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2023年, 第22卷, 第12期
刊出日期：2023-12-20 上一期   

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农村转型研究文献综述：定义、测度和指标 Dong WANG, Chunlai CHEN, Christopher FINDLAY 2023, 22(12): 3568-3581.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.10.038 摘要 ( )   PDF   本文从定义、测度和指标三个维度回顾了农村转型的研究，并总结了农村转型的研究成果。农村转型的范围包括四个要素——生产力、乡村性、包容性和可持续性。当前农村转型维度及其相关指标的概念对于政策决策来说是不够的，因为它们缺乏客观性、可行性、责任性、全面性和可比性。未来研究制定评估发展中国家农村转型的新措施是有价值的。此外，该主题在某些方向上还有潜力进行深入研究：如城镇化战略，制度改革、政策和投资，性别平等及包容性，市场创造，和国际贸易。

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过去40年中国省际农村转型、农民增收与农村减贫 2023, 22(12): 3582-3595.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.10.037 摘要 ( )   PDF   过去40年，中国经历了快速的农村转型。与快速转型相伴而生的是农民家庭收入的显著增加和农村贫困人口的大幅减少。本文基于省级数据考察了农村转型（高值农业和农村非农就业）及其效果（农民人均收入和农村贫困发生率）的演变与关系。结果表明：各省都发生了显著的农村转型，但转型的水平和速度存在较大差异。此外，农村转型水平越高的省，农民收入越高、农村贫困发生率越低。需要说明的是，本文也根据高值农业和农村非农就业分析了省际农村转型的类型。本文还进一步讨论了制度、政策和投资（IPIs）对农村转型的潜在影响并总结了政策启示。

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SiRAV1蛋白的Ser31位点磷酸化可以通过调节SiCAT表达来提高谷子耐盐性 LI Qiao-lu, LI Zhi-yong, WANG Meng-meng, YAN Jing-wei, FANG Lin 2023, 22(12): 3638-3651.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.04.034 摘要 ( )   PDF   盐害严重威胁着植物的生长和发育。因此，识别和筛选盐胁迫响应的关键基因并解析其作用机制对提高植物的耐盐性至关重要。本研究运用磷酸化蛋白质组技术对盐胁迫处理前后的谷子样品进行检测分析，共鉴定出4000个磷酸化多肽，其中123个显著差异。非冗余蛋白质数据库（NR）功能注释显示，有23个转录因子表达差异显著，如SiRAV1转录因子。亚细胞定位分析显示SiRAV1位于细胞核中。表型和生理分析证实，SiRAV1的过表达能够提高谷子对盐胁迫的耐受性，且这一作用是通过抑制盐诱导的H2O2积累、丙二醛含量和电解质渗漏率的增加等方式实现的。进一步的研究表明，SiRAV1能够直接结合SiCAT启动子以激活SiCAT的表达，从而提高CAT酶的活性。本研究还发现，SiRAV1蛋白的Ser31位点磷酸化可以通过增强其与SiCAT启动子的结合能力来正向调节谷子的耐盐性。综上所述，本研究首次解析了SiRAV1在谷子盐响应中的作用机制：盐胁迫通过诱导SiRAV1蛋白的Ser31位点磷酸化，进而增强了其与SiCAT启动子的结合能力，激活了SiCAT的表达，从而提高谷子对盐胁迫的耐受性。

