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2025年, 第24卷, 第7期
刊出日期：2025-07-20 上一期   

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脱氧雪腐镰刀菌烯醇对猪肠道的毒性作用及日粮成分的缓解机制 Ting Pan, Ruiting Guo, Weiwei Wang, Xing Liu, Bing Xia, Linshu Jiang, Ming Liu 2025, 24(7): 2449-2464.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.07.037 摘要 ( )   PDF   霉菌毒素是食品和动物饲料中最常见的污染物，严重威胁人类和动物的健康。脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol, DON）是镰刀菌属（Fusariums spp.）产生的次级代谢产物，广泛存在于小麦、玉米、大麦等食品加工原材料中，给畜牧业生产带来了极大经济损失。猪对DON非常敏感，给猪饲喂DON 污染日粮会导致采食量减少、增重下降和免疫功能受损等不良反应，严重时或导致死亡。肠道的屏障功能是防御外源性有毒有害物质损伤机体的重要途径。在此，我们探讨了DON对肠道屏障的损害，包括肠道组织形态学、上皮屏障功能、肠道免疫系统、微生物菌群和肠道中短链脂肪酸的产生等方面。目前DON脱毒方法主要有物理脱毒法、化学脱毒法和生物脱毒法，其中生物脱毒法具有安全环保、特异性强、解毒效果显著等优点而备受推崇。许多饲料添加剂在DON解毒方面的潜力已得到证实。这些添加剂可通过调节 Nrf2-Keap1、MAPKs和NF-κB信号通路来减轻 DON 对猪的毒性作用。此外，微生物的酶降解作用可通过破坏DON的毒性基团，将DON代谢转化为毒性较小甚至无毒的物质，还有某些种类的芽孢杆菌和酵母菌具备降解DON的能力。本文结合近年来国内外相关研究进展，综述了DON对猪肠道的毒性作用及脱毒方法，对利用真菌、细菌和植物进行DON脱毒以及脱毒剂的应用进行了较为详细的阐述，可促进我们对与DON肠道毒性相关的机制的理解，本文还对DON脱毒的研究进展进行了展望，并对各种保护剂的脱毒作用和应用前景进行了探讨，旨在为猪肠道健康保护提供参考，为今后安全有效的饲料添加剂的研究和开发提供新的思路。

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小麦5BS染色体粒长QTL的精细定位及候选基因分析 Jianqi Zeng, Dehui Zhao, Li Yang, Yufeng Yang, Dan Liu, Yubing Tian, Fengju Wang, Shuanghe Cao, Xianchun Xia, Zhonghu He, Yong Zhang 2025, 24(7): 2465-2474.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.04.033 摘要 ( )   PDF   大籽粒小麦品种的库容较大，有助于进一步提高产量潜力。前期在中麦871和其姊妹系中麦895重组自交系群体中定位到一个稳定的粒长QTL QGl.caas-5BS，本研究在此基础上，从ZM871/ZM895//ZM871重组自交系BC1F6中筛选到一个剩余杂合系，对其自交后代BC1F7群体中的6株杂合重组单株及其自交衍生次生群体进行了基因型和表型分析，将QGl.caas-5BS位点进一步定位到Kasp_5B33和Kasp_5B2 (25.3 Mb ~ 27.5 Mb)标记间的2.2Mb物理区间内。序列多态性和差异表达分析在该区间预测到6个候选基因。突变体表型数据进一步分析表明，TraesCS5B02G026800可能是QGl.caas-5BS位点的候选基因。进一步开发了TraesCS5B02G026800基因的高通量特异性KASP标记Kasp_5B_Gl，并在166份自然群体中对其遗传效应进行了验证。本研究结果为QGl.caas-5BS基因的图位克隆和粒长分子标记辅助选择高产育种工作奠定了良好的基础。

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玉米籽粒粗脂肪含量的多位点全基因组关联分析 Dan Lü, Jianxin Li, Xuehai Zhang, Ran Zheng, Aoni Zhang, Jingyun Luo, Bo Tong, Hongbing Luo, Jianbing Yan, Min Deng 2025, 24(7): 2475-2491.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.014 摘要 ( )   PDF   粗脂肪是玉米籽粒的重要营养成分。然而，目前玉米籽粒粗脂肪含量的遗传机制仍然不清晰。前人研究多使用单一模型进行玉米籽粒粗脂肪含量的全基因组关联分析（GWAS），且群体数量有限，可能导致假阳性位点，阻碍了其功能基因的鉴定。因此，本研究利用495份玉米自交系，结合125万个单核苷酸多态性标记（SNP），利用6个模型进行GWAS分析，鉴定控制粗脂肪含量的数量性状核苷酸位点（QTNs），并挖掘关键基因。结果表明，粗脂肪含量变异范围较广（0.62%~16.03%），且广义遗传力较高（96.23%）。通过GWAS分析在6个模型中共检测到744个显著的QTNs，其中147个QTNs共定位在不同模型、环境和方法中。基于147个共定位的QTNs，在每个QTN的上下50 kb的区间内搜索候选基因。最终筛选到8个与粗脂肪含量相关的候选基因（GRMZM2G169089、GRMZM2G117935、GRMZM2G002075、GRMZM2G368838、GRMZM2G058496、GRMZM2G090669、GRMZM2G001241、GRMZM2G333454），这些基因在玉米自交系B73的籽粒发育过程中高表达。值得注意的是，GRMZM2G169089、GRMZM2G117935、GRMZM2G002075和GRMZM2G368838参与了玉米籽粒亚油酸代谢途径、油脂代谢和籽粒生长发育等途径。此外，共表达网络分析显示，8个候选基因与30个已知基因具有很强的相关性。同时，候选基因编码的蛋白质与其他多种蛋白质相互作用，在玉米籽粒含油量和油酸代谢中起重要作用。候选基因的最佳单倍型可能在不降低玉米产量的情况下提高玉米籽粒的粗脂肪含量。这些结果拓宽了我们对玉米粗脂肪含量遗传机制的认识，并为高粗脂肪含量玉米育种的标记辅助选择提供了便利。

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大豆苹果酸脱氢酶基因家族特征分析表明GmMDH2提高大豆耐盐能力 Runnan Zhou, Sihui Wang, Peiyan Liu, Yifan Cui, Zhenbang Hu, Chunyan Liu, Zhanguo Zhang, Mingliang Yang, Xin Li, Xiaoxia Wu, Qingshan Chen, Ying Zhao 2025, 24(7): 2492-2510.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.12.036 摘要 ( )   PDF   苹果酸脱氢酶（MDH）是一种在植物体内广泛表达的酶。虽然MDH在植物生长发育、响应逆境过程中起着关键作用。但是在大豆中MDH基因研究的报道有限。我们通过全基因组分析鉴定了大豆MDH基因家族的17个成员，并分析了成员间的保守蛋白质基序。根据系统发育关系，将17个大豆MDH基因家族成员分为了五个亚群，通过共聚焦显微镜观察了6个MDH基因家族成员在拟南芥叶肉原生质体的亚细胞定位情况。通过启动子顺式作用元件和qRT-PCR分析发现，在非生物胁迫（干旱、盐碱）和激素处理下，MDH家族成员的转录水平显著提升，并表现出明显的时空特异性。在盐胁迫下， GmMDH2表达量明显提高，说明GmMDH2可能在大豆相应盐胁迫过程中发挥重要功能。GmMDH2的原核表达说明该重组酶具有NADP依赖性的MDH活性。进一步研究表明，过表达GmMDH2可以调节NADPH库的氧化还原状态和抗氧化活性，从而减少了转基因大豆中ROS的形成，显著提高了转基因大豆的耐盐性。基于单倍型分析表明，GmMDH2基因的变异与大豆的耐盐性密切相关。在GmMDH2基因启动子区域发现了一个可能与耐盐性相关的多态性位点。我们的研究不仅鉴定了大豆MDH基因家族成员，加深了我们对逆境反应机制的理解，同时也为大豆耐盐育种提供了一个潜在的候选基因。

