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2024年, 第23卷, 第11期
刊出日期：2024-11-20 上一期   

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基于BAAFS 90K芯片的小麦整合连锁图谱构建及产量相关性状QTL定位分析 Lihua Liu, Pingping Qu, Yue Zhou, Hongbo Li, Yangna Liu, Mingming Zhang, Liping Zhang, Changping Zhao, Shengquan Zhang, Binshuang Pang 2024, 23(11): 3641-3656.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.07.028 摘要 ( )   PDF   利用不同群体和环境鉴定产量相关稳定数量性状位点(QTL)对小麦育种和遗传学研究至关重要。整合连锁图谱在小麦遗传学和基因组学研究中发挥着重要作用。本研究利用2个小麦双亲群体（即京花1号×小白冬麦DH群体和L43×陕西白麦F2群体）和小麦BAAFS 90K SNP 芯片构建了一张小麦整合连锁图谱。整合连锁图谱总长为5437.92厘摩，共包括44,503个SNP标记。整合图谱中标记的顺序与其在单群体连锁图谱和小麦参考基因组IWGSC RefSeq v2.1中的顺序均具有较高的共线性。分别在6个，2个和2个环境中采集了京花1号×小白冬麦DH群体和L43×陕西白麦衍生的F2:3、F2:4群体的8个产量相关性状进行QTL定位分析。采用完备区间作图法共定位到32个与产量相关的环境稳定QTL。其中，4个QTL，即QPH.baafs-4B，QKNS.baafs-4B，QTGW.baafs-4和QSL.baafs-5A.3，能在多个群体和环境中被重复检测到。7个稳定的QTL，即QPH.baafs-2B，QKNS.baafs-3D，QSL.baafs-3D，QKW.baafs-4B，QPH.baafs-5D，QPH.baafs-6A.1和QSL.baafs-6A，在前人的研究中没有被报道过。4B染色体上的17.25~44.91Mb与6个产量相关性状相关，是影响产量性状的重要区段。矮杆基因Rht24周围含有控制粒长、粒宽、穗长和千粒重的QTL，这些QTL可能来自Rht24的一因多效，也可能是与其紧密连锁的位点。本研究针对稳定QTL共鉴定到254个候选基因，其中TraesCS5A03G1264300，TraesCS1B03G0624000和TraesCS6A03G0697000值得特别关注，因为它们的同源基因已被证实能调控相应的性状。本研究构建的整合连锁图谱和鉴定到的稳定产量相关性状QTL及其候选基因将有益于小麦产量相关性状的遗传解析，并有助于加快培育兼具理想株型形态和高产的小麦新品种。

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基于生理性状挖掘普通菜豆抗旱相关QTL Lei Wu, Yujie Chang, Lanfen Wang, Shumin Wang, Jing Wu 2024, 23(11): 3657-3671.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.03.079 摘要 ( )   PDF   抗旱性遗传改良是普通菜豆育种的主要目标之一，因此，亟需挖掘与抗旱性相关的分子标记，通过分子辅助育种技术促进普通菜豆抗旱育种。本研究测定了210份普通菜豆的脯氨酸、海藻糖、棉子糖和水苏糖含量，发现不同处理条件下的脯氨酸、海藻糖、棉子糖和水苏糖含量变化较大。对照条件下脯氨酸含量的变异系数最小（21.21%），水苏糖含量的变异系数最大（78.69%），干旱条件下海藻糖含量的变异系数最大（50.08%），脯氨酸含量的变异系数最小（20.11%）。通过全基因组关联分析鉴定出32个数量性状位点与抗旱性相关，其中7个与已知抗旱相关遗传位点重叠。在染色体Pv01、Pv07和Pv11上发现了4个热点区域。结合基因功能注释、同源基因功能研究以及基因表达谱数据，在候选区段中鉴定出多个候选基因，包括编码MYB、bZIP、bHLH、ERF和蛋白激酶的基因。其中Phvul.001G189400、Phvul.007G273000和Phvul.008G270500分别被注释为bZIP、ERF和WRKY，这些基因参与拟南芥的干旱胁迫反应，在普通菜豆中受干旱胁迫诱导。基于候选基因区域的显著SNP，可以将供试材料分成不同的单倍型，表型分析结果表明不同单倍型之间存在显著差异。这些结果丰富了普通菜豆抗旱性遗传信息，鉴定出来的候选基因和优良的自然变异将有助于普通菜豆抗旱性改良。

