南京农业大学学报 /oa 封面 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180600 2018年11月25 00:00 2018年6期 0 0 5398357 目录 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806000 2018年11月25 00:00 2018年6期 0 0 809755 植物先天性免疫反应中的细胞死亡及其调控 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806001 先天性免疫反应是植物应对外来病原微生物侵害的一种主要策略。与动物相比,植物没有特异性的免疫细胞,其被侵染的细胞需通过复杂的监控机制来启动和激活先天性免疫反应,细胞死亡在该反应中发挥着重要作用。动物中的凋亡、自噬和坏死3种细胞死亡类型在植物细胞中均可能存在,且参与调控植物的免疫反应。植物既可利用产生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)等物质抑制或杀死病原菌,也可通过程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)限制病原菌的侵染和扩展。目前,有关植物细胞死亡的作用和调控机制的研究报道还比较紊乱。本文从以下几方面对近年来关于细胞死亡在植物先天性免疫反应中的功能及其调控机制的研究进展进行了概述:1)植物细胞死亡的种类;2)细胞死亡参与不同层面植物免疫反应的功能;3)ROS、植物激素和蛋白酶等因子参与调控PCD的功能和机制。同时,对不同细胞死亡信号途径的交叉互作在植物免疫反应中的功能和作用机制提出假说,以期为植物抗病育种提供理论依据。 2018年11月25 00:00 2018年6期 971 982 1626980 高夕全, 阮辛森, 马亮, 孙亚利 影响水稻雌雄配子发育的基因图位克隆 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806002 <b>[目的]</b>水稻的育性对产量有非常重要的影响,对水稻雌、雄不育(female and male sterility)突变体<i>fms</i>进行表型研究和基因图位克隆以丰富水稻生殖发育的分子机制。<b>[方法]</b>用甲磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)化学诱变粳稻品种‘宁粳4号’,获得1个稳定的雌、雄不育突变体<i>fms</i>,利用醋酸洋红染色、半薄切片和激光共聚焦显微技术对野生型和突变体的花药和胚囊进行细胞学观察和比较;利用<i>FMS/fms</i>杂合子和‘N22’杂交构建的F<sub>2</sub>群体进行遗传分析和基因图位克隆。<b>[结果]</b>细胞学观察发现:<i>fms</i>的花药壁中绒毡层和中间层缺失,花粉母细胞发育停滞,导致雄配子完全不育;突变体胚囊发育早期孢母细胞增多,成熟胚囊完全退化或出现多于8个的细胞核,导致雌配子不育。遗传分析表明,该不育性状由1对隐性核基因控制。通过图位克隆将<i>FMS</i>基因初步定位在第12号染色体长臂上的分子标记RM27877和RM28404之间。进一步扩大群体并加密分子标记,最终将候选基因定位在标记Ta-4和Ta-7之间,物理距离818 kb,该区间内预测有13个开放阅读框。基因组测序结果显示,<i>fms</i>在<i>Os12g0472500</i>的第1个外显子上有1个碱基突变,使色氨酸变成终止密码子,造成翻译提前终止。表达分析显示<i>FMS</i>在花药中特异性高表达,在胚囊中表达量较高。<b>[结论]</b>水稻育性突变体<i>fms</i>突变性状由<i>Os12g0472500</i>基因的隐性突变引起,该基因编码的蛋白影响水稻花粉和胚囊的发育。 2018年11月25 00:00 2018年6期 983 993 3335579 唐倩莹<sup>1</sup>, 吕凤<sup>1</sup>, 王启明<sup>1</sup>, 王倩<sup>1</sup>, 尤世民<sup>1</sup>, 柏文婷<sup>1</sup>, 郑海<sup>1</sup>, 王沛然<sup>1</sup>, 赵志刚<sup>1</sup>, 万建民<sup>1,2</sup> 大白菜<i>BrCNGC</i>全基因组鉴定及其表达分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806003 <b>[目的]</b>本文旨在研究大白菜环核苷酸门控离子通道基因(<i>BrCNGC</i>)的进化关系、结构特征、染色体定位及其表达模式。<b>[方法]</b>通过生物信息技术对大白菜<i>BrCNGC</i>进行分子进化分析、功能结构分析、染色体定位分析、保守结构域分析,并且通过荧光定量PCR分析该基因家族在脱落酸(ABA)+芜菁花叶病毒(TuMV)、水杨酸(SA)+TuMV、茉莉酸甲酯(MeJA)+TuMV和抗坏血酸(AsA)+TuMV处理下的表达差异。<b>[结果]</b>大白菜<i>BrCNGC</i>家族有26个成员,可分为4个组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),其中第Ⅳ组又可以分为2个亚组(Ⅳa和Ⅳb)。它们分布在9条染色体上,1号染色体上<i>BrCNGC</i>数量最多(有5个),5号染色体上只有1个<i>BrCNGC</i>基因,而8号染色体上没有<i>BrCNGC</i>基因分布。基因结构分析表明:该家族基因中共鉴定出10种motif,其中有14个BrCNGC蛋白都包含这10种motif,同组成员之间的motif组成相似。荧光定量PCR结果表明:在植物生长调节剂与TuMV相互作用下,大部分<i>BrCNGC</i>的表达量上调,少数BrCNGC的表达量下调。<b>[结论]</b>大白菜<i>BrCNGC</i>结构高度保守,其在大白菜抵御TuMV侵染过程中发挥一定的作用,该发现为以后进一步研究<i>BrCNGC</i>的功能奠定了基础。 