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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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    基于感官评价的橄榄鲜食品质差异代谢组分析

    谢倩江来丁明月刘玲玲...
    363-378页
    查看更多>>摘要：[目的]筛选影响橄榄鲜食品质的关键代谢物，探究橄榄鲜食品质差异的可能代谢机制。[方法]以4个高接换种橄榄品种(系)果实为试验材料，高接砧木为'惠圆'，采用感官评价进行鲜食品质评价，通过超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)联用技术进行代谢物鉴定及KEGG通路分析，探究果实成熟过程的代谢变化。[结果]4个品种(系)橄榄果实鲜食品质的感官评价结果差异显著，'甜榄1号''东山长穗'鲜食品质好，'惠圆''子阳1号'鲜食品质差;4个品种(系)橄榄果实共鉴定到 15 类 651 个代谢物，其中初级代谢产物 6 类 277 个，次级代谢产物 9 类 365 个;基于变量投影重要性与差异倍数筛选出26个影响橄榄鲜食品质的特征差异代谢物，包括氨基酸及其衍生物(6个)、有机酸(2个)、脂质(2个)、酚类化合物(16 个)，其中酚类化合物包括酚酸(3 个)、黄酮(3 个)、黄酮醇(2 个)、黄烷醇(3 个)以及水解单宁(5个)，并结合橄榄成熟过程建立了造成鲜食品质差异的代谢网络，鲜食品质好的橄榄在L-天冬酰胺与N，N-二甲基甘氨酸生物合成代谢途径上积累较高，体现在鲜食口感上与回甘度有关;鲜食品质差的橄榄在水解单宁(二酰基诃子酰基葡萄糖、没食子酰没食子酸甲酯、榛子素A)、黄酮醇[桑色素-3-O-木糖苷、槲皮素-3-O-(6′没食子酰)半乳糖苷]、黄烷-3-醇[7-O-没食子酰基特利色黄烷、儿茶素-(7，8-bc)-4α-(3，4-二羟基苯基)-二氢-2-(3H)-酮、儿茶素-(7，8-bc)-4β-(3，4-二羟基苯基)-二氢-2-(3h)-酮]合成途径上积累较高，体现在鲜食口感上与苦涩味有关。[结论]不同橄榄鲜食品质差异与其成熟过程中氨基酸及其衍生物合成途径和水解单宁、黄酮醇、黄烷-3-醇合成途径的积累差异密切相关。

    橄榄感官评价鲜食品质广泛靶向代谢组特征代谢物

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    生猪养殖系统碳足迹评估研究进展

    周元清董红敏朱志平王悦...
    379-389页
    查看更多>>摘要：[目的]畜禽养殖业是重要的温室气体排放源，我国是生猪养殖大国，科学评估生猪养殖系统碳足迹，能够为畜牧业深入推进减排降碳提供参考借鉴。[方法]本文中从碳足迹评估模型、评估方法和主要排放源三方面对国内外生猪养殖系统碳足迹评估研究现状进行梳理，围绕系统边界、排放源、核算方法以及单位选择等因素深入分析了评估结果差异性的成因，解析了饲料生产、粪污处理等环节对评估结果的影响。[结果]目前国外对生猪养殖生产全生命周期的碳足迹评估形成了较为成熟的评估模型。每生产 1 kg功能单位的猪肉碳足迹为 2。2-10。3 kg CO2-eq。各研究中，不同评估方法会对评估结果产生较大影响。划定不同的系统边界、采用不同的功能单位，均会导致碳足迹评估结果出现差异。同时，在相同系统边界内，核算的排放源不同、同一排放源选取的参数不同，或者选择不同的分配方法也会影响评估结果。在生猪养殖生产系统中，饲料生产是对生猪生产系统碳足迹贡献最大的环节，占比为 49%—83%。粪便管理环节的排放仅次于饲料生产环节，占比为 12%—41%。[结论]为了使我国生猪养殖系统的碳足迹评估更加精准和广泛，应开展针对中国不同区域不同养殖模式下温室气体排放关键参数的监测，根据我国生猪养殖系统发展现状建立适合本国国情的碳足迹评估数据库，统一评估方法，规范评估要求，创建符合地区实践的评估模型，为我国生猪养殖产业的可持续发展提供数据参考。

