2024年第六期

目錄及摘要

01

作物科學

水稻OsAFB4蛋白原核表達體系創建

作者：冉樂,郭小浩,黃冉濤,舒慶堯,郭芾*

摘要：OsAFB4基因編碼一類水稻生長素受體蛋白，其缺失可使水稻對2，4-二氯苯氧乙酸（2, 4-dichlorophe-noxyacetic acid, 2，4-D）和毒莠定產生抗性。為研究OsAFB4蛋白的功能、特性以及與生長素類除草劑的互作關系，需建立起OsAFB4蛋白的原核表達體系。本研究將OsAFB4基因分別克隆到原核表達載體pET-32a、pGEX-4T和pMAL-C6T中，隨后將pET-32a-OsAFB4轉化至大腸埃希菌OverExpress C43（DE3）、Rosseta2（DE3）和ER2566感受態細胞，將pGEX-4T-OsAFB4轉化至大腸埃希菌OverExpress C43（DE3）和Rosseta2（DE3）感受態細胞，將pMAL-C6T-OsAFB4轉化至OverExpress C43（DE3）、Rosseta2（DE3）和TB1感受態細胞，經異丙基硫代-β-D-半乳糖苷（isopropylthio-β-D-galactoside, IPTG）誘導表達融合蛋白，在不同誘導時間、誘導溫度和IPTG濃度下對誘導條件進行優化。蛋白質凝膠電泳結果表明，OsAFB4蛋白原核表達的最佳誘導條件為利用200 μmol/L IPTG，于23 ℃下誘導12 h。該體系的建立為后續生長素受體的功能研究及抗生長素類除草劑位點的開發奠定了基礎。

關鍵詞：生長素受體; 原核表達; OsAFB4基因; 水稻

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.312

超長日照和幼胚離體培養加速小麥繁育

作者：鄭楠楠,魯向前,趙俊恒,付玉潔,葉玲珍*

摘要：小麥生育期長，通常1年僅能繁育1代?？s短小麥生育期、實現1年多代繁殖是加快育種進程、提高育種效率的重要途徑。低溫（春化反應）和日照長度（光周期反應）是影響小麥個體發育的重要特性。根據相關特性，本研究對不同生長習性的小麥品種進行了不同光周期和低溫春化處理，通過生育期觀察，發現超長日照（22 h光照/2 h黑暗）可顯著縮短小麥生育期，并具有春化補償效應；與16 h光照/8 h黑暗的光周期相比，超長日照處理的小麥穗長、有效分蘗數和千粒重差異不大。對花后不同時間的幼胚進行離體培養，發現花后12 d的幼胚已具有很高的發芽率。超長日照處理結合幼胚離體培養可實現春性和冬性小麥1年分別繁殖6～7代和3～4代。本研究研發的小麥快速繁育技術可用于小麥育種程序，以加速育種進程。

關鍵詞：小麥; 光周期; 幼胚培養; 快速育種

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.201

大豆EIL3蛋白多克隆抗體制備及其在幼苗中的表達

作者：程云清,吳釗洋,李鈺潔,班美含,劉劍鋒*

摘要：乙烯與大豆花器官發育及產量密切相關，乙烯不敏感蛋白基因（ethylene insensitive 3 gene, EIN3）及其同源基因EIL3（EIN3-like 3）可能是參與大豆產量調控的關鍵節點基因，但還缺乏充足的證據。本研究通過原核表達大豆EIL3并制備其編碼蛋白（Glyma.15G031800）的多克隆抗體，以及在大豆幼苗中進行EIL3蛋白的免疫組織化學檢測，驗證制備的多克隆抗體的有效性和初步探索EIL3蛋白的生物學功能。結果表明：將EIL3蛋白（Glyma.15G031800）編碼區第486—590個氨基酸片段克隆到大腸埃希菌Rosetta菌株中，EIL3蛋白以包涵體的形式表達；用純化后的EIL3蛋白對2只日本雄性大耳兔進行免疫，得到2個多克隆抗血清，稀釋81 000倍時其吸光度值遠大于0.4，說明血清效價較好，其對抗原的檢測下限均為1 ng。EIL3蛋白的表達受1-氨基環丙烷-1-羧酸的強烈誘導，eil3突變體會降低EIL3蛋白的積累及生長抑制，因而有利于幼苗長高、下胚軸伸長與側根發育。本研究為在蛋白質水平上探究大豆EIL3的生物學功能提供了便利條件。

