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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6期 刊出日期:2023-12-25 上一期   
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浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 1-902.  
摘要( 28 )     PDF(368809KB)( 137 )
综述
益生菌帮助动物抵御流感的机制研究进展   收藏
韩美晴,王迪,彭先启,李艳
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 755-764.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.07.182
摘要( 122 )   HTML( 5 )     PDF(2174KB)( 153 )

流感是一种重要的人畜共患病,高致病性禽流感不仅给我国养殖业带来巨大损失,还严重威胁公共卫生安全。流感病毒能够在猪体内重组并跨越物种屏障进行传播,这给预防流感带来巨大挑战。由于流感病毒的变异速度快,流行的病毒株和疫苗株之间的差异会降低疫苗的效力,因此增强机体对流感病毒的抵抗力显得尤为重要。益生菌具有调节肠道微生物平衡、促进机体健康的作用,对动物机体抵抗流感病毒是有益的。本文综述了益生菌在动物体内抗流感病毒的作用机制,阐明了益生菌可以通过平衡动物肠道菌群组成、调节机体黏膜屏障功能、增强或抑制Toll样受体相关分子信号通路等方式直接或间接干扰病毒的侵袭,为了解不同菌种发挥抗流感的相应机制及开发更有效的抗流感策略提供了科学依据。

牛和小鼠早期胚胎发育过程中细胞谱系发育调控的比较   收藏
吴潇彤,史延,李爽,王少华,张坤
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 765-775.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.12.131
摘要( 89 )   HTML( 2 )     PDF(2280KB)( 83 )

高产奶牛繁殖效率低是世界性难题,其中早期胚胎死亡率高是主要原因之一。当前对牛早期胚胎发育的研究有限,而对于小鼠这种模式动物的早期胚胎发育研究已相当深入。因此,本文从胚胎形态、转录因子以及信号通路3方面对牛和小鼠早期胚胎发育过程进行比较,以加深对牛早期胚胎发育的认识。经比较发现,受精后,牛和小鼠早期胚胎在不同时期发生母源因子降解、合子基因组激活、细胞极性建立和不对称分裂,最终使得胚胎形态发生变化,形成具有3个胚层(滋养外胚层、上胚层和原始内胚层)的囊胚。此外,牛和小鼠早期胚胎发育过程中,多个转录因子及信号通路形成复杂网络调控细胞谱系分化。综上所述,在牛和小鼠早期胚胎发育过程中,相似的生物学事件陆续发生,但是细胞谱系分化的调控呈现差异性,提示我们将小鼠早期胚胎作为研究模型的局限性,该领域的研究对提高奶牛繁殖效率以及促进牛遗传改良工作具有重要意义。

生物科学与技术
迷宫栓孔菌热激蛋白基因的生物信息学与表达分析   收藏
杨旭欣,冯连荣,池玉杰,韩树英
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 776-786.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.10.261
摘要( 55 )   HTML( 2 )     PDF(6767KB)( 42 )

为了探究迷宫栓孔菌(Trametes gibbosa)热激蛋白(heat shock proteins, HSPs)家族的功能及结构,对经木屑处理不同时间点的菌丝样品进行cDNA建库,然后根据转录组数据筛选该菌株的所有HSPs基因并进行生物信息学分析;针对HSP100家族进行基因克隆和序列结构分析,并利用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)对其在木屑处理下的表达量进行验证。结果如下:在迷宫栓孔菌中共筛选出32个HSPs基因,其编码的蛋白分为5个亚类,分别为HSP100(2个)、HSP90(2个)、HSP70(7个)、HSP60(1个)和小分子热激蛋白[small HSPs(sHSPs),20个],它们在菌体生长调控中具有蛋白翻译后修饰、蛋白质折叠、伴侣蛋白等重要功能。这些HSPs都为疏水蛋白,不同亚类的HSPs理化性质有所差异。HSP100由N-端、核苷酸结合域1(nucleotide-binding domain 1, NBD1)、NBD2、2个NBDs间的接头构成,其中,NBDs具有十分保守的Walker A、Walker B基序及精氨酸指残基。qRT-PCR扩增结果表明,在木屑处理下迷宫栓孔菌HSP100基因表达量有明显上调趋势。综上所述,迷宫栓孔菌中HSPs家族种类多且复杂,在应激情况下HSP100家族承担了重要的蛋白质解聚功能,其序列及结构相对保守。本研究结果为迷宫栓孔菌在胁迫应激方面的研究提供了理论依据。