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应用控释肥培育水稻串联式水卷苗：机插秧变得更经济和高产 HE Wen-jun, HE Bin, WU Bo-yang, WANG Yu-hui, YAN Fei-yu, DING Yan-feng, LI Gang-hua 2023, 22(12): 3652-3666.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.05.007 摘要 ( )   PDF   机插稻传统的土育秧不仅消耗资源，而且费时费力。因此，对于水稻轻简高效育秧而言，串联式水卷苗等无土育秧方法养分管理的改善和优化是必要的。本研究以控释肥（CRF）-释放周期为3个月的树脂包衣复合肥（PCCF-3M）作为育秧肥(SF)，并且设置5种不同用量：SF-0，SF-10，SF-20，SF-30，SF-40，以基质育秧作为对照（CK）。在所有SF处理中，施用20g/盘SF（SF-20）的处理效果最好，秧苗素质和机插质量均与CK相当。相反，较低施用量（SF-0和SF-10）导致秧苗氮含量低并抑制地上部生长；较高施用量导致毒害（丙二醛含量增加）并抑制根系生长。与CK相比，SF-20处理增加了穗数（5.6-7.0%）和产量（4.3-5.3%），这可能与被根系盘住的剩余SF移栽后促进秧苗分蘖生长有关。此外，SF-20处理降低了秧块重量（53.1%）和育秧成本（23.5%）并提高了利润，这表明该处理是轻简和经济的。综上所述，SF-20处理是一种促进水稻秧苗生长和提高移栽效率的经济和有效的方式。据我们所知，本研究第一次在水稻无土育秧基础上明确最适的CRF用量。

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分次施磷通过促进小穗发育和结实缓解低温对小麦的影响 XU Hui, HOU Kuo-yang, FANG Hao, LIU Qian-qian, WU Qiu, LIN Fei-fei, DENG Rui, ZHANG Lin-jie, CHEN Xiang, LI Jin-cai 2023, 22(12): 3667-3680.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.09.013 摘要 ( )   PDF   随着气候变化的加剧，极端低温事件频发重发。在我国黄淮海麦区，拔节孕穗期（药隔期）发生的倒春寒对冬小麦造成了显著的产量损失。为探索一种经济、可行、高效的小麦低温抗性高产栽培技术，本研究以烟农19为试验材料，探讨了分次施磷对药隔期低温处理下小麦抗氧化特性和碳氮代谢生理的影响。处理包括传统施磷和分次施磷，然后在药隔期进行-4℃低温处理和自然温度处理。结果表明，与传统施磷相比，分次施磷提高了叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)，降低了叶片胞间二氧化碳浓度(Ci)。同时，分次施磷处理提高了小麦幼穗碳氮代谢相关酶活性，促进了可溶性糖(SSC)、蔗糖(SUC)、可溶性蛋白(SP)和脯氨酸(Pro)在幼穗中的积累，降低了丙二醛(MDA)的毒性。由于分次施磷增加了生殖发育所需的有机营养，小麦幼穗对低温胁迫的抗性增强，每穗不育小穗数(SSN)比传统施磷降低11.8%，小穗结实率(SSR)和最终产量比传统施磷分别提高6.0%和8.4%。随着低温处理结束时间的延长，分次施磷的改善作用更加明显。

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大豆平头炭疽菌和胶孢炭疽菌对啶氧菌酯的抗性风险及抗性分子机制研究 SHI Niu-niu, LIAN Jin-pan, QIU De-zhu, CHEN Fu-ru, DU Yi-xin 2023, 22(12): 3681-3693.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.07.037 摘要 ( )   PDF   炭疽病是大豆最重要的病害之一，平头炭疽菌和胶孢炭疽菌是其最主要的病原菌。啶氧菌酯属于QoI类杀菌剂，常用于作物炭疽病的防治。然而，我国大豆平头炭疽菌和胶孢炭疽菌对啶氧菌酯的敏感性、抗性风险和抗性分子机制尚不清楚。本研究建立了大豆平头炭疽菌和胶孢炭疽菌对啶氧菌酯的敏感基线，采用室内药剂驯化的方法诱导抗性突变体，并测定抗性突变体的适合度和交互抗性，同时比较分析抗性突变体和敏感菌株的cyt b基因cDNA序列，进一步利用分子对接明确敏感菌株和突变体Cyt b蛋白与啶氧菌酯的结合力。结果表明：供试的128株平头炭疽菌和121株胶孢炭疽菌对啶氧菌酯的EC50值频率分布呈连续单峰曲线，平均EC50值分别为0.7740和1.1561 μg mL-1，该平均EC50值可作为相对敏感基线监测未来田间大豆平头炭疽菌和胶孢炭疽菌对啶氧菌酯的敏感性变化。分别筛选获得11株平头炭疽菌和6株胶孢炭疽菌的抗性突变体，其EC50值分别为5.40–152.96 µg mL-1、13.53–28.30 μg mL-1。抗性突变体在分生孢子的产生、萌发和致病性方面表现出与亲本菌株相似或更高的生存适合度。啶氧菌酯与吡唑醚菌酯之间存在交互抗性，而与氟啶胺、苯醚甲环唑及丙环唑之间无交互抗性。平头炭疽菌7株高抗突变体（RF > 100）cyt b基因427位碱基由G突变为A，所编码的Cyt b蛋白143位由甘氨酸（G）突变为丝氨酸（S），4株中抗突变体（RF < 50）cyt b基因409位碱基由G突变为A，所编码的Cyt b蛋白137位由甘氨酸（G）突变为精氨酸（R）。分子对接验证发现G143S和G137R突变是平头炭疽菌对啶氧菌酯产生抗药性的主要机制。胶孢炭疽菌抗性突变体cyt b基因未发生突变。温室试验结果表明，啶氧菌酯不能有效地防治高抗突变体，对中抗突变体的防效也显著下降。总之，G143S和G137R是大豆平头炭疽菌对啶氧菌酯产生抗药性的主要机制，大豆平头炭疽菌和胶孢炭疽菌对啶氧菌酯的抗性风险为中至高等，生产中应对QoI类杀菌剂实施抗性监测，并采取有效的抗性管理策略。

