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2026年, 第25卷, 第7期
刊出日期：2026-07-20 上一期   

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水果产地溯源技术：十年回顾（2014-2024）与未来展望 Jiyun Nie, Mengying Shuai, Yihui Liu, Xiaoming Li, Mingyu Liu, An Li, Duoyong Zhao, Qiusheng Chen, Xiaoli Liu, Zhichao Li 2026, 25(7): 2669-2687.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.12.069 摘要 ( )   PDF   食品欺诈是当前日益猖獗的以牟利为目的的故意欺骗行为，因此开发高效的分析方法以评估食品真实性至关重要。近年来，水果地理起源的真实性逐渐成为公众关注的焦点。水果产地的鉴别通常依赖于元素组成、稳定同位素比值以及代谢物谱等特异性指标。大量研究证实，矿质元素与稳定同位素比率作为地理溯源的有效指标，其分布模式与地理环境条件直接相关。此外，光谱技术与色谱技术等在水果产地判别及真实性验证方面也展现出显著潜力。在数据处理方面，非线性主成分分析（PCA）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）及线性判别分析（LDA）是当前水果产地认证中常用的化学计量学方法。随着技术进步，机器学习算法已成为现代数据分类的重要工具，包括支持向量机（SVM）、随机森林（RF）和人工神经网络（ANN）在内的多种模型，已在水果产地识别中实现较高准确率，表现出优越的判别性能。

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淀粉分支酶SBEIIb调控籼稻抗性淀粉合成及垩白表型的分子机制 Xinwei Li, Zihang Wang, Tianxiao Chen, Shen Lin, Guiai Jiao, Shaoqing Tang, Long Chen, Xiangjin Wei, Peisong Hu 2026, 25(7): 2688-2700.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.04.026 摘要 ( )   PDF   高抗性淀粉稻米因其独特的健康功效而备受关注，其在改善2型糖尿病患者血糖控制、促进心血管健康及调节肠道菌群等方面具有重要应用前景。然而，高抗性淀粉水稻品种的选育仍存在诸多技术瓶颈。本研究从籼稻ZJ100的突变体库中鉴定出一个高垩白突变体chalk2，其直链淀粉与蛋白质含量显著升高，支链淀粉比例发生改变，同时总淀粉与脂质含量显著下降。抗性淀粉含量分析显示，chalk2中两类抗性淀粉（RS2和RS3）含量较野生型大幅增加。chalk2突变体还表现出粒长、粒宽和粒厚减小，结实率下降，最终导致产量显著降低。通过连锁分析、Mut-Map分析和转基因互补实验，我们确定淀粉分支酶家族成员SBEIIb是导致chalk2表型的关键基因。SBEIIb是一个胚乳特异表达基因，编码蛋白定位于质体。进一步研究发现，chalk2突变体中SBEIIb的表达水平、酶活性和蛋白含量均显著降低，同时伴随多个淀粉合成代谢基因表达变化。这些结果表明，SBEIIb在调控籼稻淀粉组分及抗性淀粉形成过程中发挥核心作用。本研究揭示了SBEIIb调控籼稻中抗性淀粉形成的分子机制，为高抗性淀粉水稻的分子设计育种提供了重要理论依据和基因资源。

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植物丝状蛋白 7 (FPP7) 通过增强脱落酸敏感性以及扰乱钠离子和活性氧稳态来负向调节水稻耐盐性 Fan Fan, Jin Chen, Lingyue Yan, Wenjie Hu, Xue Liu, Jia Zeng, Ling Liu, Ting Liu, Nenghui Ye, Dingyang Yuan, Meijuan Duan 2026, 25(7): 2701-2713.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.08.029 摘要 ( )   PDF   植物丝状蛋白是一种中间丝蛋白，在植物的发育和生长过程中发挥着重要作用。然而，目前尚未对植物FPP 家族进行系统鉴定和表征。本研究通过分析两种双子叶植物和四种单子叶植物的基因组，发现了 59 个 FPP 候选基因。系统进化分析和共线性图谱显示，FPP基因在单子叶植物中进化相对保守。其中，水稻 8 个 OsFPP 成员均会被非生物胁迫诱导或抑制。遗传学证据表明，过表达OsFPP7水稻植株在芽期受到盐胁迫时，ABA敏感性增加、Na+/K+和活性氧平衡被破坏。而敲除 OsFPP7 可通过减弱植株对 ABA 的敏感性以及保护抗氧化系统和钠离子转运系统，从而提高水稻耐盐性。本研究结果进一步阐明了细胞骨架、FPP调控盐胁迫功能以及植物抗逆机制之间的关联。

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普通小麦5A染色体上籽粒圆度稳定QTL的遗传解析与验证 Jiajie He, Zhibin Xu, Bo Feng, Qiang Zhou, Xiaofeng Liu, Guangsi Ji, Shaodan Guo, Xiaoli Fan, Tao Wang 2026, 25(7): 2714-2722.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.030 摘要 ( )   PDF   小麦籽粒形态是影响产量和加工品质的一个重要育种目标。然而，籽粒圆度作为籽粒形态的主要决定因子，其遗传基础尚未得到充分研究。本研究利用以中科麦138（ZKM138）与中国春（CS）构建的F2群体和重组自交系（RIL）群体，分析了籽粒形状变异的遗传基础。根据F2群体的外显子捕获测序（BSE-Seq）和小麦55K SNP芯片数据获得的单核苷酸多态性（SNP），开发了竞争性等位基因特异性PCR（KASP）标记，并利用这些标记构建了F2和RIL群体的遗传图谱，分别覆盖了148.89 cM（30个KASP标记）和129.82 cM（25个KASP标记）。基于以上遗传图谱，进行了QTL定位。其中，两个定位群体均稳定鉴定到同一个控制籽粒圆度的数量性状位点（QTL），QGr.cib-5A，其位于染色体5A的444.8-455.5 Mb区间内。进一步的条件QTL分析显示，粒宽是圆度的主要贡献因素。此外，利用两个紧密连锁的KASP标记5A4-15和55k-31检测 134个ZKM138衍生群体，结果显示ZKM138衍生等位基因的传递率为96.27%，GR增加了7.38％，并且该等位基因在全球小麦品种中分布达65.19％。最后，候选基因分析表明TraesCS5A02G236400为潜在候选基因，该基因编码一种羟脯氨酸富集的糖蛋白。总体而言，这些结果为促进小麦籽粒形状改良和提高小麦市场价值提供了一定的理论支撑。

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GWAS联合转录组分析鉴定甘蓝型油菜硼高效相关的候选基因及优异单倍型 Ziwei Zhang, Haoqiang Zhai, Yingpeng Hua, Sheliang Wang, Fangsen Xu 2026, 25(7): 2723-2738.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.013 摘要 ( )   PDF   油菜（Brassica napus L.）是全球重要的油料作物之一，我国大力推广种植甘蓝型油菜。硼（B）是植物生长发育必需的微量营养元素，我国甘蓝型油菜种植区土壤普遍缺硼或严重缺硼。因此，提高油菜的抗缺硼能力成为一个重要的育种目标。然而，目前关于硼高效相关性状变异的遗传基础尚不清楚，能用于遗传育种的优异等位基因变异有待系统深入研究。本研究以391份甘蓝型油菜自然群体品种为材料，通过营养液培养的方法考察硼高效相关性状，包括相对根长（RRL）、地上部干重（SDW）、根部干重（RDW）和硼效率系数（BEC），这些性状在缺硼条件下表现出广泛的表型变异。结合全基因组重测序获得的高密度SNP标记进行全基因组关联分析（GWAS），使用一般线性模型和混合线性模型，共鉴定出106个显著关联的SNP位点。其中，在低硼条件下多个性状的三次重复试验中，检测到chrA03:14087835–14764672和chrC03:20110319–22135492两个显著的SNP簇。结合转录组分析，四个基因（BnaA03g29020D、BnaA03g29440D、BnaC03g33010D 和 BnaC03g34490D）在启动子区域或编码区内具有优异单倍型，并表现出更高的差异表达倍数，被鉴定为可能参与硼高效利用的候选基因。这些优异单倍型在硼缺乏条件下促进了苗期生长与油菜产量。鉴于我国硼矿资源缺乏，快速准确地鉴定到更多的硼高效优异等位基因并用于作物响应缺硼胁迫的遗传机制研究，对于培育硼高效利用的甘蓝型油菜品种以促进油菜绿色可持续的农业生产具有重要的理论和实践意义。

