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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。
正式出版
收录年代

    葡萄果粒质量相关性状全基因组关联分析

    王慧玲闫爱玲王晓玥刘振华...
    1561-1573页
    查看更多>>摘要:[目的]果粒大小是葡萄外观和产量的重要构成因子之一,为受多基因调控的复杂数量性状,挖掘葡萄果粒大小相关性状的关键遗传调控位点和基因,将有助于葡萄产量的提高.[方法]本研究以150份葡萄品种资源为材料,分别于2019年和2020年对葡萄果实单粒重、种子数目和种子质量等进行测定,并结合重测序获得的高密度基因型数据进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),挖掘调控各性状的遗传位点和基因.[结果]各性状在关联群体中呈现广泛的连续变异,变异系数为39.55%—68.89%;在不同年份均服从正态分布,符合数量性状遗传特征;相关性分析表明葡萄果实单粒重、种子数目和种子质量呈显著正相关.全基因组关联分析共检测到150个与果实单粒重显著关联的SNP,在2019年检测到99个SNP,解释表型变异的14.48%—25.59%;在2020年检测到73个SNP,解释表型变异的16.08%—26.83%;其中24个SNP位点在两个年份均检测到,主要位于1号、5号、11号和16号染色体.相较于果实单粒重,检测到的与种子数目显著关联的SNP较少,2019年检测到1个显著性SNP,表型解释率为24.29%;2020年检测到17个显著性SNP,均位于18号染色体.两个年份检测到与种子质量显著关联的SNP分别有1个和2个,位于18号染色体,解释表型变异的23.59%—48.29%.在两年重复检测到SNP位点基因组区域内,根据基因功能注释筛选出11个可能与果实单粒重相关的候选基因,其中包括乙烯信号通路基因(基因ID:VIT_05s0049g00490、VIT_05s0049g00500、VIT_05s0049g00510和VIT_16s0100g00400)、赤霉素信号途径基因(基因ID:VIT_11s0016g04630和VIT_16s0022g02310)、生长素响应蛋白基因(基因ID:VIT_11s0016g05640)和一些重要的转录因子基因(基因ID:VIT_05s0049g00460、VIT_11s0016g05660和VIT_16s0022g02330).在18号染色体鉴定到与种子含量相关的候选基因(基因ID:VIT_18s0041g01880,编码MADS-box蛋白VviAGL11),位于该基因上的SNP基因型变化显著影响葡萄果实种子数目和质量.[结论]结合两个年份的表型数据,共检测到150个与果实单粒重显著关联的SNP,主要定位于1号、5号、11号和16号等染色体;检测到19个与种子含量关联的SNP,主要定位于18号染色体.基于基因注释和基因型分析结果,确定了包含VIT_11s0016g04630和VIT_16s0022g02310等在内的11个候选基因可能参与调控葡萄果实单粒重,确定候选基因(基因ID:VIT_18s0041g01880)与种子含量显著相关.

    葡萄果粒大小全基因组关联分析候选基因

    超声辅助玉米醇溶蛋白基乙烯吸附膜的制备及其香蕉保鲜性能

    范鑫李宇鑫邝吉卫杨婷...
    1574-1584页
    查看更多>>摘要:[目的]乙烯是影响水果品质及货架期的关键植物激素.本研究利用高场强超声波(HIU)对玉米醇溶蛋白(zein)进行物理改性处理,使其蛋白结构舒展,内部活性官能团暴露;利用超声改性zein膜中的活性官能团(如巯基等)与乙烯发生"点击反应"吸附乙烯,从而达到延长水果货架期的目的.[方法]将5 g zein溶于80%醋酸溶液中,选用频率为20 kHz、功率为400 W的超声波经不同时长(0、5、15和30 min)的预处理后,分别取2 mL蛋白溶液移至培养皿(55.0 cm2)中,放置于40℃烘箱干燥24 h,分别得到zein-0膜、zein-5膜、zein-15膜、zein-30膜,通过圆二光谱、内源性荧光、粒径电位仪和扫描电镜分析不同条件超声处理后蛋白结构及形貌的变化;借助物性分析仪和VOC检测仪表征zein膜的力学性能和乙烯吸附性能.以香蕉为研究对象,将超声处理后的zein膜与香蕉放置于同一塑封袋中,室温密闭放置10 d,基于香蕉表皮的褐变程度、香蕉果肉的硬度变化和香蕉失重率分析zein膜延长水果货架期的性能.[结果]高场强超声波处理对蛋白质的高级结构具有修饰作用,频率为20 kHz、功率为400 W超声处理15 min后,zein的平均粒径降低(1013.3±6.9 nm),α-螺旋结构的比例降低(45.86%),β-折叠结构的比例升高(12.20%),上述现象表明适度超声处理使zein结构舒展.同时,zein-15膜的乙烯吸附性能与zein-0膜(未经超声处理)相比增加了9.486 mg·m-3·h-1,阻氧性能与zein-0膜相比增加了0.75×10-16 kg·m·m-2·s-1·Pa-1.本研究以呼吸跃变型水果的香蕉为代表,zein-15膜能有效降低香蕉的失重率,延缓香蕉表皮的褐变和香蕉果肉硬度的降低,延长了香蕉的货架期.[结论]一定条件的超声处理(20 kHz、400 W、15 min)能够诱导zein结构舒展,暴露出更多的活性官能团,提高其乙烯吸附性能.zein-15膜具有良好的阻氧性和力学性能,有效延长了香蕉的货架期和乙烯吸附膜的使用寿命.

