中国农业科学

2026年第59卷第3期中英文目录

中国农业科学. 2026, 59(3): 0.

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水稻雷帕霉素靶蛋白OsTOR调控根伸长的功能研究

朱姝, 国志鹏, 孙颖

中国农业科学. 2026, 59(3): 475-485. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.001

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【目的】克隆水稻雷帕霉素靶蛋白基因OsTOR，探究其在根伸长过程中的调控机制，解析其在水稻发育中的生物学功能，为改良水稻性状、提高产量提供分子依据。【方法】以粳稻品种Dongjin为材料，运用实时荧光定量PCR分析OsTOR的表达模式；利用RT-PCR技术克隆OsTOR，构建35S:OsTOR-GFP载体，通过农杆菌介导的水稻遗传转化，创制过表达植株OsTOR-OX，观察OsTOR的亚细胞定位；用TOR活性抑制剂AZD-8055处理水稻幼苗并观察表型；对抑制剂处理植株和OsTOR-OX植株根尖进行透明处理，激光共聚焦显微镜下观察分生区细胞形态；取萌发一致的未处理和处理后的7日龄水稻幼苗进行转录组测序并分析差异基因；利用实时荧光定量PCR对根尖分生组织中的细胞周期相关基因进行表达分析。【结果】OsTOR在进化上与大麦和小麦较近，包括HEAT重复区、FAT结构域、FRB结构域、PIKKc激酶域和FATc结构域，定位于细胞质和细胞膜，表达于萌发后7 d的水稻幼苗叶片、叶鞘、根、成熟植株的旗叶叶片、旗叶叶鞘、花序、成熟花药，以及即将授粉的雌蕊中。经抑制剂AZD-8055处理后，幼苗生长及根的伸长受到抑制，根尖分生区细胞增殖能力降低。过表达OsTOR则促进幼苗根的伸长。转录组测序结果表明，经AZD-8055处理后，有225个基因被上调，121个基因被下调。上调基因中，约28%参与细胞活动，18.6%参与对刺激响应，还有部分基因参与物质降解等过程；下调基因主要包括生物合成、蛋白质代谢以及细胞周期相关的基因。qRT-PCR结果表明，OsTOR活性降低导致细胞周期相关基因表达下降。【结论】OsTOR定位于细胞质和细胞膜，在水稻不同发育时期、不同组织中均有表达；OsTOR活性降低抑制水稻幼苗生长及根的伸长，过表达OsTOR则促进根的伸长，主要由于细胞周期相关基因的变化导致根尖分生区细胞增殖受到影响，进而影响根的伸长。

我国大豆种植制度的变更和生态栽培区划调整的建议

刘方东, 孙磊, 王吴彬, 赵晋铭, 盖钧镒

中国农业科学. 2026, 59(3): 486-498. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.002

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大豆种植制度涉及其在全国的布局、品种光温特性与熟制、轮作制度，以及纯作、间作、套作种植方式等，是大豆生产、引种、育种、栽培技术创新的依据。优化大豆种植制度对提升我国大豆综合生产能力及效益具有决定性意义。新中国成立70年以来，一年一熟制地区的大豆种植面积扩大，两年三熟制向一年两熟制转化地区的大豆种植面积缩减，一年两熟到一年三熟制地区的大豆种植面积稳中有升。从全国布局看，大豆栽培区域向东北地区北部扩展，南方-西南地区的大豆种植面积稳中有升，西北地区是新兴的大豆高产区。历史上大豆栽培区划分的方案是基于当时种植制度的基本资料，通过调查和试验得出的结果。近30年来，大豆生产、育种、栽培技术有了很大进步，尤其是大豆栽培区域有了规模较大的变化，特别是2000年以来国家突出强调发展大豆产业的国策，各地竞相调整发展大豆产业。生态栽培区的划分是与大豆布局、栽培技术、资源利用、引种育种等关系十分密切的一项基础性工作。随着我国大豆生产的变化，及时提出新的生态栽培区划分方案，有利于调整作物结构，推动未来大豆生产的发展。为此，本文回顾了新中国成立以来大豆栽培区域的变化、品种的更新换代、机械化水平的提高、带状复合种植的推进、栽培技术的全面进步，在此基础上列述了我国五次大豆栽培区划的变迁及其特点，并对区划的动态特征进行了全面剖析，从而提出大豆生态栽培区划调整的建议。新区划将全国分为东北春作大豆生态栽培区、西北春作大豆生态栽培区、黄淮海夏作大豆生态栽培区、长江流域春夏秋作大豆生态栽培区、西南高原春夏作大豆生态栽培区和岭南四季大豆生态栽培区，共6个生态栽培区。该区划的划分和命名力求兼顾到全国耕作制度区划的整体特点和对应关系，并注意到与以往区划的衔接。

冬小麦千粒重的全基因组关联分析及候选基因预测

王勇胜, 牛丽, 王长杰, 马立花, 廉潇潇, 孟亚雄, 马小乐, 姚立蓉, 张宏, 杨轲, 李葆春, 王化俊, 司二静, 汪军成

中国农业科学. 2026, 59(3): 499-514. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.003

