2023年 38卷 第11期
2023, 38(11): 1259-1266.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.001
摘要:
目的 咖啡酸O-甲基转移酶（Caffeic acid O-methyltransferase，COMT）是褪黑素生物合成中的关键酶，在植物的生长、发育和抵御胁迫中发挥着重要的作用。本研究旨在探究COMT在玉米全基因组中的分布与盐胁迫响应情况，鉴定玉米咖啡酸O-甲基转移酶（COMT）基因。 方法 通过分析玉米COMT基因家族成员的结构特征、系统发育关系、基因结构、表达模式等，对ZmCOMTs基因进行系统分析，并通过过表达ZmCOMT12拟南芥对ZmCOMT的功能进行初步验证。 结果 在玉米全基因组中共鉴定出了28个COMT基因，根据系统发育分析分为2个分支（分支Ⅰ～II），大部分的COMT成员具有相似的motif组成和基因结构特征。利用玉米数据库分析ZmCOMTs的表达模式发现部分基因存在组织特异性，实时荧光定量PCR发现ZmCOMTs被盐胁迫诱导表达，说明ZmCOMTs成员参与了盐胁迫的调控，过表达ZmCOMT12拟南芥提高了褪黑素的含量和耐盐性。 结论 通过序列比对、亲缘关系、蛋白结构分析得到了假定的褪黑素合成基因ZmCOMT12，过表达拟南芥发现该基因与褪黑素的合成和耐盐性相关。
2023, 38(11): 1267-1276.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.002
摘要:
目的 构建福建省山药初级核心种质，为福建地方山药资源的保存、品种选育提供理论依据。 方法 以55份福建省地方主栽山药资源为材料，调查20个农艺性状，包括7个数量性状和13个描述型性状，采用离差平方和法进行聚类，根据聚类结果采用优先取样法构建初级核心种质，同时采用统计学方法及ISSR分子标记等对其代表性进行评价。 结果 构建的初级核心种质数量占原种质的43.6%，在降低冗余的同时保留了选育品种和有突出特点或地方特色的资源。初级核心种质和原种质各性状的均值、方差、变异系数、香农多样性指数无显著性差异。数量性状除茎粗外，核心种质保留了原种质变异范围的84.9%～100%。描述性指标除最弱的生长势外，核心种质保留了原种质的全部等级分布。初级核心种质和原种质的ISSR分子标记的等位基因数量、有效等位基因数量、香农多样性信息指数、Nei’s基因多样性指数无显著差异，且初级核心种质的多态位点保留率达到原种质的98.6%。基于农艺性状的主成分分析和基于ISSR分子标记的主坐标分析均确认了核心种质的代表性。 结论 构建的福建省山药初级核心种质能够较好地代表原种质的遗传多样性，有助于福建地方山药资源的保存和开发利用。
2023, 38(11): 1277-1284.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.003
摘要:
目的 探明不同粉皮冬瓜品种表皮蜡粉成分特性，为进一步解析冬瓜表皮蜡粉的分子调控奠定基础。 方法 选择形状不同的2个粉皮冬瓜品种（夏茂粉皮小冬瓜和夏茂粉皮大冬瓜）为试验材料，采用扫描电子显微镜观察表皮蜡粉结构，通过非靶向气相色谱-质谱（GC-MS）检测技术对表皮蜡粉的成分进行分析。 结果 夏茂粉皮小冬瓜和夏茂粉皮大冬瓜表皮均有大量堆叠的杆状蜡粉结构，但夏茂粉皮小冬瓜杆状的前端上还粘附丝状蜡粉。2个品种三萜类物质含量均占比最高（42.09%和35.63%），但酯类和烷烃物质含量占比存在明显差异，夏茂粉皮小冬瓜分别为31.16%和3.53%，夏茂粉皮大冬瓜分别为22.17%和17.34%。在检测出的9类65种成分中，11种化合物在2个品种间呈极显著差异，8种化合物呈显著差异。 结论 冬瓜表皮蜡粉形态结构和成分在不同品种间存在较大差异，不同的蜡粉成分对其结构的形成有重要影响。通过对不同冬瓜品种表皮蜡粉成分的鉴定，为今后明确蜡粉性状在冬瓜中的遗传规律，阐明其遗传分子机制，具有重要的科研和生产实践价值。
2023, 38(11): 1285-1292.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.004
摘要:
