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2022年, 第21卷, 第10期
刊出日期：2022-10-01 上一期    下一期
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JIA-2021-0584 植物气孔导度和叶肉导度对非生物胁迫的响应 2022, 21(10): 2787-2804.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.036 摘要 ( )   PDF   CO2是植物光合作用的重要原料，而气孔阻力与叶肉阻力是CO2扩散进入叶绿体的最大限制因素。植物的气孔导度和叶肉导度对非生物胁迫因子非常敏感，这些因子通过调控羧化位点CO2浓度来影响光合速率。气孔导度对环境的响应，叶肉导度的内部结构、生化因素限制早已有了相关综述，然而围绕环境因子对植物CO2扩散的系统调控还未进行归纳和探讨。因此，本文综述了气孔导度和叶肉导度对非生物胁迫因子(如光强、干旱、CO2浓度和温度)的快速响应和长期应答及其调控的生理机制，并对今后的研究趋势做了进一步展望。

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JIA-2021-0361普通小麦籽粒灌浆速率及相关性状的全基因组连锁和关联分析 2022, 21(10): 2805-2817.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.032 摘要 ( )   PDF   籽粒灌浆速率（GFR）在小麦产量形成过程中起着关键作用，但由于表型调查困难等原因，对其遗传解析研究甚少。本研究测定了1个重组自交系群体和1个自然群体籽粒灌浆性状，基于高密度图谱进行相关性状的连锁分析和全基因组关联分析。在染色体 1B、4B和5A上鉴定到17个稳定的QTLs。 其中IWB19555-IWB56078 连锁区间对性状 GFR1、GFRmax、KL、KW、KT 和TKW具有多效性，表型变异解释率（PVE）为13.38%（KW）- 33.69%（TKW）。检测到198个显著性状关联位点（MTAs）分布在除了3D和4D之外的染色体上。GFR的主要关联位点包括 IWB44469（11.27%）、IWB8156（12.56%）和IWB24812（14.46%）。检测到IWB41019是籽粒大小相关的重要多效性位点。通过GWAS鉴定到的IWB35850与连锁分析获得的QGFRmax2B.3-11位于同一区域，该区域包含两个高置信候选基因。检测到两个重要的粒重相关 QTL与灌浆速率 QTL定位到同一区间。这些发现有助于解析 GFR 的遗传基础，为小麦产量性状 QTL候选基因预测提供理论依据。

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JIA-2012-0427 2022, 21(10): 2818-2832.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.033 摘要 ( )   PDF

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JIA-2021-0019  盐胁迫下野生大豆(Glycine soja)种子萌发的连锁与关联定位 2022, 21(10): 2833-2847.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.031 摘要 ( )   PDF   盐分会损害大豆的萌发、生长和产量。萌发期是大豆生长发育的关键时期。野生大豆中含有许多抗性基因，是大豆遗传改良的宝贵资源。为了确定野生大豆在盐胁迫下种子萌发期间激活的遗传位点，本研究对两个群体的3个耐盐相关性状进行了筛选，其中一个是包含142个家系的大豆种间杂交群体，另一个是包含121份野生大豆材料的自然群体。利用3个耐盐指标的单核苷酸多态性（SNP）标记，在两个环境下通过连锁定位和全基因组关联研究(GWAS)检测到25个数量性状位点(QTLs)，21个显著SNPs [-Log10(P)≥4.0]和24个潜在SNPs [3.5<-Log10(P)<4.0]。根据这些SNPs和QTLs鉴定出关键遗传区域。根据W05基因组的基因功能注释和盐诱导基因表达实时荧光定量PCR分析，选择GsAKR1作为野生大豆萌发阶段响应盐胁迫的候选基因。这些结果有助于确定野生大豆耐盐遗传网络，并为耐盐大豆的分子标记辅助选择提供依据。

