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2022年, 第21卷, 第11期
刊出日期：2022-11-01 上一期    下一期
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JIA-2021-0906 2022, 21(11): 3103-3113.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.059 摘要 ( )   PDF   叶片是植物的主要光合作用器官，最佳的叶片形态有利于塑造理想株型，提高光合效率。在超高产杂交水稻模型中，袁隆平先生将水稻功能叶的形状归纳为直立、狭窄、厚实、卷曲。叶片的适度卷曲有助于其保持直立，减少阳光对叶片的辐射，并降低对叶片的损害，提高植物抵抗力，增加光合产物积累，从而提高作物产量。该研究发现srl3突变体在整个生育期都表现出半卷叶的表型，在分蘖期，其剑叶、第二叶、第三叶的叶片卷曲指数分别平均达到了41%、26%、14%。组织形态学分析发现srl3的剑叶在近轴面上位于中脉、大维管束及小维管束之间的泡状细胞数目和面积均显著性降低。石蜡切片和扫描电镜观察均发现部分小维管束对应的叶片背面缺少厚壁细胞，这些可能都是导致srl3半卷叶表型的原因。另外，我们还检测了一些卷叶相关以及细胞增殖扩展相关基因的表达水平，发现其中大部分基因的表达量都发生了显著性改变，说明SRL3基因很可能与这些卷叶及细胞增殖扩展相关基因有关，共同影响及调控水稻叶片形态。

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JIA-2021-0715 小麦转录因子家族基因TaNF-YB11通过调节渗透物积累和活性氧稳态增强植株耐旱能力 2022, 21(11): 3114-3130.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.058 摘要 ( )   PDF   转录因子（TFs）调控多种逆境防御相关的生理过程和植物逆境响应。本研究中，作者鉴定了小麦NF-YB转录因子家族基因TaNF-YB11介导植物抵御干旱逆境能力的特征。TaNF-YB11含有NF-YB家族特有的保守结构域，该基因编码蛋白经内质网分选后靶向细胞核内。酵母双杂交分析表明，TaNF-YB11分别与NF-YA家族成员TaNF-YA2和NF-YC家族成员TaNF-YC3在蛋白水平上相互作用。这些结果表明，上述TF蛋白通过组建异源三聚体对下游基因进行转录调控。在27 h干旱条件下，根和叶中TaNF-YB11转录本数量较正常生长对照增多。此外，干旱上调的TaNF-YB11表达水平随正常恢复处理进程逐渐下调，表明该基因参与了植物对干旱逆境的响应过程。TaNF-YB11具有赋予植株抵御抗旱逆境的能力; 干旱处理下，过表达TaNF-YB11株系植株表型和生物量均高于野生型对照，这主要与该基因促进气孔关闭、增强渗透物质积累能力和改善细胞活性氧(ROS)稳态有关。调控脯氨酸生物合成P5CS家族基因TaP5CS2在TaNF-YB11株系中呈上调表达模式，干旱胁迫下下调表达TaP5CS2株系脯氨酸积累量减少。与此类似，编码超氧化物歧化酶(SOD) TaSOD2和过氧化氢酶(CAT)基因TaCAT3在过表达TaNF-YB11株系中上调表达，上述细胞保护酶基因通过调节SOD和CAT活性在改善干旱处理下细胞ROS稳态中发挥重要作用。RNA-seq分析结果显示，与“细胞过程”、“环境信息处理”、“遗传信息加工”、“代谢”和“机体系统”相关的众多基因受到TaNF-YB11转录调节。本研究结果表明，TaNF-YB11通过在转录组水平上对干旱逆境响应相关的不同生物学过程基因进行调控，增强植株抵御干旱逆境的能力。综上，TaNF-YB11在介导植株抵御干旱逆境中发挥重要作用，该基因可作为小麦抗旱分子育种的重要基因资源。

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JIA-2021-0745 通过全基因组关联研究鉴定和验证与小麦品质相关的新位点 2022, 21(11): 3131-3147.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.085 摘要 ( )   PDF   了解小麦品质相关性状的遗传基础有助于对小麦品质进行改良，本实验测定了多环境下236份小麦种质资源（包括 160 个栽培品种和76个地方品种）的蛋白质含量（GPC）、淀粉含量（GSC）和湿面筋含量（WGC），并使用 55K小麦芯片进行了混合线性模型 (MLM)分析。结果共鉴定了 12 个稳定的 QTL/SNP，与GPC、GSC和WGC 相关的位点分别有3个、7个和2个 QTL，它们分别位于1B、1D、2A、2B、2D、3B、3D、5D 和 7D 染色体上；表型变异解释 (PVE) 范围从4.2 至10.7%。与之前报道的 QTL/基因相比，5 个 QTL（QGsc.sicau-1BL、QGsc.sicau-1DS、QGsc.sicau-2DL.1、QGsc.sicau-2DL.2、QWgc.sicau-5DL）是潜在的新位点。本实验着重关注了位于5D染色体上与湿面筋浓度相关的稳定QTL，并成功开发了SNP AX-108770574 和AX-108791420 两个KASP 标记。其中AX-108770574中含有A-等位基因和AX-108791420中含有T-等位基因的品种表型显着高于(P<0.01)含有湿面筋浓度G-等位基因或C-等位基因的地方品种，表明开发的KASP 标记可用于分子育种，改良小麦品质。

