以农业产业链“链长制”为抓手的院地合作实践与思考——以广东省农业科学院揭阳分院为例

为了推动院地合作,提升地方农业科技能力,以广东省农业科学院揭阳分院为例,实证研究以农业产业链“链长制”为抓手的院地合作状况。结果表明,通过建立“一链一专家团队”的方法,广东省农业科学院为揭阳市农业产业链一、二、三产业的融合发展提供了科技支撑,在院地(企)合作、科技创新、成果转化、人才培养和管理效能等方面取得了一定成效,但院地合作也存在着资源共享不充分、人才队伍建设不完善、农业产业发展相对落后等问题。未来,应通过加强组织协调力度、提升农业创新人才能力、增强农业科技支撑等措施,提高院地合作效果,助力乡村振兴。

广东省农业科学院参编的联合国粮农组织畜禽领域抗疫指南正式在线出版

近期,由联合国粮农组织(FAO)邀请我院参与编写的《Guidelines to mitigate the impact of the COVID-19 pandemic on livestock production and animal health》(简称《FAO指南》)在FAO官方网站在线出版(网址:http://www.fao.org/3/ca9177en/CA9177EN.pdf),为世界共同阻击新冠疫情增添了新"利器"。参编《FAO指南》是我院在出版《农村新型冠状病毒肺炎防控指南》基础上为应对全球疫情蔓延和推进复工复产的又一重要行动,也是广东科技出版社无私奉献《农村防控指南》版权、支持国际防疫行动的一大义举。

广东省微生物肥料的回顾和展望

对广东省微生物肥料发展的历史、发展概况提出看法 ,并预测未来 10年时间肥料将进入其发展的新阶段即活性微生物复合肥阶段。

广东省花生种质资源收集与鉴定评价

配合“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目,本单位共收集到110份广东地方花生种质资源。通过多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析对花生资源的14个表型性状进行综合鉴定评价。结果表明,14个表型性状的变异系数介于5.18%~37.34%之间,农艺性状和产量性状的变异系数大于品质性状,其中单株荚果数的变异系数最大,粗脂肪含量的变异系数最小。相关性分析表明单株荚果数与主茎高呈显著负相关,与总分枝数呈极显著正相关。主成分分析将14个表型性状归为6个主成分,累计贡献率为71.074%,能够表征大部分表型变异。聚类分析在欧式距离为15时将110份花生种质分成4个类群,分别具有高粗脂肪含量、高亚油酸含量、高产、高抗锈病和叶斑病等特性。本研究为新收集花生资源的利用提供了参考。

广东省大豆农家种芽期耐盐性鉴定

【目的】鉴定广东省大豆农家种芽期耐盐性,发掘广东省大豆农家种中潜在的优异性状,筛选出耐盐性较强的种质资源,为耐盐品种的改良和培育提供优质亲本材料。【方法】以102份广东农家大豆种质资源为试验材料,用150 mmol/L NaCl进行盐胁迫处理,以蒸馏水为对照,处理后测定发芽势、发芽率、盐害指数、胚轴长、胚根长、鲜重和干重,根据盐害指数进行耐盐性初步分级,计算其余指标相对值并进行相关分析,采用主成分分析法和隶属函数法计算综合评价值D,并进行耐盐性排序,使用聚类分析法筛选耐盐性较强的种质资源。【结果】耐盐性初步分级结果显示,102份种质资源中,高耐种质资源占比最多,较耐种质资源次之,中耐和较敏感种质资源占比相同,无敏感种质资源。与对照相比,盐胁迫下大豆芽期指标均降低,其受抑制程度排序为胚根长>胚轴长>鲜重>干重>发芽势>发芽率,芽期胚根长受抑制作用较大,发芽率受抑制作用较小;相关分析结果显示,多数指标间均存在一定程度的相关性;通过主成分分析得到2个主成分,累积贡献率达88.17%,其中第一主成分(PC1)中特征向量绝对值最大的指标为相对发芽势,第二主成分(PC2)中特征向量绝对值最大的指标为相对发芽率和盐害指数;采用获得的2个主成分作为综合指标,根据D值进行耐盐性排序,排名前5的种质资源编号分别为374、310、358、357和309;通过聚类分析筛选出耐盐性较强的种质资源,编号分别为310、358、374和331。【结论】筛选出4份耐盐性较强的农家大豆种质资源,可作为亲本材料用于耐盐种质创制,或者作为抗盐渍种质资源用于盐渍化土地的开发利用。相对发芽势和相对发芽率指标可用于大豆耐盐性评价与耐盐种质资源筛选。