    超声处理结构修饰玉米醇溶蛋白膜乙烯吸附剂货架期

    不同筛选方法的低密度SNP集合填充准确性比较

    林雨浓王泽昭陈燕朱波...
    1585-1593页
    查看更多>>摘要:[目的]尝试通过在华西牛参考群高密度标记芯片位点中,使用两种标记筛选方法挑选具有代表性的且密度梯度不同的SNP位点集合,后利用基因组填充策略在相同填充参数下将低密度芯片数据填充至高密度继而进行后续基因组研究,从而达到降低华西牛基因型分型成本的目的.研究分别比较了不同标记集合填充准确性和填充一致性的差异,阐述了标记筛选方法、标记密度、最小等位基因频率和参考群体数量等4个因素对填充结果的影响,为华西牛低密度SNP填充芯片设计提供参考.[方法]将质控后剩余的1233头华西牛群体随机分为参考群(986头)和验证群(247头).使用等间距法(equidistance,EQ)和高MAF法(high MAF,HM)两种标记筛选方法分别从华西牛参考群体的Illumina Bovine HD芯片位点集合中筛选出16种不同密度的SNP集合,共生成32种不同SNP梯度密度集合.随后在验证群体中利用Beagle(v5.1)软件将各低密度集合填充至770 k密度水平,计算填充准确性和填充一致性并对填充性能影响因素进行分析.[结果]32种低密度SNP集合的标记数量在100—16000之间,窗口最大为24176 kb,最小151 kb.随着标记密度升高,EQ和HM两种筛选方法填充一致性和准确性不断提升,但填充准确性和填充一致性增加的幅度越来越小.当标记集合密度超过12 k后均趋于平稳.SNP密度在16 k时两种方法的填充准确性达到最高(r2 EQ=0.8801,r2 MAF=0.8696).当标记密度低于11 k时,不同标记密度梯度下HM方法填充一致性均高于EQ方法.然而当SNP集合密度超过11 k时,EQ筛选方法较表现出填充优势.与填充一致性结果趋势相似,在SNP集合密度低于10 k时,HM方法仍然具有较高的填充准确性,但当SNP集合密度高于10 k时,EQ方法的填充准确性则较高,且在SNP密度集合大于12 k后,EQ填充准确性趋于稳定.同时研究发现与低MAF标记位点相比,高MAF位点的填充准确性更高.填充过程中发现,填充一致性和填充准确性随着参考群体增大而提高.当参考群体数量在600—800时,位点填充准确性和一致性较高.[结论]在华西牛群体中,填充一致性和填充准确性随标记密度递增而上升,在标记密度为10 k—12 k区间,可获得较好的填充效果.当标记密度小于10 k时优先选择HM方法,更高密度时EQ方法较好.高MAF标记位点填充准确性更高.采用填充策略进行低密度标记填充时,参考群体数量在400头以上时填充效果较为理想.

