目錄及摘要

綜述

益生菌幫助動物抵御流感的機制研究進展

作者：韓美晴,王迪,彭先啟,李艷*

摘要：流感是一種重要的人畜共患病，高致病性禽流感不僅給我國養殖業帶來巨大損失，還嚴重威脅公共衛生安全。流感病毒能夠在豬體內重組并跨越物種屏障進行傳播，這給預防流感帶來巨大挑戰。由于流感病毒的變異速度快，流行的病毒株和疫苗株之間的差異會降低疫苗的效力，因此增強機體對流感病毒的抵抗力顯得尤為重要。益生菌具有調節腸道微生物平衡、促進機體健康的作用，對動物機體抵抗流感病毒是有益的。本文綜述了益生菌在動物體內抗流感病毒的作用機制，闡明了益生菌可以通過平衡動物腸道菌群組成、調節機體黏膜屏障功能、增強或抑制Toll樣受體相關分子信號通路等方式直接或間接干擾病毒的侵襲，為了解不同菌種發揮抗流感的相應機制及開發更有效的抗流感策略提供了科學依據。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.07.182

牛和小鼠早期胚胎發育過程中細胞譜系發育調控的比較

作者：吳瀟彤,史延,李爽,王少華,張坤*

摘要：高產奶牛繁殖效率低是世界性難題，其中早期胚胎死亡率高是主要原因之一。當前對牛早期胚胎發育的研究有限，而對于小鼠這種模式動物的早期胚胎發育研究已相當深入。因此，本文從胚胎形態、轉錄因子以及信號通路3方面對牛和小鼠早期胚胎發育過程進行比較，以加深對牛早期胚胎發育的認識。經比較發現，受精后，牛和小鼠早期胚胎在不同時期發生母源因子降解、合子基因組激活、細胞極性建立和不對稱分裂，最終使得胚胎形態發生變化，形成具有3個胚層（滋養外胚層、上胚層和原始內胚層）的囊胚。此外，牛和小鼠早期胚胎發育過程中，多個轉錄因子及信號通路形成復雜網絡調控細胞譜系分化。綜上所述，在牛和小鼠早期胚胎發育過程中，相似的生物學事件陸續發生，但是細胞譜系分化的調控呈現差異性，提示我們將小鼠早期胚胎作為研究模型的局限性，該領域的研究對提高奶牛繁殖效率以及促進牛遺傳改良工作具有重要意義。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.12.131

生物科學與技術

迷宮栓孔菌熱激蛋白基因的生物信息學與表達分析

作者：楊旭欣,馮連榮,池玉杰*,韓樹英

摘要：為了探究迷宮栓孔菌（Trametes gibbosa）熱激蛋白（heat shock proteins, HSPs）家族的功能及結構，對經木屑處理不同時間點的菌絲樣品進行cDNA建庫，然后根據轉錄組數據篩選該菌株的所有HSPs基因并進行生物信息學分析；針對HSP100家族進行基因克隆和序列結構分析，并利用實時熒光定量聚合酶鏈反應（real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR）對其在木屑處理下的表達量進行驗證。結果如下：在迷宮栓孔菌中共篩選出32個HSPs基因，其編碼的蛋白分為5個亞類，分別為HSP100（2個）、HSP90（2個）、HSP70（7個）、HSP60（1個）和小分子熱激蛋白[small HSPs（sHSPs），20個]，它們在菌體生長調控中具有蛋白翻譯后修飾、蛋白質折疊、伴侶蛋白等重要功能。這些HSPs都為疏水蛋白，不同亞類的HSPs理化性質有所差異。HSP100由N-端、核苷酸結合域1（nucleotide-binding domain 1, NBD1）、NBD2、2個NBDs間的接頭構成，其中，NBDs具有十分保守的Walker A、Walker B基序及精氨酸指殘基。qRT-PCR擴增結果表明，在木屑處理下迷宮栓孔菌HSP100基因表達量有明顯上調趨勢。綜上所述，迷宮栓孔菌中HSPs家族種類多且復雜，在應激情況下HSP100家族承擔了重要的蛋白質解聚功能，其序列及結構相對保守。本研究結果為迷宮栓孔菌在脅迫應激方面的研究提供了理論依據。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.10.261