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JIA-2021-0434 高粱糖转运蛋白的全基因组鉴定、表达及功能分析 2022, 21(10): 2848-2864.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.034 摘要 ( )   PDF   糖转运蛋白在植物渗透调节、信号途径以及植物的生长发育过程中具有重要的作用。然而，目前高粱糖转运蛋白（Sorghum Sugar Transporter，SST）的功能研究却相对较少。本研究通过BLASTP在全基因组鉴定得到98个SST。分析结果显示，这98个SST被划分成3个家族，其中6个被划分为蔗糖转运蛋白家族（sucrose transporters，SUT），23个被划分为SWEET蛋白家族（sugars will eventually be exported transporters，SWEET），69个被划分为单糖转运蛋白家族（monosaccharide transporters，MST）。并且这69个高粱MST可进一步分为7个亚家族，其中24个蛋白属于sugar transporter protein（STP），23个属于polyol/monosaccharide transporter（PLT），2个属于vacuolar glucose transporter（VGT），4个属于inositol transporter（INT），3个属于plastidic glucose transporter/suppressor of G protein beta1（pGlcT/SBG1），5个属于tonoplastic monosaccharide transporter（TMT），8个属于early response to dehydration (ERD6)-like（ERD）。研究结果还发现，SST的编码基因在染色体上随机分布，但却呈现成簇分布的特性，SWEET、ERD、STP和PLT的27个编码基因聚集形成8个串联重复区，其中22个编码基因形成了11对旁系同源基因，占SST编码基因的22.4%。此外，SST家族具有相似的保守结构域，但其保守基序与跨膜结构域（TMH）的特征却有所不同。进一步的分析结果显示，SST编码基因表现出明显的组织特异性；有7个SST主要分布在细胞膜以及膜细胞器上；而选取的14个SST则均能在酵母中转运不同类型的单糖。通过以上研究，我们揭示了SST的序列特征和蛋白的初步功能，研究结果为解析SST在高粱的糖转运及糖信号通路中的作用奠定了基础。

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JIA-2021-0532 利用STTM技术抑制miR397提高甘薯对SPVD的抗性 2022, 21(10): 2865-2875.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.054 摘要 ( )   PDF   甘薯(Ipomoea batatas (L.) Lam.)作为一种重要的杂粮作物，在世界各地广泛种植，但深受甘薯病毒病(SPVD)的影响。本研究利用短串联靶标模拟物（STTM）成功抑制甘薯miR397的表达，上调其靶基因漆酶（IbLACs）的表达，使木质素合成途径的上游基因，包括苯丙氨酸解氨酶（PAL）、4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）、羟基肉桂酰CoA:莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶（HTC）、咖啡酸O-甲基转移酶（COMT）、肉桂醇脱氢酶(CAD)等基因被反馈调控而广泛上调表达。同时，导致PAL和LAC的酶活性显著增加，促进木质素的合成与积累。木质素在细胞壁中的沉积增加了转基因甘薯植株的物理防御能力，有效减少了烟粉虱对SPVD的传播，保证甘薯的健康生长。本研究为甘薯抗病育种和绿色生产提供了新思路。

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JIA-2022-0212 谷子YABBY基因家族分析及SiDL基因功能鉴定 2022, 21(10): 2876-2887.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.052 摘要 ( )   PDF   YABBY基因是植物种特有的一类转录因子，它在植物生长和发育中发挥着重要作用。为研究YABBY基因在植物抗逆性中的功能，我们分析了谷子（Setaria italica）YABBY基因家族及它们在植物生长和响应不同非生物胁迫的功能。研究结果发现，8个YABBY基因不均等分布在五条染色体上，它们与其他单子叶植物YABBY基因具有很好的共线性关系。系统发育进化关系将SiYAB划分为四个亚组：FIL/YAB3, YAB2, INO和CRC。其中没有单子叶植物YABBY成员被划入YAB5亚组。 此外，在SiYAB蛋白发现有四个保守基序，基序1构成YABBY结构域，而基序2和3构成C2-C2结构域。表达模式分析发现SiYAB基因在生殖发育组织中高表达。为进一步研究SiYAB基因的功能，选择SiDL基因在拟南芥中进行异源表达。SiDL在拟南芥中的过量表达会导致植物开花延迟、叶片卷曲和种子大小发生改变。 此外，SiDL在植物种负向调控对盐胁迫的响应。我们的研究为进一步研究谷子YABBY基因功能提供了基础。

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JIA-2021-0551 华中地区双季稻双直播模式下超短生育期水稻品种产量与抗倒性表现 2022, 21(10): 2888-2899.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.035 摘要 ( )   PDF   双季稻双直播模式是一种省工、节本的轻简化栽培措施，可有效应对当前双季稻种植面积逐年下降的现状。华中地区温光资源有限，双季稻双直播模式必须选用生育期在95天左右的超短生育期品种才能保障安全生产。此外，因直播稻群体密度大、扎根浅，在实际生产中往往面临着倒伏风险高的问题。然而，目前关于超短生育期水稻品种在双季稻双直播模式下的抗倒性表现和抗倒性提高途径尚不明确。因此，本研究旨在揭示华中地区双季稻双直播模式下超短生育期水稻品种的抗倒机理。田间试验于2017-2018年在湖北省武穴市进行，设置高、低两个氮肥水平，选用四个超短生育期水稻品种为供试材料，于齐穗后15天测定倒伏相关性状。结果表明，超短生育期水稻品种在两个氮水平下的生育期和产量的变异范围分别为85-97天和4.59-7.61 t ha-1。在该产量水平下，弯曲力矩是造成氮肥处理和品种间倒伏指数差异的主要原因，而抗折力及其他茎秆形态指标并未显著影响倒伏指数。弯曲力矩主要受株高的影响，超短生育期水稻品种的株高从95.4 cm降低至80.5 cm，弯曲力矩降低32.0%，倒伏指数降低22.4%，但是产量没有显著降低。因此，在目前的产量水平下，降低超短生育期品种株高是提高双季稻双直播模式抗倒性的有效措施。但是在未来超短生育期品种产量潜力进一步提升的进程中，育种家们更应该关注增强茎秆抗折力，以进一步提高双季稻双直播模式的产量和稳产性。

