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柑橘果实形态与果皮裂隙发生规律

中国农业科学 2024年第17期57卷 3458-3468页

作者：王贤达张立杰吴兴明程德明李健福建省农业科学院果树研究所永安市农业农村局福建省机械科学研究院

【目的】研究不同果形柑橘果实的裂隙发生规律，开启认识柑橘采前因田间水分失调导致膨胀裂果的新视角。【方法】根据柑橘果壳结构分层特征，将果壳视为密闭压力容器，依据压力容器壁应力分析方法，阐释各类果形果壳膨胀应力分布与果皮... 详细信息

【目的】研究不同果形柑橘果实的裂隙发生规律，开启认识柑橘采前因田间水分失调导致膨胀裂果的新视角。【方法】根据柑橘果壳结构分层特征，将果壳视为密闭压力容器，依据压力容器壁应力分析方法，阐释各类果形果壳膨胀应力分布与果皮裂隙发生规律。【结果】果壳形态直接影响膨胀应力分布与裂隙规律。（1）椭圆形果实：果形指数FSI赤道经向应力σΦ-Mid>赤道环向应力σθ-Mid，因而扁椭圆形果实裂隙多位于果顶，如早熟温州蜜柑*** Satsuma品系；果形指数FSI>1时，果顶应力σTop<赤道经向应力σΦ-Mid<赤道环向应力σθ-Mid，即长椭圆形果实裂隙多呈纵裂，如‘奈维林娜’脐橙（*** Navelina Navel）；果形指数FSI=1，近圆球形果壳裂隙多位于果壳最薄处dmin，果顶应力与赤道应力比值与其对应部位果壳厚成反比σTop/σMid=dMid/dTop，如‘甜春桔柚’（Spring-sweet Tangelo）裂隙多位于果腰赤道部的果皮最薄处呈环状横裂，而‘纽荷尔’脐橙（*** Newhall Navel）的裂隙多始于脐顶最薄处。（2）果形近心形文旦柚类果实的果顶凹处易构造膨胀“应力集中”条件，且与砂囊椭球顶部膨胀应力极大点重合，以致果实顶部呈规律性的裂隙，如‘度尾文旦’柚（Citrus grandis Duweiwendan）。（3）在田间水势陡增时，高糖果实的体积膨胀比与裂果率均大于低糖果实。【结论】柑橘果壳裂隙始于果壳膨胀应力最大处，裂隙延伸方向与最大应力方向垂直。果形越偏离球形、果壳厚差异越显著，膨胀应力分布越不均匀，裂果率越高。遇田间水势陡增时，高含糖量果实裂果率大于低含糖量果实裂果率。

关键词：柑橘果实形态果壳膨胀应力裂果裂隙规律

抗虫转基因水稻及其杂交水稻对土壤微生物群落多样性与组成的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第1期32卷 15-29页

作者：宋亚娜陈在杰林艳胡太蛟吴明基王锋福建省农业科学院生物技术研究所/福建省农业遗传工程重点实验室福州350003

微生物是土壤物质循环与肥力演变的驱动者,其群落组成关系到土壤微生态系统的稳定与可持续性。对抗虫转基因水稻土壤微生物群落变化的研究是其环境安全性评价的重要内容。本研究基于细菌16S rRNA基因和真菌ITS基因的高通量测序,分析了... 详细信息