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【目的】小麦千粒重作为直接影响最终产量的核心要素，其遗传解析至关重要。精准鉴定调控该性状的稳定显著关联位点及其关键候选基因，为分子标记辅助选育高千粒重、高产小麦新品种提供理论依据和遗传资源。【方法】通过对291份不同来源小麦种质资源进行100K SNP芯片基因型分型，并结合连续2年采集的千粒重表型数据及其最优无偏预测值（best linear unbiased prediction，BLUP），利用基于P+K模型的混合线性模型（mixed linear model，MLM）实施全基因组关联分析（genome-wide association study，GWAS）。最终，对定位到的显著关联位点进行单倍型分析。【结果】291份小麦千粒重在2年间及BLUP值下均呈广泛变异（均值38.24—38.82 g，变异系数17.62%—19.93%），2年间的千粒重相关系数为0.88（P<0.01），与BLUP值的相关系数均为0.97（P<0.01）达极显著水平。基于291份冬小麦种质资源的千粒重表型数据在不同环境条件下均呈现正态分布特征，符合全基因组关联分析对数量性状数据分布的基本要求，表明该数据集适用于后续关联分析。GWAS分析共检测到19个与千粒重显著相关的SNP位点，分布在3B、5A和7A染色体上，能够解释6.85%—9.68%的表型变异，其中，有16个标记在2个及以上的分析环境中出现，是比较稳定的SNP标记。通过对多环境下存在且表型贡献率高的多效应位点进行单倍型分析，位于7A染色体的7A_145980808位点发掘到与千粒重显著相关的Hap1、Hap2、Hap3和Hap4等4个不同单倍型，其中，Hap4是高千粒重单倍型（P<0.01），而Hap2为低千粒重单倍型（P<0.01）。4种单倍型分别占72.36%、14.55%、8.73%和4.36%。具有单倍型Hap1、Hap2、Hap3和Hap4的品种（系）的国内材料占比表现为Hap3（95.83%）>Hap4（83.33%）>Hap1（77.39%）>Hap2（65.00%）。通过分析高千粒重单倍型Hap4，发现其在分布上主要集中于西北冬麦区，尤其是甘肃来源的品种。基于关联分析结果，在3B、5A和7A染色体上筛选多环境显著性关联位点，并以其上下游3.6 Mb区域作为置信区间，共鉴定出95个候选基因。最终通过联合基因注释与基因表达情况，获得4个可能与小麦千粒重相关的候选基因。【结论】揭示了16个与千粒重显著关联的稳定位点，鉴定出4种不同单倍型，并筛选到4个关键候选基因。这些基因主要参与碳水化合物合成与转运、细胞壁多糖组装、蛋白质稳态维持，以及淀粉合成基因的转录调控等生理过程。

彩粒小麦锌营养对花后叶面喷锌的响应

李心怡, 李嘉宁, 杨文平, 夏清, 霍滢睿, 郝世航, 黄婷苗, 任永康, 陈杰, 高志强, 杨珍平

中国农业科学. 2026, 59(3): 515-527. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.004

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【目的】锌缺乏会引发“隐性饥饿”。通过生物强化技术提升小麦籽粒锌含量及锌肥利用效率，能够有效增加膳食锌摄入量，改善人体锌营养状况。【方法】以特色彩粒小麦品种‘太黑5号’（紫粒）和‘太蓝8号’（蓝粒）作为研究对象，于2022—2024年在山西省晋中市太谷区开展2年田间试验。在彩粒小麦开花后3—5 d（全田50%以上麦穗中上部小花的内外颖张开，花药散粉时期）进行叶面喷锌处理，共设5个锌浓度水平：Zn0（去离子水对照）、Zn1（Zn浓度440 mg·L^-1）、Zn2（Zn浓度587 mg·L^-1）、Zn3（Zn浓度733 mg·L^-1）、Zn4（Zn浓度880 mg·L^-1）。通过测定2类彩粒小麦的籽粒产量及花后不同时间点籽粒、叶片、茎秆的锌含量，定量分析各器官中锌含量变化规律、锌累积量及分配特征、锌利用效率、籽粒锌强化指数和收获指数，旨在评价其锌营养强化效果。【结果】叶面喷锌显著提升彩粒小麦各器官锌含量及籽粒产量，其中Zn3处理下籽粒锌含量达到最高（21.79—67.90 mg·kg^-1），籽粒产量也达到峰值（4 937.36—5 097.27 kg·hm^-2）；籽粒锌累积量同样在Zn3处理下达到最优（251.30—301.54 g·hm^-2），叶片和茎秆的锌含量及累积量则随喷锌浓度的递增呈直线上升趋势；随喷锌量的增加，籽粒锌累积分配比例趋于下降（10%—18%），叶片锌累积占比升至66%，茎秆锌累积量维持在23%—30%；彩粒小麦各器官锌利用率在Zn3处理下实现高效协同（5.68%—7.70%）；籽粒锌强化指数和锌收获指数则随喷锌浓度的递增呈下降趋势，与Zn1处理相比，其他喷锌处理籽粒锌强化指数降低12.50%—47.02%，与对照Zn0相比，喷锌处理籽粒锌收获指数下降23.66%—60.44%；‘太黑5号’在锌含量、累积、利用和强化方面均优于‘太蓝8号’；2类彩粒小麦可能受降水影响，均在第二生长季表现更好。【结论】花后叶面喷锌能有效调控彩粒小麦锌累积与分配，应用紫粒小麦+喷锌浓度为733 mg·L^-1可以实现彩粒小麦籽粒锌含量与锌利用的最佳平衡。