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一次性施用控释掺混肥可提高晚粳稻产量、品质和光合效率 Canping Dun, Rui Wang, Kailiang Mi, Yuting Zhang, Haipeng Zhang, Peiyuan Cui, Yanle Guo, Hao Lu, Hongcheng Zhang 2024, 23(11): 3672-3691.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.10.007 摘要 ( )   PDF   控释尿素（CRU）的氮素释放与水稻吸收相同步，可以有效提高氮肥利用率，提高水稻产量并改善稻米品质。然而，很少有研究说明施用CRU对光合速率及内源酶活性的影响。因此，本研究开展了两年的田间试验，共设置7个处理（CK:不施氮肥；BBF:普通掺混肥；RBBF:减氮20%普通掺混肥；CRF1：70%控释尿素+30%普通尿素一次性基施；CRF2:60%控释尿素+40%普通尿素一次性基施；RCRF1:CRF1处理减氮20%;RCRF2:CRF2处理减氮20%），每个处理设3次重复。结果表明，在两年的时间内控释掺混肥(CRBBF)处理的氮肥表观利用率（NRE）显著提高，与BBF处理相比，CRF1处理和CRF2处理的产量分别显著提高了4.1 ~ 5.9%和5.6 ~ 7.6%，但减氮处理RBBF与RCRF2之间差异不显著。CRF1、CRF2处理的光合速率要显著高于其他处理，并且显著提高了RuBPCase、RuBisCO、GOGAT、GS的酶活性。此外，在水稻生育后期，CRBBF处理的土壤NH4+-N、NO3--N含量显著提高，更符合水稻长生育期的需肥规律。CRBBF还在一定程度上改善了稻米品质。与BBF、RBBF处理相比，CRBBF处理的蛋白质含量降低，但水稻的加工品质、外观品质、食味及蒸煮品质都有所提高。综上所述，施用CRBBF可以提高NRE、水稻光合速率以及内源酶的活性，保证了水稻生长过程中充足的氮素营养和干物质积累，进而实现提产增质。

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辐射利用率驱动下的华南双季稻区产量差评估 Jian Lu, Sicheng Deng, Muhammad Imran, Jingyin Xie, Yuanyuan Li, Jianying Qi, Shenggang Pan, Xiangru Tang, Meiyang Duan 2024, 23(11): 3692-3705.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.10.006 摘要 ( )   PDF   华南双季稻持续突破总产量纪录，而单季稻的产量潜力未能实现。辐射利用效率（RUE）被认为是谷类作物产量的重要决定因素。然而，目前尚无关于双季稻的产量差异是否涉及到RUE的信息。为了评估截获辐射（IP）和RUE对华南双季稻区4个代表性品种（象牙香占、美香占2号、南晶香占、软华优金丝）在早季和晚季的地上部生物量、作物生长速率（CGR）和收获指数（HI）的影响，开展了为期两年的田间试验。早稻的产量比晚稻高8.2%。早稻的产量优势主要源于较高的RUE决定的更高的每穗粒数和地上部生物量。象牙香占、美香占2号、南晶香占和软华优金丝在早稻种植的每穗粒数比晚稻分别高出6.5%、8.3%、6.9%和8.5%。早稻较高的产量与分蘖中期RUE（R2=0.34）、幼穗分化期RUE（R2=0.16）、成熟期RUE（R2=0.28）和截获光合有效辐射（R2=0.28）密切相关，而晚稻的产量则更多的依赖于分蘖中期的截获光合有效辐射（R2=0.31）和幼穗分化期的截获光合有效辐射（R2=0.23）。较高的RUE有助于早稻的产量提高，而晚稻产量的提高主要依赖于生育早期更高的光合有效辐射。因此，合理调配双季稻的RUE，选择具有较高RUE的品种或调整播期等途径值得更长远的研究。

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干旱胁迫促进小麦粒重潜力形成的转录和代谢分析 Yanmei Gao, Maoya Jing, Meng Zhang, Zhen Zhang, Yuqing Liu, Zhimin Wang, Yinghua Zhang 2024, 23(11): 3706-3722.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.12.015 摘要 ( )   PDF   小麦子房发育的库强决定了粒重潜力。从孕穗到籽粒建成期是子房生长发育和潜在库强决定的关键时期。然而，水分胁迫下，小麦植株在这一时期如何平衡和协调小花数和子房/籽粒重的潜在调控机制尚不清楚。因此，我们设计了W0（生长季不灌溉）和W1（拔节期灌溉75 mm）两个灌溉处理，从表型、代谢和转录组水平分析了小麦子房/籽粒重对水分胁迫的响应。结果表明，W0处理降低了土壤含水量、株高和旗叶叶面积，从而减少了粒数，尤其是弱势粒的粒数，但是提高了强势粒和弱势粒的粒重以及成熟期籽粒的平均粒重，与此同时，花前3天到花后10天子房/籽粒的重量和体积也都增加了。转录组分析表明，W0处理显著促进了蔗糖代谢和植物激素信号转导相关基因的表达，并导致可溶性酸转化酶(SAI)和蔗糖合酶(Sus)活性以及脱落酸(ABA)和吲哚-3-乙酸(IAA)水平升高，因此蔗糖含量降低，葡萄糖和果糖含量增加。此外，在W0处理下，花前几个TaTPP基因（尤其是TaTPP-6）下调，IAA生物合成基因TaTAR1和TaTAR2上调，这进一步提高了IAA水平。总的来说，水分胁迫减少了营养器官的生长，导致大部分弱势粒退化，但是提高了存活的子房/籽粒的ABA和IAA水平，提升了Sus酶的活性，将蔗糖降解为葡萄糖和果糖。由此可见，在水分胁迫下，较强的蔗糖利用能力，增强的SAI酶活性以及ABA和IAA介导的信号转导共同提高了小麦存活子房/籽粒的重量和体积，最终实现了子房/籽粒重和粒数之间的平衡。