    碳足迹生猪评估方法系统低碳温室气体全生命周期

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    PLZF的克隆及其对犏牛未分化精原细胞的增殖作用

    张鹏王明秀敬科民李雨谦...
    390-402页
    查看更多>>摘要：[目的]犏牛作为牦牛与黄牛的种间杂交产物，具有优良的生产性能，但其杂种优势的进一步应用却受限于犏牛雄性不育。通过克隆犏牛 PLZF，明确其在犏牛和牦牛睾丸组织和未分化精原细胞中的差异表达，并进一步揭示过表达该基因对犏牛未分化精原细胞活性的影响。为阐明犏牛生精停滞的作用机制提供理论基础。[方法]以 24 月龄公麦洼牦牛和 F1 代公犏牛为实验动物，通过RT-PCR法克隆得到了犏牛PLZF的CDS序列，并进行了生物信息学分析;通过RT-qPCR法分析PLZF在犏牛和牦牛睾丸组织中的差异表达;采用同源重组的方法构建了PLZF的表达载体，并利用RT-qPCR检测了PLZF过表达效率及其下游靶基因的表达;通过PDT、CCK-8、EdU和免疫荧光检测了过表达PLZF对犏牛未分化精原细胞增殖活性的影响。[结果]克隆获得了犏牛PLZF的CDS区，并通过生物信息学分析发现该基因编码的蛋白序列不包含跨膜结构域和信号肽序列，其三级结构以α螺旋和无规卷曲为主。系统进化树分析表明犏牛PLZF与黄牛PLZF的亲缘关系更近。三级结构预测发现，虽然犏牛、牦牛和黄牛的PLZF蛋白三级结构高度相似，但牦牛PLZF蛋白在 531-540位氨基酸处与犏牛和黄牛有较大差异。RT-qPCR发现，PLZF在犏牛睾丸组织和未分化精原细胞中的表达均显著低于牦牛(P＜0。05)，而在犏牛未分化精原细胞中过表达PLZF后，该基因的表达上调了 13。8 倍(P＜0。01)，且能显著增加犏牛未分化精原细胞的增殖活性(P＜0。05)，表明PLZF表达下调影响了犏牛未分化精原细胞增殖活性。此外，过表达PLZF后，犏牛未分化精原细胞中与增殖相关的基因(Etv5、Bcl6b、Pcna和c-fos)全部显著上调(P＜0。05)，与分化相关的基因(Stra8、Kit、Dmrt1和Sohlh2)全部显著下调(P＜0。05)，表明PLZF通过上调增殖相关基因、下调分化相关基因的表达促进犏牛未分化精原细胞增殖。[结论]PLZF在犏牛未分化精原细胞中表达异常降低了犏牛未分化精原细胞增殖活性，导致其数量减少，影响了犏牛的精子发生。本试验为进一步阐明犏牛生精停滞的作用机制提供了理论基础，并为解决犏牛雄性不育问题提供了新的思路。

