2022, 48(1).
摘要:以陆两优996(早稻)和丰源优299(晚稻)为供试材料,在“早蓄晚灌”节水条件下,设置常规施氮处理(CK)、不施氮处理(N0)和3个增密减氮处理(IR1、IR2、IR3),早稻的IR1、IR2、IR3的施氮量分别为103.2、86.4、69.6 kg/hm2,栽植密度分别3.2×105、3.6×105、4.0×105株/hm2;晚稻的IR1、IR2、IR3的施氮量分别为129、108、87 kg/hm2,栽植密度分别为2.8×105、3.2×105、3.6×105株/hm2,探索增密减氮对双季稻光合特性、水分利用效率的影响。结果表明:在早、晚稻的孕穗期、齐穗期,IR3处理的叶绿素相对含量(SPAD)均高于其他处理;分蘖期的净光合速率(Pn)大于乳熟期的,孕穗、乳熟期IR3的Pn明显高于其他处理;早稻分蘖、孕穗、齐穗期以及晚稻孕穗、齐穗期的SPAD值均与产量呈显著正相关;早、晚稻孕穗期的气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)与产量呈显著正相关性;分蘖期的蒸腾速率(Tr)与产量呈显著负相关。与常规施肥和种植密度处理相比,增密减氮IR3处理既能提高SPAD值和Pn,又可显著提高水分利用效率。
2022, 48(1).
摘要:以黄籽油菜‘410’‘456’‘552’和黑籽油菜‘492’为试验材料,采用花期标记、定期采样、形态和生理分析等方法,研究了种子胎萌发生时期、环境对胎萌的影响以及胎萌与种子的形态和相关生理指标的关系。结果表明:4个甘蓝型油菜品种种子胎萌发生在种胚充实阶段(花后27~36 d左右),初始胎萌率为2.44%~3.90%,胎萌发生时期越早的品种的胎萌率越高;种子千粒质量与胎萌率呈显著或极显著正相关(r为0.84~0.97),含水量与胎萌率呈极显著负相关(r为–0.93~ –0.98);种胚充实初期高温高湿的外部环境、较薄的种皮及相对较高的脂肪酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度均易导致种子胎萌的发生,而种子电导率、总糖含量与胎萌率的相关性不显著。
2022, 48(1).
摘要:以水稻品种N22为材料,通过数据库检索和文献挖掘,筛选出47个在高温胁迫和高温干旱复合胁迫下在花药和授粉雌蕊中均差异表达的敏感基因,并对其进行表达模式分析和生物信息学分析。结果显示:47个敏感基因主要富集到HSP20、HSP70、四肽重复、ClpA/B、DnaJ、FKBP型肽脯氨酰顺反异构酶和EF–hand蛋白结构域,且绝大多数敏感基因在高温胁迫和高温干旱复合胁迫下的花药和授粉雌蕊中表达上调,有利于水稻花器官对抗胁迫诱导的胞内蛋白损伤;47个敏感基因主要参与了与胁迫相关的生物学过程和代谢途径,与类固醇激素受体的HSP90伴侣循环和蛋白质甲基化也有关。通过预测,获得13个敏感基因的28个上游miRNAs,其中osa–miR164、osa–miR156和osa–miR5162可能是水稻生殖期间逆境胁迫下对水稻育性、抽穗、衰老以及磷脂代谢中起关键作用的miRNAs。
2022, 48(1).
摘要:为明晰油菜BnaYUCCA10基因与油酸含量之间的关系,以miRNA测序得到的BnaYUCCA10基因为对象,采用实时荧光定量PCR(RT–PCR)技术研究BnaYUCCA10基因在30份不同油酸含量的甘蓝型油菜不同部位和生长时期的表达情况,并对BnaYUCCA10基因是否参与油酸的代谢进行分析。结果表明:营养生长期大部分油菜材料的BnaYUCCA10基因表达量随生育进程逐渐增加,高油酸材料与非高油酸材料间无显著差异;在开花1 d的花中的表达量高于花蕾和开花5 d的花中的表达量,且在高油酸材料与非高油酸材料中的表达量差异显著;在角果期的表达量随生育进程逐渐降低,在高油酸材料与非高油酸材料中的表达量差异显著;BnaYUCCA10基因在角果期及开花5 d的花中的表达量与油酸含量呈极显著正相关,在高油酸材料中的表达量显著高于非高油酸材料的。推测BnaYUCCA10基因可能参与了种子中的油酸代谢,可为油菜油酸调控机制的研究提供参考依据。
2022, 48(1).
