2022年, 第36卷, 第1期 刊出日期：2022-01-10
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核农学报. 2022, 36(1): 1-6. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0001
水稻作为世界上主要的粮食作物之一,容易受到螟虫、稻飞虱、稻象甲等主要害虫为害造成减产。为改良节水抗旱稻的抗虫性,以华恢1号(TT51)为cry1Ab/Ac基因供体,与节水抗旱稻恢复系品种旱恢3号杂交,利用分子标记辅助选择技术对目标基因进行筛选,最终获得BC3F4纯合、稳定株系。通过对Cry1Ab/Ac蛋白的定性和定量检测,结合田间农艺性状及抗性观察,筛选出抗虫新恢复系旱恢3T。结果显示,与对照旱恢3号相比,旱恢3T的农艺性状无显著差异,但对稻纵卷叶螟具有明显抗性。与不育系沪旱5A配组的杂交稻组合沪旱5A/旱恢3T也高抗稻纵卷叶螟,采用对照旱恢3号恢复系与沪旱5A配组的组合沪旱5A/旱恢3号则受稻纵卷叶螟为害。本研究结果为培育既节水抗旱又抗虫的水稻新品种奠定了材料基础。
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核农学报. 2022, 36(1): 7-13. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0007
为创制甜高粱新种质,本研究以甜高粱自交系甜94为供试材料,以甲基磺酸乙酯(EMS)为诱变剂,采用种子浸泡法进行诱变,并调查了株高、生育期、茎粗等性状。结果表明,以半致死率为筛选标准,适宜诱变的EMS浓度和时间为0.20%和16 h;通过对诱变后代的逐代表型进行观察、鉴定和筛选,在M5代共获得18份在生育期、株高、含糖量等性状方面与对照具有明显差异的甜高粱种质材料,其中早熟材料2份、高含糖量材料4份、矮秆材料6份、白粒材料3份、散穗材料3份;分别选取5种变异性状的材料进行品质检测,结果表明,性状变异材料中糖、水分和粗脂肪含量均超过对照。本研究结果可为甜高粱遗传改良和功能基因研究提供新种质和基础材料,同时为甜高粱EMS诱变育种研究提供参考。
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核农学报. 2022, 36(1): 14-23. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0014
已克隆的抗稻瘟病基因Pi9、Pib、Pi5、Pita、Pi2、Pikh、Pikm和Pigm对稻瘟病菌表现广谱抗性,这些基因已广泛应用于水稻抗稻瘟病育种。为了明确长三角地区粳稻的抗稻瘟病基因分布及其抗性表现,利用上述8个抗病基因的功能标记对52份粳稻种质进行抗病基因检测。同时,利用江苏省2019年稻瘟病菌代表菌株2019-746、2019-587、2019-924、2019-16-3、2019-522和2019-863的孢子混合液对供试种质进行抗性鉴定。结果表明,在供试种质中分布频率较高的抗稻瘟病基因是Pib和Pita,分别达到78.85%和50.00%,其余基因分布频率依次为38.46%(Pikh)、34.62%(Pi9)、23.08%(Pikm)、21.15%(Pi2)、5.77%(Pi5),供试种质都不携带基因Pigm。进一步研究结果表明,携带抗病基因Pita、Pi5、Pi2和Pikm的种质表现抗病的比例高;Pita、Pi5、Pi2和Pikm可以作为今后改良粳稻稻瘟病抗性的主要基因。本研究结果为长三角地区抗稻瘟病基因的利用提供了科学依据。
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核农学报. 2022, 36(1): 24-33. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0024
菌核病是菊花生产中的一种重要病害。为明确菊花菌核病病原菌的种类、品种抗性差异和有效的防治药剂,本研究采用组织分离法对病原菌进行分离培养,结合形态学特征、生物学特征和分子生物学研究进行鉴定,并筛选了33个切花菊品种以及7种杀菌剂。结果表明,从感病植株上分离得到的病原菌能够重新感染菊花,并且再次分离得到的菌株与原菌株相同。通过病原菌的形态、感染特征和分子序列分析,确定了该病原菌为核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)。病原菌在酵母浸出粉胨葡萄糖培养基(YEPD)上的生长速度最快,在20~30℃时生长最好,在pH值5~7时生长较快,对碳源的种类要求不严格,以蛋白胨为氮源时生长较好。共筛选了33份菊花材料,未发现免疫及抗病品种,有6份中抗品种,13份中感品种,14份感病品种,且离体与活体接种差异性不大。氟酰胺和肟菌酯对核盘菌具有显著抑制效果,半数效应浓度(EC50)分别为0.09 mg·L-1和0.65 mg·L-1;此外,通过接种后喷施杀菌剂发现,氟酰胺和肟菌酯的防治效果分别达到了98.26%和90.93%,显著优于其他杀菌剂。本研究建立了菊花菌核病的鉴定、筛选与防治的基本方法,为后续菊花抗性育种与品种改良奠定了基础。