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一种快速、简易、可靠的培养皿内青枯菌接种方法 CAO Peng, CHEN Jia-lan, LI Ning-ning, ZHANG Shuang-xi, WANG Rong-bo, LI Ben-jin, LIU Pei-qing, AN Yu-yan, ZHANG Mei-xiang 2023, 22(12): 3709-3719.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.05.020 摘要 ( )   PDF   茄科劳尔氏菌，简称青枯菌(Ralstonia solanacearum)，是一种分布广泛的土传细菌病原菌，该病原菌从根部侵染植物，最终引发青枯病(Bacterial wilt disease)。青枯菌寄主范围广泛，可在200多种植物包括马铃薯、番茄、辣椒、烟草、花生等重要作物上引起毁灭性的植物病害，被列为世界上第二大细菌性植物病原菌，给全世界的农作物生产带来巨大威胁。研究并解析青枯菌与植物互作的分子机制可为青枯病防控策略的建立奠定基础。然而，目前科研中主要采用的青枯菌土壤灌根法接种方法存在实验周期长、所需植物培养空间大、且条件不容易控制等问题，限制了青枯菌与植物互作研究的开展。因此，亟需一种快速、操作简易、且结果稳定的青枯菌接种方法。为此，本文建立了一种培养皿内青枯菌接种方法(Petri-dish inoculation method)，该方法具备接种后发病稳定、操作简易和实验周期短等特点，可广泛用于青枯菌与植物互作研究。为了证明该方法在青枯菌与植物互作研究中的有效性，本文利用引发植物防御作用的分子模式Pep1，拟南芥感病突变体npr1，以及具有不同毒力水平的青枯菌突变体ΔhrcV和ΔRipAC，研究了青枯菌皿内接种方法在评估植物抗病性和青枯菌致病性中的适用性和高效性。同时，我们利用皿内接种方法再现了前人对4个烟草品种的抗性评估结果，表明该方法可用于不同植物种质材料的抗性评估和筛选。鉴于此方法具有快速、操作简单、节省空间，人力和财力，以及所需接种量少的优点，该方法可用于快速大规模青枯菌突变体致病性分析以及植物对青枯菌抗性种质材料的筛选和鉴定。青枯菌皿内接种方法也可为其他土传病原菌的接种提供参考。

