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2022年, 第21卷, 第2期
刊出日期：2022-01-02 上一期    下一期

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绵羊和山羊免疫去势及其动物福利的研究进展 2022, 21(2): 299-309.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63670-5 摘要 ( )   PDF   雄性动物去势是畜牧行业中一种常见的做法，目的是减少动物的攻击性行为、防止异味和控制繁殖。多年来，机械去势和手术去势被广泛应用于动物绝育。然而，这些去势方法会给动物带来疼痛和恐慌，影响动物福利。最近，针对下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴的免疫去势被认为是传统去势的有效替代方法，避免了传统去势技术的许多缺点。一般来说，它是有效的、安全的，对动物友好，适用于所有阶段的动物。然而，目前还没有关于绵羊和山羊免疫去势的最新资料。因此，本篇综述概括了从传统手术去势到免疫去势的发展历程，比较了传统去势技术与免疫去势技术的优缺点，并总结了免疫靶标的筛选过程。功能性去势以HPG轴上的激素、基因和受体为靶标，开发针对它们的免疫去势疫苗。位于HPG轴上游的靶点，如吻素（KISS1）和促性腺激素释放激素（GnRH），已被证明能有效地降低性激素水平和抑制生殖功能。因此，开发绵羊和山羊的商业去势疫苗应通过使用HPG轴上的上游来开发。另外，本文还综述了近年来绵羊和山羊免疫去势的特点、应用及福利等方面的研究进展。总之，这篇综述为绵羊和山羊免疫去势作为手术去势的替代方法提供了有用信息。

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植物导水率的影响因素及测量方法 2022, 21(2): 310-315.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63396-2 摘要 ( )   PDF   在干旱胁迫下，植物的液压网络面临数项挑战，而导水率是液压网络对干旱压力响应的主要指标之一。本文回顾了我们对直接影响水力传导率的因素及其测量方法的理解，简要介绍了植物液压网络对干旱胁迫的响应的两个主要节点：植物水通道蛋白（AQPs）和维管，并讨论了如何测量液压网络中不同部分的导水率。方法：测量导水率的方法有蒸发通量法(EFM)、高压流量计(HPFM)和真空泵法。其中EFM基于压力泵定量分析蒸腾量（E）和叶水势，需要足够高的蒸腾速率来解决压力弹的驱动梯度；HPFM基于仪器中压缩空气提供的高压下流入叶片的水质量的测量，当从叶柄流入叶片、从气孔流出的水分达到稳定状态时，可以计算出叶片的电导率，但一次只能检测一个叶子，大约需要20到30分钟才能达到稳定的流。而真空泵法是一种改进的HPFM，首先将叶子切下放入保温瓶中，叶柄与提供缓冲溶液的试管连接。真空泵抽出保温瓶的空气，并提供亚大气压以驱动缓冲液流入叶片，然后，可以通过不同压力下进入叶片的缓冲流率的回归斜率来测量叶片的电导率。结果：植物水网对干旱胁迫响应的两个主要节点，其中植物水通道蛋白(AQPs)节点是一类跨膜蛋白，由6个跨膜的外螺旋和5个环组成，形成了一个高度特殊的过滤器，只允许水通过。在干旱胁迫下，脱落酸(ABA)在木质部和其他植物组织中迅速积累，而大多数AQPs的表达随着ABA的积累而降低，根和叶中AQPs对ABA的响应不同，这对植物适应干旱胁迫具有重要意义。AQPs的活性不仅显著影响“把关”细胞的水分吸收和外质运输，同时在气孔运动中也起着重要作用。而维管节点是水从根到芽的运输工具，同时维管的特性也决定了植物的轴向水力传导性(Tombesi et al. 2010)，而维管栓塞是导致植物脱水死亡的重要原因。目前测量植物导水率主要有蒸发通量法(EFM)、高压流量计(HPFM)和真空泵法这三种，其中高压流量计的应用最为广泛，但均会对植物造成损伤且检测耗时。其中EFM类似于体内的蒸腾通量，但需要足够高的蒸腾速率来解决压力弹的驱动梯度；与EFM不同，HPFM可以用于测量生长和膨胀叶片的电导率。当叶片不能充分蒸发时，HPFM方法也允许在光和温度不足的条件下测量电导率；而真空泵法是一种改进的HPFM法，这种方法对于每个样品大约需要2小时，并且亚大气压不足以模拟一个可以驱动水从叶片中流出的力(Flexas et al. 2013)。结论：高通量植物表型越来越多地应用于植物研究 (Gehan and Kellogg 2017; Marko et al. 2018; Mir et al. 2019)，因此开发用于测量导水率的高通量技术将对未来的研究极为有用。但是由于导水率受许多因素的影响，因此确保相关因素保持一周甚至更长时间内的稳定是一项重大挑战。目前蒸发通量法(EFM)、高压流量计(HPFM)和真空泵法是检测导水率三种主要的方法，但均会对植物造成损伤且耗时，因此目前急需更先进的方法来更快、更容易和更精确地测量导水率。创新点：本文简要介绍了植物水网对干旱胁迫响应的两个主要节点，植物水通道蛋白(AQPs)和维管，同时介绍了蒸发通量法(EFM)、高压流量计(HPFM)和真空泵法这三种检测植物导水率的原理及特点。进一步阐述了目前急需开发更先进的高通量技术来更快、更容易和更精确地测量导水率，这将对未来植物表型的研究意义重大。

