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    2020年第49卷第4期目次
    2020, 49(4):  0. 
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    综述
    CBF在植物低温胁迫响应中的激活与调控研究进展
    赵峻丽, 陈雯, 石敏
    2020, 49(4):  1-6.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.001
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    低温不仅制约植物的生长与发育,也制约植物的种植分布。为了应对低温伤害,植物通过改变基因表达和细胞内环境稳态来维持机体存活。CBF(C-repeat binding transcription factor)在植物响应低温胁迫中发挥枢纽作用,通过调控下游冷响应基因COR(Cold regulated)等的表达,提高植物对低温的耐受能力。对CBF的功能及其调控的下游基因、调控CBF基因的上游基因、CBF与激素互作等方面进行综述,并展望了CBF在农业生产上的应用前景,为深入研究CBF的耐冷机制奠定基础,为利用基因工程技术培育耐冷作物品种提供参考。
    作物栽培·遗传育种
    播种方式对不同灌溉条件下冬小麦产量及土壤水热条件的影响
    董飞, 闫秋艳, 杨峰, 贾亚琴, 李峰, 鲁晋秀, 张建诚
    2020, 49(4):  7-14.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.002
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    为探讨适宜山西省晋南地区冬小麦节水旱作的播种方式及配套灌水模式,通过多点试验研究不同播种方式[探墒沟播(T)和常规条播(L)]对不同灌溉条件下[雨养旱地无灌水(W0)和拔节期浇一水(W1)]冬小麦产量及其构成因素、养分吸收、土壤含水量和土壤温度的影响。结果表明,同一试验点,与常规条播处理相比,探墒沟播处理冬小麦地上部干质量、有效穗数、株高显著提高;旱地条件下,千粒质量也显著提高,但穗长和穗粒数显著降低;沟播处理冬小麦产量显著提高2.4%~16.9%。灌水促进沟播条件下冬小麦对养分的吸收。沟播处理使冬小麦整个生育期土壤贮水量增加8.9~19.9 mm;除2月份沟播处理土壤温度降低1.43~3.12 ℃外,其余月份整体增高0.15~1.66 ℃。综上,探墒沟播对晋南地区麦田土壤起到蓄水保墒、增加地温的作用,提高冬小麦有效穗数和产量,可作为冬小麦节水旱作的一项播种技术。
    长期稻虾共作模式对不同施氮量下直播水稻产量和氮肥利用效率的影响
    彭成林, 袁家富, 贾平安, 佀国涵, 徐祥玉, 赵书军, 李金华
    2020, 49(4):  15-21.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.003
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    以水稻单作模式为对照,研究了长期稻虾共作模式对不同施氮量下直播水稻产量及氮肥利用效率的影响,以期明确2种模式下的最佳施氮量。结果表明,相对于水稻单作模式,长期稻虾共作模式水稻产量增加16.3%,且主要是通过增加有效穗数来实现的;长期稻虾共作模式的氮肥偏生产力、氮肥农学效率以及氮肥表观利用率分别提高了15.3%、7.6%和22.7%;采用线性+平台模型确定在长期稻虾共作模式和水稻单作模式下直播水稻氮肥合理用量分别为102.4 kg/hm2和139.6 kg/hm2,长期稻虾共作模式的直播水稻合理施氮量较水稻单作模式降低了26.6%。由此可见,长期稻虾共作模式能够大幅增加水稻产量,提高氮肥利用效率。
    施氮量对春小麦/豌豆间作生长、AMF侵染率和春小麦产量的影响
    薛世通, 董琦, 董泽鹏, 牛帅, 王爱萍
    2020, 49(4):  22-28.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.004