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花生株高与分枝相关性状QTL分析 Shengzhong Zhang, Xiaohui Hu, Feifei Wang, Huarong Miao, Chu Ye, Weiqiang Yang, Wen Zhong, Jing Chen 2025, 24(7): 2511-2524.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.12.009 摘要 ( )   PDF   株高、侧枝长和分枝数是影响花生株型的关键组分性状，对花生的生物量、荚果产量以及机械化作业适配性至关重要。本研究利用包含181个家系的重组自交系群体，开展了3个环境下的表型考察，发现株高、侧枝长和分枝数均表现为连续分布和超亲遗传，其广义遗传率分别为0.87、0.88和0.92。基于单环境非条件QTL分析，共检测到35个加性QTL，表型贡献率为4.57%~21.68%。通过两轮meta分析将以上加性QTL整合为24个一致性（consensus）位点和17个特异性（unique）位点，其中5个特异性位点表现为多效性。利用条件QTL分析阐明了多效性位点的遗传基础（‘多基因连锁’或者‘一因多效’）。此外，基于多环境联合分析估算了加性QTL与环境的互作效应，互作效应对株高、侧枝长和分枝数的总贡献率分别达到10.80%，11.02%和7.89%。本研究在第9、10和16染色体上鉴定到3个稳定主效特异性QTL区段（uq9-3、uq10-2 和uq16-1），物理区间范围为1.43-1.53Mb，其中参与植物激素合成、信号转导和细胞壁发育的一些基因可能是调控这些性状的候选基因。该研究结果为后续花生株型遗传研究和分子标记辅助育种提供了重要基础。

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利用载磷生物炭缓解钒胁迫对水稻生长的影响 Jianan Li, Weidong Li, Wenjie Ou, Waqas Ahmed, Mohsin Mahmood, Ahmed S. M. Elnahal, Haider Sultan, Zhan Xin, Sajid Mehmood 2025, 24(7): 2525-2539.  DOI: 10.1016/j.jia.2023.12.022 摘要 ( )   PDF   本研究旨在评价原状生物炭(BC) （3%)和载磷生物炭(PBC）（3%)在钒(V) (60 mg L-1)胁迫下对水稻生长情况和生理生化指标的影响。结果表明，单V处理情况下水稻植株的生长情况参数有所下降。相反，BC和PBC的加入引起了水稻生理性状的显著改善。PBC在V胁迫环境下表现良好，受试水稻地上部分鲜重和根鲜重分别比单V处理组增加82.86%和53.33%。叶片叶绿素相对含量（SPAD）比单V处理组植株提高了13.05%。此外，植物茎部和根部的抗氧化酶活性均显著高于单V处理组植株，如超氧化物歧化酶(SOD)(56.11&117.35%)、过氧化氢酶(CAT)(34.19&35.77%)和过氧化物酶(POD)(25.90&18.74%)。以上发现表明，使用BC和PBC可能触发分生组织细胞生物量积累的生物化学途径。然而，需要进一步的研究来阐明促进这种生长的潜在机制。

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探究高光谱重建技术对水稻生理参数定量反演的影响：使用MST++模型的案例研究 Weiguang Yang, Bin Zhang, Weicheng Xu, Shiyuan Liu, Yubin Lan, Lei Zhang 2025, 24(7): 2540-2557.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.03.082 摘要 ( )   PDF   定量反演是遥感科学中的一个重要研究内容。基于可见光的高光谱重建技术的发展，为农业中的低成本、高精度遥感反演打开了新的前景。本研究旨在评估高光谱重建技术在农业遥感应用中的有效性。使用MST++高光谱重建模型重建了高光谱图像，并就它们与生理参数的相关性、单一特征建模的准确性以及组合特征建模的准确性，与原始可见光图像进行了比较。结果显示，与可见光图像相比，重建数据与生理参数的相关性更强，无论是单一特征还是组合特征反演模式，准确性都有所提高。然而，与多光谱传感器相比，高光谱重建在反演模型准确性上提供的改进有限。结果表明，对于不易直接观察的生理参数，通过高光谱重建技术对可见光数据进行深入特征挖掘，可以提高反演模型的准确性。适当的特征选择和简单模型更适合传统农艺小区实验的遥感反演任务。为了加强高光谱重建技术在农业遥感中的应用，需要进一步发展包括更广泛的波长范围和更多样的农业场景。

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优化种植密度和氮肥施用可降低稻茬晚播小麦产量损失并提高籽粒品质 Zhongwei Tian, Yanyu Yin, Bowen Li, Kaitai Zhong, Xiaoxue Liu, Dong Jiang, Weixing Cao, Tingbo Dai 2025, 24(7): 2558-2574.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.01.032 摘要 ( )   PDF   晚播是制约稻茬小麦高产优质的关键因子，探明晚播小麦高产优质协同的生理基础及调控途径，将为晚播小麦高产优质栽培提供理论和技术支撑。两年的田间试验研究了播期、施氮量和种植密度对稻茬小麦产量、品质和群体特征的影响及其生理基础。结果表明，播期、种植密度和施氮量在调控小麦产量和品质方面存在显著的互作效应。晚播小麦产量降低主要归因于单位面积穗数和穗粒数的减少，但增加施氮量和种植密度可弥补晚播导致的产量损失。籽粒蛋白质含量和湿面筋含量随播期推迟和施氮量增加而提高，但随种植密度增加而降低。晚播小麦要达到9000和7500 kg ha-1以上的目标产量，则最晚播期分别不能迟于11月4日和11月15日；且需满足最大茎蘖数、最大叶面积指数、开花期干物质积累量分别达到150和100万ha-1、6.7和5.5、14000和12000 kg ha-1以上。晚播10和20天高产优质协调的最佳氮肥和密度组合分别为N300D225和N300D375。最佳组合处理下的小麦开花后具有较高的净光合速率、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷丙转氨酶活性及较低的糖/氮比，这是晚播小麦高产优质协同的重要生理基础。