广东省粮食作物发展趋势研究——基于广东省第三次全国农作物种质资源普查与收集行动

为摸清广东省粮食作物种质资源家底,优化广东省粮食作物种植结构,以广东省第三次全国农作物种质资源普查与收集行动过程产生的1956年、1981年和2014年80个县(市、区)的普查数据进行趋势分析和影响因素关联分析。结果表明广东省麦类资源已退出大面积种植舞台,杂粮类资源处于消失边缘,大豆和甘薯正在平稳减少,水稻因单产的提高保持了总产量,玉米、马铃薯和菜用豆类则在上升;地方品种占有额在减少,但由于其具有延用时间长的优势,能促进粮食种质资源的可持续发展。另外,种植户的教育水平、气候特点及土地类型对广东省粮食作物的种植面积、平均单产和资源品种数有重要影响。提高种植户文化水平和主动种植的意识,建立健全广东省种质资源保护体系,加大种质资源的收集保存和鉴评及开发利用,以此保障广东省粮食作物种植结构调整的物质基础。

广东部分地区鹅星状病毒的分离鉴定、全基因组测序及遗传进化分析

【目的】了解鹅星状病毒(Goose astrovirus, GAstV)在广东部分地区的流行及遗传变异情况,阐明其遗传进化与全基因组的特征,为GAstV的防控提供理论基础。【方法】使用GAstV特异性引物对2021―2022年广东地区养鹅场内出现疑似痛风的36份鹅病料进行PCR检测,选取4份具有代表性的GAstV强阳性样品,利用鹅细小病毒、坦布苏病毒、禽流感病毒、新城疫病毒的特异性引物进行检测,以排除病料中存在其他常见的外源性病毒;在此基础上利用鹅胚及鸡肝癌细胞系(leghorn male hepatoma, LMH)对4份GAstV样品进行病毒的分离和纯化,使用透射电镜对病毒粒子的形态进行观察;设计7对特异性引物对4株GAstV进行全基因组扩增和测序,运用DNAStar软件对序列进行整理与拼接以获取GAstV的全基因组序列,利用MegAlign软件进行核苷酸相似性比对,并对关键氨基酸位点的变异情况进行分析,应用Mega-X软件对全基因及单个ORF基因(ORF1a、ORF1b、ORF2)进行系统进化树构建。【结果】经PCR鉴定发现被检样品中共有30份是GAstV阳性,选取的4份代表性GAstV阳性样品均不存在其他外源性病毒感染,利用鹅胚及LMH细胞成功分离出了该4株GAstV病毒,并获得了4株全长均为7 131 bp的GAstV基因组序列,包括18 bp的5′-UTR和184 bp的3′-UTR、3个阅读开放框(ORF1a、ORF1b和ORF2基因),其中ORF1a、ORF1b和ORF2基因分别长3 255、1 551和2 115 bp,与报道的GAstV全基因组特征基本一致。相似性分析显示,4株GAstV之间的核苷酸相似性在99.4%~99.8%之间,与GenBank收录的其他19株GAstV的核苷酸相似在57.6%~99.6%之间。全基因组及3个ORF基因的遗传进化分析显示,获得的4株GAstV均属于GAstV-Ⅱ型。氨基酸序列分析显示,4株GAstV的氨基酸存在22处位置上的突变,其中ORF1a基因有8处突变,ORF2基因有14处突变。【结论】分离的4株GAstV均为GAstV-Ⅱ型毒株,与中国其他地区流行的基因型基本一致,该4株病毒的氨基酸突变主要发生在ORF1a和ORF2区域,为后续疫苗研发、流行病学调查及致病机理等方面提供参考依据。

