当期目录

    2017年 第19卷 第12期    刊出日期:2017-12-15
    农业创新论坛
    雾霾对农业生产及农产品流通影响的研究进展
    马娟娟,孔繁涛,周向阳,徐维微,吴建寨*
    2017, 19(12):  1-7.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0118
    摘要 ( )   PDF (952KB) ( )  
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    雾霾作为灾害性天气,不仅危害人们健康,而且威胁农业生产。近年来,随着我国雾霾天气日趋严重,雾霾成为社会各界关注的热点和重点。系统总结和分析了国内外关于雾霾对农业生产、农产品流通等方面影响的研究进展和成果。国外研究采用了定量、定性的研究方法,主要对雾霾影响农作物机理及对产量、质量危害等几个方面进行了探讨;而国内起步较晚,且多为定性分析,定量研究较少。研究普遍认 为雾霾发生会导致农作物产量降低,造成农产品质量下降,引起农业生产环境污染,阻碍农产品流通。未来研究需要加强跨部门、跨学科的合作,重点开展基于机理模型的基础研究,并做到边研究、边应用、边防治。
    美国食品营养强化发展经验及对我国的启示
    逄学思,周晓雨,徐海泉,郭燕枝*
    2017, 19(12):  8-13.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0476
    摘要 ( )   PDF (907KB) ( )  
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    食品营养强化主要通过向食物中添加特定营养素,增加其营养成分从而预防相关疾病的发生,是改善国民微量营养素缺乏的重要途径之一。美国食品营养强化经历了90多年的发展历程,其营养强化范围广,普及程度高,法规标准比较完备。通过对美国强化食品的发展历程进行研究,借鉴其中有效的管理方法和经验,为今后我国强化食品的发展提供了有益的思路。通过对我国强化食品现状和存在问题的分析,借鉴美国的相关经验,认为需要完善我国有关营养强化的法规标准,加大技术研发在保持营养和口感的同时降低成本,增强政府的政策和资金支持力度,同时加大宣传力度,提高消费者对营养强化食物的认知程度。
    iTRAQ技术及其在水稻蛋白质组学中的应用研究进展
    陈凌华1,2,程祖锌2,许明2,郑金贵2*
    2017, 19(12):  14-23.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0224
    摘要 ( )   PDF (1075KB) ( )  
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    同位素标记相对和绝对定量技术(iTRAQ)是一种新型的高通量的蛋白质测序技术,其通过与高精度的质谱仪串联,可同时对多达8个样品进行定性与定量分析,测定蛋白范围广泛、检测限低、分析结果可靠、精度高;目前已广泛应用于植物体的结构、功能、表达等方面的研究。水稻是人类的主要粮食作物,也是首个完成基因组测序的谷类模式植物,在蛋白质组水平上研究水稻的生长发育、调控机制具有重 要意义。综述了iTRAQ的原理、操作流程和优缺点,重点就iTRAQ技术在水稻组织器官、亚细胞水平、逆境胁迫、激素诱导、突变体等方面的蛋白质组学研究进行了分析,并对iTRAQ技术在水稻蛋白质组学上的应用研究进行了展望。
    生物技术 生命科学
    水稻纹枯病菌MAPK级联信号途径分析及信号通路模型预测
    杨系玲1,姜述君1,马婧1,戴凌燕2,邓本良3,孔祥森4,范文艳1*
    2017, 19(12):  24-33.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0370
    摘要 ( )   PDF (3336KB) ( )  