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一个编码P型PPR蛋白的基因SiTCD1调控谷子低温下早期叶绿体发育 Zhilan Wang, Xiaofen Du, Kangni Han, Miao Li, Shichao Lian, Yuxin Li, Yanfang Li, Linyi Zhang, Xingchun Wang, Jun Wang 2026, 25(7): 2739-2754.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.12.022 摘要 ( )   PDF   叶绿体基因的表达依赖于细胞核编码因子对其进行RNA代谢加工，但在冷胁迫下该机制仍不明确。在本研究中，我们分离鉴定了一个谷子(Setaria italica)温度敏感叶绿素缺乏突变体sitcd1 (temperature-sensitive chlorophyll-deficient 1)，在低温条件（光照20°C黑暗18°C，L20/D18）下，sitcd1早期发育叶片叶绿素含量降低，叶绿体结构异常，呈现白化表型。图位克隆结果表明，SiTCD1编码一个定位于叶绿体中的P型PPR蛋白。同时发现该基因受低温诱导表达且在早期叶片中高表达。在sitcd1遗传背景下，过表达SiTCD1的转基因株系在低温下出现近乎正常的绿叶表型。此外，REMSAs和RT-PCR结果表明，SiTCD1在体外直接与质体基因atpF结合，可能参与了低温下质体基因atpF的剪接。RNA-seq分析表明，在低温条件下，sitcd1中一些需要ATP提供能量的代谢（如卟啉、叶绿素和谷胱甘肽代谢）相关基因表达水平下调，导致其叶绿素含量、还原性谷胱甘肽（GSH）降低，谷胱甘肽氧化还原对（GSH/GSSG）比值下降。相对于萌发期和苗期，sitcd1在芽期对冷胁迫更敏感，利用195份种质芽期耐冷表型，发现携带SiTCD1Hap2种质比携带SiTCD1Hap1种质具有更强的芽期耐冷性。以上结果表明，SiTCD1在谷子低温早期叶绿体发育中发挥重要作用。

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油菜素甾醇介导轻度土壤落干缓解高温胁迫导致的光温敏核不育系水稻雌蕊受精障碍 Weiyang Zhang, Wei Cai, Yujiao Zhou, Ying Liu, Wenqian Miao, Kuanyu Zhu, Weilu Wang, Yunji Xu, Yidi Sun, Junfei Gu, Hao Zhang, Zhiqin Wang, Lijun Liu, Jianhua Zhang, Jianchang Yang 2026, 25(7): 2755-2770.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.04.036 摘要 ( )   PDF   全球范围内频繁发生的极端高温（HT）事件严重制约了水稻生产。本研究旨在探究轻度土壤落干（MD）这一可控措施能否替代传统的充分灌溉（WW）模式，从而更有效地缓解高温胁迫对光温敏核不育（PTGMS）水稻雌蕊受精的影响，并研究油菜素甾醇（BRs）在此过程中所起的作用。本研究选取两个PTGMS水稻品种，在开花期分别置于正常温度（NT）和HT处理，同时设置WW和MD两种灌溉模式。在传统的WW模式下，淹水会使根系和雌蕊中的BRs因过度分解而含量降低，削弱了由根系活力驱动的主动吸水过程，也无法缓解因叶片气孔开放受限而受阻的蒸腾拉力所驱动的被动吸水过程。这导致植株体内水分失衡，抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA - GSH）循环受到抑制，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（NOX）活性过强，进而削弱了雌蕊功能。在HT胁迫下，这进一步加剧了雌蕊受精障碍，导致杂交种子产量下降。相反，采用MD模式可促进根系和雌蕊中BRs的合成并抑制其分解，从而增强根系活力和蒸腾驱动的吸水能力，维持了植株的水分平衡。同时，MD模式通过抑制雌蕊中NOX的活性，并增强AsA - GSH驱动的氧化还原内稳态，保障了雌蕊功能，进而有效缓解了HT胁迫引起的雌蕊受精障碍和杂交种子产量损失。本研究还通过遗传学和化学方法进一步证实了BRs在介导MD缓解HT胁迫下PTGMS水稻雌蕊受精障碍中的确切功能。综上所述，与传统的WW模式相比，MD模式通过促进BRs含量增加能更有效地缓解HT胁迫对PTGMS水稻雌蕊受精的负面影响。

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一次性施用控释混合肥通过优化土壤氮素分布和根系特征提高 Yuhui Wang, Jie Sun, Shen Gao, Bin He, Zhengyang Wu, Wenjun He, Weike Tao, Xin’ao Tang, Zhi Geng, Weiwei Li, Fei Yang, Zhengrong Jiang, Zhenghui Liu, Yanfeng Ding, Soulaiman Sakr, Ganghua Li 2026, 25(7): 2771-2782.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.02.034 摘要 ( )   PDF   控释混合肥（CRBF）一次施用能够提高水稻的产量和氮素利用效率。然而，CRBF一次施肥下，土壤氮素分布和根系生长对水稻产量及氮素利用效率的影响尚不清楚。本研究通过为期两年的田间试验，探讨了不同肥料类型（普通尿素（U）和CRBF）和一次施肥方式（撒施与侧深施肥）对土壤氮素分布、植株氮吸收、根系特征、产量及氮素利用效率的影响。研究结果表明，与其他处理相比，CRBF一次施肥可使植株干物质量累积、氮吸收量、籽粒产量、氮素回收效率和氮素农学效率平均提高8.29、21.85、10.57、79.28和74.8%。其中，与撒施相比，CRBF侧深一次施肥进一步使氮素回收效率提高12.78%。此外，CRBF一次施肥提高了叶片SPAD值和谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶活性，分别增加了5.93和25.58%。CRBF一次施肥提高了土壤无机氮浓度，并呈现出“前期快速增加、后期趋于稳定”的特点。此外，CRBF一次施肥改善了水稻根系生长，使分蘖期和抽穗期的根系生物量、总根数、平均直径、总根长、总根表面积和总根体积分别增加28.30、28.56、18.64、13.38、35.26和37.06%。偏最小二乘路径建模分析表明，CRBF一次施肥通过提高土壤无机氮浓度来改善根系形态，从而增强植株氮吸收能力，最终提高水稻产量和氮素利用效率。综上所述，本研究结果表明，CRBF一次施肥是实现水稻高产高效的优化氮肥管理策略，其中侧深施肥是最优的一次施肥方式。

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缓控释肥料的组合配施策略能够在满足弱筋小麦养分需求的同时平衡其产量和品质 Yingpeng Wang, Yifan Hua, Lanxin Mei, Yixuan Meng, Yongtao Guo, Jian Cai, Mei Huang, Yingxin Zhong, Xiao Wang, Dong Jiang, Qin Zhou 2026, 25(7): 2783-2795.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.02.038 摘要 ( )   PDF   施用缓控释肥料是一种轻简化栽培技术，能够提高小麦的产量和氮肥利用效率（NUE），然而关于一次性施用不同释放期的缓控释氮（N）肥组合配施对小麦籽粒品质的影响的研究仍然有限。本研究采用了脲酶抑制剂尿素（AHA）、硫包衣尿素（SCU）、SCU与AHA肥料的组合（BSAF）以及混合控释肥料（BRNF），探讨了缓控释肥料的田间养分释放以及对弱筋小麦籽粒产量、氮素利用效率（NUE）和蛋白质含量的影响。本研究旨在确定一次性施用缓控释肥料对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响及其潜在机制。结果表明，不同缓控释肥料处理的氮释放速率明显不同。AHA表现为快速释放模式，SCU和BSAF为缓慢释放模式，而BRNF则为控释模式。与CK相比，BRNF提高了籽粒产量，降低了弱筋小麦的蛋白质含量，籽粒产量平均提高了7.47%，蛋白质含量降低了1.85%。BRNF更高的氮素利用效率（NUE）、氮素农学利用效率（NAE）和氮素表观回收效率（NRF）得益于较高的氮素吸收量。然而，AHA、SCU和BSAF则表现出相反的趋势。与CK相比，BRNF提高了花后干物质积累（PDMA）及花后干物质对籽粒的贡献率（CDA），同时降低了花后氮积累（PNA）及花后氮积累对籽粒的贡献率（CNA）。产量提高和蛋白质含量降低的主要原因分别与PDMA和CDA的增加以及PNA和CNA的降低有关。因此，BRNF是一种有效的农艺策略，可以促进弱筋小麦籽粒产量与品质的协同提高。