广东省药用野生稻的调查收集与保护

为了全面了解广东药用野生稻自然生存现状,为我国野生稻资源的保护提供决策依据,2006、2012-2018年对广东药用野生稻生存状况进行了调查。结果查明,截至2018年12月,广东8个县市17个乡镇尚存药用野生稻,共有分布点21个,其中3个点为首次发现。现有分布点中,47.6%的分布点分布范围小于67 m2或只有零星几丛甚至1丛,38.1%的分布点分布范围在67~666 m2之间,只有14.3%的分布点分布范围在2000 m2以上。根据历史资料统计,广东原有11个县市35个乡镇有药用野生稻,共有分布点79个。本次实地调查了其中47个点,只有18个点尚有药用野生稻。按实地调查的分布点计算,分布点丧失率为61.7%,呈现濒危趋势。调查发现,造成药用野生稻消失的主要原因有城镇化建设、开垦种植果树和经济林、除草剂的使用以及伴生植物禾本科杂草的快速生长等。调查的同时,抢救性收集了94份药用野生稻种茎样本进行异位保存,并对其主要性状进行了鉴定评价,初步鉴定出10份抗褐稻虱、11份中抗白叶枯病种质。同时还繁种入中期库保存,丰富了保存的药用野生稻资源,提高了保存种质的安全性。

天然生物可降解性材料在农业领域中的应用

为了研究天然生物可降解性材料在农业领域中的应用,综述了国内外近20年源于农业领域的几种天然生物可降解性材料,如淀粉、聚乳酸、纤维素、木质素、丝素、胶原、壳聚糖和甲壳素等的研究现状,发现天然可生物降解性材料在农业领域土壤改良与水土保持、病虫害防治、保鲜与防腐、食品与饲料添加剂、生物肥料等方面应用广泛,但关于天然生物可降解性材料的特性、材料的优化设计与改良研究等方面还存在不足,今后还需研究如何改良天然生物可降解性材料特性以及拓宽其在农业领域的应用范围。

广东省水稻种质资源系统收集与鉴定评价

2016-2018年“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”广东省项目组对省内59个县(市、区)的水稻地方品种资源进行了系统调查与收集,共收集到水稻资源269份,并对其中的261份进行了鉴定评价。调查发现,收集到的水稻地方品种资源基本遍布整个广东地区,在珠三角周边的深圳市、东莞市、中山市和珠海市等4个地级市未收集到水稻地方品种资源。对收集的水稻资源进行农艺性状鉴定,结果表明:收集到的水稻地方品种主要以籼稻为主,鉴定评价获得抗水稻白叶枯病与稻瘟病资源23份(中山12、包选2、银湖香占等)。综合表型性状筛选出海稻86、地禾粘、兰溪选、三饶香米等4份分别具有耐盐、耐旱、高直链淀粉与香味等特性的水稻地方品种资源,对水稻育种种质改良,选育高产、优质、广适的新品种有较高的利用价值。

