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基于全基因组关联分析的水稻穗长QTL定位及其候选基因分析
摘要：
分别于2021年和2022年在湖南长沙种植254份水稻3K种质资源，在成熟期测定各种质的穗长。结合种质基因型进行全基因组关联分析，共检测到3个穗长QTL，分布于水稻第1、5、6号染色体，分别命名为qPL–1、qPL–5和qPL–6，相对贡献率为 9.06%~28.27%；结合QTL区间内基因功能注释和基因不同单倍型的穗长差异显著性分析结果，最终获得qPL–1、qPL–5和qPL–6的候选基因，其中qPL–6与sped1–D共定位，Os01g0715600、Os05g0132700为调控穗长的新候选基因；对Os01g0715600、Os05g0132700 和Os06g0597500的单倍型进行聚合分析，发现这3个基因存在累加效应。
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基施硫肥对水稻吸收和积累镉的影响
摘要：
通过田间小区试验，探究基施硫化钠(S1)、硫磺(S2)、亚硫酸钠(S3)、硫酸钠(S4)及半胱氨酸(S5)等5种硫肥对2种具有不同镉积累特性的水稻品种(玉针香、湘晚籼13号)在不同生育期内，各器官对镉吸收和积累的影响及其作用机理。结果表明：添加5种硫肥均能降低2个品种水稻糙米镉含量，与不施硫肥(CK)相比，玉针香的降低了27.03%~83.78%，湘晚籼13号的降低了14.28%~57.14%，且玉针香的S3、S4、S5和湘晚籼13号的S3、S5的糙米镉含量均低于国家食品安全限量标准(GB 2672—2017)；添加5种硫肥均降低了2个品种水稻糙米的镉富集系数和转运系数，且均是S3和S5的降幅较大；水稻根、茎、叶非蛋白巯基物质(NPT)和谷胱甘肽(GSH)含量受水稻品种和生育期及硫肥种类影响较大，但各条件下NPT和GSH含量大多呈增大趋势，其中，3个生育期中，拔节期的增幅更大，2个品种中，玉针香的增幅更大，5种硫肥处理中，半胱氨酸处理的增幅更大；基施硫肥能显著降低2个品种水稻成熟期根际土壤可交换态镉含量和S3、S4、S5的根际土壤碳酸盐结合态镉含量，可提高根际土壤残渣态镉含量(湘晚籼13号的S2除外)，其他2种形态镉含量受硫肥种类影响较大，但2个品种不同形态镉含量随硫肥种类的变化趋势基本一致；基施硫肥均能显著降低水稻根际土壤pH(湘晚籼13号的S1除外)，其中S2的pH降低幅度最大，显著低于其他处理的。综合考虑，基施半胱氨酸硫肥抑制水稻吸收和积累镉的效果较好，且对玉针香的作用效果强于湘晚籼13号的。
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基于非靶向代谢组学的G80烟叶成熟进程的代谢特征
摘要：
运用超高效液相色谱–串联质谱联用技术，从烤烟品种G80不同成熟期(打顶当天及打顶后第10、20、30天)烟叶中鉴定出亲水性代谢物211种、亲脂性代谢物74种；共筛选出94个差异代谢物，归属于氨基酸、糖及糖苷类、脂类、胺类、生物碱、苯丙酸及其衍生物、萜类、核苷酸和其他类等9大类，其中L–苯丙氨酸、DL–苯丙氨酸、DL–酪氨酸、蔗糖和甘油酸为G80烟叶成熟过程中的关键代谢物。代谢通路分析发现，G80不同成熟期烟叶差异代谢物均显著富集于苯丙氨酸代谢途径，其代谢产物木脂素、苯丙酸、黄酮类和香豆素及其衍生物等在成熟后期大量积累，有助于增强烟叶的抗氧化能力和促进香气的形成。
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稻茬烤烟生长和烟叶品质对促早生快发施肥模式的响应
摘要：
