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    1. 微生物电化学技术原理及其在畜禽废弃物资源化领域的应用研究进展
    姜坤宏, 许祯莹, 郭真真, 白林, 郝晓霞, 姜冬梅, 邱时秀
    中国农业科技导报    2024, 26 (7): 210-222.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1053
    摘要526)   HTML6)    PDF (1655KB)(3335)    收藏

    畜禽养殖集约化生产过程中排放的废弃物会对当地生态环境造成巨大压力。通过硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)小分子酸代谢、奥奈达希瓦氏菌(Shewanella oneidensis)有氧无氧代谢、导电菌毛(electrically conductive pili)直接接触和电子穿梭物质介导的胞外电子传递等呼吸代谢的理论研究,明确了电活性模式微生物的中心碳代谢途径、胞外电子传递过程及主要调控机制。基于对电活性菌呼吸代谢过程的理解,已开发并优化了以微生物燃料电池、微生物电解池和电场辅助好氧堆肥为主的多种微生物电化学系统。在降低化学需氧量、温室气体排放、抗生素和耐药基因等有害物质含量的同时,提高发电效率、阴极高附加值产物和有机肥腐殖质含量。综述了微生物电化学理论的研究进展并系统介绍了微生物电化学技术在畜禽废弃物资源化方面的应用研究,以期为畜禽废弃物资源化利用工艺的多元化发展提供参考和理论支撑。

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    2. 不同海拔藏绵羊肉品质、营养成分及肉质相关基因
    表达特征分析, 姚亮伟, 沙玉柱, 郭新羽, 蒲小宁, 徐英, 王继卿, 李少斌, 郝志云, 刘秀
    中国农业科技导报    2024, 26 (3): 66-75.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0385
    摘要723)   HTML13)    PDF (1113KB)(2239)    收藏

    为探究不同海拔藏绵羊肉品质差异及肉质相关基因的表达特征,以来自海拔2 500、3 500和4 500 m藏绵羊为研究对象,对其背最长肌、臂三头肌和股二头肌的肉品质及营养成分进行测定,并对背最长肌和股二头肌肉质相关基因(H-FABPLPLMC4RCAST)的表达量进行测定及相关性分析。结果表明,在肉品质方面,低海拔藏绵羊肉的剪切力小、失水率低、嫩度高、口感更好,尤其背最长肌要优于其他2个部位,而高海拔藏绵羊的熟肉率和出肉率更高;在营养物质方面,高海拔藏绵羊肉的无机盐、粗蛋白含量较高,更具营养价值,但低海拔藏绵羊肉的多汁性好,且背最长肌的口感、营养成分均好于腿肌。肉质相关基因的表达量在不同海拔间存在差异,其中,H-FABP在中海拔藏绵羊各部位肌肉中的表达量均最高;LPLMC4RCAST在低海拔藏绵羊股二头肌中的表达量均最高,在中、高海拔藏绵羊背最长肌中的表达量较高。相关分析表明,H-FABP、LPL、MC4R、CAST基因的表达量与藏绵羊的熟肉率、剪切力、失水率及灰分、粗脂肪、粗蛋白、干物质含量显著相关。由此可见,不同海拔藏绵羊的肉质、营养成分均存在较大差异,且不同部位中肉质相关基因的表达量也存在差异,从而影响藏绵羊的肉质。以上结果为不同海拔藏绵羊的肉品选择及遗传改良提供基础。

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    3. 农药喷雾系统建模与仿真技术研究综述
    郑加强, 张慧春, 徐幼林, 周宏平
    中国农业科技导报    2024, 26 (3): 76-90.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0776
    摘要570)   HTML14)    PDF (2797KB)(2146)    收藏

    农药使用效果与农药喷雾过程密切相关,农药喷雾过程的建模与仿真可弥补因植物生长周期差异、病虫害发生程度不同以及田间作业自然环境不可控等造成的试验研究困难。分析农药施用的抗性、再增猖獗、残留(resistance,resurgence,residue,3R)/效果、效率、生态(efficacy,efficiency,eco-environment,3E)/方法、模型、测试(method,model,measurement,3M),重点综述农药喷雾过程的雾化、输运、沉积等关键环节的模拟仿真研究状况。根据模拟仿真技术发展趋势,提出农药喷雾半实物仿真系统设计的建议,并提出雾化模型及新型喷头雾化机理、群体农药雾滴多相流场模拟、靶标定制与识别模型、综合农药雾滴飘移模型、植物生长模型与农药喷雾系统耦合等建议,以促进原创农药精确喷雾技术研究和高质量植保机械研发。

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    4. 4种轮作模式下长期连作烟田土壤微生态的响应特征
    周旭东, 韩天华, 申云鑫, 施竹凤, 贺彪, 杨明英, 裴卫华, 何永宏, 杨佩文
    中国农业科技导报    2024, 26 (3): 174-187.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0743
    摘要522)   HTML8)    PDF (4190KB)(1704)    收藏

    为探究烤烟与不同作物轮作对长期连作植烟土壤质量调控的效果,以连作10年以上的植烟田块为对照(CK),设置大麦-烤烟(YCDM)、大蒜-烤烟(YCDS)、油菜-烤烟(YCYC)和蚕豆-烤烟(YCCD)共4种不同作物与烤烟轮作,分析不同轮作处理下土壤的理化性质、酶活性及微生物群落结构。基于相关性分析和冗余分析,解析土壤理化性质和酶活性与微生物群落结构间的关系。结果表明,轮作处理的土壤容重较CK降低26.58%~30.29%,总孔隙度增加21.13%~48.26%;其中烤烟-蚕豆(YCCD)轮作模式下土壤的pH、水解氮(available nitrogen,AN)、有效磷(available phosphorus,AP)和速效钾( available potassium,AK)含量较CK显著提高11.84%、30.57%、6.42%和41.5 1%。轮作处理的土壤过氧化氢酶(catalase,CAT)、蔗糖酶(invertase,INV)、脲酶(urease,URE)和酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)的活性较CK分别提高16.81%~42.35%、38.09%~51.48%、7.69%~64.29%和5.82%~76.33%,蚕豆-烤烟(YCCD)轮作模式的提升效果最为显著。高通量测序结果表明,轮作处理下细菌的OTUs数量显著高于CK。α多样性显示,不同轮作处理间的细菌群落丰富度和多样性差异显著;真菌群落的丰富度差异显著,而多样性差异不显著。β多样性分析显示,不同轮作处理之间土壤真菌群落差异较小,细菌群落差异较大。其中,蚕豆-烤烟(YCCD)轮作处理的细菌、真菌群落与CK差异较大。在门水平,烤烟-蚕豆(YCCD)轮作使酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度增加,子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度减少。相关性分析和冗余分析表明,URE、AN、AK和pH是影响土壤微生物群落结构的关键因子。综上所述,烤烟与其他作物合理轮作可提高土壤速效养分含量和土壤酶活性,调节土壤微生物群落结构,消减烤烟连作障碍,最终达到烤烟稳产、增产的目的。

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    5. 一株多重耐药大肠杆菌全基因组测序及其耐药性分析
    李海利, 徐引弟, 王治方, 朱文豪, 张立宪, 马春江
    中国农业科技导报    2024, 26 (6): 113-121.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0169
    摘要733)   HTML5)    PDF (4555KB)(1459)    收藏