目的 分析评价双孢蘑菇野生种质创新杂交菌株的蛋白质和氨基酸营养成分，为利用野生种质选育营养价值更高的双孢蘑菇新菌株提供参考。 方法 以3个主栽品种为对照，测定分析了6个杂交新菌株的蛋白质与氨基酸含量，并参照WHO（World Health Organization，世界卫生组织）/FAO（Food and Agriculture Organization of the United Nations，联合国粮食及农业组织）/UNU（United Nations University，联合国大学）、IOM（Institute of Medicine，美国医学研究所）、全鸡蛋蛋白3种氨基酸平衡模式谱，采用IOM模式评分、氨基酸评分、氨基酸比值系数、氨基酸比值系数分、化学评分等多种指标进行综合评价。 结果 野生种质创新杂交白色菌株福蘑63每百克蛋白质的必需氨基酸含量46.76 g、必需氨基酸指数94.45、必需氨基酸比例41.72%、消化率校正氨基酸得分86.73，在9个菌株中都是最高的。而野生种质创新杂交棕色菌株的蛋白质、总氨基酸、必需氨基酸、药用氨基酸、甜味氨基酸、碱性氨基酸、支链氨基酸以及多种氨基酸的含量均显著高于主栽品种。 结论 现有双孢蘑菇白色主栽品种的蛋白质、氨基酸等营养成分仍有提升的空间，可以引入营养价值相对较高的野生种质资源，基于营养成分评价开展营养品质定向杂交育种。
2023, 38(11): 1293-1301.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.005
摘要:
目的 研究不同培养基组分、培养温度及培养时间对文心兰花粉离体萌发的影响，以期筛选出文心兰花粉离体萌发的适宜培养基及培养条件，为文心兰种质资源创新利用提供科学依据。 方法 以盛花期当天开放的花朵为试验材料，采用液体培养基，比较蔗糖、H3BO3、Ca(NO3) ·4H2O、MgSO4·7H2O及KNO3对文心兰花粉离体萌发的影响，正交试验筛选文心兰花粉离体萌发培养基的最佳组合及培养条件；在此基础上，测定收集保存的68份文心兰种质资源的花粉离体萌发率。 结果 一定质量浓度的蔗糖、H3BO3、Ca(NO3) ·4H2O、MgSO4·7H2O及KNO3对文心兰花粉的离体萌发具有一定的促进作用，各因素的最佳作用效果从高到低依次为H3BO3、Ca(NO3)·4H2O、蔗糖、MgSO4·7H2O及KNO3。正交试验表明适宜的液体培养基组合为100 g·L−1蔗糖+10 mg·L−1H3BO3+50 mg·L−1Ca(NO3)·4H2O+20 mg·L−1MgSO4·7H2O+30 mg·L−1KNO3，各成分的质量浓度与单因素试验的结果一致；培养条件为25 ℃、黑暗培养48 h。文心兰花粉离体萌发测定结果表明，60.29%的种质资源的花粉能离体萌发，萌发率普遍较低，为0.74%～49.65%。 结论 筛选出文心兰花粉离体萌发适宜的液体培养基组合及培养条件，不同文心兰种质资源的花粉离体萌发率存在明显差异，本研究结果可为后续文心兰种质资源的创新利用及他人研究等提供参考。
2023, 38(11): 1302-1311.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.006
摘要:
目的 探究苏州市常见园林树种固碳释氧、降温增湿的能力。 方法 以苏州市白鹭园13种园林植物为研究对象，通过测定其光合生理指标，分析植物固碳释氧、降温增湿的综合效率及其影响因素。 结果 （1）13种植物净光合速率日变化主要呈单峰型和双峰型2种，蒸腾速率日变化主要呈单峰型。（2）单位叶面积日固碳量和释氧量最高的是榔榆（Ulmus parvifolia），分别为12.08、8.78 g·m−2·d−1，最低的是红枫（Acer palmatum 'Atropurpureum'），分别为3.50、2.54 g·m−2·d−1。单位叶面积日降温量和增湿量最高的是木槿（Hibiscus syriacus），分别为0.38 ℃和2376.15 g·m−2·d−1，红枫最低，分别为0.14 ℃和848.01 g·m−2·d−1。（3）园林植物固碳增湿量与净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、大气湿度（RH）、光合有效辐射（PAR）呈显著正相关，与叶面水气压亏缺（Vpdl）呈显著负相关。 结论 基于提高城市绿地碳汇功能和缓解热岛效应，在苏州地区乔木中可优选榔榆、朴树（Celtis sinensis）、香樟（Cinnamomum camphora）、垂柳（Salix babylonica）、枫香树（Liquidambar formosana）、重阳木（Bischofia polycarpa）等树种。桂花（Osmanthus fragrans）、珊瑚树（Viburnum odoratissimum）和木槿单位土地面积日固碳释氧、降温增湿效益差距不大。