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苹果果糖激酶基因家族的全基因组鉴定、分子进化和功能特征揭示了它们在提高盐胁迫耐受性中的作用 Jing Su, Lingcheng Zhu, Pingxing Ao, Jianhui Shao, Chunhua Ma 2024, 23(11): 3723-3736.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.09.001 摘要 ( )   PDF   果糖激酶(FRK)是植物体内果糖信号转导的调节因子，其通过磷酸化催化果糖代谢。课题组前期研究表明MdFRK2蛋白不仅对果糖具有高亲和力，而且对山梨醇具有较高催化活性。然而，苹果FRK基因家族的全基因组鉴定及其演化进程尚未报道。本研究通过系统的全基因组分析，共鉴定了9个苹果FRK基因成员，在系统发育上将其分为七个聚类。MdFRK基因的染色体定位和共线性分析揭示，它们在苹果基因组中的扩张主要受串联和染色体片段复制事件的驱动。在4个源库组织和5个不同苹果果实发育阶段观察到MdFRKs的差异表达，这表明它们在苹果果实发育和糖积累中可能起着至关重要的作用。RT-qPCR鉴定了对盐和干旱胁迫敏感的MdFRK候选基因，其中过表达MdFRK2转基因苹果植株显著增强了耐盐性。总之，本研究结果对于了解MdFRKs在调控苹果果实发育和耐盐应答中的功能具有重要的意义。

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抑制茶树CsFAD3通过介导JA而非SA途径降低茶树耐旱性 Na Chang, Xiaotian Pi, Ziwen Zhou, Yeyun Li, Xianchen Zhang 2024, 23(11): 3737-3750.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.04.002 摘要 ( )   PDF   干旱胁迫严重限制着茶树生长以及产量。脂肪酸去饱和酶(FADs)通过调节细胞膜流动性应对不同胁迫，然而，关于ω-3脂肪酸去饱和酶(ω-3 FADs)在缓解茶树干旱胁迫的作用机制尚不清楚。本研究发现干旱胁迫处理后显著增加C18:3 (亚麻酸)百分含量和CsFAD3表达量；通过酵母实验证明CsFAD3 具有将C18:2 转化为C18:3功能，亚细胞定位实验证明其定位于内质网。在茶树中瞬时沉默CsFAD3，其Fv/Fm减少、MDA含量增加，因此抗旱性显著降低；然而，转基因35S:CsFAD3拟南芥植株表现出抗旱的表型。此外，在干旱胁迫下，瞬时沉默茶树CsFAD3，茶树叶片中JA含量及CsLOX2、CsLOX4、CsAOS、CsAOC3和CsOPR的表达量均显著降低；然而SA含量无显著变化。对35S:CsFAD3背景下的拟南芥突变株Atcoil1 (JA受体)或AtNPR1 (SA受体)的分析进一步发现，敲除Atcoil1使过表达的CsFAD3株系的耐旱表型受损。因此，我们的研究结果表明，CsFAD3通过介导JA通路在抗旱性中发挥了至关重要的作用。