摘要:以水杉原生种为材料,提取其幼嫩植株的根、茎和叶的总RNA,经mRNA纯化、反转录、全长转录组文库构建等过程,再采用SMRT技术测定其全长转录本序列,运用生物信息学对获得的原始转录组数据进行分析。结果显示:提取的总RNA符合建库要求;全长转录组测序共获得了包含5 914 711 个亚读段(subreads)的14.0 Gb的数据,质量控制处理后包括236 130个全长非嵌合读段(reads)和97 626个一致性reads;转录本经去冗余处理后共获得61 057个全长一致性读段(unigenes),其中有54 099个被成功注释到7个数据库中,注释比达88.60%;对水杉unigenes作CDS(coding sequence) 长度分布及转录因子分析,其CDS长度范围为144~6477 nt,平均长度约为679 nt;共检测到2386个转录因子,这些转录因子可以归类为29个家族。
2022, 48(1).
摘要:MLP2–2基因是存在于金柑中的一种H2B蛋白互作基因。对金柑MLP2–2基因进行生物信息学分析,发现MLP2–2蛋白序列中存在跨膜结构域,与Kunitz蛋白酶抑制剂具有同源性;对2年生金柑幼苗进行冷驯化,提取叶片RNA,反转录获得MLP2–2基因的cds序列,转入pBRT7质粒构建pBRT7–MLP2–2过表达载体后,侵染Rosetta(DE3)大肠杆菌工程菌,获得目的蛋白,并检测MLP2–2蛋白对金柑蛋白提取液的蛋白降解率。结果表明,MLP2–2抑制了16%的金柑蛋白质的降解,说明MLP2–2蛋白具有蛋白酶抑制剂活性。
2022, 48(1).
摘要:采用顶空固相微萃取结合气相色谱–质谱联用技术,鉴定出黄瓜(品种‘L–1’)花挥发性化合物共81种,包括醇类、醛类、酯类等16大类,主要成分有叶醇、(S)–氧化芳樟醇、正己醛和乙酸癸酯等。应用自制“Y”形嗅觉仪测定了11种挥发性化合物不同梯度(10、102、103、104、105)稀释后对西花蓟马行为的影响,发现西花蓟马对苯甲醛(10~105)、1–辛烯3–醇(10~105)、月桂烯(102)、1–戊烯–3–醇(102、105)、芳樟醇(10、103、104)、乙酸癸酯(10、102、104)、叶醇(10、103、105)、异戊醛(10、104、105)、异戊醇(102)有明显的正趋向反应;对月桂烯(10、104、105)、苯甲醇(10)、苯乙醛(102、104)、1–戊烯–3–醇(10)、芳樟醇(10)和乙酸癸酯(103)有较强的驱避反应。
2022, 48(1).
摘要:对水稻多样性群体(RDP–I)中的216份种质接种白叶枯生理小种P2并进行抗性鉴定,发现温带粳稻亚群平均抗性水平最高,其平均病斑长度最短;奥斯稻亚群平均抗性水平最低,平均病斑长度最长。通过全基因组关联作图鉴定了分布在水稻第1、2、4、6、7、8、9、10、11、12号染色体上的59个QTL,这些位点包含5个已知的抗白叶枯病基因。从较高阈值SNP位点以及附近2 Mb区段进行候选基因的预测,筛选出40个抗白叶枯病相关基因,并最终鉴定出16个抗性较好的水稻种质资源。
2022, 48(1).
摘要:从湖南、云南、海南等地采集的健康黄瓜植株中分离得到189株内生细菌,从中筛选的内生细菌Y–10对黄瓜叶斑病病原菌菊苣假单胞菌(Pseudonwnas cichorii)的抑菌半径达16 mm,拮抗效果最好,经形态学、生理生化特性及16S rDNA和rpoA双基因联合建树分析,被鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus substilis)。分别用4×109、4×108、4×107、4×106、4×105 cfu/mL的Y–10菌液浸黄瓜种子和4×109、4×108、4×107、2×107、4×106 cfu/mL的菌液灌根处理黄瓜盆栽幼苗,以无菌水浸种和灌根处理作为空白对照。结果显示,Y–10菌液4×107 cfu/mL处理的种子发芽率较空白对照提高了6.01%,菌液4×109 cfu/mL处理的种子几乎不萌发;黄瓜幼苗的根长、根鲜质量、地上部鲜质量、地上部干质量分别提高了40.71 %、33.59 %、35.21 %、58.18 %。4×109 cfu/mL菌液灌根接种后,黄瓜幼苗根长、根鲜质量、地上部的鲜质量和干质量分别较空白对照提高了11.49%、19.57%、77.25%、47.15%。Y–10菌株无溶磷、解钾及产IAA作用,但具固氮、产铁载体的作用。
2022, 48(1).
