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2021年 第50卷 第11期
刊出日期：2021-11-15
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综述
作物栽培·遗传育种
农业资源与环境
植物保护
园艺
畜牧·兽医
农业信息与工程·农产品加工

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2021年第50卷第11期目次

2021, 50(11):  0. 

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综述

ROP 蛋白在植物生长发育及逆境响应中的作用研究进展

郭亚如, 陈欣, 黄俊骏

2021, 50(11):  1-5.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.001

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ROP（Rho‑related GTPases from plants）蛋白是植物特有的一类小G蛋白，在植物信号转导方面起着重要作用，可以调控植物生长发育及逆境响应。综述了ROP蛋白的结构，在植物花粉管、根毛生长发育中的作用，在植物抵御低温、干旱、高盐、病虫害中的作用，并对今后的研究方向进行了展望，以期为ROP蛋白在植物育种中的应用提供理论依据。


山药种质资源鉴评与品种选育研究进展

董俊美, 李锦超, 孟义江, 杨太新, 葛淑俊

2021, 50(11):  6-14.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.002

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山药原产于中国，是药食同源中药材之一。在长期栽培过程中，山药种群内积累的丰富遗传变异对种质资源鉴评及育种研究至关重要。综述了山药基于形态学、细胞学、分子标记及品质性状的种质资源遗传多样性研究进展，整理了山药育种方法和新品种选育成效，对山药种质资源鉴评和育种方法进行了展望，为提高山药种质资源的开发利用效率及加快新品种选育研究提供参考依据。


作物栽培·遗传育种

郑品麦24 号的遗传构成及重要性状功能基因组成解析

陈晓杰, 范家霖, 杨保安, 杨科, 张福彦, 程仲杰, 王嘉欢, 白鹤峰, 张建伟

2021, 50(11):  15-27.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.003

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利用小麦（Triticum aestivum L.）50K SNP育种芯片，对2018年通过河南省审定的小麦品种郑品麦24号及其父母本进行分子标记检测，明确该品种遗传构成、重要性状功能基因组成，为其遗传改良和生产应用提供参考。结果表明，郑品麦24号82.40%的遗传物质来源于父本豫同194，遗传相似系数为0.907，它们之间遗传相似度更高；在染色体水平，双亲对郑品麦24号的遗传贡献率差异较大，在2A（56.10%）和3D（70.98%）染色体上母本豫麦34-6对郑品麦24号的遗传贡献率大于豫同194，豫同194在其他染色体上对郑品麦24的遗传贡献率更高，表明在郑品麦24号选育过程中受人工选择的影响亲本遗传物质发生了严重偏分离。重要性状功能基因组成分析发现，郑品麦24号携带有应用广泛的矮秆（Reduced height）基因Rht-D1b，聚合了9个高粒质量等位基因［谷氨酰胺合成酶（Glutamine synthetase）基因TaGS5-A1b、TaGS2B1-Hap-H、TaGS-D1a，粒质量（Grain weight）基因GW2-6B-Hap-1，千粒质量（Thousand grain weight）基因TaTGW6-A1a、TaTGW-7Aa，蔗糖合成酶（Sucrose synthetase）基因TaSus1-7B-Hap-T、TaSus2-2A-Hap-A、TaSus2-2B-Hap-H］，含有冬性春化（Vernalization）等位基因Vrn-A1b、vrn-B1、VrnD3-2174，晚花型等位基因TaELF3-B1（Early flowering 3 B1）Cadenza类型、TaELF3-D1 Wild类型，光周期（Photoperiod）敏感等位基因Ppd-A1 Wild 类型、TaPpdDD002 Wild 类型、TaPpdDI001 Insertion 类型，抗叶锈病（Leaf rust）基因Lr67，抗秆锈病（Stem rust）基因Sr2、Sr25，抗旱等位基因TaDREB-B1a（Dehydration responsive element binding protein B1a）和低穗发芽等位基因TaSdr-A1a（Seed dormancy A1a）。