    为了解大肠杆菌携带的粘菌素耐药基因并筛选敏感药物,解决多重耐药和动物临床无药可选的困局,采用16S rRNA菌种全基因组测序,PCR筛查mcr-4、mcr-5、blaTEMAmpC酶耐药基因,应用BLAST和MEGA软件进行生物信息学和系统进化树分析,并对该菌株进行了78种抗生素抗菌药物敏感性测试及4种天然植物提取物(黄藤素、黄连素、黄芩苷和博落回)的抑菌、杀菌效果试验。结果表明,从2021年(1—12月)和2022年(1—6月)猪临床腹泻病例肠道中分离鉴定的145株大肠埃希菌(Escherichia coliE.coli)中,鉴定出1株同时携带粘菌素耐药基因(mcr-4,mcr-5)和β内酰胺酶blaTEM、AmpC基因的猪源大肠埃希氏菌临床菌株HN2149。78种抗生素药敏试验结果显示,HN2149菌株对头孢吡肟、头孢地嗪、磷霉素、头孢克肟、头孢唑林、头孢哌酮、美洛培南、头孢西丁、头孢呋辛、头孢曲松、头孢噻肟、头孢他啶、替卡西林/克拉维酸、头孢哌酮/舒巴坦、氨曲南、哌拉西林/他唑巴坦、头孢噻肟/克拉维酸、头孢唑肟、头孢美唑、头孢他啶/克拉维酸和头孢他美敏感,对其余57种抗菌药物表现为耐药。4种植物提取物的药敏结果显示,博落回对菌株HN2149的抑菌、杀菌效果较好,其余3种提取物均对该菌株无抑菌和杀菌效果。以上研究结果为猪大肠杆菌病的防控提供参考。

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    6. 大青山不同林龄榆树林的土壤酶和养分特征
    张月欣, 麻云霞, 马秀枝, 张金旺, 王月林, 俞海生
    中国农业科技导报    2023, 25 (12): 168-176.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0737
    摘要322)   HTML2)    PDF (651KB)(1366)    收藏

    为揭示大青山自然保护区榆树林土壤酶活性与土壤养分随林龄增加的变化趋势及其规律,以大青山3种不同林龄(10、25、40 a)榆树林为研究对象,测定0—10、10—20、20—30、30—40 cm土层土壤pH、速效氮、速效磷、速效钾、有机质、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶共8个指标,分析不同林龄榆树土壤酶活性与土壤养分含量变化特征及其相互关系。结果表明,随林龄增加榆树林土壤有机质和速效钾含量呈上升趋势;速效氮、速效磷先升高后降低,土壤pH逐渐降低。随着土壤深度的加深,土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量均呈现较明显的表聚现象。过氧化氢酶活性随林龄的增加逐渐降低;蔗糖酶、脲酶活性呈现先增加后降低的趋势,随着土层深度的加深酶活性逐渐降低。土壤养分与酶活性之间存在一定的相关性,速效氮和速效磷与蔗糖酶和脲酶存在显著正相关(P<0.05);速效钾和有机质与过氧化氢酶存在显著负相关(P<0.05);主成分分析结果表明,25 a林龄0—10 cm土层土壤肥力最高。研究结果为榆树林可持续经营和土壤肥力提升提供科学依据。

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    7. 农用植物酵素有效成分及作用机制
    李冰, 朱秀敏, 李代, 杜军霞
    中国农业科技导报    2024, 26 (7): 156-165.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0660
    摘要687)   HTML2)    PDF (618KB)(1223)    收藏

    农用植物酵素是以植物为主要原料,经微生物发酵制成的含有特定生物活性成分的产品,可用于种植业、养殖业、土壤改良等方面。农用植物酵素在促进作物增产,改良土壤,抑菌防虫等方面具有良好的作用,可作为构建绿色生态农业的主力产品。简述了农用植物酵素的分类、特点及各种有效成分,对农用植物酵素的增产、抑菌、土壤改良及环保作用进行总结,并对其机制进行分析,提出目前存在的问题,并对其未来的发展进行展望。

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    8. 老山芹层积前后种子差异代谢物分析
    张永芳, 董世妍, 王佳轩, 郭绪虎, 张畅, 王艳星, 王钰烨, 吴静凤, 鲍甜芳, 张宏发, 于萍, 李富恒
    中国农业科技导报    2024, 26 (7): 37-49.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0183
    摘要440)   HTML5)    PDF (4918KB)(1207)    收藏

    为深入探索老山芹种子休眠机理,以老山芹层积前后种子为研究对象,采用气相色谱-飞行时间质谱联用技术 (gas chromatography-time of flight mass spectrometry,GC-TOF/MS)对其非层积种子(non-lamellarized seeds, NS)和层积后达到发芽状态种子(germination seeds, GS)的差异代谢物进行分析。结果表明,共检测到995种代谢产物,NS和GS的代谢物存在明显分离,差异代谢物有126种,其中极显著差异代谢物75种,包括35种上调,40种下调。对极显著差异代谢物所在代谢通路分析表明,涉及10条关键代谢通路。和弦图分析表明,差异代谢物中脂质类化合物(含类脂分子)与苯类化合物呈极显著正相关;苯丙烷类化合物(含聚酮类化合物)与有机氧类化合物呈极显著负相关。以上研究结果为探索老山芹种子成熟后萌发提供了代谢组学理论基础,为更好地研究老山芹种子后成熟及休眠机制提供了依据和支撑。

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    9. 黑龙江省水稻产业发展现状及展望
    谷英楠, 刘鑫, 王敬元, 段新宇, 黄莹, 林庆娟, 刘艳霞, 毕洪文
    中国农业科技导报    2023, 25 (12): 17-25.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1005
    摘要1265)   HTML25)    PDF (1755KB)(1194)    收藏

    近年来,黑龙江省稻米产业在种植、生产和销售方面发展态势良好,但仍存在品质退化、加工企业效益低等问题。为促进黑龙江省优质水稻产业发展,提高产能及效益,基于黑龙江省统计年鉴数据,统筹实地调研信息和文献资料,分析了2016—2021年黑龙江省在水稻品种选育、生产种植、粳稻质量、加工、销售等方面的变化特征,提出加快黑龙江省水稻产业发展的建议,包括建设种业科研创新中心、建设绿色生态示范区及强化稻米加工业发展等措施,为黑龙江省水稻产业发展提供多种可行性思路。

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    10. 藜麦 CqGAI基因密码子偏好性与进化分析
    丰扬, 郭凤根, 王仕玉, 刘正杰, 龙雯虹
    中国农业科技导报    2024, 26 (4): 27-36.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0125
    摘要519)   HTML4)    PDF (4328KB)(1172)    收藏

    为了阐明藜麦CqGAI基因密码子使用特性,克隆获得藜麦CqGAI基因序列,运用CodonW、SPSS软件及EMBOSS在线程序分析藜麦CqGAI基因密码子使用偏好性,并与25种植物的GAI基因进行中性绘图、ENC分析和奇偶偏好偏差性分析。结果表明,藜麦CqGAI基因编码序列(coding sequence,CDS)全长1 782 bp,编码593个氨基酸,包含DELLA基因家族特有结构域DELLA、TVHYNP、NLS、VHIID、LHR、RVER;CqGAI基因能够迅速响应赤霉素(gibberellins,GA),在GA信号通路中起关键作用;密码子偏好性分析显示,CqGAI基因的有效密码子数(effective number of codon,ENC)、密码子适应指数(codon adaptation index, CAI)及GC含量分别为54.14、0.21和46.18%,密码子偏好性较弱,偏好以A/T结尾,有27个高频密码子。聚类分析表明,藜麦CqGAI基因与石竹目植物的亲缘关系较近。碱基组成与相关性分析发现,CqGAI基因密码子偏好性受碱基突变和选择效应影响。密码子使用频率表明,大肠杆菌与酵母菌均适用于藜麦CqGAI基因异源表达,拟南芥、烟草、甜菜均可作为藜麦CqGAI基因功能分析的遗传转化受体。以上研究结果为进一步研究藜麦CqGAI基因功能和异源表达提供了重要参考。

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    11. 人参酚酸类自毒物质降解菌的筛选鉴定及生防研究
    谢勇俊, 潘小卓, 陈福慧, 尹凯波, 金嘉悦, 王一兵
    中国农业科技导报    2024, 26 (7): 147-155.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0651
    摘要450)   HTML9)    PDF (2394KB)(1069)    收藏

