• 2019年第38卷第3期文章目次
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    • >作物遗传改良与栽培
    • 栽培方式对水稻生育进程、主要病害严重度及产量的影响

      2019, 38(3):1-6.

      摘要 (509) HTML (0) PDF 992.69 K (602) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用旱育免耕抛栽、小苗机插、盘育免耕抛栽、油林免耕套播、直播、常规栽插6种栽培方式,比较水稻发育进程、主要病害严重程度以及产量的差异,探讨不同栽培方式对稻瘟病、稻曲病、水稻纹枯病发生程度的影响,为不同栽培方式下水稻主要病害的防控提供理论依据。结果显示:直播和常规栽插稻叶龄发育进程总体快过免耕抛栽方式;不同栽培方式之间稻瘟病、纹枯病和稻曲病发生程度均有差异,产量从高到低顺序为常规栽插、小苗机插、直播、盘育免耕抛栽、旱育免耕抛栽和油林免耕套播。不同栽培方式对水稻的生育进程、主要病害的发生程度和产量均有一定程度的影响,常规栽插和小苗机插方式病害发生的总体情况优于其余4种栽培方式。

    • 超声波处理对果蔗产量品质及生理特性的影响

      2019, 38(3):7-12.

      摘要 (434) HTML (0) PDF 977.03 K (494) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用处理频率和处理时间双因素试验,设置6种超声波处理(A:25 kHz、1 min;B:25 kHz、3 min;C:25 kHz、5 min;D:33 kHz、1 min;E:33 kHz、3 min;F:33 kHz、5 min),以未处理为对照(CK),研究超声波处理对果蔗产量、品质及生理特性的影响。结果表明:与对照相比,超声波处理对果蔗萌芽率、分蘖率、生长速、株高、单茎质量及有效茎数均具有促进作用,果蔗蔗茎产量增产幅度为10.28%~55.60%,甘蔗糖分增减幅度为-0.39%~0.79%(绝对值);可提高果蔗苗期、分蘖期、伸长初期叶片过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶等抗氧化酶活性,降低叶片质膜丙二醛含量,增强果蔗抗逆性。筛选出较优超声波处理为33 kHz、5 min(该处理下蔗茎产量增产55.60%,甘蔗糖分提高0.31个百分点)。

    • >园艺.林学
    • PhGRP基因RNAi干涉载体转化矮牵牛的初步研究

      2019, 38(3):13-18.

      摘要 (585) HTML (0) PDF 3.19 M (446) 评论 (0) 收藏

      摘要:为鉴定在矮牵牛中筛选到的花药发育早期特异表达基因PhGRP的功能,构建了该基因的RNAi干涉载体,同源转化矮牵牛并进行了表型观测。与野生型对照相比,转基因矮牵牛植株的整体外观形态没有发生明显的变化,但其花器官的大部分形态指标均显著增大;花粉粒染色及离体培养表明其育性(包括活力和萌发力)显著降低;扫描电镜观察发现花粉粒大都畸形,外壁纹饰粗大;半薄切片结果显示,花药绒毡层发达且降解缓慢,推测绒毡层的发育异常为导致花粉粒败育的主要原因。

    • 生物炭对玛瑙红樱桃苗期生理生化特征的影响

      2019, 38(3):19-24.

      摘要 (669) HTML (0) PDF 996.87 K (624) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽试验,设置3种生物炭(苹果枝条炭、烟草秸秆炭和玉米秸秆炭)、2种施用量(30 g/kg和60 g/kg)共7个处理,研究不同生物炭处理对玛瑙红樱桃苗期生理生化特性的影响。结果发现,不同原料及不同用量生物炭对玛瑙红樱桃苗生理生化特性的影响存在差异,施用生物炭可促进玛瑙红樱桃苗生长,与对照相比,施加生物炭处理后的新梢长度与叶片数显著提高,增幅分别为37.50%~119.51%和2.67%~53.39%,株高与干径无显著差异。施加生物炭后提高玛瑙红樱桃苗叶片叶绿素含量、POD、SOD和CAT的活性,低施用量(30 g/kg)处理的叶绿素含量较对照增加13.35%,高施用量(60 g/kg)处理较对照增加3.96%,30 g/kg处理的苹果枝炭的POD、SOD和CAT活性显著高于对照,分别提高0.87、2.24和0.40倍。施加生物炭后均降低叶片可溶性糖、可溶性蛋白、类胡萝卜素和MDA含量,分别比对照降低15.05%、26.36%、14.05%和12.15%。通过隶属函数法分析可知,30 g/kg处理的苹果枝条炭的隶属函数值均值最高,由此表明适宜的施用量(30 g/kg)有效地改善了玛瑙红樱桃生理生化特性,可用于其丰产优质栽培。

    • >植物保护
    • 棉隆土壤消毒对高山甘蓝根肿病的防效及土壤真菌群落的影响

      2019, 38(3):25-31.