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属间染色体特异涂染探针揭示甘蔗杂交后代中斑茅染色体遗传差异 Fan Yu, Zehuai Yu, Jin Chai, Xikai Yu, Chen Fu, Xinwang Zhao, Hailong Chang, Jiawei Lei, Baoshan Chen, Wei Yao, Muqing Zhang, Jiayun Wu, Qinnan Wang, Zuhu Deng 2024, 23(11): 3751-3762.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.08.019 摘要 ( )   PDF   甘蔗近年来作为制糖和生物乙醇的原料引起了越来越多的关注，提高它的产量对保证食糖安全和生物能源生产至关重要。属间远缘杂交是作物产生遗传变异的高效途径之一，尤其是高倍体作物甘蔗。斑茅因其具有许多优良的农艺性状，已被广泛研究用于改良甘蔗的抗旱性和其它抗逆性。然而，甘蔗属物种和斑茅间的亲缘关系以及甘蔗杂交后代中斑茅染色体的组成都仍不清晰。与先前利用叶绿体基因组DNA进行的遗传分析不同，本研究基于不同物种全基因组单核苷酸多态性明确了斑茅与甘蔗的亲缘关系比高粱更近。此外，利用热带种基因组设计的寡核苷酸染色体特异涂染探针能够清晰地识别斑茅的染色体。本研究首次建立的寡聚核苷酸基因组原位杂交体系，可用于检测甘蔗杂交后代中斑茅染色体的易位和单条染色体遗传。值得注意的是，我们还发现在BC1子代中斑茅的染色体出现了n, 2n和超2n的遗传方式。这些遗传方式的不同可能是由于减数第一次分裂染色体加倍、减数第一次分裂和第二次分裂染色体加倍或减数第二次分裂时姐妹染色单体不分离所导致的。这些结果将为进一步选择斑茅染色体进行甘蔗遗传改良提供重要依据。

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基于重组酶聚合酶扩增技术快速检测稻曲病菌 Jiacheng Xi, Sanlian Wan, Yue Li, Yuandi Xu, Jing Yang, Ting Zhang, Jiajia Chen, Zhengguang Zhang, Danyu Shen, Haifeng Zhang 2024, 23(11): 3763-3773.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.09.027 摘要 ( )   PDF   稻曲病菌引起的稻曲病是水稻穗部的重要真菌病害之一。由于其侵染时期和部位的特殊性，导致稻曲病防治困难。因此，建立稻曲病的早期诊断与监测技术对阻断病害的发生与传播具有重要意义。重组酶聚合酶扩增技术（LF-RPA）具有省时、简便、假阳性率低、结果可视化等优点。本研究利用比较基因组学方法鉴定到稻曲病菌的特异基因Uv_3611，将其作为检测靶标，通过引物和探针的设计与筛选，建立了稻曲病菌的LF-RPA快速检测技术。该技术方法能特异性的检测出稻曲病菌，且在最佳反应条件下，检测的最低灵敏度为10 pg基因组DNA。进一步结合简易的PEG-NaOH核酸提取方法，无需特定的仪器设备，该技术在30分钟内即可快速检测出田间水稻各部位和商品化种子中的稻曲病菌。该检测方法可用于田间稻曲病的快速诊断与早期监测，同时可为及时、有效的稻曲病防控策略的制定提供技术支撑。

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一种新的禾谷镰孢菌分泌蛋白FgHrip1诱导植物免疫反应 Zhenchao Fu, Huiqian Zhuang, Vincent Ninkuu, Jianpei Yan, Guangyue Li, Xiufen Yang, Hongmei Zeng 2024, 23(11): 3774-3787.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.08.009 摘要 ( )   PDF   禾谷镰孢菌是小麦赤霉病的主要致病菌，它在侵染植物的过程中，会分泌大量的化合物来影响植物的抗病性。本研究从禾谷镰孢菌的发酵液中分离纯化出一种能够诱导烟草细胞坏死的蛋白FgHrip1。通过蛋白质质谱技术获得了FgHrip1的肽段序列，并根据NCBI的数据库比对，获得了FgHrip1基因序列。对FgHrip1基因序列进行克隆，并用原核表达系统获得了重组表达蛋白FgHrip1-His-Trx。进一步的生物测定分析发现，重组蛋白FgHrip1诱导烟草的早期免疫反应，包括活性氧的产生、胼胝质积累、电解质外流和相关抗性基因的上调表达。此外，FgHrip1增强烟草对丁香假单胞菌和烟草花叶病毒的抗性；FgHrip1处理小麦穗后诱导小麦产生免疫反应，激活了水杨酸通路，提高了小麦对赤霉病的抗性。虽然在禾谷镰孢菌侵染小麦时，FgHrip1基因被显著诱导上调表达，但FgHrip1敲除突变株的致病性明显减弱，表明FgHrip1同时作为毒力因子参与禾谷镰孢菌的致病性。研究结果表明FgHrip1诱导植物免疫，增强植物的广谱抗病性，为赤霉病的生物防治策略提供了新的见解。

