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2025年, 第24卷, 第6期
刊出日期：2025-06-20 上一期   

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化草为粮：保障饲料粮安全的饲草策略与机制 Ruixuan Xu, Zheng Pu, Shuangxin Han, Hongqian Yu, Chuan Guo, Qingsheng Huang, Yingjun Zhang 2025, 24(6): 2025-2034.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.017 摘要 ( )   PDF   中国仅有全球9%的耕地、6%的淡水资源，却生产粮食养育了全球近20%的人口。进入新世纪，从更好满足人民美好生活需要出发，顺应人民群众食物结构变化趋势，树立大食物观，不仅“米袋子”守得牢，“菜篮子”拎得稳，更要“奶罐子”装得满，“肉盘子”沉甸甸。然而，从现实情况看，尽管我国口粮供给已经安全，但从食物供给角度看，我国粮食仍然处于总量不足，尤其随着畜牧业快速发展，饲料粮成为影响粮食安全的主因。饲草作为草食家畜生产的物质基础，将在保障我国饲料粮安全中发挥何种作用？ “大食物观”的提出，改变了“以粮为纲”的旧观念，同时也突显出我国传统作物生产和畜牧业生产解耦合（种养分离）的困境，随着畜牧业规模化的发展，农田生产的粮食被更多地应用于畜产品生产，导致我国饲料粮安全风险增大，尤其是优质蛋白饲料供给面临着“卡脖子”困境。要将饭碗端稳端牢，必须立足于国内农业生产的有效供给，但我国耕地资源紧张，粮食安全压力大，降低草食家畜的饲料用粮，通过化草为粮，提高草食家畜畜产品生产效率，是解决这一困境的根本措施。 本文以“化草为粮-保障饲料粮安全的饲草策略和机制”为题，分析了我国饲料粮安全风险形成的历史与现实原因，以“人畜分粮”作为突破口，基于我国饲草产业现状和发展潜力，提出了“大食物观”下化解饲料粮安全风险的饲草方案：（1）种草增效-拓展饲草种植空间和种植模式，发挥饲草蛋白和能量供给能力；（2）种草肥田-提高耕地质量、固碳减排，实现藏粮于草；（3）改良草原-提高草地生产力，从草原要食物；（4）以草代粮-提高饲草在家畜日粮中的应用及转化效率，减少饲料粮消耗。该方案为种养耦合提供了技术路径，在我国饲料粮产需中长期紧平衡的情况下，减法节粮与加法增草需要一起做，才能切实保障我国饲料粮安全。 2022年，我国颁布了第一个专门针对饲草产业发展的规划《“十四五”全国饲草产业发展规划》，为增草增效提供了指南：饲草是草食畜牧业发展的物质基础，饲草产业是现代农业的重要组成部分，是调整优化农业结构的重要着力点；该指南为我国未来一段时间的饲草产业高质量发展确定了目标、内容和发展模式。随着优质饲草的巨大需求和农业绿色发展的紧迫要求，在政策保障和饲草产业技术进步的推动下，饲草产业将在我国粮食安全、生态文明和乡村振兴等重要战略建设上发挥更加积极的重要作用。

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OsEXO70L2调控水稻大侧根的形成和丛枝菌根的定殖 Tongming Wang, Kai Zhou, Bingxian Yang, Benoit Lefebvre, Guanghua He 2025, 24(6): 2035-2045.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.04.007 摘要 ( )   PDF   EXO70家族蛋白是组成胞泌复合体的关键亚基，该家族的部分成员在拟南芥中被证明主要在细胞极性和形态建成过程中发挥关键作用，但EXO70蛋白在植物菌根共生方面的研究却鲜有报道。我们在水稻中鉴定了一个在进化关系上偏离EXO70家族的基因OsEXO70L2，并获得其突变体sr1和超表达株系OE-SR1。研究结果表明，OsEXO70L2参与调控水稻根系构型，不仅影响初生根的数量，而且对大侧根的形成至关重要。接种丛枝真菌后，OsEXO70L2突变体根系中丛枝真菌无法正常定殖，但可以观察到极少量的内生菌丝。我们还发现，尽管水稻根系中丛枝菌根的定殖量较低，但丛枝真菌孢子化现象仍然可以发生，并且光照周期能显著影响丛枝真菌的定殖量和孢子化位点的数量；存在护士植物时，OsEXO70L2突变体也无法被丛枝真菌正常定殖，但根内孢子的密度显著增加。结合转录组学数据，在OsEXO70L2突变体和超表达株系中，与生长素稳态相关基因的表达量受到影响，这表明OsEXO70L2可能通过调节生长素稳态影响水稻根系构型，最终影响菌根的定殖。该研究丰富了EXO70蛋白家族成员的生物学功能，为探究水稻胞泌复合体与丛枝真菌共生的关系奠定了理论基础。

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GWAS分析揭示玉米致密耐受性(穗叶结构)相关候选基因 Chunxiang Li, Yongfeng Song, Yong Zhu, Mengna Cao, Xiao Han, Jinsheng Fan, Zhichao Lü, Yan Xu, Yu Zhou, Xing Zeng, Lin Zhang, Ling Dong, Dequan Sun, Zhenhua Wang, Hong Di 2025, 24(6): 2046-2062.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.01.023 摘要 ( )   PDF   种植密度是影响玉米产量的主要限制因素，培育耐密植品种已成为玉米生产中亟待解决的问题。玉米穗叶的叶片结构是制约玉米种植密度和产量构成的主要因素。本研究利用201个玉米自交系自然群体进行全基因组关联分析，在染色体2、5、8、9和10上鉴定出9个与穗叶型结构显著相关的SNP。qRT-PCR进一步验证了5个候选基因与这些SNP的关联，其中Zm00001d008651基因在紧凑型和扁平型玉米自交系中表现出显著的表达差异， GO和KEGG富集分析表明该基因参与糖酵解过程。该基因的基本特性分析表明，其编码一种由593个氨基酸组成的稳定的碱性蛋白，具有一定的疏水性。启动子区域包含与应激和激素(ABA)相关的元件。该基因突变体穗位叶的叶角和穗下第一片叶的叶角分别比野生型增加了4.96°和0.97°。本研究揭示了玉米穗叶结构对密度耐受性的调控机制，为培育新品种提供了坚实的基础。

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基于二代测序技术的集团分离分析方法鉴定大豆类胡萝卜素基因关联区间和候选基因 Berhane S. Gebregziabher, Shengrui Zhang, Jing Li, Bin Li, Junming Sun 2025, 24(6): 2063-2079.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.02.005 摘要 ( )   PDF   由于类胡萝卜素对人类健康和营养平衡具有重要的价值，因此改良大豆籽粒中类胡萝卜素含量具有重要研究意义。目前大豆类胡萝卜素生物合成的遗传基础尚不完全清楚。本研究利用基于二代测序技术的集团分离分析方法，从1551份大豆种质中鉴定出调控类胡萝卜素含量的基因关联区间。通过对高/低类胡萝卜素含量的大豆种质DNA极端分组混池进行二代测序，获得了125.09 Gb的clean碱基。采用G'值方法对测序数据进行分析，发现16个基因位点与类胡萝卜素关联，总计物理距离为20.41 Mb。特别是6号染色体18.53-22.67 Mb区段，以及19号染色体的8.36-10.94、12.06-13.79和18.45-20.26 Mb区段为热点候选基因区间。针对这些区间的基因进行分析，发现包含250个预测基因，显著富集在90个基因功能注释上。根据方差分析，筛选出50个潜在的候选基因。进一步通过基因注释信息和单倍型分析，最终筛选出5个关键候选基因。综上，通过基于二代测序技术的集团分离分析方法解析了大豆类胡萝卜素积累的遗传基础，同时所鉴定出的关键基因也为高类胡萝卜素分子育种提供了新的视角。