      摘要 (465) HTML (0) PDF 1.01 M (598) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过田间试验,验证棉隆土壤消毒对湖北利川高山甘蓝根肿病的田间防效,并采用核糖体基因高通量测序方法研究土壤消毒对土壤真菌群落的影响。试验结果发现,棉隆处理对甘蓝根肿病的防效达到91.56%,显著高于氟啶胺和对照处理,产量分别较氟啶胺和对照增加63.18%和237.33%,纯收入分别增加19.38%和93.81%。实时荧光定量PCR检测结果显示,棉隆处理土壤根肿菌孢子数量为415个/g,低于氟啶胺处理(3 120个/g),显著低于对照(12 833个/g)。核糖体基因高通量测序总共得到1 842个真菌分类单元(operational taxonomical units,OTUs),其中180个(9.88%)OTUs为3个处理共有。棉隆处理土壤真菌群落结构在门水平与对照较为类似,但部分分类单元的丰度发生较大改变。棉隆处理土壤4种真菌α多样性指数有所降低,但与对照无显著差异,其中Chao1和ACE指数显著高于氟啶胺处理。真菌β多样性指数分析显示,棉隆与氟啶胺处理的距离较为接近,而与对照较远。Metastats分析显示,同对照比较,棉隆处理有15个属的真菌丰度发生显著改变,而氟啶胺处理有18个属的真菌丰度检测到显著性改变。以上结果说明,棉隆土壤消毒能有效防治高山甘蓝根肿病,且经济效益显著,同时对土壤真菌多样性无显著影响。

    • 柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的关系研究

      2019, 38(3):32-38.

      摘要 (383) HTML (0) PDF 3.71 M (427) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的关联性,于2017年4月-2018年10月,在湖北省秭归县郭家坝镇柑橘溃疡病发生区域进行了相关研究。通过田间和显微观察发现,柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病之间存在危害部位的同步性,并观察到溃疡病菌沿潜叶蛾虫道延伸传播的现象;同时发现柑橘溃疡病症状随柑橘潜叶蛾的为害而发生改变,即在病虫高发期,溃疡病病斑常以粉末状出现。通过对秭归县20 a的潜叶蛾百叶虫量、溃疡病发生面积及病情指数等数据分析发现,柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病在消长动态上存在年度间和年度内的同步性;对潜叶蛾虫道内的病原菌进行鉴定,证明潜叶蛾虫道内病原菌即为溃疡病病原菌。柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的田间交互症状和消长动态上的同步性,揭示了柑橘潜叶蛾对柑橘溃疡病的影响途径,表明柑橘潜叶蛾是柑橘溃疡病快速扩散、加重发生的重要因子,预示了控制潜叶蛾发生对防治柑橘溃疡病的重要作用。

    • 黄野螟精氨酸激酶基因的鉴定与表达分析

      2019, 38(3):39-46.

      摘要 (361) HTML (0) PDF 1.60 M (480) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索精氨酸激酶(arginine kinase,AK)在昆虫中的功能,经筛选黄野螟(Heortia vitessoides)成虫转录组数据库获得黄野螟精氨酸激酶基因,命名为HvAK(GenBank:MH794282),对其进行生物信息学、各虫态和幼虫组织的定量分析,并通过检测HvAK在高温及低温胁迫条件下的表达水平,揭示HvAK基因在黄野螟生长发育中的作用。结果显示:该序列开放阅读框长1 068 bp,共编码355个氨基酸;同源比对结果表明HvAK与家蚕(Bombyx mori)AK基因同源性最高,为94.10%;实时荧光定量PCR结果显示,黄野螟在所检测的各幼虫组织和发育阶段均有表达,其中在头部的表达量较高,在5龄幼虫阶段到达表达量最高峰;此外,高、低温均诱导HvAK表达量上调,推测HvAK基因在黄野螟生长发育过程中可能参与抵御外界不良环境。

    • >资源与环境
    • 硼对酸性环境中枳砧幼苗不同部位矿质元素含量及根H+相关酶活力的影响

      2019, 38(3):47-52.

