河南农业科学

2021年第50卷第7期目次

2021, 50(7): 0.

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CRISPR/Cas9 技术在作物遗传育种中的应用进展

焦耀磊, 王春生, 曲硕, 孙珊珊, 朱婷婷, 赵贺, 王丕武

2021, 50(7): 1-7. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.001

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CRISPR/Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISRP‑associated nuclease 9)是继ZFNs(Zinc finger nucleases)和TALENs(Transcription activator like effector nucleases)之后出现的新型基因组定点编辑技术，相较于前两代技术，具有简便、高效等特点。CRISPR/Cas9不仅是一种基础性研究工具，而且已经成为目前有用的分子育种工具之一，在作物遗传改良方面取得重要应用进展。综述了CRISPR/Cas9系统的结构、分类、作用机制及在作物品质改良、产量提升、抗性育种和雄性不育材料选育中的应用进展，并探讨了其存在的问题，展望了其应用前景。

华重楼皂苷含量的生态影响因素及抚育模式研究进展

胡可, 田美华, 唐安军

2021, 50(7): 8-14. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.002

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华重楼是我国重要的传统药材，过度采挖导致野生资源锐减，甚至一些分布区的野生华重楼已经消失。人工种植华重楼是解决重楼资源供需矛盾的有效途径。华重楼入药部位是根茎，其中重楼皂苷含量是重楼药材质量控制的一个标准。根据近年的研究成果和调查资料，对华重楼根茎及地上部分的皂苷含量差异、生态因子影响以及抚育模式等方面进行了总结与比较，结果发现，华重楼的种子、种皮及叶片等部位也含有较丰富的皂苷，但低于根茎的皂苷含量；气候因子和土壤因子是影响华重楼生长发育及根茎皂苷含量的主要生态因子；在实践中，目前以林下抚育和荫棚种植为主，适当遮阴或适宜的林地郁闭度有利于华重楼的生长及根茎增长。此外，对华重楼皂苷研究与种植方面存在的主要问题进行了评述，并提出了今后的研究方向。

滴灌水肥一体化下氮磷减施对春小麦产量及养分利用的影响

张磊, 李怀胜, 刘金霞, 王贺亚, 梁飞, 王国栋, 李金科, 杨杰

2021, 50(7): 15-22. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.003

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设置不施肥处理（T1）、监控施肥处理（T2）、监控施肥不施氮肥处理（T3-N）、监控施肥不施磷肥处理（T4-P）和农户常规施肥处理（T5），研究水肥一体化下氮磷减施对滴灌春小麦产量及养分利用的影响，以期为滴灌春小麦水肥一体化化肥减施提供科学依据。结果表明，合理的水肥运筹均能提高滴灌春小麦干物质积累量，T3-N和T4-P处理春小麦干质量相近，均较高，其次为T2处理。T2、T3-N和T4-P 处理春小麦籽粒、颖壳、茎叶氮和磷含量总体上均高于T5和T1处理。与T5和T1处理相比，水肥一体化下氮磷合理配施的T2处理可显著提高春小麦产量，分别增产20.07%和33.44%；与T5处理相比，T2处理施N量减少25%、施P2O5量减少112%，而春小麦不减产，甚至有增产效果。与农户常规施肥处理相比，水肥一体化条件下的施肥处理（T2、T3-N、T4-P处理）均能提高氮肥和磷肥的农学效率、偏生产力、利用率。总体来看，水肥一体化条件下的施肥处理T2、T3-N、T4-P均可提高春小麦产量和肥料利用效率，并减少化肥施用量，达到了减肥不减产的目的。

