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基于模拟数据分析长江调水对棘洪滩水库的影响

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山东农业大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 466-474页

作者：周守平陈立国张烨徐欣吕慎海刘本文陈建锋山东省调水工程运行维护中心山东济南250100 中国科学院水生生物研究所湖北武汉430072

目前南水北调东线调水工程水源复杂多变,显著影响了受水水体的水质与浮游藻类。为量化与评估这一影响,本研究在调水周期内采集不同季节的供水(长江水)、受水(棘洪滩水库水)水样,同时开展室内藻类生长潜力试验,比较分析了不同比例的供、... 详细信息

目前南水北调东线调水工程水源复杂多变,显著影响了受水水体的水质与浮游藻类。为量化与评估这一影响,本研究在调水周期内采集不同季节的供水(长江水)、受水(棘洪滩水库水)水样,同时开展室内藻类生长潜力试验,比较分析了不同比例的供、受水体混合处理后的理化因子、浮游藻类细胞密度与群落结构的变化情况。结果显示,春、秋季长江水的引入一定程度上削弱了棘洪滩水库的营养负荷;pH在季节间均表现为下降的趋势;秋季长江水的引入导致棘洪滩水体浮游藻类密度峰值显著增加(P<0.05),而在春季,仅当长江调水比例高于40%时,藻类密度峰值才随调水量的增加而显著增大(P<0.05)。群落结构方面,春、秋季长江与棘洪滩水体浮的游藻类均以蓝藻为主要优势,不同的是,春季以色球藻属(Chroococcus)的种类占主要优势,秋季则以假鱼腥藻属(Pseudanabaena)、尖头藻属(Raphidiopsis)与细鞘丝藻属(Leptolyngbya)的种类为优势。随长江水引入比例的增加,春季调水进一步增加了色球藻属的优势度;秋季调水则削弱了尖头藻属优势度同时增加了假鱼腥藻属的优势度。综合表明,不同季节长江调水对棘洪滩水库的浮游藻类生长影响存在差异,浮游藻类群落结构显著受到供水水体与季节的综合影响。

关键词：南水北调棘洪滩水库藻类生长潜力浮游藻类群落结构

水稻Dof家族的全基因组鉴定及干旱处理表达模式分析

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分子植物育种 2024年

作者：黄州任伟芳黄永萍吴旗邹国兴江西省农业科学院水稻研究所水稻国家工程研究中心(南昌) 江西农业大学农学院

Dof家族作为植物中一种特有的转录因子，在植物生长发育、光形态建成以及逆境响应等生物学过程中具有非常重要的作用。本研究从水稻基因组中鉴定出30个Dof基因家族成员，进行了系统的生物信息学和干旱处理下的表达模式分析。Dof家族成... 详细信息

Dof家族作为植物中一种特有的转录因子，在植物生长发育、光形态建成以及逆境响应等生物学过程中具有非常重要的作用。本研究从水稻基因组中鉴定出30个Dof基因家族成员，进行了系统的生物信息学和干旱处理下的表达模式分析。Dof家族成员在不同的染色体上分布不均匀，在11号染色体无成员分布。氨基酸序列比对分析发现，Dof蛋白主要含有3种Motif类型。组织表达模式分析表明，几乎所有的OsDofs都具有较强的组织特异性表达模式，在不同组织、不同时期表达存在差异。顺式作用元件的预测结果表明，OsDofs含有不同比例的植物生长、非生物胁迫、植物激素和光响应元件。所有OsDofs均表现出对干旱胁迫不同程度的响应。本研究表明水稻Dof蛋白序列具有相似性和保守性，基因表达水平以及调控模式多样化，可为进一步研究水稻Dof家族的功能提供理论基础。