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通过优化夏玉米秸秆还田量和施氮量增加小麦-玉米系统的土壤有机质和氮素利用并减少N2O排放 Hongxing Li, Fei Gao, Lei Wang, Alam Sher, Baizhao Ren, Bin Zhao, Peng Liu, Jiwang Zhang 2026, 25(7): 2796-2811.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.02.031 摘要 ( )   PDF   玉米秸秆还田和施用氮肥对土壤质量和作物产量的影响已得到广泛研究。然而，不同玉米秸秆还田量和氮肥施用量对土壤-作物系统的土壤质量、氮循环功能微生物数量、N2O排放和作物氮营养状况的影响仍未得到充分探讨。本研究的目的是评估不同夏玉米秸秆还田量和施氮量对以下方面的影响：i) 土壤质量和作物产量；ii) 氮循环功能微生物群落和N2O排放；iii) 作物氮营养状况。结果表明，在施氮量为210 kg hm2时，秸秆全量还田（SN）和秸秆半量还田（1/2SN）处理的产量比不还田处理（CK）显著提高了7.62%-12.69%。秸秆全量还田后减施15%氮肥处理（S-15%N，施用量178.5 kg hm2）与SN处理的产量无显著差异。与其他处理相比，SN、1/2SN和S-15%N处理的表层土壤（0-20 cm）有机质（SOM）水平、氮循环功能微生物群落、作物氮营养状况和氮吸收效率显著增加。与SN相比，S-15%N和1/2SN的累积N2O排放通量分别显著减少19.11%和5.51%。此外，与SN相比，S-15%N和1/2SN的氮营养指数（NNI）更接近作物临界氮需求量。总之，与SN相比，基于SOM、NNI、累积N2O排放通量和产量的最佳秸秆还田量和施氮量（1/2SN和S-15%N）决策方案可应用于中国冬小麦-夏玉米周年生产。

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比较模拟和观测棉花蒸腾与气候因子的关系 Zeshan Zhang, Pengzhong Zhang, Yongfan Chen, Xuejiao Wang, Mingfeng Yang, Shuai Sun, Yutong Zhang, Sen Wang, Fen Ji, Chunrong Ji, Dao Xiang, Parhat Mamat, Lizhen Zhang 2026, 25(7): 2812-2824.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.02.041 摘要 ( )   PDF   水分驱动的作物模拟模型通常用于评估作物产量和灌溉管理策略，以提高农业用水效率。经过充分测试的模型可以作为指导农业实践的有力工具。本研究的目的是评估 AquaCrop 模型模拟滴灌条件下棉花蒸腾和水分利用的能力，并与田间茎流测量结果进行比较。在中国新疆进行了一项为期两年的棉花田间试验（2020-2021），包括两种行距和两种打顶方法。该模型充分估计了冠层覆盖率，归一化均方根误差 (nRMSE) 小于 5%，模型效率 (EF) 接近 1。模型对蒸腾的估算与所有年份和处理的茎流测量值（nRMSE=22.4%）都有良好的一致性。模型模拟的棉花水分利用效率（4.42 g m-2 mm-1）低于实际测量值（4.79 g m-2 mm-1）。在滴灌和地膜覆盖条件下，棉花在短而密的冠层结构中生长时，模型对作物系数的估计值有11.5%的高估，导致估算的蒸腾量略高于用茎流计测量的值。空气温度、水汽压差和辐射对棉花蒸腾有正面影响，而湿度则有负面影响。该模型可以捕捉到蒸腾量随气候因素变化的趋势，但气候效应强于茎流的影响。总之，AquaCrop模型是优化棉花灌溉策略的有效工具。

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BrECB2的单核苷酸突变损害了RNA编辑效率和叶绿体的早期生物合成 Zifan Zhao, Feng Pan, Tianxiang Zhao, Luyao Zhang, Qingli Hou, Tian’er Tang, Nan Wang, Chong Tan, Yun Zhang, Zhiyong Liu 2026, 25(7): 2825-2835.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.11.001 摘要 ( )   PDF   叶绿体是进行光合作用的重要器官，而光合作用对提高青梗菜产量至关重要。在本研究中，我们对白菜自交系'136'自交过程中出现的叶绿体发育延迟突变体'M136'进行了评估。M136'的新生真叶是黄色的，随着成熟逐渐变绿。M136'的叶绿体发育、色素含量和光合作用参数受到影响，并随着生长逐渐恢复，叶绿素荧光参数也受到影响。根据遗传分析和集群分离分析法（BSA）-seq，突变体的表型由一个单隐性基因控制，该基因被鉴定为BraA06g011520.3.5C（BrECB2），它编码一种DYW型五肽重复（PPR）蛋白。在'M136'中，BrECB2的第4个PPR基序中的T-to-C单核苷酸多态性（SNP）导致苏氨酸到异亮氨酸德氨基酸置换。BrECB2主要在幼叶中表达。‘M136'的叶绿体RNA编辑效率受到影响，在叶片变绿后完全恢复，在互补品系中编辑效率部分恢复。‘M136'的质体编码RNA聚合酶活性未受影响。功能互补分析表明，BrECB2的瞬时过表达部分挽救了'M136'的突变体表型和RNA编辑效率。综上所述，本研究表明BrECB2参与叶绿体早期发育和RNA编辑，为了解青梗菜叶绿体发育调控网络提供了理论依据。

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BrPRPL1突变通过影响大白菜叶绿体蛋白翻译导致叶片黄化 Xiaowei Ren, Xing Li, Jie Li, Jindi Fan, Mengyao Yuan, Yan Li, Daling Feng, Yin Lu, Hao Liang, Xiaofei Fan, Lei Sun, Kehui Ren, Mengyang Liu, Wei Ma, Jianjun Zhao 2026, 25(7): 2836-2846.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.12.029 摘要 ( )   PDF   叶色直接影响叶菜的外观质量和营养品质，决定其经济价值。我们从甲基磺酸乙酯（EMS）诱导的大白菜突变体库中鉴定出一种金黄叶色的突变体Mut298。通过正向遗传学的方法，已经证明Mut298的叶黄表型是由于编码叶绿体核糖体大亚基蛋白L1的BrPRPL1基因的保守结构域中发生了一个从C到T的突变引起的。PRPL1突变导致拟南芥胚胎致死，这使PRPL1在植物叶片发育中的作用知之甚少。在这项研究中，BrPRPL1的突变导致关键叶绿体核糖体编码蛋白（RbcL、PsaA和PsaB）的表达显著降低，并导致叶绿体发育异常。此外，Mut298植株的叶绿素含量和光合参数显著低于野生型植株，导致大白菜叶片呈金黄色。本研究详细介绍了PRPL1突变对叶绿体核糖体翻译的影响，为未来研究PRPL1在植物生长发育中的调节作用奠定了基础。

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CsAGL6在黄瓜花器官发育及色素形成中的功能解析 Li Qin, Zheyuan Liu, Shuai Li, Guanghua Cai, Jie Wang, Xueyong Yang, Jinjing Sun 2026, 25(7): 2847-2858.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.11.012 摘要 ( )   PDF   黄瓜（Cucumis sativus L.）作为全球重要的蔬菜作物，其产量和品质与花发育密切相关。AGAMOUS-LIKE 6（AGL6）作为古老的MADS-box转录因子家族成员，在花发育过程中具有重要调控作用，但其在黄瓜中的同源基因功能尚未明确。本研究证实CsAGL6主要在花器官中表达，在花发育早期各花器官原基中均呈现高表达水平。在花发育的各个时期，Csagl6突变体的花瓣颜色都较野生型更绿，花瓣总叶绿素含量显著增加；同时Csagl6突变体表现出花瓣形态异常（包括大小和形态改变）及偶尔的萼片增大且叶片化表型。分子机制分析表明，Csagl6突变体中A类基因CAULIFLOWER (CAL)和E类基因SEPALLATA 4 (SEP4)显著下调，而叶绿素合成基因Early Light-Induced Protein 1 (ELIP1)及数个定位于叶绿体的应激反应相关基因显著上调。本研究为解析CsAGL6调控黄瓜萼片和花瓣发育的分子机制提供了新依据，并为理解黄瓜属植物花色素形成及器官形态建成的遗传调控提供了新思路。