剪掉倒三叶对啤酒大麦产量和品质的影响

柳小宁, 潘永东, 包奇军, 张华瑜, 赵锋

2021, 50(7): 23-29. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.004

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为了研究倒三叶对啤酒大麦产量及品质的影响，在2016—2017年抽穗期对啤酒大麦甘啤6号进行了剪叶处理，分析减掉倒三叶对啤酒大麦地上部干质量、产量、籽粒品质及酿造品质的影响。结果发现，剪掉倒三叶降低了倒四叶、穗下茎节、总茎节干质量，增加了旗叶、倒二叶干质量及二者的叶鞘干质量、穗质量、千粒质量以及籽粒产量，其中，2017年产量显著增加10.7%；剪掉倒三叶增加了单穗顶部蛋白质含量、淀粉含量（2017年）、筛选率，显著降低了中部和顶部瘦秕率，改善了啤酒大麦籽粒品质，其中顶部蛋白质含量增加8.3%（2017年），顶部瘦秕率显著降低22.2%～37.5%；剪掉倒三叶显著降低了β-葡聚糖含量、糖化时间（2017年）、色度，显著增加了糖化力、可溶性氮含量、库值，改善了啤酒大麦酿造品质，β-葡聚糖含量降幅为23.6%～32.6%，糖化力增幅为16.3%～18.1%，可溶性氮含量增幅为16.1%～ 22.0%。综上，在啤酒大麦栽培管理中，可通过剪掉倒三叶促进旗叶、倒二叶的生长，合成更多的光合产物，增加籽粒产量；同时，通过剪掉倒三叶增加单穗顶部籽粒蛋白质含量、糖化力、可溶性氮含量，降低瘦秕率、β-葡聚糖含量、糖化时间、色度，改善啤酒大麦品质。

高粱和大豆间作对土壤水分分布及水分利用效率的影响

梁晓红, 曹雄, 张瑞栋, 刘静, 黄敏佳, 王爱爱

2021, 50(7): 30-38. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.005

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为探讨高粱和大豆间作对水分利用的影响，于2018—2019年设置高秆高粱晋杂22单作（G1）、矮秆高粱晋杂34单作（G2）、大豆（2018年为晋豆40，2019年为晋豆25）单作（D）、2行高粱2行大豆间作（2G1∶2D、2G2∶2D）、2行高粱4行大豆间作（2G1∶4D、2G2∶4D）共7个处理，研究各处理0～100 cm土层土壤水分分布及作物叶片、干物质、产量水分利用效率和间作系统水分当量比。结果表明，整个生育期大豆单作处理0～100 cm土层土壤含水量总体上高于高粱和大豆间作处理和高粱单作处理；高粱带的含水量低于大豆带。与相应的高粱单作相比，晋杂22和大豆间作处理土壤含水量提高，晋杂34和大豆间作处理土壤含水量总体降低，尤其表现在40～80 cm土层。2 a 2G1∶2D、2G2∶2D、2G1∶4D、2G2∶4D处理大豆的叶片水分利用效率分别比D处理降低19.86%、16.14%、6.67%、5.26%，2∶4处理大豆的叶片水分利用优势高于2∶2处理。2G1∶2D、2G1∶4D处理高粱的干物质水分利用效率和产量水分利用效率与 G1处理差异不显著；与G2处理相比，2019年2G2∶2D处理高粱干物质、产量水分利用效率分别显著降低 24.02%、24.67%，2018、2019年2G2∶4D处理高粱的产量水分利用效率分别显著降低37.48%、35.81%。与大豆单作处理相比，2 a 2G1∶2D处理大豆的干物质水分利用效率平均显著降低50.71%，2019年2G1∶ 2D处理大豆的产量水分利用效率显著降低60.49%，2019年2G2∶2D处理大豆的干物质水分利用效率、产量水分利用效率分别显著降低42.92%、60.85%。不同间作处理的水分当量比均大于1，以2G1∶4D处理最高，说明高粱和大豆间作提高了农田水分利用效率。2018年不同间作处理的水分当量比差异不显著；2019年2∶4间作处理的水分当量比均显著高于2∶2间作处理，2G1∶4D、2G2∶4D处理分别比2G1∶2D、 2G2∶2D处理提高51.18%、48.28%。综上，在本试验条件下高粱和大豆间作提高了农田水分利用效率，以 2G1∶4D处理最优。

播期对不同谷子品种干物质积累、转运和产量的影响

李君霞, 樊永强, 代书桃, 朱灿灿, 韩燕丽, 秦娜, 王彦辉, 宋迎辉

2021, 50(7): 39-47. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.006

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为了探明河南省夏播谷子品种的适宜播期，以4 个谷子品种豫谷17、豫谷23、豫谷28、豫谷29为试验材料，设置5个播期（6月11日、6月19日、6月26日、7月3日、7月10日）处理，分析了不同播期下谷子品种的生育期、花前营养器官干物质积累和转运以及产量的变化。结果表明，随着播期的推迟，出苗至抽穗的时间缩短，而抽穗至成熟的时间延长。随着播期的推迟，开花期和成熟期营养器官干质量总体上均呈现先降低后增高的趋势。所有品种前3个播期的花前营养器官总干物质转运量较高，花前各营养器官干物质的转运率总体表现为茎鞘>叶片>茎秆，对籽粒的贡献率正好相反，表现为茎鞘<叶片< 茎秆。不同播期下花前营养器官总干物质转运率介于17.26%～45.83%，总体上随播期推迟呈现先升高后降低的趋势；而花前营养器官总干物质对籽粒的贡献率介于8.83%～25.17%，变化规律不明显。进一步分析发现，谷子穗长和穗粗的差异主要来源于品种差异，受播期的影响较小；而穗粒质量和千粒质量随着播期的推迟，下降趋势明显。4个谷子品种的籽粒产量均随着播期的推迟而降低，不同品种对播期推迟的响应不同，豫谷17、豫谷23的适播期最短，为6月19日之前；豫谷28适播期次之，为6月26日之前；豫谷29的适播期最长，为7月3日之前。综合分析，河南省夏播谷子品种的适宜播期为6月19日之前，可结合品种特性适当提前和推迟。