    犏牛PLZF未分化精原细胞增殖

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    不同玉米杂交种及其亲本自交系耐热性的差异比较

    徐田军吕天放李自豪张勇...
    403-415页
    查看更多>>摘要：[目的]近年来，我国黄淮海夏玉米区高温热害不利天气频发重发，已成为威胁玉米生产的重要不利因素。研究并明确高温胁迫对不同基因型玉米品种雌雄穗及产量的影响，为耐高温玉米品种培育和选择提供参考。[方法]以郑单 958(郑58×昌 7-2)、先玉 335(PH6WC×PH4CV)、京农科 728(京MC01×京 2416)和MC812(京B547×京 2416)及其亲本自交系为供试材料，花期前后(大喇叭口期-吐丝后 7 d)进行高温胁迫处理，研究高温胁迫对不同基因型玉米杂交种及其亲本自交系雌雄穗生长发育、散粉吐丝间隔(ASI)、花粉活性、产量及其构成要素的影响。[结果](1)花期前后高温胁迫导致参试玉米品种及其亲本自交系的穗粒数减少，进而产量降低，且不同品种和自交系对高温胁迫的响应存在显著差异。与对照相比，高温胁迫下，郑单958、先玉335、京农科728和MC812的穗粒数降幅分别为22。28%、46。79%、6。13%和8。11%，产量降幅分别为9。50%、50。61%、3。18%和5。00%，其中，京农科728和MC812减产不显著，而郑单958和先玉335显著减产;亲本自交系中，京 2416 的穗行数、行粒数和产量降幅最小且不显著，而PH6WC均显著降低且降幅最大。(2)高温胁迫下，参试品种及其亲本自交系的雄穗分支总数、雄穗长度、总散粉量和花粉活性降低，散粉持续期缩短，ASI延长。与对照相比，高温胁迫下，ASI延长 1。6 d。雄穗长度降幅表现为郑单 958＞先玉 335＞MC812＞京农科 728。郑单 958 雄穗长度降幅最大，但雄穗分支数多，花粉量最大;先玉 335 雄穗分支少，雄穗长度降幅大，花粉量最少且活性最低;京 2416 总散粉量大且花粉活力强，降幅最小(仅为 4。50%和 3。98%)。[结论]花期前后高温胁迫对参试玉米品种的籽粒产量和花粉活性等影响较大，京农科728和MC812的产量和花粉活性降幅显著低于先玉335和郑单958，耐热性较好。通过比较参试玉米杂交种亲本自交系的耐热性，父本自交系的耐热性要好于母本自交系。其中，京 2416 的雄穗分支和长度降幅小，花粉量大，花粉活性高，且花丝茸毛多，捕获花粉能力强，单穗产量高，ASI小，耐热性最好。因此，在耐高温玉米品种选育过程中，要重视和加大对耐热种质(如京2416等)的利用与改良创新，组配选育耐高温玉米新品种。

    高温玉米亲本自交系耐热性

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    红皮白肉与红皮红肉火龙果植株茎部内生微生物群落结构特征

    周信雁陈思宇魏宇飞朱瑜...
    416-428页
    查看更多>>摘要：[目的]比较分析红皮白肉与红皮红肉火龙果植株茎部内生微生物群落结构特征，旨在探究红肉火龙果果肉颜色形成与植株内生微生物群落的关联性，挖掘与其颜色形成相关的功能微生物。[方法]以红皮白肉与红皮红肉火龙果植株茎部为试验材料，基于高通量测序技术比较分析茎部内生微生物(细菌、真菌)多样性与丰富度，门、属分类水平的群落结构组成以及优势菌群相对丰度占比;基于LEfSe差异分析探究红皮白肉与红肉火龙果植株茎部中具有显著差异的内生微生物。[结果]红皮白肉与红皮红肉火龙果植株茎部内生微生物群落结构特征存在显著差异。红皮红肉火龙果植株茎部中特有的细菌、真菌OTU数量均高于相应的白肉火龙果;门分类水平表现为，子囊菌门(Ascomycota)真菌在红肉火龙果植株茎部中的相对丰度占比高于相应的白肉火龙果，其相对丰度占比是白肉火龙果的 1。15 倍;属分类水平表现为，链霉菌属(Streptomyces)细菌是红肉火龙果植株茎部中相对丰度占比最高的优势细菌属，青霉菌属(Penicillium)真菌是红肉火龙果植株茎部中相对丰度占比最高的优势真菌属，二者相对丰度占比分别是白肉火龙果的1。24倍和 4。27倍;另一方面，红肉火龙果植株茎部中还富集了列契瓦尼尔氏菌属(Lechevalieria)、糖霉菌属(Glycomyces)、未分类肠杆菌属(unclassified_f__Enterobacteriaceae)、马杜拉放线菌属(Actinomadura)等优势细菌属以及 unclassified_f__Serendipitaceae、unclassified_c__GS13、unclassified_o__Atractiellales、unclassified_o__Auriculariales、篮状菌属(Talaromyces)等优势真菌属。LEfSe差异分析结果显示，原小单孢菌属(Promicromonospora)细菌和木霉菌属(Xylomyces)真菌在红肉火龙果植株茎部中显著富集。[结论]内生微生物群落组成与红肉火龙果果肉中色素的产生、代谢积累密切相关;链霉菌属、未分类肠杆菌属、原小单孢菌属细菌及子囊菌门、青霉菌属、篮状菌属和木霉菌属真菌可能是红肉火龙果果肉色素合成与代谢积累相关的功能微生物。

    火龙果果肉颜色内生微生物高通量测序

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