺

中国农业科学. 2025, 58(24):  5156-5174.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.005

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【目的】揭示滴灌水肥一体化条件下种植密度对夏玉米受精结实特性的调控机制，明确水肥一体化条件下玉米种植密度与穗粒数和产量形成的关系。【方法】于2023—2024年，选用中大穗型玉米品种登海605（DH605）和小穗型玉米品种MY73为试验材料，设置畦灌灌水和肥料播前一次性基施的传统水肥管理方式（QG）与滴灌水肥一体化管理方式（DG），以1.5万株/hm²为梯度，设置1.5—12.0万株/hm²共8个种植密度，探讨滴灌水肥一体化条件下种植密度对夏玉米受精结实特性和产量形成的影响。【结果】与QG处理相比，DH605和MY73两品种在DG处理下的株高、叶面积密度（SDLA）均升高，雌雄穗分化进程加快；雄穗小花数增加、败育率下降，雌穗花丝数、总小花数及受精小花数增多，且小花结实率、总结实率提高；雌雄间隔期（ASI）缩短约1 d，空秆率下降，最高产量分别提升7.6%和6.4%。在不同水肥管理下，随种植密度的增加，两品种的株高和SDLA均上升，但雌雄穗发育受抑：雄穗小花数减少、败育率升高；雌穗吐丝数、受精小花数减少，小花受精率和总受精率先升后降；高密条件下ASI延长约1 d，空秆率和秃顶长度增加，产量呈先升后降趋势。此外，MY73的雌雄穗分化进程快于DH605，ASI更短，株高更低且SDLA更大，其小花结实率和总结实率随SDLA的升高，下降幅度不显著，且达到最大产量的种植密度更高。【结论】在本试验条件下，种植密度过高会对受精结实特性产生显著负面影响，进而影响穗粒数的建成，不利于产量的提高。滴灌水肥一体化技术相较于传统灌溉方式，可有效缓解高密度条件对夏玉米受精结实特性造成的负面影响，进而提高产量，其中DH605和MY73分别在种植密度为6.0和7.5万株/hm²时达到最大产量。

植物保护

稻瘟病菌琥珀酸脱氢酶不同位点氨基酸替换对苯并烯氟菌唑敏感性的影响

王梦云, 邓力元, 余洋, 杨宇衡, 方安菲, 田斌年, 王静, 毕朝位

中国农业科学. 2025, 58(24):  5175-5189.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.006

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【背景】稻瘟病由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起，是严重威胁水稻产量的毁灭性真菌病害。先正达公司研发的苯并烯氟菌唑，属于全新结构的琥珀酸脱氢酶抑制剂（succinate dehydrogenase inhibitors，SDHIs）类杀菌剂，对稻瘟病菌抑制效果显著，但稻瘟病菌对其抗性机制研究比较匮乏。【目的】探究稻瘟病菌对苯并烯氟菌唑的抗性机制，为科学指导苯并烯氟菌唑在稻瘟病防治中的应用、延长其有效使用年限、保障防治效果提供理论依据。【方法】采用同源比对、分子对接和定点突变等方法，探究稻瘟病菌对不同SDHIs杀菌剂（苯并烯氟菌唑、联苯吡菌胺、氟唑菌酰胺、萎锈灵和氟吡菌酰胺）敏感性差异的原因，并分析不同位点氨基酸替换对苯并烯氟菌唑与稻瘟病菌亲和力的影响。【结果】75株稻瘟病菌对苯并烯氟菌唑高度敏感，平均EC₅₀值为0.041 μg·mL^-1，分布于0.018—0.068 μg·mL^-1；5种SDHIs杀菌剂与MoSdh之间的相互作用存在差异，包括氢键、π-π堆积和疏水相互作用，二者亲和力由高到低依次为苯并烯氟菌唑、联苯吡菌胺、氟唑菌酰胺、萎锈灵和氟吡菌酰胺，与这5种SDHIs杀菌剂对稻瘟病菌的EC₅₀值(从低到高)相对应。在稻瘟病菌琥珀酸脱氢酶复合体的8个位点中，共发现15种类型的氨基酸替换，其中，B亚基P198等7个位点氨基酸高度保守，C亚基S77位点存在物种差异。多数替换影响苯并烯氟菌唑与MoSdh的结合亲和力（主要与疏水相互作用及π-π堆积数量相关），其中MoSdhB^P198Q、MoSdhB^R243H等11种替换导致亲和力下降，SdhB^H245D/L/Y突变菌株对苯并烯氟菌唑敏感性降低，与亲和力变化一致。【结论】分子对接可用于筛选防控稻瘟病的SDHIs杀菌剂；稻瘟病菌琥珀酸脱氢酶的B、C、D亚基发生多种氨基酸替换，包括MoSdhB^P198Q、MoSdhB^R243H、MoSdhB^H245D/L/Y/Q、MoSdhB^I247V/N、MoSdhC^S77N和MoSdhD^D122G/N，这些替换均可导致稻瘟病菌对苯并烯氟菌唑产生抗性。