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JIA-2021-0700 密植条件下玉米花丝生长减缓的表型及转录组学证据 2022, 21(11): 3148-3157.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.083 摘要 ( )   PDF   增加种植密度是提高玉米产量的有效手段，但密植会加重雌穗顶端籽粒败育引发秃尖，进而导致减产。前期已有报道，对干旱逆境下玉米雌穗顶端籽粒败育的调控机制进行了研究，但对密植条件下玉米雌穗发生秃尖的调控机制知之甚少。本研究旨在探讨玉米应答密植环境、导致籽粒败育的潜在机制。选用两个自交系郑58和PH4CV，及分别由郑58和PH4CV做母本和父本组配的两个生产常用杂交种郑单958和先玉335为研究对象，观察了4个材料在四种不同种植密度（60,000 株/公顷 (60 k)、90,000株/公顷 (90 k)、120,000株/公顷 (120 k) 和 150,000株/公顷 (150 k)条件下，株型、秃尖情况、开花时间和花丝发育等表型的变化趋势。结果表明，随着种植密度增加，株高变化不明显，但茎粗、叶绿素含量和生物量的变化则呈现明显负相关。同时，散粉-吐丝期(ASI)延长，且苞叶中吐出花丝的数量也随之减少，说明密植条件下花丝生长减缓。进一步对花丝细胞形态的观察也发现，随着种植密度的增加，花丝细胞呈现减小趋势。转录组学数据分析表明，差异表达基因主要是花丝伸长相关基因，而非与碳代谢相关基因。以上研究证实，密植影响玉米花丝生长、使吐丝延迟、ASI加长，进而引起花期不遇，导致顶端胚珠授粉不良发生败育而产生秃尖表型。该研究加深了对密植条件下玉米花丝生长规律的认识，为进一步解析玉米应答密植条件，调控花丝生长的分子机制提供理论依据。

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JIA-2021-0603 玉米单倍体雄花育性恢复的细胞学研究 2022, 21(11): 3158-3168.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.055 摘要 ( )   PDF   玉米单倍体育种技术主要取决于单倍体基因组加倍，并已广泛应用于商业育种之中。单倍体基因组自然加倍（SHGD）是一种简单、快捷的方法，并在育种者中越来越受欢迎。但目前SHGD的细胞学机制仍不清楚。为此，我们利用诱导系YHI-1与两个极端SHGD能力的重组自交系RL36和RL7进行杂交，得到单倍体籽粒。对单倍体植物中花药减数分裂过程中花粉母细胞（PMC）与对应的二倍体花粉母细胞进行了比较。结果表明：早期加倍、第一次减数分裂中期染色体偏分离及第二次减数分裂异常三个主要的途径与SHGD有关。此外，对单倍体和二倍体植株的叶片及PMC利用流式细胞仪进行倍性分析，结果表明：单倍体植株体细胞染色体加倍和生殖细胞染色体加倍是相对独立的过程。这些结果为进一步研究SHGD的可能机制提供了基础，将有助于单倍体育种技术在玉米育种实践中应用。

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JIA-2021-0606 基于SNP遗传图谱定位大豆炸荚性状相关QTL 2022, 21(11): 3169-3184.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.082 摘要 ( )   PDF   大豆炸荚（pod shattering）是大豆重要的生育特性，而在生产上则是影响栽培大豆产量的重要不利因素之一。本研究利用2个重组自交系群体（RIL，CY，华春2号×瓦窑黄豆；GB，桂早1号×巴西13），采用复合区间作图法（composite interval mapping，CIM），对大豆炸荚性状进行QTL定位。两个RIL群体在多个环境下共检测到14个与大豆炸荚相关的QTL，分布于大豆的01、03、03、04、05、05、07、12、14、16、17、18、20和20号染色体上，LOD值介于2.64-44.33，表型解释率为1.33%-50.85%。位于第16号染色体上的一个QTL（qPS16-1）与之前已报道的一个主效QTL（qPDH1）能够高度重叠，在这个区间内能够检测到8个基因，包含一个已知的功能基因Pdh1。另有10个QTL为本次实验鉴定的与大豆炸荚相关的新位点，LOD值介于2.55-4.24，表型解释率为1.33%-2.60%。在这之中，4个QTL位点（qPS01-1、qPS03-2、qPS05-1和qPS07-1）能够在两个环境中被检测到，说明它们是与大豆炸荚相关的环境稳定的QTL新位点，结合GO富集分析、公共数据库基因差异表达谱和基因注释等方法，最终筛选到9个可能参与调控大豆炸荚性状的候选基因，但其具体功能仍待进一步验证。本研究的结果将有助于育种家们更好地了解大豆抗炸荚特性的遗传机制，为大豆抗炸荚分子育种提供理论依据。

