2021年 36卷 第6期
2021, 36(6): 619-628.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.001
摘要:
目的 胡椒瘟病是影响胡椒产量的第一大病害，胡椒苯丙氨酸解氨酶（PnPAL）基因是胡椒抗瘟病的关键基因。探明胡椒PnPAL基因家族的基本特征、进化关系及表达模式，以便于其功能研究。 方法 通过全基因组查找、鉴定得到14条胡椒PnPAL家族成员，分别命名为PnPAL1～PnPAL14，并对这14条序列进行生物信息学及表达模式分析。 结果 蛋白质基本信息分析显示，该家族理论等电点在5.76～9.77，分子量在7.374 41～83.431 07 kDa。有7条胡椒的PnPAL基因含有8个motif和PLN02457保守结构域，该7条胡椒PnPAL家族成员被进一步鉴定为胡椒PnPAL家族成员。胡椒PnPAL家族成员含有诸多胁迫响应元件，特别是水杨酸、茉莉酸甲酯等与抵抗病原入侵的顺式作用元件。胡椒的PnPAL基因位于系统发生树基部位置，表明胡椒的PnPAL基因较为古老，与胡椒的系统地位相似。表达模式分析显示，PnPAL10在受病原诱导后基本呈上调趋势，表明PnPAL10可能是胡椒抗瘟病的关键基因。 结论 对胡椒PnPAL基因家族开展了生物信息学及表达模式分析，证明其在抗瘟病中的潜在作用，筛选到关键家族成员PnPAL3。
2021, 36(6): 629-635.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.002
摘要:
目的 分析镰翅羊耳蒜叶绿体基因组密码子偏好性，并探讨影响密码子偏好性形成的主要因素。 方法 从镰翅羊耳蒜叶绿体基因组中筛选出47条编码序列，通过CodonW和CUSP软件计算不同基因的GC含量，分析密码子使用模式。 结果 GC3含量为27.99%，低于GC1（47.00%）和GC2（39.41%）；ENC取值范围为40.85～56.80，平均值为47.27；ENC与GC1、GC2之间均无显著相关，与GC3呈极显著正相关；GC12与GC3的相关性不显著，相关系数为0.05；47%基因的ENC比值频数分布在−0.05～0.05区间，53%基因的ENC比值频数分布在−0.05～0.05区间之外；碱基的使用频率为A＞T、G＞C；17个密码子被确定为最优密码子。 结论 镰翅羊耳蒜叶绿体基因组密码子对A或T碱基结尾有偏好性；密码子偏好性较弱；密码子偏好性主要受选择和突变作用共同影响，同时还受其他因素影响，是多因素综合影响的结果。
2021, 36(6): 636-641.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.003
摘要:
目的 克隆铁皮石斛（Dendrobium officinale）豆腐柴螺二烯加氧酶（premnaspirodiene oxygenase, PO）基因，分析该基因在铁皮石斛开花期不同器官及营养生长期叶片中的表达模式，以期为进一步鉴定基因功能及探讨铁皮石斛植保素的生物合成及抗病机制奠定基础。 方法 利用RT-PCR和RACE-PCR技术克隆DoPO基因全长cDNA序列和开放阅读框（open reading frame, ORF），利用ProtParam进行理化性质分析，使用BLAST P在线搜索氨基酸同源性，采用MEGA 6.0构建系统进化树。利用qPCR方法分析DoPO基因在铁皮石斛开花期不同器官及不同营养生长期叶片中的表达模式。 结果 DoPO基因cDNA序列全长1704 bp，含1个编码498个氨基酸的完整阅读框。DoPO蛋白属于p450超级家族，分子量为56.914 kD，属不稳定蛋白。系统进化分析表明，DoPO与兰科植物姬蝴蝶兰（XP 020571355）和深圳拟兰（PKA52400）PO聚为一类，与姬蝴蝶兰的PO亲缘关系最近。qPCR分析结果表明，铁皮石斛开花期，DoPO基因在叶片的相对表达量极显著高于茎、根和花；叶片DoPO基因的相对表达量10月份极显著高于8月和12月，12月显著高于8月。 结论 克隆了铁皮石斛DoPO基因cDNA全长，该基因在叶片中的相对表达量极显著高于其他器官。叶片DoPO基因的相对表达量10月份最高。