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    为解决春小麦与豌豆间作模式下如何高效施用氮肥的问题,采用大田试验,研究施氮量[0(N0)、90 kg/hm2(N1)、180 kg/hm2(N2)和270 kg/hm2(N3,山西常规用量)]对春小麦与豌豆间作生长、丛枝菌根真菌(AMF)侵染率以及春小麦产量的影响。结果表明,在分蘖期,N3处理的春小麦分蘖数最多;拔节期到成熟期,3个施氮处理的春小麦株高均显著高于N0处理,其中,N2处理最高;分枝期到成熟期,3个施氮处理豌豆的株高均高于N0处理,且N2处理株高最高。拔节期和扬花期,春小麦N2处理SPAD值最高,显著高于N0处理;苗期到成熟期,豌豆N2处理SPAD值始终最高;在春小麦扬花期,N2处理下AMF对春小麦、豌豆根系的侵染率最高,分别为14.7%和25.3%;N1、N2、N3处理下春小麦产量分别为272.22、315.94、255.99 g/m2,且N1、N2处理与N0处理间差异显著。综上,在本试验条件下,施氮180 kg/hm2可以显著增加春小麦产量,达到减施氮肥的目的。
    不同玉米品种灌浆期穗位叶光合特性日变化及青贮产量差异研究
    白岚方, 路战远, 张向前, 贾凯, 王玉芬, 孙鸿举
    2020, 49(4):  29-37.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.005
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    分析先玉335、利禾1号、东裕120、京科青贮301、金创998、种星青饲1号共6个玉米品种灌浆期穗位叶的光合特性日变化、光响应曲线以及青贮饲草产量、品质的差异,旨为呼和浩特地区青贮玉米高产高效栽培以及品种选择提供依据。结果表明,除利禾1号灌浆期穗位叶的净光合速率日变化呈单峰曲线变化趋势外,其他5个玉米品种均呈双峰曲线变化趋势;各品种气孔导度日变化均呈双峰曲线变化趋势,胞间CO2浓度日变化呈广口“V”字形变化趋势;不同玉米品种间的光响应曲线拟合较好(P<0.05),且种星青饲1号模拟的最大净光合速率[34.97 μmol/(m2·s)]较其他品种高3.70%~31.11%。种星青饲1号的青贮饲草鲜质量最高,为60 601.53 kg/hm2,其次是利禾1号。各品种青贮品质优良。通过综合分析得出,种星青饲1号和利禾1号适合在呼和浩特地区青贮种植。
    冀西北寒旱区甜菜机械化补水栽植研究
    胡立峰, 张继宗, 刘玉华
    2020, 49(4):  38-44.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.006
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    为解决冀西北寒旱区春季土壤干旱、甜菜难以适期栽植与安全成活的问题,进行了地上式补水与地下式补水的润土效果模拟、不同保水剂用量对甜菜生长的影响以及机械化补水栽植效果等试验研究。结果表明,地下式补水所形成的倒锥体状湿润体,有利于向甜菜移栽苗供水;采取在鸭嘴式栽植器上加装由电磁阀控制的注水嘴,形成电磁阀注射式地下补水器,实现了甜菜地下式补水栽植的机械化作业;配合添加保水剂的纸筒甜菜育苗,机械化移栽成活率在96%以上,较传统手工移栽甜菜增产高达30.02%,减少移栽用水量48.05%,劳动效率提高1.8倍。综上,添加保水剂的育苗与机械化补水移栽,实现了甜菜机械化抗旱栽植生产。
    农业资源与环境
    怀涿盆地国光苹果优势产区土壤营养与环境质量评价
    王爱斌, 解金斗, 闫帅, 周宏宇
    2020, 49(4):  45-54.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.007
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    为了解国光苹果河北优势产区怀涿盆地的土壤营养与环境质量情况,2015-2017年对该地区的9个规模性国光苹果园进行了不同土壤养分和重金属含量等指标的测定,采用土壤养分评价、单项与综合污染指数等方法,分析了苹果园土壤养分及土壤环境质量状况,最终进行分级和评价。结果表明,怀涿盆地国光苹果园土壤有机质含量总均值为37.25 g/kg,全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量总均值分别为1.62 g/kg、104.92 mg/kg、21.32 mg/kg和146.79 mg/kg,交换性钙、交换性镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼含量总均值为1 191.35、308.86、6.03、11.12、0.87、1.35、1.13 mg/kg,土壤养分含量评价为较高水平;同时,5种重金属均未超过国家重金属限量值,土壤环境质量综合评价为清洁等级。综上,怀涿盆地土壤质量水平完全符合发展优质国光苹果的要求。但也发现在个别监测点土壤中有效铁、铬和汞元素存在预警性风险,建议定期对土壤进行测定与评估,适时开展土壤修复工作。