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JIA-2021-0680 dep1通过增强氮素和干物质转运提高水稻产量和氮利用效率 2022, 21(11): 3185-3198.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.057 摘要 ( )   PDF   携带dep1基因（直立密穗）的水稻品种具有高产和高氮利用效率的潜力。然而，在田间条件下，对这些品种高产和高氮利用效率有关的农艺和生理性状研究的较少。因此，本研究在0和120 kg N ha-1下对遗传背景均为南粳6号的两个分别携带DEP1 (NIL-DEP1) 和dep1-1 (NIL-dep1)基因的近等基因系材料（NILs）进行了产量和氮利用效率评价。综合所有的氮肥处理和种植年份，NIL-dep1的产量和氮素籽粒生产效率（NUEg）分别比NIL-DEP1高25.5%和21.9%。NIL-dep1相对于NIL-DEP1的产量优势主要源于较大的库容（即较高的总颖花数）、较高的结实率、总干物质积累和收获指数。氮素利用而非氮素吸收更有利于NIL-dep1的高产。NIL-dep1显著较高的NUEg与其较高的氮和干物质转运效率、较低的成熟期叶片和茎秆氮素浓度以及较高的叶片谷氨酰胺合成酶（GS）活性有关。综上，在大田条件下，dep1通过提高籽粒灌浆期的叶片GS活性增加氮素和干物质转运，进而提高水稻产量和氮利用效率。

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JIA-2021-1201  2022, 21(11): 3199-3215.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.096 摘要 ( )   PDF

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JIA-2022-0201 多种胁迫和激素处理下番茄基因表达内参的转录组水平鉴定 2022, 21(11): 3216-3229.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.07.051 摘要 ( )   PDF   番茄是研究果实发育和逆境响应的模式植物，基因表达分析是番茄研究中一项重要内容。定量PCR是一种应用广泛的基因表达分析技术，其中内参基因的选择可能会影响结果乃至结论的准确性。虽然番茄中已经有一些常用的参考基因，但研究表明，其中一些基因在不同组织或环境条件下的表达并不稳定。此外，目前从基因组水平鉴定和筛选番茄中内参基因的研究还很少。本研究从公开的转录测序数据中筛选出15个候选内参基因，并在胁迫和激素处理下分析了这些候选基因和7个传统使用的内参基因的表达稳定性。结果表明：一半以上的候选内参基因是番茄中的管家基因；不同的处理下最稳定表达的基因有所不同，在候选和传统使用的内参基因中，除了两个传统使用的Solyc04g009030和Solyc07g066610之外，大多数基因至少被推荐为首选内参基因一次。本研究不仅提供了番茄中的一些新的内参基因，而且还提供了不同环境条件下的首选内参基因，这有助于今后番茄的基因表达研究。我们的研究同时还表明，从转录组测序数据中挖掘稳定表达的基因是筛选qPCR分析内参基因的可靠方法。

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JIA-2022-0131 全基因组水平开发甘蔗高贵种与割手密种的种间微卫星分子标记 2022, 21(11): 3230-3244.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.129 摘要 ( )   PDF   甘蔗具有庞大、复杂的多倍体基因组，阻碍了其基因组学和分子标记辅助选择的研究进展。简便易用的微卫星分子标记（SSR）因其理想的遗传属性而备受关注，但由于此前缺乏高质量染色体水平的甘蔗基因组，这些标记尚未在甘蔗全基因组范围内进行开发。本研究从甘蔗高贵种和割手密种基因组中鉴定到744,305和361,638个候选SSRs。为验证这些预测SSR的可靠性，使用11份代表性甘蔗材料（包括高贵种、割手密种、大茎野生种和现代栽培种）对1,200对种间特异SSR引物的多态性进行检测。结果表明，共有660对SSR标记在这些材料中呈现为种间多态性。此外，随机选取了100对SSR标记，对39份具有代表性的甘蔗材料进行遗传多样性分析。利用100条多态性引物共获得320个等位位点，每对SSR标记的等位位点为2-7个。遗传多样性分析结果表明，这些种质资源主要分布在4个类群中，分别为I类(14份割手密种)、II类(2份高贵种)、III类(18份现代甘蔗杂交种)和IV类(5份大茎野生种)。实验结果证明了本研究中基于甘蔗基因组预测所获得的SSR分子标记的可靠性。基于实验验证的大量SSR分子标记的开发对甘蔗遗传连锁图谱构建、比较基因组分析、全基因组关联分析和分子标记辅助选择等遗传研究具有重要意义。