    随着人参种植年限的增加,土壤中自毒物质的积累会导致连作障碍的发生,极大地影响人参种植业的健康发展。生物降解土壤中自毒物质是缓解连作障碍的有效途径。以酚酸类自毒物质为筛选指标,从人参根际土壤中分离、筛选酚酸类自毒物质降解细菌,结合16S rRNA基因测序及生理生化试验对降解菌株进行分类鉴定,采用紫外分光光度法测定其降解能力,并进一步采用单因素试验对其培养条件进行优化,利用降解菌对酚酸胁迫下的人参种子进行生防研究。结果表明,从人参根际土壤中分离出10株自毒物质降解菌,以假单胞菌属(Pseudomonas)为主。初步降解试验显示菌株S1对水杨酸的降解率最高,达65.32%,经鉴定该菌株为伯克霍尔德属(Burkholderia)细菌。单因素试验结果表明,以硝酸钙作为氮源,培养温度30 ℃,500 mg·L-1自毒物质下,菌株S1的降解率达88.58%,较优化前明显提升。生防试验结果表明,菌株S1可缓解水杨酸对人参种子生长的抑制作用,促生效率达12.56%。综上所述,从土壤中分离出可降解水杨酸的伯克霍尔德属菌株S1具有较好的生防效果,对于解决连作障碍问题具有潜在生防应用价值。

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    12. 2022年度全球转基因作物产业化发展现状及趋势分析
    李浩辉, 刘彩月, 张海文, 王旭静, 唐巧玲, 王友华
    中国农业科技导报    2023, 25 (12): 6-16.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0756
    摘要2181)   HTML85)    PDF (752KB)(1062)    收藏

    自1996年转基因作物开始商业化种植以来,全球转基因产业化应用迅猛发展,种植面积和作物种类逐年增加,经济效益与社会效益日益显著。分析了2022年全球转基因作物种植概况及主要转基因作物种植国家和地区的发展态势,2022年转基因作物种植面积约占总耕地面积的12%,同比增长3.3%,批准种植转基因作物的国家数量增至29个,批准转基因产品商业化应用的国家和地区已达71个。从转基因作物种植面积来看,转基因玉米和大豆占据主导地位,同时复合性状转基因作物的种植面积也在不断扩大。随着生物育种技术的迭代升级,转基因作物的应用范围和效果必将持续提高,转基因生物育种产业将成为农业生产和经济发展的新动能。

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    13. 基于EDEM的粉垄和旋耕作业混肥效果研究
    单发科, 康朔, 朱建锡, 王永维, 王俊
    中国农业科技导报    2023, 25 (11): 90-102.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0237
    摘要354)   HTML10)    PDF (3528KB)(1048)    收藏

    化肥颗粒在土壤剖面的分布范围和均匀性直接影响作物产量,不同耕作方式下的化肥分布存在差异。为探究不同耕作方式对地表撒施颗粒状化肥在混合作用下的颗粒分布规律,选取粉垄和旋耕作业,基于EDEM软件对耕作混肥过程进行离散元分析。搭建了参数标定试验台,标定了构建仿真模型所需要的材料参数和材料间接触参数,通过信号采集分析测试系统对耕作过程中牵引力进行验证,仿真误差基本在10%范围以内,说明仿真模型的准确性较高。通过正交试验获得旋耕、粉垄2种耕作方式达到最优混肥效果时的工作参数,并通过田间试验进行验证。结合田间试验结果分析表明,当旋耕机和粉垄机处于最优混肥效果工作状态时,仿真模型对化肥分布每层占比的预测值与实际值误差最大为8.65%,最小为0.59%,理论分析与实际结果非常接近,表明研究结果可为选取最优耕作方式,改善施肥效果提供参考。

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    14. 不同树龄国槐叶片性状特征及其适应策略研究
    褚蓉蓉, 冯国庆, 张中一, 刘慧娇, 董家鑫, 文章镇, 高祥斌, 解孝满, 刘丹
    中国农业科技导报    2024, 26 (3): 48-56.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0438
    摘要532)   HTML4)    PDF (1666KB)(1046)    收藏

    叶片性状的变异与相关关系能够反映植物的资源利用方式和适应生存策略。为探讨不同树龄国槐叶片性状特征及其变异规律,以聊城市不同树龄国槐叶片为研究对象,通过测定叶面积(leaf area, LA)、叶鲜重(leaf fresh weight, FW)、叶干重(leaf dry weight, DW)、叶长(leaf length, LL)、叶宽(leaf width, LW)、叶柄长(petiole length, PL)、叶厚度(leaf thickness, LT)、叶轴长(rachis length, RL)、叶形指数(leaf shape index, LI)、比叶面积(specific leaf area, SLA)、叶干物质含量(leaf dry matter content, LDMC)、叶组织密度(leaf tissue density, LTD)、比叶重(specific leaf weight, SLW)共13项指标,运用单因素方差分析、变异系数分析探究不同树龄叶片性状特征,经相关性分析、主成分分析探究各树龄国槐叶片的适应规律。结果表明,后备资源的DW、LL、PL极显著高于其他树龄的(P<0.01);国槐13个叶片性状的总体变异系数在8.57%~81.48%,不同树龄叶片性状中后备资源的LTD变异系数最大,为92.86%,2级古树LDMC变异系数最小,仅5.84%;LA、FW、DW、LL和LW呈极显著正相关(P<0.01),SLA与FW、DW、LTD、SLW呈极显著负相关(P<0.01),与LT呈极显著正相关(P<0.01);LDMC与FW、DW、LTD、SLW呈极显著正相关(P<0.01);后备资源叶片性状呈高LDMC、SLW,低SLA的特点,采取的是“快速投资-收益型”策略;2级古树和1级古树呈高SLA,低LDMC、SLW的叶片性状组合,采取的是“缓慢投资-收益型”策略。研究结果为制定不同龄级国槐养护管理策略提供科学依据。

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    15. 黄土旱塬区近40年降水对冬小麦耗水和产量的影响
    赵刚, 王淑英, 李尚中, 张建军, 党翼, 王磊, 李兴茂, 程万莉, 周刚, 倪胜利, 樊廷录
    中国农业科技导报    2024, 26 (3): 164-173.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0783
    摘要378)   HTML2)    PDF (3325KB)(1042)    收藏

    冬小麦是黄土旱塬区重要口粮作物,产量受降水等因素影响较大,为研究降水对冬小麦耗水规律和产量的影响,收集、统计甘肃省农业科学院镇原试验站近40年冬小麦长期观测数据,分析冬小麦产量、耗水量等指标随降水变化的趋势。结果表明,黄土旱塬区近40年冬小麦产量以每年51.2 kg·hm-2速度增加,但持续系数仅为0.43;10月中旬至11月中旬、3月中上旬、5月上旬和下旬降水量增加,产量随之显著增加;全生育期降水满足率为64.4%,干旱年型仅为52.7%,不同生育时期中拔节-灌浆期满足率最低。冬小麦生育期耗水量近40年呈降低趋势,平均为361.3 mm,播种-返青期耗水占全生育期的34.3%,为全生育期耗水最大的时期;干旱年和平水年分别在出苗-拔节期和拔节-灌浆期降水满足率最低,分别为36.9%和42.2%,此阶段降水对冬小麦产量影响显著。冬小麦产量相关的因素由高到低依次为耗水量>穗数>穗粒数>播前底墒>生育期降水量>全年降水量。近40年来黄土旱塬区冬小麦稳产性差,原因为播种-返青期耗水占全生育期比重较大,降水满足率低,影响了冬小麦分蘖成穗和水分高效利用。以上结果表明,保证该区冬小麦关键生育期降水满足率和休闲期降水高效蓄集,是冬小麦稳产高产的重要保障,研究结果对冬小麦产业可持续发展具有重要意义。

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    16. 甘青青兰根际土壤理化性质及微生物群落结构特征分析
    张二豪, 刘盼盼, 何萍, 简阅, 徐雨婷, 陈诚欣, 禄亚洲, 兰小中, 索朗桑姆
    中国农业科技导报    2024, 26 (3): 201-213.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0741
    摘要477)   HTML11)    PDF (4097KB)(1025)    收藏