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JIA-2021-0612 不同物候期不同温度组合对长江流域稻米产量和品质形成的影响 2022, 21(10): 2900-2909.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.056 摘要 ( )   PDF   水稻种植区域广以及播种期不一等原因引起的生长季温度不适宜，导致了水稻产量和品质的降低。本研究目的是评估不同物候期温度对水稻产量及品质的影响，以获得长江流域水稻不同物候期适宜温度范围。因此，本研究以区域性品种为研究对象，在长江流域不同生态区开展播期试验,观测比较水稻生育进程、产量和品质的差异。结果表明不同播期以及不同生态区，水稻生育进程、产量和品质具有显著性差异，而这恰好与营养生长期（VT）及前20天灌浆期日平均温度（GT20）显著相关。此外，与VT和GT20相比，水稻幼穗分化期温度（RT）变化差异相对较小。因此，根据不同产量和品质的VT和GT20阈值，将本研究试验结果划分为4种情景（Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, 和 Ⅳ）。其中，情景Ⅰ可获得高的整精米产量和稻米品质；与情景Ⅰ相比，情景Ⅲ和 Ⅳ的整精米产量下降了30.1%和27.6%；情景Ⅱ整精米产量增加不显著，但是其垩白粒率和垩白度要比情景Ⅰ分别高出50.6%和56.3%。综上所述，情景Ⅰ下的VT和GT20组合方式（22.8℃<VT<23.9℃和24.2℃<GT20<27.0℃或3.9℃<VT<25.3℃和4.2℃<GT20<24.9℃），可用于指导长江流域水稻播期调整和水稻适宜品种的选取，以提高该区域的水稻产量和品质。

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JIA-2021-1524 种子大小性状QTL-seq分析揭示葡萄无核分子研究新思路 2022, 21(10): 2910-2925.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.047 摘要 ( )   PDF   无核是鲜食和制干葡萄市场的重要商品性状。然而众多研究中，葡萄无核关键基因及分子机制仍不明晰。本研究通过对有核葡萄‘红地球’、无核葡萄‘森田尼无核’及二者杂交后代进行基因组重测序，鉴定非同义突变SNP并结合已发表转录组数据开展联合分析。发现非同义突变SNP发生在蛋白激酶、转录因子、细胞色素P450等与种子发育相关基因上，且这些基因在有核和无核葡萄胚珠发育过程中差异表达，参与激素平衡、种皮和胚乳发育、繁殖性器官发育、氧化还原、衰老及细胞死亡等生物学过程。基于SNP-index分析，鉴定到一个潜在的种子大小性状相关QTL区域，并对区域内候选基因开展在多个有核、无核葡萄品种胚珠发育过程中的表达分析。进一步选取3个SNP开展SNaPshot分析，发现G8基因的一个SNP在葡萄子代验证中表现出67.5%的效率。本研究从基因组水平上揭示了有核、无核葡萄子代胚珠发育差异，为后续基因功能研究和葡萄分子育种提供宝贵资源。

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JIA-2022-0046 R3-MYB转录因子负向调控无籽刺梨表皮毛的形成 2022, 21(10): 2926-2942.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.050 摘要 ( )   PDF   无籽刺梨（Rosa sterilis S. D. Shi）果实富含营养及保健成分，是原产我国的特有经济树种，因其地上部分遍布不同类型的表皮毛或刺直接影响了果实外观品质及生产管理。该研究利用RNA-Seq技术比较分析了的发育早期花序轴（仅具鞭状毛）和果柄（具鞭状毛和长柄头状腺毛）中表皮毛形成相关基因的表达差异，其中R3-MYB类转录因子RsETC1在花序轴中的转录水平显著高于果柄。进一步qRT-PCR分析表明，在花芽萌发后初期的前三阶段，RsETC1在花序轴中的表达均显著高于果柄；而且其在无毛或去毛组织中的转录水平也明显高于有毛组织，表明该基因对表皮毛尤其是腺状表皮毛的起始形成具有负调控作用。在拟南芥中异源过量表达RsETC1会显著抑制除AtTTG1外的内源表皮毛起始基因的表达，从而导致转基因植株光滑无毛的表型。此外，果柄中JA、GA3和CKs等内源激素的含量显著高于花序轴，并且与内源激素生物合成和信号转导相关的基因表达模式也表现出一致的趋势，表明该几类激素可能对无籽刺梨表皮毛的形成和发育起着重要作用。本研究为揭示和完善蔷薇科植物表皮毛形成的分子机制提供了新的视角。

