2025, 44(6):1-10. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.001
摘要:黑茶作为我国特有的后发酵茶,正面临产业升级的严峻挑战。为推动黑茶产业高质量发展,首先从化学基础与关键驱动因子入手,阐述了渥堆发酵中黑茶品质的形成机制。进而,针对传统加工方式存在的瓶颈,深入探讨了精准化控制的策略,提出未来应重点突破多组学技术融合、合成微生物群落构建与智能化加工等核心技术。通过深化微生物资源在品质定向调控、安全风险规避及功能化产品开发中的应用,旨在构建针对特定品质目标的定向发酵技术体系,最终驱动黑茶产业迈向标准化与高值化发展新阶段。
2025, 44(6):11-24. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.002
摘要:针对普洱茶分类定位长期存在的争议,以陈椽先生的“3种后发酵”制法理论为核心框架,解析了湿坯渥堆、干坯渥堆与成茶陈化这3种后发酵方式的工艺异同、品质贡献及其协同机制;揭示了黑茶品质形成遵循“初制→再加工→仓储”的全链条后发酵逻辑,明确指出:滇青茶初制本质上是为黑茶目标服务的湿坯渥堆后发酵;普洱生茶(散茶与紧压茶)是在此基础上,通过渐进性成茶陈化后发酵形成的黑茶;而普洱熟茶则是3种后发酵方式协同作用的典范。因此,普洱生茶与熟茶均属于黑茶类。基于此,本文建议修订系列相关标准,特别是GB/T 22111—2008《地理标志产品普洱茶》中普洱生茶目前仅有紧压茶形态,需研究修订增加普洱茶散茶类型、级别等,以使普洱散茶得以合法科学发展。
2025, 44(6):25-34. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.003
摘要:黑茶作为中国特有的后发酵茶类,其品质与抗氧化功能依赖微生物介导的渥堆发酵对活性成分的转化,且受发酵工艺与原料协同调控。本文系统梳理黑茶发酵过程中核心微生物菌种的功能及作用机制,解析发酵衍生的抗氧化物质的结构特征,深入阐述其在信号通路调控中的抗氧化机制,并展望了未来研究方向与应用前景。旨在为黑茶发酵工艺精准优化与抗氧化功能产品产业化提供参考。
2025, 44(6):35-45. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.004
摘要:普洱熟茶的独特品质与健康功效源自其微生物驱动的后发酵过程。在此过程中,酚类物质发生显著转化,构成了其风味特征与功能特性的物质基础。为解析普洱熟茶品质形成机制,本文综述了普洱熟茶发酵过程中酚类物质的变化,包括儿茶素类在微生物胞外酶催化下降解,经氧化、聚合、裂解等反应转化为没食子酸、茶褐素及生物活性增强的新型衍生物(如普洱茶素、羧甲基化儿茶素和Teadenol A);黄酮类物质总量保持稳定,其糖苷水解释放槲皮素等苷元;酚酸组成变化显著,没食子酸与鞣花酸含量上升,并代谢生成赋予陈香风味的甲氧基苯类化合物。此外,发酵过程中形成的茶黄素和茶红素进一步通过酶促聚合及与非酚类成分(如多糖和蛋白质)的络合,最终转化为茶褐素。这些转化奠定了普洱熟茶红褐明亮汤色、醇厚滋味与独特陈香风味的物质基础,并与其调节肠道菌群、抗氧化及调节代谢等健康效益密切相关。未来研究需结合多组学技术,深入解析微生物与酚类物质代谢的互作机制,精准鉴定关键活性衍生物的构效关系,以全面阐释普洱熟茶的品质形成与功能特性。
2025, 44(6):46-58. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.005
摘要:随着我国茶业产值和消费需求的日益攀升,人们在饮茶时对香气及滋味的要求逐渐提高,普洱熟茶隶属黑茶类,其独特的“陈香”香气和“醇和回甘”滋味备受消费者青睐。本文介绍了晒青茶、普洱生茶和普洱熟茶的品质特征及评价方法;通过整理汇总目前普洱茶香气成分研究的相关成果,筛选识别出普洱茶关键香气物质71种,包括20种醇类、14种醛类、8种碳氢类、8种酯类与内酯类、13种酮类和8种杂氧类等六大类物质;从多酚类(主导苦涩味)、咖啡碱(贡献苦味)、游离氨基酸(呈现鲜味)和可溶性茶多糖(赋予甜味)4个维度解析了普洱茶的主要滋味构成。然而,香气前处理技术的选择性提取及滋味小分子化合物分离鉴定研究的欠缺,仍是制约普洱茶风味深度解析的主要瓶颈。未来研究需融合人工审评与分子感官科学,并协同优化前处理与分离鉴定技术,为系统评价普洱茶品质、精准解析其香气与滋味提供技术支撑。
2025, 44(6):59-66. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.006
摘要:为规范茶叶市场秩序,保障消费者权益,本研究提出基于微型近红外光谱结合化学计量学的黑茶地理溯源的快速甄别方法,以提供透明、可信的黑茶产地溯源信息。以安徽安茶、四川雅安藏茶、湖南安化黑茶和湖北青砖茶为研究对象,采用微型近红外光谱仪原位采集样品光谱信息,利用模拟退火算法、粒子群优化算法、蚁群优化(ant colony optimization,ACO)算法与迭代变量子集优化法结合线性判别分析和极限学习机(extreme learning machine,ELM)方法构建黑茶地理溯源分类模型。结果显示,采用ACO提取10个与黑茶地理溯源有关的特征波长信息,基于上述10个波长信息的ELM预测模型的正确判别率为97.5%。研究结果表明,基于微型近红外光谱结合化学计量学方法对国内主要产区的黑茶地理溯源具有良好的实用价值。
赵仁亮,王亚菲,姚衡斌,郭俊齐,夏瑶,贾子璐,苏会,周琼琼,陈振