钾营养水平对油菜苗期抗湿害能力及内源激素平衡的影响

申丽琼, 何林丽, 刘倪, 陆俊杏, 朱波, 张涛

中国农业科学. 2026, 59(3): 528-542. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.005

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【目的】探究钾对油菜抗湿害能力的影响，揭示钾参与油菜响应湿害胁迫的生理调节机制，为油菜生产上有效应对湿害胁迫提供理论支撑。【方法】采用砂培盆栽试验，设置正常浇水（CK）和湿害（WL）2个水分处理，及1.0 mmol K₂SO₄·L^-1（HK）、0.1 mmol K₂SO₄·L^-1（LK）2个钾水平，共有HK_CK、HK_WL、LK_CK和LK_WL 4个处理，分别为正常水分和钾肥、单一湿害、单一缺钾和湿害缺钾处理。在油菜苗期进行7 d湿害胁迫，比较不同钾肥水平下油菜生长、光合特征、抗氧化酶活性和内源激素等的差异。【结果】湿害和钾营养水平对油菜生长影响显著，生物量、根冠比和净光合速率均呈现HK_CK>HK_WL>LK_CK>LK_WL的趋势。湿害引起叶片超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性升高，LK处理（LK_CK和LK_WL）的SOD和CAT活性显著低于HK处理（HK_CK和HK_WL）。然而，LK处理的丙二醛（MDA）含量显著高于HK处理。湿害和缺钾对油菜内源激素影响显著，叶片脱落酸（ABA）含量呈现HK_CK<HK_WL<LK_CK<LK_WL的趋势。湿害胁迫7 d，叶片茉莉酸（JA）含量在缺钾和湿害条件下均显著增加，且在LK_WL处理下增幅最大。湿害和缺钾均会诱导水杨酸（SA）积累，且在LK_WL处理下根系和叶片中SA含量最高。与之相对的是，在恢复生长阶段，湿害和缺钾均导致组织中吲哚乙酸（IAA）含量显著降低，且在LK处理（LK_CK和LK_WL）下降幅最大。【结论】湿害导致油菜生长受阻、严重抑制根系生长，提高钾肥水平能显著促进根系生长和K⁺吸收、提高叶片光合作用能力和SOD、CAT活性，从而提高油菜抗湿害能力。湿害胁迫激发叶片ABA、JA和SA的积累，提高钾肥水平可显著缓解ABA和JA积累诱导的胁迫应激反应，并促进胁迫解除后根系和叶片IAA的积累，进而促进油菜恢复生长。

辣椒轻斑驳病毒的谱系地理历史

宁若云, 银煜祺, 沈建国, 章淑玲, 龚梅芳, 高芳銮

中国农业科学. 2026, 59(3): 543-555. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.006

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【目的】辣椒轻斑驳病毒（pepper mild mottle virus，PMMoV）是杆状病毒科（Virgaviridae）烟草花叶病毒属（Tobamovirus）成员，近年来已成为严重影响辣椒产量和品质的病毒之一。本研究旨在厘清该病毒谱系地理历史及其进化动态，为精准监测和科学防控提供依据。【方法】根据PMMoV的外壳蛋白（CP）上下游保守区设计一对特异性引物，对随机抽取的28个PMMoV福建分离物进行扩增克隆，将测序获得的新序列与GenBank检索获取的带有采样时间戳和地理信息的序列合并得到255条PMMoV CP序列，经日期随机化检验（DRT）确定数据集存在足够时间信号后，应用基于结构化溯祖MultiTypeTree的贝叶斯谱系动力学方法，重建该病毒的谱系地理历史和传播路径。【结果】28个PMMoV福建分离物均扩增出预期大小的目的片段，其CP核苷酸序列与已知分离物的一致性均在98%以上。DRT分析结果显示，基于真实数据集与日期随机化重复数据集所计算获得的CP替代速率，两者的95%置信区间之间不存在重叠，表明原数据集具有足够的时间信号，可用于贝叶斯定年分析。贝叶斯系统发育分析显示，PMMoV CP的平均替代速率为9.24×10^-4替代/位点/年（95% CI：6.20×10^-4—1.01×10^-3替代/位点/年）。该速率接近动物RNA病毒的替代速率范围，表明该病毒正处于快速进化中。PMMoV的最近共同祖先（tMRCA）为1941年（95% CI：1921—1957年），最大进化枝置信（MCC）树的根节点定位于欧洲，提示其为当前全球流行PMMoV的最可能起源地。时序迁移分析检测到多条从欧洲向全球其他地区的传播路径，表明欧洲是该病毒全球传播的重要中转站。除了跨地区传播，PMMoV在各地区内部的流动也极为频繁。进一步的贝叶斯天际线（BSP）分析结果显示，该病毒群体历史动态呈现地域差异，南美洲群体经历显著扩张后趋稳，而多数地区群体长期保持稳定。【结论】欧洲是当前全球流行PMMoV的最可能的起源地和扩散枢纽。研究结果可为深入解析该病毒的分子流行规律及其防控提供理论支撑。