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    MAPK级联信号途径在植物病原真菌的生长、发育、繁殖及致病性等方面起着重要作用。根据已公布的5个水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)全基因组数据利用生物信息学方法对该病原菌的MAPK(mitogen-activated protein kinase)级联信号途径基因进行了鉴定,并预测水稻纹枯病菌MAPK级联途径图。蛋白结构域和motif分析结果表明,水稻纹枯病菌的MAPK信号途径基因均含有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域,并且基因序列具有较高保守性。多重序列比对结果表明,水稻纹枯病菌基因组中存在11个MAPKKK基因,分属于Ste11、Bck1和Ssk2类;10个MAPKK基因,分别为Ste7、Pbs2及Mkk1类;12个MAPK基因,被分类为Kss1/Fus3、Hog1、Slt2和Ime2。在5个水稻纹枯病菌基因组中,水稻纹枯病菌(taxid:456999)和AG-3 Rhs 1 AP(taxid:1086054)基因组中存在Kss1/Fus3-MAPK、Hog1-MAPK、Slt2-MAPK和Ime2-MAPK信号通路,AG-1 IB(taxid:1108050)基因组中存在Kss1/Fus3-MAPK、Hog1-MAPK和Slt2-MAPK通路,AG-8 WAC10335(taxid:1287689)基因组中仅存在Hog1-MAPK通路,而AG-1 IA(taxid:983506)基因组中只有2个MAPKKK基因未找到完整的信号通路。依据上述研究结果预测了水稻纹枯病菌的Kss1/Fus3、Hog1、Slt2和 Ime2级联途径模型,此结果为深入研究水稻纹枯病菌的MAPK家族功能奠定了重要的理论基础。
    一株产胞外邻苯二酚-2,3-双加氧酶菌种的筛选及鉴定
    徐苗,晁群芳*
    2017, 19(12):  34-42.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0022
    摘要 ( )   PDF (1145KB) ( )  
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    为了筛选得到一株产胞外邻苯二酚-2,3-双加氧酶的芘降解菌株,以新疆克拉玛依石油污染土壤为样品源,采用芘平板升华法,筛选具有多环芳烃降解能力的菌株。利用显色反应及酶促反应对菌株所产胞外邻苯二酚-2,3-双加氧酶进行定性定量试验并对其进行形态学观察、BIOLOG GENⅢ微孔板鉴定及16S rRNA序列分析。通过单因子影响试验和正交试验对菌株的生长特性及最佳降解条件进行了初步探讨。结果表明:芘降解菌株W39能分泌胞外邻苯二酚-2,3-双加氧酶,且经芘诱导后,产酶能力提高了3倍;经鉴定,菌株W39为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae);最适培养条件:35℃,pH 7.0,芘浓度50 mg/L。可见,邻苯二酚-2,3-双加氧酶是降解芘的关键酶之一,可对其进行进一步研究。
    茶树脂肪氧合酶(LOX)基因家族成员的分子进化及密码子偏好性分析
    周子维1,2§,常笑君1,2§,游芳宁1,2,邓婷婷1,孙云1*,赖钟雄2*
    2017, 19(12):  43-51.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0457
    摘要 ( )   PDF (2835KB) ( )  
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    脂肪氧合酶(lipoxygenase, LOX, EC 1.13.11.12)是一类含有铁离子的血红素双加氧酶,专一催化多元不饱和脂肪酸加氧反应。基于茶树基因组数据,对筛选获得的12个LOX基因家族成员的分子特性、进化规律及密码子偏好性进行分析归纳。理化性质检测结果表明,茶树LOX家族成员中以CsLOX6的开放阅读框(open reading frame, ORFs)最长(2 778 bp),编码925个氨基酸,蛋白分子量为104.5 kDa。