广东省大豆种质资源遗传多样性分析及DNA分子身份证构建

【目的】对广东省大豆资源进行遗传多样性分析,筛选有效的SSR分子标记,以及构建快速鉴定的DNA分子身份证。【方法】收集了广东省19个市37个县市共96份大豆种质资源,提取基因组DNA后,利用30对SSR引物进行PCR扩增,通过测序检测获得相关多态性结果进行聚类分析以及DNA分子身份证构建,记录相关品种性状并转化为可视化信息。【结果】毛细管电泳检测结果表明,30对SSR引物在96份大豆材料之间均具有清晰稳定的多态性片段,共扩增出273个多态性等位变异片段,平均每对引物扩增出多态性等位变异片段数14.29个;不同引物揭示的多态性信息含量(PIC)的范围为0.3891~0.9310,平均值为0.6786,30对引物可用于区分广东大豆资源。通过聚类分析发现,所收集的大豆样品可以分为3个类群,具有遗传多样性。从PIC最高者开始进行引物组合,筛选出6对能将96份大豆区分开的引物。【结论】基于6对SSR引物扩增结果,对多态性片段排序,通过数字与英文结合编码,成功构建96份大豆资源的DNA分子身份证,为广东省大豆种质资源鉴定提供了重要依据。

广东省农作物种质资源调查与分析

【目的】为了解和摸清广东省农作物种质资源家底,广东省2016年启动第三次全国农作物种质资源普查与收集行动。【方法】2016年7月至2018年12月,通过普查征集与系统调查收集相结合,对广东省92个农业县(市、区)进行实地访问和资源调查收集。【结果】(1)本次资源普查与收集涉及19个地级市,东西跨度约770 km,南北跨度约590 km,横跨粤西、粤东、粤北和珠三角地区687个镇(包括街道、乡、村委),实现了广东农业县(市、区)全覆盖。(2)广东省农作物种质资源在当地种植年代平均为45年,百年以上资源占8.9%;提供资源农户的平均年龄为56岁,2.72%农户为瑶族、壮族和畲族。(3)共收获资源6873份,收集粮食作物种质资源2288份、果树1445份、蔬菜2189份、经济作物766份、牧草绿肥3份、其他182份,涉及83科192属283种;粮食作物的食用豆、蔬菜的根茎类、果树的木本常绿果树、经济作物的糖茶桑烟等资源份数居多,占52.12%;份数居前十位的科有豆科、禾本科、葫芦科、薯蓣科、百合科、十字花科、姜科、天南星科、山茶科和芸香科,占70.3%;份数较多的种有大豆、水稻、豇豆、甘薯、花生、芋、茶树、丝瓜、姜、饭豆、南瓜、蒜、番木瓜、叶用芥菜、荔枝,占49.5%。【结论】广东省第三次全国农作物种质资源普查与收集行动基本摸清我省农作物种质资源家底,抢救性收集古老地方品种、古老育成种、野生近缘和濒危野生种质资源,为创新种质、获得突破性品种提供可能。

培养组学在动物肠道微生物应用的研究进展

肠道微生物被称为动物的“隐藏免疫器官”,不仅能参与宿主代谢还能影响宿主的免疫系统,对维持机体健康至关重要。作者主要介绍了培养组学的发展历程及其对动物肠道微生物研究的重要意义、传统微生物培养方法和分子生物学方法在研究微生物时各自的优、缺点。培养组学是基于传统微生物培养方法同时采用多种培养条件进行微生物培养,再辅以基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)和16S rRNA基因测序技术建立的一种新型微生物分离、鉴定方法,该方法将传统微生物培养技术与分子生物学技术的优点融为一体。该方法在挖掘“新微生物”的研究中,具有发现、找到并获得的优势;在微生物的研究中可定制分离目标菌株进行验证,并能通过丰富注释清楚地了解肠道微生物组。此外,分析了培养组学分别在家禽肠道、猪肠道、反刍动物肠道等动物肠道的研究应用现状,提出了环境条件对肠道微生物的影响,如人类接触对肠道菌群的影响、同物种不同性别肠道菌群的差异,以期为培养组学在动物肠道微生物的研究运用中提供参考。

广东地方猪遗传改良现状及新技术应用研究

该文综述广东地方猪品种种质资源及遗传改良技术应用情况,提出全面收集和科学保存广东地方猪遗传资源的思路,摸清广东生猪遗传改良现状和急需解决的问题,并提出建议,加强优良新品种的选育推广,实施前沿技术研究攻关计划。

