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2022年, 第21卷, 第6期
刊出日期：2022-06-01 上一期    下一期

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JIA-2020-2457 遗传多样性和全基因组关联分析揭示东北地区粳稻育种进程中与碾磨和外观品质相关的适应位点 2022, 21(6): 1539-1550.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63701-2 摘要 ( )   PDF   本研究以来源于辽宁、吉林和黑龙江三个省份的200个粳稻品种为实验材料，对碾磨和外观品质相关的性状进行考察。材料的系谱分析和遗传多样性分析结果表明，来自吉林省的品种遗传多样性最高。稻米品质的评价结果表明，来自辽宁省的品种具较好的碾磨品质，而来自黑龙江的品种具较好的外观品质。本研究同时用单位点和多位点的全基因组关联分析（GWAS）对碾磨和外观品质相关的基因位点进行计算，结果共检测到99个显著的SNP位点。其中，共3个SNP位点同时在混合线性模型（MLM）、mrMLM和FASTmrMLM这3种计算模型中检测到，进一步利用连锁不平衡分析获得对应的3个候选区域（qBRR-1、qBRR-9和qDEC-3），以便于后续的候选基因分析。由于候选区域内的候选基因超过300个，研究还结合基因GO分析以鉴定潜在的候选基因。此外，候选区域的遗传多样性分析结果表明，qBRR-9很可能在东北粳稻的育种过程中受到了较强的选择。这些结果为水稻育种和品质改良提供了具有参考意义的信息。

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JIA-2020-1983不同的遗传背景下鉴定和验证稳定表达的小麦小穗数主效QTL 2022, 21(6): 1551-1562.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63602-4 摘要 ( )   PDF   本研究基于小麦Wheat55K SNP芯片鉴定到两个主效且稳定表达的小穗数QTL。其中，QSns.sau-2SY-2D.1在之前的研究中已经被报道，而本研究中新鉴定到一个QTL（QSns.sau-2SY-7A），我们对其进行了深入分析。QSns.sau-2SY-7A的LOD值较高，介于4.46至16.00之间，解释10.21-40.78％的表型变异。QSns.sau-2SY-7A位于染色体臂7AL上4.75-cM的区间，侧翼标记为AX-110518554和AX-110094527。我们对两个主效QTL的贡献和相互作用进行了深入的分析和讨论。我们进一步开发一个与QSns.sau-2SY-7A紧密连锁的KASP标记，在一个F2:3群体和一个包含101个小麦高代育种品系的自然群体中对该QTL的效应进行了验证。此外，在QSns.sau-2SY-7A定位区间中，预测到一个水稻中报道的调控小穗数的同源基因WAPO1，结合前人报道，该基因很有可能是该位点的候选基因。综上所述，本研究系统揭示了被广泛用于育种亲本的品系‘20828’的多小穗数遗传基础，并开发获得紧密连锁标记，有助于后续主效QTL的精细定位和育种利用。

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JIA-2020-2030 GhMAX2基因调控棉花生长和纤维发育 2022, 21(6): 1563-1575.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63603-1 摘要 ( )   PDF   本研究鉴定出棉花SLs信号传导途径基因GhMAX2，研究了其在陆地棉生长和株型形成中的作用。生物信息学分析表明GhMAX2蛋白主要由一个α-螺旋和一个无规卷曲组成，含有大量富含亮氨酸的重复序列。GhMAX2基因在根、茎、花和20天的纤维中高表达，GhMAX2启动子驱动的GUS在拟南芥根、主花序、花和角果中表达。亚细胞定位结果显示GhMAX2定位于细胞核。在拟南芥max2-1突变体中异源表达GhMAX2，可以回复至野生型的表型，表明MAX2的功能在陆地棉和拟南芥之间高度保守。此外，棉花中GhMAX2基因的敲低表达可导致植株高度降低，生长缓慢，节间缩短，纤维变短。上述结果表明，GhMAX2可能在棉花的生长、株型形成以及纤维伸长中发挥重要功能。综上，本研究主要揭示了GhMAX2介导的SL/KAR信号在棉花中的功能，为今后棉花新品种培育提供了理论依据。