    产纤维素酶真菌分离及高效菌株筛选
    邵帅, 王玲玲, 林剑, 徐世艾, 李岩
    2020, 49(4):  55-61.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.008
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    为分离高效降解纤维素的菌株,以羧甲基纤维素钠为唯一底物,从腐熟的苹果树枝条中选择性分离到24株真菌,利用刚果红染色法初筛测定,发现有8株菌具有产胞外纤维素酶的能力。对初筛试验中透明圈/菌落直径较大的菌株进行纤维素酶活测定,最终获得1株高效产胞外纤维素酶的菌株10,其滤纸酶活性、内切酶活性、外切酶活性分别达到13.26、36.67、12.06 IU。基于分子生物学鉴定和系统发育分析,表明该菌株为土曲霉(Aspergillus terreus)。通过单因素优化发酵条件,得到该菌最适产酶培养条件为pH=7、羧甲基纤维素钠含量1.25%、硝酸钠含量1.50%,优化后其滤纸酶活性、内切酶活性、外切酶活性达到27.80、57.30、29.10 IU,分别比优化前提高了109.65%、56.26%、141.29%。菌株10能够高效产生胞外纤维素酶,为果树枝条的腐熟利用和纤维素酶的工业化开发提供了高效菌株。
    根际促生菌对烟草吸收和积累Cd的影响
    李一伦, 张妍妍, 余浩, 余辉, 殷全玉, 李本银, 李烜桢, 李俊朋, 吴明作
    2020, 49(4):  62-71.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.009
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    为探讨植物根际促生菌用于强化烟草修复Cd污染土壤的可行性,采用盆栽试验,比较了4种根际促生菌剂对烟草吸收和积累Cd的影响。结果表明,4种植物根际促生菌(友益君菌剂、光合细菌菌剂、胶冻样芽孢杆菌菌剂、巨大芽孢杆菌菌剂)均提高了烟草地上部、地下部的Cd含量,并提高了烟草干质量,其中以光合细菌菌剂处理效果最优。相比对照(不加菌处理),施用光合细菌菌剂使烟草地上部、地下部Cd含量分别提高了36.4%、52.4%,使Cd总含量提高了191.2%,同时使烟草地上部、地下部的干质量均提高了100.0%。进一步分析发现,光合细菌菌剂处理提高了土壤有效Cd含量、总氮含量。光合细菌菌剂有望成为用于强化烟草修复Cd污染土壤的有效措施。
    植物保护
    灰葡萄孢蛋白质毒素的致病性研究
    孔琼, 袁盛勇, 李珣, 薛春丽, 李林倩, 余朝阳, 杨红玉
    2020, 49(4):  72-77.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.010
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    灰葡萄孢是一种危害较大的植物病原菌,为了解灰葡萄孢致病因子和其毒素的寄主选择性,以分离于番茄灰葡萄孢分泌的蛋白质毒素为侵染源,对16科23种供试植物叶片和7种供试植物种子进行致病性和寄主专化性测定。结果发现,灰葡萄孢分泌的蛋白质毒素能侵染17种植物叶片,占全部供试植物的73.91%。对石蒜科朱顶红、茄科辣椒叶片的致病性最强,7 d后的病斑面积分别为(2.18±0.44)、(0.81±0.33)cm2,其次分别是五加科的花叶鸭脚木、菊科的菊花和莴苣、茄科的番茄和烟草、豆科的蚕豆和豌豆。灰葡萄孢分泌的蛋白质毒素能明显抑制十字花科的大白菜、豆科的蚕豆和豌豆、茄科的番茄等7种供试植物种子的萌发和胚芽生长。综上,灰葡萄孢寄主范围广,其分泌的蛋白质毒素有毒性,且为非寄主专化性毒素。
    土壤中添加生物炭对玉米幼苗纹枯病抗性的影响
    郭怀刚, 付东波, 林俊俊, 王智慧, 殷大伟, 徐晶宇, 李佐同
    2020, 49(4):  78-86.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.011