2021, 36(6): 642-650.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.004
摘要:
目的 优化湖北贝母ISSR-PCR体系，并筛选适用于湖北贝母的多态性引物，为后续湖北贝母的分子辅助育种及遗传多样性和亲缘关系分析等提供科学依据。 方法 采用U12（43）均匀设计和单因素试验结合的方法，获得PCR体系各组分（2×Taq Master Mix，模板 DNA，引物）的最佳用量，在此基础上通过梯度退火温度实验探究引物的最佳退火温度。 结果 湖北贝母ISSR-PCR最佳反应体系为：20 μL反应体系中，2×Taq Master Mix 10.5 μL，模板DNA 0.8 μL（40.0 ng），引物2.2 μL（5.5 μmol），ddH2O 6.5 μL，ISSR-PCR扩增程序为: 94 ℃预变性5 min；94 ℃变性0.75 min，54.3 ℃～60.0 ℃退火0.75 min，72 ℃延伸1.5 min，40个循环；72 ℃延伸10 min，4 ℃保存。利用优化的反应体系筛选了6条多态性较好、扩增稳定的引物（UBC848、UBC850、UBC853、UBC857、UBC859、UBC866），其最佳退火温度分别为59.3、58.2、56.9、54.3、59.3和60.0 ℃。用优化的ISSR-PCR体系对12份不同产地的湖北贝母资源进行PCR扩增，结果表明，该反应体系稳定可靠，不同产地湖北贝母具有较丰富的遗传多样性。 结论 优化的湖北贝母ISSR-PCR反应体系可用于湖北贝母种质资源鉴定、亲缘关系和遗传多样性分析等研究。
2021, 36(6): 651-657.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.005
摘要:
目的 姬松茸（Agaricus blazei Murrill）作为食药兼用型真菌，生产中常表现出易累积镉等重金属的特性，造成镉等重金属超标，选育低镉优质的姬松茸新品种是业界十分关注的科研目标。 方法 以姬松茸J1为出发菌株，采用60Co-辐射诱变技术成功选育姬松茸新菌株（J37）；系统比较J1和J37第1～4潮次的子实体主要农艺性状、产量、氨基酸含量，以及镉、铅、砷、汞等重金属含量，同时观测不同生长代数对J1和J37姬松茸子实体产量的影响。 结果 （1）J37新菌株子实体各潮次的朵质量、盖质量、盖厚度、盖直径、盖高度、柄质量、柄直径等农艺性状均显著或极显著高于对照（J1），柄长度极显著低于J1，必需氨基酸含量极显著高于J1；（2）与J1相比，J37的1～6代（M1～6）产量均高于J1，J37 的M1、M2、M3、M4、M 5和M6代的子实体产量增长幅度分别比J1提高了30.11%、33.58%、39.46%、39.45%、34.14%和33.53%，差异达极显著水平；（3）与J1相比，J37子实体的镉、铅、汞、砷含量，分别下降了48.09%、58.57%、26.03%、75.26%，差异达极显著水平。 结论 姬松茸新菌株J37显示了良好的丰产性、优质性与安全性。
2021, 36(6): 658-664.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.006
摘要:
目的 筛选红豆杉属植物中对酸雨胁迫耐受性较强的物种，为酸雨灾害地区红豆杉属植物的资源保存及应用提供理论依据。 方法 以2年生红豆杉（Taxus chinensis）和云南红豆杉（Taxus yunnanensis）幼苗为试验材料，以pH值5.6为对照，设置4个模拟酸雨胁迫处理（pH值分别为4.5、4.0、3.5、3.0），探讨酸雨胁迫对2种植物幼苗叶片抗氧化酶活性、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、丙二醛含量和有机渗透调节物质含量的影响。 结果 随着酸雨酸度的增加，2种植物叶片抗氧化酶（APX、PPO、SOD、POD和CAT）活性和有机渗透调节物质（可溶性蛋白和可溶性糖）含量整体呈先上升后下降的趋势，丙二醛（MDA）含量呈上升趋势，叶绿素（CHL） 含量和类胡萝卜素（CAR）含量呈下降趋势。 结论 红豆杉和云南红豆杉对轻度酸雨均具有一定的耐受性，但云南红豆杉对模拟酸雨的耐受性比红豆杉强，其中红豆杉对pH 4.5的模拟酸雨耐受性最好，云南红豆杉对pH 4.0的模拟酸雨耐受性最好，但pH 3.0的重度酸雨会严重影响2种植物的各项生理指标，抑制其生长。