关键词：水稻 Dof转录因子表达模式干旱胁迫

土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响:以东北地区连环湖为例

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湖泊科学 2024年第3期36卷 846-857页

作者：窦乾明都雪王乐宋聃赵晨黄晓丽王慧博霍堂斌中国水产科学研究院黑龙江水产研究所寒地水域水生生物保护与生态修复重点实验室哈尔滨150070 中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室武汉430072 黑龙江流域渔业生态省野外科学观测研究站哈尔滨150070 农业农村部黑龙江流域渔业生态环境监测中心哈尔滨150070

土地利用和水环境因子是影响湖泊生态系统的关键因素,探究大型底栖动物次级生产力受环境因子的作用机制,可揭示底栖动物栖息地的生态系统与外源环境的关系。为了解土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响,2020年对连环湖1... 详细信息

土地利用和水环境因子是影响湖泊生态系统的关键因素,探究大型底栖动物次级生产力受环境因子的作用机制,可揭示底栖动物栖息地的生态系统与外源环境的关系。为了解土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响,2020年对连环湖13个主要湖泊的土地利用类型及6、8和10月的大型底栖动物、水环境因子进行调查,共采集到大型底栖动物75种,隶属于3门32科56属,其中优势种属及重要种属以摇蚊幼虫和腹足纲为主,前突摇蚊(Procladius sp.)为第一优势种。主成分分析表明,土地利用及水环境因子具备明显的时空梯度,而大型底栖动物次级生产力也存在明显的时空变化。春季、夏季、秋季次级生产力和P/B值分别为5.65、6.06、4.31 g/(m^(2)·a)和2.74、2.55、2.40 a-1,其中春季次级生产力集中于东北部湖区,龙虎泡集中于湖心区;夏季次级生产力逐渐向各湖区扩散,龙虎泡整体偏低;秋季次级生产力集中于西北部及东南部湖区,龙虎泡集中于东北部湖区。P/B值随季节的推移呈现由东部湖区向西部湖区逐渐递增的趋势,而龙虎泡始终集中于南部湖区。次级生产力和P/B值的结构分析表明,春季次级生产力主要由腹足纲构成,进入夏、秋季后以双壳纲对次级生产力的贡献最高。其中腹足纲、双壳纲、摇蚊幼虫和寡毛纲次级生产力主要集中于北部湖区、东南部湖区、中部湖区和龙虎泡,而甲壳纲仅出现于阿木塔泡。寡毛纲和双壳纲P/B值随季节的推移逐渐降低,摇蚊幼虫和腹足纲P/B值呈先升后降的趋势。通径分析表明,pH、人造地表和叶绿素a是影响年均大型底栖动物次级生产力的关键环境因子。典范对应分析表明,总磷和电导率是影响不同季节大型底栖动物次级生产力的重要环境变量。耕地、人造地表与总磷、电导率和悬浮物呈显著正相关,农业生产和城镇建设的增加是连环湖呈富营养化状态的重要原因,且此现象已对大型底栖动物次级生产力形成威胁。未来应通过控制农业面源污染、秸秆腐熟还田、鼓励粪便施肥、科学规划用地等措施改善连环湖流域的生态环境,以促进大型底栖动物资源合理的开发利用。

关键词：连环湖富营养化次级生产力无脊椎动物人类活动

稻-红螯螯虾共作模式下浮游生物的群落变化特征及其与虾生长之间的关系

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浙江农业学报 2024年第7期36卷 1537-1547页

作者：唐金玉黄福勇戴杨鑫楼宝郭水荣浙江省农业科学院水生生物研究所浙江杭州310021 杭州市农业科学研究院水产研究所浙江杭州310024 杭州市农业技术推广中心(杭州市植保植捡中心) 浙江杭州310013

为探究稻渔综合种养模式下浮游生物的群落变化特征及其与养殖对象之间的关系,2022年6月-9月采用18S rRNA基因高通量测序技术调查了浙江省海宁市6处稻红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)养殖水体中浮游生物的群落组成及多样性的变化,并结... 详细信息

