JIA 2018-03期 目录
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Crop Science
Characteristic analysis of tetra-resistant genetically modified rice
HU Wen-bin, DENG Xiang-yang, DENG Xiao-xiang, DENG Li-hua, XIAO You-lun, HE Xing-jian, FU Xiqin, XIAO Guo-ying
本文对具有2个外源抗性基因Cry1Ca#和Bar及3个内源抗性基因Bph14、Bph15和Xa23的四抗转基因水稻B1C106-1、B1C106-2和B1C106-3的主要特征进行了研究。5个抗性基因均经过PCR验证，Southern杂交证实外源基因为单拷贝插入。在分蘖期，Cry1C和PAT蛋白含量在T2代植株中均表现为叶片>茎秆>叶鞘，三者之间差异极显著(P<0.01)。B1C106-1、B1C106-2和B1C106-3植株中Cry1C蛋白平均含量分别为12.95、6.57和11.30 μg g–1，三者之间差异极显著(P<0.01)。但是，B1C106-1、B1C106-2和B1C106-3植株中PAT蛋白平均含量分别为28.54、27.66和28.02 μg g–1，三者之间没有显著差异。3个转化体的T3代植株的草铵膦耐受剂量至少为6 g L–1，饲喂其新鲜叶片5天时稻纵卷叶螟的死亡率在97.4%以上。饲喂涂抹了B1C106-1、B1C106-2和B1C106-3叶片Cry1C蛋白提取物的桑叶时，家蚕死亡率分别为90.0、67.8和87.8%，死亡率与Cry1C蛋白含量正相关(r=0.993)。3个转化体保持了受体高抗褐飞虱和高抗白叶枯病的固有特征。上述结果表明，通过外源和内源基因在一个优良受体中的聚合，培育出了抗草铵膦、抗稻纵卷叶螟、抗褐飞虱和抗白叶枯病的四抗水稻新种质。
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HU Wen-bin, DENG Xiang-yang, DENG Xiao-xiang, DENG Li-hua, XIAO You-lun, HE Xing-jian, FU Xiqin, XIAO Guo-ying. Characteristic analysis of tetra-resistant genetically modified rice. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 493-506.
A wheat gene TaSAP17-D encoding an AN1/AN1 zinc finger protein improves salt stress tolerance in transgenic Arabidopsis
XU Qiao-fang, MAO Xin-guo, WANG Yi-xue, WANG Jing-yi, XI Ya-jun, JING Rui-lian
胁迫相关蛋白（SAP）是一类存在于动植物中的多基因家族，它的功能在一些动植物中已经被发现，但是目前在小麦中的研究仍不清楚。本研究克隆的一类具有AN1/AN1保守结构域的SAP基因TaSAP17-D。亚细胞定位表明，其在细胞核、细胞质和细胞膜上均有表达；表达模式分析表明，其在小麦苗期叶中表达量最高，并且响应盐，冷，PEG和外源ABA；通过提高耐盐相关的胁迫响应基因的表达从而改变多种生理性状，提高转基因拟南芥的耐盐性。研究表明，TaSAP17-D可以作为保护作物免受盐胁迫危害的候选基因。
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XU Qiao-fang, MAO Xin-guo, WANG Yi-xue, WANG Jing-yi, XI Ya-jun, JING Rui-lian. A wheat gene TaSAP17-D encoding an AN1/AN1 zinc finger protein improves salt stress tolerance in transgenic Arabidopsis. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 507-516.
Characterization of GhSERK2 and its expression associated with somatic embryogenesis and hormones level in Upland cotton
LIU Zheng-jie, ZHAO Yan-peng, ZENG Ling-he, ZHANG Yuan, WANG Yu-mei, HUA Jin-ping
体细胞胚胎发生是棉花再生过程中非常重要的步骤，但是目前为止，其分子机制还不明了。众所周知，体细胞胚胎发生受体激酶（SOMATIC EMBRYOGENSIS RECEPTOR KINASE，SERK）基因在体细胞胚胎发生过程中起重要作用。本实验中，我们在陆地棉中克隆到SERK的同源基因GhSERK2（登录号：JF430801），并且对其在体细胞胚胎发生中的作用进行分析。基因表达分析发现，GhSERK2在棉花各个组织中均有表达，且在花器官中的表达量高于营养器官，其中在胚珠和花药中的表达量最高。在棉花体细胞胚胎发生过程中，GhSERK2在球状胚时期高表达。在吲哚丁酸（IBA）处理下，会诱导GhSERK2基因的表达，随后促进了体细胞胚胎发生过程。用2,4-二氯苯氧基乙酸（2,4-D）处理两天也会诱导GhSERK2基因表达，但是用2,4-D处理更长时间则会急剧地抑制GhSERK2基因在胚性愈伤组织的表达。在过表达GhSERK2基因的转基因材料中， 3-吲哚乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）和油菜素内酯（BR）的激素水平在愈伤组织诱导初期明显增加。本实验结果表明，GhSERK2基因表达与棉花体细胞胚胎发生诱导过程及组织培养过程中的激素水平紧密相关。因而，GhSERK2基因可能在棉花再生中起重要作用。
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LIU Zheng-jie, ZHAO Yan-peng, ZENG Ling-he, ZHANG Yuan, WANG Yu-mei, HUA Jin-ping. Characterization of GhSERK2 and its expression associated with somatic embryogenesis and hormones level in Upland cotton. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 517-529.