2025, 44(6):67-78. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.007
摘要:为探究茯砖茶特征香气“菌花香”的形成机制,选用‘薮北种’鲜叶,制成茯砖茶和白茶砖,进行人工接种发花(单菌发花:仅接种冠突散囊菌)与传统工艺发花,通过代谢组学分析有关“菌花香”特征香气成分的动态变化,并结合转录组学技术研究单菌发花过程中冠突散囊菌(Eurotium cristatum)的基因表达。代谢组学结果显示,(E,E)-2, 4-庚二烯醛、(E,E)-2, 4-壬二烯醛、(E,Z)-2, 6-壬二烯醛等形成茯砖茶菌花香的关键呈香物质烯醛类化合物含量显著高于白茶砖,传统工艺发花后期烯醛类化合物含量显著升高,而单菌发花后期烯醛类的前体物质不饱和脂肪酸含量升高,原因可能是生成烯醛类化合物的代谢通路在发花过程中受到抑制。通过转录组测序得到,超过96%的clean reads被定位于冠突散囊菌基因组,平均94%的基因在基因组中具有唯一位置。注释分析发现,作为冠突散囊菌碳源的脂肪酸相关基因富集于亚油酸、α-亚麻酸代谢通路,亚油酸代谢通路注释到2种脂氧合酶,α-亚麻酸代谢通路对应脂氧合酶未注释到。冠突散囊菌发花过程中对脂肪酸的消耗下降,导致其含量的上升,且α-亚麻酸代谢通路没有注释到脂氧合酶,表明冠突散囊菌不能通过脂氧合酶氧化途径产生双不饱和醛,造成了(E,E)-2, 4-庚二烯醛、(E,E)-2, 4-壬二烯醛在单菌发花中含量显著低于传统发花,无法产生菌花香。而传统工艺发花的复杂环境中,会存在其他微生物间的信号传递和物质交换,它们协同发酵将不饱和脂肪酸转化为烯醛类挥发物。研究结果表明,“菌花香”的形成是由黑毛茶的基础香气加上以冠突散囊菌为主体的菌群协同发酵所形成的。
罗红,陈玉连,侯爱香,张鑫,朱洺志,常云龙,夏秀东,夏菠,肖愈
2025, 44(6):79-86. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.008
摘要:为探究冠突散囊菌UDP-葡萄糖基转移酶EcUGT88E3在调控黄酮糖苷类物质合成中的作用,利用同源序列克隆EcUGT88E3基因,并进行生物信息学分析;构建了pET28a-EcUGT88E3/BL21(DE3)表达系统并优化诱导条件,实现EcUGT88E3基因的异源表达与分离纯化。结果显示:EcUGT88E3基因全长1 704 bp,其中5′-UTR为75 bp,3′-UTR为207 bp,完整开放阅读框为1 422 bp,编码473个氨基酸。生物信息学预测其编码的蛋白为疏水性蛋白,分子质量为52.03 ku。蛋白结构预测表明EcUGT88E3不具有信号肽和跨膜区特征,属于微粒体定位蛋白,含有GT1及GT-B超家族特征结构域。EcUGT88E3重组蛋白以包涵体形式表达,其原核表达载体在大肠杆菌BL21(DE3)中最佳诱导条件为27 ℃、0.2 mmol/L IPTG培养4 h。
2025, 44(6):87-94. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.009
摘要:为探究茯砖茶的抗氧化保健功能,以C57BL/6小鼠为实验对象,设置空白对照组(N)、高剂量茯砖茶灌胃组(HF)、CS暴露模型组(CS)、CS暴露+低剂量茯砖茶灌胃组(CSLF)、CS暴露+中剂量茯砖茶灌胃组(CSMF)、CS暴露+高剂量茯砖茶灌胃组(CSHF),分析茯砖茶水提物对香烟烟雾致小鼠体质量、血清抗氧化酶以及肺组织氧化损伤的影响。结果显示:与N组和HF组比较,烟雾暴露导致小鼠体质量显著降低(P≤0.05),此外,小鼠血清抗氧化酶(CAT、GSH-PX、SOD)活性显著降低(P≤0.05),肺组织氧化应激指标(TNF-α、MDA、ROS、IL-6、IL-18)显著增加(P≤0.05),肺泡及支气管均出现较严重的炎症反应。灌胃茯砖茶水提物后,小鼠体质量上升,CSLF组CAT、MDA、IL-18与正常对照组无显著性差异(P>0.05);CSMF组CAT、IL-6与正常对照组无显著性差异(P>0.05);CSHF组CAT、MPO、MDA、IL-6与正常对照组无显著性差异(P>0.05),小鼠肺组织切片显示出肺泡间隔正常化,肺泡内微血管充血大量减少,炎性细胞减少。研究表明,香烟烟雾暴露对小鼠肺部造成较严重的氧化损伤和炎症反应,茯砖茶水提物对香烟烟雾致小鼠肺损伤具有一定的修复作用。
2025, 44(6):95-105. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.010
摘要:为提升夏秋季茶树鲜叶资源利用率、改善夏秋茶品质,以夏秋季茶叶为原料,通过人工接种冠突散囊菌(Eurotium cristatum)定向发酵,探究不同条件(含水量、接种量、温度、时间)对冠突散囊菌发酵茶感官与理化品质的影响。结果显示:当冠突散囊菌接种量为1.5×107 CFU、揉捻叶含水量为30%、发酵温度为28 ℃、发酵时间为8 d时,冠突散囊菌发酵茶感官最优,具体表现为“金花”生长茂盛,菌香浓郁,纯正协调,汤色黄橙尚亮,滋味醇厚回甘;与未发酵样品相比,发酵夏秋茶中茶多酚、水浸出物、可溶性糖、游离氨基酸及茶黄素的含量均出现不同程度下降,降幅分别为23.38%、17.42%、47.18%、30.41%和9.30%,茶红素和茶褐素含量分别显著升高31.53%、21.10%。可见,冠突散囊菌发酵能明显改善夏秋茶品质,有助于开发利用夏秋茶资源。
2025, 44(6):106-116. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.011
