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(双月刊 1956年创刊)
主管:教育部
主办:浙江大学
主编:张国平
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

2023年, 第2期 刊出日期:2023-04-25 上一期   
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浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 141-292.  
摘要( 61 )     PDF(96184KB)( 45 )
昆虫生理生化与害虫生物防治专题
番茄潜麦蛾生物防治研究进展   收藏
张靳宜,张亚东,MUNAWAR Asim,郑亚强,祝增荣,周文武
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 141-148.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.04.063
摘要( 450 )   HTML( 13 )     PDF(888KB)( 221 )

番茄潜麦蛾[Tuta absoluta (Meyrick)]是起源于南美洲的一种毁灭性入侵害虫,近年来在欧洲、非洲和亚洲快速扩散并已入侵我国,对我国茄科作物产业具有高度潜在威胁。番茄潜麦蛾具有潜叶、蛀果、生活史短、繁殖力强等特性,导致单纯依赖化学农药的手段对其防治效果有限。国际上针对番茄潜麦蛾生物防治已开展了广泛的理论研究和应用探索,筛选了一批具有潜在应用价值的生物防治物。本文从番茄潜麦蛾寄生性和捕食性天敌昆虫、生防微生物、驱避植物及其提取物几方面入手,系统总结了国际上有关番茄潜麦蛾生物防治的研究进展。在今后我国番茄潜麦蛾的绿色防控中,可深入开展适应我国农业生境的生防物种引进、本土生防生物资源挖掘、生防生物产业化技术研发工作;同时,可通过对生防生物的组合运用和农田景观生态调节等措施促进生防生物的综合利用,以保障我国茄科作物产业高质量发展。

东方黏虫Mythimna separata (Walker)田间自然种群的性信息素受体MsepOR6功能鉴定   收藏
张永乐,程建军,郑静君,杜永均
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 149-158.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.04.261
摘要( 187 )   HTML( 4 )     PDF(4008KB)( 95 )

为进一步理解东方黏虫[Mythimna separata (Walker)]的求偶行为,探明雄蛾对种内和种间性信息素的嗅觉分子识别机制,本研究以顺11-十六碳烯乙酸酯(Z11-16:Ac)和顺11-十六碳烯醇(Z11-16:OH)为性信息素进行田间诱捕到的东方黏虫作为研究对象,根据文献报道的MsepOR6基因片段序列,采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术扩增出其全长,采用双电极电压钳技术鉴定MsepOR6对东方黏虫及其同作物生境害虫的性信息素的电流反应,并通过田间诱捕试验验证雄性东方黏虫对其中的活性化合物的行为反应。电生理测定结果表明:MsepOR6是东方黏虫雄蛾的性信息素受体基因,其cRNA对种内性信息素顺11-十六碳烯醛(Z11-16:Ald)、十六醛(16:Ald),以及种间性信息素顺9-十四碳烯乙酸酯(Z9-14:Ac)、顺7-十二碳烯乙酸酯(Z7-12:Ac)、顺9-十六碳烯乙酸酯(Z9-16:Ac)、顺9-十四碳烯醇(Z9-14:OH)有显著的电生理反应。田间生物测定结果表明,Z9-14:Ac可显著抑制东方黏虫性信息素的引诱活性,Z7-12:Ac则显著提高东方黏虫性信息素对雄蛾的引诱效果。本研究有助于理解东方黏虫的性信息素行为调控机制,为开发应用性信息素技术提供了理论支撑。

东亚小花蝽对东方黏虫1龄幼虫的捕食功能评价   收藏
杨浩岚,李成军,曹付,孙与伦,李茂业,刘苏,李世广
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 159-166.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.07.113
摘要( 167 )   HTML( 4 )     PDF(1698KB)( 71 )

