2024年 39卷 第6期
2024, 39(6): 623-632.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.001
摘要:
目的 研究慢性氨氮胁迫对幼鲫（Carassius auratus）肝、肾组织结构及非特异性免疫指标的影响，为研究慢性氨氮对幼鲫的危害及其集约化养殖水质管理提供理论依据。 方法 以体重（3.10±0.15）g的幼鲫（C. auratus）为试验对象，通过急性毒性试验，得出96 h半致死质量浓度（LC50）和安全质量浓度（safe concentration, SC），并以此为基础，设0 mg·L−1（对照，CK）、6 mg·L−1（低质量浓度，L组）、15 mg·L−1（中质量浓度，M组）和24 mg·L−1（高质量浓度，H组）4个不同氨氮浓度处理组，试验为期60 d。分别对胁迫第15 、30 、45、60天时的幼鲫肝、肾组织的病理变化特征进行分析，并测定谷丙转氨酶（alanine aminotransferase, ALT）、谷草转氨酶（aspartate aminotransferase, AST）、过氧化氢酶（catalase, CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）活性变化。 结果 氨氮对幼鲫的96 h半致死质量浓度LC50为289.29 mg·L−1，安全质量浓度SC为28.9 mg·L−1。在氨氮胁迫下，幼鲫组织的病理变化主要为肝细胞空泡化，核仁溶解，肝细胞轮廓模糊、排列混乱；肾小管上皮细胞水肿变性，肾小管管腔缩小，肾小球萎缩。在整个氨氮胁迫期间，肝、肾组织中各氨氮处理组的ALT、AST活性呈升高趋势，其中除15 d时L组和M组的ALT在肝脏中与对照组差异不显著（P＞0.05）外，其他各时间段3个胁迫组ALT、AST活性在肝、肾组织中均与对照组差异显著（P＜0.05）。肝脏中CAT、SOD比活力呈先升高后降低趋势，各胁迫组CAT比活力在45 d时与对照组差异显著，SOD比活力在15 d时与对照组差异显著。肾组织中CAT比活力在15 d时与对照组相比显著升高；各胁迫组SOD比活力在各时间段均显著高于对照组。 结论 氨氮胁迫会导致幼鲫肝、肾组织严重损伤，并伤害其代谢、解毒能力和非特异性免疫能力。在集约化养殖过程中，应及时关注养殖水体中的氨氮含量，减少氨氮胁迫对鲫鱼造成的伤害，提高经济效益。
2024, 39(6): 633-642.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.002
摘要:
目的 探明玉屏风加减煎剂对柔嫩艾美耳球虫（Eimeria tenella）感染德化黑鸡抗氧化、抗炎、免疫功能的影响及抗球虫效果。 方法 将120只45日龄德化黑鸡随机分为6组，分别是空白对照组（K组）、感染对照组（G组）、常山青蒿低剂量组（CQL组）、玉屏风加减低剂量组（YL组）、常山青蒿高剂量组（CQH组）、玉屏风加减高剂量组（YH组），除空白对照组外，其余各组均感染柔嫩艾美耳球虫，24 h后开始连续7 d饮水给药，第8 d测定比较各组抗球虫指数、免疫功能、抗氧化能力等指标的差异。 结果 与感染对照组（G组）相比，中药处理组CQH、YH、CQL、YL的血便、盲肠病变症状依次减轻。除CQH组外，其他组盲肠病变计分、盲肠黏膜下淋巴细胞密度显著或极显著下降（P＜0.05或P＜0.01）；除CQH组OPG显著下降（P＜0.05）外，其他3个中药组OPG下降极显著（P＜0.01）；YL组和YH组盲肠上皮细胞脱落计分极显著降低（P＜0.01）。与CQL、CQH组相比，YL、YH组MDA、盲肠病变计分、盲肠上皮细胞脱落计分和OPG下降极显著（P＜0.01）。与G组相比，4个中药组 IL-6、 IFN-γ、TNF-α、丙二醛（MDA）含量极显著降低（P＜0.01），而 IL-2含量、 SIgA水平、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性、 超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、总抗氧化能力（T-AOC）极显著升高（P＜0.01）；YL组IL-2含量、 SIgA水平、GSH-Px活性、SOD活性、CAT活性极显著增高（P＜0.01），YH组GSH-Px、 SOD活性极显著升高（P＜0.01）。与K组相比，G组、CQL组、YL组、CQH组、YH组的相对增重率分别是79.88%、103.49%、107.27%、95.05%、96.06%，抗球虫指数（anti-coccidial index, ACI）分别是96、165.5、177、133.5、162.5。 结论 玉屏风加减煎剂对人工感染柔嫩艾美耳球虫德化黑鸡具有更好抗炎、抗氧化、提高免疫功能的免疫调节作用，并相应具有更好的抗球虫效果，且以玉屏风加减低剂量组（YL）抗球虫效果最好。