不同锌水平下GFabV对‘阳光玫瑰’葡萄光合效率及光合相关基因表达的影响

张向昆, 李佳莹, 乔如梦, 何静蕾, 王莉, 师校欣, 杜国强

中国农业科学. 2025, 58(24):  5190-5200.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.007

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【目的】研究不同锌水平下GFabV对‘阳光玫瑰’葡萄光合特性的影响，通过分析光合作用相关基因相对表达差异，阐明GFabV影响叶片光合效率的分子机理。【方法】以携带GFabV‘阳光玫瑰’葡萄为试材、以无病毒苗为对照分别进行霍格兰营养液锌充足（0.22 mg·L^-1）和锌缺乏（0）处理。随后观察叶片症状表现；测定叶片锌含量、GFabV表达量、叶片光合参数、叶绿素荧光参数和叶绿素含量；筛选与光合作用相关的差异表达基因，并对关键基因表达水平进行验证。【结果】在锌缺乏条件下，带GFabV和无病毒植株锌含量分别为1.79和9.59 mg·kg^-1；锌充足条件下含量分别为18.84和23.16 mg·kg^-1。锌缺乏时带GFabV植株叶片表现皱缩小叶、轻微褪绿症状，GFabV表达量显著高于锌充足处理；锌充足时带GFabV植株叶片未表现症状；锌缺乏时无病毒植株叶片表现轻微褪绿症状。与锌充足条件下无病毒植株相比，带GFabV植株、锌缺乏无病毒植株叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、PSII最大光化学效率（Fv/Fm）和PSII实际光化学效率（ΦPSII）均显著下降，以锌缺乏时带GFabV植株叶片叶绿素（a、b、a+b）含量、Fv/Fm、ΦPSII最低，分别为1.22、0.35、1.57 mg·g^-1、0.40和0.04；带GFabV植株、锌缺乏下无病毒植株叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）均显著下降，以锌缺乏时带GFabV植株下降幅度最大，分别降至锌充足无病毒处理植株的16.27%、20.08%和21.99%。转录组测序和RT-qPCR结果表明，与锌充足下无病毒植株相比，带GFabV植株在锌缺乏时叶片PsbP、petC、PSBO和psaD表达量分别降至41.50%、54.81%、41.04%和44.45%；在锌充足时叶片ATPD、SEND33、psbA表达量显著降低；无病毒植株在锌缺乏时叶片PPD4、psbA表达量显著降低。与锌充足下带GFabV植株相比，在锌缺乏下带GFabV植株叶片PsbP、PSBO和psaD表达量分别降至55.03%、43.26%和53.36%。【结论】携带GFabV‘阳光玫瑰’葡萄叶片在锌缺乏条件下叶绿素含量显著降低，GFabV表达量升高，叶片出现皱缩小叶、轻微褪绿症状。GFabV通过下调叶片中PsbP、PSBO和psaD等光合相关基因表达，导致光合参数、叶绿素荧光参数显著下降影响叶片光合效率。