植物保护
不同抗性柑橘对野生型和柑橘链格孢毒素合成受阻褐斑病菌侵染的转录响应差异   收藏
马慧,马海杰,焦晨,李红叶
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 787-801.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.12.221
摘要( 56 )   HTML( 1 )     PDF(2884KB)( 61 )

为探讨不同抗性柑橘在与褐斑病菌互作过程中对柑橘链格孢毒素的响应差异,以抗病品种克里曼丁(Citrus clementina Hort. ex Tan. cv. Clementine)和感病品种丹西红橘(Citrus reticulata Blanco cv. Dancy)为材料,分别接种野生型产毒菌株Z7和毒素合成基因ACTT6双敲除突变体菌株ΔΔACTT6,并利用转录组测序技术对接种24 h和48 h后的叶片进行基因表达分析。比较2种柑橘对产毒和不产毒菌株侵染后的转录差异发现,2个品种的先天免疫通路(病原物相关分子模式触发的免疫反应和效应子触发的免疫反应)、病程相关蛋白、WRKY转录因子、次生代谢途径等基因均受产毒菌株诱导表达。在接种后期(48 h),产毒菌株主要激活感病品种的脂质和蛋白质等大分子降解过程,说明其细胞完整性因毒素产生而遭到破坏;而抗病柑橘则主要富集解毒和茉莉酸代谢等生物过程,其中特异激活的多药及毒素化合物外排蛋白(multidrug and toxic compound extrusion protein, MATE)基因与其抵御褐斑病菌毒素的能力有关。本研究初步明确了柑橘对褐斑病菌毒素响应的分子调控机制和关键功能基因,可为柑橘抗褐斑病菌分子育种提供理论依据。

食品科学
常山胡柚果实不同部位中主要功能性成分分析   收藏
余丹丹,吴家雄,刘英,汪丽霞,杨兴良,叶兴乾,陈士国,陈健乐
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 802-812.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.11.011
摘要( 57 )   HTML( 2 )     PDF(1537KB)( 50 )

本研究针对常山胡柚全果油胞层、白皮层、囊衣、汁胞和籽5个不同部位,连续提取其中的多酚类物质和果胶多糖,采用超高效液相色谱-串联质谱法测定不同部位中的30种柑橘多酚类物质,比较果胶多糖的组成及分子量,全面分析常山胡柚果实不同部位中主要功能性成分的组成。结果表明:常山胡柚各部位黄酮类化合物主要以黄烷酮类形式存在,白皮层中新橙皮苷、新北美圣草苷质量分数较高,分别可达13 700.72 μg/g(按干质量计,下同)和6 270.24 μg/g;不同部位酚酸类组成中肉桂酸类含量高于苯甲酸类,且以油胞层中肉桂酸类含量最高;淀粉酶辅助乙二胺四乙酸溶液提取到的白皮层果胶多糖得率最高(27.46%),氢氧化钠(NaOH)溶液提取到的油胞层果胶多糖得率最高(11.30%),且2种提取方法得到的油胞层果胶多糖重均分子量均最大,分别为6.888×105 g/mol和2.343×105 g/mol。常山胡柚油胞层、白皮层和囊衣可作为黄酮类化合物和果胶的加工来源,其丰富的新北美圣草苷可作为胡柚加工副产物新的开发方向。

黄绿卷毛菇中原伊鲁烷型倍半萜芳基酯提取工艺优化及活性研究   收藏
张鑫,朱青永,徐慧敏,吴梦园,陈小娥,陈启和,刘政捷
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 813-824.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.08.291
摘要( 66 )   HTML( 1 )     PDF(4718KB)( 66 )