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ORF138引起绒毡层脂质代谢异常导致甘蓝型油菜Ogu细胞质雄性不育 Xiaoyu Ge, Junlin Chen, Ouqi Li, Min Zou, Baolong Tao, Lun Zhao, Jing Wen, Bin Yi, Jinxing Tu, Jinxiong Shen 2025, 24(6): 2080-2095.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.03.009 摘要 ( )   PDF   植物细胞质雄性不育由线粒体基因重排和突变产生，是杂种优势利用以提升产量的重要途径。Ogu CMS是天然的细胞质雄性不育类型，目前已经成功被转育到油菜以及十字花科的蔬菜中应用。但是对其败育的分子机理的了解仍不够深入。本研究中，我们通过拟南芥中的遗传转化实验证实orf138是Ogu CMS的不育基因。花药的转录组分析结果表明差异基因主要集中在甘油磷脂代谢、精氨酸和脯氨酸代谢等通路上。进一步研究发现，脂质代谢通路上的关键基因如定位在绒毡层线粒体和内质网上的BnaGPAT1等在四分体形成时特异性下调表达，可能导致酰基甘油等物质代谢变化，引起绒毡层脂质代谢紊乱。这一结果与透射电镜中观察到的绒毡层和小孢子细胞形态和亚细胞结构变化相一致。脂质代谢异常导致花药中ROS特异性积累可能会进一步加剧氧化应激反应最终可以导致小孢子发育异常。基于转录水平上的研究加深了对Ogu CMS的分子机理的认识。

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栽培花生Arahy12和Arahy16染色体的含油量QTL定位及其KASP标记开发 Bingyan Huang, Hua Liu, Yuanjin Fang, Lijuan Miao, Li Qin, Ziqi Sun, Feiyan Qi, Lei Chen, Fengye Zhang, Shuanzhu Li, Qinghuan Zheng, Lei Shi, Jihua Wu, Wenzhao Dong, Xinyou Zhang 2025, 24(6): 2096-2105.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.11.010 摘要 ( )   PDF   高油高油酸花生品种因其富含营养、货架期长及有益于身体健康而备受消费者、加工企业和农民喜爱。花生含油量和脂肪酸含量性状由多基因控制，在不同遗传背景下鉴定其QTL将有助于分子标记辅助选择或基因组选择，提高花生品质育种效率。我们利用来源于含油量中高及油酸含量差异大的双亲、含有521个家系的RIL群体构建的高密度遗传图谱，以及2年5个环境的花生籽仁品质性状的表型数据，最终定位到两个稳定的含油量性状QTL（qOCAh12.1和qOCAh16.1），并开发了KASP标记在自然群体中得到了验证。QTL区域的单倍型分析表明，qOCAh16.1的高含油量优势单倍型仅存在于少数国外资源。此外，本研究鉴定到的qAh09和qAh19区间含有已知的脂肪酸合成关键酶FAD2基因位点，可同时影响所有7种脂肪酸含量，包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、花生酸、花生烯酸和山嵛酸，并鉴定到位于第7染色体的蛋白质和长链饱和脂肪酸含量的主效QTL位点，PVE大于10%。本研究结果将有助于花生含油量的标记辅助选择育种，并为花生籽仁脂肪酸含量变异的遗传基础提供了新的认识。

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水稻花后干物质生产和叶片氮分布与根源细胞分裂素梯度密切相关 Kuanyu Zhu, Yuemei Xu, Zhiwei Sun, Yajun Zhang, Weiyang Zhang, Yunji Xu, Junfei Gu, Hao Zhang, Zhiqin Wang, Lijun Liu, Jianhua Zhang, Jianchang Yang 2025, 24(6): 2106-2122.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.02.010 摘要 ( )   PDF   调整叶片氮分布来匹配光梯度分布，对于促进作物冠层干物质生产和提高氮利用效率至关重要。然而，有关根源细胞分裂素梯度与水稻叶片氮分布之间的关系及其对干物质生产的影响和潜在机制，知之甚少。本研究采用了2个粳型氮高效品种（NEVs）和2个粳型氮低效品种（NIVs）种植于大田，且它们之间光消减系数（KL）差异较小，设置了4个施氮量（0、90、180和360 kg N ha−1）水平。结果表明，在较低的施氮量（0-180 kg N ha−1）下，与NIVs相比，NEVs在成熟期具有较高的地上部干物重、产量和植株内在氮利用率（IEN），但两类品种的总吸氮量接近。与NIVs相比，NEVs在灌浆中前期，叶片中呈现出更大的氮分布梯度，即较高的氮衰减系数（KN）；较大的氮分布梯度在较低的施氮量下，促进了NEVs花后的光合生产。此外，与NIVs相比，NEVs叶片中玉米素（Z）+玉米素核苷（ZR）梯度较大（即上部叶与下部叶之间的Z+ZR水平比值高）、下部叶中氮输出和根中装载细胞分裂素的关键基因表达水平较高以及上部叶中氮同化相关的酶活性也较强。相关分析和随机森林分析表明，Z+ZR梯度、KN和干物质生产之间呈极显著正相关，并且较大的Z+ZR梯度促进了氮在下部叶片中的输出和在上部叶片中的同化，对KN和干物质生产具有显著的贡献作用。 这一过程也与NEVs较高的根系活性密切相关，包括根系氧化力、根中Z+ZR含量和Z+ZR的装载能力。我们通过往根部浇灌根系活性促进剂和抑制剂验证了这一结果。有趣的是，在施氮量为360 kg N ha−1时，NEVs和NIVs都展现出无差异的植物性状且达到了超高产水平（产量超过10.5 t ha−1），但两类品种的IEN非常低。总之，水稻叶片中较高的Z+ZR梯度可以提高KN和干物质生产，但需要保持较高的根系活力，进而获得高产和氮高效利用。今后需要进一步探索和开发减氮的栽培措施，以实现氮高效水稻品种的超高产潜力。

