当期目录

2023年 第25卷 第2期    刊出日期：2023-02-15

上一期   

农业创新论坛

我国粮食生产变化趋势及风险研判

宋莉莉, 张瑞涛

2023, 25(2):  1-9.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0855

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粮食生产事关国运民生，粮食安全更是治国理政的头等大事。从粮食生产能力和粮食经营主体来看，我国口粮自给充足，种植结构持续优化，但面临生态资源约束趋紧、粮食经营主体种粮积极性不高、国际贸易不确定性风险增加等现实困境，给我国粮食生产仍带来不小的冲击。为此，提出深入落实“藏粮于地、藏粮于技”战略，培育适应新时期的新型粮食生产经营主体以及提高风险防控和补贴保障能力等政策建议以保障我国粮食长期持续安全。

农业农村科研协同创新基础设施总体框架与战略价值

姜丽华, 方松, 张丹丹, 赵瑞雪, 常晓燕

2023, 25(2):  10-18.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0702

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党中央国务院高度重视农业科技创新，把解决农业“卡脖子”问题放在国家战略高度，协同创新是解决“卡脖子”问题行之有效的路径。从构建农业农村协同创新基础设施的政策背景和国内外研究现状出发，深度剖析我国农业科技创新面临的农业科研大数据、高性能计算、原创算法模型、数据应用创新和数据安全防护等瓶颈问题，基于人工智能、区块链、云计算、大数据等先进信息技术构建“数据”+“算法”+“算力”深度融合的新型基础设施，构建了服务多学科交叉融合的农业农村科研协同创新平台，简化并加速人工智能（AI）模型和数据的迭代和流动，实现大规模异构计算资源调度技术、多模态数据融合方法和友好的开发支撑环境。该平台致力于协助不同学科领域的科研工作者，将数据、模型、算法和算力等资源深度整合，打造即开即用的交互式云端开发环境，应用到教学、科学研究、科学数据集和算法研究等多个场景，形成人工智能融合多学科的生态闭环。

生物技术 生命科学

乳酸菌在猪生产中的应用研究进展

许鑫, 孟昆, 蔡红英, 杨培龙, 蒋显仁

2023, 25(2):  19-26.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0041

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乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）是一类能利用可发酵碳水化合物，同时产生大量乳酸的细菌的统称。他们有利于机体健康，通过发酵碳水化合物（主要是葡萄糖）获得能量，从而产生乳酸。对LAB的生物学特性及其在猪生产中的应用研究进展进行了综述，以期为LAB更好地应用于猪生产提供理论依据和参考。

小麦IQM基因家族鉴定及非生物胁迫下表达分析

梁婷, 左静红, 陆青, 杨东, 唐益苗, 郭春曼, 汪德州, 王伟伟

2023, 25(2):  27-37.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0612

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IQM基因是钙调素结合蛋白家族中的重要分支，在植物生长发育和应激反应中发挥重要作用。本研究利用生物信息学方法在小麦全基因组中鉴定出23个IQM基因家族成员，对其染色体位置、理化性质、系统进化关系、基因结构、蛋白保守结构域、启动子顺式作用元件和基因表达特性等进行了系统分析。结果表明，TaIQM基因家族成员随机分布在小麦18条染色体上，亚细胞定位结果显示所有基因均位于细胞核中，系统进化分析将其分为3个亚类，同一亚类间基因结构、蛋白保守结构域相似度较高，推测其功能相似；顺式作用元件分析表明，TaIQM基因家族成员启动子中含有多种与逆境胁迫及生长发育相关顺式作用元件；转录组数据分析显示，TaIQM基因家族成员在不同时期的根、茎、叶、穗和籽粒中表达量存在显著性差异；qRT-PCR分析显示，在小麦苗期地上部和地下部，TaIQM基因响应干旱、低温、高温、NaCl、ABA等多种胁迫，显示上调或下调表达。初步推断这些基因可能通过Ca²⁺信号通路参与非生物胁迫调控，研究结果为全面解析TaIQM基因结构与生物学功能、非生物胁迫响应分子机制提供依据。