植物保護

不同抗性柑橘對野生型和柑橘鏈格孢毒素合成受阻褐斑病菌侵染的轉錄響應差異

作者：馬慧,馬海杰,焦晨,李紅葉*

摘要：為探討不同抗性柑橘在與褐斑病菌互作過程中對柑橘鏈格孢毒素的響應差異，以抗病品種克里曼?。–itrus clementina Hort. ex Tan. cv. Clementine）和感病品種丹西紅橘（Citrus reticulata Blanco cv. Dancy）為材料，分別接種野生型產毒菌株Z7和毒素合成基因ACTT6雙敲除突變體菌株ΔΔACTT6，并利用轉錄組測序技術對接種24 h和48 h后的葉片進行基因表達分析。比較2種柑橘對產毒和不產毒菌株侵染后的轉錄差異發現，2個品種的先天免疫通路（病原物相關分子模式觸發的免疫反應和效應子觸發的免疫反應）、病程相關蛋白、WRKY轉錄因子、次生代謝途徑等基因均受產毒菌株誘導表達。在接種后期（48 h），產毒菌株主要激活感病品種的脂質和蛋白質等大分子降解過程，說明其細胞完整性因毒素產生而遭到破壞；而抗病柑橘則主要富集解毒和茉莉酸代謝等生物過程，其中特異激活的多藥及毒素化合物外排蛋白（multidrug and toxic compound extrusion protein, MATE）基因與其抵御褐斑病菌毒素的能力有關。本研究初步明確了柑橘對褐斑病菌毒素響應的分子調控機制和關鍵功能基因，可為柑橘抗褐斑病菌分子育種提供理論依據。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.12.221

食品科學

常山胡柚果實不同部位中主要功能性成分分析

作者：余丹丹,吳家雄,劉英,汪麗霞,楊興良,葉興乾,陳士國,陳健樂*

摘要：本研究針對常山胡柚全果油胞層、白皮層、囊衣、汁胞和籽5個不同部位，連續提取其中的多酚類物質和果膠多糖，采用超高效液相色譜-串聯質譜法測定不同部位中的30種柑橘多酚類物質，比較果膠多糖的組成及分子量，全面分析常山胡柚果實不同部位中主要功能性成分的組成。結果表明：常山胡柚各部位黃酮類化合物主要以黃烷酮類形式存在，白皮層中新橙皮苷、新北美圣草苷質量分數較高，分別可達13 700.72 μg/g（按干質量計，下同）和6 270.24 μg/g；不同部位酚酸類組成中肉桂酸類含量高于苯甲酸類，且以油胞層中肉桂酸類含量最高；淀粉酶輔助乙二胺四乙酸溶液提取到的白皮層果膠多糖得率最高（27.46%），氫氧化鈉（NaOH）溶液提取到的油胞層果膠多糖得率最高（11.30%），且2種提取方法得到的油胞層果膠多糖重均分子量均最大，分別為6.888×105 g/mol和2.343×105 g/mol。常山胡柚油胞層、白皮層和囊衣可作為黃酮類化合物和果膠的加工來源，其豐富的新北美圣草苷可作為胡柚加工副產物新的開發方向。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.11.011

黃綠卷毛菇中原伊魯烷型倍半萜芳基酯提取工藝優化及活性研究

作者：張鑫,朱青永,徐慧敏,吳夢園,陳小娥,陳啟和,劉政捷*

摘要：本研究探討了不同提取工藝對黃綠卷毛菇中原伊魯烷型倍半萜芳基酯提取效果的影響。采用超聲波輔助提取法，在單因素實驗基礎上，應用Box-Behnken響應面法優化提取工藝條件，同時考察原伊魯烷型倍半萜芳基酯的體外抗氧化活性，并采用抑菌圈法評估其對3種常見致病菌的抑菌活性。結果表明：乙酸乙酯為黃綠卷毛菇中原伊魯烷型倍半萜芳基酯的最佳提取溶劑，在料液比為1∶33（質量體積比）、超聲時間為33 min、超聲功率為166 W的條件下，原伊魯烷型倍半萜芳基酯提取量達到10.107 μmol/g。此外，原伊魯烷型倍半萜芳基酯具有較高的清除2，2-聯苯基-1-苦基肼基自由基與羥自由基的能力，并對大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、蠟樣芽孢桿菌具有不同程度的抑菌效果。本研究為進一步開發黃綠卷毛菇相關產品提供了數據支持與理論依據。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.08.291