土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境

不同作物轮作系统对土壤易氧化有机碳和碳库活度差异性的影响

马鹤逍, 葛国龙, 张向前, 路战远, 王满秀, 戎美仁, 师晶晶, 张德健, 孙雪萍

中国农业科学. 2025, 58(24):  5201-5215.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.008

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【目的】土壤有机碳库活度及稳定性是直接反映土壤质量的重要指标，探究作物长期轮作系统对土壤有机碳、活性有机碳及土壤碳库管理指数的影响，为黑土区土壤碳库科学管理和作物合理布局提供依据。【方法】试验于2016年开始，共设置马铃薯连作（P-P）、玉米连作（M-M）、大豆连作 （S-S）、大豆-玉米轮作（S-M）、大豆-马铃薯轮作（S-P）、玉米-玉米-马铃薯轮作（M-M-P）及大豆-玉米-马铃薯轮作（S-M-P）7个处理，以P-P为对照。系统分析不同处理2022及2023年收获期0—60 cm土层土壤有机碳（SOC）、易氧化有机碳（ROC）、惰性有机碳（IOC）及土壤碳库管理指数（CPMI）的变化特征。【结果】与P-P处理相比，2022及2023年：（1）0—10 cm土层S-M-P及S-M处理SOC含量分别显著增加了10.22%—12.49%、20.67%—36.75%；10—20 cm土层M-M-P处理SOC含量分别显著提高了16.65%、33.76%；20—40 cm土层S-M-P及M-M-P处理SOC含量分别显著提高了28.74%—36.78%、48.78%—53.67%；2023年40—60 cm土层S-M-P显著提高了14.90%（P<0.05）。（2）0—10 cm土层S-M及M-M-P处理ROC₃₃₃含量分别显著提高了20.09%—20.41%、34.94%—39.69%；10—20 cm土层所有轮作处理ROC₃₃₃分别显著增长13.16%—26.32%、28.98%—52.63%（P<0.05）。（3）0—10 cm土层S-P、S-M及S-M-P处理ROC₁₆₇含量分别显著提高了21.11%—35.46%、42.33%—44.85% （P<0.05）。（4）0—10 cm土层S-M-P处理ROC_33.3含量分别显著提高了18.04%、19.02% （P<0.05）。（5）0—10 cm土层S-M-P处理IOC显著提高13.30%、14.84%；20—40 cm土层M-M-P、S-M-P、S-M处理显著提高了20.38%—52.51%、59.56%—69.54%（P<0.05）。（6）0—10 cm土层S-M和M-M-P处理CPMI显著提高24.07%—28.13%、41.46%—42.57%；10—20 cm土层所有轮作处理显著提高了17.34%—31.49%、36.97%—61.11%（P<0.05）。【结论】玉米-大豆、大豆-玉米-马铃薯及玉米-玉米-马铃薯轮作有利于提高土壤碳库活度，增加土壤碳稳定性。豆科作物轮作既可增加有机碳库活度也可保持其稳定性，有利于稳定黑土地土壤碳库平衡。

控释与速效氮肥不同配比一次性侧深施对水稻产量、氮肥利用率和碳减排的影响

郭松, 韩磊, 汪源, 王子君, 钱紫慧, 路佳明, 赵灿, 王维领, 许轲, 张洪程, 杨凤萍, 霍中洋

中国农业科学. 2025, 58(24):  5216-5233.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.009

