2020年 35卷 第9期
2020, 35(9): 919-928.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.001
摘要:
目的 Expansin是广泛存在于植物中的一类细胞壁蛋白，通过调节细胞壁柔韧性在植物生长发育过程中发挥作用。本研究旨在分析Expansin基因家族特征及其在果实成熟过程中的表达模式，并比较Expansin基因在三月李及其红肉突变体之间的差异表达。 方法 基于三月李及其红肉突变体果实成熟过程的转录组数据，采用生物信息学分析方法进行Expansin家族基因鉴定与分析。 结果 鉴定出33个李Expansin基因家族成员，编码蛋白长度在176～460 aa，分子量在19.21～51.33 kD，等电点4.62～9.83，大部分为位于细胞外的稳定亲水蛋白。系统进化树分析表明李Expansin家族成员可分为4个组：22个EXPA、6个EXPB、1个EXPLA和4个EXPLB。所有李Expansin蛋白质均具有保守的DPBB_1和Pollen_allerg_1结构域。保守基序分析表明，同一组Expansin成员具有相似的基序组成。9个Expansin基因在三月李及其红肉突变体果实成熟过程中差异表达。 结论 Expansin在三月李及其红肉突变体果实成熟过程中的表达模式存在显著差异。本研究结果可为解析李Expansin家族基因在果实成熟过程中的功能奠定基础。
2020, 35(9): 929-936.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.002
摘要:
目的 克隆龙眼MYB-related基因家族中MYB14基因，并对其进行生物信息学分析和基因表达载体的构建，为进一步研究该基因的生物学功能提供基础数据。 方法 通过转录组测序及生物信息学分析得到龙眼MYB14基因全长序列，进一步设计特异引物对其开放阅读框（ORF）全长序列进行克隆和生物信息学分析，同时构建超表达载体。 结果 MYB14基因属于MYB-related家族的TBP-like亚家族，ORF长度831 bp，编码276个氨基酸，有一个MYB结合位点。该蛋白属于非跨膜亲水蛋白，亚细胞定位预测定位于细胞质，存在57个氨基酸磷酸化位点。其二级结构主要由无规则卷曲以及α-螺旋构成，二级结构与三级结构预测结果高度一致，同源基因进化树分析表明该基因与大麻亲缘关系最近，同时成功构建了植物超表达载体pBI121-MYB14。 结论 本研究克隆得到了龙眼MYB14基因，成功构建表达载体pBI121-MYB14，为该基因功能的研究奠定了坚实的基础。
2020, 35(9): 937-942.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.003
摘要:
目的 选育花色新、适应性好、耐逆性强的小苍兰新品种，优化小苍兰品种结构，满足消费者对新花色小苍兰品种的需求。 方法 2006年3月，以荷兰引进的红色品种Red Lion为母本，以紫色品种Royal Blue为父本进行杂交，2007年3月优选出紫红色目标杂交F1单株R1B1-1，2008–2012年经多代无性系筛选、扩繁，性状稳定，定名为红玉；2013–2015年红玉与双亲进行品比试验，2016年SRAP分子鉴定证实红玉为其父母本的真实杂交后代，2017–2019年红玉进行多点试验。 结果 选育出小苍兰新株系红玉（Freesia hybrida‘Red Jade’），该株系在福州、福清、政和等地9月下旬至10月上旬种植，翌年2月下旬至3月上旬开花，花期30 ～ 40 d；花被片上表面为紫红色（RHS：N74A），花喉部上表面为黄色（RHS：14A）；平均叶长41.8 cm、花茎长41.3 cm、花茎粗4.9 mm、分枝数3.9个、主花序长7.2 cm、主花序小花数8.9朵、花径3.9 cm、繁殖系数6.7；适应性好，耐逆性强，适宜在福建无霜冻及具有相似气候条件的地区推广种植。 结论 有性杂交与无性繁殖相结合是小苍兰新品种选育的重要途径。
2020, 35(9): 943-949.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.004
摘要:
目的 通过研究红肉火龙果花器官发生次序、解剖结构和形态特征，为火龙果花芽分化期划分和花期调控等研究提供参考。 方法 以红肉火龙果不同发育时期的花芽为材料，使用基恩士VHX-5000数码显微镜对花器官发生和发育过程进行观察。 结果 红肉火龙果花芽从枝条上的刺座下方发生；萼片原基、花瓣原基呈螺旋状发生。雄蕊原基多轮着生于花被片基部，近轴端雄蕊原基发育早于远轴端。花药着生方式为基着药，具4个花粉囊，对称排列，纵裂。心皮原基多达30个且同时发生，多个心皮原基底部愈合形成侧膜胎座和下位子房，子房1室。2行胚珠着生于腹缝线上，拳卷胚珠。心皮原基顶部收拢且向上分化出花柱和柱头。成熟的柱头浅裂24～30裂，柱头表面密布乳突细胞；花柱中空，花柱道密布乳突状细胞。 结论 红肉火龙果花器官发生次序为萼片原基–花瓣原基–雄蕊原基–雌蕊原基，部分花器官发生和发育在时间上存在重叠性。
2020, 35(9): 950-956.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.005
摘要:
目的 分析评价引进双孢蘑菇种质资源间的亲缘关系与遗传多样性，为闽南地区双孢蘑菇种质资源的鉴定、保藏与分子育种提供理论基础。 方法 结合体细胞不亲和性试验和SSR分子标记技术，对供试的9个双孢蘑菇菌株进行鉴定和遗传多样性分析。 结果 体细胞不亲和性试验结果表明，供试菌株之间拮抗作用较明显，根据拮抗反应的有无，供试菌株分为5组。SSR结果表明，当相似性系数达到0.76水平时，供试菌株聚成4个类群，第1类群包括HK；第2类群包括901和A15；第3类群包括福蘑52；第4类群包括As2796、W192、W2000、福蘑58、福蘑38。 结论 拮抗反应与SSR分子标记2种方法的结果基本一致。综合这2种方法，推测菌株HK与其他供试菌株亲缘关系较远，尤其与供试的其他国内菌株存在较大差异，可以作为一个育种亲本材料。
2020, 35(9): 957-963.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.006
摘要:
目的 比较分析澳洲茶树4个不同部位（嫩叶、老叶、枝条和茎干）精油的化学成分及含量，同时提取其中的代表性化学成分，为澳洲茶树精油组分简化分析和进一步开发利用提供数据支撑和理论指导。 方法 精油化学成分及含量的测定采用气相色谱-质谱联用技术，代表性化学成分提取采用主成分分析法（PCA）。 结果 本研究澳洲茶树属于4-松油醇型。不同部位化学成分和含量差异显著，尤其表现在茎干与其他3个部位之间，其得油率、4-松油醇和1,8桉叶素含量与其他3个部位差异显著，主成分分析表明β-水芹烯、白千层烯、白千层醇、香橙烯、对花伞烃、γ-松油烯、4-松油醇、α-侧柏烯、α-蒎烯、蓝桉醇、α-松油醇、1,8-桉叶素、柠檬烯等13种化学成分是澳洲茶树精油的代表性成分。 结论 为提高得油率和精油品质，应选择嫩叶、老叶和枝条作为原材料进行提油，在进行澳洲茶树精油成分含量差异分析时，为简化分析内容，可选取这13种化学成分作为代表性特征化学成分，基本可以代表精油化学成分的信息。
2020, 35(9): 964-973.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.007
摘要:
目的 分析毕克齐山药中内源激素含量与淀粉含量、可溶性总糖含量和还原糖含量的关系，以及与其相关合成基因表达量的相关性，探究毕克齐山药块茎膨大的机理。 方法 以毕克齐山药5个不同生长期块茎为材料，采用酶联免疫吸附法分别测定脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）、生长素（IAA）、茉莉酸（JA）、玉米素（ZR）、异戊烯基腺苷（IPA）等6种内源激素含量，采用高效液相色谱仪测定方法测定水杨酸（SA）含量。 结果 IAA、ZR、ABA、JA和SA含量与山药块茎形态指标正相关；GA3、IPA含量与形态指标负相关；IAA含量与山药块茎周长和块茎直径显著正相关；GA3含量与块茎长度显著负相关；与IAA相关的基因与内源激素IAA含量显著负相关。 结论 内源激素IAA、ZR、ABA、JA和SA促进山药块茎膨大；GA3、IPA抑制山药块茎生长；IAA促进山药增粗；GA3抑制其伸长生长；与IAA相关的基因的下调表达对IAA的合成有促进作用，即正调控IAA含量。
2020, 35(9): 974-979.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.008