为解决湖南稻作烟区烤烟大田前期低温阴雨抑制烤烟生长、导致烟叶原料质量差和烤烟品质下降的问题，以云烟87为材料，设计优化基肥(添加微生物菌剂)和提苗肥(配施尿素)，即促早生快发施肥模式，通过测定烤烟的农艺性状、干物质积累量和氮积累量、经济性状、物理特性、化学成分并进行烟叶感官评吸，对烟叶产量和质量综合效果进行模糊评价。结果表明：基肥中添加微生物菌剂和专用提苗肥配施尿素，可以提高株高和最大叶叶长、最大叶叶宽、最大叶叶面积，增加烟株干物质积累量和氮积累量，提高烤烟的产量和产值，提高烟叶的平衡含水率和叶片厚度、烟叶总糖含量，降低烟碱含量，提高烟叶感官评吸质量，二者互作最终得到产量和质量综合效果较好的烟叶。与传统基肥和提苗肥的处理相比，经过在基肥中添加微生物菌剂并配施尿素作提苗肥的处理后，烤烟经济性状指数、感官质量指数和综合效果指数可分别提高11.27%、20.01%、12.61%。
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基于转录组与代谢组料慈竹的耐盐机制分析
杜娟，陈咸吉，王哲，聂现辉，陈彦超，艾文胜，孟勇，汪启明，彭国平
摘要：
选取盐处理组(1.0% NaCl溶液浇灌)和对照组(用井水浇灌)料慈竹的成熟叶片进行转录组与代谢组分析，分析料慈竹在转录水平与次生代谢物水平的变化。结果表明：与对照组相比，处理组共检测到差异基因487个，其中上调基因257个，下调基因230个；GO功能分析基因差异表达(DEGs)结果显示，在盐胁迫下叶片中DNA出现损伤，甲基转移酶复合物富集最多；DEGs的KEGG富集分析发现，料慈竹的糖类、氨基酸类代谢相关途径富集种类较多，次生代谢产物途径富集数量最多；盐处理后差异表达的次生代谢物共有225种，上调的有77种，下调的有148种，其中差异表达显著上调的次生代谢产物1种(log2(FC)≥1)，为葫芦巴碱，下调的有20种(log2(FC)≤–1)，主要为酚酸类及黄酮类化合物；料慈竹在长时间的盐胁迫下依靠自身的甲基化复合物相关基因调控稳定了基因的表达，但盐胁迫仍然导致DNA受到损伤；通过初生代谢能力的提高及下游苯丙素类生物合成途径的减少，料慈竹的可溶性糖、可溶性蛋白、葫芦巴碱等渗透压调节物质含量提高，维持了渗透压，保证在盐胁迫下的生理活性，提高了在含盐环境中的生长能力。
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链霉菌中一类同源非典型端粒的克隆及分析
摘要：
采用自连接–PCR的方法克隆和测序了Streptomyces cattleya DSM46488、Streptomyces mobaraensis DSM40847及Streptomyces davawensis JCM4913的端粒，序列比对发现，这3种端粒具有较高的序列相似性，前60个核苷酸的序列相似性达到了80%以上；在二级结构水平，这些端粒含有多个回文序列，其中，包含相同的回文序列I和II，但并不能通过折返形成超级发夹结构；Streptomyces cattleya DSM46488、Streptomyces mobaraensis DSM40847及Streptomyces davawensis JCM4913的端粒与线性质粒pSHJG1端粒及Streptomyces albus J1074染色体端粒均具有较高的序列相似性；系统发育分析显示它们与典型端粒及其他非典型端粒处于不同的进化分支，S. cattleya DSM46488、S. mobaraensis DSM40847、S. davawensis JCM4913、S. albus J1074及S. hydroscopicus subsp. Jinggangensis 5008都编码同源的潜在末端蛋白–端粒相关蛋白，暗示了这类同源的非典型端粒系统广泛存在于链霉菌中。