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水稻半显性反温敏核不育基因RTMS10的鉴定与精细定位 2022, 21(2): 316-325.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63563-8 摘要 ( )   PDF   环境敏感型水稻雄性不育资源的发现与利用，大大便捷了杂交水稻育种，且为杂交水稻生产做出了重要贡献。在两系杂交水稻系统中，光敏和温敏核不育系大多表现为长日高温雄性不育，短日低温育性恢复。然而，反温敏核不育系YnS表现为低温（<29℃）雄性不育，高温（>29.5℃）可育。本研究报道了YnS反温敏核不育性状（rTGMS）的遗传规律及基因定位。YnS与正常可育材料L422杂交F1在低温22℃表现为雄性不育，在27℃条件下育性完全恢复。在YnS/L422 F2群体中，可育单株与不育单株的分离比随环境逐渐升高由1:3.05转变为2.95:1，表明rTGMS呈半显性遗传。通过BSA法分析，在第10号染色体上定位到1个与rTGMS紧密关联的主效位点，命名为RTMS10。利用YnS/L422 BC6F2（L422为轮回亲本）群体，将RTMS10精细定位在标记ID13116和ID1318之间~68kb的物理区间内。结合分子标记辅助选择，在YnS/L422 BC6F3世代获得1个L422背景的携带RTMS10的近等基因系，NL1。组织细胞学切片和扫描电镜分析发现，在低温（22℃）条件下，NL1花粉发育在减数分裂期发生明显异常。上述结果有助于对rTGMS性状和机制的理解。本研究还报道了该基因的共分离标记，将为加速反温敏核不育系的分子选育提供技术依据。

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通过E1及其同源基因的共沉默创制超早熟大豆新材料 2022, 21(2): 326-335.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63391-3 摘要 ( )   PDF   大豆是典型的短日照作物，对光周期的敏感性决定大豆品种的适宜种植区域。在光周期调控的大豆开花途径中，开花抑制因子E1起主导作用。E1La和E1Lb是E1的同源基因，功能与E1类似。本研究利用RNA干扰（RNAi）技术在大豆品种自贡冬豆中同时沉默了E1和E1La/b基因。结果显示，与受体品种自贡冬豆相比，RNAi株系开花期和成熟期大幅度提前，光周期敏感性明显下降。在RNAi超早熟株系中，开花抑制基因GmFT4的表达水平显著下降，而开花促进基因GmFT2a/GmFT5a的表达水平明显上升。生育期组鉴定结果显示，自贡冬豆的生育期组属于MG VIII，为极晚熟品种，而RNAi株系的生育期组为MG 000，属超早熟新种质，可在中国最北部（53.5°N）的漠河市北极村种植。本研究验证了E1和E1La/b对大豆开花期和成熟期的负调控作用，创制出超早熟大豆新材料，为显著钝化大豆品种的光周期敏感性，大幅度缩短生育期，实现南方大豆种质资源在北方大豆主产区的有效利用，拓宽高寒地区大豆的遗传基础提供了新的途径。