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JIA-2020-2649在水稻高产水平下通过改变淀粉结构与理化性质进而改善稻米品质的氮肥运筹管理 2022, 21(6): 1576-1592.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63678-X 摘要 ( )   PDF   本研究通过两年大田试验，以两个高产超级稻品种为试验材料，设置了不施用氮肥、高氮肥投入的当地农民习惯栽培方式、优化氮肥管理措施1和优化氮肥管理措施2共计四种氮肥管理方式。试验结果表明通过控制氮肥投入总量、增加种植密度和优化氮肥追施比例等措施，实现高产优质和氮肥利用率的提高。与当地农民习惯相比，优化氮肥管理分别提高了产量和氮肥偏生产力1.70%和13.06%，提高了籽粒淀粉和直链淀粉含量，显著降低了蛋白质含量。在优化氮肥管理下，支链淀粉短支链A链(DP6-12)和B1链(DP13-25)含量显著增加，淀粉结晶度显著下降，同时淀粉的粘度值增加，淀粉的热力学特性变优，从而提高了稻米的蒸煮与食味品质。以上研究结果表明优化氮肥管理可以缓解高产水平条件下因大量氮肥投入而引起的稻米品质变劣，实现高产优质和氮肥利用率的协同提高的目标，对水稻的高产优质生产具有实践和指导意义。

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JIA-2020-1326 小麦灌浆期源库关系及其对源库操纵的响应 2022, 21(6): 1593-1605.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63640-7 摘要 ( )   PDF   2015-2017年连续2个生长季，选择西南地区广泛使用的小麦品种9个进行源库关系分析，其中3个具有不同株型品种进行花后源库操作处理：对照（Ct）、去除旗叶和倒二叶（Lr）和去除一侧小穗（Sr），设置2个施氮水平（N+, 150 kg ha-1; N-, 60 kg ha-1），研究两种氮水平下不同品种在冠层水平和单株水平上的源库关系。结果表明，Lr显著降低了3个品种的单粒重，而Sr使单粒重显著增加，表明小麦产量潜力在灌浆期受源限制较大，但源库平衡明显受气候变化和氮素亏缺的影响。籽粒产量与库容量（SICA）、粒数、生物量、SPAD值和叶面积指数呈显著正相关关系，表明源限制程度随着SICA的增加而增加。因此，当SICA增加时，育种家应更加关注源限制的影响，尤其在环境较好的条件下。川麦104属半紧凑型品种，穗子大小适中、上部叶片狭长，在源库平衡关系中表现较好，因为川麦104在Lr后籽粒重降幅小、Sr后籽粒重增幅大；花后干物质积累减少幅度最低、源库操作后灌浆期的光合产物向籽粒转移最多。

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JIA-2020-1411基于图像的大田作物根系表型分析:以玉米/大豆间作系统为例 2022, 21(6): 1606-1619.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63571-7 摘要 ( )   PDF   本文构建了一种基于图像的半自动的大田作物根系表型分析方法，包括图像采集、图像去噪与分割、特征提取和数据分析四个模块，能够提取5个全局特征和40个局部特征。通过对比人类统计的一级侧根分支数和本文构建的方法提取的结果，发现二者之间具有较好的一致性，R2高达0.97。在玉米/大豆间作系统中，基于该方法提取的根系表型特征参数，进一步发现玉米的种间优势主要表现在5-7轮节根基部5cm内，而间作系统对大豆的明显抑制作用主要体现在主根基部20 cm范围内。因此，本文为大田根系形态和拓扑表型特征的研究提供了一种高通量和高精度的新方法，可以潜在的应用于大田根系三维结构的重建，以及根系生长、溶质运输和水分吸收的模型模拟（例如OpenSimRoot）。

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JIA-2021-0472 白菜与甘蓝中DNA甲基化相关基因的系统鉴定、进化选择和遗传变异研究 2022, 21(6): 1620-1632.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63827-3 摘要 ( )   PDF   本研究在白菜和甘蓝中分别鉴定了78和77个DNA甲基化相关基因。分析发现，在白菜和甘蓝中不同DNA甲基化相关通路基因的数目存在差异。通过比较DNA甲基化相关基因的进化选择压力发现，它们在白菜与甘蓝中表现出不同的进化特征。基于核苷酸多样性和选择消除分析还发现了白菜和甘蓝群体中DNA甲基化相关基因的选择印记。通过转录组分析发现，绝大部分的DNA甲基化相关基因在白菜和甘蓝中具有相似的表达特征。本研究解析了白菜和甘蓝中DNA甲基化相关基因的进化及遗传变异，为研究白菜与甘蓝中DNA甲基化模式的趋异进化提供了重要的数据支撑。

