中国农业科学

2026年第59卷第14期中英文目录

中国农业科学. 2026, 59(14): 0.

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饲用小黑麦种质资源创新与综合利用研究进展

马亚珺, 严雅军, 杨炜迪, 杨天辉, 王川, 高婷

中国农业科学. 2026, 59(14): 2993-3005. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.001

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资源短缺与粮食安全挑战日益严峻，开发利用农业次适宜区（边际土地）已成为保障全球食物供给的关键战略。小黑麦作为首个人工异源多倍体作物，兼具小麦的高产优质与黑麦的强大抗逆性，在边际土地农业开发中展现出独特优势。本文系统梳理小黑麦遗传演化、种质资源、抗逆机制和产业化利用的研究进展，重点评述六倍体小黑麦育种策略的优劣势，以期为挖掘其在生态修复、饲草保供和功能食品开发中的应用潜力提供理论参考。采用文献计量与系统性综述方法，全面检索并整合国内外小黑麦相关研究。从遗传进化维度，梳理育种重心由八倍体向六倍体转移的历史脉络与驱动因素；从资源保护维度，归纳全球种质收集现状和“低温低湿+定期更新”的保存策略；从生理机制维度，解析盐碱、干旱胁迫下的信号传导与分子调控网络；从产业应用维度，评析饲草轮作、生态修复和加工利用的研究成效；并对比传统表型选择与现代分子育种技术的研究进展。现有研究表明：（1）遗传演化：小黑麦育种策略已完成由细胞学不稳定的八倍体向遗传稳定的六倍体（如CIMMYT“Armadillo”系）的根本转变，但遗传背景狭窄及缺失小麦D基因组优异性状仍是主要瓶颈；（2）抗逆机制：小黑麦在边际土地适应性卓越，其耐盐性依赖于根系有机酸分泌螯合Na⁺等机制及“根>茎>叶”的离子区隔化策略，抗旱性则通过渗透调节物质积累和光系统Ⅱ（PSⅡ）活性维持实现；（3）产业应用：“青贮玉米-饲用小黑麦”复播模式土地当量比（LER）可达1.35以上，有效缓解饲草季节性短缺，在盐碱地生物修复和高膳食纤维功能食品开发中亦前景广阔；（4）育种技术：研究方式正由传统表型选择向“分子设计+高通量表型”跨越，SSR标记和GWAS挖掘抗逆QTL已成为热点方向。小黑麦的成功创制证实了外源R基因组导入是突破作物抗逆极限的有效途径。未来研究应确立“以麦为鉴、以麦补黑”（即以小麦D基因组补充小黑麦）的创新思路：利用六倍体小麦泛基因组信息解析小黑麦复杂性状遗传基础，通过染色体工程精准导入小麦D基因组中控制面筋强度、矮秆等优异基因，创制兼具抗逆与品质的“重组型”新种质；同时构建“粮饲兼用”与“生态修复”并行的二元产业结构，以充分实现其在韧性农业系统中的战略价值。

山西小麦品种苗期锈病抗性鉴定及抗病基因检测

毛嘉琦, 武棒棒, 赵佳佳, 郝宇琼, 郑兴卫, 吴建辉, 曾庆东, 刘敏捷, 郑军

中国农业科学. 2026, 59(14): 3006-3021. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.002

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【目的】条锈病和叶锈病是黄淮冬麦区小麦生产的主要病害，精准鉴定小麦品种资源的抗性，了解抗病基因分布，挖掘新的抗病基因/位点，为抗病品种的选育和推广奠定基础。【方法】利用当前条锈菌流行小种CYR32、CYR34，以及叶锈菌小种PHSH对326份山西小麦品种进行苗期抗性鉴定，利用分子标记和GBTS液相芯片技术进行检测，并通过16K SNP芯片进行全基因组关联分析挖掘抗锈病遗传位点。【结果】山西小麦品种苗期抗条锈病能力整体较好，其中，金麦919、云麦766和临黑199等97份品种苗期对CYR32和CYR34小种均表现出抗性；中旱110、泽优2号和石农086等15个（4.60%）品种苗期对CYR32表现免疫；晋农207、晋麦13和临黑199等14份（4.29%）品种苗期对CYR34表现免疫；山西小麦品种苗期抗叶锈病能力较差，仅12份品种苗期对叶锈病表现中抗。23个检测抗病基因中共检测到11个抗条锈病基因/QTL——QYrqin.nwafu-2AL（87.42%）、Yr78（27.30%）、Yr9（24.54%）、QYrsn.nwafu-3DL（15.95%）、Yr75（13.19%）、QYrhm.nwafu-2BC（10.73%）、Yr5（7.98%）、Yr80（2.76%）、QYr.nwafu-4BL（2.15%）、YrSP（1.84%）和Yr82（1.84%），7个抗叶锈病基因——Lr46（28.83%）、Lr1（22.09%）、Lr68（16.87%）、Lr26（16.56%）、Lr34（11.96%）、Lr13（5.83%）和Lr37（1.23%），未携带Yr15、Yr26、Lr10、Lr21和Lr80。对于多个抗病基因的聚合，聚合频率最高的是QYrqin.nwafu-2AL+QYrsn.nwafu-3DL和Lr46+Lr68组合。全基因组关联分析共检测到5个与条锈病抗性显著关联的位点，2B、5B和7A染色体上可能携带新的条锈病抗性位点；同时检测到14个与叶锈病抗性显著关联的位点，1B、4A和5A等染色体上可能携带新的叶锈病抗性位点。【结论】山西小麦苗期抗条锈病能力整体较好，但苗期抗叶锈病整体较差；在1B、2B和3B等13条染色体上共定位到19个与条锈/叶锈病抗性显著关联的位点，推测QYrs-2B、QLrs-2A和QLrs-4A等14个位点可能是新的锈病抗性位点。