糯玉米萌发期耐低温品种资源的综合评价

郭胜微, 边思文, 丁建文, 张晓辰, 杨兴, 杜锦, 向春阳

2023, 25(2):  38-47.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0550

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为构建不同糯玉米品种萌发期耐低温评价体系，以48个糯玉米品种为试验材料，测定低温胁迫下糯玉米的10个萌发及生长指标，通过主成分分析法、隶属函数法、聚类分析和回归分析，对糯玉米品种耐低温性进行综合评价与分类。结果表明，主成分分析将10个测定指标转化为根系生长因子和种子萌发因子2个相互独立的综合指标，建立了糯玉米耐低温综合得分模型Y=0.647 7Y₁+0.144 2Y₂（其中，Y₁、Y₂为2个主成分，Y₁代表的主要指标包括相对根干重、相对根表面积、相对根体积、相对根长，反映低温胁迫下糯玉米根系生长的状态；Y₂代表的主要指标包括相对苗干重、相对发芽率、相对活力指数、相对发芽势，反映低温胁迫下糯玉米的萌发情况）。通过隶属函数法对48个糯玉米品种的耐低温能力进行排序，筛选出5个耐低温能力较强的品种，依次为‘润彩糯686’‘景坡82’‘润糯175’‘润糯605’和‘天贵糯932’。聚类分析将48个糯玉米品种划分成4个类群。回归分析表明，相对根干重、相对苗长、相对发芽势、相对发芽率、相对苗干重和相对根表面积可作为糯玉米耐低温评价的重要指标。多方法关联分析的综合评价方法可对不同耐低温能力的糯玉米品种进行有效筛选分类，为糯玉米耐低温评价及耐低温种质资源的筛选提供参考。

陆地棉BGLU基因家族成员的全基因组鉴定与表达分析

张曼, 王志城, 刘正文, 王国宁, 王省芬, 张艳

2023, 25(2):  48-59.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0699

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植物BGLU基因在生物和非生物胁迫防御中起着重要作用，利用生物信息学手段对陆地棉（Gossypium hirsutum） BGLU家族成员进行全基因组鉴定，对序列特征、保守域结构、染色体定位、启动子元件等家族特征进行了分析，并进一步结合转录组数据和qRT-PCR分析了BGLU基因家族的病菌胁迫响应模式。结果表明，共鉴定出53个陆地棉BGLU基因，根据系统发育进化关系分为6个亚族，部分基因在病菌胁迫下特异性表达。荧光定量和转录组测序结果表明，GhBGLU5、GhBGLU14、GhBGLU18、GhBGLU26、GhBGLU34在抗病棉花中的表达水平显著高于感病品种，推测这些基因正向调控棉花黄萎病抗性。上述结果为进一步分析棉花BGLU家族基因的功能以及分子机制提供一定的理论基础。

低温胁迫对小粒种咖啡幼苗生理特性的影响

黄丽芳, 龙宇宙, 李金芹, 董云萍, 王晓阳, 陈鹏, 王宪文, 闫林

2023, 25(2):  60-67.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0640

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为探讨小粒种咖啡的耐寒机制，以1年生小粒种咖啡为试验材料，对不同低温过程中叶片渗透调节物质含量、抗氧化酶活性及细胞膜透性等生理指标进行测定，探究其变化规律，并对各个指标间的关系进行相关性及主成分分析。结果表明，小粒种咖啡叶片脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量以及总超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性在8 ℃处理时平稳上升，在4、0、-2 ℃处理时均呈先升后降的趋势；过氧化物酶活性随着温度的降低和处理时间的延长也先升高后降低。丙二醛含量和相对电导率变化趋势相似，均随着温度降低逐渐增加，二者均在0 ℃处理48 h和-2 ℃处理48 h时达较大值，为132.00、124.58 nmol·g^-1和91.29%、98.35%，相关性分析表明丙二醛和相对电导率呈极显著正相关关系。综上所述小粒种咖啡在低温胁迫下通过调节自身的抗氧化酶活性及渗透调节物质含量来缓解低温胁迫造成的伤害，表现出较强的抗寒能力，该结果可为咖啡的资源保护、引种驯化及品种选育提供理论支持。