通过氨基酸序列同源比对,构建茶树LOX基因家族成员与26个物种(均系双子叶植物纲)的37个LOX基因的系统发育进化树,结果发现,茶树LOX基因家族成员可被分为9\|LOX亚族(5个)、13\|LOX TypeⅠ亚类(5个)及13\|LOX TypeⅡ亚类(2个),但13\|LOX TypeⅡ亚类中的CsLOX5基因,并不具有转运肽(transit peptide)前导序列。对茶树基因组LOX家族成员基因密码子相对偏好使用度(relative synonymous codon usage, RSCU)及偏好性参数进行分析,结果表明:茶树LOX基因家族成员存在着4个密码子在编码基因上被高频率选用,9个密码子被低频率选用;茶树LOX基因家族成员的密码子选用偏好性普遍较弱,并偏好以A/T作为结尾。此外,以最近邻元素法(Neighbor\|Joining, NJ)对密码子RSCU值进行聚类分析,结果发现,RSCU值的聚类与以编码序列(coding sequences, CDS)构建的系统发育进化树之间,在CsLOX10基因的聚类上存在差异。
    智慧农业 农机装备
    农产品质量安全溯源多边平台的研究与设计
    郑开涛,刘世洪*
    2017, 19(12):  52-58.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0268
    摘要 ( )   PDF (5376KB) ( )  
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    为了保障农产品质量安全,我国在农产品溯源方面取得了很多有益成果。但是依然存在企业间信息不对称、溯源困难、政府无法有效监管、社会参与度低等关键问题。从多边平台的理论研究出发,分析了我国农产品多边平台发展缓慢的原因;结合多边平台和农产品溯源的各自优势,提出了构建全国统一的基于时空追溯码的农产品质量安全溯源多边平台,并对该多边平台进行了总体设计,包括平台的参与方设计、平台的整体架构设计和平台基本功能设计;最后研究设计了多边平台下的农产品溯源管理流程,以期实现农产品高效追溯。
    作物温度及其监测技术研究进展
    刘涛1,仲晓春2*,孙成明1
    2017, 19(12):  59-66.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0565
    摘要 ( )   PDF (982KB) ( )  
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    作物温度是作物与周围环境进行能量交换的结果,作物温度的变化是有效监测作物生长状态的观测指标,红外热成像技术能够将物体红外热辐射转化为物体表面温度图。综述了影响作物温度变化的因素,包括品种特性、生育时期、不同器官、光照、温度、水分、CO2浓度、湿度、风速、种植密度、施肥等,阐述了作物植株温度监测技术在作物生长状态监测上的应用,总结了红外热成像技术在作物监测领域存在的问题,并对未来进一步研究进行了展望,以期为开展作物温度及作物热红外监测研究提供参考。
    资源环境 生物药物 生物质转化
    夏玉米普通尿素一次施肥位点优化研究
    姜超强1,2,卢殿君2,王世济1,周健民2,祖朝龙1,王火焰2*
    2017, 19(12):  67-74.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0148
    摘要 ( )   PDF (1423KB) ( )  
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    在安徽省太和县(TH)和东至县(DZ)研究了氮肥一次穴施深度对夏玉米产量、养分积累量以及氮肥利用率的影响,以探讨夏玉米一次施肥的适宜深度,为夏玉米机械化精准一次施肥提供依据。试验设对照(CK)、深6 cm(D6)、深9 cm(D9)、深9 cm+12 cm\[D(9+12)\]、深12 cm(D12)、深12 cm+15 cm\[D(12+15)\]、深15 cm(D15)一次穴施7个处理,肥料养分施用量为N 180 kg/hm2、P2O5 135 kg/hm2、K2O 180 kg/hm2。太和和东至点不同深度穴施尿素处理下夏玉米的产量结果表明,同等施氮条件下太和的产量为东至的1.3~1.5倍;两个试验点尿素12 cm深施(D12)比6 cm深施(D6)和15 cm深施(D15)夏玉米产量分别增加12.6%和67%。植株氮素积累量均以D12处理为最高,并且东至点D12处理玉米植株氮素积累量显著高于D6和D15处理。施肥深度对氮肥农学利用率和表观利用率有显著影响,两个试验点的结果表明12 cm深施氮肥表观利用率比6 cm和15 cm深施分别提高9.6%和10.4%。安徽夏玉米尿素一次施用的适宜深度为12 cm左右。