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华北平原不同灌溉和氮肥分施模式对滴灌冬小麦花后粒重变化、产量和品质的耦合效应 Abdoul Kader Mounkaila Hamani, Sunusi Amin Abubakar, Yuanyuan Fu, Djifa Fidele Kpalari, Guangshuai Wang, Aiwang Duan, Yang Gao, Xiaotang Ju 2025, 24(6): 2123-2137.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.12.037 摘要 ( )   PDF   灌溉方式和施氮方式对小麦的生理、生长发育有着复杂的影响，进而影响小麦的产量和品质。然而，滴灌冬小麦的最优水氮组合仍不清楚。为评价不同氮施肥和水分制度对小麦开花后粒重变化、产量、籽粒NPK含量和籽粒品质的影响，开展了为期两年的田间试验。试验设置2个因素，分别是2个灌溉定额：I45（当ETa-P达到45mm时灌溉）和I30（当ETa-P达到30mm时灌溉）；六个施氮量：N0-100（拔节孕穗期施肥100%）、N25-75（播种时施肥25%，拔节孕穗期施75%）、N50-50（播种时施肥50%，拔节孕穗期施肥50%）、N75-25（播种时施肥75%，拔节孕穗期施肥25%）、N100-0（播种时施肥100%）和SRF100（播种后100%缓释肥料）。试验结果表明，不同灌溉方式和施肥式对花后粒重变化、产量、籽粒NPK含量和籽粒品质有显著影响。两个小麦季中，不论灌溉方式如何， N50-50处理对冬小麦花后粒重变化的影响大于N100-0和N0-100处理。在2020-2021年和2021-2022年，I45N50-50处理产量最高，分别是9.72和9.94 t ha−1。两季中，I45SRF100处理的籽粒粗蛋白含量均较高。在2021-2021年，与I45N0-100和I30N0-100处理相比，I45N100-0显著提高了7.30%和8.23% (P<0.05) 的粮食总淀粉含量。在2021-2022季节，与I45N0-100、I30N0-100和I30N25-75处理相比，I45N100-0显著提高了7.77%、7.62%和7.88% (P<0.05)。并且通过主成分分析发现（PCL），N50-50分氮灌溉模式可能是农民在冬小麦生产期间的最优选择。

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适宜有机肥替代比例稳定黄土高原旱作玉米产量并减少气态氮损失 Lihua Xie, Lingling Li, Junhong Xie, Jinbin Wang, Zechariah Effah, Setor Kwami Fudjoe, Muhammad Zahid Mumtaz 2025, 24(6): 2138-2154.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.03.021 摘要 ( )   PDF   为减少传统全化肥施肥造成的气体氮(N)损失和土壤退化，有机肥的应用已成为玉米生产中日益流行的替代手段。有机肥在改善土壤质量和稳定玉米产量方面发挥着关键作用，但细化不同替代比例的研究文献仍然很少。为此，本研究依托2016年在甘肃农业大学旱作农业综合实验站建立的玉米长期定位有机替代试验，于2021-2022年研究不同有机肥替代化学氮肥比例对陇中旱地玉米产量、气态氮素损失的影响，并从土壤理化性质、氮循环相关功能微生物角度探讨了其内在机制。在等氮(200 kg N hm−2)条件下，设5个有机氮替代化肥氮比例处理：100%化肥(T1)、50.0%有机肥+50.0%化肥(T2)、37.5%有机肥+62.5%化肥(T3)、25.0%有机肥+75.0%化肥 (T4)、12.5%有机肥+87.5%化肥(T5)，同时设置一个不施氮肥处理(T6)。两年平均结果显示，T3和T1籽粒产量和生物量最高，且两者间差异不显著。与T1相比，12.5、25.0、37.5和50.0%替代比例(T5、T4、T3和T2)的总氮损失率(NH3、N2O)分别降低了8.3、16.1、18.7和27.0%。氮素利用效率(NUE)在T5、T3和T1较高，三者间差异不显著。有机肥替代主要是通过降低铵态氮(NH4+-N)和碱解氮(AN)含量以及增加土壤水分直接减少农田NH3挥发与N2O排放，通过土壤水分负向调控AOB、nirK基因丰度间接减少N2O排放。综上所述，适宜替代比例(37.5%)通过土壤因子(水分、NH4+-N、AN、AOB、nirK)减少旱地农田NH3挥发与N2O排放。

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大白菜生物钟节律影响了糖代谢相关基因的昼夜表达模式 Shan Wang, Kailin Shi, Yufan Xiao, Wei Ma, Yiguo Hong, Daling Feng, Jianjun Zhao 2025, 24(6): 2155-2170.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.08.026 摘要 ( )   PDF   生物钟作为植物体内的内源计时系统，通过调控基因表达的节律性以及各种生理代谢过程，从而提高植物对环境变化的适应性和竞争力，以达到最优化生长。大白菜（Brassica rapa ssp.pekinensis）作为十字花科重要的蔬菜作物，具有重要的经济价值。因此，解析生物钟对昼夜节律基因的影响，对提高大白菜的农艺性状和产量具有重要的指导意义。本研究以2份短周期自交系（“SPcc-1”和“SPcc-2”）和2份长周期自交系（“LPcc-1”和“LPcc-2”）为试材，在20ºC持续光照条件下取样进行时序转录组测序分析，发现大白菜32.7~50.5%的基因表达受生物钟调控，且节律基因的表达峰在短周期材料中出现较早，在长周期材料中出现较晚。大约250个可变剪切事件呈昼夜节律变化，其中内含子保留为主要的可变剪切类型。节律剪切基因包括生物钟核心基因：LATE ELONGATED HYPOCOTYL（BrLHY）、REVEILLE 2（BrRVE2）和EARLY FLOWERING 3（BrELF3）。经转录水平及转录后水平分析，生物钟广泛影响着光合作用、卡尔文循环和三羧酸循环等糖代谢相关基因的周期性表达。本研究明确了生物钟参与的主要代谢途径，有助于利用生物钟调控大白菜的生长发育。

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芥菜型油菜高密度遗传图谱构建及芥酸，油酸和亚麻酸遗传调控解析 Wei Yan, Jinze Zhang, Yingfen Jiang, Kunjiang Yu, Qian Wang, Xu Yang, Lijing Xiao, Entang Tian 2025, 24(6): 2171-2189.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.028 摘要 ( )   PDF   芥菜型油菜是世界第三大油料作物，而其巨大表型变异背后的遗传机制大多未被深入研究。本文利用SLAF技术对来自芥菜型油菜Qichi881(蔬菜型)和YufengZC(油用型)亲本的197个F8重组自交株系进行了重测序。序列分析共获得438895个高质量SLAF片段，包含47644个具有多态性片段及3887个可用于遗传图谱构建的多态性标记。创建的遗传图谱将3887个多态性标记分配到18个连锁群中,而获得的连锁群总长度为1830.23 cM, 相邻标记平均距离为0.47 cM。利用新创建的高密度遗传图谱，共检测到53个调控芥酸、油酸和亚麻酸含量的QTL，并将其整合成6个稳定表达的QTL，其中每个性状包含两个稳定表达QTL。对于每个性状来说，均有两个候选基因被克隆，而序列分析表明它们与各自稳定表达的QTL具有相同的位置。对于亚麻酸性状，开发出两个Bju.FAD3.A03和Bju.FAD3.B07基因的共显性标记，且均与亚麻酸含量表现出共分离现象，进一步证明了以上QTL定位及生物信息分析的准确性。此外，以上克隆基因的表达水平也进行了测定，并与作图群体不同株系的脂肪酸和含量表现出显著相关性。本研究结果将有助于芥菜型油菜脂肪酸性状的改良和分子育种。此外，本文还对新创建的高密度遗传图谱的潜在应用进行了讨论。

