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(双月刊 1956年创刊)
主管:教育部
主办:浙江大学
主编:朱军
出版:浙江大学出版社
刊号:ISSN 1008-9209 CN 33-1247/S
邮发:国内 32-48 国外 BM4108
电话:0571-88272801
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当期目录

2018年, 第3期 刊出日期:2018-05-25 上一期   
本期栏目: 综述  论文  植物保护  动物科学 
作物逆境适应与品质形成机制专题   收藏
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 253-380.  
摘要( 144 )   HTML (   PDF(15501KB)( 127 )
综述
类黄酮对油菜脂肪酸积累的影响及其分子机制   收藏
严涛, 玄立杰, 蒋立希
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 253-258.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2017.12.191
摘要( 39 )   HTML (   PDF(805KB)( 46 )

油菜是世界上最重要的油料作物之一,在我国长江流域有较大的种植面积。菜籽油作为主要食用油之一,在人类生命活动中具有十分重要的作用,再加上全球菜籽油的需求量不断增长,提高油菜籽产油量已成为油菜育种的重要目标。类黄酮作为自然界分布最广泛的次级代谢产物之一,在植物的生长发育过程中扮演着十分重要的角色。类黄酮不仅能够提高植物逆境耐性,还可以调节植物各种生理活动,但是,目前关于类黄酮对种子含油量的影响及种皮中色素积累的进化机制尚不清晰。因此,本文主要综述了种子类黄酮的合成调控、分布、功能及抑制脂肪酸合成的分子机制,以了解类黄酮影响脂肪酸积累的分子机制,为今后通过调控碳源分配来提高种子含油量的研究提供理论基础。

CRISPR/Cas系统的作用原理及其在作物遗传改良中的应用   收藏
舒心媛, 严旭, 蒲烨弘, 王超, 潘建伟
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 259-268.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2017.12.211
摘要( 39 )   HTML (   PDF(1183KB)( 34 )

CRISPR/Cas系统是一种新兴的基因编辑技术,可在多个特定位点实现多基因敲除。与锌指核酸内切酶(zinc finger nucleases, ZFNs)和类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALENs)等基因编辑技术相比,CRISPR/Cas 技术具有靶位点高突变率、易设计和操作、省时省力等特点,被广泛应用于微生物、动物和植物等生物体基因组编辑研究。CRISPR/Cas系统最初在真细菌和古细菌中被发现,是用来降解外源病毒或质粒的一类适应性免疫系统,至今已报道过多种CRISPR/Cas系统。CRISPR由一段成簇有规律的间隔短回文重复序列组成,与Cas 蛋白互作从而对基因组进行基因编辑。CRISPR/Cas系统的主要作用原理是成熟的crRNA与反式激活crRNA(tracrRNA)配对形成单向导RNA(single guide RNA, sgRNA),从而引导Cas 蛋白在特定的20 个核苷酸靶位点处切割双链DNA,由此引发2种不同的DNA修复机制——非同源重组(non-homologous end joining, NHEJ)和同源重组(homology-directed repair, HDR),其中NHEJ在断裂位点诱发碱基缺失或插入突变,因此,可针对不同靶位点设计不同sgRNA在特定的位点实现基因编辑。本文主要介绍了CRISPR/Cas系统的研究进展、作用原理及其在多种重要农作物中的应用,最后对CRISPR/Cas9系统在实际操作中出现的低频脱靶现象和未来应用前景进行了展望。

不同采后处理对芸薹属蔬菜芥子油苷代谢和品质影响综述   收藏
王梦雨, 袁雯馨, 苗慧莹, 汪炳良, 汪俏梅
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 269-274.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2017.12.201
摘要( 26 )   HTML (   PDF(728KB)( 47 )
芸薹属蔬菜含有丰富的次生代谢物质芥子油苷。芥子油苷与芸薹属蔬菜的风味、品质、抗性及抗癌活性密切相关,还在植物防御病原体与害虫中发挥重要作用。本文简要介绍了芥子油苷生物合成与降解途径,综述了不同采后处理,包括贮藏(冷藏、气调、薄膜包装和1-甲基环丙烯处理)、加工和烹饪方法对芸薹属蔬菜芥子油苷组分和营养品质的影响,特别是从芥子油苷代谢的动态平衡角度分析了采后处理调控芥子油苷组分和含量的内在机制,并对芸薹属蔬菜在采后处理中如何有效维持有益芥子油苷含量和营养品质进行了讨论。
植物J蛋白的生物学功能及其作用机制   收藏
张驰, 刘丹丹, 刘建中
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 275-282.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2018.01.023
摘要( 45 )   HTML (   PDF(1663KB)( 28 )