2018年11月25 00:00 2018年6期 994 1002 4340144 汪影, 张昌伟, 吕善武, 侯喜林 控制黄瓜白绿色果皮基因<i>w</i>的定位和候选基因预测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806004 <b>[目的]</b>本文旨在通过对黄瓜白绿色果皮性状的研究,为果实性状相关的调控机制以及品种改良提供指导。<b>[方法]</b>以果皮颜色为白绿色的黄瓜自然突变体为材料,与野生型绿色果皮材料杂交、自交构建F<sub>2</sub>群体,在生理和遗传分析的基础上,利用集群分离分析法(BSA)结合重测序(BSA-seq)的方法来定位控制黄瓜白绿果皮的基因,并通过基因注释、RT-qPCR等方法来验证候选基因。<b>[结果]</b>色素含量分析表明,突变体果皮中叶绿素a和叶绿素b含量均显著低于绿色果实果皮中的含量。遗传分析表明,该白绿色果皮是由单基因控制的隐性性状。BSA-seq分析将候选基因定位于黄瓜3号染色体35.50~37.77 Mb和38.21~39.71 Mb。通过序列比对发现,在2个材料中有5个基因存在Indel的多态性。进一步通过基因表达分析显示,在果实的生长发育过程中,<i>Csa3G904140</i>基因在绿色果实中的表达水平明显高于白绿色果实。在白绿色突变体3号染色体<i>Csa3G904140</i>基因上1个单核苷酸插入造成终止密码子提前,导致101氨基酸残基的缺失。综合分析确定<i>Csa3G904140</i>是控制黄瓜白绿色果实颜色的候选基因。<b>[结论]</b>利用BSA和基因组重测序相结合的方法成功定位了控制黄瓜果实白绿色果皮的基因。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1003 1008 1793703 杨康, 宋蒙飞, 魏庆镇, 王晶, 陈劲枫, 娄群峰 梅和杏果实有机酸代谢差异研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806005 <b>[目的]</b>本文旨在通过测定梅和杏果实不同发育时期有机酸含量、相关酶活性以及有机酸代谢酶基因表达量,分析2类果实有机酸生物合成与代谢的关键基因,进一步解析梅和杏果实有机酸含量差异形成机制。<b>[方法]</b>以梅品种‘养老’和‘丰后’以及杏品种‘金太阳’的果实为材料,首先利用高效液相色谱法(HPLC)测定不同生长期果实中有机酸组分和含量,然后用紫外分光光度计测定有机酸代谢相关酶的活性,最后用实时荧光定量PCR测定有机酸代谢酶关键基因在果实各个发育阶段的表达水平。<b>[结果]</b>梅和杏果实中积累的主要有机酸均为柠檬酸和苹果酸,且相关代谢关键酶活性存在显著差异。相关性分析表明:在梅和杏果实发育过程中,柠檬酸合成酶(CS)活性与柠檬酸含量极显著正相关;磷酸丙醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和NADP-苹果酸酶(NADP-ME)活性与苹果酸含量均具有显著相关性。荧光定量PCR分析结果表明:在梅果实中发现<i>CS</i>基因表达量与柠檬酸含量有显著的相关性;在梅和杏果实中同时发现<i>ME</i>基因表达量与苹果酸含量有显著相关性。<b>[结论]</b>梅和杏果实中有机酸含量差异主要是由CS、PEPC和ME活性不同引起的,在梅果实中发现<i>CS</i>和<i>ME</i>基因是有机酸合成与代谢的关键基因,在杏果实中发现<i>ME</i>基因是有机酸代谢的关键基因。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1009 1017 1682482 翁金洋<sup>1</sup>, 薛松<sup>1</sup>, 倪照君<sup>1</sup>, 阎依超<sup>1</sup>, 沈志军<sup>2</sup>, 高志红<sup>1</sup> 95份百合种质资源花粉量的测定与散粉特性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806006 <b>[目的]</b>本文旨在研究影响百合散粉的相关因素,为培育无花粉污染百合品种奠定基础。<b>[方法]</b>以95份百合种质资源为试材,调查其花粉量和与散粉特性相关的花器性状。<b>[结果]</b>95份百合种质资源中,3份没有花药,其余92份均含有花药,花粉量变幅为0~192.5万粒,其中喇叭百合平均花粉量最高,分别是亚洲百合、铁亚百合杂种系(LA百合)、铁东百合杂种系(LO百合)、东喇百合杂种系(OT百合)、东方百合和野百合的4.34、3.35、3.32、1.52、1.60和1.59倍。花药体积变幅为0~609 mm<sup>3</sup>,其中喇叭百合花药平均体积最大为494 mm<sup>3</sup>,分别是上述其他6个系列的4.66、3.41、2.51、1.21、1.57和1.64倍。野百合花药中花粉密度最大,平均为644粒·mm<sup>-3</sup>,分别为亚洲百合、LA百合、LO百合、OT百合、东方百合和喇叭百合的1.27、1.10、1.52、1.38、1.12和1.14倍。4份百合种质资源未散粉,其中3份没有花药而不散粉。‘不锈钢’因花药不开裂而不散粉;‘耶罗琳’等花粉中含有大量油滴,花粉彼此黏着力较大,散粉时形成较大的花粉团,尽管花粉量较多,但花粉污染较轻;而‘德利安娜’等花粉含有油滴较少,花粉彼此黏着力较小,散粉时不易形团状,花粉污染较重。<b>[结论]</b>大部分百合种质资源花粉量较多,花粉污染严重;百合花粉量主要由花药大小决定,受花药中花粉密度影响较小;表观花粉量或花粉污染程度与花粉量成正相关,而与花粉粒之间黏着力度成负相关。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1018 1028 2893819 王蓝青, 吴美娇, 王雪倩, 房伟民, 陈发棣, 滕年军 柑橘黄龙病菌与寄主互作过程中4个小RNA的检测及功能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806007 <b>[目的]</b>柑橘小RNA不仅是黄龙病抗性的调控因子,也可以开发成为黄龙病早期诊断的分子标记。