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【目的】建立高产、氮高效协同低碳减排的缓控释氮肥一次性侧深施用技术，为长江中下游地区水稻绿色轻简化生态栽培提供新途径。【方法】以生育期相近的高产优质迟熟中粳稻南粳9108和泰香粳1402为材料，选用静水控释周期为100 d的43%树脂包膜尿素和46%速效尿素为氮肥，并分别设置100%∶0（S1）、80%∶20%（S2）、60%∶40%（S3）、50%∶50%（S4）与40%∶60%（S5）5个不同控释与速效氮肥用量配比处理一次性侧深施，同时设置常规施氮肥（CK）与不施氮肥（0N）为对照，研究不同处理对水稻产量、氮肥吸收利用效率和温室气体排放的影响。【结果】（1）与CK处理的产量相比，S1处理均显著降低，S2处理均无显著差异，S3、S4处理均显著提高，且S4处理显著高于S3处理，年度间和品种间均表现出一致规律。其中，南粳9108的S3、S4处理分别提高了2.2%—3.2%、3.6%—5.4%，泰香粳1402则分别提高了0.9%—3.4%、3.1%—5.0%。（2）与CK处理相比，S1—S5处理的吸氮量在分蘖盛期和拔节期均显著降低（S4除外），而在抽穗期和成熟期均有显著提高（除S1处理显著降低外），且均以S4处理增幅最大；S1—S5处理的氮素积累量在播种—分蘖盛期时均显著降低，而在分蘖盛期—拔节期、拔节期—抽穗期则均有显著提高，且均以S4处理增幅最大；最终S2—S5处理的氮素农学利用率、氮素吸收利用率以及氮素偏生产力均显著提高，其中南粳9108分别提高了3.0%—14.7%、11.6%—23.2%、0.4%—3.7%，泰香粳1402则分别提高了2.3%—14.8%、11.3%—24.6%、0.8%—5.0%，且均以S4处理提升幅度最大，其次为S3。（3）与CK处理相比，S1—S5处理在分蘖盛期—拔节期、抽穗期—成熟期和全生育期的CH₄累积排放量均显著降低，其中南粳9108分别降低了48.0%—64.1%、55.1%—68.7%、26.8%—35.6%，泰香粳1402则分别降低了42.4%—49.2%、46.4%—61.9%、24.9%—37.5%，且均以S3降幅最大，S4次之；S1—S5处理在移栽—分蘖盛期、分蘖盛期—拔节期和全生育期的N₂O累积排放量均显著降低，其中南粳9108分别降低了42.9%—60.8%、40.8%—73.0%、33.9%—58.9%，泰香粳1402分别降低了24.5%—53.3%、39.5%—57.6%、29.9%—30.7%，且均以S5处理降幅最大；最终S1—S5处理的GWP（温室气体增温潜势）和GHGI（温室气体排放强度）均显著降低，其中南粳9108分别降低了26.7%—35.3%、25.3%—37.9%，泰香粳分别降低了26.6%—37.9%、28.1%—40.4%，并均以S3处理降幅最大，S4次之。【结论】缓控释与速效氮肥适宜配比为50%∶50%或60%∶40%时一次性侧深施用具有较好的高产、氮高效协同低碳减排效果，可作为长江中下游地区水稻丰产高效、绿色低碳的轻简化施氮技术。

有机无机肥配施下典型潮土小麦季有机肥氮磷的当季释放率

房康睿, 丁世杰, 陈雨珊, 杨秉庚, 郭腾飞, 徐新朋, 赵士诚, 王秀斌, 黄绍敏, 仇少君, 何萍, 周卫

中国农业科学. 2025, 58(24):  5234-5246.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.010