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JIA-2021-1371 玉米灰斑病致病菌玉米尾孢在中国的扩散路径 2022, 21(10): 2943-2956.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.042 摘要 ( )   PDF   【目的】明确引起我国西南地区玉米灰斑病的致病菌玉米尾孢（Cercospora zeina）在中国的分布区域以及扩散路径，预测病害未来可能的扩展区域，为有针对性开展灰斑病的早防早控工作、保护玉米安全生产提供重要信息。【方法】利用NTSYSpc、Popgene 32、ClustalX1.83、BioEdit、DnaSP 5.0、Network4.5.0.2和Arlequin 3.11等软件，对127个采自中国云南、四川、贵州、湖北、重庆、甘肃、陕西和重庆的C. zeina分离物进行了基于ISSR技术的群体遗传多样性分析，对其中108个进行了基于5个基因片段的多基因序列分析。【结果】群体遗传多样性分析表明，中国的C. zeina种群具有较高水平的遗传分化，127个分离物被划分为2个大群和8个亚群。各地理种群内的遗传分化是种群结构变异的主要因素，地理种群间的遗传相似性与病菌扩展时间及方向一致。多基因序列分析表明，中国C. zeina种群存在9种单倍型，单倍型的分布与病菌传播路线相关，病菌定殖最早的云南种群出现了群体扩张事件。群体遗传多样性与多基因序列分析证明，C. zeina云南种群具有最高的遗传多样性和单倍型多样性，其他地理种群均源自云南种群的扩散。在印度洋西南季风作用下，云南C. zeina种群逐渐扩展至四川、贵州、陕西、甘肃和重庆，同时经过种子携带方式从云南直接进入湖北，并在风力作用下从湖北传入陕西、河南及相邻的重庆。【结论】首次明确了玉米灰斑病致病菌玉米尾孢的遗传变异及其在中国的传播和扩散路径，夏季季风以及种子带菌是该种灰斑病快速传播的主要因素；预计未来玉米尾孢灰斑病将在季风作用下继续缓慢向北方玉米区扩散，形成新的重大病害威胁。

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JIA-2021-1477 轮枝镰刀菌过氧化物酶体基质受体Pex5影响致病性及FB1合成 2022, 21(10): 2957-2972.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.044 摘要 ( )   PDF   过氧化物酶体内基质主要包括氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等，它们调节细胞氧化稳态和功能，绝大部分的基质含过氧化物酶体靶向信号（PTS）并由PTS受体运输入内。本文研究发现过氧化物酶体靶向信号类型1（PTS1) 受体Pex5的缺失影响了病原真菌轮枝镰刀菌多种生物学功能，结果将有助于阐明 Pex5致病及产毒的分子机制，并为控制病害和减少伏马菌素 B1（FB1）的毒害提供理论依据。同源重组的方法构建FvPEX5敲除突变体（ΔFvpex5），继而构建敲除突变体的互补菌株。通过比较野生型，敲除突变体和互补菌株三者的表型，我们探究并验证FvPex5在轮枝镰刀菌中的生物学功能；进一步通过RNA-Seq 分析ΔFvpex5中表达差异的PTS蛋白，并结合GO和KEEG注释进而解析FvPex5影响生物学功能的原因。研究发现轮枝镰刀菌 PTS1受体 FvPex5 参与 PTS1 的定位、碳源和脂质的利用、消除 ROS、细胞壁应激反应、分生孢子的形成、FB1产生以及致病性。在ΔFvpex5 突变体，RNA-Seq 分析发现差异表达的PTS1、PTS2、 PTS 相关途径中的过氧化物酶体相关基因（PEX）和 FB1 毒素相关基因，并进一步通过RT-PCR 证实这些基因的差异表达。此外，结合GO和KEEG注释，发现ΔFvpex5突变体中差异表达的PTS1、PTS2基因在碳代谢、氮代谢、脂质代谢和氧化平衡等多种生化途径中富集。FvPex5 参与了 PTS 相关基因的调控，从而影响了轮枝镰刀菌的氧化平衡、FB1产量和致病性。本研究首次发现了FvPex5对伏马毒素FB1合成起调节作用，并首次对轮枝镰刀菌中的过氧化物酶体靶向信号(PTS)蛋白进行了预测及功能分析。