淹水胁迫及外源脱落酸对红小豆幼苗茎部生理及产量的影响

李琬, 李博, 项洪涛, 何宁, 王曼力, 刘佳

2021, 50(7): 48-56. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.007

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以红小豆（Vigna angularis）品种龙小豆4号和天津红为材料，在盆栽条件下，以喷施蒸馏水+正常土壤水分为对照（CK），于幼苗期对红小豆进行淹水（5 d）处理，开展淹水胁迫及预喷施脱落酸（Abscisic acid，ABA）对红小豆茎部生理指标及产量的影响研究，为红小豆抗涝栽培提供理论依据。结果表明，红小豆幼苗期淹水引起茎部膜脂过氧化产物（H2O2和MDA）、渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸）含量升高，SOD、POD、CAT活性提高，淹水处理5 d导致龙小豆4号、天津红产量分别较CK显著下降 8.40%、9.91%。预喷施外源ABA具有缓解淹水胁迫的效应，能显著降低红小豆幼苗茎部MDA含量，显著提高茎部POD和CAT活性，进一步提高龙小豆4号茎部SOD活性，增加天津红茎部脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量。预喷施ABA使淹水4 d的龙小豆4号和天津红产量分别显著提高6.95%和4.46%。综上所述，淹水胁迫引起红小豆茎部H2O2积累和膜脂过氧化加剧，诱导保护酶活性及渗透调节物质含量增加以抵御胁迫，但随淹水胁迫时间延长最终导致产量下降；外源ABA可在一定程度上提高保护酶活性和渗透调节物质含量，提高抗氧化能力，减缓淹水胁迫危害。

Zn 污染对石灰性水稻土Fe 氧化和还原的影响

范浩隆, 王旭刚, 孙丽蓉, 赵旭, 郭大勇, 石兆勇

2021, 50(7): 57-65. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.008

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为明确重金属Zn对土壤中铁氧化还原过程的影响，利用外源加入ZnSO4•7H2O溶液的方法模拟黄河中游水稻土Zn污染，通过室内土壤淹水厌氧培养试验研究培养过程Fe（Ⅱ）的动态变化，分析铁的氧化还原状况；借助修正的欧共体标准物质局提出的三步提取法（BCR分级法）测试光、暗培养前后Zn的存在形态，探讨可还原态Zn的形态转化；借助总有机碳分析仪和气相色谱分别测试培养前后水溶性碳含量的变化和培养结束后的CO2和CH4，分析Zn污染土壤的碳素矿化情况。结果表明，Zn污染后Fe（Ⅲ）还原过程的还原容量降低，且降幅随污染程度而增加。光照时土壤中存在Fe（Ⅱ）氧化过程且该过程受Zn污染程度影响。Zn污染后不仅Fe（Ⅱ）氧化量由2.96 mg/g降低至0.91~1.71 mg/g，降幅随污染程度而增加，而且Fe（Ⅱ）氧化速率、Fe（Ⅱ）氧化率均随污染程度加深显著降低。30 d培养结束后污染土壤中Zn可被二乙基三胺五乙酸（DTPA）提取量显著降低且与光照条件有关，避光和光照培养后分别有98.09%、85.21%的外源加入Zn不能被DTPA所提取。综上所述，Zn污染抑制土壤中铁还原和亚铁氧化过程，抑制幅度随污染程度加深而增加；外源加入的Zn在避光铁还原过程可由弱酸提取态Zn向可还原态Zn转化。