月季花形态建成及花期调控的研究进展

熊智颖, 于蕊, 胡子祎, 张玉满, 刘青林

2023, 25(2):  68-75.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0098

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月季具有极高的观赏价值和经济价值。花朵是观赏植物的重要经济器官，开花时间和花朵形状对生产和应用有着极其重要的意义。作为少有的能够连续开花的木本花卉，月季的花期调控和花形态建成具有研究重要意义。从成花调控途径、花芽分化、花形态建成以及花期调控途径4个方面综述了近年的研究进展，以期为观赏作物花发育、花期调控和花型修饰提供参考，对生产实践进行指导。

活性口袋关键色氨酸对几丁质酶Chi304催化性质的研究

田晓倩, 卢海强, 伍宁丰, 田健, 关菲菲

2023, 25(2):  76-82.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0877

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几丁质酶中存在结合口袋及水解活性位点，关键氨基酸与底物几丁质的结合可调控酶的水解活性。以嗜热几丁质酶Chi304为研究材料，采用同源建模分析其高级结构，发现在其底物结合口袋附近存在2个色氨酸（W140与W272），将其定点突变为丙氨酸后，采用高效液相色谱检测酶的水解产物，并进一步分析水解产物三乙酰壳三糖（DP₃）与二乙酰壳二糖（DP₂）的比例（DP₃/DP₂），用于评估突变体的效果。结果表明，突变体W140A、W272A与W140/272A水解胶体几丁质产物DP₃/DP₂分别较野生型提升23.3%、45.7%与80.0%。由此表明，W140与W272是影响酶与底物结合的关键氨基酸，将其突变为丙氨酸可提升Chi304的内切活力，降低外切活力。

智慧农业 农机装备

水稻多时相植被指数特征及覆盖度提取研究

尹林江, 李威, 赵卫权, 赵祖伦, 吕思思, 孙小琼

2023, 25(2):  83-98.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0256

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为准确快速获取水稻的植被指数特征和植被覆盖度信息，利用无人机采集水稻分蘖期、抽穗期和结实期的多光谱影像数据，选择不同类型的植被指数，利用样本统计法和植被指数交点法，提取并探究水稻3个生长期在地块和像元尺度下的植被指数特征，并运用阈值分割法提取水稻植被信息及覆盖度信息。结果表明，水稻3个生长期内，在像元和地块尺度下均表现出明显的物候特征，且与杂草和树木存在明显区别；多光谱植被指数的植被覆盖度提取精度整体高于可见光植被指数；归一化植被指数（normalized difference vegetation index，NDVI）对水稻3个时期植被覆盖度提取精度最高，提取误差分别为0.40%、0.43%和0.81%，R²为0.77、0.92和0.98，均方根误差（root mean square error，RMSE）为9.09%、2.97%和0.38%；可见光波段差异植被指数（visible-band difference vegetation index，VDVI）提取精度高于超绿红蓝差分指数（excess green-red-blue difference index，EGEBDI）和过绿减过红指数（excess green-excess red index，ExG-ExR），提取误差分别为4.30%、1.36%和1.60%，R²分别为0.53、0.77和0.80，RMSE分别为14.62%、3.70%和5.50%。该研究成果可为作物长势监测及其植被覆盖度提取提供技术支撑。

基于无人机多光谱影像和随机森林的蔬菜识别

郭倩, 魏嘉豪, 张健, 叶章熙, 张厚喜, 赖正清, 邓辉

2023, 25(2):  99-110.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0027

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实时准确的蔬菜种植信息是实现水肥精准管理和产量准确估算的重要基础。对无人机多光谱影像进行分割，以光谱特征（spectrum features，SPEC）为基础，分别引入指数特征（index features，INDE）、纹理特征（grey-level co-occurrence matrix features，GLCM）和几何特征（geometric features，GEOM）构建8个分类方案（S1～S8），使用随机森林算法进行分类并分析分类效果。结果表明，方案S5（SPEC+GLCM+INDE）的分类效果最好，总体精度和Kappa系数分别为92.75%和0.92。几何特征的引入降低了分类精度，而纹理和指数特征则与其相反；仅依靠光谱、指数和纹理特征仍难以有效区分白菜和包菜，为提高精度后续研究有必要引入植株高度等特征；在4大类特征中，重要性排在首位的是光谱特征，其次为指数特征。基于无人机多光谱影像和随机森林算法能获得较高的蔬菜分类精度，并能确认影响精度的重要特征，可为其他作物的精准识别提供借鉴。

