目錄及摘要
浙江大學學報(農業與生命科學版)
01
青年科學家論壇
植物過氧化物酶體的代謝功能和蛋白質組成研究進展
作者:張鈺嬋,戴華鑫*,潘榮輝*
摘要:過氧化物酶體是真核生物中普遍存在的多功能細胞器。在植物中,過氧化物酶體具有極其豐富的初級和次級代謝功能,在植物的生長發育和抗逆反應中發揮重要作用。因此,植物過氧化物酶體研究對提高農作物產量、品質和抗逆性都有重要意義。過氧化物酶體的代謝功能依賴于過氧化物酶體定位的蛋白質,包括各種酶和負責物質運輸的膜蛋白,因此,揭示過氧化物酶體蛋白組成有利于了解其代謝功能。本文總結了植物過氧化物酶體的主要代謝功能,以及有關植物過氧化物酶體的蛋白質組研究,并對植物過氧化物酶體未來研究方向及其與農業的關系進行了展望。
關鍵詞:過氧化物酶體; 植物; 代謝功能; 蛋白質組
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.11.271
豬精神健康性狀研究進展
作者:徐玲瑤,莊億錚,傅奕涵,江金蕓,潘玉春,王振*
摘要:隨著養豬業向規模化和集約化發展,其生產管理模式,例如斷奶、混群、限位欄等,給豬群帶來了恐懼、焦慮、抑郁等應激反應,嚴重影響著生產效率。因此,研究豬精神健康性狀的遺傳基礎,并據此開展其遺傳改良,對提升養豬業的生產效率與經濟效益具有重要意義。本文主要從豬的應激反應和行為表現、豬精神健康性狀的遺傳基礎探索以及豬作為精神健康模式動物在醫學研究中的作用3個方面,綜述了豬在集約化生產管理模式下可能出現的應激反應和行為問題,評估了用于衡量豬精神健康的指標和方法,并報道了與豬行為和應激反應相關的基因。目前,對豬精神健康性狀遺傳基礎的認知還比較有限,亟須進一步開展研究來探索這一領域。同時,豬作為模式動物在精神疾病研究方面具有很大的潛力,未來可以利用其深入探究人類精神疾病的發病機制和治療方法。
關鍵詞:豬; 精神健康; 行為表型; 遺傳基礎; 動物模型; 遺傳改良
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.03.211
02
綜 述
巰基砷在土水環境-植物體系中遷移轉化與健康風險的研究進展
作者:強震宇,江逸帆,李剛,韓永和,管冬興*
摘要:巰基砷是砷物質結構中雙鍵氧(O)、羥基(—OH)或甲基(—CH3)被雙鍵硫(S)或巰基(—SH)取代的新型砷化合物,普遍存在于淹水的含硫土壤中,威脅著土壤健康和食品安全。伴隨分析方法的進步,對巰基砷在土水環境-植物體系中分布規律和環境行為的研究不斷取得新進展。本文對巰基砷的化學形態和分析方法、巰基砷在土水環境中的生物地球化學行為、巰基砷在土水環境-植物體系中的遷移轉化與賦存規律、巰基砷在稻米中的賦存和健康風險等4個方面進行了闡述,重點梳理了巰基砷在環境行為中所發生的形態和含量變化情況,并對巰基砷研究的發展趨勢進行了展望。
關鍵詞:巰基砷; 土水環境; 水稻; 生物地球化學行為; 健康風險
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.08.151
飲食通過影響腸道微生物群改善炎癥性腸病的研究進展
作者:陳億豪,潘海波,吳冬梅,葉興乾,陳士國*
摘要:炎癥性腸病(inflammatory bowel disease, IBD)是受遺傳、環境和腸道微生物群等多種因素影響的慢性疾病。近年來,隨著對IBD的認知逐漸加深,人們發現腸道微環境的變化可能在IBD發病機制及其治療過程中發揮不可或缺的作用。大量研究表明,控制飲食可能影響機體腸道微環境,如腸道微生物組成等。因此,通過飲食調節腸道微生物來緩解IBD的治療思路成為頗具前景的新型治療策略。本文綜述了不同飲食模式及膳食成分對IBD患者腸道微生物群的影響,分析了飲食干預對IBD患者腸道微生物群的調節機制,展望了通過飲食調節預防或改善IBD的可行性。
關鍵詞:炎癥性腸病; 腸道微生物群; 飲食