    摘要 ( )   PDF (3697KB) ( )  
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    为明确土壤中添加生物炭对玉米幼苗纹枯病抗性的影响,揭示添加生物炭增强玉米抗病性的生理机制,在室内盆栽土壤中添加0(B0)、1%(B1)、5%(B5)、9%(B9)的生物炭,采用叶鞘牙签嵌入法与叶片昆虫针固定法进行纹枯病菌立枯丝核菌菌丝的两点接种,研究玉米幼苗纹枯病发病情况和生理指标的变化。结果表明,添加生物炭的玉米植株发病程度均轻于不添加生物炭的接菌玉米,与接菌0 h相比,接菌72 h B0—B9处理植株株高、根长、地上鲜质量、地下鲜质量、地上干质量、地下干质量分别下降13.8%~18.6%、9.3%~40.2%、22.2%~28.3%、20.4%~38.2%、30.8%~43.3%、25.9%~41.2%,其中B1处理下降幅度较低。同时,接菌玉米植株MDA含量和相对电导率随接菌时间的延长呈上升趋势,接菌72 h B0—B9处理分别较接菌0 h升高了77.1%~119.1%和106.0~165.7%,且在B1处理时升高值相对较小。与接菌0 h相比,接菌72 h,B0—B9处理玉米超氧阴离子产生速率增加43.2%~69.1%,H2O2含量增加30.2%~53.1%;SOD、POD、CAT、APX活性显著上升,B0、B5、B9处理SOD活性在接菌48 h较接菌0 h升高了19.9%~34.5%,而B0—B9处理POD、CAT、APX活性在接菌72 h较接菌0 h分别升高了21.8%~126.0%、13.7%~60.3%、112.9%~223.2%。综上所述,土壤中添加生物炭可缓解纹枯病菌侵染对玉米幼苗表型性状的不良影响、增强植株的抗氧化酶活性、减轻膜脂过氧化损伤,从而增强玉米幼苗对纹枯病的抗性,其中添加1%生物炭处理玉米幼苗对纹枯病的抗性增强最多。
    烟草病原菌及其生防菌株对烯酰吗啉的敏感性
    郭敬, 汤玲玲, 赵世民, 李淑君, 康业斌
    2020, 49(4):  87-92.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.012
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    为明确烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)等主要土传病原真菌与哈茨木霉(Trichoderma harzianum)等供试生防菌株对烯酰吗啉的敏感性,采用菌丝生长速率法测定了烯酰吗啉对烟草疫霉、瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)、哈茨木霉菌丝生长的抑制作用,采用孢子抑制法测定了烯酰吗啉对烟草疫霉孢子囊形成、哈茨木霉分生孢子分化的抑制作用,采用稀释涂布平板法分别测定了烯酰吗啉对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄垂直链霉菌(Streptomyces aureoverticillatus)的抑制作用。结果表明,烯酰吗啉对烟草疫霉菌丝生长及孢子囊形成有显著抑制作用,对烟草疫霉菌丝生长的EC50为0.467 6 μg/mL;对哈茨木霉菌丝生长及分生孢子分化抑制作用较低;对瓜果腐霉、立枯丝核菌、茄病镰刀菌和枯草芽孢杆菌、金黄垂直链霉菌无明显抑制作用。因此,烯酰吗啉可以与供试生防菌株混合施用防治烟草黑胫病。
    园艺
    大白菜BrROP基因家族的生物信息学分析
    闫敏, 王晗, 刘少华, 顾小敏, 许晔
    2020, 49(4):  93-100.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.013
    摘要 ( )   PDF (7283KB) ( )  
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     为了揭示大白菜BrROP基因家族的功能和进化关系,利用生物信息学方法对大白菜BrROP基因家族成员进行了鉴定,并对其基因结构、蛋白质序列、染色体定位、保守结构域、进化关系和表达模式等进行系统分析。结果表明,在大白菜基因组中共鉴定出22BrROP基因成员,在大白菜染色体上呈不均匀分布;氨基酸序列分析表明,BrROP蛋白的结构较保守,均含有G结构域(G1G5)、效应因子结合点、插入序列和C端可变区;根据系统发育进行聚类分析,大白菜BrROP基因可被分为4类,GroupⅠ、GroupⅡ、GroupⅢ和GroupⅣ;利用EMBL-EBI数据库对BrROP基因家族进行分析,22BrROP基因在大白菜根、茎、叶、花和角果中呈组织差异表达。