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生菜HSF基因家族的全基因组鉴定与表达分析
摘要：
利用生菜的全基因组数据，采用生物信息学方法，从生菜中鉴定出了35个LsHSF基因，按照其在染色体上的分布顺序命名为LsHSF1，LsHSF2，…，LsHSF35，并对其理化性质、染色体定位、与拟南芥的进化关系、蛋白保守基序、组织表达水平及褪黑素处理后高温条件下的表达量进行分析。亚细胞定位预测分析结果显示，除LsHSF11、LsHSF17定位在叶绿体，LsHSF34定位在液泡外，其余基因都定位在细胞核中；35个LsHSF基因不均等地分布在9条染色体上；蛋白保守基序预测分析结果显示，所有LsHSF基因都含有Motif 1与Motif 2，且存在紧密联系；系统发育树分析结果表明，HSF蛋白分为A、B和C共3组，被划分为14个主要亚家族；组织表达水平分析结果表明，HSF等基因具有特异性表达模式；高温处理能够刺激HSF基因家族成员的表达。
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辣椒炭疽病拮抗内生菌的分离鉴定及防效试验
摘要：
采用组织分离法，从湖南衡阳地区辣椒炭疽病频发田块的健康果实中筛选具有抗炭疽病活性的内生细菌，从100 株内生菌中筛选获得1株对辣椒炭疽病菌具有较强拮抗效果的菌株C3，该菌株在平板对峙试验中的抑菌带宽为16.5 mm，抑菌率达到80.26%；结合生理生化特性测定和分子鉴定结果，确定其为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。在果实针刺试验中，菌液浓度为107 cfu/mL时病斑最小；菌液浓度为107 cfu/mL、每株喷施50 mL的盆栽防效达到90.67%；将菌液浓度降至106 cfu/mL时盆栽防效仍有68.64%；菌液浓度为107 cfu/mL时田间防效达到48.71%，与400 mg/L吡唑醚菌酯对照组的防效(54.18%)接近。
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金龟子绿僵菌制剂对二化螟的防效及体内相关酶活性的影响
摘要：
用剂量为1.6×107/mL的金龟子绿僵菌CQMa421制剂处理二化螟幼虫，测定该制剂对二化螟幼虫的毒力及其对幼虫总蛋白含量及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等3种保护酶活性和羧酸酯酶(CarE)、乙酰胆碱酯酶(AChE)、碱性蛋白酶(AKP)和谷胱甘肽S–转移酶(GSTs)等4种解毒酶活性的影响。结果表明：经金龟子绿僵菌制剂处理后，二化螟幼虫的存活率呈持续下降趋势，半致死时间(LT50)为7.23 d，第10天死亡率为56.89%，说明金龟子绿僵菌制剂对二化螟幼虫具有显著毒力；金龟子绿僵菌制剂处理3 d时，二化螟幼虫蛋白质含量最高；POD、CAT、SOD等3种保护酶活性分别在处理2、4、5 d时达到最高，分别为198.76、19.59和12.90 U/mg，均显著高于对照组相应酶的活性；4种解毒酶GSTs、AChE、CarE和AKP最高活性分别约为对照组的1.68、1.68、1.27和1.62倍，说明经金龟子绿僵菌制剂CQMa421处理后，二化螟幼虫体内稳态遭到破坏，进而受到毒害。
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日粮磷水平对夏南牛生长性能和血清生化指标及瘤胃微生物区系的影响
摘要：