關鍵詞：大豆; EIL3蛋白; 多克隆抗體; 生物學功能

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.103

02

園藝科學

月月粉月季NUDIX基因家族的鑒定與表達分析

作者：方慧儀,梁雨薇,李昕苑,孫福輝,畢波,張亮生*

摘要：為探究NUDIX（nucleoside diphosphates linked to other moieties X）基因家族在月月粉月季（Rosa chinensis ‘Old Blush’）中的功能及潛在應用，本研究利用生物信息學方法，共鑒定出41個月月粉月季NUDIX基因家族成員，并對其系統發育關系、基因結構和表達模式等進行了分析。構建月月粉月季與野薔薇、玫瑰、光葉薔薇、草莓、蘋果、擬南芥、水稻的NUDIX蛋白系統發育樹，結果發現，NUDIX蛋白可分成13個亞家族，其中NUDIX1、NUDIX2、NUDIX4、NUDIX11亞家族成員數量較多?；蚬簿€性分析發現，月月粉月季NUDIX基因發生了全基因組復制事件，并產生2對共線性基因對。染色體定位結果顯示，月月粉月季NUDIX基因發生多次串聯重復事件，這些重復事件大多經歷了純化選擇。轉錄組數據分析表明，RcNUDIX1a/1b/1d/1e在花瓣組織中特異性表達，RcNUDIX1b/1e/4c/9/11d可能參與葉片的脅迫響應，RcIDI可能參與植物組織幼根的發育和早期花發育，RcNUDIX2b/2d/2h可能參與花器官的衰老調控。綜上所述，月月粉月季NUDIX基因的數量擴增主要由串聯重復事件引起，NUDIX基因家族可能對月月粉月季次生代謝、生長發育和葉片脅迫響應等生理過程發揮著重要的調控作用。本研究為進一步探究月月粉月季NUDIX基因功能提供了理論依據。

關鍵詞：NUDIX基因家族; 月月粉月季; 串聯重復; 表達分析

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.08.251

03

植物保護

小地老虎AiGSTe3對高效氯氟氰菊酯脅迫的響應及其功能分析

作者：曹付,余佳敏,張今,李斌*,王勇,江連強,李世廣,李茂業,劉蘇*

摘要：為明確小地老虎（Agrotis ipsilon）谷胱甘肽-S-轉移酶（glutathione-S-transferase, GST）基因AiGSTe3對高效氯氟氰菊酯脅迫的響應及其生物學功能，從小地老虎轉錄組數據庫中檢索得到AiGSTe3的cDNA序列，分析該基因的序列特征和表達水平及其編碼蛋白質的酶學特性、對高效氯氟氰菊酯的代謝活性和抗氧化能力。結果表明：AiGSTe3的可讀框全長654 bp，編碼由217個氨基酸殘基組成的蛋白質，其編碼的蛋白質屬于ε（epsilon）家族。AiGSTe3在幼蟲中腸和蛹期表達水平最高。使用致死中濃度（median lethal concentration, LC50）的高效氯氟氰菊酯處理小地老虎幼蟲后，AiGSTe3表達水平在12 h時顯著上調。利用大腸埃希菌成功表達了AiGSTE3重組蛋白，該重組蛋白能夠催化1-氯-2，4-二硝基苯與還原型谷胱甘肽結合，其最大反應速率（vmax）為4.33 μmol/（min?mg），米氏常數（Km）為0.33 mmol/L。高效液相色譜法分析結果顯示，AiGSTE3具有在體外代謝高效氯氟氰菊酯的能力。此外，過表達AiGSTE3能夠顯著增強大腸埃希菌細胞對氧化損傷的耐受性。綜上所述，AiGSTe3能夠響應高效氯氟氰菊酯脅迫，其編碼的AiGSTE3不僅能夠直接代謝高效氯氟氰菊酯，而且可以緩解高效氯氟氰菊酯誘導的氧化損傷。