      摘要 (428) HTML (0) PDF 986.90 K (553) 评论 (0) 收藏

      摘要:以柑橘枳壳砧木苗为试验材料,设置硼浓度为0(-B)和10 μmol/L(+B)以及营养液pH值分别为4(酸性环境)、6(适宜pH)等4种处理,研究硼对酸性环境中枳壳砧木不同部位各元素含量及根系MDA、可溶性蛋白、胞内H+相关酶活力等的影响。结果表明,不论缺硼或低pH均抑制枳砧的株高、根长和干物质积累。低pH(pH=4)条件下施硼仍可增加株高、根长及地下部干物质量;低pH(pH=4)条件下加硼能够提高根、茎、叶中的K、Ca、Mg、Fe、Mn和B等元素含量,缓解因过量H+导致的阳离子失衡。pH=4时,缺硼处理根系MDA含量比加硼时升高4.5倍,可溶性蛋白增加38.8%。并且,低pH(pH=4)时,加硼使根系细胞NADP-ME与H+-ATP酶活力分别提高114.7%和80.8%,而PEPCase酶活力降低了51.4%。因此,低pH条件下施硼,可提高枳砧幼苗根、茎、叶中多个元素含量,调节细胞内H+相关酶活力,维持胞内pH稳定,避免高H+活性引起的损伤。

    • 基于随机森林算法的原始土壤图更新研究

      2019, 38(3):53-59.

      摘要 (424) HTML (0) PDF 1.44 M (587) 评论 (0) 收藏

      摘要:以湖北省黄冈市红安县华家河镇滠水河流域为研究区,利用随机森林算法(random forest,RF)结合多源环境变量,对研究区原有的土壤图斑进行分解制图,将混合多种土壤类型的复合土壤图斑进行细化,在土壤多边形内部画出新的边界来代表单一土壤类型,并通过373个实地采样点验证更新后的土壤图。结果显示,更新后的土壤图其制图精度从原有的63%提高到了76%,展现了更为详细的空间细节和空间变化信息,表明利用随机森林算法进行数字土壤制图的可行性和可靠性。

    • 氮掺杂碳点的光稳定性研究

      2019, 38(3):60-64.

      摘要 (407) HTML (0) PDF 997.50 K (511) 评论 (0) 收藏

      摘要:以柠檬酸、乙二胺为原料,采用水热反应合成了氮掺杂的碳点,系统研究不同pH条件下碳点在光照时的荧光变化规律。结果显示:随着光照时间的延长,碳点的荧光强度会逐渐降低,在pH为9.0的溶液中比pH为5.0和7.4的溶液中下降速率更快。在此基础上,采用紫外-可见吸收光谱及拉曼光谱探讨了碳点在光照后荧光猝灭机制,发现光照会破坏碳点的共轭π电子结构,从而使其荧光产生猝灭,而溶液中的溶解氧对碳点的光稳定性没有明显的影响。

    • 生物降解地膜对棉花温度、郁闭度、产量及纤维品质的影响

      2019, 38(3):65-70.

      摘要 (457) HTML (0) PDF 978.00 K (503) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了验证生物降解地膜在大田的应用效果,于2017年在新疆石河子设置生物降解地膜(biodegradable mulch film,BD)和普通地膜(common mulch,PE)棉田覆盖处理,研究滴灌条件下生物降解地膜降解程度及其对棉田土壤温度、棉花郁闭度、产量和品质的影响,并进行经济效益分析。结果表明:BD覆盖60 d后膜面开始降解,至棉花收获降解率为75.71%,PE全生育期未降解,地膜质量正常损耗4.70%;在棉花苗期、蕾期、花铃期及吐絮期4个时期中,BD土壤温度分别比PE土壤温度低1.80、2.32、2.26、0.91℃。BD和PE覆膜58 d时郁闭度没有差异,并同时于覆膜87 d时完成封行,但BD郁闭度增长速度比PE快6.36%。BD株高、果枝台数、单铃质量均较PE减少,但单株有效铃数较PE高0.1个。BD较PE减产55.8 kg/hm2,棉花纤维品质没有差异,净收入减少1 012 元/hm2。在生产中,BD一定程度上可以代替普通地膜进行推广使用,改善残膜污染问题,但仍需在价格和功能上进一步优化。

    • 产角蛋白酶毕赤酵母工程菌的构建及酶学性质

      2019, 38(3):71-76.