摘要:为探究嗜热菌对藏茶品质形成的影响,对藏茶渥堆样中的微生物进行高温(45、60 ℃)筛选和分离纯化,共获得7株嗜热细菌,经形态学鉴定和分子生物学鉴定后确认为芽孢杆菌属(Heyndrickxia)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)和戈里斯芽孢杆菌属(Terribacillus),接种至绿毛茶进行单菌恒温固态发酵。审评结果显示:试验中各处理茶样香气在渥堆过程中呈现“栗香”到“陈香”再到“闷味”的变化,嗜热细菌对滋味产生一定影响,使滋味在渥堆过程中呈现“浓厚”到“醇厚”再到“醇和”的变化,并具有“滑”和“爽”的口感。生化测定结果显示:发酵过程中茶多酚含量呈减少趋势,戈里斯芽孢杆菌和高浓度短芽孢杆菌有助于茶多酚降解,可能是滋味变得“醇和”的原因;游离氨基酸含量呈先增后减的趋势,主要是由湿热作用导致;可溶性糖含量呈先增后减再增的趋势,儿茶素总量变化与茶多酚趋于一致,发酵结束时,各处理的没食子酸含量均增加,其他组分总体减少。
2025, 44(6):117-126. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.012
摘要:为实现夏秋茶资源的高值化利用、优化黑茶发酵工艺,以普洱茶渥堆叶、茶园土壤及青砖茶菌库为菌源,采用单宁酸筛选培养基分离初筛产单宁酶菌株,通过测定菌株发酵茶的单宁酶活性进行复筛,对固态发酵茶的感官、品质成分及抗氧化活性等进行分析,利用形态学观察及26S rDNA序列分析对目标菌株进行鉴定。结果显示,初筛共获得45株产单宁酶菌株,挑选酶活较高的9株菌发酵茶叶进行复筛;其中,菌株MJ19在茶叶发酵中的单宁酶活性最高,达21.12 U/g;与对照相比,接种MJ19发酵的茶叶感官品质显著提升,呈现甜香、花香与酯香等愉悦香气特征;其抗氧化能力明显增强,DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)自由基清除率、ABTS[2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)]自由基清除率及铁离子还原能力(ferric reducing antioxidant power,FRAP)分别提高了117.44%、120.04%和116.60%;同时,茶叶中没食子酸含量较对照提升了430%。综上,本研究筛选获得的菌株MJ19能够有效提高黑茶发酵过程中的单宁酶活性,最后被鉴定为Debaryomyces prosopidis group,属于酵母,能显著改善茶叶的感官品质与抗氧化活性,可为实现夏秋茶资源的高值化开发利用提供优良菌种资源。
2025, 44(6):127-134. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.013
摘要:为探究产脂肪酶菌对发酵茶脂肪酸总量的影响,解析青砖茶风味品质形成机制,采用中性红橄榄油平板初筛及改进铜皂-分管光度法复筛,从青砖茶菌库中筛选出17株细菌和19株霉菌可产脂肪酶,其中N8.11-20的酶活性最高(7.82 U/mL),鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。利用单因素试验优化其产酶培养条件,结果显示,N8.11-20产酶活性的最适培养条件为接种量6%(V/V)、培养温度34 ℃、初始pH 7.0、培养时间72 h;以N8.11-20发酵老青茶15 d,含油率由12.22%升至15.37%,提高了发酵茶总脂肪酸含量。可见,利用产脂肪酶菌株发酵黑茶,有助于黑茶香气品质的提升。
2025, 44(6):135-144. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.014
摘要:为探究不同遮荫强度与持续时间对夏秋季茶树水溶性氟(water-soluble fluoride,Ws-F)积累的影响,以茶树品种‘槠叶齐’为材料,设置0%、50%、75%和80% 4种遮荫水平,并分别在处理后第10、20、30和40天采集茶园土壤及茶树各组织(叶、茎、根)样品,测定Ws-F含量。结果显示:遮荫显著促进了成品茶中Ws-F的积累。与未遮荫相比,随着遮荫强度的增加,茶树叶片中的Ws-F含量显著升高,当遮荫强度达到80%时,茶树体内氟平衡被打破。进一步分析发现,随着遮荫时间的增长,可能出现了嫩叶向老叶的氟转运。研究表明,遮荫显著提高了夏秋茶Ws-F含量的积累,其强度与持续时间存在复杂的交互作用。
2025, 44(6):145-155. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.015
摘要:为优化稻麦轮作模式、提高资源利用效率,以3个水稻品种(籼型杂交稻旱优73、籼型常规稻黄华占、籼粳杂交稻甬优4949)和1个小麦品种(郑麦9023)为试验材料,设置稻季的常规淹灌对照和旱作处理,研究稻季旱作对稻麦两季的植株生长发育、产量及资源利用效率的影响。结果显示:稻季旱作下,除抽穗开花期甬优4949的茎蘖数外,不同水稻品种的株高、茎蘖数和叶面积均显著降低,降幅分别为6.8%~13.2%、8.2%~35.7%、26.6%~44.7%;其中,旱优73具有较高的叶面积且在旱作后降幅最小,黄华占的叶面积最低且旱作后降幅较大,甬优4949的茎蘖数在旱作后变幅最小;旱优73的实际产量由7.46 t/hm2降至5.32 t/hm2,黄华占由6.23 t/hm2降至4.46 t/hm2,甬优4949由7.60 t/hm2降至5.27 t/hm2;稻季旱作的后季小麦的株高、分蘖数、叶面积、倒二叶长、叶宽、小穗数、穗长在部分关键生育期显著大于淹灌对照,且稻季旱作后小麦的干物质积累及产量显著提高,其产量为4.49 t/hm2,比对照提高了7.7%;稻季旱作后稻季、麦季及周年的水分利用效率和经济效益均显著提高,稻麦周年水分利用率提高了151.9%~156.1%,稻麦周年经济效益提高了8.7%~34.8%,但稻麦轮作周年的氮肥偏生产力、光能利用效率和积温利用效率均降低,降幅分别为14.4%~15.8%、13.8%~16.7%和14.1%~15.8%。因此,水稻旱作(特别是旱优73)在湖北省稻-麦周年轮作系统中能获得较高的经济效益。