本研究探讨了不同提取工艺对黄绿卷毛菇中原伊鲁烷型倍半萜芳基酯提取效果的影响。采用超声波辅助提取法,在单因素实验基础上,应用Box-Behnken响应面法优化提取工艺条件,同时考察原伊鲁烷型倍半萜芳基酯的体外抗氧化活性,并采用抑菌圈法评估其对3种常见致病菌的抑菌活性。结果表明:乙酸乙酯为黄绿卷毛菇中原伊鲁烷型倍半萜芳基酯的最佳提取溶剂,在料液比为1∶33(质量体积比)、超声时间为33 min、超声功率为166 W的条件下,原伊鲁烷型倍半萜芳基酯提取量达到10.107 μmol/g。此外,原伊鲁烷型倍半萜芳基酯具有较高的清除2,2-联苯基-1-苦基肼基自由基与羟自由基的能力,并对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌具有不同程度的抑菌效果。本研究为进一步开发黄绿卷毛菇相关产品提供了数据支持与理论依据。

基于广泛靶向代谢组学结合高效液相色谱法分析‘紫娟’和‘迎霜’茶树花代谢物差异   收藏
朱婉,吴颖,黎晓湘,张龙杰,梁月荣,陆建良,郑新强
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 825-839.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.10.091
摘要( 63 )   HTML( 0 )     PDF(5972KB)( 63 )

为探究茶树品种‘紫娟’和‘迎霜’茶树花之间的风味差异,基于超高效液相色谱-串联质谱法的广泛靶向代谢组学技术,检测2个品种茶树花轻发酵样品中非挥发性代谢物的丰度,并对其进行筛选和鉴定;参照茶叶感官审评方法评价2个样品茶树花各项审评因子,采用高效液相色谱法和比色法检测儿茶素类、黄酮类等滋味成分含量。结果表明:‘紫娟’茶树花滋味甘和较鲜、略苦微涩,‘迎霜’茶树花滋味甘和、微苦略涩。2个品种间有酚酸类(56种)、黄酮类(46种)、脂质(26种)、鞣质(19种)、氨基酸及其衍生物(17种)等219种显著差异代谢物。进一步对其代谢通路进行注释分析发现,氨基酸类物质相关代谢途径以及黄酮和黄酮醇代谢途径是‘紫娟’和‘迎霜’茶树花之间的主要差异代谢途径。此外,‘紫娟’和‘迎霜’茶树花中黄酮类总量、花青素总量、儿茶素类和部分生物碱含量差异显著(P<0.05),可溶性糖含量差异不显著。上述结果初步说明了黄酮类化合物使茶树花的滋味具有一定苦涩度,相较于‘迎霜’,‘紫娟’茶树花中部分氨基酸及其衍生物含量上调是其茶汤滋味较鲜的主要原因。

资源利用与环境保护
秸秆焚烧对白叶枯病稻田中致病菌和抗生素抗性基因的影响   收藏
王彬浩,陈彦博,刘荣杰,王冬群,董作珍,狄蕊,王笑,吴愉萍
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 840-852.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.01.131
摘要( 59 )   HTML( 3 )     PDF(3212KB)( 98 )

白叶枯病是水稻的重要病害之一。为了解秸秆焚烧对稻田土壤中病原菌和抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的影响,从浙江省宁波市水稻白叶枯病暴发区分别采集土壤和稻茬样品,并对采集的样品进行宏基因组高通量测序。结果表明:稻茬内致病菌相对丰度显著高于土壤,秸秆焚烧后土壤中除了速效钾含量显著升高,其他理化特性变化不明显。秸秆焚烧前后致病菌群落多样性总体上差异不明显,但是秸秆焚烧导致稻茬内水稻黄单胞菌(Xanthomonas oryzae)的相对丰度急剧降低。秸秆焚烧后土壤和稻茬内ARGs相对丰度提高,但与秸秆焚烧前差异不显著(P>0.05),而稻茬内移动基因元件(mobile genetic elements, MGEs)相对丰度显著降低(P<0.05)。此外,秸秆焚烧后致病菌和ARGs共存网络中正相关连接数占比有所下降。曼特尔(Mantel)分析表明:含水量(r=0.642,p<0.01)、pH值(r=0.582,p<0.05)、总有机碳含量(r=0.325,p<0.05)、总氮含量(r=0.570,p<0.01)和有效磷含量(r=0.311,p<0.05)与土壤ARGs组成密切相关;而溶解有机碳含量(r=0.275,p<0.05)和速效钾含量(r=0.312,p<0.05)与稻茬内ARGs组成相关,且溶解有机碳含量(r=0.201,p<0.05)显著影响稻茬内致病菌群落结构。综上所述,秸秆焚烧降低了稻茬内水稻黄单胞菌的相对丰度,暗示可以通过秸秆焚烧防控水稻白叶枯病;同时,致病菌和ARGs正相关共存关系的减弱和MGEs相对丰度的降低也表明秸秆焚烧可能遏制潜在耐药致病菌的形成。鉴于对土壤生物复合污染影响的复杂性,秸秆焚烧对稻田致病菌和抗生素抗性基因的影响还需要长期定位试验来进一步探讨。