微生物是土壤物质循环与肥力演变的驱动者,其群落组成关系到土壤微生态系统的稳定与可持续性。对抗虫转基因水稻土壤微生物群落变化的研究是其环境安全性评价的重要内容。本研究基于细菌16S rRNA基因和真菌ITS基因的高通量测序,分析了田间试验中抗虫转基因水稻‘MFB’及其转基因杂交水稻‘闽丰A/MFB’‘天丰A/MFB’和‘谷丰A/MFB’与非转基因常规水稻‘闽恢3301’及杂交水稻‘天优华占’的土壤微生物群落多样性与组成的差异,并得出以下结果。首先,与两个非转基因水稻品种相比,抗虫转基因水稻及转基因杂交水稻均能显著增产(P<0.05)。同时,高通量测序结果表明,除水稻成熟期的土壤真菌群落外,与‘闽恢3301’相比‘MFB’的土壤细菌或真菌群落的α-多样性指数Chao1、Observed_species和Shannon均有所提高,且分别在水稻成熟期或分蘖期达到显著性水平(P<0.05);水稻齐穗期转基因杂交水稻‘闽丰A/MFB’‘天丰A/MFB’和‘谷丰A/MFB’的土壤细菌及真菌群落的多样性指数Shannon均介于‘MFB’与‘天优华占’之间;微生物群落β-多样性分析结果表明,本田间试验中不同品种水稻土壤细菌或真菌的群落组成均没有显著差异。但与‘闽恢3301’相比,稻田土壤细菌中丰度最高的变形菌门的相对丰度在‘MFB’土壤中明显增加,且在水稻分蘖期及成熟期达显著水平(P<0.05),而土壤真菌中丰度最高的子囊菌门的相对丰度在‘MFB’土壤中明显减少,且在水稻分蘖期及齐穗期差异显著(P<0.05);水稻齐穗期‘闽丰A/MFB’‘天丰A/MFB’和‘谷丰A/MFB’的土壤变形菌门或子囊菌门的相对丰度也均介于‘MFB’与‘天优华占’之间。此外,通过对微生物群落的功能组成预测可见,随水稻生长,‘MFB’与‘闽恢3301’的土壤细菌群落功能组成间差异存在增大的趋势。综上所述,本研究田间试验中,抗虫转基因水稻及其转基因杂交水稻在增产的同时提高了稻田土壤细菌或真菌群落的多样性,改变了主要细菌或真菌种类的相对丰度,但对细菌或真菌的群落及功能组成的影响不显著。

关键词：抗虫转基因水稻细菌群落真菌群落高通量测序

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低甲烷排放转基因水稻对土壤微生物群落的影响

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生态学报 2024年第15期44卷 6667-6683页

作者：宋亚娜张珊珊胡太蛟吴明基福建省农业科学院生物技术研究所福建省农业遗传工程重点实验室福州350003

低甲烷排放转基因水稻是实现水稻低碳生产的理想材料。土壤微生物驱动了稻田甲烷的产生,低甲烷排放转基因水稻土壤微生物群落组成的变化不仅影响稻田甲烷排放,也关系到土壤微生态系统的稳定性。通过对细菌16S rRNA基因、真菌ITS基因的... 详细信息

低甲烷排放转基因水稻是实现水稻低碳生产的理想材料。土壤微生物驱动了稻田甲烷的产生,低甲烷排放转基因水稻土壤微生物群落组成的变化不仅影响稻田甲烷排放,也关系到土壤微生态系统的稳定性。通过对细菌16S rRNA基因、真菌ITS基因的高通量测序及mcrA、nifH、amoA和nirS等功能基因的荧光定量PCR,分析了低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)与野生型水稻(MH86)土壤微生物群落间的差异。结果显示:稻田土壤细菌群落的α-多样性指数在86R27-3与MH86间无明显差异,且仅在水稻分蘖期86R27-3的土壤真菌群落多样性指数Shannon、Simpson及均匀度指数Pielou_e显著高于MH86(P<0.05);β-多样性分析表明土壤细菌或真菌群落组成在86R27-3与MH86间均没有显著差异;但在水稻齐穗期:86R27-3土壤的放线菌门(Actinobacteria)、罗泽真菌门(Rozellomycota)的相对丰度显著高于MH86(P<0.05),而酸杆菌门(Acidibacteria)、子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度显著低于MH86(P<0.05);土壤微生物群落功能预测显示,86R27-3土壤氮、硫和锰代谢细菌功能群丰度显著低于MH86(P<0.05),如分蘖期的土壤硝酸盐还原、硝酸盐呼吸、硫代硫酸盐呼吸及硫呼吸,齐穗期和成熟期的好氧亚硝酸盐氧化及成熟期的锰氧化等;与MH86相比,86R27-3的土壤真菌功能群丰度有减有增,如在水稻不同生育期内的其未定义腐生物银耳目、嗜热囊菌科、镰刀菌属及韦斯特氏菌功能群丰度显著降低(P<0.05),而其分蘖期的动物内共生体腐生生物毕赤酵母属和未定义腐生物马勃科功能群丰度显著提高(P<0.05)。定量PCR分析表明86R27-3土壤中的产甲烷细菌mcrA基因丰度显著低于MH86(P<0.05),同时,土壤固氮菌nifH基因、氨氧化细菌amoA基因及反硝化细菌nirS基因的丰度在86R27-3土壤中也显著降低(P<0.05)。综上所述,低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)对土壤细菌或真菌的群落组成没有影响,但可引起主要细菌或真菌种类的相对丰度及某些细菌或真菌功能群丰度发生变化,并显著降低了稻田土壤微生物功能基因丰度。