靶向小菜蛾PxGNBP3的RNAi增效绿僵菌构建及其免疫调控机制

鄢文英, 张元珍, 吴洪鑫, 庞锐, 陈泽鹏, 金丰良, 许小霞

中国农业科学. 2026, 59(3): 556-574. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.007

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【目的】革兰氏阴性菌识别蛋白（Gram-negative binding protein，GNBP），又称β-1,3-葡聚糖识别蛋白，是昆虫中一类重要的模式识别受体（pattern recognition receptor，PRR），在先天免疫过程中发挥关键作用。本研究旨在系统鉴定小菜蛾（Plutella xylostella）GNBP基因家族成员，分析其结构特征与表达模式，筛选并验证关键靶基因，以期揭示小菜蛾应对病原侵染的先天免疫机制与进化适应，为开发新型生物防治策略提供理论依据与潜在靶点。【方法】基于小菜蛾全基因组数据，对GNBP基因家族成员进行鉴定；综合利用生物信息学方法分析其结构特征与进化关系，并采用AlphaFold3预测其三维结构。此外，结合公共转录组数据与实时荧光定量PCR（RT-qPCR）技术，检测该家族成员在不同组织以及白僵菌（Beauveria bassiana）和金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）侵染后的表达模式。构建携带pSilent-PxGNBP3的重组绿僵菌，并通过RT-qPCR检测侵染后PxGNBP3及下游抗菌肽基因的表达水平，同时利用生物测定评估不同菌株对小菜蛾的致病力。【结果】共鉴定出10个小菜蛾PxGNBP，其中PxβGRP4位于22号染色体，属于葡聚糖酶亚家族；其余9个成员位于29号染色体，属于PRR亚家族。系统进化及染色体定位分析表明该家族存在串联重复现象。保守基序分析显示，PxGNBP的N端结构域保守性低于C端；除PxβGRP4外，其余成员的葡聚糖酶关键催化位点均发生突变。三维结构预测结果表明，除PxβGRP4和PxβGRP3外，其余成员均具有典型GNBP蛋白结构；PxβGRP3的C端存在一个与Carbohydrate-binding module 39（CBM39）相似但不同的结构片段。表达谱分析发现，大多数成员在两种真菌侵染后均呈现先上升后下降的时序表达模式。RNA干扰（RNAi）试验表明，重组绿僵菌能够有效抑制PxGNBP3的表达，从而导致抗菌肽表达水平显著下降及宿主存活率降低；且重组菌株的毒力显著高于野生型，并随浓度升高而增强。【结论】鉴定出小菜蛾10个GNBP家族成员，PxβGRP3和PxGNBP3-2在结构上具有特殊性；该家族在真菌侵染中呈现时序性调控表达模式；利用构建重组绿僵菌方式成功实现了对PxGNBP3的体内RNAi功能验证。研究结果可为阐明小菜蛾先天免疫机制及开发新型生物防治靶标提供重要依据。

长期秸秆还田对砂姜黑土团聚体结构及磷组分分布的影响

刘梦阳, 刘洁, 陈翔, 王擎运, 罗来超, 齐永波, 田达, 李金才, 柴如山

中国农业科学. 2026, 59(3): 575-588. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.008

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【目的】探究小麦玉米秸秆还田对砂姜黑土团聚体粒级分布及团聚体磷组分的调控作用，以期为土壤结构改良和磷素活化提供理论支撑。【方法】依托安徽省蒙城县始于2008年的小麦玉米秸秆还田长期定位试验，设置4个处理：常规施肥（F）、常规施肥+小麦秸秆单季还田（FWS）、常规施肥+玉米秸秆单季还田（FMS）、常规施肥+小麦玉米秸秆双季还田（FWMS），于2023年小麦成熟期采集0—20 cm耕层土样测定土壤团聚体组成及各粒级团聚体磷组分含量，解析小麦玉米秸秆还田对砂姜黑土团聚体磷素形态分布、磷活化度和有效磷贡献率的影响。【结果】与F处理相比，FWS、FMS、FWMS处理的>2 mm团聚体占比分别显著增加了35.9%、30.6%和39.1%，0.25—2 mm和0.053—0.25 mm团聚体的占比显著下降。小麦玉米秸秆还田可显著提升砂姜黑土的水稳性团聚体平均重量直径，显著降低土壤团聚体破坏率。秸秆还田条件下砂姜黑土的全磷和有效磷含量分别显著提高6.5%—26.0%和21.1%—37.6%。秸秆还田处理能够显著增加砂姜黑土中的活性磷组分NaHCO₃-Pi和中活性磷组分NaOH-Po含量，增幅分别达到17.1%—51.3%和19.5%—46.2%。从土壤团聚体角度来看，与F处理相比，小麦玉米秸秆还田处理下0.25—2 mm团聚体的有效磷含量和磷活化度分别显著提升39.3%—63.9%和37.5%—51.7%。FWS、FMS和FWMS处理的>2 mm团聚体有效磷贡献率较F处理分别显著增加19.0%、17.3%和22.3%，秸秆还田使砂姜黑土微团聚体（0.053—0.25 mm）和粉黏粒组分（<0.053 mm）的有效磷贡献率显著下降。砂姜黑土0.25—2 mm团聚体的活性磷组分（H₂O-P、NaHCO₃-Po）和中活性磷组分（NaOH-Po）含量在小麦玉米秸秆还田条件下有所增加。【结论】小麦玉米秸秆还田是改善砂姜黑土团聚体粒级组成与稳定性、提升土壤供磷能力的有效措施。