J蛋白是一类含有J结构域或类J结构域、分子质量为40 kDa左右的蛋白。其主要作用是作为热激蛋白70s的辅助分子伴侣参与新生蛋白质的折叠、蛋白质正确构象的维持、蛋白质的转运、蛋白复合体的组装和解离等过程。鉴于近几年对植物J蛋白的生物学功能研究取得了长足进展,本文在扼要介绍植物J蛋白结构与分类的基础上,重点阐述了植物J 蛋白的生物学功能及其分子作用机制,最后对该研究领域作了展望。

植物营养元素运输载体的功能及其调控机制研究进展   收藏
陈迪, 潘伟槐, 周哉材, 严旭, 潘建伟
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 283-293.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2017.12.281
摘要( 30 )   HTML (   PDF(2374KB)( 31 )

植物营养必需元素包括氮(N)、磷(P)、钾(K)和锌(Zn)等,它们参与调控植物许多生理、生化过程,是直接影响作物产量和品质的关键因子,但其过度积累也会对植物细胞或个体造成毒害。因此,这些营养元素的吸收和转运过程在细胞水平上必须被严格调控。本文以模式植物拟南芥和水稻为对象,简要总结了高等植物中这些元素转运蛋白的类型及理化性质,阐述了其生物学功能及其作用机制,如N转运蛋白家族(NPF、NRT2、CLC、SLAC/SLAH和AMTs)、P转运蛋白家族(PHT1、PHT2、PHT3、PHT4和PHT5)、K转运蛋白家族(KT/HAK/KUP、HKT、CHX和KEA)和Zn转运蛋白家族(ZIP、CDF和P1B型ATP酶)。由于细胞质膜内吞是胞外物质吸收、质膜受体或转运蛋白丰度调控的重要途径,因此,本文还分析了转运蛋白内吞调控在植物细胞营养元素吸收与转运中的功能。最后,对未来转运蛋白的功能及其调控机制研究进行了展望,为作物养分高效利用和品质遗传改良提供新的研究思路和策略。

论文
锌和硅对2 种水稻基因型的镉毒害及矿质元素转移的影响(英文)   收藏
MAPODZEKE James Mutemachani, SAGONDA Tichaona, SEHAR Shafaque, 张欣, 黄雨晴, ZVOBGO Gerald, MAODZEKAAntony, LWALABAWA LWALABA Jonas, SHAMSI Imran Haider
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 294-310.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2017.12.131
摘要( 95 )   HTML (   PDF(1426KB)( 61 )

为探究在镉(Cd)胁迫处理下锌(Zn)和硅(Si)对水稻中矿质元素从根到地上部转移的长期影响,以水稻耐镉基因型秀水110 和镉敏感基因型HIPJ 1为供试材料,设置8个处理组合:3 个Si处理水平(0,5,15 μmol/L Na2SiO3·9H2O)、3个Zn处理水平(0,1,10 μmol/L ZnSO4·7H2O)和2个Cd处理水平(0,15 μmol/L CdCl2),测定其植株生物量、光合强度、抗氧化酶活性、脂质过氧化强度和矿质元素浓度。结果显示,Si(15 μmol/L)或Zn(10 μmol/L)可有效缓解Cd(15 μmol/L)毒害对水稻植株生长的抑制效应,且以Zn的缓解效果更好。在Cd(15 μmol/L)胁迫下添加Si(15 μmol/L)或Zn(10 μmol/L)可有效降低2个水稻基因型叶片中的丙二醛含量,并增强两者叶片中的过氧化氢酶活性,且以在秀水110中的效果更好。单一Zn或Si处理和Zn-Si复合处理均可减少HIPJ 1中的Cd2+从根至地上部的转运。此外,Cd能显著降低水稻植株体内Ca、Mn、Mg等矿质元素的转运。单一Zn处理能够显著促进植物生长,且效果好于单一Si处理与Zn-Si联合处理。但是Zn-Si复合处理对提高Cd胁迫下矿质元素的吸收效果并不显著。