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核农学报. 2022, 36(1): 34-41. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0034
木薯块根颜色是消费者关注的重要性状之一,薯肉颜色主要受八氢番茄红素酶PSY2基因控制。为了快速判断木薯块根肉质颜色,本研究基于编码八氢番茄红素合成酶基因的突变位点PSY2-572,开发出1个单核苷酸扩增多态性(SNAP)标记,可快速检测木薯块根肉质颜色。利用该PSY2-SNAP标记鉴定出的新选048自交群体和62个育种中间材料的基因型均能和表型吻合,如PSY-F1/PSY-R引物对能扩增出388 bp的条带,则木薯材料为白肉;如PSY-F2/PSY-R引物对能扩增出388 bp的条带,则木薯块根肉质为深黄色;如PSY-F1/PSY-R和PSY-F2/PSY-R均能扩增出388 bp的条带,则木薯块根肉质为黄色。此外,利用PSY2-SNAP鉴定国家木薯种质圃中的45份可食用品系基因型,发现其中存在新的黄色薯肉种质资源。综上,本研究开发的PSY2-SNAP是一个具有育种价值的薯肉颜色分子标记,可为木薯分子标记辅助选择奠定一定的理论基础。
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核农学报. 2022, 36(1): 42-49. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0042
为减少化学农药的使用,丰富生物防治菌株资源库,在分离大白菜菌核病菌的过程中,筛选到一株对其具有抑制作用的拮抗菌,命名为DG1。本研究通过形态观察、生理生化特征检测及16S rDNA序列分析,对拮抗菌DG1进行种属鉴定;通过测量菌落直径,研究DG1发酵液及挥发性物质对大白菜菌核病菌的抑制作用;通过平板对峙法测定拮抗菌DG1对4种植物病原真菌的抑菌带宽度;通过离体叶片接种试验测定拮抗菌DG1对大白菜菌核病菌的生防效果。结果表明,拮抗菌DG1为克里布所类芽孢杆菌(Paenibacillus kribbensis);拮抗菌DG1发酵液和其产生的挥发性物质均可抑制大白菜菌核病菌菌丝的生长;拮抗菌DG1对4种植物病原真菌有抑制作用,抑菌带宽度范围3.0~9.5 mm;拮抗菌DG1发酵液可有效保护大白菜离体叶片受菌核病菌的感染,使病斑明显变小。本研究为大白菜菌核病及其他作物病害的生物防治提供了优良的菌种资源。
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核农学报. 2022, 36(1): 50-56. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0050
S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)是生化反应中合成甲基供体的关键酶,在植物逆境响应中具有重要的作用。为了鉴定野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶GsSAMS基因对水稻盐碱胁迫耐性的影响,本研究采用USER克隆技术构建植物过表达载体,以农杆菌介导法侵染水稻愈伤组织,经过PCR、半定量PCR(RT-PCR)等分子检测获得GsSAMS转基因水稻株系;通过对比野生型和转基因水稻盐碱胁迫处理后的表型、存活率及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等指标,发现GsSAMS转基因株系耐盐碱性显著优于野生型。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析发现盐碱胁迫处理后,OsM6PR1、OsNAC5、OsPOX1基因在转基因株系中的表达显著高于野生型,说明GsSAMS可通过提高抗氧化物酶POD和CAT活性及相关基因的表达,增强转基因水稻盐碱胁迫耐受性。本研究获得的耐盐碱水稻新株系对盐碱地的开发利用具有重要意义。
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核农学报. 2022, 36(1): 57-65. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0057