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JIA-2021-0758 强大的“纳米武器”纳米氧化铜诱导烟草对土传疫霉病菌的抗性研究 2022, 21(11): 3245-3262.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.086 摘要 ( )   PDF   由于金属纳米颗粒具有较高的抗菌性能，且不易导致病原体产生耐药性的风险，纳米颗粒作为杀菌剂在可持续农业中的潜在应用发展迅速。近几年，氧化铜纳米颗粒(CuO NPs)因其低毒、经济以及高效的抗菌性被广泛应用于农业病害防控领域，但是有关 CuO NPs对土传真菌的抑制作用还不清楚。本研究通过室内毒力测定和盆栽试验方法，旨在探讨CuO NPs对烟草疫霉菌（Phytophthora nicotianae）的体外抗真菌活性及灌根施用对烟草黑胫病的防治效果。结果表明，CuO NPs极大地干扰了该真菌的生殖生长过程，在特定浓度下显著性抑制了菌丝生长、孢子萌发和孢子囊的产生，且抑真菌效应表现出明显的浓度依赖性。此外，菌丝形态损伤、细胞内ROS积累和菌丝SOD酶活性升高也是CuO NPs的抗真菌作用机制。另外，盆栽试验发现相比于对照，100 mg/L CuO NPs灌根处理对烟草黑胫病的防治效果达到33.69%，且未影响作物生长。CuO NPs能显著激活烟草的一系列防御酶和抗性基因，这进一步解释CuO NPs抑制真菌侵染烟草植株的机制。另外，100 mg/L CuO NPs处理后烟叶和根中的铜含量分别比健康烟叶提高了50.03%和27.25%，根中铜含量明显高于叶片。本研究探索了CuO NPs作为纳米杀菌剂和真菌抗性诱导剂的潜力，通过抑制病原菌侵染和刺激植物防御来防控烟草黑胫病，研究结果为拓宽金属纳米粒子在植保抗菌领域中的应用提供了有力的科学依据。

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JIA-2021-1981 硫酸钾诱导水稻对拟禾谷根结线虫 (Meloidogyne graminicola) 的抗性 2022, 21(11): 3263-3277.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.002 摘要 ( )   PDF   钾（K）是一种重要的营养元素，可以提高作物的抗逆性/耐受性。K在抗植物寄生线虫中的应用表明，K处理可以减少线虫病的发生，提高作物产量。然而，K在水稻抗拟禾谷根结线虫（Meloidogyne graminicola）中的研究仍然缺乏。本研究首先用K2SO4直接处理线虫，发现K2SO4对线虫的死亡率、侵染率以及发育水平无显著影响；接着通过温室盆栽接种，发现0.5 mM K2SO4处理水稻后，根中的根结和线虫数量分别下降了57.2±4.4% 和59.2±6.6%，成年雌虫比例（70.9±5.6%）显著低于对照（90.7±5.1%），同时幼虫比例（27.0±6.3%）显著高于对照（6.0±3.2%），而水稻的生长不受影响；统计Pluronic明胶中水稻根尖吸引的线虫数量，发现接种后6小时K2SO4处理与清水处理之间并无显著差异；对接种后7天根结中巨细胞的形态、大小和数量进行显微观察，发现两个处理间也不存在显著差异；接着检测根结中胼胝质沉积，发现K2SO4处理后其沉积面积增加了67.9%，同时其合成基因OsGSL1和降解基因OsGNS5分别显著上调和下调；另外检测H2O2累积发现，接种后8和24 小时K2SO4处理的根中H2O2含量分别增加了78.2% 和118.7%，同时其合成基因OsRbohB也显著上调；再对水杨酸、茉莉酸、乙烯以及油菜素内酯等信号通路相关基因和病程相关蛋白基因的表达进行定量分析，发现在线虫侵染初期K2SO4处理显著上调了某些抗病相关基因的表达；最后对K通道基因OsAKT1和转运蛋白基因OsHAK5缺陷型植株进行接种，发现根结和线虫数量显著增加并且线虫的发育加快，同时K2SO4的作用降低。这些说明K2SO4通过激发基础防御反应提高了水稻对线虫的抗性，并且K通道和转运蛋白积极参与了寄主抗性。K及其通道和转运蛋白在寄主抗性中的应用，为进一步研究水稻抗线虫机制以及钾在植物抗生物胁迫中的功能奠定了基础。低钾能诱导水稻对拟禾谷根结线虫的抗性，为田间有效利用钾肥防控线虫病害提供了理论依据。