为明确东亚小花蝽(Orius sauteri)对东方黏虫[Mythimna separata (Walker)]1龄幼虫的控制潜能,在室内条件下测定东亚小花蝽5龄若虫、雄成虫和雌成虫对东方黏虫1龄幼虫的捕食能力,并采用HollingⅡ模型和Hassell-Varley模型分别拟合计算东亚小花蝽对东方黏虫1龄幼虫的功能反应、搜寻效应和干扰反应。结果表明:东亚小花蝽雌成虫对东方黏虫1龄幼虫的捕食能力最强,其瞬时攻击率与处理单头猎物时间的比值为19.692,理论日最大捕食量为19.231头,且处理单头猎物时间最短,为0.052 d;东亚小花蝽雄成虫对东方黏虫1龄幼虫的捕食能力中等,其瞬时攻击率与处理单头猎物时间的比值为16.610,理论日最大捕食量为16.949头,处理单头猎物时间为0.059 d;东亚小花蝽5龄若虫对东方黏虫1龄幼虫的捕食能力最弱,其瞬时攻击率与处理单头猎物时间的比值为13.211,理论日最大捕食量为13.103头,处理单头猎物时间也最长,为0.076 d。东亚小花蝽的日捕食量与猎物密度呈正相关,与搜寻效应呈负相关;其对猎物的捕食作用率随自身密度的增加而降低,分摊竞争强度随自身密度的增加而增强。综上所述,东亚小花蝽对东方黏虫1龄幼虫具有较好的控制潜能,其中雌成虫的控制潜能最强。

马铃薯应对马铃薯Y病毒与非介体昆虫胁迫的植物激素水平和基因表达变化   收藏
葛洋,仲键,张亚东,何小丽,刘力宁,MUNAWAR Asim,毛黎娟,祝增荣,徐毅,周文武
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 167-178.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.301
摘要( 223 )   HTML( 14 )     PDF(2531KB)( 148 )

马铃薯Y病毒(potato virus Y, PVY)及其非介体昆虫马铃薯块茎蛾(Phthorimaea operculella)是世界马铃薯产业的重要病虫害,为探究PVY是否影响马铃薯对马铃薯块茎蛾的生理响应,本研究分析了马铃薯块茎蛾在PVY侵染和健康对照植株上的生长表现,并对无病虫害、PVY侵染、模拟虫害处理(用马铃薯块茎蛾口腔分泌物涂抹),以及PVY侵染和模拟虫害协同处理的植株叶片进行了植物激素测定和比较转录组分析。结果显示:马铃薯感染PVY后对马铃薯块茎蛾的抗性显著提高;PVY侵染可抑制模拟虫害造成的脱落酸含量上升;与健康对照组相比,模拟虫害和PVY侵染处理分别诱导产生3 998个和104个差异表达基因,而两者协同处理可诱导产生9 178个差异表达基因,说明这2种胁迫共存对马铃薯产生了极大的生理影响。与模拟虫害处理相比,PVY侵染和模拟虫害协同处理诱导产生743个差异表达基因,而这些基因主要富集在转移酶活性、内质网中蛋白质加工、苯丙素生物合成等通路中,而脱落酸合成通路中众多基因表达下调,与该植物激素变化情况一致。综上所述,本研究系统分析了马铃薯应对PVY侵染、马铃薯块茎蛾模拟虫害以及两者协同处理的生理反应,为探究“植物-病毒-非介体昆虫”三者互作提供了科学依据。

闽鸠蝙蛾(鳞翅目:蝙蝠蛾科)线粒体基因组全序列测定和分析   收藏
李妍,李志红,张威,张守科,舒金平
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 179-190.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.282
摘要( 182 )   HTML( 2 )     PDF(2426KB)( 73 )

本研究旨在从线粒体基因组水平探讨闽鸠蝙蛾(Endoclita minanus Yang)在蝙蝠蛾科(Hepialidae)内的分类地位。通过Illumina MiSeq平台测序技术测定闽鸠蝙蛾线粒体基因组全序列,分析其结构特点和碱基组成;使用最大似然法构建蝙蝠蛾科9种昆虫线粒体基因组的系统发育树,分析其在蝙蝠蛾科内的系统发育关系。结果显示:闽鸠蝙蛾线粒体基因组全长15 248 bp,包含13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因和一段典型的鳞翅目昆虫线粒体基因组基因排列的A+T富含区,且A+T含量为81.18%。闽鸠蝙蛾的线粒体基因组排列顺序为trnI-trnQ-trnM,与其他蝙蝠蛾科昆虫顺序相同,而与鳞翅目其他昆虫的线粒体基因组排列顺序(trnM-trnI-trnQ)不同。基于线粒体基因组分析,得到蝙蝠蛾科9种昆虫的系统发育关系为无钩蝠蛾属(Ahamus)+{棒蝠蛾属(Napialus)+[蝙蝠蛾属(Endoclita)+钩蝠蛾属(Thitarodes)]}。闽鸠蝙蛾线粒体基因组存在基因重排现象,系统发育分析支持闽鸠蝙蛾和桉蝙蛾聚为一支。本研究为掌握蝙蝠蛾科昆虫的进化规律提供了信息参考,为探究鳞翅目昆虫的系统发育和进化提供了一定的理论依据。