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比较转录组分析揭示了番茄中不定根发育的关键基因和途径 Hexuan Wang, Xinyi Zhang, Guohao Yang, Xinyi Jia, Jiayi Gao, Haoran Wang, Jingbin Jiang, Jingfu Li, He Zhang, Xiangyang Xu, Huanhuan Yang 2026, 25(7): 2859-2877.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.12.045 摘要 ( )   PDF   植物不定根的演化过程可以增强其适应多重逆境胁迫的能力。深入解析其形态建成的影响因子，对于克服扦插生根障碍、培育具有广适性抗逆特征的优良品种具有重要的理论价值与实践指导意义。在本研究中，为了探究番茄不定根发育的分子机制，我们通过转录组测序（RNA-seq）分析了能够自发形成不定根的'Y962'品系和无法形成不定根的'W961'品系中的相关基因转录情况。我们发现不定根诱导阶段是发育过程中的活跃时期，且三组差异表达基因最多的比较组共鉴定得到1676个重叠基因。功能富集分析显示它们与响应生长素的关系最为密切，同时离不开其他激素与碳水化合物的之间的相互作用。此外，通过内源生长素水平的测定和外源生长素的诱导试验，确定了不定根的形成与生长素的积累和运输密切相关。我们观察到在响应生长素通路中富集的生长素输出载体SlPIN3，在不定根诱导阶段呈现显著高表达。CRISPR/Cas9编辑系统创制的slpin3突变体显示出形成AR的能力降低，且SlPIN3调控的极性运输与生长素诱导性不定根紧密相关。总之，本研究不仅为丰富番茄不定根的发育网络提供了大量数据，还进一步揭示了通过靶向SlPIN3来促进不定根发育的潜在机制。

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玉米小斑病菌circRNA与寄主miRNA互作对玉米防御反应的抑制作用 Shaoqing Wang, Meng Wang, Xinhua Wang, Jie Chen 2026, 25(7): 2878-2889.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.03.026 摘要 ( )   PDF   环状RNA（circRNA）是一类在不同生物中广泛存在的非编码RNA，但其生物学功能大多尚未明确，特别是其在植物与微生物互作中的作用研究较少。在本研究中，我们从玉米小斑病菌（Cochliobolus heterostrophus，简称C. heterostrophus）中鉴定出一种外显子来源的环状RNA（Che-circR2410），并且通过构建Che-circR2410和其前体基因（ChCYP51）的敲除和回补突变体并回接玉米叶片，调查其致病作用的变化。结果证明：Che-circR2410与其前体基因ChCYP51均参与调控C. heterostrophus对玉米叶片的致病性。进一步通过Che-circR2410的原位杂交实验和双荧光素酶报告系统分析，发现Che-circR2410定位在侵染的菌丝周边，可跨界与寄主细胞中的靶标zma-miR399e-5p相互作用。此外，构建了玉米 zma-miR399e 的瞬时沉默株，比较接种小斑病菌 Che-circR2410 的敲除突变株和野生株后造成的病斑面积，我们发现由野生型C. heterostrophus和Che-circR2410敲除突变株（∆ChcircR2410）在玉米zma-miR399e沉默突变体上引起的病斑面积无显著差异，进一步证明了Che-circR2410与zma-miR399e-5p在叶片内存在相互作用。此外，发现小斑病菌侵染玉米zma-miR399e 沉默株叶片形成的病斑面积均显著高于玉米野生株上的病斑面积，表明zma-miR399e参与调控玉米对小斑病菌的防御反应。进一步检测zma-miR399e预测的靶标基因在病菌侵染过程中的表达量，发现zma-miR399e能够参与调控自噬相关基因的表达，进而影响玉米防御反应。综上所述，本研究揭示了小斑病菌致病性外显子环状RNA 与其前体基因协同调控病菌致病性，且病菌环状RNA与寄主miRNA之间通过跨界互作调节病菌对玉米叶片的侵染。这一发现拓展了人们关于非编码RNA在C. heterostrophus与玉米互作中作用的认识。

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核盘菌转录因子SsGATA1通过激活水解酶和外源物质解毒基因的转录增强其多药耐药性和致病性 Kunqin Xiao, Anmo Li, Xun Xu, Yalan Li, Ling Liu, Songyang Gu, Jeffrey A. Rollins, Rui Wang, Hongyu Pan, Jinliang Liu 2026, 25(7): 2890-2902.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.12.010 摘要 ( )   PDF   作物真菌病害主要通过选育抗耐病品种和使用化学杀菌剂进行防治，然而杀菌剂的抗药性是保障农作物安全生产所面临的严峻挑战。病原真菌可以通过上调药物外排泵产生多药耐药性，然而仅在少数病原真菌中报道转录因子调控药物外排泵基因表达，且局限在几类转录因子家族。挖掘调控药物外排泵基因转录的新型转录因子有助于揭示植物病原真菌多药耐药性的分子机制，并为设计新药物靶点进而开发新型杀菌剂提供科学指导。核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum（Lib）de Bary）是一种典型的死体营养型植物病原真菌，寄主范围广，引致的菌核病流行性强、分布广、危害重。核盘菌可通过解毒酶降解植物源的抗真菌化合物和各种水解酶降解植物组织，但调控这些解毒酶和水解酶表达的转录因子鲜有报道。在本研究中，通过基因功能研究和转录调控分析发现，核盘菌GATA类型的转录因子SsGATA1通过与靶标基因启动子结合调控药物外排泵基因的转录，从而增强核盘菌对各种类型化学杀菌剂的耐受性；SsGATA1还通过介导异硫氰酸酯水解酶SsSaxA的转录，增强对植物源广谱抗真菌化学物质的耐受性；重要的是，通过对SsGATA1基因敲除突变体ΔSsGATA1致病性测定发现，SsGATA1正调控核盘菌的致病性，其机制是SsGATA1在侵染过程中通过对细胞壁水解酶和SsSaxA的上调来促进植物组织的水解和植物源化合物的解毒；此外，尽管SsGATA1不参与菌丝体生长、菌核形成和侵染垫的发育，但在对高温、氧化等逆境胁迫耐受中发挥作用。综上所述，本研究通过对核盘菌中GATA转录因子SsGATA1的功能分析，证明SsGATA1通过激活水解酶和外源物质解毒基因的转录，在多药耐药性和致病性中发挥作用；挖掘到一种新型药物外排泵、细胞壁水解酶和硫氰酸酯水解酶的基因转录激活因子，因此，SsGATA1可作为防控菌核病的潜在药物新靶点，基于SsGATA1在多药耐药性中的作用，抑制其功能有望增强杀菌剂药效并延缓抗药性。

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纳米农药与生物防治的协同应用：对寄生蜂表现出优异生物相容性，实现高效蚜虫防控 Shangyuan Wu, Qinhong Jiang, Leiyang Li, Jia He, Ying Wei, Meizhen Yin, Jie Shen, Hu Li, Shuo Yan 2026, 25(7): 2903-2914.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.06.021 摘要 ( )   PDF   化学农药与生物天敌协同应用在病虫害防控中面临一个根本性挑战：如何在确保防控效果的同时实现生态安全。近年来，纳米技术作为一种新兴策略，在提升农药性能、减少农药残留和缓解环境污染方面展现出广阔前景。本研究构建了一种基于星型阳离子聚合物（SPc）负载噻虫胺的高效纳米农药，并与广泛应用的寄生蜂，粗脊蚜茧蜂（Aphidius colemani ）联合施用，实现了虫害的协同防控。实验表明，SPc 在工作浓度下对寄生蜂的羽化率和存活率无显著影响，而在极高浓度下经饲喂法处理，显著上调了与核糖体蛋白及能量代谢相关的多个基因，导致代谢失衡，进而引发寄生蜂死亡。SPc 可通过氢键和范德华力与噻虫胺自发形成复合物，将粒径由6554.87 nm 缩小至 467.84 nm。并且，噻虫胺/SPc 复合物对蚜虫（Myzus persicae）的毒力提升了16–28%，同时对寄生蜂的羽化和寄生率几乎无不良影响。最终，该复合物与寄生蜂协同施用可实现对蚜虫高达80%的致死率，展现出快速抑制害虫种群数量和可持续控制的双重优势。本研究提出了一种基于纳米农药与天敌协同施用的病虫害治理策略，有助于实现农业生态系统的长期稳定与平衡。