    为研究甘青青兰根际土壤理化性质与根际土壤细菌和真菌群落结构组成特征,以西藏自治区工布江达县(GB)、卡诺区(KR)和洛隆县(LL)的甘青青兰根际土壤微生物为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对根际土壤细菌和真菌群落结构组成进行分析,同时测定根际土壤的理化性质,并与根际土壤核心微生物菌群进行相关性分析。结果表明,不同地区甘青青兰根际土壤理化性质差异显著。甘青青兰根际土壤共获得3 900个细菌OTUs和1 990个真菌OTUs,不同地区间土壤微生物多样性存在明显差异。在门水平,GB、KR和LL样品的优势细菌门均为放线菌门(Actinobacteria),GB样品的优势真菌门是担子菌门(Basidiomycota),KR和LL样品的优势真菌门是子囊菌门(Ascomycota);在属水平,不同地区甘青青兰根际土壤优势微生物菌群存在明显差异。主成分分析显示,不同地区甘青青兰根际土壤细菌和真菌群落结构组成差异较大。核心微生物菌群分析表明,甘青青兰根际土壤核心细菌菌群有257个属;核心真菌菌群有102个属。相关性分析表明,核心微生物菌群的改变与根际土壤理化因子间存在不同程度的相关性,且土壤全钾、全磷、全氮、速效钾和速效氮含量是影响甘青青兰根际土壤微生物群落结构组成的重要因子。综上所述,不同地区甘青青兰根际土壤微生物群落结构组成存在显著差异,且根际土壤微生物群落结构的变化与土壤理化因子密切相关,为甘青青兰人工种植及筛选有益微生物菌群提供了理论依据。

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    17. 厨余垃圾厌氧消化对沼气微生物及环境的影响
    强敬雯, 王晚晴, 唐曼玉, 张娜, 武双, 华威, 邵恒煊, 程艳玲
    中国农业科技导报    2024, 26 (6): 159-169.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0626
    摘要393)   HTML4)    PDF (2362KB)(905)    收藏

    厨余垃圾可通过厌氧消化生产沼气,实现其减量化和可再生能源的循环利用,促使行业发展向“双碳”目标靠近。总结了厨余垃圾厌氧消化过程中主要水解产酸菌和各营养型产甲烷菌,讨论了厨余垃圾在产沼过程中环境因子对厌氧消化的影响及其与微生物活性间的关系,同时基于厨余垃圾厌氧消化全生命周期研究,分析了沼气生产及其应用对环境的影响。最后,针对厨余垃圾厌氧消化产沼效能低下的问题,在系统优化方面进行了展望,以达到高效回收及高值化利用厨余垃圾的目的,进而实现能源结构转型,推动城市绿色低碳发展。

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    18. 粮食安全:现状、问题及应对策略
    陈立霞, 刘敬泽, 吴立柱, 沈银柱
    中国农业科技导报    2024, 26 (11): 7-14.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0336
    摘要306)   HTML10)    PDF (518KB)(883)    收藏

    人类作为生态系统中的重要功能单位,对地球环境产生了深远的影响。在社会和经济发展的过程中,随着人口数量的迅速增长,人们对自然资源不可持续的开发利用,使森林面积减少、土地退化、淡水资源紧缺、全球气温升高、严重破坏了生物多样性,使作物的产量明显下降,导致粮食安全问题日益严峻。介绍了粮食安全问题现状及其产生的主要原因,同时提出了应对粮食安全问题的举措,诸如大力发展绿色能源、减少温室气体排放、调整研究目标和方法、推广多样化种植摸式、提高粮食生产率等多种可持续发展的对策,共同应对粮食安全的挑战,实现人类与地球的和谐共生,旨在为应对粮食安全问题提供参考。

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    19. 低温胁迫后紫花苜蓿叶片光合作用的恢复特性研究
    苗宇, 王婕, 赵尧尧, 张丽佳, 刘美君
    中国农业科技导报    2024, 26 (2): 80-89.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0873
    摘要375)   HTML3)    PDF (2326KB)(877)    收藏

    为探究低温解除后苜蓿光合作用恢复过程中的限制位点,以‘新牧4号’和‘甘农5号’2个品种紫花苜蓿为材料,测定其低温胁迫及恢复过程中苜蓿叶片光合活性的变化。结果表明,低温胁迫下2个苜蓿品种叶片叶绿素含量、净光合速率以及光系统Ⅱ(photosystem Ⅱ,PSⅡ)活性显著下降,非光化学淬灭系数(non-photochemical quenching factor,NPQ)显著上升,但对光系统Ⅰ(photosystem Ⅰ,PSⅠ)的活性无显著影响;其中,‘甘农5号’叶绿素对低温更敏感,含量下降较多。室温恢复72 h后,2个品种苜蓿叶片PSⅡ的活性及净光合速率都有上升但均未恢复至处理前水平;NPQ缓慢下降至处理前水平,‘甘农5号’NPQ较‘新牧4号’更高,表明在恢复过程中仍有过剩光能需通过NPQ消耗。苜蓿叶片的电子传递链在低温下受抑制显著,恢复72 h后PSⅡ受体侧活性基本恢复至处理前,而PSⅡ供体侧活性显著下降。2个品种苜蓿单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(energy captured by unit reaction center for electron transfer,ETO/RC)和单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(energy captured by the unit reaction center for reducing QA,TRO/RC)在低温处理72 h后显著下降,解除低温后恢复至处理前水平,且2个品种无显著差异;2个苜蓿品种单位反应中心耗散掉的能量(energy dissipated by the unit reaction center,DIO/RC)未恢复至处理前水平,且‘甘农5号’在恢复72 h后DIO/RC显著升高。综上,低温胁迫显著伤害紫花苜蓿叶片光合机构,降低了光合速率,光合速率未恢复到处理前与PSⅡ的活性显著相关,限制光合作用恢复的位点在其供体侧,非光化学淬灭是恢复24 h过剩光能的主要分配途径。

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    20. 不同生物利用度碳源对蚯蚓堆肥影响分析
    孔令玮, 王孔檀, 麦力文, 伍玉鹏, 王熊飞, 王朝弼, 林嘉聪, 李勤奋
    中国农业科技导报    2024, 26 (7): 199-209.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1026
    摘要329)   HTML3)    PDF (1919KB)(852)    收藏

    传统蚯蚓堆肥原料配制依赖质量比、体积比或碳氮比(C/N)的配制方法,忽略了不同碳源有机质生物可利用组分的差异,存在不合理性。为探究不同生物可利用度碳源对蚯蚓生长繁殖和堆肥碳氮固定的影响,在C/N=30下,以牛粪(氮源)和生物利用度低、中、高的碳源物料(菠萝皮渣、水稻秸秆和番茄秸秆)复配,开展60 d蚯蚓堆肥试验。结果表明,蚯蚓日均增数量最高达6.4倍。易利用碳源菠萝皮渣处理中腐殖质含量最高,为15.11%,但总有机碳固定率最低,仅39.63%;添加难利用碳源番茄秸秆处理组中的蚯蚓总数最高,为385条,且总氮固定率最高。生物利用度高的碳源废弃物占比越高,蚯蚓增重越大;生物利用度低的碳源废弃物占比越高,可促进蚯蚓繁殖;蚯蚓转化后的蚓粪总有机碳固定率为39.63%~59.28%,全氮固定率为65.04%~95.59%。碳源生物可利用度增大时,蚯蚓堆肥体系中的总有机碳固定率降低,而总氮的固定率升高。以上研究结果阐明了原料中不同利用度碳源对蚯蚓生产和碳氮固持的影响规律,为蚯蚓高效养殖与绿色低碳的固废堆肥处理工艺改进提供参考借鉴。

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    21. 混合盐碱胁迫对骏枣叶片结构和光合荧光特性的影响
    闫敏, 王艳, 王程成, 郭松超, 卢登洋, 吴翠云
    中国农业科技导报    2024, 26 (3): 57-65.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0865
    摘要366)   HTML8)    PDF (4292KB)(843)    收藏