基于纳米抗体-荧光素酶的黄曲霉毒素B1检测方法构建

黄曲霉毒素B1(AFB1)是一种剧毒、致癌的食源性污染物,严重威胁食品安全和公共健康。为开发快速检测AFB1的生物发光酶联免疫分析(BLEIA)方法,系统测试了3种抗AFB1特异性纳米抗体(NB)与纳米荧光素酶(Nluc)融合蛋白(G8-Nluc、Nluc-NB26和Nluc-NB28)的可溶性表达、纯化情况及酶催化活性。基于3种融合蛋白分别建立BLEIA检测体系,选择Nluc-NB26用于谷物样品的分析和验证。结果表明,Nluc-NB26的可溶性表达量最高,稳定性更好,Nluc-NB28的可溶性表达量次之,而G8-Nluc基本不可溶。不同表面活性剂对G8-Nluc的促溶解性研究表明,添加N-月桂酰肌氨酸钠可显著提高其溶解度,纯化得到的3种融合蛋白均具有良好的酶活性及抗原结合活性。基于融合蛋白的BLEIA检测结果显示,Nluc-NB28-BLEIA、G8-Nluc-BLEIA和Nluc-NB26-BLEIA体系检测AFB1的IC_(50)值分别为4.213,1.697,2.169 ng/mL,表明G8-Nluc-BLEIA体系的灵敏度最高,Nluc-NB26-BLEIA与前者接近,Nluc-NB28-BLEIA最低。综合考虑融合蛋白的可溶性表达量、稳定性及检测性能,对Nluc-NB26-BLEIA开展实际样品的分析和验证,结果表明:这一方法检测谷物中AFB1的平均回收率在91.1%~104.1%之间,与商业化酶联免疫吸附测定试剂盒结果相似,而检测的时间和试剂成本明显降低。研究结果为开发快速、高灵敏的AFB1检测技术提供参考。

稻米种皮颜色与其生物抗氧化性的关系

以 7份白米、9份红米和 12份黑米为材料 ,测定总黄酮含量 ,并分析三类稻米黄酮含量的差异性 ;用化学发光法测定了 12种黑米对碱性Na2 S2 O4 体系产生O2 · - 的清除效果 ,并分析清除率与 12种黑米种皮色素含量的相关性。结果表明 ,不同种皮颜色的三类稻米的黄酮含量存在极显著的差异性 ,从高到低为黑米—红米—白米 ;12种黑米对O2 · - 的清除率随种皮颜色的加深而提高 ,二者存在极显著正相关。提示稻米种皮颜色越深其生物抗氧化物质含量越高 ,生物抗氧化能力越强。

秸秆覆盖免耕土壤细菌和真菌生物量与活性的研究

Longterm continuous straw mulch no tillage increased soil total and active microbial biomass and activities.Tillage methods influenced soil bacterial and fungal biomass and activities.Conventional tillage increased soil bacterial biomass,but the shapes and distributions of soil bacteria differed insignificantly for different tillage soils.No tillage increased soil total and active hyphal length and biomass.The bacterial and fungal contributions to respiration differed remarkably for tillage method experimental soils.Conventional tillage surface soil layer concentrated largely fungal component,while no tillage soil had much bacterial activities.It showed that soil microbial activity and is not consistent with biomass and its composition in different tillage method soils.

