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中国农业科学
中国农业科学院
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路文如

半月刊

0578-1752

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010-82109808 82106279

100081

北京中关村南大街12号

中国农业科学/Journal Scientia Agricultura SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为综合性农牧业科学学术刊物。主要发表我国农牧业科学在基础理论和应用技术方面的学术论文、重要科研成果和专题报告及各学科研究进展综述等。主要栏目有作物栽培的理论与实践、作物育种与品种资源、生物技术、植保、土肥、畜牧、兽医、研究简报等。读者对象为农牧业科技工作者、农业院校师生和农业管理干部。
正式出版
收录年代

    接种土著和外源AM真菌对杜梨抗旱性的影响及其适应机制

    栗晗江尚焘彭海英李培根...
    159-172页
    查看更多>>摘要：[目的]丛枝菌根(AM)真菌可改善植物生长，提高抗环境胁迫能力。筛选对梨苗具有抵御干旱胁迫的AM真菌，为梨菌根化育苗提供理论依据与技术途径。[方法]采用盆栽试验及高通量测序技术，对杜梨苗分别接种梨土著AM真菌层状近明球囊霉(Claroideoglomus lamellosum，C1)和外源菌株摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae，Fm)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices，Ri)及蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea，Am)，探究干旱胁迫下单接种土著、外源菌株及混合接种(Mix)处理对杜梨幼苗生长的影响，分析干旱0、3和6周Mix处理下根系及根际土 AM真菌群落变化。[结果]正常水分和干旱处理下，单接种梨土著菌株C1、外源菌株Ri及Mix处理均显著提高株高、茎粗、叶面积、叶片相对含水量，干重增加35。26％-52。20％;地上部磷、钾、钙、镁等元素吸收增强，尤其增加磷的吸收，菌根磷吸收效应最高达1。0以上，而单接种外源菌株Am效果次之，正常供水条件下Fm抑制杜梨幼苗生长。回归性分析表明，菌根生长效应和元素吸收随侵染强度的增加而增加。干旱胁迫下，接种AM真菌显著降低杜梨幼苗叶片丙二醛含量，抗氧化酶活性和脯氨酸含量均有不同程度提高。测序结果显示，与正常水分相比，干旱胁迫下杜梨幼苗根系及根际土 AM真菌群落结构发生显著改变，其中外源菌株Ri均占主导，C1、Am丰度次之，Fm丰度最低，且随干旱胁迫程度增加，根内Ri的丰度显著上升。[结论]接种不同AM真菌对杜梨幼苗具有不同的生长效应，其中梨土著菌株C1和外源菌株Ri表现出较强的促生和抗旱能力。AM真菌群落中Ri丰度的提高是杜梨幼苗适应干旱胁迫的重要途径。

    干旱胁迫杜梨丛枝菌根真菌促生群落结构

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    早花露地小菊杂交后代株系的综合评价与筛选

    宋想王钟曼张秋玲魏媛媛...
    173-189页
    查看更多>>摘要：[目的]建立早花露地小菊综合评价体系，筛选出花期为9月中旬至10月中旬、花色接近纯正红色或黄色、花型和株型等综合表现优异的株系，丰富华北地区早秋节庆用花。为进一步培育早花露地小菊新品种提供育种材料和选择方法。[方法]以露地小菊3个早花亲本和1个重瓣性高且花色鲜艳亲本及其25个经田间初选的杂交后代无性株系为供试材料，划分花色、花期、花型、株型和叶型5个层次，从观测的30个原始性状中筛选出18个关键性状指标作为评价因子，利用层次分析法及K-Means聚类分析法建立综合评价体系，开展杂种株系的综合筛选。[结果]以早花、花型圆整丰满、红黄两种花色稳定为育种目标确定了层次分析法各性状的权重值，其中初花期起始时间(0。1817)权重值最大，其次是花色稳定性(0。1695)、盛花期单株着花数量(0。1383)、开花持续时间(0。1301)，再次是花色适宜度(0。0565)、盛花期着花整齐度(0。0565)、花序直径(0。0539)、舌状花数量(0。0574)。通过K-Means聚类分析法将29份材料划分为3个等级，Ⅰ级10个(34。38％)，Ⅱ级11个(37。93％)，Ⅲ级8个(27。59％);杂交子代性状分离广泛，花色、花型和株型均出现了超亲性状，但花期仍以2个早花亲本初花期最早，符合前人研究认为花期为多基因控制的数量性状。因此，早花露地小菊育种仍需筛选更多亲本，增加可早秋使用的露地小菊资源。[结论]本评价方法综合各类评价体系优势，以数量化结果充分表征田间观测的性状特征，以育种目标为导向进行层次分析赋值评价，为综合评价和筛选早花露地小菊优良品种提供了量化方法。建立的评价体系可以很好地对早花露地小菊进行评价与筛选，为后期早花露地小菊新品种的选育提供了一种可靠方法，有助于提高后代优良种质筛选效率。最终筛选出10个观赏性状优良的早花露地小菊株系，可作为新品种或新品系应用，也可作为育种材料。