    黄瓜蜡质合成相关基因CsCER4的克隆与表达分析
    宫思宇, 于越, 郭冬雪, 杜亚琳, 郝宁, 武涛
    2020, 49(4):  101-106.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.014
    摘要 ( )   PDF (1545KB) ( )  
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    以华南型黄瓜649为材料,克隆了拟南芥调控蜡质合成基因CER4在黄瓜中的同源基因,命名为CsCER4CsCER4基因CDS全长540 bp,编码179个氨基酸。启动子序列分析表明,CsCER4 启动子中包括与干旱、冷、盐等多种逆境胁迫相关的调控元件。进化分析表明,黄瓜CsCER4与同为葫芦科的甜瓜、苦瓜、南瓜和西葫芦的CER4亲缘关系较近。qRT-PCR 结果表明,CsCER4 在黄瓜的子房和果皮中表达量较高,而在雄花、茎和叶片中表达量较低。推测CsCER4可能直接参与或通过调控蜡质合成途径影响蜡质的合成。
    地膜不同覆盖方式对设施辣椒生长及产量的影响
    陈亮, 张肖凌, 王翠丽, 张想平, 李彦荣, 张靖, 杨世梅
    2020, 49(4):  107-113.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.015
    摘要 ( )   PDF (1543KB) ( )  
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    为了评价和探讨起垄双层地膜覆盖在河西绿洲灌区温室大棚的适用性及应用效果,设置垄沟底覆单层地膜、垄上覆单层地膜和覆双层地膜3种地膜覆盖方式,以不覆膜为对照,采用沟灌水肥供给模式,研究地膜不同覆盖方式对设施辣椒植株生长及产量的影响。结果表明,整个生育期垄面覆盖地膜辣椒的株高、茎粗、主根长、地上下部干鲜质量及产量均显著高于不覆膜,根冠比显著低于不覆膜;在成熟期,覆双膜辣椒的株高显著高于垄上覆单膜、垄沟底覆单膜9.46%和5.82%,茎粗为9.13%和11.82%,叶宽为27.57%和34.47%,叶绿素含量为7.74%和6.91%,地下部鲜质量为1.30%和1.53%,主根长为4.13%和7.26%、地上部干质量为0.83%和22.67%,地下部干质量为13.96%和16.23%;覆双膜辣椒产量分别显著高于垄上覆单膜、垄沟底覆单膜和不覆膜对照14.58%、12.75%和28.18%,2种覆单膜方式之间的辣椒产量无显著差异。综合分析,设施辣椒起垄覆盖双层地膜是一种能够促进辣椒植株生长、增加产量的地膜覆盖方式,适宜在河西绿洲灌区设施辣椒高产栽培中推广应用。
    不同豇豆材料的镉积累特性比较研究
    向娟, 潘绍坤, 吴传秀, 吴彩芳, 鲁荣海, 林立金, 陈玲
    2020, 49(4):  114-119.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.016
    摘要 ( )   PDF (1099KB) ( )  
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    为研究不同豇豆材料对重金属镉的吸收积累差异,以12份豇豆材料作为研究对象,于镉污染的土壤进行盆栽试验。结果表明,在镉胁迫下,幼苗期的豇豆材料HF1013-25-2-1-1地上部生物量显著高于其他豇豆材料,镉含量也较高,7104地上部分生物量最低,镉含量最高,其他豇豆材料地上部分生物量处于HF1013-25-2-1-1与7104之间。就成株豇豆而言,豆荚生物量较高的前4个豇豆材料按生物量高低的顺序分别是:FA黑黑-3-1-青荚>15279>17300>HF1013-25-2-1-1,豆荚生物量最低的豇豆材料为15282-1,其他材料的生物量处于FA黑黑-3-1-青荚和15282-1之间。7104的豆荚镉含量最低,除7104外,其余11份豇豆材料之间的豆荚镉含量差异不显著。因此,在镉污染区域,可优先选择豆荚生物量高且镉含量低的FA黑黑-3-1-青荚、15279材料进行种植。
    干旱荒漠区早酥和红早酥梨夏季光合作用日变化规律研究