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JIA-2021-1973 小菜蛾绒毛膜基因chorions鉴定及RNA干扰介导的chorion-1功能分析 2022, 21(11): 3278-3292.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.079 摘要 ( )   PDF   绒毛膜形成期是昆虫卵子发生的最后阶段，在这一阶段，滤泡细胞通过合成分泌绒毛膜蛋白，转移至发育的卵母细胞表面沉积形成卵壳，为胚胎发育提供保护屏障。目前对绒毛膜基因家族的研究大多集中在模式昆虫，如家蚕和果蝇，在世界性害虫小菜蛾中仍缺少对绒毛膜基因家族的系统鉴定以及其功能分析。因此明确绒毛膜基因家族在小菜蛾基因组上的分布情况及其转录特征，解析绒毛膜基因在小菜蛾卵子发生过程，以及胚胎发育过程中的重要作用，可为小菜蛾的遗传调控提供潜在分子靶标。本研究分析鉴定了小菜蛾绒毛膜基因的数量及染色体定位、分子特征、进化关系及其启动子区的序列特性，基于转录组数据以及qPCR实验，分析了绒毛膜基因在不同龄期和不同组织的表达模式，并基于RNAi揭示了PxCho-1的生殖功能。在小菜蛾中一共鉴定得到15个绒毛膜基因，分为A、B两大类。不同类型绒毛膜基因以成对的方式分布在染色体上。部分绒毛膜基因对，共享一个双向启动子调控区。系统发育分析表明，A、B两类绒毛膜基因具有高度的保守性，并且在对应类别中，小菜蛾绒毛膜基因均具有物种特异性。不同龄期与组织的表达谱与qPCR分析均显示，绒毛膜基因主要在小菜蛾雌成虫中显著高表达，并且在卵黄完全沉积的卵巢内显著高表达，说明绒毛膜基因在小菜蛾雌成虫的生殖发育中具有重要作用，且主要作用于卵子发生后期。抑制PxCho-1基因转录虽然对卵黄沉积没有影响，但会导致卵子变小，孵化率急剧下降，同时导致卵子内卵壳柱状层的排列松弛，以及外卵壳绒毛变短。本研究为探索小菜蛾雌性生殖调控机制奠定了理论基础，有利于筛选潜在的小菜蛾遗传防控分子靶标。

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JIA-2021-1686 利用SLAF- seq数据对中国太湖流域三个猪种和长白猪进行全基因组ROH检测 2022, 21(11): 3293-3301.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.061 摘要 ( )   PDF   二花脸猪、梅山猪和米猪是我国太湖流域优良的地方猪品种，为商品猪的遗传改良做出了巨大贡献。分析这3个猪种的遗传结构和近交水平，对地方猪遗传多样性的保护以及商品猪的持续改良具有重要意义。长纯合片段（Runs of homozygosity，ROH）的长度、数量以及在基因组中的分布模式可以作为评价群体近交水平和物种起源的指标。本研究利用SLAF-seq数据对4个不同品种（二花脸猪、梅山猪、米猪和长白猪）的猪群体进行全基因组ROH 检测，并根据ROH信息计算了各个猪群体的近交系数（FROH）。此外，研究还在高频ROH区域筛选与母猪繁殖性状相关的候选基因。在4个猪种的116个个体中共检测到10,568个ROH。PCA分析表明，太湖流域3个猪种的遗传结构与长白猪存在显著差异，而二花脸猪和米猪的遗传结构较为相似。在4个猪群体中，长白猪短ROH（<5 Mb）的频率最高，而梅山猪长ROH（>5 Mb）的频率最高，明显高于二花脸猪和米猪。梅山猪个体ROH覆盖总基因组的长度和ROH总数接近于长白猪，也明显高于二花脸猪和米猪。同时，梅山猪的平均FROH最高与长白猪相近，二花脸猪的平均FROH最低与米猪相近。以上结果表明梅山猪和长白猪一样表现出较高的近交水平，梅山猪较高的近交水平主要来源于近代的近亲繁殖，而二花脸猪和米猪的近交水平相对较低。此外，大量与母猪繁殖性状相关的候选基因在高频ROH区被鉴定到，这些基因有望作为标记辅助选择(MAS)育种的候选基因。本研究的结果为太湖流域3个猪种的遗传多样性保护、防止近交衰退和遗传改良提供了理论依据。