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田间霉变诱发大豆籽粒中贮藏的物质分解并导致大豆品质劣变 2022, 21(2): 336-350.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63594-8 摘要 ( )   PDF   连阴雨天气导致田间湿度增大，诱发田间霉菌的生长繁殖，并侵染农作物导致田间霉变的发生。在大豆生长后期，因连阴雨天气导致的田间霉变严重影响大豆的产量和品质。为探究田间霉变诱导大豆品质劣变的机制，本研究利用人工降雨室模拟连阴雨天气，诱发大豆籽粒田间霉变，结合转录组学和多种代谢检测平台，解析田间霉变胁迫下大豆品质劣变的生化机理。研究结果表明，田间霉变影响大豆的外观品质，霉变大豆籽粒皱缩、变形，并出现霉斑。田间霉变使大豆籽粒中蛋白质、多糖等储藏性物质的含量降低，导致籽粒百粒重显著下降。转录组分析发现，田间霉变使大豆籽粒中氨基酸代谢、糖酵解、三羧酸循环、脂肪酸β氧化等初生代谢过程加强。代谢组分析结果也表明，霉变大豆籽粒中多种氨基酸、糖类物质、有机酸的含量显著增加，而脂肪酸的含量则显著下降。与此同时，大豆异黄酮作为一类重要的抗逆活性物质，其生物合成在转录水平和代谢水平均受到田间霉变的诱导。田间霉变诱发大豆籽粒的防御机制，通过分解和消耗储藏性物质为防御体系的构建提供能量和底物，但储藏性物质的消耗导致了大豆品质劣变。本研究为深入了解大豆籽粒田间霉变的机制提供了重要的理论基础，同时也为抗田间霉变大豆品种的筛选指明方向。

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华东南地区机械化栽培下头季稻氮肥的优化管理及其对再生稻的递延效应 2022, 21(2): 351-364.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63668-7 摘要 ( )   PDF   本试验以“甬优1540”为材料，通过2年的田间重复试验，在头季稻总施纯氮量（225.00kg·hm-2）不变的前提下，设置头季不同氮肥运筹处理（基肥：第一次分蘖肥：第二次分蘖肥：穗肥比分别为3:1:2:4(N1)、3:2:1:4(N2)、3:3:0:4(N3)、4:3:0:3(N4)），从水稻群体分蘖特性、冠层结构特点、光合生理变化及干物质积累与运转规律入手，探讨了东南稻作区机械化栽培下头季稻氮肥运筹对再生稻产量形成的影响。结果表明，头季前氮后移施肥的N1处理有助于增加头季分蘖数，提高分蘖成穗率，N1处理成穗率高达70.18%，比基蘖肥比重高的当地常规施肥N4处理提高了9.15%。N1处理还有助于提高群体LAI值，其头季及再生季齐穗期LAI值分别比N4处理提高了16.52% 和29.87%。就茎鞘物质运转率及冠层光能截获率而言，N1处理下其头季稻茎鞘物质运转率比N4处理提高了50.57%，而其再生季齐穗期的冠层光能截获率比N4处理提高了5.07%。在本试验中,头季稻前氮后移的N1处理两季实际总产量最高，2年平均实际总产达17351.23 kg·hm-2，比当地常规施肥N4处理提高了23.00%。由此可见，头季稻合理氮肥处理有利其提高健桩存量，从而为再生季作物的群体及产量形成奠定基础。在本研究中，低留桩机械化栽培下头季稻适当的前氮后移，不仅提高头季稻产量，而且还有利其再生腋芽的萌发，增加再生季成穗率，从而实现水稻一种两收目的。

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中国东北高纬度地区玉米籽粒田间干燥动态研究 2022, 21(2): 365-374.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63434-7 摘要 ( )   PDF   玉米收获时籽粒含水率高是中国东北高纬度地区玉米生产面临的重要问题，这与品种熟期、区域气候条件以及栽培管理技术密切相关。延迟至冬季收获不能有效降低籽粒含水率以解决上述问题。2016至2017年，在黑龙江省大庆市试验点，连续观测了不同成熟型玉米品种生理成熟后籽粒田间干燥情况。采用两段线性模型对籽粒含水率与外界气象因子进行了阶段性分析。1)两段线性模型可以将各品种的籽粒干燥过程划分为两个不同斜率的单独线性干燥过程，且拟合精度良好。2)快速干燥阶段，温度越高，干燥速度越快。而大气水汽压条件对慢速干燥过程的速率有影响。3)干燥速率由快速干燥阶段转为慢速干燥阶段时的籽粒含水率以及气象因子在品种和年份之间不一致，这两者并非是干燥速率明显变化的关键因素。但霜冻后，气温<0℃会显著降低籽粒干燥速率。4)早熟品种生育期短，干燥时间得以延长，籽粒含水率显著低于中晚熟品种。由于气温下降迅速，籽粒的干燥速率显著降低，中晚熟品种难以在田间干燥至较低的含水率水平。因此，更换早熟品种并实施相应的栽培技术是解决高含水率问题的可行途径。