      摘要 (405) HTML (0) PDF 1.09 M (465) 评论 (0) 收藏

      摘要:将Brevibacillus brevis US575角蛋白酶基因kerUS进行密码子优化,并在毕赤酵母GS115中表达,以提高角蛋白酶产量。结果表明:优化的基因可在毕赤酵母中成功表达,重组角蛋白酶的分子质量约30 ku,最佳反应条件为pH 9.5和60℃,1 mmol/L的Mn2+、Ba2+对角蛋白酶活性有促进作用。此外,重组角蛋白酶易降解干酪素和β角蛋白(羽毛粉),酶促反应最大速度vmax=0.019 g/(L·min), Km=4.64 g/L,比活力=440 U/mg。研究获得的产角蛋白酶重组毕赤酵母具有较好的应用前景。

    • 华癸中慢生根瘤菌焦磷酸硫胺素结合蛋白基因tpp的功能研究

      2019, 38(3):77-82.

      摘要 (530) HTML (0) PDF 2.14 M (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:在构建M. huakuii tpp基因突变株的基础上,通过自生生长和植物盆栽试验,研究焦磷酸硫胺素结合蛋白tpp基因在根瘤菌的生长及与紫云英宿主共生固氮过程中的功能。通过同源重组获得华癸中慢生根瘤菌tpp突变菌株HKtpp,并进一步研究tpp基因突变对菌株生长及共生固氮功能的影响。结果显示:tpp基因突变会减缓菌株生长,突变菌株胞内的谷胱甘肽还原酶活性显著降低。植物盆栽试验表明,突变菌株感染紫云英宿主形成有效的红色根瘤,但是其固氮酶活降低了26.4%。结果表明:tpp基因在根瘤菌的生长和共生固氮中发挥着重要作用。

    • >动物科学.动物医学
    • 应用基于重组慢病毒的CRISPR/Cas9技术构建基因突变的鸡DF1细胞

      2019, 38(3):83-88.

      摘要 (537) HTML (0) PDF 1.33 M (887) 评论 (0) 收藏

      摘要:为证实基于慢病毒的CRISPR/Cas9基因编辑技术可用于鸡基因组编辑,以鸡的mavs基因为靶基因,通过设计sgRNA,构建表达靶向mavs基因sgRNA的重组慢病毒,并将其感染DF1-Cas9细胞,通过T7E1酶切试验以及mavs基因的靶向序列测定,分析该方法是否可以用于鸡细胞的基因编辑。扩增sgRNA靶向序列1 220 bp片段,经T7E1酶切琼脂糖凝胶分析可见约300 bp和900 bp大小的条带,表明感染sgRNA慢病毒的细胞mavs产生了突变。序列测定结果表明sgRNA靶向序列发生了多个碱基缺失的突变。以上结果表明基于慢病毒系统的CRISPR/Cas9技术可对鸡基因组进行编辑。

    • >食品与农业工程
    • 益生菌芒果饮料加工和发酵过程中理化性质变化规律

      2019, 38(3):89-96.

      摘要 (589) HTML (0) PDF 1.01 M (669) 评论 (0) 收藏

      摘要:以芒果汁为主,加入少量的牛奶,接种乳酸菌强化发酵,制备益生菌发酵芒果饮料,考察益生菌发酵芒果饮料的加工及发酵过程中的理化性质变化规律。结果显示,在最佳工艺条件下,发酵后芒果汁中的活菌数为2.13×107 cfu/mL,POD酶、PPO酶和PME酶失活;芒果汁经过发酵后,抗氧化性总体增高,营养成分含量均增加,其中蛋白质含量增加92.97%、总糖含量增加47.32%、水分含量增加1.66%、维生素C含量增加27.37%、可溶性膳食纤维含量增加13.24%、可滴定酸增加1倍,但还原糖含量降低10.84%;发酵芒果汁中的总酚含量较新鲜芒果汁增加13.24%;超高效液相色谱(UPLC)检测发现,没食子酸、对羟基苯甲酸和芒果苷经过发酵后含量减少,槲皮素及其衍生物和没食子酸糖苷类物质含量明显增加。发酵后芒果汁的糖酸比值为62.91±0.72,酸甜可口,口感和谐,品质较高;发酵后果汁颜色更加柔和、颗粒度增大,但分散更加均匀,状态更加稳定。

    • 高效液相色谱-紫外法检测酱油中的3-氯-1,2-丙二醇

      2019, 38(3):97-103.