中药渣生物有机肥对Hg-Cd 复合污染土壤重金属、微生物量碳氮含量及酶活性的影响

陈芬, 余高, 张红丽, 吴涵茜, 陈容, 侯建伟

2021, 50(7): 66-75. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.009

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为明确中药渣生物有机肥对重金属污染土壤的改良效果，以中药渣生物有机肥为添加材料、Hg- Cd复合污染土壤为供试土壤，通过土培试验，研究了4种施用比例［0（CK）、0.75%、1.50%和3.00%］对土壤养分含量、有效态重金属（HCl-Hg、DTPA-Cd）含量、微生物量碳氮（MBC、MBN）含量及酶活性的影响。结果表明，土壤pH值，土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、MBC含量，土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均与中药渣生物有机肥施用比例呈直线正相关；土壤HCl-Hg和DTPA-Cd含量与中药渣生物有机肥施用比例均呈直线负相关；而土壤MBN含量则随中药渣生物有机肥施用比例增加呈先增加后降低的趋势。相关性分析结果表明，土壤HCl-Hg、DTPA-Cd含量与土壤养分含量、MBC含量及土壤酶活性均呈显著或极显著负相关；通径分析结果表明，土壤过氧化氢酶活性对HCl-Hg含量的影响最大，土壤脲酶活性对DTPA-Cd含量的影响最大。总体来看，中药渣生物有机肥可有效改善土壤重金属污染状况，提高土壤肥力，可在偏酸性的南方土壤中使用。

长期施用沼液对土壤养分含量和酶活性的影响

武继承, 潘晓莹, 杨永辉, 高翠民, 王越

2021, 50(7): 76-86. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.010

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为了了解不同沼液利用时限对土壤养分含量和土壤酶活性的影响，根据沼液来源（养殖企业），设置11个施用沼液处理，不同施用沼液处理沼液施用量、施用年限不同，对施用沼液的土壤进行养分含量及酶活性分析。结果表明，不同养殖企业产生的沼液有机质、全氮、全磷、全钾含量普遍偏低，有机质含量介于0.03～0.94 g/L，平均为0.26 g/L；全氮含量介于0.30～2.60 g/L，平均为1.27 g/L；全磷含量介于 0.04～0.38 g/L，平均为0.19 g/L；全钾含量介于0.40～1.98 g/L，平均为0.94 g/L；pH值介于7.40～8.59，平均为8.11。长期施用沼液使土壤pH值向着有利于土壤养分释放的方向改变，总体上有效提高了耕层土壤养分含量，与不施沼液对照相比，有机质含量提高0.96%～367.11%，全氮含量提高2.15%～600.00%，全磷含量提高29.94%～663.27%，均以连续施用900～1 050 t/hm2河南康龙实业集团股份有限公司所产沼液21 a的处理提高幅度最大，全钾含量提高1.14%～28.10%，以连续施用900～1 050 t/hm2河南省佑林实业有限公司所产沼液5 a的处理提高幅度最大；有效磷含量提高26.76%～593.99%，水解氮含量提高7.49%～420.24%，均以连续施用900～1 050 t/hm2河南康龙实业集团股份有限公司所产沼液21 a的处理提高幅度最大，速效钾含量提高15.48%～103.30%，以连续施用900～1 200 t/hm2河南省谊发牧业有限责任公司所产沼液27 a的处理增幅最大。长期施用沼液显著提高了土壤水解酶和氧化还原酶活性，与对照相比，蛋白酶活性提高9.20%～44.69%，蔗糖酶活性提高6.41%～41.91%，脲酶活性提高 14.47%～42.58%，酸性磷酸酶活性提高13.03%～44.44%，纤维素酶活性提高2.77%～44.65%，硝酸还原酶活性提高22.00%～54.38%，亚硝酸还原酶活性提高1.41%～42.17%，脱氢酶活性提高4.94%～47.44%，过氧化氢酶活性提高1.42%～47.67%。土壤养分含量与土壤酶活性存在显著或者极显著的正相关关系，其中土壤有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量与脱氢酶、过氧化氢酶活性总体上均呈极显著正相关，土壤全氮含量、水解氮含量、有效磷含量与纤维素酶活性也均呈极显著正相关，有机质含量、速效钾含量与纤维素酶活性均呈显著正相关。