本研究旨在探明小RNA在柑橘黄龙病与寄主互作中的作用。<b>[方法]</b>分别设计并合成了4个小RNA的反转录茎环引物以及相应的表达检测引物;利用实时荧光定量PCR对引物的特异性和扩增效率进行了测试;进一步检测分析了4个小RNA对靶标基因表达的调控情况。<b>[结果]</b>利用本研究设计的引物在健康样品和黄龙病发病样品中均可特异性检测到4个小RNA。相对定量标准曲线斜率表明,4个小RNA引物的扩增效率相近。表达量的相对定量分析表明:4个小RNA的表达与相应靶标基因的表达均呈负相关性;miR-753E-3p、miR-451b、miR2633和miR838-3p在发病样品中的表达量分别为健康对照样品中的4.69、0.44、0.36和3.08倍,而其靶标<i>Cs6g21280、Cs6g05770、Cs2g08190</i>和<i>Cs8g02530</i>在发病样品中的表达量分别为对照的0.14、8.95、3.06和0.29倍。进一步分析表明:这些小RNA的靶标基因在拟南芥中均存在同源基因:<i>Cs6g21280</i>在拟南芥中的同源基因为<i>ATSMC4</i>,与抑制开花和抑制逆境相关的DNA修复有关;<i>Cs6g05770</i>在拟南芥中的同源基因为<i>BAK1</i>,与病原特征分子诱导的抗病反应有关;<i>Cs2g08190</i>在拟南芥中的同源基因为<i>CIPK23</i>,与促进钾离子吸收、扩大叶片的气孔开度有关;<i>Cs8g02530</i>在拟南芥中的同源基因为<i>PIP2</i>,是一个水通道蛋白,可调节植物耐涝耐旱性。<b>[结论]</b>本研究揭示了黄龙病菌与柑橘在小RNA水平上发生的侵染与防卫的对抗作用,为黄龙病病症形成以及寄主免疫相关分子机制的研究提供了新的线索。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1029 1036 1771791 Tanzeela Zia<sup>1</sup>, 陈书林<sup>1</sup>, 丰瑞英<sup>1</sup>, 程保平<sup>2</sup>, 赵弘巍<sup>1</sup> 双委夜蛾3个信息素结合蛋白基因的分子鉴定及组织表达分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806008 <b>[目的]</b>本文旨在鉴定重要农业害虫双委夜蛾(<i>Athetis dissimilis</i> Hampson)的信息素结合蛋白(pheromone binding protein,PBP)基因,并分析其序列和组织表达特征,为进一步研究双委夜蛾的嗅觉感受机制奠定基础。<b>[方法]</b>基于双委夜蛾触角转录组数据获得3个<i>PBP</i>基因(<i>AdisPBP1、AdisPBP2、AdisPBP3</i>)的全长序列,通过RT-PCR对3个基因进行克隆和验证,利用RT-qPCR对3个基因在雌、雄成虫的组织表达谱进行分析。<b>[结果]</b>从双委夜蛾触角中克隆3个<i>PBP</i>基因的cDNA序列,3个基因<i>AdisPBP1、AdisPBP2</i>及<i>AdisPBP3</i>分别编码166、169和164个氨基酸,并具有6个保守的半胱氨酸、N端1个信号肽序列等该类基因的典型特征。聚类分析表明:这3个基因分别被聚到3个不同的<i>PBP</i>分支中,且均与同属害虫二点委夜蛾(<i>Athetis lepigone</i>)的相应<i>PBP</i>最近。表达谱分析显示:3个基因均仅在雌、雄虫触角中高表达;<i>AdisPBP1</i>在雄性触角的表达量显著高于雌性触角,而<i>AdisPBP2</i>和<i>AdisPBP3</i>在两性触角中的表达量相似;3个基因雄、雌蛾触角的表达量差异(雄∶雌)分别为1.84、1.14和0.95,暗示其在性信息素及其他气味感受中的不同作用。<b>[结论]</b>克隆了双委夜蛾3个<i>PBP</i>基因的cDNA全长序列,明确了3个基因的组织表达谱及雌、雄表达差异,对3个<i>PBP</i>基因的可能功能进行了讨论。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1037 1044 2404283 闫祺<sup>1</sup>, 陈严<sup>1</sup>, 刘晓龙<sup>1</sup>, 李柏桦<sup>1</sup>, 廖辉<sup>1</sup>, 张小晴<sup>1,2</sup>, 董双林<sup>1</sup> 不同遗传类群抗五氟磺草胺稗种子萌发对逆境条件的响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806009 <b>[目的]</b>本文旨在明确华东地区隶属苏南、苏北、皖南3个不同遗传类群抗五氟磺草胺稗[<i>Echinochloa crusgalli</i>(L.)P.Beauv]在不同条件下的萌发差异性,确定各遗传类群抗五氟磺草胺稗对不同逆境适应性的差异,为延缓抗性稗的扩散和治理提供理论依据。<b>[方法]</b>采用培养皿法和盆钵法进行种子萌发和出苗试验,测定萌发率并计算发芽势和发芽指数。<b>[结果]</b>当昼/夜温度为10℃/5℃时,敏感种群JLGY-3的萌发率(29.38%)和发芽指数(0.47)显著高于同一遗传背景的抗性种群JHHZ-1,两者的发芽势无显著性差异;当昼/夜温度为40℃/35℃时,两者的各指标均无显著性差异;当NaCl浓度为400 mmol·L<sup>-1</sup>时,JLGY-3少数萌发,JHHZ-1无萌发,两者差异显著;当水势为-0.6 MPa时,JLGY-3的各指标均显著高于JHHZ-1;在各pH值下或埋土深度为8 cm时,两种群的各指标均无显著性差异。