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基于不同方法的ORYZA(v3) 模型参数估计值的差异性 基于不同方法的ORYZA(v3) 模型参数估计值的差异性 2022, 21(2): 375-388.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63437-2 摘要 ( )   PDF   参数估计对于模型用户来说一直是个棘手的话题。不准确的参数值将会导致模型预测结果不准确。由于“异参同效”的影响和参数估计过程的差异，基于不同参数估计方法得到的模型参数值可能存在一定的差异。因此，分析参数估计的影响因素、比较当前常用参数估计方法的有效性对于更好地进行模型参数率定具有重要意义。本研究采用了3种常规优化方法(SCE-UA、GA、PEST)和2种基于贝叶斯原理的优化方法(GLUE、MCMC-AM)对ORYZA(v3)模型中的9个作物参数进行估计。结果表明，基于不同参数估计方法得到的参数值存在较大的差异且对模型模拟结果具有较大的影响。基于SCE-UA、GA、PEST方法得到的参数值对参数初始值比较敏感，但敏感程度随算法和目标函数的不同而存在明显的差异。 在常规的优化方法中，SCE-UA方法兼备收敛的稳定性和较高的效率，适用性较好。 基于所有优化方法的参数值都显著提高了模型拟合的精度，其中贝叶斯方法的有效性总体上弱于常规方法，但基于MCMC-AM方法得到的参数后验分布对应概率密度最大的参数值(MCMC_Pmax)与常规法方法得出的结果具有相当的有效性，甚至效果更好。此外，模型中物候参数值的准确性在验证期对模拟结果的精度具有较大的影响。

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番茄GDSL酯酶/脂肪酶基因的全基因组鉴定和表达分析 2022, 21(2): 389-406.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63461-X 摘要 ( )   PDF   GDSL酯酶/脂肪酶家族包含许多功能基因，它们在植物的生长发育、形态建成、种子油脂合成和防御反应中发挥重要的生物学功能。GDSL酯酶/脂肪酶基因可响应生物和非生物胁迫。虽然GDSL酯酶/脂肪酶家族基因在其他植物中已被鉴定和研究，但它们在番茄中的分类和功能尚不清楚。本研究首次在番茄中鉴定了80个GDSL酯酶/脂肪酶家族基因成员，命名为SlGELP1-80。我们对这些基因在染色体上的位置进行了定位，并对它们的理化性质、基因结构、系统发育关系、共线关系和顺式作用元件进行了分析。SlGELP基因在番茄中的时空表达特征具有多样性。此外，结合RNA-seq分析表明，番茄接种Stemphylium lycopersici前后SlGELP基因的表达模式不同。用qRT-PCR方法验证了番茄接种S. lycopersici病原菌以及分别喷施SA和JA处理后5个显著差异SlGELP基因的表达。本研究首次利用生物信息学方法鉴定和分析了番茄GDSL酯酶/脂肪酶家族基因，为提高植物抗病性研究提供了新的思路。

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西瓜(Citrullus lanatus)不同雄花发育阶段的转录组分析 2022, 21(2): 407-421.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63615-8 摘要 ( )   PDF   西瓜(Citrullus lanatus (Thunb.)Matsum. & Nakai)是世界范围内种植的一种重要的瓜类作物。西瓜果实品质、育性、结实率与雄花发育密切相关。本研究通过细胞学观察，对西瓜新品种‘新特大郑抗9号’雄花发育的不同阶段进行了区分，并进行了转录组测序分析。对花药进行醋酸洋红染色，并测定未开放雄花的纵横径。对花药不同发育时期的细胞学观察表明，花药从四分体生长到成熟期，其纵横径逐渐增大，雄花的花蕾长度在发育过程中也发生了显著的变化。对花药发育的四分体期(A组)、单核期(B组)、双核期(C组)和成熟期(D组)四个发育时期进行转录组测序分析。结果表明，四个阶段总共发现了16288个差异表达基因(DEGs)，随着发育阶段的延伸，各比较组间的DEGs数量逐渐增加，6个比较组(A-VS-B、A-VS-C、A-VS-D、B-VS-C、B-VS-D和C-VS-D)的DEGs分别为2014、3259、4628、1490、3495和1132个。GO和KEGG富集分析表明，DEGs主要富集于细胞组分、淀粉和蔗糖代谢、苯丙类生物合成和戊糖合成等途径。最后，我们在6个比较组中共筛选了59个DEGs，有趣的是，我们发现一个花粉特异表达蛋白(Cla001608)显著下调(log2Fold Change值高达17.32)，这表明它可能在雄花发育中起重要作用。本研究为了解西瓜雄性花发育阶段的分子基础提供了依据，并有助于优势杂交育种。