關鍵詞：小地老虎; 谷胱甘肽-S-轉移酶; 高效氯氟氰菊酯; 解毒代謝; 氧化脅迫

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.09.211

04

食品科學

不同品種香茅精油成分及其對陽光玫瑰葡萄的保鮮效果評價

作者：邱珊蓮,任前英,鄭開斌*

摘要：采用水蒸氣蒸餾法提取香茅精油，利用頂空氣相色譜-質譜聯用技術測定香茅精油成分，以陽光玫瑰葡萄的好果率、果實失重率、硬度和果實可溶性固形物、可滴定酸、維生素C含量為測定指標，研究不同品種（1號、7號、12號）香茅精油和不同濃度12號香茅精油對常溫貯藏下陽光玫瑰葡萄保鮮品質的影響。結果表明：12號香茅精油得率最高，主要揮發性成分為香茅醛；1號香茅精油的主要揮發性成分為檸檬醛，7號香茅精油的主要揮發性成分為β-月桂烯和檸檬醛；12號香茅精油處理下果實的感官品質和好果率明顯優于7號、1號香茅精油。與對照組相比，不同濃度12號香茅精油均可明顯抑制果實腐爛，并且能顯著抑制葡萄果實失重，減緩果實硬度、可滴定酸含量、維生素C含量的下降；0.125、0.250、0.500 μL/L精油處理對抑制果實腐爛的效果較好；0.250、2.000 μL/L精油處理對保持果實可溶性固形物含量的效果較好；0.250 μL/L精油處理對保持果實感官品質、抑制果實失重、減緩果實可滴定酸含量下降效果最佳；2.000 μL/L精油處理對減緩果實硬度、維生素C含量下降效果最佳。綜上所述，0.250 μL/L 12號香茅精油處理較適合用于陽光玫瑰葡萄保鮮。本研究可為今后將香茅精油應用于果蔬保鮮提供理論依據。

關鍵詞：香茅; 精油; 成分; 陽光玫瑰葡萄; 保鮮

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.03.061

2個楊梅品種果實及其蒸餾酒揮發性物質差異分析

作者：陳竹韻,汪國云,周超超,趙嵐,朱長青,賈惠娟,高中山*

摘要：為比較楊梅主栽品種‘荸薺’和優系‘2010-70’果實基本品質指標和特征香氣的差異，采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜法（headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS）對‘荸薺’‘2010-70’楊梅果汁及其一次蒸餾和二次蒸餾后所得楊梅酒進行揮發性物質成分及相對含量測定，并采用主成分分析（principal component analysis, PCA）和正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis, OPLS-DA）對不同楊梅酒所含揮發性物質進行對比分析。結果顯示：‘2010-70’‘荸薺’果汁揮發性物質中特征香氣物質β-石竹烯相對含量最高。楊梅蒸餾酒中萜類和酯類物質相對含量最高，在萜類物質中保留了楊梅果汁香氣的α-石竹烯、β-石竹烯和（－）-異丁香烯等物質，在酯類物質中癸酸乙酯、苯甲酸芐酯和月桂酸乙酯相對含量較高。通過PCA、OPLS-DA發現，不同楊梅酒所含揮發性物質存在差異，其中2-己烯醛為差異最大的物質。結合感官評價可知，2個楊梅品種一次蒸餾后所得的揮發性物質總體優于二次蒸餾，‘荸薺’一次和二次蒸餾后所得的揮發性物質總體優于‘2010-70’，但‘2010-70’一次蒸餾酒的總體感官評價得分最高。不同楊梅品種和發酵蒸餾次數對楊梅酒中揮發性物質相對含量及風味影響較大，其中一次發酵蒸餾能較好體現楊梅酒的特色風味。

關鍵詞：頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜法; 蒸餾型楊梅酒; 揮發性物質; 差異分析

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.09.121

白枇杷微生物組及其與果實品質的關系

作者：趙宇卓,吳碧波,余朝旭,鐘鶯鶯,樊樹雷,陳丹,肖謀良,王麗,葛體達,吳愉萍*

摘要：植物微生物組是植物健康和生產力的關鍵決定因素之一，為宿主植物提供如獲取低豐度營養物質、抵抗病原體入侵及適應環境等功能。本研究以白枇杷為研究對象，全面地測定了果實的風味物質和理化指標，并基于16S rRNA擴增子技術分析白枇杷根內、葉內及根周土壤環境中微生物的組成及功能，揭示白枇杷微生物組與果實品質的關系。結果表明：土壤環境中的微生物群落涵蓋大部分根內、葉內環境中的微生物，但它們在群落結構和功能上具有明顯的差異，說明植物不同部位的內生微生物存在明顯的生態位分化現象；通過分析核心菌群與非核心菌群，發現在3種環境中均存在功能冗余現象；基于果實品質與微生物的相關性分析，發現根內微生物對果實品質有明顯的調控作用，而在葉內沒有發現。本研究明確了白枇杷中微生物-宿主的互作關系，并找出了與果實品質相關聯的微生物，為白枇杷精準施肥增效奠定了重要的研究基礎。