种植方式结合测墒补灌下冬小麦产量及水分利用效率

咸青林, 肖鉴珂, 高阿庆, 郜利闯, 刘杨

中国农业科学. 2026, 59(3): 589-601. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.009

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【背景】提高水分利用效率有利于小麦的可持续生产。垄沟种植和测墒补灌技术均可以显著提高作物水分利用效率。但二者结合能否起到良好的节水效果，从而提升小麦水分利用效率，目前尚不明确。【目的】探索垄沟种植结合测墒补灌对小麦群体、产量和水分利用效率的影响。【方法】进行了为期两年的田间试验，冬小麦品种选用西农20，采用沟播（P1）、垄播（P2）和平作（P3）3种种植方式，结合0—40 cm土层补灌至田间持水量（S40）、0—60 cm土层补灌至田间持水量（S60）和传统漫灌作为对照（SCK）3种灌溉处理。通过测定土壤含水量、冬小麦茎蘖动态、干物质积累量、产量及其构成因素，并计算农田耗水总量、降水利用效率、灌溉水利用效率和总耗水利用效率、边行指数及经济效益来探究种植方式和测墒补灌技术对冬小麦生长发育、产量、水分利用效率和经济效益的影响。【结果】沟播种植方式配合60 cm土层测墒补灌（P1S60）处理的土壤含水量、小麦茎蘖数及干物质积累量与平作传统漫灌处理（P3SCK）无显著差异，并且沟播种植方式利用边际效应提高边行冬小麦的穗数和穗粒数，保证小麦产量不降低的同时，结合0—60 cm土层测墒补灌可以节约灌溉水34.5%，降低农田耗水总量10.8%，使灌溉水利用效率（IWUE）和水分利用效率（WUE）分别提高79.5%和14.7%（两年平均值）。与平作传统漫灌（P3SCK）处理相比，沟播配合0—60 cm土层测墒补灌（P1S60）处理总收入提高3.2%，具有较高的经济潜力。【结论】在综合考虑水资源利用效率、作物产量和收益潜力的情况下，采用沟播种植、0—60 cm土层补水至田间持水量为关中灌区较好的种植模式。

加气滴灌下氮肥有机替代对亏缺灌溉棉花产量和水分利用效率的影响

延廷霖, 杜娅丹, 胡笑涛, 王贺, 李晓雁, 王玉明, 牛文全, 谷晓博

中国农业科学. 2026, 59(3): 602-618. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.010

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【目的】针对新疆水资源短缺和土壤肥力较低等问题，探究加气滴灌下不同灌水量和有机无机肥不同配比对土壤质量，棉花的生长、产量和水分利用效率的影响，为确定新疆棉花节水高效可持续生产的灌溉施肥模式提供理论依据。【方法】于2023和2024年在新疆生产建设兵团146团地区开展大田试验，在加气滴灌下设置2个灌水量（W1：80%ET_C和W2：100%ET_C，ET_C为作物蒸发蒸腾量）和5个有机无机肥配施比例（OF1：100%化肥，OF2：75%化肥+25%有机肥，OF3：50%化肥+50%有机肥，OF4：25%化肥+75%有机肥，OF5：100%有机肥），研究其对土壤质量指数（SQI）和棉花叶面积指数（LAI）、干物质累积量、产量、水分利用效率（WUE）的影响。【结果】土壤质量指数（SQI）随有机肥占比的提高而增大。与单施化肥相比，有机无机肥配施处理SQI两年平均提高了9.9%—28.8%。亏缺灌溉下土壤含水量和棉花LAI、干物质累积量、产量显著下降，而WUE显著提高。在两种灌溉水平（W1和W2）下，土壤含水量和棉花LAI、干物质累积量均随有机肥占比的增加呈先升后降趋势，W1灌溉水平下W1OF3处理以上指标取得最大值，而W2灌溉水平下W2OF2处理达最大值。与单施化肥OF1相比，有机无机肥配施处理两年土壤含水量、棉花的LAI和干物质累积量分别提高了0.4%—5.2%、4.1%—19.8%和3.7%—18.8%。两年籽棉产量均以W2OF2处理最大，两年平均产量为6 739.99 kg·hm^-2，但WUE以W1OF3处理最高，两年平均为1.42 kg·m^-3。分别利用隶属函数法、TOPSIS法和灰色关联度分析法对不同处理的SQI、籽棉产量和WUE进行评价，并结合整体差异组合评价模型对棉田SQI、籽棉产量和WUE进行综合评价，确定最优处理为W1OF3。【结论】考虑节水优先，保证产量的同时提高WUE和土壤质量为目标，推荐在加气滴灌下采用80%ET_C和50%有机肥+50%化肥作为新疆棉田节水高效生产措施。