2024, 39(6): 643-651.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.003
摘要:
目的 系统鉴定甘蓝型油菜（Brassica napus L.）Na+/H+逆向转运蛋白（Na+/H+ antiporter, NHX）家族成员，筛选盐胁迫相关候选基因。 方法 利用公开的甘蓝型油菜品种中双11的基因组序列，通过同源比对的方法，在全基因组范围内获得NHX候选基因家族基因及蛋白序列，分析其理化性质、进化关系及盐胁迫下基因表达模式。 结果 共鉴定出21个甘蓝型油菜NHX基因家族成员，其氨基酸数量为71～1265 aa，等电点pI为5.54～7.68，内含子为0～24个；其中BnNHX1基因定位于细胞质膜，BnNHX5、BnNHX12定位于细胞膜及液泡膜，其余基因均只定位在液泡。NHX基因家族可分为3个亚家族，分布在11条染色体上，顺式作用元件分析表明NHX基因家族含有多种非生物胁迫响应元件。qRT-PCR结果发现BnNHXs基因受盐胁迫后，多数基因表达量上调，且叶片上的表达量整体高于根部，其中以BnNHX2、BnNHX6、BnNHX8、BnNHX11和BnNHX19等5个基因表达量变化相对较大。 结论 BnNHX2、BnNHX6、BnNHX8、BnNHX11和BnNHX19等5个基因可作为油菜的耐盐候选功能基因，为下一步利用NHX基因开展油菜耐盐育种及耐盐分子机制研究奠定了基础。
2024, 39(6): 652-661.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.004
摘要:
目的 揭示南方高蛋白大豆遗传变异提供理论参考。 方法 通过高通量测序技术对南方高蛋白大豆品种福豆234进行全基因组重测序。 结果 共获得64 757 037 条Clean reads，测序深度为17×，基因组覆盖度分别达98.08%（1×）和96.25%（5×）。共鉴定出1478393 个单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism, SNP）位点和356739 个小片段插入缺失（Small insertion-deletion, Small InDel）位点。其中共鉴定出14323 个非同义SNP突变的基因，4186 个Small Indel的突变基因位于编码区（Coding sequence, CDS）。通过COG（Clusters of orthologous groups of proteins）分析发现信号传导机制、转录、碳水化合物转输和代谢等和KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）分析发现碳代谢、淀粉和蔗糖代谢、氨基酸生物合成、植物激素信号传导、内质网蛋白质加工等通路与福豆234遗传变异相关。此外，本研究以大豆籽粒蛋白质含量数量性状基因座（Quantitative trait locus, QTL）的两个主要区段内的候选基因进行分析，发现有65个基因发生SNP或Small InDel水平的变异，其中，SNP变异类型达10种，Small InDel变异类型达7种。 结论 本研究初步揭示南方高蛋白大豆的遗传变异规律，为高蛋白大豆品种选育和分子标记的开发提供数据支持和理论依据。
2024, 39(6): 662-670.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.005
摘要:
目的 探明多花黄精种子生理后熟过程中生理生化变化规律及差异基因表达情况。 方法 以多花黄精种子生理后熟过程6个阶段的种子为材料，采用化学测定方法，分析每个阶段的超氧化物歧化酶、α淀粉酶、β淀粉酶、可溶性蛋白、粗脂肪、可溶性糖含量。采用高通量转录组测序技术，对6个阶段的差异表达基因进行分析，并用qRT-PCR法对关键差异基因的表达量进行验证。 结果 （1）多花黄精种子生理后熟过程中，可溶性糖含量在前4个时期逐渐增高后，在后两个时期稍有下降；粗脂肪、蛋白质整体呈下降趋势；α-淀粉酶活性及β-淀粉酶活性呈现增强趋势。（2）多花黄精种子生理后熟过程中，蔗糖和淀粉代谢途径、激素信号转导通路等显著富集差异表达基因。 结论 多花黄精种子生理后熟过程中，淀粉等营养物质的代谢、转化与内源激素的协调作用，促进多花黄精种子的生理后熟。