为探究稻渔综合种养模式下浮游生物的群落变化特征及其与养殖对象之间的关系,2022年6月-9月采用18S rRNA基因高通量测序技术调查了浙江省海宁市6处稻红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)养殖水体中浮游生物的群落组成及多样性的变化,并结合Spearman相关性热图分析了优势种类和多样性指数与生长性状之间的关系。结果显示:红螯螯虾的体长、头胸甲宽、体重、增重率、特定生长率和肥满度在不同稻田间无显著差异,但体长、头胸甲宽和体重随着养殖时间的延长明显增加,特定生长率则显著下降。虾引入稻田后会相对改善水体中浮游生物的群落多样性,然而,随着养殖时间的延长,群落稳定性逐渐降低。隐藻(Cryptomonas)、衣藻(Chlamydomonas)、小球藻(Chlorella)和中剑水蚤(Mesocyclops)是共作期间常见的优势种类。浮游植物的优势种或主要种类(浮游生物中排名前50的种类)与浮游动物的变化趋势不同,前者的相对丰度逐渐增加,后者则逐渐降低。分析发现,季节变化是驱动稻虾共作模式下浮游生物群落演替的主要原因。此外,虾的摄食作用也会对群落变化产生一定影响。相关性分析显示,肥满度与小球藻生物量显著负相关,表明养殖水体的水质对虾的生长和健康状况具有重要影响,因此需平衡好水稻种植区和水产养殖区对营养水平需求不同的矛盾。

关键词：浮游生物稻渔综合种养红螯螯虾高通量测序多样性

比较转录组分析揭示耐盐和盐敏感水稻对盐胁迫的分子响应机制

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分子植物育种 2024年

作者：曾力旺叶晓雪铁韦韦徐建龙丁泽红艾治勇胡伟中国热带农业科学院科技信息研究所中国热带农业科学院三亚研究院中国热带农业科学院热带生物技术研究所中国农业科学院作物科学研究所湖南省杂交水稻研究中心

为了探究不同品种水稻响应盐胁迫的分子机制，本研究以耐盐水稻品种海稻86和盐敏感水稻品种五山丝苗为研究材料，利用含有200 mmol/L NaCl的霍格兰溶液分别对其进行6、24和72 h盐胁迫处理，并通过转录组测序分析不同品种水稻在盐胁迫下... 详细信息

为了探究不同品种水稻响应盐胁迫的分子机制，本研究以耐盐水稻品种海稻86和盐敏感水稻品种五山丝苗为研究材料，利用含有200 mmol/L NaCl的霍格兰溶液分别对其进行6、24和72 h盐胁迫处理，并通过转录组测序分析不同品种水稻在盐胁迫下的响应基因和调控网络。结果表明，相较于盐敏感品种，盐胁迫6、24和72 h后在海稻86中分别鉴定到848、1092和1189个特异性盐响应基因。GO富集分析结果显示，这些基因主要参与非生物逆境相关的生物学过程，如氧化还原酶活性、运输和胁迫响应，以及时间特异性生物学过程，如基因表达调控在6 h富集，细胞稳态和光合生物合成过程分别在24和72 h富集。KEGG分析结果显示，这些基因参与了乙烯和脱落酸触发的MAPK信号通路。此外，本研究还鉴定到33个转录因子家族中的188个转录因子，共表达网络分析揭示了在不同时间点与耐盐性状密切相关的8个基因模块。结合共表达网络和转录因子结合位点分析结果，构建了以AP2.1，MYB1，WRKY45，ERF1等20个转录因子为核心的调控网络，这些转录因子可能是调控水稻耐盐性的关键候选基因。本研究为理解不同品种水稻的盐胁迫响应机制提供了新的见解，并为培育耐盐水稻提供了基因资源。

关键词：水稻盐胁迫转录调控转录因子转录组

低浓度氨氮预适应后高氨氮暴露对黄颡鱼鳃组织结构、免疫指标及相关基因的影响

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水生生物学报 2024年第11期48卷 1812-1821页