摘要:
目的 水稻的抽穗期是一个复杂的遗传性状，其决定了水稻品种适应的生态区域，了解抽穗期的遗传基础，对水稻高产育种具有重要意义。 方法 以华占为研究材料，构建天优华占、恒丰优华占、五丰优华占3个杂交组合的P1、P2、F1、F2、BC1-1、BC1-2等6个遗传世代群体。运用植物数量性状主基因+多基因混合模型分析生育特性的遗传效应。 结果 3个杂交组合抽穗期的最适遗传模型均为MX1-AD-ADI。F2群体的主基因遗传率分别为10.13%、12.64%、13.65%，多基因遗传率分别为88.45%、85.94%、83.66%；BC1-1群体的主基因遗传率变幅为15.16%～23.66%，多基因遗传率变幅为65.33%～69.75%，抽穗期遗传模式与F2群体相似，主要受多基因控制；而以保持系为轮回亲本的3个回交群体BC1-2的抽穗期则受主基因和多基因共同影响，主基因遗传率变幅为42.03%～47.78%，多基因遗传率变幅为45.17%～50.77%。 结论 抽穗期受多基因控制，遗传基础复杂。在育种中的抽穗期选择上，应根据不同群体的遗传特性进行生育期的选择。
2020, 35(9): 980-986.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.009
摘要:
目的 为了更好地利用吉安红毛鸭优良特性，对吉安红毛鸭进行杂交选育，为吉安红毛鸭生产性能提高及产业化生产提供基础。 方法 将吉安红毛鸭（♀）与白改鸭（♂）进行级进杂交后进一步横交固定，测定杂交后代红毛和白羽群体的生长性能、屠宰性能等指标。 结果 F1代群体羽色分离为红毛和白羽（2 ∶ 1）两个羽色，F2代群体羽色分离为杂色、红毛和白羽（1 ∶ 1.2 ∶ 1）3个羽色，将F2代群体中的红毛和白羽群体各自进行横交固定，其后代（横交群体）均未出现羽色分离。F2代和横交群体中红毛鸭的早期生长阶段（21日龄）体重极显著高于F1代红毛鸭（P＜0.01）。另外，杂交后代的屠宰性能也得到一定提升，F2代红毛鸭的屠体率、胸肌率、瘦肉率以及红毛母鸭的活体重、屠体重、全净膛率均显著或极显著高于F1代红毛鸭（P＜0.05或P＜0.01），横交群体中红毛鸭的屠体率、全净膛率、母鸭的半净膛率以及公鸭的腹脂率也均显著或极显著高于F1代红毛鸭（P＜0.05或P＜0.01），且横交群体中所有红毛鸭的半净膛率及红毛公鸭的屠宰率、全净膛率和腹脂率显著或极显著高于F2代红毛鸭（P＜0.05或P＜0.01）。F2代白羽鸭的胸肌率、瘦肉率及母鸭的活体重、屠体重均显著或极显著高于F1代白羽鸭（P＜0.05或P＜0.01），横交群体白羽鸭的屠体率、全净膛率和胸肌率也均显著或极显著高于F1代白羽鸭（P＜0.05或P＜0.01），且横交群白羽鸭屠体率、全净膛率和母鸭的半净膛率均极显著高于F2代白羽鸭（P＜0.01）。 结论 通过与白改鸭杂交，吉安红毛鸭早期生长速度和屠宰性能得到显著改善。
2020, 35(9): 987-996.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.010
摘要:
目的 进一步完善泰州鹅基因组结构信息，探索泰州鹅开产前、后肝脏的调控机制。 方法 利用RNA-Seq技术对开产前、后泰州鹅肝脏组织转录组进行分析，利用qRT-PCR对部分RNA-Seq数据进行验证；利用GO富集分析和KEGG通路注释对差异表达基因功能进行解析。 结果 测序获得的初始数据（raw reads）进行系列质控筛选，6个泰州鹅开产前、后肝脏组织获得73 596 894～79 837 756个高质量数据（clean reads），结合FPKM值定量估计所检测的基因表达值，筛选出202个差异基因，其中上调差异表达基因100个，下调差异表达基因102个，经GO功能注释后富集到42个生物功能类别；KEGG分析筛选到63条差异信号通路，其中5条显著富集信号通路为药物代谢-细胞色素P450、氮代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化、视黄醇代谢、类固醇激素生物合成通路，这些信号通路功能分析显示与脂质代谢以及生殖过程密切相关。 结论 开产前后泰州鹅肝脏组织RNA-Seq分析表明，泰州鹅开产前后肝脏组织中的差异基因多集中于脂质代谢以及生殖过程，研究结果为进一步研究泰州鹅开产期的肝脏调控机制以及加速泰州鹅地方种群的进一步选育提供了新的数据支撑。
