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中国农业科学
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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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    宁夏土壤颗粒组成特点及其影响因素分析

    周雷曲潇琳周涛马常宝...
    4272-4287页
    查看更多>>摘要：[目的]明确宁夏地区土壤颗粒组成的特点及其影响因素,从而为当地的土地利用、农业生产规划等提供科学参考.[方法]根据 114 个点位的土壤颗粒组成测试数据,研究宁夏地区环境因素对土壤颗粒组成的影响,土壤颗粒组成、土壤质地类型、土壤控制层段颗粒大小的统计学特征,以及土壤颗粒组成的空间分布特征.[结果](1)宁夏土壤的颗粒组成以砂粒和粉粒为主,土壤砂粒、粉粒和黏粒含量分别为 2.4%—97.2%、0.8%—86.0%和 0.7%—43.3%,平均含量分别为34.9%、49.6%和 15.5%;土壤质地主要以粉壤土(占 46.5%)、砂壤土(占 17.6%)和壤土(占 13.3%)为主,土壤质地类型的变异主要归因于砂粒和粉粒含量的变化.(2)多个环境因素共同影响了宁夏地区土壤颗粒组成,影响力从大到小依次为地貌、母质、小地形、热量、土壤类型、土地利用类型和风速.(3)控制层段的颗粒大小有 11 种类型,以壤质(占46.5%)、黏壤质(占 19.3%)、砂质(占 16.7%)为主.(4)宁夏地区很难发育出黏化层,在 114 个剖面中有 26 个黏粒含量符合黏化层,但只有 2 个是确切的黏化层.(5)宁夏灌於表层产生了明显的质地分异.[结论]宁夏土壤颗粒组成以砂粒和粉粒为主,地貌和母质是影响土壤颗粒组成的最主要因素.

    土壤颗粒组成因素分析土壤质地黏化层诊断灌淤表层宁夏

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    开花期番茄circRNA的测序分析及功能分析

    殷子贺杨成成赵钰慧赵丽...
    4288-4303,中插26-中插38页
    查看更多>>摘要：[背景]开花期作为植物生长发育过程中至关重要的时期之一,直接影响植物果实成熟和种子发育.circRNA 是一类普遍存在于真核细胞的共价闭环RNA分子,在番茄的发育过程和应激反应中起重要调节作用.但目前番茄的circRNA研究主要集中在果实和叶片中,缺少对番茄花期circRNA较为系统的研究.[目的]鉴定和分析开花期番茄circRNA,对番茄中miRNA、circRNA 的功能研究有重要意义,也为番茄生长、发育和胁迫响应机制研究奠定基础.[方法]选择开花期番茄植株的花、根、叶 3 个组织样品进行circRNA测序,每个样品 3 个重复,鉴定circRNA并对其基本特性进行分析;筛选组织特异性的circRNA检测成环能力,并对鉴定的circRNA宿主基因进行GO分析和KEGG分析,通过生物信息学方法预测分析circRNA的作用方式和作用位点,构建番茄响应生长发育的潜在circRNA-miRNA-mRNA互作调控网络.[结果]利用高通量测序方法,共获得 532 个 circRNA,其中 83%为外显子类型,且 circRNA 在花期番茄各染色体中的分布不均匀,其中 1 号染色体产生的circRNA最多,5号染色体最少.对开花期番茄花、叶、根3个组织的circRNA差异表达分析表明,花与叶中差异表达的circRNA有 79 个、花与根中差异表达的circRNA 133 个、叶与根中差异表达的circRNA 132 个.其中花、叶、根 3 个组织中均有显著差异表达的circRNA 14个.从14个差异表达circRNA中随机选择8个circRNA进行成环能力检测,结果表明这8个circRNA均具有成环能力.GO分析和KEGG分析表明开花期番茄中的circRNA主要与核酸、蛋白及其他小分子物质结合以及各类生物大分子的合成和代谢相关.最后构建了 14 个circRNA、10 个miRNA和 136 个mRNA组成的番茄circRNA-miRNA-mRNA互作调控网络.[结论]开花期番茄circRNA具有明显的组织特异性,共鉴定到342个组织特异性的circRNA,其中均显著特异性表达的14个,成功鉴定成环8个,构建了开花期番茄特异性的circRNA-miRNA-mRNA互作调控网络,为后续开花期circRNA的研究奠定了基础.