安然,陈一鑫,母婷婷,曾慧宇,范才银,邓国林,万花全,时向东,丁松爽,肖志鹏
2025, 44(6):156-166. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.016
摘要:为探究施氮量影响雪茄烟感官质量的物质基础,解析湖南雪茄烟叶风味特征,以雪茄烟品种CX81为试验材料,设置4个施氮量处理:N0(0 kg/hm2,CK)、N1(180 kg/hm2)、N2(210 kg/hm2)、N3(240 kg/hm2),测定发酵后烟叶感官质量及主要化学成分;通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA),筛选关键差异指标并解析其与感官质量的关系。结果显示:施氮量增加可以提高雪茄烟烟气强度、醇和度、花粉香和糯米香;随着施氮量增加,雪茄烟叶中总氮、烟碱和棕色化反应产物含量显著升高;苯丙氨酸类降解产物、类胡萝卜素降解产物、新植二烯及中性致香物质总量则呈先升后降趋势;而总糖、还原糖和类西柏烷类降解产物含量则逐渐降低;不同施氮量处理下雪茄烟叶并无特有的化学成分出现,且随着施氮量的增加,化学成分含量上升的组分逐渐增加。对主要化学成分进行筛选,共筛选出21种关键差异成分,其中,7种关键差异成分与感官质量呈显著正相关,2种呈显著负相关。结果表明,增施氮肥可增加中性致香物质总量(除新植二烯外),进而提高雪茄烟的甜润感和木香香韵;同时,通过提高总氮、烟碱、苯甲醛、糠醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮以及棕色化反应产物含量,降低还原糖的质量分数,进一步提升烟气强度和烟气醇和感,丰富花粉香和糯米香香韵。
2025, 44(6):167-175. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.017
摘要:硫量子点(sulfur quantum dots,SQDs)具有独特的生物相容性及低细胞毒性特征,为揭示手性SQDs表面特性与生物体系的相互作用机制,基于手性表面工程策略,以L-半胱氨酸(L-Cys)和D-半胱氨酸(D-Cys)为手性配体,成功构建具有镜像对称结构的对映体SQDs(L-/D-Cys-SQDs)。圆二色谱(CD)分析显示,L-Cys-SQDs与D-Cys-SQDs在200 nm处呈现正负相反的镜像对称信号,明确其手性构型差异。以MCF-7人乳腺癌细胞为模型,系统评估SQDs的构效关系,MTT实验表明,经4.0 mg/mL SQDs处理48 h后,L-Cys-SQDs组细胞活力为80.4%,而D-Cys-SQDs组显著降低至66.0%,揭示D构型SQDs的毒性增强效应。流式定量分析显示,D-Cys-SQDs的细胞摄取量较L-Cys-SQDs降低12.1%,表明其内化效率与毒性呈负相关,DCFH-DA探针检测发现,D-Cys-SQDs诱导的细胞内活性氧(ROS)水平较L-Cys-SQDs升高。
2025, 44(6):176-185. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.018
摘要:为系统探究铅、砷、镉和汞在沉积物-茭白(Zizania latifolia)体系里的消散规律、富集转运特征,通过盆栽试验对沉积物与茭白不同器官中重金属含量进行分析,研究重金属对茭白植物学性状和肉质茎营养品质产生的影响。结果显示,种植茭白显著促进沉积物中铅的消散,其消散率是未种植茭白的2.4倍;重金属在茭白器官中的分布规律为根>茎>叶>肉质茎,铅、砷、镉和汞在根中的含量分别是肉质茎含量的1 508、148、261和9倍。茭白对这4种重金属的生物富集因子与转运因子均小于1,表明茭白对重金属的富集与转运能力较弱,但对镉和铅的富集和转运能力高于砷和汞。在低质量分数重金属处理范围内,肉质茎中铅均未超标,而镉均超标;在低浓度环境污染时,肉质茎中砷和汞含量均低于食品安全限值,而高浓度环境污染会导致肉质茎砷和汞超标。重金属胁迫显著提高了肉质茎中黄酮、维生素C、可滴定酸和粗纤维的含量,但降低了还原糖和可溶性固形物含量,导致肉质茎嫩度与糖酸比降低。结果表明,在0~30 mg/kg范围内,茭白对沉积物中的铅具有修复潜力,且其肉质茎符合食用标准,可实现生态修复与经济效益的双赢。
2025, 44(6):186-194. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.019