不同遗传背景的抗性种群在昼/夜温度为40℃/35℃时,AXXZ-8的各指标均最低,JHHZ-1的发芽指数(11.58)最高,JHHZ-1与SSXB-1萌发率和发芽势无显著差异,并显著高于AXXZ-8,昼/夜温度为10℃/5℃下的JHHZ-1发芽指数(0.39)显著高于SSXB-1和AXXZ-8,3种群的萌发率和发芽势无显著差异;350 mmol·L<sup>-1</sup>的NaCl溶液中3种群的各指标均差异显著,并表现为JHHZ-1、SSXB-1、AXXZ-8依次降低;-0.6 MPa水势下AXXZ-8的各指标均最低,JHHZ-1发芽势(17.50)最高,JHHZ-1与SSXB-1的萌发率和发芽指数无显著差异,并显著高于AXXZ-8;当pH值为3或12时,AXXZ-8的发芽指数均最低,JHHZ-1最高,3种群的萌发率和发芽势均表现为JHHZ-1与SSXB-1无显著差异,并显著高于AXXZ-8;埋土深度8 cm的AXXZ-8各指标均最低,JHHZ-1的各指标与SSXB-1无显著差异,并显著高于AXXZ-8。<b>[结论]</b>在种子萌发阶段,抗性稗种群对环境的适应性跟抗性水平呈负相关性,表现出一定程度上的适合度代价。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1045 1053 1591744 张伟<sup>1</sup>, 张琳<sup>2</sup>, 李茹<sup>3</sup>, 陈国奇<sup>1</sup>, 董立尧<sup>1</sup> 水稻铁氧化酶基因<i>OsLPR5</i>对拟南芥根系发育和养分利用的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806010 <b>[目的]</b>本文旨在研究水稻铁氧化酶基因<i>OsLPR</i>5对拟南芥根系发育和养分利用的影响,从而解析其作用。<b>[方法]</b>通过蛋白表达、纯化及酶活性测定,确定OsLPR5蛋白具有铁氧化酶活性;利用农杆菌介导花序侵染法创制<i>OsLPR5</i>转化拟南芥<i>atlpr1</i>突变体的转基因材料,通过根系形态鉴定和多种养分含量测定,研究<i>OsLPR5</i>对转基因植株根系发育及养分利用的影响。<b>[结果]</b>pGS-21a-<i>OsLPR5</i>融合蛋白酶活性明显高于对照;低磷条件下,与突变体相比,<i>OsLPR5</i>转化株主根变短,根系总磷、氮、钾、钠、铁、铜和锌等多种养分含量降低,趋于野生型;<i>OsLPR5</i>的表达显著回补了<i>AtLPR1</i>基因的突变对主根表型和养分含量的影响,表明<i>OsLPR5</i>在植株根系构型和多种养分利用方面起到重要作用。<b>[结论]</b>OsLPR5蛋白具有铁氧化酶活性,在拟南芥转基因植株中参与低磷条件下根系构型和养分利用等重要过程。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1054 1060 2127195 高飞燕<sup>1</sup>, 曹越<sup>2</sup>, 艾昊<sup>1</sup>, 刘秀丽<sup>1</sup>, 杨晶<sup>1</sup>, 冯冰<sup>1</sup>, 徐国华<sup>1</sup>, 孙淑斌<sup>1</sup> 不同供氮水平对常规稻与杂交稻产量及氮素利用效率的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806011 <b>[目的]</b>通过研究不同施氮水平下常规稻、杂交稻的生长发育特征及产量形成过程,旨在明确常规稻、杂交稻的生长规律及其对氮素的响应差异。<b>[方法]</b>以江苏省沿江及苏南地区主推的常规稻品种‘镇稻11’和湖南地区广泛种植的杂交稻品种‘Y两优3218’为试验材料,研究了不同施氮水平(N0:0 kg·hm<sup>-2</sup>;N90:90 kg·hm<sup>-2</sup>;N180:180 kg·hm<sup>-2</sup>;N270:270 kg·hm<sup>-2</sup>;N360:360 kg·hm<sup>-2</sup>)对‘镇稻11’和‘Y两优3218’的分蘖动态、生物量累积、产量形成以及氮素利用效率的影响。<b>[结果]</b>在不同施氮水平下,杂交稻在生育前期的生长速率均显著高于常规稻,而在开花—成熟期无显著差异。常规稻与杂交稻的生物量及产量均在施氮水平为180 kg·hm<sup>-2</sup>时最高,2016和2017年平均分别为9 167和10 502 kg·hm<sup>-2</sup>。在各施氮水平下,杂交稻的产量比常规稻显著增加15.62%~45.48%。常规稻与杂交稻对氮肥的利用效率均随施氮量的增加呈逐渐下降的趋势。与常规稻相比,杂交稻对氮素的吸收速率较快,地上部的氮素分配比例受水稻品种和氮水平的影响,2个品种水稻穗中的氮素分配在高氮条件下显著低于低氮处理。杂交稻穗中的氮素分配比例在低氮条件下(N0、N90)显著高于常规稻,在高氮条件下(N270、N360)低于常规稻。在施氮量大于等于180 kg·hm<sup>-2</sup>时,杂交稻的氮肥农学效率显著低于常规稻。<b>[结论]</b>施氮对水稻的生物量和产量均有显著影响,与常规稻相比,杂交稻生物量及库容更大,导致杂交稻高产;同时杂交稻对氮素的利用效率更高,本试验模拟的常规稻和杂交稻最佳施氮量分别为133和76 kg·hm<sup>-2</sup>。通过氮肥管理可以进一步提升杂交稻的产量并实现高产高效。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1061 1069 1240091 高帅<sup>1</sup>, 潘勇辉<sup>1</sup>, 孙玉明<sup>1</sup>, 郭俊杰<sup>1</sup>, 王成孜<sup>1</sup>, 凌宁<sup>1</sup>, 张燕<sup>2</sup>, 郭世伟<sup>1</sup> 添加生物质炭不同组分对不结球白菜产量和品质的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806012 <b>[目的]</b>本文旨在揭示生物质炭施用对作物产量和品质的影响机制。