2024年 39卷 第2期
2024, 39(2): 125-130.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.001
摘要:
目的 对一份疑似鸭腺病毒B2（Duck adenovirus B2, DAdV B2）感染的番鸭白肝病的病例进行确诊，并对分离株进行测序，为福建省DAdV B2流行病学研究提供参考。 方法 开展病料PCR检测，并进行病毒的分离鉴定、全基因二代测序，利用 MegAlign和SnapGene软件对测序结果进行同源性及遗传进化分析，再进行动物回归试验，确定对雏番鸭的致病性。 结果 病料样本检测为DAdV B2阳性，并成功分离到一株DAdV B2毒株，命名为DAdV B2/BG48。该分离株感染鸡肝癌细胞（LMH）后细胞变大变圆、最后死亡崩解，形成特征性细胞病变；感染MDEF后细胞由长梭形变为圆形并聚集，细胞间出现空隙。测序结果表明，BG48基因组在pX基因区域中有3 bp的插入，在ORF19B基因区域有33 bp的插入，在ORF64和ORF67基因区域的交界处有42 bp的缺失，ORF67基因起始密码子往后第133位碱基为G，没有突变为终止密码子，其他编码基因与 CH-GD-12-2014、实验室之前鉴定的BG27和BG18无特征性差异。动物回归试验显示，2日龄的番鸭对DAdV B2分离株BG48易感，致病率为50%，死亡率为0，发病鸭可见与自然感染病鸭相似的临床症状和病理变化。 结论 成功从番鸭白肝病病例中分离鉴定1 株DAdV B2突变株BG48，BG48具有多位点插入和缺失特征，提示DAdV B2毒株容易突变，临床流行毒株复杂。本结果为DAdV B2的分子流行病学调查和遗传进化研究提供了参考。
2024, 39(2): 131-136.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.002
摘要:
目的 探究细胞因子信号转导抑制因子3（Suppressor of cytokine signaling 3, SOCS3）在流感病毒（Influenza virus）感染过程中对干扰素（Interferon, IFN）信号通路的调控作用。 方法 通过慢病毒感染的方式在人非小细胞肺癌细胞（A549细胞）中过表达SOCS3，利用siRNA技术在A549细胞中敲低SOCS3的表达，然后使用流感病毒感染SOCS3过表达或敲低的细胞系以及对照细胞系，于不同时间点收取RNA或蛋白样品，采用RT-PCR和Western blot技术检测干扰素信号通路中关键节点分子的表达或活化情况。 结果 检测发现细胞中过表达SOCS3后I型干扰素IFN-β和III型干扰素IL-28（Interleukin-28）、IL-29（Interleukin-29）表达水平下降，而敲低SOCS3表达后IFN-β及IL-28、IL-29的表达水平升高。进一步研究发现，过表达SOCS3对识别流感病毒RNA的模式识别受体视黄酸诱导基因-I（Retinoic acid-inducible gene 1, RIG-I）、黑色素瘤分化相关蛋白5（Melanoma differentiation-associated protein 5, MDA5）、Toll样受体3（Toll-like receptor 3, TLR3）以及干扰素调节因子7（Interferon regulatory factor 7, IRF7）的mRNA表达均有抑制作用。同时SOCS3还能影响干扰素下游信号转导与转录激活因子 1（Signal transducer and activator of transcription 1, STAT1）的活化，细胞中过表达SOCS3抑制流感病毒诱导的STAT1的磷酸化，而敲低SOCS3表达则使STAT1的磷酸化水平升高。 结论 流感病毒感染后，SOCS3能够在转录水平下调模式识别受体及干扰素调节因子的表达，抑制Ⅰ型和Ⅲ型干扰素的产生，同时还影响STAT1的活化从而阻断干扰素信号的传递。