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苹果植物茎尖中碳水化物代谢介导库强对生长素的响应 2022, 21(2): 422-433.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63593-6 摘要 ( )   PDF   生长素（吲哚-3-乙酸，IAA）对调节植物碳水化合物水平和生长具有较大的影响，但是它调节植物体内糖分水平的机制却很少受到关注。本研究中，我们发现外源IAA主要通过调节MdSUSY1、MdFRK2、MdHxK1和MdSDH2的转录水平进而改变茎尖中果糖（Fru）、葡萄糖（Glc）和蔗糖（Suc）浓度。此外，我们利用五年生的“Royal Gala”苹果树进一步验证这些基因在调控库强方面的主要作用。结果表明，MdSUSY1、MdFRK2、MdHxK1/3和MdSDH2可能是库强调节的主要贡献基因。综上所述，这些结果为碳水化合物代谢机制的调控提供了新的视角，这将有助于调节库强和产量。

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中国20个主栽石榴品种的综合评价 2022, 21(2): 434-445.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63389-5 摘要 ( )   PDF   近年来有关石榴产品的研究显著增加，成功地引起了消费者对石榴营养价值和药用价值的关注，并促进了石榴产业在世界上的发展。但是，有关中国石榴的报道却很少。本文测定了中国6个地区20个石榴品种的果实形态特征和化学成分，通过主成分分析进行全面综合评价，结果表明‘御石榴1’，‘泰山红2’，‘突尼斯’软籽和‘慕乐’是非常有发展潜力的石榴品种，其中前两个品种是由中国科研人员培育。尤其是，在中国栽培的‘慕乐’比西班牙栽培的果实更大，且假种皮含水量更高。在20个石榴品种中，假种皮中花青素含量较高的是‘土耳其’，‘墨玉’和‘红天使’，适于提取天然食用红色素；而红色果皮的‘红如意’和‘红双喜’，其假种皮富含维生素C，汁液丰富，且较低的可滴定酸，可进一步开发多种用途。而且，对比四个地区种植的‘突尼斯’软籽石榴，发现栽培地区对果实性状的影响大于基因型的影响。此外，还建立了中国石榴品种的成熟指数。因此本研究能为石榴的农业生产、工业利用，以及育种研究提供指导。

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快速，低成本的深度学习系统可基于云服务对草莓病害进行分类 2022, 21(2): 460-473.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63604-3 摘要 ( )   PDF   准确、及时地对草莓种植过程中的病害进行分类，可以帮助种植者对其进行及时的处理，从而减少损失。但真实种植环境下的草莓病害分类面临着严峻的挑战，包括复杂的种植环境，多种差异较小的病害类别等。尽管最近基于深度学习的移动视觉技术在克服上述问题方面取得了一些成功，但对多地域、多空间、多时间的草莓病害分类需求而言，一个关键问题是如何构建一种无损、快速、便捷的方法提高草莓病害识别的效率。我们开发并评估一种快速，低成本的系统，用于对草莓种植中的病害进行分类。这涉及设计一个易于使用的基于云服务的草莓病害识别系统，并结合我们提出的新颖的自监督多网络协作的分类模型，它由定位网络、反馈网络和分类网络组成，以识别草莓常见病害的类别。该模型借助新颖的自我监督机制，可以有效地识别草莓病害图像中的病害区域，而不需要边界框等标注。使用准确率，精确率，召回率和值来评估分类效果，测试集的结果分别为92.48％，90.68％，86.32%和88.45%。与流行的卷积神经网络和其他五种方法相比，该网络实现了更好的病害分类效果。目前，系统的客户端（小程序）已上线微信平台。小程序在实际测试中分类效果良好，验证了系统的可行性和有效性，能够为草莓病害识别的智能化研究与应用提供参考。