2023, 38(11): 1312-1320.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.007
摘要:
目的 通过SNP芯片技术分析浦市黑猪群体遗传多样性和家系结构，为保护和利用浦市黑猪资源提供支撑。 方法 利用“中芯一号”50K SNP芯片，对79头成年浦市黑猪（10头公猪、69头母猪）进行SNP测定，采用多种分析软件（Plink、Gmatix及Mega X）对群体遗传多样性和亲缘关系开展分析，进而构建群体家系结构。 结果 在79头浦市黑猪中共检出57466个SNPs位点，平均基因型检出率为99.15%。遗传多样性分析提示SNP位点具有多态性，群体存在近交（有效群体含量Ne仅为1.5，且平均观察杂合度＜平均期望杂合度）。群体平均状态同源（Idengtical by state，IBS）遗传距离为（0.294 9±0.072 6），公猪为（0.277 1±0.091 8），共检测到长纯合片段（Runs of hemozygosity，ROH）（29.60±16.12）个，其中长度在0～100 Mb的占40.5%，且群体基于ROH的平均近交系数为0.108。IBS距离矩阵、G矩阵结果以及群体ROH值的分析结果均反映出群体内个体之间存在较近的亲缘关系。根据群体进化树结果，将群体划分成2个含公猪的家系，以及1个不含公猪的家系。 结论 浦市黑猪群体家系少，各家系的个体数量差异大，近交程度高。因此，应注重引入或创建新的血统，扩大有效群体含量，降低近交系数。
2023, 38(11): 1321-1328.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.008
摘要:
目的 探索早熟和晚熟品种、浅生槽定向栽培和传统栽培连作山药田根腐线虫的发生动态及山药连作土壤线虫群落结构的变化，以期为山药根腐线虫病的科学防治提供参考。 方法 以早熟品种永丰淮山传统栽培田、晚熟品种泰和竹篙薯浅生槽定向栽培田和传统栽培田连作土壤为研究对象，依据不同品种山药生长特点定期采集土样，采用贝尔曼漏斗法对土壤线虫进行分离，利用线虫形态学特征将线虫鉴定到属，并进行计数，分析线虫群落随着山药生长在土壤中的变化特征。 结果 永丰淮山和竹篙薯田土壤短体线虫属 Pratylenchus种群数量分别从6月和8月之后开始急剧增加，10月达到高峰。不同品种和不同栽培方式山药田土壤分别共分离到9属、13属和12属线虫，且线虫群落均主要由食细菌类线虫和植物寄生类线虫组成。10月土壤中短体线虫属相对丰度急剧增加的同时，永丰淮山土壤中食细菌类线虫拟丽突线虫属Acrobeloides的相对丰度显著降低93.55%，而泰和竹篙薯浅生槽定向栽培和传统栽培土壤中食细菌类线虫小杆线虫属Rhabditis相对丰度分别显著降低52.80%和75.99%。此外，泰和传统栽培田土壤中拟丽突线虫属的相对丰度也大幅降低96.01%。对线虫生态指数分析表明，不同品种和不同栽培方式山药田的不同时期土壤线虫生态指数表现不同，但10月时连作土壤线虫多样性指数H’、均匀度指数J’和瓦斯乐思卡指数WI均显著降低。 结论 10月是根腐线虫发生的关键期，其相对丰度的急剧增加会打破土壤生态原有的平衡状态，导致土壤食细菌类线虫相对丰度、线虫群落多样性和均匀度以及土壤健康程度均大幅下降，对土壤环境产生不利影响。
2023, 38(11): 1329-1336.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.009
摘要:
目的 明确老鼠簕（Acanthus ilicifolius）叶斑病的病原种类及其生物学特性。 方法 从福建省漳江口红树林国家级自然保护区采集病叶，采用离体组织分离法对病叶病原菌进行分离，采用形态学与分子生物学（ITS和EF1-α基因序列分析）的方法鉴定其病原菌种类，并对该病原菌的菌丝在不同温度、pH、碳源和氮源等条件下的生物学特性进行研究，以及对过氧化氢酶（CAT），超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、漆酶、纤维素酶（CL）、β-葡萄糖苷酶（β-GC）进行活性检测。 结果 经鉴定该病原菌为真菌界子囊菌门镰刀菌科的轮枝镰刀菌（Fusarium verticillioides）。这是轮枝镰刀菌侵染老鼠簕引发叶斑病的首次报道。生物学特性研究显示该病原菌生长的最适温度25 ℃，最适pH为10，最佳碳源为淀粉，最佳氮源为酵母粉。3种氧化还原酶中，过氧化物酶（POD）活性最高；3种水解酶中，纤维素酶（CL）活性最高。 结论 分离鉴定了福建省漳江口老鼠簕叶斑病病原菌为轮枝镰刀菌（Fusarium verticillioides），明确了病原菌的生物学特性。
2023, 38(11): 1337-1343.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.010
摘要:
目的 明确灰茶尺蠖（Ectropis grisescens Warren）对高温的耐受性及其体内抗氧化系统对高温胁迫的响应机制。 方法 以25 ℃为对照，灰茶尺蠖雌、雄成虫经高温 30、35、38 ℃和41 ℃处理1 h，44 ℃处理3 min后，测定其寿命、产卵量、卵孵化率及其体内总蛋白含量、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutas，SOD）、过氧化氢酶（Catalase，CAT）、过氧化物酶（Peroxidase，POD）的活性和总抗氧化（Total antioxidant capacity，T-AOC）能力的变化。 结果 随着胁迫温度的增加，灰茶尺蠖雌、雄成虫的寿命缩短，雌成虫的产卵量逐渐下降，卵孵化率降低。41 ℃和44 ℃时，卵孵化率为0。灰茶尺蠖雌、雄成虫总蛋白含量分别在35 ℃和38 ℃时达最高值，均显著高于其他处理，且雌、雄间差异显著。雌成虫SOD活性呈“低-高-低”的趋势，雄成虫SOD活性41 ℃处理较低。雌成虫在44 ℃时CAT活性最高，T-AOC含量随温度的增加逐渐降低，雌成虫的POD活性随温度升高逐渐增加，雄成虫呈“低-高-低”的趋势。 结论 灰茶尺蠖体内保护酶活性在适应高温胁迫过程中发挥了重要作用。
2023, 38(11): 1344-1357.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.011
摘要:
目的 以我国南方典型赤红壤水稻土为研究对象，探究不同秸秆还田量对双季稻区晚稻季土壤N2O排放特征及硝化和反硝化微生物的影响，旨在为南方稻田N2O减排提供科学依据。 方法 以2015年设置的定位试验为研究平台，设计5个处理：（1）CK，化肥+无秸秆还田；（2）CKS，化肥+当季秸秆全量还田；（3）S10，化肥＋当季秸秆全量还田+秸秆替代10%钾肥；（4）S20，化肥＋当季秸秆全量还田+秸秆替代20%钾肥；（5）S30，化肥＋当季秸秆全量还田+秸秆替代30%钾肥。采用密闭静态暗箱-气相色谱法及宏基因组测序对气体和土壤微生物进行检测。 结果 稻田土壤N2O排放主要集中在水稻分蘖期；较CK处理，秸秆还田各处理显著降低了稻田土壤N2O累计排放量，其中，S30处理的N2O累计排放量最低，为0.09 kg·hm−2，其全球增温潜势也最低；硝化过程中，氨氧化细菌（amoA和amoB）在分蘖期和成熟期的优势菌属均为甲基孢囊菌属；反硝化过程中，nirK型反硝化细菌的芽单胞菌属、罗河杆菌属、丰祐菌属在分蘖期和成熟期细菌属中均占据主导地位；nirS型反硝化细菌的嗜甲基菌属和甲基营养型反硝化菌属在分蘖期和成熟期细菌属中均占据主导地位；分蘖期，土壤N2O排放量与nirS型反硝化细菌的甲基营养型反硝化菌属呈显著负相关、与nirS型反硝化细菌的沙壤土杆菌属呈显著正相关；成熟期，土壤N2O排放量与nirS型反硝化细菌的水生细菌属呈极显著正相关关系。 结论 秸秆还田显著降低了稻田土壤N2O排放，AOB（amoA）和AOB（amoB）的甲基孢囊菌属是氨氧化过程的优势菌属，nirK型反硝化细菌的芽单胞菌属、罗河杆菌属、丰祐菌属，和nirS型反硝化细菌的嗜甲基菌属及甲基营养型反硝化菌属是反硝化过程的优势菌属。
2023, 38(11): 1358-1366.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.012
摘要:
目的 探究人参根、茎叶及其根际土壤中重金属污染程度及迁移能力。 方法 对来自吉林省3个产区的15份人参样本中元素Al、V、Cr、Cd、Pb、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ba等进行分析测定，采用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法对根际土壤元素Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn等进行污染评价，分析人参不同部位对其根际土壤中重金属的富集特性及各元素间的相关性。 结果 人参根、茎叶及根际土壤中Al元素含量最高，根、茎叶变异系数范围分别为：12.07%～58.43%，10.02%～87.96%。根际土壤中有13份样品属于安全、清洁水平，2份属于警戒级、尚清洁水平，其中Cd元素是主要污染物。茎叶和根对各元素的富集趋势相似，BCF平均值相差较大，但均表现为对Cu、Zn、Ba、Cd的富集能力较强。 结论 人参种植要采取手段监测与管控单因子污染指数值最大的Cd元素含量，避免土壤镉污染。人参根、茎叶与土壤元素含量的相关性比较复杂，土壤中部分元素在植物吸收、转运过程中存在协同或拮抗作用。
2023, 38(11): 1367-1375.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2023.11.013
摘要:
目的 探究蚯蚓不同生态类型和密度对水浇地土壤水分入渗特征的影响。 方法 选取表栖型赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）和深栖型参状远盲蚓（Amynthas aspergillum）为研究对象，以无蚯蚓土壤处理为对照，采用一维定水头土柱模拟试验，探究蚯蚓不同生态类型和密度（低密度4 g·kg−1，高密度8 g·kg−1）对土壤湿润锋、累积入渗量、入渗速率、含水率的影响及其与土壤性状的关系，并利用Philip模型和Kostiakov模型拟合分析土壤水分入渗规律。 结果 ①在相同时间内，蚯蚓明显降低湿润锋推进距离、推进速率、累积入渗量及入渗速率，尤其是低密度参状远盲蚓影响最为显著（P＜0.01），且低密度蚯蚓的入渗性能较高密度蚯蚓处理差。②各处理入渗结束后，土壤含水率存在差异，参状远盲蚓极显著提高土壤含水率（P＜0.01），且低密度处理最佳。③蚯蚓通过改变土壤的理化性质来降低土壤水分的入渗性能，其中电导率（Electricity conductivity，EC）值、有效磷（Available phosphorus, AP）值和砂粒为土壤水分入渗的主要驱动因素。④与Philip模型拟合结果相比，采用Kostiakov模型拟合效果更适用，对参状远盲蚓处理土壤入渗过程的拟合精度（RMSE≤4.80 mm）更高，且参状远盲蚓极显著降低了累积入渗量衰减程度（P＜0.01）。 结论 经赤子爱胜蚓和参状远盲蚓改良后的水浇地土壤（壤砂质地），水分入渗性能降低，但对水分的蓄持能力增加。在改良水浇地土壤时，添加低密度的参状远盲蚓有利于土壤持水。
2023, 38(11): 1376-1386.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2022.11.014
摘要:
目的 开展城郊型乡村“三生”功能评价，厘清乡村发展的要素差异和空间特征，提出村庄分类发展策略，助力乡村振兴。 方法 以晋安区北部59个村庄为例，将乡村发展分成生产、生活和生态三方面要素，从“三生”视角构建村级乡村发展评价体系；运用TOPSIS法分析要素差异，并依据要素显著水平进行村庄空间定位，重构以“中心村”为依托的多村结合、联村共振的区域发展路径和振兴方案。 结果 （1）晋安区北部农村发展要素水平不高，要素间差异较大，表现为北低南高。（2）受地形地貌限制，少量分布在区域干道附近或地貌比较平坦的村庄，生活条件和产业发展较显著；生活显著的行政村表现为交通比较方便、人口相对密集、资源比较丰富；生产显著的行政村表现为资源和土地利用比较丰富，交通可达性好，但生活条件相对滞后；生态显著的行政村表现为自然资源比较丰富，但交通可达性不足，生活环境条件欠佳。 结论 晋安区可以形成12个功能定位不同、生产生活生态结合的乡村板块。研究结果可为分类施策、科学引导形成突出特色的城郊型乡村“三生”协调空间格局提供科学依据。