GmNAC15 overexpression in hairy roots enhances salt tolerance in soybean
LI Ming, HU Zheng, JIANG Qi-yan, SUN Xian-jun, GUO Yuan, QI Jun-cang, ZHANG Hui
NAC (NAM, ATAF1/2 和 CUC2)转录因子家族在植物发育与响应非生物胁迫方面起到重要作用。GmNAC15 (Glyma15g40510.1)作为大豆NAC转录因子家族的一员具有一些功能特征，尤其是在耐盐能力方面。通过qRT-PCR分析GmNAC15在根和叶中的表达受到盐、干旱、低温以及外源脱落酸的诱导。在大豆(Glycine max)毛状根中过表达GmNAC15能够增加其耐盐能力。转基因毛状根可以增加野生型叶片的存活率，但是毛状根中过表达GmNAC15并不能影响叶片中GmNAC15的表达量。GmNAC15调控盐胁迫响应基因的表达水平。综上所诉，GmNAC15在大豆响应盐胁迫时起到积极作用并且可以用于遗传改良以增加重要作为的耐盐能力。
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LI Ming, HU Zheng, JIANG Qi-yan, SUN Xian-jun, GUO Yuan, QI Jun-cang, ZHANG Hui. GmNAC15 overexpression in hairy roots enhances salt tolerance in soybean. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 530-538
Molecular cloning and functional characterization of a soybean GmGMP1 gene reveals its involvement in ascorbic acid biosynthesis and multiple abiotic stress tolerance in transgenic plants
XUE Chen-chen, XU Jin-yan, WANG Can, GUO Na, HOU Jin-feng, XUE Dong, ZHAO Jin-ming, XING Han
L-抗坏血酸（AsA）是动物和植物体内的一类重要的化合物。GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶（GDP-D-mannose pyrophosphorylase，GMP）是植物AsA合成途径中一个重要的因子。至今为止还未见到关于大豆GMP蛋白编码基因的报道发表。本研究克隆了大豆GMP蛋白编码基因GmGMP1(Glycine max GDP-D-mannose pyrophosphorylase 1)，通过表达分析实验证明GmGMP1在大豆的不同生长阶段和各个组织中都有表达，其中叶片中表达较高。此外，GmGMP1还受到非生物胁迫和光胁迫的诱导表达。过表达GmGMP1基因提高了受体拟南芥植株和大豆植株的AsA含量。在过表达GmGMP1拟南芥植株叶片中超氧阴离子和过氧化氢水平出现降低，同时拟南芥种子在盐胁迫和渗透胁迫下萌发能力提高。本研究通过克隆编码大豆GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶基因GmGMP1并进行系统分析，证实了其对提高AsA含量以及提高植物耐盐和耐渗透胁迫方面具有一定功能。
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XUE Chen-chen, XU Jin-yan, WANG Can, GUO Na, HOU Jin-feng, XUE Dong, ZHAO Jin-ming, XING Han. Molecular cloning and functional characterization of a soybean GmGMP1 gene reveals its involvement in ascorbic acid biosynthesis and multiple abiotic stress tolerance in transgenic plants. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 539-553.
Responses of the antioxidant system to fluroxypyr in foxtail millet (Setaria italica L.) at the seedling stage
GUO Mei-jun, WANG Yu-guo, YUAN Xiang-yang, DONG Shu-qi, WEN Yin-yuan, SONG Xi-e, GUO Ping-yi
在半干旱地区，谷子（Setaria italica L.）是一种重要的食物兼饲料作物。然而，对于谷田苗后杂草的防除，目前并没有合适的除草剂。本研究采用4种除草剂浓度(0.5、1、2、4 L ai-1)进行叶面喷施，测定其15天后在谷子体内的代谢及其抗氧化系统等相关参数，并做出安全性评价。在本研究中，随着除草剂浓度的增加降低了植物的株高和叶绿素的含量。此外，除草剂胁迫下，在谷子体内积累了大量的脂质过氧化产物MDA，导致了活性氧的过度产生。谷子为了响应这种氧化胁迫，抗氧化酶的活性逐渐增强。非酶促清除系统，与抗氧化酶协同作用，通过清除活性氧来保护植物细胞免受氧化损伤。总之，杂交品种(张杂谷)比传统的“晋谷21” 对氯氟吡氧乙酸有更强的耐受能力，这与胁迫下张杂谷的抗氧化系统清除ROS的能力有关。
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GUO Mei-jun, WANG Yu-guo, YUAN Xiang-yang, DONG Shu-qi, WEN Yin-yuan, SONG Xi-e, GUO Ping-yi. Responses of the antioxidant system to fluroxypyr in foxtail millet (Setaria italica L.) at the seedling stage. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 554-565.