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基于单个或多个品种参考群体评估影响猪基因型填充准确性的因素 2022, 21(2): 486-495.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63695-X 摘要 ( )   PDF   基因型填充已成为基因组分析中预处理的关键步骤，其准确性会直接影响下游分析。许多因素都会影响填充的准确性，其中，混合参考群体的填充倍受关注。这项研究旨在：评估填充及其影响因素之间的关系，以确保更高的填充精度；探索在参考群体中包含多个品种（系）是否有利于猪填充的准确性；选择具有良好填充效果的填充软件。在这项研究中，我们使用50K芯片数据，基于单品系（大白A系）和多品种（大白A系，大白B系，杜洛克，长白）参考群体评估了填充精度随验证群体标记密度、参考群体样本量、最小等位基因频率和参考群体组成四种影响因素的变化，并比较了Beagle 4.1、FImpute、IMPUTE2 和MaCH-Admix四种填充软件的填充准确率和运行时间。通过计算填充后SNPs和真实SNPs间的基因型一致率和皮尔森相关性获得填充精度。首先，我们通过随机缺失验证群体中20％、45％、70％、95％和99％的SNPs来模拟低密度芯片，以研究标记密度的影响。然后，我们从原参考群体中随机抽取8、86、173、434和868头猪作为新的参考群体来研究参考群体样本量对填充精度的作用。对于最小等位基因频率，SNPs按等位基因频率被分为7类，分别计算每类SNPs的填充准确性。结果显示，随着验证群体标记密度，参考群体样本量和最小等位基因频率增加，填充准确性增加。当参考群体为与验证群体品系一致的单品系群体时，填充准确性较高，其他品种（系）的添加会导致相对略差的填充结果。此外，随着参考群体中主效品系样本量的增加，填充准确性也会提高。在所有填充情景中，综合考虑填充精度和运行时间，Beagle 4.1和FImpute优于IMPUTE2 和MaCH-Admix。这项工作使从事相关研究的人员能够更直观地了解这些影响因素对填充的影响，并为实际猪育种中实施填充策略提供实践指导。

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C型利钠肽通过NPRB/NPRC-代谢通路促进鸡成肌细胞分化的机制研究 2022, 21(2): 496-503.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63694-8 摘要 ( )   PDF   【研究目的】肉鸡骨骼肌的发育情况与肉产量及质量密切相关，而骨骼肌的发育主要依赖于成肌细胞的分化。利钠肽家族成员在哺乳动物骨骼肌的肌管形成及脂肪氧化过程中起重要作用，而C-型利钠肽激素（CNP）作为利钠肽家族的重要成员之一，它对骨骼肌的发育调控作用及机制尚未见相关报道，为更好的理解利钠肽家族在骨骼肌发育中的作用及机制，本研究通过外源10-7 mol L-1CNP诱导鸡的原代成肌细胞，探讨CNP对鸡成肌细胞分化的作用及机制。【研究方法】利用CCK8和EDU染色法检测成肌细胞的增殖，Q-PCR技术检测相关基因的表达，转录组测序及生物信息学分析筛选成肌细胞中响应CNP调控的差异基因及显著富集的信号通路。【研究结果】结果表明：与对照组相较，外源添加CNP后，成肌细胞的增殖能力显著增强（P < 0.05）；成肌细胞分化的标志基因MYOD和MYOG表达显著上升（P < 0.05）；CNP的特异性受体NPRB（Natriuretic peptide receptor B） 和清除性受体NPRC（Natriuretic peptide receptor C）的表达显著上调（P < 0.05）；转录组测序分析结果表明，142个差异基因（上调基因84个，下调基因58个）响应CNP对成肌细胞分化的调控作用（P < 0.05）；142个差异表达基因显著富集在8个信号通路（P < 0.05），而代谢通路里富集了16个差异表达基因，其中phospholipase C delta 4（PLCD4）、phospholipase C beta 2（PLCB2）、phosphoglycerate mutase 1（PGAM1）、 creatine kinase B（CKB）、 peroxiredoxin 6（PRDX6）和 CD38这6个基因与骨骼肌的发育密切相关。【研究结论】综上所述，CNP通过上调NPRB/NPRC及富集在代谢通路里的关键基因（PLCD4、 PLCβ2、 PGAM1、 CKB、 PRDX6和 CD38）促进成肌细胞的分化。【创 新 性】本研究利用功能基因验证法和高通量转录组测序法相结合的方法，首次系统阐述了CNP对成肌细胞分化的调控作用及机制，为更好地理解利钠肽家族在骨骼肌发育中的作用及机制奠定了基础。