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基于视觉基础模型与自监督学习的小样本驱动的大规模灯诱昆虫图像数据集构建方法 2026, 25(7): 2915-2935.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.08.020 摘要 ( )   PDF   基于机器视觉的智能虫情测报灯利用特定光谱吸引害虫，通过红外加热灭杀害虫，并借助人工智能模型进行害虫的识别与计数。为实现更优的害虫识别模型性能，构建高质量的昆虫标注数据集至关重要。然而，传统的人工标注方式依赖专家知识，耗时且在大规模多类昆虫标注任务中效率低下。本研究建立了一种高效的小样本学习方法，用于构建大规模灯诱昆虫数据集。该方法采用“检测-分类”的两阶段标注框架：首先设计了一种多尺度灯诱昆虫检测器（MLTIDD），解决不同大学昆虫尺度与感受野差异问题。该方法基于微调的Grounding DINO模型，整合了SAM和SAHI技术，实现了多尺度昆虫检测。然后，我们提出了一种基于iBOT的自监督学习方法InsectSSRL用于从MLTIDD检测到的大量未标记昆虫子图像中学习具有鲁棒性的昆虫特征表示。该方法通过结合三项代理任务，显著提升了昆虫子图像的特征提取能力。该特征提取器可以用于分类模型对昆虫子图像进行预分类。经专家校正后，昆虫标签信息回溯至原始图像，完成灯诱昆虫数据集的标注工作。实验表明，在有限样本条件下，MLTIDD实现了79.6%的AP50-95和90.8%的AR，比DINO模型分别提高7.0和4.7个百分点。InsectSSRL在k近邻评估中达到了85.87%的top-1准确率。在小样本分类任务中，使用InsectSSRL预训练并在5%的InsectID数据集上微调的Swin-T模型取得了80.35%的准确率，较iBOT提升了2.08个百分点，较基于COCO的迁移学习模型提升了11.3个百分点。相较于DINO和iBOT结合的模型，基于本文提出的灯诱昆虫标注数据集构建方法在测试集上mAP50-95提升了10.91个百分点，AR提升了8.26个百分点，与专家人工标注相比，标注时间减少了约80%。

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多组学整合研究确定鹅繁殖障碍的调控因素 Qingyuan Ouyang, Cong Lan, Shenqiang Hu, Haizhou Gong, Bincheng Tang, Qingliang Chen, Zhiyu He, Junqi Wang, Tanze Liu, Shangmin Wang, Xi Zhang, Jiwei Hu, Hua He, Liang Li, Hehe Liu, Jiwen Wang 2026, 25(7): 2936-2949.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.05.030 摘要 ( )   PDF   鹅是候鸟的后代，保留了其野生祖先独特的繁殖和脂质代谢特性。因此，与其他家禽相比，鹅的产蛋能力较低，并且对脂肪肝的易感性更高。最近的研究强调了脂质代谢紊乱对雌性生殖健康的影响。在此背景下，我们观察到某些鹅群体存在繁殖障碍（RD）和脂质代谢异常。本研究系统阐明了RD鹅和正常鹅在基因组学、转录组学、胆汁酸代谢组学和微生物组学等多个层次的差异，揭示了微生物在其中的关键作用。我们的研究对正常鹅和RD鹅的卵巢解剖、组织学和转录组进行了详细的检查。基因组分析定位了与胆汁酸代谢相关的基因突变，突显了它们在RD病因中的潜在作用。这些发现在随后的胆汁酸测定和回肠转录组分析得到了中得到了佐证，揭示了胆汁酸吸收的显著破坏、FXR的激活以及RD鹅血清鹅脱氧胆酸（CDCA）浓度的增加。值得注意的是，16S rRNA测序发现RD鹅回肠微生物群的beta多样性显著高于正常组。Wilcoxon秩和检验和LEfSe分析都突出了RD鹅中Romboutsia丰度的显著增加。CDCA补充的体外微生物培养实验证实了CDCA对Romboutsia lituseburensis（R. lituseburensis）增殖的影响。R. lituseburensis的灌胃实验阐明了其通过免疫介导途径参与初级卵泡减少的作用。总体而言，我们多方面的分析揭示了Romboutsia在鹅RD中复杂的参与机制，从基因、生理和微生物维度提供了见解。我们的研究结果不仅加深了对鹅RD病因的理解，还建议了通过靶向胆汁酸代谢和特定微生物组成分调节的潜在治疗途径。

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丙酸钠通过调节糖脂代谢改善围产后期奶牛能量负平衡 Maocheng Jiang, Zitong Meng, Dejin Tan, Zhiqiang Cheng, Zhenwu Wei, Miao Lin, Guoqi Zhao, Kang Zhan 2026, 25(7): 2950-2958.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.07.019 摘要 ( )   PDF   本研究旨在确定日粮中补充丙酸钠（NaPr）对围产后期奶牛泌乳性能、乳脂肪酸谱、血浆糖脂代谢物和脂肪组织脂质沉积的影响。本研究选取了24头产次相同（3胎）、预产期相似、产后身体状况良好的奶牛，随机分为两组。两组处理分别是：（1）对照组为基础日粮（Control）；（2）NaPr组为基础日粮+246 g d-1 NaPr（NaPr）。本研究表明，日粮中补充NaPr对围产后期奶牛干物质摄入量（DMI）和乳成分组成没有显著影响。与对照组相比，日粮补充NaPr对围产后期奶牛乳中短链脂肪酸（C4:0）、中链脂肪酸（C8:0和C10:0）、长链脂肪酸（C13:0、C16:0、15:1、顺-13、顺-16 和C22:2）、总奇链脂肪酸和从头合成脂肪酸的比例显著增加，其余饱和脂肪酸的比例显著降低。研究发现，日粮补充NaPr显著增加了围产后期奶牛血浆中甘油三酯（TG）、葡萄糖和胰岛素的浓度。这表明产后补充NaPr可以为奶牛提供能量，有利于身体的葡萄糖和脂质平衡。与对照组相比，补充NaPr奶牛的脂肪组织（AT）中TG、Perilipin-1（PLIN1）蛋白表达和脂滴沉积显著增加。同时，NaPr显著上调了脂肪组织中ACCα和ACSS2的mRNA表达，CPT1A和CPT2基因的mRNA表达下调。这表明在日粮中补充NaPr可以促进围产后期奶牛乙酰辅酶A的产生，从而上调脂肪酸合成途径并减少脂肪酸氧化。综上所述，日粮中补充NaPr通过改善奶牛机体糖脂代谢，乳中脂肪酸含量和促进脂肪组织脂质沉积，从而缓解围产后期奶牛的能量负平衡（NEB）。本研究为NaPr作为饲料添加剂缓解围产后期奶牛能量负平衡提供理论基础。

