中国农业科学

2026年第59卷第10期中英文目录

中国农业科学. 2026, 59(10): 0.

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小麦面粉色泽相关位点的育种利用效应分析

翟胜男, 吕莹莹, 何中虎, 夏先春, 马瑞峰, 王颖, 李法计, 曹新有, 李豪圣, 韩冉, 汪晓璐, 李吉虎, 刘建军

中国农业科学. 2026, 59(10): 2061-2074. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.001

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【目的】面粉色泽是小麦品质评价的重要指标，鉴定面粉色泽相关位点的优异等位变异，明确其育种利用效应，为小麦面粉色泽分子标记辅助育种提供依据。【方法】利用功能标记对166份小麦品种（系）的12个面粉色泽相关位点进行分子检测，包括Psy-A1、Pds-B1、Lcye-A1、Lcye-B1、Lox-B1、Ppo-A1、Ppo-B1、Ppo-D1、Pod-A1、Pod-D1、Pod-2D和1B/1R易位，结合面粉色泽（黄色素含量（yellow pigment content，YPC）、L*值、a*值、b*值和白度）鉴定结果，分析不同等位变异对面粉色泽的影响，以期全面系统评价各位点的育种利用效应。【结果】供试材料面粉色泽变异范围较广，YPC平均值为1.18 μg·g^-1，变幅为0.57—2.96 μg·g^-1；L*值平均值为90.29，变幅为87.12—92.16；a*值平均值为-0.86，变幅为-1.78—-0.09；b*值平均值为8.83，变幅为5.21—14.69；白度平均值为86.78，变幅为81.35—90.30。环境、基因型和基因型与环境间的互作均对面粉色泽产生重要影响，且基因型对表型影响最大。Psy-A1和1B/1R易位显著影响YPC、L*值、a*值、b*值和白度；Lcye-B1显著影响YPC、a*值、b*值和白度；Pds-B1和Lox-B1显著影响L*值、b*值和白度；Pod-2D显著影响L*值和白度；Lcye-A1显著影响L*值；Ppo-A1和Ppo-D1显著影响a*值；上述9个位点显著影响面粉色泽，育种利用潜力大。含有Psy-A1b、Pds-B1b、Lcye-A1b、Lcye-B1b、Lox-B1a、Ppo-A1b、Ppo-D1a、Pod-2D-GG、Pod-2D-AG和非1B/1R易位的小麦品种（系），具有高亮白面粉色泽，将上述基因型命名为优异等位基因，分布频率分别为34.94%、20.48%、97.59%、66.27%、26.38%、50.91%、57.23%、48.80%、15.06%和51.20%。随着优异等位基因数目的增加，L*值、a*值和白度逐渐升高，YPC和b*值逐渐降低；聚合7—8个优异基因的材料面粉色泽最优。不同地区小麦品种（系）面粉色泽及相关基因等位变异频率存在较大差异。郑引1号、淄麦12和皖麦19等22个品种聚合了7个以上优异等位基因，可作为亲本材料，用于面粉高亮白小麦品种选育。【结论】Psy-A1、Pds-B1、Lcye-A1、Lcye-B1、Lox-B1、Ppo-A1、Ppo-D1、Pod-2D和1B/1R易位显著影响面粉色泽，育种实用性强；郑引1号、淄麦12和皖麦19等22个品种可作为面粉色泽改良的优异亲本。

大豆持绿QTL定位及全基因组选择

刘芝妤, 陈伊洁, 于欢, 申茂廷, 邱丽娟, 王俊

中国农业科学. 2026, 59(10): 2075-2087. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.002

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【目的】持绿（stay-green）能够延长大豆有效光合作用时间，增加干物质积累，对提高大豆产量具有重要意义。挖掘大豆持绿相关QTL，解析大豆持绿的分子机制，可为提高大豆产量提供理论依据和技术支持。【方法】通过对大豆巢式关联群体进行多环境表型鉴定，结合基因型进行全基因组关联分析，通过SNP变异分析、组织特异性表达分析、基因功能注释和单倍型分析，筛选候选基因，并对候选基因进行启动子顺式作用元件分析和蛋白结构预测分析。同时，构建并评价全基因组选择在大豆持绿性状的应用效果。【结果】共定位到6个显著QTL区间，分布于第3、4、5和16染色体。其中，qSG5-1（Chr.5：41600128..42273303，613.18 kb）在多环境中被重复定位，是大豆持绿调控新QTL。连锁不平衡分析发现，qSG5-1区间内存在2个显著关联区间，qSG5-1.1（Chr.5：41798499..41996276，197.78 kb）和qSG5-1.2（Chr.5：41996989..42273303，276.32 kb），分别包含29和37个基因。SNP变异分析发现53个基因区间内包含非同义突变、可变剪切、翻译提前终止或终止子丢失SNP，经组织特异性表达分析，其中8个基因在茎或叶中转录较为活跃。基因功能注释分析显示，Glyma.05G245200和Glyma.05G247900分别参与蛋白质折叠、氧化代谢过程，可能与细胞周期与生长代谢调控以及衰老过程中营养物质再分配有关。2个基因主要单倍型表型间存在极显著差异且均包含非同义突变，Glyma.05G245200中非同义突变分别为C617T（A206V）、C44T（P15L），并引起Glyma.05G245200蛋白三级结构发生细微改变。Glyma.05G247900中非同义突变为A275G（D92G），而Glyma.05G247900蛋白三级结构无变化。顺式作用元件分析结果显示，2个基因启动子区域均存在光响应、脱落酸响应等元件，可能通过对光、激素信号调控共同影响大豆生长与衰老，进而调控大豆持绿，可能为大豆持绿相关的候选基因。持绿性状全基因组选择分析结果在不同标记集中的预测准确度为0.27—0.36。【结论】定位到1个与持绿相关的新QTL——qSG5-1。筛选出2个与大豆持绿相关候选基因，分别为Glyma.05G245200和Glyma.05G247900。