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丝氨酸蛋白酶抑制剂LmSPN2和LmSPN3通过Toll信号通路共同调控飞蝗胚胎滞育 FENG Shi-qian, ZHANG Neng, CHEN Jun, ZHANG Dao-gang, ZHU Kai-hui, CAI Ni, TU Xiong-bing, ZHANG Ze-hua 2023, 22(12): 3720-3730.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.05.019 摘要 ( )   PDF   飞蝗雌成虫可以感知季节性光周期的变化，从而诱导胚胎滞育，并以此作为越冬的关键策略。丝氨酸蛋白酶抑制剂基因（SPNs）在滞育诱导中发挥重要作用，但只有少数SPNs基因得到了功能验证。LmSPN2在滞育和非滞育卵之间差异表达，然而其生物学功能仍需进一步探究。因此，我们首先对LmSPN2进行了RNAi敲降，结果表明滞育率显著降低了29.7％。使用酵母双杂交、免疫共沉淀和pull-down等技术，我们验证了LmSPN2与LmSPN3之间存在相互作用，且作用位点为LmSPN2的第331位谷氨酸。LmSPN3的RNAi敲降会使滞育率增加14.6％，表明LmSPN2和LmSPN3在滞育调控上具有相反的功能。两个SPN基因的双重敲降导致滞育率降低了26.4％，表明LmSPN2是主导的调节信号。此外，我们发现敲降LmSPN2后，四个Toll通路基因（easter，spätzle，pelle和dorsal）显著上调，而敲降LmSPN3后则下调，因此我们推测这两个SPN基因通过Toll通路调节滞育过程。综上，LmSPN2对蝗虫卵滞育具有正调控作用，而LmSPN3作用相反，二者通过LmSPN2的第331位谷氨酸进行互作，并通过Toll通路影响飞蝗滞育。这种滞育调控机制扩展了我们对昆虫发育调控的理解，并为研发新的蝗虫防控策略的提供了新方向。

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万氏潜蝇姬小蜂孤雌品系比其两性品系更具生防应用前景 DU Su-jie, YE Fu-yu, XU Shi-yun, WAN Wei-jie, GUO Jian-yang, YANG Nian-wan, LIU Wan-xue 2023, 22(12): 3731-3743.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.06.002 摘要 ( )   PDF   万氏潜蝇姬小蜂（膜翅目：姬小蜂科）是潜叶蝇上的优势寄生蜂，该蜂具有两性生殖（交配且受精时产生雌蜂，未受精时产生雄蜂）和孤雌产雌生殖（雌蜂不需要与雄蜂交配而持续产生二倍体雌性后代，且其后代一般全部或主要由雌蜂组成）。作为田间的优势控害力量，研究比较两种品系的生物学特性差异是非常必要的。在本研究中，我们比较评价了两种品系的生命表参数和寄主致死率参数。结果表明，孤雌品系在生命表参数上优于两性品系。孤雌品系表现出更高的繁殖力、净增殖率、周限增长率和内禀增长率。而且，孤雌品系的净寄生致死率、净取食致死率、净叮蛰致死率和净总致死率均高于两性品系。因此，孤雌品系的种群增长速度更快，控害潜力更强。综上所述，与两性品系相比，孤雌品系在防控潜叶蝇害虫上更具应用前景。此外，由于孤雌品系无需与雄蜂交配和仅产雌蜂，降低了饲养成本，故建议在未来的生物防治应用中，应优先考虑释放和推广应用孤雌品系。

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根据转录组分析影响鸡肉亚油酸含量的关键基因和调控通路 ZHAO Wen-juan, YUAN Xiao-ya, XIANG Hai, MA Zheng, CUI Huan-xian, LI Hua, ZHAO Gui-ping 2023, 22(12): 3744-3754.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.02.019 摘要 ( )   PDF   亚油酸是一种必需的多不饱和脂肪酸，不能由人类或动物自身合成，只能从外部获得。亚油酸的含量对肉的质量和风味有影响，并间接影响消费者的偏好。然而，影响亚油酸在生物体内沉积的分子机制并不清楚。因为对于亚油酸沉积的分子机制尚不明晰，为了研究影响亚油酸含量的主要效应基因，本研究旨在通过转录组测序（RNA-Seq）和加权基因共表达网络分析（WGCNA）来筛选慢型型黄羽鸡的关键基因。我们为了筛选与慢型黄羽肉鸡中亚油酸含量相关的候选基因，在126天上市日龄时宰杀了399只天农麻鸡，测量了胸肌中的脂肪酸含量，并收集胸肌组织进行转录组测序。通过将转录组测序结果与WGCNA的表型相结合，来筛选候选基因。并对在相关度最高的模块中显著相关的基因进行了KEGG富集分析。在对399个胸肌组织进行基于RNA-Seq的质量控制后，共获得13，310个基因。使用这些基因进行了WGCNA，共得到26个模块，其中有8个与亚油酸含量高度相关的模块。根据|GS|>0.2和|MM|>0.8的标准进行筛选，得到四个关键基因，即MDH2、ATP5B、RPL7A和PDGFRA。KEGG富集后结果显示，目标模块内的基因主要富集在代谢途径中。本研究通过大样本量的转录组分析，发现代谢途径在天农麻鸡亚油酸含量的调控中起着重要作用，并筛选出MDH2、ATP5B、RPL7A和PDGFRA作为影响亚油酸含量的重要候选基因。本研究结果为选择分子标记和全面了解影响肌肉中亚油酸含量的分子机制提供了理论依据，为慢速型黄羽肉鸡的育种提供了重要参考。