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环丙沙星耐药猪链球菌通过增加抗生素胞内蓄积对加米霉素产生附属敏感性的机制 Yuejun Zhang, Mengting Tao, Ruiling Wang, Zilin Shi, Peipei Li, Sijia Tang, Jian Sun, Xiaoping Liao, Yufeng Zhou 2026, 25(7): 2959-2969.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.12.005 摘要 ( )   PDF   作为一种重要的人畜共患病原菌，猪链球菌因其对抗生素的多重耐药性以及对猪群和人类健康构成的威胁而日益受到关注，迫切需要有效的治疗策略。附属敏感性（collateral sensitivity）是指细菌在对一种抗生素产生耐药性的同时，对另一种抗生素的敏感性增强的现象，这一机制为应对细菌耐药性的进化提供了新的思路。本研究通过实验室诱导成功获得了对11种临床常见抗生素耐药的猪链球菌亚群，并详细描绘了抗生素耐药猪链球菌的附属敏感性图谱及其复杂的敏感性关联特征。结果表明，对环丙沙星耐药的猪链球菌在体内外均表现出对加米霉素的显著附属敏感性。同时，加米霉素能有效限制猪链球菌对氟喹诺酮类药物耐药性的进化，并缩小其突变选择窗（mutant selection windows, MSW）的范围。进一步的机制研究揭示，在环丙沙星药物压力下，耐药猪链球菌由于钾离子转运蛋白基因（ktrB）和多药外排泵基因（pmrA）的突变，导致菌株膜电位的改变和质子动力势（proton-motive force, PMF）依赖的外排泵功能降低，这显著增加了抗生素在菌体的胞内积累，并最终导致了对加米霉素的附属敏感性。小鼠大腿感染的体内治疗结果进一步证实，基于附属敏感机制的加米霉素治疗方案对环丙沙星耐药猪链球菌感染具有更好的疗效、更低的药效学靶值和更高的治疗成功率。综上所述，本研究阐明了加米霉素对环丙沙星耐药猪链球菌产生附属敏感性的机制，为基于附属敏感机制设计耐药猪链球菌感染的治疗方案提供了新的思路。

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马立克氏病病毒（MDV）逃逸JAK-STAT天然免疫通路的分子机制 2026, 25(7): 2970-2981.  DOI: 10.1016/j.jia.2024.11.019 摘要 ( )   PDF   Janus激酶（JAK）-信号转导及转录激活因子（STAT）信号通路通过响应干扰素信号并诱导抗病毒蛋白表达，在天然免疫中发挥着至关重要的作用。马立克氏病病毒（MDV）属于α-疱疹病毒科成员，具有强大的致瘤性和免疫抑制效应。近年来的研究主要集中在MDV的致瘤机制上，而其免疫逃逸机制尚未被完全阐明。在本研究中，我们发现MDV通过抑制STAT1的磷酸化及其核易位，从而减少干扰素刺激基因（ISGs）的产生。利用双荧光素酶报告基因系统，我们筛选出了能够显著抑制干扰素刺激反应元件（ISRE）启动子活性的病毒蛋白。结果显示，Meq蛋白的过表达显著降低了ISRE启动子活性和ISGs的表达；相反，体外和体内实验表明，与野生型MDV相比，Meq缺失型MDV感染能够诱导产生更高水平的ISGs。此外，Meq还能抑制STAT1的磷酸化和核易位。进一步的实验表明，Meq可与JAK1及酪氨酸激酶2（TYK2）发生相互作用，进而阻断JAK1与STAT1之间的相互作用。Meq还通过半胱氨酸蛋白酶（caspase）介导的途径降解TYK2。体外和体内研究均证实，Meq缺失型MDV突变株的复制效率低于野生型MDV。综上所述，这些研究结果表明，Meq通过削弱JAK-STAT信号通路在MDV中发挥免疫抑制作用，从而促进其逃逸天然免疫监视机制。

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长期施肥主要通过自下而上调节方式提高稻麦轮作土壤食物网丰度 Yunfeng Chen, Cheng Hu, Yufei Li, Xuemei Han, Donghai Liu, Yan Qiao, Min Xu 2026, 25(7): 2982-2992.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.11.039 摘要 ( )   PDF   长期施肥通过改变土壤碎屑数量和质量来改变土壤食物网结构。以往研究多集中于长期施肥对某种特定生物群落的影响，对整个食物网的影响及其影响的机制研究较少。本研究利用持续30年的稻麦轮作长期定位试验，以未施肥土壤为对照，研究了化肥（NPK）、有机肥（M）、有机肥配施化肥（NPKM）对土壤食物网主要类群（微生物、原生动物、线虫、微节肢动物、线蚓、蚯蚓）的生物量或丰度的影响，并通过线虫生态指数评估自下而上与自上而下的调控效应。结果表明，长期施肥显著增加了土壤碎屑丰度，进而促进了大多数功能群的丰度，且M与NPKM处理中功能群丰度增加幅度更大。与NPK相比，M处理中各功能群丰度增加了0.69%至972.52%（平均241.62%），NPKM处理增加了26.55%至792.30%（平均189.02%）。然而，由于基础肥力过高，M与NPKM之间大多数功能群丰度之间差异并不显著。M和NPKM处理中，线虫富集指数NPK分别提高了51.27%和28.49%、富集足迹比NPK提高11.80%和47.17%，此外，大多低营养级中的功能群与高营养级功能群之间存在正相关关系，这些结果证明土壤食物网中存在强烈自下而上调控作用。偏最小二乘路径分析进一步证实了食物网中自下而上的调控作用强于自上而下的调控作用。总之，长期施用有机肥，尤其是与无机肥配施时，能够通过自下而上的调节方式提高稻麦轮作土壤食物网丰度。

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施用有机肥可以通过增加土壤变形菌门、酚类化合物和pH及降低土壤酯类化合物提高土壤有机碳的温度敏感性 Tianjing Ren, Yikang Xue, Tiantian Miao, Kailou Liu, Wenju Zhang, Andong Cai 2026, 25(7): 2993-3005.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.09.021 摘要 ( )   PDF   土壤有机碳（SOC）的温度敏感性（Q10）是SOC对气候变暖响应模型中的一个关键参数，它决定了土壤碳-气候反馈的方向和大小。然而，由于SOC化合物的相对稳定性，土壤有机化合物在调节Q10中的相对重要性尚不清楚。长期不同施肥方式会改变土壤有机化合物的数量和质量。一个38年的施肥实验结合热解气相色谱-质谱法（Py-GC/MS）被用来确定关键土壤有机化合物对Q10的影响。选择了五种处理方式：不施肥（CK）、氮肥（N）、氮肥与磷肥和钾肥结合（NPK）、有机肥（M）以及NPK配施有机肥（NPKM）。结果表明，M和NPKM下的Q10分别为1.59和1.66，显著高于CK（1.35）、N（1.29）和NPK（1.36）。Q10与SOC之间存在正线性关系（R²=0.76，P<0.01），这意味着通过有机肥增加的SOC在未来变暖情况下更容易被分解。在土壤有机化合物中，酯类和酚类占主导地位，分别占全部组分的30.30%和18.83%。与CK和化肥相比，有机肥增加了土壤稳定的有机化合物。有机肥增加的稳定有机化合物会导致更高的Q10。除了土壤α变形菌门和pH对Q10的正影响外，有机肥通过增加酚类和减少酯类来提高Q10，而化肥则相反。这些发现首次提供了有力的证据，表明土壤有机化合物在SOC对气候变化的响应程度和机制中发挥着重要作用。与化肥相比，有机肥诱导的SOC在农业生态系统中对气候变暖更为敏感。

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生物质炭施用降低稻田土壤剖面微生物残体碳积累 Ruiling Ma, Suping Ji, Shuo Jiang, Dingyao Lei, Ying Cai, Xiulan Wu, Zhiwei Liu, Qi Yi, Shaopan Xia, Rongjun Bian, Xuhui Zhang, Jufeng Zheng 2026, 25(7): 3005-3016.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.10.001 摘要 ( )   PDF   微生物残体碳 (MNC) 对土壤有机碳 (SOC) 的形成与稳定具有重要作用。尽管生物质炭施用能有效提升SOC固存，但其对稻田土壤剖面内MNC积累的影响仍不明确。本研究依托为期4年的田间试验，结合土壤剖面分层采样、微生物群落动态分析和生物标志物测定，系统探究生物质炭施用对稻田土壤剖面中三个土层 (0–15、15–30和30–45 cm) MNC积累的影响。结果表明，与未施用生物质炭处理相比，生物质炭施用导致各土层MNC含量分别降低10.5% (0–15 cm)、7.5% (15–30 cm)和9.6% (30–45 cm)。在表层土壤 (0–15 cm) 中，生物质炭施用下MNC的下降由真菌和细菌残体碳的减少共同驱动；而在亚表层土壤 (15–45 cm) 中，这一降低则主要归因于细菌残体碳的降低。进一步分析发现，生物质炭施用使土壤微生物生活史策略向K策略转变，并加剧微生物氮限制，进而降低土壤微生物生物量并提高氮获取胞外酶活性，因而导致MNC积累减少。本研究为揭示生物质炭施用下微生物介导的SOC动态提供了新的见解。