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JIA-2021-1540 2022, 21(10): 2973-2983.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.048 摘要 ( )   PDF   大豆孢囊线虫（SCN, Heterodera glycines）严重制约大豆生产。大豆抗线虫数量性状遗传位点Rhg4上的丝氨酸羟甲基转移酶编码基因（GmSHMT08）对大豆孢囊线虫有显著的抗性，但该基因如何介导了对大豆孢囊线虫的抗性机制仍不明晰，GmSHMT08能否与大豆孢囊线虫产生的蛋白发生互作仍不明确。本研究以GmSHMT08作为诱饵，通过酵母双杂交体系在线虫中筛选出了与GmSHMT08互作的一个热休克蛋白70片段（HgHSP70p）。通过GST pull-down和荧光双分子互补，进一步验证了HgHSP70p与GmSHMT08之间存在互作关系。本研究发现的HgHSP70基因可以作为关键候选基因，用于进一步探究GmSHMT08介导的对大豆孢囊线虫的抗性机制。

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JIA-2021-1221 工程酿酒酵母中生物合成青蒿酸及其对绿盲蝽的吸引 2022, 21(10): 2984-2994.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.040 摘要 ( )   PDF   黄花蒿是绿盲蝽重要的秋季寄主，其释放的挥发物对绿盲蝽具有吸引作用。黄花蒿中的挥发性物质青蒿酸是合成青蒿素的前体物质，在中草药领域被深入研究。迄今为止，关于青蒿酸调控绿盲蝽趋向行为的生物学作用研究鲜有报道。本研究使用顶空固相微萃取（HS-SPME）收集幼苗期黄花蒿的挥发物，通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析，在挥发性样品和研磨样品中检测到的青蒿酸的浓度分别为11.03±6.00 ng h-1和238.25±121.67 ng h-1。随后，在工程酿酒酵母中表达了青蒿酸合成的关键基因细胞色素P450（cyp71av1）加入外源的青蒿醇或青蒿醛为催化底物，工程酿酒酵母能够合成青蒿酸。在触角电位（EAG）测试中，3日龄的绿盲蝽成虫对青蒿醇、青蒿醛和青蒿酸均表现出强烈的电生理反应。行为学试验表明，浓度为10 mmol L-1的青蒿酸和青蒿醇能够显著吸引3日龄的雌性绿盲蝽虫成虫，而10 mmol L-1 青蒿酸和青蒿醛明显吸引3日龄的雄性绿盲蝽虫成虫。 因此， 青蒿酸及其前体物质可作为潜在的绿盲蝽引诱剂组分，用于设计绿盲蝽的综合防治策略。

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JIA-2021-1409 含有三氟甲基吡啶结构的双酰胺衍生物：设计、合成和杀虫活性 2022, 21(10): 2995-3003.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.046 摘要 ( )   PDF   双酰胺衍生物近年来在农药（特别是杀虫剂）的研究中被广泛关注。本文通过简单、环保的合成路线，设计、合成了一系列含有三氟甲基吡啶骨架的新型双酰胺衍生物，通过1H、19F和13C NMR以及HR-MS进行了确证。并测定了它们对小菜蛾（Plutella xylostella）和棉铃虫（Helicoverpa armigera）的杀虫活性，讨论了构效关系。部分化合物（D2、D5、D10、D21、D28、D29、D30和D33）在500 mg·L-1时对小菜蛾具有100%杀虫活性。其中，化合物D33在100 mg·L-1时对具有100%的杀虫活性，其LC50值（致死中浓度）为3.7 mg L-1，为该类化合物中最低值。分子对接结果表明，D33可嵌入鱼尼丁受体的活性口袋中，与商业杀虫剂氯虫苯甲酰胺类似，通过多个氢键与鱼尼丁受体相互作用。