<b>[方法]</b>通过热水浸提法,将生物质炭中以有机碳为主的"炭骨架"(水洗生物质炭,washed biochar)和以小分子有机物为主的"类植物生长激素"(生物质炭浸提液,biochar extracts)分离,再通过燃烧法将以氮、磷、钾等营养元素为主的"速效养分"(生物质炭灰分,biochar ash)分离。将这些不同的组分添加到高、低2种肥力土壤中,研究其对不结球白菜(简称小白菜)产量、品质及土壤性质的影响。<b>[结果]</b>添加不同生物质炭组分对小白菜地上部生物量和根系生物量没有显著影响,但添加生物质炭浸提液和水洗生物质炭显著提高了高肥力土壤中小白菜的根冠比。添加生物质炭不同组分均显著降低了收获期小白菜地上部硝酸盐含量,不同处理硝酸盐含量降低41%~84%。添加水洗生物质炭提高了高肥力土壤中小白菜地上部维生素C含量;而添加生物质炭浸提液增加了低肥力土壤小白菜地上部维生素C含量。添加生物质炭不同组分均显著提高了收获期小白菜地上部钾含量,不同处理钾含量增加43%~88%。小白菜地上部硝酸盐含量与钾含量呈极显著负相关关系。<b>[结论]</b>添加秸秆生物质炭不同组分对小白菜产量没有显著影响,但降低了小白菜地上部硝酸盐含量,同时提高了钾含量。添加秸秆生物质炭后小白菜地上部钾吸收量的增加可能是硝酸盐含量降低的重要原因。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1070 1077 1152926 刘晓雨, 刘成, 王贺东, 刘铭龙, 孙宝宝, 张旭辉, 李恋卿, 潘根兴 江苏省农田土壤全氮含量变化及其影响因子 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806013 <b>[目的]</b>本文旨在研究江苏省农田土壤全氮含量变化特征及其影响因子。<b>[方法]</b>基于2008和2015年江苏省基本农田质量长期监测点实测数据,运用经典统计学和地统计学分析土壤全氮含量的时空变化,运用多因素方差分析探明成土母质、气候、种植制度、化肥施用等因子对土壤全氮含量变化的影响及不同影响因子间的交互效应。<b>[结果]</b>2015年江苏农田土壤全氮平均含量为1.47 g·kg<sup>-1</sup>,比2008年增加了8.9%(<i>P</i>&lt;0.01)。2008和2015年,土壤全氮含量空间分布特征保持相对一致,表现为苏南地区高于苏北地区(里下河地区除外),西部地区高于东部地区,沿海地区最低;土壤全氮含量的变化受氮肥施用及氮肥施用与气候交互效应的影响显著,湿润亚热带地区氮肥低投入时土壤全氮含量增加最多,而半湿润温暖带地区氮肥超高投入时土壤全氮含量增加最多;土壤有机质作为协变量对全氮变化影响显著,且解释率最高。<b>[结论]</b>在氮肥低投入及超高投入2种情况下,气候是土壤全氮含量变化的显著影响因子,建议在生产实践中依据气候条件合理施用氮肥。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1078 1084 2413067 全思懋<sup>1</sup>, 王绪奎<sup>2</sup>, 胡锋<sup>1</sup> 耕作对河套黄灌区典型盐碱土水稳定性团聚体及有机碳和全氮含量的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806014 <b>[目的]</b>本文旨在探讨耕作对河套灌区典型盐碱土水稳定性团聚体及其有机碳和全氮含量的影响。<b>[方法]</b>选择河套黄灌区典型的5种盐碱土,用Yoder湿筛法测定水稳定性团聚体,再用元素分析仪测定有机碳和总氮含量。<b>[结果]</b>河套黄灌区典型盐碱土主要是53~10 μm团聚体,占55.84%~79.72%,平均68.10%;其次是250~53 μm团聚体,占11.79%~29.18%,平均17.95%;而 &gt; 250 μm和 &lt; 10 μm团聚体平均不超过5.21%,但不同盐碱土差异非常大。耕作增加了53~10 μm团聚体数量,减少了&gt;250 μm和250~53 μm团聚体数量。&gt;250 μm和&lt;10 μm团聚体的有机碳和全氮含量比较高,有机碳含量平均分别为8.38和6.81 g·kg<sup>-1</sup>,全氮含量平均分别为0.98和1.04 g·kg<sup>-1</sup>,但由于这部分粒级团聚体的质量分数较高,有机碳和全氮主要分布在53~10 μm团聚体中。大团聚体质量分数与土壤有机碳和全氮含量呈显著正相关关系,而小团聚体质量分数与EC、pH及Na<sup>+</sup>、SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>、Cl<sup>-</sup>和CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>呈显著正相关关系。<b>[结论]</b>耕作降低了大部分土壤中各粒级团聚体有机碳和全氮含量,促进了有机碳和全氮从大团聚体向小团聚体转移。盐分决定盐碱土小团聚体的数量,而有机物质在大团聚体形成中起重要的作用。河套地区盐碱土改良,应在降低盐分的同时加大有机物质投入量。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1085 1092 997095 章征程, 林启美, 李谟志, 李贵桐, 赵小蓉 猪瘟病毒非结构蛋白NS3和NS5B多克隆抗体的制备和鉴定 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806015 <b>[目的]</b>本试验旨在制备特异性鼠抗猪瘟病毒(CSFV)非结构蛋白NS3和NS5B的多克隆抗体。<b>[方法]</b>根据CSFV <i>NS5B</i>基因序列设计1对特异性引物,以CSFV石门株为模板PCR扩增<i>NS5B</i>基因,同时根据大肠杆菌对密码子的偏嗜性优化了<i>NS3</i>密码子,并将<i>NS3</i>和<i>NS5B</i>基因分别克隆至原核表达载体pColdI,转化至大肠杆菌Rossetta 2(R2),经0.1 mmol·L<sup>-1</sup> IPTG诱导后进行融合蛋白的表达和纯化,常规免疫BALB/c小鼠制备抗血清。