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JIA-2021-0767 亚急性瘤胃酸中毒对泌乳山羊瘤胃上皮屏障形态和功能的长期影响 2022, 21(11): 3302-3313.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.087 摘要 ( )   PDF   高谷物日粮诱导的亚急性瘤胃酸中毒（SARA）会损害反刍动物的瘤胃上皮屏障功能，但SARA是否会持续性损害瘤胃上皮屏障的形态结构和功能还尚不清楚。本研究旨在以泌乳山羊为动物模型，研究SARA是否对瘤胃上皮的形态结构、通透性及参与上皮屏障功能的关键基因表达具有持续性影响。选取12只安装有永久性瘤胃瘘管的泌乳中期奶山羊，随机分为对照组（Ctrl，n=4）和SARA组（n=8），对照组试验动物饲喂NFC/NDF比为1.40的基础饲粮，SARA组依次饲喂NFC/NDF比为1.40、1.79、2.31和3.23四种饲粮诱导试验动物发生SARA。SARA诱导成功后从SARA组中随机选取4只患病动物让其自由采食混合粗饲料4周使其恢复，即post-SARA组。采用pH值监测系统连续监测瘤胃pH值以判定SARA的严重程度。采集瘤胃腹囊上皮组织，利用透射电镜、尤斯灌流室、PCR和Western blot等先进技术检测瘤胃上皮的形态结构和功能。结果表明：与对照组相比，（1）SARA组瘤胃上皮乳头长度、宽度、表面积和角质层厚度显著增加(P<0.05)，棘基层厚度和上皮总厚度则显著降低(P<0.05)。post-SARA组这些参数则趋向于恢复到对照组水平(P>0.05)。同时透射电镜结果显示，SARA减少了瘤胃上皮紧密连接数量，加宽了上皮细胞之间的间隙。（2）SARA组和post-SARA组瘤胃上皮短路电流（Isc）、组织导电性（Gt）以及辣根过物氧化酶（HRP）通过瘤胃上皮的流速均显著增加(P<0.05)，这表明SARA可引起瘤胃上皮通透性持续升高，进而导致其屏障功能长期受损。（3）SARA组和post-SARA组瘤胃上皮紧密连接蛋白CLDN1, OCLN and ZO-1的mRNA和蛋白表达量均极显著下调(P<0.01)。由此可见，SARA可导致瘤胃上皮屏障结构和功能持续受损，这与瘤胃上皮紧密连接蛋白表达下调密切相关，而且瘤胃上皮屏障功能的恢复滞后于形态结构的恢复。

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JIA-2021-1117 生长羔羊胃肠道真菌群落的发育规律 2022, 21(11): 3314-3328.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.092 摘要 ( )   PDF   胃肠道真菌群落对于动物的健康和生长性能十分重要，但目前其在消化道内的定植过程尚不清楚。本研究目的是探究生长羔羊从出生至四月龄胃肠道真菌群落的发育规律。本实验选择10只初生湖羊母羔（2.87 ± 0.28 kg）作为实验动物，利用IT1S rDNA测序手段，测定0,3,10,20,30,45,60,90,120日龄羔羊瘤胃和直肠内容物真菌区系，联合随机森林分析，探究10只湖羊母羔从出生至4月龄瘤胃和直肠真菌群落的动态变化，确定真菌区系在胃肠道的建立过程。结果表明，随着羔羊日龄的增加，胃肠道真菌群落的组成、多样性和菌群丰度受到显著影响(P<0.05)。在门水平上，Ascomycota和Basidiomycota在瘤胃和直肠样品中均占主导地位。各日龄组内瘤胃真菌群落相似性在45日龄时显著增加(P<0.05)，而各日龄组内直肠真菌群落相似性在60日龄后显著增加(P<0.05)。随年龄变化的属，Acremonium, Microascus, Valsonectria, Myrmecridium, Scopulariopsis, Myrothecium, Saccharomyces 和 Stephanonectria在瘤胃和直肠中均随羔羊年龄变化而改变，说明这些真菌可能在羔羊生长发育过程中起到关键性作用，并且说明上消化道的微生物可能会对下消化道的微生物区系产生影响。主坐标分析结果表示，瘤胃和直肠真菌群落存在显著差异(P<0.05)。本研究表明，真菌群落在胃肠道演替过程可以分为三个阶段：定植阶段（0-10日龄），过渡阶段（10-45日龄），和相对稳定的逐渐成熟阶段（45-120日龄）。本实验结果表明，羔羊的年龄和胃肠道的不同部位均会影响真菌群落组成，为真菌在羔羊早期生长发育过程的调控奠定理论基础。本研究较全面的比较分析了120日龄之前，湖羊羔羊胃肠道真菌建立过程和此过程中逐步行使主导作用的优势菌群，分析发现了不同日龄阶段胃肠道真菌结构的特征。

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JIA-2021-0784 2022, 21(11): 3329-3344.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.088 摘要 ( )   PDF