摘要:2019年5月,在湖南长沙地区富贵草上发生了一种不明原因的叶部病害,对其进行病原菌分离、形态学鉴定和科赫氏法则验证,并通过对核糖体转录间区rDNA (ITS)、肌动蛋白基因 (ACT)、几丁质合成酶1基因 (CHS1)和甘油醛–3–磷酸脱氢酶基因(GAPDH)序列的系统进化树分析,对病原菌进行分子鉴定,确定病原菌为冬麦刺盘孢(Colletotrichum liriopes)。
2022, 48(1).
摘要:在川西平原稻油轮作典型的砂质壤土区,设置不同秸秆还田方式(堆腐还田和直接还田)、灌溉方式(淹灌和有氧灌溉)和施氮水平(0、75、150、225 kg/hm2)的3因素裂区试验,分析秸秆还田与水氮管理对水稻氮素利用特征与土壤理化性质的影响。结果表明:秸秆还田与水氮管理对主要生育时期水稻氮素积累、结实期(抽穗和成熟期)氮素转运与利用、稻谷产量及成熟期稻田耕层(0~20 cm)土壤脲酶活性、铵态氮和硝态氮质量分数均存在显著或极显著的互作效应;秸秆堆腐还田对水稻氮素利用和产量及土壤理化性质的调控作用显著高于秸秆直接还田的,同一水氮管理下,成熟期植株和籽粒氮积累量分别提高了9.7%~32.9%和7.5%~45.3%,增产7.3%~18.5%,各生育期的平均土壤脲酶活性提高4.8%~9.7%;同一秸秆还田和施氮量处理下,相比于淹灌处理,有氧灌溉能不同程度的提高产量和氮肥表观利用率,并能提高多数处理的氮肥农学利用率、土壤铵态氮和硝态氮质量分数及脲酶活性;同一秸秆还田和灌溉方式,随着氮肥用量的增加,水稻氮肥表观利用率、农学利用率、产量、各器官(除2017年成熟期的穗外)和植株的氮素积累量及抽穗至成熟期茎鞘的氮素转运量、转运率、贡献率、土壤脲酶活性和硝态氮质量分数均先增加,施氮量为150 kg/hm2时最高,继续增加施氮量,这些指标反而降低。本研究条件下,油菜秸秆堆腐还田和有氧灌溉与配施150 kg/hm2氮肥的综合管理模式可有效增强结实期土壤耕层脲酶活性,提高植株氮素积累量、结实期茎鞘的氮素转运量和转运率,从而促进水稻产量及氮肥利用率的同步提高。
2022, 48(1).
摘要:设不添加秸秆和生物炭的对照(CK)、全量秸秆覆盖(S10)、半量秸秆覆盖(S5)、全量生物炭覆盖(B10)、半量生物炭覆盖(B5)和半量秸秆+半量生物炭覆盖(BS5)共6个处理,其中全量、半量覆盖量分别为11.6、5.8 t/hm2,开展室内原状土培养试验,于20 ℃恒温培养箱中,预培养7 d后正式培养32 d,研究玉米秸秆及其生物炭覆盖对黄壤养分和温室气体排放的影响。结果表明:在短期的室内培养条件下,秸秆与生物炭覆盖对土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷的质量分数影响并不显著;BS5土壤pH显著高于S10和B5的;与CK相比,S10、S5和B5显著降低了土壤中速效钾质量分数;秸秆和生物炭覆盖均提高了土壤CO2累积排放量,BS5的CO2累积排放量显著高于CK和S10的;与CK相比,B5的CH4累积排放量降低了93.39%,而BS5的CH4累积排放量增加了21.50%;秸秆和生物炭添加均有降低N2O累积排放量的趋势,其中秸秆或生物炭单独覆盖处理的N2O累积排放量均为负值,即土壤由N2O排放源转为汇,S10的N2O累积排放量显著低于CK的,两者混合覆盖土壤虽有一定的降低效果,但仍为N2O的排放源;所有处理均具有潜在温室效应,随秸秆或生物炭覆盖量增加全球增温潜势(GWP)呈下降趋势,以BS5的GWP最高,显著高于CK和S10的。可见,半量秸秆+半量生物炭覆盖导致的潜在温室效应最为明显,不利于生态环境的友好发展,在实践中应根据生产实际对秸秆的利用方式及使用量进行选择。
2022, 48(1).