强酸性轻度镉污染稻田安全利用技术模式探究   收藏
陈思民,卢新哲,黄春雷,施加春,徐建明
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 853-862.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.07.273
摘要( 49 )   HTML( 2 )     PDF(1863KB)( 49 )

为探究适合强酸性镉(Cd)污染稻田土壤的安全利用技术模式,在浙江省永康市Cd污染试验区,连续2年开展田间Cd低累积水稻品种和土壤钝化材料筛选及其组合效果试验。结果表明:在品种筛选试验中,‘秀水519’(XS519)、‘浙糯106’(ZN106)、‘中浙优1号’(ZZY1H)和‘中嘉8号’(ZJ8H)可被推荐为当地适宜种植的低Cd累积水稻品种,其中‘秀水519’的Cd累积能力较低且稳定,2年的平均富集系数分别为0.090和0.159。在钝化材料筛选试验中,石灰对土壤pH值的提高效果显著,石灰、铁基生物质炭和钙镁磷肥能在一定程度上降低土壤有效态Cd含量(钝化率分别为14.8%、7.1%和6.9%),1 800 kg/hm2铁基生物质炭和2 400 kg/hm2土壤调理剂对‘中嘉8号’籽粒的降Cd效果较好,施用后籽粒含Cd量分别降低了32.2%和29.0%。在Cd低累积品种和钝化材料的组合试验中,施用2 250 kg/hm2铁基生物质炭和2 250 kg/hm2土壤调理剂均使水稻分蘖期和灌浆期的土壤pH值明显上升,其中土壤调理剂对酸性土壤的改良效果明显优于铁基生物质炭。‘秀水519’和‘浙糯106’的籽粒Cd含量与成熟期土壤pH值(5.19~5.61)呈极显著正相关,在试验所涉及的土壤pH值范围内,除‘秀水519’与1 500 kg/hm2土壤调理剂组合外,籽粒Cd含量随钝化材料施用量的升高而增加。从经济和轻简化角度考虑,种植‘秀水519’是目前该试验区Cd污染稻田安全利用的最佳选择。

动物科学与动物医学
三叶青地上部分对肉鸡肠道菌群、免疫功能和生长性能的影响   收藏
王晶,刘滔,赵敏洁,冯凤琴,戴笑莹,乔海军,彭昕
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 863-872.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.10.081
摘要( 48 )   HTML( 1 )     PDF(1704KB)( 58 )

为探究三叶青地上部分(三叶青藤叶)对肉鸡生长性能、免疫功能和肠道菌群的影响,将240只健康肉仔鸡随机分成4组,分别为对照组(饲喂基础日粮)和低剂量组、中剂量组、高剂量组(分别饲喂添加1%、3%、5%三叶青藤叶粉的基础日粮)。测定各组21日龄与42日龄试验鸡只体质量,42日龄试验鸡只免疫器官指数和血清免疫球蛋白A(immunoglobulin A, IgA)、IgG、IgM含量以及盲肠内容物的肠道菌群相对丰度。结果表明:与对照组相比,添加三叶青藤叶粉可显著提高42日龄肉鸡的平均日采食量(P<0.05)和平均日增重(P<0.05),且中剂量组促进效果最明显。同时,低、中剂量组肉鸡胸腺指数和法氏囊指数较对照组显著升高(P<0.05)。各剂量组的肉鸡血清中IgA、IgM含量均显著高于对照组(P<0.05),中、高剂量组的IgG含量显著高于对照组(P<0.05)。添加适量三叶青藤叶粉(3%)可显著增加毛螺菌科(Lachnospiraceae)和梭菌科(Clostridiaceae)的相对丰度(P<0.05)。上述结果表明,三叶青藤叶粉可显著提高肉鸡的免疫功能,改善肉鸡肠道菌群组成,提高肉鸡生长性能,其中,以添加3%三叶青藤叶粉的促进效果最为显著。