转基因大豆WYN341GmC数字PCR精准定量检测方法的建立

宋可心, 张茜南, 章金益, 孔影, 刘建, 兰青阔, 王永, 吴疆, 赵新

中国农业科学. 2026, 59(14): 3022-3037. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.003

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【目的】基于微滴式数字PCR（ddPCR）技术，建立一种特异性强、灵敏度高的定量检测方法，为转基因大豆WYN341GmC的精准定量检测及安全监管提供可靠技术支撑。【方法】以转基因大豆WYN341GmC转化体边界序列为靶标，设计特异性引物与探针，优化反应体系参数（包括引物探针浓度），并通过特异性、灵敏度、线性范围、正确度和精密度等指标验证方法性能。在方法筛选阶段主要看以下5点：热图中双通道微滴信号稳定、阳性/阴性微滴能分开、雨滴数量少、有效微滴数量充足，以及WYN341GmC和Lectin的拷贝数比值接近理论值。在方法验证阶段主要采用ddPCR技术，结合标准品梯度稀释试验，对方法的定量限（LOQ）、检出限（LOD）、正确度和精密度进行评估。【结果】以WYN341GmC转化体特异性序列和大豆内标基因Lectin为检测对象，建立了二重ddPCR精准定量方法。综合上述方法中的各项筛选指标，最终确定采用特异性引物探针组合WYN341LB-QF2/LB-QR1/LB-QP1与内标引物探针组合LectinQF/QR/QP进行后续试验。体系参数方面，两套引物/探针选择相同的浓度配置，引物浓度为0.8 μmol·L^-1、探针浓度为0.4 μmol·L^-1，退火延伸温度最终确定为58 ℃，在上述二重ddPCR方法条件下，转化体与内标微滴聚类清晰、分群稳定，结果精密度较好。性能验证结果表明，该方法的检出限为8 copies，定量限为17 copies，可满足可靠定量；在17—2.08×10⁴copies动力学范围内，WYN341GmC转化体的回归曲线决定系数R²为1.000，Lectin的回归曲线决定系数R²为0.999，证明理论模板拷贝数与实际模板拷贝数之间存在良好的线性关系，适合在动力学范围内进行定量检测。将该方法用于大豆盲样测定时，能够对WYN341GmC含量进行准确定量，并且保证定值的偏差在25%以下。【结论】建立了转基因大豆WYN341GmC二重ddPCR定量方法，明确了检测靶标、反应体系及条件，并完成了相关方法学验证，可使用该方法在ddPCR平台上对WYN341GmC转化体含量进行精准定量检测。

播种密度对精量穴直播再生稻头季茎秆抗倒伏性和周年产量的影响

张巫军, 段秀建, 梁子蒙, 杜斌, 唐永群, 李经勇, 姚雄

中国农业科学. 2026, 59(14): 3038-3055. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.004

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【目的】探明播种密度对精量穴直播再生稻头季茎秆抗倒伏性的调控效应及其两季产量的影响，以期为再生稻生产适应直播丰产抗倒伏轻简化栽培提供科学依据。【方法】于2022—2023年，试验以渝香优8133和泰优粤禾丝苗为供试品种，设置5个播种密度（D1：150 000穴/hm²；D2：195 000穴/hm²；D3：240 000穴/hm²；D4：285 000穴/hm²；D5：330 000穴/hm²），分析茎秆力学、形态性状、干物质积累与分配、茎鞘化学组分与头季茎秆抗倒伏性和两季产量的关系。【结果】随着播种密度的增加，再生稻头季和再生季产量呈先增加后降低趋势，渝香优8133和泰优粤禾丝苗的产量在D3处理下最高，分别为14.03和13.23 t∙hm^-2。相较于D1处理，D2和D3处理头季茎秆倒伏指数呈小幅增加，渝香优8133和泰优粤禾丝苗分别增加3.91%—14.69%和1.48%—5.77%；D4和D5处理倒伏指数大幅上升，渝香优8133和泰优粤禾丝苗分别显著提高31.67%—40.74%和10.54%—23.27%。增加播种密度后，基部节间折断弯矩显著降低是头季倒伏指数增加的主要原因。不同密度处理间再生稻头季茎秆各节间长度、株高和重心高差异不显著，叶面积指数随播种密度的增加呈显著上升趋势。D3处理下，单株茎鞘和穗干质量、基部节间茎鞘充实度、茎粗和壁厚较D1处理呈小幅下降，从而维持茎秆较高的机械强度；D4和D5处理下呈大幅降低趋势，泰优粤禾丝苗差异达显著水平。进一步分析发现，再生稻头季抽穗期茎鞘中可溶性总糖、淀粉、纤维素和木质素含量显著降低，使得D4和D5处理下头季茎秆质量劣化，导致植株倒伏指数上升。相关分析表明，头季单株茎鞘干质量、壁厚、可溶性总糖、淀粉、纤维素和木质素与折断弯矩呈显著正相关关系，而与倒伏指数显著呈负相关关系。【结论】适宜的播种密度可有效协调精量穴直播头季群体与个体矛盾，通过维持个体较高的茎秆质量进而壮秆抗倒，改善群体结构，实现增密增产；240 000穴/hm²是协调头季茎秆抗倒伏性和再生稻两季高产的适宜播种密度。