关键词：低甲烷排放转基因水稻微生物群落功能基因高通量测序

武夷山不同种植模式下茶园土壤理化性质和酶活性的季节变化特征

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茶叶科学 2024年第2期44卷 231-245页

作者：王峰常云妮孙君吴志丹陈玉真江福英余文权福建省农业科学院茶叶研究所福建福州350013 国家土壤质量福安观测实验站福建福安355015 福建省农业科学院福建福州350003

土壤酶活性是表征土壤肥力水平和养分转化的重要指标,揭示种植模式和季节变化对茶园土壤酶活性影响,阐明影响茶园土壤酶活性变化的主要环境因子,为合理评估有机茶种植的土壤生态效应提供理论依据。结合野外调查和室内分析方法,以武夷山... 详细信息

土壤酶活性是表征土壤肥力水平和养分转化的重要指标,揭示种植模式和季节变化对茶园土壤酶活性影响,阐明影响茶园土壤酶活性变化的主要环境因子,为合理评估有机茶种植的土壤生态效应提供理论依据。结合野外调查和室内分析方法,以武夷山茶区3种类型样地,即林地(FD)、常规茶园(CT)和有机茶园(OT)为研究对象,测定了参与土壤碳、氮和磷循环的6种酶活性,研究不同种植模式下土壤酶活性的季节变化规律及影响因子。结果显示,与林地土壤相比,常规种植模式茶园土壤铵态氮、全磷、有效磷和有效钾含量显著增加,土壤全钾和pH显著降低;相比常规茶园,有机茶园土壤有机质和全氮含量显著增加,土壤全磷、有效磷、全钾和速效钾含量显著降低,土壤pH有所增加,土壤养分比例更为协调。种植模式和季节及其交互作用对土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响显著。与林地土壤相比,常规茶园土壤脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性下降了12.05%~63.55%,有机茶园土壤脲酶显著提高了324.95%,种植模式并未改变土壤硝酸还原酶活性。总体而言,夏秋季节(5月和8月)土壤脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性明显高于冬春季节(11月和2月),土壤硝酸还原酶和过氧化氢酶活性在春季最高。置换多元方差分析结果显示,种植模式对土壤整体理化性质的影响远大于季节变化。冗余分析结果显示,土壤环境因子解释了土壤酶活性变异的77.03%,土壤有机质、全氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾、有效钾和pH对土壤酶活性有显著或极显著的影响。综上所述,林地转变为茶园对土壤理化性质和酶活性产生显著影响,常规种植导致茶园土壤速效磷钾积累,土壤酶活性降低,有机种植提高了土壤酶活性,增强了土壤碳氮养分供应能力,具有良好的生态环境效应。

关键词：种植模式季节变化土壤理化性质土壤酶活性

不同烘焙程度‘春闺’闽北乌龙茶风味品质分析

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食品工业科技 2024年第10期45卷 242-253页