水杨酸引发提高低温下水稻种子萌发活力的生理与分子效应

【目的】研究水杨酸(SA)引发对低温下水稻种子萌发活力的影响及生理响应,揭示SA引发对脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)代谢途径相关基因以及细胞壁松弛基因的诱导模式,为水稻种子低温萌发研究提供理论依据。【方法】以籼型三系杂交水稻泰丰优208种子为材料,通过种子引发处理,分析SA对种子低温萌发活力及生理的影响,并通过qRT-PCR技术分析ABA、GA和扩展蛋白基因响应SA引发的表达模式。【结果】低温(15℃)显著推迟水稻种子萌发进程。在低温下萌发1 d种子中,其内源SA浓度是常温(28℃)下的1.7倍;但对于5 d的幼苗而言,低温下的SA浓度仅为常温下浓度的0.6%。SA引发可有效提高种子在低温下的萌发活力,尤其以2000μmol·L^(-1)SA效果最为显著,该浓度显著提高了低温下种子的发芽指数、活力指数、芽长、根长、鲜重和干重,其中活力指数分别为未引发种子(CK1)和水引发种子(CK2)的3和2倍。在生理指标方面,SA引发提高了低温萌发过程中种子的可溶性糖、脯氨酸以及活性氧含量,增加了总淀粉酶、β-淀粉酶、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了丙二醛(MDA)含量。与CK1相比,2000μmol·L^(-1)SA引发将种子ABA含量降低了79%,同时将IAA和GA1含量增加了32.2%和2.66倍。在基因表达方面,对于2000μmol·L^(-1)SA引发的种子,ABA合成基因OsNCED2和OsNCED3的表达量分别比CK1降低了94.26%和90.24%;而ABA分解基因OsABA8’ox2和OsABA8’ox3的表达量分别为CK1的5.9和3.9倍。与CK1相比,SA引发显著上调了GA合成基因OsCPS1、OsKAO和OsGA20ox1的表达量,并显著下调GA分解基因OsGA2ox2和OsGA2ox6的表达量。在几个候选的细胞壁松弛因子扩展蛋白基因中,除了OsEXPB11外,其余几个同源基因均在一定程度上被引发而上调表达。与CK1相比,2000μmol·L^(-1)SA引发分别使OsEXPA2、OsEXPB4和OsEXPB6的表达量上调12.2、5.9和6.1倍。【结论】SA引发可显著缓解低温对于水稻种子萌发和幼苗生长的影响。可能是由于SA提高SOD、CAT等抗氧化酶活性,降低MDA的产生,增加可溶性糖和脯氨酸的含量,进而增强种子和幼苗对于低温的耐受能力。另一方面,SA引发通过降低种子内源ABA含量,增加GA1含量,增强总淀粉酶和β-淀粉酶活性,促进细胞壁松弛相关基因的表达,从而促进低温下的种子萌发和幼苗生长。

猪场恶臭的生物技术综合处理

集约化猪场恶臭的生物处理可以在饲养的营养技术、饲养过程和粪便处理阶段分别处理,试验表明使用含有微生物制剂等成分的除臭剂为饲料添加剂,可使猪舍氨气和硫化氢分别降低38.6%和20.6%,调节池中氨气和硫化氢分别降低14.7%和20.4%,臭气浓度降低43.8%。而在猪舍和饲养过程中使用恶臭吸附剂直接放置于猪场环境中,可降低猪舍中的氨气和硫化氢浓度29.5%和30.4%,降低调节池中的氨气和硫化氢30.2%和0%,降低臭气浓度31.9%。在猪场污水处理阶段使用雾化除臭处理设备,可以降低调节池、贮粪池和水力筛池的氨气浓度14.7%、24.6%和48.2%,分别降低硫化氢浓度18.1%、25.8%和13.0%,同时降低猪场臭气浓度82.6%。

乙烯的生物合成与信号及其对种子萌发和休眠的调控

种子萌发是一种关键的生态和农业性状,由调控种子休眠状态和萌发潜势的内在和外部信息所决定,在植物随后的生长发育和产量中起着极其重要的作用。休眠是指种子在合适的条件下暂时不能萌发。乙烯是一种简单的具有多种功能的气体植物激素,在分子、细胞和整体植物水平调节植物的代谢。在适宜和逆境条件下,乙烯通过与其他信号分子的相互作用影响植物的行为。本文主要综述乙烯的生物合成与信号、乙烯在种子萌发和休眠释放中的作用以及乙烯与植物激素脱落酸和赤霉素的相互作用;并提出了需要进一步研究的科学问题,试图为解释乙烯调控种子萌发与休眠的分子机制提供新的研究思想。