应用Western blot和间接免疫荧光技术鉴定了多克隆抗体的特异性。<b>[结果]</b>Western blot结果显示,该抗血清不仅能识别原核和真核表达的NS3和NS5B蛋白,也能识别细胞中感染的CSFV并产生特异性条带;间接免疫荧光检测结果表明,2种抗血清除均能与胞浆中的CSFV粒子发生反应外,也能识别宿主细胞中真核表达的NS3和NS5B蛋白。<b>[结论]</b>本试验成功表达了NS3和NS5B,且用其制备的抗血清具有生物学功能,为深入探究猪瘟病毒致病机制奠定了基础。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1093 1099 2641534 侯金秀<sup>1</sup>, 郑阳<sup>1</sup>, 李照耀<sup>1</sup>, 胡峰<sup>2</sup>, 陈熊男<sup>1</sup>, 张云娜<sup>1</sup>, 周斌<sup>1</sup> 母鼠妊娠期和哺乳期日粮添加甜菜碱对子代雌性大鼠机体铁代谢的影响及其机制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806016 <b>[目的]</b>本文旨在研究母鼠日粮饲喂甜菜碱对子代雌性大鼠机体铁代谢的影响及其机制。<b>[方法]</b>随机选取56只10周龄Sprague Dawley雌性大鼠,与同种雄鼠自然交配,配种成功后,孕鼠随机分为对照组和甜菜碱组。对照组孕鼠在怀孕第1~21天饲喂基础日粮,甜菜碱组孕鼠同期饲喂在基础日粮上添加质量分数为1%甜菜碱的混合日粮。出生雌性大鼠于(3周龄)断奶后饲喂基础日粮至16周龄。记录13~16周龄子代雌性大鼠生产性能,测定16周龄子代雌性大鼠血液及组织铁代谢相关指标并分析其肝脏铁代谢相关基因及蛋白的表达。<b>[结果]</b>与对照相比,母体添加甜菜碱对子代雌性大鼠生长性能无明显影响,但显著或极显著降低16周龄子代雌性大鼠的血红蛋白含量(<i>P</i>&lt;0.05)、血清铁含量、转铁蛋白结合铁含量和总铁结合力(<i>P</i>&lt;0.01),促进肝脏铁摄取相关蛋白二价金属离子转运体(DMT1)及转铁蛋白受体1(TFR1)蛋白表达(<i>P</i>&lt;0.05)。<b>[结论]</b>母体饲喂甜菜碱降低了子代雌性大鼠血清铁水平,但对肝脏铁含量没有显著影响。肝脏铁的稳态与甜菜碱诱导的肝脏铁摄取通路相关蛋白(TFR1和DMT1)的高表达密切相关。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1100 1106 1155234 杨春, 李惠芳, 杨树, 方茜, 马文强, 赵茹茜 猪肠黏膜PP结中树突状细胞的分离与鉴定 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806017 <b>[目的]</b>本试验旨在建立体外分离猪肠黏膜派尔集合淋巴结(Peyer’s patch,PP)中树突状细胞(dendritic cell,DC)的方法。<b>[方法]</b>应用密度梯度离心的方法获得单个核细胞,然后分别采用免疫磁珠法、流式细胞术根据细胞表面标志MHC-Ⅱ和SWC3a分选猪肠黏膜PP结DC,并进行DC形态学和免疫学性质鉴定。<b>[结果]</b>磁珠分选(magnetic cell sorting,MACS)富集SWC3a<sup>+</sup>细胞纯度达90.2%,而SWC3a<sup>+</sup>/MHC-Ⅱ<sup>+</sup>细胞纯度达50.5%。流式细胞术分选猪肠黏膜PP结中SWC3a<sup>+</sup>/MHC-Ⅱ<sup>+</sup> DC纯度高达95.6%,将该DC培养2 d后,细胞有聚集现象,细胞表面不规则,略有突起,具有刺激同种异体淋巴细胞增殖的能力。<b>[结论]</b>成功建立了体外分离猪肠黏膜PP结中DC的方法,分离到的DC具有体内DC的生物学特性,为进一步研究猪肠黏膜PP结中DC的功能奠定了基础。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1107 1112 1996739 袁晨, 张恩, 王佳璐, 黄璐璐, 杨倩 UPEC双组分信号系统KguS/KguR调控基因缺失株的构建及其生长特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806018 <b>[目的]</b>构建尿道致病性大肠杆菌(uropathogenic <i>Escherichia coli</i>,UPEC)CFT073株的双组分信号系统KguS/KguR调控的<i>c5032—c5037</i>基因的缺失株,并研究基因缺失株在有氧和厌氧条件下的生长特性。<b>[方法]</b>运用Red重组系统将带有<i>c5032—c5037</i>基因同源臂的氯霉素抗性基因取代<i>c5032—c5037</i>基因,在温度敏感型质粒pCP20作用下消除氯霉素抗性基因,构建基因缺失株CFT073Δ<i>c5032—c5037</i>,用PCR和基因测序验证基因敲除是否成功,测定有氧和厌氧条件下CFT073Δ<i>c5032—c5037</i>在以α-酮戊二酸为唯一碳源的M9培养基中培养不同时间的菌液<i>D</i><sub>600</sub>值。<b>[结果]</b>构建了CFT073Δ<i>c5032—c5037</i>,PCR验证及基因测序结果均表明已成功敲除<i>c5032—c5037</i>基因;厌氧条件下CFT073Δ<i>c5032—c5037</i>在以α-酮戊二酸为唯一碳源的M9培养基中生长比野生型菌株CFT073缓慢,且差异极显著(<i>P</i>&lt;0.01),但在有氧条件下二者的生长无显著差异。