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.08.181
組蛋白乙酰化調控因子在動物早期胚胎發育過程中的作用研究進展
作者:李瀟騰,趙盼盼,張坤*
摘要:精卵結合后,動物胚胎在早期發育過程中會經歷劇烈的表觀遺傳重編程,包括DNA甲基化、組蛋白修飾和染色質重塑等,以確保受精前后高度分化的配子形成全能性的細胞。重編程與早期胚胎發育過程的各個階段緊密相關,有多種調控因子參與其中,如乙酰轉移酶、脫乙酰酶及組蛋白修飾閱讀器等均參與組蛋白乙酰化的調控,并發揮重要功能。本文綜述了組蛋白乙酰化調控因子在動物早期胚胎發育過程中的作用,探討了早期胚胎發育過程中的表觀遺傳現象及機制,有助于更好地理解哺乳動物早期胚胎發育機制,減少胚胎發育缺陷,從而提升家畜繁殖力。
關鍵詞:家畜; 繁殖; 早期胚胎; 著床前; 表觀遺傳; 組蛋白乙酰化
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.06.272
03
作物科學
葉面噴施氨基酸和鉀肥對安吉白茶產量與品質的影響
作者:羅凌迅,左婷,程維,朱永聰,倪玥敏,冷明珠,倪吾鐘*
摘要:早春冷害是影響春茶生產的主要危害因子之一,通過葉面施肥提高茶樹的耐寒性和早期鮮葉產量具有廣泛的實際意義。本文通過田間試驗研究了葉面噴施氨基酸(AA1、AA2)、鉀元素(K1、K2)和兩者的混合液(AA-K1、AA-K2)對安吉白茶產量和品質的影響。結果表明,與噴施清水(CK處理)相比,葉面噴施氨基酸與鉀元素混合液(AA-K1和AA-K2處理)顯著提高了安吉白茶早期鮮葉產量和總產量(P<0.05)。對葉綠體超微結構觀察發現,AA-K1處理的葉片在復綠期淀粉粒明顯增大。K1、K2處理能明顯增加安吉白茶白化前期和復綠期葉片總葉綠素含量,K2處理能明顯增加安吉白茶白化前期、白化期、復綠期葉片類胡蘿卜素含量。K2、AA-K1處理的可溶性糖含量差異不顯著,但均顯著高于其他處理(P<0.05)。與CK處理相比,氨基酸與鉀元素混合液(AA-K1和AA-K2處理)能提高幼葉氨基酸總量,兒茶素含量也顯著提高,但咖啡堿含量差異不顯著。綜上所述,葉面噴施氨基酸與鉀元素混合液(AA-K1和AA-K2處理)提高了安吉白茶早期鮮葉產量且改善幼葉品質的效果明顯,對含氨基酸大量元素水溶肥料的研制具有實際參考價值。
關鍵詞:安吉白茶; 氨基酸; 大量元素水溶肥料; 鉀; 葉面肥
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.011
04
園藝科學
洋桔梗萜類合成酶基因家族系統進化與表達分析
作者:李昕苑,梁雨薇,方慧儀,孫福輝,張亮生*
摘要:萜類化合物是花香物質的主要成分之一,其中萜類合成酶(terpenoid synthase, TPS)在萜類化合物合成過程中起關鍵作用。本研究利用生物信息學方法,共鑒定出26條洋桔梗TPS基因的全長序列,并對其分子進化、基因結構和表達模式等進行探究。結果表明:洋桔梗TPS基因可分為5個亞家族(TPS-a、TPS-b、TPS-g、TPS-e和TPS-f),并進一步細分成10個小分支。在這些分支中,只有TPS-a.1分支上有擴增,其他大多數分支都發生了基因丟失。基因共線性分析顯示,在經歷了2次全基因組復制事件后,洋桔梗僅有5組TPS共線性基因對被保留,而大部分經過基因組加倍的TPS基因對都發生了丟失,進一步支持了大多數洋桔梗TPS基因發生丟失的結論。轉錄組表達分析表明,在花瓣發育早期,只有EgTPS-g1、EgTPS-g2和EgTPS-g3少量表達,TPS-a、TPS-b亞家族成員在花瓣中不表達,可能是其缺乏花香的原因之一。未來的研究應該重點關注TPS-a和TPS-b亞家族成員,通過恢復這些亞家族基因的表達,有望賦予洋桔梗花香,從而提高其觀賞價值。
關鍵詞:洋桔梗; 龍膽目; 萜類合成酶基因家族; 花香; 表達分析