大葱和青甘韭种间杂种的获得及其特性

孙亚玲, 王清华, 舒锐, 岳丽昕, 王振宝, 李朝霞, 高莉敏, 程鸿, 付在秋, 霍雨猛

中国农业科学. 2026, 59(3): 619-636. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.011

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【目的】通过远缘杂交获得大葱与青甘韭的种间杂交种，分析杂交种的植物学特征，为葱属野生资源高效利用提供参考。【方法】以章丘大梧桐大葱和青甘韭为试材，对两亲本进行开花诱导和正反杂交，利用子房培养获得杂交种F₁植株；利用叶绿体基因组测序、流式细胞仪检测、核型分析、ITS分析和表型特征鉴定杂交种F₁的真伪；在苗期、营养生长期和抽薹开花期观察杂交种的植物学特征；调查花粉有无和自交鉴定分析杂交种植株的育性；通过感官评价分析产品的颜色、质地和味道，进而评估其作为一种新兴蔬菜的潜力；利用广泛靶向代谢组学分析杂交种与亲本的差异代谢物。【结果】大葱与青甘韭正反交成苗差异明显，正交组合子房正常膨大，反交组合子房不膨大，并萎蔫变干。正交组合授粉10 d后，子房停止膨大，逐渐变为灰白色，质地松软，干瘪死亡，而通过子房培养后获得F₁杂交种36株，产芽率为46.25%，成苗率为22.50%。杂交种F_1-16叶绿体基因组序列与母本大葱一致，为母性遗传，染色体荧光强度峰值位于两亲本之间，为32.90×10⁵，染色体核型公式为2n=2x=16=16m（1SAT），属于1A型。ITS序列单倍型包含2种，分别与两亲本相同。开发了一个分子标记MAPI_1，检测结果显示，母本大葱仅有一条带，为124 bp，父本青甘韭仅有一条带，为289 bp，36株杂交种F₁均扩增出上述2条带。F₁杂交种植株具有明显的杂种优势，特别是分蘖数，平均为17.50个，且单分蘖群生物学产量为387.52 g，显著高于双亲。F₁杂交种均无花粉，表现为雄性不育，但可通过分蘖和气生鳞芽繁殖。代谢组分析检测两亲本及杂交种F_1-16代谢物共1 208种，F_1-16与两亲本均存在显著差异的代谢物153种，其中，比两亲本均上调代谢物97种，均下调代谢物56种，且产生新代谢物1种，为根皮苷（phloretin-2'-O-glucoside (phlorizin)），具有极高的医疗保健价值。【结论】利用子房培养技术获得章丘大梧桐大葱与青甘韭的种间杂交种F₁，F₁表现出明显的杂种优势——雄性不育；设计验证了一种鉴定远缘杂交种的分子标记开发方法。

基于BSA-Seq和蛋白组学筛选辣椒核雄性不育基因

裴红霞, 汪露瑶, 蒋雅苹, 李生梅, 高晶霞

中国农业科学. 2026, 59(3): 637-654. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.012

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【目的】辣椒雄性不育系是实现辣椒杂种优势和开展辣椒遗传育种的主要方式之一，研究辣椒核雄性不育基因的精确定位，为后续基因克隆、功能验证、分子机制解析和新种质创制提供相关基因资源，为创制辣椒雄性不育系奠定基础。【方法】以田间发现的自然雄性不育突变体pby-1与野生型PBY-1为亲本进行杂交，获得F₁后代，并自交至F₂代，选取F₂群体中表现不育与正常个体各30株，构建2个极端池。通过混池测序（bulked segregant analysis sequencing，BSA-Seq）分析，鉴定雄性不育候选区间，挖掘区间内候选基因，并进行GO（Gene Ontology）和KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）富集分析。进一步将候选基因与亲本pby-1和PBY-1不同发育时期的差异表达蛋白进行联合分析，缩小辣椒核雄性不育相关候选基因的范围。运用实时荧光定量PCR技术检测候选基因在辣椒花器官中的表达水平，验证候选基因调控辣椒雄性不育的潜力。【结果】通过BSA-Seq测序分析，在Chr.07染色体上鉴定到12个与雄性不育相关联的区域，总长度约70.02 Mb，包含343个候选基因，与已知msc-1、msc-2、msc-3不育基因区间无重叠。GO富集和KEGG富集分析结果表明，碳水化合物代谢、脂质运输代谢和植物激素信号传导等途径与辣椒雄性不育性密切相关。结合蛋白组学数据综合分析，筛选到12个候选基因（Capana07g000676、Capana07g000956、Capana07g000979、Capana07g000993、Capana07g001228、Capana07g001239、Capana07g001241、Capana07g001254、Capana07g001294、Capana07g001295、Capana07g001312和Capana07g001315），经qRT-PCR检测，Capana07g000676、Capana07g000979、Capana07g000993、Capana07g001228、Capana07g001241和Capana07g001294为雄性不育关键候选基因。【结论】结合BSA-Seq与蛋白质组学，在辣椒第7染色体上定位到核雄性不育功能区段，并筛选出6个核心候选基因。