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【目的】有机无机肥配施能够提高作物产量和培肥土壤，但有机无机肥配施中有机养分释放率及其影响因素尚不明确。因此，明确有机养分释放率能够为提高养分利用效率、科学管理有机养分提供依据。【方法】研究依托 2013 年在潮土上建立的有机无机肥配施长期定位试验，采用随机区组设计，选取其中 5 个处理，分别为化肥不减量（F_-0%，N-P₂O₅-K₂O= 210-120-60）、化肥不减量配施有机肥（MF_-0%）以及化肥减量20%、30%、40%并配施有机肥（MF_-20%、MF_-30%、MF_-40%）。在小麦成熟期，对各处理的产量、土壤养分和微生物特性等指标进行测定，并分析有机肥氮、磷释放率及其影响因素。【结果】在有机无机肥配施的4个处理中，MF_-30%处理的2023、2024年及两年平均产量分别为8.6、8.6、8.6 t·hm^-2，较F_-0%（化肥不减量）处理分别增加0.3、0.1、0.1 t·hm^-2。同时，MF_-30%处理显著（P<0.05）提高了土壤有机碳、易氧化有机碳、矿质氮、有效磷、微生物量碳、微生物量磷的含量。有机肥氮、磷释放率随化肥施用量的增加而降低，有机肥氮素释放范围为11.1%—60.7%，平均为37.7%，有机肥磷素释放范围为8.3%—54.4%，平均为30.4%。偏最小二乘模型分析结果表明，外源肥料投入（C、N）、土壤养分（易氧化有机碳和矿质态氮）对有机肥氮释放率有直接且极显著（P<0.01）的正效应，效应值分别为3.054、1.230；外源肥料投入计量比（C/N、C/P）对有机肥氮养分释放率有直接且极显著（P<0.01）的负效应，效应值为-1.377；外源肥料投入（N、P）和外源肥料投入计量比（N/P、C/P）对有机肥磷释放率有直接且显著（P<0.05）的负效应，效应值分别为-1.758、-0.640。【结论】潮土中有机肥氮、磷平均释放率分别为37.7%、30.4%，氮、磷释放率随化肥投入量增加而降低，外源肥料投入及其计量比对有机肥氮、磷释放率有直接且显著的影响。

园艺

关键生育期调亏灌溉对赣南脐橙果实生长与产量品质的影响

褚添硕, 陈晓安, 朱瑾瑾, 王策, 娄伟

中国农业科学. 2025, 58(24):  5247-5258.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.011

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【目的】明确不同土壤墒情（以土壤含水率为量化指标）对南方红壤丘陵区脐橙果实生长、产量和品质的影响，为建立赣南脐橙优质高效生产的调亏灌溉制度提供理论依据。【方法】以赣南地区6年生纽荷尔脐橙为试材，基于田间持水率（θ_f）的不同百分比划定4个水分梯度：调亏灌溉L（75%—85% θ_f）、M（65%—75% θ_f）、S（60%—70% θ_f）与充分灌溉FI（>85% θ_f），分析果实膨大期（III期）与转色成熟期（IV期）两个关键生育阶段下，不同土壤水分条件对果实膨大、转色过程以及果实产量、水分利用效率和各项品质指标的影响，采用主成分分析法（PCA）构建果实品质综合评价体系，对各处理进行量化评分与排序。【结果】III期果实生长迅速，调亏灌溉显著影响果实生长速率，均值较FI降低10.96%，但III-M处理复水后呈现良好补偿效应，生长速率高于FI。此阶段转色进程缓慢，各处理间果实色泽指数CCI无显著差异。产量与品质分析表明，III期调亏灌溉可显著提升果实综合品质但抑制产量，III-S和III-M处理果实综合品质最优，其可溶性固形物、可溶性糖和VC含量明显提升，而产量分别仅为最高产处理的57.41%和64.19%，证实该阶段重度水分胁迫不具生产可行性。Ⅳ期果实生长速率显著降低并呈现加速下降趋势，至转色末期趋于停滞。各处理果实色泽指数CCI呈现加速上升特征，其中III-S、IV-L和IV-M处理的转色程度较FI最为显著（P<0.05），分别提高20.38%、12.99%和10.57%。IV期调亏灌溉可实现产量、品质与水分利用效率的协同提升，与FI相比，IV-M处理使可溶性固形物与可溶性糖含量分别提高3.37%与1.18%，产量提高23.56%；IV-S处理重度水分胁迫使果实糖分分别下降5.74%与3.15%，产量降低8.05%，证实IV期调亏存在最优土壤水分阈值。【结论】IV-M处理既实现最高单株产量15.05 kg与水分利用效率16.89 kg·m^-3，也使综合品质得分排序第3，为权衡高产与优质的最优决策。在果实膨大期维持>85% θ_f、转色成熟期维持65%—75% θ_f的土壤墒情，为适宜赣南地区脐橙种植的最优水分管理方案。