    露地小菊杂交后代综合评价层次分析法K-Means聚类分析早花性状

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    甘露醇对草菇继代菌株生产性状和ROS清除能力的影响

    赵风云程志虹谭强飞朱嘉宁...
    190-203页
    查看更多>>摘要：[目的]研究甘露醇对草菇继代菌株的生产性状和活性氧(ROS)清除能力的影响，探索一种简便、有效的草菇退化菌种复壮方法。[方法]以笔者课题组前期获得的组织分离继代菌株T6、T12、T19为试验菌株，T6为连续继代6次，T12为连续继代12次，T19为连续继代19次;草菇原种V844(T0)为商业栽培种。将传统马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)中的葡萄糖替换为等质量的甘露醇，进行菌丝生理性状测定;在栽培基质中添加甘露醇，测定子实体农艺学性状;以硝基四氮唑蓝(NBT)染色、超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)含量反映活性氧(ROS)积累;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)测定抗氧化酶基因表达量;利用试剂盒测定抗氧化酶活力;通过菌丝染色法测定细胞核数量和线粒体膜电位;利用高效液相色谱仪(HPLC)测定菌丝能量指标。[结果]甘露醇处理对未退化菌株T0、T6的影响不显著，但能有效恢复草菇退化菌株T12、T19的生产性状和ROS清除能力。甘露醇使T12、T19的菌丝生长速度分别提高31。46％、20。99％，菌丝生物量分别提高97。33％、76。36％;使T12的生产周期缩短12。24％，生物学效率提高17。97％，恢复至T0水平;并使退化严重、失去出菇能力的T19重新长出子实体。同时，甘露醇使T12、T19的Cu/Zn超氧化物歧化酶基因(Cu/Zn-sod)相对表达量分别上调24。64％和61。54％，Mn-sod2相对表达量分别上调19。76％和267。09％，谷胱甘肽过氧化物酶基因(gpx)相对表达量分别上调25。67％和55。82％，并使SOD活力分别提高10。79％和72。32％，GPX活力分别提高16。98％和103。85％;使T12、T19中的ROS积累量显著降低，T12、T19中的O2-含量分别下降35。96％和41。62％，H202含量分别下降14。44％和18。26％;并使T12、T19的细胞核数目和线粒体膜电位显著增加;使T12、T19中的ATP含量分别提高17。08％和14。55％，EC值分别提高4。52％和0。92％。[结论]甘露醇能显著提高草菇退化菌株T12、T19的抗氧化能力和线粒体功能，并有效恢复其生产性状。

    草菇甘露醇菌种复壮活性氧抗氧化酶线粒体

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    基于转录组测序研究调控黄羽肉鸡干毛性状关键基因和信号通路

    姬改革陈智武单艳菊刘一帆...
    204-215页
    查看更多>>摘要：[目的]通过比较干毛和未干毛羽毛毛囊的形态学和基因表达差异，挖掘调控黄羽肉鸡羽毛干毛性状的重要候选基因和信号通路。[方法]分别采集背部未干毛和干毛羽毛皮肤组织样本各3个，运用组织切片技术，比较干毛和未干毛羽毛毛囊形态学差异;运用RNA-seq技术，比较两组样本之间的差异表达基因(differentially expressed genes，DEGs)，并对其进行功能富集分析和蛋白互作网络构建;采用荧光定量PCR技术(RT-qPCR)对测序结果准确性进行验证。[结果]证实未干毛羽毛的毛囊处于生长期，已干毛的羽毛毛囊处于静止期。以未干毛毛囊(生长期)皮肤样本为对照，在干毛毛囊(静止期)皮肤样本中发现了 942个DEGs(|fold-change|＞2和P＜0。05)，其中384个基因表达下调，558个基因表达上调。Go功能分析显示细胞分裂、周期调控等相关生物过程被显著富集(P＜0。05)。KEGG分析发现，MAPK、TGF-β、p53及DNA复制等相关信号通路被显著富集(P＜0。05)。构建差异蛋白相互作用(PPI)网络，通过CytoHubba分析获得6个hub基因，分别为CDK1、MAD2L1、BUB1、CCNB2、PLK1和BUB1B。GSEA富集分析筛选到紧密连接、胰岛素、MAPK、TGF-β和细胞周期等信号通路与鸡羽毛毛囊生长周期显著关联(| NES|＞1，FDR＜0。25)。RT-qPCR结果显示8个DEGs表达趋势与RNA-seq结果基本一致。[结论]鸡羽毛的干毛性状与毛囊周期发育相关，MAPK和TGF-β等信号通路可能通过调控细胞周期相关基因的表达在羽毛生长发育中发挥重要作用;结果为进一步深入了解黄羽肉鸡羽毛干毛性状分子调控机制提供了基础资料。