羊副结核分枝杆菌间接ELISA抗体检测方法的建立与初步应用

高云洁, 郭若男, 陈春文, 段祎凡, 张镇均, 聂蝉蝉, 李梦雨, 王慧, 冯婷婷, 崔莹莹, 党光辉, 刘思国

中国农业科学. 2026, 59(3): 655-667. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.013

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【目的】建立一种基于间接ELISA法的检测技术，用于检测羊副结核分枝杆菌（Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis, MAP）特异性抗体，以期为羊副结核病（Johne’s disease, JD）的流行病学监测与防控提供一种高效、可靠的血清学方法。【方法】选用前期分离菌株（MAP-XJB13）的培养上清作为MAP包被抗原，通过对包被液和包被条件、封闭液和封闭条件、抗原包被浓度、血清稀释比例、抗体孵育和显色时间、显色液品牌、样品稀释液和酶标二抗保护液的筛选和优化，确定间接ELISA最佳反应条件和临界值。通过敏感性、特异性、重复性、保存期和符合率评价已建立的羊MAP间接ELISA抗体检测方法的效果。最后，使用初步组装的试剂盒应用于黑龙江和内蒙古羊的临床样品检测。【结果】确定ELISA最佳反应条件为：包被液为CBS缓冲液，包被条件为37 ℃ 4 h，封闭液为5%鱼明胶+5%海藻糖+12%PEG4000，封闭条件为37 ℃ 2 h，抗原包被浓度为80 µg·mL^-1，血清稀释度为1﹕40，酶标二抗血清稀释度为1﹕30 000，孵育条件为25 ℃条件下、一抗孵育30 min、酶标二抗孵育30 min、显色15 min，显色液为博奥龙，样品稀释液为1%卵清蛋白+0.5%海藻糖，酶标二抗保护液为0.1%卵清蛋白；建立的羊MAP间接ELISA抗体检测方法临界值为0.460，敏感性为95.89%，特异性为96.12%；交叉反应结果显示，在阴阳性结果成立的前提下，与羊布鲁氏菌阳性血清、绵羊丝状支原体阳性血清、山羊伪结核棒状杆菌阳性血清、羊结核阳性血清、山羊小反刍兽疫阳性血清、绵羊小反刍兽疫阳性血清和羊痘病毒阳性血清无交叉反应性；批内和批间变异系数分别在0.754%—7.812%和1.252%—7.277%之间，可稳定保存8个月；羊MAP间接ELISA抗体检测试剂盒与ID.vet副结核菌ELISA抗体检测试剂盒阳性符合率为95.89%，阴性符合率为95.55%，总符合率为95.56%。黑龙江和内蒙古两地的羊MAP的抗体阳性率为10.81%。【结论】成功开发了一种针对羊MAP的间接ELISA抗体检测方法。该方法表现出优良的特异性、较高的敏感性以及较长的保存期限，为JD的防控提供了有力的技术支持。

饲粮营养水平对双羔陕北白绒山羊母子一体化生产性能和瘤胃微生物的影响

贾子成, 秦冰雨, 马彩英, 杜勇, 刘统高, 薛瑞林, 王小龙, 周世卫

中国农业科学. 2026, 59(3): 668-686. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.014