为研究上皮钙粘蛋白(E-cadherin)在不同繁殖周期牦牛输卵管不同部位中的表达差异,本研究采集卵泡期、黄体期和妊娠期无临床病理表现的母牦牛(3~6 岁)输卵管伞部、壶腹部和峡部的样品,将不同繁殖周期输卵管分别按照伞部、壶腹部和峡部分为9组,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和蛋白免疫印迹法(western-blotting)检测E-cadherin基因和蛋白在不同时期牦牛输卵管不同部位中的表达情况,运用免疫组织化学法检测E-cadherin在不同时期牦牛输卵管不同部位中的定位。结果显示,在卵泡期,E-cadherin基因和蛋白在输卵管壶腹部的表达量最高,显著高于伞部和峡部;在黄体期,E-cadherin基因和蛋白在输卵管峡部的表达量最高,显著高于伞部和壶腹部;在妊娠期,E-cadherin基因在输卵管壶腹部的表达量最高,显著高于伞部和峡部,而E-cadherin蛋白在输卵管壶腹部的表达量最高,显著高于伞部。在输卵管伞部,E-cadherin基因在黄体期的表达量最高,显著高于卵泡期和妊娠期,而E-cadherin蛋白在卵泡期的表达量最高,显著高于黄体期和妊娠期;在输卵管壶腹部,E-cadherin基因和蛋白在妊娠期的表达量最高,显著高于卵泡期和黄体期;在输卵管峡部,E-cadherin基因和蛋白在黄体期的表达量最高,显著高于卵泡期和妊娠期。免疫组织化学结果显示,E-cadherin主要分布于输卵管伞部、壶腹部和峡部的纤毛细胞、分泌细胞、基细胞、肌层和浆液腺等部位。E-cadherin在牦牛繁殖周期输卵管不同部位中的均有表达,且其基因和蛋白的表达存在显著差异,说明E-cadherin可能参与了牦牛卵母细胞的生长和成熟、精子储存和获能、受精及早期胚胎发育等一系列生殖过程。本研究为进一步明确E-cadherin对牦牛繁殖性能的生物学作用提供了基础资料。
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核农学报. 2022, 36(1): 66-74. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0066
稻米蒸煮特性和感官食味品质是稻米品质的重要评价指标,其遗传复杂。为挖掘与利用优异的稻米品质基因,本研究利用籼稻昌恢121为受体亲本和优质粳稻越光为供体亲本构建的一套染色体片段置换系(CSSL),对稻米的吸水率(WA)、延伸率(CRE)和膨胀率(VE)3个蒸煮特性进行QTL定位。共检测到4个QTL,分布于第8和第11号染色体上。qWA-8、qCRE-8、qCRE-11和qVE-11的表型贡献率和加性效应值分别为25.05%、25.94%、27.95%、41.16%和-25.68、-8.00、8.30、30.31,其中位于第11号染色体上分子标记RM287附近的qCRE-11和qVE-11为新鉴定的QTL。对稻米蒸煮特性与感官食味品质性状进行相关性分析,发现两者之间无相关性,稻米蒸煮特性WA、CRE与VE之间两两呈极显著正相关,米饭外观(AP)、香味(ARM)、味道(TA)、口感(TE)和感官评分(SS)之间两两呈极显著正相关。本研究结果为了解稻米蒸煮特性与感官食味品质性状间的相互关系,挖掘优异等位基因以及稻米品质的遗传改良提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2022, 36(1): 75-82. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0075
为了研究甜叶菊中主要甜菊醇糖苷积累特点与其生物合成关键基因表达量的关系,本研究选取3个品种甜叶菊(普赛科3号、中山2号、同心)为试验材料,定期在幼苗期、营养生长期、花蕾期采收植株的上位3对叶片,采用液相色谱-质谱法(LC-MS)检测9种甜菊醇糖苷,即莱宝迪苷A、B、C、D、E、F(RA、RB、RC、RD、RE、RF)、甜菊糖苷(ST)、甜茶糖苷(RBS)和杜尔可苷A(DA)含量,同时利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析糖苷生物合成的3个UDP-糖基转移酶(UGTs)关键基因,即SrUGT91D2e、SrUGT74G1和SrUGT76G1的表达水平。结果表明,甜味糖苷RA在普塞科3号营养生长期含量最高(1.60 mg·g-1), RD在普塞科3号的花蕾期含量最高(1.58 mg·g-1);苦味糖苷ST、RC、DA在普塞科3号中的积累量显著低于中山2号和同心(普塞科3号ST为0.50 mg·g-1、RC为0.26 mg·g-1、DA为0.01 mg·g-1),因此普塞科3号可作为甜味糖苷高产选育品种。对甜菊醇糖苷生物合成关键基因表达量与糖苷含量进行相关性分析,甜味糖苷RD和RA的含量与其关键影响因子SrUGT91D2e和SrUGT76G1的表达量显著相关,苦味糖苷RC、ST、DA的含量与其关键影响因子SrUGT74G1的表达量显著相关。本试验为甜叶菊不同甜度糖苷的品种选育及采收时间的确定提供了依据。
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核农学报. 2022, 36(1): 83-93. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0083