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JIA-2021-1612 适量秸秆替代氮磷肥可以提高水稻产量、养分利用效率和土壤碳固存 2022, 21(11): 3345-3355.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.059 摘要 ( )   PDF   秸秆还田是实现农学和环境双赢的重要途径。然而，在表层土壤（0-20 cm）中，最佳稻草替代氮磷肥料量仍不清楚。因此，我们在 2016-2018年进行了三年的田间试验，探讨不同秸秆用量替代肥料中氮磷对水稻收获后土壤理化性质、土壤有机碳（SOC）储量、土壤氮残留、土壤磷残留、水稻产量、产量构成、氮（N）肥利用效率和磷（ P) 肥利用效率的影响。与单施化肥相比，5 t ha-1秸秆替代氮磷肥提高了水稻穗粒数、有效穗数、结实率、千粒重和籽粒产量，也增加了水稻地上氮磷养分吸收量。同时，秸秆用量超过 2.5 t ha-1 比单施化肥处理增加了土壤有效氮磷钾含量。此外，与单施化肥处理相比，所有秸秆替代氮磷处理均提高了土壤有机碳储存量。相比单施化肥处理，5 t ha-1秸秆替代氮磷肥使土壤中氮残留和磷残留分别减少了 68.3% 和 28.9%。同时，水稻地上氮磷养分吸收和土壤理化性质共同解释了19.3%的水稻籽粒产量和产量构成的变化。综上，5 t ha-1秸秆替代氮磷肥是一种合理的施肥制度，不仅可以提高土壤理化性质、土壤有机碳固存、水稻产量、产量构成、氮肥利用效率和磷肥利用效率，同时可以降低环境污染的风险。

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JIA-20201-1707 秸秆还田条件下稻田氮素径流损失与水稻氮吸收的变化特征 2022, 21(11): 3356-3367.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.062 摘要 ( )   PDF   秸秆还田被广泛用来提高农田的可持续生产力。但是，秸秆还田随时间变化对稻田氮素径流损失的潜在影响尚需深入研究。本研究于2008到2012年在我国亚热带地区开展了稻麦轮作、稻烟轮作和双季稻种植的田间试验，旨在评估秸秆还田对稻田氮素径流过程、水稻产量、水稻氮素吸收、土壤总氮以及有机质变化的影响。每种种植模式各设置三个等氮施用处理，分别为不施氮肥（CK）、单施化肥氮（CF）以及化肥氮和秸秆氮配施（CFS）。试验结果表明，在双季稻种植模式中，相比于单施化肥氮，秸秆氮部分替代化肥氮减少了稻田中总氮的径流损失。但是，秸秆氮较低的生物可利用性也明显降低了水稻的氮素吸收量。在稻-麦轮作和稻-烟轮作模式下，相比于单施化肥氮，化肥氮和秸秆氮配施反而在短期内使稻田总氮径流损失增加了0.9%-20.2%。但是，连续三年秸秆还田后，稻-麦轮作和稻-烟轮作模式的氮径流损失减少了2.3%-19.3%，这说明秸秆还田对减少稻田总氮损失具备长效性。同时，稻-麦轮作和稻-烟轮作模式的水稻氮素吸收量也增加了0.8%-37.3%。本研究结果表明，短期内秸秆还田对降低氮素损失和提高土壤肥力具有一定的变异性，但是长期秸秆还田具有减少稻田氮素损失和提高土壤地力的潜力。

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JIA-2021-1810 连续失水-复水中保水剂对土壤结构和水分物理特性的影响 2022, 21(11): 3368-3381.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.065 摘要 ( )   PDF   保水剂（SAP）是一种应用较为广泛的化学节水材料，能够促进土壤水分增加，改善土壤结构，但 是在频繁干湿交替的环境中，保水剂的长效性及其有效性的影响因素尚不明确。本研究中，土壤中混施不 同用量的保水剂（0%，0.1%，0.2%和0.3%），研究在连续三次失水-复水条件下（T1、T2和T3），保 水剂对土壤结构和水分物理性质的影响效应。结果表明，当土壤处于轻度干旱（T2）和充分灌溉（T3）时， 用量为0.2%和0.3%的保水剂可以提高土壤的供水能力；但在重度干旱（T1）条件下，保水剂反而会降低 土壤的供水能力；且这种变化趋势与保水剂用量呈负相关。保水剂与土壤中的Si-O-Si键、-OH，以及不同 的结晶二氧化硅等矿物胶体之间的物理吸附和化学作用是直接导致干湿交替条件下保水剂持水性能降低的 重要因素之一。与对照相比，保水剂处理组的土壤液相比显著增加了8.8%~202.7%，T1和T2处理尤为明 显，引起土壤气相比显著降低。经历反复的干湿交替过程，尤其当保水剂用量较大时，保水剂处理组会显 著增加>0.25 mm的土壤团聚体和水稳性大团聚体（R0.25）的含量，减低<0.053 mm的土壤团聚体含量。 保水剂处理组平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）的增加，以及分形维数（D）和不稳定团粒 指数（ELT）数值的下降，说明保水剂可以大幅改善土壤结构的稳定性。综合分析认为，土壤团聚体的分 布和结构稳定性，以及土壤供水能力的改善与保水剂用量、土壤水分状况，以及保水剂和土壤颗粒之间的 相互作用密切相关。