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锌指蛋白C2H2-71通过抑制LIN5来调控番茄可溶性固形物含量 Fangman Li, Junshen Lin, John Kojo Ahiakpa, Wenxian Gai, Jinbao Tao, Pingfei Ge, Xingyu Zhang, Yizhuo Mu, Jie Ye, Yuyang Zhang 2025, 24(6): 2190-2202.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.027 摘要 ( )   PDF   可溶性固形物含量(SSC)是番茄果实风味的重要影响因素。研究表明，果实可溶性固形物积累在糖代谢过程中受到转录调控。之前对于C2H2型锌指蛋白的研究主要集中在生长发育方向，但C2H2锌指蛋白对果实可溶性固形物积累的调控机制尚不清楚。本研究选取了8种不同可溶性固形物含量的番茄材料，通过对红熟果实转录组数据中SlC2H2家族基因表达分析，发现SlC2H2-71基因在高SSC材料中的表达量明显低于低SSC材料。利用CRISPR-Cas9系统构建SlC2H2-71敲除系，发现转基因材料红熟果实中可溶性固形物、果糖、葡萄糖、苹果酸和柠檬酸的含量上升，而蔗糖含量却下降。转录组分析表明，突变体果实中糖酸代谢通路相关基因表达被调控，其中细胞壁酸性转化酶SlLIN5表达上调，并通过实时荧光定量PCR证实了这一点。酵母单杂交（Y1H）、35S::UAS-GUS报告系统、双荧光素酶报告系统和凝胶迁移实验（EMSA）表明，SlC2H2-71锌指蛋白可直接结合SlLIN5启动子并抑制其表达。酶活实验表明SlC2H2-71敲除系果实中的细胞壁酸性转化酶活性显著高于对照系。综上所述，SlC2H2-71锌指蛋白可通过抑制细胞壁酸性转化酶SlLIN5基因的表达和其编码的细胞壁酸性转化酶活性来影响番茄红熟果实可溶性固形物积累。

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基于转录组分析的木质素积累对枣果核发育和内果皮硬化的调控分析 Xinyi Mao, Xuan Zhao, Zhi Luo, Ao He, Meng Yang, Mengjun Liu, Jin Zhao, Ping Liu 2025, 24(6): 2217-2228.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.12.032 摘要 ( )   PDF   核果类进化出一种极其坚硬的木质外壳，称为“果核”，用以保护种子。如今，无核栽培品种的市场价值急剧上升，这就提出了培育无核果实的需求。因此，迫切需要了解果核的内在机理。我们利用中国大枣的一个有核栽培品种‘有核’和两个无核栽培品种‘无核丰’和‘大果无核’，对枣果核发育机理进行了全面研究。通过解剖分析和木质素染色检测发现，有核栽培品种‘有核’的内果皮木质素积累量远高于其他两个无核栽培品种。木质素积累可能是形成果核的关键原因。通过分析转录组数据并识别其中的差异表达基因（DEGs），发现‘有核’与‘无核丰’以及‘有核’与‘大果无核’之间有49个重叠的DEGs。其中，参与木质素合成的ZjF6H1-3和ZjPOD被鉴定出来。在野生酸枣幼苗上过表达和沉默ZjF6H1-3和ZjPOD进一步验证了它们在木质素合成中的作用。此外，在这49个重叠的DEGs中还包括两个bHLH转录因子，并且在ZjF6H1-3和ZjPOD的启动子中发现了bHLH转录因子基序，这表明bHLH转录因子也参与了木质素的合成。

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MdERF2通过直接激活MdLACS1、MdCER1和MdCER6调控苹果采后表皮蜡质的形成 Xinyue Zhang, Xinhua Zhang, Wenwen Sun, Meng Lü, Yefei Gu, Sarfaraz Hussain, Xiaoan Li, Maratab Ali, Fujun Li 2025, 24(6): 2229-2239.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.033 摘要 ( )   PDF   乙烯转录因子2 （ERF2）是植物生长，果实成熟、代谢和抵御胁迫所必需的。为了深入了解MdERF2在控制苹果表皮蜡质合成中的功能，本文利用MdERF2超表达（ERF2-OE）和沉默（ERF2-AN）载体，通过侵染苹果果实和/或愈伤组织，研究了蜡质合成有关基因表达，蜡质组成、含量和超微结构的变化，并利用凝胶电泳迁移实验（EMSAs）和双荧光素酶报告基因分析（DLRs）技术，鉴定了MdERF2直接调控的蜡质合成相关的基因。结果表明，EFR2-OE上调了MdLACS2，MdCER1，MdCER4和MdCER6等蜡质合成相关基因表达，而MdERF2沉默则抑制了上述基因的表达。同时，不同的MdERF2表达水平，还影响了蜡质的结构和积累。ERF2-OE处理显著增加了蜡质中烷烃和酮的比例，减少了脂肪酸和酯的比例。此外，EMSAs和DLRs实验还证明，MdERF可以与MdLACS2，MdCER1和MdCER6启动子部位的GCC-box元件直接结合，激活他们的转录水平。上述结果证明，MdERF2可以靶向上调MdLACS2，MdCER1和MdCER6基因的表达，从而改变了苹果表皮蜡质的组成、含量和微观结构。

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茶树炭疽病抗性遗传位点的QTL定位与候选基因分析 Chenyu Zhang, Hongli Li, Piao Mei, Yuanyuan Ye, Dingding Liu, Yang Gong, Haoran Liu, Mingzhe Yao, Chunlei Ma 2025, 24(6): 2240-2250.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.02.015 摘要 ( )   PDF   炭疽病是一种由刺盘孢属（Colletotrichum）引起的重要病害，对茶树（Camellia sinensis）的产量和经济价值有着显著影响。然而，关于茶树炭疽病抗性的遗传机理目前鲜有报道。前期田间调查发现茶树‘龙井43’ב白鸡冠’杂交F1代对炭疽病存在明显抗性差异。因此，本研究以‘龙井43’ב白鸡冠’杂交群体为试材，对茶树炭疽病抗性遗传位点进行了探究。基于连锁分析发现一个主效QTL（qAR-12.4）在两年分别可以解释10.8%和12.7%的表型变异；进一步通过混池测序定位了两个基因组区段与炭疽病抗性具有很强的相关性：位于1号染色体的qARChr1和13号染色体的qARChr13。对亲本‘龙井43’和‘白鸡冠’在接种山茶炭疽菌0、24和48小时后的叶片分别进行转录组测序，结果显示位于qARChr1区段内的核定位ERF转录因子（CsERF105）表达水平在‘白鸡冠’叶片接种后逐渐提高，而在‘龙井43’中则没有该趋势。通过对‘白鸡冠’进行CsERF105反义寡核苷酸处理，发现其炭疽病抗性显著降低，表明CsERF105可能是一个影响炭疽病抗性的正调控因子。综上，本研究初步明确了茶树抗炭疽病的遗传位点，并为后续的分子育种目标提供了理论依据。