湖南省典型母质水稻土剖面砷的含量及空间分布

施强, 王翠红, 卜思怡曾莹, 李晓镜, 欧阳宁相

2021, 50(7): 87-100. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.011

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研究湖南省典型母质水稻土剖面中砷的含量变化及空间分布特征，为指导农田砷污染防控及完善农田重金属基础数据库提供依据。以湖南省6种母质发育水稻土，即河沙泥、灰泥田、黄泥田、红黄泥、紫泥田和麻沙泥为研究对象，采用定位并按土壤系统分类原则挖掘典型剖面59个及剖面土样332 个，分析测定了土壤总砷和有效态砷含量以及土壤pH值、颗粒分级组成、有机质和游离氧化铁含量，研究水稻土砷的含量、剖面特征及空间分布，以及与土壤理化性质之间的关系。结果表明，供试水稻土总砷含量剖面全层为2.03~31.16 mg/kg，平均12.30 mg/kg，大多在2.00~18.00 mg/kg，不同母质水稻土总砷含量表现为河沙泥（16.78 mg/kg）＞灰泥田（15.01 mg/kg）＞黄泥田（13.86 mg/kg）＞红黄泥（12.24 mg/kg）＞紫泥田（8.44 mg/kg）＞麻沙泥（7.40 mg/kg）。水耕表层和底土层总砷含量分别为 12.09 mg/kg和12.34 mg/kg。整体上，以分布于湘东及少数湘南、湘西地区的母质样本总砷含量较高。土壤有效态砷含量方面，剖面全层、水耕表层、底土层分别为0.19、0.26、0.17 mg/kg，均以灰泥田最高，麻沙泥最低，其他水稻土相近。相关性分析表明，土壤游离氧化铁、有机质含量是影响土壤总砷含量的主要因子。总体来看，基于土壤分类的湖南省供试水稻土砷处于安全水平。

烟草镰刀菌根腐病病原菌的鉴定及其对5 种杀菌剂的敏感性分析

刘利佳, 李芳芳, 何雷, 彭玉富, 丁永乐, 孙聚涛

2021, 50(7): 101-109. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.012

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为筛选防治烟草镰刀菌根腐病的有效农药，降低该病害对烟叶产量和质量的影响，采用显微观察、进化树分析以及接种鉴定的方法，对从河南省襄城县烟草镰刀菌根腐病发病烟株根部分离出的病原菌NC-11进行形态学鉴定、分子鉴定及致病性鉴定，并选用5种杀菌剂对其进行毒力测定，对其中抑菌效果最好的杀菌剂进行田间防效验证。结果表明，从烟草镰刀菌根腐病发病烟株根部分离出的病原菌NC-11为尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporium）。供试5种杀菌剂对NC-11菌丝生长的抑制作用存在显著差异，以62.5 g/L精甲·咯菌腈悬浮种衣剂的抑制效果最好，其EC50为0.186 2 mg/L，对病原菌的菌丝生长抑制率最高可达97.27%；68%精甲霜·锰锌水分散粒剂的抑制效果最差，其EC50为203.152 2 mg/L，质量浓度为1 000.00 mg/L时对病原菌的菌丝生长抑制率最高为66.53%。田间验证结果表明，62.5 g/L精甲·咯菌腈悬浮种衣剂在首次施药46 d后相对防效达72.69%。因此，可将62.5 g/L精甲·咯菌腈悬浮种衣剂作为防治烟草镰刀菌根腐病的首选药剂。

吡虫啉对异迟眼蕈蚊抗性筛选及其对解毒酶活性的影响

张睿, 何超, 李河, 沈登荣, 袁盛勇, 李珣

2021, 50(7): 110-116. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.013

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异迟眼蕈蚊是一种食用菌的主要害虫。为探讨该虫对吡虫啉的抗性风险及生化机制，在室内采用吡虫啉对异迟眼蕈蚊进行抗性筛选并进行抗性现实遗传力（h2）分析，测定吡虫啉亚致死剂量（LC10、 LC20和LC40）处理下异迟眼蕈蚊解毒酶活性。结果表明，抗性筛选21代后异迟眼蕈蚊抗性倍数为4.09 倍，该虫对吡虫啉处于敏感性下降水平。异迟眼蕈蚊对吡虫啉的抗性现实遗传力（h2）为0.091 3，当选择压力在80%~90%时，预测异迟眼蕈蚊抗性增长10倍需要15.9~20.1代。随着吡虫啉亚致死剂量的增加，敏感品系和抗性品系异迟眼蕈蚊的多功能氧化酶O-脱甲基和羧酸酯酶活性逐渐上升，均在LC40处理48 h达到峰值，此时多功能氧化酶O-脱甲基活性分别较空白对照上升了63.81%和119.42%，羧酸酯酶活性分别较空白对照上升了18.40%和48.13%。综上，异迟眼蕈蚊对吡虫啉产生抗性的风险较低，多功能氧化酶和羧酸酯酶活性的增强与异迟眼蕈蚊对吡虫啉产生代谢抗性有密切关系。