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JIA-2021-0185 外源多效唑和取样时间对无核葡萄新品种选育中体外胚挽救的影响 2022, 21(6): 1633-1644.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63815-7 摘要 ( )   PDF   本研究调查了香味和抗寒无核品种选育中不同浓度的多效唑及胚采集时期对胚形成、萌发和成苗率的影响。结果显示，不同浓度的多效唑对不同葡萄品种子房和胚的发育影响不一致。红无籽露×北冰红和昆香无核×泰山-2组合在1.5 mg L-1多效唑处理下胚形成率最高。红无籽露×北冰红组合在1.0 μmol L-1多效唑处理下萌芽率和成苗率最高，但红无籽露×昆香无核组合在0.2 μmol L-1多效唑处理下萌芽率最好。不同的杂交组合取胚时间也不同。火焰无核×玫瑰香最佳取胚时间为授粉后39 d，昆香无核×北冰红为授粉后46 d，红宝石无核×北冰红及奇妙无核×双优为授粉后41 d。另外，向培养基中补充0.5 mg L-1吲哚丁酸可以帮助畸形苗恢复为正常幼苗并获得生长健壮的子代。研究结果将为利用胚挽救技术选育无核葡萄新品种奠定基础。

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JIA-2021-0389  PbPH5参与梨果实苹果酸积累且定位于液泡膜 2022, 21(6): 1645-1657.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63790-5 摘要 ( )   PDF   本研究通过比较基因表达量和有机酸含量，发现了一个P3A亚家族成员PbPH5基因的表达量与不同梨系统的苹果酸积累呈高度相关，且与白梨系统、西洋梨系统、砂梨系统和秋子梨系统中的相关性分别是0.932**，0.656*，0.900**和0.518*（*P<0.05或** P<0.01）。在梨果实中过表达PbPH5基因后苹果酸含量增加，沉默PbPH5基因后苹果酸含量降低；亚细胞定位结果显示PbPH5定位于液泡膜。此外，系统发育分析结果表明PbPH5基因是PH5的同源基因，与矮牵牛、苹果和柑橘PH5基因归于同一支。综上所述，这些结果表明PbPH5是一个较为保守的基因，而且，梨果实中苹果酸的积累至少部分与PbPH5基因表达量相关。

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JIA-2021-0205 栽培草莓 WRKY基因家族全基因组鉴定及其对发育和草莓炭疽菌Colletotrichum fructicola响应的表达分析 2022, 21(6): 1658-1672.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63816-9 摘要 ( )   PDF   该研究根据2019年公布的栽培草莓“Camarosa”全基因组信息，在“Camarosa”基因组中鉴定出了222个FaWRKY基因，并均匀分布在7条染色体上。通过系统发育分析表明，222个FaWRKY候选基因分为3组，其中41个在Ⅰ组，142个在Ⅱ组，39个在Ⅲ组。比较不同栽培草莓基因组中WRKY基因发现，WRKY基因外显子-内含子结构和基序在不同栽培草莓基因组中具有进化多样性。此外，通过实时荧光定量PCR分析发现FaWRKY133在草莓叶片中表达相对较高；FaWRKY63在根中特异表达。而且，FaWRKY在果实发育不同阶段的草莓种子中有特异性的积累，其中FaWRKY1, 7, 8, 14, 25, 26, 34, 36, 41, 43和45在成熟果实的种子中特异性表达。进一步发现FaWRKY179和205的表达量在浸染草莓炭疽病菌C. fructicola之后不同时期均显著性下调。此研究表明，不同栽培草莓基因组中WRKY基因具有进化多样性，其中栽培草莓 “Camarosa”中的FaWRKY基因表达具有组织特异性和果实发育特异性，而且FaWRKY基因的表达也显著性响应草莓炭疽菌C. fructicola的侵染。这对草莓FaWRKY基因的功能研究提供了新的理论基础。

