华中农业大学学报

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• 姚氏高原鳅的年龄结构与生长特性

  赵子龙，熊皓，刘季松，杨瑞斌，杨学芬

  为有效开展姚氏高原鳅（Triplophysa yaopeizhii）的资源保护工作，以微耳石作年龄鉴定材料，对采集自西昌安宁河的362尾姚氏高原鳅开展了年龄结构与生长特性研究。结果显示：姚氏高原鳅样本体长范围为3.3~10.7 cm，体质量范围为0.7~14.2 g；年龄范围为2~9龄，5~6龄为优势年龄，约占样本总数的42.27%。体长（L）与体质量（W）的拟合关系式为W=0.0126L2.9606（R2=0.961 9，n=362），符合匀速生长特性。雌、雄群体体长、体质量与年龄之间差异不显著（P>0.05），通过von Bertalanffy生长方程拟合得到体长体质量生长方程：Lt=10.415［1-e-0.155（t+1.750）］，Wt=12.981［1-e-0.155（t+1.750）］ 2.9606；拐点年龄为5.248龄，与之对应的体长Li=6.895 cm，体质量Wi=3.827 g；表观生长指数φ为1.295，表明姚氏高原鳅生长缓慢，生长周期长。

• 金沙江流域黄石爬鮡的年龄与生长特性

  苏晓静，唐茂刚，熊皓，余宗泽，杨瑞斌，马徐发，杨学芬

  为评估金沙江流域黄石爬鮡（Euchiloglanis kishinouyei）种质资源的长期变化趋势，以脊椎骨为年龄鉴定材料，对2004年从金沙江流域采集的208尾黄石爬鮡样本的年龄组成与生长特性进行初步分析，并与后期同水域种群数据进行比较。结果显示：（1）样本种群体长为114~286 mm，体质量为25.0~470.0 g；共鉴定出115尾鱼的年龄，年龄范围4~14龄，其中以8~11龄为主。体长（L）与体质量（W）的拟合关系式为 W=3×10-5L2.8838（R2=0.918 8，n=208），属匀速生长方式；von Bertalanffy拟合的体长和体质量生长方程分别为：Lt=248.3［1-e-0.089（t+2.495）］、Wt=242.0［1-e-0.089（t+2.495）］2.8838，拐点年龄为9.38龄，此时的体长和体质量分别为Li=162.2 mm、Wi=70.9 g，表明金沙江流域黄石爬鮡生长缓慢。（2）与后期同水域种群生长参数比较，本研究中黄石爬鮡群体的最大体长、体质量和年龄均较大，且其大个体鱼与高龄个体占比较多；体长与体质量关系式中b值更高，为匀速生长类型，与2018-2019年同水域黄石爬鮡的异速生长类型（b=2.459 6<3）明显不同；拐点年龄较大，且拐点年龄后的个体比例较高；渐近体长L∞、渐近体质量W∞和表观生长指数φ均较大。结果表明，随时间推移黄石爬鮡种群存在显著低龄化和小型化现象，需尽快开展相关保护工作，以保护金沙江流域黄石爬鮡重要种质资源。

• 黄石爬鮡消化系统形态学和组织学特征

  余宗泽，刘季松，王海州，苏晓静，杨学芬，杨瑞斌

  为了解黄石爬鮡（Euchiloglanis kishinouyei）消化系统的特征，运用形态学、组织学方法观察其摄食器官和消化系统，结果发现：黄石爬鮡上下颌齿密集，上颌齿带明显向后延伸；食道短粗；胃为“U”型，容量较大；肠道根据两处明显弯折可分为前肠、中肠、后肠，前肠较为膨大，肠道系数为0.45±0.06；肝脏具有独特的主副肝特征，主肝分为两叶，左长右短，分布于腹腔前端；副肝通过穿过体壁的连接带延伸到胸鳍基部后方的皮下腔隙中，左右形态相似；主肝肝体比为（0.65±0.46）%，副肝肝体比为（0.54±0.27）%。唇周以及须上味蕾发达；食道肌肉均为横纹肌，纵肌在黏膜下层中呈束状分布；胃体部有大量发达胃腺，幽门部环肌显著增厚；肠道中，前肠黏膜褶高度最高，中、后肠黏膜褶与对应肠径比一直维持较高水平；中肠杯状细胞数量最少；后肠杯状细胞数量显著高于中肠。发达的味蕾、较大的副肝和较高的肠黏膜褶相对高度体现出黄石爬鮡摄食器官和消化系统对激流环境的高度适应。