黍子NF-Y基因家族的鉴定及PmNF-YA8的功能分析

宋裕祯, Bheel Chander Kumar, 张颖星, 王跃, Santra Dipak Kumar, 曹晓宁, 王瑞云

中国农业科学. 2026, 59(10): 2088-2108. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.003

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【目的】核因子Y（nuclear factor Y，NF-Y）转录因子通过特异性结合靶基因启动子区CCAAT元件调控表达，在植物应对干旱、盐碱等非生物胁迫中起作用。黍子抗旱耐瘠，是盐碱地、边际土地不可或缺的作物，解析黍子NF-Y基因家族功能，为丰富作物耐逆遗传理论、推动抗旱育种实践提供依据。【方法】利用黍子基因组数据和生物信息学方法，鉴定NF-Y家族成员，分析理化性质，构建系统进化树，分析保守结构域、基因结构和启动子顺式作用元件。用实时荧光定量PCR鉴定基因在不同部位的表达，并通过拟南芥转基因功能验证PmNF-YA8在干旱胁迫下的表达特征。【结果】基于黍子参考基因组鉴定出33个PmNF-Y基因，包括11个PmNF-YA、12个PmNF-YB和10个PmNF-YC亚家族成员，蛋白长度为122—571个氨基酸，等电点为4.74—10.19，分子量为13.58—59.17 kDa。染色体定位显示，33个基因（PmNF-YA1—PmNF-YA11、PmNF-YB1—PmNF-YB12和PmNF-YC1—PmNF-YC10）分布于15条染色体。在PmNF-Y家族成员的启动子区域预测到2种干旱胁迫响应元件。黍子与3种植物（拟南芥、水稻和玉米）的NF-Y直系同源基因对分别为3、47和59个。RT-qPCR分析表明，PmNF-Y基因在根、茎、叶等组织中广泛表达。干旱胁迫后，PmNF-YA8在小红黍和宁糜9号中均上调表达。经300 mmol·L^-1甘露醇胁迫后，过表达PmNF-YA8株系平均根长（14.03 mm）大于野生型拟南芥（9.07 mm），且MDA增幅（55.23%—57.12%）低于野生型（100.78%），SOD、POD活性分别增加24.28%—27.43%和163.57%—341.33%，Pro含量（151.31—175.14 μg·g^-1）高于野生型（143.78 μg·g^-1）。【结论】在黍子中鉴定出33个NF-Y家族成员，从黍子中克隆了PmNF-YA8，异源表达PmNF-YA8通过调节胁迫相关基因的表达，增强了拟南芥植株对干旱胁迫的耐受性，可作为调控黍子抗旱性的重要候选基因。

我国作物栽培学与耕作学研究的进展与展望

曾昭海, 周文彬, 柴强, 孙占祥, 张吉旺

中国农业科学. 2026, 59(10): 2109-2122. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.004

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在人口持续增长和收入水平稳步提高的驱动下，粮食需求呈刚性增长态势，而气候变化与资源环境约束对粮食产能提升构成严峻挑战。作物栽培学与耕作学是农业科学的核心骨干学科，其构建的理论、研发的技术与模式不仅能显著提升粮食产能，还能有效提高资源利用效率、推动实现农业可持续发展，在粮食安全与生态安全协同发展方面发挥着不可替代的作用。本文系统归纳了作物栽培学与耕作学学科内涵与理论支撑，梳理了作物栽培学与耕作学学科技术体系演变特征，明确了该学科在保障国家粮食安全、提升作物单产、改善农产品品质与营养、驱动品种改良创新及推动农业绿色发展等方面的重要作用，深入剖析了制约学科发展的关键因素，包括长期稳定支持不足、现行评价体系削弱学科影响力、人才队伍短缺、学科特色优势发掘不足、技术进展显示度偏低以及学科研究体系与前沿技术融合不够等问题。在全球气候变化背景下，国家新增千亿斤粮食产能战略的实施、农业社会化服务体系的完善和多学科交叉融合带来的技术创新，为本学科发展提供了重大机遇。本文创新性提出“五位一体”的学科建设路径：（1）强化基础研究——依托平台建设设置长期定位联网观测试验，夯实学科基础研究；（2）融合理论技术——深度融合前沿理论与新技术，丰富学科内涵；（3）攻坚关键技术——面向国家战略需求研发与集成核心技术，提升学科贡献；（4）加速成果转化——推进技术产品化进程，扩大学科影响力；（5）构建人才体系——构建可持续发展的人才培养机制，厚植学科发展根基。本文为作物栽培与耕作学科的转型发展提供了理论框架和实现路径。