新造地施磷深度对水分胁迫下苦荞抗氧化特性和产量的影响

薛小娇, 张永清, 张萌, 李婧妤, 贠煜, 李平平, 张文燕, 王丹, 梁萍

2021, 50(11):  28-35.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.004

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采用根管土柱栽培的方法，研究不同水分胁迫（W1：正常供水；W2：中度干旱；W3：重度干旱）下施磷深度［距离地表10、20、30 cm施磷以及3层均匀施入磷肥（P10、P20、P30和P-all）］对苦荞盛花期根系抗氧化特性和产量的影响，以期为苦荞旱地栽培提供技术支持和理论依据。结果表明，水分胁迫、施磷深度及二者交互作用对苦荞盛花期根系抗氧化特性、产量及其构成因素均有显著或极显著影响。在盛花期，随着水分胁迫程度的增加，不同土层深度苦荞根系丙二醛（MDA）含量呈显著增加的趋势；超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性总体呈先升高后降低的趋势，以W2处理最高。与W1处理相比，W2 处理0～10、10～20、20～30、30～45 cm 土层根系SOD 活性分别平均提高33.71%、42.62%、46.77%、41.32%，POD活性分别平均提高43.73%、41.55%、39.42%、42.03%。从不同施磷深度看，无论在哪种水分条件下，施磷均会提高施磷层苦荞根系SOD、POD活性，降低MDA含量，且深层施磷有利于本层以及下层根系抗氧化酶活性的提高，降低MDA含量。随着水分胁迫程度的增加，苦荞产量及其构成因素均呈显著下降的趋势，与W1处理相比，W3处理苦荞主茎分枝数、单株粒数、千粒质量、产量分别平均降低23.77%、35.30%、9.66%、14.13%。无论在哪种水分条件下，P20处理苦荞主茎分枝数、单株粒数、千粒质量、产量均达到最高值。综上，无论在哪种水分条件下，苦荞产量均以距离地表20 cm深处施磷处理（P20处理）最高，建议在旱作农业种植苦荞时通过适当深施磷肥，达到增产的目的。


采用立方体取样法提高小麦根系研究精准性的探讨

杨一晨, 杨习文, 吴寅, 黄源, 徐利利, 付锦州, 郭芳芳, 周苏玫, 贺德先

2021, 50(11):  36-46.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.005

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为减少取样误差，提高小麦根系研究的精准性，于2018—2020年分别采用立方体取样法（CSM）、根钻法（CK1）、挖掘法（CK2）对西农979、周麦27进行不同生育时期不同土层根系生长发育和活性的比较研究。结果表明，相较于CK1和CK2处理，CSM处理的根干质量、根长、根表面积和根体积测定值较高，20～40 cm土层中不同处理上述指标测定值的差异大于0～20 cm土层，且在生育后期不同取样方法上述指标测定值之间差异较大。相较于CK1和CK2处理，CSM处理的根系活性测定值较高，通过不同取样方法测定的根系活性差异较大，尤其是在生育前期，而生育后期差异缩小；全生育期不同土层中根系活性的差异较大，表现为0～20 cm土层高于20～40 cm土层，而20～40 cm土层中不同取样方法下根系活性测定值的差异大于0～20 cm土层。相关性和回归分析结果表明，不同土层中不同取样方法根系性状测定值间呈极显著正相关；通过回归方程的建立，可根据CK1、CK2处理的根系性状测定值估算CSM处理根系性状测定值，从而对CK1、CK2的测定值进行矫正。比较而言，立方体取样法虽然操作要求高，但获取的根样代表性强，根系性状调查分析精准度高、误差小。