玉米-大豆垄沟间作对半干旱地区作物产量和水分利用的影响

张新博, 范震, 吴昱霖, 王嘉豪, 罗璇, 林延荣, 强斌斌, 任小龙, 陈小莉

中国农业科学. 2026, 59(14): 3056-3069. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.005

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【目的】针对西北半干旱雨养地区水资源效率不足的问题，探究玉米-大豆垄沟间作种植（RFIC）对土壤水热条件、产量和水分利用的影响，明确其优化作物生长环境和高效用水的优势。【方法】于2023—2024年在陕西杨凌西北半干旱雨养农区开展连续2年田间定位试验，共设置4种种植模式：单作玉米（SM）、单作大豆（SS）、玉米大豆行比为2﹕4的常规间作（IC）、垄沟间作（RFIC，沟内种植玉米、垄上种植大豆，行比同IC）。通过测定土壤温度、土壤含水量、土壤蒸发、作物光合生理、叶面积指数与干物质积累量，收获期实测籽粒产量，并计算土地当量比、水分利用效率及水分当量比，系统评价不同种植模式对作物生产与水分利用的影响。【结果】RFIC处理下，玉米的叶面积指数（8.5%）、净光合速率（7.2%）与干物质积累（10.4%）均显著高于IC处理。与SM和SS处理相比，RFIC显著提高玉米产量且未导致大豆显著减产，土地当量比（LER）为1.14—1.18，具有较高的土地资源利用效率。RFIC通过重塑地表微地形，降低了无效蒸发，2023-2024年玉米拔节期土壤表层（0—20 cm）含水率较常规间作（IC）分别提高11.2%和6.8%。尽管RFIC未降低总体耗水量，但与IC处理相比，水分利用效率（WUE）提高7.9%—9.2%；两年水分当量比（WER）为1.06—1.18，表明其具有高效用水的潜力。【结论】相较于常规间作，玉米-大豆垄沟间作通过减少表层蒸发、改善生育初期热环境，营造了更有利于作物生长的环境玉米获得更高产量，同时减弱了对大豆的种间竞争，从而整体提高土地利用效率。因此，玉米-大豆垄沟间作有望优化西北地区的种植制度，并促进农业可持续发展。

脂氧合酶基因CsLOX2-1调节甜橙抗病的功能

罗长威, 邓杰夫, 王冰, 易图永, 宋娜

中国农业科学. 2026, 59(14): 3070-3081. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.006

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【目的】基于甜橙（Citrus sinensis）与砂皮病菌（Diaporthe citri）互作转录组数据，筛选获得一个显著上调的脂氧合酶基因CsLOX2-1，系统解析其表达特征与抗病功能，为柑橘抗病育种提供候选基因资源。【方法】利用RT-qPCR技术检测CsLOX2-1在甜橙不同组织（根、茎、叶、果实、种子）及多种胁迫条件（4、40 ℃、100 mmol·L^-1 NaCl高盐处理、机械损伤、柑橘溃疡病菌（Xanthomonas citri subsp. citri，Xcc）与砂皮病菌侵染）下的表达模式。通过生物信息学分析CsLOX2-1的结构域以及与其他物种LOX基因的进化关系。利用农杆菌介导的瞬时表达技术，在甜橙叶片中瞬时过表达CsLOX2-1，接种溃疡病菌后评估其对溃疡病的抗性，并检测茉莉酸（JA）含量变化。此外，构建拟南芥异源表达植株，应用模式菌株丁香假单胞杆菌番茄致病变种（Pseudomonas syringae pv. tomato，Pst DC3000）和灰霉病菌（Botrytis cinerea）分析其对细菌和真菌的抗性，并通过RT-qPCR检测防御相关基因的表达水平。【结果】甜橙CsLOX2-1的CDS全长为2 703 bp，编码900个氨基酸，该蛋白含有一个典型的Lipoxygenase结构域和一个PLAT/LH2结构域，无跨膜结构域。该基因与楝中同源基因的相似性高达99%，定位于叶绿体。表达模式分析表明，CsLOX2-1在甜橙不同组织中呈现特异性表达，叶片中相对表达量最高；多种胁迫下，其对生物胁迫的响应尤为显著，柑橘溃疡病菌、砂皮病菌侵染48 h时各上调17.64、257.10倍。瞬时过表达试验显示，在甜橙叶片中过表达CsLOX2-1可显著促进茉莉酸的合成，同时显著增强对溃疡病的抗性。在拟南芥中异源过表达CsLOX2-1后，多个防御相关基因（AtJAR1、AtMYC2、AtPDF1.2、AtPR1等）的表达水平显著上调，同时对Pst DC3000及灰霉病菌的抗性也显著提升。【结论】CsLOX2-1受病原菌侵染诱导表达，通过调控茉莉酸信号通路参与柑橘抗病。研究结果可为柑橘抗病育种提供重要的基因资源。

