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基于功能-结构模型的玉米大豆间作不同行向辐射分布研究

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中国农业科学 2024年第10期57卷 1882-1899页

作者：周也莹谢子文钟培阁李双伟马韫韬中国农业大学土地科学与技术学院浙江省农业科学院农业装备研究所/农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室

【目的】构建不同种植模式和行向的玉米大豆间作功能-结构模型，为解析玉米大豆间作系统的产量优势、生长发育规律及种植模式和行向对光截获、光分配和辐射利用效率的影响提供有力支持。【方法】基于不同种植模式的玉米大豆间作田间试... 详细信息

【目的】构建不同种植模式和行向的玉米大豆间作功能-结构模型，为解析玉米大豆间作系统的产量优势、生长发育规律及种植模式和行向对光截获、光分配和辐射利用效率的影响提供有力支持。【方法】基于不同种植模式的玉米大豆间作田间试验，解析种植行向如南北行向、东西行向、传统行向（梨树当地长期使用的种植行向，即南偏西40~o）对作物生物量、产量和形态结构的影响，构建玉米大豆间作功能-结构模型，模拟不同种植模式和行向下作物群体生长发育和结构变化，量化种植行向对间作系统光截获量和辐射利用效率的影响，并探索玉米大豆间作高光截获量的最佳种植行向。【结果】玉米大豆间作系统的籽粒土地当量比（land equivalent ratio,LER）南北行向最高（1.20±0.07），东西行向最低（1.16±0.09）。构建的模型较好地模拟了不同种植方式和种植行向下玉米和大豆的生长发育，与田间实测值相比，玉米株高、单株叶面积和冠层光截获系数的均方根误差（RMSE）分别为0.09—0.14 m、0.04—0.08 m2·plant-1和0.07—0.12，大豆株高、单株叶面积和冠层光截获系数的RMSE分别为0.07—0.09 m、0.02—0.04 m2·plant-1和0.09—0.10。传统行向间作系统的累积光截获量最高，为（758.48±1.00）MJ·m-2，南北行向和东西行向的辐射利用效率比传统行向分别降低了7.18%、10.57%。【结论】间作种植可以提高玉米生物量和产量，降低大豆生物量和产量。玉米大豆间作种植模式中，种植行向对作物生长有显著影响，矮秆大豆通过改变叶片大小、节间长度和叶柄倾角规避高秆玉米的遮荫影响，以增加受光量和辐射利用效率，最终提高产量。种植行向对群体累积光截获影响较大，间作系统的辐射利用效率与累积光截获量均表现为传统行向>南北行向>东西行向。本研究有助于田间布局优化，为解释不同种植行向玉米大豆间作的光截获和光分配提供了数据支持。

关键词：玉米大豆间作种植行向植物功能-结构模型植物性状辐射利用效率

香菇转录因子LeZNF143响应高温胁迫的功能分析

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菌物学报 2024年

作者：王梅宋婷婷蔡为明曲英敏范丽军胡心柔金群力浙江省农业科学院园艺研究所

高温胁迫是影响香菇生长发育的非生物胁迫之一，转录因子在调节香菇对高温胁迫的防御反应中起着至关重要的作用。本研究测定了15个香菇品种高温胁迫后菌丝恢复生长的速度，从中筛选出了高温耐受型菌株NKY-5和敏感型菌株NKY-11。定量结... 详细信息