2020, 35(9): 997-1003.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.011
摘要:
目的 为了寻找辛硫磷高效降解菌和新的降解酶系，进行辛硫磷降解菌的分离鉴定，追踪辛硫磷降解菌戴尔福特菌D39（Delftia sp.）的降解活性部位，探讨D39胞内酶在含辛硫磷麸皮上的高效降解作用。为了增加菌株的推广应用价值，进一步研究降解菌D39的防病作用。 方法 采用富集培养法分离辛硫磷降解菌，通过16S rDNA序列分析，结合菌落形态、生理生化特征对菌株进行鉴定。通过平板活性试验确定降解活性部位。经HPLC法检测D39胞内酶对含辛硫磷麸皮的降解作用。D39对5种植物病原菌的抑菌试验采用对峙培养法。 结果 从农田土壤分离到1株能以辛硫磷为唯一碳源生长的降解菌D39，初步将其鉴定为戴尔福特菌属（Delftia sp.）。D39的降解活性部位主要是胞内酶。进一步提取胞内粗酶液，并将提取的胞内酶喷雾加入含300 mg·kg−1辛硫磷的麸皮，麸皮中酶液质量浓度为0.10 mg·kg−1，25℃反应11 h后经HPLC检测，胞内酶对麸皮上辛硫磷的降解率为100%。D39对5种植物病原菌的抑菌试验结果表明D39对5种病原菌均有不同程度的抑制作用，其中D39对小麦纹枯病菌的平均抑菌率最高（50.00%），对玉米弯孢叶斑病菌的平均抑菌率最低（21.05%）。 结论 D39的胞内酶能高效降解麸皮中的辛硫磷残留，未来采用酶降解粮食和农副产品中的辛硫磷残留也更加安全，本研究为粮食及农副产品中辛硫磷的降解奠定理论基础。
2020, 35(9): 1004-1011.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.012
摘要:
目的 通过抗、感青枯病桑树根际土壤细菌群落结构与多样性分析，阐明根际细菌群落与桑树抗、感青枯病的相关性。 方法 采用Illumina MiSeq测序技术对抗青枯病桑树基因型（抗青283×抗青10）和感病基因型（桂桑优62）根际细菌的16S rRNA基因V3-V4区进行扩增，高通量测序后比较分析了其根际细菌群落结构与多样性。 结果 ① 抗、感青枯病桑树根际土壤的优势菌门为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门和拟杆菌门，优势菌属为MND1、Gaiella、硝化螺菌属、Haliangium和链霉菌属；② 抗、感青枯病桑树根际土壤细菌群落Alpha多样性无显著差异，但经NMDS排序，则可显著区分（stress=0.005＜0.05），其中抗性基因型根际土壤中具有重要作用的细菌类群较多，包括：硝化螺旋菌纲、酸杆菌纲、硝化螺旋菌目、索利氏菌目、酸杆菌目、硝化螺旋菌科、酸杆菌目未培养科、索利氏菌科Subgroup 3和Subgroup 2未培养科，而敏感基因型桂桑优62根际重要作用的细菌类群则主要为Ilumatobacteraceae和TRA3 20 Other两个科。③ 抗、感青枯病桑树根际细菌差异COG类目为763，仅占17.25%。 结论 抗、感青枯病桑树根际土壤细菌群落丰富度和多样性虽无显著差异，但其重要作用的类群显著不同，说明桑树根际土壤细菌群落结构可能与种质对青枯病的抗性具有相关性。本结果将为进一步研究桑树根际微生态特征、筛选有益功能菌株并用于桑青枯病的有效防控具有重要意义。
2020, 35(9): 1012-1025.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.013
摘要:
目的 研究丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）配施有机肥对甜玉米根际土壤氮素转化及氮循环微生物功能基因的影响，明晰AMF配施有机肥对甜玉米-土壤氮循环的微生物学过程，为氮肥利用率提高、化学氮肥减施增效提供技术支撑。 方法 采用大田区组试验，在磷（P2O5 150 kg·hm-2）、钾（K2O 225 kg·hm-2）施肥水平一致的基础上设计7个施肥处理：（1）不施氮肥（CK）；（2）优化施肥（OF）；（3）有机氮肥替代10%化学氮肥（ORF10）；（4）有机氮肥替代20%化学氮肥（ORF20）；（5）有机氮肥替代10%化学氮肥+增施变形球囊霉（Glomus versiforme）（ORF10+AMF）；（6）有机氮肥替代20%化学氮肥+增施变形球囊霉（ORF20+AMF）；（7）不施氮肥+增施变形球囊霉（CK+AMF）；每个处理3次重复。应用土壤常规理化指标分析方法和微生物功能基因芯片（GeoChip 5.0）技术，对不同施肥处理的甜玉米氮素利用率、氮代谢相关酶活性及氮循环功能基因进行分析。 结果 增施变形球囊霉能显著提高氮利用率。变形球囊霉配施有机肥对氮肥农学效率（NAE）、氮肥偏生产力（PFP）、氮肥吸收利用率（NRE）、硝酸还原酶（NR）、谷氨酸合酶（GOGAT）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性具有极显著的正交互效应（P＜0.001）。在所有处理中ORF20+AMF处理土壤氮素利用效率最高，农学效率（NAE）、氮肥偏生产力（PFP）、氮肥吸收利用率（NRE）、氮素生理利用率（NPE）较OF处理分别提高31.15%、28.08%、6.95%、10.41%。在氮循环微生物功能基因中，增施变形球囊霉处理组（ORF10+AMF、ORF20+AMF）NiR、narB、nasA、nirA、nirB、napA、nrfA、nifH、ureC基因相对强度显著高于对应未施菌处理组（ORF10、ORF20），ORF20+AMF处理的氨氧化基因hzo相对丰度比ORF20处理降低了20%，减少了氮素由N2释放途径损失的可能。 结论 增施变形球囊霉配施有机肥可显著调增同化氮还原基因（NiR、narB、nasA、nirA、nirB）、异化氮还原基因（napA、nrfA）、氮固定基因（nifH）、氨化作用基因（ureC）相对强度，降低硝化基因（hao）和氨氧化基因（hzo）相对丰度，驱动土壤氮素循环向植物氮高效利用的途径转化，提高氮肥农学效率（NAE）、氮肥偏生产力（PFP）、氮肥吸收利用率（NRE）和根系氮代谢酶活性，实现甜玉米化学氮肥减施增效的目标。
2020, 35(9): 1026-1033.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.014
摘要:
目的 探讨西班牙河碳酸盐岩（Spanish river carbonatite, SRC）对茶园土壤酸化、重金属以及土壤细菌多样性和群落结构的影响，为茶园土壤改良提供科学依据。 方法 通过盆栽和大田试验，应用pH计、原子荧光法以及高通量测序技术分析施用SRC对茶园土壤pH、重金属含量以及细菌群落的影响。 结果 大田和盆栽试验均表明添加SRC可提高茶树种植土壤的pH值，盆栽试验表明低浓度的SRC的施入量就可显著降低土壤中Cd、Cu的含量，大田试验表明SRC的施用可显著降低8种重金属的含量；盆栽试验表明SRC对土壤微生物的组成有显著影响，大田试验表明施用SRC可提高土壤养分。 结论 施用SRC可显著改良茶园土壤，改良土壤重金属污染，增加茶园土壤的养分。
2020, 35(9): 1034-1042.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.015
摘要:
目的 探究施用沼液对槟榔芋根际土壤真菌群落多样性的影响，为沼液更好的还田利用提供理论依据。 方法 采集连续施用沼液6年和未施用沼液的槟榔芋种植地块土壤，通过Illumina Miseq高通量测序平台，分析土壤真菌群落多样性、组成及其与土壤理化性质间的关系，揭示影响真菌群落的主要土壤因子。 结果 与未施用沼液土壤比较，连续施用沼液6年的土壤有机质、碱解氮和速效钾含量都有明显提高。连续施用沼液后土壤真菌物种OTUs数量、群落丰富度指数和多样性指数也明显增加。真菌门水平鉴定出子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）、球囊菌门（Glomeromycota）等类群，其中子囊菌门为土壤中丰富度最高的真菌类群。连续施用沼液明显增加了被孢霉门中被孢霉纲的相对丰度，而球囊菌门中球囊菌纲则大幅减少；连续施用沼液后土壤真菌属水平优势类群也发生明显改变。冗余分析结果表明，引起土壤真菌群落多样性变化最主要的环境因子为碱解氮、速效钾和有机质。 结论 长期施用沼液改变了槟榔芋根际土壤真菌所处的微环境，进而导致其群落组成和多样性发生变化。