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氮肥对糜子淀粉结构、糊化及流变性能的影响 Honglu Wang, Hui Zhang, Qian Ma, Enguo Wu, Aliaksandr Ivanistau, Baili Feng 2025, 24(7): 2575-2588.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.02.015 摘要 ( )   PDF   氮肥作为重要的农艺措施，对作物产量和品质有很大影响。本研究旨在探索四种氮肥水平对糜子淀粉的形态、片层和结晶结构、糊化和流变特性的影响，并揭示糜子的潜在食品应用价值。研究结果表明，随着施氮量增加，淀粉颗粒表面呈现凹凸不平状，淀粉颗粒的结构趋于复杂。施氮后提高了糜子淀粉的相对结晶度、有序结构和平均重复距离，使淀粉结构更加稳定，从而提高了淀粉的糊化焓。此外，施氮明显提高淀粉峰值粘度、崩解值、回生值和最终粘度，但降低了表观直链淀粉的含量，从而导致糜子淀粉基食品在加工和运输过程中抗剪切力和储存能力下降。流变学分析表明，糜子淀粉具有典型的假塑性流体特征。施氮后，糜子淀粉凝胶具有较强的抗剪切变稀能力、凝胶强度和屈服应力，在3D打印产品中具有良好的应用前景，这可归因于氮肥处理下糜子淀粉G′明显高于G′′，以及低直链淀粉含量可在水中形成稳定的网络结构以固定更多水分。我们的研究为糜子淀粉在食品工业中的应用以及糜子优质栽培提供参考。

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甜瓜果皮颜色基因的鉴定与标记开发 Jian Ma, Guoliang Yuan, Xinyang Xu, Haijun Zhang, Yanhong Qiu, Congcong Li, Huijun Zhang 2025, 24(7): 2589-2600.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.004 摘要 ( )   PDF   果皮颜色是甜瓜的重要外观品质，会极大地影响着消费者的喜好。本研究中，我们利用灰绿色果皮甜瓜材料B8和白色果皮材料B15构建了一个深绿色果皮近等基因系NIL-G，随后以NIL-G和B15为亲本重新构建了次级F2群体来研究果皮颜色的遗传模式，并进一步采用混池分离群体分析测序方法确定目标基因所在的物理位置。遗传分析表明：甜瓜成熟时的深绿色果皮性状由单显性基因控制。利用混池分离群体测序和分子标记将目的基因所在区间定位到4号染色体顶端263.7 kb区间内，该区间包含已报道的CmAPRR2基因。此外，进一步对NIL-G和B15中的CmAPRR2基因序列分析发现两者存在四个SNP变异，其中SNP.G614331A为G到A的突变，位于第6外显子和第6内含子的交界处，该突变导致B15中CmAPRR2基因转录本发生可变剪接，产生两个翻译提前终止的转录本CmAPRR2-A 和 CmAPRR2-B。我们也基于该SNP变异位点开发了一个KASP标记APRR2-G/A，该标记与构建的F2群体中的果皮颜色表型共分离。另外，NIL-G中CmAPRR2的表达水平在果实各个生长阶段都高于B15。因此，我们推测CmAPRR2可能是控制甜瓜果实颜色的关键目的基因。总之，本研究鉴定到一个CmAPRR2的新等位基因，该等位变异导致甜瓜成熟时形成白色果皮。本研究为进一步研究甜瓜果皮颜色调控机制奠定了理论基础，并将来利用分子标记辅助选择改良甜瓜的果皮颜色提供了技术支撑。

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NAC家族基因CmNAC34通过与CmNAC-NOR互作正向调控甜瓜果实成熟 Ming Ma, Tingting Hao, Xipeng Ren, Chang Liu, Gela A, Agula Hasi, Gen Che 2025, 24(7): 2601-2618.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.041 摘要 ( )   PDF   甜瓜（Cucumis melo）是世界范围内重要的经济园艺作物。NAC（NAM、ATAC和CUC）转录因子在植物生长和果实发育的各个阶段发挥着重要的转录调控作用，但在甜瓜中对其基因功能知之甚少。本研究通过全基因组鉴定和生物信息学分析，在甜瓜基因组中共鉴定出78个含有完整且保守的NAM（no apical meristem）结构域的CmNAC家族基因。转录组数据分析和qRT-PCR结果显示，大多数CmNAC基因在甜瓜的营养器官或生殖器官中特异表达。我们通过遗传转化发现在甜瓜中过表达CmNAC34导致果实早熟，表明该基因对促进果实成熟具有正调控作用。通过酵母双杂交和双分子荧光互补实验，验证了CmNAC34与CmNAC-NOR有直接蛋白互作。CmNAC34和CmNAC-NOR在甜瓜组织中的表达模式相似，亚细胞定位也表明它们均为核蛋白。我们在甜瓜中遗传转化CmNAC-NOR，发现其过表达同样导致果实早熟。酵母单杂交实验和双荧光素酶实验揭示CmNAC34蛋白可以结合两个GLY基因（Glyoxalase）的启动子。这两个GLY基因参与脱落酸信号通路调控果实发育。以上结果揭示了NAC家族转录因子的分子特征、表达谱、功能模式，为CmNAC34调控呼吸跃变期果实成熟的分子机制提供了新的思路。

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‘红早酥’梨Ppbbx24-del突变正调控光诱导花青苷积累 Shuran Li, Chunqing Ou, Fei Wang, Yanjie Zhang, Omayma Ismail, Yasser S. G. Abd Elaziz, Sherif Edris, He Li, Shuling Jiang 2025, 24(7): 2619-2639.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.005 摘要 ( )   PDF   红梨因外观艳丽、营养丰富深受消费者喜爱，而花青苷是红梨果皮的主要色素。许多具有红色果皮的梨品种起源于芽变，然而这种现象背后的遗传机制尚不清楚。我们前期自‘早酥’梨红色芽变‘红早酥’梨中鉴定出一个发生移码突变的PpBBX24基因，命名为Ppbbx24-del，该基因与‘红早酥’梨花青苷的积累密切相关。在此，我们分析了突变基因在红梨着色中的作用及其作用机制。结果表明，光照促进了‘红早酥’梨果皮着色，Ppbbx24-del对光诱导花青苷的生物合成有促进作用，这与正常的PpBBX24相反。瞬时转化和稳定转化实验证实Ppbbx24-del能促进梨果皮、愈伤组织和烟草花青苷的积累。亚细胞定位结果表明，PpBBX24与Ppbbx24-del蛋白的亚细胞定位不同，PpBBX24定位于细胞核；而由于NLS和VP结构域的缺失，Ppbbx24-del为核质共定位。酵母双杂交、Pull-down和BiFC试验结果表明PpBBX24可以与PpHY5互作，但Ppbbx24-del不能；酵母单杂交、EMSA和双荧光素酶表达活性分析试验结果表明PpHY5、PpBBX24与Ppbbx24-del均可与PpMYB10、PpCHS和PpCHI基因启动子上的G-box元件结合，PpHY5和Ppbbx24-del单独存在时，均对下游基因的表达起正调控作用，二者同时存在时，对下游基因的激活呈累加效应；而PpBBX24单独存在时，对下游基因的表达没有显著影响，与PpHY5同时存在时，抑制了PpHY5对下游基因的激活作用。本研究系统证明了突变的Ppbbx24-del基因由花青苷积累负调控因子突变成了正调控因子，并解析了其作用机制，丰富了植物花青素生物合成调控网络，为利用该基因创制红梨资源奠定了理论基础。