    为进一步探究骏枣对混合盐碱胁迫的生理响应机制,在骏枣盛果期分别设计0、60、120、180、240、300 mmol·L-1的NaCl和NaHCO3混合盐溶液来模拟土壤盐碱复合胁迫环境,分析不同胁迫水平下骏枣叶片的显微结构、超微结构及光合、荧光参数的变化。结果表明,在混合盐碱胁迫下,骏枣叶片的厚度、角质层厚度、表皮厚度和栅栏组织厚度均随着胁迫水平的增加呈先上升后下降趋势;海绵组织厚度和细胞结构疏松度呈逐渐下降趋势。在混合盐溶液高于180 mmol·L-1时,叶绿体内的嗜锇颗粒数量明显增多,且体积变大,基质片层结构松散;同时,随着胁迫水平的增加,叶片的净光合速率、气孔导度与蒸腾速率逐渐降低,胞间CO2浓度升高,光合限制以非气孔因素为主。在240、300 mmol·L-1高胁迫水平处理下,叶片初始荧光(F0)显著升高,而最大荧光(Fm)、Fv/FmFv/F0显著降低,单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、用于还原QA的能量(TRo/RC)、热耗散的能量(DIo/RC)均呈先下降后上升趋势,而用于电子传递的能量呈持续下降趋势。综上,较高水平的盐碱胁迫会使骏枣叶片的超微结构发生明显变化,抑制其光合能力,使嗜锇小体增多、变大,并出现淀粉粒。以上结果为深入研究枣的耐盐机制提供了理论基础。

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    22. 不同鲜食玉米品种适采期氨基酸含量分析
    卢柏山, 董会, 赵久然, 徐丽, 樊艳丽, 史亚兴, 王荣焕
    中国农业科技导报    2023, 25 (11): 132-142.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0680
    摘要1548)   HTML8)    PDF (544KB)(825)    收藏

    以26个不同鲜食玉米品种为研究材料,采用高效液相色谱法对其氨基酸含量进行测定,比较不同类型品种与WHO/FAO标准氨基酸模式值的贴近度,并结合氨基酸比值系数对鲜食玉米氨基酸含量进行分析。结果表明,参试鲜食玉米品种总氨基酸含量变幅为6.85~16.66 mg·g-1,甜、糯和甜加糯类型分别以京科甜533(16.66 mg·g-1)、京科糯623(12.01 mg·g-1)和农科糯336(14.44 mg·g-1)的含量相对较高。必需氨基酸占比变幅在10.38%~22.43%之间,甜、糯和甜加糯类型分别以京科甜816(17.39%)、京科糯656(22.43%)和农科玉368(18.16%)的含量相对较高。呈味氨基酸分析可知,京科甜533和农科糯336的鲜味、甜味氨基酸含量较高。蛋氨酸+半胱氨酸含量高于WHO/FAO标准模式含量,而其余各类氨基酸均低于标准氨基酸模式值,属于相对缺乏的氨基酸。氨基酸比值系数得分(SRC)大于50的品种有6个,其中甜玉米分别为京科甜183(58.17)、京科甜608(57.79)、京科甜533(53.32)和京科甜816(53.03),甜加糯玉米分别为农科玉368(51.05)和农科糯336(50.63),说明其蛋白质营养价值均衡,易被人体吸收利用。

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    23. 陆地棉纤维强度KASP-SNP标记的开发及效应评价
    李丽花, 孙正文, 柯会锋, 谷淇深, 吴立强, 张艳, 张桂寅, 王省芬
    中国农业科技导报    2024, 26 (2): 46-55.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0818
    摘要409)   HTML6)    PDF (2064KB)(817)    收藏

    纤维强度(fiber strength,FS)是判断棉花纤维品质优劣的重要指标之一,开发可用于目标性状选择的分子标记将会大大提高选择准确性并加快育种进程。设计KASP引物,对国内外的376份品种(系)进行基因型鉴定,筛选多态性标记并验证其对高强纤维材料选择的有效性。3个SNP位点在材料中均具有多态性,标记FS-15对高强纤维材料的选择率为63.2%,FS-16和FS-29分别为60.0%和56.1%。对单倍型组合(Hap1、Hap2、Hap3和Hap4)的有效性评价表明,携带Hap3(TTA)的材料纤维强度显著高于其他组合,对高强纤维材料选择率达72.7%。此外,Hap3对纤维长度、铃重、籽指和衣指无不利影响。以上结果表明,开发的KASP标记及Hap3可用于高纤维强度材料的辅助选择,同时未对纤维长度、铃重、籽指和衣指等性状产生不利影响。

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    24. 改进YOLOv5 模型在自然环境下柑橘识别的应用
    帖军, 赵捷, 郑禄, 吴立锋, 洪博文
    中国农业科技导报    2024, 26 (7): 111-120.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0994
    摘要378)   HTML13)    PDF (5892KB)(811)    收藏

    在复杂的自然环境中绿色柑橘生长形态各异,颜色与背景色相近,为有效识别绿色柑橘,提出一种基于混合注意力机制并改进YOLOv5模型的柑橘识别方法。首先,改进YOLOv5的网络结构,在主干网络中添加混合注意力机制,即在主干网络中的第2层嵌入SE(squeeze and excitation)注意力,第11层嵌入CA(coordinate attention)注意力;其次,改进网络模型特征融合结构,将YOLOv5模型Concat特征融合操作的下层分支放在模型C3模块之前,再与另一条上层分支进行特征融合;最后,改进模型分类损失函数,将YOLOv5模型的分类损失函数改成Varifocal Loss函数,加强绿色柑橘特征信息的提取,提高绿色柑橘检测精度。根据自然环境和柑橘自身的特点,对自建数据集进行分类,设计3组不同分类场景下柑橘的对比试验以验证其有效性。试验结果表明,改进后的YOLOv5-SC模型准确率为91.74%,平均精度为95.09%,F1为89.56%,在自然环境下对绿色柑橘的识别具有更高的准确率和更好的鲁棒性,为绿色水果智能采摘提供技术支持。

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    25. 微生物诱导碳酸钙沉淀固沙对典型沙生植物叶片性状和生理特性的影响
    赵鸿硕, 曹红雨, 高广磊, 孙哲, 张英, 丁国栋
    中国农业科技导报    2024, 26 (6): 170-182.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0420
    摘要245)   HTML1)    PDF (6571KB)(806)    收藏

    微生物诱导碳酸钙沉淀(microorganism induced carbonate precipitation,MICP)能够填充土壤孔隙,减少水分蒸发和增强风沙土的抗风蚀性,其防风固沙效果已得到证实,但其对沙生植物叶片性状和生长生理过程的影响尚不明确,为揭示微生物诱导碳酸钙沉淀固沙对沙生植物叶性状和光合生理特征的影响,以沙蓬(Agriophyllum squarrosum)、斜茎黄芪(Astragalus laxmannii)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、蒙古羊柴(Corethrodendron fruticosum)4种沙生植物为研究对象,开展室内盆栽试验,对比分析不同菌剂施用量(高、中、低)和固结层位置(下、中、上)处理下沙生植物的叶性状和生理特性。结果表明,①微生物诱导碳酸钙分布在风沙土颗粒间,且呈立方体形、菱形、球形和不定形等多种晶态,能够胶结风沙土颗粒。②菌剂处理显著提高了4种沙生植物土壤的有机质和碳酸钙含量;施加高水平菌剂时,固结层下处理组沙蓬和斜茎黄芪土壤的有机质和碳酸钙含量显著高于其他处理组;其中斜茎黄芪土壤有机质含量的增幅最大,为90.19%,柠条锦鸡儿土壤碳酸钙含量增幅最大,为41.47%。③高水平菌剂处理组沙蓬的比叶面积显著高于其他处理组,平均提高0.98%;低水平菌剂处理组沙蓬和斜茎黄芪的叶干物质含量显著高于其他处理组,分别平均提高34.11%和24.18%。固结层中处理组沙蓬、斜茎黄芪和柠条锦鸡儿的比叶面积显著低于其他处理组。④高水平菌剂处理组沙蓬、斜茎黄芪和柠条锦鸡儿的叶绿素含量显著高于其他处理组,分别平均提高9.01%、12.97%和31.77%;中水平菌剂处理组沙蓬、高水平菌剂处理组斜茎黄芪和柠条锦鸡儿的最大净光合速率显著高于其他处理组,分别平均提高55.70%、48.39%和13.24%。综上,施加菌剂能够提高土壤有机质和碳酸钙含量,为植物生长提供充足的养分,因此沙蓬、斜茎黄芪和柠条锦鸡儿的光合生理特性显著高于对照组,但植物叶性状对土壤有机质和碳酸钙含量响应不显著。微生物诱导碳酸钙沉淀固沙对中水平菌剂处理沙蓬、高水平菌剂处理斜茎黄芪和柠条锦鸡儿的叶性状和光合生理特性有促进作用,但是对蒙古羊柴的叶性状和光合生理特性有抑制作用。以上研究结果为丰富完善微生物诱导碳酸钙沉淀固沙技术提供理论依据和科学支撑。