湖南处于茶树遗传演化的过渡带,茶树种质资源丰富,这些资源不仅在植物学特征上差异显著,而且在茶类适制性、适应性、耐寒性等方面各有特点,然而目前对湖南茶树资源功能成分差异的深度解析尚缺乏深入研究。为了进一步探明湖南典型地方茶树种质资源的功能成分差异,本研究采用超高效液相色谱-串联四极杆质谱(UPLC-MS/MS)分析技术,对湖南典型地方茶树种质资源城步峒茶群体(CBDC)、江华苦茶群体(JHKC)、汝城白毛茶群体(RCBM)、安化群体(AHQT)进行代谢物检测。在4个群体中共检测到609个代谢物,主成分分析(PCA)结果表明4个群体的代谢物存在显著差异,安化群体与城步峒茶群体代谢物的相似度较高,与汝城白毛茶群体的代谢物相似度最低;以栽培型安化群体为对照组,基于正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)模型,共检测到302个差异代谢物,主要为氨基酸类、酚酸类、黄酮类、鞣质类、生物碱类等。3个群体的共有显著差异代谢物为50个,种类最多的为黄酮类,其次为酚酸类,均以含量增加为主。城步峒茶、江华苦茶和汝城白毛茶群体的特有差异代谢物分别有52、37和66个。本研究除检测到茶叶中部分已有研究报道的差异代谢物,还检测到一些茶叶中报道较少的差异代谢物,这些物质可为后期特异茶树种质资源的挖掘与选育提供重要参考。
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核农学报. 2022, 36(1): 94-104. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0094
为明确大球盖菇多糖施用对猕猴桃生长及抗性诱导的作用和机制,本研究以红阳猕猴桃为试验材料,通过叶片形态结构、生理生化指标及蛋白质组学分析,研究大球盖菇多糖对猕猴桃的影响。结果表明,大球盖菇多糖处理后猕猴桃叶面积增加、叶片变厚,叶绿素含量增加,叶片栅栏组织和海绵组织排列紧密、厚度增加。高温胁迫条件下,处理植株叶片的叶绿素荧光Fv/Fm比值、过氧化物酶活性和多酚氧化酶活性显著高于对照。利用非标记定量蛋白质组学技术共筛选出326个差异蛋白,其中上调蛋白166个(显著上调1.5倍),下调蛋白160个(显著下调1.5倍)。通过基因功能分类和代谢通路富集等生物信息学分析发现,大球盖菇多糖对猕猴桃叶绿体蛋白、胁迫应答、氧化还原相关蛋白表达的影响最大,对光合作用、激素信号途径、次生代谢产物生物合成等代谢途径改变最明显。本研究结果为多糖类抗性诱导剂的开发和利用提供了新资源和理论基础。
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核农学报. 2022, 36(1): 105-113. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0105
为探讨稳定同位素与矿物元素在葡萄产地鉴别上的可行性,本研究分别从浦江、浙江其他产地(慈溪、温岭)、上海和安徽4个不同产地采集代表性葡萄样品;通过稳定同位素比率质谱(EA-IRMS) 元素分析仪和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) 测定其同位素比率与矿物质元素含量,结合化学计量学统计工具对浦江葡萄开展原产地判别研究。结果表明,浦江葡萄中的δ13C、δ2H和δ18O与安徽葡萄呈显著差异,与浙江其他产地和上海葡萄均无显著差异。此外,除了Al、Na、Mo、V、Sr Cd、Ni、Cu、Zn、Rb、Fe、Ga、Co、Cs、Ca这15个矿物元素外,其余矿物元素在各产地中均呈现显著差异。偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)结果表明,测试集中浦江葡萄产地判别的准确率达到100%,总体判别的准确率达到75%。本研究结果为小尺度浦江葡萄产地溯源判别提供了参考方法和研究思路。
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核农学报. 2022, 36(1): 114-120. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0114
为明确异硫氰酸苄酯(BITC)在不同条件下对黄曲霉的抑制效果,本研究以熏蒸法,在28℃培养条件下,分别以花生和玉米为培养基质,研究不同浓度(0、5、10、15、20 mg·L-1)异硫氰酸苄酯在不同水分活度(aw) (0.930、0.960、0.980、0.995)下对黄曲霉(Aspergillus flavus)生长和产毒情况的影响。结果表明,BITC能显著影响黄曲霉的生长和产毒,且影响程度与BITC浓度、培养基质和aw密切相关。BITC浓度增加和aw降低均能显著增强BITC的抑菌活性。除在aw为0.930的花生培养基质外,BITC均可显著抑制黄曲霉的生长和产毒且抑制效果与其浓度成正比。相比于高水分活度,BITC在低水分活度(aw=0.930)条件下,对黄曲霉抑制效果更强。本研究为进一步开发基于BITC的抑菌产品提供了理论支撑。
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核农学报. 2022, 36(1): 121-128. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0121