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自噬相关蛋白PlAtg3参与荔枝霜疫霉的营养生长，孢子囊割裂，细胞自噬和致病性 Chengdong Yang, Manfei Luo, Xue Zhang, Linlin Ye, Ge Yu, Yi Lü, Yi Chen, Taixu Chen, Xuejian Wang, Wanzhen Feng, Qinghe Chen 2024, 23(11): 3788-3800.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.01.009 摘要 ( )   PDF   由植物病原卵菌荔枝霜疫霉引起的荔枝霜疫病是荔枝上最具破坏性的病害之一，它的发生会给荔枝的生产带来巨大经济损失。研究表明，细胞自噬在病原真菌的生长发育和致病过程中发挥至关重要作用。然而，植物病原卵菌中有关细胞自噬的功能尚不清楚。为了探究细胞自噬在荔枝霜疫霉生长发育和致病过程中的作用。在本研究中，通过生物信息学分析鉴定到了一个酵母自噬相关蛋白Atg3的同源蛋白，命名为PlAtg3。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对其敲除和原位回补发现，PlATG3的缺失削弱了荔枝霜疫霉的营养生长和有性/无性发育。通过特异性自噬体染料单丹黄酰戊二胺（monodansylcadaverine，MDC）对自噬体染色发现，PlATG3突变体中自噬体数量明显低于野生型菌株。FM4-64染料对细胞膜染色发现PlATG3的缺失影响了孢子囊细胞质割裂而导致游动孢子释放率显著降低。Atg8被认为是各种物种中的自噬标记蛋白。Western blot分析显示PlAtg8-PE在PlATG3突变体中的积累较野生型增多，表明PlAtg3参与了PlAtg8-PE的降解。但是，与酵母中ScAtg3能与ScAtg8互作相比，酵母双杂交（yeast two hybrid，Y2H）结果显示荔枝霜疫霉中PlAtg3无法与PlAtg8互作，可能是由于PlAtg3中缺乏Atg8家族相互作用基序（Atg8 family interacting motif，AIM）。此外，致病性实验表明PlATG3的缺失显著降低了荔枝霜疫霉对荔枝叶片和果实的致病力。综上所述，我们的数据揭示了PlAtg3在荔枝霜疫霉的菌丝生长、有性/无性发育、孢子囊割裂和游动孢子释放、自噬体形成和致病过程中发挥至关重要作用。这项研究有助于更好地理解荔枝霜疫霉的致病机制，并为开发更有效的控制卵菌类病害的策略提供见解。

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干扰microvitellogenin基因损伤粘虫卵壳的形成 Lingling Li, Junhong Fu, Changgeng Dai, Yuhang Zhou, Yang Hu, Hongbo Li 2024, 23(11): 3801-3811.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.03.057 摘要 ( )   PDF   Microvitellogenin (mVg) 隶属于鳞翅目特异性脂蛋白11超家族，被认为参与昆虫的生殖过程，但其确切的生物学功能不清楚。为此，本研究从重要粮食作物害虫粘虫Mythimna separata中鉴定了一个mVg基因，命名为MsmVg。MsmVg具有一个1310 bp的开放阅读框，编码437个氨基酸。结构分析表明，MsmVg具有3个脂蛋白11超家族典型的结构域，包括1个N-端全α螺旋结构域 (NTD)，1个恶臭假单胞菌同源结构域 (PPD) 和1个C-端全α折叠结构域 (CTD)。MsmVg在成熟雌虫中高表达，并在3日龄成虫的卵巢中显著富集。采用RNAi沉默MsmVg未改变雌虫脂肪体中MsmVg，MsVg和MsVgR的表达，但显著抑制了卵巢中3个基因的转录水平。表型分析结果表明，沉默MsmVg不影响卵巢中卵黄蛋白的沉积，而是损伤了卵壳的形成，从而导致生殖能力下降。此外，沉默MsmVg显著抑制了卵壳形成相关基因 (MsChP1-3 和MsFcP3C) 的表达。综上，这些发现表明MsmVg可通过影响卵壳的形成而参与粘虫雌虫的生殖过程。研究结果为该害虫的治理提供了一个潜在分子靶标。

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东方粘虫的触角叶嗅小球组织 Baiwei Ma, Qi Chen, Xi Chu, Yidong Zuo, Jiayu Wang, Yi Yang, Guirong Wang, Bingzhong Ren 2024, 23(11): 3812-3829.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.04.030 摘要 ( )   PDF   在昆虫中，触角叶嗅小球的数量和特异性往往反映了化学感觉基因表达的数量和多样性，这些基因表达与其生态位和特定的嗅觉需求有关。东方粘虫(Mythimna separata)是一种重要且常见的谷物作物害虫。鉴于其关键的行为依赖于嗅觉系统，了解该系统的演化潜力需要对其初级嗅觉中枢的解剖结构进行详细的描绘。本研究通过突触抗体免疫染色和嗅觉感觉神经元泛染，系统地鉴定了东方粘虫所有的触角叶嗅小球，并使用了方便于读者理解的命名方式对雌蛾的69个嗅小球和雄蛾的65个嗅小球进行了系统命名。我们的研究结果揭示了该物种的性别特异性嗅小球，除了MGC外，有10个雌性特异性嗅小球和3个雄性特异性嗅小球，值得注意的是雌性下唇须嗅小球比雄性的大。此外，我们还鉴定了4个触角叶神经束(ALTs)，并通过从蘑菇体冠部位进行逆行标记揭示了所有嗅小球都受到内侧触角叶神经束投射神经元的支配。东方粘虫与生态位重叠的其他蛾类昆虫嗅觉系统结构的比较支持了夜蛾科昆虫的趋同演化。这些研究结果为深入研究东方粘虫的嗅觉处理机制奠定了基础。