Light interception and radiation use efficiency response to tridimensional uniform sowing in winter wheat
TAO Zhi-qiang, WANG De-mei, MA Shao-kang, YANG Yu-shuang, ZHAO Guang-cai, CHANG Xu-hong
提高小麦冠层的光辐射利用率（RUE）是高产的重要保证。冬小麦立体匀播技术有利于构建均匀分布的群体，提高光辐射利用率。本研究中，我们通过立体匀播技术构建了光均匀分布的冬小麦群体冠层，提高光辐射利用率。研究于2014-2016年在北京市顺义区进行，土壤类型是砂壤土。试验处理包括2个种植方式：立体匀播和常规条播；4个种植密度：180万、270万、360万和450万基本苗 ha-1。测定指标包括：冠层截获光合有效辐射（IPAR）、叶面积指数（LAI）、比叶质量（LMA）、消光系数（K）和RUE。立体匀播与条播相比，K值较低，LMA和IPAR较高，但是LAI值相似。在相同的种植模式条件下，从种植密度来看，IPAR和LAI均随种植密度增加而增加，但是360万基本苗ha-1和450万基本苗ha-1的2个处理间差异不显著，K值均随种植密度增加而降低。LAI在同一种植密度下不受播种方式的影响。在所有处理中，立体匀播+360万基本苗ha-1处理的RUE最大。常规条播条件下，种植密度180万基本苗ha-1的处理与其他种植密度处理相比，虽然IPAR最低，但是获得了最高的RUE和籽粒产量。立体匀播条件下，种植密度360万基本苗ha-1处理的产量和RUE最高。这些结果表明，不同种植模式改善冠层光环境的种植密度不同。种植模式×种植密度对籽粒产量、产量构成因素、RUE、IPAR和LMA有显著的互作效应（P<0.05）。相关性分析结果表明，籽粒产量与RUE（r=0.880，P<0.01）、LMA（r=0.613，P<0.05）和穗数（r=0.624，P<0.05）之间呈显著的正相关。这些结果表明，立体匀播+360万基本苗ha1的处理，能够有效提高光截获与单位叶面积的光利用，利于叶片生产更多的光合产物供给显著增加的穗数（P<0.05），穗粒数和粒重对光合产物的需求，进而提高产量。
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TAO Zhi-qiang, WANG De-mei, MA Shao-kang, YANG Yu-shuang, ZHAO Guang-cai, CHANG Xu-hong. Light interception and radiation use efficiency response to tridimensional uniform sowing in winter wheat. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 566-578.
5-Aminolevulinic acid alleviates herbicide-induced physiological and ultrastructural changes in Brassica napus
XU Ling, Faisal Islam, ZHANG Wen-fang, Muhammad A Ghani, Basharat Ali
5-氨基乙酰丙酸（ALA）可以促进油菜非生物胁迫下的生长，但对除草剂胁迫条件下如何调控作物生理和超微结构变化的研究不够深入。本试验设计了4个除草剂丙酯草醚（ZJ0273）的浓度（0，100，200和500 mg L-1）处理不同时间（48，72小时），研究1mg L-1 ALA对油菜在除草剂胁迫下的缓解作用。研究结果表明：48小时丙酯草醚处理条件下，油菜幼苗的生长随着除草剂浓度从0增加到500 mg L-1而显著被抑制，但外加ALA明显缓解除草剂对油菜造成的生长抑制。然而，随着处理时间延长到72小时，最高浓度丙酯草醚处理（500 mg L-1）的油菜幼苗已经死亡，所以无法用ALA恢复。除此之外，1mg L-1 ALA显著增加油菜在除草剂处理条件下的根系活力和抗氧化酶活性（超氧化物歧化酶，过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶）。因此，ALA通过调控作物抗氧化防御系统来降低由除草剂造成的活性氧以及丙二醛的积累。另外，外源的ALA改善了作物细胞中叶绿体，线粒体和细胞核的超微结构，并且诱导产生了逆境蛋白。我们的研究结果阐明ALA可以考虑用作农业生产上的作物生长调节剂，通过缓解除草剂带来的生理和超微结构的变化，从而增加作物对除草剂的抗性。
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XU Ling, Faisal Islam, ZHANG Wen-fang, Muhammad A Ghani, Basharat Ali. 5-Aminolevulinic acid alleviates herbicide-induced physiological and ultrastructural changes in Brassica napus. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 579-592.
