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2022年, 第21卷, 第8期
刊出日期：2022-08-01 上一期    下一期

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从1950s年代到2010s年代中国玉米品种形态特征演替趋势 2022, 21(8): 2159-2167.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63697-3 摘要 ( )   PDF   株选与穗选是玉米品种选育的基础环节。从1950s年代到2010s年代，我国玉米品种更替过程中，植株和穗部形态特征所发生的改变对玉米产量提高有着重要贡献。在过去的七个年代，从1950s年代到2000s年代穗高和穗位高呈小幅上升趋势，2010s年代出现下降；而穗位系数和穗下节间长呈明显下降趋势。玉米叶片变得更加直立，尤其是果穗上部的叶片，单株叶面积显著增加。1950s年代至2000s年代，叶向值增加到2010s年代出现下降趋势；雄穗的大小和抽雄与吐丝间隔天数都显著减少。相同栽培条件下，果穗直径、粒数和粒重从1950s年代到2000s年代呈上升趋势，2010s年代出现下降。我们发现，现代玉米品种具有较低的株高、穗位高和穗位系数增强了玉米的抗倒伏能力；具有直立的叶片特征提高了玉米的耐密性；具有较小的果穗及籽粒有利于灌浆后期快速脱水。建议把这些形态特征的选择标准作为未来适宜于机械化作业玉米品种选育的重点参考依据。

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小麦抗旱相关基因TaPYL4的功能分析及标记开发 2022, 21(8): 2183-2196.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63699-7 摘要 ( )   PDF   本文研究了TaPYL4在中国小麦种质中的单元型分布及其遗传效应。通过克隆小麦TaPYL4的A、B、D基因组序列并分析差异信息，表明TaPYL4-2A在启动子区含有3种单元型，TaPYL4-2B和TaPYL4-2D含有2种单元型。利用262份中国小麦微核心种质和239份山西省小麦品种(系)进行候选基因关联分析，结果表明：TaPYL4-2A与株高和抗旱系数（DTC）显著相关，PYL4-2A-Hap2是降低株高、增加DTC的优异单元型；TaPYL4-2B与穗粒数显著相关，PYL4-2B-Hap1是增加穗粒数的优异单元型，在育种过程中受到人工选择。

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基于染色体代换系对大豆结瘤调控基因的特征分析 2022, 21(8): 2197-2210.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63658-4 摘要 ( )   PDF   小麦抗旱相关基因TaPYL4的功能分析及标记开发

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黄/褐籽甘蓝型油菜种子的转录组分析比较类黄酮和脂肪酸含量变化的分子调控 2022, 21(8): 2211-2226.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63656-0 摘要 ( )   PDF   本研究通过RNA-seq分析比较了甘蓝型油菜-白芥属间杂种后代的黄籽材料及其褐籽亲本间的基因表达差异，并与类黄酮和脂肪酸含量变化进行关联分析。通过HPLC-PDA-ESI(−)/MSn分析，我们发现黄籽中苯丙烷和类黄酮类物质（如异鼠李素、表儿茶素、山奈酚和其它衍生物）的含量显著低于褐籽材料。黄籽材料的脂肪酸含量较褐籽高，主要是由于C16:0、C18:0、C18:1、C18:2和C18:3的含量变化所导致。通过授粉后4周（4 WAF）和5周种子的RNA-seq分析，我们发现黄、褐籽间的差异表达基因（DEGs）主要富集于类黄酮和脂肪酸合成相关的路径，包括BnTT3、BnTT4、BnTT18和BnFAD2。此外，我们发现黄籽中脂肪酸合成、去饱和、延伸相关的基因（FAD3、LEC1、FUS3、LPAT2）较褐籽上调表达，而与β氧化相关的基因（AIM1和KAT2）在黄籽中下调表达。这些与类黄酮、苯丙烷、脂肪酸含量变化相关的DEGs将有助于解释黄籽甘蓝型油菜的表型变化，且对于油菜的遗传改良也具有一定的意义。