    填充准确性低密度SNP芯片华西牛连锁不平衡最小等位基因频率

    基于转录组测序筛选鸡蛋绿壳性状相关基因

    肖涛李辉罗韦叶涛...
    1594-1605页
    查看更多>>摘要:[背景]绿壳蛋深受消费者喜爱,蛋壳绿色的深浅在市场上是影响绿壳蛋定价销售的重要参考指标.绿壳蛋的形成受多基因共同调控,蛋壳绿色深浅不一,其分子机理尚不清楚.通过对赤水乌骨鸡蛋壳腺组织进行转录组测序,挖掘其调控绿壳蛋蛋壳颜色深浅的候选基因以及关键信号通路,探究影响蛋壳颜色遗传性,以期发展绿壳蛋的选种选育和提高经济效益.[目的]探讨赤水乌骨鸡的遗传基础,并通过SLCO1B3基因分型对其进行鉴定和筛选,以期通过分子标记在青壳鸡育种规划中提供新的见解,并在后期的选择策略中帮助控制和提高赤水乌骨鸡蛋壳品质的同质性.[方法]以纯系的280日龄赤水乌骨鸡为研究对象,屠宰产浅绿色蛋(QL)和深绿色蛋(SL)的母鸡各3只,采集蛋壳腺以RNA-seq技术检测分析,筛选与蛋壳颜色密切相关的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),并对这些DEGs进行GO和KEGG富集分析.利用qRT-PCR技术检测与蛋壳颜色相关的6个候选基因的转录水平变化以验证转录组数据可靠性.[结果]在深绿组与浅绿组中共筛选到93个显著DEGs,有59个基因在深绿组中显著上调,34个显著下调.DEGs注释到GO数据库进行比对,主要显著性富集的是钠离子转运、负离子结合、肌质网膜等.KEGG分析富集程度最显著的是醛固酮调节钠的重吸收,以及富集的矿物质吸收、亚油酸的新陈代谢等信号通路.通过qRT-PCR验证,结果显示这些基因的表达趋势与转录组的测序结果一致.[结论]经功能分析,TF基因、SCNN1家族基因、CYP450家族基因、SLC家族基因和FAM家族基因,以及醛固酮调节钠的重吸收信号通路参与蛋壳色素合成、转运和沉积.上述基因和信号通路可能是影响赤水乌骨鸡蛋壳绿色深浅不一的候选基因和关键信号通路.

    转录组测序赤水乌骨鸡绿壳蛋蛋壳颜色qRT-PCR

    副猪嗜血杆菌间接ELISA抗体检测试剂盒的研制与应用

    张鹏云陈敏刘明星周红...
    1606-1614页
    查看更多>>摘要:[背景]副猪嗜血杆菌(Haemophilus parasuis,HPS)是猪的上呼吸道病原菌,引起格拉瑟氏病,主要引起断奶前后和保育阶段的猪发病,通常见于5—8周龄的青年猪,发病率一般为10%—15%.该菌有15种血清型,目前主要养猪国家流行的血清型为4型、5型、12型和13型,是严重危害养猪业发展的主要细菌性病原之一.目前国内还没有检测该菌抗体的商品化试剂盒.[目的]研制一种针对副猪嗜血杆菌的快速、敏感和特异性强的抗体检测试剂盒,为格拉瑟氏病的有效防控提供技术支持.[方法]表达并纯化OppA、DppA、HbpA 3种不同的副猪嗜血杆菌ABC转运体周质底物结合蛋白,使用副猪嗜血杆菌阴、阳性参考血清筛选以上3种蛋白中免疫反应性和反应特异性好的蛋白.以筛选的蛋白为包被抗原,建立检测HPS抗体的间接ELISA方法,优化间接ELISA反应条件,并组装试剂盒.在此基础上,确定该试剂盒的敏感性、特异性;通过对不同时间、不同猪场采集的2000份临床猪血清样本进行检测,评价该试剂盒的实用性;在以上临床血清样本中随机选取200份,分别以研制的试剂盒、间接血凝试验以及进口商品化试剂盒进行检测,比较检测结果,验证该试剂盒的符合率;最后,使用研制的试剂盒检测免疫和攻毒猪采集的血清,评价该菌免疫后的抗体消长规律.[结果]成功表达并纯化了OppA、DppA、HbpA 3种蛋白,发现OppA免疫反应性和反应特异性最好.经过反应条件优化,确定OppA包被浓度为1μg·mL-1,封闭液为0.5%的BSA-PBS溶液,样品稀释液为1%的BSA-PBST溶液,样品孵育时间为30min,样品稀释度为1﹕50,酶标二抗孵育时间为30min,底物作用时间为15 min,临界值为0.18;试剂盒的敏感性和特异性为96.67%,能与国内常见血清型HPS阳性血清反应而不与猪其他常见病原阳性血清发生交叉反应;2000份临床血清样本阳性检出率为34.65%;随机抽取200份血清样本,与间接血凝试验的符合率为92.50%,与进口商品化试剂盒符合率为87.00%,符合率较高;使用试剂盒检测免疫和攻毒后不同时间采集的猪血清,HPS抗体消长规律符合预期.[结论]研制的副猪嗜血杆菌ELISA抗体检测试剂盒特异性高、敏感性强,与商品化试剂盒和间接血凝试验的符合率高,可用于临床HPS抗体检测和疫苗免疫效果评价.

    副猪嗜血杆菌ABC转运体周质底物结合蛋白间接ELISA免疫评价

    新发鸽腺病毒A型感染的病理变化

    杨志远周雨婷林健黄程...
    1615-1616页