摘要:为探究接种华癸中慢生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)对田间种植紫云英的效应,对华癸中慢生根瘤菌7653R进行复壮,获得菌株AW-8与AW-10,进行回接试验,验证其共生结瘤固氮能力,以AW-8为核心菌株,通过土培盆栽比较4株华癸中慢生根瘤菌的共生表型;通过田间试验,在施加0、3、6 kg/667 m2尿素氮水平下比较华癸中慢生根瘤菌AW-8、AW7R-1、AB-21及AZ-21的接种效应,结果显示:接种AW-8的紫云英地上部鲜质量和结瘤固氮指标均高于接种出发菌株AW7R-1,且AW-8、AB-21、AZ-21均为优良菌株,其中信紫1号紫云英接种AW-8后,地上部分鲜质量、根瘤数、根瘤质量及根瘤固氮酶活性分别提升41.3%、87.8%、34.2%和6.3%;施加3 kg/667 m2尿素并接种AW-8时,紫云英地上部干草氮含量与氮积累量分别提高9.5%和4.1%,同时根际土壤有效磷、速效钾及有机质含量分别增加2.6%、35.9%和0.5%。综合分析表明,接种华癸中慢生根瘤菌AW-8配合施用3 kg/667 m2尿素,可协同提升紫云英植株氮含量及氮积累量,并改善根际土壤养分状况。因此,华癸中慢生根瘤菌AW-8接种与适量氮肥配施在紫云英种植中具有增效作用。
2025, 44(6):195-209. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.020
摘要:为探究甜樱桃热休克转录因子(heat shock transcription factors,HSF)在非生物胁迫中的功能,对甜樱桃HSF基因家族成员进行全基因组特征分析,利用qRT-PCR技术分析了HSF基因家族成员在甜樱桃不同器官/组织中的表达谱,以及在高低温胁迫下的应答情况。结果显示,甜樱桃基因组中共有17个HSF,根据在染色体上的位置,依次命名为PavHSF1~PavHSF17,所有成员均为亲水蛋白,且均定位在细胞核中。除6号和8号染色体外,其余染色体均有分布。启动子区域中存在低温等胁迫响应元件,暗示PavHSF可能参与非生物胁迫响应。PavHSF在进化上分为3类和13个亚类,有2对共线性基因对;与单子叶植物的共线性基因对最少。组织特异性表达分析显示,PavHSF在休眠花芽及叶芽中表达量最高,PavHSF3在甜樱桃所有组织中均呈现较高表达水平。在高温胁迫下,PavHSF11、PavHSF13、PavHSF15、PavHSF16表达量显著升高,为主要响应高温的基因;低温胁迫时,PavHSF13、PavHSF15、PavHSF17表达量上升最显著,暗示PavHSF13和PavHSF15为温度胁迫响应转录因子。以上结果表明,PavHSF转录因子广泛参与了甜樱桃的生长发育,且与温度胁迫关系密切。
2025, 44(6):210-221. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.021
摘要:为探究月季不同倍性材料的自交与杂交亲和性,以资源圃186份不同月季类型为材料,采用流式细胞仪结合染色体压片方法对所有材料的倍性进行鉴定,并分析不同倍性月季材料的花粉萌发率、自交亲和性以及杂交亲和性。结果显示,186份材料中,二倍体材料有64份,主要包括野生种与古老月季;三倍体材料相对较少,仅有21份;四倍体材料有101份,主要包括现代月季。二倍体材料的花粉萌发率介于16.89%~51.91%,平均为32.37%,四倍体材料萌发率介于40.88%~63.57%,平均为51.50%,而三倍体月季花粉基本不萌发。进一步对53份自交授粉材料与12份杂交授粉材料的花粉管进行生长状态检测,发现13份二倍体材料均表现为自交不亲和,花粉管在花柱1/3处停止生长;40份四倍体材料均为自交亲和,花粉管能成功进入子房。杂交授粉结果显示,以四倍体为父本的杂交组合,花粉管均能成功进入子房;而以二倍体为父本的杂交组合,部分杂交组合的花粉管在花柱中停止生长。结果表明,四倍体材料花粉萌发力较好,且杂交授粉亲和力强,在月季杂交育种中可利用性高。
2025, 44(6):222-230. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.022
摘要:优质的动物精子是确保高质量育种的基本要求,是完成人工授精、体外受精等辅助生殖技术的重要前提。精子线粒体作为精子内部重要的细胞器,是精子的能量代谢中心,参与调节精子超激活运动、精子获能、顶体反应等过程,从而影响动物精子质量和受精效果。因此,精子线粒体受到越来越多的研究和关注。由于精子体外保存时,精子线粒体会受到不同程度的损伤,导致精液质量、人工授精和体外受精效果下降。近年来,随着对精子线粒体和精子体外保存介质的深入研究,精子体外保存时线粒体损伤变小或其功能增强能够维持或提高精子体外保存质量,从而满足生产需要。本文综述了精子线粒体的结构特性,及其氧化磷酸化产生三磷酸腺苷(ATP)、活性氧(ROS)和维持精子细胞内钙(Ca2+)稳态的功能对精子质量的调节及其相互耦合作用,以期为探究精子线粒体调节精子质量的机制和优化精液体外保存介质提供一定的思路及方向。
2025, 44(6):231-240. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.023