春季追氮对冬小麦产量构成及光合资源利用的调控机制

王媛媛, 王琦, 母俊毅, 米东明, 谢晓婷, 哈琦琦, 周鹏, 任爱霞, 孙敏, 高志强

中国农业科学. 2026, 59(10): 2123-2137. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.005

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【目的】明确春季因苗水肥精准管理措施，揭示优化产量构成的光能高效利用机制，助力冬小麦单产提升。【方法】于2021—2023年在山西晋中太谷小麦基地，以90 kg·hm^-2（N90）、120 kg·hm^-2（N120）2个春季追氮量为主区、以返青后10、20、30、40 d 4个追氮时间为副区开展大田试验，通过定期调查群体分蘖动态、测定冠层光合有效辐射（PAR）截获率、并利用Richards模型拟合籽粒灌浆过程，系统分析不同追氮处理对冬小麦群体结构、冠层光分布及籽粒灌浆特性的影响。采用相关分析明确了群体光合性能、分蘖动态与产量构成因素间的内在联系。【结果】返青后30 d追氮120 kg·hm^-2较其他处理降低分蘖高峰，推迟分蘖高峰出现时间，降低分蘖消亡速率28%—43%，减少返青后50—70 d的无效分蘖15%—30%，显著提升分蘖成穗率10%—23%；显著提高开花期和灌浆中期冠层PAR截获率和消光系数，显著降低开花-灌浆阶段冠层下层PAR截获率降幅；显著提高理论最高千粒重、灌浆起始势、平均和最大灌浆速率、达到最大灌浆速率的时间、灌浆渐增期持续时间和灌浆快增期、缓增期阶段灌浆速率，显著提高穗长3%—10%、单穗重8%—14%、结实率2%—12%；显著提高穗数4%—10%、穗粒数3%—10%、千粒重5%—10%，增产达7%—20%。孕穗-开花群体光合势与返青后45—70 d群体分蘖数呈显著正相关关系，返青后45—70 d群体分蘖数与成熟期穗数呈显著正相关关系；灌浆中期冠层下层辐射截获率与返青后50—55 d群体分蘖数呈显著正相关关系，返青后50—55 d群体分蘖数与穗粒数呈显著正相关关系；开花和灌浆中期冠层PAR截获率与返青后50—55 d群体分蘖数呈正相关关系，孕穗-开花群体光合势与返青后50—55 d群体分蘖数呈显著正相关关系，返青后50—55 d群体分蘖数与千粒重呈显著正相关关系。【结论】返青后30 d追氮120 kg·hm^-2可通过抑制并推迟分蘖高峰、优化花后冠层光分布和强化籽粒灌浆进程，协同提升冬小麦的有效穗数、穗粒数与粒重，实现籽粒产量的显著提高；且相关分析进一步证实，花前群体光合势与花后冠层光合性能通过影响分蘖成穗与籽粒建成，共同决定了最终产量。本研究可为黄土高原灌溉区冬小麦通过水肥管理以提升群体光能利用效率、达到高产高效栽培提供关键氮肥管理策略。

气候变暖对农业气候分界线时空变化的影响

王胜楠, 高茂盛, 韩婉瑞, 冯浩伟, 林祥, 王东

中国农业科学. 2026, 59(10): 2138-2153. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.006

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【目的】揭示气候变暖背景下农业气候分界线的时空演变规律及其对粮食产量的影响，为优化农业布局和制定气候变化适应策略提供科学依据。【方法】基于1961—2020年全国495个气象站点数据，利用Mann-Kendall突变检验和贡献率分析等方法探究气候突变前后主要农业气候分界线：1月0 ℃等温线、≥10 ℃积温4 500 ℃等积温线及200、400和800 mm等降水量线的时空变化，解析迁移特征并量化其对粮食单产的贡献率。【结果】（1）1月份全国平均温度于1987年发生突变，突变后升高了0.96 ℃；≥10 ℃积温于2002年发生突变，突变后升高了251.19 ℃；降水量于2015年发生突变，突变后增加了53.58 mm。（2）1月平均温度突变后，0 ℃等温线整体北移，东段（陕西、河南、安徽、江苏、山东）波动显著，北移幅度达1.5个纬距。（3）≥10 ℃积温突变后，4 500 ℃等积温线北扩，且东段（陕西、河北、山东）北移显著，最北界由突变前位于河北省中部（38.9 °N）到突变后贯穿京津冀地区（39.7 °N），西段（新疆、甘肃）变化平缓。（4）等降水量线在局部地区呈北移西迁的态势：200 mm等降水量线在内蒙古西迁了约3.0个经距，干旱区缩小；400 mm等降水量线在内蒙古地区北移了约5.5个纬距，半湿润区北扩；800 mm等降水量线在四川省北移了约2.5个纬距，湿润区北扩。（5）≥10 ℃积温和降水量在突变后对气象粮食单产贡献率增加，其中降水量贡献率最大，为27.10%，而1月份平均温度贡献率在突变后减少。【结论】气候变暖驱动我国1月0 ℃等温线和≥10 ℃积温4 500 ℃等积温线突变后整体北移，陕西省以东线段尤为明显，200和400 mm等降水量线突变后在内蒙古地区北移西迁，800 mm等降水量线突变后在河南南阳和安徽亳州向南移动，其余线段向北移动，其中位于四川省中部的线段北移明显（约2.5个纬距）；在农业气候分界线波动区域，水热条件变化推动了粮食单产的提高。