Horticulture
Effects of ozone-treated domestic sludge on hydroponic lettuce growth and nutrition
YANG Peng, GUO Yan-zhi, QIU Ling
将臭氧处理后的生活污泥稀释成4个不同的倍数为实验组，作为营养液用于生菜的水培试验。以经典的霍格兰无机营养液为实验对照组。研究生活污泥臭氧处理液对生菜生长特性与品质的影响。结果表明：Hoagland无机营养液处理的生菜叶片数、株高、鲜重、干重等形态指标比污泥营养液处理组有明显优势，存在显著差异（P<0.05）。稀释2倍的污泥营养液有利于水培生菜提高品质，其叶绿素、可溶性糖、Vc等生理指标的含量与无机营养液处理组的相应指标相比,均有显著提高（P<0.05）；而硝酸盐含量则显著降低（P<0.05），稀释2倍处理组的生菜硝酸盐含量比无机营养液的生菜硝酸盐含量降低了53.93%。通过本文研究，建议生活污泥臭氧曝气后2倍稀释的营养液较适宜生菜水培的营养需求。
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YANG Peng, GUO Yan-zhi, QIU Ling. Effects of ozone-treated domestic sludge on hydroponic lettuce growth and nutrition. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 593-602.
Physiological response of four wolfberry (Lycium Linn.) species under drought stress
ZHAO Jian-hua, LI Hao-xia, ZHANG Cun-zhi, AN Wei, YIN Yue, WANG Ya-jun, CAO You-long
研究了不同干旱胁迫下4种枸杞（北方枸杞、中国枸杞、宁夏枸杞和云南枸杞）的光合参数、叶绿素含量、膜质过氧化物、抗氧化酶和干物质分配率的变化特征。发现，干旱胁迫对4种枸杞叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和膜质过氧化物的含量影响显著；适度干旱胁迫能提升了过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性；不同干旱胁迫下枸杞植株的组织器官间干物质分配率差异显著，尤其，枸杞叶片和果实干物质分配率，随着干旱胁迫加剧显著降低。还发现中国枸杞与宁夏枸杞比另外2种枸杞具有更强耐旱性和抗氧化能力，而云南枸杞对干旱胁迫较为敏感，耐旱性差。本研究将为今后的枸杞遗传改良提供了重要的耐旱资源。
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ZHAO Jian-hua, LI Hao-xia, ZHANG Cun-zhi, AN Wei, YIN Yue, WANG Ya-jun, CAO You-long. Physiological response of four wolfberry (Lycium Linn.) species under drought stress. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 603-612.
Plant Protection
Preparation of dry flowable formulations of Clonostachys rosea by spray drying and application for Sclerotinia sclerotiorum control
WU Hong-qu, SUN Li-li, LIU Fang, WANG Zhi-ying, CAO Chuan-wang
运用喷雾干燥法制备了对油菜菌核病具有杀菌活性的粉红粘帚菌干悬浮剂。通过4个因子3个水平的正交试验设计优化筛选助剂和喷雾干燥条件。最优粉红粘帚菌干悬浮剂含有30%粉红粘帚菌（孢子粉：发酵液=1:3），3% Morwet EFW，4% k12，10% Morwet D425，9% NNO, 5%交联羧甲基纤维素钠, 5% (NH4)2SO4, 0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na), 1% 草酸，以凹凸棒土为载体补足100%。制剂表现出良好的理化性质，例如高分散力、高活力和长货架期。拮抗和盆栽试验结果表明该干悬浮剂能有效控制油菜菌核病，控制率高达88.30%。粉红粘帚菌干悬浮剂可以利用喷雾干燥技术控制油菜菌核病，是一种新的具有开发潜力的商品制剂。
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WU Hong-qu, SUN Li-li, LIU Fang, WANG Zhi-ying, CAO Chuan-wang. Preparation of dry flowable formulations of Clonostachys rosea by spray drying and application for Sclerotinia sclerotiorum control. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 613-620.
Evaluation of Chinese rice varieties resistant to the root-knot nematode Meloidogyne graminicola
ZHAN Li-ping, DING Zhong, PENG De-liang, PENG Huan, KONG Ling-an, LIU Shi-ming, LIU Ying, LI Zhong-cai, HUANG Wen-kun
水稻拟禾本科根结线虫在世界范围内均有分布，对亚洲水稻生产具有严重影响。本研究利用根内线虫数量及根结指数评价了5个不同类型水稻品种(早中籼稻、杂交早中籼稻、籼稻、杂交籼稻、温带粳稻、热带粳稻)对拟禾本科根结线虫的抗性，并对高抗品种的抗性机制进行了初步探索。对随机选取的35个品种进行的相关分析表明，根内线虫数量与根结指数呈显著正相关(r=0.87, P<0.05)，田间实验与室内实验评价的品种抗性水平基本一致。在田间试验测试的136个品种中，杂交早籼稻抗性最好，其次是早籼稻，杂交籼稻，籼稻，热带粳稻，温带粳稻；其中中花11号(早中籼稻), 深两优11 (杂交早稻)及C两优4418(杂交籼稻) 三个品种在室内及田间均表现高抗。进一步对线虫的发育进度分析表明，三个高抗品种中的线虫侵入数量降低，侵入后的幼虫发育成雌成虫的比例减少。本研究筛选出的高抗品种对于我国杂交稻的选育及利用抗性品种开展线虫的综合治理等具有重要意义。
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ZHAN Li-ping, DING Zhong, PENG De-liang, PENGHuan, KONG Ling-an, LIU Shi-ming, LIU Ying, LI Zhong-cai, HUANG Wen-kun. Evaluation of Chinese rice varieties resistant to the root-knot nematode Meloidogyne graminicola. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 621-630.