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JIA-2021-1010 水平转移转录因子通过调控细胞色素bd氧化酶基因参与Xoc氧胁迫适应性和毒力机制的研究 2022, 21(6): 1673-1682.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63801-7 摘要 ( )   PDF   早在2011年，研究者已对其进行了全基因组测序，并发现此基因组中有超过30%的编码基因是假定基因。另外，水平基因转移(horizontal gene transfer，HGT)已被认为是细菌基因组创新和进化的驱动力之一。前人在Xoc应对氧化应激的分子机制研究中，鉴定到了一个参与BLS256响应氧化胁迫并对毒性有贡献的水平转移基因(xoc_2868)。然而，xoc_2868作为一个转录因子的未知编码基因，其调控机制尚未被揭示。本研究基于BLAST序列比对和系统发育分析，初步判断其下游基因(xoc_2866和xoc_2867)与xoc_2868一样，均可能是BLS256在长期进化过程中通过水平转移从伯克氏菌科(Burkholderiaceae)获得的。为探索xoc_2868在BLS256响应氧胁迫过程中的潜在作用，我们分别对野生型(BLS256)和突变株(Δxoc_2868)在氧胁迫处理后进行了转录组测序。RNA-seq数据分析表明，在氧胁迫条件下，突变株中几个参与胞外多糖(EPS)和黄原胶(xanthan)生物合成基因的表达相较野生型显著下调，但未检测到其下游基因(xoc_2866和xoc_2867)的表达。为进一步鉴定受XOC_2868直接调控的基因，我们在野生型xoc_2868 C端融合了His6标签，并对此重组菌株进行了染色质免疫共沉淀 (ChIP-seq)分析。结合转录组分析发现，XOC_2868直接调控一个编码细胞色素bd氧化酶的两个亚基并参与氧化还原平衡的操纵子(cydAB)。与野生型菌株相比，cydA和cydAB缺失突变菌株与Δxoc_2868菌株一致出现对外源H2O2敏感性增强和细菌毒力减弱的表型。综上所述，本研究探讨了一种HGT形成和选择驱动的调控回路进化的可能性，xoc_2868与其两个下游基因可能是作为一个基因簇转移的，但它们在BLS256中各自进化，并在外界选择压下得以保留，XOC_2868通过结合新的调控位点直接调控了细胞色素bd氧化酶表达的通路，通过清除H2O2和其他ROS保护细胞免受氧化应激。此外，对胞外多糖和黄原胶合成相关基因的间接激活，也促进了其在宿主体内的定植和传播，从而参与了BLS256的致病力。本研究结果强调了在BLS256进化过程中，HGT现象对其毒力和适应性影响的可能性。

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JIA-2021-1450 一种基于腋芽离体再生技术的柑橘黄龙病菌快速增殖系统的构建 2022, 21(6): 1683-1693.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63856-X 摘要 ( )   PDF   本研究以感染黄龙病菌亚洲种（‘Candidatus Liberibacter asiaticus’, CLas）的长叶橙（Citrus sinensis Osbeck）为材料，建立CLas侵染长叶橙的茎段培养方法，利用PCR和荧光定量PCR检测分析腋芽离体再生嫩梢中CLas的增殖情况。在此基础上，取CLas侵染长叶橙枝条进行表面消毒处理，切取腋芽嫁接于柑橘试管砧木，进行试管培养，利用PCR和荧光定量PCR检测腋芽再生嫩梢中CLas的增殖规律；采用直接组织印迹免疫法（Direct tissue blot immune assay，DTBIA）对试管苗中CLas的分布进行检测。培养基中添加适合浓度的激素可促进感病柑橘茎段离体培养的萌芽，萌芽率最高的培养基为MS+6-BA 1.0 mg·L-1+GA 0.2 mg·L-1+IAA 0.2 mg·L-1。茎段萌芽30 d时，嫩梢病原PCR检测的阳性率达75%，其CLas浓度平均为温室条件下培养茎段原叶片中脉的28.2倍，最高为484.2倍。试管嫁接苗萌芽10、15、20、25、30和40 d时，嫩梢CLas PCR检测的阳性率分别为10%、15%、15%、20%、55%和70%，CLas浓度分别为7.5×104 、2.2×106 、1.4×107、2.2×107 、1.2×108和1.4×108 cells μg-1 DNA；萌芽30和40 d的试管苗中CLas浓度超过108的比例分别达30%和40%。DTBIA检测结果显示，试管苗中黄龙病菌的分布比温室保存的感病柑橘中均匀。CLas侵染柑橘试管苗的主要症状为嫩梢枯死、停止生长、叶黄和落叶。感病试管苗的死亡率在萌芽40 d后会急剧升高，60 d时死亡率达82.0%。CLas在通过腋芽嫁接的柑橘试管苗中能快速增殖，该方法的建立为深入开展柑橘黄龙病病原生物学、病原-寄主互作及抗菌药物快速筛选等研究奠定一定基础。本研究建立了一种快速增殖和高浓度富集柑橘黄龙病菌的培养方法。