牵引速度与作业距离对苹果园风送式喷雾机喷雾性能的交互作用

翟浩, 余贤美, 王涛, 王来平, 王丹, 薛晓敏

中国农业科学. 2026, 59(14): 3082-3093. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.007

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【目的】探究风送式喷雾机在苹果园作业时，作业距离与牵引速度对雾滴特性、沉积分布及农药沉积效率的影响，明确二者交互作用机制，为果园精准施药提供理论依据。【方法】以SS-1000型自走式风送喷雾机为对象，在宽行密植苹果园中开展双因素田间试验。试验设3个作业距离（0、0.5、1.0 m）和3个牵引速度（2.48、4.10、5.98 km·h^-1），共9个处理组合。采用水敏纸法测定雾滴粒径（体积中径VMD）、雾滴密度和雾滴覆盖率，诱惑红示踪剂法结合分光光度法测定叶片沉积量、地面沉积量，计算农药沉积效率。通过极差分析和方差分析解析各因素的主效应及交互作用。【结果】在同一作业距离下，随牵引速度增加，雾滴粒径、雾滴覆盖率、叶片沉积量及地面沉积量呈下降趋势，雾滴密度与农药沉积效率呈上升趋势；在同一牵引速度下，随作业距离增加，雾滴粒径与密度增大，雾滴覆盖率、叶片沉积量及农药沉积效率则呈相反变化。冠层内外沉积量比值为0.400—0.682，以作业距离0 m、牵引速度2.48 km·h^-1组合最高（0.682）。正交分析表明，影响叶片沉积量的主次因素顺序为牵引速度>牵引速度×作业距离交互作用>高度>作业距离；牵引速度对叶片沉积量具有极显著影响（P<0.01），作业距离与牵引速度的交互作用具有显著影响（P<0.10），高度影响不显著（P>0.25）。使叶片沉积量最大的最优组合为作业距离0 m、牵引速度2.48 km·h^-1。对于地面沉积量，影响因素主次顺序为牵引速度>作业距离>方向>交互作用，使地面沉积量最小的最优组合为作业距离0 m、牵引速度5.98 km·h^-1、北向。回归模型（R²=0.90）证实了作业距离与牵引速度之间存在拮抗效应，模型预测的最优参数组合（作业距离0 m、牵引速度2.48 km·h^-1）与实测结果一致。【结论】作业距离与牵引速度对喷雾效果具有显著的拮抗效应，即作业距离对牵引速度效应具有负向调节作用，随作业距离增加，牵引速度对沉积量的影响敏感性下降。短距离低速组合有利于提高冠层内部沉积量和农药沉积效率；长距离高速组合虽可提升作业效率，但易导致冠层穿透不足和地面流失增加。因此，实际生产中应根据防治目标对作业参数进行协同优化。

麦田土壤团聚体及其有机碳、全氮分布特征对绿肥还田结合氮肥减施的响应

冯振康, 于爱忠, 尹波, 张冬玲, 蔡宏玮, 侯世和, 黄亚丽, 于彦子, 霍建喆, 庞小能

中国农业科学. 2026, 59(14): 3094-3104. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.008

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【目的】基于定位试验探讨土壤团聚体及其有机碳、全氮的分布特征对绿肥还田结合氮肥减施的响应，旨在为该区域小麦生产中制定合理的培肥制度提供理论依据。【方法】基于始于2018年田间定位试验中的7个处理：N100（无绿肥还田，施氮180 kg∙hm^-2），G1N85（15 000 kg∙hm^-2绿肥配施氮153 kg∙hm^-2），G2N85（22 500 kg∙hm^-2绿肥配施氮153 kg∙hm^-2），G3N85（30 000 kg∙hm^-2绿肥配施氮153 kg∙hm^-2），G1N70（15 000 kg∙hm^-2绿肥配施氮127 kg∙hm^-2），G2N70（22 500 kg∙hm^-2绿肥配施氮127 kg∙hm^-2）和G3N70（30 000 kg∙hm^-2绿肥配施氮127 kg∙hm^-2）。利用该定位试验2024、2025年数据，分析其对土壤团聚体组成及碳氮养分的影响。【结果】与N100相比，绿肥还田结合氮肥减施显著增加了0—20和20—40 cm土层大团聚体（>0.25 mm）的含量，并且提高了平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD），其中G3N85处理效果最优。G3N85较其他处理提高了所有粒级团聚体中有机碳和全氮含量，其中>2 mm、2—0.25 mm、0.25—0.053 mm和<0.053 mm粒级团聚体中有机碳增幅为0.7%—12.9%、1.3%—12.4%、1.2%—15.0%和3.2%—13.4%，全氮增幅为3.1%—11.4%、3.6%—11.1%、2.1—13.1%和4.9%—10.9%，且该处理大团聚体中有机碳和全氮对土壤有机碳和全氮的贡献率显著提高，增量为19.7%、23.3%和19.6%和24.2%；微团聚体和粉黏粒中的有机碳和全氮对土壤有机碳和全氮贡献率则显著降低。【结论】绿肥还田结合氮肥减施在提高0—40 cm土层大团聚体含量和稳定性的同时，还提高了团聚体中有机碳和全氮对土壤有机碳和全氮的贡献率，其中绿肥还田30 000 kg∙hm^-2结合施氮153 kg·hm^-2处理效果最优，可作为河西绿洲灌区麦田维持土壤结构稳定性、促进碳氮累积的合理施肥制度。