动植物健康

小麦叶枯病病原菌的形态学与多基因系统学鉴定

郑童童, 杨雯迪, 王宁, 马俊杰, 刘龙, 郭庆元

2023, 25(2):  111-118.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0912

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为明确造成新疆塔城小麦主产区小麦叶枯、斑点现象的原因，确定致病菌，从塔城地区额敏县多地随机采集干枯叶片或带有不规则病斑的感病植株，通过常规组织分离法对病叶进行病原菌分离、纯化；通过针刺接种法进行致病性测定；结合形态学观察与多基因序列分析的方法鉴定病原菌种类。结果表明，经分离纯化得到76个链格孢属（Alternaria）菌株，经致病性测定均为致病菌株。通过形态学鉴定，76个菌株分别属于交链链格孢（A. alternata）、玫瑰链格孢（A. rosae）和侵染链格孢（A. infectoria），其中，交链链格孢为主要致病菌，分离频率为50%。基于EF-1和Alt基因及ITS构建的系统进化树显示，选取的代表菌株YC3、LK19和LK3分别与交链链格孢、玫瑰链格孢、侵染链格孢菌聚为一支，同源性分别为100%、100%和99%，多基因鉴定结果与形态鉴定结果一致。由此表明，新疆塔城地区冬小麦田间出现的小麦叶枯现象为链格孢侵染发生，其病原菌为交链链格孢、玫瑰链格孢、侵染链格孢，以交链链格孢为主。

洋虫内产β-葡萄糖苷酶内生菌发酵液转化人参皂苷产物分析及其抗肿瘤活性研究

胡茜, 王艺凝, 申鹏飞, 李雅倩, 杨阳, 王艳成, 姬文秀, 董微巍

2023, 25(2):  119-127.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0691

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为提高人参皂苷生物利用度，明确人参皂苷药用洋虫体内生物转化规律及其代谢产物抗肿瘤活性，通过MRS（含七叶苷和柠檬酸铁）培养基筛选洋虫内生菌中高产β-葡萄糖苷酶的菌株，制备复合菌发酵剂液体转化人参皂苷提取物，利用高效液相色谱-串联质谱法分析发酵产物中人参皂苷的化学组成及其动态变化规律，采用四甲基噻唑蓝（methylthiazoletrazolium，MTT）染色法阐明发酵产物低（0.5 mg·L^-1）、中（2 mg·L^-1）、高（5 mg·L^-1）剂量对A549细胞抗肿瘤活性的影响。人参提取物中共检测出Re、Rg1、Rf、Rb1、Rc、Rb2、Rd 7种皂苷，代谢产物中有去糖基化人参皂苷Rh1、Rg3和compoud K产生，发酵产物MTT试验显示高剂量组（5 mg·L^-1）反应72 h抑制肿瘤细胞率可达85%。由此表明，利用洋虫内生菌复合菌液转化人参皂苷提取物可提高中药人参和洋虫的药用价值，为中草药的发酵改性提供了新思路。

生物制造 资源生态

不同形态氮素吸收利用及其对植物生理代谢影响的综述

李玉静, 冯雨晴, 赵园园, 史宏志

2023, 25(2):  128-139.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0909

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对不同形态氮素的吸收利用过程及其对植株生长、抗逆性、品质和安全性的影响，以及外界环境条件对其作用效果的影响进行了综述，发现硝态氮（\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}-N）可促进植株根系伸长及植株对阳离子的吸收；铵态氮（\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+}-N）可缓解盐胁迫及活性氧对植株的伤害，还能提高植株对病害的抵抗能力，但单一施\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+}-N易造成\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+}毒害，如细胞酸度增加、活性氧伤害、细胞壁木质化等。此外，对今后的研究方向进行了展望，以期为农业氮肥的合理施用提供理论依据。