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MdMYB306-MdERF114模块通过调节苹果MdATG16来提高对镉的耐受性 Yusong Liu, Yiwei Jia, Yuhao Li, Jifa Han, Qianwei Liu, Xuewen Li, Zhijun Zhang, Chao Li, Fengwang Ma 2025, 24(7): 2640-2654.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.05.002 摘要 ( )   PDF   镉（Cd）胁迫严重威胁着苹果的生长发育。乙烯反应因子（ERFs）是转录因子（TFs）的主要家族，在镉胁迫抗性中起着关键作用。在这项研究中，我们发现ERF转录因子MdERF114在镉胁迫下被诱导。在苹果（Malus domestica）根系中的过表达MdERF114减少了植物体内镉的积累，增强了植株对镉胁迫的耐受性。酵母单杂交（Y1H）检测、双荧光素酶检测和电泳迁移率变化检测表明，MdERF114直接结合MdATG16的启动子并激活其表达以增加自噬活性，从而提高了对镉胁迫的抵抗力。此外，MdMYB306与MdERF104相互作用，通过促进MdERF114对MdATG16启动子的结合来增强对镉胁迫的抗性。我们的研究结果揭示了MdMYB306-MdERF114-MdATG16影响苹果对镉胁迫抗性的重要机制。

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板栗全基因组微卫星分子标记的开发与鉴定 Shihui Chu, Xinghua Nie, Chaoxin Li, Wenyan Sun, Yang Liu, Kefeng Fang, Ling Qin, Yu Xing 2025, 24(7): 2655-2669.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.039 摘要 ( )   PDF   板栗是重要的经济树种，在木材、医药和化学工业领域都有重要的应用价值。目前，缺少全基因组 SSR 分子标记信息在很大程度上限制了栗属植物遗传多样性研究和种质资源的鉴定。为了解决这个问题，我们利用 GMATA 软件对板栗基因组中的简单序列重复（SSR）标记进行了筛选，共获得了 312,302 个分子标记，密度为 434.38/Mb。并且使用 HipSTR 程序对所有的 SSR 标记进行了多态性检测，最终获得 138,208 个多态性位点。为了验证所开发的 SSR 的鉴定能力，我们从12 条染色体上随机地选取了36个标记，构建了96个燕山板栗古树种质资源的指纹图谱。结果表明，只需要6对引物就能为供试古树建立DNA指纹，证明所开发的标记具有很高的识别潜力。随后我们利用栗属植物三个种总共91份种质资源对这些标记的种间通用性和多态性进行了评估。所开发的分子标记在种间有 94% 的扩增，PIC 值为 0.859。聚类分析结果显示新开发的标记能够用于种内和跨种间材料的区分。结果表明，所开发的分子标记具有基因型多样性的潜力，可为板栗的遗传多样性研究、品种鉴定、亲缘关系分析、优良产品选择和核心种质资源构建提供参考，也可为栗类的分子设计、改良育种和开发种质资源奠定了坚实的基础。

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琥珀酸脱氢酶复合物的氨基酸位点突变介导玉米小斑病菌对SDHI类杀菌剂氟唑菌酰羟胺的抗药性机制研究 Jiazhi Sun, Bingyun Yang, Lingmin Xia, Rui Yang, Chaoyang Ding, Yang Sun, Xing Chen, Chunyan Gu, Xue Yang, Yu Chen 2025, 24(7): 2670-2685.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.08.017 摘要 ( )   PDF   玉米作为重要的粮、饲、工兼用作物，是重要的战略资源，对我国经济发展具有举足轻重的作用与意义。在实际生产过程中，玉米受多种病虫害的威胁，其中由异旋孢腔菌(Cochlibolus heterostrophus)侵染引起的玉米小斑病严重影响玉米产量与品质，是制约玉米高产与稳产的重要因素之一。氟唑菌酰羟胺作为一种新型的琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂（Succinate dehydrogenase inhibitor, SDHI），已被证实对玉米小斑病具有良好的防效，然而关于玉米小斑病菌对氟唑菌酰羟胺的抗药性机制研究较少。本研究通过室内药剂驯化的方法获得了5株抗氟唑菌酰羟胺的突变体。序列比对分析表明，所有抗药性突变体的琥珀酸脱氢酶ChSdhB/D亚基上发生氨基酸位点突变(ChSdhBH277Y、ChSdhBI279T和ChSdhDH133Y)；根据抗性倍数(Resistance factor, RF)，抗药性突变体可分为2种抗性水平：中抗(4株，10<RF<100)和高抗(1株，RF>100)；生物适合度结果表明，与亲本菌株相比，抗药性突变体在菌丝生长速率、产孢量及菌丝干重均有所降低，而致病性增强，说明玉米小斑病菌对氟唑菌酰羟胺产生抗药性突变后，其生物适合度会有一定程度降低；交互抗性研究结果表明，抗药性突变体对同类药剂三氟吡啶胺存在正交互抗性，与其他种类药剂咪鲜胺、咯菌腈、异菌脲和吡唑醚菌酯之间无交互抗性；采用同源建模及分子对接技术，模拟了抗药性突变体及其亲本菌株ChSdhB/D亚基与氟唑菌酰羟胺的结合模式，并分析了“药-靶”结合能与抗药性之间的关联性，结果表明，ChSdhBH277Y、ChSdhBI279T和ChSdhDH133Y的突变均降低了氟唑菌酰羟胺与ChSdhB/D亚基之间的结合能，分别从-74.07、-74.07、-152.52 kcal/mol降至-3.90、-4.95、-9.93 kcal/mol，说明ChSdhB/D亚基的氨基酸位点突变介导了玉米小斑病菌对氟唑菌酰羟胺抗药性的产生。本研究结果将为SDHI类杀菌剂合理用于玉米小斑病的科学防控及抗药性管控措施的制定提供理论依据，抗药性机制的解析将为SDHI类药剂的改良优化提供参考。