不同种类缓/控释肥料对麦套花生产量和品质的影响

纪耀坤, 郭振升, 田伟, 张慎举, 皇甫自起, 吴继华

2021, 50(11):  47-54.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.006

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为了筛选适合麦套花生应用的缓/控释肥料，选用金正大控释掺混肥（处理1）、史丹利缓释肥料（处理2）、红四方缓释掺混肥料（处理3）、司尔特长效缓释肥（处理4）、土肥收控释肥（处理5）、心连心水触膜控释放复合肥（处理6）6种缓/控释肥料，同时设置史丹利普通复混肥（处理7）和对照（处理8，不施肥），在大田等量施肥条件下，研究不同种类缓/控释肥料对麦套花生产量和品质的影响。结果表明，随着生育时期的推进，麦套花生叶面积指数均呈现先升高后降低的变化趋势，且在结荚期（8月8日前后）达到峰值，其中以处理1、2较大，处理3、6次之。随着生育时期的推进，麦套花生干物质积累量均呈现逐渐上升的变化趋势，处理1—6干物质积累量均显著高于对照。处理1—6的荚果产量、籽仁产量、单株饱果数、百果质量、百仁质量和出仁率均高于处理7和对照，且以处理1和处理2表现较优，荚果产量和籽仁产量较处理7分别增加13.65%、12.66%和19.15%、17.79%，处理6、3次之。处理1—6的籽粒蛋白质、粗脂肪、油酸、可溶性糖含量和油酸/亚油酸均高于处理7和对照，其中处理1和处理2表现较优，较处理7分别增加9.59%、2.25%、6.77%、6.59%、11.08%和8.52%、2.11%、6.10%、6.08%、9.90%，处理6、3次之；对照籽仁亚油酸含量均高于其他处理，处理7次之，处理1最小。可见，与施用等量普通复混肥、不施肥相比，施用缓/控释复合肥可显著增加麦套花生收获期叶面积指数、干物质积累量，显著增加麦套花生单产，改善花生品质，且以处理1（金正大控释掺混肥）、处理2（史丹利缓释肥料）效果较好，其次为处理3（红四方缓释掺混肥料）、处理6（心连心水触膜控释放复合肥）。


红花花器官形态与小孢子发育时期的关系研究

许兰杰, 梁慧珍, 余永亮, 杨青, 杨红旗, 谭政委, 董薇, 李磊, 安素妨, 鲁丹丹

2021, 50(11):  55-61.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.007

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以8个红花品种（系）为试验材料，分析小孢子不同发育时期的细胞学特征，研究小孢子发育时期与花器官形态特征的关系，为采用花器官形态特征判断小孢子发育时期开展红花小孢子液体培养提供依据。结果表明，相同播期条件下，不同红花品种（系）因生育期进程不同导致小孢子发育时期不同，但小孢子沿雄配子发育的进程相同，均经历了小孢子母细胞时期、二分体时期、四分体时期、单核早中期、单核靠边期和双核期，且各发育时期细胞学特征明显。同一品种（系）单果球管状花的小孢子发育时期不同。8个红花品种（系）单核早中期的果球直径为0.90~1.70 cm、管状花长度为0.37~0.45 cm；单核靠边期的果球直径为1.00~1.96 cm、管状花长度为0.45~0.50 cm。8个红花品种（系）小孢子单核早中期、单核靠边期、双核期果球直径在大部分品种（系）间差异达到极显著水平，而管状花长度则表现为大部分品种（系）间差异未达到极显著水平。因此，在红花田间取材操作过程中，可根据管状花长度判断小孢子发育时期，再选择直径一致的果球取材。