作者：聂丽玲杨占虎张卿鲍瑞峰朱传坤李礼朱晓鸣辛未张磊大连海洋大学大连116023 中国科学院水生生物研究所武汉430072 凉城县农牧和科技局乌兰察布013750 淮阴师范学院淮安223300 淮安市水生生物研究中心淮安223002

研究旨在研究低浓度氨氮预适应后高浓度氨氮暴露对黄颡鱼(Tachysurus fulvidraco)鳃组织结构、免疫指标及相关基因的影响。将黄颡鱼[体重:(3.13±0.49)g]分别暴露于低浓度氨氮(4.7 mg/L,10%96h LC50)中预先适应3d、7d、14d后,在高浓度氨... 详细信息

研究旨在研究低浓度氨氮预适应后高浓度氨氮暴露对黄颡鱼(Tachysurus fulvidraco)鳃组织结构、免疫指标及相关基因的影响。将黄颡鱼[体重:(3.13±0.49)g]分别暴露于低浓度氨氮(4.7 mg/L,10%96h LC50)中预先适应3d、7d、14d后,在高浓度氨氮(23.7 mg/L,50%96h LC50)暴露12h和48h。结果显示:(1)在高浓度氨氮胁迫48h后,不同时长低浓度氨氮预适应组(3d、7d、14d)和对照组(未经过低浓度氨氮预适应)鳃组织细胞出现空泡化,鳃小片变短、卷曲、合并等不同程度的病理变化;但低浓度氨氮预适应组的鳃组织在高浓度氨氮暴露12h和48h时损伤程度均低于对照组,且预适应14d组在高浓度氨氮暴露12h和48h时鱼的鳃组织损伤程度最小。(2)在高浓度氨氮胁迫48h后,预适应组和对照组的黄颡鱼体内LZM活性和IgM、C3、C4含量呈现一定的升高;所有预适应组的LZM活性和IgM、C3含量显著升高,C4含量则只有预适应7d和14d显著升高。高浓度氨氮胁迫12h时,预适应14d组的LZM活性和C3、C4含量均显著高于其他组(P<0.05)。(3)在高浓度氨氮胁迫12h时,tnf-α和c3基因表达水平显著下调;il-1β基因表达水平无显著变化;仅预适应7d组igm基因表达水平的显著上调。上述结果表明,经过低浓度氨氮预适应后高浓度氨氮暴露,黄颡鱼鳃组织损伤程度降低,LZM活性和IgM、C3、C4含量升高,黄颡鱼在低浓度氨氮预适应后对高浓度氨氮环境具有一定的耐受能力。

关键词：氨氮胁迫预适应鳃免疫黄颡鱼

基于非靶向代谢组技术解析不同酿酒稻米品种的成分差异

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食品科学 2024年

作者：刘茂柯田新惠刘瑶唐玉明秦俭冯军刘成元四川省农业科学院水稻高粱研究所四川省泸州市酿酒科学研究所四川省农业科学院德阳分院农业农村部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室国家水稻改良中心四川泸州分中心

采用非靶向代谢组技术分析两种酿酒稻米(JKY和PXY)的代谢物组成差异及其与白酒酿造的关系。从稻米样品中检测到代谢物4159个，其含量组成以脂质和类脂分子、有机杂环化合物、有机酸和衍生物为主。从PXY和JKY之间筛查出差异代谢物326个(... 详细信息

采用非靶向代谢组技术分析两种酿酒稻米(JKY和PXY)的代谢物组成差异及其与白酒酿造的关系。从稻米样品中检测到代谢物4159个，其含量组成以脂质和类脂分子、有机杂环化合物、有机酸和衍生物为主。从PXY和JKY之间筛查出差异代谢物326个(变量权重值VIP >1 和p 生物生长的蜜二糖、麦芽糖、葡萄糖和乳果糖等重要底物。对差异代谢物进行KEGG富集分析，共获得生物学途径16条 (p 生物合成、脂肪酸生物合成和丁酸代谢。研究结果进一步揭示了原料与白酒酿造的关系，可为优质原料的选择与推广提供依据。