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酸性环境调控葡萄白腐菌生长和致病的机制研究 Lifang Yuan, Hang Jiang, Qibao Liu, Xilong Jiang, Yanfeng Wei, Xiangtian Yin, Tinggang Li 2025, 24(7): 2686-2703.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.01.002 摘要 ( )   PDF   环境pH是调控植物病原真菌生长、繁殖和致病性的重要因素。葡萄白腐病在全球范围内均有发生，严重影响了葡萄产业的发展。本研究检测了不同pH环境对葡萄白腐病菌（Coniella vitis）生长、产孢和致病的影响，结果表明，在碱性pH条件下，C. vitis的生长速率、产孢能力和致病性显著下降。通过对C. vitis在酸性（pH=5）、中性（pH=7）和碱性环境（pH=9）条件下转录组和代谢组进行分析，结果表明，与寄主pH（pH=3）相比，在pH 5、pH 7和pH 9中分别鉴定出728、1780、3386个差异表达基因（DEGs），以及2122个差异表达代谢物（DEMs）。其中，大部分DEGs参与碳水化合物代谢过程、跨膜转运、三羧酸循环(TCA)、肽代谢过程、酰胺生物合成过程和有机酸代谢过程。代谢组学分析显示，ABC转运体、生物碱生物合成和类胡萝卜素生物合成途径均响应环境pH变化。此外，在碱性环境中，与TCA相关的天冬氨酸合成代谢途径是C. vitis生长发育的关键限制因素，补充天冬氨酸后，C. vitis的生长速率显著加快；同时研究发现，琥珀酸、苹果酸和柠檬酸通过TCA可以逆转天冬氨酸合成抑制的作用。细胞壁降解酶（PCWDEs）和真菌毒素是C. vitis重要的致病因子，在pH9环境条件下，PCWDEs和真菌毒素（aflatrem）相关合成基因显著下调，C. vitis分泌PCWDEs的能力显著降低，致病力丧失。综上所述，酸性环境有利于C. vitis的菌丝生长、孢子形成及萌发，碱性条件不利于C. vitis的侵染和致病。本研究揭示了C. vitis在不同pH环境下的生长和致病机制，可为葡萄白腐病防控策略的制定提供科学依据。

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不同绿肥覆盖下杂草丰度和杂草多样性的动态变化 He Yan, Shuang Chen, Jingkun Zhao, Zhibing Zhang, Lunlun Chen, Renmei Huang, Yongmin Liu, Xiaojun Shi, Yuting Zhang 2025, 24(7): 2704-2718.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.01.007 摘要 ( )   PDF   杂草通过与农作物竞争养分和光照等资源、增加农作物病虫害传播风险，从而对农业生产造成负面影响。绿肥种植可以有效的防控田间杂草的生长繁殖，然而其防控效果目前尚不清晰。本文采用田间试验和荟萃分析相结合的方式，对绿肥种植后田间杂草的密度、生物量、多样性指数和土壤杂草种子库的动态变化进行了研究，并对杂草群落组成的变化进行了评价。田间试验表明，绿肥对杂草的抑制能力表现出先增强后减弱的趋势，如在11月至5月绿肥的旺盛生长期，杂草的密度和多样性逐渐下降；5月至7月绿肥逐渐枯萎时期，杂草密度和多样性逐渐增加；7月至9月，随着绿肥残体的腐解，杂草最终与自然生草处理无显著差异。同时发现，禾本科绿肥多年生黑麦草（Lolium perenne L.）对杂草的抑制效果最好，在1-7月均将杂草密度和生物量维持在较低水平，且有效降低了土壤杂草种子库数量；其次是多年生黑麦草和毛叶苕子混播处理、毛叶苕子（Vicia villosa Roth）单播处理和二月兰（Orychophragmus violaceus L.）单播处理。荟萃分析结果表明，连续三年种植绿肥后，杂草密度较种植一到两年有显著降低；并进一步证实了禾本科绿肥对杂草的抑制能力最强，混播绿肥并不能增强杂草抑制效果。对杂草群落组成的研究结果显示，绿肥对多年生杂草的抑制效果较弱，使得杂草群落中多年生杂草比例增加，如空心莲子草（Alternanthera sessilis (L.) DC）、酢浆草（Oxalis corniculata L.）和香附子（Cyperus rotundus L.）等，这可能会增加恶性杂草的入侵风险。综上，本研究明确了绿肥绿肥种植时间和种类对杂草密度和多样性的影响，定量了绿肥生长周期内的杂草动态变化情况，旨在为可持续杂草管理措施的建立和推广提供理论支撑。

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烟粉虱MED隐种中温度胁迫相关microRNAs的特征和功能分析 Xiaona Shen, Jianyang Guo, Fanghao Wan, Zhichuang Lü, Jianying Guo, Wanxue Liu 2025, 24(7): 2719-2731.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.09.021 摘要 ( )   PDF   随着当前国际贸易的发展和人员的频繁交流，生物入侵在全球范围内正呈现快速增长趋势。昆虫是变温动物，它们的地理分布很大程度上取决于温度耐受性的强弱。为了研究入侵种烟粉虱MED隐种的温度响应机制，我们采用miRNA-seq技术分别对三个具有不同环境温度条件的烟粉虱田间种群（吐鲁番、哈尔滨和海口市）进行sRNA高通量测序。结果表明在烟粉虱MED隐种中存在12个响应温度胁迫并发生差异表达的miRNA，其中Bta-miR-998和Bta-miR-129与温度耐受性相关。此外，我们预测并验证了Bta-miR-998和Bta-miR-129靶基因中与耐温性相关的靶基因。该结果显示高温种群中Bta-miR-129表达量降低，靶基因BtMGAT3表达增加并导致其耐热性显著提升。而低温种群中Bta-miR-129表达量增加，靶基因BtRGS7表达显著下调并使其耐寒性显著提升。本研究结果表明miRNA调控基因表达的调节方式是烟粉虱MED隐种中重要的温度响应机制，揭示了miRNA在昆虫温度响应中的重要调节作用，为研究miRNA对昆虫基因表达的调节提供了新的途径。

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四种化学信号可以在保持植物生长发育平衡的同时非损伤性的诱导增强甜橙对亚洲柑橘木虱的抗性 Wei Wang, Chuxiao Lin, Yirong Zhang, Shiyan Liu, Jiali Liu, Xinnian Zeng 2025, 24(7): 2732-2748.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.034 摘要 ( )   PDF   亚洲柑橘木虱（Asian citrus psyllid，ACP）是柑橘作物的重要害虫，主要以柑橘韧皮部汁液为食，可传播柑橘黄龙病，对柑橘产业构成了严重威胁。具有植物间通讯功能的挥发性信号能够在最小程度影响植物生长的前提下，有效增强受体植物对植食性昆虫的抗性。(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯（DMNT）、(E,E)-4,8,12-三甲基-1,3,7,11-三烯（TMTT）、(E)-β-石竹烯和二甲基二硫醚（DMDS）是番石榴与甜橙间交流的信号分子，然而对它们能否在不影响植物生长的情况下增强柑橘对ACP成虫的抗取食能力尚不明确。因此，本研究评价了化学信号DMNT、TMTT、(E)-β-石竹烯和DMDS的非损伤诱导对甜橙抗ACP取食能力，防御性植物化学物质、防御酶、功能性营养物质、光系统II的光能利用和分配、光合色素、生长和叶片气孔的影响。研究结果表明，化学信号DMNT、TMTT、(E)-β-石竹烯和DMDS的非损伤诱导可增强柑橘对ACP的取食抗性，进一步测定发现诱导后的甜橙中防御酶多酚氧化酶（PPO）的活性增强，总酚、单宁和萜类防御性植物化学物质的含量增加。其中，DMNT和DMDS在诱导抗性方面的作用比TMTT和(E)-β-石竹烯更为显著。不同暴露诱导期柑橘叶绿素荧光参数和光合色素的变化特征显示，这些化学信号能够维持柑橘光合系统的稳定性，调节其捕获、传输和分配光能的能力，显著增强柑橘的非光化学猝灭能力（Y(NPQ)）。此外，这些化学信号的非损伤诱导可以优化柑橘叶片功能营养物质的水平，主要表现为可溶性糖、脯氨酸或可溶性蛋白的上调，气孔面积和气孔开度的减小，维持叶片含水量和LMA的稳定，在增强柑橘抗ACP取食能力的同时保持其健康生长。这些结果充分证明，化学信号DMNT、TMTT、(E)-β-石竹烯和DMDS的非损伤诱导不仅可以增强柑橘对ACP的抗性，而且能够保持植物抗性与生长之间的平衡，避免对柑橘生长造成毁灭性危害，展现出与其他有害生物治理策略相结合的潜力，为实现作物的集体保护提供了新的视角。本研究为化学信号分子诱导剂的开发和农业系统中ACP的防治提供了理论支持和实践指导。