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    26. 基于RGB和CIELab预测紫苏叶片花青素含量
    刘徐冬雨, 郭潇潇, 付晨青, 韩蕊, 李国辉, 王秀萍
    中国农业科技导报    2024, 26 (7): 103-110.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0164
    摘要427)   HTML1)    PDF (1134KB)(802)    收藏

    为推进富含花青素的紫苏品种选育,指导逆境胁迫下的紫苏生产管理,以紫苏为研究对象,采集田间叶片并使用数码相机拍照,结合红绿蓝色彩空间(red green blue color space,RGB)和CIELab色彩空间(CIELab color space)2种图像色彩分析手段处理图片,与叶片花青素含量进行相关性和显著性分析,筛选出相关系数较高的色彩参数,建立单变量回归反演模型,最终综合建模得到预测效果最优的紫苏叶片花青素含量预测模型。结果表明,在RGB色彩空间中,红光标准化值(normalized redness intensity,NRI)、绿光标准化值(normalized greenness intensity,NGI)与花青素含量呈极显著相关,其中NGI的相关系数大于NRI。当叶片正反面色彩贡献比为2∶1时,NGI与花青素含量的相关性最大,相关系数为0.853 2。对比不同模型发现,以NGI为自变量建立的指数模型拟合效果最好,相关系数为0.838 1,决定系数(R2)达0.755 0。在CIELab色彩空间中,红度(a*)与花青素含量的相关性最好,且相关系数同样在叶片正反面色彩贡献比为2∶1时达最大,为0.735 6。基于a*建立的幂模型拟合效果最好,相关系数和R2分别为0.743 8和0.679 8。分别使用NGI模型和a*模型对叶片花青素含量进行估测,验证后发现a*模型的预测效果更好,准确性和稳定性更高,因此以a*模型为预测紫苏叶片花青素含量的最优模型。

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    27. 小麦 TaCOBL- 5基因克隆及表达分析
    鲍新跃, 陈红敏, 王伟伟, 唐益苗, 房兆峰, 马锦绣, 汪德州, 左静红, 姚占军
    中国农业科技导报    2024, 26 (6): 11-21.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0172
    摘要410)   HTML23)    PDF (3595KB)(797)    收藏

    小麦产量关系我国粮食安全,干旱、低温、盐害和高温等非生物胁迫严重制约小麦产量增长。前期转录组分析发现小麦TaCOBL-5D在多种非生物胁迫下差异表达。克隆并获取TaCOBL-5D及其同源基因TaCOBL-5A、TaCOBL-5B,并对其生物信息学特性及表达模式进行了分析。结果显示,TaCOBL-5与其他物种的COBL基因在基因结构、蛋白三级结构、保守结构域以及启动子调控元件方面表现出明显的保守性。TaCOBL-5在根部表达量最高,并对各种非生物胁迫响应不同,尤其是在干旱胁迫下调控显著,表明其在干旱胁迫中的重要性,同时对低温、高温和盐胁迫也有不同响应。此外,TaCOBL-5D基因在不同干旱抗性及高温抗性材料中表达量差异显著,进一步暗示其在逆境胁迫中具有重要作用。这些研究结果有助于理解COBL基因在小麦中的功能,同时为小麦抗逆育种提供科学支持。

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    28. 不同海拔藏绵羊肉质脂肪酸特征分析
    徐英, 任越, 沙玉柱, 蒲小宁, 郭新羽, 姚亮伟, 邵鹏阳, 王继卿, 李少斌, 刘秀
    中国农业科技导报    2024, 26 (4): 67-76.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0760
    摘要384)   HTML2)    PDF (463KB)(793)    收藏

    为明确自然放牧条件下不同海拔藏绵羊肉质脂肪酸含量及组成特征,选择高(4 500 m)、中(3 500 m)、低(2 500 m)海拔藏绵羊各6只(3岁母羊),测定其背最长肌、前腿肌和后腿肌中的脂肪酸组成及含量。结果表明,不同海拔藏绵羊脂肪酸组成及含量存在显著差异,其中,肉豆蔻酸(C14∶0)在低海拔藏绵羊不同肌肉组织中含量最低;油酸(C18∶1n9c)在低海拔藏绵羊不同肌肉组织中含量最高,并显著高于中、高海拔。不同肌肉组织中的多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid, PUFA)与饱和脂肪酸(saturated fatty acid, SFA)的比值(P/S)在 0.168~0.504之间,其中高海拔藏绵羊背最长肌的P/S值显著高于中、低海拔。由此表明,藏绵羊不同肌肉组织中脂肪酸的组成除高海拔区背最长肌外,低海拔更具优势,即生长在低海拔的藏绵羊具有更好的食用价值及生产高档羊肉的潜力。

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    29. 白菜型油菜 IPT基因家族鉴定及表达分析
    刘博, 王旺田, 马骊, 武军艳, 蒲媛媛, 刘丽君, 方彦, 孙万仓, 张岩, 刘睿敏, 曾秀存
    中国农业科技导报    2024, 26 (2): 56-66.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0373
    摘要444)   HTML5)    PDF (4158KB)(787)    收藏

    异戊烯基转移酶(isopentenyltransferase,IPT)是细胞分裂素生物合成的第一限速酶,为分析IPT基因家族在白菜型油菜生长中的功能,利用生物信息学方法从其基因组中鉴定出13个BrIPT基因,它们不均匀地分布在7条染色体上。BrIPTs可分为4个亚族,各家族成员均含有8~10个保守基序和1~2个UTR区。BrIPT基因的启动子区域包含众多响应元件。BrIPT基因家族成员受环境因子、生物激素及防御与应激调控。qRT-PCR结果显示,tRNA-IPT基因BrIPT4BrIPT6BrIPT9在白菜型油菜体内各个部位均有表达。相比于苗期,成熟期白菜型油菜IPT基因的表达量更高,为后续深入研究IPT基因家族成员的生理生化功能提供了理论依据。

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    30. 大豆根瘤菌定向微生态研究与应用
    曹轶, 崔文靖, 马瑞强
    中国农业科技导报    2024, 26 (4): 215-224.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0758
    摘要654)   HTML1)    PDF (2052KB)(785)    收藏

    我国大豆根瘤菌种质资源丰富,但其应用进展缓慢,接种面积仅占全国大豆总种植面积的1%~3%。造成该问题的原因主要是根瘤菌不能产芽孢,其抗逆能力较差,导致产品货架期短,应用效果不稳定。为实现根瘤菌产品多元化、功能化、差异化,提高产品活性与应用效果,使用定向微生态(directed micro-ecology, DME)体系优化培养策略,实现根瘤菌、芽孢杆菌的定向扩培及应用。通过单因素实验及响应面法获得根瘤菌最优培养基 (25.5 mL·L-1 糖蜜液、15.2 g·L-1酵母膏、pH 6.98),在DME培菌机中使用该配方可以实现根瘤菌 (100 L·min-1,20 h) 及芽孢杆菌 (150 L·min-1,14 h) 菌量50倍以上的扩增,达到(20~50)×108 CFU·mL-1,且杂菌率控制在5%以下。盆栽接种实验表明,DME扩培菌株接种处理的效果显著优于实验室常规培养菌株的同等接种处理,这表明DME培菌机培养的功能微生物应用效果更好。根瘤菌与芽孢杆菌的复配组合可以协助根瘤菌更好地实现其共生功能,具体表现在苗期结瘤数增加、叶绿素含量增加,并且最终的产量与单接种菌株相比也增加了近20%。定向微生态(DME)体系通过定向营养和生长控制,使得目标功能微生物在含有多种微生物的微生态环境中,达到应用级别的产量和纯度,实现与纯培养菌株相同的功能,对于促进根瘤菌的产业化、加快功能菌株的推广应用具有重要意义和应用价值。