    韩多红, 周德峰, 孟好军
    2020, 49(4):  120-123.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.017
    摘要 ( )   PDF (2505KB) ( )  
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    为了解河西走廊早酥和红早酥梨光合作用日变化的差异,利用LI-6400XT便携式光合作用测定系统对其光合特性日变化进行测定。结果表明,早酥和红早酥梨的净光合速率(Pn)日变化均为双峰型曲线,早酥的Pn均值为5.07 μmol/(m2·s),大于红早酥的Pn均值[4.91 μmol/(m2·s)];早酥和红早酥梨的蒸腾速率(Tr)日变化为双峰曲线,早酥的Tr小于红早酥梨;早酥和红早酥梨均存在光合“午休”现象,原因主要为气孔限制因素。早酥和红早酥梨的日均水分利用效率(WUE)差异不大,分别为2.05、2.02 μmol/mmol,气孔导度(Gs)的日变化趋势呈相同规律。
    投产茶园非生产季节套种榆黄菇的效应研究
    田景涛, 陈玲, 徐代华, 毛国庆
    2020, 49(4):  124-130.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.018
    摘要 ( )   PDF (1504KB) ( )  
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    针对茶树及食用菌栽培模式单一、附加值低的问题,2017年9月—2018年4月、2018年9月—2019年4月连续2 a以茶园非生产季节套种榆黄菇为研究对象,开展茶园套种、不套种榆黄菇的田间对比试验,并比较茶园套种榆黄菇与大棚培植榆黄菇的产量和品质。结果表明,与套种前相比,茶园套种榆黄菇可使土壤有机质、铵态氮、速效钾含量分别极显著提高10.65%、23.78%、4.31%。与不套种相比,茶园套种榆黄菇处理第2年的茶发芽密度极显著增加144.6个/m2,增幅达16.36%;茶叶水浸出物、氨基酸、可溶性糖含量分别极显著增加2.65、0.49、0.52个百分点,茶多酚、花青素含量分别显著增加1.04、0.13个百分点。2017、2018年茶园套种榆黄菇的鲜菇产量与大棚栽植差异不显著,但总氨基酸含量比大棚栽植榆黄菇分别极显著提高1.91、3.72个百分点。茶园套种榆黄菇较不套种平均可增加2.45万元/hm2净收益。可见,投产茶园非生产季节套种榆黄菇能改善茶园土壤肥力,提高茶叶产量,增加茶园附加值,提高榆黄菇的品质。
    畜牧·兽医
    猪细小病毒病毒样颗粒的制备及其免疫评价
    陈玉梅, 周景明, 刘东民, 马丽萍, 冯景, 刘运超
    2020, 49(4):  131-137.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.019
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    为了研制猪细小病毒(Porcine parvovirus,PPV)病毒样颗粒(Viruslike particles,VLPs)疫苗,结合大肠杆菌密码子偏好性,经密码子优化,合成猪细小病毒VP2蛋白编码区序列,并将其插入原核表达载体pET28a中,随后转化BL21(DE3)感受态细胞,再转入伴侣蛋白质粒pTf16构建共表达载体,优化诱导表达条件,进行SDS-PAGE及Western blot鉴定。结果表明,在L-阿拉伯糖质量浓度为2 mg/mL、IPTG浓度为0.1 mmol/L、温度为30 ℃、诱导12 h时重组蛋白VP2可溶性表达量最高,经硫酸铵沉淀和Ni-NTA亲和层析纯化获得纯度约90%的VP2蛋白,体外装配可形成直径约20 nm的具有血凝活性的VLPs。用制备的VLPs免疫昆明鼠并对其进行免疫评价,结果表明,制备的VLPs能有效刺激机体产生高滴度抗体,ELISA效价高达1∶25 600。可见,制备的VLPs能刺激机体产生特异性抗体。
    基于非结构蛋白NS1结构预测解析猪细小病毒致病性差异
    周雍, 魏磊, 景炳年, 马艳妮, 王伟
    2020, 49(4):  138-146.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.020