进口小麦中链格孢菌的快速鉴定方法研究

李毅然, 薛佳欣, 梁靓, 兰茜, 秦晋一, 郭家琪, 孙浩

2021, 50(7): 117-124. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.014

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口岸检疫中往往发现小麦携带真菌病原，为更快、更简便地对进口粮食携带的病原微生物进行检测，采用微生物细胞膜中具有遗传稳定性的磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acid，PLFA）作为重要标记进行鉴定。基于对微生物LB培养物的观察和DNA测序分析，将从进口小麦病变部位上分离纯化得到的病菌确定为链格孢菌，它是作物的主要致病菌之一。经过PLFA分析，比对响应值的显著性差异，明确检出该菌株的生物取样量介于0.070~0.090 g。经相关性分析和冗余分析，确定链格孢菌的特征脂肪酸为15∶0 iso、15∶0 anteiso、16∶1 w7c和18∶2 w6，9c。统计生物取样量与PLFA响应值之间的关系，建立 Y1 = 0.047 + 6.183 × 10-5 × C15：0 anteiso + 4.330 × 10-6 × C18：2w6，9c + 1.386 × 10-7 × C16：1w7c 和Y2 = 0.036 + 2.864 × 10-5 × C15：0 iso 多元线性回归模型。Y1 为15∶0 anteiso、18∶2 w6，9c、16∶1 w7c回归计算出的生物量；Y2 为15∶0 iso回归计算出的生物量。该模型可用于估算小麦携带的病原微生物量，为建立进口粮食作物品质检疫检测标准提供理论数据和参考。

苹果MdLAC 基因家族成员的鉴定与序列分析

杨阳, 刘媛媛

2021, 50(7): 125-135. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.015

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为了解苹果漆酶（MdLAC）基因家族的功能和系统进化关系，利用生物信息学方法对苹果MdLAC 基因家族成员进行鉴定，同时分析其家族成员的理化性质、系统进化关系、基因结构、保守结构、氨基酸序列和染色体定位。结果显示，在苹果中共鉴定到77个MdLAC基因家族成员，编码蛋白质的氨基酸序列长度在323~611，分子质量在36.29~67.87 ku，等电点（pI）在4.65~9.92。亚细胞定位预测结果表明，大部分MdLAC蛋白定位在细胞外膜；系统进化树显示，苹果MdLAC基因家族成员聚为10支；保守结构分析表明，MdLAC基因家族结构较为保守；染色体定位发现，77个MdLAC基因不均匀地分布在18条染色体上。关键词：苹果；MdLAC基因家族；生物信息学；系统进化树；序列比对；染色体定位

辣椒产量相关性状配合力及其遗传效应分析

韩娅楠, 常晓轲, 程志芳, 张涛, 姚秋菊

2021, 50(7): 136-144. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.016

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为了探明辣椒产量性状的遗传效应，提高优势组合的选配概率，以5个果型、果色不同的辣椒材料作为亲本（C1—C5），按照Griffing完全双列杂交（p2）配成20个杂交组合，对亲本和杂交一代（F1）共25个基因型的9个主要农艺性状的杂种优势、配合力和遗传力进行分析。结果表明，单株产量、单株结果数、株幅和果长的杂种优势指数较高，分别为145.98%、131.35%、122.51%和121.20%。单株产量和单株结果数的变异系数较大，分别为31.80%和17.78%。一般配合力分析表明，C2和C4单果质量和单株产量的一般配合力较大；特殊配合力及反交效应表明，单果质量较优组合为C4×C5、C1×C2和C2×C3，单株产量较优组合为C4×C5和C3×C2。遗传力分析表明，单株产量和果宽的广义遗传力和狭义遗传力均较高，受加性效应控制；茎粗和果肉厚的环境方差均大于遗传方差。遗传相关分析表明，辣椒单株产量与单果质量、果长和单株结果数呈显著正相关。综上所述，C2和C4可作为优良亲本选育单果质量和产量高的品种，C3×C2和C4×C5适合培育高产品种。辣椒产量相关育种应将单果质量、果长和单株结果数作为重点目标。：为了探明辣椒产量性状的遗传效应，提高优势组合的选配概率，以5个果型、果色不同的辣椒材料作为亲本（C1—C5），按照Griffing完全双列杂交（p2）配成20个杂交组合，对亲本和杂交一代（F1）共25个基因型的9个主要农艺性状的杂种优势、配合力和遗传力进行分析。结果表明，单株产量、单株结果数、株幅和果长的杂种优势指数较高，分别为145.98%、131.35%、122.51%和121.20%。单株产量和单株结果数的变异系数较大，分别为31.80%和17.78%。一般配合力分析表明，C2和C4单果质量和单株产量的一般配合力较大；特殊配合力及反交效应表明，单果质量较优组合为C4×C5、C1×C2和C2×C3，单株产量较优组合为C4×C5和C3×C2。遗传力分析表明，单株产量和果宽的广义遗传力和狭义遗传力均较高，受加性效应控制；茎粗和果肉厚的环境方差均大于遗传方差。遗传相关分析表明，辣椒单株产量与单果质量、果长和单株结果数呈显著正相关。综上所述，C2和C4可作为优良亲本选育单果质量和产量高的品种，C3×C2和C4×C5适合培育高产品种。辣椒产量相关育种应将单果质量、果长和单株结果数作为重点目标。