覆膜微量滴灌条件下旱地谷子临界氮稀释曲线模型构建与氮营养诊断

刘家璇, 曹红霞, 任利宇, 马丽娜, 张斌, 沈佳琪, 李志军

中国农业科学. 2026, 59(14): 3105-3120. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.009

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【目的】明确“四位一体”技术下覆膜微量滴灌条件中不同施肥量和基追比对谷子氮素吸收与地上部生物量累积的影响，构建不同基追比条件下的谷子临界氮稀释曲线，评价贝叶斯分层模型在曲线参数估计中的适用性，并结合氮营养指数与产量响应确定适宜施肥量及基追比，为陕北旱作区谷子水肥一体化条件下精准氮肥管理提供理论依据。【方法】于2023—2024年在陕西榆林开展为期两年的大田滴灌施肥试验，设置B82（基肥﹕追肥=8﹕2）、B64（基肥﹕追肥=6﹕4）和B46（基肥﹕追肥=4﹕6）3个基追比和4个施肥水平（N-P₂O₅-K₂O：0-0-0、90-45-45、120-60-60、150-75-75 kg·hm^-2）。研究不同施肥量和基追比对陕北旱作补充灌溉谷子地上部生物量和植株氮浓度的影响，并分别采用经典统计方法和贝叶斯分层模型建立临界氮稀释曲线模型，最终确定最佳的施肥管理策略。【结果】处理B64能够有效促进植株氮素的吸收和地上部生物量的累积，植株地上部生物量和氮浓度总体表现为B64>B82>B46处理。研究发现，不同基追比处理下，临界氮稀释曲线相关参数未表现出统计学显著差异，但降水较少的年份会使曲线稀释曲线参数A₂偏大，同时增大了B46处理参数的不确定性。在此基础上，基于贝叶斯统计方法提出2023、2024年不同基追比处理的临界氮稀释曲线B82：Nc=3.58W^-0.48、Nc=3.14W^-0.36；B64：Nc=3.51W^-0.40、Nc=3.65W^-0.37；B46：Nc=3.79W^-0.62、Nc=2.71W^-0.36。基于曲线计算的氮营养指数（NNI）随施肥量增加而升高，NNI在120-60-60 kg·hm^-2施肥水平下接近1，此时相对产量（RY）达到最大。综合生物量和产量分析，本试验条件下谷子的最佳施肥量为120-60-60 kg·hm^-2，最优基追比为6﹕4。【结论】采用贝叶斯与经典统计构建谷子不同基追比临界氮稀释曲线，贝叶斯估算不确定性更低、精度更优。综合多指标确定当地谷子最佳基追比6﹕4，氮磷钾120-60-60 kg·hm⁻²为适宜施肥量。

调理剂与有机肥配施对酸性稻田土壤性质及水稻产量的影响

叶嘉怡, 邬奇峰, 王嘉林, 周燕, 马晓敏, 梁辰飞, 秦华, 陈俊辉

中国农业科学. 2026, 59(14): 3121-3131. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.010

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【目的】探究连续3年低剂量土壤调理剂单施及其与有机肥配施对酸性稻田土壤化学性质、酶活性和水稻产量的影响，为南方红黄壤区酸性稻田土壤肥力提升提供依据。【方法】进行田间试验，设置8个处理：不施肥对照（CK0）、常规施肥对照（CK1）、矿物源土壤调理剂（0.75 t·hm^-2）+常规施肥（M）、有机源土壤调理剂（1.2 t·hm^-2）+常规施肥（O）、矿物和有机调理剂配施+常规施肥（MO）及后三者分别与有机肥配施（4.5 t·hm^-2）（MF、OF和MOF）处理。调理剂和有机肥每年施用一次，连续施用3年后测定土壤化学、生物学性质和水稻产量。【结果】与CK0和CK1相比，其余处理均显著提高了土壤pH，降低了交换性H⁺、交换性Al³⁺和交换性酸含量。与CK1相比，MF、OF和MOF处理显著提高了土壤有机质含量，且MOF处理显著提高了有效磷、速效钾、微生物量碳氮含量和水稻产量。相比CK1，MF和OF处理显著降低了酸性磷酸酶活性，MOF处理显著降低了向量角度，表明降低了微生物磷限制。冗余分析表明，土壤交换性酸、交换性H⁺和Al³⁺与酸性磷酸酶活性正相关，而有机质、pH、碱解氮、微生物量碳、有效磷与其呈负相关，交换性酸降低和养分提高是改变酶活性的关键因子。相关性分析表明，水稻产量与有机质、碱解氮、有效磷和微生物量碳呈显著正相关，与交换性酸和向量角度呈显著负相关。结构方程模型进一步表明，土壤有机质和交换性酸含量变化可通过影响微生物量碳和磷限制影响水稻产量，其共同解释了62%产量变异。土壤有机质对水稻产量具有显著的正效应，而交换性酸和向量角度对水稻产量具有较强的负效应。【结论】连续3年施用低剂量矿物源、有机源土壤调理剂，及调理剂与有机肥配施，均能降低土壤潜性酸、提高土壤有机质和速效养分含量、降低微生物磷限制，且以调理剂与有机肥配施处理的水稻增产效果最优，可作为南方红壤降酸培肥的有效措施。