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GBiDC-PEST： 一种用于多类微小害虫实时检测和移动平台部署的新型轻量级模型 Weiyue Xu, Ruxue Yang, Raghupathy Karthikeyan, Yinhao Shi, Qiong Su 2025, 24(7): 2749-2769.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.12.017 摘要 ( )   PDF   基于深度学习的智能识别算法可解决劳动密集型人工害虫检测问题，但其移动设备上的部署通常受限于高计算需求。本文开发了基于GBiDC-PEST改进轻量级检测算法的移动应用程序，其结合了You Only Look Once （YOLO）系列单阶段架构用于实时检测四种微小害虫（小麦螨，甘蔗蚜虫，小麦蚜虫和水稻飞虱）。改进的GBiDC-PEST模型包括GhostNet（用于轻量级特征提取和主干架构优化），双向特征金字塔网络（BiFPN，用于增强多尺度特征融合），DWConv层（用于减少计算负荷的深度卷积），以及卷积注意力模块（CBAM，用于精确特征聚焦）。GBiDC-PEST使用覆盖多种田间环境的多靶点农业微小害虫数据集（Tpest-3960）进行训练和验证，结果显示：（1）模型尺寸被显著减小（2.8 MB，为原始模型的20%），小于YOLO系列（v5 ~ v10）；（2）检测精度高于YOLOv10n和v10s；（3）检测速度优于v8s、v9c、v10m和v10b；（4）复杂背景下的害虫检测性能获得提高，对小麦螨和水稻飞虱的检测准确率比原始模型增加了4.5-7.5%（Android部署实验）。本研究提出的GBiDC-PEST模型及其移动端部署工作为大田现场的快速识别、定位微小害虫提供了强大技术支撑，为在各种农业环境中有效监测、计数和控制有害生物提供了有价值的参考。

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A型产气荚膜梭菌代谢产物棕榈酸增强猪肠道冠状病毒PEDV感染 Jun Wang, Feiyu Zhao, Wenfei Bai, Shiping Yu, Xu Yang, Hansong Li, Fanbo Shen, Xingyang Guo, Xinglin Wang, Wei Zhou, Qinghe Zhu, Xiaoxu Xing, Chunqiu Li, Dongbo Sun 2025, 24(7): 2770-2791.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.05.014 摘要 ( )   PDF   宿主肠道微生物群已成为宿主与肠道病毒相互作用的第三要素，并可能直接或间接地影响肠道病毒的感染和致病过程。目前，PEDV与肠道菌群相互作用及其对病毒感染作用相关机制尚不清楚，限制了病毒感染和致病机制的理解以及有效预防策略的设计。在本研究中，我们利用基于16S rRNA的Illumina MiSeq高通量测序技术对猪肠道冠状病毒猪流行性腹泻病毒（porcine epidemic diarrhea virus，PEDV）感染介导仔猪肠道菌群变化进行鉴定，进一步深入研究了变化的肠道细菌对PEDV感染作用及其分子机制。结果显示，感染PEDV的仔猪肠道微生物群落多样性显著低于健康组，而且细菌群落特征也不同。在变化的肠道细菌中，PEDV感染组A型产气荚膜梭菌的相对丰度显著增加。在健康仔猪肠道中成功分离出一株A型产气荚膜梭菌，将其命名为DQ21。猪A型产气荚膜梭菌DQ21菌株的代谢产物在猪肠上皮细胞克隆J2（IPEC-J2）细胞中显著增强PEDV的复制，同时能显著增强PEDV对哺乳仔猪的感染和致病性。利用代谢组学技术在猪A型产气荚膜梭菌DQ21代谢产物中鉴定的棕榈酸（palmitic acid，PA）在IPEC-J2细胞能显著增强PEDV复制，同时能显著增强PEDV对哺乳仔猪的感染和致病性。PA还能提高小鼠免疫血清中的中和抗体滴度。进一步发现，PA可以介导PEDV S蛋白的棕榈酰化修饰，通过增强病毒的稳定性和膜融合从而促进病毒感染。我们研究揭示，PEDV在与宿主相互作用过程中进化出一种利用肠道菌群代谢产物增强自身感染的致病模式：PEDV感染引起仔猪肠道中猪A型产气荚膜梭菌丰度上调，其代谢产物PA通过介导病毒粒子S蛋白棕榈酰化修饰增强病毒粒子稳定性和病毒膜融合，进而增强病毒感染。该研究成果为PEDV致病机制和防控提供了新的思路，为肠道冠状病毒感染提供了新的理解。

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低瘤胃可降解淀粉通过影响奶山羊消化道微生物和代谢物流转缓解腹泻和结肠炎症 Chunjia Jin, Ziqi Liang, Xiaodong Su, Peiyue Wang, Xiaodong Chen, Yue Wang, Xinjian Lei, Junhu Yao, Shengru Wu 2025, 24(7): 2792-2809.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.04.015 摘要 ( )   PDF   淀粉是反刍动物重要的能量来源，反刍动物采食高淀粉日粮提高了瘤胃可降解淀粉（RDS）水平，导致瘤胃酸中毒和后肠炎症。目前高淀粉日粮引起反刍动物后肠功能障碍的机制尚不明确，有关后肠道微生物如何调控后肠道健康的研究较为深入，但仍缺乏基于消化道层面的整体性考虑。本研究整合了瘤胃、空肠、回肠和结肠微生物、代谢物和宿主转录组数据，探究基于消化道微生物和代谢物流转的前肠对后肠基因表达的影响。试验选取40只体重相近、健康的3月龄青年奶山羊，随机均分两组，分别饲喂低RDS日粮（LRDS，整粒玉米，RDS=13.85%，n=20）和高RDS日粮（HRDS，粉碎玉米，RDS=20.74%，n=20）日粮，饲喂90 d后发现与HRDS组相比，LRDS组腹泻率明显降低。根据粪便评分每组挑选6只羊进行屠宰取样，发现LRDS可显著降低腹泻率和结肠病理评分。转录组学结果显示，LRDS降低了空肠、回肠和结肠的炎症相关基因的表达。16S rRNA测序结果显示，LRDS组小肠和后肠有益共生菌的相对丰度增加，致病菌的相对丰度降低。根据生态位宽度计算微生物在消化道内的流转分布，确定了8个核心菌属。代谢组学结果显示，在不同的消化道部位共鉴定出554种代谢物。将代谢物分为3个模块：在当前消化道位点丰度增加的代谢物（ICS），无差异流入当前消化道位点的代谢物（UICS），在当前消化道位点丰度减少的代谢物（DCS）。组学可解释性分析表明，UICS对空肠、回肠和结肠基因表达的组学可解释性超过10%。结肠UICS中，1-棕榈酰甘油和脱氧胆酸分别对结肠免疫相关差异基因的组学可解释性为60.74%和11.5%，表明消化道UICS，尤其是1-棕榈酰甘油和脱氧胆酸，可能会影响结肠免疫相关基因的差异表达。本研究初步探究了奶山羊消化道宿主-微生物互作效应的模式，即消化道微生物及其代谢物流转对消化道基因表达存在影响，前肠可通过代谢物的流转影响后肠基因表达。