sRNA SaaS (Salmonella adhesion associated sRNA)是近期在肉品源肠炎沙门氏菌(S. Entertidis NCM 61)中筛选出的一种新型调控因子。本研究通过对比野生株与SaaS缺失突变株的粘附响应规律,分析二者胞外代谢物的差异以揭示sRNA SaaS的具体功能及可能的作用机制。结果显示,sRNA SaaS对肠炎沙门氏菌粘附能力的影响具有温度依赖性。在37℃下,SaaS 能够抑制该菌在不锈钢、玻璃和聚丙烯表面形成生物菌膜,且在聚丙烯表面的抑制作用尤为明显。进一步通过广泛靶向代谢组学分析发现,sRNA SaaS可能分别从菌体细胞数量和胞外多聚物产量两方面抑制肠炎沙门氏菌生物菌膜的形成。本研究结果有助于完善生物菌膜的理论体系,为研发生物菌膜新型控制技术提供新思路。
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核农学报. 2022, 36(1): 129-135. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0129
为探究市售散装白斩鸡表面四环素耐药菌的污染特征,评价耐药基因的迁移潜势,本试验从上海市4个区的25个熟食店中采集25份散装即食白斩鸡样品,采用梯度稀释法和脑心浸液肉汤培养基对四环素耐药菌(TETr)进行计数,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析6种四环素耐药基因(tet A、tet B、tet C、tet D、tet J、tet M)和一类整合酶基因int Ⅰ的相对拷贝数,并对13株TETr菌株进行种属鉴定和多重耐药性分析,最后通过自然转化探究其耐药性的水平迁移可能性。结果表明,所有样品均分离到TETr菌,菌落数为(7.07×101~1.67×108)CFU·g-1,占总可培养细菌总数的1.01%~100%;13个样品中6种tet基因和int Ⅰ基因的相对拷贝数为10-4~10-2;分离到的TETr菌主要有芽孢杆菌(Bacillus)、莫拉氏菌(Moraxella)、气单胞菌(Aeromonas)等,所有菌株均至少对2种抗生素耐药,其中2株莫拉氏菌和1株不动杆菌(Acinetobacter)可将四环素耐药表型迁移至大肠杆菌J53中,接合频率为10-6或10-2。综上,市售散装白斩鸡表面存在四环素耐药菌污染,且耐药基因具有水平迁移至异种细菌的风险。本研究为市售散装白斩鸡产品中的抗生素耐药菌监测及风险评估提供了方法参考和数据支撑。
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核农学报. 2022, 36(1): 136-142. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0136
为了解脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其乙酰化衍生物混合污染的联合毒性效应,本试验以小鼠腹腔巨噬细胞Raw264.7为体外模型,研究脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)及其乙酰化衍生物3a-DON和15a-DON对小鼠腹腔巨噬细胞Raw264.7的细胞毒性及其联合毒性效应;体外培养Raw264.7细胞,研究不同浓度梯度(0.090、0.180、0.375、0.750、1.500、3.000 μg·mL-1)的DON、3a-DON和15a-DON单独和联合浸染细胞后,对Raw264.7细胞活性、活性氧含量和细胞线粒体膜透性的影响差异。结果显示,DON、3a-DON和15a-DON在Raw264.7细胞中的IC50值分别为0.275 4、1.806 0、0.267 1 μg·mL-1,毒素单一和联合作用细胞后均提高了细胞活性氧浓度和细胞线粒体膜通透性。DON、3a-DON和15a-DON二元和三元作用于Raw264.7细胞的联合毒性作用为协同作用。因此在评价DON与其乙酰化衍生物混合污染的风险时需考虑其协同作用。
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核农学报. 2022, 36(1): 143-153. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0143
为研究酵母硒和枣粉饲粮对白羽肉鸡鸡胸肉成熟过程中蛋白质氧化及氨基酸含量变化的影响,本试验采用不同浓度酵母硒和枣粉饲喂白羽肉鸡42 d,根据酵母硒和枣粉添加量分为6个处理组,分别为CK(基础日粮)、J组(基础日粮+8%枣粉替换8%玉米)、0.3S(基础日粮+0.3 mg·kg-1酵母硒)、0.6S(基础日粮+0.6 mg·kg-1酵母硒)、0.3S+J(基础日粮+0.3 mg·kg-1酵母硒+8%枣粉替换8%玉米)和0.6S+J(基础日粮+0.6 mg·kg-1酵母硒+8%枣粉替换8%玉米)饲喂组,分析肉鸡宰后不同时间点(0、12、24、48、72 h)鸡胸肉中羰基、巯基、二硫键、二聚酪氨酸、氨基酸含量和表面疏水性等指标的变化规律。结果表明,随着成熟时间的延长,羰基、二硫键、二聚酪氨酸含量和表面疏水性均不同程度增加,巯基和总氨基酸含量逐渐降低。与CK相比,饲粮中添加酵母硒和枣粉均能降低蛋白质氧化程度,且添加酵母硒组能显著增加鸡胸肉中氨基酸总量(P<0.05),0.6S+J饲喂组对抑制蛋白质的氧化和防止氨基酸含量损失的作用最显著(P<0.05),且天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸和脯氨酸含量显著高于其他组(P<0.05)。综上,鸡肉成熟过程会加剧蛋白质氧化程度和氨基酸损失,而在饲粮中添加酵母硒和枣粉能起到抑制蛋白质氧化的作用,其中在饲粮中添加酵母硒能显著抑制氨基酸总量的降低,复合添加0.6 mg·kg-1 酵母硒和8%的枣粉组效果最佳。本研究结果为酵母硒和枣粉在饲粮中的应用提供了一定的理论依据和数据支撑。