水分状态对连阴雨天气采收柑橘果实贮藏性能的影响

覃璐, 谌丹丹, 江晓丽, 谢合平, 敖义俊, 杨阳, 朱峰, 许让伟, 廖文月, 程运江

中国农业科学. 2025, 58(24):  5259-5273.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.012

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【目的】采收期连阴雨天气造成腐烂损耗率高，一直是困扰柑橘采后生产的重要问题。阐明持续降雨影响柑橘保鲜效果的原因，为针对此问题开发经济实用的柑橘保鲜技术提供理论依据。【方法】以采收期遭受连阴雨天气的宽皮柑橘为材料，广谱消毒为对照组，采用3种方式对果实进行保鲜处理：（1）柑橘生产的常用保鲜剂处理（50 mg·L^-1氯氟吡氧乙酸+100 mg·L^-1咪鲜胺+100 mg·L^-1百可得，BX）；（2）40 ℃环境中热处理2 h（HT）；（3）保鲜剂协同40 ℃环境中热处理2 h（BH）。将处理后的果实常温贮藏，每隔7 d统计一次腐烂率，并检测果实失重率、果皮含水量、果皮抗氧化酶活性以及总酚、总黄酮等指标。为进一步探讨水分状态对连阴雨天气采收柑橘果实贮藏性能的影响，以山金柑果实为材料进行平行试验，采用低场核磁共振技术（LF-NMR）分析贮藏过程中果实内部自由水和结合水的动态变化及比例和初生代谢物含量的变化。【结果】保鲜剂协同热处理（BH）能使遭受连阴雨天气的柑橘果皮含水量保持稳态，果皮含水量维持在（75.51±1.00）%的稳定区间；且根据柑橘果实品种的差异，温州蜜柑果实的腐烂率较对照组下降（15.24±5.35）个百分点，椪柑果实的腐烂率较对照组下降4.58个百分点；同时，该处理增强了果实SOD、POD活性，维持总酚、总黄酮的积累并增强果实抗性，减缓果皮水分散失并降低采后腐烂率。山金柑果实在常温贮藏35 d后，BH处理组果实腐烂率比对照组下降了15.56个百分点，总含水量维持在69.80%，比对照组高2.58个百分点，其变化趋势与宽皮柑橘一致。低场核磁共振检测显示，与对照组相比，BH处理组山金柑果实在贮藏后期果实内部水分充足且分布均匀。贮藏第28天，结合水比例较初始值增长2.00个百分点，自由水较初始值下降3.00个百分点，各水分状态在贮藏期间保持稳定，表明BH处理可有效抑制水分相态迁移并维持其稳定性。同时，山金柑果实的初生代谢物分析证实BH处理还能促进抗性相关代谢物积累。【结论】保鲜剂协同40 ℃热处理2 h（BH）可有效维持遭受连阴雨天气柑橘果实采后水分稳态，促进结合水比例增长，激活活性氧清除系统和苯丙烷代谢途径，通过协同调控水分状态与抗性代谢网络改善果实贮藏性能，显著降低果实的腐烂率。

畜牧·兽医

FoxO1通过TGF-β/SMAD-TGFBI途径抑制牛成肌细胞和前体脂肪细胞的增殖与分化

姜超, 张久盘, 宋雅萍, 焦若普, 杨东梅, 龚红芳, 马艺伦, 马云, 魏大为

中国农业科学. 2025, 58(24):  5274-5284.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.013

