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JIA 9月优先上线文章（三）

文摘   2024-09-06 16:43   北京  

Journal of Integrative Agriculture

（《农业科学学报》(英文)，JIA）
9月优先上线文章（三）
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1
Intergeneric chromosome-specific painting reveals differential chromosomal transmission of Tripidium arundinaceum in sugarcane progeny
属间染色体特异涂染探针揭示甘蔗杂交后代中斑茅染色体遗传差异

Fan Yu, Zehuai Yu, Jin Chai, Xikai Yu, Chen Fu, Xinwang Zhao, Hailong Chang, Jiawei Lei, Baoshan Chen, Wei Yao, Muqing Zhang, Jiayun Wu, Qinnan Wang, Zuhu Deng

甘蔗近年来作为制糖和生物乙醇的原料引起了越来越多的关注，提高它的产量对保证食糖安全和生物能源生产至关重要。属间远缘杂交是作物产生遗传变异的高效途径之一，尤其是高倍体作物甘蔗。斑茅因其具有许多优良的农艺性状，已被广泛研究用于改良甘蔗的抗旱性和其它抗逆性。然而，甘蔗属物种和斑茅间的亲缘关系以及甘蔗杂交后代中斑茅染色体的组成都仍不清晰。与先前利用叶绿体基因组DNA进行的遗传分析不同，本研究基于不同物种全基因组单核苷酸多态性明确了斑茅与甘蔗的亲缘关系比高粱更近。此外，利用热带种基因组设计的寡核苷酸染色体特异涂染探针能够清晰地识别斑茅的染色体。本研究首次建立的寡聚核苷酸基因组原位杂交体系，可用于检测甘蔗杂交后代中斑茅染色体的易位和单条染色体遗传。值得注意的是，我们还发现在BC1子代中斑茅的染色体出现了n, 2n和超2n的遗传方式。这些遗传方式的不同可能是由于减数第一次分裂染色体加倍、减数第一次分裂和第二次分裂染色体加倍或减数第二次分裂时姐妹染色单体不分离所导致的。这些结果将为进一步选择斑茅染色体进行甘蔗遗传改良提供重要依据。


引用本文 >>>

Fan Yu, Zehuai Yu, Jin Chai, Xikai Yu, Chen Fu, Xinwang Zhao, Hailong Chang, Jiawei Lei, Baoshan Chen, Wei Yao, Muqing Zhang, Jiayun Wu, Qinnan Wang, Zuhu Deng. 2024. Intergeneric chromosome-specific painting reveals differential chromosomal transmission of Tripidium arundinaceum in sugarcane progeny. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2024.08.019



2

Temperament and production in ruminants: the microbiome as one of the factors that affect temperament

Feifan Wu, Luoyang Ding, Shane K Maloney, Dominique Blache, Mengzhi Wang

在过去的几十年里，经过对反刍动物性情的长期研究，发现其与人类性格存在着众多相似之处。性情主要指动物对具有挑战性的生存环境所做出的一系列反应的总称。因此，动物性情能够影响动物大部分生理功能，主要表现在通过调控压力反应轴，影响与动物生产性状及健康福利相关的其他功能。因此，了解动物性情调控因子变得至关重要。性情特征的一个重要调控因素是个体对于压力源的感知方式。利用分子手段进行的研究已经证实并确定了部分参与性情调控的中心途径。近期研究发现，与单胃动物肠道菌群参与大脑中通路调控类似，反刍动物瘤胃微生物也可以通过类似方式在性情调控中发挥重要作用。因此，阐明瘤胃微生物和反刍动物性情之间相互作用的关系需要进一步研究探索，从而实现通过调控瘤胃微生物能够修饰改善反刍动物性情，进而提高动物健康与福利。


引用本文 >>>

Feifan Wu, Luoyang Ding, Shane K Maloney, Dominique Blache, Mengzhi Wang. 2024. Temperament and production in ruminants: the microbiome as one of the factors that affect temperament. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2024.08.020



3
Mitigating ethyl carbamate in Chinese rice wine: Role of raspberry extract

Yuxin Liu, Chi Shen, Xiaoyu Wang, Chaogeng Xiao, Zisheng Luo, Guochang Sun, Wenjing Lu, Rungang Tian, Lijia Dong, Xueyuan Han

This study investigated the use of raspberry extract (RBE) in mitigating ethyl carbamate (EC) accumulation in Chinese rice wine (Huangjiu), a traditional fermented beverage. It focused on the addition of RBE to the fermentation mash and its effects on EC levels. Results indicated a significant reduction in EC production, attributed to RBE's role in altering urea and citrulline catabolism and inhibiting arginine metabolism, thus preventing EC precursors from reacting with ethanol. Additionally, RBE enhanced the rice wine's flavor profile, as shown by volatile component and amino acid analysis. This study also explored RBE's impact on Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) arginine metabolism in a simulated fermentation environment, observing increased arginine, reduced urea and citrulline levels, altered enzyme activities, and gene expression changes in arginine metabolism and transport pathways. In conclusion, it clearly demonstrated RBE’s efficacy in reducing EC content in Chinese rice wine, offering valuable insights for EC reduction strategies. 