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.06.121
05
植物保護
淡紫紫孢菌ZJPL08可濕性粉劑研制及對柑橘木虱的毒力分析
作者:杜丹超,朱莉,蒲占湑,劉順民,陳國慶*,鹿連明*
摘要:淡紫紫孢菌(Purpureocillium lilacinum)ZJPL08對柑橘木虱具有強致病性,以該菌為材料的生防菌制劑研發對柑橘木虱的防治具有重要意義。本研究以淡紫紫孢菌ZJPL08為有效成分,進行載體、潤濕劑、紫外保護劑等的篩選,確定了淡紫紫孢菌ZJPL08可濕性粉劑的最佳配方:淡紫紫孢菌ZJPL08分生孢子粉10.00%(有效成分)、十二烷基硫酸鈉3.00%(潤濕劑)、木質素磺酸鈉5.00%(分散劑)、腐殖酸0.25%(紫外保護劑)、氯化鈣0.10%(孢子萌發促進劑)、黃原膠0.05%(黏著劑)和硅藻土81.60%(載體)。在此條件下制得的淡紫紫孢菌ZJPL08可濕性粉劑孢子含量為3.25×1010 個/g,懸浮率為85.67%,潤濕時間為86.22 s,細度為95.39%粉劑過300目篩,pH值為6.65,產品各項指標符合國家農藥制劑產品要求。半田間防效試驗結果表明,該制劑1 500倍液處理能有效防治柑橘木虱,防效達97.78%,與對照藥劑30%噻蟲嗪可濕性粉劑1 000倍液(100%防效)相比無顯著差異,但顯著高于1.80%阿維菌素乳油1 500倍液(78.33%防效)。綜上所述,本研究研制的淡紫紫孢菌ZJPL08可濕性粉劑對柑橘木虱具有較好的防效,在替代化學農藥防治柑橘木虱上具有良好的應用前景。
關鍵詞:淡紫紫孢菌; 可濕性粉劑; 柑橘木虱; 生物防治
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.061
06
資源利用與環境保護
土壤類型對超積累植物東南景天葉際微生物群落結構和功能的影響
作者:姜悅,羅繼鵬,喬亞蓓,李雨航,張雨,周潤惠,李廷強*
摘要:葉際微生物在促進植物生長、抵御生物和非生物脅迫中發揮重要作用。然而,目前對重金屬超積累植物葉際微生物的群落結構和功能缺乏了解。本試驗采用16S rRNA基因高通量測序,研究了紅壤、紫色土、水稻土、青紫泥4種不同土壤類型對鎘超積累生態型和非超積累生態型東南景天葉際微生物群落結構和功能的影響。結果表明:在青紫泥和水稻土中,東南景天葉際放線菌門和諾卡菌屬微生物的相對豐度更高,而在紅壤和紫色土中,東南景天葉際變形菌門、擬桿菌門、綠彎菌門微生物的相對豐度更高;在不同土壤中,超積累生態型東南景天葉際諾卡菌屬、鞘氨醇單胞菌屬和甲基桿菌屬微生物的相對豐度均高于非超積累生態型。土壤類型和生態型顯著影響東南景天葉際微生物的群落結構,且土壤類型的影響更大,解釋了28.17%的群落變異。與青紫泥和紫色土相比,水稻土和紅壤中葉際微生物的共存網絡更為復雜;而所有土壤中超積累生態型葉際微生物的共存網絡比非超積累生態型更為復雜。基于PICRUSt2軟件的功能預測結果表明,土壤類型顯著影響東南景天葉際微生物的谷胱甘肽代謝、D-谷氨酰胺和谷氨酸代謝、細菌趨化等通路的相對豐度(p<0.01),而在不同土壤中,超積累生態型葉際微生物的碳水化合物代謝(檸檬酸循環)、氨基酸代謝(谷胱甘肽代謝、苯丙氨酸代謝、半胱氨酸和甲硫氨酸代謝)通路的相對豐度顯著高于非超積累生態型(p<0.01)。綜上所述,土壤類型顯著影響東南景天葉際微生物的群落結構和功能,且超積累生態型葉際微生物比非超積累生態型具有更強的鎘脅迫抵抗能力。
關鍵詞:葉際微生物; 超積累植物; 共存網絡; 鎘; 植物修復
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.03.292
秸稈還田對土壤微生物功能基因和功能類群的影響
作者:王彬浩,吳愉萍,陳彥博,張方舟,劉振宇,張碩,王先挺*