松材线虫黄素单加氧酶家族基因结构与表达模式分析   收藏
郝昕,谭瑞娜,陈洁,李洋,曹景鑫,刁健,邓振,张平,马玲
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 191-199.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.021
摘要( 237 )   HTML( 5 )     PDF(4894KB)( 90 )

黄素单加氧酶(flavin-containing monooxygenases, FMOs)是一类广泛存在于植物、动物、微生物中,主要参与调控生物体对内源性及外源性物质代谢的生物酶家族。为探究松材线虫FMOs(Bursaphelenchus xylophilus FMOs, BxFMOs)在宿主中定殖和响应杀线剂胁迫过程中所发挥的功能,本研究首先通过生物信息学手段从松材线虫基因组中筛选并鉴定了13个BxFMOs家族基因,随后对获得的BxFMOs家族基因进行理化特性、进化发育、蛋白结构及基因表达模式分析。结果表明:BxFMOs家族成员分布于5条染色体上,氨基酸数目为432~572个,分子量为49.77~66.09 kDa,等电点为6.26~9.27,其结构较为保守。基因表达模式分析揭示,BxFMOs家族对松材线虫定殖和响应杀线剂胁迫具有显著影响。本研究对探索松材线虫在宿主中的定殖机制和寻求防治松材线虫分子靶标具有重要的指导意义和理论价值。

综述
杨梅采后保鲜研究进展   收藏
杨涵,李雪,王立芹,张禾,康晨,孙翠,曹锦萍
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 200-212.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.181
摘要( 363 )   HTML( 7 )     PDF(1113KB)( 170 )

杨梅是原产于我国的特色水果,其风味独特、营养丰富,广受消费者喜爱。杨梅果实上市期短且大多数品种不耐贮运,因此采后保鲜和贮运技术对杨梅产业的健康稳定发展具有重要的影响。前人针对杨梅果实的采后保鲜和贮运问题开展了大量的研究。基于此,本文综述了杨梅果实采后的品质变化、病虫害发生规律、贮藏保鲜与物流运输技术研究进展,梳理并展望了若干研究重点,分析得出造成杨梅采性差的原因具有多样性和复杂性,提出从多方面着手形成综合技术体系的重要性。本文为杨梅采后保鲜技术研究与应用提供了一定的理论参考。

细胞程序性死亡与脊椎动物胚胎发育综述   收藏
栾静云,徐鹏飞
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 213-228.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.101
摘要( 313 )   HTML( 4 )     PDF(2010KB)( 151 )

脊椎动物胚胎发育是细胞通过分裂、增殖、分化、迁移及细胞程序性死亡等一系列行为进行自我组织的复杂过程。其中,细胞程序性死亡存在于胚胎发育的各个阶段,对胚胎的发育具有重要调控作用,是器官生成、形态建立和组织稳态维持等发育相关事件所必需的。本文对近年来细胞程序性死亡调控脊椎动物胚胎发育过程的相关研究进展进行了综述,包括早期胚胎发育过程中细胞程序性死亡的生物学功能、调节机制及死亡细胞的清除方式等,重点关注了细胞程序性死亡与脊椎动物胚胎发育过程之间的密切联系。本综述将为更全面地了解细胞程序性死亡在脊椎动物胚胎发育过程中的作用提供借鉴与帮助,并有望为将来通过人为调控细胞程序性死亡来提高胚胎发育质量提供一定的思路。

资源利用与环境保护
氧化锌纳米颗粒对生菜养分吸收及光合作用的影响   收藏
牟鲯璃,陈开俊,李雨航,李廷强
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 229-240.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.161
摘要( 214 )   HTML( 5 )     PDF(4634KB)( 150 )