水稻根系生长素抗性突变体的筛选及表型鉴定   收藏
张志昌, 潘伟槐, 严旭, 尹守鹏, 程祝宽, 潘建伟
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 311-317.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2018.01.021
摘要( 29 )   HTML (   PDF(1603KB)( 17 )

以经60Co-γ辐射诱变的水稻黄华占突变体库为材料,利用生长素类似物2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 2,4-D)处理对初生根伸长的抑制作用为筛选依据,初筛获得188个候选突变体株系。经二次筛选鉴定,最后成功筛选到4个根系生长素抗性突变体,分别被命名为Osarr1-1(水稻生长素抗性根1-1,Oryza sativa auxin resistant root 1-1)、Osarr2-1Osarr3-1Osarr3-2,其中Osarr3-2是从Osarr3-1中分离出来的白化苗。结果表明:在无2,4-D的情况下,Osarr3-1不定根数目明显高于野生型,其余突变体不定根数目与野生型相似;除Osarr1-1不定根伸长小于野生型外,其余突变体不定根伸长与野生型相似;Osarr3-1侧根数目大于野生型,而Osarr3-2的侧根数目小于野生型,其余突变体侧根数目与野生型相似;Osarr1-1Osarr3-2的侧根伸长小于野生型,其余突变体的侧根伸长与野生型相似。在2,4-D存在的情况下,Osarr1-1Osarr2-1Osarr3-1Osarr3-2的不定根数目和伸长均高于野生型;除Osarr3-2的侧根数目与野生型相似外,其余突变体侧根数目均高于野生型,并且所有突变体的侧根伸长均高于野生型。以上研究结果表明,筛选获得的突变体根系包括初生根、侧根和不定根对2,4-D处理具有较高的抗性。本研究为进一步揭示水稻根系生长发育调控机制提供了良好的遗传学研究材料。

二氧化碳施肥对樱桃番茄果实发育和品质的影响   收藏
陈珊珊, 周业凯, 张志明, 张敏, 汪俏梅
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 318-326.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2017.12.202
摘要( 28 )   HTML (   PDF(913KB)( 20 )

为探究二氧化碳(CO2)施肥对樱桃番茄果实发育和品质性状的影响,以樱桃番茄品种“神童”为供试材料,在大棚内通过农业有机废弃物发酵的方式进行CO2施肥,研究CO2加富对樱桃番茄果实发育及果实典型发育时期外观品质、风味品质和营养品质的影响。结果表明:CO2施肥能显著促进樱桃番茄果实纵径和横径的发育,增加单果质量;同时,显著提高了樱桃番茄果实中可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸的含量,糖酸比显著增加,提高了樱桃番茄的风味品质;此外,还显著增加了果实中维生素C和类胡萝卜素等营养物质的含量,提高了樱桃番茄的营养品质。综上,CO2施肥能促进樱桃番茄果实的生长,并明显改善其外观品质、风味品质和营养品质,表明CO2施肥在樱桃番茄生产上有很大的应用前景。

葡萄糖和茉莉酸甲酯对芥蓝芽菜芥子油苷积累及其抗氧化特性的影响   收藏
苗慧莹, 陈浩, 常嘉琪, 王梦雨, 张芬, 孙勃, 汪俏梅
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 327-334.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2018.02.061
摘要( 20 )   HTML (   PDF(783KB)( 18 )

以中国特产蔬菜芥蓝的芽苗为材料,使用0.03 g/mL葡萄糖和5 μmol/L茉莉酸甲酯进行外源处理,探究葡萄糖和茉莉酸甲酯对芥蓝芽菜中芥子油苷的积累,维生素C、花青素和多酚等抗氧化物的含量,以及总抗氧化能力的影响。结果表明:茉莉酸甲酯单独处理可以有效提高2-羟基-3-丁烯基芥子油苷、烯丙基芥子油苷、3-丁烯基芥子油苷、4-甲基硫丁基芥子油苷和2-羟基-4-戊烯基芥子油苷等脂肪类芥子油苷,以及所有吲哚类芥子油苷的含量;葡萄糖与茉莉酸甲酯共同添加则可以显著增加包括3-甲基硫氧丙基芥子油苷和4-甲基硫氧丁基芥子油苷在内的所有脂肪类芥子油苷的积累,并进一步增强茉莉酸甲酯对4-甲氧基-吲哚-3-甲基芥子油苷合成的促进效应;此外,葡萄糖与茉莉酸甲酯共同处理可以显著提升芥蓝芽菜中花青素的含量。综上所述,0.03 g/mL葡萄糖与5 μmol/L茉莉酸甲酯共同处理可以增加芥蓝芽菜中有益于健康的植物化学物质的含量,是一种有效的改良芥蓝芽菜品质的化学调控手段。