<b>[结论]</b>成功构建了基因缺失株CFT073Δ<i>c5032—c5037</i>,并试验证实KguS/KguR调控的<i>c5032—c5037</i>基因在厌氧条件下参与α-酮戊二酸的利用,为进一步研究KguS/KguR在UPEC中的代谢适应机制奠定了基础。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1113 1117 1130506 李国强<sup>1</sup>, 朱丽萍<sup>1</sup>, 朱丽臻<sup>2</sup>, 陈蕾蕾<sup>3</sup>, 颜世敢<sup>1</sup> 芪薏术蝎方不同提取物对三氯卡班引起乳腺上皮细胞癌变的修复作用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806019 <b>[目的]</b>本文旨在研究芪薏术蝎方不同提取物对癌变细胞的修复作用。<b>[方法]</b>以芪薏术蝎方水提物、多糖提取物和醇提物3种药物为试验药物,以紫杉醇为阳性对照药物,以三氯卡班(triclocarban,TCC)单独长期处理细胞为阳性对照,以正常乳腺上皮细胞(EpH4-Ev)为阴性对照,以各药物的最大安全浓度为有效工作浓度,将药物和TCC同时加入到EpH4-Ev单层细胞中,以暴露48 h为1个循环周期,连续重复6个周期(T-6)后测定细胞增殖率、细胞内ROS水平、细胞内ERK通路的活化程度、DNA双链断裂程度、细胞的总凋亡率以及非停泊性生长和细胞迁移率等癌症相关的指标,评估药物对TCC长期暴露处理所致细胞癌变的影响。<b>[结果]</b>与阳性对照细胞相比,4种药物均能够显著抑制长期暴露于TCC的细胞发生非停泊性生长和细胞迁移;细胞内ROS水平显著升高,DNA双链断裂程度以及细胞的总凋亡率均显著升高;各药物组细胞增殖率显著下降,细胞内ERK通路的活化程度受到显著抑制。各提取物多数指标优于紫杉醇。<b>[结论]</b>芪薏术蝎方提取物与紫杉醇均能通过促进癌变细胞产生大量的ROS,从而引起细胞增殖抑制,ERK通路抑制,促进癌变细胞DNA损伤和细胞凋亡,最终修复由TCC诱导形成的癌变细胞。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1118 1125 2126652 张宝康, 施金彤, 杜红旭, 宋大鲁, 刘家国 脱氧雪腐镰刀菌烯醇对断奶仔猪生长性能、血清细胞因子及肠道免疫水平的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806020 <b>[目的]</b>本试验旨在通过脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)体内试验,根据仔猪血清细胞因子水平、肠黏膜sIgA水平及肠道免疫球蛋白mRNA相对表达量的变化,研究DON对断奶仔猪免疫机制的影响。<b>[方法]</b>选取30头21日龄"杜×长×大"三元杂交断奶仔猪,随机分为对照组、DON低剂量组和DON高剂量组,对照组饲喂基础饲粮,低剂量组和高剂量组分别饲喂含1和2 mg·kg<sup>-1</sup> DON的基础饲粮。试验期60 d。在试验开始后的0、14、28、42和60 d,所有仔猪经前腔静脉采血,检测血清细胞因子IFN-γ、IL-2、IL-4和IL-6水平;试验结束时,每组随机选取5头仔猪剖杀,取十二指肠、空肠和回肠,检测肠道黏膜sIgA水平及肠组织<i>IgA、IgM、IgG</i> mRNA相对表达量。<b>[结果]</b>DON能显著或极显著降低仔猪平均日采食量与平均日增重,增加料重比(<i>P</i>&lt;0.05,<i>P</i>&lt;0.01);显著降低血清IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-6水平和小肠黏膜sIgA水平及小肠组织<i>IgA、IgM、IgG</i> mRNA相对表达量(<i>P</i>&lt;0.05),其中DON高剂量组的作用效果比低剂量组更加明显。<b>[结论]</b>DON可以降低仔猪的生长性能、血清细胞因子及肠道免疫水平,对断奶仔猪具有一定的免疫毒性作用。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1126 1132 1405242 朱电锋, 张娅菲, 储小燕, 陈晓芳, 刘秦, 冯士彬, 李玉, 吴金节, 王希春 基于Scopus的植物表型组学研究进展分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806021 <b>[目的]</b>文献计量方法可以用于反映和预测科学技术发展的历史和趋势。本文基于科学大数据的计量方法探讨植物表型组学的研究现状,为植物表型组学的发展提供参考。<b>[方法]</b>基于Scopus数据库,分析2013年—2018年9月数据库中植物表型组学及其相关学术产出的文献数量、引用次数、合作单位、研究方向、学术机构和科研团队等信息,利用SciVal和CiteSpace 5.0等统计分析工具,运用可视化数据方法,分析植物表型组学研究领域的发展特点和趋势。<b>[结果]</b>基于Scopus共检索到与植物表型组学研究和应用相关的文献共20 953篇,总被引数217 105,TOP1%高被引论文为2.0%。相关学术产出总被引量TOP10的国家是美国、中国、德国、英国、法国、日本、澳大利亚、西班牙、加拿大和荷兰。相关论文被引总量TOP10的机构分别是中国科学院、法国国家农业研究院、美国农业部、法国国家科学研究院、中国农业科学院、美国康奈尔大学、西班牙高等科学研究委员会、美国加州大学戴维斯分校、法国巴黎萨克莱大学、荷兰瓦赫宁根大学。学术产出最多的学者是德国克斯·普朗克分子植物生理研究所的Alisdair Robert Fernie,共发表58篇植物细胞表型论文,被引1 246次。目前植物表型组学研究的植物种类较少,主要包括拟南芥、水稻、小麦、玉米、番茄和大豆。<b>[结论]</b>作为一个新兴的研究方向,植物表型组学体现出作物栽培、育种、生物学与计算机科学等多学科交叉发展的特性。