2024, 39(2): 137-146.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.003
摘要:
目的 bZIP转录因子在植物生长发育、淀粉合成和非生物胁迫等方面发挥重要作用。克隆木薯MebZIP2基因并进行亚细胞定位、表达分析和酵母单杂交分析，为进一步研究MebZIP2基因的功能提供参考。 方法 从木薯SC205中扩增MebZIP2基因编码区（CDS）序列，对其进行生物信息学分析，并构建pNC-Green-SubN融合表达载体，通过农杆菌介导转染烟草表皮细胞，观察荧光信号以确定MebZIP2蛋白的亚细胞定位情况。在木薯不同组织和块根不同发育阶段分析MebZIP2基因表达特征，利用酵母单杂交研究其与淀粉合成基因启动子的互作情况。 结果 MebZIP2基因CDS序列长度为465 bp，编码154个氨基酸，蛋白分子量为17 891.35 Da，理论等电点为5.23，属于不稳定亲水性蛋白。MebZIP2含有bZIP保守结构域，其氨基酸序列与橡胶树bZIP蛋白的相似性最高，为74.22%。MebZIP2基因启动子区域含有光响应元件，赤霉素、水杨酸和茉莉酸等激素响应元件，以及胚乳表达和胁迫响应元件。MebZIP2蛋白亚细胞定位于细胞核和细胞膜。MebZIP2基因在根尖分生组织、须根、茎和块根发育前期的表达量较高。MebZIP2与淀粉合成基因MeAPL5a、MeGBSS1和MeISA1共表达，而且MebZIP2蛋白可以与它们的启动子互作。 结论 MebZIP2基因属于bZIP基因家族成员，其表达具有组织特异性和块根发育阶段性，MebZIP2蛋白可以与淀粉合成基因MeAPL5a、MeGBSS1和MeISA1的启动子互作，可能参与了木薯块根发育和淀粉合成。
2024, 39(2): 147-153.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.004
摘要:
目的 对新育成的黑米两系杂交稻紫两优7206进行营养品质分析，为黑稻良种选育及功能食品研发提供参考价值。 方法 以超级稻宜优673作对照，分析紫两优7206与宜优673的氨基酸、脂肪酸、花色苷和总黄酮等含量差异，以及总抗氧化能力与清除自由基能力的差异。 结果 紫两优7206与宜优673在水分、灰分和脂肪含量方面无明显差异，均检测出17种氨基酸，8种脂肪酸。紫两优7206的必需氨基酸含量高于FAO提出的必需氨基酸模式，其蛋白质含量、总氨基酸与必需氨基酸含量分别比宜优673高7.33%、11.08%和9.71%。紫两优7206比宜优673具有较高的各呈味氨基酸TAV值，丰富了黑米食味品质。2种稻米的饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸（MUFA）和多不饱和脂肪酸（PUFA）比值比较接近中国营养协会推荐的“＜1∶1∶1”的比例，且均含有人体必需脂肪酸亚油酸与亚麻酸。紫两优7206的花色苷、总黄酮含量，以及总抗氧化能力与清除自由基能力均极显著优于宜优673。 结论 杂交配组选育的紫两优7206较宜优673具有更丰富的营养价值，对功能性黑稻的培育与食品研发具有一定参考价值。
2024, 39(2): 154-164.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.005
摘要:
目的 分析波罗蜜柠檬酸合酶基因（Artocarpus heterophyllus citrate synthase，AheCS）的生物学功能，研究柠檬酸含量与AheCS基因相对表达量的相关性，为探究AheCS基因在波罗蜜（Artocarpus heterophyllus Lam. , Ahe）果实有机酸代谢中的可能作用提供参考。 方法 以海大2号波罗蜜果实为材料，采用0.5 mg·L−1 1-甲基环丙烯（1-Methylcyclopropene,1-MCP）和1000 mg·L−1 外源乙烯利（ethrel , ETH ）（40%）处理，研究室温（22±1） ℃、相对湿度90% 条件下波罗蜜果实成熟过程中柠檬酸的动态变化，克隆获得3个波罗蜜的CS基因（AheCS1 、 AheCS2 和 AheCS3），对其进行生物信息学分析，同时分析3个AheCS基因在不同采后处理下（自然成熟、外源乙烯催熟和1-MCP延缓成熟）的相对表达情况及其与柠檬酸含量的相关性。 