摘要:秸稈可持續化利用是加快農業綠色低碳發展的重要舉措。在土壤一體化健康框架下,從微生物類群和功能視角解析秸稈還田對土壤生態健康綜合影響的研究相對較少。為了解秸稈還田對土壤中抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)、甲烷循環功能基因(methane-cycling genes, MCGs)、氮循環功能基因(nitrogen-cycling genes, NCGs)、毒力因子基因(virulence factor genes, VFGs)及其宿主微生物的影響,本研究從浙江省寧波市長期秸稈還田(5年以上)的水稻田中采集土壤樣品,并對樣品進行宏基因組高通量測序。結果表明:長期秸稈還田對土壤ARGs、MCGs、NCGs和VFGs多樣性產生影響,其中NCGs和VFGs豐富度顯著降低,且氮循環微生物類群的豐富度也顯著降低。在微生物介導的甲烷循環過程中,長期秸稈還田導致關鍵產甲烷基因mcrA、B、C、G和產甲烷菌——馬氏甲烷八疊球菌(Methanosarcina mazei)的豐度顯著降低,也促使甲基營養型產甲烷基因豐度顯著降低。值得注意的是,VFGs豐度在長期秸稈還田下顯著增加。此外,本研究還發現mcrA/pmoA及norB/nosZ功能基因豐度比顯著降低,暗示在秸稈還田下稻田中更多的CH4和N2O將被轉化。距離矩陣多元回歸分析表明,總有機碳和溶解有機碳與土壤功能類群組成密切相關(P<0.05)。綜上所述,長期秸稈還田將增加稻田病害的風險,同時可能會降低CH4和N2O等溫室氣體的排放速率。
關鍵詞:秸稈還田; 功能基因; 功能類群; 致病菌
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.172
石墨化炭黑去除水產養殖尾水中恩諾沙星殘留的研究
作者:李夢妍,齊夢鈺,吳佳龍,李鐵軍,胡紅美*,張小寧*
摘要:本研究探究并評價了石墨化炭黑(graphitized carbon black, GCB)吸附去除水產養殖環境中恩諾沙星(enrofloxacin, ENR)的能力。通過掃描電子顯微鏡、傅里葉變換紅外光譜儀、拉曼光譜以及Zeta電位對石墨化炭黑進行表征,探討了pH值、吸附溫度(T)、恩諾沙星初始質量濃度(C0)、吸附時間(t)對石墨化炭黑吸附恩諾沙星的影響。同時,從吸附熱力學和吸附動力學等方面探究了石墨化炭黑對恩諾沙星的吸附機制。結果表明,石墨化炭黑對恩諾沙星具有良好的吸附能力,吸附過程符合偽二級動力學模型和弗羅因德利希(Freundlich)吸附等溫模型。在=7、=200 mg/L、=35 ℃的條件下,石墨化炭黑對溶液中恩諾沙星的吸附能力最強,最大吸附量可達74.43 mg/g。此外,石墨化炭黑對實際加標養殖淡水和加標養殖海水中恩諾沙星殘留具有較好的吸附去除能力,單位吸附量分別為(32.47±0.99)、(31.84±1.46) mg/g。綜上所述,石墨化炭黑具有去除實際水產養殖尾水中恩諾沙星的應用潛力。
關鍵詞:石墨化炭黑; 恩諾沙星; 吸附; 去除; 水產養殖環境
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.191
烷基化對竹粉/玉米醇溶蛋白復合膜材料性能的影響
作者:魏俞涌,張慶法,盛奎川*
摘要:為實現玉米蛋白廢棄物的高值化利用,以竹粉、玉米醇溶蛋白為原料制備復合膜材料,探究烷基化處理對竹粉/玉米醇溶蛋白復合膜材料性能的影響。結果表明:適宜濃度的硅烷偶聯劑降低了竹粉的極性,提高了竹粉與玉米醇溶蛋白的相容性,延緩了玉米醇溶蛋白的熱分解速率,提高了玉米醇溶蛋白的熱穩定性,改善了竹粉/玉米醇溶蛋白復合膜的拉伸強度與斷裂伸長率。其中,硅烷偶聯劑和二氧化硅聯合處理竹粉所制備的玉米醇溶蛋白復合膜材料在本研究中表現出最佳的綜合力學性能,其拉伸強度、拉伸模量、斷裂伸長率分別為0.23 MPa、4.67 MPa、408.07%。本研究結果可為生物質/玉米醇溶蛋白復合材料性能的提升提供技術支持。