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干旱农业生态系统中通过间作豆科绿肥与亏缺灌溉优化玉米产量和籽粒品质 Diaoliang Zhang, Yunyou Nan, Zhilong Fan, Qiang Chai, Gary Y. Gan, Wen Yin, Falong Hu 2026, 25(7): 3017-3030.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.09.011 摘要 ( )   PDF   间作豆科绿肥是一种通过提升土壤肥力和资源利用效率来增强农业生态系统韧性的可持续策略。然而，在干旱条件下，间作豆科绿肥与调亏灌溉协同维持玉米产量稳定性并改善籽粒品质的机制仍不明晰。本研究开展了一项为期三年（2021–2023年）的田间裂区试验，主区设3种绿肥还田方式：绿肥全量翻压还田（M||V-P）、绿肥根茬还田（M||V-R）以及无绿肥对照（单作玉米，SM）；副区设3种灌溉制度：常规灌溉（I3，400 mm）、15%亏缺灌溉（I2，340 mm）和30%亏缺灌溉（I1，280 mm）。试验测定了玉米籽粒产量、籽粒品质（蛋白质、脂肪、淀粉及必需氨基酸含量）、玉米净光合速率（Pn）以及土壤硝态氮与铵态氮含量。结果表明，与单作玉米（SM）相比，M||V-P 和 M||V-R 处理均提高了玉米籽粒产量，其中 M||V-P 的产量比 M||V-R 高出 5.7%。值得注意的是，M||V-P 在 I2（15%亏缺灌溉）条件下的产量与 M||V-P 在 I3（常规灌溉）条件下相当，且较 SMI3（单作玉米常规灌溉）增产 18.3%。与单作玉米相比，M||V-P 和 M||V-R 还显著提升了籽粒品质，表现为蛋白质、脂肪、淀粉及必需氨基酸含量增加。随着灌溉量减少，籽粒蛋白质含量有所增加，而脂肪和淀粉含量降低。特别地，M||V-P 在 I2 条件下的籽粒蛋白质含量与 I1（30%亏缺灌溉）处理无显著差异，同时脂肪、淀粉及必需氨基酸含量与 I3（常规灌溉）处理相近。与 SMI3 相比，M||V-P 在 I2 条件下所有籽粒品质指标均显著增加。这些改善主要得益于间作豆科绿肥在减少 15% 灌溉用水的同时，使玉米净光合速率（Pn）提高了 14.3%，并将土壤硝态氮与铵态氮含量分别提升了 12.5% 和 5.2%。本研究表明，间作豆科绿肥结合调亏灌溉可作为水资源受限地区玉米可持续生产的一种推广模式。

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增温影响黑土激发效应相关的新碳同化细菌群落 Yan Gao, Yansheng Li, Zhenhua Yu, Zhuxiu Liu, Jinyuan Zhang, Xiaojing Hu, Jun Wang, Hanting Cheng, Rong Li, Caixian Tang, Junjie Liu, Junjiang Wu, Guanghua Wang, Xiaobing Liu, Yueyu Sui, Jian Jin 2026, 25(7): 3031-3043.  DOI: 10.1016/j.jia.2026.01.003 摘要 ( )   PDF   在外源碳输入的条件下，土壤微生物对气候变暖的响应可能通过正激发效应显著促进土壤原有有机碳（SOC）的分解。阐明外源碳代谢微生物群落的特征与动态，对揭示气候变暖背景下激发效应的形成机制，进而缓解全球变暖导致的土壤碳损失具有重要意义。本研究通过在25、35和45℃条件下进行为期四周的培养实验，每周添加¹³C标记葡萄糖，并结合DNA稳定同位素探针技术（DNA-SIP），系统揭示了同化葡萄糖的微生物群落组成及其功能变化与激发效应的关联。研究结果表明，升温初期（第1周）抑制了激发效应，同时降低了细菌α多样性、K策略/r策略细菌相对丰度比例（K/r）及难降解碳/易降解碳代谢基因比例（R/L）。这表明在外源碳输入初期，升温促使更多r策略细菌群落，优先利用添加的葡萄糖以满足其能量需求，而非分解SOC。然而至第4周，升温显著增强了正激发效应，在45℃条件下其强度可达初始值的3.8倍。同时，该阶段激发效应与K/r、R/L比例以及几丁质降解基因丰度呈显著正相关。这些功能变化与资源获取型微生物（如Streptomyces）丰度上升的趋势一致。从第1周至第4周，升温引起葡萄糖同化细菌群落结构发生明显演替，具体表现为Actinobacteria相对丰度下降，而Chloroflexi丰度显著增加。综上，随着时间推移，增温诱导的激发效应产生与微生物群落结构及其代谢功能的动态变化密切相关。本研究从微生物代谢功能与群落演替角度，为理解气候变暖如何调控外源碳利用，及其对土壤有机碳矿化的影响提供了重要依据，进一步揭示了土壤碳矿化与气候变暖之间存在的正向反馈机制。

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不同草地管理下三库土壤有机碳矿化的趋同动态与共享机制 Junhao Feng, Ji Chen, Xiaowei Liu, Yudu Jing, Ke Liang, Qiang Yu, Changhui Peng, Liang Guo 2026, 25(7): 3044-3057.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.12.030 摘要 ( )   PDF   草地土壤有机碳（SOC）的矿化动态对陆地生物地球化学循环至关重要。然而，不同碳库的SOC矿化过程如何受到胞外酶代谢与微生物群落结构的调控仍不清楚。本研究通过553天的室内培养实验，探究了封育与放牧草地土壤CO2排放、胞外酶活性、微生物生物量及群落组成随时间变化特征。基于三库模型，我们量化了活性、缓效及惰性碳库的SOC矿化动态，揭示了在长期碳周转过程中，矿化主导地位从活性碳库向惰性碳库转移的趋势，并受草地管理措施影响。与放牧草地相比，封育草地的活性碳库规模约高110%，且初期SOC矿化速率更高（培养前113天显著偏高），但两种管理方式下微生物与酶的长期调控机制—尤其是微生物策略的转变、酶活性模式及其与碳库的相互作用—表现出高度的相似性。碳库动态的转变源于微生物分解惰性碳能力的增强，该过程伴随氧化酶产量显著提升（如封育和放牧土壤中质量比氧化酶活性分别增加190.6%和256.1%）以及氮、磷需求升高。值得注意的是，微生物群落由快速生长的富营养型类群（如变形菌门、拟杆菌门、子囊菌门）逐渐向慢速生长的寡营养型类群（如酸杆菌门、放线菌门、浮霉菌门、担子菌门）转变，细菌与真菌的寡/富营养型比率分别上升55.5–62.6%和96.9–247.5%，且与酶活性及化学计量比变化密切相关。本研究从机制层面阐明了不同草地管理模式下，微生物生态策略与酶活性如何协同调控各碳库的SOC矿化过程，为深化SOC周转认知、提升碳循环预测能力提供理论依据，对全球气候变化反馈研究具有重要意义。

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中国耕地撂荒的时空动态及其对粮食安全的影响 Ze Han, Wei Song, Chen Shen 2026, 25(7): 3058-3037.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.09.001 摘要 ( )   PDF   耕地撂荒对粮食安全和农业可持续发展具有重要影响，但目前对中国耕地撂荒的动态变化过程及其潜在粮食安全影响的深入研究仍显不足。本研究基于1992-2022年中国土地利用轨迹数据，分析了耕地撂荒的时空模式、劳动力迁移对其产生的影响，以及由此带来的粮食安全潜在影响。研究发现，中国耕地撂荒经历了缓慢增长、快速增加、高位波动和逐步下降四个阶段，并于2016年达到3.98%的峰值。本研究识别出了三种主要的撂荒模式，并揭示了其空间分布特征。其中，长期性撂荒（单次撂荒时长≥10年）主要集中在自然条件较差的西南山区；偶发性撂荒（单次撂荒时长在3-9年间）则主要出现在经济发达的东部沿海地区；而渐进退化模式则出现在平原和山地的过渡地带。劳动力迁移与耕地撂荒率之间具有非线性关系，短距离（县域内）迁移有助于减少撂荒率，而中距离（省域内）迁移则显著增加了弃耕率。在撂荒耕地的耕作适宜性及其对潜在粮食损失的影响方面，57.50%的撂荒发生在低耕作适宜性土地上，但仍有42.50%则发生在高耕作适宜性耕地上。2010年中国潜在粮食损失达到峰值，其中低耕作适宜性土地和高耕作适宜性土地的损失分别约为1500万吨和880万吨。本研究的发现为制定区域差异化管理策略提供了数据支撑，旨在通过统筹考量土地适宜性、劳动力迁移模式和地方社会经济状况，以确保农业的可持续发展。