1998—2018年北疆天然草地植被覆盖度时空变化及其与气象因子的关系

侯志雄, 井长青, 王公鑫, 郭文章, 赵苇康

2023, 25(2):  140-151.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0881

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为分析北疆天然草地植被覆盖度在生长季不同月份的时空变化及其与气象因子的关系，采用像元二分模型、变化率分析和相关分析探讨了北疆1998—2018年6—9月天然草地植被覆盖度的时空变化及其与气象因子的关系。结果表明，北疆天然草地植被覆盖度空间上呈现降水较少、气温较高的中部和东部较低，海拔较高、降水较多且相对湿度较高的北部、西部和南部较高，由中部和东部向北部、西部和南部三面波动增加。北疆天然草地植被覆盖度在6、7、8和9月呈降低趋势，月平均值表现为6月>7月>9月>8月。北疆天然草地归一化植被指数7月为增加趋势，6、8和9月为减少趋势，整体上波动较小。6、7和8月北疆月平均天然草地植被覆盖度与降水和相对湿度呈正相关关系，9月与气温和日照时数呈正相关关系。

秸秆生物炭和秸秆对麦玉轮作系统土壤养分及作物产量的影响

郑云珠, 孙树臣

2023, 25(2):  152-162.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0996

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为探讨生物炭和秸秆在石灰性潮土区对麦玉轮作系统的影响，采用冬小麦季玉米秸秆还田-夏玉米季小麦秸秆不还田的单季还田模式，按照观测小区内实际平均玉米秸秆干物质量进行倍数施用，设置玉米秸秆0.5（S0.5）、1.0（S1.0）、1.5（S1.5）和2.0倍（S2.0）还田，以及将等量玉米秸秆全部转化为生物炭进行施用（B0.5、B1.0、B1.5、B2.0），以无生物炭和秸秆的处理为对照（CK），测定不同处理下的土壤养分及作物产量。结果表明，生物炭和秸秆还田处理对冬小麦、夏玉米两季的土壤全效以及速效养分具有一定的促进作用，整体上在冬小麦季对土壤养分的改善及碳氮比的提升效果优于夏玉米季。在冬小麦季，生物炭和秸秆还田处理的小麦籽粒产量较对照分别显著增加9.04%~21.76%和15.31%~22.96%；在夏玉米季，B0.5、S1.0、S1.5、S2.0处理的玉米籽粒产量较对照分别显著增产10.86%、8.72%、10.89%、12.22%。整体上施用生物炭和秸秆对冬小麦的增产效果高于夏玉米，且以秸秆还田处理的增产效果更优。因此，在鲁西平原石灰性潮土区正常施肥的基础上，在冬小麦季施加0.5倍玉米秸秆炭化的生物炭或1.0倍玉米秸秆不仅有利于提高土壤肥力，还可以增加冬小麦、夏玉米两季作物的籽粒产量。