结果 随着波罗蜜果实的自然成熟，果实中柠檬酸含量呈先上升后下降的变化趋势；外源ETH处理加速了柠檬酸的合成速率，提前了峰值出现的时间；1-MCP处理抑制了贮藏前期柠檬酸含量下降速率，推迟了高峰出现时间。生物信息学分析发现，AheCS1/2/3基因的开放阅读框（ORF）长1422～1827 bp，编码蛋白都含有柠檬酸合酶保守结构域WPNVDAHS，属于柠檬酸合酶家族成员。AheCS1/2/3蛋白氨基酸序列分别与柑橘（Citrus reticulata Blanco.）CsCS（MH_048698.1）、川桑（Morus notabilis C. K. Schneid.）MnCs（XP010087965.1） 、 红掌（Anthurium andraeanum Linden.）AaCS（JAT55223.1）亲缘关系最近，相似性分别达到86.49%、97.00%、86.00%。qRT-PCR结果显示： AheCS1/2/3基因在果实自然成熟（CK）前期表达量低，而后期表达量高；外源ETH处理提前了AheCS 1的表达峰值时间，整体提高了AheCS 2/3的表达量；而1-MCP处理推迟了AheCS1/2/3表达峰值出现时间，增加了AheCS1/2/3成熟后期的表达量。相关性分析发现，波罗蜜果实成熟过程中柠檬酸含量与AheCS1/2/3基因表达呈一定相关性，其中与AheCS2相关性显著。 结论 AheCS2是参与调控波罗蜜成熟过程中柠檬酸积累的潜在基因，可作为进一步研究波罗蜜AheCS基因的功能及遗传改良的候选基因。
2024, 39(2): 165-174.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.006
摘要:
目的 黄素单加氧酶（YUCCA）基因是吲哚-3-乙酸（Indole-3-acetic acid, IAA）生物合成的主要限速酶基因之一，在植物生长发育中起着重要调控作用。本研究利用生物信息学方法对百香果（Passiflora edulis Sims.）YUCCA基因家族成员进行鉴定，以期揭示百香果YUCCA家族基因在激素响应中的功能，同时为YUCCA家族基因在其他物种中的生物信息学研究提供参考。 方法 利用生物信息学方法分析百香果YUCCA基因编码蛋白质的理化性质和保守结构域，基因的染色体定位、基因结构、系统进化树、顺式作用元件等；利用qRT-PCR探究部分成员在植物生长调节剂IAA处理下的表达情况。 结果 百香果基因组中共鉴定出29个YUCCA家族成员，不均匀分布于8条染色体，基因长度（552～9210 bp）存在明显差异，含有1～8个内含子，同时具有8个保守基序。通过系统进化树分析，发现百香果YUCCA基因家族可划分为3类，聚在同一分类中的百香果YUCCA基因具有高度的保守性，同时发现百香果的YUCCA基因与苜蓿（Medicago sativa L.）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）亲缘关系更近，而与水稻（Oryza sativa L.）的亲缘关系较远。顺式作用元件分析显示，百香果YUCCA基因家族启动子受多种激素所诱导，可响应多种逆境胁迫。转录组数据分析结果表明：PeYUCCA6、PeYUCCA11和PeYUCCA16在台农百香果和黄金百香果叶片中呈现较低表达或者不表达，其中PeYUCCA23在台农百香果和黄金百香果的表达量最高，推测该基因对百香果叶片的发育有较大影响。qRT-PCR分析结果表明，在100 μmol·L−1 IAA处理后，PeYUCCA7、PeYUCCA13、PeYUCCA17、PeYUCCA24 和PeYUCCA26基因表达量显著升高。 结论 YUCCA基因家族成员在 IAA处理下的表达差异较大，YUCCA基因可能在植物生长调节剂IAA处理下的百香果生长发育和抵御逆境环境过程中发挥重要作用。