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JIA-2021-0706 危害我国新疆甜菜的孢囊线虫种类首次鉴定 2022, 21(6): 1694-1702.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63797-8 摘要 ( )   PDF   为明确我国主要甜菜产区线虫的种类和危害程度，2015-2018年我们对我国甜菜主要产区进行了系统的调查和检测。在新疆伊犁州新源县的甜菜地调查发现，部分区域甜菜长势弱，植株黄化、矮化明显，受害植株根系有明显的须根团，根上有大量的白色雌虫。采用形态学和形态测量学的方法对孢囊线虫的雌虫、孢囊和二龄幼虫进行显微观察和测量，结果表明，在我国新疆新源县甜菜上发现的孢囊群体的2龄幼虫、孢囊及阴门锥的特征和关键形态测量值与国外已报道的甜菜孢囊线虫基本一致。采用分子生物学的方法对孢囊线虫新疆新源群体的核糖体DNA-ITS、28S-D2/D3和线粒体DNA COI基因进行克隆、测序和分析发现，新源群体的核糖体DNA-ITS, 28S-D2/D3 和线粒体DNA COI基因序列和国外已报道的甜菜孢囊线虫的一致性为99.81-100%，进化分析显示新疆新源群体与国外甜菜孢囊线虫群体聚类为一个进化分支，同时采用甜菜孢囊线虫特异性引物SHF6和rDNA2，从新疆新源群体中扩增出长度为255 bp的特异性条带，分子生物学检测结果表明：我国新疆甜菜上发现的孢囊线虫为甜菜孢囊线虫。采用柯赫氏法则，将500头二龄幼虫分别接种到甜菜（SD21816）和油菜（德油6号）根系中，15天后在甜菜和油菜根系上分别发现了137和157个孢囊和雌虫，表明新疆新源群体能够在甜菜和油菜上完成生活史，且形态学和分子生物学鉴定结果和田间样品完全一致。综上所述，经形态学鉴定和分子特征分析确认，在我国新疆新源县甜菜上发现的孢囊线虫为我国检疫性有害生物——甜菜孢囊线虫，这也是甜菜孢囊线虫在我国的首次明确报道。

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JIA-2020-2247 生理水平的线粒体ROS通过增强HSP60/Lon复合物的稳定性而调节棉铃虫滞育 2022, 21(6): 1703-1712.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63578-X 摘要 ( )   PDF   之前研究表明活性氧（reactive oxygen species，ROS）在棉铃虫滞育蛹脑中通过调节独特的胰岛素信号通路转导机制来促进滞育。然而，滞育蛹脑中ROS的来源及调控滞育的机制尚不清楚。本研究的结果显示，滞育蛹脑中积累了高水平的线粒体ROS和总ROS，说明线粒体是滞育蛹脑中ROS的主要来源。另外，注射葡萄糖代谢抑制剂2-脱氧-D-葡萄糖可通过提高非滞育蛹脑中线粒体ROS的水平进而延迟蛹的发育。注射代谢物混合物到滞育蛹中可以降低线粒体ROS的水平进而逆转滞育的进程。进一步的研究显示，线粒体ROS可以激活HSP60的表达和活性，进而促进HSP60/Lon复合物的稳定性，从而降解线粒体转录因子A和降低线粒体活性或生成。因此，本研究阐明了ROS通过降低线粒体活性而促进滞育或寿命延长的有益作用。

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JIA-2020-2539 小菜蛾羧酸酯酶基因PxαE8的鉴定及其在多药抗性中的作用 2022, 21(6): 1713-1721.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63636-5 摘要 ( )   PDF   本文鉴定了一个小菜蛾的羧酸酯酶基因PxαE8，其开放阅读框共1599个核苷酸，编码532年氨基酸残基。对其时空表达谱研究表明，该基因在小菜蛾的不同发育阶段和不同部位或组织均有表达，尤其在幼虫、成虫以及幼虫的脂肪体、马氏管和血淋巴中高表达。进一步研究发现PxαE8在海南（HN）和广东（GD）两个多药抗性种群中的相对表达量分别是敏感种群的24.4-和15.5倍。利用RNAi干扰PxαE8在HN种群中的表达后再用LC50的不同杀虫剂处理，发现用高效氯氰菊酯和辛硫磷处理可使其死亡率分别显著增加25.3%和18.3%。上述结果表明PxαE8的上调表达参与了小菜蛾对高效氯氰菊酯和辛硫磷的抗性，为进一步阐明小菜蛾和其他害虫对杀虫剂多药抗性的分子机制提供了基础。