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结核分枝杆菌Rv1043c蛋白酶的功能及在小鼠体内的致病性研究 TANG Yang-yang, CUI Ying-ying, JIANG Yan-yan, SHAO Ming-zhu, ZANG Xin-xin, DANG Guang-hui, LIU Si-guo 2023, 22(12): 3755-3768.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.06.025 摘要 ( )   PDF   结核病（Tuberculosis，TB）是由结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，Mtb）引起的一种严重危害人类健康并对畜牧业造成巨大威胁的人畜共患传染病。近年来，TB在全球范围内流行更为广泛，根据2022年世界卫生组织（WHO）的报告，2022年共有987万人患TB，其中死亡128万人。同时，TB与HIV的混合感染以及多重耐药TB的出现，为TB的防控带来了新的挑战。因此，解析Mtb的致病机制迫在眉睫。 丝氨酸蛋白酶在细菌入侵宿主以及免疫调节过程中发挥重要作用，我们的研究发现Rv1043c蛋白是Mtb细胞壁相关的丝氨酸蛋白酶，1-18位氨基酸为其信号肽序列，在致病性分枝杆菌中高度保守。我们以Rv1043c蛋白为研究对象，开展了该蛋白的酶学特性及其在致病性中的研究。 首先通过原核表达和亲和层析纯化获得Rv1043c蛋白，酶活性测定结果显示Rv1043c能够切割Casein底物，其最适温度为45 ℃、最适pH值为9.0，且Ca2+ 和Mg2+能够促进其活性的发挥，279位丝氨酸（S）为蛋白酶的关键活性位点，表明Rv1043c蛋白酶为丝氨酸蛋白酶。圆二色分析结果显示，Rv1043c蛋白酶在温度10 ℃-70 ℃、pH3.0-pH4.0和pH7.0-pH10.0的范围内二级结构稳定，在pH5.0和pH6.0条件下Rv1043c蛋白二级结构稳定性发生改变。 为了研究Rv1043c在分枝杆菌感染中的作用，我们构建了重组耻垢分枝杆菌Msg_pAIN、Msg_Rv1043c和Msg_Rv1043cS279A。亚细胞定位和免疫电镜分析显示，Rv1043c蛋白定位于Mtb的表面；重组菌Msg_pAIN、Msg_Rv1043c和Msg_Rv1043cS279A感染小鼠腹腔巨噬细胞，经细胞毒性和凋亡分析显示，Rv1043c丝氨酸蛋白酶活性能够明显促进小鼠腹腔巨噬细胞的LDH释放；重组菌Msg_pAIN、Msg_Rv1043c和Msg_Rv1043cS279A感染C57BL/6小鼠，经病理学、组织病理学、肺细胞凋亡、菌落定殖和炎性细胞因子分析显示，Rv1043c丝氨酸蛋白酶活性促进分枝杆菌在小鼠肺脏中的定殖，诱导肺细胞凋亡和肺的病理损伤，促进小鼠炎性细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的释放。 以上研究结果表明Rv1043c丝氨酸蛋白酶在分枝杆菌致病过程中发挥重要作用，本研究为进一步解析Mtb的致病机制提供理论基础。