LED红蓝光质调控辣椒幼苗生长的光合机制研究

刘玉兵, 陈海燕, 王军伟, 黄科, 李洁, 刘明月

2021, 50(7): 145-153. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.017

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长江中下游地区冬春季节低温寡照严重制约了辣椒幼苗的生长发育。分析光质对辣椒幼苗生长发育的影响，并从光合生理角度探讨LED光质的调控机制，为低温寡照天气下辣椒育苗提供新思路和新方法。以兴蔬215辣椒为试材，以白光为对照，设置红蓝光1∶1（RB）、红蓝光3∶1（3RB）、红蓝光6∶1 （6RB）、红蓝光9∶1（9RB）和红光（R）5个处理，光强均为150 μmol/（m2·s），光周期为12 h/12 h，研究了不同LED红蓝光质对辣椒幼苗生长、叶片光合特性和叶绿素荧光特性的影响。结果表明，辣椒幼苗株高和下胚轴长度随着红光比例的升高而增大，3RB和6RB处理的地上部分干、鲜质量和地下部分干、鲜质量均高于R处理。光响应曲线和CO2曲线显示，相同光强或相同CO2浓度下，3RB处理辣椒叶片Pn值始终高于对照和其他处理，且羧化效率（CE）、Rubisco最大羧化速率（Vmax）、最大电子传递速率（Jmax）、磷酸丙糖利用率（TPU）均为最高，但其与6RB处理差异不大。叶绿素荧光特性显示，随着R/B值的增大，辣椒幼苗叶片初始荧光（Fo）和最大荧光产量（Fm）均增大，但各个处理间的最大光化学效率（Fv/Fm）无显著差异。红蓝组合光处理辣椒幼苗叶片的非光化学淬灭（NPQ）显著高于单一红光处理。相对荧光强度结果显示，单一红光处理辣椒幼苗ΔK＞0、ΔJ＞0、ΔI＞0、ΔL＞0，而红蓝组合3RB、RB 光处理 ΔK＜0、ΔJ＜0、ΔI＜0、ΔL＜0。综上所述，3RB和6RB处理能显著提高辣椒幼苗叶片吸收、捕获光量子的能力，保护光合系统膜完整、光合电子传递顺畅，使辣椒叶片的最大光合速率、光饱和点、CE、 Vmax、Jmax、TPU较高，提升光合作用的同时较好地保护光合结构，减少光抑制，进而提高其地上和地下干物质积累。红蓝光3∶1和6∶1可为辣椒幼苗的生长发育提供较佳的光照环境，为低温寡照天气下辣椒育苗提供借鉴意义。