菊芋秸秆生物炭对连作西瓜生长、枯萎病及土壤细菌群落的影响

周胜一, 李超, 于鑫冉, 吴凤芝, 潘凯

中国农业科学. 2026, 59(14): 3132-3146. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.011

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【目的】针对西瓜连作障碍导致的植株生长受抑、枯萎病频发及微生物群落失衡问题，探究施用菊芋秸秆生物炭的促生、抑病效果及微生物学机理。【方法】以两种菊芋秸秆生物炭为试材，设1%（w/w）生物炭-连作土混合处理（分别记为J04、J13）、多菌灵药剂对照（Y）及空白对照（CK）共4个处理，通过盆栽试验探究其对西瓜幼苗生长及枯萎病发生的影响；并利用Miseq高通量测序技术，分析施用菊芋秸秆生物炭对土壤细菌群落结构及多样性的影响。【结果】与CK相比，两种生物炭处理均显著促进了西瓜幼苗生物量的积累并降低了枯萎病病情指数。移栽后35 d，与CK相比，J04和J13处理的全株干重显著提高10.8%和27.6%，发病率显著降低28.8%和48.5%，病情指数显著下降21.1和30.8；而多菌灵处理（Y）发病率较CK显著降低59.1%，病情指数显著下降38.1，全株干重显著提高4.3%（P<0.05）。与CK相比，J04和J13处理的土壤细菌群落α多样性显著降低，其中Shannon指数和Invsimpson指数均显著低于CK。菊芋生物炭处理显著改变了土壤细菌群落结构（R²=0.690，P=0.009）。在门水平上，J13处理显著提高了放线菌门（Actinobacteriota）和厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度，同时抑制了酸杆菌门（Acidobacteriota）和黏球菌门（Myxococcota）；在属水平上，J13处理显著富集了芽单胞菌属（Gemmatimonas）和德沃斯氏菌属（Devosia）等潜在有益菌。FAPROTAX功能预测进一步表明，J13处理显著提升了与化能异养和尿素分解等功能相关的微生物类群丰度，可能促进了根际养分循环。【结论】添加菊芋秸秆生物炭（J13）能有效缓解西瓜连作障碍，其促生、抑病作用与改善根际细菌群落结构、富集特定功能潜在有益菌群密切相关。

基于优化MaxEnt模型及土地利用类型的中国薄壳山核桃适生区预测评价

赵宁, 张计育, 王锐, 原双进, 陈金辉, 李莎莎, 陈智坤

中国农业科学. 2026, 59(14): 3147-3161. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.012

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【目的】近年来，薄壳山核桃（Carya illinoinensis）作为特色农业经济坚果树种在我国多省广泛种植。通过对我国薄壳山核桃适生区和土地资源的研究与预测，拟为薄壳山核桃产业的科学布局提供依据。【方法】首先，基于优化后的MaxEnt模型（最大熵模型）对中国167个薄壳山核桃种植样点的气候、地形和土壤等29个环境变量进行分析，筛选出主导环境因子，预测当前气候情景下薄壳山核桃在中国的潜在适生区。其次，通过叠加中国林区分布数据提取，预测薄壳山核桃实际可利用面积。【结果】当特征组合（FC）=特征函数组合LQ、调控倍率（RM）=2时MaxEnt模型最优，此时受试者工作曲线AUC值为0.93，优化后模型的TSS均值为0.7655，证实了优化后的MaxEnt模型具有极高的可靠性与准确度；薄壳山核桃适生区主要受气温和海拔的影响，主要环境因子为最冷月最低温（bio6），其次是海拔、等温性（bio3）、温度季节性（bio4），最适宜薄壳山核桃生长阈值范围分别为最冷月最低温-5—5 ℃、海拔1 000 m以下、等温性15—30或50—57、温度季节性400—1 000；中国有10个省份为薄壳山核桃的中高适生区，中适生区面积达9 208.69×10⁴ hm²（占总国土面积的10%），高适生区面积达6 411.22 10⁴ hm²（占总国土面积的7%）。通过比照中国林区分布数据，我国薄壳山核桃实际可利用面积达1 360.53×10⁴ hm²。【结论】薄壳山核桃在我国主要分布在安徽、湖北、河南、江苏、湖南、江西、浙江、云南中部、陕西中南部及山东西南部等省份。叠加中国林地分布数据后实际可利用面积缩小，从省域尺度来看，湖北省林地高适生区面积最大，达343.35×10⁴ hm²；湖南省次之，为305.57×10⁴hm²；江西省和安徽省分别以219.81×10⁴和161.83×10⁴ hm²位列第三、第四，是薄壳山核桃重要的潜在主产区。结合优化MaxEnt模型及土地利用类型，可有效预测和科学评价中国薄壳山核桃适生区，为中国薄壳山核桃发展提供科学依据。

植物蛋白凝胶性能的强化策略与机理研究进展

杨帅伶, 李文亭, 徐慧

中国农业科学. 2026, 59(14): 3162-3184. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.013