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一种改善青藏高原小麦品质的经济实用方法 2022, 21(8): 2227-2240.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63677-8 摘要 ( )   PDF   本研究探讨从华北平原引入优质品种，减少氮肥施用量，提高青藏高原小麦质量和产量的可行性。试验选用青藏高原3个小麦品种和北部冬麦区4个小麦品种，于拔节期减少氮肥追施量，分别在海拔3647 m的青藏高原拉萨和海拔4 m的北部冬麦区河北任丘种植。小麦种在拉萨条件下，北部冬麦区小麦品种相比青藏高原小麦品种表现出较高的籽粒硬度和容重，以及较好的面粉和面团质量。在拔节期将氮肥追施量从135 kg N ha-1减少到75 kg N ha-1（氮肥基施量相同，均为105 kg N ha-1）对两地种植的小麦籽粒产量、籽粒质量、面粉质量、面团质量均没有显着影响（P<0.05）。总体来看，从华北平原引进优质小麦品种到青藏高原种植，并且减少拔节期的氮肥施用量，这是一种提高青藏高原小麦质量的经济实用方法。

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模拟冰雹灾害对棉花生长及产量的影响 2022, 21(8): 2241-2252.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63672-9 摘要 ( )   PDF   为明确不同生育时期受灾对棉花恢复生长及产量的影响，本研究于2018-2019年，以鲁棉研24号为供试材料，采用自制工具拍打法从棉花五叶期至吐絮期每隔约15天（同一地块只进行一次损害处理）进行4种程度（0%、30%、60%和90%），共计六次（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ）的雹灾模拟试验，获取受灾后植株叶面积指数、光合势、干物质积累与分配、产量及吐絮铃空间分布图。研究结果表明，棉花籽棉产量随受灾程度的增加而下降，降幅随受灾时期的推迟而增大，其中在花后（第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ时期），30%、60%和90%受灾程度的产量比0%受灾程度分别减少9%-17%、22%-37%和48%-71%。这是由于棉花受雹灾损害后植株叶面积指数和光合势下降，导致干物质积累量减少，但由于棉花的无限生长习性，花前（第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时期）受灾后营养器官产生较强的补偿能力进而促使蕾铃发育，仅植株中上部及外围果节的吐絮铃受到影响，造成较少的产量损失；花后受灾后营养器官补偿能力下降、恢复时间短，不足以促进新生铃发育、成熟，导致有效果枝数及各果节吐絮铃数下降，造成较大的产量损失。因此，花前受灾后补救措施应以促蕾铃发育为主，促叶片发育为辅；花后受灾后补救应以保铃、促叶片发育为主。本文从灾后植株叶面积指数、光合势、地上生物量积累与分配等方面研究棉花受雹灾损害后的恢复生长及其对最终产量的影响，该研究结果可为减灾、制定灾后管理方案及产量预测提供理论依据。

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基于SNP标记鉴定白菜类作物抗软腐病位点 2022, 21(8): 2253-2263.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63874-1 摘要 ( )   PDF   为了研究软腐病的抗性基因，我们筛选出了一份易感软腐病大白菜A03、一份抗软腐病小白菜华冠以及一份抗软腐病突变体sr。本研究以感病大白菜A03与抗软腐病小白菜华冠为亲本进行杂交，获得F2代分离群体来定位大白菜抗软腐病数量性状位点（QTLs）。利用构建的高密度遗传图谱检测到3个QTL位点，共包含166个基因。基于已有的转录组数据，在大白菜受Pc侵染的重要防御调控期，我们对这166个基因在感病大白菜A03和抗病突变体sr内的表达量进行了分析，共筛选出6个候选基因与白菜软腐病防御反应相关。其中，基因TIFY10B (JAZ2，BraA07g038660.3C) 位于A07连锁群的主效QTL位点DRQTL-3上，推测可能是白菜软腐病防御机制中起主效作用的关键基因之一。本研究为进一步研究白菜类作物中软腐病抗性机理奠定了基础。