铝毒对不同耐铝性大麦品种初生根的影响差异   收藏
潘伟槐, 潘建伟, 寿建昕, 郭天荣, 莫亿伟
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 335-342.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2018.01.022
摘要( 28 )   HTML (   PDF(821KB)( 20 )

为揭示耐铝机制在大麦铝毒中的生物学功能,以耐铝大麦品种沪麦8 号和铝敏感品种嵊县无芒六棱为研究材料,经不同铝浓度(0、50、100和150 μmol/L AlCl3)处理后,分别测定大麦初生根活跃吸收面积、质膜透性、游离脯氨酸和丙二醛的含量,以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、Ca2+-ATP酶和Mg2+-ATP酶等的活性,分析铝毒对不同耐铝性大麦初生根的影响差异。结果表明:与空白对照相比,铝毒胁迫对2个不同耐铝性大麦品种的各类生理学指标的影响总体呈相似的变化趋势;但铝毒对耐铝品种沪麦8 号初生根的活跃吸收面积、质膜透性、Ca2+-ATP酶和Mg2+-ATP酶活性的抑制作用明显比铝敏感品种嵊县无芒六棱小,并且沪麦8号的SOD和CAT活性高于嵊县无芒六棱;相反,嵊县无芒六棱的游离脯氨酸和丙二醛含量高于沪麦8号。这些研究结果表明,大麦耐铝品种和敏感品种对铝毒胁迫的生理响应具有较大差异,揭示了耐铝机制在大麦铝毒胁迫中的功能,为进一步剖析大麦铝毒和耐铝机制提供了新的观点。

浙江省鲜食玉米新品种产量、品质和抗性分析及其育种目标选择   收藏
王桂跃, 赵福成, 韩海亮, 包斐, 谭禾平, 俞琦英
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 343-355.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2017.12.071
摘要( 23 )   HTML (   PDF(812KB)( 51 )

以2010—2016年浙江省鲜食玉米区域试验数据为材料,分析参试品种的产量、品质和抗性性状。结果表明,165个鲜食玉米品种的产量、品质和抗性性状在品种间、年份间均有显著差异。在产量性状中,甜玉米的变异系数为3.7%(生育期)~17.8%(穗位高),糯玉米的变异系数为2.2%(生育期)~11.5%(千粒质量);在品质性状中,甜玉米的变异系数为2.6%(总评分)~6.4%(风味),糯玉米的变异系数为1.9%(气味)~8.4%(风味)。参试品种对玉米螟的整体抗性较差,无高抗品种;对小斑病抗性水平较低,但抗性品种比例有上升趋势;对大斑病抗性水平总体较好;无对纹枯病高抗的品种,但对纹枯病抗性水平在提高;对茎腐病抗性水平总体较好,抗性品种比例有上升趋势。浙江省鲜食玉米品种对主要病虫害的抗性水平较低,但有逐步提高的趋势,综合抗性水平也在不断增强。多数品种产量较高(1×104 kg/hm2以上),品质中等(总评分84~86分),处于中抗水平。同时,本研究结合区域试验数据与浙江省的实际生产,提出了鲜食玉米育种的具体目标。

不同贮藏时间对食用菌多糖含量及其抗氧化活性的影响   收藏
杨晖, 柯乐芹, 舒若男, 陈雨薇, 朱婷瑜, 王俊, 范锦涛, 汪亮亮
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 356-364.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2018.02.051
摘要( 33 )   HTML (   PDF(880KB)( 26 )