2021, 36(6): 665-669.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.007
摘要:
目的 建立一种新型鹅星状病毒（New goose astrovirus，NGAstV）的RT-PCR检测方法。 方法 根据ORF2基因序列，利用Oligo 7软件设计并筛选出特异性扩增引物，通过优化扩增条件，建立检测新型鹅星状病毒的RT-PCR方法，对其进行特异性及敏感性检验，并在临床上进行初步应用。 结果 RT-PCR最佳反应体系为：Premix 10 μL，ORF2 结论 建立的新型鹅星状病毒RT-PCR方法特异性强、稳定性好，可作为新型鹅星状病毒快速检测和流行病学调查的实用技术。
2021, 36(6): 670-678.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.008
摘要:
目的 利用豆腐黄浆水为发酵原料制备芽孢杆菌制剂，降低芽孢杆菌制剂生产成本，提高菌制剂活菌数。 方法 利用豆腐黄浆水发酵制备枯草芽孢杆菌SB13和地衣芽孢杆菌BL14菌制剂，并以菌落数为指标，采用单因素试验进行制备工艺优化；通过体外模拟消化及DNS法分析其作为饲料添加剂的功效。 结果 菌株SB13和BL14在黄浆水基质中均能正常生长，其产孢最佳温度为35 ℃，最适培养时间分别为72 h和48 h，最佳保护剂分别为10%脱脂奶粉和4%蔗糖，最适载体分别为10%麦耚和10%淀粉，最适干燥工艺均为冷冻干燥。此工艺条件下， SB13和BL14菌制剂的活菌数分别为6.40×108和9.80×108 cfu·mL−1，菌存活率分别为97.71%和94.69%。两种菌制剂经过人工胃、胰液处理2 h后，菌存活数在2.55×107～13.10×107 cfu·mL−1，内切葡聚糖酶活保存率均大于39%（胃液）和72%（胰液），并对鸡、猪和牛饲料均有显著的糖化作用。其中，菌株BL14对金黄色葡萄球菌有显著抑制效果。 结论 实现了黄浆水在芽孢杆菌制剂生产中的创新应用，降低了生产成本；通过工艺优化提高了菌制剂中的单位活菌数；制备的芽孢杆菌制剂有助于促进畜禽对饲料的吸收利用，其中菌制剂BL14还可应用于金黄色葡萄球菌感染的畜禽治疗。
2021, 36(6): 679-686.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.009
摘要:
目的 阐明禾谷炭疽菌（Colletotrichum graminicola）中CgRAB4的功能，为探究Rab蛋白在禾谷炭疽病菌中的保守性和特殊功能奠定理论基础。 方法 通过同源重组的方法对CgRAB4 结果 成功获得CgRAB4基因的3个缺失突变体和1个异位整合突变体，对其表型分析发现CgRAB4基因缺失后促进了菌丝的生长，但不影响菌丝的形态，且不参与调控外界胁迫的响应过程，产孢量、孢子形态、附着胞的产生以及对玉米的致病性都没有明显变化。 结论 通过对CgRAB4基因进行敲除，表型分析后发现该基因可能参与调控禾谷炭疽菌的生长过程，为揭示Rab蛋白在禾谷炭疽菌生长发育和侵染致病过程的作用奠定理论基础，为防治玉米炭疽病提供理论指导。
2021, 36(6): 687-691.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.010
摘要:
目的 明确褪黑素在褐飞虱各发育阶段的含量情况。 方法 通过高效液相色谱-串联质谱技术(HPLC-MS/MS)对1～5龄若虫和两种翅型雌、雄成虫体内褪黑素含量进行测定和比较。 结果 褐飞虱若虫期褪黑素含量在1～2龄若虫时期最低，平均为378.5 pg·g−1。3龄若虫褪黑素含量最高，为856.6 pg·g−1。4龄若虫褪黑素含量下降，为810.7 pg·g−1，与3龄无显著差异。5龄若虫褪黑素含量下降显著，为574.5 pg·g−1。褐飞虱成虫褪黑素含量与性别显著相关，但受翅型影响不明显。雌、雄成虫间的褪黑素水平有极显著差异，长、短翅雄性成虫的褪黑素含量分别为978.3 pg·g−1和969.6 pg·g−1，而长、短翅雌性的褪黑素含量仅为76.1 pg·g−1和176.8 pg·g−1，甚至低于1～2龄若虫时期。 结论 初步明确了褐飞虱各发育阶段体内褪黑素含量变化特点，为后续研究褐飞虱褪黑素功能及机理奠定基础。