The damage risk evaluation of Aphis gossypii on wheat by host shift and fitness comparison in wheat and cotton
FAN Yin-jun, LI Fen, Abd Allah A. H. Mohammed, YI Xiao-qin, ZHANG Min, Nicolas Desneux, GAO Xi-wu
蚜虫是世界范围内影响小麦产量的重要害虫之一。在中国，危害小麦的蚜虫主要有麦长管蚜、禾谷缢管蚜、 麦二叉蚜 和麦无网长管蚜。然而，在中国山东省汶上县的麦田调查中，我们发现棉蚜能取食小麦。在本论文中，使用寄主转化的方法对棉蚜危害小麦的风险进行评估。另外，2015年麦田采集的棉蚜种群和实验室饲养的未接触杀虫剂数十年的棉蚜种群被使用。寄主转化的结果表明采集于小麦上的棉蚜种群未形成小麦专化型。另外，棉蚜在小麦和棉花上的适合度分析结果展示，无论棉蚜种群的起始寄主是小麦或者棉花，与棉蚜取食棉花相比，取食小麦的棉蚜种群的繁殖力和净增值率均显著性更高。本研究提出了棉蚜有在小麦上很好生存的的可能性并且在特定的环境下可能造成重要影响的警告。因此，评估棉蚜对小麦产量的影响在将来的研究中是需要的。
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FAN Yin-jun, LI Fen, Abd Allah A. H. Mohammed, YI Xiao-qin, ZHANG Min, Nicolas Desneux, GAO Xi-wu. The damage risk evaluation of Aphis gossypii on wheat by host shift and fitness comparison in wheat and cotton. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 631-639.
Release performance and sustained-release efficacy of emamectin benzoate-loaded polylactic acid microspheres
YIN Ming-ming, ZHU Xin-yan, CHEN Fu-liang
采用高效液相色谱法测定甲维盐聚乳酸微球在介质中的释放速度，并以释放动力学方程对释药行为进行拟合，同时考察粒径及释药介质对释放速度的影响，以甲维盐聚乳酸微球对小菜蛾的室内毒力测定研究微球缓释性能。在酸性和中性介质中，甲维盐聚乳酸微球的药物释放符合一级动力学方程。并且在酸性和中性中的释放速度大于碱性溶液中的释放速度；随着微球粒径的增大，甲维盐的释放速度减慢。适当提高甲维盐聚乳酸微球施药剂量不仅可以达到初期与微乳剂相当的杀虫效果，且持效期是常规制剂的4倍。所研制的甲维盐聚乳酸微球具有明显的缓释性能，并且其在酸性和中性介质中的释放符合一级动力学方程，比常规制剂具有更长的持效期。其防治阈值为甲维盐微球的累积释放浓度达到35mg/mL以上。
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YIN Ming-ming, ZHU Xin-yan, CHEN Fu-liang. Release performance and sustained-release efficacy of emamectin benzoate-loaded polylactic acid microspheres. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 640-647.