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植物生长素响应因子MdARF2基因介导苹果对ABA和盐胁迫的响应 2022, 21(8): 2264-2274.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63843-1 摘要 ( )   PDF   本研究从“Royal Gala” (Malus×domestica Borkh.) 皇家嘎啦苹果品种中克隆了一个生长素应答因子基因MdARF2 (HF41569)。系统发育分析表明，ARF2蛋白在不同物种间高度保守，MdARF2与PpARF2的亲缘关系最接近，但两者在DNA水平上存在差异。MdARF2蛋白包含三个典型的保守结构域:B3-DNA结合结合域、Auxin_resp结构域和AUX_IAA结构域。亚细胞定位分析表明，MdARF2定位于细胞核。蛋白质的三维结构预测表明，MdARF2与AtARF2高度相似，包含螺旋、折叠和无规则卷曲。MdARF2启动子含有顺式作用元件，用于响应各种胁迫、环境和激素信号。表达分析表明，MdARF2广泛表达于苹果各组织中，在根部表达量最高。通过对MdARF2转基因苹果愈伤组织的功能分析表明，MdARF2可以降低苹果对ABA信号的敏感性，增强其耐盐性。综上所述，本研究为研究arf对非生物胁迫的调控提供了新的依据。

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梨种质资源果实表型性状遗传多样性分析 2022, 21(8): 2275-2290.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63885-6 摘要 ( )   PDF   本研究利用分布频率、变异系数、Shannon-weaver多样性指数、方差分析及聚类分析对“国家果树种质兴城梨、苹果圃”内保存的梨11个种456份梨资源和种间杂交品种114份共570份材料的39个果实表型性状进行多样性和性状差异的分析，通过相关性、主成分以及回归分析对梨种质资源进行综合评价指标筛选。主要结果如下: 梨种质果实28个字符型性状中检测到132种变异类型，多样性丰富；果实形状、萼片姿态、果肉类型、萼片状态、果锈位置、萼洼状态、风味和果实底色的多样性指数较高，分别为1.949、1.908、1.700、1.681、1.658、1.644、1.610和1.592。梨种质果实11个数值型性状中可滴定酸含量变异系数最高达128.43%，更能体现梨种质间的差异。梨5个栽培种（白梨、砂梨、秋子梨、新疆梨和西洋梨）种群间表型分化系数Vst（66.4%）高于种群内表型分化系数Vst（33.6%），种群间的变异是梨果实性状主要变异来源。系统聚类分析将包括川梨的6个栽培种389份资源分为6大类，组内具有一定的特征，组间存在差异，但并未完全按地域聚类，日韩砂梨和原产中国的砂梨聚在一起；白梨多数与砂梨聚在一起，少数与秋子梨聚在一起；秋子梨和西洋梨分别单独聚类；新疆梨和川梨均未单独聚类。采用主成分分析法和逐步回归分析法从39个性状中筛选出17个性状，决定总变异的99.3%，其中描述单果质量和可食率的性状3个（果实横径、果实纵径和果心大小）、形态特征和外观品质性状5个（果面盖色、果锈数量、果点明显程度、果实形状和果梗长度）和内在品质性状9个（果肉颜色、汁液、香气、风味、果肉质地、果肉类型、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和内质综合评价），可作为梨种质资源综合评价指标。

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利用全基因组关联分析挖掘葡萄浆果开裂候选基因 2022, 21(8): 2291-2304.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63881-9 摘要 ( )   PDF   为了更好地了解葡萄浆果开裂的遗传基础，我们对不同葡萄品种进行了全基因组关联研究（GWAS）。基于混合线性模型（MLM），我们在两年内分别检测到五个和两个与浆果开裂指数和浆果开裂类型相关的单核苷酸多态性（SNP）位点；这些位点主要分布在四条染色体上，即1、2、3和18号染色体。这些相关的SNP位点与10个独特的候选浆果开裂基因相关。基因表达模式表明，易裂果品种的候选基因表达比抗裂果品种丰富。葡萄浆果是一个由多个基因控制的复杂性状，主要涉及包括多聚半乳糖醛酸酶、铜转运蛋白和受体样蛋白相关基因，这些候选浆果开裂基因的高表达可能促进浆果开裂的发生。本研究有助于阐明浆果开裂的遗传机制。