2024, 39(6): 671-679.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.006
摘要:
目的 探究荷兰鸢尾自然变异株系与野生株系的可区别性状的关键评判指标。 方法 根据球根鸢尾DUS测试指南，对野生型春之梦的4个变异株系MHS5-3、XCQ5-1、MZB7-2、CZL7-3的农艺性状进行测定，比较分析它们的观赏性状间的差异。 结果 自然变异株系与野生型在株型、花期以及生育期等性状没有明显差异；在供测的40个主要性状中，7个假质量性状，如花蕾、旗瓣、花丝、花柱、羽冠、垂瓣上下表面等部位的颜色的表达状态，在不同变异株系中与野生型相比均存在明显差异，具备可区别性；另外33个性状则无明显差异。 结论 花色是区别自然变异株系与野生型株系的一个重要性状，其中黄色、蓝色相对紫色、白色具有更强的变异潜力，可为荷兰鸢尾开展新品种选育以及种质创新利用提供思路和参考依据。
2024, 39(6): 680-688.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.007
摘要:
目的 优化大球盖菇液体菌种培养基，探究液体培养过程中的生长规律，确立液体菌种繁育栽培种工艺参数。 方法 以大球盖菇8号为试验菌株，以菌丝体生物量为评价指标，采用单因素和正交试验L9(34)优化液体菌种培养基。测定液体菌种菌丝体生物量，还原糖和氨基氮含量，羧甲基纤维素酶、淀粉酶、酸性蛋白酶、漆酶胞外酶酶活生理生化指标，确立优化配方的液体菌种最优培养时间。以平均满袋时间为指标，确立液体菌种扩繁栽培种接种量、培养基配方颗粒度和碳氮比。 结果 优化得到大球盖菇液体菌种最优配方为葡萄糖20 g·L−1、小麦粉30 g·L−1、酵母粉0.75 g·L−1、磷酸二氢钾1.00 g·L−1、硫酸镁0.50 g·L−1、起始pH 5。培养第8 天时，大球盖菇菌丝体生物量最大，为1.66 g·hmL−1；液体培养过程中还原糖含量由12.23 mg·mL−1降至1.38 mg·mL−1，氨基氮含量由0.09 mg·mL−1降至0.06 mg·mL−1；羧甲基纤维素酶和淀粉酶酶活在第4 天最高，酶活分别为6.49 、5.16 U，酸性蛋白酶酶活在第2 天 最高，酶活为1.80 U，漆酶酶活在第6 天 最大，酶活为1.63 U。液体菌种扩繁栽培种生产工艺参数：接种量为15 mL，菌包培养基配方颗粒度的粗细木屑比为7∶3，碳氮比为50∶1。 结论 大球盖菇液体菌种活性与上述指标具有一定的相关性，结合发酵液生理生化指标，判定第7天的液体菌种活力最高。利用大球盖菇液体菌种扩繁栽培种，平均满袋时间为23.7 d，缩短生长周期2.7 d。本研究建立配套的制种工艺，为大球盖菇栽培种工厂化生产技术奠定基础。
2024, 39(6): 689-699.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.008
摘要:
目的 探究蚕豆（Vicia faba L.）VfNHX1基因在响应盐胁迫过程中的作用。 方法 通过3′和5′RACE方法，从蚕豆中克隆了1个Na+/H+逆向转运蛋白编码基因VfNHX1，并对其进行了生物信息学分析、亚细胞定位、盐胁迫下的表达分析和初步功能验证。 结果 （1）该基因全长2255 bp，CDS编码区长1 629 bp，编码542个氨基酸；（2）生物信息学分析显示，该蛋白有10个跨膜区，不具有信号肽，是一个结构稳定的膜蛋白，且包含1个NHX 蛋白家族特有的Na-H Exchanger结构域；亚细胞定位分析显示VfNHX1定位在液泡膜上；（3）实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析显示，在NaCl处理后，叶片中VfNHX1表达量呈现先降低后升高，随即又下降的变化趋势，且在12 h时达最高值；根中VfNHX1表达量先降低后升高，在48 h时表达量显著升高（P＜0.01）；（4）酵母生长试验结果表明，VfNHX1 可以提高盐敏感酵母突变体AXT4K对高盐的耐受能力。 结论 VfNHX1基因能够响应盐胁迫，是蚕豆潜在抗盐功能基因。
2024, 39(6): 700-710.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.009
摘要:
目的 NAC（NAM, ATAF and CUC）参与植物生长发育和多种逆境胁迫响应过程的调控。本文旨在鉴定和研究对矮牵牛生长发育和逆境胁迫响应的关键NAC成员，为优质抗逆矮牵牛育种提供基因资源。 方法 以腋生矮牵牛（Petunia axillaris）基因组为参考基因组，利用矮牵牛花器官衰老过程、烟草脆裂病毒（Tobacco rattle virus, TRV）侵染、低磷、低温、NaCl、铜离子和干旱胁迫处理后的转录组数据，分析矮牵牛NAC基因（PaNACs）差异表达情况，并对差异表达PaNACs的启动子顺式作用元件及转录因子结合位点进行分析。利用实时荧光定量PCR验证了部分差异表达PaNACs在矮牵牛花衰老过程中的表达情况，并预测了差异表达PaNACs编码蛋白的潜在靶基因。 结果 鉴定的131个PaNAC基因中，59个（45.04%）被鉴定为花器官衰老和逆境胁迫响应过程中的差异表达基因。PaNAC72、PaNAC22、PaNAC29、PaNAC40、PaNAC2、PaNAC90、PaNAC83、PaNAC56、PaNAC36和PaNAC35在至少3个生物学过程响应中差异表达显著，其中拟南芥衰老关键基因AtNAP的直系同源基因PaNAC29在花器官衰老过程和低温、低磷、铜离子胁迫逆境处理中显著上调表达；PaNAC72在除受铜离子胁迫外的所有6种处理中表达差异显著；PaNAC22在花器官衰老过程和低温和低磷胁迫中上调表达，在铜离子和干旱逆境下调表达。启动子分析结果显示这10个PaNAC启动子区域存在多种逆境胁迫响应相关元件，且大量响应衰老和逆境胁迫的差异表达基因的启动子区域存在NAC的结合位点。 结论 PaNACs广泛参与矮牵牛生长发育及逆境胁迫响应，其中PaNAC29可能是花衰老关键的正调控因子，PaNAC72广泛响应多种逆境胁迫。
2024, 39(6): 711-719.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.010
摘要:
目的 紫芽六堡茶（Camellia sinensis var. sinensis cv. Liupao）是六堡群体种茶树中芽叶呈紫色且富含花青素的特异品系，研究紫芽六堡茶花青素合成相关基因可为深入了解紫芽六堡茶花青素积累的分子机制奠定基础，为高花青素六堡茶树的分子育种提供遗传资源。 方法 利用盐酸乙醇分别提取紫芽和绿芽六堡茶芽中花青素，测定其含量；通过Illumina Hiseq 2500 高通量测序平台对紫芽和绿芽六堡茶进行转录组测序，分析花青素合成相关基因的表达水平，找出差异表达基因，进一步进行GO功能分析和KEGG富集分析；并通过荧光定量PCR对转录组测序结果进行验证。 结果 紫芽六堡茶花青素含量是绿芽的7倍；转录组测序共获得165570 条Unigene，平均长度1450 bp；对测序结果进行分析，筛选出与紫芽六堡茶花青素生物合成通路相关的基因243条，进一步筛选出43个差异显著表达基因，这些基因共编码14个关键酶，包括苯丙氨酸氨裂解酶（phenylalanine ammonialyase, PAL）、查尔酮合成酶（chalcone synthase, CHS）、查尔酮异构酶（chalcone isomerase, CHI）、肉桂酸4-羟化酶（cinnamate acid 4-hydroxylase, C4H）、花色素苷还原酶（anthocyanidin reductase, ANR）、4-香豆酸CoA连接酶（4-coumarate-Co A ligase, 4CL）、乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase, ACC）、黄酮醇合成酶（flavonol synthase, FLS）、黄酮3′,5′-羟化酶（flavonoid-3′,5′-hydroxylase, F3'5'H）、黄酮3′-羟化酶（flavonoid 3'-hydroxylase, F3'H）、黄酮3-羟化酶（flavanone-3-hydroxylase, F3H）、二氢黄酮醇还原酶（dihydroflavonol 4-reductase, DFR)、花青素成合酶（anthocyanidin synthase, ANS）、无色花青素还原酶（leucoanthocyanidin reductase, LAR）。 结论 编码花青素生物合成的14个关键酶基因中有34个基因在紫芽六堡茶中上调表达，推测这些基因在紫芽花青素积累中起重要作用。
2024, 39(6): 720-729.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.011
摘要:
目的 探究松材线虫入侵对寄主马尾松的影响。 方法 以4年生马尾松（Pinus massoniana）为试材，以皮接法接入5 000条松材线虫的马尾松为处理组[PWN（+）组]，以接入无菌水的马尾松为对照组[PWN（−）组]，基于多组学（表型组学、转录组学、宏基因组学、代谢组学）量化松材线虫入侵马尾松14 d后的变化。 结果 与PWN（−）组相比，PWN（+）组活性氧（ROS）含量和H2O2含量分别显著上升3.2倍和1.7倍（P＜0.05）；编码应激反应通路的c60547.graph_c0、c82953.graph_c0在PWN（+）组中的表达水平显著高于PWN（−）组（P＜0.05），萜类生物合成途径通路的c64867.graph_c0、c68789.graph_c0及合胞体形成通路的c81022.graph_c0在PWN（+）组中的表达水平显著低于PWN（−）组（P＜0.05）；PWN（+）组的微生物多样性显著低于PWN（−）组（P＜0.05），肉座菌目（Hypocreales）是其体内的优势微生物，在生物信息数据库KEGG的功能注释和丰度信息主要集中在复制修复通路、DNA复制通路（PATH:ko03030）、DNA复制蛋白通路（BR:ko03032）；代谢组上、下调的差异代谢物分别有365个和351个，PWN（+）组中根皮素、熊去氧胆酸、羧苄青霉素等物质的含量会增加以抵御松材线虫的侵染，差异显著的代谢物显著富集于ABC转运蛋白通路、花生四烯酸代谢通路、类黄酮生物合成通路、甘油磷脂代谢通路。 结论 当松材线虫入侵马尾松时，寄主会启动一系列复杂的防御反应。这些反应并非孤立存在，而是通过多种机制协同作用，共同应对松材线虫的侵染。上述结果有助于从多组学角度阐明松材线虫入侵对马尾松的影响，并为松材线虫病害诱导的森林衰退和寄主植物马尾松之间的相互作用提供依据。
2024, 39(6): 730-737.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.012
摘要:
目的 阐释紫云英根瘤内生菌的群落结构，为研发根瘤菌菌剂及了解固氮机制提供依据。 方法 以福建省种植的不同紫云英品种的根瘤为材料，借助Illumina Miseq PE300测序平台，以16S rRNA基因为靶标，研究不同紫云英品种的根瘤内生细菌的多样性。 结果 不同品种会影响紫云英根瘤内生细菌的类群和多样性。浙紫5号（ZZ5）的优势属为假单胞菌属（Pseudomonas），其余品种根瘤内生细菌的优势属均为中慢生根瘤菌属（Mesorhizobium）。闽紫8号（MZ8）、信阳（XY）和浙紫5号的根瘤内生细菌的多样性指数（Shannon）较高，除了共生固氮的中慢生根瘤菌外，还包括丰富的非根瘤菌，如假单胞菌属、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）、杜擀氏菌属（Duganella）、泛菌属（Pantoea）、欧文氏菌属（Erwinia）等。闽紫8号、信阳和浙紫5号这3个品种根瘤中含有较高丰度的致病菌大黄欧文氏菌（Erwinia rhapontici）和菠萝泛菌PA13（ Pantoea ananatis PA13）。 结论 紫云英品种对根瘤内生细菌的群落结构有一定影响，浙紫5号的根瘤内生细菌主要为具促生作用的非根瘤菌假单胞菌，而其余品种为具固氮能力的根瘤菌，在生产实际中可以采用紫云英混种的方式达到固氮促生的双重功效。
2024, 39(6): 738-751.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2024.06.013
摘要:
目的 探明福建省耕地土壤有机碳（Soil organic carbon, SOC）的空间分布及其影响因素。 方法 基于福建省3万多个耕地土壤调查样点数据，利用皮尔逊相关系数、随机森林模型计算SOC影响因素的重要性，并通过地理探测器模型分析影响全省耕地土壤有机碳空间分布的因素。 结果 2008年福建省耕地土壤有机碳样点数据的范围在0.12～67.28 g·kg−1，呈现东南部沿海低、西部和中部高的空间格局。3种模型中地理探测器模型的分析结果最全面和客观。地理探测器模型的因子探测器结果表明气候相关因素是福建省耕地土壤有机碳含量空间分异性的主要影响因子，各影响因子按解释程度前六名分别为：年降水量（0.1685 ）＞年均温（0.1677 ）＞海拔（0.1499 ）＞气候类型（0.1359 ）＞土壤类型（0.0824 ）＞地貌类型（0.0731 ）。通过交互探测器进一步发现年降水量与年均温的交互作用对SOC空间分异的解释程度最大（0.1941 ），其次为年降水量与土壤类型（0.1923 ）、年降水量与耕地利用类型（0.1918 ）。 结论 强烈的因子交互作用表明，福建省耕地土壤有机碳含量空间分异性是由多种因子共同作用影响而非单一因子决定，对SOC进行研究需要考虑其复杂的空间分异特征。本研究可为提高耕地土壤的空间使用效率、合理布局农业生产提供科学依据。