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核农学报. 2022, 36(1): 154-162. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0154
为了研究甘肃甘南传统发酵牦牛乳中细菌菌群的多样性,本试验以甘肃甘南地区传统发酵牦牛乳为研究对象,基于Illumina MiSeq高通量测序技术,对13份发酵牦牛乳的16S rRNA中V3-V4区进行测序,分析甘肃甘南地区传统发酵牦牛乳中细菌菌群的多样性。结果表明,最终获得720 221条高质量16S rRNA 基因序列,共鉴定出4种不同细菌门、4种不同细菌属,其中厚壁菌门(Firmicutes)为优势菌门,乳杆菌属(Lactobacillus)为高丰度菌属,不同来源的发酵牦牛乳在门属水平上呈现不同的丰度。基于每个样品的16S rRNA测序数据进行PICRUSt功能预测,分析发现,基本预测功能占主导地位,占所有基因的11.76%。本研究结果为今后甘肃甘南传统发酵牦牛乳中微生物资源的保护和利用提供了理论依据。
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核农学报. 2022, 36(1): 163-173. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0163
为研究长孢洛德酵母对鱼蛋白酶解液风味与品质的改善作用,本试验以远东拟沙丁鱼酶解液为原料进行发酵,采用电子鼻主成分分析(PCA)法判断不同发酵条件下产物风味物质的差异,以感官评价及氨基酸态氮含量为指标,通过正交试验优化其发酵条件,对发酵产物进行游离氨基酸组成分析和必需氨基酸营养评价,并利用气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)技术分析发酵过程中不同阶段风味物质的组成。结果表明,PCA可以有效区分不同发酵条件下的发酵产物风味差异,在发酵时间为12 d、发酵温度为40℃、pH值为5.0时,风味与品质最佳,在此条件下氨基酸态氮含量为8.417 mg·mL-1,发酵产物鲜香味浓郁,无腥异味和苦涩味;游离氨基酸总量为7.872 g·100g-1,鲜味氨基酸为3.727 g·100g-1,必需氨基酸为3.082 g·100g-1,必需氨基酸指数(EAAI)为65.76,表明营养价值较高。GC-IMS结果显示,随着发酵的持续,饱和直链醛等不良风味物质逐渐减少或消失,不饱和醇类及酮类等香味物质明显增加,在12 d时风味最佳。本研究结果为远东拟沙丁鱼调味基料的开发提供了理论基础。
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核农学报. 2022, 36(1): 174-182. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0174
纤维素纳米晶(CNC)是从天然植物纤维原料中提取的棒状纳米材料,长度为几百纳米,直径为5~50 nm,因其具有天然绿色、生物降解性、生物相容性,高比表面积、反应活性较大等特性,受到国内外学者的广泛关注。本文综述了CNC的制备和改性方法,概述了现有的CNC表征方法,介绍了CNC材料在食品、生物医药、环保、光电能源等领域的应用,并对其未来发展趋势进行了展望,旨在为促进纤维素纳米晶资源的开发利用提供理论参考。
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核农学报. 2022, 36(1): 183-189. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0183
为探明秸秆带状覆盖对旱地小麦(Triticum aestivum L.)增产的效果,采用秸秆带状覆盖(M)及无覆盖露地(CK)2种种植方式,其中秸秆带状覆盖设置59%(M3)、50%(M4)、40%(M5)、37%(M6)4个秸秆覆盖度,研究其对小麦小穗败育率、节间长度及株高、籽粒灌浆速率和产量的影响。结果表明,与CK相比,秸秆带状覆盖小穗结实率提高0.2%~3.3%,株高增加1.7%~5.3%;除较低覆盖度的M6外,秸秆带状覆盖模式显著降低了小穗败育率。秸秆带状覆盖提高了小麦中后期的灌浆速率,延长了灌浆持续期;秸秆带状覆盖总体较CK提高了快增期和缓增期的灌浆速率,分别提高11.8%和154.5%;花后42 d,CK粒重趋于稳定,而秸秆带状覆盖仍缓慢增加。不同秸秆带状覆盖增产幅度为-0.8%~6.2%,以M3产量提升幅度最高,其产量增加主要是由于穗数的显著提高。本研究结果可为旱地小麦高产稳产栽培技术提供参考。