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农家品种武都白茧成株期抗条锈性QTL定位 2022, 21(8): 2305-2318.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63876-5 摘要 ( )   PDF   为鉴定和利用武都白茧的抗条锈病基因，本研究将武都白茧与高感条锈病品种铭贤169杂交，分别于2015年和2016年在陕西杨凌和甘肃天水四个环境中对武都白茧、铭贤169和以及铭贤169/武都白茧杂交F2:3代家系进行成株期抗条锈病测试。田间多年多点鉴定结果表明，武都白茧表现稳定的成株期抗条锈性，铭贤169/武都白茧F2:3代在2015年杨凌、2016年杨凌、2015年天水和2016年天水四个环境下的相对病害曲线下面积（rAUDPC）均呈连续分布，表明武都白茧对条锈病的成株期抗性由多个QTL控制。利用集群分离分析法结合小麦660K SNP芯片、KASP和SSR标记鉴定与抗性位点连锁的多态性标记，运用完备区间作图法（BIP）和多环境表型鉴定数据（MET）两种QTL技术方法，检测到两个稳定的QTLs：QYrwdbj.nwafu-5A与QYrwdbj.nwafu-2B.1 。其中QYrwdbj.nwafu-5A位于小麦染色体5AS的缺失系5AS1-0.40-0.75和5AS3-0.75-0.98相邻的区域，解释15.02%-40.26%的表型变异；QYrwdbj.nwafu-2B.1位于小麦染色体2BS的缺失系C-2BS1-0.53上，解释9.54%-10.40%的表型变异。通过分子检测、抗病基因染色体定位和上位性分析表明，QYrwdbj.nwafu-5A很可能是一个需要与其它位点结合互作才能发挥抗条锈作用的新QTL。本研究将为进一步克隆武都白茧主效QTL，以及利用武都白茧主效QTL与其他有效抗条锈病基因或者QTL结合，培育持久抗条锈病品种提供科学依据。本研究的创新点是考虑环境对QTL的加性效应，从而提供QTL位置和效应方面更为全面遗传分析。

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细胞自噬相关基因BdATG8参与调控苹果轮纹病菌的发育和致病过程 2022, 21(8): 2319-2328.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63863-7 摘要 ( )   PDF   本研究鉴定并研究了苹果轮纹病菌的细胞自噬关键基因BdATG8。研究结果发现，BdATG8能够恢复酿酒酵母ATG8缺失突变体对氮源饥饿的耐受性缺陷。我们建立了检测轮纹病菌细胞自噬过程发生的有效标记（GFP-BdAtg8）。BdATG8的靶向敲除阻断了细胞自噬过程，敲除突变体（ΔBdAtg8）的气生菌丝减少且生长速率下降，无性及有性生殖能力完全丧失。此外，ΔBdAtg8对植保素和氧化压力的敏感度显著上升，表明BdATG8在抵御植保素及活性氧（ROS）介导的植物免疫过程中发挥重要作用。苹果枝干及果实致病力测定结果表明，BdATG8缺失突变体的致病力严重下降。综上所述，BdATG8在苹果轮纹病菌的发育、压力响应和致病过程中发挥重要作用。本研究首次在苹果轮纹病菌中系统地研究了BdATG8介导的细胞自噬所调控的生命活动，研究结果有助于全面了解细胞自噬在真核生物中的功能，同时为发掘防治苹果轮纹病的药剂靶标提供了新的思路。

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对荻草谷网蚜具有抗生特性的春小麦品种筛选与鉴定 2022, 21(8): 2329-2344.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63716-4 摘要 ( )   PDF   本研究首先通过室内生物测定，对114个埃塞俄比亚春小麦品种（系）和22个中国春小麦品种（系）进行了对麦蚜优势种荻草谷网蚜（Sitobion miscanthi）抗生性筛选及鉴定，并利用刺吸电位图谱技术（EPG）和高效液相色谱（HPLC）分别对抗蚜小麦品种上蚜虫取食行为、酚类物质含量进行检测与分析。结果表明，供试小麦品种中，对荻草谷网蚜表现抗性的品种（系）共64个，其中高抗2个，中抗27个、低抗35个。与感蚜品种北京837相比，荻草谷网蚜在轮选145，Wane，轮选6，轮选103及5215等抗蚜品种（系）上，其成蚜前期及生殖前期显著延长，生殖历期缩短，繁殖力、内禀增长率（rm）与周限增长率（λ）显著下降；EPG结果表明，在抗蚜品种（系）上蚜虫取食行为受到显著影响，蚜虫口针穿刺历期及唾液分泌历期显著增加，而在韧皮部取食历期显著缩短，表明抗蚜性可能发生在韧皮部取食阶段，并与蚜虫口针穿刺叶肉细胞困难有关。酚类物质含量测定结果表明，与感蚜品种北京837相比，轮选145，轮选103与轮选6叶片中阿魏酸含量较高；轮选145中p-香豆酸含量较高；轮选145，Wane及轮选6中香草酸含量较高；轮选103与5215分别含有较高的紫丁香酸与咖啡酸含量。相关性分析表明，小麦叶片中的一些酚类物质含量如香草酸与香豆酸与蚜虫发育历期呈显著正相关，而与蚜虫繁殖力呈负相关。因此，推测酚类物质含量是小麦对荻草谷网蚜产生抗生性的主要原因。本研究鉴定的抗蚜春小麦品种（系）将有助于春小麦抗蚜品种的培育及利用。