      摘要 (426) HTML (0) PDF 1.00 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了一种新的高效液相色谱-紫外法(HPLC-UV)测定酱油中的有害物质3-氯-1,2-丙二醇(3-chloro-1,2-propanediol,3-MCPD)含量的方法。首先将3-MCPD与叠氮化钠反应,所得到的叠氮化产物进一步和苯乙炔发生CuAAC 型点击反应,所得衍生物3-(4-苯基-1,2,3-三氮唑基)-1,2-丙二醇最后采用HPLC-UV进行分析检测。本检测方法对3-MCPD的检出限和定量限分别为0.1和0.3 μg/mL,且线性关系良好(r2=0.999)。对酱油样品进行加标回收实验,结果表明本方法的加标回收率为98.63%~100.17%,相对标准偏差(RSD值)为1.95%~4.74%。将本检测方法与国家标准检测方法GB 5009.191―2016进行对比检测,结果显示2种方法所得到的结果是一致的。

    • 双边齐切式柑橘修剪机设计

      2019, 38(3):104-111.

      摘要 (423) HTML (0) PDF 1.97 M (568) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前柑橘果树一般采用交替结果模式从而需要对柑橘果树进行整行齐切的问题,设计了一种符合规范化果园修剪需要的空间可调双边齐切式柑橘修剪机。锯切台架试验表明,锯片转速为3 000 r/min、进给速度为0.6 m/s时,锯切能耗和修剪效果最佳。柑橘修剪机修剪宽度调节范围为1.6~2.4 m,修剪高度调节范围为2.0~2.5 m。功能展示表明,修剪机在不同修剪形状下进行齐切作业,修剪机最大漏割率为10.1%,最小漏割率为3.5%,修剪合格率高于88%,修剪树形和断面符合农艺要求。

    • 不同种类秸秆添加对自蔓延高温合成纳米氧化锡的影响

      2019, 38(3):112-118.

      摘要 (428) HTML (0) PDF 1.07 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:以固定比例水稻、小麦、玉米、油菜或棉花秸秆粉末和镁、铝、氧化铜、四氧化三铁、氟化钙、氧化锡和锡粉组成的合成体系为研究对象,测定227组不同产地和不同品种秸秆粉末的化学组成,分析不同秸秆中纤维素、半纤维素和可溶性糖总含量对所得纳米氧化锡有效转化率、粒径和纯度的影响规律,获得秸秆种类差异对制得纳米氧化锡的影响机制。结果表明,5种秸秆粉末均能实现高纯纳米氧化锡的自蔓延高温合成,其中水稻秸秆使用效果最佳。水稻、小麦、玉米、油菜、棉花秸秆粉末中纤维素、半纤维素和可溶性糖的总含量依次下降,所涉自蔓延高温合成反应的放热量和产气量依次下降,所得纳米氧化锡的有效转化率和含锡量亦依次下降。5种秸秆粉末所得纳米氧化锡的平均粒径不存在明显差异,且秸秆中纤维素、半纤维素和可溶性糖的总含量与平均粒径的关系无法用常规函数描述,因此,尚无法仅通过选择特定种类的秸秆来获得特定尺寸范围的纳米氧化锡。

    • >文献综述
    • 虾应对感染的先天免疫反应研究进展

      2019, 38(3):119-130.

      摘要 (522) HTML (0) PDF 1.26 M (836) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为一类重要的无脊椎动物,由于缺少基于“抗体-抗原识别”的特异性免疫机制,虾、蟹等无脊椎动物仅依赖种系基因编码的“模式识别受体”以及相关的免疫调控系统来抵御病原侵袭。以虾、蟹为模型,研究甲壳动物的先天免疫应答机制,不仅可以增补先天免疫知识体系,同时可以为虾蟹病害防控提供有效的理论支撑。本文总结了近年来虾类先天免疫的研究成果,从免疫识别、信号转导、效应分子三个方面简述了目前的研究进展,尤其是对湖北省名特水产品克氏原螯虾(俗称小龙虾)的抗病机制和免疫应答反应作了详细的描述。

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