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JIA-2021-1115 MiR-140通过靶向牛乳腺上皮细胞中的转化生长因子α(TGFA)下调脂肪酸的合成 2022, 21(10): 3004-3016.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.039 摘要 ( )   PDF   脂肪是维持生命不可缺少的营养物质和基本代谢产物，牛奶中富含脂肪酸，包括多种饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。miRNA和mRNA在乳腺组织乳脂代谢的调控中起重要作用，有研究表明，脂质代谢具有复杂的转录调控作用，但人们对通过miRNA-mRNA相互作用调控乳脂合成的机制知之甚少。本研究以泌乳后期（分娩后270d和315d）的牛乳腺组织进行转录组测序，鉴定调控乳脂代谢的关键基因，共筛选出1207个差异共表达基因，其中包括828个上调基因和379个下调基因。选择转化生长因子-α (TGFA) 基因为本实验的靶向目的基因，采用荧光素酶报告基因、Western blotting和qRT-PCR检测进行进一步的功能研究。结果表明了miR-140是TGFA的上游调控因子，miR-140能抑制(P < 0.01)牛乳腺上皮细胞 (BMECs) 和甘油三酯(TAGs)产生；相反，TGFA促进(P < 0.01)不饱和脂肪酸和TAG生成。拯救实验进一步表明了miR-140/TGFA调控机制。综上所述，这些结果表明了miR-140/TGFA通路可以抑制(P < 0.01)奶牛乳腺上皮细胞中的乳脂代谢的进行，通过遗传手段改善牛奶品质。本研究的创新点主要表现为：目前，国内外的研究大部分集中于四个泌乳阶段的研究，而很少有人专注于两个泌乳阶段的研究，而且大家的研究方向都倾向于泌乳初期，盛期和中期的研究，很少有人把注意力放在泌乳后期的两个阶段，以至于奶牛泌乳后期乳脂代谢的大数据都很少，不能使得牧场工作人员对奶牛饲养工作有更全面的了解，而本研究集中于泌乳后期的两个阶段的研究，有效的帮助牧场工作人员对泌乳后期奶牛体内脂质代谢知识的了解，也弥补了国内外在此阶段研究缺失的遗憾。

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JIA-2021-1004肉鸡骨磷沉积和骨骼发育受BMP和MAPK信号通路调节 2022, 21(10): 3017-3025.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.037 摘要 ( )   PDF   骨形态蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）和促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路在调控骨骼形成和发育中扮演着重要角色。然而，目前关于肉鸡饲粮不同非植酸磷水平（non-phytate phosphorus，NPP）对这些信号通路及其与骨磷沉积和骨骼发育相关性的影响尚不清楚。因此，本试验旨在研究饲粮添加磷对肉鸡BMP和MAPK信号通路及其与骨磷沉积和骨骼发育相关性的影响。将800只1日龄AA肉公鸡按体重随机分成5个处理组，每个处理组8个重复。5个处理组饲粮的NPP水平分别为：1-21日龄：0.15、0.25、0.35、0.45和0.55%，22-42日龄：0.15、0.22、0.29、0.36和0.43%。试验结果表明，随着饲粮NPP水平的增加，14和28日龄肉鸡胫骨细胞外信号调节激酶1（Extracellular Signal-Regulated Kinase 1，ERK1）的mRNA表达、14日龄肉鸡胫骨磷酸化ERK1及28和42日龄肉鸡胫骨BMP2的蛋白表达线性降低（P<0.04），而42日龄肉鸡胫骨c-Jun氨基末端激酶1（c-Jun N-terminal kinase 1，JNK1）的mRNA表达线性增加（P<0.02）。在14日龄，肉鸡胫骨灰分总磷沉积量、骨矿物质含量、骨密度、骨强度及胫骨灰分与ERK1和JNK1 mRNA表达及磷酸化ERK1呈显著负相关（r=-0.726~-0.359，P<0.05），而胫骨碱性磷酸酶活性和骨钙素含量与ERK1 mRNA表达及磷酸化ERK1呈显著正相关（r=0.405~0.665，P<0.01）。在28日龄，肉鸡的胫骨灰分总磷沉积量、骨矿物质含量、骨密度、骨强度及胫骨灰分与ERK1 mRNA表达和BMP2蛋白表达呈显著负相关（r=-0.518~-0.370，P<0.05），而与胫骨碱性磷酸酶呈显著正相关（r=0.382~0.648，P<0.05）。结果表明，ERK1和JNK1 mRNA表达、BMP2蛋白表达及磷酸化ERK1与胫骨灰分总磷沉积量、骨矿物质含量、骨密度、骨强度及胫骨灰分呈显著负相关，但是与胫骨碱性磷酸酶活性和骨钙素呈显著正相关，表明肉鸡骨磷沉积和骨骼发育受BMP和MAPK信号通路的调节。本研究揭示了肉鸡骨磷沉积和骨骼发育受BMP和MAPK信号通路调节的机制。