2024, 39(2): 175-184.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.007
摘要:
目的 克隆月季（ Rosa hybrida L.）RhMAX2A基因cDNA序列，分析其序列特征及其在不同组织中和去顶后的表达情况，为探究该基因在月季中的生物学功能及调控侧枝发生的转导机制提供理论支持。 方法 以月季品种滇红（ Rosa hybrida ‘Dianhong’）为材料，通过 RT-PCR 技术克隆RhMAX2基因的cDNA序列，利用生物信息学方法对其序列和所编码的蛋白质进行分析，利用烟草（ Nicotiana tabacum ）瞬时转化技术分析蛋白的亚细胞定位，同时采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测其在不同组织中及去顶后的表达情况。 结果 RhMAX2A基因（GeneBank登录号为OP055810）cDNA序列长1030 bp，编码246 个氨基酸，该蛋白分子式为C2910H4793N1029O1244S210，相对分子质量为27.35 kD，总原子量为3909；该蛋白不稳定系数为53.07，脂肪系数为106.30，GRAVY值为0.049，是一类不稳定亲水性蛋白；RhMAX2A蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成，且RhMAX2A为推定的F-box结构域，属于α/β水解酶家族。同源序列比对和系统进化树关系分析结果表明，RhMAX2A 氨基酸序列（OP055810）与同属的古老月季品种月月粉（ Rosa chinensis ‘Old Blush’）氨基酸序列（XP_024283944.1）相似性最高，其次是同亚科的草莓（ Fragria vesca subsp. vesca ）（XP_004287076.1），三者亲缘关系较近。亚细胞定位结果显示，RhMAX2A编码蛋白位于细胞核。qRT-PCR检测结果显示，RhMAX2A基因在根、腋芽和节中表达，根中表达量最高，去顶处理显著上调RhMAX2A基因在根和腋芽中的表达。 结论 成功克隆了滇红RhMAX2A基因，其编码蛋白在细胞核上发挥作用，主要在根和腋芽中表达，且受去顶诱导上调表达。
2024, 39(2): 185-192.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.008
摘要:
目的 分析不同电场、时间及两者交互处理对卷荚相思种子萌发特性的影响，为卷荚相思种子萌发及可持续经营提供理论参考。 方法 以卷荚相思种子为研究对象，采用室内模拟试验，以不同电场强度和处理时间为控制因素，电压强度为0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 kV·cm−1，时间处理为0、15、30、45、60 min，研究不同电场强度和时间交互处理对其种子萌发特性的影响。 结果 随着电场强度增强，处理时间的延长，卷荚相思种子的发芽率、发芽势和发芽指数均呈现不同程度的变化趋势。其中，在处理时间15、30、60 min下发芽率随着电场强度的增强呈现先降后升再降的趋势，但在处理时间45 min下发芽率随着电场强度的增强呈现先升后降的趋势；而发芽势和发芽指数均在电场强度0.6～0.8 kV·cm−1和处理时间45 min下处于最优状态，且与CK相比具有显著差异（P＜0.05）。经过多元非线性回归分析得出，不同电场强度与时间交互处理下的最优回归方程为：Y=7.73+135.23X1+1.24X2-86.16X12−0.00911X22−0.75X1X2（R2=0.81，P＜0.05）。聚类分析结果电场和时间交互环境处理对发芽指数有非常显著的影响。 结论 电场和时间两者交互处理对卷荚相思种子萌发特性具有一定的影响，发芽率在0.6 kV·cm−1处理45 min最高，说明适宜电场强度和处理时间可以提高卷荚相思种子发芽率。