控释尿素与尿素配施对甜玉米产量和氮肥利用率的影响

黄巧义, 吴永沛, 黄旭, 李苹, 付弘婷, 张木, 逄玉万, 曾招兵, 唐拴虎

2023, 25(2):  163-173.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0760

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为揭示控释尿素与普通尿素一次性配施对春播甜玉米生物量累积和氮素吸收累积量的影响，探明其对甜玉米生长、产量及氮肥利用率的影响，为甜玉米化肥增效减施提供参考，2017年在广东省博罗县和惠阳县以甜玉米品种粤甜28号开展田间试验，试验设4个处理，分别是不施氮（CK）、常规分次施氮（U100，分3次施用）和2个控释尿素与普通尿素一次性配施处理（CCU100和CCU80，较U100分别减氮0%和20%），CCU100和CCU80处理中控释尿素与普通尿素的配施比例为7∶3。结果表明，在广东省春播甜玉米生长季节，控释尿素在土壤中的氮素释放特征近似于“S”线，氮素累积释放率达85%以上，氮素累积释放量随着土壤积温的提高而提高，呈显著正相关关系。CCU100的生物量和氮素累积量高于常规尿素分次施氮处理（U100），生物量的平均增幅分别为4.68%（博罗）和6.75%（惠阳），氮素累积量的平均增幅分别为2.74%（博罗）和6.20%（惠阳）。在减氮20%条件下，CCU80处理的生物量与U100处理相比差异不显著，而氮素吸收累积量低于U100处理，其中博罗试验点甜玉米收获期的氮素累积量较U100处理降低了10.02%（P<0.05）。与U100处理相比，CCU100和CCU80处理的产量无显著减产，CCU80处理显著提高了氮肥农学效率和氮肥吸收利用率（P<0.05），氮肥农学效率的增幅为14.20%（博罗）和10.16%（惠阳），氮肥吸收利用率的增幅为4.92%（博罗）和22.03%（惠阳）。甜玉米收获时期，施氮处理显著提高秸秆和果穗的氮含量，而不同施氮处理的秸秆和果穗氮、磷、钾含量无显著差异。综上，在广东省春播甜玉米生产上，控释尿素与普通尿素一次性配施可满足春播甜玉米氮素吸收累积需求，确保充足的生物量积累，最终实现稳产高产，提高了氮肥施用效率，达到轻简化施肥、化肥增效减施的目的。

生物菌剂对玉米秸秆堆沤过程水热状况及酶活性的影响

高日平, 刘小月, 潘遵天, 张东旭, 沈祥军, 栗艳芳, 黄洁, 景宇鹏

2023, 25(2):  174-181.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0651

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为解决内蒙古西辽河平原地区还田玉米秸秆腐解困难及腐解周期长等问题，于2020年采用田间秸秆动态堆沤快速腐解试验，分别设置秸秆腐熟剂+秸秆（SRT）、新鲜牛粪+秸秆（SRN）、秸秆腐熟剂+新鲜牛粪+秸秆（SRW）、单一秸秆（CK）4种处理，研究不同外源生物菌剂对堆沤玉米秸秆温度、水分、纤维素酶、脲酶和木质素过氧化氢酶的影响。结果表明，添加秸秆腐熟剂和新鲜牛粪均可提高秸秆腐解速率，并缩短腐解时间。与单一秸秆堆沤相比，添加新鲜牛粪和秸秆腐熟剂均能显著提高堆体秸秆温度和含水率；SRW、SRT和SRN处理纤维素酶活性较CK分别提高15.64%、4.87%和7.96%，脲酶活性分别提高10.29%、3.43%和6.86%，木质素过氧化氢酶活性分别提高71.43%、48.05%和53.25%。因此，添加秸秆腐熟剂和新鲜牛粪可改善堆沤秸秆水热条件和提高秸秆水解酶活性，进而加快秸秆堆沤腐解进程，两者耦合使用效果更佳，可作为一种高效秸秆堆沤方式在内蒙古西辽河平原地区推广应用。

微生物有机肥对连作菜薹生长及土壤性质的影响

郭巨先, 欧阳碧珊, 李桂花, 符梅, 罗文龙, 骆善伟, 陆美莲

2023, 25(2):  182-191.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0553

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为了更好地解决连作障碍，改善连作菜薹的产量和品质，以‘粤薹1号’菜薹为试验材料，通过施用微生物有机肥（0、3 000、4 500、6 000及7 500 kg·hm^-2），研究其对连作菜薹生长、品质及土壤的影响。结果表明，施用微生物有机肥后，连作菜薹单株质量和主薹质量均有增加，同时提高了土壤的有机质、碱解氮含量和电导率，增加了土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性，降低了脲酶的活性。与单施化肥相比，施用微生物有机肥7 500 kg·hm^-2后，连作菜薹的维生素C、蛋白质、粗纤维及可溶性固形物含量分别增加6.28%、12.39%、5.30%、37.38%；根际土壤的有机质、碱解氮和电导率分别显著增加59.67%、97.63%和175.76%；菜薹根际土壤的酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性分别提高23.10%、7.40%和116.92%，脲酶活性降低8.39%；根际土壤的细菌、真菌、放线菌数量分别增加80.62%、79.26%、46.00%，菜薹根际土壤细菌和真菌的相对丰度也得到提高。综上所述，施用微生物有机肥，提高了土壤肥力和微生物的多样性，改善了连作菜薹的生长和品质。