基于伏马毒素含量的拟轮枝镰孢穗腐病抗性评价体系探索

孙华, 安晓玲, 郑晓娟, 张硕, 郭宁, 石洁, 刘树森, 张海剑, 马红霞

中国农业科学. 2026, 59(10): 2154-2164. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.007

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【目的】玉米穗腐病严重影响玉米产量和质量，培育和种植抗病品种是最经济有效的防治措施。目前，穗腐病抗性品种的选育主要针对病害发生程度，病害发生后籽粒内的毒素积累则容易被忽视。本研究旨在建立一种基于伏马毒素含量的拟轮枝镰孢（Fusarium verticillioides）穗腐病抗性评价体系，为选育具有产毒抗性的玉米新品种提供依据。【方法】通过针刺接种法将含有绿色荧光蛋白（GFP）标记的拟轮枝镰孢接种到郑单958果穗上，调查病原菌在果穗上的侵染及产毒情况。将拟轮枝镰孢接种到36份玉米主栽品种上，采用现行标准对其进行抗性评价，并采用酶联免疫吸附法（ELISA）测定各品种籽粒中伏马毒素含量，分析毒素含量与平均病级的相关性，并基于伏马毒素含量比值构建玉米品种对拟轮枝镰孢穗腐病的抗性评价体系，用该评价体系和现行行业标准同时评价142份自交系对拟轮枝镰孢穗腐病的抗性。【结果】玉米果穗被拟轮枝镰孢侵染后除了肉眼可见的霉烂籽粒，还存在无症状感染籽粒，这些籽粒不仅影响对穗腐病发生程度的判断，还会提高籽粒中伏马毒素含量。籽粒中伏马毒素含量与平均病级间呈中度相关关系（r=0.39），表明依据平均病级无法筛选出抗伏马毒素产生的品种。因此，基于籽粒中伏马毒素含量比值构建了玉米品种对拟轮枝镰孢穗腐病的抗性评价体系：伏马毒素含量比值<0.45，高抗（HR）；0.45≤伏马毒素含量比值<0.65，抗病（R）；0.65≤伏马毒素含量比值<0.85，中抗（MR）；0.85≤伏马毒素含量比值<1.25，感病（S）；伏马毒素含量比值≥1.25，高感（HS）。在142份自交系中，两种评价方法的符合率仅为14.79%，但有37.32%的自交系在两种评价方法中均表现中抗及以上水平。【结论】基于籽粒中伏马毒素含量比值构建了一种用于评价玉米品种对拟轮枝镰孢穗腐病抗性的新体系，该体系与现行标准的符合率仅为14.79%，两种方法结合可为筛选和培育兼具抗病与抗产毒“双重抗性”的玉米种质/品种提供新方法。

类受体激酶基因PbeCRLK2正调控梨腐烂病抗性

杨菁华, 孙娥, 刘小欢, 张盼, 戴莹葆, 王文辉, 董涵, 左存武

中国农业科学. 2026, 59(10): 2165-2180. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.008

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【目的】钙/钙调蛋白调控受体样激酶（calcium/calmodulin-regulated receptor-like kinase，CRLK）在低温胁迫和淀粉合成中发挥重要作用，但该基因在植物免疫中的功能研究较少。研究PbeCRLK2在杜梨（Pyrus betulifolia）对梨腐烂病免疫应答过程中的具体功能，为梨树抗腐烂病育种提供理论依据与基因资源。【方法】通过生物信息学和亚细胞定位，明确PbeCRLK2的基本特征。结合果实瞬时表达和悬浮细胞稳定表达体系验证PbeCRLK2的抗病功能，进一步通过活性氧（ROS）检测及免疫相关通路基因表达分析，探究其调控的下游免疫通路。对经梨腐烂病菌（Valsa pyri）代谢物处理后不同时间段的PbeCRLK2过表达细胞进行转录组分析及qRT-PCR验证，进一步研究PbeCRLK2调控梨腐烂病抗性的作用机理。【结果】PbeCRLK2是定位于细胞膜、进化保守的胞质类受体激酶，其表达可被梨腐烂病菌代谢物显著诱导。瞬时和稳定表达PbeCRLK2能显著抑制梨腐烂病菌侵染，增强杜梨对腐烂病的抗性。其中瞬时表达72 h病斑直径减少11.59%，稳定表达后病斑直径平均减少44.06%。PbeCRLK2可通过激活WRKY22表达增强模式触发免疫（PTI）响应，诱导活性氧爆发并上调RBOHD、OXI1表达，同时上调水杨酸通路关键基因ChiV的表达，协同增强病原防御能力。对转录组中DC_vs_YC、DT1_vs_YT1、DT2_vs_YT2和DT3_vs_YT3 4个组别的差异基因进行GO和KEGG富集分析发现，差异基因主要在去磷酸化、几丁质分解、脂质代谢、次生代谢产物及萜类物质合成等通路富集。qRT-PCR结果显示，所选基因的表达变化趋势与转录组数据一致，证实转录组数据准确。【结论】PbeCRLK2可能参与几丁质信号传递，进而协同激活模式触发免疫响应、活性氧爆发及水杨酸信号通路增强杜梨对腐烂病抗性，且通过调控去磷酸化相关基因动态表达维持细胞免疫稳态。