Animal Science · Veterinary Medicine
Effect of in ovo zinc injection on the embryonic development, tissue zinc contents, antioxidation, and related gene expressions of broiler breeder eggs
SUN Xiao-ming, LIAO Xiu-dong, LU Lin, ZHANG Li-yang, MA Qiu-gang, XI Lin, LUO Xu-gang
本研究通过两个试验研究了胚蛋注射锌对AA肉鸡受精种蛋胚胎发育、组织锌含量、抗氧化性能和相关基因表达的影响。为了找出适宜的早期胚蛋注射胚龄，试验一选取了720枚蛋重接近的受精胚蛋随机分到4个处理组，每个处理6个重复，每个重复30枚胚蛋。在3个注射胚龄处理组（孵化的第3、6和9天，E3、E6和E9），往胚蛋卵黄囊内注射0.1 mL灭菌超纯水，对照组不注射。和对照组相比，在E3和E6注射，增加了（P<0.05）胚胎死亡率，降低了（P<0.05）胚胎孵化率；但是和对照组相比，在E9注射对胚胎死亡率和孵化率均无显著影响（P>0.05）。以上结果显示，9胚龄是最适宜的早期胚蛋注射胚龄。试验二选取了672枚蛋重接近的受精胚蛋随机分到7个处理组，每个处理6个重复，每个重复16个胚蛋。各处理胚蛋在9-10胚龄时，注射0.1 mL溶液，分别含0、50、100、150、200和250μg Zn/枚（ZnSO4·7H2O），阳性对照组不注射。和对照组相比，胚蛋注射50和100μg Zn/枚对胚胎死亡率和孵化率无显著影响（P>0.05），但是胚蛋注射200μg Zn/枚增加了（P<0.05）胚胎死亡率，胚蛋注射150和200μg Zn/枚对降低了（P<0.05）胚胎孵化率。胚蛋注射150、200和250μg Zn/枚增加了（P<0.05）20胚龄胚胎胫骨锌含量。胚蛋注射锌对15和20胚龄鸡胚肝脏和心脏的丙二醛（MDA）含量和铜锌超氧化物歧化酶活性（CuZnSOD）及其mRNA表达量均无显著影响（P>0.05）。和阴性对照组相比，胚蛋注射50、150和200μg Zn/枚增加了（P<0.05）20胚龄鸡胚肝脏金属硫蛋白（MT）mRNA表达量。以上结果表明，胚蛋注射锌增加了20胚龄胚胎胫骨锌含量和MT mRNA基因表达，但是胚蛋注射150 -200μg Zn/枚对胚胎发育有害。
Cite this article:
SUN Xiao-ming, LIAO Xiu-dong, LU Lin, ZHANG Li-yang, MA Qiu-gang, XI Lin, LUO Xu-gang. Effect of in ovo zinc injection on the embryonic development, tissue zinc contents, antioxidation, and related gene expressions of broiler breeder eggs. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 648-656.
Effects of Bupleurum extract on blood metabolism, antioxidant status and immune function in heat-stressed dairy cows
CHENG Jian-bo, FAN Cai-yun, SUN Xian-zhi, WANG Jia-qi, ZHENG Nan, ZHANG Xing-kai, QIN Jun-jie, WANG Xiu-min
【目的】研究柴胡提取物对热应激奶牛血液代谢、抗氧化状态和免疫功能的影响，为缓解热应激对奶牛健康的负面影响提供新的策略。【方法】试验采用完全随机区组试验设计，根据产奶量、泌乳天数、胎次将40头健康的泌乳前期荷斯坦奶牛随机分为4组，每组10头，在基础日粮中分别添加0、0.25、0.5、1.0g/kg的柴胡提取物，试验期10周。在试验期的第0、21、42和 63天采集血样，测定血液指标。【结果】与对照组相比，添加柴胡提取物显著降低血浆尿素氮含量（P<0.05），显著增加血浆总蛋白和白蛋白含量（P<0.05），但是对血糖、非酯化脂肪酸、总甘油三酯、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白含量没有影响（P>0.05）。奶牛饲喂柴胡提取物显著提高了超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性（P<0.05），但是对总抗氧化能力和丙二醛含量没有影响（P>0.05）。奶牛饲喂0.25和0.5g/kg的柴胡提取物，显著增加了免疫球蛋白IgA和IgG含量（P<0.05）；饲喂0.5和1.0g/kg的柴胡提取物，显著提高了血液白细胞介素-2和白细胞介素-4水平（P<0.05）；饲喂0.5g/kg的柴胡提取物，显著提高了白细胞介素-6的水平（P<0.05）。但是柴胡提取物对T淋巴细胞亚群CD4+、CD8+百分含量、CD4+/CD8+的比值和肿瘤坏死因子-α无显著影响（P>0.05）。【结论】给热应激奶牛补饲柴胡提取物能够改善蛋白代谢、增强机体抗氧化能力和免疫功能。
Cite this article:
CHENG Jian-bo, FAN Cai-yun, SUN Xian-zhi, WANG Jia-qi, ZHENG Nan, ZHANG Xing-kai, QIN Jun-jie, WANG Xiu-min. Effects of Bupleurum extract on blood metabolism, antioxidant status and immune function in heat-stressed dairy cows. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 657-663.