农业资源与环境

长期冬绿肥翻压对土壤无机磷形态的影响

张茜, 向春阳, 赵秋, 史昕倩, 田秀平, 杜锦

2021, 50(11):  62-71.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.008

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为科学种植绿肥，提高土壤磷素有效性，于2012—2019年进行冬绿肥—玉米轮作，并对土壤中无机磷形态进行分析与评价，探讨二月兰（Orychophragmus violaceus）、毛叶苕子（Vicia villosa Roth）、黑麦草（Lolium perenne L.）、冬油菜（Brassica campestris L.）等冬绿肥对土壤无机磷形态的影响；结合后茬玉米吸磷量，研究各形态无机磷的生物有效性。结果表明，施用４种冬绿肥均可有效增加土壤无机磷总量，但无机磷总量占全磷含量百分比整体上均有所降低。不同处理之间相比，长期翻压冬绿肥后，翻压冬油菜的土壤Ca2-P含量（40.71 mg/kg）增加最多、翻压毛叶苕子的土壤Ca₈-P含量（169.41 mg/kg）增加最多、翻压黑麦草的土壤Al-P含量（60.08 mg/kg）增加最多、翻压黑麦草的土壤Ca₁₀-P和翻压毛叶苕子的土壤O-P 含量下降较多。玉米籽粒全磷含量与各形态无机磷的相关系数大小依次为Ca₂-P（0.836^**）>Ca₈-P（0.829^**）>Al-P（0.633^*）>O-P（0.452）>Ca₁₀-P（0.246）>Fe-P（-0.299）。


土壤调理剂与微生物有机肥配施对黄潮土区重茬大蒜土壤改良及产量的影响

常虹, 秦广利, 王红军, 陈妍

2021, 50(11):  72-78.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.009

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为探讨经高温无害化处理的微生物有机肥（发酵羊粪）配施土壤调理剂对黄潮土区重茬大蒜土壤的改良效果，以常规施用化肥+旋耕（CK）为对照，研究常规施用化肥+旋耕+土壤调理剂（T1）、常规施用化肥+旋耕+微生物有机肥（T2）、常规施用化肥+旋耕+微生物有机肥+土壤调理剂（T3）、常规施用化肥+深耕+微生物有机肥（T4）对重茬土壤养分含量、理化性质、酶活性和大蒜病情指数、生物学性状及产量的影响。结果表明，与常规施用化肥+旋耕（CK）相比，施用土壤调理剂、微生物有机肥可以改善土壤理化性质，增加养分含量，提高酶活性，从而促进大蒜生长发育，降低病害病情指数，提高产量。其中，常规施用化肥+旋耕+微生物有机肥+土壤调理剂（T3）处理效果最好，与常规施用化肥+旋耕（CK）相比，土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别提高22.06%、13.47%、18.80%、14.89%，土壤粉粒显著提高，土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶活性显著增强，菌核病、叶枯病、根腐病的防效分别达到63.36%、66.47%、60.15%，大蒜株高、茎粗及蒜头直径也得到提高，并增产25.64%。综上，常规施用化肥+旋耕基础上配施土壤调理剂与微生物有机肥（T3）对重茬大蒜土壤改良以及大蒜病害防治、增产效果较好。


甘肃省榆中盆地不同人工植被类型下的土壤养分时空特征

韦体, 卜磊, 吴登宇, 陈宏福, 高丹丹, 刘红海, 徐红伟, 蔡勇, 杨具田, 郭鹏辉

2021, 50(11):  79-86.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.010

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研究西北半干旱地区甘肃省榆中盆地的土壤养分特征，为其脆弱生态环境修复与治理提供理论依据。以甘肃省榆中盆地4种典型的人工植被类型（草地、落叶林、针叶林、灌木林）下分布较为广泛的8种植物（苜蓿、梨树、银杏、松树、柏树、牡丹、月季、丁香）样地不同深度（0～10、10～20、20～30 cm）的土壤样品为研究对象，分析不同植物覆盖下土壤养分的时间和空间特征。结果表明，不同人工植被类型下8种植物样地的土壤养分均随着土层深度的增加而减少，速效钾平均含量（130.62 mg/kg）>速效磷平均含量（76.16 mg/kg）>铵态氮平均含量（50.04 mg/kg），有机质平均含量为18.15 g/kg；且季节变化特征明显，除有机质外，春季土壤养分含量>冬季土壤养分含量。不同季节及不同土层pH值变化不大，维持在7.84~8.68，偏碱性。电导率随土壤深度增加而增加。8种植物样地，苜蓿样地土壤速效钾含量与土壤铵态氮含量、土壤有机质和土壤电导率存在极显著（P<0.01）的线性数量关系；其他植物样地的土壤养分与理化因子互作较小。综上，土壤养分在时间和空间上分布差异显著（P<0.05），土壤养分与植被类型存在一定的同步性。