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在全球可持续发展与健康饮食需求的双重驱动下，植物蛋白作为动物蛋白替代资源的重要性日益突出。然而，植物蛋白天然凝胶性能的不足严重制约了在高端食品及非食品领域的高附加值应用。本文旨在系统评述近年来植物蛋白凝胶性能强化的主要策略与作用机理研究进展，为开发高性能植物蛋白制品及相关理论研究提供参考，以推动其在更广泛领域的创新应用，助力可持续食品与材料体系的发展。为此，本研究系统检索了Web of Science、ScienceDirect、PubMed及CNKI数据库（2015—2025年），以“植物蛋白凝胶”“物理改性”“酶法改性”“多糖复合”等为核心关键词进行组合检索，并通过文献追溯与引用追踪补充关键文献，经筛选后纳入高质量研究进行系统梳理与分析。文章围绕植物蛋白凝胶的形成基础、多维评价方法与性能强化策略展开分析。重点剖析了3大类强化策略：物理改性（如热、超声、高压处理），化学与生物酶法改性（酰化、糖基化、转谷氨酰胺酶交联），多组分复合策略（与多糖、多酚结合）。此外，进一步探讨了深共晶溶剂工程、双网络/互穿网络结构、4D打印智能凝胶及导电/自愈合凝胶等新兴设计策略。这些策略分别通过能量输入、精准共价修饰与分子间互作，显著提升了凝胶的强度、稳定性和功能多样性，标志着该领域正从“被动的性能改良”转向“主动的功能创造”。不过，从实验室走向产业化仍面临平衡感官与营养、克服原料差异与工艺放大瓶颈等核心挑战。未来仍需深化凝胶化动力学的原位解析与凝胶性能的理性设计研究，推动多种策略的智能化集成，挖掘非传统植物蛋白资源（如微藻蛋白、土豆蛋白、藜麦蛋白等）并建立其改性策略与应用场景的匹配关系。通过跨学科协同与“产学研”融合，植物蛋白凝胶有望在生物医学、柔性电子及循环经济材料等领域发挥关键作用，为可持续食品与材料体系提供重要支撑。

鸡源培养肉的营养与加工特性评价及蛋白质组学分析

段瑞培, 夏双梅, 张艺, 郭玉杰, 张兴, 张春晖

中国农业科学. 2026, 59(14): 3185-3202. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.014

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【目的】明确培养肉（cultured meat，CM）与鸡胸肉（chicken breast，CB）、鸡腿肉（chicken thigh，CT）营养品质和加工品质的差异，利用蛋白组学技术解析造成培养肉与鸡胸肉、鸡腿肉品质差异的原因，为培养肉的食品化加工提供理论依据。【方法】评估培养肉与鸡胸肉、鸡腿肉在蛋白质、水分、脂肪、维生素、矿物质、脂肪酸、氨基酸方面的组成差异，并对培养肉的以上营养品质进行评价；测定培养肉与鸡胸肉、鸡腿肉的pH、色差、保水性，并对培养肉的以上加工品质进行评价；最后利用蛋白组学对培养肉与鸡胸肉、鸡腿肉差异表达的蛋白质进行探究，通过Gene Ontology（GO）和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）方法注释差异蛋白的代谢通路，从而解释造成培养肉与鸡胸肉、鸡腿肉蛋白质组成差异的原因。【结果】培养肉水分含量较高，蛋白质含量偏低，培养肉的脂肪酸、维生素、氨基酸等营养成分与鸡胸肉、鸡腿肉存在差异。培养肉的主要脂肪酸为油酸（C18:1），其饱和脂肪酸（SFA）含量低于鸡胸肉、鸡腿肉；主要氨基酸为谷氨酸（99.55 mg/100 g），半胱氨酸、酪氨酸含量均高于鸡胸肉、鸡腿肉，但必需氨基酸的比例（34.99%）较低。培养肉中维生素B₁含量（0.09 mg/100 g）介于鸡胸肉和鸡腿肉之间，维生素E含量（0.01 mg/100 g）低于鸡胸肉和鸡腿肉；钾含量低于鸡胸肉和鸡腿肉；铝、铁、硒含量高于鸡胸肉和鸡腿肉。加工品质中，培养肉的硬度、咀嚼性等低于鸡胸肉、鸡腿肉；离心损失率（53.53%）高于鸡胸肉（14.57%）和鸡腿肉（12.56%），蒸煮损失率与鸡胸肉基本持平，显著低于鸡腿肉（P<0.05）。从蛋白质组学的角度分析，根据VIP>1在CB、CT、CM之间筛选鉴定到的76种最具差异性的蛋白质主要包含与糖酵解、糖异生相关的果糖二磷酸醛缩酶（ALDOC）、肌球蛋白轻链（MYL1）等；培养肉中肌原纤维蛋白等结构性蛋白、与肌肉系统过程及骨骼肌组织发育相关的蛋白质下调表达；KANK1、TPM2、COL5A1等部分与纤维组织相关的蛋白质上调表达。【结论】培养肉与饲养肉的营养品质存在一定差距，其蛋白质和必需氨基酸比例较低，钠含量高于饲养肉，饱和脂肪酸（SFA）含量较低且含有不饱和脂肪酸；铁、硒等微量元素含量更高，具备营养强化潜力。培养肉质地较软，保水性与饲养肉也有一定差距，更适宜加工乳化香肠等肉糜类制品。质构差异的主要原因是培养肉中肌原纤维蛋白等结构性蛋白表达下调，导致其热凝胶形成能力与持水力较弱。

微生物发酵中草药的研究现状及其在畜禽饲养中的应用

张朝生, 陈志敏, 李淑珍, 王少龙, 刘国华

中国农业科学. 2026, 59(14): 3203-3219. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.015