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JIA-2022-0227 中国西北地区农民种植绿肥作物以促进可持续农业低采用率之原因解析 2022, 21(11): 3382-3394.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.09.005 摘要 ( )   PDF   绿肥作物具有减少农业生态系统温室气体排放（GHG）的潜力，并提供重要的生态系统服务，契合联合国可持续发展目标（SDGs）。然而，种植绿肥作物并未得到农民广泛认可。例如，在全国范围内，绿肥作物的种植面积占耕地面积比例不足3.5%。本研究旨在解析农民种植绿肥作物低采用率的原因。我们采用Best-Worst Scaling (BWS) 方法，让农民对不同的耕地保护措施进行排序，包括三种类型的绿肥作物种植系统。以中国西北部甘肃省为例，对276名农民进行了调查。研究结果表明，绿肥作物的低采用率有三个因素：1）农民更喜欢改善农田灌溉设施和以有机代替化肥，而不是种植绿肥作物； 2) 对绿肥作物的政策缺乏认识和理解，且获得培训课程的机会有限； 3）政府财政支持和补贴不足。本研究为政策决策者进一步推广绿肥作物提供了参考与建议。

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JIA-2022-0288 2022, 21(11): 3395-3407.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.09.006 摘要 ( )   PDF   促进农户经济作物种植能否显著的增加其家庭福利一直是粮食政策的焦点。本研究首先探讨了农户商业化种植食用豆行为的影响因素，并进一步分析食用豆商业化生产如何改善了农户的经济福利。本文使用了2018年至2019年期间收集的848户农户家庭数据集，通过应用Heckman两步法估计了农户家庭商业化食用豆生产的影响因素，并采用内生处理回归（ETR）方法检验了商业化食用豆种植对农户家庭经济福利的影响。结果表明，食用豆市场价格（农户销售价格）、农业技术服务、农户获得贷款途径，以及政府补贴等因素显著的促进了农户商业化的食用豆生产，而生产成本增加和对气候变化风险的认知限制了食用豆农户商业化生产。总体而言，商业化的食用豆生产显著的增加了农户家庭农业收入，但对农户家庭非农收入的影响有限。这一研究结果进一步表明，通过促进农户家庭进行商业化的经济作物生产，并降低农户农产品市场准入的政策可以显著提高经济作物（比如食用豆）农民家庭的经济福利。

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JIA-2021-1306 葡萄根结线虫PCR快速分子检测技术研究 2022, 21(11): 3408-3416.  DOI: 10.1016/j.jia.2022.08.100 摘要 ( )   PDF   葡萄根结线虫（Meloidogyne vitis）是在云南省葡萄根部发现的一种新的根结线虫种类，该线虫在侵染地高密度存在，已对葡萄造成严重损害。葡萄根结线虫病的发生可能对我国葡萄产业发展构成威胁，为了建立一种快速、可靠的葡萄根结线虫特异性分子检测方法，本研究以葡萄根结线虫核糖体DNA内转录间隔区(ribosomal DNA-internal transcribed spacer，rDNA-ITS)基因片段为靶标，设计筛选葡萄根结线虫种特异性检测引物，通过优化反应体系，并对所设计引物的可靠性、特异性及灵敏性进行检测验证，建立了葡萄根结线虫PCR快速分子检测技术体系。结果表明，优化后的引物最佳退火温度为53℃，该引物能够对不同龄期葡萄根结线虫进行检测；特异性检测结果表明，本研究建立的PCR分子检测技术能够从葡萄根结线虫中扩增获得长度为174 bp的特异性片段，选用的5种非靶标根结线虫则无任何扩增条带，从而将葡萄根结线虫和其他5种非靶标根结线虫有效区分开；灵敏度检测结果表明，该PCR分子检测技术能够有效的检测单头2龄幼虫和10-4头雌虫的DNA；此外，该PCR分子检测技术能够从混合线虫种群中特异性地检测出葡萄根结线虫，并能够有效检测出土壤中的葡萄根结线虫，检测灵敏度为0.5 g土壤中可检测出2头2龄幼虫或一头雄虫。本研究建立的快速、灵敏、特异的PCR分子检测技术可用于葡萄根结线虫单头2龄幼虫的直接鉴定、混合线虫群体中葡萄根结线虫的检测及0.5 g土壤中2头2龄幼虫或一头雄虫的直接检测。本研究建立的PCR分子检测技术能够准确、快速地检测出葡萄根结线虫，将为葡萄根结线虫的发生危害调查和高效绿色防控策略的制定提供技术支撑。