生物炭和腐植酸对丹江口库区土壤团聚体的影响

于静静, 蔡德宝, 陈秀文, 张君, 陈吉宝

2021, 50(11):  87-96.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.011

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为了解生物炭（B）和腐植酸（H）施用对丹江口库区土壤团聚体稳定性和微生物群落的影响，采用室外培养试验，向土中同时分别添加0、150、300 kg/hm²的腐植酸（H0、H1、H2）和0、750、1 500 kg/hm²的生物炭（B0、B1、B2），12个月后用筛分法对土壤团聚体结构分布、平均质量直径（MWD）、团聚体破坏率（PAD）进行分析，并采用稀释平板计数法测定土壤中细菌、真菌、放线菌的数量。结果表明，添加生物炭和腐植酸均可显著改变土壤团聚体组成，且随着生物炭和腐植酸添加量的增加，>0.5 mm水稳定性团聚体含量逐渐增高，<0.5 mm的水稳定性团聚体含量逐渐降低。和未施用腐植酸和生物炭的对照相比，单独施用腐植酸或生物炭或二者耦合施用处理下，土壤>0.5 mm 水稳定性团聚体平均含量分别增加25.4%、115.5%、135.9%，MWD均值分别增加19.5%、93.0%、110.2%，PAD均值分别降低14.1%、47.3%、55.2%，细菌平均分别增加4.2%、129.8%、139.8%，放线菌平均分别增加12.7%、77.8%、99.3%，真菌平均分别增加20.7%、77.7%、80.4%。其中，B2H2耦合处理对>0.5 mm水稳定性团聚体的形成及细菌、放线菌和真菌的生长具有最大促进作用，分别比对照提高183.3%、199.8%、121.2%、88.5%。综上，土壤中添加腐植酸或生物炭有助于促进大团聚体（>0.25 mm）的形成，可提高丹江口库区土壤结构的稳定性，增加土壤可培养微生物的丰度；生物炭和腐植酸耦合施用比单独施用更有助于促进土壤大团聚体的形成和微生物的生长。


植物保护

基于水稻RIL 群体的稻瘟病抗性QTL 分析

张小花, 田蕾, 罗成科, 马天利, 李培富, 孙建昌, 张银霞

2021, 50(11):  97-107.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.012

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为了挖掘和利用抗稻瘟病基因，培育抗稻瘟病品种，以抗稻瘟病亲本京宁11（父本）和感稻瘟病亲本2013ZJP-3（母本）培育的包含189份株系的F6和F7重组自交系（RIL）群体作为试验材料，利用99对亲本间有多态性的SSR标记构建遗传连锁图谱；同时，利用宁夏地区优势稻瘟病菌生理小种，采用人工接种和自然诱发相结合的方法对其进行叶瘟、穗颈瘟抗性鉴定，并用QTL IciMapping 4.0软件对叶瘟抗性和穗颈瘟抗性进行QTL分析。结果表明，F7群体的抗叶瘟性状呈连续性分布，且大部分材料偏向于抗病亲本京宁11。QTL定位结果显示，共检测到11个QTL：与叶瘟抗性有关的QTL有4个，分别位于6、6、6、10号染色体上，贡献率达到5%~8%，其中贡献率最大的QTL位于6号染色体上；与穗颈瘟抗性有关的QTL有4个，分别位于6、10、10、11号染色体上，贡献率为5%~8%；与综合抗病指数有关的QTL有3个，位于6、10、10号染色体；此外，在10号染色体上的RM1125单标记区间内有2个控制穗颈瘟与综合抗病指数的QTL，分别解释了8%、6%的表型变异，加性效应分别为-0.75、-0.40，这个QTL对应的增效基因均来自于父本京宁11。