高温胁迫是影响香菇生长发育的非生物胁迫之一，转录因子在调节香菇对高温胁迫的防御反应中起着至关重要的作用。本研究测定了15个香菇品种高温胁迫后菌丝恢复生长的速度，从中筛选出了高温耐受型菌株NKY-5和敏感型菌株NKY-11。定量结果显示，C2H2型转录因子LeZNF143在菌丝体中高表达，高温胁迫下，菌株NKY-5中LeZNF143基因诱导表达显著高于NKY-11；亚细胞定位显示LeZNF143定位在细胞核中；将香菇转录因子LeZNF143在酵母中过表达，显著提高了酵母对高温胁迫的耐受性，推测转录因子LeZNF143参与调控香菇响应高温胁迫。通过JASPAR数据库预测LeZNF143的下游靶基因为漆酶基因（Lcc4/Lcc7/Lcc11），高温胁迫下，香菇体内漆酶活性显著增高，耐受型菌株NKY-5的漆酶活性显著高于敏感型菌株NKY-11。综上所述，转录因子LeZNF143可能通过调控下游漆酶的活性提高香菇对热胁迫介导的氧化应激的耐受性。

关键词：香菇高温胁迫 C2H2型转录因子酵母表型漆酶活性

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中国西兰花育种研究进展

浙江农业学报 2024年

作者：王建升沈钰森虞慧芳盛小光宋蒙飞顾宏辉浙江省农业科学院蔬菜研究所

2018年以来，随着农业农村部“国家西兰花育种联合攻关”工作的实施，我国西兰花育种研究取得了重要进展。自主培育的西兰花品种在花球颜色、球形等重要性状方面取得了突破，自主培育品种的市场占有率由2018年的不足5%提升至2023年的35... 详细信息

2018年以来，随着农业农村部“国家西兰花育种联合攻关”工作的实施，我国西兰花育种研究取得了重要进展。自主培育的西兰花品种在花球颜色、球形等重要性状方面取得了突破，自主培育品种的市场占有率由2018年的不足5%提升至2023年的35%左右，单倍体诱导技术广泛应用于育种实践，遗传转化和基因编辑技术取得突破，基因组与分子标记辅助育种技术在育种工作中发挥着重要作用。文章介绍了近年来我国在西兰花花球重要商品性状、育种技术、新品种选育等方面取得的重要进展。基于我国自主培育品种和对照品种的系统发育进化树分析结果，并结合主栽品种的历史更替，将我国西兰花品种分为3个历史阶段和17个进化群（簇），浙青、碧绿、美奥、台绿等最新育成品种位于进化树顶端。近几年西兰花育种主攻方向仍是早中熟、广适性品种，未来育种的方向是抗病、抗逆、适宜机械化生产，同时应从外观品质转向鲜食加工品质和功能营养品质。

关键词：西兰花育种品种花球

蒸制对甘薯可溶性膳食纤维提取、理化性质及消化特性的影响

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中国食品学报 2024年第2期24卷 140-150页

作者：刘步瑜刘兴泉张治国吴列洪蔡静杨开吴卫成浙江农林大学食品与健康学院杭州311300 浙江省农业科学院、食品科学研究所杭州310021 浙江省农业科学院、作物与核技术利用研究所杭州310021 浙江工业大学食品科学与工程学院浙江德清313299

目的:考察蒸制前、后甘薯中可溶性膳食纤维(SDF)提取、组成及性质的差异。方法:为获得高品质甘薯SDF,以提高提取得率和SDF总多糖含量为目标,采用响应面分析和满意度函数方法优化料液比、提取温度、提取时间3个参数,建立甘薯SDF提取工艺... 详细信息

目的:考察蒸制前、后甘薯中可溶性膳食纤维(SDF)提取、组成及性质的差异。方法:为获得高品质甘薯SDF,以提高提取得率和SDF总多糖含量为目标,采用响应面分析和满意度函数方法优化料液比、提取温度、提取时间3个参数,建立甘薯SDF提取工艺。从蒸制前、后的甘薯中提取得到生鲜甘薯膳食纤维(SDF-F)和蒸制甘薯膳食纤维(SDF-S),对比两者提取得率、多糖组成、膳食纤维含量以及持水力和持油力等理化性质差异,并做体外模拟消化试验。结果:优化的提取工艺参数为:料液比1∶16、提取温度40℃、提取时间40 min。在此工艺条件下,SDF-S的提取得率【(6.13±0.25)%vs(2.89±0.18)%】、中性多糖含量【(59.31±0.73)%vs(46.83±0.63)%】、酸性多糖含量【(25.36±0.48)%vs(9.60±0.14)%】、膳食纤维含量【(54.71±6.70)%vs(35.69±3.25)%】、持水力【(4.60±0.31)g/g vs(3.27±0.21)g/g)】和持油力【(3.30±0.40)g/g vs(1.82±0.28)g/g)】显著高于SDF-F(P<0.05),而SDF-F的抗消化性优于SDF-S。结论:蒸制处理虽提高了甘薯SDF的可及性,但导致SDF的抗消化性减弱。