摘要:为明确全雌黄颡鱼种群的遗传多样性特征与遗传结构,揭示其与野生、其他养殖群体的遗传学差异,以湖北省黄颡鱼为研究对象,对野生(LH)及含全雌(AF)种群在内的湖北省6个养殖群体(WH、QJ、YX、JM、JZ,均为繁殖亲本)的210尾个体进行全基因组重测序,系统分析这7个群体的遗传多样性和遗传结构。结果表明,在遗传多样性方面,全雌种群的核苷酸多样性(nucleotide diversity, ND)、多态信息含量(polymorphism information content, PIC)、观测杂合度(observed heterozygosity, Ho)和期望杂合度(expected heterozygosity, He)分别为0.000 5、0.046 9、0.052 5和0.046 9,其他养殖群体平均值则分别为0.000 6、0.047 7、0.052 4和0.047 7,无显著差异;而野生群体ND、PIC、Ho和He分别为0.001 7、0.178 4、0.197 4和0.178 4,显著高于全雌及其他养殖群体。进一步分析雌性个体发现,全雌群体的ND、PIC、Ho和He值仍与其他养殖群体中雌性均值(分别为0.000 6、0.047 3、0.052 2和0.047 3)无显著差异,但均远低于野生雌性群体(分别为0.004 1、0.302 2、0.508 3和0.352 3)。遗传结构特征方面,系统发育树和主成分分析结果显示,全雌养殖种群中存在与其他6个群体亲缘关系较近的个体,且养殖群体与野生群体的部分个体也具有相似的遗传背景。综上,全雌及养殖群体遗传多样性接近,均显著低于野生群体,这也提示未来黄颡鱼育种工作中,针对性提升雌性亲本的遗传多样性对保障种质质量与产业可持续发展具有重要意义。
2025, 44(6):241-252. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.024
摘要:为探究茶多酚对鳜氨代谢及糖脂代谢的调控作用,将初始体质量(35.40±1.90) g的健康驯化翘嘴鳜360尾随机分为4组,经腹腔注射0(空白对照,TP0)、25(TP25)、50(TP50)、100(TP100) mg/kg茶多酚溶液,检测注射后6、12、24、48 h鳜各组织及血清代谢指标变化。结果显示,与对照组相比,注射48 h后,各茶多酚注射组鳜血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性及总蛋白含量显著下降,肝脏gdh基因表达显著下调。在糖脂代谢方面,各茶多酚注射组鳜血液葡萄糖和肝糖原含量降低,肌糖原含量升高,肝脏糖酵解关键酶基因(gk、pk)表达量增加,糖异生限速酶基因(pepck)表达量降低。各茶多酚注射组脂肪合成基因(accα、fas、srebp1)表达量显著降低,脂肪转运基因(cpt1)表达量显著增加。其中,TP25组血清高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、总胆固醇和甘油三酯含量显著降低。此外,各茶多酚注射组AMPK信号通路关键基因(lkb1、eef2)表达量显著增加。以上结果表明,茶多酚注射组抑制鳜gdh基因表达,减少氨基酸脱氨;通过激活糖酵解与脂肪分解供能,降低蛋白质分解需求,缓解鳜肝脏脂质蓄积;同时通过激活AMPK信号通路抑制糖异生,减少鳜氨基酸消耗。
2025, 44(6):253-262. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.025
摘要:为筛选梨形环棱螺(Bellamya purificata)在不同发育阶段、不同组织以及性别间各组织中表达稳定的最佳qRT-PCR内参基因,分别用geNorm、NormFinder、BestKeeper软件和比较ΔCt法,以及综合分析软件RefFinder评估actβ、18S、gapdh、ef1α、ef1β、rps3、rpl4、tubα、tubβ和sdha共10个候选基因在梨形环棱螺的胚胎阶段、幼螺阶段和雌雄成螺各组织中的表达稳定性。结果显示,候选内参基因在胚胎和幼螺阶段的表达稳定性依次为gapdh>tubα>18S>ef1α>ef1β>rps3>actβ>tubβ>sdha>rpl4,在雌螺各组织中的表达稳定性依次为ef1β>tubα>rps3>ef1α>18S>actβ>gapdh>sdha>tubβ>rpl4,在雄螺各组织中的稳定性依次为ef1α>rps3>ef1β>rpl4>tubα>actβ>18S>gapdh>tubβ>sdha,在性别间各组织中的稳定性依次为ef1β>ef1α>rps3>tubα>18S>actβ>gapdh>rpl4>sdha>tubβ。上述结果表明,gapdh和tubα为胚胎和幼螺阶段较适宜的qRT-PCR内参基因,ef1β和tubα为雌螺组织间较适宜的qRT-PCR内参基因,ef1α和rps3为雄螺组织间较适宜的qRT-PCR内参基因,ef1α和ef1β为性别间较适宜的qRT-PCR内参基因。
2025, 44(6):263-272. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.026
摘要:为筛选大口黑鲈(Micropterus salmoides)配合饲料中的适宜铁源,分别在基础饲料中添加硫酸亚铁、蛋氨酸铁、甘氨酸铁、复合氨基酸螯合铁配制4种试验饲料,投喂初始体质量为(8.60±0.04) g的大口黑鲈幼鱼10周,探究不同铁源对其生长性能、血清生化指标和肌肉品质的影响。结果显示:(1)复合氨基酸螯合铁组的终末体质量达(52.31±0.44) g,显著高于其他组;硫酸亚铁组和甘氨酸铁组的肥满度显著高于蛋氨酸铁组和复合氨基酸螯合铁组。(2)饲料不同铁源显著影响血清生化和抗氧化指标,其中HDL含量在硫酸亚铁组[(4.14±0.18) mmol/L]和复合氨基酸螯合铁组[(4.28±0.11) mmol/L]显著高于甘氨酸铁组[(3.61±0.09 ) mmol/L];甘氨酸铁组血清AST活性[(138.33±15.30) U/L]显著高于硫酸亚铁组[(104.00±4.04) U/L],而蛋氨酸铁组的血清ALT活性[(15.00±4.58) U/L]显著高于硫酸亚铁组[(4.67±1.33) U/L]。