2021, 36(6): 692-698.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.011
摘要:
目的 了解土荆芥精油对杀虫剂的渗透促进作用，明确土荆芥精油对小菜蛾幼虫透皮吸收的效果。 方法 采用扫描电镜观察施用土荆芥精油后小菜蛾表皮超微结构的变化，并利用气质联用仪测定和分析土荆芥精油对杀虫剂透皮吸收量的影响。 结果 与蒸馏水对照和丙酮处理相比，土荆芥精油或氮酮处理后，小菜蛾表皮蜡质层结构出现明显的结构性损伤，刺状突起排列变得较为松散，刺状突起变得平滑，刺状突下部变得褶皱或开裂。随着时间的延续，土荆芥精油对3种杀虫剂的透皮吸收量和渗透率均大幅增加；处理24 h后，土荆芥精油处理的氟虫腈渗透率达99.34%，显著高于氟虫腈单剂（55.12%）。 结论 土荆芥精油与氮酮处理对小菜蛾幼虫表皮的影响相似，土荆芥精油对敌百虫、氟虫腈、毒死蜱都具有很好的渗透促进作用。本研究结果可为利用土荆芥精油促进有机磷、苯基吡唑类和硫代磷酸酯类杀虫剂的透皮作用提供理论依据。
2021, 36(6): 699-705.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.012
摘要:
目的 探讨长期施用猪粪沼液对土壤环境中抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes, ARGs）分布的影响及其季节变化。 方法 分别在春、夏、秋、冬4个季节采集养猪场周边长期用沼液作为肥料的土壤，同时采集当地未施用过沼液的土壤作为对照，采用荧光定量PCR方法，对土壤中四环素类和磺胺类ARGs进行检测和定量分析。 结果 在施用沼液的土壤中能检测到11～13种ARGs，沼液的长期施用提高了土壤中ARGs的多样性，显著增加了土壤中tetG、sul1和sul2等基因的相对丰度，使四环素类和磺胺类ARGs在土壤中的存在水平升高。上述2类ARGs在土壤中的分布具有明显的季节性，均在春季具有更高的相对丰度。在长期施用沼液的土壤中存在大量的tetG、tetZ、tetM、tetO、tetW、sul1和sul2基因，这些基因在不同季节里都是优势ARGs。 结论 沼液农用会增加土壤中ARGs的存在水平，因此需要加强优化畜禽废弃物发酵工艺，以减少ARGs在沼液肥中的残留。
2021, 36(6): 706-712.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.013
摘要:
目的 水产养殖中广泛使用抗生素会导致抗生素抗性基因在水环境中的传播。水生植物满江红含有丰富的内生菌，建立满江红内生细菌群落及所含有的抗生素抗性基因的检测方法，可以为水环境中抗性基因的监测提供参考。 方法 用3种不同的培养基对小叶满江红的内生细菌进行培养并对培养物进行宏基因组测序及生物信息学分析。 结果 共得到高质量的序列数据量48.66 G，预测出54 180个基因（ORFs）。通过分类学信息数据库NR共注释出1712种微生物物种，在总门水平上属38个门，其中3种培养物中变形菌门（Proteobacteria）的物种丰度均占全部门类的99.14%以上。在总属水平，草螺菌属（Herbaspirillum）的丰度为91%左右，伯克霍尔德菌属（Burkholderia）可达1.2%左右。比对抗生素抗性基因数据库ARDB，3个样品共注释到10个与抗生素有关基因ARG，主要针对杆菌肽（bacitracin）和氯霉素（chloramphenicol）产生抗性。与综合抗生素抗性基因数据库 CARD进行比对，获得212抗生素相关基因ARO。按照抗性机制分类，其中对抗生素起直接作用的抗性类基因AR的丰度占88%以上；对抗生素有敏感作用的抗性基因AS的丰度均在7%左右；抗生素靶标类抗性基因AT占4%～6%。 结论 通过3种不同的培养基获得的满江红内生细菌的群落结构，抗生素抗性基因类型基本一致。
2021, 36(6): 713-718.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.014
摘要:
目的 探索生长素IAA诱导红萍结孢的可行性。 方法 在网室自然条件下进行，采用质量浓度为0（对照）、1、5、10、15、20 μg·mL−1的生长素（IAA）对生长期的红萍1001、3001和4018进行不同浓度喷施处理，每周喷施一次，至结孢出现停止喷施。止喷施。 结果 IAA处理5个月后，1、5和10 μg·mL−1的细绿萍1001开始结孢，质量浓度为 5 μg·mL−1时，结孢率、孢子果数量、孢子果䧳雄比均优于其他处理及对照。在5 μg·mL−1时，结孢率为15.0%、孢子果数量为6.31个、孢子果䧳雄比为0.62∶1；在10 μg·mL−1时，结孢率为6.3%、孢子果数量为4.12个、孢子果䧳雄比为0.53∶1；在1 μg·mL−1时，结孢率为4.7%、孢子果数量为3.90个、孢子果䧳雄比为0.51∶1。其他品种、处理都未能诱导出孢子果。细绿萍1001经IAA处理后，在 1、5和10 μg·mL−1时萍体的大小和C/N比有明显提高，其余处理和对照无显著差异；卡州萍3001和小叶萍4018处理萍体大小和C/N比均无显著差异。 结论 生长素IAA能够诱导细绿萍1001结孢，其中IAA质量浓度为5 μg·mL−1时诱导效果最佳，可在生产上进行应用。
2021, 36(6): 719-727.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.015
摘要:
目的 研究绿肥在柑橘地还田后腐解及养分释放动态特征，为绿肥在橘园的生产和应用提供技术依据。 方法 应用尼龙网袋法，在柑橘地采用拉巴豆、紫云英、光叶苕子、紫花苜蓿、黑麦草等5种绿肥进行翻压还田，还田深度为20 cm，并分别于还田后的第20、40、60、80、100 d对5种绿肥样品进行取样，对样品中的碳、氮、磷、钾元素含量进行分析，研究5种绿肥的碳氮比、腐解规律以及养分释放特征。 结果 5种绿肥的腐解及养分释放均表现前期（0~20 d）快，中后期（20～100 d）慢的特征。腐解至20 d，5种绿肥腐解率达到35.52%～73.96%，腐解至100 d，腐解率达79.13%～90.25%。腐解至20 d，5种绿肥的C、N、P、K的释放率分别为38.10%～78.59%、66.92%～87.63%、28.60%～80.92%、80.22%～96.72%；腐解至100 d时，5种绿肥的C、N、P、K的释放率分别为80.90%～95.48%、94.63%～97.64、59.66%～96.28%、94.46%～99.64%，养分累计释放率表现为钾＞氮＞碳＞磷。5种绿肥的碳氮比随腐解的进行大致呈现上升的趋势。 结论 5种绿肥还田后，紫云英的累计腐解率最高，拉巴豆的N和K累计释放率最高，黑麦草的C和P累计释放率最高。
2021, 36(6): 728-734.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.06.016
摘要:
目的 为提高杏鲍菇528发酵物的麦角硫因含量，筛选杏鲍菇528培养的营养配方，以期为开发高含量的麦角硫因杏鲍菇深层液体发酵物提供理论基础。 方法 以固体培养菌丝生长速度和菌丝形态探讨杏鲍菇528菌丝生长的适宜碳氮源；采用单因素试验，以发酵物干重、沉淀物情况和初始pH值为指标，研究杏鲍菇528液体深层发酵菌丝生长的营养配方，探究不同氨基酸对深层液体培养发酵物麦角硫因含量的影响；最后通过L9（34）正交试验分析提高杏鲍菇528发酵物麦角硫因含量的深层发酵培养基配方。 结果 杏鲍菇528固体培养菌丝生长的适宜碳、氮源分别为玉米糁粉和蛋白胨；在杏鲍菇528液体发酵培养中，玉米糁粉2.0%和蛋白胨2.0%组合碳氮源培养基液体培养的发酵物干重值达33.30±0.81 g·L−1，显著高于其他浓度比例的碳氮源组合，且沉淀物情况和初始pH更适宜杏鲍菇528液体培养；天冬氨酸、半胱氨酸、组氨酸、精氨酸、谷氨酸这5种氨基酸均可明显提高杏鲍菇528发酵物麦角硫因产率，其中组氨酸诱导培养的杏鲍菇液体发酵物中麦角硫因含量最高，是对照组的3.73倍，且明显高于其他氨基酸。 结论 杏鲍菇528深层发酵生物合成麦角硫因的最佳培养基配方为：玉米糁粉2.0%、蛋白胨1.5%、组氨酸0.15%、麦麸细粉1.0%、KH2PO4 0.1%、MgSO4 0.1%、谷氨酸0.1%和维生素B6 0.1%，在此条件下，杏鲍菇发酵物麦角硫因含量达20.50±1.80 mg·L−1。