關鍵詞： 植物微生物組; 白枇杷; 果實品質; 擴增子測序; 生態位分化

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.313

鯊魚翅種屬DNA條形碼鑒定方法的建立及應用

作者：蔣曉霞,沙才華,羅寶正,邵建宏,徐博文,黃海超,趙福振,周傲白雪,陳軒*

摘要：精準鑒別鯊魚翅的種屬來源，是海關等執法部門履行《瀕危野生動植物種國際貿易公約》（Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora, CITES）時面臨的一項重大挑戰。本研究建立了鯊魚物種的細胞色素c氧化酶亞基Ⅰ（cytochrome c oxidase subunitⅠ, COⅠ）基因DNA條形碼鑒定方法，并應用此技術對珠澳口岸截獲的113個鯊魚翅樣本進行分析。結果表明：本研究共鑒定出19個物種，以大青鯊（Prionace glauca）和鐮狀真鯊（Carcharhinus falciformis）等真鯊科物種為主；被列入2019版CITES附錄Ⅱ的樣本數占比56.64%，被列入2023版CITES附錄Ⅱ的樣本數占比90.27%。所建立的方法對全部樣本均產生特異性擴增，并測得有效序列；所測得物種的種內遺傳距離≤2.08%，均值為0.63%，種間遺傳距離為2.42%～27.27%，均值為15.37%，最小種間遺傳距離大于最大種內遺傳距離，種間平均遺傳距離約為種內的24倍。所有物種依據親緣關系在系統發育樹內得以有效聚類，同科物種進一步聚集成小支，小支間未見物種交叉分布。綜上所述，基于COⅠ基因的DNA條形碼技術能夠準確鑒定鯊魚翅的物種來源，對鯊魚的多樣性保護具有重要意義。

關鍵詞：鯊魚翅; 種屬鑒定; DNA條形碼; 鑒定方法

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.231

05

資源利用與環境保護

施硅對稻田土-水稻系統磷活化與吸收的調控機制

作者：史馨怡,管冬興*,邱麗雪,劉藝文,龐志豪,廖敏

摘要：為探討施硅對稻田土-水稻系統磷活化與吸收過程的調控機制，選取采自吉林省長春市、云南省昆明市和浙江省杭州市的3種潴育水稻土（分別命名為水稻土1、水稻土2和水稻土3）開展盆栽試驗，研究不同施硅量（0、30、60 mg/kg）對水稻全生育期不同部位磷含量、產量、根表鐵膜、根際土壤磷有效性和磷酸酶活性的影響。結果顯示：在水稻土1和水稻土3條件下，施硅大幅提升了水稻產量（增幅為33.1%～115.0%），同時提高了磷向地上部和籽粒的遷移能力；在水稻土1和水稻土2條件下，施硅大幅提升了水稻籽粒磷水平（增幅為11.0%～136.9%）；施硅降低了根表鐵膜中固結的磷（降幅為6.3%～43.0%），對根表鐵膜中的鐵含量也有一定程度的降低作用，在鐵含量較高的水稻土2中下降尤為明顯（降幅為33.6%～47.6%）；施硅使水稻土3中堿性磷酸酶活性提高了95.9%～122.7%，提升了土壤解磷能力。綜上所述，施硅改善了水稻的生長狀況，并能夠改變根表鐵膜的含鐵量，降低鐵對水稻植株特別是根系的毒害作用，提升土壤解磷能力，從而活化稻田土-水稻系統中的磷，提升水稻植株的磷吸收效率。

關鍵詞：水稻土; 硅; 磷; 水稻根際; 根表鐵膜

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.11.021

06

動物科學與動物醫學

柴達木牛父系遺傳多樣性、群體結構及與中國北方部分黃牛品種的遺傳關系

作者：魏旭東,徐東輝,曹萍,陳生梅,馬曉慧,晁生玉,雷初朝,馬志杰*

摘要：本研究對包括25頭柴達木牛在內的9個黃牛品種共計110頭牛的Y染色體基因組單拷貝基因區進行單核苷酸多態性（single nucleotide polymorphism, SNP）掃描，分析其父系遺傳多樣性和群體結構差異、分化狀況及聚類關系。結果表明：9個品種共定義了14種Y染色體基因組單倍型，其中在柴達木牛中確定了4種Y染色體基因組單倍型（H7、H12、H13和H14）。遺傳多樣性分析表明，柴達木牛父系遺傳多樣性較為豐富（單倍型多樣度為0.690±0.080），但與蒙古牛、延邊牛、西藏牛和哈薩克牛相比較低。系統發育分析顯示，柴達木牛父系遺傳由普通牛Y1、Y2a和Y2b（亞）單倍型組組成，且以Y2b亞單倍型組為主，說明柴達木牛擁有普通牛父系起源。遺傳分化結果表明，柴達木牛與蒙古牛、西藏牛之間的分化程度很低，與延邊牛之間達到中等分化，與哈薩克牛、西門塔爾牛、安格斯牛之間的分化程度高。聚類分析顯示，柴達木牛與蒙古牛聚類關系最近，與西藏牛、延邊牛聚類關系較近，而與哈薩克牛、西門塔爾牛、安格斯牛聚類關系較遠。本研究結果為深入了解柴達木牛的父系遺傳多樣性、群體遺傳結構及與其他黃牛品種間的遺傳關系等提供了參考，豐富了柴達木?；蚪M數據庫（集），為后續開展柴達木牛遺傳資源的合理保護和分子育種實踐奠定了基礎。