复合氨基酸螯合铁组的血清SOD活性[(117.48±2.79) U/mL]显著高于蛋氨酸铁组和甘氨酸铁组,且复合氨基酸螯合铁组的血清MDA含量[(21.30±1.06) mmol/mL]显著低于其他组。(3)肌肉抗氧化能力也受到铁源影响,复合氨基酸螯合铁组肌肉SOD活性[(10.44±0.59) U/mg]显著高于其他组,MDA含量[(4.93±0.20) nmol/mg]显著低于蛋氨酸铁组和甘氨酸铁组;硫酸亚铁组和复合氨基酸螯合铁组GSH含量和CAT活性显著高于蛋氨酸铁组和甘氨酸铁组;另外,复合氨基酸螯合铁组T-AOC [(1.79±0.04) mmol/L]显著高于蛋氨酸铁组和甘氨酸铁组。(4)复合氨基酸螯合铁组的胰蛋白酶活性[(1 116.62±138.90) U/mg]显著高于硫酸亚铁组和蛋氨酸铁组。综上,与硫酸亚铁、蛋氨酸铁和甘氨酸铁相比,复合氨基酸螯合铁具有提高大口黑鲈生长性能和抗氧化能力的优势,推荐其作为外源铁源的首选添加到大口黑鲈饲料中。
2025, 44(6):273-282. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.027
摘要:为获得能够促进大口黑鲈生长并提高其抗大口黑鲈虹彩病毒(largemouth bass ranavirus,LMBV)能力的益生菌,从大口黑鲈肠道中分离芽孢杆菌和乳酸菌,通过溶血试验、药敏试验、产酶和产酸试验以及在大口黑鲈肠道的定殖试验对其进行筛选,最终选取5株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,BS04、BS49、BS58、BS66和BS74)、2株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens,BA04和BA12)、1株粪肠球菌(Enterococcus faecalis,Efa01)和5株乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,LL01、LL05、LL09、LL13和LL22),分别拌饲料投喂大口黑鲈30 d,研究其对大口黑鲈生长性能、抗LMBV能力的影响。结果显示,BS04、BS49、BS66、BS74、BA04、BA12、LL01、LL05、LL09、LL13和LL22均可以显著提高大口黑鲈的增重率和特定生长率,显著降低饲料转化效率。投喂带菌饲料后BS04、BS49和LL01组大口黑鲈脾脏和头肾中4种免疫因子IFN-γ、IL-1β、IL-8和TNF-α表达均显著升高。LMBV攻毒后各试验组脾脏及头肾中的病毒载量均显著降低,且相对保护率均高于20%,其中BS04组相对保护率最高,可达55.1%。综合分析,本研究分离的枯草芽孢杆菌BS04可有效提高大口黑鲈的生长性能、免疫应答和抗LMBV能力,具有制备饲料添加剂的潜力。
2025, 44(6):283-292. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.028
摘要:为深入探究鱼类抵抗细菌性炎症的调控机制,通过生物信息学方法分析斑马鱼(Danio rerio) nr4a1基因的结构特征,并利用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建nr4a1-/-斑马鱼模型。进一步结合实时荧光定量PCR(qPCR)、组织细菌负载检测及病理学分析等方法,系统评估在嗜水气单胞菌感染条件下,nr4a1-/-斑马鱼及nr4a1过表达斑马鱼ZF4细胞系中该基因的表达动态、炎症因子水平、细菌清除能力及组织病理变化,以阐明nr4a1基因在嗜水气单胞菌感染引起的斑马鱼肝脏炎症反应中的作用及其机制。结果显示,斑马鱼nr4a1基因序列高度保守,其开放阅读框编码1条由574个氨基酸组成的多肽,预测蛋白质等电点为5.79,相对分子质量为63.04,在鱼体多个组织中广泛表达。nr4a1-/-斑马鱼在第2个外显子处发生7 bp缺失,导致翻译提前终止,使编码蛋白从574个氨基酸截短至297个氨基酸。嗜水气单胞菌感染后,斑马鱼肝组织中nr4a1基因的表达呈现先下降后回升的趋势。与野生型相比,nr4a1-/-斑马鱼存活率降低,肝脏组织载菌量显著上升,且肝脏组织病理损伤更为严重。qPCR分析表明,nr4a1-/-斑马鱼中il-1β、tnf-α、nf-κB以及il-22等炎症因子的表达水平均显著高于野生型。而在斑马鱼ZF4细胞系中过表达nr4a1,则可显著抑制嗜水气单胞菌感染所诱导的炎症因子表达升高。以上结果表明nr4a1可以作为负性调节因子抑制促炎因子的表达,从而在嗜水气单胞菌感染引起的斑马鱼免疫炎症反应中发挥重要的保护作用。
2025, 44(6):293-304. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.029