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JIA-2021-1061 复方中草药制剂对鸡毒支原体诱导的呼吸道炎症的拮抗作用 2022, 21(10): 3026-3036.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.038 摘要 ( )   PDF   鸡毒支原体（Mycoplasma gallisepticum，MG）是引起鸡慢性呼吸道病（Chronic respiratory disease，CRD）的病原体，通过自身黏附蛋白吸附于宿主呼吸道上皮细胞，造成炎症损伤。MG 感染率极高，且常与其他病原微生物混合或继发感染，给家禽业造成巨大的经济损失。目前主要使用抗生素防治 MG 的感染，但抗生素的长期使用和滥用，极易引起大量耐药菌株产生，且造成产品中药物残留，严重威胁人类健康。近年来，新兴的中草药(CHM)被用于治疗CRD。中草药具有清热解毒、抗菌、提高机体抵抗力、毒副作用小以及不产生耐药性的独特优势，在临床实践中有很好的疗效。本试验使用的复方中药制剂(CHMF)由黄芩、鱼腥草、甘草等 10 种中草药组成。试验组共分 10 组，分别为：空白对照组，生理盐水对照组，MG感染组，泰妙菌素治疗组，中药预防和治疗高（1 g d-1）、中（0.75 g d-1）、低（0.5 g d-1）剂量组。通过体外抑菌试验和 MG 感染的防治试验确定其防治 CRD 的有效性，并在一定程度上探究其作用机制，为中药复方制剂防治 CRD 提供理论依据。在预防效果方面，CHMF能有效减轻MG引起的体重和饲料系数下降。组织病理学切片结果表明，预防和治疗CHMF均能明显缓解MG感染引起的严重呼吸道炎症。此外，与MG感染组相比，CHMF预防组和治疗组均能有效降低MG粘附蛋白(pMGA1.2)的表达，抑制MG的增殖和黏附，从而有效抑制MG诱导的炎症因子白介素1β (IL-1β)和肿瘤坏死因子-α (TNF-α)的表达。综上所述，上述结果证实了CHMF能够保护雏鸡免受MG感染引起的组织损伤，且在短期内对雏鸡生产性能无不良影响。并且我们还发现CHMF对MG的疗效与泰妙菌素相当或优于泰妙菌素。综合本研究结果，该复方中药通过直接抑制或杀灭 MG，阻断MG的黏附，能有效缓解由 MG感染引起的生产性能下降，抑制 MG 感染引起的炎症反应。推荐该中药制剂预防和治疗 MG 感染的剂量为 1g d-1，连用 7d。

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JIA-2021-1398 适当有机替代缓解了化肥对土壤微食物网的负面影响 2022, 21(10): 3037-3050.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.043 摘要 ( )   PDF   土壤生物群落在促进土壤养分循环和肥力方面发挥着重要的作用。长期过量施用氮肥不利于土壤生物群落的稳定，进而影响到农田土壤健康和可持续利用。有机物料替代部分化肥对改善土壤健康和减轻过度化肥施用造成的不利影响至关重要。然而，不同有机物料对土壤微食物网影响的生物学机制尚不清楚。为了探究秸秆、生物炭和粪肥对土壤微食物网（微生物和线虫群落）的影响，本研究设置了田间小区试验，包括100%常规尿素（100% N）、70%常规尿素（70% N）、70%常规尿素加秸秆（Stover）、70%常规尿素加牛粪（Manure）和70%常规尿素加生物炭（Biochar）五个处理。研究结果表明，秸秆提供了更多可利用资源；粪肥提高了土壤微生物碳氮利用效率比值，有助于土壤固碳；生物炭施用显著提高了土壤有机碳含量和pH。此外，生物炭缓解了土壤酸化对土壤微食物网的负面影响，降低了植物寄生虫多度。主坐标分析表明，有机肥与化肥处理（100% N和70% N）对土壤生物，特别是微生物群落组成的影响存在显著差异，体现出不同的生物学机制。与100% N相比，氮肥减施处理土壤特性、微生物生物量和线虫生物量之间的负连接数有所降低。有机物料输入后土壤食细菌线虫通过上行效应影响了上一营养级的捕食-杂食线虫。综上所述，有机替代通过调节农田生态系统土壤微生物和线虫群落组成提高了土壤肥力，缓解了化肥对微食物网的负面影响，调控了土壤生物之间的营养级联效应。

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JIA-2021-1486 在长期使用有机肥的高肥力土壤上土著AM真菌依然能够引起土壤磷的消耗 2022, 21(10): 3051-3066.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.045 摘要 ( )   PDF   集约化农业生产的土壤中含有丰富的AM真菌种类和孢子数目。以往的研究表明，在低磷条件下AM真菌能够提高作物的磷吸收，但在高磷土壤中AM真菌是否依然发挥着作用并不清楚。在本文中，我们原位研究了长期高磷肥投入的农田中，土著AM真菌是否对P的利用依然有贡献。我们设计了菌丝室装置，通过在PVC管两端分别密封不同孔径的膜（30 或 0.45 µm），允许或阻止菌丝穿透尼龙膜，进入菌丝室，并阻止棉花根系的进入。我们用土壤速效磷（Olsen-P）的耗竭来表征土著AMF对磷的吸收。结果表明，土著AMF能够介导磷的耗竭和微生物量磷（MBP）的周转，并且在高磷条件下（Olsen-P: 78.29 mg kg-1），速效磷的耗竭和MBP的周转率最大；不同施肥处理的棉花根内定殖着特有的AM真菌群落，且Glomus 和 Paraglomus占主导地位，暗示了长期的施肥能够驯化AM真菌群落。在本研究结果中，我们得出了即使在高磷条件下，土著AM真菌在土壤磷的耗竭和周转中依然发挥着重要作用。