长期保护性耕作土壤有机碳矿化特征及其影响因子

叶梦雪, 王宜伦, 张倩, 曾冲, 武雪萍, 吴会军, 田文仲, 吕军杰, 李俊红, 苗玉红, 郑凤君

中国农业科学. 2026, 59(10): 2181-2193. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.009

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【目的】研究不同耕作措施下土壤有机碳（SOC）矿化特征及其影响因子，明确保护性耕作下SOC的稳定性，揭示土壤碳转化规律，为干旱区农田管理提供科学依据。【方法】选取河南省洛阳市始于1999年的长期保护性耕作田间定位试验中的3个处理：传统耕作秸秆移除（CT）、深松秸秆覆盖还田（SS）和免耕秸秆覆盖还田（NT），采集0—10、10—20和20—30 cm土层土壤样品，测定土壤理化性质和碳矿化量，分析有机碳矿化特征及其影响因子。【结果】经过长达25年连续不同耕作，（1）与CT处理相比，NT处理显著提高了0—10 cm土层的养分、土壤含水量（SWC）、氧化还原电位（Eh）和微生物量碳（MBC）含量；SS处理显著提高10—20和20—30 cm土层养分、SWC和土壤容重（BD），显著降低0—10和10—20 cm土层无机碳（SIC）含量。（2）与CT处理相比，SS处理显著提高0—30 cm土层SOC、颗粒态有机碳（POC）及其组分和矿物结合态有机碳（MAOC）含量；NT处理0—20 cm土层的SOC、POC、f-POC（细颗粒有机碳）和MAOC含量较CT处理显著提高10.8%—20.6%。（3）与CT相比，SS和NT处理均显著提高0—30 cm土层SOC储量，增幅为10.2%—56.2%；1999—2015、1999—2019和1999—2024年SS较CT处理土壤SOC固存速率分别显著提高245.7%、20.3%和35.8%。（4）与CT相比，SS处理显著降低了0—10和20—30 cm土层的起始阶段和最终累积SOC矿化量；NT处理显著降低了10—20 cm土层的起始阶段和最终累积SOC矿化量。（5）通过PLS-PM模型分析表明，土壤物理特性（pH、SWC和BD）对MBC有直接负效应（0.82）；对MAOC（0.11）和POC（0.33）有间接正效应。MBC对有机碳阶段（0.27）和累积矿化（0.28）有间接正效应。【结论】连续25年的SS处理降低MBC含量，减少土壤碳矿化，有利于SOC积累和土壤肥力提升。MBC和MAOC是驱动土壤有机碳矿化的关键影响因子。

湖南省耕地禀赋对作物种植结构的影响

丁晓颖, 蔡艳蓉, 宋敏, 金大卫, 曹春霞

中国农业科学. 2026, 59(10): 2194-2213. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.010

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【目的】揭示湖南省耕地禀赋和作物种植结构的时空分异特征，并基于耕地禀赋分析种植结构的影响因素，为优化农业布局、协调资源利用与作物生产提供科学依据。【方法】基于2017—2021年湖南省遥感影像和统计年鉴数据，从地理条件、耕地质量与耕地数量3个维度构建耕地禀赋评价指标体系，并利用作物种植占比判断种植结构类型，运用Dagum基尼系数、空间自相关模型和最优参数地理探测器等方法分析全省四大地理区域121个县域耕地禀赋对种植结构的影响。【结果】（1）2017—2021年湖南省耕地禀赋总体呈现“东西分异、平原优势”特征，且随时间推移具有梯度强化趋势，区域差距显著。（2）作物种植结构呈现多元化转型趋势，单作物主导型种植结构县域数量减少了21.0%，但2021年占比为52.9%，绝对优势依然明显；双作物主导型种植结构县域数量较少且变化稳定；多作物主导型种植结构类型逐渐丰富，且规模不断扩大，占比从2017年的30.6%提升至2021年的44.6%。（3）地表粗糙度和耕地坡度是影响湖南省作物种植结构的重要因子；县域平均坡度、耕地面积占比、地表起伏度、热量条件和土壤肥力是影响湖南省作物种植结构的次要因子。（4）洞庭湖地区耕地禀赋较好，双季稻种植专业化程度高，但面对土壤肥力下降趋势，未来可合理提高油料作物种植占比；长株潭地区受限于耕地数量，正面临水稻“双改单”种植结构调整，一定程度上会加剧耕地利用矛盾，未来还需进一步调整；湘南地区作物类型丰富，但受限于地形，未能发挥水热资源优势，未来应以经济作物种植为调整方向；大湘西地区正由单一单季稻型转向单季稻-蔬菜-其他作物型种植结构，利用山地垂直气候差异形成立体农业，但该区域路网稀疏，种植区远离消费市场，不利于农产品市场交易。【结论】湖南省种植结构调整需结合各地资源禀赋特征，对洞庭湖、长株潭、湘南和大湘西地区分别采取稳粮扩油、应对“双改单”、发展经济作物、立体农业等差异化策略。