不同原核表达载体对非洲猪瘟病毒CD2v蛋白可溶性表达及免疫反应性比较   收藏
冯梦珂,王星博,林璐璐,崔明仙,颜焰,周继勇
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 873-880.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.11.071
摘要( 48 )   HTML( 3 )     PDF(2580KB)( 59 )

本研究旨在系统性地探究不同原核表达载体对非洲猪瘟病毒CD2v蛋白的可溶性表达差别,并利用临床非洲猪瘟病毒抗体阳性血清比较包涵体和可溶性CD2v蛋白的免疫反应性。利用5种原核表达载体pCold-TF、pET28a、pMAL-C6T、pGEX-4T-1、pET32a分别表达去除信号肽和跨膜区的非洲猪瘟病毒CD2v蛋白,利用镍-氨三乙酸(nickel-nitrilotriacetic acid, Ni-NTA)亲和层析法分别纯化源自pET28a和pCold-TF表达载体的包涵体和可溶性CD2v蛋白,并用间接酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)方法比较纯化蛋白的免疫反应性。结果显示,pCold-TF载体以表达可溶性蛋白为主,pMAL-C6T载体同时表达包涵体和可溶性蛋白,而其他载体主要表达包涵体蛋白。临床非洲猪瘟病毒抗体阳性血清检测数据显示,可溶性蛋白的免疫反应性显著优于包涵体蛋白(P<0.05)。pCold-TF载体的触发因子(trigger factor, TF)标签可促进CD2v蛋白的可溶性表达,其表达蛋白的免疫反应性优于包涵体蛋白。本研究结果为CD2v蛋白的免疫原性研究奠定了基础,亦为其他重要抗原的可溶性表达提供了思路。

农业工程
基于机器视觉和机器学习技术的浙贝母外观品质等级区分   收藏
董成烨,李东方,冯槐区,龙思放,奚特,周芩安,王俊
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 881-892.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.10.181
摘要( 49 )   HTML( 3 )     PDF(8568KB)( 71 )

为区分浙贝母外观品质等级,本研究利用数字电子眼系统及图像标注工具构建浙贝母数据集,选择若干统计学习算法和目标检测算法在该数据集上进行训练与测试。结果表明:目标检测算法YOLO(you only look once)系列YOLO-X所得模型的效果最佳。为优化YOLO-X,根据浙贝母数据集的特点,针对性地向YOLO-X的主干特征提取网络末端嵌入空洞卷积结构,以加强模型对尺度特征的敏感度。改进后模型(空洞率为4)的平均精确率均值为99.01%,对于特级、一级、二级、虫蛀、霉变、破碎浙贝母的平均精确率分别为99.97%、98.33%、98.47%、98.71%、99.73%、98.85%,精确率和召回率的加权调和平均数(F1)分别为0.99、0.92、0.94、0.97、0.99、0.97。本研究在不增加参数量、计算量或者对算法进行大规模改动的情况下,改善了模型的检测效果,为后续浙贝母检测平台的搭建提供了科学依据。

基于改进的DeepLabV3+网络模型的杂交水稻育种父母本语义分割研究   收藏
温佳,梁喜凤,王永维
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (6): 893-902.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.09.051
摘要( 45 )   HTML( 1 )     PDF(6911KB)( 50 )

为解决杂交水稻育种授粉过程中父母本区分的精确性和实时性问题,本研究提出一种基于全卷积神经网络的、改进的DeepLabV3+杂交水稻育种父母本区分的语义分割模型。采用轻量化的主干网络MobileNetV2结构替换原DeepLabV3+的主干网络Xception结构,使之更适用于移动设备,并提出一种联系较为紧密的低层特征信息提取方法,将较低层次信息和较高层次信息初步融合作为原低层次信息的输入,使网络获得更加密集的信息,从而增强网络对于细节的提取能力。结果表明,改进的DeepLabV3+网络模型较原DeepLabV3+网络模型具有更高的杂交水稻制种父母本分割精度,并能够减少模型训练和图片预测时间。将改进后的DeepLabV3+网络模型与其他主流网络和先进网络模型对比发现,各项参数精度均有所提高。本研究为深度学习在农业视觉机器人领域中的发展提供了参考。