基于廣泛靶向代謝組學結合高效液相色譜法分析‘紫娟’和‘迎霜’茶樹花代謝物差異

作者：朱婉,吳穎,黎曉湘,張龍杰,梁月榮,陸建良,鄭新強*

摘要：為探究茶樹品種‘紫娟’和‘迎霜’茶樹花之間的風味差異，基于超高效液相色譜-串聯質譜法的廣泛靶向代謝組學技術，檢測2個品種茶樹花輕發酵樣品中非揮發性代謝物的豐度，并對其進行篩選和鑒定；參照茶葉感官審評方法評價2個樣品茶樹花各項審評因子，采用高效液相色譜法和比色法檢測兒茶素類、黃酮類等滋味成分含量。結果表明：‘紫娟’茶樹花滋味甘和較鮮、略苦微澀，‘迎霜’茶樹花滋味甘和、微苦略澀。2個品種間有酚酸類（56種）、黃酮類（46種）、脂質（26種）、鞣質（19種）、氨基酸及其衍生物（17種）等219種顯著差異代謝物。進一步對其代謝通路進行注釋分析發現，氨基酸類物質相關代謝途徑以及黃酮和黃酮醇代謝途徑是‘紫娟’和‘迎霜’茶樹花之間的主要差異代謝途徑。此外，‘紫娟’和‘迎霜’茶樹花中黃酮類總量、花青素總量、兒茶素類和部分生物堿含量差異顯著（P＜0.05），可溶性糖含量差異不顯著。上述結果初步說明了黃酮類化合物使茶樹花的滋味具有一定苦澀度，相較于‘迎霜’，‘紫娟’茶樹花中部分氨基酸及其衍生物含量上調是其茶湯滋味較鮮的主要原因。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.10.091

資源利用與環境保護

秸稈焚燒對白葉枯病稻田中致病菌和抗生素抗性基因的影響

作者：王彬浩,陳彥博,劉榮杰,王冬群,董作珍,狄蕊,王笑,吳愉萍*

摘要：白葉枯病是水稻的重要病害之一。為了解秸稈焚燒對稻田土壤中病原菌和抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs）的影響，從浙江省寧波市水稻白葉枯病暴發區分別采集土壤和稻茬樣品，并對采集的樣品進行宏基因組高通量測序。結果表明：稻茬內致病菌相對豐度顯著高于土壤，秸稈焚燒后土壤中除了速效鉀含量顯著升高，其他理化特性變化不明顯。秸稈焚燒前后致病菌群落多樣性總體上差異不明顯，但是秸稈焚燒導致稻茬內水稻黃單胞菌（Xanthomonas oryzae）的相對豐度急劇降低。秸稈焚燒后土壤和稻茬內ARGs相對豐度提高，但與秸稈焚燒前差異不顯著（P＞0.05），而稻茬內移動基因元件（mobile genetic elements, MGEs）相對豐度顯著降低（P＜0.05）。此外，秸稈焚燒后致病菌和ARGs共存網絡中正相關連接數占比有所下降。曼特爾（Mantel）分析表明：含水量（r=0.642，p＜0.01）、pH值（r=0.582，p＜0.05）、總有機碳含量（r=0.325，p＜0.05）、總氮含量（r=0.570，p＜0.01）和有效磷含量（r=0.311，p＜0.05）與土壤ARGs組成密切相關；而溶解有機碳含量（r=0.275，p＜0.05）和速效鉀含量（r=0.312，p＜0.05）與稻茬內ARGs組成相關，且溶解有機碳含量（r=0.201，p＜0.05）顯著影響稻茬內致病菌群落結構。綜上所述，秸稈焚燒降低了稻茬內水稻黃單胞菌的相對豐度，暗示可以通過秸稈焚燒防控水稻白葉枯??；同時，致病菌和ARGs正相關共存關系的減弱和MGEs相對豐度的降低也表明秸稈焚燒可能遏制潛在耐藥致病菌的形成。鑒于對土壤生物復合污染影響的復雜性，秸稈焚燒對稻田致病菌和抗生素抗性基因的影響還需要長期定位試驗來進一步探討。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.01.131