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视黄醇可能参与禁食后肉仔鸡肠道再生并增强肠道功能 Youli Wang, Huajin Zhou, Jing Chen, Yuqin Wu, Yuming Guo, Bo Wang, Jianmin Yuan 2024, 23(11): 3843-3859.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.11.006 摘要 ( )   PDF   在评价肉仔鸡饲料代谢能之前，通常会采用禁食的方法排空胃肠道。我们以往的研究发现禁食提高饲料代谢能值和养分消化率。目的：禁食是否会通过改变肠道屏障功能而影响肠道通透性，进而影响营养物质的吸收是一个值得关注的问题。方法：本研究中，我们将 23 日龄的肉仔鸡随机分配到 5 个处理中，分别禁食 0、12、24、36 和 48 小时，然后再恢复采食 2 天，来研究禁食对肠道屏障的影响。结果：研究发现在恢复采食2 d后禁食对肠绒毛的损伤基本恢复。随着禁食时间的延长，肠绒毛上的肠细胞呈线性和二次曲线增多（P < 0.05），而每个肠绒毛上的杯状细胞呈线性下降（P < 0.05）。此外，恢复采食期间，溶菌酶（lysozyme）的 mRNA 水平随着禁食时间的延长呈线性下降（P <0.05），而粘蛋白 2（mucin2）仅在恢复采食 1 d 时呈二次曲线增长（P <0.05）。恢复采食 1 d 后，闭合蛋白2（claudin 2）和 闭锁小带1（zonula occludens-1）的表达随禁食时间延长而增加（P < 0.05），而恢复采食 2 d 后，闭合蛋白2与禁食时间呈线性和二次曲线效应（P < 0.05）。此外，随着禁食时间的延长，肠道对肌酐、4 kDa 和 70 kDa 右旋糖酐的通透性均呈线性和二次曲线下降（P < 0.05）。此外，对禁食 6 小时的肉仔鸡空肠进行蛋白质组学分析发现，与自由采食肉仔鸡相比，禁食 36 小时的肉鸡体内抗菌肽水平升高，视黄醇代谢增强（P < 0.05）。进一步的研究表明，视黄醇酯的分解代谢在禁食期间受到抑制，而在恢复采食期间得到增强。鸡肠道类器官培养结果显示，视黄醇有利于细胞增殖和小肠干细胞向吸收型细胞—肠细胞的分化。结论：禁食通过增强肠道屏障功能降低了恢复采食期间小肠上皮细胞对小分子和大分子物质的通透性，而恢复采食期间激活的视黄醇代谢促进肠细胞的分化，进而增强小肠上皮细胞通过跨膜转运吸收养分的途径。创新：本研究采用蛋白质组学以及小肠类器官模型等新技术研究传统营养，发现禁食通过增强小肠上皮细胞的跨膜转运吸收途径来提高饲料代谢能值，导致饲料代谢能值被高估，这一结果为饲料营养价值评定提供一定参考。

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中国H10Nx亚型禽流感病毒的遗传进化及生物学特性分析 Yina Xu, Hailing Li, Haoyu Leng, Chaofan Su, Siqi Tang, Yongtao Wang, Shiwei Zhang, Yali Feng, Yanan Wu, Daxin Wang, Ying Zhang 2024, 23(11): 3860-3869.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.10.028 摘要 ( )   PDF   H10亚型禽流感病毒（AIV）在中国流行的40余年间感染宿主从野生鸟类扩大到家禽和哺乳动物。近年，H10亚型AIV在中国南方多省造成人感染事件。辽宁省位于中国东北部，该省以前少有H10亚型禽流感病毒的相关研究。本研究在AIV主动监测工作中，自辽宁省活禽市场分离到一株H10N3型禽流感病毒，命名为A/chicken/Liaoning/SY1080/2021(SY1080)。SY1080可在小鼠肺脏和鼻甲内复制，对小鼠呈低致病性。本研究将SY1080与国内已公布的256株H10亚型AIV一同进行遗传进化、宿主多样性、分子特征等分析，系统解析H10Nx亚型AIV在中国的遗传进化规律。进化分析表明，包括SY1080毒株在内的250株H10亚型AIV属于欧亚谱系，只有7株H10亚型AIV属于北美谱系。我国分离的H10亚型AIV可划分为63种基因型，SY1080与H10N3亚型AIV人源分离株，均属于G60基因型。H10亚型AIV在流行过程中获得多个哺乳动物适应性和毒力增强的相关位点突变，并且与H9N2亚型AIV重组，产生内部基因以H9N2亚型AIV为主的H10亚型重组病毒。本研究总结了H10Nx病毒在我国遗传进化规律和主要生物学特性，研究结果提示该亚型病毒具有潜在公共卫生风险，应加强对H10亚型毒株的监测。