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端粒酶法永生化猪气管上皮细胞感染模型的建立及其在猪源支原体感染上的应用 2022, 21(2): 504-520.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63644-4 摘要 ( )   PDF   猪的呼吸道是多种病原微生物的定殖场所，包括常见的四种猪源支原体，分别是猪肺炎支原体（Mhp），猪鼻支原体（Mhr），猪絮状支原体（MF）和猪滑液支原体（MHS）。猪源支原体主要寄居于猪气管黏膜表面，最具代表性的Mhp是引起猪气喘病的主要病原，并易与其他猪呼吸道病原混合或继发感染，引发猪呼吸道疾病综合征，使得感染猪产生慢性持续性呼吸系统疾病，给养猪业带来巨大的经济损失。沿着猪呼吸道上皮细胞的纤毛的黏附是猪源支原体成功感染的前提。猪原代气管上皮细胞（PTEC）是研究包括猪源支原体的各种猪呼吸道病原发病机制的合适模型，但原代PTEC细胞短暂的寿命极大地限制了其应用前景。因此，构建永生化的猪气管上皮细胞，对包括Mhp在内的所有猪源支原体等猪呼吸道病原，具有较高的应用价值。 我们首先提供了详细的分离和培养原代PTEC的方法步骤。随后通过用含有人端粒酶逆转录酶（hTERT）的重组构建的质粒pEGFP-hTERT转染原代PTECs，通过两轮G418的抗性筛选，建立永生化的猪气管上皮细胞系（hTERT-PTECs），并可传代至60代以上。通过比较原代与永生化细胞的上皮细胞表面标志物角蛋白18的表达，细胞周期，细胞生长曲线，端粒酶活性，染色体核型分析，端粒酶基因的蛋白质印记检测，软琼脂和裸鼠成瘤试验，增殖能力等相关基因的定量PCR检测，不仅证实了永生化细胞具备了原代细胞的形态及功能特性，与原代PTECs相比，hTERT-PTEC也具有更长的寿命，更高的端粒酶活性和增殖活性。裸鼠体内未表现出恶性表型，表明该细胞系不具有致瘤性。将不同的猪源支原体菌株感染hTERT-PTECs，通过颜色变化单位CCU50黏附率的定量计算，hTERT-PTECs对所有猪源支原体易感，且原代和永生化细胞之间的黏附能力无显著差异。而对于代表性的Mhp，DNA拷贝定量实时PCR测定，间接免疫荧光测定和蛋白质印迹分析表明hTERT-PTECs能够粘附不同毒力的Mhp菌株。总之，与原代PTECs类似，hTERT-PTECs可以广泛用作猪源支原体的粘附细胞模型，并可用于多种猪呼吸道病原体的感染研究。

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稻麦轮作系统长期秸秆还田对铵离子在团聚体尺度上固持的影响 2022, 21(2): 521-531.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63592-4 摘要 ( )   PDF   团聚体是诸如铵离子（NH4+）固持等土壤物理化学和生物过程的重要影响因素。秸秆还田可促进有机碳固存和提高作物产量，因而备受关注。然而，在农田土壤中，秸秆还田对团聚体尺度上NH4+的固持行为的影响尚未见报道。本研究以太湖流域的稻麦轮作长期定位试验为研究对象，选取不施肥（CK）、无机氮磷钾肥（NPK）和无机氮磷钾肥配施秸秆还田等三个施肥处理，采用湿筛法筛分微团聚体（<0.25mm），微团聚体有机碳采用H2O2氧化去除，目的在于评估长期秸秆还田对微团聚体吸附和固定NH4+的影响。结果表明长期秸秆还田可显著提高微团聚体有机碳含量和促进微团聚体对NH4+的吸附，但抑制了微团聚体对NH4+的固定。随着有机碳含量的增加，微团聚体对NH4+的吸附潜力和吸附强度增加，但对NH4+的固定降低，表明有机碳影响NH4+吸附固定的重要性。微团聚体经有机碳氧化后，NPKS处理对NH4+的吸附潜力明显下降，但三个施肥处理对NH4+的固定能力明显增强，这进一步证实了有机碳在NH4+吸附固定方面的重要性。因此，长期秸秆还田可通过提高土壤有机碳含量影响NH4+的吸附固定，进而提高稻麦轮作系统土壤氮的生物有效性和减少肥料氮的损失。