強酸性輕度鎘污染稻田安全利用技術模式探究——以浙江省永康市鎘污染試驗區為例

作者：陳思民,盧新哲,黃春雷,施加春*,徐建明

摘要：為探究適合強酸性鎘（Cd）污染稻田土壤的安全利用技術模式，在浙江省永康市Cd污染試驗區，連續2年開展田間Cd低累積水稻品種和土壤鈍化材料篩選及其組合效果試驗。結果表明：在品種篩選試驗中，‘秀水519’（XS519）、‘浙糯106’（ZN106）、‘中浙優1號’（ZZY1H）和‘中嘉8號’（ZJ8H）可被推薦為當地適宜種植的低Cd累積水稻品種，其中‘秀水519’的Cd累積能力較低且穩定，2年的平均富集系數分別為0.090和0.159。在鈍化材料篩選試驗中，石灰對土壤pH值的提高效果顯著，石灰、鐵基生物質炭和鈣鎂磷肥能在一定程度上降低土壤有效態Cd含量（鈍化率分別為14.8%、7.1%和6.9%），1 800 kg/hm2鐵基生物質炭和2 400 kg/hm2土壤調理劑對‘中嘉8號’籽粒的降Cd效果較好，施用后籽粒含Cd量分別降低了32.2%和29.0%。在Cd低累積品種和鈍化材料的組合試驗中，施用2 250 kg/hm2鐵基生物質炭和2 250 kg/hm2土壤調理劑均使水稻分蘗期和灌漿期的土壤pH值明顯上升，其中土壤調理劑對酸性土壤的改良效果明顯優于鐵基生物質炭?！闼?19’和‘浙糯106’的籽粒Cd含量與成熟期土壤pH值（5.19～5.61）呈極顯著正相關，在試驗所涉及的土壤pH值范圍內，除‘秀水519’與1 500 kg/hm2土壤調理劑組合外，籽粒Cd含量隨鈍化材料施用量的升高而增加。從經濟和輕簡化角度考慮，種植‘秀水519’是目前該試驗區Cd污染稻田安全利用的最佳選擇。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.07.273

動物科學與動物醫學

三葉青地上部分對肉雞腸道菌群、免疫功能和生長性能的影響

作者：王晶,劉滔,趙敏潔,馮鳳琴,戴笑瑩,喬海軍,彭昕*

摘要：為探究三葉青地上部分（三葉青藤葉）對肉雞生長性能、免疫功能和腸道菌群的影響，將240只健康肉仔雞隨機分成4組，分別為對照組（飼喂基礎日糧）和低劑量組、中劑量組、高劑量組（分別飼喂添加1%、3%、5%三葉青藤葉粉的基礎日糧）。測定各組21日齡與42日齡試驗雞只體質量，42日齡試驗雞只免疫器官指數和血清免疫球蛋白A（immunoglobulin A, IgA）、IgG、IgM含量以及盲腸內容物的腸道菌群相對豐度。結果表明：與對照組相比，添加三葉青藤葉粉可顯著提高42日齡肉雞的平均日采食量（P＜0.05）和平均日增重（P＜0.05），且中劑量組促進效果最明顯。同時，低、中劑量組肉雞胸腺指數和法氏囊指數較對照組顯著升高（P＜0.05）。各劑量組的肉雞血清中IgA、IgM含量均顯著高于對照組（P＜0.05），中、高劑量組的IgG含量顯著高于對照組（P＜0.05）。添加適量三葉青藤葉粉（3%）可顯著增加毛螺菌科（Lachnospiraceae）和梭菌科（Clostridiaceae）的相對豐度（P＜0.05）。上述結果表明，三葉青藤葉粉可顯著提高肉雞的免疫功能，改善肉雞腸道菌群組成，提高肉雞生長性能，其中，以添加3%三葉青藤葉粉的促進效果最為顯著。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.10.081

不同原核表達載體對非洲豬瘟病毒CD2v蛋白可溶性表達及免疫反應性比較

作者：馮夢珂,王星博,林璐璐,崔明仙,顏焰,周繼勇*

摘要：本研究旨在系統性地探究不同原核表達載體對非洲豬瘟病毒CD2v蛋白的可溶性表達差別，并利用臨床非洲豬瘟病毒抗體陽性血清比較包涵體和可溶性CD2v蛋白的免疫反應性。利用5種原核表達載體pCold-TF、pET28a、pMAL-C6T、pGEX-4T-1、pET32a分別表達去除信號肽和跨膜區的非洲豬瘟病毒CD2v蛋白，利用鎳-氨三乙酸（nickel-nitrilotriacetic acid, Ni-NTA）親和層析法分別純化源自pET28a和pCold-TF表達載體的包涵體和可溶性CD2v蛋白，并用間接酶聯免疫吸附測定（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）方法比較純化蛋白的免疫反應性。結果顯示，pCold-TF載體以表達可溶性蛋白為主，pMAL-C6T載體同時表達包涵體和可溶性蛋白，而其他載體主要表達包涵體蛋白。臨床非洲豬瘟病毒抗體陽性血清檢測數據顯示，可溶性蛋白的免疫反應性顯著優于包涵體蛋白（P＜0.05）。pCold-TF載體的觸發因子（trigger factor, TF）標簽可促進CD2v蛋白的可溶性表達，其表達蛋白的免疫反應性優于包涵體蛋白。本研究結果為CD2v蛋白的免疫原性研究奠定了基礎，亦為其他重要抗原的可溶性表達提供了思路。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.11.071