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JIA-2021-0058高温没有降低潜叶蝇寄主致死型寄生蜂-芙新姬小蜂(膜翅目: 姬小蜂科)的控害潜力 2022, 21(6): 1722-1730.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63727-9 摘要 ( )   PDF   在寄主-寄生蜂体系中，温度作为一个重要的非生物因子可能影响到寄生蜂生物防治的效力。在本研究中，我们以幼虫内寄生蜂-芙新姬小蜂为研究对象，在室内研究四种温度下（26, 29, 32, 和 35°C）其寄生蜂对蔬菜潜叶蝇-美洲斑潜蝇的控害潜力，且用芸豆室内饲养美洲斑潜蝇种群。研究结果表明：与最佳温度26°C相比，高温（29, 32 和 35°C）虽然降低了雌蜂的寿命，但是由于雌蜂在高温下增加了日均致死数，导致高温没有显著影响该雌蜂的总寄主致死数。此外，该雌蜂的生活史参数（寿命，寄生数，直接致死数及非繁殖型寄主致死数）均与温度和寄主取食数呈线性关系。该研究结果有助于更好的理解寄生蜂芙新姬小蜂在高温季节/环境下对蔬菜潜叶蝇的防控。

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JIA-2021-0065 表观基因组甲基化分析揭示成华猪和青裕猪骨骼肌之间的差异甲基化模式 2022, 21(6): 1731-1739.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63814-5 摘要 ( )   PDF   本研究基于20头成华猪和30头青裕猪的简化代表性甲基化测序数据使用全基因组分析的方法识别成华猪和青裕猪差异甲基化位点。当甲基化位点的甲基化差异大于0.25以及q值小于0.01时，把该位点识别为差异甲基化位点，然后基于差异甲基化位点搜索对应的差异甲基化基因。结果发现成华猪的几个肉质性状，包括45分钟的pH值 (pH45min)，45分钟的肉色亮度值（L45min）以及24小时的肉色亮度值（L24h），均显著高于青裕猪。然后我们检测到10699个差异甲基化位点，并基于这些位点搜索到2760个差异甲基化基因。通过基因功能分析我们发现这些差异甲基化基因主要涉及AMPK信号通路，II型糖尿病，胰岛素信号通路，mTOR信号通路以及胰岛素抵抗等。此外，通过相关文献和研究资料，发现一些差异甲基化基因与脂质代谢，肌肉发育以及肉质性状相关。本研究结果表明成华猪和青裕猪有着不同的甲基化模式，这些甲基化模式的差异反映了二者表型性状的差异。本研究基于简化甲基化测序数据对成华猪和青裕猪进行全基因组甲基化差异分析，研究结果系统解析了成华猪和青裕猪的DNA甲基化模式和表观遗传调控机制。

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JIA-2021-0997 HBP1通过直接增强JAK2的表达来激活STAT3信号通路从而抑制鸡前脂肪细胞分化 2022, 21(6): 1740-1754.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63895-9 摘要 ( )   PDF   本研究以东北农业大学肉鸡高、低腹脂双向选择品系1-7周龄鸡只和永生化鸡前脂肪细胞（ICP2细胞）为材料，利用RT-qPCR和Western blot方法分析HBP1在脂肪组织和前脂肪细胞分化过程中的表达模式；以稳定过表达HBP1的ICP2细胞、敲除HBP1的ICP2细胞以及各自的对照细胞为材料，利用油红O染色、RT-qPCR和Western blot检测过表达/敲除HBP1对鸡前脂肪细胞分化的影响；利用信号通路分析试剂盒筛选HBP1调控鸡前脂肪细胞分化的潜在信号通路；在稳定过表达HBP1的ICP2细胞中添加信号转导和转录激活因子3（STAT3）的化学抑制剂或转染siRNA进行功能拯救实验。结果：基因表达分析结果表明，HBP1的表达与鸡腹部脂肪沉积和前脂肪细胞分化有关。过表达HBP1抑制鸡前脂肪细胞分化（P<0.05），敲除HBP1促进鸡前脂肪细胞分化（P<0.05）。进一步研究发现，HBP1靶向激活Janus激酶2（JAK2）基因的转录来激活STAT3信号通路。功能拯救实验结果表明，STAT3信号介导了HBP1对鸡前脂肪细胞分化的调控作用。以上结果表明，HBP1通过直接上调JAK2的表达来激活STAT3信号通路，从而抑制鸡前脂肪细胞的分化。本研究阐明了HBP1在鸡前脂肪细胞分化中的基本功能，并揭示了其部分分子机制。这些发现为进一步解析鸡脂肪组织生长发育的分子遗传基础提供了新的见解。