为评价氧化锌纳米颗粒(ZnO nanoparticles, ZnO NPs)对植物的毒性效应,以生菜为材料,以Zn2+和ZnO微米颗粒作为对比,采用水培方法,研究不同质量浓度ZnO NPs(0、5、50、250 mg/L)对生菜养分吸收及光合作用的影响。结果表明:ZnO NPs抑制生菜的生长,随着ZnO NPs质量浓度的升高,生菜生物量明显降低。在5~250 mg/L ZnO NPs处理下,生菜地上部镁、铁、锰、铜含量分别减少18.0%~33.3%、19.0%~28.6%、17.2%~28.3%、17.4%~33.8%。50、250 mg/L ZnO NPs处理显著降低了生菜的叶绿素含量及叶绿体活性。在5~250 mg/L ZnO NPs处理下,生菜净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)分别下降33.7%~75.0%、21.3%~36.7%、11.2%~29.0%、30.7%~83.4%,最大光化学效率(Fv /Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、电子传递效率等叶绿素荧光参数分别下降6.3%~18.8%、7.0%~14.0%、5.0%~20.0%、5.8%~20.7%。250 mg/L ZnO NPs对生菜光合作用的抑制远大于对应的Zn2+释放量及相同质量浓度的ZnO微米颗粒。这些研究结果表明,ZnO NPs可以通过影响生菜矿质养分的吸收、阻碍叶绿素的合成和降低光系统Ⅱ的活性来抑制生菜的光合作用。

西藏濒危植物巨柏根际细菌群落特征   收藏
巩文峰,王泽莹,刘金良,孙玉,杨欣欣,魏帅,魏丽萍
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 241-252.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.071
摘要( 165 )   HTML( 3 )     PDF(4273KB)( 84 )

根际微生物在植物生长和环境适应中起着重要的作用。为揭示西藏濒危珍稀植物巨柏根际细菌群落特征,通过16S rRNA基因扩增子高通量测序技术,并结合土壤化学特性,分析西藏林芝市巴宜区、米林县、朗县3个种群巨柏根际细菌的组成、多样性及影响因子。结果显示:巨柏根际细菌多样性丰富,其中优势菌门为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteriota)。朗县、巴宜区和米林县巨柏根际细菌共有属为757个(65.83%),独有属分别为125个(10.87%)、39个(3.39%)和41个(3.56%);基于Bray-Curtis距离的非度量多维尺度的β多样性分析显示,不同种群间根际细菌群落差异显著。细菌群落的共现性网络正相关连接均在68%以上,表明群落间合作关系大于竞争关系。土壤中有效磷、全磷、铵态氮是驱动根际细菌群落结构变化的重要因子。为适应不同生长环境,各种群巨柏形成了特有的根际细菌群落。本研究结果可为探究根际微生物在巨柏生长和环境适应中的作用及保护巨柏植物资源提供参考。

动物科学与动物医学
DPPA2/DPPA4在牛着床前胚胎发育过程中的作用及机制   收藏
邱金龙,罗磊,胡冰洁,党燕娜,李爽,史延,王少华,张坤
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 253-260.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.011
摘要( 226 )   HTML( 12 )     PDF(3449KB)( 84 )

多能发育相关因子2和4(developmental pluripotency-associated 2 and 4, DPPA2/DPPA4)是激活类2细胞期胚胎干细胞(2-cell-like embryonic stem cells, 2CL ESCs)基因组的重要调控因子,同时调控胚胎干细胞的增殖。DPPA2/DPPA4在牛早期胚胎发育过程中的功能和机制尚不清楚。本研究利用RNA干扰技术结合胚胎显微注射技术敲低牛胚胎中的DPPA2/DPPA4后发现,与阴性对照组相比,敲低组中牛胚胎的8—16细胞阶段卵裂率和囊胚阶段囊胚率无显著差异,但是囊胚总细胞数、滋养层细胞数和内细胞团细胞数均显著减少(P<0.001、P<0.05、P<0.01)。进一步通过RNA测序(RNA-sequencing, RNA-Seq)分析发现,与阴性对照组相比,敲低组的晚期桑葚胚中,NOTCH信号通路的核心转录因子RBPJ(recombination signal binding protein gene for immunoglobulin kappa J region)的表达量显著下调(P<0.05),而本课题组前期实验证明,RBPJ敲低会导致牛早期胚胎的囊胚质量严重受损。本研究结果揭示了DPPA2/DPPA4在牛着床前胚胎发育中可能通过调节RBPJ的表达来影响细胞增殖。

FYN结合蛋白基因rs109262355突变对中国南方荷斯坦牛泌乳性能的影响   收藏
刘辰晖,吴海龙,程蕾,余婕,夏瑜,向敏,胡修忠,王定发,陶弼菲
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 261-268.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2021.12.061
摘要( 151 )   HTML( 5 )     PDF(1923KB)( 70 )