    鸡干毛毛囊RNA-seq基因信号通路

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    猪肺炎支原体通过抑制SPLUNC1功能破坏呼吸道炎性反应平衡

    王海燕张珍珍倪博刘蓓蓓...
    216-226页
    查看更多>>摘要：[背景]猪肺炎支原体(Mycoplasma hyopneumoniae，Mhp)通过定植猪呼吸道黏膜层，破坏呼吸道炎性反应平衡，引起炎性损伤和持续性感染。短的上腭、肺及鼻咽上皮克隆1蛋白(short palate lung and nasal epithelial clonel，SPLUNC1)是呼吸道黏膜分泌的具有重要抗菌和抗炎功能的蛋白，被认为是呼吸道黏膜面对危险信号时的"信号传感器"。[目的]从Mhp和SPLUNC1相互作用入手，分析Mhp感染对SPLUNC1表达的影响以及SPLUNC1对Mhp引起的炎性反应的调控作用，揭示Mhp引起炎性损伤的新机制，为解决Mhp持续性感染问题提供参考。[方法]利用猪肺炎支原体对猪支气管上皮细胞(porcine bronchial epithelial cells，PBECs)感染模型和猪体感染模型，通过荧光定量PCR、间接免疫荧光和Western-blotting等方法，分别检测Mhp感染后对肺脏中SPLUNC1以及体外PBECs中SPLUNC1转录和表达的影响。克隆并扩增猪源SPLUNC1基因通过酶切鉴定，构建成功SPLUNC1真核和原核表达重组质粒pCDNA3。1-SPLUNC1以及pET28a-SPLUNC1。与此同时，设计靶向SPLUNC1的siRNA干扰片段。利用体外SPLUNC1蛋白孵育、体内呼吸道黏膜SPLUNC1抗体封闭，通过Mhp CCU50检测明确SPLUNC1对Mhp体内外生长的影响。在猪支气管上皮细胞中，通过过表达或siRNA干扰SPLUNC1基因，后感染Mhp，利用Western-blotting、间接免疫荧光以及酶联免疫吸附方法，明确SPLUNC1对Mhp的黏附作用、诱导炎性因子表达以及MAPK信号通路活化的影响。[结果]Mhp感染猪后可引起肺脏实变，主要组织病理表现为肺脏炎性损伤，同时显著上调肺泡灌洗液中趋化因子CXCL8和炎性因子TNFα和IL-1β分泌。Mhp体内外感染后，体内肺脏和体外猪支气管上皮细胞中SPLUNC1的转录和表达均显著下调。以上研究表明，Mhp可诱导肺脏炎性反应，抑制SPLUNC1表达。另一方面，体外PBECs中过表达SPLUNC1后，Mhp感染引起的CXCL8表达显著减少;siRNA干扰SPLUNC1后，Mhp感染引起的CXCL8表达显著增加，表明SPLUNC1负调控Mhp感染引起的CXCL8表达。基于Mhp感染入侵呼吸道过程，本研究进一步解析SPLUNC1负调控CXCL8表达的机制。结果表明:无论是SPLUNC1和Mhp体外孵育，还是SPLUNC1抗体体内封闭，Mhp的体内外生长均未受影响;SPLUNC1的过表达或siRNA干扰对Mhp体外黏附PBECs的能力也无显著影响;过表达SPLUNC1可抑制pERK和IκBa的激活，相反SPLUNC1 siRNA干扰后，可促进pERK和IκBα的激活。以上研究证明SPLUNC1不是通过调控Mhp的生长和黏附，而是通过负调控MAPK-ERK通路的活化来调控CXCL8的表达。[结论]SPLUNC1可通过MAPK-ERK信号通路来调控炎性因子的过度表达，维护宿主炎性平衡;与此同时，Mhp感染后可通过抑制SPLUNC1的表达来破坏宿主炎性反应的平衡调控，进而引起炎性损伤。本研究为解析Mhp感染损伤机制提供依据。

    猪肺炎支原体支原体-宿主相互作用炎性反应SPLUNC1

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