    不同栽培模式下灵芝菌株农艺性状和活性成分研究
    金鑫1,李文治2,何文江2,陈祖琴1,李强1,熊川1,黄文丽1*
    2017, 19(12):  75-81.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0177
    摘要 ( )   PDF (1163KB) ( )  
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    了解不同灵芝菌株的差异,探究其最佳的栽培模式,可为灵芝精深加工源头提高优良的栽培品种和栽培模式。通过不同栽培模式对4个灵芝菌株其子实体农艺性状和活性成分进行研究,结果显示,段木栽培中黄灵芝子实体农艺性状表现最好,代料栽培中野生灵芝子实体农艺性状表现最佳;段木栽培中平芝多糖和三萜含量最高;代料栽培中野生灵芝多糖含量最高,而平芝三萜含量最高。灵白、平芝和黄灵芝其多糖和三萜含量段木栽培皆高于代料栽培,野生灵芝其多糖和三萜含量代料栽培明显高于段木栽培。由此可见,不同灵芝菌株适宜于不同的栽培条件和栽培模式,这为选择获得活性成分高的专有灵芝菌株及相应的栽培模式提供参考。
    曲靖中海拔红壤烟区烤烟锌含量分布状况及土壤影响因子分析
    方秀1,卢秀萍2,许自成1*,解燕3,张森1,穆童1
    2017, 19(12):  82-90.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0093
    摘要 ( )   PDF (1576KB) ( )  
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    为明确曲靖中海拔红壤烟区烟叶锌含量分布状况,利用田间实地调查及室内化验分析方法,研究了该区604个烟样的锌含量分布及与土壤有效锌、pH、有机质和速效磷之间的关系。结果表明:①曲靖中海拔红壤烟区烟叶锌含量较高,平均为(46.35±16.43) mg/kg,变幅为16.66~109.89 mg/kg,处于我国烟叶锌含量适宜范围的样品占94.54%;不同产区间烟叶锌含量差异显著,且不同品种间烟叶锌含量表现为红花大金元>云烟87>云烟85>云烟97>K326;②烟叶锌与土壤有效锌极显著相关,在不同土壤有效锌组间烟叶锌含量差异达P<0.05的显著水平;③烟叶锌含量与土壤pH、有机质、速效磷含量均呈极显著负相关。因此土壤有效锌、pH、有机质、速效磷含量的高低均会不同程度地影响烟叶锌含量,进而影响烟叶品质,这也为合理调控烟叶锌含量、科学平衡施肥提供了参考。
    福建省农业废弃物多级循环模式优化与集成应用研究进展
    翁伯琦1,王义祥1,王煌平2,罗涛1,廖剑华3,林代炎4
    2017, 19(12):  91-103.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0338
    摘要 ( )   PDF (2366KB) ( )  
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    现代循环农业是现代农业建设的重要组成部分。“十二五”期间福建省现代循环农业发展取得了明显成效,优化构建出一批具有区域特色的农牧菌业废弃物多级循环利用的主体生产模式。同时根据不同主导产业,创立5个转化利用与有效连接的现代循环农业产业链开发模式。通过科研创新,突破28项关键接口技术,并实施新品种与新技术的集成推广,取得了显著的经济、社会和生态效益。总结了因地制宜构建生产模式的经验,综述了因势利导创立技术体系的进展,剖析了现代循环农业发展的问题,提出了现代循环农业的发展对策并展望了未来发展方向,以期为全国现代循环农业建设提供理论参考和技术支撑。
    海洋农业 淡水渔业