• 前臀鮡和贡山鮡精子的超微结构与运动学参数比较

  汪灏，熊皓，金阳，范雅文，杨学芬，赵恒，杨瑞斌

  为探明前臀鮡（Pareuchiloglanis anteanalis）和贡山鮡（Pareuchiloglanis gongshanensis）精子的超微结构与运动学特征，采用扫描电镜、透射电镜及计算机辅助精子分析系统（CASA）进行系统比较分析。结果显示，2种鮡精子均由无顶体头部、中段及单鞭毛组成，但在形态构型与运动逻辑上分化显著。前臀鮡精子较长，头部细长（长宽比1.51），中段含4个伞状紧密排列的线粒体，鞭毛具对称侧鳍；贡山鮡精子较短，头部近球形（长宽比1.08），中段含4~5个较小线粒体，鞭毛更短而侧鳍更发达。CASA系统测定结果显示，两者平均路径速率（VAP）、平均直线速率（VSL）和平均曲线速率（VCL）差异不显著，但前臀鮡精子前向性（STR）和鞭打频率（BCF）显著更高（P<0.05），呈较直的运动轨迹；贡山鮡精子头部侧摆幅度（ALH）更大（P<0.05），运动轨迹更弯曲。研究表明，前臀鮡精子的形态结构与运动学特征高度符合体内授精型精子的典型表型，而贡山鮡精子的形态结构与运动学特征则表现出对体外受精环境的适应。

• 前臀鮡上颌和胸鳍特化皮肤组织结构特征和基因表达调控

  王聪，李顺尧，熊雪梅，杨瑞斌，高泽霞，熊皓，赵恒，万世明

  前臀鮡（Pareuchiloglanis anteanalis）是长江上游特有的濒危土著鱼类，在长期的高原激流环境条件下，其上颌及鳍条部位皮肤结构发生了特化。为解析前臀鮡特化的调控基础，本研究对其皮肤特化组织结构进行观察，并通过其上颌、胸鳍部位特化的皮肤组织与鳍条部位非特化皮肤组织的转录组比较分析，筛选鉴定皮肤特化相关基因。结果显示，上颌、胸鳍部位特化的皮肤表皮形成密集沟回与感觉芽结构，有助于提升其吸附能力，并且在组织溯源图中产生相邻的聚类，基因表达谱高度相似，同源性高。与非特化皮肤组织的鳍条相比，上颌、胸鳍共筛选到251个共同的差异表达基因，包括146个上调基因和105个下调基因。差异表达基因的KEGG富集分析显示，显著富集通路主要为嘌呤代谢（ko00230）、TGF-β信号通路（ko04350）和钙信号通路（ko04020）。qRT-PCR 验证结果显示，adcy5基因在特化皮肤中显著上调表达（P<0.05）。综上所述，前臀鮡通过在上颌与胸鳍形成密集沟回和感觉芽结构来提升吸附能力，以适应高原激流环境。该皮肤特化过程主要受细胞突起组装与胶原代谢等关键通路的共同驱动，且adcy5基因表达的显著上调表明其在皮肤特化中发挥着潜在调控作用。

• 基于关键点检测的前臀鮡表型测量与体质量预测

  周逸驰，陈彦祥，刘季松，熊皓，苏晓静，杨庆勇，杨瑞斌，郑芳

  为提高前臀鮡（Pareuchiloglanis anteanalis）表型数据获取效率并降低人工测量误差，构建基于关键点检测的表型自动测量与体质量预测方法。采集前臀鮡腹部视角、侧面视角与背部视角图像共951张，采用COCO格式完成关键点标注，并基于关键点坐标计算体长、体高、眼间距等传统体尺及框架距离指标；在相同训练配置下对RTMPOSE、LiteHRNet、YOLOv12n-pose与YOLOv8n-pose进行对比评估。结果显示，YOLOv8n-pose在测试集上的精确率为94.70%，表型测量平均相对误差（mean relative error，MRE）为5.45%，多数表型相对误差控制在10%以内；进一步结合相关性与共线性分析筛选胸鳍基部起点间距离（X5）、胸鳍基部起点到腹鳍基部右端起点距离（X7）、体高（X10）、头长（X12）和眼间距（X14）等表型指标建立体质量多元回归模型，测试集决定系数R2为0.97。结果表明，该方法可实现前臀鮡表型的自动化测量与体质量的定量估算。

• 纳米碳点：赋能作物增产提质抗逆的新途径

  顾家依，居浩然，朱昌进，蒲天宇，李国辉，许轲

  在全球粮食生产面临耕地等资源紧缺和化肥、农药等高额投入的严峻背景下，确保作物产量与资源利用效率协同提升是农业可持续发展亟待解决的重要挑战。纳米技术为农业绿色转型提供了新机遇，其中纳米碳点因其优异的水溶性、生物相容性及环境友好等特性，在促进作物生长、增强光合作用与抗逆性、提高养分吸收和利用效率及产量等方面展现出广阔潜力。本文重点综述了纳米碳点在作物生产中的应用进展，指出其在提升作物产量与品质方面具有显著效果，并具备良好的生态和食品安全应用前景。然而，目前仍存在作用机制不明确、长期生态效应与安全性研究不足等问题。未来需加强纳米碳点与植物及环境互作机理研究，优化其低成本合成技术与应用模式，并完善风险评估与监管体系。总体而言，纳米碳点有望为保障全球粮食安全与推动农业绿色可持续发展提供新的思路和技术策略。