关键词：甘薯蒸制可溶性膳食纤维中性多糖酸性多糖模拟消化

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桃ADH家族涝害响应成员的筛选及鉴定分析

分子植物育种 2024年

作者：古咸彬高憬陆玲鸿宋根华张慧琴浙江省农业科学院园艺研究所

乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase， ADH)在植物应对非生物胁迫中具有重要意义，参与植物多种逆境响应。为探究ADH家族成员在桃应对涝害胁迫过程中的作用，本研究基于淹水处理后桃根系的转录组数据，根据表达量和时间序列分析，筛选出... 详细信息

乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase， ADH)在植物应对非生物胁迫中具有重要意义，参与植物多种逆境响应。为探究ADH家族成员在桃应对涝害胁迫过程中的作用，本研究基于淹水处理后桃根系的转录组数据，根据表达量和时间序列分析，筛选出显著高表达的4个ADH成员：Prupe.8G018100、Prupe.8G018300、Prupe.8G018400和Prupe.8G018600。通过荧光定量PCR验证，筛选的ADH成员的表达趋势与转录组一致，不同成员受涝害诱导的水平差异明显；蛋白序列分析、理化性质分析、互作网络分析表明筛选的ADH可能是串联重复基因；涝害关联的ADH共享相同的蛋白互作网络，与ALDH和PDC互作，共同参与糖酵解途径代谢调控；候选ADH启动子含有的胁迫应答元件明显多于植物激素应答元件和植物生长发育元件，且胁迫应答元件与涝害诱导表达量正相关。推测桃遭遇涝害后，根际低氧激活胁迫应答启动子，诱导与涝害相关的ADH串联重复基因的表达，与ALDH和PDC发生互作，协同调控糖酵解代谢从而响应涝害胁迫。

关键词：桃 ADH基因家族涝害表达分析顺式作用元件

加工型/鲜食型辣椒不同成熟期果实比较代谢组学分析

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中国农业科学 2024年第12期57卷 2424-2438页

作者：高成安万红建叶青静程远刘晨旭何勇浙江农林大学园艺学院浙江省农业科学院蔬菜研究所

【目的】辣椒是我国广泛栽培的蔬菜作物，根据栽培类型可分为加工型与鲜食型。本研究鉴定并比较加工型和鲜食型辣椒在绿熟期和红熟期果实中的代谢物，为阐明加工型和鲜食型辣椒果实之间的代谢和品质差异提供理论基础。【方法】以加工型... 详细信息