高通量图像及相关数据分析是现阶段植物表型组学的重要研究方向,主题显著度指数达到98.8%,受关注度极高。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1133 1141 2988250 唐惠燕<sup>1</sup>, 倪峰<sup>1</sup>, 李小涛<sup>3</sup>, 陈蓉蓉<sup>1</sup>, 袁曦临<sup>4</sup>, 朱艳<sup>2</sup>, 周济<sup>5,6</sup>, 丁艳锋<sup>2</sup> 新型潮汐式无土栽培设施设计与试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806022 <b>[目的]</b>本文旨在开发一种新型潮汐式无土栽培设施(NSCD)。<b>[方法]</b>该NSCD主要包括营养液槽、"Ω"型分隔板、种植区、排液区、"U"型虹吸管、连通管、活动插板以及供水管。以中国传统的潮汐式无土栽培设施鲁SC-Ⅱ型为对照(CK),对NSCD进行了理论和试验分析以探究其物理特性和供水特性,并对NSCD的灌溉水使用效率、种植效果与经济性评估进行了分析。<b>[结果]</b>2种栽培设施未使用和使用过的均具有相似的抗张强度,且使用过的设施抗张强度稍大于未使用的设施。NSCD中水对分隔板的压力要远高于CK中水对分隔板的压力,而水对分隔板的压力是影响供水特性的主要因素。供水过程中,NSCD能在15 min之内快速均匀地供水至基质含水量的80%,完全满足植物根系对水分的需求,因此能极大提高灌溉水使用效率(34.13%)。供水期间,不同栽培设施基质里氧气、温度以及水分含量动态变化类似,但NSCD中基质里各参数变化量较大,且当基质中含水量相近时,NSCD中基质含氧量较对照高,供水期间基质里含氧量、含水量以及温度呈显著负相关关系。此外,NSCD还能减少7.77%的建造成本。<b>[结论]</b>NSCD具有良好的供水特性且能提高灌溉水使用效率,是一种经济适用的新型潮汐式灌溉设施。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1142 1150 2796244 靳露<sup>1,2</sup>, 王健<sup>1,2</sup>, 郭世荣<sup>1,2</sup>, 何向丽<sup>1,2</sup>, 孙锦<sup>1,2</sup>, 束胜<sup>1,2</sup>, 魏斌<sup>3</sup>, 毕研飞<sup>3</sup> 基于离散单元法的水稻籽粒快速颗粒建模研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806023 <b>[目的]</b>离散单元法(discrete element method,DEM)主要用于离散颗粒物料研究领域,非规则形状颗粒建模耗费大量时间,且模型精度对颗粒间的动力学响应特性有较大影响,故本文采用离散单元法研究水稻籽粒快速颗粒建模方法,旨在提高非规则形状颗粒建模效率及精度。<b>[方法]</b>以‘中早39号’早稻籽粒为研究对象,通过非接触式3D激光扫描法重构籽粒3D模型;采用手动填充颗粒建模方法,设置球体坐标、接触半径及物理半径使填充颗粒模型三轴尺寸及体积接近实际籽粒;采用自动填充颗粒建模方法,对籽粒3D模型划分网格及获取网格单元坐标信息,然后通过工程离散单元法(engineering discrete element method,EDEM)中的应用程序编程接口(API)实现多球快速聚合颗粒建模;通过高斯拟合法对自动填充颗粒建模中的填充参数进行优化分析,并通过籽粒自然堆积角仿真与试验对比验证模型精度。<b>[结果]</b>重构籽粒3D模型与实际籽粒对比尺寸误差均在5%以内;手动填充颗粒模型填充球数164个,耗时约25 h,尺寸误差均在5%以上;自动填充颗粒模型填充球数203个,球体物理半径为1.2 mm时颗粒模型最优,耗时约1 h,尺寸误差除厚度外均在5%以下;自动填充颗粒自然堆积角仿真结果与试验结果误差为0.76%。<b>[结论]</b>基于EDEM中API自动填充颗粒建模方法具有高效、精确等优点,为非规则形状颗粒物料的离散单元法研究提供了一种有效的颗粒建模方法。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1151 1158 2635442 原建博<sup>1,2</sup>, 李骅<sup>2</sup>, 吴崇友<sup>3</sup>, 齐新丹<sup>1</sup>, 施新新<sup>1</sup>, 李超<sup>2</sup> 果园风送静电喷头设计与试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806024 <b>[目的]</b>针对雾滴在叶背面覆盖密度低的问题,设计了一种风送静电喷头。<b>[方法]</b>根据感应充电模型,同时进行理论计算,从而设计出电极及电极帽的尺寸。电极设计成锥形电极,开角为80°,高10 mm,厚2 mm,材料为铜,具有高导电性;电极帽设计成仿锥形,防止电极被药液腐蚀,材料选用环氧树脂制作,可提高介电常数,增大感应充电电场电荷。并对喷头进行了3个方面的性能试验,包括荷质比测量、静电雾滴覆盖密度对比试验和田间验证试验。<b>[结果]</b>荷质比测量表明:雾滴在喷头处的最大荷质比为1.167 mC·kg<sup>-1</sup>,并且距离喷头1 m处的雾滴仍然带电。雾滴覆盖密度对比试验表明:静电及喷雾距离对正、背面覆盖密度影响显著,在喷雾距离1~2 m内,背面覆盖密度相对增幅可达70%以上。田间验证试验证明:静电作用同时作用了叶片正、背沉积;风机转速对荷质比的影响与对叶片正、背沉积量的影响结果一致。<b>[结论]</b>研究证明该静电喷头具有明显的静电喷雾效果,可为果园风送静电喷头的设计与效果检验提供参考。 2018年11月25 00:00 2018年6期 1159 1166 2204470 夏伟<sup>1</sup>, 丁为民<sup>1</sup>, 邱威<sup>1</sup>, 刘燕德<sup>2</sup>, 欧阳玉平<sup>2</sup>