马铃薯疮痂病菌Streptomyces scabies拮抗细菌筛选及鉴定

台莲梅, 陈志垚, 王鹏, 王钰琪, 金光辉, 靳学慧

2021, 50(11):  108-116.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.013

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为获得对马铃薯疮痂病菌（Streptomyces scabies）具有拮抗效果的细菌菌株，从黑龙江省齐齐哈尔市克山农场马铃薯疮痂病发病地块健康植株根际土壤中分离得到181株细菌菌株，采用平板对峙生长法和牛津杯试验法对分离得到的菌株进行初筛和复筛，获得1株对S. scabies 具有明显拮抗效果的菌株BKS51，抑菌圈直径达到37 mm，盆栽防效达到81.0%。对BKS51进行形态特征、生理生化特征测定以及16S rRNA、gyrB基因序列分析，并进行抑菌谱测定。结果表明，菌株BKS51的菌落为圆形、乳白色、不透明，表面有褶皱状凸起，边缘不整齐，菌体杆状、革兰氏阳性菌，硝酸还原反应呈阳性、葡萄糖发酵反应及MR 反应呈阴性，结合16S rRNA 和gyrB 基因序列分析结果，将其鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。BKS51对多种植物病原菌均具有抑制效果，其中对玉米圆斑病菌（Bipolaris zeicola）和水稻胡麻斑病菌（Bipolaris oryzae）的抑制率较高，分别达到67.2%和62.4%。


园艺

纳米纤维素-铁螯合物矫治梨树缺铁黄化症的转录组分析

郭献平, 边艺伟, 王东升, 吴中营, 王合中, 连晓东, 郭鹏

2021, 50(11):  117-129.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.014

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为探究纳米纤维素-铁螯合物矫治梨树缺铁黄化症的分子机制，对水培获得的缺铁黄化杜梨叶片喷施4 mmol/L的FeSO₄（处理T1）和纳米纤维素-铁螯合物（纳米纤维素与FeSO₄按电荷比1∶3 000螯合，处理T2），以喷施去离子水作对照（CK），处理72 h后，测定叶片活性铁含量、SPAD值和净光合速率，并对叶片进行转录组测序和分析。结果表明，与CK相比，T1和T2处理的叶片活性铁含量分别显著提高110.7%和235.8%，SPAD值显著提高26.1%和61.7%，净光合速率显著提高70.1%和98.5%，T1与T2之间差异也达到显著水平。转录组测序结果显示，相比CK，T1、T2 分别有1 033、1 943个差异基因。GO（Gene ontology）功能富集分析显示，在分子功能、细胞组分和生物过程3个部分T2富集的GO项数量均大于T1，主要涉及金属离子固定、氧化还原过程、叶绿体、光合捕光过程等。KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）富集分析发现，与CK相比，T1仅有55个差异表达基因注释到4个通路中，T2有712个差异基因注释到18条通路中，主要参与光合作用-天线蛋白、光合作用、光合组织的碳固定、代谢途径等通路。杜梨铁蛋白家族基因表达量分析显示，T2的4个铁蛋白基因表达量均高于T1。光合作用-天线蛋白和光合作用2个通路中，T1和T2比CK共有58个基因表达量上调，其中56个基因在T2的表达量高于T1。选取8个差异表达基因进行qRT-PCR验证，结果表明，8个差异表达基因的表达模式与RNA-Seq分析结果一致。综合分析，喷施纳米纤维素-铁螯合物能调动更多的基因和代谢通路，使其矫治梨树缺铁黄化症的能力强于FeSO₄。


