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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

zgnykx@mail.caas.net.cn

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。
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    不同生态区冬油菜根系生长及碳氮积累分配特征

    黄方园卞潇华蒋展肖晓璐...
    2404-2423页
    查看更多>>摘要：[目的]作物产量受到生态环境的显著影响.研究不同气候条件下冬油菜的产量形成机制,为冬油菜高产品种选育和高产栽培提供理论基础.[方法]选择高产油菜品种秦优1618(Q1618)、油菜材料QF1以及常规油菜品种中双11(ZS11),2020-2021年在黄淮地区(陕西永寿)和长江中游地区(湖北阳逻)分别进行大田试验,研究不同生态区3个不同品种冬油菜的生长发育和生理特性.[结果]不同生态区显著影响冬油菜根系生长特性、干物质积累分配和碳氮积累特征.两个生态区均以Q1618的根系生长最为旺盛,其根长在越冬期较ZS11和QF1分别平均提高了 21.0％和6.0％.此外,在阳逻3个品种油菜花期的根系主要集中分布在土壤浅层(0-15 cm),永寿点主要集中分布在土壤深层(15-30 cm).与ZS11和QF1相比,两个地点的Q1618油菜花期的深层根长、根表面积、根系平均直径、根尖数分别平均提高了 138.1％、78.8％、24.2％、83.3％和104.8％、103.1％、44.2％、41.6％.油菜越冬期和花期根系生长与产量显著正相关,且在永寿点相关性更强;越冬期,黄淮产区油菜地上部干物质积累减缓,叶片氮含量降低,根部可溶性糖含量积累,各器官(根、茎、叶)中蔗糖、果糖含量整体表现为QF1＞Q1618＞ZS11,且该区各器官可溶性糖含量与产量正相关.长江中游产区冬油菜根茎叶基本处于同步生长期,其越冬期干物质积累量整体较黄淮产区提高3.0倍,而该区越冬期干物质积累与单株有效角果数显著正相关.抽薹期后,两个试验点均以Q1618的干物质积累量最大,永寿试验点冬油菜成熟期的干物质积累量和角果中的干物质分配比例提高,分别较阳逻点显著提高10.3％和39.0％.整体而言,长江中游产区提高了冬油菜单株有效角果数,但黄淮产区冬油菜通过提高每角粒数和千粒重,其实测产量(除ZS11受冻害严重减产外)较长江中游产区平均提高了 21.1％.相关性分析也表明,永寿点油菜产量与每角粒数和千粒重显著正相关,阳逻点油菜产量与单株有效角果数显著正相关.[结论]长江中游地区通过促进油菜冬前生长,提高单株有效角果数.黄淮产区则通过适当控制越冬期油菜地上部营养体的生长,抽薹期后促进根和茎秆的干物质向籽粒分配来提高每角粒数和千粒重,有利于实现冬油菜高产.

    油菜根系碳、氮积累干物质分配产量

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    加工型/鲜食型辣椒不同成熟期果实比较代谢组学分析