作者：占鑫怡欧晓西张雯萍周晶晶黄慧清赵梦莹李鑫磊孙云福建农林大学园艺学院福建福州350002 茶学福建省高校重点实验室福建福州350002 福建省农业科学院茶叶研究所福建福州350012

采用感官审评、生化分析、超高效液相色谱三重四极杆串联质谱(UPLC-QqQ-MS)及顶空固相微萃取法结合气相色谱-飞行时间质谱联用技术(HS-SPME-GC-TOF-MS)对不同烘焙程度‘春闺’闽北乌龙茶进行检测分析,通过建立偏最小二乘判别分析模型、... 详细信息

采用感官审评、生化分析、超高效液相色谱三重四极杆串联质谱(UPLC-QqQ-MS)及顶空固相微萃取法结合气相色谱-飞行时间质谱联用技术(HS-SPME-GC-TOF-MS)对不同烘焙程度‘春闺’闽北乌龙茶进行检测分析,通过建立偏最小二乘判别分析模型、趋势模型探究其感官品质、常规生化成分、儿茶素组分、氨基酸组分及挥发性物质等方面的差异。结果表明:轻火‘春闺’感官审评总分为(91.3~93.65),略低于中火‘春闺’(93.6~94.15);生化成分中,轻火‘春闺’的氨基酸含量显著高于中火(P<0.05),中火‘春闺’的的茶黄素、茶褐素含量及酚氨比显著高于轻火火‘春闺’(P<0.05);对氨基酸组分进行TAV值计算得到,轻火‘春闺’主要呈味贡献氨基酸为半胱氨酸、天冬氨酸、谷氨酸及茶氨酸,中火‘春闺’为半胱氨酸、谷氨酸及茶氨酸;在主要差异挥发性物质中,轻火‘春闺’的橙花叔醇、吲哚、α-法尼烯及顺-茉莉酮等花香类挥发性物质含量显著高于中火‘春闺’(P<0.05);中火‘春闺’的顺-芳樟醇氧化物、茶吡咯、2,5-二甲基吡嗪、糠醛、脱氢-β-紫罗兰酮及二氢猕猴桃内酯含量显著高于轻火‘春闺’(P<0.05)。‘春闺’闽北乌龙茶适合采用中火烘焙工艺,其滋味醇爽浓厚有花香,香气类型呈现为花香馥郁,综合品质较优。本研究为‘春闺’闽北乌龙茶配套加工工艺和风味品质提供一定的理论依据。

关键词： ‘春闺’ 闽北乌龙茶烘焙程度滋味活性值香气滋味

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福建省农作物种质资源调查收集与多样性分析

植物遗传资源学报 2024年第3期25卷 340-355页

作者：林霜霜陆佩兰余文权张海峰赵杰樑陈双龙翁培铭车建美葛慈斌福建省农业科学院作物研究所福州350013 福建省种子总站福州350003 福建省农业科学院福州350003 福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福州350003 福建省农业科学院数字农业研究所福州350003

2017-2022年,福建省在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中,共收集作物地方品种和野生近缘植物种质资源6235份,蔬菜、粮食、果树、经济作物、牧草绿肥分别占33.57%、25.91%、24.35%、14.59%、1.57%;所有资源隶属于83科,229属,313... 详细信息