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    为了探讨猪细小病毒(Porcine parvovirus,PPV)不同毒株致病性差异的原因,利用生物信息学在线软件比较PPV NADL-2株和Kresse株的非结构蛋白NS1的氨基酸位点差异,并利用一系列在线软件比较两者的氨基酸理化性质、亲水/疏水性、跨膜区、信号肽的异同,进一步分析两者的结构域、二级结构、三级结构的异同。结果表明,2种毒株在621—636位的氨基酸存在较大差异,Kresse株的疏水性较弱,且二级结构中Kresse株含较多的卷曲结构。经过三级结构比对,并结合以上结果推测,2种毒株致病性差异是由于621—636位未知功能的结构域不同所致。
    鹌鹑MyoG基因多态性与早期生长性能的关联分析
    白俊艳, 时坤鹏, 卢小宁, 杨帅, 陈梦柯, 马永康, 巩慧荣, 董智豪, 庞有志, 雷莹, 曹慧, 安肖凯, 常世增, 侯伟晓, 付学言, 樊红灯, 曹恒
    2020, 49(4):  147-152.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.021
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    为了寻找蛋用鹌鹑早期生长性能的分子标记,利用PCR-SSCP检测肌细胞生成素(MyoG)基因5′调控区A和B位点在中国黄羽鹌鹑、北京白羽鹌鹑、朝鲜鹌鹑群体中的多态性,并对MyoG基因5′调控区与鹌鹑的早期生长性能进行了关联性分析。结果表明, MyoG基因5′调控区A位点在蛋用鹌鹑中检测到AA、BB、CC、AB、AC、BC等6种基因型。MyoG基因5′调控区A位点的不同基因型与蛋用鹌鹑的体质量、胫长、胸宽、胸深、胸骨长、体长存在关联性(P<0.05)。MyoG基因5′调控区B位点在蛋用鹌鹑中检测到AA、BB、CC、DD、EE、AB、AC、AD、AE等9种基因型,不同基因型与蛋用鹌鹑的体质量、胫长、胸宽、胸深、胸骨长、体长存在关联性(P<0.05)。综上, MyoG基因5′调控区A、B位点对蛋用鹌鹑的早期生长性能有一定影响,可以作为蛋用鹌鹑早期生长性能的分子标记。
    三穗鸭ORAI1基因SNPs筛查及生物信息学分析
    谭光辉, 张依裕, 吴磊, 覃媛钰, 李杰章
    2020, 49(4):  153-159.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.022
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    为探讨钙释放酶激活钙调制器1(ORAI1)与三穗鸭蛋壳品质的相关性,构建三穗鸭DNA混合池,运用PCR扩增和直接测序法对三穗鸭ORAI1基因进行单核苷酸多态性(SNP)检测,进而筛选出对三穗鸭蛋壳品质有显著影响的SNPs,同时对三穗鸭ORAI1基因编码的蛋白质进行功能预测。结果显示,三穗鸭ORAI1基因编码263个氨基酸,组成一种不稳定的亲水性蛋白,蛋白质的二级结构主要由α螺旋、无规卷曲、延伸链和β转角构成;在扩增段共发现3个SNPs,分别是T84C、C188T、A471G,均为同义突变,未造成氨基酸的改变,但引起该基因mRNA二级结构和自由能的变化,并且各突变位点在突变前后等位基因频率存在差异。以上结果提示,ORAI1基因有3个SNPs,可作为改善蛋壳品质分子标记位点的参考。
    漏芦对奶山羊乳腺上皮细胞酪蛋白合成相关基因表达的影响
    刘莉莉, 杨炳友
    2020, 49(4):  160-166.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.023
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    为探讨漏芦对泌乳动物乳腺酪蛋白合成的调节机制,利用细胞活力分析仪检测漏芦乙醇提取物(25、50、100、200、400、600、800 μg/mL)对奶山羊乳腺上皮细胞活力和增殖能力的影响,并选择不抑制细胞生长增殖的乙醇提取物剂量,研究其对奶山羊乳腺上皮细胞酪蛋白合成相关基因mRNA表达的影响;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测乳腺上皮细胞αs1-酪蛋白(CSN1S1)、αs2-酪蛋白(CSN1S2)、β-酪蛋白(CSN2)、κ-酪蛋白(CSN3)、信号转导与转录激活因子5(STAT5)、蛋白质酪氨酸激酶2(SJAK2)、哺乳动物雷帕霉素蛋白(mTOR)、真核细胞翻译启动因子4E结合蛋白1(4EBP1)及核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)基因的mRNA表达水平。