【目的】辣椒是我国广泛栽培的蔬菜作物，根据栽培类型可分为加工型与鲜食型。本研究鉴定并比较加工型和鲜食型辣椒在绿熟期和红熟期果实中的代谢物，为阐明加工型和鲜食型辣椒果实之间的代谢和品质差异提供理论基础。【方法】以加工型辣椒P059和鲜食型辣椒F270两个品种的绿熟期和红熟期果实为样本，通过液相色谱质谱联用技术（LC-MS）和多元统计学等方法鉴定并比较差异代谢物。【结果】加工型辣椒P059和鲜食型辣椒F270的绿熟期和红熟期果实中共检测到1 465种代谢物，这些代谢物被分为多种类别，包括脂类、氨基酸和萜类等。对两种类型辣椒相同成熟期的代谢物进行比较分析，发现P059红熟期和绿熟期果实中的脂类物质都显著高于相同成熟阶段的F270，如亚油酸通路（map00591）的亚油酸和9,10-二羟基-12-十八碳烯酸在P059中的含量是F270的两倍多。两种类型辣椒的绿熟期果实中，P059中亚精胺含量更高，是F270的2倍多；而F270高香草酸含量更高，是P059的2.93倍。对于红熟期果实，P059的辣椒素含量是F270的5.74倍；而F270中脯氨酸含量是P059的2.47倍。此外，对两种类型辣椒成熟过程中的差异代谢物进行比较分析，发现精氨酸和脯氨酸代谢通路（map00330）中的N-氨甲酰腐胺仅在P059成熟过程中存在差异，红熟期含量是绿熟期的2倍以上，而在F270中无显著差异；维生素A含量则仅在F270成熟过程中存在显著差异，其含量在红熟期上升幅度达277%。柠檬酸和脱落酸在P059和F270成熟过程中均显著上调（P059红熟期分别是绿熟期的1.7倍和8.4倍；F270红熟期中分别是绿熟期的1.7倍和12倍），而13-羟基-9,11-十八碳二烯酸在两种类型辣椒成熟过程中的变化趋势不同，其在P059中上调约300%，而在F270中显著降低。【结论】根据脂类、氨基酸类、维生素和有机酸等多种差异代谢物可以区分两种类型辣椒。此外，本研究还揭示了柠檬酸、脱落酸、13-羟基-9,11-十八碳二烯酸等特定代谢产物在两种类型辣椒果实成熟过程中的变化趋势。

关键词：加工型辣椒鲜食型辣椒代谢物比较代谢组果实品质

休耕对抚仙湖周边农田土壤剖面和浅层地下水中氮累积的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3225-3233页

作者：叶远行陈安强李林闵金恒王炽闫辉张丹云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明650201

减少外源氮投入能有效降低农田土壤氮累积和地下水氮污染,休耕是减少外源氮投入的重要措施之一.为探讨农田休耕对土壤剖面和浅层地下水中氮累积的影响,以抚仙湖周边农田土壤剖面和浅层地下水为研究对象,分析了休耕前(2017年12月)和休耕... 详细信息

减少外源氮投入能有效降低农田土壤氮累积和地下水氮污染,休耕是减少外源氮投入的重要措施之一.为探讨农田休耕对土壤剖面和浅层地下水中氮累积的影响,以抚仙湖周边农田土壤剖面和浅层地下水为研究对象,分析了休耕前(2017年12月)和休耕后(2020年8月和2021年4月)农田0~100 cm土壤剖面氮累积和浅层地下水中氮浓度的变化及其两者的关系.结果表明:休耕显著降低了土壤剖面氮含量和储量,休耕后0~30、30~60和60~100 cm土壤剖面TN、ON、DTN、NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量分别降低18.4%~36.5%、16.1%~26.8%、54.0%~130.2%、59.5%~90.8%和60.1%~110.6%.休耕前0~100 cm土壤TN、ON、DTN、NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N储量分别为(17.20±0.97)t·hm^(-2)、(15.50±1.23)t·hm^(-2)、(0.68±0.06)t·hm^(-2)、(266.8±31.17)kg·hm^(-2)和(18.7±3.04)kg·hm^(-2),休耕后各形态氮储量分别下降了25.5%、23.3%、44.7%、80.1%和59.9%.休耕也改变了浅层地下水中氮浓度和形态构成,休耕后地下水中TN、ON、NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N浓度分别下降了88.4%、82.7%、92.1%、65.8%,ON/TN和NH_(4)^(+)-N/TN从休耕前的26%和6%升高至休耕后的39%和17%,而NO_(3)^(-)-N/TN从休耕前的61%降至休耕后的41%.地下水氮浓度和形态变化与休耕前后土壤中DTN、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和地下水中p H、ORP、DO等因素密切相关.可见,休耕有效降低了农田土壤剖面氮累积,缓解了浅层地下水氮污染,有利于防止高原湖泊的水质恶化.