    高成安万红建叶青静程远...
    2424-2438页
    查看更多>>摘要：[目的]辣椒是我国广泛栽培的蔬菜作物,根据栽培类型可分为加工型与鲜食型.本研究鉴定并比较加工型和鲜食型辣椒在绿熟期和红熟期果实中的代谢物,为阐明加工型和鲜食型辣椒果实之间的代谢和品质差异提供理论基础.[方法]以加工型辣椒P059和鲜食型辣椒F270两个品种的绿熟期和红熟期果实为样本,通过液相色谱质谱联用技术(LC-MS)和多元统计学等方法鉴定并比较差异代谢物.[结果]加工型辣椒P059和鲜食型辣椒F270的绿熟期和红熟期果实中共检测到1 465种代谢物,这些代谢物被分为多种类别,包括脂类、氨基酸和萜类等.对两种类型辣椒相同成熟期的代谢物进行比较分析,发现P059红熟期和绿熟期果实中的脂类物质都显著高于相同成熟阶段的F270,如亚油酸通路(map00591)的亚油酸和9,10-二羟基-12-十八碳烯酸在P059中的含量是F270的两倍多.两种类型辣椒的绿熟期果实中,P059中亚精胺含量更高,是F270的2倍多;而F270高香草酸含量更高,是P059的2.93倍.对于红熟期果实,P059的辣椒素含量是F270的5.74倍;而F270中脯氨酸含量是P059的2.47倍.此外,对两种类型辣椒成熟过程中的差异代谢物进行比较分析,发现精氨酸和脯氨酸代谢通路(map00330)中的N-氨甲酰腐胺仅在P059成熟过程中存在差异,红熟期含量是绿熟期的2倍以上,而在F270中无显著差异;维生素A含量则仅在F270成熟过程中存在显著差异,其含量在红熟期上升幅度达277％.柠檬酸和脱落酸在P059和F270成熟过程中均显著上调(P059红熟期分别是绿熟期的1.7倍和8.4倍;F270红熟期中分别是绿熟期的1.7倍和12倍),而13-羟基-9,11-十八碳二烯酸在两种类型辣椒成熟过程中的变化趋势不同,其在P059中上调约300％,而在F270中显著降低.[结论]根据脂类、氨基酸类、维生素和有机酸等多种差异代谢物可以区分两种类型辣椒.此外,本研究还揭示了柠檬酸、脱落酸、13-羟基-9,11-十八碳二烯酸等特定代谢产物在两种类型辣椒果实成熟过程中的变化趋势.

    加工型辣椒鲜食型辣椒代谢物比较代谢组果实品质

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    基于靶向代谢组学的山楂黄色和红色果皮呈色物质差异分析

    郭荣琨董宁光农惠兰王菡...
    2439-2453页
    查看更多>>摘要：[目的]探究黄色山楂和红色山楂成熟过程中果皮类黄酮和类胡萝卜素的积累模式,增加对山楂果皮呈色机理的认识,为果皮色泽定向遗传育种提供参考.[方法]以黄山楂'金如意'(Crataegus pinnatifida Jinruyi)和红山楂'软籽'(Crataegus pinnatifida Ruanzi)的果皮为试材,利用靶向代谢组学对2个品种5个生长时期果皮中的类黄酮和类胡萝卜素组分及含量进行定性定量研究,通过正交偏最小二乘分析(OPLS-DA)对不同果色品种果皮中积累的类黄酮和类胡萝卜素代谢物进行差异分析.[结果]两个山楂品种果皮中共检测出130种类黄酮代谢物和49种类胡萝卜素代谢物,这些物质在不同品种、不同生长时期内的山楂果皮中存在显著的种类及含量差异.'软籽'山楂果皮中花青素含量远高于'金如意'山楂果皮,成熟期(S5)花青素化合物在红色山楂和黄色山楂果皮中的总含量分别为930.04和2.32μg·g-1,两个品种山楂果皮中花青素含量相差约400倍.矢车菊素-3-0-半乳糖苷是最主要的花青素成分,其在花青素代谢物总含量中占比高达95％以上.类胡萝卜素代谢分析显示,'软籽'和'金如意'S1-S3时期果皮总类胡萝卜素含量无显著差异,主要积累的类胡萝卜素成分均为叶黄素.S4-S5时期,两种山楂果皮中类胡萝卜素含量差异逐渐扩大,β-胡萝卜素、β-隐黄质、新黄质、α-胡萝卜素和玉米黄质在'金如意'果皮中大量积累,其含量高于'软籽'山楂.[结论]花青素积累是导致'软籽'山楂果皮在成熟期呈现红色的主要原因,类胡萝卜素的积累是'金如意'山楂发育后期黄色加深的主要原因,花青素和类胡萝卜素的差异性积累是造成山楂果皮颜色差异的关键因素.

    山楂花青素类黄酮类胡萝卜素代谢组学果色

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    2021-2022年上海地区大米、玉米、大豆和面粉中多种真菌毒素混合污染特征和交互作用分析