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核农学报. 2022, 36(1): 190-200. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0190
为探究橘园生草对土壤微生物群落结构与功能特征的影响,本研究以南丰蜜橘(Citrus reticulita Blanco cv.Kinokuni)为研究对象,设置行间播种白三叶草(Trifolium repens)、黑麦草(Lolium multiflorum)、自然生草和清耕4个处理,采用荧光定量PCR技术和Illumina HiSeq高通量测序技术,研究不同生草条件下南丰蜜橘园土壤微生物的群落结构与功能特征。结果表明,橘园生草有利于增加土壤有机质和氮、磷、钾的供应,改善土壤肥力。黑麦草处理显著提高了细菌群落ACE指数、真菌群落Chao1指数和Simpson指数,表明人工生草栽培可以提高微生物群落丰富度和多样性。橘园土壤中检测到24个细菌门类,其中变形菌门(30.94%~55.06%)、酸杆菌门(19.07%~33.14%)、绿弯菌门(7.54%~13.54%)和放线菌门(6.81%~13.41%)为优势菌门;检测到9个真菌门类,其中子囊菌门(44.94%~87.00%)、担子菌门(5.12%~12.99%)和被孢霉门(0.65%~13.46%)为优势菌门。主坐标分析结果表明,细菌和真菌群落组间差异大于组内差异。相关性分析表明,土壤有机质含量、速效磷含量、全钾含量、碱解氮含量和pH对细菌群落结构影响较大;有机质含量、速效磷含量、全磷含量、速效钾和全氮含量对真菌群落结构影响较大。综上,人工种植黑麦草和白三叶草不仅改善了土壤氮、磷、钾养分供应,而且显著提高了微生物群落丰富度和多样性,优化了土壤细菌和真菌群落结构,有利于促进南丰蜜橘产业的可持续发展。
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核农学报. 2022, 36(1): 201-209. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0201
为解决设施栽培土壤恶化引起的甜瓜产量持续下降问题,本研究以大葱与甜瓜进行伴生栽培试验,基于传统土壤农化、土壤酶分析和现代高通量测序技术分析,探究伴生对根际土壤农化、土壤酶、土壤细菌群落结构的影响。结果表明,伴生栽培甜瓜根际土壤细菌数量低于甜瓜单作处理,但差异不显著,而伴生处理的Shannon指数显著高于甜瓜单作处理,表明伴生栽培虽然降低了根际土壤细菌数量,却显著提高了细菌群落结构的多样性。细菌结构分析表明变形菌门(Proteobacteria)等有益菌门是伴生处理中的优势菌门,在播种80 d后伴生处理中占比达到35.73%;鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)等有益菌属是伴生处理中的优势菌属,在播种80 d后伴生处理中占比达到11.90%。通过对土壤农化、土壤酶分析可知,伴生处理中脲酶、蔗糖酶、漆酶等土壤酶活性和速效磷含量均显著高于甜瓜单作;相关性分析表明,pH值、速效钾含量、蔗糖酶活性、脲酶活性、漆酶活性和土壤细菌菌落在播种80 d后伴生处理中呈显著或极显著相关性。伴生栽培后的甜瓜果实除可溶性固形物含量、果实硬度外,单果重、单株产量以及亩产量均显著高于甜瓜单作。研究表明伴生栽培后土壤的细菌群落得到了改善,这为土壤微生态环境改良提供了理论依据,并为甜瓜生产的可持续发展提供了思路。
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核农学报. 2022, 36(1): 210-218. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0210
为了探究黄蒿(Artemisia annua)和大籽蒿(Artemisia sieversianae)作为砧木嫁接菊花的效果,拓展菊花嫁接的砧穗组合,本研究以园林小菊钟山粉韵和钟山紫辰为接穗,黄蒿和大籽蒿为砧木,比较4种砧穗组合嫁接对嫁接株的成活和发病、生长特性(冠幅、冠丛周径、砧木茎粗、最大根长、接穗干重、根干重、总干重和根冠比)以及开花状况(单株总花数、单花鲜重、单花干重、花径长度和花期)等方面的影响。结果发现,黄蒿为砧木嫁接园林小菊,在嫁接成活率和植株抗病性,冠幅、冠丛周径、最大根长、接穗干重、根干重、总干重和根冠比等生长特性以及单株总花数、单花鲜重、单花干重等开花状况方面优于大籽蒿,黄蒿比大籽蒿更适合做园林小菊的嫁接砧木;园林小菊品种钟山紫辰与两种蒿属植物,特别是黄蒿的砧穗组合在嫁接植株生物量、开花数量以及花期持续时间方面具有明显优势。本研究明确了黄蒿和大籽蒿与两个园林小菊砧穗组合对生长和开花的影响,为菊花嫁接中砧穗互作的研究以及园林小菊嫁接造型栽培及其在景观中的应用提供了参考。