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JIA-2021-0204 玉米-豆科间套作通过改变根系空间分布、豆科结瘤能力和土壤氮素有效性来促进氮素吸收 2022, 21(6): 1755-1771.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63730-9 摘要 ( )   PDF   通过2年定位试验研究不同玉米-豆科间套作模式下（玉米-大豆带状套作、玉米-花生带状间作、玉米净作、大豆净作和花生净作）作物氮素吸收与根系分布、豆科结瘤和土壤氮素有效性之间的关系。结果表明：与净作相比，间套作显著降低了单季作物的单位面积吸氮量，但玉米-大豆套作和玉米-花生间作的系统总吸氮量分别增加31.7-45.4%和7.4-12.2%。间套作显著增加了玉米和大豆的单株氮素吸收量，与净作相比分别增加61.6%和31.8%，间作花生的单株吸氮量较净作降低46.6%。间套作系统中玉米和大豆的根系呈现不对称性分布，其根长密度和根表面密度显著高于相应单作。间作花生受竞争抑制，其根表面密度显著低于相应单作。与净作相比，套作大豆的根瘤数量和根瘤鲜重显著增加，间作花生根瘤数和根瘤鲜重则显著降低。间套作显著提高了玉米和大豆的土壤酶活性（蛋白酶、脲酶、硝酸还原酶）和土壤有效氮含量，但降低了花生的土壤酶和土壤有效氮含量。玉米-大豆带状套作系统比玉米-花生带状间作系统更有利于氮素吸收，玉米与豆科间套作可以促进玉米对氮素的吸收，从而降低氮肥用量，提高农业可持续性。

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JIA-2021-0336 秸秆和养分综合管理通过调控微生物分类单元和胞外酶来促进土壤新碳生成 2022, 21(6): 1772-1785.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63752-8 摘要 ( )   PDF   本研究通过84天的室内培养试验来揭示秸秆和养分（氮(N)、磷(P)和硫(S)）联合供应下土壤新碳生成的潜在微生物机制。结果表明，与对照土壤相比，单独添加秸秆刺激微生物进行养分开采，这与C:N和C:P酶活的比例降低了8-16%相吻合。随着养分补充水平的增提高，公主岭土壤新碳生成量从1155.9增加到1722.4 mg kg-1，海伦土壤则从725.1增加到1067.5 mg kg-1。回归树分析表明β-葡萄糖苷酶（BG）、酸性磷酸酶（AP）、微生物量碳（MBC）和酸杆菌对公主岭新碳生成的相对影响分别为27.8、18.5、14.7和8.1%；对海伦新碳生成的相对影响分别为25.9、29.5、10.1和13.9%。路径分析表明酸杆菌通过调节BG、AP和MBC直接或间接对土壤新碳生成产生积极影响，其中MBC的获取更多受到AP的调节。海伦土壤的新碳生成强度低于公主岭土壤，并且海伦土壤的新碳生成与AP活性直接相关，表明土壤属性（例如SOC和pH值）对土壤新碳生成的重要性。综上，本研究揭示了添加秸秆的土壤中新碳生成与NPS养分补充的响应关系，且土壤新碳生成主要依赖于酸杆菌和变形菌的生长代谢及对BG和AP的调控。

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JIA-2021-0227 基于统计数据空间化的农作物空间格局模拟模型 2022, 21(6): 1786-1789.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63713-9 摘要 ( )   PDF   本研究提出一种统计数据空间化的方法构建多时像农作物种植格局空间数据集来解决数据缺失的问题。该方法采用两层嵌套结构实现土地利用层和农作物层模拟，其中第一层模拟的耕地数据用于控制第二层农作物种植格局空间模拟范围。第二层农作物层采用空间迭代的方法按分配规则进行农作物面积统计数据空间化，最终实现农作物空间格局动态模拟。该模型在中国黑龙江省地区进行2000-2019年农作物空间格局模拟，结果表明模型模拟精度较高，能够实现长时间序列的农作物种植面积统计数据空间化应用，未来该模型能广泛应用于农业土地系统各方面研究及生产应用。