    朱佐银赵含珂程海生韩梦怡...
    2454-2466页
    查看更多>>摘要：[目的]粮食食品原料中多种真菌毒素混合污染是一个备受关注的问题.本研究分析上海地区大米、玉米、黄豆和面粉中14种真菌毒素混合污染特征和交互作用,为真菌毒素的安全性评估、预警和监管提供基础数据,为制定更有效的监测和控制策略提供科学依据.[方法]采用超高效液相色谱串联-三重四级杆质谱技术,测定上海地区621份大米、玉米、黄豆和面粉中14种真菌毒素的含量,通过共同污染指数、相关性聚类分析、单因素方差分析和JAVA程序分析其混合污染的特征和真菌毒素的交互概率.[结果]市售粮食食品原料中检出的真菌毒素主要有赭曲霉毒素A(OTA)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、黄曲霉毒素(AFs)和伏马毒素(FUMs).其中,大米主要受OTA和DON污染,玉米主要受FUMs和DON污染,黄豆主要受DON和AFs污染,面粉主要受DON及其衍生物污染.根据安全限量标准,4种粮食食品原料中真菌毒素的超标率不超过2.09％,但有87.76％的样品受到2种或2种以上的毒素影响,混合污染率较高.其中,交互率(25.44％)较高的组合有伏马毒素B1+伏马毒素B2(FB1+FB2)、DON+FB1、OTA+FB1、OTA+DON、黄曲霉毒素M2(AFM2)+OTA、DON+FB1+FB2.在交互率较高的真菌毒素组合中,大多数组合呈弱相关,而FB1＋伏马毒素B3(FB3)、黄曲霉毒素B1(AFB1)+DON、DON+15-ADON这些组合交互率较高且呈中度相关.[结论]上海地区大米、玉米、黄豆和面粉等受真菌毒素的污染水平和超标水平总体相对较低,但单一样品受到多种毒素混合污染的比例较高,呈现出一定的样品种类差异.真菌毒素对大米、玉米、黄豆和面粉的污染是一个复杂的问题,研究结果可为今后市售粮食食品原料中多种真菌毒素共存的防控提供重要的参考.

    真菌毒素大米玉米黄豆面粉混合污染交互性分析上海地区

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    日粮添加蛹虫草缓解脂多糖诱导的仔猪肝损伤和骨骼肌蛋白质降解

    蔡睿杰褚艺心史新娥靳建军...
    2467-2482页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨日粮中添加蛹虫草对断奶仔猪生长和免疫性能的影响及调节断奶仔猪免疫应激的机制,为新型饲料添加剂筛选提供依据.[方法]选取相同日龄、初始体重相似的杜×长×大早期断奶仔猪144头并随机分为4组:NC组(基础日粮)、LPS 组(LPS+基础日粮)、LPS+500CM 组(LPS+基础日粮+500 mg·kg-1 CM)、LPS+1 000 CM(LPS+基础日粮+1 000 mg·kg-1 CM).NC组和LPS组饲喂基础日粮,LPS+500CM组和LPS+1000CM组分别按照比例将蛹虫草粉与基础日粮充分混匀后饲喂.饲养结束后,每组随机挑选6头(公母各半)屠宰,屠宰前4h对LPS组、LPS+500CM组和LPS+1000CM组腹腔注射LPS,NC组注射等量生理盐水.屠宰后采集背最长肌、心脏、肝脏、脾脏、胰脏和肾脏进行检测.[结果]对体重及采食量统计分析,结果显示,日粮添加蛹虫草饲喂仔猪对仔猪平均日采食量无显著影响,而添加500 mg·kg-1CM和1 000 mg·kg-1CM的仔猪分别比对照组仔猪体重提高了 8.58％(P＜0.05)和9.08％(P＜0.05).相比于NC组,LPS组仔猪脾脏指数显著降低(P＜0.05),而LPS+500CM组和LPS+1000CM组仔猪脾脏指数均显著高于LPS组(P＜0.05).肝功能生物标志物和总胆汁酸检测表明,LPS组仔猪肝脏ALT水平比NC组显著升高(P＜0.05),AST、LDH、总胆汁酸水平有上升趋势.而饲料中添加有蛹虫草的LPS+500CM组和LPS+1000CM组的ALT、AST、LDH和总胆汁酸水平均比LPS组的指标显著降低.肝脏抗氧化指标和炎症因子表达检测显示,LPS组仔猪肝脏的MDA、LPO、T-AOC水平及炎症因子表达显著升高(P＜0.05),而CAT、GSH-Px、T-SOD水平显著降低(P＜0.01),而用蛹虫草饲喂仔猪可以显著缓解这些指标的升高或降低.LPS组骨骼肌粗蛋白和氨基酸含量显著减低(P＜0..01),而日粮添加蛹虫草饲喂可以显著缓解LPS导致的蛋白和氨基酸含量减少(P＜0.01).与NC相比,LPS组炎症因子表达显著升高(P＜0.05),而日粮添加蛹虫草饲喂后炎症因子表达比LPS组显著降低(P＜0.05).LPS组仔猪背最长肌中的MDA和LPO和水平显著高于NC组(P＜0.01),而T-AOC、CAT、GSH-Px和T-SOD水平则显著降低(P＜0.01),日粮添加蛹虫草可缓解这种异常的升高或降低.对Akt、t-mTOR、4EBP1、FOX01磷酸化水平进行检测,发现LPS组相比于NC组具有降低的趋势,而MAFbx、MuRF1的蛋白表达水平显著升高(P＜0.05).日粮中添加蛹虫草饲喂后,仔猪背最长肌Akt、FOXO1磷酸化水平显著提高(P＜0.05),而MAFbx、MuRF1蛋白表达水平显著降低(P＜0.05).[结论]日粮中添加蛹虫草可以提高断奶仔猪生长性能和免疫性能;蛹虫草可以抑制LPS导致的背最长肌粗蛋白和总氨基酸含量降低;蛹虫草可以抑制肝脏炎症和肝细胞过度增殖和凋亡,并提高了肝脏抗氧化能力;蛹虫草可以抑制断奶仔猪背最长肌炎症、氧化应激和蛋白质分解.总之,日粮中添加蛹虫草可以提高断奶仔猪生长和免疫性能,缓解LPS导致的肝损伤及蛋白质的降解,为筛选新型饲料添加剂及预防断奶仔猪免疫应激提供理论依据.