短枝型富士苹果枝条导管分子特征参数及其与树体生长的关系

付晓雅, 沈震, 朱玉宁, 李中勇, 刘文田, 徐继忠

2021, 50(11):  130-138.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.015

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为探索短枝型富士矮生机制，以普通型品种富士冠军、昌红，短枝型品种礼泉短枝、天红2号为试材，连续2 a对树体大小、枝类组成进行调查，并在光学显微镜下观察普通型和短枝型品种1年生枝条导管分子的形态、大小及解剖结构，并对最大导水率进行比较。结果表明：短枝型品种在树高、干周、外围新梢长度、枝展等方面小于普通型品种，短枝比高于普通型品种；与普通型品种相比，短枝型品种导管分子长度短、直径小、端壁倾斜角大，导管密度、管腔直径、管腔面积、管腔总面积占木质部比例小，最大导水率小于普通型品种。表明短枝型品种导管分子短而狭窄，管腔总面积占木质部比例少，这种结构限制了水分和养分的运输，从而使短枝型品种表现出矮生的特性。


畜牧·兽医

鸡白痢沙门菌ssaV 基因缺失株的构建及其生物学特性分析

徐冠冰, 王利平, 崔素宁, 张震, 梁雪瑞, 赵洁, 段艳红, 潘鹏涛, 李雪华, 殷俊磊, 职丽娟

2021, 50(11):  139-145.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.016

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为探究ssaV基因对鸡白痢沙门菌致病性的影响，利用同源重组技术，以pKD3质粒为模板，设计同源臂，扩增外源线性DNA片段，将该片段电转化入含有pKD46的鸡白痢沙门菌C79-13，丢失pKD46后，获得重组菌C79-13ΔssaV∶∶Cm，将pCP20导入该重组菌，通过筛选获得ssaV 基因缺失株C79-13ΔssaV，同时构建其回补株C79-13ΔssaV（pBR322-ssaV），并对突变株C79-13ΔssaV 的生长特性和生化特性、遗传稳定性及毒力等基本生物学特征进行分析。PCR 扩增和测序结果显示，成功构建了缺失株C79-13ΔssaV，野生株C79-13、缺失株C79-13ΔssaV 和回补株C79-13ΔssaV（pBR322-ssaV）呈现出一致的生长特性和生化特性，突变株C79-13ΔssaV 的遗传稳定性良好，其在雏鸡体内的定殖能力降低，且口服攻毒后，缺失株C79-13ΔssaV对雏鸡半数致死量（LD50）至少是野生株（C79-13）的100倍。以上结果表明，ssaV基因与鸡白痢沙门菌的致病性相关，其缺失会明显降低鸡白痢沙门菌的毒力。


鄱阳湖南矶湿地堑秋湖鱼类生物完整性指数评价

熊国勇

2021, 50(11):  146-152.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.017

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为了深入了解鄱阳湖区堑秋湖的生态现状，应用鱼类生物完整性指数评价方法对南矶湿地保护区内6个堑秋湖水域进行完整性调查和生态评价。结果显示，南矶湿地堑秋湖内有鱼类36种，隶属于6目11科，其中鲤科鱼类25种，皆为本土物种；样品鱼类肉食性次级消费者鱼类物种多样性较为丰富，杂食性的物种个体较多；耐污性鱼类27种，敏感性鱼类9种；无显著畸形和严重病菌感染的鱼类个体。由鱼类生物完整性指数得分可知，6个样点湖泊中5个湖泊水域处于一般健康状态，1个湖泊水域处于
健康状态。


虹鳟hif-1a 基因家族的拷贝数变异及分歧进化

王宪宗, 宋晶, 杨春娟

2021, 50(11):  153-161.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.018

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为深入阐明虹鳟不耐低氧的分子机制，采用BLAST搜索、重构最大似然树来确定其hif-1a 家族的拷贝数，并对这些拷贝的组织表达谱、共表达基因及其所富集的GO条目、编码蛋白质的保守结构域分布及部分结构域的三维结构进行比较。结果显示，虹鳟的hif-1a 有2个拷贝，与它们直系同源的斑马鱼基因均是hif-1aa。2个hif-1a 拷贝的组织表达谱存在显著的分化，它们的共表达基因数量及所富集的与血管生成、细胞增殖、物质运输和代谢相关的GO条目数量也存在较大差异；它们所编码的蛋白质均拥有5个保守结构域，C-TAD结构域三维结构均存在结构创新，但bHLH结构域的三维结构存在较大差异。综上，虹鳟在较近的全基因组重复事件之前丢失了hif-1ab，现有的2个hif-1aa 拷贝在朝亚功能化方向快速进化，某些地理种群中可能已经存在有利于提高耐低氧性能的基因型。