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中国南方稻田通过少耕提高作物保护和农业生态系统的生物多样性 2022, 21(8): 2345-2356.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63802-9 摘要 ( )   PDF   近几十年来，保护性农业（conservation agriculture，CA）因其有利于农业可持续性发展而获得广泛推广，但其对田间生物多样性和作物生产力的综合影响尚不清楚。本研究通过调查传统耕作（conventional tillage，CT），免耕（no tillage，NT）和少耕（reduced tillage，RT）三种耕作方式下稻田生物多样性和病、虫、草害等指标发现，降低耕作强度能显著降低稻田虫害、病害和杂草的发生，同时增加田间捕食性天敌数量，进而提高水稻产量。连续两年的调查结果显示，在CT模式下稻田主要害虫如稻飞虱和福寿螺发生量分别为74.78和9.91 m-2，而在RT模式分别为14.69和5.16 m-2，发生量显著降低，并且在RT模式下病害发生率和杂草密度也均有明显下降。同时，实施RT的稻田水稻产量（7477.01 kg ha-1）相比于CT（6489.19 kg ha-1）增加15.22%。此外，在CT模式下稻田害虫捕食性天敌的平均密度为11.22 m-2，而RT和NT模式下分别为19.73和20.48，虫口数显著增加，同时丰富度也显著增加，说明CA对促进农业生态系统生物多样性有重要作用。综上所述，实施RT有利于水稻病虫草害防治，提高水稻产量和农业生态系统可持续性。

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PPAR gamma2：正调控鸡Plin1基因表达的PPARγ主要蛋白亚型 2022, 21(8): 2357-2371.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63896-0 摘要 ( )   PDF   本研究的目的旨在确定鸡PPARγ对Plin1基因的调控作用，并阐明其确切的分子机制。本研究首先利用RT-qPCR技术检测PPARγ激动剂对cPlin1基因表达的影响，而后通过双荧光素酶报告基因和RT-qPCR技术分析PPARγ对cPlin1基因启动子活性和mRNA表达的影响，再通过免疫共沉淀和双荧光素酶报告基因技术研究PPARγ与RXRα的协同作用对cPlin1基因启动子活性的影响，最后通过启动子截短和突变分析以及凝胶阻滞技术确定cPlin1基因启动子中PPARγ2的具体调控位点。基因表达分析结果表明，PPARγ的特异性激动剂—曲格列酮可以显著增强（P<0.05）PPARγ的靶基因LPL、A-FABP、FAS基因和Plin1基因的mRNA表达水平，提示cPlin1基因的表达可能受PPARγ的调控；进一步的报告基因和基因表达分析结果表明，PPARγ2能够显著促进（P<0.01）cPlin1基因的启动子活性及mRNA表达水平，但PPARγ1却无此作用；免疫共沉淀和报告基因结果表明，PPARγ与RXRα之间存在蛋白质相互作用；与单独过表达RXRα相比，共表达PPARγ2和RXRα显著增强（P<0.01）cPlin1基因的启动子活性，但共表达PPARγ1和RXRα则没有表现出类似的现象；启动子的截短及突变分析以及凝胶阻滞结果表明，PPARγ2可以与cPlin1基因启动子上的-1126/-1116位点结合促进（P<0.01）cPlin1基因的表达。与哺乳动物相似，（i）鸡PPARγ对Plin1基因的转录具有正调控作用，其中PPARγ2是发挥此调控作用的主要蛋白亚型；（ii）PPARγ2是通过与cPlin1基因启动子区域的-1126/-1116位点结合来实现促进cPlin1基因表达作用的。本研究的创新性是明确了鸡PPARγ对Plin1基因表达的调控作用，并揭示了PPARγ2调控鸡Plin1基因转录的分子机制。