蝴蝶兰花器官腺毛的分布规律及与挥发性成分的关联分析

林诗韵, 马迪, 叶广英, 陈和明, 肖文芳, 吕复兵

中国农业科学. 2026, 59(10): 2214-2228. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.011

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【背景】蝴蝶兰是全球商品化程度最高的兰科观赏植物，花香是其核心观赏性状之一，腺毛则是花香物质合成与释放的关键生理结构。目前对蝴蝶兰花香合成机制已有初步探索，但腺毛分布规律及其与挥发性成分的关联仍不明确。【目的】明确蝴蝶兰花香释放的生理结构基础，解析腺毛分布与挥发性成分的关联性，为蝴蝶兰花香的释放机制及香花育种提供理论支撑。【方法】以浓香型‘香玉’蝴蝶兰、中香型‘萨拉金’蝴蝶兰、淡香型‘红漪’蝴蝶兰和无香型‘红梅’蝴蝶兰为试验材料，采用中性红染色、扫描电镜观察、组织化学染色和顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术，系统分析腺毛形态、分布、细胞后含物积累特征及挥发性成分差异，通过相关性分析明确腺毛密度与挥发物含量、香气强度值（OAV）的关联。【结果】蝴蝶兰腺毛主要分布于萼片和花瓣近轴面，以头状腺毛为主，远轴面分布极少；香气强度越高，腺毛分布密度越大，呈浓香型>中香型>淡香型>无香型。香花型品种花器官细胞同时积累淀粉与脂质，无香型‘红梅’仅积累淀粉，脂质积累量与香气强度密切相关。萼片为主要释香部位，代表性挥发性成分为芳樟醇、桉叶油醇、月桂烯和α-蒎烯；中萼片和侧萼片近轴面腺毛密度与挥发性成分总含量、总香气强度值呈极显著正相关关系（P<0.01）。【结论】蝴蝶兰花器官腺毛主要存在萼片近轴面，以头状腺毛为主，其分布密度与代表性挥发性成分含量、香气强度值呈正相关关系，且花器官细胞脂质积累是香花型蝴蝶兰的重要物质特征。研究明确了蝴蝶兰释香的结构与物质基础，可为解析花香释放机制及香花品种选育提供依据。

观赏海棠花朵中的挥发性物质组成及关键香气成分分析

雷萌, 李佳浍, 刘伟超, 张腾旬

中国农业科学. 2026, 59(10): 2229-2248. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.012

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【目的】花香是观赏植物的重要性状，解析不同观赏海棠花香差异的物质基础，为观赏海棠香气育种及芳香产品开发提供依据。【方法】以6种园林中常见的观赏海棠盛花期花朵为材料，即湖北海棠（Malus hupehensis）、西府海棠（Malus micromalus）、‘草莓果冻’（Malus Strawberry Parfait）、‘凯尔斯’（Malus Kelsey）、‘绚丽’（Malus Radiant）和‘王族’（Malus Royalty），采用顶空-固相微萃取（headspace-solid-phase microextraction，HS-SPME）结合全二维气相色谱-飞行时间质谱（comprehensive two-dimensional gas chromatography-time of flight mass spectrometry，GC×GC-TOF MS）技术，分析其挥发性成分的组成与含量；结合香气活度值（odor activity value，OAV）和相对香气活度值（relative odor activity value，ROAV），利用正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）确定不同观赏海棠的关键香气成分；进一步通过层次聚类分析（hierarchical clustering analysis，HCA）不同观赏海棠香气特征的相似性与差异性。【结果】共鉴定出154种挥发性化合物，包括36种萜类及其衍生物、50种苯环/苯丙素类化合物、65种脂肪酸衍生物和3种氨基酸衍生物。各供试观赏海棠间的香气组成及含量具有显著差异，单种观赏海棠检出53—95种，总含量范围为7.95—38.31 μg·g^-1，其中，‘绚丽’所含挥发性物质种类最多，‘草莓果冻’所含挥发性物质总含量最高，西府海棠所含挥发性物质种类和含量均最低。OPLS-DA模型拟合效果良好（R²X=0.972、R²Y=0.991、Q²=0.974），可有效区分不同观赏海棠的挥发性成分，且27种挥发性成分在区分其香气特征中具有重要贡献，主要包括芳樟醇、吲哚、肉桂醇、2,4-己二烯醛等。芳樟醇是‘草莓果冻’、湖北海棠、‘凯尔斯’和‘王族’海棠的关键香气成分，吲哚是‘绚丽’和西府海棠的关键香气物质，且西府海棠中的苯乙醛也发挥了重要的香气贡献作用，这些物质形成了各个观赏海棠的独特香气特征。【结论】鉴定出154种挥发性化合物，检测效果显著高于前人使用的常规HS-SPME-GC-MS技术，阐明了不同观赏海棠间香气组成和含量的显著差异、特征香气成分和花香差异的物质基础，明确了芳樟醇、吲哚、肉桂醇等关键香气成分，证实了不同观赏海棠的独特花香并非由单一物质主导决定的，而是由关键香气化合物的协同调控所形成的。

多组学揭示粳稻脂质在长期低温储藏中的稳定机制

董雪, 刘佳乐, 邵晋, 陈梦秋, 吴学友, 唐培安

中国农业科学. 2026, 59(10): 2249-2264. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.013