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【目的】通过研究不同营养水平饲粮对产双羔泌乳期陕北白绒山羊母羊生产性能、血清生化指标、乳成分、瘤胃菌群结构及功能、羔羊生长性能的影响，为建立产双羔泌乳期陕北白绒山羊母羊精准营养供给技术体系、降低养殖成本、提高陕北白绒山羊产业经济效益和可持续发展能力提供科学依据。【方法】选取32只遗传背景一致、体况体重相近（（46.60±1.45）kg）的产双羔泌乳期陕北白绒山羊2—3岁母羊，随机分为4组，对照组（CON组）饲喂基础饲粮，低营养水平组（LEL组）、中营养水平组（MEL组）和高营养水平组（HEL组）分别饲喂能量和蛋白质水平为基础饲粮1.12、1.24和1.36倍的饲粮，母羊分娩当天即为试验正式开始时间，正试期90 d。试验羊于试验0、90 d晨饲前空腹称初重（IBM）、末重（FBW），试验期间记录每日给料/剩料量，计算体增重（BWG）、平均日增重（ADG）、干物质日采食量（DMI）；母羊产后45 d，每日两次试情，记录母羊发情时间；配种30 d，采用直肠扫描法判断母羊是否怀孕，计算妊娠率，羔羊出生后每2周称重，记录其断奶天数，计算羔羊ADG；各组随机选5只母羊，于产后0、30、60 d晨空腹静脉采血取血清，测定甘油三酯（TG）等10项血清生化指标；同批次5只母羊产后0、30、60 d，人工挤乳100 mL，测定乳脂、乳蛋白等乳成分；试验第60 天，晨饲前每组随机选择6只母羊，采集瘤胃液，进行宏基因组分析。【结果】（1）MEL组的母羊体增重极显著高于其他3个组（P<0.01）；MEL组母羊发情间隔显著低于CON组（P<0.05）。MEL组和HEL组羔羊平均日增重极显著高于CON组和LEL组（P<0.01）；MEL组和HEL组羔羊断奶日龄极显著低于CON组和LEL组（P<0.01）。（2）在产后60 d时，MEL组母羊血清中GLU含量显著高于其他3个组（P<0.05）；MEL组和HEL组母羊血清中TC、TG、HDL、LDL的含量显著高于CON组和LEL组（P<0.05）。（3）在产后60 d时，MEL组和HEL组母羊乳汁中乳脂和乳蛋白含量显著高于CON组和LEL组（P<0.05），HEL组母羊乳汁中乳尿素氮含量显著高于其他3个组（P<0.05）。（4）宏基因组测序结果显示，4个组的Ace、Chao 1、Shannon和Simpson指数均无显著差异(P>0.05)。PCoA结果显示4个组之间的瘤胃微生物菌结构差异显著（P<0.05）。门水平上，CON组的拟杆菌门（Bacteroidota）相对丰度显著高于HEL组，而芽孢杆菌门（Bacillota）相对丰度显著低于HEL组。属水平上，HEL组月单胞菌属（Selenomonas）的相对丰度显著高于CON和LEL组。KEGG功能注释表明，在level 3水平上，随着营养水平的提高，双组分系统（Two-component system）、鞭毛组装（Flagellar assembly）显著富集（P<0.05）；而核苷酸代谢（Nucleotide metabolism）、其他碳固定途径（Other carbon fixation pathways）在低营养饲粮处理组显著富集（P<0.05）。CAZy功能分析结果表明，随着饲粮营养水平的提高GH28、GH2、CBM13基因丰度显著降低（P<0.05）；而CBM43、GT9、GT41基因丰度显著富集（P<0.05）。【结论】综上所述，产双羔陕北白绒山羊泌乳期最适饲粮为MEL组，饲粮中代谢能为9.91 MJ·kg^-1，粗蛋白质水平为10.64%。

中国种植业生态效率区域差异、空间集聚与动态演进

李贝, 郑家喜, 张蕙杰

中国农业科学. 2026, 59(3): 687-704. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.03.015

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【目的】基于当前践行“双碳”战略、推进种植业绿色高质量发展的现实背景，厘清种植业生态效率的现状特征、时空格局以及动态演进特征，为加快推进种植业绿色低碳转型提供参考依据。【方法】在科学重构评价指标体系的基础上，首先利用SBM-Undesired模型对中国种植业生态效率进行测算并分析其现状特征；然后运用Dagum基尼系数明晰其区域差异及成因，接下来使用空间自相关模型解析其空间集聚特征；最后利用核密度估计、Markov链方法考察其动态演进特征。【结果】2005—2023年中国种植业生态效率整体得到了显著提升，其省域效率均值增幅高达87.95%，并由最初的差异明显逐步演变为“水平较高且齐头并进”的新格局；具体到3大功能区，种植业生态效率增幅由高至低依次为粮食主销区、主产区和产销平衡区。中国种植业生态效率的总体差异大幅缩小，逐步趋向同一性；区域差异来源以超变密度贡献最大、组内差异贡献其次、组间差异贡献最小。自2009年起，中国种植业生态效率持续表现出空间集聚特征，同时存在明显的空间聚类特征，且高-高型省份数量由少到多，而低-低型省份数量由多到少，空间集聚格局整体呈现出良好发展态势。随着时间的推移，全国以及3大功能区种植业生态效率均处于提升态势且由多极逐步转为单极；同时，种植业生态效率水平在各自等级较为稳定，存在“俱乐部趋同”特征；引入空间因素后，各省份种植业生态效率等级的稳定性受到影响，但高水平省份通常能够释放正向的溢出效应。【结论】中国种植业生态效率整体得到了显著提升，但具体到各功能区又表现出一定差异；中国种植业生态效率的总体差异呈明显下降趋势，其差异来源以超变密度贡献最大；中国种植业生态效率表现出一定的空间依赖性与异质性；全国以及3大功能区种植业生态效率的动态演进特征同中有异。应通过建立健全政策支持体系、厘清关键影响因素、强化区域交流与互助、构建风险防范机制等措施确保种植业生态效率处在高水平层次。

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