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确定华北地区典型的冬小麦-夏玉米轮作体系中的磷平衡阈值以优化磷投入和调节土壤磷有效性 XU Meng-ze, WANG Yu-hong, NIE Cai-e, SONG Gui-pei, XIN Su-ning, LU Yan-li, BAI You-lu, ZHANG Yin-jie, WANG Lei 2023, 22(12): 3769-3782.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.05.030 摘要 ( )   PDF   磷（P）是一种不可再生资源，也是植物生长的关键营养元素，对作物产量的提高起着重要作用。磷肥的过量施用在农业生产中很普遍，这不仅浪费了磷肥资源，还造成了磷的积累和地下水污染。为了获得较高的产量和磷素利用效率（PUE），我们假设农业系统的表观磷平衡可以作为确定磷投入阈值的关键指标。因此，我们进行了长达12年的定位田间试验，包括6个施磷处理，施磷量分别为0、45、90、135、180和225 kg P2O5 ha–1，以明确作物产量、PUE和土壤Olsen-P对磷平衡的反应并优化磷投入。结果表明，当磷肥施用量超过某一水平时，周年产量不再增加，当周年磷肥施用量为90–135 kg P2O5 ha–1时可以实现较高的产量和PUE。当磷平衡阈值为2.15–4.45 kg P ha–1时可以实现最佳产量和最小的环境风险。基于磷平衡阈值估算的磷投入为95.7–101 kg P2O5 ha–1，施磷量在此阈值内时可以协同提高产量与PUE（90.0–94.9%）。此外，本研究发现磷投入-产出平衡框架的建立有助于评估土壤Olsen-P在未来的变化，其中土壤磷平衡每增加100 kg P ha–1，有效磷含量上升4.07 mg kg–1。总之，磷平衡可以作为农业生产中磷管理的一个重要指标，为限制磷过剩和制定更高产、高效和环保的磷肥管理策略提供有力参考。

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旱地农田残留地膜对作物产量和土壤肥力的影响 WANG Dong, XI Yue, SHI Xiao-yan, GUO Chao-li, ZHONG Yu-jie, SONG Chao, GUAN Yu, HUANG Lu, YANG Qi-feng, LI Feng-min 2023, 22(12): 3783-3791.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.04.026 摘要 ( )   PDF   地膜覆盖已成为干旱、半干旱地区农业生产中维持作物高产的重要手段。然而，农田土壤中残留地膜也引发了更多的关注。为研究残留地膜对土壤养分、土壤微生物、作物生长和产量的影响，共开展了以下三个试验，包括残膜量为0、450、1350和2700 kg ha-1的7年大田试验和4年盆栽试验，以及残膜量为1350 kg ha-1时，残膜碎片单边长分别是2–5、5–10、10–15和15–20 cm的6年田间试验。研究发现，残膜对0–2.0（或0–1.8）m的田间土壤水分几乎没有影响，对0-20 cm土壤的有机碳、全氮、无机氮、全磷和速效磷均无显著影响。相对于非膜际土壤，附着于残膜表面的土壤细菌群落的多样性和丰度有所降低，而对离开残膜表面的土壤微生物群落没有显著影响。不同大小的残膜碎片使小麦和小扁豆的田间出苗率偶有显著降低。含有450-2700 kg hm-1的残膜降低了玉米的株高和茎粗，收获期玉米的地上生物量显著降低11-19%。随着残膜量的增加，玉米和马铃薯的7年平均产量虽然呈下降趋势，但各处理间差异不显著。这些结果为全面科学地认识旱地农业系统中残留地膜对土壤和作物的影响提供了重要数据。