农业信息与工程·农产品加工

基于无人机多光谱的棉花育种材料FPAR 估测

唐中杰, 王来刚, 郭燕, 张彦, 张红利, 杨秀忠, 贺佳

2021, 50(11):  162-171.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.019

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快速、无损、高通量地获取棉花育种材料的光合有效辐射信息，对棉花高光效品种选育及栽培管理具有重要意义。于2020年8—9月在河南现代农业研究开发基地，采用大疆Matrice 600 Pro无人机搭载Micasense RedEdge-M多光谱成像仪获取棉花育种材料的多光谱影像，提取光合有效辐射吸收比率（Fraction of photosynthetically active radiation，FPAR）测量点蓝、绿、红、红边、近红外等5个通道反射率值构建多光谱变量；然后分析多光谱变量与FPAR的定量关系，建立FPAR的一元与多元回归模型；最后，基于实测FPAR对估测模型进行精度验证。结果表明：棉花育种材料的多光谱遥感影像可以快速、直观表征植株冠层叶片颜色、长势等表型性状信息；基于多光谱影像构建的变换土壤调节植被指数（Transformed soil adjusted vegetation index，TSAVI）、土壤调节植被指数（Soil adjusted vegetation index，SAVI）、垂直植被指数（Perpendicular vegetation index，PVI）、比值植被指数（Ratio vegetation index，RVI）、差值植被指数（Difference vegetation index，DVI）、增强型的植被指数（Enhanced vegetation index，EVI）、归一化差值植被指数（Normalized difference vegetation index，NDVI）、大气阻抗植被指数（Atmospherically resistant vegetation index，ARVI）等8 种多光谱变量均与棉花FPAR 具有较好的相关性，|r|为0.542~0.932；基于TSAVI构建的FPAR一元线性回归模型，对棉花FPAR具有较好的估测效果，估测模型的R2为0.867，SE为0.115，验证模型的R²为0.932，RPD为2.468，RMSE为0.119。


烘烤过程烟叶物理状态与主要化学成分的协同变化

刘伟, 过伟民, 徐磊, 袁帅, 周汉平, 王广山, 黄锐, 段玉锋, 付飞

2021, 50(11):  172-180.  DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.020

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为建立基于物理状态的烘烤过程烟叶内在化学成分预测模型，利用不同素质鲜烟叶耦合不同烘烤工艺试验，分析烘烤过程烟叶含水率、颜色值、主要化学成分的协同变化规律，建立烘烤过程烟叶化学成分回归模型。结果表明，烘烤过程叶片含水率由74%~75%逐渐降低，明度值L 和黄度值b先上升后下降，红度值a先大幅度上升后小幅上升，烟叶表观颜色呈现明度深、色品绿→明度浅、色品黄绿→明度浅、色品黄→明度较深、色品橘黄的三阶段变化。烘烤过程烟叶含水率与总糖含量呈极显著负相关，与淀粉含量呈极显著正相关，烟叶颜色值L、a、b 与还原糖和总糖含量呈极显著正相关，与淀粉含量呈极显著负相关。利用红度值a和黄度值b，可建立烘烤过程淀粉含量的预测模型，84个模型内外样品验证的平均预测偏差小于3%。烘烤过程烟叶颜色值与碳水化合物含量密切相关，利用红度值a和黄度值b可实现烟叶淀粉含量的预测。