以香菇808、杏鲍菇kE015和黑木耳916为供试材料,探讨不同贮藏时间对食用菌多糖提取率及其对HepG2细胞氧化损伤的保护作用。结果表明:3种食用菌中香菇多糖的提取率明显高于其他2种,且贮藏3年的香菇多糖提取率最高,为(6.92±0.18)%;而贮藏1年的香菇多糖抗氧化效果优于其他年限。在贮藏2年和3年的杏鲍菇多糖处理组中,经H2O2氧化损伤后的HepG2细胞存活率优于其他2个年限,且以贮藏时间为3年、多糖质量浓度为1 mg/mL时HepG2细胞存活率最高,达(99.37±8.23%,为对照组的1.91倍,表明杏鲍菇多糖可以有效降低对H2O2诱导的HepG2细胞的氧化损伤作用;相应地,杏鲍菇多糖还显著提高了氧化损伤后HepG2细胞的超氧化物歧化酶活性,降低了丙二醛含量。在黑木耳组中贮藏1年的多糖提取率最高,贮藏4年的抗氧化活性最好。本研究为香菇、杏鲍菇、黑木耳等食用菌在生产实践中优化贮藏时间及条件、获得良好的生产工艺提供了一定的参考。

植物保护
水稻丝氨酸棕榈酰转移酶的分子克隆、特征及其与褐飞虱抗性相关的基因表达(英文)   收藏
BEGUM Mahfuj Ara, 史肖肖, 白月亮, 蒋艳冬, 周文武, 毛存贵, 祝增荣
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 365-372.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2017.11.211
摘要( 29 )   HTML (   PDF(4558KB)( 28 )

为研究鞘脂质和鞘脂质代谢前体长链基团(long-chain bases, LCBs)对胁迫应答的调控机制,对编码水稻丝氨酸棕榈酰转移酶(serine palmitoyltransferase, SPT)的LCB基因进行克隆。通过反转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)扩增到3 条LCB1和3条LCB2基因全长,蛋白质大小为481~497个氨基酸。生物信息学分析表明,LCB蛋白序列在细菌到人等多个物种中具有高度保守性。在褐飞虱(brown planthopper, BPH)的侵害作用下,水稻OsLCB2a1基因表达量上升。与其他水稻品种相比,抗性品种“Mudgo”和“IR64”中的基因表达量更高。基因表达量与褐飞虱危害指数呈负相关。在不同水稻品种的不同组织中,“IR64”叶片中的基因表达量显著升高,而“态平籼”叶鞘中的基因表达量显著升高。OsLCB2a1基因在抗褐飞虱水稻品种的最高分蘖期呈高表达,表明该基因可能在水稻营养期发挥作用。

动物科学
浙江省洞头海域三疣梭子蟹增殖放流效果评估   收藏
徐开达, 周永东, 朱文斌, 蒋日进, 王洋, 李鹏飞, 周珊珊, 张亚洲, 张洪亮, 胡翠林
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2018 (3): 373-380.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2017.10.161
摘要( 25 )   HTML (   PDF(3307KB)( 17 )

为有效恢复洞头海域三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)资源,2014年采取增殖放流的生态修复措施,人工增殖放流三疣梭子蟹苗种1 894×104尾,并在放流前后实施渔业资源调查和社会调查;利用调查数据,分析放流前后洞头海域三疣梭子蟹资源密度和空间分布变化,并引入内禀增长率来表征自然群体在放流前后的种群扩繁能力,由此推算放流后放流群体所占比例;同时,根据三疣梭子蟹的体长频率分布情况,采用世代分析法估算当年补充群体所占比例,进而推算回捕率和放流经济效益,定量评估增殖放流效果。结果表明:洞头海域放流前后三疣梭子蟹资源密度分别为163和7 974尾/km2,放流后呈现向周边海域扩散的趋势;三疣梭子蟹当年补充群体占总渔获的61.3%,放流群体占24.2%,放流回捕率为3.30%,当年可形成捕捞量39.6 t,回捕经济效益达158.4×104元。综上所述,增殖放流措施在一定程度上起到了修复洞头海域三疣梭子蟹资源、促进渔民增产增收的效果。本研究认为,该海域三疣梭子蟹尚有一定的增殖空间,建议可继续开展该品种的增殖放流,以有效利用该海域的基础生产力,提高渔业捕捞产量。