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弓形虫三个主要基因型虫株mRNA m6A甲基化修饰的差异分析 Changning Wei, Hui Cao, Chenxu Li, Hongyu Song, Qing Liu, Xingquan Zhu, Wenbin Zheng 2025, 24(7): 2810-2825.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.03.072 摘要 ( )   PDF   刚地弓形虫（Toxoplasma gondii）呈全球性分布，可感染人和几乎所有的温血动物，引起人兽共患弓形虫病。弓形虫仅有一个种，但存在有200多种基因型，不同基因型虫株具有不同的地理分布和毒力差异。N6-腺苷酸甲基化（N6-methyladenosine, m6A）是mRNAs中丰度最高的表观遗传修饰形式，其涉及mRNAs生物学的多种方面，然而目前尚不清楚弓形虫不同基因型之间的mRNA m6A甲基化修饰的差异。因此，本研究采用RNA测序（RNA-seq）和m6A甲基化测序（MeRIP-seq）技术，来探索弓形虫三个主要克隆谱系（I型、II型和III型）之间mRNA m6A甲基化修饰的差异，并鉴定不同基因型之间主要的差异性表达的甲基化基因。结果表明，在弓形虫RH（I型）、ME49（II型）和VEG（III型）虫株速殖子的5211、5607和4974个基因上分别鉴定出7650、8359和7264个m6A甲基化修饰峰；大多数的m6A甲基化修饰发生在3'UTR区，其次是CDS区，且在3'UTR区发生m6A甲基化修饰的基因具有较高的mRNA丰度。通过RH vs. ME49、RH vs. VEG和ME49 vs. VEG组间对比，在676、168和553个基因上分别鉴定出735、192和615个差异甲基化峰。进一步结合不同基因型之间的RNA-seq数据分析发现，在RH vs. ME49、RH vs. VEG和ME49 vs. VEG三个比较组中分别鉴定出172、41和153个差异性表达的甲基化基因，且大多数差异性表达的甲基化基因的m6A修饰水平与mRNA丰度之间呈正相关性。对这些差异性表达的甲基化基因进行GO注释分析发现，其主要参与Golgi apparatus、plasma membrane、signal transduction、RNA processing和catalytic step 2 spliceosome等生物学途径；对这些差异性表达的甲基化基因进行KEGG通路富集分析表明，其主要参与endocytosis、systemic lupus erythematosus和mTOR signaling pathway等信号通路。这些发现揭示了m6A甲基化修饰在弓形虫不同基因型虫株之间存在特异性差异，有助于更好地研究m6A甲基化修饰在弓形虫病理生物学中的作用，阐明弓形虫不同基因型虫株之间毒力差异的分子机制。

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间作豆科绿肥可补偿减氮玉米的产量及氮吸收损失 Hanting Li, Zhilong Fan, Falong Hu, Wen Yin, Qiming Wang, Guocui Wang, Weidong Cao, Wei He, Qiang Chai, Tuo Yao 2025, 24(7): 2826-2840.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.038 摘要 ( )   PDF   在保障作物产量的同时减少氮肥投入是全球粮食安全和可持续农业生产面临的重大挑战，提高作物氮素利用效率是关键所在。本研究旨在评估间作豆科绿肥在减少氮肥施用条件下对玉米籽粒产量和氮素利用的影响。2018-2021年，在中国西北地区开展了田间定位试验，采用裂区设计，主区设单作玉米(SM)和玉米间作箭筈豌豆(IM)两种种植模式，副区为不施氮(N0, 0 kg ha-1)、减量25%施氮(N1, 270 kg ha-1)和当地传统施氮(N2, 360 kg ha-1)三种施氮水平。结果表明，间作豆科绿肥可补偿减量施氮对玉米籽粒产量和氮吸收产生的负影响，且补偿效应随种植年限增加而增强。玉米与豆科绿肥间作结合减量施氮处理促进了玉米营养器官中氮素向籽粒的转运，并提高了叶片中硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性，且叶片的超补偿效应逐年增强，分别在2019年、2020年和2021年达到16.1%、21.3%和25.5%。因此，在减少化学氮肥投入的情况下，玉米与豆科绿肥间作可增强玉米的氮素同化与吸收，部分替代化学氮肥，从而在提高氮素利用效率的同时，保证间作系统中玉米产量稳定。

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长期施肥下我国农田有机碳化学组分固碳效率的点位差异特征 Hu Xu, Adnan Mustafa, Lu Zhang, Shaomin Huang, Hongjun Gao, Mohammad Tahsin Karimi Nezhad, Nan Sun, Minggang Xu 2025, 24(7): 2841-2856.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.12.013 摘要 ( )   PDF   化肥配施有机肥通过影响农田有机碳输入和有机碳组分稳定性，因而被认为是提升土壤有机碳固存的有效措施。然而，关于长期施肥下有机碳氧化难易组分的固存效率特征及其对外源有机碳输入响应的信息非常有限，尤其是不同点位间研究。本研究依托位于公主岭、郑州和祁阳的长期定位试施肥验（20年），探究不施肥（CK）、化学氮磷钾肥（NPK）和化肥配施有机肥（NPKM）下不同有机碳化学组分（高活性有机碳组分-VLC、中活性有机碳组分-LC，低活性有机碳组分-LLC和稳定有机碳组分-NLC）的固存速率和固存效率特征及其与有机碳输入的关系。结果表明，与CK相比，NPKM提高了所有组分的有机碳储量，固存速率和效率，且各点位间均表现相同趋势。特别是对于VLC和NLC，公主岭、祁阳和郑州点位NPKM下有机碳储量分别比CK显著增加43和83%、77和86%，73和82%。然而，相比于初始值，公主岭、郑州和祁阳点位NPKM处理NLC有机碳储量增加幅度最大，分别达6.65、7.16和7.35 Mg ha-1。同样，NPKM处理NLC的固碳效率最高，其次是VLC、LC和LLC，且公主岭点位的稳定组分的固碳效率（8.56%）高于郑州（6.10%）和祁阳（4.61%）点位。此外，惰性库（NLC+LLC）的固碳效率显著高于活性库（VLC+LC），且公主岭点位惰性库的固碳效率最高。冗余分析表明，各有机碳组分和相应库的固碳效率与年均碳输入、年均降雨和年均温度存在负相关关系，而与初始土壤有机碳和全氮含量存在正相关。这些结果表明，土壤固存有机碳的稳定性差异进一步受点位特征和有机碳输入变化的调控。