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核农学报. 2022, 36(1): 219-225. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0219
为探讨水杨酸(SA)处理对芥菜芽苗生理及褪黑素代谢的影响,本研究设置喷施SA处理,并以喷施蒸馏水为对照,研究发芽期间芥菜芽苗主要生理生化变化,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术研究褪黑素合成关键酶基因表达的变化。结果表明,SA处理抑制了芽苗生长,生物量显著下降(P<0.05),电解质渗透率、游离蛋白质含量、总抗氧化能力、谷胱甘肽过氧化物酶活性以及褪黑素含量均显著提高(P<0.05),发芽4 d芥菜芽苗的褪黑素含量达42.75 ng·g-1 FW。SA处理后,芥菜芽苗BjTDC 1、BjTDC 2、BjT5H 1和BjT5H 2基因的表达水平均不同程度上调,这与褪黑素含量变化趋势一致;而BjSNAT与BjASMT基因的表达与褪黑素的合成相关性低。综上所述,SA处理芥菜芽苗是富集褪黑素的有效方式。本研究结果为生产富含褪黑素的功能性芽菜提供了理论依据和技术支撑。
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核农学报. 2022, 36(1): 226-235. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2020.01.0226
为探明人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响,本研究在光合有效辐射强度200 μmol·m-2·s-1的条件下,以白光LED作为CK(R/FR=5.5),在CK基础上添加不同强度远红光,分别设置FR1(R/FR=1.2)和FR2(R/FR=0.8),研究不同光质组合处理下冰草的生长发育、光合特性及营养品质等指标的变化。结果表明,与CK相比,FR2和FR1的株高分别显著增加32.59%和20.70%,叶面积分别显著增加162.68%和47.33%;FR2的地上部鲜、干质量分别显著增加52.08%和63.66%。FR2和FR1降低了叶片叶绿素含量、叶绿素a/b值及净光合速率,但提高了冰草对弱光的利用能力。低R/FR值对冰草各品质指标有不同程度影响,FR2和FR1的叶片类胡萝卜素较CK分别显著下降27.08%和34.62%;FR2的叶片可溶性糖、可溶性蛋白及维生素C含量较CK分别显著增加23.86%、27.48%和17.73%。FR2和FR1显著增加了冰草中酮类及酯类挥发性物质含量,并显著降低了冰草叶片的硝酸盐含量。综上,植物工厂中白光LED基础上添加远红光设置R/FR值为0.8,可有效提高水培冰草的产量、维生素C、可溶性糖和挥发性酮类及酯类物质含量。本研究为远红光在植物工厂中的应用提供了参考。
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核农学报. 2022, 36(1): 236-243. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.01.0236
为探究不同虫害诱导抗性烟草(Nicotiana tabacum L.)对斜纹夜蛾(Spodoptera litura Fabricius)取食和解毒生理的影响,本研究以烤烟品种雄性不育 K326为供试材料,观察斜纹夜蛾幼虫对棉铃虫[Helicoverpa armigera(Hübner)]诱导烟草、斜纹夜蛾诱导烟草、烟蚜[Myzus persicae(Sulzer)]诱导烟草的取食选择,以机械处理(打孔、针刺)和未作任何处理的烟草作为阳性和阴性对照,检测分析了取食各虫害处理烟草后斜纹夜蛾体内乙酰胆碱酯酶(AchE)、羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、多功能氧化酶(MFO)等酶活性的变化。结果表明,斜纹夜蛾初孵幼虫喜食阳性对照打孔和烟蚜诱导处理后的烟叶,而相对避免取食同种昆虫诱导后的烟叶,3龄幼虫亦喜食阳性对照打孔诱导烟叶。取食各虫害处理烟叶后斜纹夜蛾体内的AchE活性均被诱导升高,其中烟蚜处理的AchE活性最高,在48 h时较CK升高了65.17%。棉铃虫、斜纹夜蛾和烟蚜处理在48、48和4 h时分别诱导CarE、MFO、GST活性较CK升高14.38%、72.22%和47.47%,而三种处理对应的MFO和GST,CarE、MFO分别在12和48,48、4 h时升高后与CK没有显著差异(P>0.05),斜纹夜蛾处理的GST活性和烟蚜处理的CarE活性均在48 h时被明显抑制,仅为CK的55.67%和81.05%。说明斜纹夜蛾对不同抗性烟草存在取食差异,取食抗性烟草均可激活斜纹夜蛾AchE活性,不同抗性处理下其他酶活性随着时间呈现特异性变化。本研究可为斜纹夜蛾在烟田中的综合防治研究提供思路和研究基础。
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