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秸秆隔层促进向日葵根系生长：来自盐碱地水分、盐分迁移和微生物群落的证据 Mengmeng Chen, Guoli Wang, Yupeng Jing, Jie Zhou, Jiashen Song, Fangdi Chang, Ru Yu, Jing Wang, Weini Wang, Xia Sun, Hongyuan Zhang, Yuyi Li 2024, 23(11): 3870-3881.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.03.048 摘要 ( )   PDF   在土壤中添加秸秆隔层可以有效降低土壤盐分对植物生长的影响，但秸秆隔层下土壤水分、盐分和微生物群落组成对植物生长的影响尚不清楚。通过根箱试验，研究了秸秆隔层厚度对向日葵土壤水分、盐分迁移、微生物群落组成及根系生长的影响。试验分为4个处理：对照（无秸秆夹层）；S3（秸秆间层3.0 cm）；S5（秸秆间层5.0 cm）；S7（秸秆中间层7.0 cm）。在0 - 40 cm土壤中，秸秆隔层处理可使灌水后土壤水分提高8.2% - 11.0%，降低含盐量。秸秆隔层处理的向日葵植株总根长、总根表面积、平均根径、总根体积和根尖数均高于对照，其中以S5处理最高。这种刺激根系生长的原因是秸秆隔层土壤中绿弯菌门和疣微菌门细菌的丰度较高，在S5处理下分别增加了55.7%和54.7%。在盐碱地中添加5 cm厚的秸秆隔层是改善向日葵根系生长的一种实用且环保可行的方法。

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生物炭特性驱动的生态系统服务和作物生产力之间的权衡与协同 Jinxia Wang, Qiu Huang, Kai Peng, Dayang Yang, Guozhen Wei, Yunfei Ren, Yixuan Wang, Xiukang Wang, Nangia Vinay, Shikun Sun, Yanming Yang, Fei Mo 2024, 23(11): 3882-3895.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.03.022 摘要 ( )   PDF   生物炭还田为农业可持续发展创造了新机遇。然而，生物炭制备条件和配套管理措施是生物炭还田效益的主要制约因素，这也是在全球农田系统中所观测到的生物炭还田生产生态效益及其对农业可持续发展的贡献尚存在差异的根源所在。本研究利用Second order meta-analysis方法对34,628个生物炭添加和未添加的配对观测数据进行再分析，首次定量评估了生物炭制备条件和管理措施对多项生态系统服务的影响。总体而言，生物炭还田增强了植物的毒性缓解和生理调节、土壤的修复和固碳、微生物功能基因等能力。然而，在养分循环、微生物功能、减缓气候变化和土壤微生物群落方面，生物炭施用引起了作物生产力与生态系统服务之间的权衡。进一步发现：采用污水污泥物为原料、且在高温热解下生产的较低碳氮比的生物炭，配合适量的肥料施用，能够保证作物生产力与多种生态系统服务之间的协同共济。整体上，本研究强调因地制宜建立生物炭制备与施用方案对缓解特定条件下土壤结构和功能障碍的重要性。本文量化的协同和权衡关系可为构建粮食安全保障能力与必要生态服务功能协同提升的生物炭可持续发展框架提供参考依据。

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地理位置和间作对茶园土壤中邻苯二甲酸酯（PAEs）污染特征和暴露风险的影响 Jie Li, Shanjie Han, Ruhang Xu, Xuchen Zhang, Junquan Liang, Mengxin Wang, Baoyu Han 2024, 23(11): 3896-3911.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.03.018 摘要 ( )   PDF   邻苯二甲酸酯（PAEs）是一种新兴的污染物，广泛分布于环境介质中，近年来引起了广泛关注。然而，有关茶园土壤 PAEs 的信息却很少。本研究采集了中国江苏、浙江和安徽三省主要优质茶叶产区45个茶园的270份土壤样本，对7 种 PAEs 进行了分析。茶园土壤中 PAEs 的检出率为 100%。茶园土壤中DBP、DEHP 和 DiBP是其主要同系物。上层土壤中的 PAEs 浓度显著高于下层土壤。江苏省茶园土壤 PAEs 的浓度显著低于浙江省和安徽省。板栗间作可有效降低茶园土壤中 PAEs 的污染程度。通过相关分析、冗余分析、偏相关分析和结构方程模型，进一步证实了板栗间作、温度和农药等因素对茶园土壤中PAEs的变化有较强的直接影响。健康和生态风险评估结果表明，非致癌风险在安全范围内，而通过饮食途径的致癌风险较高，其中 DBP 的生态风险最高。