關鍵詞:竹粉; 玉米醇溶蛋白; 烷基化; 復合膜材料; 力學性能
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.04.271
07
動物科學與動物醫學
泌乳盛期奶牛肝臟脂肪變性影響生產性能的代謝機制
作者:劉瀟怡,王迪銘,孫會增,劉建新*
摘要:為揭示奶牛肝臟脂肪變性影響生產性能的代謝機制,以健康奶牛為對照,本研究比較分析了肝臟輕度脂肪變性奶牛的生理生化指標和轉錄組測序結果。肝臟組織學觀察發現,當脂肪變性時,蘇木精-伊紅染色的肝臟組織切片中可觀察到大小不等的近圓形空泡。與健康奶牛相比,肝臟輕度脂肪變性奶牛的脂肪矯正乳、能量矯正乳、乳脂含量均顯著降低,而血漿生化指標無明顯差異。對肝臟組織進行轉錄組測序,共發現241個差異表達基因(differentially expressed genes, DEGs),其中表達下調的DEGs有136個,表達上調的DEGs有105個。通過基因本體(gene ontology, GO)功能注釋發現,DEGs主要富集于脂質代謝相關的生物學過程與分子功能中;通過京都基因和基因組數據庫(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路富集分析發現,DEGs顯著富集于類固醇生物合成、膽固醇代謝、非酒精性脂肪性肝病等脂質代謝相關通路。另外,對全體基因進行基因集富集分析(gene set enrichment analysis, GSEA)發現,基因主要富集于脂肪酸延長通路、過氧化物酶體增殖物激活受體信號通路等影響脂質代謝的重要通路。上述結果表明,肝臟脂肪變性影響了奶牛肝臟的脂質代謝,進而影響了奶牛全身代謝,引起了奶牛乳脂含量等生產性能改變。
關鍵詞:高產奶牛; 泌乳盛期; 脂肪變性; 肝臟; 轉錄組
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.05.123
條石鯛自然群體和養殖群體形態差異分析
作者:王嘉浩,胡桂森,吳章,朱凱,徐開達*,王好學,戴乾
摘要:為有效區分條石鯛自然群體和養殖群體,本研究隨機抽取226尾條石鯛樣本(自然群體126尾、養殖群體100尾),利用傳統形態測量法和框架測量法分別測得7、36個可量性狀,并對其進行差異性分析與逐步判別分析。差異性分析結果表明:采用傳統形態測量法時,條石鯛6個可量性狀(不包括體長)中有4個性狀差異極顯著(P<0.01)、2個性狀差異顯著(P<0.05);采用框架測量法時,36個可量性狀中有31個性狀差異極顯著(P<0.01)、5個性狀差異顯著(P<0.05)。說明條石鯛自然群體和養殖群體的形態特征存在顯著差異,差異主要集中在頭部、軀干和腹鰭。逐步判別分析結果表明:基于傳統形態測量法和框架測量法交叉驗證后的判別正確率分別為97.8%和94.7%,基于2種方法相結合的綜合分析交叉驗證后的判別正確率為99.6%。上述研究結果表明,利用形態學方法對條石鯛自然群體和養殖群體進行判別是可行的,并且,結合多種形態可量性狀的綜合判別方式的判別結果更準確。
關鍵詞:條石鯛; 群體判別; 框架測量法; 逐步判別分析
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.11.161
責任編輯:胡清華 梁容 李嘉秋
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》。2024年入選農業工程領域高質量科技期刊分級目錄T1級。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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