2017-2022年,福建省在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中,共收集作物地方品种和野生近缘植物种质资源6235份,蔬菜、粮食、果树、经济作物、牧草绿肥分别占33.57%、25.91%、24.35%、14.59%、1.57%;所有资源隶属于83科,229属,313种,其中豆科种质资源份数最多,占总数的16.04%。不同地区和海拔是影响收集农作物种质资源种类和数量的重要因素。全省9个地级市中,三明市收集种质资源数量最多,占20.65%。全省收集农作物种质资源数量随着海拔升高而下降,不同海拔收集数量随着市辖县(市、区)、乡(镇)、村(街道)的数量减少呈现减少趋势。沿海地区如漳州、福州、宁德、泉州、莆田、厦门等6个地级市,海拔0~200 m是种质资源Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数最高的海拔区间;闽西北山区,如龙岩、三明、南平等3个地级市,海拔200~400 m、400~600 m、600~800 m种质资源的Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数较高。不同地级市、不同海拔区间与收集种质资源的物种多样性指数的相关性分析发现,三明和龙岩市与Shannon-Wiener多样性指数呈极显著正相关,莆田和龙岩市与Pielou均匀度指数呈现极显著负相关,这与全省农业经济分区有密切关系。通过梳理全省农作物种质资源的多样性,为因地制宜地开发、利用、挖掘全省地方农作物种质资源提供参考和科学依据。

关键词：福建农作物种质资源调查收集多样性

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转录组和蛋白质组关联分析解析巴西蕉幼苗响应低温的分子机制

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中国农业科学 2024年第8期57卷 1575-1591页

作者：林蔚吴水金李跃森福建省农业科学院亚热带农业研究所

【目的】低温是导致香蕉减产的主要自然灾害之一。基于转录组与蛋白质组关联分析参与香蕉抗寒的相关基因、蛋白及信号、代谢通路调控网络，探讨香蕉抗寒的分子机制。【方法】以巴西蕉为试材，在7℃低温下处理1 d(Cold1)和3 d(Cold3)，... 详细信息

【目的】低温是导致香蕉减产的主要自然灾害之一。基于转录组与蛋白质组关联分析参与香蕉抗寒的相关基因、蛋白及信号、代谢通路调控网络，探讨香蕉抗寒的分子机制。【方法】以巴西蕉为试材，在7℃低温下处理1 d(Cold1)和3 d(Cold3)，以28℃培养的巴西蕉为对照（CK），基于笔者课题组前期获得的蛋白质组数据，利用转录组测序技术检测巴西蕉在低温胁迫下基因调控网络的变化，同时与蛋白质组学数据进行关联分析，共同解析巴西蕉响应低温胁迫的分子机制。【结果】转录组分析结果显示，Cold1 vs CK、Cold3 vs CK和Cold1 vs Cold3三个对比组分别鉴定出11 370、15 460和9 619个差异表达基因，对这些基因的KEGG富集分析发现，差异表达基因在光合作用信号、谷胱甘肽代谢、α-亚麻酸代谢途径和苯丙素生物合成等多个低温胁迫关键信号代谢通路中富集。对部分差异表达基因进行实时荧光定量（qRT-PCR）分析，其中DREB、MAPK和MYB等低温调控关键基因的表达量在低温处理后显著上升，所选20个基因的表达变化趋势与RNA-seq基本相符，证实了RNA-seq的准确性。转录组与蛋白质组关联分析结果显示，共鉴定到6 211个与转录本相对应的蛋白，转录组与蛋白质呈现正相关关系，共有105个转录本及其对应的蛋白表达量共同上调，有218个转录本及其对应的蛋白表达量共同下调。GO富集分析显示，差异表达基因和蛋白在光响应、叶绿体、氧化还原酶活性等功能大量富集。此外，对差异表达基因和蛋白KEGG通路的关联分析发现，低温处理抑制了苯丙素生物合成和光合作用信号途径相关基因及蛋白的表达，促进了α-亚麻酸代谢和谷胱甘肽途径的表达。【结论】运用转录组结合蛋白质组学技术绘制了基因和蛋白质水平上的香蕉抗寒调控网络，并发现香蕉响应低温的信号通路主要涉及光合作用信号、谷胱甘肽代谢、α-亚麻酸代谢途径和苯丙素生物合成等途径。