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随着全球畜牧业禁抗限抗政策的实施，探索安全、高效的抗生素替代品已成为饲料行业的研究热点。中国《饲料原料目录》收录药食同源类天然植物达117种，为开发中草药饲料添加剂奠定了信息资源基础。中草药虽具有抗菌、免疫调节及促生长潜力，但在实际应用中长期受限于成分溶出难、糖苷类活性成分生物利用度低，以及部分药材存在内源性毒性且机制不明等三大核心瓶颈。微生物发酵技术将传统的炮制工艺与现代生物技术结合，通过微生物酶系的生物降解、生物转化及菌-药协同作用，为解决上述难题提供创新路径，文章系统阐述了微生物发酵中草药的最新研究进展。首先，对比分析了液体发酵与固体发酵2种主流工艺的特点：液体发酵虽利于过程控制与规模化，但成本较高；固体发酵成本低廉且适合饲料工业，但产品质量稳定性有待提升。其次，深入阐释了微生物发酵技术的四大核心优势与作用机制：一是通过微生物酶促修饰产生原药材不具备的新活性物质，拓展药效物质基础；二是通过物理破壁与生化转化双重机制，显著提高活性成分含量与生物利用度；三是通过定向降解毒性成分（如将双酯型生物碱转化为单酯型），消除安全隐患；四是通过改善理化性状与风味，提升产品稳定性与适口性。此外，文章聚焦于饲料工业的实际应用需求，归纳了目前产业化潜力最大的几类中草药基底：包括以黄芪、党参为代表的促生长类；以甘草、女贞子为代表的免疫调节类；以及以金银花、穿心莲为代表的肠道健康类，明确了不同应用场景下的优选草药方案。在此基础上，文章总结了微生物发酵中草药在畜禽生产中的实证效果，包括通过优化肠道微生态、增强屏障功能及提高养分利用率来促进生长性能；通过调控肌肉代谢与抗氧化能力来改善肉品质；以及通过激活Nrf2等信号通路缓解氧化应激，降低疾病易感性。最后，针对当前产业化面临的挑战，展望了未来的研究方向：利用多组学技术精准挖掘专属功能菌株，建立发酵过程的精细化与标准化控制体系，深入解析“菌-肠-免疫”轴的作用机制，并完善毒理学安全评价体系与产品质量标准，以推动发酵中草药从实验室走向工业化应用，助力畜牧业绿色发展。

MOTS-C通过调控线粒体动力学与氧化应激抑制IPEC-J2细胞凋亡并增强能量代谢

霍乐乐, 田婉茹, 王彬彬, 曹涵洋, 李梦轩, 刘峻莹, 罗刚, 沈曼曼, 孙刘妹, 刘吉英

中国农业科学. 2026, 59(14): 3220-3236. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.016

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【目的】通过获取猪MOTS-C基因序列并分析其在猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）中对线粒体动力学与抗氧化能力影响，检测其对细胞增殖及肠道屏障的作用，为利用MOTS-C改善仔猪肠道健康提供了新的分子靶点和理论依据。【方法】扩增并系统分析猪MOTS-C基因，构建过表达载体或外源性MOTS-C肽处理IPEC-J2细胞，评估其对细胞增殖、屏障、线粒体动力学、氧化应激及凋亡的影响。【结果】猪MOTS-C由线粒体基因组基因编码高度保守的含21个氨基酸的肽。在IPEC-J2细胞中，MOTS-C过表达显著下调了线粒体动力学相关基因DRP1（P<0.01）和Fis1（P<0.05）的mRNA水平，上调了OPA1的mRNA水平（P<0.01）和MFN2的蛋白水平（P<0.01）。过表达MOTS-C降低了ROS的产生，提高了CAT和T-SOD的活性（P<0.01），降低了MDA含量（P<0.01），并上调抗氧化相关基因，包括SOD3和CAT的mRNA水平（P<0.05）以及SOD2和GCLM的蛋白表达（P<0.05）。MOTS-C促进紧密连接相关基因Claudin和Occludin以及增殖相关基因CDK2、CCNDBP1的mRNA水平（P<0.05），提高细胞周期蛋白CCND1的蛋白表达（P<0.05）。此外，MOTS-C抑制促凋亡基因BAX和CASP3的mRNA水平（P<0.05），上调抗凋亡基因BCL2的蛋白水平（P<0.05）。外源MOTS-C肽处理显著下调DRP1（P<0.05）以及FIS1（P<0.01）的mRNA水平，同时显著上调OPA1的mRNA水平（P<0.05）。Western blot 结果显示MFN2蛋白呈上升趋势，但差异不显著。外源MOTS-C肽处理显著提高CAT酶活性水平（P<0.05），显著降低MDA含量（P<0.05），且显著上调SOD3和HO-1的mRNA表达水平（P<0.05），Western blot分析结果进一步表明，MOTS-C肽处理后，HO-1的mRNA与蛋白均显著升高（P<0.05）。与对照组相比，MOTS-C肽显著降低BAX/BCL2的mRNA（P<0.05）和蛋白水平（P<0.05）。【结论】MOTS-C增强IPEC-J2细胞线粒体动力学和抗氧化能力，促进细胞增殖，增强肠屏障完整性，减少氧化应激和细胞凋亡。

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