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陕西中部小麦条锈菌传播规律及其菌源 的分子证据 Wei Liu, Xueling Huang, Meng Ju, Mudi Sun, Zhimin Du, Zhensheng Kang, Jie Zhao 2025, 24(6): 2251-2265.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.10.026 摘要 ( )   PDF   小麦条锈菌，即条形柄锈菌小麦转化型（Puccinia striiformis West. f. sp. tritici Erikss. & Henn.），是危害小麦及部分禾本科作物的重要真菌。小麦条锈菌的夏孢子可以依靠气流远距离传播，使病原菌可以跨区传播扩散。早期研究通过小麦条锈病的田间发生时序，推测小麦条锈菌可能在陕西关中地区由西向东传播，且陕西关中地区菌源可能来自邻近省份甘肃省，但是一直没有直接证据证实这一推测。 本研究于2019-2020年和2020-2021年冬小麦种植季节在陕西关中地区（宝鸡、咸阳、西安、渭南）和甘肃省陇南、天水、平凉、庆阳四个地区共采集321株小麦条锈菌样品，使用23对KASP-SNP引物对获得的条锈菌样品进行基因分型。联合多种群体遗传方法分析了亚群体之间的关系，从DNA水平明确了2019年 ~ 2021年陕西省内关中地区小麦条锈菌的传播路径，以及小麦条锈菌自甘肃省向陕西省传播的主要路径，取得主要结果如下： 1. 证实陕西关中与甘肃条锈菌的迁移方向主要是从甘肃传向陕西关中地区，但两地间的条锈菌群体也存在一定程度的基因交流。 2. 表明陕西省关中地区条锈菌的迁移方向是由西(宝鸡)向东(渭南)扩散。陕西关中地区的四个亚群体（宝鸡、咸阳、西安、渭南）之间基因交流频繁（5.559 ≤ Nm ≤ 29.148），遗传分化程度低（0.009 ≤ Fst ≤ 0.043）。 3. 表明2019年至2021年陕西关中地区小麦条锈菌的菌源来源主要来自甘肃省陇南天水地区，平凉和庆阳地区作为次要菌源提供地。迁移网络图与风场分析支持病原菌传播路径。 4. 连锁不平衡分析表明陕西省宝鸡、咸阳地区和甘肃省陇南、天水、平凉、庆阳地区均存在较强的遗传重组信号，可能导致当地小麦条锈菌群体的遗传多样性水平升高。 综上所述，甘肃省天水和陇南地区是陕西关中地区的小麦条锈菌菌源地，为其条锈病发生提供菌源，陕西省关中地区小麦条锈菌自西向东的传播路线，即宝鸡→咸阳→西安→渭南。这一研究为陕西关中地区小麦条锈菌传播路径提供了直接分子证据，进而为阻断条锈菌在甘肃和陕西之间的传播，以及为中国小麦条锈病发生与防控提供了重要的理论依据。

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N-甘露糖转移酶MoAlg9在稻瘟病菌的发育和致病过程中起着重要作用 Shulin Zhang, Yu Wang, Jinmei Hu, Xinyue Cui, Xiaoru Kang, Wei Zhao, Yuemin Pan 2025, 24(6): 2266-2284.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.10.027 摘要 ( )   PDF   由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）侵染引起的水稻稻瘟病可以造成水稻减产，严重威胁水稻安全生产。蛋白质糖基化修饰在植物病原真菌侵染过程中发挥重要作用，已知甘露糖转移酶Alg9参与真核生物N-糖基化过程，但其在稻瘟病菌中的功能仍不清楚。鉴于此，本研究在稻瘟病菌中鉴定到Alg9同源蛋白MoAlg9，并对其功能进行研究。亚细胞定位结果显示MoAlg9定位于内质网，通过基因敲除和表型分析，研究结果表明，MoALG9基因敲除导致稻瘟病菌产孢量下降，分生孢子隔膜异常，对细胞壁胁迫因子和氧化胁迫因子敏感性降低，对盐胁迫因子敏感性增加，附着胞形成异常，致病性下降。此外，MoALG9影响稻瘟病菌附着胞形成阶段对糖原的利用及转移。这些结果表明稻瘟病菌MoALG9在发育、胁迫响应、物质利用和致病过程中均具有重要作用。随后采用qRT-PCR分析发现MoALG9参与调控稻瘟病菌产孢、附着胞形成和细胞壁完整性相关基因的转录。MoAlg9含有1个保守的Glyco_transf_22结构域，结构域缺失结果表明，该保守结构域对MoAlg9的生物学功能及其正确定位发挥功能。进一步采用Western blot分析发现，MoALG9基因敲除导致稻瘟病菌N糖基化蛋白含量显著降低。同时，qRT-PCR分析结果表明，MoALG9基因敲除导致稻瘟病菌N糖基化相关基因的转录水平显著下降。综上所述，本研究揭示了MoALG9介导N-糖基化调控稻瘟病菌发育和致病性，为研发针对蛋白N-糖基化修饰的水稻稻瘟病的防控方法提供了分子靶标。

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FgPMA1-dsRNA防治小麦赤霉病的研究 Luoyu Wu, Furong Chen, Pengwei Wang, Chongjing Xu, Weidong Wen, Matthias Hahn, Mingguo Zhou, Yiping Hou 2025, 24(6): 2285-2298.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.11.046 摘要 ( )   PDF   小麦赤霉病（Fusarium head blight）是一种世界性的病害，在全球小麦产区广泛发生，造成严重的经济损失，并且小麦赤霉病菌会产生真菌毒素污染小麦，降低小麦品质。由于缺乏抗病品种，防治小麦赤霉病的主要手段是使用杀菌剂。但是，由于化学药剂的长期和大量使用，抗性问题日益严重，因此，筛选具有新型作用机制的药剂十分重要。前期研究发现禾谷镰刀菌中的质膜ATP酶FgPMA1与氰烯菌酯的靶标肌球蛋白互作，并且各项生命活动中发挥许多重要的功能，因此具有成为靶标的潜力。近年来，研究发现植物与病原菌之间存在一种新的沟通机制，称为跨物种RNA干扰（RNA interference, RNAi），目前，许多研究发现根据RNAi机制开发的核酸农药可以用于有害生物的防治。因此，本研究利用RNAi的方法探究了FgPMA1作为靶标防治小麦赤霉病的可能性。通过将FgPMA1基因划分为6段（PMA1RNAi-1，-2，-3，-4，-5，和-6），并构建了干扰载体及干扰突变体，发现FgPMA1RNAi-1，-2，和-5突变体中FgPMA1的表达量显著降低，菌丝生长受到抑制；产子囊壳能力出现缺陷；分生孢子的产量及形态等受到抑制；毒素的合成受到抑制；致病力下降。通过表型的筛选，我们发现PMA1RNAi-1，-2和-5这三个区段能够起到干扰效果。因此，我们在体外的条件下合成了以这三个区段为模板的dsRNA。在离体条件下，当用25 ng µL-1 PMA1RNAi-1，-2和-5的dsRNA处理后，禾谷镰刀菌PH-1、亚洲镰刀菌2021和氰烯菌酯抗性菌株YP-1的菌丝生长受到抑制，菌丝中出现膨大的畸形结构，并且失去了产孢能力。在田间，当用PMA1RNAi-1，-2和-5的dsRNA处理麦穗后，禾谷镰刀菌侵染的病斑长度显著下降。这些结果表明：FgPMA1在禾谷镰刀菌中可以作为一个新型的药剂靶标，并且在田间直接施用FgPMA1的dsRNA可以减轻病害的发生。