关键词：香蕉低温胁迫转录组蛋白质组关联分析

饲粮中葛藤不同添加量对肉兔养分表观消化率、胃肠道发育及消化酶活性的影响

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草业学报 2024年第4期33卷 199-209页

作者：高承芳桑雷孙世坤陈冬金王锦祥谢喜平福建省农业科学院畜牧兽医研究所福建省畜禽遗传育种重点实验室福建福州350013

为探讨葛藤在肉兔饲粮中的应用效果,开展葛藤的常规营养成分分析,选取35±2日龄体重(0.88±0.13 kg)相近的断奶伊拉兔肉兔200只,随机分成4组,每组5个重复,每个重复10只,分别饲喂添加0(对照组)、15%、25%、35%葛藤的试验饲粮。预试期7 d... 详细信息

为探讨葛藤在肉兔饲粮中的应用效果,开展葛藤的常规营养成分分析,选取35±2日龄体重(0.88±0.13 kg)相近的断奶伊拉兔肉兔200只,随机分成4组,每组5个重复,每个重复10只,分别饲喂添加0(对照组)、15%、25%、35%葛藤的试验饲粮。预试期7 d,正试期42 d。于正试期第36天开始进行为期7 d的消化代谢试验,分析肉兔养分表观消化率,试验结束后测定分析肉兔盲肠消化酶活性及胃肠道的变化。结果显示,饲粮中添加不同量的葛藤:1)提高了各处理组肉兔对饲粮中干物质、粗蛋白、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性木质素、粗脂肪和半乳糖醛酸的表观消化率,35%葛藤组表观消化率最高,显著高于15%葛藤组与对照组(P0.05),但显著提高了盲肠相对长度和重量、胃相对重量与小肠相对重量,25%与35%葛藤组显著高于对照组(P<0.05)。4)提高了肉兔空肠、回肠与十二指肠的绒毛长度、绒毛长度/隐窝深度比值(V/C)和黏膜层厚度,降低了隐窝深度值,35%葛藤组肉兔回肠、十二指肠的绒毛长度显著高于对照组(P<0.05),空肠、回肠的隐窝深度低于对照组,空肠、回肠的V/C显著高于对照组(P<0.05)。因此,生长肉兔饲粮中最适宜的葛藤添加量为35%。

关键词：伊拉兔葛藤养分表观消化率胃肠道发育消化酶活性

多花黄精种子生理后熟过程的生理变化及基因表达模式分析

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福建农业学报 2024年第6期39卷 662-670页

作者：苏海兰牛雨晴成建华朱雁鸣陈宏郑梅霞黄贤贵朱育菁福建省农业科学院作物研究所/福建省种质资源中心福建省南平市邵武市林业局福建省农业科学院植物保护研究所

【目的】探明多花黄精种子生理后熟过程中生理生化变化规律及差异基因表达情况。【方法】以多花黄精种子生理后熟过程6个阶段的种子为材料，采用化学测定方法，分析每个阶段的超氧化物歧化酶、α淀粉酶、β淀粉酶、可溶性蛋白、粗脂肪... 详细信息

【目的】探明多花黄精种子生理后熟过程中生理生化变化规律及差异基因表达情况。【方法】以多花黄精种子生理后熟过程6个阶段的种子为材料，采用化学测定方法，分析每个阶段的超氧化物歧化酶、α淀粉酶、β淀粉酶、可溶性蛋白、粗脂肪、可溶性糖含量。采用高通量转录组测序技术，对6个阶段的差异表达基因进行分析，并用qRT-PCR法对关键差异基因的表达量进行验证。【结果】（1）多花黄精种子生理后熟过程中，可溶性糖含量在前4个时期逐渐增高后，在后两个时期稍有下降；粗脂肪、蛋白质整体呈下降趋势；α-淀粉酶活性及β-淀粉酶活性呈现增强趋势。（2）多花黄精种子生理后熟过程中，蔗糖和淀粉代谢途径、激素信号转导通路等显著富集差异表达基因。【结论】多花黄精种子生理后熟过程中，淀粉等营养物质的代谢、转化与内源激素的协调作用，促进多花黄精种子的生理后熟。

关键词：多花黄精生理后熟转录组测序分析