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我国小麦农家种和选育品种籽粒锌、铁含量差异及对叶面施肥的响应 2022, 21(2): 532-541.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63614-6 摘要 ( )   PDF   以28份小麦农家种和63份选育品种为供试验材料开展田间试验，研究小麦农家种和选育品种籽粒锌、铁含量差异及对叶面施肥的响应。研究表明，供试小麦品种的平均锌含量为41.8 mg kg-1（29.0-63.3 mg kg-1），平均铁含量为39.7 mg kg-1 （27.9-67.0 mg kg-1）。小麦农家种的锌和铁含量分别比选育品种高11.0%和4.8%，但小麦农家种的收获指数、单穗粒重、单穗粒数和千粒重均低于选育品种。相关分析表明，籽粒锌、铁含量均与收获指数、单穗粒重和单穗粒数呈显著负相关，而与千粒重相关性较低，据此可推测，农家种籽粒锌、铁含量高于选育品种可能与农家种的收获指数、单穗粒重和单穗粒数较低有关，而与千粒重无关。叶面喷施锌肥，农家种和选育品种的籽粒锌含量均显著增加，农家种的籽粒锌含量增加了12.6 mg kg-1，约是选育品种的两倍（6.4 mg kg-1）。叶面喷施铁肥，农家种和选育品种的籽粒铁含量分别增加了3.4 和1.2 mg kg-1，均没有达到显著水平。可以看出，与小麦选育品种相比，农家种不仅籽粒锌、铁含量较高，且在叶面施锌条件下籽粒锌含量增幅较大，表明我国小麦农家种可作为潜在种质资源用于提高现代选育品种的微量元素含量。

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多粘类芽胞杆菌KM2501-1微生物有机肥的制备及抗根结线虫效果评价 2022, 21(2): 542-551.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63498-0 摘要 ( )   PDF   根结线虫在世界范围内给农作物造成了巨大的产量损失。畜禽粪便可导致严重的环境污染，给农业环境造成极大负担。为了解决这两个问题，我们开发了一种利用亮斑扁角水虻幼虫和枯草芽胞杆菌BSF-CL联合将鸡粪转化为鸡粪有机肥的方法，然后将鸡粪有机肥与多粘类芽胞杆菌KM2501-1充分混合，最终浓度为1.5×108 CFU g-1。通过盆栽和大田试验，研究了KM2501-1微生物有机肥防治根结线虫的效果。盆栽试验中，施用KM2501-1微生物有机肥作为基肥或熏蒸剂，40 g/盆，对根结病的抑制率分别为61.76%和69.05%。KM2501-1微生物有机肥在田间试验中以1 Kg m-2作为熏蒸剂施用，可促进番茄植株生长，抑制根结线虫病49.97%，减少土壤根结线虫二期幼虫88.68%。在盆栽和田间试验中，KM2501-1微生物有机肥对根结线虫的控制效果均优于市售生物有机肥。研究结果表明，这种共转化工艺能有效地将鸡粪转化为高附加值的幼虫生物量和KM2501-1微生物有机肥，作为新的线虫控制剂具有潜在的应用前景。

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云南糯玉米地方品种中的waxy等位基因多样性 2022, 21(2): 578-585.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63471-2 摘要 ( )   PDF   糯玉米是主要的鲜食玉米类型之一，waxy基因突变导致了玉米籽粒的糯性。中国糯玉米地方品种丰富，云南及其周边地区被认为是糯玉米的起源中心和遗传多样性中心。已知中国糯玉米waxy等位基因包括wx-D7、wx-D10、wx-Cin4、wx-124、wx-Reina和wx-xuanwei。这些等位基因的突变位点都发生在waxy基因的编码区，而调控区引起waxy基因的突变在玉米中却鲜有报道。本研究以405份云南糯玉米地方品种为材料，通过分子标记检测，鉴定waxy基因上游3.5Kb调控区的大片段插入和缺失。研究发现三类不同的waxy等位基因：wx-PIF/Harbinger、wx-hAT和wx-Elote2。三类等位基因分别属于304bp的PIF/Harbinger家族 MITE类转座子的插入、560bp的hAT家族MITE类转座子的插入和6560bp的LTR-like转座子的插入。此外研究中完成了云南70%以上的糯玉米地方品种waxy等位基因的鉴定，可为糯玉米地方品种的利用提供基础