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脾脏转录组分析揭示了H/L选育群体雏鸡对沙门氏菌的抗性差异机制 2022, 21(8): 2372-2383.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63770-X 摘要 ( )   PDF   本研究比较H/L选育群体和非选育群体的基因组数据和沙门氏菌感染后的脾脏转录组数据，旨在鉴定H/L选育过程中参与脾脏抗菌能力的关键基因。在选择系第10代，从H/L选育系和对照系分别选取41只和31只个体采集外周血样本提取DNA，并基于55K SNP芯片进行基因分型进行选择信号分析；分别选取选育系和对照系群体于7日龄进行鼠伤寒沙门氏菌（ST）感染试验，感染后3d测定肝组织载菌量和血液溶菌酶含量，同时采集脾脏组织（N=9）进行转录组分析；结合选择信号和脾脏转录组结果共同鉴定脾脏中参与沙门氏菌抵抗的候选基因。结果表明，与对照系群体相比，H/L选育群体对鼠伤寒沙门氏菌的抗性更强（P<0.05）。在选育系和对照系之间，鉴定的分化基因主要参与TGF-β信号通路、FoxO信号通路和沙门氏菌感染通路。对所有鉴定得到的脾脏差异表达基因（DEGs）的分析结果表明，沙门氏菌感染途径涉及的G蛋白偶联受体（GPCR）和胰岛素样生长因子（IGF-I）信号通路被显著富集（p<0.01）。基于DEGs和Fst（Fixation index）的综合分析鉴定了参与沙门氏菌感染途径的候选基因，如GPR39、NTRK2和ANXA1。广泛的基因组变化显示了在鸡群中免疫反应的多基因遗传基础。许多与免疫防御功能相关的基因在H/L选育和对照系中差异表达，选育系群体对沙门氏菌表现出更强的抗性。该研究确定了在用ST攻击后易感鸡和抗性鸡中差异表达的基因和通路，以更好地了解宿主对ST感染的免疫抗性。本研究利用动物模型（H/L定向选育系和对照系）的基因组数据和脾脏转录组数据进行了系统性的研究，解析了H/L定向选育后脾脏影响沙门氏菌抗性的分子机制。

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基于WGCNA的蛋鸭生殖道感染肠炎沙门氏菌应答调控网络构建及关键因子挖掘 2022, 21(8): 2384-2398.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63888-1 摘要 ( )   PDF   本研究以蛋鸭生殖道感染肠炎沙门氏菌为模型，采用加权基因共表达网络分析（Weighted Gene Co-expression Network Analysis, WGCNA）方法构建蛋鸭感染肠炎沙门氏菌生殖道应答共表达基因模块，筛选关键调控因子。结果表明，绍鸭感染肠炎沙门氏菌后，其中22%的鸭在生殖道的卵巢基质、小卵泡、输卵管峡部和阴道等多个组织定植。通过加权基因共表达网络（WGCNA）方法鉴定得到11个基因模块，并与组织载菌数据进行关联分析，筛选到3个与肠炎沙门氏菌生殖道感染应答高度相关的关键基因模块（P<0.01），包括185个共表达的差异表达基因（|log2FoldChange|＞2，P<0.05），获得60个关键调控基因和125个转录因子。选取关键模块中连接度最高的免疫调控相关的14个枢纽基因（hub gene）进一步进行验证分析，结合基因功能，确定其中3个枢纽基因（TRAF3、CXCR4和IL13RA1）肠炎沙门氏菌应答关键调控因子，且主要通过NF-kappaB、Toll样受体、类固醇生物合成和p53信号通路等通路与其他基因共同发挥抗菌作用。以上研究结果不仅从理论上丰富肠炎沙门氏菌感染过程中的免疫调控网络关系的认识，同时也为培育肠炎沙门氏菌抗性品系提供潜在候选分子标志。