结果表明,较高剂量(200~800 μg/mL)的漏芦乙醇提取物明显抑制了奶山羊乳腺上皮细胞的活力和增殖能力(P<0.05),故后续试验添加25、50、100 μg/mL的漏芦乙醇提取物处理乳腺上皮细胞;漏芦乙醇提取物可明显上调细胞酪蛋白基因CSN1S1、CSN1S2、CSN2、CSN3及酪蛋白合成相关基因STAT5、JAK2、mTOR、S6K1的mRNA表达水平(P<0.05),但显著下调了4EBP1基因的mRNA表达水平(P<0.05)。由此可见,漏芦乙醇提取物能通过调节奶山羊乳腺上皮细胞酪蛋白合成相关基因的表达,进而促进乳腺细胞酪蛋白的合成。
    山药提取物对虹鳟生长和非特异性免疫指标的影响
    王凡, 李聪歌, 马雅雯, 刘飞, 孟祥杰
    2020, 49(4):  167-172.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.024
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    为了探讨山药对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)生长和非特异性免疫功能的影响,将虹鳟分成基础饲料组(对照组)和0.1%、0.2%、0.4%山药提取物组,饲养56 d,进行生长及血清免疫相关指标的检测。结果显示,与对照组相比,0.1%、0.2%、0.4%山药提取物组虹鳟生长性能指标无显著差异,而血清中尿素氮(BUN)含量分别显著降低了51.20%、64.06%和49.80%,补体4(C4)含量分别显著升高了154.35%、144.03%和304.68%,溶菌酶(LZM)活性分别显著升高了42.41%、34.95%和27.89%;0.2%和0.4%山药提取物组总蛋白(TP)含量分别显著升高了36.49%和45.97%,白介素(IL)-6显著升高了45.01%和56.25%,肿瘤坏死因子(TNF-α)显著升高了247.32%〖JP〗和414.15%,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高了82.14%和110.71%,而碱性磷酸酶(ALP)活性显著降低了51.60%和56.75%;0.1%和0.2%山药提取物组谷丙转氨酶(GPT)活性分别显著降低了77.37%和60.71%;0.1%山药提取物组肌酐(CREA)含量显著降低了41.96%;0.2%山药提取物组IL-2含量显著升高了87.59%;0.4%山药提取物组白蛋白(ALB)含量和酸性磷酸酶(ACP)活性分别显著升高了30.73%和63.77%。上述结果表明,在虹鳟基础饲料中添加山药提取物,对虹鳟生长性能无显著影响,但可提高虹鳟非特异性免疫功能,建议添加量为0.2%~0.4%。
    农业信息与工程·农产品加工
    基于PLSA和颜色命名的小麦图像分割方法
    冯晓, 张辉, 马中杰, 乔璐, 靳薇, 魏东, 臧贺藏
    2020, 49(4):  173-180.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.025
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    为减少大田环境下光照不足对小麦图像分割的影响,以及提升小麦图像中偏黄叶片的提取效果,提出了将白平衡调整、局部同态滤波预处理和基于概率潜在语义分析(PLSA)模型的颜色命名算法相结合用于小麦图像分割的方法。首先,对大田采集的小麦图像进行白平衡调整,得到准确无偏色的图像;然后对光照不足的图像在HSI彩色模型下对亮度分量I进行局部同态滤波处理,以减少光照不足对图像的影响;最后在RGB彩色模型下基于PLSA模型构建的颜色名RGB值字典,提取图像中绿色和黄色像素点对应区域作为目标区域。结果表明,经白平衡调整后F1值提高1.61个百分点;光照不足图像经局部同态滤波处理后F1值提高12.43个百分点,分割效果明显提升;所提方法对绿色、叶片偏黄及光照不足的小麦图像分割的F1值分别为96.39%、97.29%和96.22%,均达到了较好的分割效果;所提方法与K-means聚类算法相比,虽点状噪音和细小孔洞相对较多,但在分割叶片偏黄小麦上F1值提高4.42%,整体分割效果较好,且稳定性强。