    circRNA番茄开花期miRNAceRNA

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    枸橼C-05 CmPR4A上游转录因子CmWRKY75的筛选及其抗溃疡病功能分析

    颜培涵罗健铭郝晨星孙紫青...
    4304-4317页
    查看更多>>摘要：[背景]柑橘溃疡病(Citrus canker)是由黄单胞杆菌柑橘致病变种(Xanthomonas citri subsp.citri,Xcc)引起的危害严重的柑橘病害之一,目前尚无根治方法,而现有栽培品种中很少有对柑橘溃疡病存在显著抗性的品种,因此,抗病品种的选育对根治该病害尤其重要,而抗性基因的发掘又非常利于抗病育种.[目的]以枸橼 C-05 的抗溃疡病相关基因CmPR4A为诱饵,筛选其上游转录因子,探究转录因子参与调控枸橼C-05抗溃疡病的功能作用,为选育柑橘抗病品种提供基因信息.[方法]基于前期冰糖橙和枸橼C-05叶片接种Xcc的转录组测序结果,结合实时荧光定量PCR分析PR4A在抗病和感病种质中的表达差异,使用PlantCARE对枸橼C-05(抗病)和冰糖橙(感病)PR4A启动子序列进行差异分析,利用酵母单杂交筛选PR4A上游转录因子,并使用酵母回转验证、双荧光素酶验证CmPR4A和候选转录因子的互作关系.在 8 种抗病和感病柑橘种质中,人工接种Xcc后,于 0、2、4、6 和 8 d时取注射点附近的叶片,对转录因子的表达水平进行分析,验证其与抗病的关系.通过农杆菌介导瞬时转化法,将带有 35S启动子的转录因子载体在枸橼C-05 和冰糖橙叶片中瞬时过表达,使用qRT-PCR对转录因子和PR4A表达水平进行分析,并在瞬时过表达24 h后接种Xcc,进行Xcc菌定量和症状观察.[结果]接种Xcc的枸橼C-05和冰糖橙的转录组分析及定量PCR表达结果显示,在接种4、6 和 8 d时,抗病种质枸橼C-05 中的PR4A表达量显著高于感病的冰糖橙.枸橼C-05和冰糖橙的PR4A启动子在-236 bp处存在顺式作用元件W-box的差异,以此为依据进行CmPR4A启动子短截并构建诱饵载体.依据自激活结果,在200 ng·mL-1的金担子素(AbA)浓度下,以proCmPR4A-2为诱饵,在枸橼C-05受Xcc诱导下的酵母文库中进行酵母单杂交筛选,表明CmWRKY75 可以与proCmPR4A-2互作,双荧光素酶报告系统也证实二者的互作关系,且CmWRKY75正调控CmPR4A的表达.在8种柑橘种质叶片接种Xcc后进行WRKY75的表达模式分析表明,WRKY75表达量在抗病种质枸橼C-05、美国枸橼AV、矮果香橼中显著上调,在感病种质冰糖橙、沙田柚及柠檬、南川香橼和丹娜香橼中只出现微量上调.在枸橼C-05和冰糖橙叶片中瞬时过表达WRKY75,发现PR4A的表达量在接种4 d时显著上调且能增强叶片对Xcc的抗性.[结论]CmWRKY75可以结合到CmPR4A启动子的W-box上,并正调控CmPR4A的表达,增强叶片对Xcc的抗性.同时WRKY75的表达受Xcc诱导,在抗病种质中呈显著上调表达,与PR4A在抗病感种质中的表达变化趋势一致,可能是上游调控因子WRKY75在不同抗病和感病柑橘种质中表达差异导致,从而使其在枸橼C-05抗溃疡病过程中起作用.