壳聚糖对苜蓿抗寒性及抗寒保护物质含量的影响

滕泽, 张玉霞, 陈卫东, 丛百明, 田永雷, 张庆昕, 张永亮, 王东儒

2023, 25(2):  192-198.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0622

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为探究科尔沁沙地紫花苜蓿抗寒性对壳聚糖施用水平的响应，以‘公农1号’紫花苜蓿为材料，采用单因素随机区组试验设计，于秋季喷施含量为0、50、100、150、200 μg·g^-1的壳聚糖，将紫花苜蓿越冬材料模拟低温冷冻条件（-20 ℃）和冷藏（4 ℃）处理，检测紫花苜蓿根颈的相对电导率以及可溶性蛋白、脯氨酸、蔗糖和果糖含量的变化。结果表明，在低温冷冻条件下，100 μg·g^-1壳聚糖处理时，紫花苜蓿根颈的相对电导率最低，为31.49%，而脯氨酸、蔗糖和果糖含量均为最高，分别为8.05、88.17和86.32 μg·g^-1；150 μg·g^-1壳聚糖处理时，紫花苜蓿根颈的可溶性蛋白含量最高，为27.19 mg·g^-1。相关性分析结果表明，不同低温胁迫处理下紫花苜蓿根颈中可溶性蛋白、脯氨酸、蔗糖、果糖与相对电导率的关系均为负相关。在低温冷冻胁迫条件下，壳聚糖通过提高苜蓿根颈的可溶性蛋白、脯氨酸、蔗糖、果糖含量，可以降低相对电导率，提高苜蓿抗寒性。在科尔沁沙地秋季喷施100~150 μg·g^-1壳聚糖有利于苜蓿安全越冬。

油茶根际土壤真菌群落组成及多样性分析

罗鑫, 吴跃开, 张念念, 许杰, 杨再华

2023, 25(2):  199-210.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0675

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为明确贵州油茶（Camellia oleifera Abel.）根际土壤真菌组成及多样性，同时探究其根际土壤真菌与土壤环境因子的相关性，以来自贵州贵阳、天柱、玉屏、望谟、威宁、黎平和册亨共7个地区的油茶根际土壤微生物为研究对象，采用Illumina MiSeq高通量测序技术对真菌群落的组成结构进行分析，同时测定其土壤理化性质，并与根际土壤真菌群落进行相关性分析。结果表明，油茶根际土壤呈酸性，富含有机质和速效钾，但少氮低磷，且不同地区土壤理化性质差异显著。Alpha多样性分析表明，油茶根际土壤真菌具有丰富的多样性，其中，望谟地区多样性最高；册亨次之；而贵阳最低。Beta多样性分析则显示7个地区间油茶根际土壤真菌组成具有显著差异。7个地区土壤样品中共获得634个OTUs（operational taxonomic units），隶属于9门、32纲、73目、141科和213属。在门水平，玉屏地区根际土壤真菌的优势菌门为担子菌门（Basidiomycota），其余6个地区根际土壤真菌的优势菌门均为子囊菌门（Ascomycota）。在属水平，沙蜥属（Saitozyma）、Archaeorhizomyces、被孢霉属（Mortierella）等在不同地区间的分布与相对丰度存在显著差异。相关分析表明，土壤全钾、有效磷、速效钾和有机质含量是影响油茶根际土壤真菌群落组成的主要驱动因子。其中，青霉属（Penicillium）、Cladophialophora、Oidiodendron等部分土壤真菌与土壤环境因子呈显著正相关性；而具有致病特性的Ilyonectria和镰刀菌属（Fusarium）与土壤环境因子呈显著负相关。以上研究结果为开发有益的油茶根际真菌资源，以及通过调控土壤环境因子来预防油茶病害提供了科学依据。