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奶香白茶的造型：不仅仅是外形的改变 Jiao Feng, Weisu Tian, Jinyuan Wang, Shuping Ye, Guanjun Pan, Bugui Yu, Fang Wang, Hongzheng Lin, Zhilong Hao 2024, 23(11): 3912-3922.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.09.010 摘要 ( )   PDF   备受欢迎的茶叶的风味主要受栽培条件和加工工艺等的影响，其中造型工艺也是影响茶叶风味的重要因素之一。本研究采用靶向代谢组学结合化学计量学方法，研究了造型方式对奶香白茶（MFWT）风味的影响。结果表明，压制时间最短的奶香白茶饼样品（Y90）具有最高的氨基酸含量和奶香强度。不同造型方式的MFWT样品中氨基酸、儿茶素和可溶性糖含量存在差异。奶香白茶饼样品（Y90）中氨基酸和儿茶素的总含量显著低于散茶样品（SC）和束状样品（SG），而总糖含量显著高于SC（p<0.05）。此外，Y90中呈奶香的挥发性物质（VIP&OAV>1）含量显著低于SC和SG（p<0.05），但其比例与SC和SG无显著差异，对奶香白茶整体风味的影响不大。短时间压饼的造型方法可适用于MFWT的大规模生产，这些发现为在最大限度保留奶香白茶风味的条件下改善其外形的紧密性提供了见解。

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利用WGCNA挖掘秦川牛肉质性状关键基因及代谢物 Hengwei Yu, Zhimei Yang, Jianfang Wang, Huaxuan Li, Xuefeng Li, Entang Liang, Chugang Mei, Linsen Zan 2024, 23(11): 3923-3937.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.07.044 摘要 ( )   PDF   探究影响牛肉品质的遗传因素和代谢物分子对提高牛肉品质和满足消费者需求至关重要。肉牛不同部位的肉质特点差异很大，价格也有所不同。因此，本研究旨在评价秦川牛四个不同部位（里脊、外脊、上脑和眼肌）的10个肉质性状，包括总蛋白含量（TPC）、肌内脂肪含量（IMF）、游离脂肪酸 (NEFA)、肉色（L*、a* 和 b*）、剪切力 (SF)、蒸煮损失 (CL)、屠宰后0小时pH（pH0）和屠宰后24小时pH（pH24）。进一步进行转录组和代谢组测序分析，采用加权共表达网络分析（WGCNA）方法探索与性状相关的基因和代谢物模块，构建蛋白-蛋白互作网络（PPI），筛选关键基因和代谢物，以及共同富集的KEGG通路。我们筛选到了3个与肌内脂肪含量（IMF）相关的关键基因（NDUFAB1、NDUFA12和NDUFB7），3个与游离脂肪酸（NEFA）相关的关键基因（CSRP3、ACAA3和ACADVL），1个与肉色相关的关键基因（CREBBP）。本研究为揭示牛不同肌肉部位的差异提供了新的视角，下一步基于本研究筛选到的基因和通路开展深入研究，将有助于改善牛肉品质。

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新型多重耐药性整合结合元件ICEPmu3在多杀性巴氏杆菌中的鉴定 Jiao He, Zhishuang Yang, Mingshu Wang, Renyong Jia, Shun Chen, Mafeng Liu, Xinxin Zhao, Qiao Yang, Ying Wu, Shaqiu Zhang, Juan Huang, Xumin Ou, Di Sun, Bin Tian, Yu He, Zhen Wu, Anchun Cheng, Dekang Zhu 2024, 23(11): 3938-3942.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.07.008 摘要 ( )   PDF   本研究从中国鸭中分离出一株高致病性且多重耐药的多杀性巴氏杆菌（Pasteurella multocida，PM）HN141014。基于HN141014的全基因组生物信息学分析及共轭转移试验，鉴定出一种新型的多重耐药整合接合元件（ICEPmu3）。该元件属于ICEHin1056亚家族，具有种内种间转移特性，包含除tfc1和tfc20外几乎完整的Ⅳ型分泌系统，携带tetR(B)-tet(B)-tetC、aph(3ʹ)-Ia和sul2-strA-strB等多种耐药基因。进一步分析发现，ICEPmu3还存在于亚洲和美洲源的其他3株PM和8株禽类芽孢杆菌中。这些结果表明ICEPmu3的出现和流行可能会加剧养禽业中PM的防控难度。