    柑橘溃疡病枸橼C-05PR4A转录因子WRKY75

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    不同盐离子对藜麦蛋白凝胶特性及分子间作用力的影响

    冯潇武朝升杨玉玲付丽霄...
    4318-4329页
    查看更多>>摘要：[目的]研究添加不同盐离子对藜麦蛋白凝胶特性的影响,探究盐离子影响凝胶特性的分子机理,为藜麦蛋白凝胶加工提供理论依据.[方法]采用碱提酸沉法提取藜麦蛋白.在pH 7.0条件下制备添加50 mmol·L-1 不同盐离子(NaCl、CaCl2、CaSO4、MgCl2)的藜麦蛋白溶液(20%,w/v).水浴加热后制备凝胶,测定盐离子对凝胶质构、持水力、色差以及水分分布的影响.通过扫描电镜和流变仪研究不同盐离子对藜麦蛋白凝胶微观结构和流变特性的影响,分析分子间相互作用及其二级结构.[结果]中性条件下,盐离子的加入降低了藜麦蛋白凝胶的硬度和持水力(P＜0.05),增强了凝胶的弹性.添加 MgCl2的藜麦蛋白凝胶具有最低的硬度和持水力.NaCl 对凝胶的色差没有显著影响.相同浓度下,二价盐离子的加入显著提高了凝胶的亮度和白度,CaCl2 的加入使凝胶白度从 59.62 提高至 67.80.添加盐离子促进藜麦蛋白的颗粒聚集,使凝胶的网络结构更加粗糙,加入二价盐离子的蛋白凝胶的微观结构表现出更粗糙和更大的缝隙.同时,相较于空白组和添加NaCl的凝胶,添加二价盐离子显著降低了藜麦蛋白凝胶内的二硫键含量,并削弱了凝胶内的静电相互作用.盐离子的加入使蛋白凝胶的β-折叠和β-转角含量降低,α-螺旋结构和无规则卷曲结构含量增加,降低了二级结构的有序性.[结论]在中性条件下,不同盐离子的加入在不同程度上影响藜麦蛋白的凝胶特性和凝胶的微观结构;相同摩尔浓度下,所有二价盐离子比NaCl制备的凝胶微观结构更粗糙,凝胶硬度和持水力更低,主要是因为添加二价盐离子显著降低了藜麦蛋白凝胶内二硫键的含量,并削弱了凝胶内的静电相互作用.

    藜麦分离蛋白蛋白凝胶二级结构水分分布分子间作用力

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    NAC通过调控活性氧影响脂肪间充质干细胞增殖和分化

    刘裴裴丁世杰宋文娟唐长波...
    4330-4343页
    查看更多>>摘要：[目的]细胞在体外培养过程中易受氧化应激,细胞内活性氧水平升高,影响细胞功能.通过探究N-乙酰-L半胱氨酸(N-Acetyl-L-cysteine,NAC)对猪脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)活性氧的调控作用,进一步明确对其增殖和分化的影响,为培养脂肪种子细胞体外大量扩增和提高分化效率提供理论基础和参考依据.[方法]为建立ADSCs体外培养氧化应激模型,在ADSCs增殖过程中加入不同浓度的H2O2(0、25、50、100 μmol·L-1),通过细胞计数结果、细胞形态、细胞活力、高通量高内涵活细胞共聚焦成像系统检测细胞内活性氧水平,确定 H2O2 的添加浓度.为了筛选NAC促进ADSCs增殖的最佳添加浓度,在ADSCs增殖过程中加入不同浓度的NAC(0、1、2、3 mmol·L-1),通过细胞计数结果和细胞形态,确定 NAC 的适宜添加浓度.通过 EdU 染色和细胞计数分析不同处理条件下(Control、1 mmol·L-1 NAC、50 μmol·L-1 H2O2、1 mmol·L-1 NAC + 50 μmol·L-1 H2O2)的细胞增殖情况,为进一步探究NAC对氧化应激的ADSCs增殖的影响.为探究不同处理条件下ADSCs内活性氧的水平,对不同处理条件下增殖 3 d后的ADSCs进行CellRox染色,通过高通量高内涵活细胞共聚焦成像系统检测细胞内活性氧水平,明确 ADSCs 增殖与细胞内活性氧水平的关系.为探究ADSCs内活性氧水平对其分化的影响,ADSCs在不同处理条件下分化 10 d,对其进行油红O染色,Image J分析染色面积评估ADSCs的分化脂质积累量并通过RT-qPCR检测ADSCs分化相关基因的相对表达量.[结果]ADSCs在增殖过程中,与对照组相比较,添加 50 μmol·L-1 H2O2 组的ADSCs呈梭形,细胞内活性氧含量显著升高(P＜0.05),氧化应激模型成功建立.与对照组相比,ADSCs在增殖过程中添加 50 μmol·L-1 H2O2,ADSCs增殖数目显著降低(P＜0.05),但是在ADSCs分化过程中添加 50 μmol·L-1 H2O2,ADSCs的脂质积累量显著升高(P＜0.05).ADSCs在增殖过程中,与对照组相比较,添加 1 mmol·L-1 NAC组的ADSCs呈梭形,细胞内活性氧含量显著降低(P＜0.05),ADSCs增殖数目显著升高(P＜0.05),但是 1 mmol·L-1 NAC的添加对ADSCs的脂质积累没有显著影响(P＞0.05).[结论]氧化应激的产生提高ADSCs中活性氧水平,不利于ADSCs体外大量扩增,诱导细胞分化,加速细胞衰老.在ADSCs体外扩增体系中添加1 mmol·L-1 NAC可以降低因长期培养、外源刺激等因素带来的氧化应激损伤,对氧化应激的ADSCs具有保护作用,能有效促进细胞的增殖,并且不会影响细胞的分化能力.