Agro-Ecosystem & Environment
Optimized nitrogen application methods to improve nitrogen use efficiency and nodule nitrogen fixation in a maize-soybean relay intercropping system
YONG Tai-wen, CHEN Ping, DONG Qian, DU Qing, YANG Feng, WANG Xiao-chun, LIU Wei-guo, YANG Wen-yu
在中国，化学肥料的过度使用导致氮素利用率（NUE）降低、农业资源浪费，并导致严重的环境问题。禾本科-豆科间套作，被广泛用于提高作物产量和资源利用效率，尤其在中国西南地区。为优化氮素利用和增加作物产量，我们对玉米-大豆套作系统开展了一个连续两年的单因素大田试验。设置了三个不同施氮水平：不施氮（NN：0 kg hm-2）、低氮（LN：180 kg hm-2）、常量施氮（CN：240 kg hm-2），以及LN下不同追肥距离：LND1 （15 cm）、LND2 （30 cm）、LND3 （45 cm）。在大豆始粒期，LND3的豆血红蛋白含量和固氮酶活性的分别是1.86 mg plant-1和0.14 mL h-1 plant-1；与LND3相比，LND1和LND2的豆血红蛋白含量和固氮酶活性分别增加了31.4 %和24.5 %、3.4 %和32.9 %。大豆各器官的酰脲含量和氮素积累量在LND1和LND2下显著高于LND3。IMS的地上部植株吸氮量、NUE和氮素农学利用效率（NAE）在CN下分别为308.3 kg ha-1、28.5 %和5.7 kg 籽粒 kg-1 N。然而，与CN相比，LN处理的地上部植株吸氮量、NUE和NAE分别增加了12.4 %、72.5 %和51.6 %。LND1和LND2下的系统总产量比LND3分别高出12.3 %和8.3 %。这些结果表明：在玉米-大豆套作系统中，低氮处理下距玉米行15-30 cm追肥是最佳位点。在玉米-大豆套作系统中，低氮投入和施肥位点的优化可增加氮素固定和氮素利用效率且没有减产。
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YONG Tai-wen, CHEN Ping, DONG Qian, DU Qing, YANG Feng, WANG Xiao-chun, LIU Wei-guo, YANG Wen-yu. Optimized nitrogen application methods to improve nitrogen use efficiency and nodule nitrogen fixation in a maize-soybean relay intercropping system. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 664-676.
Estimation of irrigation requirements for drip-irrigated maize in a subhumid climate
LIU Yang, YANG Hai-shun, LI Jiu-sheng, LI Yan-feng, YAN Hai-jun
随着滴灌在半湿润区玉米（Zea mays L.）生产中应用的不断增加，确定滴灌作物在不同气候条件下的灌溉需水量变得越来越重要。本文利用位于东北半湿润区黑龙江省的玉米滴灌试验资料对Hybrid-Maize模型进行了率定和验证，然后应用该模型估算了不同气候区滴灌玉米在不同生育阶段的灌溉需水量。模型中将玉米从播种至成熟划分成数个生育阶段并无量纲化。基于1981~2010年30年的气象数据，依据积温、干燥度和生育期温度将黑龙江省的玉米种植区划分为10个子区，通过模拟确定灌溉日期和灌水量。模拟结果显示，玉米灌溉需水量主要取决于播前土壤含水量和降雨在生育期内的分布。在本研究试验所在地，当土壤初始含水量占最大可利用水量的比值由20%增加至100%时，灌溉需水量从150 mm降低到48 mm，首次灌溉日期相应地由3叶期推迟至8叶期。即使在生育期降水量充足但分布不均时，玉米任何生育阶段都有可能发生水分胁迫。如果玉米籽粒形成期和灌浆期发生水分胁迫，减产幅度将超过50%。黑龙江省玉米种植面积的94%以上都需要灌溉，但较雨养的增产幅度随气候区不同而不同，最大增产幅度达109%。与雨养相比，采用滴灌，全省的玉米总产量至少可以提高14%。
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LIU Yang, YANG Hai-shun, LI Jiu-sheng, LI Yan-feng, YAN Hai-jun. Estimation of irrigation requirements for drip-irrigated maize in a subhumid climate. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 677-692.
Food Science
Optimal storage temperature and 1-MCP treatment combinations for different marketing times of Korla Xiang pears
JIA Xiao-hui, WANG Wen-hui, DU Yan-min, TONG Wei, WANG Zhi-hua, Hera Gul
目前，市场上以保绿效果好坏与否作为库尔勒香梨售价的主要衡量标准，导致生产中通过提前采收和降低贮藏温度达到保绿效果，然而，提前采收降低了果实品质，降低贮藏温度增加了冻害风险。本文开展了针对不同贮藏时间的库尔勒香梨最适贮藏温度和1-MCP结合处理方式的筛选研究。结果表明，1-MCP和低温均可抑制库尔勒香梨果实冷藏后货架期的果面褪绿，另外，1-MCP可显著抑制果实贮藏过程中可滴定酸和抗坏血酸含量的下降，但对硬度和可溶性固形物含量无显著影响。低温或低温结合1-MCP抑制了整个冷藏后的货架期内果实乙烯的生成、果柄保鲜指数的下降以及腐烂率和失重率的增加，同时抑制了果实贮藏225d时的果心褐变指数升高。不同贮藏温度对库尔勒香梨具有不同的保鲜效果，尽管-1.5℃抑制了乙烯释放量，但增加了果实呼吸强度，并且-1.5℃增加了果实贮藏前期因冷害造成的果心褐变，2℃增加了果实贮藏后期因衰老造成的果心褐变。贮藏后期，1-MCP对2℃贮藏条件下的库尔勒香梨保绿效果不显著。基于以上结果，推荐根据不同贮藏期限确定温度结合1-MCP处理来提高果实品质同时避免冷害发生。贮藏至新年前后（贮藏期为90d左右）的果实可采用贮藏温度为2℃或结合1-MCP处理，贮藏至春节前后（贮藏期为150d左右）的果实可采用贮藏温度为0℃或结合1-MCP处理，贮藏至五一前后（贮藏期为225d左右）的果实可采用贮藏温度为-1.5℃或结合1-MCP处理。
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JIA Xiao-hui, WANG Wen-hui, DU Yan-min, TONG Wei, WANG Zhi-hua, Hera Gul. Optimal storage temperature and 1-MCP treatment combinations for different marketing times of Korla Xiang pears. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 693-703.