选取36头遗传背景相似的13~15月龄、体质量为(332.8±49.9) kg的夏南牛，随机分成4组，每组3个重复，每个重复3头牛，分别饲喂磷质量分数为0.15%、0.18%、0.20%、0.23%的日粮，预试期15 d，试验期60 d，测定夏南牛生长性能和血清生化指标，分析日粮磷水平对瘤胃微生物区系的影响。结果表明：日粮磷质量分数0.15%组夏南牛日干物质采食量极显著低于其他各组的；0.18%和0.20%组牛平均日增重显著高于0.15%组的；磷质量分数为0.20%时，夏南牛的平均日增重最高，达0.92 kg；不同磷质量分数日粮对夏南牛的干物质表观消化率、中性洗涤纤维表观消化率、酸性洗涤纤维表观消化率、粗蛋白表观消化率和钙表观消化率无显著影响，磷的表观消化率随日粮中磷质量分数的提高呈线性增加；日粮磷质量分数对夏南牛血清中钙、磷、尿素氮浓度和碱性磷酸酶活性无显著影响；日粮磷质量分数对夏南牛瘤胃发酵参数无显著影响，拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为瘤胃微生物的优势菌门。体质量为(332.8±49.9) kg的13~15月龄夏南牛推荐日粮磷质量分数为0.20%。
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非复制型尿嘧啶营养缺陷型弓形虫对雏鸡组织荷虫量及脾脏细胞因子表达水平的影响
摘要：
将2周龄雏鸡随机分成3组，试验组雏鸡颈部皮下注射0.l mL 107个/mL 非复制型尿嘧啶营养缺陷型弓形虫(NRTUAs)，感染对照组和空白对照组分别注射等剂量的RH虫株和PBS；于感染的第4天采集各组雏鸡的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、睾丸、法氏囊、胸腺、脑、胸肌、腿肌组织，提取其DNA，采用绝对荧光定量PCR检测各器官组织的荷虫量；提取剩余脾脏组织的RNA，采用相对荧光定量PCR仪检测脾脏中IL–1β、IL–6、TNF–α、CCL26、STAT1、IRF1、IFN–γ、IL–10的转录水平。结果表明，雏鸡感染弓形虫的第4天，各器官组织不能完全清除NRTUAs，除肝脏、睾丸、腿肌和脑组织外，NRTUAs组的组织荷虫量均显著低于RH组的；NRTUAs刺激脾脏不会使免疫相关细胞因子的转录水平显著上调或下调，说明NRTUAs是致病性较低的虫株，不会刺激雏鸡脾脏引发强烈的先天性免疫反应，不会引起促炎、抑炎因子的过量产生。
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大口黑鲈烂身病病原菌的分离鉴定及其药物敏感性
冯兴浪，丁戈野，张秋实，侯金亮，刘智明，陈中元，向建国，肖调义，李军华
摘要：
从湖南省醴陵市某大口黑鲈工厂化养殖场中患烂身病的大口黑鲈体表溃疡处分离得到1株病原菌MS315509，经形态学和分子生物学鉴定，确定该病原菌为嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)。人工感染结果显示，MS315509对大口黑鲈鱼苗的半数致死剂量为5.47×107 cfu/mL，为弱毒株；MS315509携带细胞兴奋性肠毒素基因(alt)、细胞毒性肠毒素基因(act)和黏附素基因(aha1) 3种毒力基因；采用12种抗生素与12种中草药对菌株MS315509进行药物敏感性试验，结果表明MS315509对庆大霉素、头孢拉定、石榴皮、苏木、五倍子、诃子等高度敏感，对四环素、头孢唑啉、卡那霉素、苯唑西林、恩诺沙星、青霉素、强力霉素、链霉素、黄连、艾叶和熟地黄等表现出耐药性。
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稻田微型螺旋推进抑草机的设计与试验
摘要：