    NACADSCs活性氧增殖分化培养脂肪

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    维生素A和乙酸交互作用对奶牛乳腺上皮细胞中乳成分合成相关基因表达的影响

    郭咏梅刘阳武汭闫素梅...
    4344-4358页
    查看更多>>摘要：[目的]在前期研究发现维生素A(VA)对奶牛乳腺上皮细胞(bovine mammary epithelial cells,BMECs)内乳脂和乳蛋白合成相关基因表达具有显著促进效果的基础上,以奶牛乳腺上皮细胞为研究对象,添加乳脂肪合成前体物乙酸(acetic acid,AA),旨在探究VA和AA二者在乳成分合成相关基因表达上是否存在互作关系,借此更系统地了解VA参与乳脂、乳蛋白合成的调控机制,为奶牛饲料中合理添加VA及改善乳品质提供科学依据.[方法]采用胶原酶消化法培养细胞,将第三代BMECs分为6个处理组,分别加入不同浓度的VA和AA混合工作液,6个处理组依次命名为对照组(0 mg·mL-1 VA+0 mol·L-1 AA)、AA处理1组(0 mg·mL-1 VA+0.006 mol·L-1 AA)、AA处理2组(0 mg·mL-1 VA+0.01 mol·L-1 AA)、VA处理组(0.001 mg·mL-1 VA+0 mol·L-1 AA)、VAAA1组(0.001 mg·mL-1 VA+0.006 mol·L-1 AA)和VAAA2组(0.001 mg·mL-1 VA+0.01 mol·L-1 AA).培养结束后收集细胞和培养液样品,采用MTT法测定细胞增殖率;采用试剂盒法测定甘油三酯含量、乳脂和乳蛋白合成关键酶的活性;采用实时定量 PCR 技术测定并计算乳脂和乳蛋白合成相关基因的相对表达量.[结果]添加 VA 后显著提高了细胞增殖率(P＜0.001),但添加AA、VA与AA的组合效应均对细胞增殖率无显著影响(P＞0.05).VA和AA在乳脂合成方面存在互作效应,AA能提高BMECs内的甘油三酯(TG)含量(P=0.01),同步添加VA则对TG的合成产生明显的抑制作用(P=0.01);AA能提高细胞内脂肪酸合成酶(FASN)、乙酰辅酶 A 羧化酶(ACACA)的活性及过氧化物酶体增殖物激活受体 γ(PPARG)基因的表达(P＜0.05;P＜0.05;P＜0.001),同时添加VA则极显著地抑制(P＜0.001;P=0.01;P＜0.01);AA显著提高了BMECs内哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)含量(P=0.05)、p70 核糖体蛋白S6 激酶 1(S6K1)酶活性(P＜0.001),并上调了κ-酪蛋白(CSN3)的基因表达(P＜0.001),mTOR与β-酪蛋白(CSN2)的基因表达受到两者互作效应的影响(P=0.02),同时添加VA与AA时会减弱单独添加VA或AA后对mTOR与CSN2的基因表达的下调作用.[结论]AA处理组 2 对乳脂合成的促进效果较好,VAAA2组较弱;AA处理 1组对乳蛋白合成促进作用较好,VAAA1组较弱.因此,单独添加0.01 mol·L-1 的AA对促进乳脂合成较好,0.006 mol·L-1 的AA则更利于乳蛋白的合成.

    维生素A乙酸互作奶牛乳腺上皮细胞乳成分

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