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家庭内部营养分配是否公平？——来自中国农村非对称支出反应的证据 Yang Gao, Zhihao Zheng, Ning Li 2026, 25(7): 3074-3089.  DOI: 10.1016/j.jia.2026.02.027 摘要 ( )   PDF   为了分析家庭内部的营养分配，我们采用了非对称模型以及2004年至2011年“中国健康与营养调查（CHNS）”的数据，考察了农村家庭内部不同人口群体之间支出弹性的差异。我们的分析揭示了家庭营养分配存在显著的异质性：在支出扩张时期，家庭会优先保证弱势成员（特别是儿童和老年人）的营养摄入，且具有明显的女孩偏向，但这往往是以牺牲青壮年（尤其是女性）为代价的。相反，在支出紧缩时期，家庭会转变策略，转而保护青壮年的营养摄入。这种非对称性突显了家庭内部资源分配的复杂性，并为设计考量经济波动的营养保障政策提供了重要的见解。

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小麦TaPRR95蛋白与CONSTANS-like蛋白互作调控小麦开花时间和产量 Xinxin Cheng, Lijun Zhang, Ying Xu, Yongchao Hao, Peng Jiang, Shams ur Rehman, Shisheng Chen, Lingrang Kong, Shuxin Zhang, Hongwei Wang, Yan Zhao, Guiping Wang 2026, 25(7): 3086-3089.  DOI: 10.1016/j.jia.2026.03.051 摘要 ( )   PDF   小麦开花时间是决定产量潜力和环境适应性的关键农艺性状。本研究基于前期报道的一个小麦开花时间主效QTL，聚焦其候选区间附近的生物钟基因TaPRR95-A开展功能鉴定。结果表明，TaPRR95-A在长日照条件下可显著促进开花（提前4.38–6.10天），并上调成花素基因TaFT1的表达。分子机制研究发现，TaPRR95-A通过与光周期核心因子TaCOL16-D相互作用，间接激活TaFT1的表达，为理解小麦开花时间调控网络提供了新的见解。此外，本研究鉴定到一个关键自然单倍型TaPRR95-AHapII，该单倍型编码区携带12 bp缺失，导致蛋白截短4个氨基酸，与早花性状及增产（450.38–597.54 kg·hm-²）显著相关。基于该多态性位点开发的功能分子标记，可用于早熟高产小麦品种的选育。本研究不仅阐明了开花调控的新机制，还为培育气候适应性小麦品种提供了重要的遗传工具。

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从优良种质到转化平台：打破苦荞转化顽拗性 Zhen Wang, Tong Su, Kaixuan Zhang, Yuqi He, Zhirong Wang, Alexander Betekhtin, Meiliang Zhou 2026, 25(7): 3090-3093.  DOI: 10.1016/j.jia.2026.03.022 摘要 ( )   PDF   本研究选取了来自不同群系的20份苦荞种质，并系统评估了其未成熟合子胚的原胚细胞复合体（PECCs）诱导和增殖能力，从而筛选出了具有卓越的PECCs诱导和增殖能力的种质G253。基于G253的形态发生愈伤（MC），成功建立了一个稳定的农杆菌介导的遗传转化平台，获得的愈伤转化系中T-DNA整合的阳性率超过90%，并通过PECCs再生体系获得了转基因植株。此外，还基于苦荞MC开发了一个高效的原生质体瞬时转化系统。本研究为克服苦荞遗传转化的瓶颈、加速其分子育种进程提供了关键的种质资源和技术平台。

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鸭疫里默氏菌中新型利奈唑胺耐药基因cfr(F)的鉴定 Yihua Zhang, 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 2026, 25(7): 3094-3098.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.11.026 摘要 ( )   PDF   抗生素耐药性仍是人类与兽医学领域面临的最严峻挑战之一。鸭疫里默氏菌是一种重要的禽类病原，已被证实具有多重耐药性。本研究通过全基因组测序，从鸭疫里默氏菌临床菌株RCAD1242中鉴定并表征了一个新型利奈唑胺耐药基因cfr(F)。通过将cfr(F)克隆至敏感株鸭疫里默氏菌ATCC 11845与多杀性巴氏杆菌DY120818并进行药敏试验，证实该基因可介导对酰胺醇类、林可酰胺类、恶唑烷酮类、截短侧耳素及A型链阳菌素的交叉耐药，即PhLOPSA表型。其氨基酸序列与已报道的cfr基因的相似性仅为32.9%-43.8%。重组菌株对氟苯尼考、利奈唑胺等抗生素的最小抑菌浓度（MIC）提升2-1024倍。目前cfr(F)基因已在中国、韩国和美国被检出，呈现跨地域传播的趋势。鉴于鸭疫里默氏菌在家禽广泛流行并具备可移动遗传元件交换能力，该菌可能成为恶唑烷酮类耐药性向临床重要人类病原菌传播的潜在储存库，构成公共卫生威胁。本研究强调应加强“同一健康（One Health）”框架下的耐药性监测体系，并在动物、环境、人类领域推行科学、审慎的抗菌药物使用策略，以遏制耐药基因的跨物种传播。

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一种基于重组酶聚合酶扩增技术的琅琊病毒现场可视化检测方法 Lin Cheng, Haili Zhang, Xiaoai Zhang, Pei Huang, Xinlan Chen, Fangxu Li, Wujian Li, Wei Liu, Hualei Wang, Sandra Chiu, Zengguo Cao 2026, 25(7): 3099-3101.  DOI: 10.1016/j.jia.2025.12.008 摘要 ( )   PDF   琅琊病毒（Langya henipavirus, LayV）是一种新发的、人兽共患的亨尼帕病毒。副粘病毒科亨尼帕病毒属成员均具有极高的致病性，感染人和动物后可引起严重疾病，如同为亨尼帕病毒属的亨德拉病毒（Hendra virus, HeV）和尼帕病毒（Nipah virus, NiV）均可引起人类的高致死性疾病。为实现对LayV的高效、快速检测，本研究根据LayV核蛋白基因的保守序列，分别对基于重组酶聚合酶扩增原理设计的引物和探针进行特异性生物标记，并结合一次性核酸可视化检测装置，建立了一种针对LayV的现场可视化检测方法。将携带LayV核蛋白基因质粒梯度稀释后，作为评价方法的阳性模板，使用本研究建立的方法进行扩增，结果显示该方法的灵敏度可达1.22 copies/μL。使用HeV、NiV、仙台病毒（Sendai virus, SeV）的RNA作为扩增模板，评价该方法的特异性，结果显示，该方法对上述病毒无交叉反应，具有较好的特异性。此外，将在LayV感染的细胞和鼩鼱组织样品中提取的病毒RNA作为检测对象，分别使用建立的RT-qPCR方法和可视化检测方法进行检测，结果显示，两种方法的检测结果一致。但由于本研究建立的可视化检测方法无需特殊的仪器，且更易操作，因此更具实用性。同时开展双盲试验，使用本研究建立的可视化检测方法对LayV阳性和阴性的鼩鼱组织进行检测，并平行进行RT-qPCR方法检测，结果显示，可视化检测结果与RT-qPCR检测结果吻合的同时，与阳性和阴性样品的实际结果一致，证明本研究建立的可视化检测方法可以完成临床样品的检测。综上所述，上述检测方法具有操作简便、灵敏度高、特异性强等优势，作为检测LayV的可靠方法，具有较大的应用潜力，尤其适用于需要“现地快检”的应用场景。