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蔬菜安全生产的土壤全镉和可提取态镉的阈值推导及验证 LI Li-jun, LI Kun, JIANG Bao, LI Ju-mei, MA Yi-bing 2023, 22(12): 3792-3803.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.05.008 摘要 ( )   PDF   保障蔬菜安全生产中十分重要的是研究推导出适用于蔬菜安全生产的土壤镉阈值。在高自然背景地区，可提取态镉的土壤阈值对于食品安全和环境管理显得尤为重要。本研究采用物种敏感性分布法，耦合土壤老化、生物有效性、以及土壤性质影响，推导土壤全量镉和可提取态镉的阈值。在5个文献数据库中，利用指定的关键字对已发表论文中的数据进行筛选，共筛选出90种符合条件的蔬菜品种。利用土壤-植物系统中镉迁移转化模型对生物积累数据进行归一化处理后，种内变异性降低18.3 ~ 84.4%。利用物种敏感性分布曲线推导出保护95%的物种不超标的土壤镉浓度，即HC5值。进而提出了基于外源添加法推导的土壤镉阈值，该阈值可以用基于土壤有机质和pH的连续性方程表示。全量镉和EDTA可提取态镉的阈值分别为0.23 ~ 0.61 mg kg-1和0.09 ~ 0.25 mg kg-1。利用田间试验数据对推导的阈值模型进行验证。大部分的预测值都小于由田间试验计算出的HC5值，说明本阈值是保守可行的。综上所述，本研究为建立蔬菜种植土壤镉阈值提供了以保障蔬菜产品质量安全的科学依据。

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基于骨架图像的玉米植株结构多样性分析方法 LIU Min-guo, Thomas CAMPBELL, LI Wei, WANG Xi-qing 2023, 22(12): 3804-3809.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.05.017 摘要 ( )   PDF   由于玉米植株的结构特征对其冠层的资源利用和对风雨等因素造成的倒伏的忍耐能力以及产量的稳定性具有重要影响，因此受到广泛关注。量化自交系之间的形态多样性对于杂交育种至关重要，尤其在描述大量的种质资源时。然而，传统的几何描述方法过于简化植株结构并忽略了植株整体结构特征，因此难以反映和展示植株结构的多样性。本文介绍了一种新的描述玉米植株结构并量化其多样性的方法，该方法结合了计算机视觉算法和数学的持续同调理论。结果表明，持续同调方法可以捕捉玉米植株结构的关键特征和其他通常被传统几何分析方法所忽略的细节。基于这种方法，可以挖掘（量化）植株结构的形态多样性，并分析玉米植株结构的主要类型。

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基于奇亚(Salvia hispanica) FAD2和FAD3的油菜(Brassica napus) α-亚麻酸的生物技术 2023, 22(12): 3810-3815.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.05.018 摘要 ( )   PDF   α-亚麻酸(ALA, 18:3Δ9,12,15)是人类必需的脂肪酸，因为它是合成ω-3长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)的前体物质。当今世界，人们普遍缺乏ALA，因为大多数大宗食用油中ALA含量较低或缺乏，基于生物技术提升大宗油料作物的ALA含量是一种很有前途的策略。在已知的油料作物中，奇亚(Salvia hispanica)的种子油中ALA含量最高。在本研究中，基于连接肽LP4-2A，我们构建了奇亚FAD2和FAD3的融合基因，然后构建了其种子特异性启动子PNapA驱动的植物表达载体，通过根癌农杆菌介导成功转化到大宗油料作物甘蓝型油菜(Brassica napus)中。在T0、T1和T2株系的种子中，ALA的平均含量分别为20.86%、23.54%和24.92%，分别为未转化材料（对照）的2.21、2.68和3.03倍（含量分别为9.42%、8.78%和8.22%）。T0、T1和T2植株的种子中，最高ALA含量分别为38.41%、35.98%和39.19%，是对照的4.10—4.77倍。转基因株系中，脂肪酸（FA）途径结构基因BnACCD、BnFATA、BnSAD、BnSCD、BnDGAT1、BnDGAT2和BnDGAT3以及正调控转录因子的编码基因BnWRI1、BnLEC1、BnL1L、BnLEC2、BnABI3、BnbZIP67和BnMYB96均显著上调，而油脂积累负调控因子、次生代谢正调控因子的编码基因BnTT1、BnTT2、BnTT8、BnTT16、BnTTG1和BnTTG2均显著下调，这表明外源融合基因ShFAD2-ShFAD3直接和间接地重塑了转基因油菜种子中FA相关的整个代谢网络的正、负效应位点。