    黄金鲫内脏类结节病的病原鉴定与药物敏感性试验分析
    王永杰,陈红莲,程云生,王芬
    2017, 19(12):  104-109.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0266
    摘要 ( )   PDF (966KB) ( )  
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    淡水养殖鱼类结节病是近年来时常爆发的疾病之一,为了有效预防和防治该病,从合肥郊区某养殖场濒死的黄金鲫(鲤鱼♀×鲫鱼♂)体内分离优势致病菌(命名为AH菌株),对其进行了鉴定。采用传统细菌分类方法,测定该菌株的形态特征、生理生化特性和常见药物的敏感性;应用分子生物学方法,对病原菌16S rRNA特异片段进行克隆、序列测定分析。AH菌株与对照鮰爱德华氏菌在形态特征和生理生化特性基本一致。序列分析结果显示分离的AH菌株与鮰爱德华氏菌(AB050826,NR_024769)菌株间基因序列同源性为99.9%以上,在系统发育树上与鮰爱德华氏菌聚为一族。人工回归复感染健康黄金鲫鱼,出现与原发性相似的内脏类结节病症状。药敏实验结果显示:AH菌株对氧氟沙星等11种药物敏感,对四环素等4种抗生素耐药,对磺胺类药物复方新诺明中度敏感。综合分析认为鮰爱德华氏菌是黄金鲫内脏类结节病的重要致病菌,该结果为黄金鲫内脏类结节病有效防控提供有益参考。
    解淀粉芽孢杆菌对黑鲷幼鱼生长和肝脏功能的影响
    覃初斌,朱海燕,梅小强,徐函,邵庆均*,李卫芬*
    2017, 19(12):  110-118.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0642
    摘要 ( )   PDF (3312KB) ( )  
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    为探讨解淀粉芽孢杆菌对黑鲷幼鱼的生长、消化酶活性、血清蛋白水平以及肝脏超氧化物歧化酶活性的影响,在水温(28±1)℃下,将体质量7 g的黑鲷(Sparus macrocephalus)幼鱼室内微流水小型水泥网箱池中,分别投喂添加了0、0.025%、0.05%和0.1%解淀粉芽孢杆菌的饲料。56 d的饲养结果表明:0.05%解淀粉芽孢杆菌组黑鲷幼鱼的增重率和特定生长率显著高于对照组;摄食含解淀粉芽孢杆菌饲料的黑鲷幼鱼肠道蛋白酶和脂肪酶活性均极显著高于对照组;0.025%解淀粉芽孢杆菌组幼鱼血清总蛋白水平极显著高于对照组,其中球蛋白和白蛋白水平极显著升高;0.1%解淀粉芽孢杆菌组黑鲷幼鱼肠道中淀粉酶、肝脏中超氧化物歧化酶活性显著高于对照组。研究结果表明在饲料中添加适量的解淀粉芽孢杆菌能显著提高黑鲷幼鱼肠道消化酶活性,提高抗氧化能力,促进生长。
    方法与技术创新
    甜高粱种子为外植体离体再生体系构建
    王栋§,王晨§,马乐,李含笑,陈吉宝*
    2017, 19(12):  119-125.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0501
    摘要 ( )   PDF (3032KB) ( )  
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    甜高粱是最具优势的生物质能源作物之一,为提高甜高粱转基因育种效率,以甜高粱成熟种子为外植体,分析了影响愈伤组织生成以及离体再生的相关因素,建立了一套利用甜高粱成熟种子离体再生甜高粱的技术体系。结果表明:用0.1%升汞处理甜高粱种子10 min,具有较低的污染率(低于20%)和较高的发芽率(76.7%)。雅津4184的成熟种子,接种在添加3.0 mg/L的2,4-D和0.3 mg/L的6BA的MSB5基本培养基上培养3周后,可以获得最高的出愈率(81.7%)。愈伤组织在添加0.2 mg/L NAA和1.6 mg/L KT的B5培养基上培养4周后出芽率最高,为93.3%。不定芽在添加2.0 mg/L的IBA的1×MS培养基上培养3周后,具有最大的生根率(96.7%)。建立的甜高粱高频、高效离体培养再生体系,将为利用转基因技术改良甜高粱遗传性状提供便利的方法,加速甜高粱高育种进程。