摘要:利用添加了不同量(40、80 mg/kg)的外源镉(Cd)的土壤(有效Cd质量分数分别为17.40、51.50 mg/kg)进行亚麻盆栽试验,研究不同水平Cd处理对亚麻的出苗率、株高、茎粗、叶片数、生物量及不同器官Cd含量等的影响。结果表明:与对照相比,低质量分数Cd(40 mg/kg)提高了亚麻的出苗率,而高质量分数Cd(80 mg/kg)则抑制了出苗;Cd处理降低了亚麻植株的株高、茎粗和叶片数及生物量,且随着Cd处理水平的提高,亚麻的各种生长指标受抑制程度均显著加重,与对照相比,高质量分数Cd处理的亚麻的株高、茎粗、叶片数等分别降低了64.1%、51.9%和58.6%;在器官水平上,亚麻的根、叶、茎中Cd质量分数依次降低;在亚细胞水平上,Cd更多的分布在细胞壁和核糖体上,且显著高于细胞核与叶绿体、线粒体的。可见,40、80 mg/kg的Cd处理会抑制亚麻的生长和生物量的积累,而亚麻对Cd的耐受性可能是根部对Cd向上运输的限制及细胞壁和液泡对Cd的隔离所致。
2022, 48(1).
摘要:为了解湘西黄牛粪源大肠埃希菌的耐药情况,从湘西黄牛主产区花垣县和凤凰县6个不同规模的湘西黄牛养殖场采集黄牛肛门拭子样品,用麦康凯培养基和大肠埃希菌特异性引物分离、鉴定大肠埃希菌;采用K–B法对分离的大肠埃希菌进行5类共18种常用抗菌药物的敏感性试验;利用超高通量荧光定量PCR对16株多重耐药大肠埃希菌的7类共22种耐药基因进行检测;用大肠埃希菌8个管家基因对此16株分离株进行多位点序列分型(MLST),并运用goeBURST程序和MEGA 7.0对其进行ST聚类分析和进化树分析。结果表明:从采集的206份黄牛肛门拭子样品中共分离、鉴定出大肠埃希菌170株;分离自各牛场的大肠埃希菌对四环素、多西环素、氨苄西林、复方新诺明和甲氧苄氨嘧啶的耐药性较高,耐药性最高的牛场对这5种抗菌药物的耐药率分别为29.63%、16.67%、22.22%、16.67%、33.33%,共有16株多重耐药菌,有8种耐药谱型;有acrA–01(100.00%)、fox5(81.25%)、sul1(68.75%)、sul2(75.00%)、folA(100.00%)、tetR–02(81.25%)、intI–1(clinic)(68.75%)和tnpA–01(50.00%)等6类8种耐药基因被检出;共获得11种ST型,其中,有9种新的ST型;16株分离株可分成2个克隆群和7个单独型;所有分离株聚集归为2个大群,分别为2个分支和7个分支。可见,湘西黄牛粪源大肠埃希菌的耐药性整体偏低,多重耐药菌主要出现于大型规模养殖场,且具有一定的复杂性,应加强对大型规模黄牛养殖场粪源大肠埃希菌耐药性的监控。
2022, 48(1).
摘要:以提取羊口疮痂皮中病毒的DNA为模板,用PCR扩增羊口疮病毒(ORFV)的059基因序列,并进行基因克隆、测序鉴定和生物信息学分析;优化合成059基因编码序列,连接载体pET42a(+),转化Escherichia coli BL21(DE3);用异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导阳性克隆菌,采用免疫印迹检测表达的F1L蛋白,并以His柱纯化蛋白、梯度法复性及Bradford法测定蛋白浓度;将BHK21细胞铺于12孔板中培养至单层,分别作F1L蛋白、山羊痘病毒(GTPV)、先蛋白后病毒、蛋白和病毒混液4种方式孵育,利用荧光定量PCR测定孵育至1.0、6.0 h的细胞黏附GTPV的量,研究ORFV F1L蛋白对GTPV黏附BHK21细胞的影响。结果表明:成功获得了ORFV重庆石柱分离株(ORFV–CQsz)的059基因编码序列,其编码的F1L蛋白包含1个结合细胞表面硫酸乙酰肝素受体的结构域,显示出肝素结合活性;该蛋白羧基端有2个跨膜区,不利于蛋白质的表达,但优化DNA序列构建的重组质粒菌,经IPTG诱导后获得对F1L蛋白的高效表达;免疫印迹显示F1L蛋白对ORFV抗体有较好的反应原性;Bradford法测定的纯化复性的F1L蛋白质量浓度为1.06 mg/mL;荧光定量PCR检测数据显示,不同孵育处理下GTPV黏附细胞的拷贝数不同,表明F1L蛋白对GTPV黏附BHK21细胞呈现一定的干扰作用,能降低病毒黏附到细胞的拷贝数。
2022, 48(1).