摘要:为探明黄颡鱼苗种车轮虫病的生态调控因子,于2023年5-6月在湖北省武汉市的黄颡鱼苗种场开展车轮虫种群动态观察,检测黄颡鱼苗种的车轮虫感染情况,通过形态学方法鉴定车轮虫,测定水体理化指标,定量分析浮游生物,并采用Spearman分析和冗余分析的方法研究车轮虫种群动态与水环境因子的关系。结果显示,黄颡鱼苗种的车轮虫感染率为26.7%~93.0%,感染强度为1~21,共发现重寄生车轮虫Trichodina hyperparasitis Chen & Hsieh, 1984等6个物种。黄颡鱼育苗池水温23.0~31.5 ℃,透明度53.0~109.0 cm,pH 6.8~8.5,溶氧7.5~11.0 mg/L,氨氮0.1~1.3 mg/L,亚硝酸盐氮0.003~0.020 mg/L。浮游动物共54属73种,主要优势种为独角聚花轮虫,密度1 171.30~28 712.02 ind./L,生物量0.54~14.97 mg/L,多样性指数0.56~1.32,均匀度指数0.22~0.49,丰富度指数2.31~4.28。浮游植物共59属131种,主要优势种为小球藻(Chlorella sp.),密度1.88×105~5.61×106 ind./L,生物量0.38~8.04 mg/L,多样性指数0.53~1.64,均匀度指数0.16~0.49,丰富度指数3.66~6.86。相关分析结果表明,车轮虫种群动态主要与氨氮、亚硝酸盐氮、饲料投喂量、原生动物生物量、隐藻门生物量、浮游植物丰富度指数正相关,与溶氧和轮虫生物量负相关,其中氨氮和轮虫生物量是反映车轮虫种群动态变化的关键水环境因子。因此,在实际生产中可通过调节上述水环境因子来控制车轮虫的种群数量。
秦朝伟,邵丹,邹辰卉,魏佳慧,苏磊,龙梦君,赵姗姗,戴梦红,李庆,张振宇
2025, 44(6):305-313. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.030
摘要:为揭示黑水虻(Hermetia illucens L.)的营养需求特征及生长关键营养因子的条件,利用全纯培养基饲养黑水虻,并通过控制氮源、碳源、碳氮比和虫/干料比,对黑水虻的生长发育进行评估。结果显示,黑水虻饲养在全纯培养基上表现出较优的生长性能,包括幼虫存活率(84.38±1.18)%、幼虫期(29.04±0.43) d、虫质量峰值(119.03±1.82) mg、化蛹率(60.59±1.50)%、蛹期(14.70±0.16)d和羽化率(80.20±3.65)%。与果蝇培养基相比,全纯培养基表现出更优的性能,但富营养培养基在某些方面表现更佳。综合分析幼虫的单虫鲜质量、饲料减少率和生物转化率,发现氨基酸是最佳氮源,葡萄糖和淀粉是最佳碳源,最适宜的碳氮比为15,最佳的虫/干料比为1∶0.15。结果表明,本研究开发的全纯培养基能够使黑水虻完成生命周期,以葡萄糖、淀粉和氨基酸为碳氮源,在碳氮比15、虫/干料比1∶0.15为饲养条件时能够获得更优的生长性能。
张思怡,姜生涛,王淑君,黄素洁,韩珊珊,金柱,王德成,朱银城,余波,晁金
2025, 44(6):314-322. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.031
摘要:为探讨10-11易位双加氧酶2(ten-eleven translocation 2,Tet2)在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)感染中对皮肤炎症反应和自噬功能的影响,在C57BL/6J野生型(Tet2+/+)和Tet2基因敲除型(Tet2-/-)小鼠皮下接种MRSA以建立小鼠皮肤脓肿模型,观察记录小鼠皮肤损伤变化和测定组织菌载量,并检测炎性因子及自噬相关基因的表达。结果发现,与Tet2+/+小鼠相比,Tet2-/-小鼠感染MRSA后表现出更严重的皮肤损伤和更高的组织菌载量(P<0.01)。组织病理学观察显示,Tet2-/-小鼠感染部位表现为表皮和真皮明显增厚、胶原纤维断裂、皮脂腺萎缩、毛囊消失及大量炎性细胞浸润;透射电镜观察显示,Tet2+/+小鼠感染部位出现明显的自噬体结构,而在Tet2-/-小鼠感染部位未发现自噬相关结构。实时荧光定量PCR检测结果显示,Tet2缺失后小鼠促炎因子IL-1β和TNF-α的mRNA表达水平极显著上调(P<0.01),抑炎性因子IL-10(P<0.05)和TGF-β的mRNA表达显著下调(P<0.001),自噬标志物Sqstm1表达增加(P<0.01),而Map1lc3b表达降低(P<0.01)。免疫组化结果进一步证实,Tet2-/-小鼠感染MRSA后p62蛋白表达升高,而LC3b表达降低。试验结果表明,Tet2通过调控自噬过程参与MRSA感染的免疫防御,Tet2缺失后导致自噬受阻和炎症反应失调,从而加重感染小鼠的皮肤组织损伤。
2025, 44(6):323-333. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.06.032
摘要:针对商品马铃薯混杂销售导致其商品价值降低,且人工分选费时费力,分级效率低下等问题,提出一种基于机器视觉的商品马铃薯质量与薯型分级方法。搭建了马铃薯图像采集装置采集马铃薯视频,从中等间隔截取马铃薯图像,对采集的马铃薯图像进行图像校正,再采用图像处理方法获取马铃薯二值化图像。根据马铃薯质量特征,对马铃薯二值化图像进行边缘检测,提取马铃薯轮廓坐标点并构建马铃薯三维模型,使用线性回归分析方法构建商品马铃薯体积预测模型,根据密度公式得到质量预测模型,实现商品马铃薯的质量分级。根据薯型特征,提取图像中马铃薯区域的最小外接矩形的长、宽、长宽比、马铃薯区域的面积、周长、圆形度、偏心率和凸度8个物理参数,并对其使用KMO检验与Bartlett检验判断主成分分析法的适用性,采用主成分分析法对物理参数矩阵进行降维,结合逻辑回归分析法,建立薯型分级预测模型,对商品马铃薯畸形分类检测;对大中小各40个的马铃薯样本进行质量分级试验,随机抽取50个的马铃薯样本进行薯型分级试验;体积预测模型分级正确率分别为95%、100%、95%;薯型分级预测模型分级正确率分别为92%和100%。研究表明,提出的机器视觉的商品马铃薯分级方法可用于商品马铃薯的质量与薯型的在线分级检测。
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