引用本文 >>>

Yuxin Liu, Chi Shen, Xiaoyu Wang, Chaogeng Xiao, Zisheng Luo, Guochang Sun, Wenjing Lu, Rungang Tian, Lijia Dong, Xueyuan Han. 2024. Mitigating ethyl carbamate in Chinese rice wine: Role of raspberry extract. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2024.08.021



4

Impact of a new pesticide on rhizosphere microbes and plant health: case study of Y17991 against sharp eyespot in wheat
新型杀菌剂对根际微生物及植物健康的影响：以Y17991防治小麦纹枯病为例
Xiangxia Yang, Tingting Chen, Libo Xiang, Limin Liu, Mi Wei

小麦纹枯病（Rhizoctonia cerealis）是一种广泛传播的土传真菌病害，严重威胁小麦健康，是我国小麦实现高产、稳产、优质的主要障碍之一。我们的合作团队开发了一种新型、高效且低毒的杀菌剂Y17991(N-(2-(2,4-bis- (trifluoromethyl) phenoxy) phenyl)-3-(difluoromethyl)-1- methyl-1H-pyrazole-4-carboxamide)。前期室内试验证实了该药剂对小麦纹枯病有显著的抑制作用。本研究通过大田试验进一步证明了Y17991的有效性，防病指数达83.52％，比广泛使用的噻呋酰胺高1.97％，并显著增加了小麦产量。此外，本研究还探讨了Y17991对小麦根际土壤微生物群落结构和功能的影响。结果表明Y17991对细菌群落的影响比真菌群落更大，并显著调节了患病小麦根际的关键氨基酸代谢途径和某些生物合成过程。它还增强了健康小麦根际的某些生物合成途径和代谢活动。此外，Y17991 的施用通过调节根际代谢物，从而对微生物群落产生了显著的调控作用。我们确定了 15 种可能参与防治 R. cerealis 的微生物菌株，Y17991 的施加促进了 Pedobacter 和 Bacillus 菌株的生长。这些菌株不仅有助于植物生长，还具有预防病害的潜力。总之，施用合理剂量的 Y17991不会显著影响非靶向根际微生物群落。未来我们将继续研究 Y17991 对土壤生态系统中原生动物和线虫等类群的影响。本研究为新型杀菌剂的科学应用与推广提供了理论依据，为建立农药影响环境生态系统的综合评价体系提供了重要的参考。


引用本文 >>>

Xiangxia Yang, Tingting Chen, Libo Xiang, Limin Liu, Mi Wei. 2024. Impact of a new pesticide on rhizosphere microbes and plant health: case study of Y17991 against sharp eyespot in wheat. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2024.08.022



5

The estimation method is the primary source of uncertainty in cropland nitrate leaching estimates in China

估算方法是中国农田硝酸盐淋洗估计不确定性的主要来源

Xingshuai Tian, Huitong Yu, Jiahui Cong, Yulong Yin, Kai He, Zihan Wang, Zhenling Cui

农田硝酸盐淋失是氮（N）损失的主要途径，对水体污染显著具有显著。然而，由于输入数据集和估算方法的差异，农田硝酸盐淋失的估计仍存在很大的不确定性。在本研究中，我们通过整合3种农田面积数据集、3种氮投入数据集和3种估算方法对中国农田硝酸盐淋洗进行了重新估计，识别并量化了中国农田硝酸盐淋洗估计的不确定性来源。结果表明，综合27种不同组合的估计结果，2010年中国农田硝酸盐淋洗平均值为6.7±0.6 Tg N yr−1（平均值±标准误差），范围为2.9—15.8 Tg N yr−1。估算方法是硝酸盐淋洗估计不确定性的主要来源，贡献了45.1%的不确定性；其次是氮投入数据集与估算方法之间的交互作用，贡献了24.4%的不确定性。我们的研究强调了需要采用稳健的估算方法，并改善估算方法与氮投入数据集之间的匹配性，以有效地减少估计过程中的不确定性。本研究发现对准确估计农田硝酸盐淋失具有重要意义，进而为解决水体污染问题提供了科学支撑。


引用本文 >>>

Xingshuai Tian, Huitong Yu, Jiahui Cong, Yulong Yin, Kai He, Zihan Wang, Zhenling Cui. 2024. The estimation method is the primary source of uncertainty in cropland nitrate leaching estimates in China. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2024.08.023




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Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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