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中国北方玉米田长期免耕条件下低土壤碳饱和亏缺降低cbbL细菌丰度 2022, 21(8): 2399-2412.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63800-5 摘要 ( )   PDF   目前关于农田耕作管理措施下，cbbL细菌对不同水平土壤碳饱和亏缺（SCSD）的响应机制仍不清楚。因此我们研究了长期免耕秸秆还田（NT）和常规耕作（CT）措施下，SCSD对cbbL细菌丰度和多样性的影响。结果表明，相比于CT，NT降低了SCSD，降低了cbbL细菌的丰度和香农指数，改变了cbbL细菌的群落结构。另外，土壤碳饱和和cbbL基因数量存在显著正相关关系，但是与cbbL基因多样性之间不存在相关关系。综上，低SCSD限制了cbbL细菌的丰度，但是对cbbL细菌的多样性没有影响。因此，关于cbbL细菌固碳速率和能力的研究，应该建立在耕作措施对cbbL细菌丰度和多样性影响的基础上。我们的研究揭示了土壤固定CO2过程中生物机制和物理化学机制之间存在的关系，对于CO2的固定机制研究具有重要意义。

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谷氨酰胺转录调控玉米根铵转运蛋白ZmAMTs基因表达 2022, 21(8): 2413-2421.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63753-X 摘要 ( )   PDF   本文利用玉米水培分根体系发现，局部供铵到缺氮根系可以显著诱导ZmAMT1;1a与ZmAMT1;3基因的表达水平。测定15N标记铵吸收速率与根组织氨基酸含量发现，铵诱导的ZmAMT1s基因表达与根系铵吸收能力及谷氨酰胺含量显著正相关。外界添加谷氨酰胺合成酶抑制剂MSX时，供铵则不能诱导缺氮根系中ZmAMT1;1a与ZmAMT1;3基因的表达，表明铵的同化产物谷氨酰胺，而不是铵本身，负责调控ZmAMT1s基因表达。此外，外界供应不同浓度谷氨酰胺到缺氮根系发现，较低浓度的谷氨酰胺就能够诱导ZmAMT1s基因表达，但高浓度谷氨酰胺却能够抑制其表达。以上研究结果表明，为了严格调节玉米根系铵吸收能力，铵转运蛋白ZmAMT1s基因在转录水平被严谨调控，与根内谷氨酰胺水平密切相关。

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利用机器学习和环境关联对大面积复杂地区土体深度进行空间预测 2022, 21(8): 2422-2434.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63692-4 摘要 ( )   PDF   本研究构建了一个可直接估计空间不确定性的集合式机器学习模型，即分位数回归森林，定量土体深度与环境条件之间的关系。将该模型与丰富的环境协同变量结合，预测了位于我国西北地区、面积为14万km2的黑河流域的土体深度空间分布，估算了制图结果的空间不确定性。使用了275个土体深度观测样本和26个环境协同变量数据。结果显示，模型预测精度R2为0.587，RMSE为2.98 cm（平方根尺度），可解释近60%的土体深度变异。土体深度图清晰地展示了土体深度的区域分布模式和局部细节。谷底、平原等低平低洼景观部位土体深度较大，而山坡、山脊、台地等高陡景观部位土体深度较小；绿洲内土体深度明显大于绿洲之外的荒漠地区，冲积平原中部土体深度明显大于边缘地带，而湖泊平原中部土体深度明显小于边缘地带。高的预测不确定性主要出现在可达性差、缺少样本的区域。分析发现，土壤发生过程和地貌过程共同塑造了该流域土体深度的空间模式，但地貌过程起主导作用。这一点可能也适用于世界上其它寒旱地区类似的“高寒山地-平原绿洲-荒漠戈壁”流域。