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JIA-2021-1826 信息技术在农业社会化服务和氮肥管理中的应用：基于中国小麦种植的案例研究 2022, 21(6): 1799-1811.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63859-5 摘要 ( )   PDF   氮肥在中国的过度使用及其对农业生产的不利影响已在国内和国际引起关注。除公共机构推动的多种促进农业可持续发展的实践外，借助信息通讯技术或数字服务手段推动可持续农业实践的私人部门创新和创业正在崭露头角。本研究探讨了一个创业企业依托信息技术提供农业技术推广服务对农户采用可持续农业实践的影响。结果表明，依托信息技术的农业社会化服务并没有显著减少小麦种植中的氮肥使用量。然而，信息技术在农业社会化服务的使用却促使农民的氮肥施用趋向于可持续和精准施肥。创业企业的此种创业模式在农户参与性和财务可持续性方面面临巨大挑战。

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JIA-2022-0283 小火蚁入侵中国大陆的首次报道 2022, 21(6): 1825-1829.  DOI: 10.1016/S2095-3119(22)63903-0 摘要 ( )   PDF   2022年1月，我们收到来自广东省汕头市的3巢蚂蚁标本，经形态特征和分子鉴定确定为小火蚁。小火蚁被世界自然保护联盟（IUCN）列为最具危害性的100种入侵物种之一，已从其原产地南美洲蔓延到除南极洲以外的每个大陆。对9头工蚁的线粒体基因序列（mtDNA COI）分析发现，它们与来自阿根廷的样本有着密切的遗传关系。本文首次正式记录了小火蚁入侵中国大陆，但它在中国的入侵阶段和发生程度尚不清楚，相关部门应该加强该种入侵蚂蚁的植物检疫、发生分布调查、生物生态学特性研究、监测与防控技术开发等，以积极应对小火蚁对我国社会与生态安全的威胁。

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JIA-2021-0354 利用线粒体D_Loop序列研究全世界山羊母系遗传多样性及系统发育分析 2022, 21(6): 1830-1837.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63882-0 摘要 ( )   PDF   本研究利用已公布的4165个来自于全世界196个品种的山羊线粒体D_Loop序列，进行核苷酸多样性、单倍型构建、单倍型多样性、群体系统发育学研究、中性检验及群体遗传距离等一系列遗传参数进行评估。在全部个体的401 bp片段长度的D_Loop区域内共鉴定得到301个多态位点，总体核苷酸多样性为0.03471；构建获得并构建2409个D_Loop单倍型，单倍型平均多样性为0.9983。系统发育分析表明，98.92%的单倍型被聚类为已知的6个山羊线粒体D_loop单倍型簇，其中单倍型A所占比例最大(86%)，D_Loop单倍型B簇在中国山羊中出现频率最高。中国西南地区山羊群体中发现了两个未知的D_Loop单倍型簇(Unknown I和Unknown II)。分子方差分析(AMOVA)和群体间成对差异(PiXY)研究结果表明，不同品种家养山羊间群体变异较小，群体遗传分化与地理分布不完全一致，表明群体间广泛存在遗传物质交流。中性检验(Tajima‘D和Fu’Fs检验)和错配分布研究结果表明，单倍型簇B、C和G存在群体扩张历史。较其他野羊，Capra aegagrus与家养山羊系统发育关系最为密切，并可能贡献于山羊A、B、C和F单倍群簇的驯化起源。本研究表明线粒体D_Loop单倍型B簇可能起源于中国或在山羊驯化早期已迁至中国，在中国西南地区山羊群体中两个未知的D_Loop单倍型簇的发现表明中国西南地区可能具有独特的山羊母系背景或驯化历史；Capra aegagrus是最可能的家养山羊野生祖先，并可能贡献于山羊A、B、C和F单倍群簇的驯化起源。本研究利用大样本量全世界山羊线粒体D_Loop序列数据集分析有助于更好的理解世界范围内山羊母系驯化起源及基因流动的历史变化，为进一步明确世界山羊群体迁徙的演变历史及种群系统发育定位提供了宝贵的理论依据。