为探究FYN结合蛋白(FYN binding protein,FYB)基因突变对中国南方荷斯坦牛泌乳性能的影响,以785头中国南方地区荷斯坦牛为研究对象,收集其2014—2020年的泌乳性状数据,通过SNaPshot技术对FYB基因突变位点进行单核苷酸多态性检测,分析突变对FYB蛋白结构和理化性质的影响,并利用最小二乘法将突变与奶牛泌乳性状、血清生化指标进行关联分析。结果显示:在试验群体中,FYB基因rs109262355位点等位基因C和T的频率分别为0.36和0.64,符合哈代-温伯格(Hardy-Weinberg)平衡(P>0.05);该位点由C→T的突变会导致FYB蛋白对应区域形成1个额外的长度为3.34 ?的氢键,同时使该区域的蛋白疏水性和柔性降低;该位点CC和TT基因型个体的305 d产奶量、高峰产奶量及乳脂率均存在显著差异(P<0.05),等位基因T为产奶量优势等位基因,等位基因C为乳脂率优势等位基因;该位点CC和TT基因型个体血清中低密度脂蛋白(low-density lipoprotein, LDL)含量存在显著差异(P<0.05),碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性和总胆固醇(total cholesterol, TC)含量存在极显著差异(P<0.01)。FYB基因rs109262355突变能够影响奶牛产奶量及乳脂率,可作为候选遗传标记应用于中国南方荷斯坦牛泌乳性状的标记辅助选择育种。

园艺科学
茭白热激转录因子基因的鉴定与分析   收藏
蔡溧聪,唐明佳,徐进,齐振宇,范飞军,周艳虹
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 269-279.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.281
摘要( 198 )   HTML( 11 )     PDF(4666KB)( 112 )

为探究热激转录因子(heat shock transcription factor, HSF)基因家族在茭白耐热性中的功能及潜在应用,本试验以‘龙茭2号’为材料,利用生物信息学手段,鉴定出28个茭白HSF蛋白并对其进行分析。理化性质分析表明,茭白HSF家族蛋白的理论等电点为4.77~11.63,分子量为16.77~101.29 kDa,氨基酸长度为239~661个氨基酸,不稳定系数均大于40。多序列比对发现其DNA结合域具有高度保守性,长约为100个氨基酸。通过MEGA 7.0软件构建茭白、拟南芥、毛竹和水稻的HSF蛋白系统发育树,发现HSF蛋白可以分为A、B、C 3个分支,茭白HSF家族中含有17个A类成员、7个B类成员、4个C类成员。进一步通过实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析高温胁迫下茭白HSF基因家族的表达模式和热胁迫生理指标,结果表明,有14个HSF基因在高温胁迫(42 ℃,12 h)后处于高表达水平(表达量提高10倍以上),其中ZlHSF-04、ZlHSF-12、ZlHSF-27表达量上调最明显,与常温对照组(CK)相比分别上调37倍、36倍、44倍;同时,高温胁迫下茭白幼苗叶片出现大面积失水失绿的现象,叶片干枯卷曲,且光系统Ⅱ最大光化学效率较CK降低了49.9%,而相对电导率,丙二醛、脯氨酸、过氧化氢含量与CK相比分别增加了409%、97%、396%和99%。本结果为进一步研究HSF基因家族在茭白热激响应中的功能提供了理论依据。

农业工程
田间作物表型获取无人车平台主体结构设计与优化   收藏
唐政,余越,刘羽飞,岑海燕
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 280-292.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.01.241
摘要( 292 )   HTML( 8 )     PDF(7641KB)( 92 )

本研究旨在设计和优化一种稳定、轻量化的无人车载田间作物表型获取平台主体结构。为了满足高安全性、高稳定性、轻量化的要求,采用Pro/Engineer Wildfire 5.0软件设计无人车平台主体结构模型,并采用HyperWorks 2020软件进行有限元分析和结构模型优化。同时,在设计过程中对结构进行静力学和动力学分析。以结构整体质量最小化为目标函数,以材料屈服强度和一阶模态为约束条件,采用试验设计法提取多工况下对一阶模态和应力敏感的部件结构参数作为设计变量,大大减少了变量数量。应用自适应响应面法进行迭代计算,优化获取自适应的结构变量。与有限元模型的对应输出响应相比,自适应响应面近似模型在主体结构质量和一阶模态频率的误差分别为3.79%和4.32%,在静止与匀速、启动、停车工况下的最大应力误差分别为4.24%、4.14%和1.26%,表明自适应响应面近似模型具有满足设计要求的精度且误差均低于5%。相比于优化前的主体结构,在保持各工况安全系数在5.0以上的情况下,实现整体质量减少63.61%,得到了安全系数高、稳定性强的田间作物表型获取平台主体结构。