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【背景】骨骼肌组织和肌内脂肪组织发育直接影响牛肉品质，而成肌细胞和前体脂肪细胞增殖和分化对其生长发育起到关键作用。前期研究发现，叉头转录因子O1（forkhead box protein O1, FoxO1）分别在牛成肌细胞和前体脂肪细胞增殖和分化过程中起到转录调控作用，但在两种细胞中的共同调控机制尚不清楚。【目的】探究FoxO1在牛成肌细胞和前体脂肪细胞中共有的关键调控途径，为阐明FoxO1是影响牛肉品质的关键遗传调控因子提供一定理论基础。【方法】对干扰FoxO1并诱导分化4 d的牛成肌细胞和前体脂肪细胞进行转录组测序联合分析，筛选出FoxO1调控牛成肌细胞和前体脂肪细胞分化的共有显著富集的KEGG信号通路及显著差异表达基因。利用小干扰RNA（siRNA）来抑制细胞内FoxO1的表达；利用蛋白质印记法（Western blot，WB）检测关键信号通路标志蛋白的表达水平；利用EdU染色检测关键信号通路对牛成肌细胞和前体脂肪细胞相对增殖率的影响；利用流式细胞术分析关键信号通路对牛成肌细胞和前体脂肪细胞的细胞周期分布的影响；利用免疫荧光染色检测关键信号通路对牛成肌细胞肌管形成的影响，利用油红O/Bodipy染色检测关键信号通路对前体脂肪细胞脂滴生成能力的影响；通过双荧光素酶报告基因试验验证FoxO1与靶基因的相互作用。【结果】转录组联合分析共筛选到11条共有显著富集的KEGG信号通路和13个共有显著差异表达基因，其中TGF-β信号通路和TGFBI与肌生成和脂肪生成密切相关，且TGFBI是TGF-β信号通路的下游因子，受其直接靶向调控。WB检测结果显示，干扰FoxO1将显著提高牛成肌细胞和前体脂肪细胞中p-SMAD2/总SMAD2的水平，表明干扰FoxO1表达将激活牛成肌细胞和前体脂肪细胞的TGF-β信号通路，并进一步检测确定了牛成肌细胞和前体脂肪细胞中TGF-β信号通路激活剂和抑制剂的处理浓度为5 µmol·L^-1。EdU检测结果显示，激活TGF-β信号通路将显著降低牛成肌细胞和前体脂肪细胞的相对增殖率（P < 0.01）。流式细胞周期检测结果显示，激活TGF-β信号通路将抑制牛成肌细胞和前体脂肪细胞G1/S期的转化过程。肌管染色和脂滴染色结果显示，激活TGF-β信号通路抑制了牛成肌细胞的肌管形成和牛前体脂肪细胞的脂滴生成；而抑制TGF-β信号通路则产生相反效应。双荧光素酶报告基因试验证实，FoxO1可以与TGFBI启动子的-509—-499 bp和-490—-480 bp区域相结合，并上调其转录活性。【结论】FoxO1可以通过TGF-β/SMAD-TGFBI途径来抑制牛成肌细胞和前体脂肪细胞的增殖和分化。

马立克病毒pp38蛋白单克隆抗体的制备、抗原表位鉴定及应用

伍楚妍, 陆杭琼, 胡明雪, 林雨萌, 陈梦云, 刘长军, 刘永振, 崔红玉, 王素艳, 祁小乐, 陈运通, 段雨路, 高玉龙, 张艳萍

中国农业科学. 2025, 58(24):  5288-5298.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.014