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jia-2022-0353 环境规制对奶牛养殖技术进步的影响机理和异质性研究 2022, 21(10): 3067-3081.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.053 摘要 ( )   PDF   奶牛是污染物产生较多畜禽，一头600 kg的成年奶牛，每天可产生30~50 kg粪便，废水0.4 m3，是同等条件下生猪、肉鸡和蛋鸡的数倍，已成为农业源污染的主要来源之一，随着奶牛养殖业开始向集约化、规模化和产业化转变，由此带来的环境负外部效应问题日益突出。环境规制是解决畜禽养殖过程中要素过度使用和环境污染外部性问题最直接有效的措施之一，但也是养殖场成本增加和结构调整的重要影响因素之一，当前环境规制与不同规模奶牛养殖效率以及技术进步的关系尚不清楚。该研究基于中国十个省份（自治区）2009—2019年不同规模牧场投入产出数据和环境规制政策规章文件数量，运用动态面板数据模型，研究了环境规制对奶牛养殖技术进步的影响特征与异质性，并考察了规模经营与环境规制的协同互补效应。结果表明，环境规制对奶牛养殖技术进步的影响呈“U”型特征，环境规制加速了养殖集约化发展、促进了资源的优化配置，形成了从污染治理带来的高成本、低技术进步逐步过渡到养殖结构优化产生的高收益、高创新投入的发展规律。不同规模牧场中，大规模和中规模全要素生产率高于小规模，环境规制对小规模牧场和大规模牧场技术进步具有正向促进作用，而对中规模牧场技术进步影响呈“U”型曲线，不同规模养殖的调节效应分析表明，中规模牧场奶牛存栏比重增加一定程度上缓解了环境规制初期给牧场带来技术进步下降的压力，但不能过度追求大规模养殖，大规模奶牛存栏比重增加带来更高的污染物处理成本迫使牧场减少对技术创新的投入，反而会削弱环境规制对奶牛养殖技术进步的促进作用。研究认为在推进适度规模养殖的基础上，在确保环境规制有效的情况下，要进一步加强环境规制，注重环境规制形式，使奶牛养殖技术尽快突破“U”型曲线拐点，为实现环境保护及经济增长“双赢”提供了理论支持。

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JIA-2021-1893 2022, 21(10): 3082-3093.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.049 摘要 ( )   PDF   稻田生态系统服务以及其多功能性价值对地球生命支持系统的功能有着极其重要的作用。我们估算了近30年（1980-2014）来中国稻田生态系统服务价值（ESV）。结果表明，在此期间中国稻田生态系统服务价值总量呈现波动上升趋势。其中，固碳价值所占比重最高，其次是控温和温室气体价值。不同稻区稻田生态服务价值强度存在显著差异。南方水旱轮作区和双季稻区的单位产量生态服务价值强度相近，均显著高于东北一季稻区和西南稻区。近30年（1980-2014）来，除广西、浙江、福建、广东四省（自治区）外，其他省份生态服务价值总量均有不同程度增加。这些结果表明，我国稻田生态服务价值的总量、结构和强度存在显著的时空差异性，相关研究可进一步指导适合我国水稻绿色生产技术的开发和应用。

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JIA-2021-0833 灌浆结实期水分调节通过对弱势粒淀粉合成的改善缓解高温胁迫对粳稻籽粒品质的危害 2022, 21(10): 3094-3101.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.012 摘要 ( )   PDF   温度和水分是影响水稻产量和品质形成的重要因子，灌浆结实期适度的干旱能够有效的缓解高温胁迫对水稻造成的伤害，但有关其淀粉合成的调控机理尚不清楚。为探明灌浆结实期高温与干旱对水稻淀粉合成的影响及其生理机制，本试验研究了4个不同处理下（对照（CK）、高温（HT）、适度干旱（WS）、高温干旱（HT+WS））常规粳稻淀粉相关酶活性及其基因的表达水平。结果表明高温和干旱对籽粒灌浆的影响主要发生在弱势粒中，并通过调节参与淀粉合成相关酶活性及其主效基因的表达水平，进而影响稻米淀粉的合成。高温和干旱有拮抗作用，适度干旱能够改善高温对稻米品质的影响。