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    31. 褪黑素引发对干旱胁迫下辣椒种子萌发和幼苗生长的影响
    魏茜雅, 林欣琪, 梁腊梅, 秦中维, 李映志
    中国农业科技导报    2024, 26 (4): 46-57.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0893
    摘要403)   HTML6)    PDF (8331KB)(779)    收藏

    为提高干旱胁迫下朝天椒种子的萌发势和幼苗生长势,采用1、5、25、50、75、100、125、150 μmol·L-1的褪黑素溶液对朝天椒种子进行引发处理,用10% PEG溶液模拟水分胁迫,分析朝天椒种子萌发和幼苗生长状况及其生理变化。结果表明,与未引发种子相比,100 μmol·L-1褪黑素溶液引发的朝天椒种子在干旱胁迫下发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数显著增加425.01%、122.73%、178.55%和796.93%;干旱胁迫下朝天椒幼苗的全长、根长、株高、鲜重、根鲜重、地上鲜重和植株干重显著增加146.70%、221.74%、70.00%、48.88%、121.66%、39.38%和285.71%。生理分析表明,100 μmol·L-1褪黑素溶液引发的种子的过氧化氢酶(catalase,CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性和可溶性糖(soluble sugar,SS)含量最高,丙二醛(malondialdehyde,MDA)和过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)含量最小;100 μmol·L-1褪黑素引发的种子在干旱胁迫下萌发后,幼苗的过氧化物酶(peroxidase,POD)活性、CAT活性、APX活性、SS、可溶性蛋白(soluble protein,SP)和脯氨酸(proline,Pro)含量最大;MDA和活性氧类(reactive oxygen species,ROS)含量最低。以上结果表明,使用100 μmol·L-1的褪黑素溶液对朝天椒种子进行引发处理,能够促进种子在干旱胁迫下的萌发和生长。研究结果可为朝天椒耐旱栽培和育种提供参考。

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    32. 热解温度及时间对生物炭理化性质及吸附性能的影响
    吕志伟, 李冬梅, 金梅娟, 张燕辉, 陶玥玥, 周新伟, 王海候
    中国农业科技导报    2025, 27 (2): 211-217.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0453
    摘要299)   HTML2)    PDF (887KB)(750)    收藏

    为探究生物炭理化性质及吸附性能对热解温度及时间的响应规律,明确不同热解温度下制备生物炭的适宜时间,以园林废弃树枝为原料,在常规热解温度450、650 ℃下,分别设置12、24、36、48、60 min 共5个热解时间,分析不同热解温度下热解时间对生物炭产率、pH、灰分、芳香性、亲水性、极性、碘吸附值的影响规律及异同性。结果表明,随热解时间的增加,生物炭产率不断降低,在450 ℃下,与热解12 min处理相比,热解24、36、48、60 min处理下的生物炭产率显著降低,但这些处理间差异不显著; 650 ℃下也呈现出一致的变化规律。随着热解时间的增加,生物炭的pH、灰分含量、芳香性不断升高,亲水性和极性则表现为不断降低,在450 ℃下,各指标在热解48、60 min处理下差异较小或无显著差异;在650 ℃下,热解24、36、48、60 min处理间生物炭的pH无显著差异,热解36、48、60 min处理间生物炭的灰分含量、芳香性、亲水性和极性无明显变化。随着热解时间的增加,生物炭对碘的吸附值不断增加,在450 ℃下,热解48、60 min处理下生物炭的碘吸附值最大,显著高于其他处理;在650 ℃下,热解36、48、60 min处理下,热解时间对生物炭碘吸附值无显著影响。基于生物炭理化性质及吸附性能变化规律,在450 ℃下制备生物炭所需的热解时间不宜低于48 min,在650 ℃下的热解时间不宜低于36 min,超过以上时间,热解时间对生物炭性质及功能的影响显著降低。

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    33. 新疆伊犁昭苏健康鸡源大肠杆菌耐药性及耐药基因分析
    李宏博, 陈月月, 杨玉洁, 徐琦琦, 秦蕾, 蔡鑫, 夏利宁
    中国农业科技导报    2023, 25 (11): 123-131.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0268
    摘要287)   HTML3)    PDF (547KB)(737)    收藏

    为了解新疆伊犁昭苏地区鸡源大肠杆菌耐药性和耐药基因携带情况,并有针对性地指导用药,从伊犁昭苏克马克加尔村、森塔斯村、乌克勒加尔村3个村落采集300份鸡肛拭子样品,从中分离试验用大肠杆菌。利用琼脂稀释法测定其对6大类9种抗菌药物的耐药性,并利用PCR技术检测相应的耐药基因。结果表明,300份样品共分离大肠杆菌289株,森塔斯村、克马克加尔村和乌克勒加尔村的分离率分别为100.0%、97.0%和93.8%。药敏结果显示,289株大肠杆菌对氨苄西林、氟苯尼考、四环素的耐药率较高,分别为31.5%、26.0%、20.1%。不同村落之间耐药严重程度由高至低依次为森塔斯村、克马克加尔村、乌克勒加尔村,其中森塔斯村鸡源大肠杆菌对氨苄西林、头孢唑啉、氟苯尼考、恩诺沙星和硫酸粘菌素的耐药率分别为40.0%、35.0%、45.0%、40.0%和30.0%;乌克勒加尔村鸡源大肠杆菌对所有被检抗菌药物的耐药率均未超过20.0%。不同村落大肠杆菌耐药谱型丰富度不同,其中克马克加尔村鸡源大肠杆菌耐药谱型最多,有32种谱型,另2个村落的耐药谱型也超过10种。基因检测结果显示,3个村落共检出9种耐药基因,其中floRtet(A)和blaTEM基因的检出率分别为25.6%、18.0%和18.0%。克马克加尔村鸡源大肠杆菌中检出blaTEMblaCTX-MfloRoqxAoqxBtet(A)、tet(M)、ant(3'')-Ⅰamcr-1共9种耐药基因;乌克勒加尔村鸡源大肠杆菌中检出blaTEMblaCTX-MfloRoqxAoqxBtet(A)共6种耐药基因;而森塔斯村鸡源大肠杆菌只检出tet(A)、floRblaCTX-MblaTEM共4种耐药基因。综上,新疆伊犁昭苏鸡源大肠杆菌的耐药率较高,耐药谱型丰富,在加强对抗菌药物使用监管的同时,应结合药敏试验结果对养殖场采取不同的用药方案。

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    34. 高压静电场及其在水产上的研究和应用进展
    陈沛良, 徐民俊
    中国农业科技导报    2024, 26 (2): 13-19.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0928
    摘要505)   HTML10)    PDF (471KB)(735)    收藏

    高压静电场(high voltage electrostatic field,HVEF)技术涉及物理、化学、电子、生物等多个学科,具备能耗低、效率高、清洁环保等优点,是未来消毒杀菌和低碳环保的重要发展方向,并逐渐成为农业领域新兴研究热点。综述了近20年来HVEF在灭菌和食品保鲜等方面的主要研究进展及其在水产领域的应用,旨在促进其在水产品处理以及水产育种等方面的应用。

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    35. CRISPR­Cas系统在枯草芽孢杆菌基因组编辑中的研究进展
    孙志康, 李力群, 郝捷, 吴晗, 吴娜, 郑超, 季嫱, 李选文, 陈晨
    中国农业科技导报    2025, 27 (2): 24-32.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0260
    摘要545)   HTML15)    PDF (757KB)(735)    收藏

    枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种食品安全级微生物,现已广泛应用于工业发酵。CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)介导的基因组编辑技术在以枯草芽孢杆菌为底盘细胞的微生物代谢工程研究中发挥了重要作用。介绍了CRISPR-Cas系统的免疫应答机制和分类以及枯草芽孢杆菌中CRISPR-Cas9基因组编辑的3种类型,重点总结了最新的CRISPR开发和设计策略,以期为优化现有的枯草芽孢杆菌基因组编辑系统提供参考,从而提高枯草芽孢杆菌的工业化应用潜能。

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    36. 施用不同品种氮肥对麦套花生生长和产量的影响
    胡家钰, 杨阳, 张红燕, 高兵阳, 王灵璐, 闫军营, 孙笑梅, 赵亚南, 叶优良
    中国农业科技导报    2024, 26 (2): 191-197.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0796
    摘要321)   HTML7)    PDF (1153KB)(729)    收藏

    为研究砂质土壤上追施不同类型氮肥对麦套花生生长发育和产量的影响,在河南新乡市开展田间试验,分别设置不施肥(对照)、施用氯化铵、硫酸铵、硝酸铵钙、普通尿素、腐植酸尿素、控释尿素共7个处理,分析不同处理对花生株高、分枝数、复叶数、干物质和产量的影响。结果表明,与对照相比,施用不同类型氮肥均提高了花生的株高,其中尿素处理的株高在各个时期均较高;腐植酸尿素和控释尿素处理的株高在生育后期较高。施用氮肥能促进花生分枝,下针期以前以氯化铵、尿素和控释尿素处理的增幅较大。氮肥类型显著影响花生复叶数,其中硫酸铵和硝酸铵钙处理花生的复叶数在生育前期较少而后期较多;腐植酸尿素和控释尿素处理在前期较多但成熟期较少;氯化铵和尿素处理在整个生育期则较为平稳。施用各类型氮肥均显著提高了花生膨果期和成熟期的干物质量。与对照相比,追施不同类型氮肥可增产25.0%~61.0%,其中硝酸铵钙和腐植酸尿素增产幅度最大;尿素和控释尿素的增产效果高于硫酸铵和氯化铵;且施用硝酸铵钙、尿素和控释尿素处理花生的坏果率低于其他处理。综上所述,本研究条件下,麦套花生追施氮肥可促进花生生长并提高产量,其中硝酸铵钙的增产效果最佳;腐植酸尿素和控释尿素也具有较好效果。

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    37. 不同氮源添加对椰子叶堆肥腐殖化效果的影响
    黄小红, 焦静, 杜嵇华, 吴翼, 李尊香, 刘信鹏
    中国农业科技导报    2024, 26 (2): 162-170.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0650
    摘要354)   HTML3)    PDF (1479KB)(721)    收藏

    为探究不同氮源对椰子叶堆肥腐殖化效果的影响,以鸡粪、猪粪、沼渣、尿素等不同氮源为控制变量,分别与椰子叶进行混合堆肥,对温度、发酵前后碳氮比的比值(T值)、腐殖质含量、腐殖化系数、腐殖化指数和腐殖化聚合度等指标进行分析。结果表明,各处理组的堆肥高温期(55.0 ℃以上)均超过15 d,达到无害化处理要求;T值均小于0.60,达到了腐熟要求;发酵后总有机碳含量下降,但各处理组的腐殖质碳含量上升,腐殖化程度增加。鸡粪处理组腐殖化效果最佳,其腐殖化系数增加19.28%、腐殖化指数增加65.80%,腐殖化聚合度达到2.38;猪粪处理组产品稳定性低于鸡粪处理,高于沼渣和尿素处理;沼渣处理组堆肥腐殖化系数最高,但腐殖化聚合度只有1.61,产品稳定性差;尿素处理组堆肥腐殖化指数和腐殖化聚合度降低,阻碍了其腐殖化进程。综上可知,鸡粪作为氮源添加对椰子叶堆肥的腐殖化效果最好,研究结果为海南地区椰子叶废弃物资源化利用提供科学依据。

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    38. 我国农业微生物产业发展的对策建议
    郭静利, 尼鲁帕尔·迪力夏提, 王大庆
    中国农业科技导报    2023, 25 (11): 1-7.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0682
    摘要857)   HTML15)    PDF (510KB)(718)    收藏

    当前世界农业经济发展中,农业微生物产业国际市场份额占有率不断上升,种质资源开发、关键技术研究、安全监测保护等逐渐成为农业微生物产业的必争之地。分析发现,我国农业微生物产业发展仍存在资源挖掘利用能力弱、关键核心技术突破力度不足、产业发展国际竞争力不强、安全防控体系不健全等问题。为保障国家食物安全和促进农业绿色可持续发展,建议加快推动国家农业微生物种质资源库建设,加强农业微生物关键核心技术突破,优化农业微生物产业发展布局,提高对农业微生物企业支持力度,完善农业微生物安全保护与监测体系,以全面提升我国农业微生物产业的国际竞争力。

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    39. 盐胁迫下不同抗性小麦幼苗生理生化特性及转录组分析
    李双, 王爱英, 焦浈, 池青, 孙昊, 焦涛
    中国农业科技导报    2024, 26 (2): 20-32.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0679
    摘要949)   HTML12)    PDF (3835KB)(713)    收藏

    为探究不同抗盐性小麦对盐胁迫的响应差异,选用‘百农889’和‘中国春’小麦品种,利用200 mmol·L-1 NaCl溶液处理离体叶片和小麦幼苗,对盐胁迫后小麦幼苗叶片的生理、生化特征进行分析,并基于转录组数据分析差异基因表达及可变剪切事件。结果表明,盐胁迫下,‘百农889’离体叶片的失绿程度较‘中国春’轻微;伊文思蓝染色后,‘中国春’离体叶片的蓝色着色范围更大,且细胞相对活性显著降低;‘中国春’幼苗表现出明显的萎蔫、倒伏,‘百农889’幼苗的形态与对照组无明显差异;2个品种的相对电解质渗漏率都有所增加,但‘中国春’幼苗的相对电解质渗漏率增幅更大;‘中国春’的净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)和气孔导度(stomatal conductance,Gs)受到显著抑制,‘百农889’的净光合速率和气孔导度与对照比无明显变化。转录组测序结果分析表明,与‘中国春’相比,‘百农889’中上调差异表达基因2 299个,下调差异表达基因2 527个;对差异表达基因的GO(gene ontology)富集分析发现,与叶绿体、光合作用和质膜相关的功能基因被显著富集;KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析发现,与植物激素信号转导和植物次生代谢物相关的通路被显著富集。盐胁迫下,‘中国春’表现出更多的可变剪切事件,且主要富集在RNA转运和内质网蛋白加工等通路中。因此,小麦可以通过调控与叶绿素、质膜、次生代谢物以及光合作用相关基因的表达来抵抗盐胁迫,可变剪切事件的发生也说明小麦可以通过调控基因互作网络来应对盐胁迫。

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    40. 禽肉预制菜产业的发展现状及其质量安全的影响因素与提升策略
    黄胜海, 唐修君, 贾晓旭, 马丽娜, 刘茵茵, 高玉时
    中国农业科技导报    2024, 26 (6): 133-140.   DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0543
    摘要1591)   HTML1)    PDF (519KB)(707)    收藏

    禽肉预制菜对提高人们生活水平、乡村振兴、餐饮业标准化、家禽业高质量发展具有重要作用。然而,禽肉预制菜的生产经营与消费过程中存在诸多影响质量安全的不利因素。对家禽养殖和屠宰,禽肉预制菜的加工、包装、贮藏与运输、销售与消费等环节中影响质量安全的因素进行分析;从家禽生态养殖环境的建立与投入品管理、家禽屠宰的场地建设与生产管理、禽肉预制菜加工工艺与绿色标签制度的实施、包装材料的选择与包装技术的应用、贮藏与运输中科学管理体系的建立与信息技术的应用、销售管理制度的健全与对消费者的科学指导等方面提出相应的优化策略,以促进禽肉预制菜质量安全的提升和产业发展,为乡村振兴、“三农”问题的解决、家禽业和餐饮业的发展、人民群众对美好生活的需要和生态文明建设提供理论基础和模式借鉴。

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