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【目的】通过制备马立克病毒（MDV）pp38单克隆抗体，鉴定其抗原表位，验证MDV应用价值。【方法】以MDV-1 GA株为模板扩增pp38，构建原核表达pColdⅠ-His-pp38重组质粒，转化大肠杆菌BL21，用IPTG诱导表达pp38-His重组蛋白并进行纯化，SDS-PAGE和Western blot进行蛋白鉴定。将该蛋白与弗氏佐剂乳化后免疫7周龄的BALB/c小鼠，每隔两周免疫一次，第5次免疫后采集小鼠尾尖血，间接ELISA检测血清抗体效价，选择效价最高的小鼠进行加强免疫。3d后，取小鼠脾细胞与SP2/0细胞进行细胞融合，通过间接ELISA筛选阳性杂交瘤细胞株，经两次流式分选亚克隆后扩大培养，连续传代20代，间接ELISA检测其抗体分泌的稳定性。通过抗体亚型检测试剂盒鉴定该抗体的重链与轻链类型，将pp38蛋白逐步截短并克隆至pCAGGS-GFP载体进行真核表达，Western blot鉴定该抗体的抗原识别表位。以pCAGGS-HA-pp38转染及MDV-1（GA株、Md5株、814株、CVI988株和LMS株）、MDV-2（SB-1株）和HVT（FC126株）感染的鸡胚成纤维细胞（CEF细胞）为抗原，该抗体作为一抗，进行间接免疫荧光试验（IFA），检测该抗体对外源性和内源性表达pp38蛋白的特异性。以MDV-1 GA株感染的CEF细胞为抗原，该抗体作为一抗，验证其在Western blot和流式细胞术方法检测MDV的应用。【结果】成功构建pColdⅠ-His-pp38重组质粒，获得高纯度的pp38-His重组蛋白。经小鼠免疫、血清抗体效价测定、细胞融合试验、细胞亚克隆试验，制备1株抗MDV pp38蛋白单克隆抗体2E8。2E8抗体能特异性识别MDV-1（GA株、Md5株、814株、CVI988株和LMS株），类型为κ轻链IgG1型，抗原识别位点位于pp38蛋白的第64—75个氨基酸区域内。初步验证该抗体适用于Western blot、IFA及流式细胞术等方法检测MDV-1。【结论】成功表达了MDV-1 pp38-His重组蛋白，制备了抗MDV-1 pp38蛋白的特异性单克隆抗体2E8，并鉴定其抗原表位，初步验证其应用范围，为MDV的流行病学调查、pp38蛋白的生物学功能及致病机制研究奠定基础。

农业经济与农村发展

全球农业农村现代化的演变趋势与影响因素

王维, 陈秧分

中国农业科学. 2025, 58(24):  5299-5314.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.015

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【目的】农业农村现代化需要立足世界一般规律与中国特色，从全球视角探究其演变趋势与影响因素对于中国推进乡村全面振兴具有重要意义。【方法】本研究构建了包含农业现代化和农村现代化两个维度的评价指标体系，在测度2000—2022年152个国家农业农村发展水平的基础上，运用三维核密度估计和空间基尼系数揭示全球农业农村现代化的演变趋势，并借助最优参数地理探测器对社会经济因素和农业因素的作用强度及交互作用影响力进行识别。【结果】在过去20多年间，全球农业农村现代化水平呈现稳步提升态势，低收入国家与中等收入国家的差距逐年收敛，但与高收入国家的差距依然巨大。中国农业农村现代化建设成效斐然，国际排名由第78名跃升至第57名。从一般规律看，经济发展水平始终是农业农村现代化发展的关键驱动力；产业结构和农产品贸易开放的作用日益凸显；农业技术进步的贡献依然重要，但呈边际递减趋势；而农地利用结构的影响则具有长期性与复杂性。从差异性情况看，信息化水平是低收入和中低收入国家实现追赶的首要驱动力，对中高收入和高收入国家的影响则逐渐减弱；人口老龄化水平成为阻碍中等收入国家农业农村现代化发展的主导制约因素，而对高收入国家的影响相对较小；环境保护力度在不同收入国家组别之间呈明显分化效应。低收入国家组中两两因素产生负向交互作用的比例显著下降，中低收入国家组的各因素间交互作用已全部转变为正向协同效应，中高收入和高收入国家组的各因素间则普遍存在协同增强效应，意味着全球农业农村现代化时空分异是社会经济因素与农业因素共同作用的结果。【结论】中国在推进乡村全面振兴过程中，应坚持农业现代化与农村现代化“双轮驱动”，统筹经济发展、社会进步和环境保护三者之间的关系，最终实现城乡融合发展。