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【背景】稻谷作为全球半数以上人口的主食，其采后储藏期间的品质劣变与脂质降解密切相关。低温储藏是保持粮食品质、实现绿色储粮的重要策略。然而，关于长期低温储藏如何从代谢物动态与基因表达网络层面协同调控稻谷脂质代谢，以维持其稳定性的内在机制尚未得到全面阐释。【目的】整合多组学技术，系统解析低温长期储藏下粳稻脂质稳定的生化与分子机制。【方法】以新鲜的南粳46稻谷为材料，分别于25和15 ℃条件下储藏360 d，每30 d取样一次，采用生理生化指标测定、脂质代谢组学、转录组学联合分析，系统研究稻谷脂质在长期低温储藏中的稳定性。【结果】低温储藏通过多层次调控网络有效维持了稻谷脂质稳定。在膜脂代谢方面，低温通过下调PLDα1延缓磷脂（磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇和磷脂酰胆碱）的水解，有利于维持细胞膜的完整性。同时，OsCDase表达下降减少了鞘脂的降解，进一步增强了质膜的稳定性。在油脂水解方面，低温通过抑制脂肪酶（lipase）的活性，抑制了甘油三酯的水解。在氧化代谢途径，OsFAD2和ACX1的下调抑制了多不饱和脂肪酸的合成和β-氧化，使过氧化值与丙二醛含量显著降低，从而减轻了氧化应激；此外，脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）在低温下的活性降低，进一步缓解了不饱和脂肪酸的氧化，减少了异味的生成。【结论】在稻谷储藏过程中，脂质水解是氧化反应的重要前提，二者共同决定稻谷储藏过程中品质的劣变。低温同步抑制脂质水解与氧化进程，从而在代谢物水平维持脂质组成稳定，在表型水平延缓品质下降。

黏膜层蛋白质糖基化修饰调控畜禽肠道健康的作用机制研究进展

王雨轩, 顾炯, 夏冰

中国农业科学. 2026, 59(10): 2265-2275. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.014

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自2020年我国全面实施饲料“禁抗令”以来，畜禽养殖业面临诸多挑战，包括动物生长发育受阻、饲料转化效率降低及抗病能力下降等。其中，肠道作为机体营养吸收和免疫防御的核心器官，其健康问题日益凸显，表现为肠道屏障受损、炎症反应频发及微生物群落失衡等。畜禽肠道健康对整体生产性能至关重要，而肠道黏膜屏障作为抵御病原体和毒素的第一道防线，通过黏液层、紧密连接、免疫调控及微生物互作等多重机制维持稳态。在这一过程中，蛋白质O-型糖基化修饰扮演关键角色，其通过决定黏蛋白的结构和功能多样性，直接影响屏障完整性。近年来，随着糖组学技术的快速发展，糖基化修饰的复杂结构得以更精准解析，为其在营养干预和疾病防控中的应用奠定基础。本文系统总结了蛋白质糖基化修饰的主要类型及其结构特征，重点阐述了黏蛋白O-糖基化修饰在肠道黏液层中的区域分布差异及功能特性。文章详细分析了唾液酸化、硫酸化和岩藻糖基化三种重要O-糖基化亚型在肠道黏膜屏障中的作用机制：唾液酸化通过增强黏液层负电荷特性，抑制病原菌黏附并调节免疫球蛋白功能；硫酸化修饰提高黏液层稳定性及抗降解能力，并影响微生物识别与定植；岩藻糖基化则通过为共生菌提供碳源及激活免疫轴（如AHR/IL-22）参与宿主防御。此外，本文系统梳理了O-糖基化在调控畜禽免疫应答和微生物互作中的最新研究进展，例如在鸡坏死性肠炎和沙门氏菌感染模型中，O-糖基化异常可导致肠道屏障功能受损，而补充特定单糖（甘露糖、岩藻糖）可通过修复糖链结构缓解炎症。尽管相关研究已取得显著进展，糖基化修饰结构的精准解析及通过营养策略靶向调控关键糖基转移酶（Fut2、St3gal等）仍面临挑战。未来需进一步整合多组学技术、人工智能模型及合成生物学手段，深入揭示糖基化修饰在畜禽肠道疾病发生发展中的分子机制，为实现抗生素禁用后腹泻等问题的精准防控提供新思路，最终助力提升畜禽肠道健康水平和养殖效益。

细胞和病毒活疫苗中支原体污染的荧光定量PCR检测方法的建立

刘丹, 高建帅, 钱佳豪, 张博源, 李慧彤, 丁家波, 熊涛, 沈青春

中国农业科学. 2026, 59(10): 2276-2287. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.015