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TuABCC4基因过表达参与二斑叶螨对阿维菌素的抗药性 Mingmei Wu, Rui Dong, Yan Zhang, Haojie Liao, Tian Tian, Dandan Xu, Youjun Zhang, Zhaojiang Guo, Shaoli Wang 2025, 24(6): 2299-2310.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.07.020 摘要 ( )   PDF   害虫对杀虫剂的抗药性严重制约了药剂的防治效果及长期使用。二斑叶螨Tetranychus urticae Koch是一种世界性范围内的重要农业害虫，已经报道对包括阿维菌素在内的多种杀虫剂产生抗药性。与阿维菌素抗性相关的研究，除谷氨酸门控氯离子通道（GluCls）导致的靶标抗性外，关于代谢抗性机制的研究仍然很有限。本研究中，我们基于前期获得的转录组和 RNA-seq数据分析，鉴定了一个在二斑叶螨抗性种群中过表达的ABCC亚家族基因TuABCC4，在敏感种群和阿维菌素抗性种群之间，该TuABCC4基因不存在稳定的非同义突变，然而在所研究的抗性种群中，TuABCC4基因的表达量均呈现显著升高。基于维拉帕米的增效剂试验以及对敏感和抗性二斑叶螨种群的基因表达量分析结果表明TuABCC4在阿维菌素抗性中发挥关键作用；此外，RNA干扰试验和遗传关联分析结果证实了TuABCC4基因的表达量升高与二斑叶螨对阿维菌素的抗性密切相关。综上所述，TuABCC4基因过表达与二斑叶螨对阿维菌素的抗性有关，这些研究结果有助于明确害虫对阿维菌素产生抗性的分子基础。

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橘小实蝇转基因系统的开发及其在嗅觉靶标研究中的应用潜力 Jie Zhang, Qi Wang, Jinxi Yuan, Zhen Tian, Shanchun Yan, Wei Liu 2025, 24(6): 2311-2326.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.07.021 摘要 ( )   PDF   害虫行为调控剂旨在通过影响害虫的行为来减少对农作物的伤害，其中参与嗅觉行为的功能基因是研发害虫行为调控剂的关键分子靶标。在橘小实蝇（Bactrocera dorsalis）中，当前此方面的基因编辑研究主要依靠CRISPR/Cas9介导的敲除技术，这在致死基因的研究上受到了限制。转基因技术能够在特定组织或时期精确操控基因，解决了此局限。因此，本研究通过piggyBac介导的随机插入技术，构建了橘小实蝇的转基因操作系统，并测试了报告基因在嗅觉器官表达的模式，以及其对嗅觉行为和电生理表型的影响，以评估该系统在未来嗅觉基因功能研究中的应用潜力。首先，我们通过发育时期转录组鉴定到了在各时期广泛表达的管家基因BdorActinA3a-1，随后将此基因的候选启动子区域BdorActinA3a-1P-2k克隆至piggyBac转基因质粒上，并以此构建获得两个稳定遗传的转基因品系，转基因片段分别插入到4号和5号染色体上。转基因品系的生存能力基本正常，插入元件不影响品系的孵化率和成虫生长曲线，但降低了羽化率和产卵量。在表达模式上，报告基因被有效在触角，口器，下颚须，足，外生殖器以及脑部的驱动表达。转基因品系对重要化合物的触角电位反应与野生型一致。但一些与嗅觉相关的行为受到了显著影响，例如对性信息素2,3,5-三甲基吡嗪（2,3,5-trimethylpyrazine,TMP）的反应和交配行为。这些结果说明该系统在未来可用于嗅觉基因功能的研究，例如在嗅觉组织中驱动一些嗅觉功能研究常用的元件表达。但应用时应注意它对一些嗅觉表型的影响。

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PGC介导的中国如皋黄鸡和寿光鸡种质资源保护策略 Guangzheng Liu, Wenjie Ren, Kai Jin, Dan Zheng, Qisheng Zuo, Yani Zhang, Guohong Chen, Bichun Li, Yingjie Niu 2025, 24(6): 2327-2341.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.05.019 摘要 ( )   PDF   【目的】种质资源对地方鸡的生物多样性和畜牧业的可持续发展，以及优质鸡的养殖和产业化至关重要。不幸的是，许多地方和本土鸡品种正面临数量下降的危险，这强调了保护濒危鸡品种种质资源的必要性。原始生殖细胞（PGCs）通过将遗传信息从亲本传递给子代和确保种系间遗传物质的稳定性，对种质资源的保存起着至关重要的作用。本研究旨在探索中国本土鸡通过PGCs的体外培养和冷冻保存进行保护的方法，以促进种质资源的保护和基因编辑鸡的生产。【方法】本研究从鸡胚性腺中分离出PGCs，在无饲养细胞的FAcs培养基中培养建立PGCs系，随后对获得的PGCs系进行鉴定、冻存和活体复原。【结果】通过约40天的持续培养，我们成功建立了多个PGC细胞系，其中包括来自如皋黄鸡和寿光鸡的18个细胞系，建系效率在39.1%~45%之间。PGCs经过40代培养后仍保持典型的PGC特征，糖原染色呈阳性，并同时表达多能性和生殖标记基因。此外，我们发现冷冻保存至120天的PGCs仍保持活力，具有稳定的细胞增殖能力。通过将绿色荧光蛋白（GFP）标记的PGCs注射到受体鸡胚血管中，我们发现这些细胞可以在受体胚胎的生殖腺中发育成配子，从而产生后代。这表明即使经过长时间的培养，PGCs仍保持其迁移和种系传递能力。【结论与创新性】本研究首次成功建立了多个来自不同本地鸡品种的PGC细胞系，并验证了它们在体外培养和冷冻保存条件下的稳定性和功能性。此外，我们还证明了这些PGCs在体内注射后仍能迁移至生殖腺并发育成配子，受体鸡性成熟后成功产生出后代，这为种质资源的保护和转基因鸡生产提供了重要的基础。

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H8N4禽流感病毒的进化和生物学特性 Hong Zhang, Jing Guo, Peng Peng, Mengjing Wang, Jinyan Shen, Xiaohong Sun, Mengdi Guan, Pengfei Cui, Guohua Deng, Dong Chu, Xuyong Li 2025, 24(6): 2342-2355.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.12.033 摘要 ( )   PDF   野鸟中广泛流行的禽流感病毒极易通过野鸟-家禽或者鸟类-哺乳动物的交界面外溢至家禽或哺乳动物。H8N4亚型禽流感病毒属于稀有亚型，鲜有家禽感染H8N4禽流感病毒的报道。野生迁徙水禽是H8N4亚型禽流感病毒的主要储存库。目前，我们对该亚型病毒的生态学、流行病学以及生物学特性了解较少。本研究中，我们对H8N4亚型禽流感病毒的时空流行规律、宿主分布等进行了系统的统计和分析，详细绘制了病毒的遗传进化图谱。我们还报道了一株2022年在中国东部迁徙的白骨顶鸡分离的H8N4病毒，并对该病毒的生物学特性进行了系统研究。动物感染实验发现这株野鸟源的H8N4病毒可以在SPF家鸭体内有效复制和传播，但对SPF鸡的适应性较差。该野鸟源的H8N4病毒无需提前适应就可以在小鼠体内有效复制。这些结果表明，野鸭是H8N4亚型禽流感病毒的主要宿主，家鸭对该病毒的感染风险较高。因此，在野生水禽和家养水禽界面开展系统性的禽流感病毒监测将有助于及时发现这些病毒的流行和传播规律。