• 减氮增密对水稻产量及稻米食味品质的影响

  樊琦，刘银涛，葛金鑫，唐贝云，陈坚强，郑侃，叶元文，曹凑贵，江洋

  为探究氮肥管理与种植密度互作对水稻产量形成及稻米食味品质的协调效应，以优质稻品种鄂中5号为试验材料，在3个种植密度（D1：3.7×105 蔸/hm2，D2：3.0×105蔸/hm2，D3：2.6×105 蔸/hm2）条件下，分别设置8种氮肥管理处理模式，各处理的施氮量及基肥、分蘖肥、穗肥比例如下：T1（0 kg/hm2）、T2（50 kg/hm2，7∶3∶ 0）、T3（50 kg/hm2，5∶3∶2）、T4（100 kg/hm2，7∶3∶0）、T5（100 kg/hm2，5∶3∶2）、T6（100 kg/hm2，4∶2∶4）、T7（200 kg/hm2，7∶3∶0）、T8（200 kg/hm2，5∶3∶2），通过2 a田间试验，研究减氮增密栽培对水稻群体质量、产量及食味品质的影响。结果显示，群体质量方面，减氮（T4D3）会降低高效叶面积指数和冠层辐射截获率，但通过增密（T4D1）可优化群体结构，缓解减氮对光能资源利用的负面影响；产量方面，减氮导致穗粒数下降，但增密通过提高有效穗数（增幅为9.14%~16.65%），有效补偿了减氮造成的产量损失，实现产量稳定，其中T4D1的有效穗数较T4D2显著增加15.70%，产量增加19.72%；食味品质方面，通过减氮增密并降低后期穗肥占比，可协同降低籽粒蛋白质含量，显著提升稻米食味值（增幅为13.39%~14.33%）。结果表明，减氮增密同时降低后期穗肥占比（20%以内），可实现水稻产量与食味品质的协同提升。

• 木薯普通花叶病毒CsCP与MeGRXC3互作分析

  白双琴，谢秋贤，刘雪婷，符艳，叶彤，阮孟斌，张秀春，任艳利

  为探究木薯普通花叶病毒（Cassava common mosaic virus，CsCMV）外壳蛋白CsCP在病毒侵染中是否通过与木薯谷氧还蛋白MeGRXC3互作协同调控氧化还原稳态，利用酵母双杂交（yeast two-hybrid，Y2H）、双分子荧光互补（bimolecular fluorescence complementation，BiFC）和亚细胞定位实验，对CsCP蛋白与MeGRXC3之间的相互作用进行研究。结果显示：MeGRXC3与CsCP在酵母细胞内存在相互作用；MeGRXC3与CsCP在烟草表皮细胞共表达后，在488 nm激发光下出现绿色荧光，证实CsCP与MeGRXC3在植物细胞内存在相互作用。亚细胞定位结果显示，CsCP与MeGRXC3在烟草表皮细胞中呈现共定位。以上结果表明，CsCP与MeGRXC3之间存在相互作用。

• 不同辣椒素含量辣椒根际微生物群落结构差异分析及功能类群筛选

  李欣霓，戴菀芝，林心如，廖黎媛，卢文，杨尚东

  为探究不同辣椒素含量辣椒品种根际微生物群落差异，筛选潜在调控辣椒素合成的功能微生物，采用高通量测序技术分析高、低辣椒素含量辣椒品种根际土壤微生物群落，结合LEfSe（LDA>3.0，P<0.05）和Spearman相关性分析筛选关键类群。结果显示：不同辣椒素含量辣椒品种根际土壤细菌和真菌群落多样性与丰富度均不存在显著差异。在细菌与真菌群落结构方面，高、低辣椒素含量品种根际土壤及背景土壤间呈现显著差异。与低辣椒素含量品种相比，高辣椒素含量品种根际变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidota）细菌丰度占比增加；芽孢杆菌属（Bacillus）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）为主要差异细菌属；卡斯特兰尼氏菌属（Castellaniella）细菌亦是高辣椒素含量品种根际土壤中显著富集的优势细菌属。同时，高辣椒素含量品种被孢霉属（Mortierella）、腐质霉属（Humicola）真菌显著富集。此外，不同辣椒素含量品种根际土壤细菌中，德沃斯氏菌属（Devosia）与辣椒素和二氢辣椒素含量均呈显著正相关。