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高水分挤压植物基肉制品：从原料到产品的加工过程数字可视化研究 2022, 21(8): 2435-2444.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63892-3 摘要 ( )   PDF   本研究首先通过高水分挤压工艺和装备创新，成功制备了与动物肉质地相当的新型植物基肉制品产品。进一步，采集加工过程中75组不同原料特性（X）和工艺参数（W）条件下，蛋白质多尺度结构变化（Yn´）、系统响应参数（S）和产品品质（Z）等数据共8000余条，采用分层增广主成分分析方法（FA-PCA），建立高水分挤压过程纤维结构品质控制模型6套。结果表明，FA-PCA建模方法的R2优于传统主成分分析法（PCA），可实现蛋白质纤维结构的有效调控。相比原料和工艺参数，通过高水分挤压过程中蛋白质梯次性多尺度结构变化预测产品品质效果最佳，证明了蛋白质多尺度结构对于纤维结构控制的重要性。此外，将数学模型与虚拟仿真技术结合，创建了涵盖数据库系统、动态仿真系统和虚拟现实系统等的高水分挤压可视化软件，将错综复杂的挤压过程进行了数字化关联，为实现精准调控和智能制造建立奠定了基础。

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葡萄籽提取物对高氧包装肉饼肉色和提前褐变的影响 2022, 21(8): 2445-2455.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63854-6 摘要 ( )   PDF   本研究调查了葡萄籽提取物（GSE）对高氧气调包装（HiOx-MAP）肉饼的生鲜肉色、熟制肉色和提前褐变的影响。GSE在肉饼中的添加量为0、0.1、0.25、0.5和0.75 g kg-1。本研究测定了生肉饼在4℃贮藏10天过程中的表面肉色、pH值、脂肪氧化和菌落总数（TVC），测定了加热至66℃或71℃时肉饼的中心肉色和pH值。与对照组（0 g kg-1 GSE）相比，GSE改善了5-10天生肉饼的肉色稳定性 (P<0.05)，并且显著抑制了脂肪氧化和肌红蛋白氧化，但对TVC没有显著影响 (P>0.05)。添加0.5和0.75 g kg-1 GSE的肉饼在贮藏后期熟制至66℃时，中心红度比对照组高(P<0.05)，并且减少了熟肉饼的PMB程度。以上结果表明，0.5和0.75 g kg-1 GSE的添加可以改善HiOx-MAP肉饼的生鲜肉色并减少PMB的发生。

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利用Cre/loxP位点特异性重组系统构建PMMoV嵌合体病毒载体 2022, 21(8): 2456-2463.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63864-9 摘要 ( )   PDF   本研究利用Cre/loxP重组系统构建了辣椒轻型斑驳病毒 (Pepper mild mottle virus, PMMoV)的嵌合体病毒载体。然而，在验证本氏烟中Cre重组酶瞬时表达量的研究中发现Cre重组酶可诱导本氏烟叶片坏死。为了缓解Cre重组酶引起的坏死表型，对本氏烟中瞬时表达Cre重组酶的表达系统进行了优化，构建了Cre表达后自敲除的瞬时表达载体 (ploxP-Cre)，有效缓解了Cre重组酶在本氏烟叶片上引起的坏死，可用于介导Cre/loxP重组系统侵染性克隆的重组。为了构建Cre/loxP重组系统的PMMoV侵染性克隆，将PMMoV基因组分段分别构建到独立的载体上获得了包含病毒基因组的载体pJM23 (1-5628 nt)，pJG1024 (5629-6356 nt)通过手足口病毒 (foot-and-mouth disease virus, FMDV)2A蛋白在PMMoV外壳蛋白(coat protein, CP)氮端 (N)融合了一个绿色荧光蛋白(modified green fluorescent protein, mGFP)，并分别在病毒基因组的重组区段插入2个同向的loxP位点和一半的内含子序列，在农杆菌介导下将pJM23、pJG1024和ploxP-Cre共转染本氏烟，转染8天后病毒发生了系统侵染，在系统侵染叶片中存在大小为300 nm×18 nm的杆状病毒粒子，实现了PMMoV病毒基因组在植物体内重组为功能性的病毒载体。进一步证实了Cre/loxP重组系统的PMMoV侵染性克隆与全长侵染性克隆的在转染4天后均可系统侵染，其系统叶病毒量无差别。同时该系统可用于研究不同病毒蛋白功能，通过构建番茄环纹斑点病毒 (Tomato zonate spot virus, TZSV)核壳体蛋白 (nucleocapsid, N) 基因的嵌合体病毒载体 (pJGTZSV)，在本氏烟中表达了N蛋白，并实现了系统侵染。我们的研究提供了一个新的方法用于嵌合体病毒和较大基因组的病毒侵染性克隆的构建。