2024, 39(2): 193-198.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.009
摘要:
目的 辣椒脉斑驳病毒（Chilli veinal mottle virus, ChiVMV）是茄科植物生产上危害最严重的病毒之一，也是口岸检疫的对象。本研究旨在制备特异性强的ChiVMV外壳蛋白的多克隆抗体并用于田间病株的检测。 方法 通过RT-PCR方法扩增ChiVMV贵州烟草分离物外壳蛋白基因的全长（861 bp）和部分片段（396 bp），分别重组至原核表达载体pET28a中，转化Escherichia coli BL21后进行诱导表达，表达产物层析分离和透析纯化后免疫大耳兔制备多克隆抗体，最后使用酶联免疫吸附法（ELISA）、Western blot等方法检测抗体效价和特异性。 结果 成功制备了ChiVMV外壳蛋白的两种多克隆抗体antiCP1-287aa、antiCP1-132aa，抗体效价分别为1∶6400、1∶12800；两种抗体antiCP1-287aa、antiCP1-132aa均能通过Western blot方法检测到抗原；田间病株的间接ELISA检测显示，antiCP1-132aa能特异性检测ChiVMV病株，未能检测到马铃薯Y病毒（Potato virus Y, PVY）病株，而antiCP1-287aa无法区分这两种病株。 结论 多克隆抗体antiCP1-132aa的特异性较强，可用于ChiVMV田间病株的检测，也为ChiVMV外壳蛋白的功能研究奠定基础。
2024, 39(2): 199-205.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.010
摘要:
目的 蔬菜生长随机，杂草种类众多。传统杂草识别算法复杂，且仅识别出杂草，未能精准确定除草作业区域。本研究以蔬菜及其伴生杂草为研究对象，拟探索一种基于深度学习的杂草识别与精准除草作业区域检测方法。 方法 通过将原图切分网格图像，利用深度学习模型识别蔬菜、杂草及土壤，将包含杂草的网格图像标记为除草作业区域。选取ShuffleNet、DenseNet和ResNet模型开展识别试验，并采用精度、召回率、F1值和总体准确率、平均准确率分别对验证集和测试集进行评价分析。 结果 所选的3种网络模型均能较好地识别杂草和蔬菜，其中ShuffleNet为杂草识别最优模型，其对杂草的识别具有较为均衡的精度和召回率，分别为95.5%、97%，且其识别速度也达最优，为68.37 fps，能够应用于实时杂草识别。 结论 本研究提出的除草作业区域检测方法具有高度的可行性和极佳的识别效果，可用于蔬菜田间杂草的精准防除。
2024, 39(2): 206-215.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.011
摘要:
目的 红壤铝毒是限制作物生长的主要因素，畜禽粪便等有机物料作为改善土壤酸度和推动国家化肥零增长行动计划的重要途径之一，其对铝毒胁迫下作物生长及光合荧光特性的影响及其机理研究具有重要意义。 方法 利用盆栽试验，探究不施畜禽粪便（CK）、施用猪粪10 g·kg−1（P10）、猪粪30 g·kg−1（P30）、猪粪50 g·kg−1（P50）、鸡粪10 g·kg−1（C10）、鸡粪30 g·kg−1（C30）、鸡粪50 g·kg−1（C50）、鸡粪猪粪各15 g·kg−1（PC15）等8个处理对酸性土壤铝毒胁迫下油菜（Brassica napus L.）生物量、光合作用参数和叶绿素荧光特性的影响。 结果 在土壤铝毒胁迫下，不同畜禽粪便处理均促进了油菜幼苗地上部生物量、光合色素含量、光合作用和叶绿素荧光特性，在第80天各处理均显著大于对照组（P＜0.05），表明畜禽粪便有效缓解红壤铝胁迫对油菜幼苗生长的毒害作用。施用等量鸡粪处理比猪粪更有利于促进油菜幼苗地上部生物量、光合色素含量，但对光合作用参数、Fv/Fm值和qP的促进作用较弱，而且鸡粪、猪粪混施处理光合色素含量、光合参数Tr、Gs、Ci、qN均大于单施处理（P＜0.05），说明高pH值的鸡粪更利于促进油菜生长，而高养分含量的猪粪更利于促进油菜光合荧光特性。 结论 猪粪施用量50 g·kg−1对油菜生长及光合荧光特性的铝毒胁迫缓解作用最佳，而鸡粪最佳施用量为30 g·kg−1。就油菜幼苗生长和光合荧光特性而言，畜禽粪便种类筛选、最佳用量确定并结合土壤酸度调控对缓解红壤铝毒至关重要。