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填闲小麦通过改变土壤微生物群落加速了黄瓜根系凋落物的降解 Xianhong Zhang, Zhiling Wang, Danmei Gao, Yaping Duan, Xin Li, Xingang Zhou 2025, 24(7): 2857-2868.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.09.020 摘要 ( )   PDF   作物填闲是一种多样化的农业种植策略，其可以通过改变地下凋落物多样性和土壤微生物群落从而改善土壤结构和功能。在本研究中，我们分析了填闲小麦如何改变黄瓜根系凋落物的降解。为期三年的温室凋落物袋降解试验表明，填闲小麦加速了黄瓜根系凋落物的降解。微宇宙凋落物袋试验进一步阐明了小麦凋落物和土壤微生物群落可以改善黄瓜根系凋落物的降解。此外，填闲小麦改变了土壤细菌和真菌群落的丰度和多样性，并丰富了一些潜在的关键OTUs，如与黄瓜根系凋落物质量损失呈正相关的Bacillus spp. OTU1837和Mortierella spp. OTU1236。接下来，我们分离并培养了代表性的细菌和真菌菌株B186和M3。通过体外降解试验发现，B186和M3都具有降解黄瓜根系凋落物的能力，并且发现两种菌株共同培养时降解效果更强。总体而言，填闲小麦通过改变土壤微生物群落，特别是改变了某些潜在的关键类群，加速了黄瓜根系凋落物的降解，这为利用填闲种植促进可持续农业发展提供了理论基础。

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番茄NBS-LRR基因Mi-9介导高温稳定的根结线虫抗性 Shudong Chen, Yupan Zou, Xin Tong, Cao Xu 2025, 24(7): 2869-2875.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.07.017 摘要 ( )   PDF   根结线虫(RKNs)是土壤传播最为广泛的植物内寄生虫。它们会感染众多作物的根部，造成严重的产量损失。在番茄中，唯一商业化的抗根结线虫基因Mi-1.2在土壤温度超过28°C时失效。我们从秘鲁番茄小种LA2157中克隆了热稳定的抗根结线虫基因Mi-9，该基因存在于一段由七个NBS-LRR抗性基因组成的基因簇中。通过单独和组合敲除多个候选基因，我们发现单个候选基因Mi-9 Candidate-4 (MiC-4)就足以产生热稳定RKN抗性。我们的研究为番茄在极端高温频发的种植环境下获得热稳定根结线虫抗性找到了新的基因资源。我们还绘制了通过结合比较基因组学和基因组编辑手段快速鉴定抗性基因的路线图，或可用于多种作物遗传改良。

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现代育种选择基因ZmMYC2调控玉米生长和抗逆基因表达的研究 Shuai Ma, Xiangyu Lu, Bo Zhou, Jiameng Zhu, Qianhe Zhang, Suzhen Li, Xiaoqing Liu, Wenzhu Yang, Chunhui Li, Yongxiang Li, Yu Li, Rumei Chen, Xiaojin Zhou, Tianyu Wang 2025, 24(7): 2876-2880.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.12.020 摘要 ( )   PDF   玉米是我国第一大作物，稳定其生长和抗逆的平衡是保障高产稳产的重要基础。茉莉素在植物发育和应对逆境胁迫中发挥重要功能，该信号通路中的核心转录因子MYC2调控多种发育及逆境相关基因表达。虽然MYC2在拟南芥中的功能已经得到广泛研究，但其在玉米中的表达调控网络解析尚不够全面。本研究以玉米为研究对象，首先明确了ZmMYC2在玉米育种进程中受到选择，其启动子区的优异单倍型有利于基因的高表达。借助PER-seq技术和差异表达基因分析筛选得到多个ZmMYC2的候选下游基因；根据功能注释可将这些基因分为：抗逆相关基因（ZmCYP709H1、ZmBX5、ZmBX6）和生长发育相关基因（ZmBRD1、ZmTIP3c、ZmARF3、ZmCER2）；进而利用eQTL分析、EMSA和双荧光素酶报告基因等实验，验证了ZmMYC2能够直接激活上述靶基因的表达，拓展了ZmMYC2调控玉米逆境响应和生长发育相关基因表达的网络，为玉米高产和抗逆的协同改良提供理论依据和基因资源。

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携带cfr基因阳性新型质粒的多重耐药猪源普通变形杆菌鉴定 Jie Hou, Qiu Xu, Stefan Schwarz, Longyu Zhou, Jiyun Chai, Longhua Lin, Caiping Ma, Yao Zhu, Wanjiang Zhang 2025, 24(7): 2881-2884.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.021 摘要 ( )   PDF   噁唑烷酮类抗生素作为目前治疗多重耐药革兰氏阳性菌感染最有效的抗生素之一，其耐药基因cfr的流行和传播备受关注，然而，目前cfr基因在普通变形杆菌中的流行情况尚不十分清楚。本文从黑龙江省某猪场分离出一株多重耐药普通变形杆菌（Proteus vulgaris， P. vulgaris）HJ90，通过肉汤稀释法测定了该分离株的药物敏感性，其次利用Illumina和Nanopore测序技术测定了该分离株的全基因组序列，通过生物信息学技术对全基因组序列进行比对分析，随后利用接合转移试验检测质粒pHJ90-cfr的可转移性，最后利用PCR方法检测插入序列IS26介导的易位单元（Translocatable Unit， TU），以进一步探究其在耐药性传播中的作用。研究结果显示，分离株HJ90表现出多重耐药表型。全基因组测序结果表明，成功获得了该分离株的完整染色体序列和两个质粒序列。耐药基因检测分析发现，该分离株的一个质粒pHJ90-cfr只携带cfr基因，而染色体及另一个质粒pHJ90-1则携带多个其它类型抗生素的耐药基因。接合转移试验结果表明质粒pHJ90-cfr可以成功转入受体菌Escherichia coli C600，且接合子表现出耐药表型。耐药基因环境分析显示cfr所在的耐药区域侧翼为两个同向的IS26插入序列，PCR检测结果显示携带cfr的耐药区域能够利用TU的方式进行水平转移，进而导致cfr的广泛传播。此外，本研究还发现并命名了一种新的IS5家族插入序列ISPmi4。总的来说，本研究在P. vulgaris中鉴定出一种新的可水平转移的耐药质粒pHJ90-cfr，该质粒携带多重耐药基因cfr。此外，还发现了一种新的IS5家族成员ISPmi4。本研究强调了cfr基因在革兰氏阴性菌中的流行情况需要进一步监测。