方法与技术创新

信号肽优化提高葡萄糖氧化酶在毕赤酵母中的表达量

张娜, 闫亚茹, 武运, 张宇宏, 张伟

2023, 25(2):  211-219.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0219

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葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，GOD）广泛用于食品加工、饲料添加剂、生物传感器及工业生产等领域。较曲霉而言，毕赤酵母是更具高效生产GOD潜力的微生物，其副产物少，分离纯化简单。但由于外源基因、基因剂量以及分泌信号等因素的影响，毕赤酵母GOD产量仍然较低，限制了GOD在食品加工等领域的大规模应用。基于毕赤酵母密码子偏好性和mRNA二级结构能量，对毕赤酵母重组表达盒中的α因子信号肽进行改造，得到4种含有不同信号肽的毕赤酵母重组菌株。结果表明，使用含最高密码子频率信号肽α¹重组菌株的GOD酶活力是出发菌株的2.01倍；而使用含低密码子频率信号肽α⁴重组菌株的GOD酶活力仅为出发菌株的41%。综上所述，毕赤酵母表达载体中的信号肽核酸序列排布能够影响重组GOD的表达量，为提高毕赤酵母重组蛋白表达量提供了新的研究思路。

高效毛细管电泳法测定金针菇提取物中β-烟酰胺单核苷酸含量的初步研究

马晓颖, 肖军, 陈珣, 龚娜, 刘国丽, 杨涛, 肇莹

2023, 25(2):  220-226.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0728

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金针菇既是一种美味食品，又是较好的保健食品，营养成分十分丰富，建立了金针菇提取液中β-烟酰胺单核苷酸（β?-nicotinamide mononucleotide，NMN）的高效毛细管电泳（high performance capillary electrophoresis，HPCE-DAD）含量测定方法。试验结果表明，检测波长218 nm，运行缓冲液30 mmol·L^-1硼砂缓冲液和10 mmol·L^-1磷酸二氢钠缓冲液（pH 9.2），分离电压25 kV，进样时间为5 s时，该方法能够检测到金针菇提取液中的β-烟酰胺单核苷酸，检测限为0.17 μg·mL^-1，并在0.03~2.00 mg·mL^-1范围内呈较好的线性关系，利用标准曲线获得回归方程y=2E+6x-345.69，R²=0.999 4，将金针菇图谱中的相应β-烟酰胺单核苷酸（NMN）峰面积带入回归方程，计算得β-烟酰胺单核苷酸含量为27.57 μg·mL^-1。方法学考察结果表明β-烟酰胺单核苷酸标准品迁移时间和峰面积相对偏差为0.68%和1.44%；且样品8 h内的迁移时间和峰面积的相对偏差分别为1.26%和2.82%；β-烟酰胺单核苷酸在金针菇样品中的回收率为89%~94%。结果表明该方法适用于金针菇提取液中β-烟酰胺单核苷酸的测定，为食用菌中β-烟酰胺单核苷酸含量的测定提供了新的方法。

基于RPA技术对转CP4-EPSPS基因产品的快速检测

胡秀文, 邓波, 王金斌, 刘华, 唐雪明, 王宇, 曾海娟, 蒋玮, 李红

2023, 25(2):  227-233.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0785

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核酸检测在农产品安全检测中的应用十分广泛，随着转基因作物的商业化种植，迫切需要一种快速、特异、灵敏的转基因作物检测方法。利用重组酶聚合酶扩增（recombinase polymerase amplification，RPA）技术对含有转基因产品及其制品中CP4-EPSPS基因进行检测，共设计5对引物来筛取最佳引物，并对反应体系和反应温度进行优化。结果表明，该方法采用20 μL体系在37 ℃恒温反应15 min即可对CP4-EPSPS基因进行快速检测。该方法检测转基因的灵敏度阈值为45拷贝，灵敏度高、特异性强，为大规模筛查CP4-EPSPS基因提供了一种新的途径。