为解决稻田机械除草作业中除草率低、伤苗率较高等问题，提出一种光学–机械复合除草方法，该方法通过提高水层浑浊度来抑制杂草光合作用，从而达到除草的目的。通过改进传统的螺旋推进装置，设计一种可适用于稻田土壤环境的微型螺旋推进抑草机。建立滚筒转速对螺旋滚筒工作阻力、运行转速的关系曲线；采用显式动力分析模块LS–DYNA对抑草机在稻田有水环境下的工作过程进行仿真分析，建立螺旋滚筒–土壤–水的耦合模型，进行流固耦合的仿真求解，取得抑草机在作业过程中的切削阻力及功率等参数；通过试验槽样机试验，探究水层深度对水层浑浊度影响的变化规律。结果表明：设计的微型螺旋推进抑草机最优转速为400 r/min；仿真阻力平均值较试验值大5.47%，仿真功率平均值较试验值大6.06%，仿真数据与试验数据的吻合度高，验证了仿真模型的可靠性；当试验槽中水层深度为20、40、60 mm时，浑浊度大于120 NTU的持续时间分别为5、8、8 h。
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影响白萝卜拔取力关键因素的研究与试验
摘要：
为研究影响白萝卜拔取力的关键因素，设计一种白萝卜拔取装置。该装置采用直流电机驱动，利用钢丝绳连接夹持器拉拽白萝卜缨叶，并由计算机记录拔取过程中的拔取力峰值和时长。以‘捷夏美50’白萝卜为试验材料，分析白萝卜拔取受力情况，确定以白萝卜拔取装置的拔取线速度、拔取角度、夹缨高度和土壤含水率为试验因素，白萝卜拔取力峰值为试验指标，进行单因素和响应面法试验，探究各试验因素对白萝卜拔取力峰值的影响，进而确定白萝卜拔取装置的最佳工作参数为夹缨高度1 cm、拔取线速度0.03 m/s、拔取角度为35°、土壤含水率21.63%，此时，白萝卜拔取力最小，拔取力峰值为52.5 N，该结果与白萝卜最小拔取力峰值预测结果具有良好的拟合性。
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基于CFD的烟叶松散润叶筒气固耦合数值模拟
摘要：
针对烟叶松散润叶筒内部的“黑箱”问题，基于计算流体力学(CFD)对其进行气固双向耦合的数值模拟，通过建立可视化的流场和温度场模型，探讨润叶过程的影响因素和影响机理。结果表明：流场模拟中，颗粒的存在能有效改善气体流动形式，总体气相速率从1.0 m/s降低到0.3 m/s，增加了气固间的接触，强化了两相间的传热；温度场模拟中，温度变化呈现阶段式变化，在润叶筒前半段气固之间传热显著，气相平均温度由81.0 ℃下降至68.8 ℃，颗粒平均温度从25.0 ℃迅速升温到64.8 ℃，后半段温度维持相对稳定，气固间传热的热流密度随着轴向位置呈现先逐步下降后平稳的趋势；气相、颗粒温度的模拟值与试验实测值的相对误差分别为0.7%、–2.5%，模拟值与试验实测值整体吻合良好，说明模型合理有效；随着筒体倾角、转速增大，两相间的传热效果随之减弱，为满足润叶工艺要求，筒体倾角应小于8°，综合考虑生产速率与能耗，转速应选择15 r/min。
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酸水解联合生物转化对剑麻皂素提取效率的影响
摘要：
以剥制后的剑麻残渣为材料，筛选对其具有降解功能的菌株，并对菌株发酵条件进行优化，建立酸水解联合微生物发酵技术体系，以提升剑麻皂素提取率。结果表明：在剑麻渣中分离获得14个菌株，其中黑曲霉、哈茨木霉和里氏木霉对剑麻皂素具有较高的生物转化能力；对黑曲霉、哈茨木霉和里氏木霉进行发酵，发酵时间3 d，初始pH 6、发酵温度30 ℃、添加体积分数0.1%的吐温–80时皂素提取率分别达到42.56、61.70、73.53 mg/g；在上述条件上，当添加1.0 mmol/L Fe2+时，对黑曲霉和里氏木霉进行发酵，皂素提取率分别达到55.14、89.45 mg/g；当Fe2+添加量为0.5 mmol/L，对哈茨木霉进行发酵，皂素提取率达到78.64 mg/g；单独酸水解试验结果表明，盐酸浓度为4.5 mol/L，水解时间为60 min时剑麻皂素提取率达到92.249 mg/g；采用1.5 mol/L盐酸结合黑曲霉、哈茨木霉和里氏木霉发酵对剑麻残渣进行提取，3个菌株提取剑麻皂素的提取率分别为78.70、95.40、107.3 mg/g。综上所述，采用酸水解联合微生物发酵法提取剑麻皂素，减少了2/3的酸消耗，且提高了剑麻皂素的提取率。