2024, 39(2): 216-224.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.012
摘要:
目的 探究裂解温度对番茄藤蔓生物炭理化特性的影响。 方法 300 ℃、500 ℃ 和 700 ℃下热解2 h制备生物炭，运用电镜扫描、元素分析仪和傅里叶变换红外光谱分析仪等手段，对番茄藤蔓生物炭的表面结构特征、元素及其他特性、表面官能团等进行综合分析。 结果 裂解法制备的番茄藤蔓生物炭呈碱性（pH值9.83～10.67），生物炭产率随裂解温度的升高而降低，灰分则相反。全氮含量以500 ℃时最低，300 ℃时最高，但固定碳含量、碳氮比（C/N比）均在500 ℃时含量相对较高，分别为51.42%和36.63。低温裂解时番茄藤蔓生物炭孔隙结构丰富，高温下裂解其孔隙被灰分及其熔融结构覆盖，孔隙度减小。热解温度的升高同时使生物炭芳香化程度增强，700 ℃高温热解时的傅里叶红外光谱图相较于300 ℃和500 ℃谱图吸收峰减少，尤其在500～800 cm−1的吸收峰明显减弱。 结论 热裂解改变了番茄藤蔓生物炭的理化特性和微观结构，综合考虑各因素，300～500 ℃下裂解2 h制备的番茄生物炭具有较好的性能和较高的效益。
2024, 39(2): 225-236.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.013
摘要:
目的 优化茶叶的木炭烘焙工艺，为高品质茶叶木炭烘焙提供理论参考依据，为茶叶烘焙智能化提供基础。 方法 利用模糊数学矩阵分析原理，以模糊感官综合评价分作为响应值，烘焙温度、摊平厚度、烘焙时间为自变量，设立三因素三水平试验组合，拟合线性回归模型，通过响应面法对茶叶木炭烘焙工艺进行优化，并通过实际烘焙试验进行验证；测量茶叶主要香气成分含量、主要生化成分含量，分析试验工艺对茶叶品质的影响，进一步验证二次回归模型的可靠性。 结果 结合实际修整后的最佳组合参数：烘焙温度为82 ℃、摊平厚度为3 cm、烘焙时间为126 min；茶叶主要香气成分有反-橙花叔醇、法尼烯、植物醇、吲哚，其含量多少与香气等级相符；主要生化成分有茶多酚、可溶性糖、氨基酸、咖啡碱，其含量多少与汤色、滋味等级相符，感官评价结果与评价体系相吻合。 结论 建立的高品质茶叶木炭烘焙工艺的感官评价标准合理，感官评价模型可靠性强，试验结果能够真实地反映木炭烘焙最佳工艺。
2024, 39(2): 237-242.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.02.014
摘要:
微生物残体的续埋效应在农田生态系统中对土壤有机碳（SOC）的贡献超过了50%。合理的耕作方式能通过影响土壤微生物群落与团聚体，促进微生物残体在土壤中的积累。因此，研究微生物残体的作用机制，对分析长期高效的农田耕作措施对SOC的固持作用至关重要。本文综述微生物残体对SOC的贡献途径与大小、耕作方式对SOC和微生物残体的影响、耕作方式影响微生物残体的原因，分析耕作方式影响微生物残体调控SOC含量的作用机制，为农田固碳提供依据。
微生物残体的续埋效应在农田生态系统中对土壤有机碳（SOC）的贡献超过了50%。合理的耕作方式能通过影响土壤微生物群落与团聚体，促进微生物残体在土壤中的积累。因此，研究微生物残体的作用机制，对分析长期高效的农田耕作措施对SOC的固持作用至关重要。本文综述微生物残体对SOC的贡献途径与大小、耕作方式对SOC和微生物残体的影响、耕作方式影响微生物残体的原因，分析耕作方式影响微生物残体调控SOC含量的作用机制，为农田固碳提供依据。