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中药十味配伍复方通过 MAPK/ERK/JNK 通路缓解鸡毒支原体感染对鸡免疫功能和生产性能的影响 Tengfei Wang, Changyong Fan, Yufei Xiao, Shan Lü, Guangyang Jiang, Mengyun Zou, Yingjie Wang, Qiao Guo, Zhenghao Che, Xiuli Peng 2025, 24(6): 2356-2370.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.11.043 摘要 ( )   PDF   鸡毒支原体（Mycoplasma gallisepticum，MG）是养禽业中一种常见且易引起严重问题的病原体。MG感染可导致多种疾病，包括鸡慢性呼吸道疾病，气管炎和结膜炎等。其典型症状表现为呼吸急促、打喷嚏和眼部分泌物增多。此外，MG感染不仅会破坏免疫器官引起免疫抑制，还会导致鸡的生产性能下降，包括体重增长减缓、蛋产量减少，甚至死亡，严重威胁了养禽业的可持续发展。目前，防治 MG 感染的有效措施是使用抗生素。然而，随着抗生素的使用和滥用，MG对抗生素的耐药性也在增加，同时引发食品中的药物残留问题，对人类食品安全构成潜在威胁。为了寻找可持续的防治方法，本研究采用了葛根、虎杖、黄芩、甘草等九味中草药配伍的复方，结合体内和体外实验，探究了其对MG的防治效果及作用机制。 研究结果显示，中药复方在体内外均能有效抑制MG的增殖。在生产性能方面，中药复方显著降低了MG感染引起的死亡率，提高了饲料转化率，并显著改善了体重增长减缓的问题。此外，与未治疗组相比，中药复方显著提高了免疫器官指数，增强了鸡体的免疫力，缓解了气管和肺组织的损伤，并抑制了组织和细胞的炎症反应。更重要的是，研究结果显示，中药复方对MG感染具有很好的预防效果。为深入揭示中药复方抵抗MG感染的分子机制，我们进行了网络药理学分析，并通过体内外实验验证了MAPK/ERK/JNK通路是中药复方抑制MG感染的关键调节通路。本研究不仅结合体内外的实验为解析MG的致病机制提供了理论支持，同时也强有力地表明，中药复方可以有效替代抗生素，缓解MG感染对养禽业的危害。这一发现对于养禽业的可持续发展具有重要的实际意义，并为未来的研究提供了有力支持。

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长期紫云英还田通过影响土壤矿物和有机碳提升土壤团聚体稳定性 Yulu Chen, Li Huang, Jusheng Gao, Zhen Zhou, Muhammad Mehran, Mingjian Geng, Yangbo He, Huimin Zhang, Jing Huang 2025, 24(6): 2371-2388.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.10.002 摘要 ( )   PDF   土壤团聚体受土壤矿物与有机组分之间复杂相互作用调节，对土壤可持续性和作物生产力有深远影响。为探讨绿肥施用后土壤矿物和有机组分的变化及其对土壤团聚体的影响，本研究基于5年和36年的田间试验，采集了稻-稻-冬休（CK）和稻-稻-紫云英（MV）处理的淋溶土和铁铝土表层（0-20 cm）土壤样品，分析土壤团聚体稳定性、土壤矿物、有机碳组分及团聚体微观结构特征。结果显示，黏粒含量高的铁铝土比黏粒含量低的淋溶土具有更高的团聚体稳定性。淋溶土团聚体中的层状硅酸盐矿物主要为伊利石和蛭石，而铁铝土团聚体中的层状硅酸盐矿物以高岭石为主，并含有大量游离铁。此外，铁铝土黏粒组分中的芳香族碳丰度显著高于淋溶土。经过36年紫云英还田，铁铝土大团聚体的稳定性显著提高了9.57%-13.37%。紫云英还田还促进了蛭石向高岭石的转化，并显著提高了铁铝土中黏粒、游离铁和芳香族碳的含量。背散射电子（BSE）-扫描电镜（SEM）-能谱（EDS）分析结果表明，铁铝土团聚体结构紧密，铁氧化物与高岭石共定位。此外，偏最小二乘路径模型（PLS-PM）表明，黏粒含量对大团聚体稳定性具有直接的正向效应，而高岭石和游离铁通过直接影响芳香族碳，间接调节了黏粒的形成。综上所述，长期紫云英还田通过影响土壤矿物转化，生成更多的高岭石和铁氧化物，并通过保留芳香族碳促进了黏粒的形成，最终提升团聚体稳定性。

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优化滴灌淋洗量和时期可调节盐碱土的盐分和硝态氮，实现棉花纤维产量、品质和氮素吸收的提高 Xiaoqiang Liu, Mingqi Li, Dong Xue, Shuai He, Junliang Fan, Fucang Zhang, Feihu Yin 2025, 24(6): 2389-2409.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.032 摘要 ( )   PDF   提高棉花纤维质量是增加棉农经济收入的重要途径。然而，如何在不降低棉花纤维产量的情况下实现纤维高质量，仍然是盐碱化棉田面临的一大挑战。本研究的目的是确定淋洗模式如何在盐碱地实现高产优质的棉花。于2020年和2021年在盐碱化棉田进行了不同的滴灌淋洗量和淋洗时期对土壤盐分、棉纤维产量和质量的试验。采用了五种淋洗量（CK：0 mm、W1：75 mm、W2：150 mm、W3：225 mm和 W4：300 mm）和三种淋洗时期（T1：淋洗量在苗期淋洗一次；T2：淋洗量在苗期和蕾期淋洗两次；T3：淋洗量在苗期、蕾期和花铃期淋洗三次）进行了大田试验。结果表明，土壤盐分和NO3-N随淋洗量的增加而降低。棉花各器官中棉铃对氮的吸收量最大，总氮积累量随淋洗量的增加而增加。W3T2处理的棉花纤维产量和灌溉水生产力（IWP）最优，其在2020和2021年分别为 3199 kg ha-1和 2771 kg ha-1、0.5482 kg m-3和0.4912 kg m-3。棉纤维长度、棉纤维强度、棉纤维伸长率和棉纤维均一性随淋洗量的增加而增加，而马克隆值却与淋洗量呈负相关。土壤盐分、NO3-N及马克隆值与纤维质量（即长度、强度、伸长率和均一性）、产量、各器官（即根、茎和叶）的氮吸收量和总氮吸收量呈负相关。皮尔逊相关分析表明，纤维伸长率对土壤盐分最敏感。熵权法-与理想点法耦合模型（EM-TOPSIS）表明，在苗期和蕾期平均300 mm的淋洗量是维持土壤盐分和养分的平衡、实现棉纤维高产优质的最佳淋洗模式。因此，本研究发现最佳淋洗模式可降低土壤盐分，提高了氮素吸收，这有利于实现棉花纤维高产优质。此研究结果对于实现盐碱化棉田生育期滴灌淋洗的可持续生产具有重要指导意义。