農業工程

基于機器視覺和機器學習技術的浙貝母外觀品質等級區分

作者：董成燁,李東方,馮槐區,龍思放,奚特,周芩安,王俊*

摘要：為區分浙貝母外觀品質等級，本研究利用數字電子眼系統及圖像標注工具構建浙貝母數據集，選擇若干統計學習算法和目標檢測算法在該數據集上進行訓練與測試。結果表明：目標檢測算法YOLO（you only look once）系列YOLO-X所得模型的效果最佳。為優化YOLO-X，根據浙貝母數據集的特點，針對性地向YOLO-X的主干特征提取網絡末端嵌入空洞卷積結構，以加強模型對尺度特征的敏感度。改進后模型（空洞率為4）的平均精確率均值為99.01%，對于特級、一級、二級、蟲蛀、霉變、破碎浙貝母的平均精確率分別為99.97%、98.33%、98.47%、98.71%、99.73%、98.85%，精確率和召回率的加權調和平均數（F1）分別為0.99、0.92、0.94、0.97、0.99、0.97。本研究在不增加參數量、計算量或者對算法進行大規模改動的情況下，改善了模型的檢測效果，為后續浙貝母檢測平臺的搭建提供了科學依據。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.10.181

基于改進的DeepLabV3+網絡模型的雜交水稻育種父母本語義分割研究

作者：溫佳,梁喜鳳*,王永維

摘要：為解決雜交水稻育種授粉過程中父母本區分的精確性和實時性問題，本研究提出一種基于全卷積神經網絡的、改進的DeepLabV3+雜交水稻育種父母本區分的語義分割模型。采用輕量化的主干網絡MobileNetV2結構替換原DeepLabV3+的主干網絡Xception結構，使之更適用于移動設備，并提出一種聯系較為緊密的低層特征信息提取方法，將較低層次信息和較高層次信息初步融合作為原低層次信息的輸入，使網絡獲得更加密集的信息，從而增強網絡對于細節的提取能力。結果表明，改進的DeepLabV3+網絡模型較原DeepLabV3+網絡模型具有更高的雜交水稻制種父母本分割精度，并能夠減少模型訓練和圖片預測時間。將改進后的DeepLabV3+網絡模型與其他主流網絡和先進網絡模型對比發現，各項參數精度均有所提高。本研究為深度學習在農業視覺機器人領域中的發展提供了參考。

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2022.09.051

期刊簡介

《浙江大學學報（農業與生命科學版）》創刊于1956年，是浙江大學主辦，由國家教育部主管的農業與生命科學類學術性雙月刊，國內外公開發行，現已被國內外許多重要的檢索系統作為收錄對象，例如美國《化學文摘》(CA)、英國《動物學記錄》(ZR)、英國《國際農業與生物科學研究中心文摘》(CABI)、俄羅斯《文摘雜志》(AJ)、聯合國糧農組織農業索引(AGRIS)、英國《食品科技文摘》(FSTA)、美國《烏利希期刊指南》(Ulrichsweb)、瑞典開放獲取期刊目錄(DOAJ)等。在國內，《浙江大學學報（農業與生命科學版）》被《中國科學引文數據庫》《中國科技論文統計分析數據庫》《中國學術期刊綜合評價數據庫》《中文科技期刊數據庫》《中國學術期刊文摘》等收錄，并被《萬方數據資源系統數字化期刊》和《中國學術期刊》等全文收錄。并且還被北京大學圖書館《中文核心期刊要目總覽》列為《全國綜合性農業科學類核心期刊》。主要刊登生物科學、作物科學、園藝科學、植物保護、食品科學與工程、農業資源利用與環境保護、動物科學與動物醫學、農業工程及其相關交叉學科的學術論文、文獻綜述和研究快報等。讀者對象是廣大的科技工作者、高等院校的教師與研究生等。

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