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【背景】在生物学研究和生物制品生产中常受支原体污染困扰，传统检测方法如经典培养法耗时长、灵敏度低，而普通PCR法易受抑制剂干扰且无法定量，难以满足疫苗生产质控及科研试验中对快速精准检测的需求，【目的】通过建立一种覆盖范围广、特异性强、灵敏度高的通用型荧光定量PCR检测方法，为细胞培养物、病毒活疫苗及生物原料中支原体污染提供高效筛查工具。【方法】首先从SILVA数据库下载包含全部细菌、古菌和真菌的16S/18S rRNA参考序列的库文件SILVA_138.1_SSURef，经去冗余处理后筛选出181种/株已分类支原体的16S rRNA全长序列。经过多序列比对确定V6—V8高变区为最佳检测靶点，通过Primer Premier 5.0设计引物及探针，最终筛选出3条引物（正向引物MF1：5′-GCAAARCTATRGARAYATAGYVGAG-3′和MF2：5′-GCAAAGGCTTAGAAATAAGTTCGGAG-3′，反向引物MR：5′-CCARCTCYCATRGTKTGACGG-3′）及1条双淬灭探针（5′-FAM-ACAGRTGGTGCATGGYTGTCGTCAGCTC-BHQ1-3′），通过优化引物探针配比、反应退火温度建立支原体荧光定量PCR检测方法。方法验证包括：（1）引物探针验证：选取与细胞的支原体污染相关的11种支原体/甾原体（如鸭支原体、牛支原体、莱维德氏甾原体等）进行qPCR检测；（2）灵敏性试验：选取3种支原体（鸡毒支原体、鸡滑液囊支原体、猪肺炎支原体），经10倍梯度稀释后进行qPCR检测并绘制标准曲线；（3）特异性试验：选取常见4种细菌（沙门氏菌、产气荚膜梭菌、大肠杆菌、布鲁氏菌）和8种动物细胞（Marc145细胞、Vero细胞、CEF细胞等）进行qPCR检测；（4）重复性试验：取浓度为1.0×10⁸—1.0×10¹ copies/μL的鸡滑液囊支原体BHQ03株进行组内与组间重复性测试；（5）实际样本试验：对24批（种）动物病毒活疫苗（包括鸡、鸭、猪和犬用活疫苗）、20份8种细胞培养物样本以及8种毒种进行qPCR、普通PCR和经典培养法平行比对，以评价其实际应用效果。【结果】建立的qPCR支原体检测方法使用了3条引物和1条探针，采用两步法扩增程序，退火温度为56 ℃。采用本方法对引起细胞污染最常见的支原体/甾原体种类进行检测，结果均为阳性；特异性试验结果良好，对常见细菌和动物细胞检测结果均为阴性；重复性试验结果显示Ct值变异系数（CV）均小于2%，表明本方法稳定性好；灵敏度试验结果表明本方法检测鸡滑液囊支原体、鸡毒支原体和猪肺炎支原体最低均可检测到1—2 copies/μL；实际样本试验结果表明本研究建立的支原体qPCR检测方法与普通PCR、培养法有很好的一致性，且敏感性更高。【结论】建立的支原体通用qPCR检测方法，为细胞及病毒活疫苗中可能的支原体污染提供了一种准确可靠、且更加快捷的检测手段。

四倍体‘胡柚’与4个柚品种倍性杂交创制柑橘三倍体

沈尚洁, 陈卉, 周宏剑, 洪雅妍, 叶哲希, 胡智勇, 吴金洁, 王刚, 郑利珍, 张林, 张敏, 张迟

中国农业科学. 2026, 59(10): 2288-2298. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.10.016

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【目的】通过四倍体与二倍体杂交创制柑橘三倍体新种质，为选育无核柚奠定种质基础。【方法】以四倍体‘胡柚’为母本，二倍体‘琯溪蜜柚’‘早香柚’‘东试早柚’‘红宝石柚’为父本，配置4个杂交组合进行人工授粉。果实成熟后采收并获取种子，根据种子大小分类接种于MT培养基进行组织培养以获得再生植株。采用流式细胞仪对再生植株进行倍性鉴定，并利用SSR分子标记对三倍体后代进行遗传鉴定。对三倍体后代的生长势、叶片形态、单多胚性分离规律等进行系统分析。【结果】4个杂交组合共授粉97朵花，坐果29个，平均坐果率为29.90%，不同父本组合的坐果率存在差异，其中，以‘红宝石柚’为父本的组合坐果率最高（57.14%），‘东试早柚’组合最低（9.09%）。共获得种子526粒，经组织培养获得再生植株303株，平均植株再生率为57.60%。流式细胞仪倍性分析结果显示，共获得三倍体植株66株。不同大小种子均能再生出三倍体，其中，以小种子的三倍体发生率最高（86.36%）。三倍体后代在株高、叶形等性状上表现出丰富的遗传变异，部分组合子代株高显著高于母本。四倍体‘胡柚’×‘红宝石柚’组合的三倍体子代翼叶长宽比介于双亲之间，其余组合子代翼叶长宽比与母本无显著差异。利用5对SSR引物对66株三倍体后代进行遗传鉴定，所有植株均扩增出双亲的特异条带，证实其为双亲杂交所得。其中，引物Ma3-96在四倍体‘胡柚’×‘琯溪蜜柚’组合的后代中扩增出5种带型，经卡方检验符合双二倍体（4﹕1﹕1﹕5﹕1）的理论遗传分离比例。单多胚性状分子标记鉴定结果表明，母本四倍体‘胡柚’为多胚类型，4个二倍体父本均为单胚类型。在66株三倍体后代中，56株表现为多胚，10株表现为单胚。四倍体‘胡柚’×‘琯溪蜜柚’组合后代的单多胚分离比（5﹕35）经卡方检验符合理论预期（1﹕5），表明该组合中单多胚性状的遗传遵循孟德尔分离规律。【结论】成功创制了一批异源三倍体柑橘新种质。

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