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优化水盐管理以提高膜下滴灌加工番茄的产量和水分利用效率 Jiaying Ma, Jian Liu, Yue Wen, Zhanli Ma, Jinzhu Zhang, Feihu Yin, Tehseen Javed, Jihong Zhang, Zhenhua Wang 2025, 24(6): 2410-2424.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.03.021 摘要 ( )   PDF   近年来，合理利用咸水资源进行农业灌溉已成为缓解水资源短缺的有效策略。为了长期安全有效地开发咸水资源，明确灌水盐度对加工番茄的影响并制定最佳水盐灌溉策略至关重要。本研究进行了两年（2018年和2019年）的田间小区试验，以探讨灌水盐度（S1：1 g L-1、S2：3 g L-1和S3：5 g L-1）和灌溉定额（W1：305 mm、W2：485 mm和W3：611 mm）对土壤体积含水量、土壤盐分、加工番茄生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明，使用低中度咸水（<3 g L-1）灌溉提高了作物的水分吸收和利用能力，与S3相比，S1和S2处理的土壤含水量（SWC）分别降低了6.5‒7.62%和10.52‒13.23%（2018年）。S1水平下，土壤含盐量（SSC）积累速率随灌水量的增加而逐渐降低。2018年，W3处理SSC较W1和W2分别下降85.00和77.94%，2019年分别下降82.60和73.68%。高水低盐条件下（S1W3）土壤出现淋洗作用，随着灌水盐度和灌水次数的增加淋洗作用逐渐减弱。2019年，各处理土壤含盐量较2018年增加了10.81‒89.72%。加工番茄的产量随着灌溉量的增加而增加，且两年均在S1W3处理达到峰值（125304.85 kg ha-1，2018年；128329.71 kg ha-1，2019年）。S2W3处理在第一年咸水灌溉条件下，保持相对较高的产量，与S1W3处理相比仅下降2.85%，但在第二年显著降低15.88%。结构方程模型（SEM）显示，土壤环境因素（SWC和SSC）直接影响产量，同时也对加工番茄的生长指标（株高、茎粗和叶面积指数）产生间接影响。TOPSIS分析表明，S1W3、S1W2和S2W2得分始终排在前三位。单因素边际效应函数显示，当灌溉水盐度低于0.96 g L-1时，对综合评价分数（CES）有正向贡献。使用盐度为3 g L-1的咸水一年，且灌溉量为485 mm时，可确保加工番茄保持高产量和相对较高的CES（0.709）。然而，连续使用咸水灌溉超过一年并不可行。

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估算方法是中国农田硝酸盐淋洗估计不确定性的主要来源 Xingshuai Tian, Huitong Yu, Jiahui Cong, Yulong Yin, Kai He, Zihan Wang, Zhenling Cui 2025, 24(6): 2425-2437.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.08.023 摘要 ( )   PDF   农田硝酸盐淋失是氮（N）损失的主要途径，对水体污染显著具有显著。然而，由于输入数据集和估算方法的差异，农田硝酸盐淋失的估计仍存在很大的不确定性。在本研究中，我们通过整合3种农田面积数据集、3种氮投入数据集和3种估算方法对中国农田硝酸盐淋洗进行了重新估计，识别并量化了中国农田硝酸盐淋洗估计的不确定性来源。结果表明，综合27种不同组合的估计结果，2010年中国农田硝酸盐淋洗平均值为6.7±0.6 Tg N yr−1（平均值±标准误差），范围为2.9—15.8 Tg N yr−1。估算方法是硝酸盐淋洗估计不确定性的主要来源，贡献了45.1%的不确定性；其次是氮投入数据集与估算方法之间的交互作用，贡献了24.4%的不确定性。我们的研究强调了需要采用稳健的估算方法，并改善估算方法与氮投入数据集之间的匹配性，以有效地减少估计过程中的不确定性。本研究发现对准确估计农田硝酸盐淋失具有重要意义，进而为解决水体污染问题提供了科学支撑。

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SiDWARF4编码谷子赤霉素生物合成和形态发生所必需的古巴焦磷酸合成酶（CPS） Yongchao Li, Mengmeng Sun, Rui Zhao, Jiayi Chen, Yunhao Chen, Shuqi Dong, Xiangyang Yuan, Xiaorui Li, Lulu Gao, Guanghui Yang, Peiyong Xin, Shujing Cheng, Jinfang Chu, Xiaoqian Chu, Jiagang Wang 2025, 24(6): 2438-2442.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.12.002 摘要 ( )   PDF   赤霉素在植物生长发育中起着重要作用。作物矮化主要与赤霉素合成或信号转导途径的突变有关。然而，对作物中与赤霉素合成和调控有关的基因知之甚少。本研究分离到一株极端矮化的自然矮杆突变体dwarf4。基于BSA-seq，证实了由SiDWARF4编码的古巴焦磷酸合成酶（CPS）在谷子GA生物合成过程中催化了牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸（GGPP）向古巴焦磷酸（CPP）的转化。在dwarf4中，CPS酶底物GGPP水平升高，导致GAs含量降低。外源GA3处理可以恢复dwarf4的异常表型。SiDWARF4敲除系表型与dwarf4一致。与对照Ci846相比，GGPP含量升高，GAs含量降低，与dwarf4的结果一致。研究结果对改良谷子株型和提高谷子种植密度具有一定的指导意义。

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非洲猪瘟病毒pp62蛋白单克隆抗体的制备与表征 Zhiyong Xiang, Huan Ye, Peng Gao, Lei Zhou, Xinna Ge, Xin Guo, Jun Han, Yongning Zhang, Hanchun Yang 2025, 24(6): 2443-2447.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.020 摘要 ( )   PDF   非洲猪瘟病毒（ASFV）是一种核质大DNA病毒，其基因组庞大、编码蛋白众多以及病毒结构复杂。作为ASFV核心壳的主要成分之一，多聚蛋白pp62不仅对ASFV的组装至关重要，而且具有良好的抗原性和诊断潜力。因此，制备针对pp62蛋白的单克隆抗体（简称单抗）不仅有利于其功能研究，也有利于开发性能更好的ASFV检测方法。本研究通过原核表达pp62蛋白的截短体（1−180个氨基酸）作为免疫原免疫BALB/c小鼠，成功制备了两株单抗4B5-19-7和4C5-11-6。间接免疫荧光试验表明，两株单抗不仅可以识别重组的pp62蛋白，还可以识别ASFV感染的野猪肺细胞（WSL）中的天然pp62蛋白。通过变性Western blot分析进一步发现，两株单抗识别的抗原表位为线性表位。有趣的是，除了识别全长pp62多聚蛋白外，4B5-19-7和4C5-11-6还能够分别识别pp62的成熟蛋白p15和p35。单抗亚型鉴定结果表明，4B5-19-7和4C5-11-6分别为IgG2b/κ和IgG1/κ。重链和轻链可变区测序表明，两株单抗的重链互补决定区（CDR）序列完全不同，而它们的轻链CDR序列完全相同。通过构建pp62(1−180)蛋白的系列截短体，借助Western blot检测两株单抗以及GST标签抗体与各截短体的反应情况，结果表明，4B5-19-7识别95−105位氨基酸（SYTGVKLEVEK），4C5-11-6识别171−180位氨基酸（YTPRTRIAI）。通过分析GenBank数据库中目前可用的不同基因型ASFV代表性毒株的pp62蛋白的氨基酸序列，发现两株单抗所识别的抗原表位高度保守。pp62蛋白单抗的成功制备不仅有助于该蛋白的功能研究，而且为将来研发检测性能更佳的ASFV检测方法提供了宝贵材料。