关键词：休耕氮储量浅层地下水土壤剖面抚仙湖

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瓠瓜果实品质性状因子分析和综合评价

浙江农业学报 2024年第2期36卷 334-343页

作者：汪颖王尖冯子珊汪宝根吴新义鲁忠富孙玉燕董文其李国景吴晓花浙江省农业科学院蔬菜研究所浙江杭州310021

以206份瓠瓜种质资源为试材,测定了其28项品质性状相关指标,并进行了相关性分析、因子分析和聚类分析,建立了基于因子分析的瓠瓜果实品质综合评估模型,并根据综合得分排序了优良度,结合二维排序图,筛选获得高品质种质材料。结果表明:20... 详细信息

以206份瓠瓜种质资源为试材,测定了其28项品质性状相关指标,并进行了相关性分析、因子分析和聚类分析,建立了基于因子分析的瓠瓜果实品质综合评估模型,并根据综合得分排序了优良度,结合二维排序图,筛选获得高品质种质材料。结果表明:206份瓠瓜种质材料28项果实品质性状指标变异程度不同,变异系数在2.71%~63.60%。变异系数最大的是游离谷氨酸(Glu)含量,变异系数最小的为含水量,不同品质指标间均存在不同程度的相关性。因子分析筛选出9个公因子,累计方差贡献率为86.78%,其中第1公因子的贡献率为38.46%,主要集中于游离氨基酸类。根据相关性分析和聚类分析结果,以指标避免重复和简单易用为原则,将指标简化为肉厚、可溶性固形物含量、硬度、Glu含量、蛋白质含量这5项代表性指标,并综合评估了206份瓠瓜种质材料的果实品质。本研究结果为后续瓠瓜高品质优良品种的选育提供材料和依据。

关键词：瓠瓜果实品质因子分析代表性指标综合评价

西瓜蔗糖转运蛋白SUT家族的鉴定及其在果实发育和逆境响应中的表达分析

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浙江农业学报 2024年第1期36卷 94-102页

作者：寿伟松王铎沈佳许昕阳张跃建何艳军浙江省农业科学院蔬菜研究所浙江杭州310021

蔗糖转运蛋白(SUTs)作为蔗糖主动转运的主要载体,在分配同化物从源到库组织的转运中起着关键作用。尽管SUTs的特性及其生物学功能已在高等植物中得到了深入研究,但该基因家族尚未在西瓜中进行鉴定。本研究在西瓜基因组中共鉴定了4个ClSU... 详细信息

蔗糖转运蛋白(SUTs)作为蔗糖主动转运的主要载体,在分配同化物从源到库组织的转运中起着关键作用。尽管SUTs的特性及其生物学功能已在高等植物中得到了深入研究,但该基因家族尚未在西瓜中进行鉴定。本研究在西瓜基因组中共鉴定了4个ClSUT基因,并对其基因和蛋白结构、保守基序、亚细胞定位、染色体分布、进化关系、启动子元件等进行了全面分析。基因结构分析表明,亚族Ⅰ的ClSUT3和ClSUT4基因均只含有一个内含子。所有ClSUT均被预测定位在质膜中,它们均含有一个保守的MFS-2结构域,并且含有与之对应的5个保守基序。系统发育分析发现拟南芥、水稻和西瓜中的SUT分为5个亚族,西瓜ClSUT与拟南芥SUT的亲缘关系更近,被聚类在亚族Ⅰ、亚族Ⅱ和亚族Ⅴ。还在西瓜ClSUT基因的启动子中鉴定到一些与激素和逆境响应相关的作用元件。此外,转录组数据表明,西瓜ClSUT基因的表达对渗透和盐胁迫呈现多样性,很可能参与西瓜对这些逆境的响应。

关键词：西瓜蔗糖转运蛋白SUT 果实发育非生物胁迫表达分析