中和表位串联的PCV2b 病毒样颗粒在昆虫细胞中的表达与鉴定

任春晓, 冯华, 张腾, 蒋敏, 刘运超, 金前跃, 张改平

2021, 50(7): 154-160. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.018

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为了研究一种高效的预防猪圆环病毒2b亚型（PCV2b）感染的亚单位疫苗，针对其主要免疫原Cap 蛋白的基因进行分析，将Cap蛋白上重要中和表位226LKDPPLNP233以重复串联的方式连接于cap 基因C 端（capE2），并构建于pFastBacTMⅠ载体上，借助昆虫杆状病毒表达系统进行表达，利用SDS-PAGE、 Western blot分析和动态光散射及透射电镜观察等对重组蛋白CapE2进行鉴定。将纯化的CapE2蛋白免疫小鼠，同时以未连接中和表位的Cap蛋白、PCV2亚单位疫苗和PBS为对照，收集免疫血清分析目的重组蛋白的免疫原性以及连接中和表位对Cap蛋白免疫原性的影响。结果表明，Cap及CapE2蛋白成功在 sf21细胞内表达；纯化后的目的蛋白能够有效地与PCV2单克隆抗体产生特异性反应，并且可以在体外自组装形成均一的、直径约17 nm的病毒样颗粒；血清抗体检测结果显示，在第2次免疫后，CapE2免疫组抗体水平迅速提高，并在3免之后显著高于其他免疫组；中和抗体测定结果表明，Cap及CapE2组血清抗体效价均显著高于疫苗免疫对照组，且CapE2免疫组血清的中和效价可达1∶29。通过昆虫杆状病毒表达系统表达的连接2个中和表位的Cap蛋白，能自组装形成病毒样颗粒，并且具有较好的免疫原性，为PCV2感染的预防提供了新的疫苗候选。

5 个绵羊群体GDF9 基因多态性与产羔数的关联分析

邵顺成, 康晓龙, 闫背背, 张天闻, 梁鹏, 邹诗凡, 孟科, 荣轩, 强浩, 冯登侦, 李新海

2021, 50(7): 161-167. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.019

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为探究绵羊GDF9 基因编码区多态性与繁殖性能的遗传效应，以杜泊羊、滩寒羊、杂一代、杂二代和横交一代5个绵羊群体为研究对象，利用Sequenom Mass ARRAY® SNP技术对5个绵羊群体GDF9 基因的4个错义突变位点进行检测，并与产羔数进行关联分析。结果显示，rs425223128、rs597009987和 rs415699275位点基因型均为纯合型，rs160076408位点在5个群体中存在CC、TC、TT等3种基因型。对 rs160076408位点不同基因型与5个群体的产羔数进行关联分析，结果表明，rs160076408位点在杂一代群体中与产羔数有一定的关联性，其中TC 基因型产羔数显著高于CC 基因型（P<0.05）。可见， rs160076408位点适用于杂一代绵羊群体多羔性状的选育。生物信息学分析表明，绵羊GDF9蛋白理论等电点为9.08，不稳定系数为54.43，为不稳定的碱性蛋白；脂肪系数为77.31，总平均亲水性为-0.404。 rs160076408位点突变前后GDF9蛋白的二级结构类型发生了变化。蛋白质互作网络分析表明，GDF9 蛋白与调控动物繁殖的相关蛋白质互作。

鸡滑液囊支原体河南株的分离鉴定与生物学特性研究

徐引弟, 焦文强, 王治方, 李海利, 张青娴, 朱文豪, 王克领

2021, 50(7): 168-173. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.020

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为了解河南省规模化鸡场滑膜炎的感染情况，采集腱鞘炎、滑膜炎、骨关节炎、气囊炎、心包炎等症状病死鸡的肺脏、心包积液、关节液等病料共159份。通过病原分离培养、16S rRNA基因序列测定比对，共分离鸡滑液囊支原体25株，分离率为15.7%，表明河南省鸡滑膜炎感染率较高。将其中分离自某规模化蛋鸡场的分离株命名为HNMsy1，对HNMsy1进行毒力试验和免疫原性试验，结果显示，HNMsy1 具有较强毒力，用该菌株制备的疫苗对鸡滑液囊支原体的攻毒保护率为100%。

基于Android 的可定制作物育种数据采集系统设计与实现

李国强, 赵巧丽, 臧贺藏, 赵晴, 张杰, 宋慧, 王猛

2021, 50(7): 174-180. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.07.021

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为了实现作物育种数据的无纸化采集，减少数据二次录入过程，提高数据采集效率，采用Android Studio开发工具和JAVA编程语言，提出并开发了基于Android的可定制作物育种数据采集系统。该 APP架构采用单机版，不同作物的性状指标保存在系统的属性数据库中，性状指标获取参考相关作物的农艺性状调查标准。APP功能主要包括试验管理、模板定制、数据采集和数据查询导出。用户在进入系统前首先选择作物种类，通过导入Excel模板文件在APP中创建试验项目。在模板定制模块中，APP根据所选作物类别提供相应的性状指标，勾选当前需要采集的性状保存为定制模板。数据采集在试验项目和定制模板组合基础上进行。数据保存、查询和导出以试验项目和定制模板名称为索引。APP已在安阳市农业科学院谷子核心种质资源调查中进行初步应用，可使谷子试验数据采集耗时较人工采集降低65.18%。该系统操作简单，携带方便，推广成本低，应用前景广阔。

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