关键词：非靶向代谢组学代谢途径酿酒水稻差异代谢物

阿维菌素与井冈霉素混配对水稻主要病虫害的防治效果

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第2期50卷 308-316页

作者：邵美红程楚柯汉云黄世文李春寿建德市农业技术推广中心浙江杭州311600 中国水稻研究所浙江杭州311401 浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所浙江杭州310021

随着生态和绿色农业建设不断推进,环保型低毒生物农药被广泛研发与利用。针对水稻主要病虫害,本研究探讨了不同有效成分用量阿维菌素和井冈霉素混配剂(以下简称阿•井混配剂)在室内试验和田间试验对水稻主要病虫害的防治效果。结果表明:... 详细信息

随着生态和绿色农业建设不断推进,环保型低毒生物农药被广泛研发与利用。针对水稻主要病虫害,本研究探讨了不同有效成分用量阿维菌素和井冈霉素混配剂(以下简称阿•井混配剂)在室内试验和田间试验对水稻主要病虫害的防治效果。结果表明:阿•井混配剂对毒杀水稻纹枯病菌、稻飞虱(白背飞虱和褐飞虱)、二化螟、三化螟、黑尾叶蝉有显著的增效作用。其增效作用可部分中和病原菌和害虫的抗药性,从而延长药剂的使用期。使用阿•井混配剂对稻纵卷叶螟和稻螟蛉的毒杀效果与单独使用阿维菌素时的毒杀效果相当。综上所述,生物农药阿维菌素和井冈霉素混配具有提高对水稻主要病虫害防控能力的潜力,并且属于绿色防治方法,值得大力推广应用。

关键词：阿维菌素井冈霉素混配防治效果水稻病虫害

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水稻雄性不育突变体tpa1的表型鉴定与精细定位

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作物学报 2024年第5期50卷 1104-1114页

作者：万应春班义结蒋钰东王亚欣刘晶晶刘晓晴程育林王楠冯萍西南大学水稻研究所/转基因植物与安全控制重庆市市级重点实验室/南方山地农业教育部工程研究中心重庆400716 四川省农业科学院水稻高粱研究所(四川省农业科学院德阳分院) 国家水稻改良中心四川泸州分中心/农业农村部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室四川德阳618000

雄性不育材料是杂交水稻育种的关键。本研究通过甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变优良籼稻保持系西农1B,筛选得到一个雄性不育突变体tpa1。tpa1在营养生长阶段与野生型无差异,生殖生长阶段表现雄配子不育,雌配子发育正常... 详细信息

雄性不育材料是杂交水稻育种的关键。本研究通过甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变优良籼稻保持系西农1B,筛选得到一个雄性不育突变体tpa1。tpa1在营养生长阶段与野生型无差异,生殖生长阶段表现雄配子不育,雌配子发育正常。表型观察发现,tpa1花粉完全破碎消失,花药外壁角质层异常,花药内壁乌式体排列异常,胼胝质合成异常,绒毡层凋亡异常,且花粉外壁缺失柱状层。遗传分析表明该突变性状受1对隐性核基因控制,利用突变体tpa1与缙恢10号构建遗传群体,最终将TPA1基因定位于4号染色体引物标记N9和N11之间,物理距离为74 kb,该区间共15个预测基因,通过重测序仅发现在LOC_Os04g53380的外显子上发生了单碱基替换,导致了翻译的提前终止,随后对野生型和突变体tpa1该位点进行测序证实了这一突变,因此将该基因确定为TPA1的候选基因,TPA1是一个未被报道过的新的雄性不育基因。本研究将为TPA1基因的功能研究奠定基础。

关键词：水稻(Oryza sativa L.) 雄性隐性核不育 tpa1 精细定位