    蛹虫草早期断奶仔猪脂多糖免疫应激肝损伤蛋白质代谢

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    围产期日粮添加姜黄素对山羊生产性能、血液指标及炎症因子基因表达的影响

    陈恒光裴晓蒙夏雨婷刘静...
    2483-2496页
    查看更多>>摘要：[背景]山羊繁殖力对肉羊产业有直接影响,而围产期是山羊繁殖过程中特殊的生理时期,此时母畜采食量减少,能量摄入降低,同时子代的营养需求急剧增加,母羊在此阶段容易进入能量负平衡状态,诱发一系列不良反应,如代谢疾病,炎症反应,造成免疫抑制甚至流产等问题.[目的]通过对围产期日粮添加姜黄素缓解母羊能量负平衡状态,从山羊生产性能、血液指标和炎症因子基因表达等方面入手,为改善围产期山羊健康提出可行路径.[方法]选择18只妊娠122 d(即产前28d)的经产苏白母山羊,分为对照组(无添加,Con)和姜黄素组(Curcumin,下文缩写Cur补充Cur 800 mg·kg-1DMI).采集母羊产前21 d(d-21)、产后0(d0)和21 d(d21)的血液,测定生产性能、血液指标及炎症因子基因表达.[结果]Cur处理不影响母羊采食量、羔羊出生体重体尺和日增重;两组母羊分娩前后采食量均表现为先下降后升高的趋势,在分娩当日采食量最低(P=0.097).Cur处理有提高血清葡萄糖含量的趋势(P=0.075).Cur处理显著降低d0和d21的血清游离脂肪酸(NEFA)含量(P＜0.05),但不影响低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、总胆固醇(TC)及甘油三酯(TG)含量(P＞0.05).Cur处理有提高d21总抗氧化能力(T-AOC)水平的趋势(P=0.073),显著降低了 d0丙二醛(MDA)含量,但不影响超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平(P＞0.05).Cur处理不影响免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量(P＞0.05).Cur处理显著升高d21核转录因子红系2(Nrf2)表达量(P＜0.05),降低d0肿瘤坏死因子(TNFα)表达量(P＜0.05),但不影响白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)及干扰素γ(IFNγ)基因表达量(P＞0.05).[结论]围产期日粮添加姜黄素能在一定程度上降低围产期母羊的血清游离脂肪酸水平,增强抗氧化性能,降低炎症反应.

    围产期山羊生产性能脂代谢免疫炎症抗氧化

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