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益智酮乙纳米乳液的制备工艺优化及其稳定性
摘要：
以大豆卵磷脂为乳化剂，菜籽油为油相，制备一种稳定纳米乳液体系包埋益智酮乙。通过单因素试验、响应面试验优化纳米乳液制备条件，运用纳米粒度仪、激光共聚焦显微镜和傅里叶红外光谱仪等测量乳液的粒径、多分散系数(PDI)、Zeta电位、包封率、稳定性、光谱特性等。结果表明：在最佳制备工艺参数(大豆卵磷脂质量浓度18.4 g/L、均质压强172.35 MPa、均质次数7次和益智酮乙质量浓度7 mg/mL)下，益智酮乙纳米乳液平均粒径为(175.37±4.33) nm，PDI为0.13±0.02，包封率为(91.00±0.03)%；益智酮乙包埋量不影响乳液的粒径和PDI，包埋7 mg/mL益智酮乙的纳米乳液包封率最高；益智酮乙纳米乳液的微观结构为球状，乳液颗粒分布均匀，于4 ℃贮藏28 d时，乳液的粒径、PDI和包封率均无明显变化，乳液系统稳定，添加NaCl浓度≤30 mmol/L时，乳液能维持较为稳定的状态，NaCl浓度≥50 mmol/L时，随着NaCl浓度的升高，乳液的粒径和PDI显著升高，Zeta电位绝对值显著降低，乳液稳定性下降；菜籽油、大豆卵磷脂和益智酮乙之间没有形成共价键，也未发生化学相互作用。
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益智酮乙纳米乳液的制备工艺优化及其稳定性
摘要：
以大豆卵磷脂为乳化剂，菜籽油为油相，制备一种稳定纳米乳液体系包埋益智酮乙。通过单因素试验、响应面试验优化纳米乳液制备条件，运用纳米粒度仪、激光共聚焦显微镜和傅里叶红外光谱仪等测量乳液的粒径、多分散系数(PDI)、Zeta电位、包封率、稳定性、光谱特性等。结果表明：在最佳制备工艺参数(大豆卵磷脂质量浓度18.4 g/L、均质压强172.35 MPa、均质次数7次和益智酮乙质量浓度7 mg/mL)下，益智酮乙纳米乳液平均粒径为(175.37±4.33) nm，PDI为0.13±0.02，包封率为(91.00±0.03)%；益智酮乙包埋量不影响乳液的粒径和PDI，包埋7 mg/mL益智酮乙的纳米乳液包封率最高；益智酮乙纳米乳液的微观结构为球状，乳液颗粒分布均匀，于4 ℃贮藏28 d时，乳液的粒径、PDI和包封率均无明显变化，乳液系统稳定，添加NaCl浓度≤30 mmol/L时，乳液能维持较为稳定的状态，NaCl浓度≥50 mmol/L时，随着NaCl浓度的升高，乳液的粒径和PDI显著升高，Zeta电位绝对值显著降低，乳液稳定性下降；菜籽油、大豆卵磷脂和益智酮乙之间没有形成共价键，也未发生化学相互作用。
作物学
生物科学与技术
植物保护
畜牧·兽医·水产
农业工程
期刊介绍
主管单位：湖南农业大学
主办单位：湖南农业大学
主编：苏爱华
地址：湖南省 长沙市 芙蓉区
邮政编码：410128
电话：0731-84618035、84617599、84673730
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ISSN：1007-1032
CN：43-1257/S