關鍵詞：柴達木牛; Y染色體基因組; 父系遺傳多樣性; 分化; 系統發育

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.11.061

天目多胎羊繁殖性狀遺傳分析

作者：李雪,洪巍,劉桂芬,魏晨,何軍敏,張果平,張文靜,龍麗,楊存明,田可川*,黃錫霞*

摘要：繁殖性狀是養羊業中重要的經濟性狀之一。本研究旨在探究影響天目多胎羊繁殖性狀的非遺傳因素及其遺傳參數，所用數據來自浙江賽諾生態農業有限公司2014—2022年的5 335頭天目多胎羊的繁殖性能記錄，包括胎產羔數、胎羔羊平均初生重、胎總產羔重和胎羔羊存活數。運用SAS 8.1和DMU軟件分析非遺傳因素對繁殖性狀的影響，估計遺傳參數和育種值，并進一步探討遺傳趨勢和表型趨勢。結果表明：胎次、產羔年份和產羔類型對各性狀均有極顯著影響（P＜0.01）。胎產羔數、胎羔羊平均初生重、胎總產羔重和胎羔羊存活數的直接遺傳力估計值分別為0.016、0.063、0.049、0.034，均為低遺傳力性狀。胎產羔數與胎羔羊平均初生重在遺傳和表型上均呈負相關，胎羔羊平均初生重與胎羔羊存活數在遺傳上呈正相關，但兩者在表型上呈負相關，其余性狀在遺傳和表型上均呈正相關。胎產羔數的平均育種值呈先上升后下降趨勢，平均表型值整體呈上升趨勢；胎羔羊平均初生重和胎總產羔重的平均育種值整體呈先下降后上升趨勢，平均表型值呈先上升后下降趨勢；羔羊存活數的平均育種值和平均表型值均呈先上升后下降趨勢。本研究為天目多胎羊繁殖性狀的遺傳改良奠定了基礎，同時也為育種工作提供了指導。

關鍵詞：天目多胎羊; 繁殖性狀; 遺傳參數; 育種值; 遺傳趨勢

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.11.091

白色瘤胃球菌雙功能糖苷水解酶IDSGH5-23的表達與性質分析

作者：韓俊彥,丁鈺杰,尉俏女,徐曉鋒,章成昌,張驥,王佳堃,尹尚軍,徐潔皓*,王謙*

摘要：葡聚糖酶和木聚糖酶等糖苷水解酶（glycoside hydrolase, GH）是能水解、消減飼料中非淀粉多糖類抗營養因子酶制劑的重要組分。本研究基于前期構建的湖羊瘤胃微生物宏轉錄組文庫信息，從瘤胃微生物cDNA中克隆了一種兼具葡聚糖酶和木聚糖酶雙功能酶的基因IDSGH5-23，將其在大腸埃希菌中進行異源表達，并研究了重組IDSGH5-23蛋白的催化性質。結果表明：IDSGH5-23的理論分子量和等電點分別為45.8 kDa和4.44，與來自白色瘤胃球菌（Ruminococcus albus）的GH5蛋白（GenBank登錄號：WP_013499238.1）的氨基酸序列相似度達99.51%。在本試驗條件下，IDSGH5-23的最適反應溫度和pH值分別為30 ℃和6.0，在pH 4.0～7.0范圍內較為穩定；IDSGH5-23能高效催化大麥β-葡聚糖、地衣多糖、魔芋膠和櫸木木聚糖，其中，水解地衣多糖主要生成纖維三糖，水解大麥β-葡聚糖生成聚合度大于3的纖維寡糖，水解櫸木木聚糖生成木三糖至木六糖。綜上所述，本研究獲取了一個來自瘤胃微生物的兼具葡聚糖酶和木聚糖酶雙功能酶的IDSGH5-23，為研發飼用酶制劑和制備寡糖奠定了基礎。

關鍵詞：瘤胃微生物; 葡聚糖酶; 木聚糖酶; 催化性質; 底物水解

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.09.281

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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