The characterization of acid and pepsin soluble collagen from ovine bones (Ujumuqin sheep)
GAO Ling-ling, WANG Zhen-yu, LI Zheng, ZHANG Cai-xia, ZHANG De-quan
羊骨是羊屠宰后的主要副产物。本研究提取并表征了酸溶性和酶溶性羊骨胶原蛋白。一维电泳和质谱鉴定结果证实羊骨胶原蛋白是I型胶原蛋白。傅里叶红外光谱结果表明，酸溶性和酶溶性羊骨胶原蛋白都保留了三螺旋结构，胃蛋白酶不会破坏胶原蛋白的三螺旋结构。甘氨酸是羊骨胶原蛋白的主要氨基酸，约占氨基酸总量的三分之一。和鱼源胶原蛋白相比，羊骨胶原蛋白的亚氨基酸含量较高，导致其热稳定性较高。酸溶性羊骨胶原蛋白的酸性氨基酸含量高于酶溶性胶原蛋白，导致其等电点较低。因此，本研究为骨胶原蛋白的提取和羊骨副产物的利用提供了参考。
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GAO Ling-ling, WANG Zhen-yu, LI Zheng, ZHANG Cai-xia, ZHANG De-quan. The characterization of acid and pepsin soluble collagen from ovine bones (Ujumuqin sheep). Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 704-711.
Short Communication
Complete genome sequences of four isolates of Citrus leaf blotch virus from citrus in China
LI Ping, LI Min, ZHANG Song, WANG Jun, YANG Fang-yun, CAO Meng-ji, LI Zhong-an
柑橘叶斑驳病毒（Citrus leaf blotch virus, CLBV）属于乙型线性病毒科（Betaflexiviridae），柑橘病毒属（Citrivirus）。已有报道表明CLBV侵染中国的猕猴桃、樱桃、柑橘，本研究采用RT-PCR技术对来源于中国6个省的289份柑橘样品进行检测，检出15个阳性样品。为了获得CLBV中国分离物全长序列，本研究通过分段RT-PCR和RACE扩增了四个中国分离物的全基因组，分别是四川的丽红分离物（CLBV-LH）、浙江的由良分离物（CLBV-YL）、湖南的冰糖橙分离物（CLBV-BT）、重庆的奉节72-1分离物（CLBV-FJ）。结果表明，四个中国分离物的基因组大小均为8747 nt（不包括Poly(A)结构），编码3个开放阅读框（open reading frame, ORF）。序列比对结果显示，四个中国分离物之间的核苷酸序列相似性为98.9％至99.8％，与Genbank中登录的九个分离物的核苷酸相似性为96.8％至98.1％。以邻接法构建的系统进化树显示，四个中国CLBV分离物聚在一簇，说明我国柑橘CLBV分离物没有明显的变异。这是我国柑橘上CLBV全长基因组序列的首次报道。
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LI Ping, LI Min, ZHANG Song, WANG Jun, YANG Fang-yun, CAO Meng-ji, LI Zhong-an. Complete genome sequences of four isolates of Citrus leaf blotch virus from citrus in China. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 712-715.
Detection of illegal dyes in foods using a polyethersulfone/multi-walled carbon nanotubes composite membrane as a cleanup method
HE Ya-hui, WANG Jing
采用相转化法，制备了多壁碳纳米管—聚醚砜复合膜。扫描电镜观察了复合膜的表面及结构。研究了多壁碳纳米管对复合膜的性能影响，例如孔隙率、水通量和抗污染性能。结果表明添加适当的多壁碳纳米管能够改善膜的一系列性能。研究发现，多壁碳纳米管对工业染料有很强的吸附作用，因此，所制备的多壁碳纳米管—聚醚砜复合膜能够作为检测食品中非法添加工业染料的有效净化方法。此外，这种多壁碳纳米管—聚醚砜复合膜净化方法非常快速，能将整个前处理时间从6-8 个小时缩短到30分钟甚至更少。
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HE Ya-hui, WANG Jing. Detection of illegal dyes in foods using a polyethersulfone/multi-walled carbon nanotubes composite membrane as a cleanup method. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 17(03): 716-722.