摘要:针对玉米种子机械裂纹检测准确率低的问题,提出一种基于双通道脉冲耦合神经网络(PCNN)模型的数字图像融合方法:1) 运用离散小波变换(DWT)、非下采样轮廓波变换(NSCT)分别对预处理后的玉米种子机械裂纹图像进行分解,得到各自的高低频子带;2) 对高低频子带系数分别采用不同链接强度的改进空间频率激励的双通道PCNN模型进行融合操作,得到融合后的高低频子带系数;3) 通过NSCT反变换得到最终的玉米种子机械裂纹图像。试验结果表明:采用双通道PCNN模型检测玉米种子机械裂纹的准确率为97.2%;图像熵、相关熵、相关系数、均方根误差分别为0.351 1、1.731 4、0.983 5和0.526 3,整体优于LoG、DWT、NSCT和PCNN方法;双通道PCNN方法的单张图像的执行时间为14.900 7 s,运行时间最长,但效果最优。
2022, 48(1).
摘要:基于移动式三维激光雷达,建立了一种柑橘冠层结构信息(树高、冠幅、分枝角度)的获取方法:1) 利用移动式三维激光雷达获取柑橘三维点云数据;2) 选定SOR滤波组合(k,α)分别为(100, 0.9),(20, 1.2),(100, 0.9)对冠层残缺叶片点云和叶片边缘点云进行滤波处理;3) 利用Mean shift算法求取植株点云中心结合采集点角度,完成点云初始匹准;4) 运用ICP算法进行精准拼接并构建完整植株的三维模型,提取柑橘的株高、冠幅和枝干角度信息。验证结果表明,三维模型获取树高、冠幅、枝干角度的相对误差分别小于等于2.5%、小于等于4.5%、小于等于5.5%,判定系数R2大于0.97,均方根误差大于5.1。
张誉湘,郑雪源,张睿胤,郑亚杰,陈淼芬,周昊倚,陆英,彭志雄,袁建华,文令,钟晓红,唐其
2022, 48(1).
摘要:采用顶空固相微萃取–气质联用技术(HS–SPME–GC–MS)测定7 月中旬、7月下旬、8 月中旬、9 月上旬、9 月下旬和10 月中旬6个时期石虎果实中的挥发性成分,通过 NIST 谱库检索,结合文献资料对其挥发性成分进行鉴定。结果表明:6个时期的石虎果实中共鉴定出 72 种挥发性成分,其中 47 种为不同时期的共有成分,萜类化合物占比 51.39%;倍半萜类化合物的含量占比在9月上旬时最高,单萜类化合物的占比在8月中旬达到最高;含量占比较高的化合物为顺式–β–罗勒烯、β–月桂烯和β–水芹烯,这3种化合物含量占比的总和在8月中旬最高,8月中旬为湖南石虎的最佳采收期。
2022, 48(1).
摘要:采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术并结合在锌基板上液固转换的样品处理方法,对标准水溶液样品中Fe、Mn进行检测,并根据标准曲线法建立Fe、Mn的定量模型;再利用所建立的LIBS定量模型,对洞庭湖区地下水实际水样中Fe、Mn含量进行检测,并与电感耦合等离子体质谱法(ICP–MS)的检测结果进行比较。结果表明:得到Fe、Mn的LIBS定标曲线的决定系数均大于0.98,相对标准偏差均为4.3%,留一交叉验证均方根误差分别为0.024、0.007 mg/L,Fe、Mn的检出限分别为0.028、0.008 mg/L;采用LIBS对洞庭湖地下水实际水样中Fe、Mn含量检测的结果与ICP–MS的检测结果基本一致,平均相对误差小于10%。