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当期目录

    2011年 第44卷 第5期 刊出日期:2011-03-01
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    小麦Antiquitin cDNA克隆、空间结构预测及表达谱分析
    中国农业科学. 2011, 44(5):  859-866 . 
    摘要 ( 864 )   PDF (484KB) ( 787 )   收藏
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    【目的】从普通小麦中克隆Antiquitin(TaATQ)cDNA,分析其编码序列及空间结构特征,研究其在不同组织、种子发育过程及干旱和盐胁迫下的表达谱。【方法】基于EST拼接,通过RT-PCR方法克隆小麦TaATQ cDNA;通过同源建模分析TaATQ的结构特征,通过实时定量PCR研究其在不同组织和胁迫条件下的表达谱。【结果】克隆到小麦TaATQ cDNA序列1 530 bp,编码54 kD目标蛋白。TaATQ属于醛脱氢酶超家族第7家族(ALDH7),与水稻、豌豆、人、小鼠、线虫、果蝇等物种ATQ序列相似性依次为91.7%、78.1%、58.3%、58.9%、58.1%和52.5%。细胞中,功能性TaATQ可能以四聚体形式存在,每个单体由NAD+结合结构域、催化结构域、寡聚化结构域3部分构成。盐胁迫条件下叶和根中TaATQ的表达均显著升高;干旱胁迫条件下,叶中TaATQ表达显著上升,而根中TaATQ表达变化不显著。【结论】TaATQ具备醛脱氢酶家族蛋白典型结构特征,在小麦抗逆过程中起重要作用,可作为提高作物抗旱耐盐的靶基因应用于作物遗传改良。

    马铃薯蛋白激酶基因StPK1启动子的克隆及活性分析
    吴田,谢从华
    中国农业科学. 2011, 44(5):  867-873 . 
    摘要 ( 899 )   PDF (752KB) ( 805 )   收藏
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    【目的】研究马铃薯蛋白激酶基因StPK1,为在马铃薯抗病反应中的功能提供证据。【方法】利用 TAIL-PCR技术,从马铃薯晚疫病水平抗性、垂直抗性和感病等3种材料中,分别克隆了该基因的启动子区域。此外,将从水平抗性材料中克隆得到的启动子与GUS连接构建植物表达载体,通过农杆菌介导的遗传转化法转化本氏烟(Nicotiana benthamiana),将得到的转基因烟草分别用水、晚疫病原菌或水杨酸(SA)溶液处理,并进行表达活性分析。【结果】3个启动子长度分别为922、929和922 bp,均具有TATA-box和CAAT-box以及多种与抗病反应和基因时空表达有关的元件,而三者的主要差异是个别碱基的不同。GUS组织化学染色表明,用晚疫病原菌或SA处理的转基因烟草被染成蓝色。【结论】StPK1启动子为有活性的启动子,且为病原和SA诱导型启动子。

    红麻6个重要产量性状的QTL定位
    陈美霞,祁建民,方平平,李爱青,危成林,陶爱芬,徐建堂,谢增荣,林培清,兰涛,吴建梅,陈富成
    中国农业科学. 2011, 44(5):  874-883 . 
    摘要 ( 687 )   PDF (529KB) ( 682 )   收藏
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    【目的】研究红麻重要产量性状的QTL定位,促进红麻分子辅助育种基础科学研究。【方法】以埃及的阿联红麻与福建农林大学育成的高产抗病优质新品种福红992作为亲本进行杂交,自交衍生的162个F2﹕3家系为材料,通过一年两点的随机区组田间试验,测定了红麻株高、茎粗、节数、单株鲜皮重、单株干皮重和种子千粒重6个重要产量性状的数据,采用混合线性模型的复合区间作图法进行了QTL定位及其遗传互作效应分析。【结果】相关分析结果表明,除种子千粒重外,其它性状之间均存在明显的正相关性。在两地共定位了2个株高QTL、2个茎粗QTL、2个节数QTL、1个单株鲜皮重QTL、2个单株干皮重和2个种子千粒重QTL。【结论】在两地检测到11个QTL,主要集中分布在第6、11、14、9、13、17和4连锁群上,这些QTL在连锁群上分布不均匀,具有集中分布的特点。

    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    国内外农作物种子质量标准体系比较
    张万松,王春平,张爱民,郭香墨,张伟,智海剑,田保明
    中国农业科学. 2011, 44(5):  884-897 . 
    摘要 ( 692 )   PDF (313KB) ( 896 )   收藏
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    【目的】中国种业面临严峻的挑战,其中农作物种子质量标准体系的建立健全是种业技术的关键问题之一。本研究通过对中国主要农作物种子质量标准与发达国家同类标准的比较,探索中国农作物种子质量标准新体系构建方案。【方法】对世界上重要国际组织和发达国家122个农作物种子质量标准与中国相应13个农作物现行标准进行比较,分析两者的异同点,根据中国种业发展的情况,提出中国农作物种子质量标准新体系的构建意见。【结果】(1)中国现行农作物种子质量标准与发达国家相比,主要存在两方面差异:一是质量标准的种子等级系统不一致。发达国家质量标准的种子一致地相应于种子生产四级程序,在育种家种子基础上分为三级,而中国现行的粮、棉、油及薯类作物种子质量标准中种子等级程序多样化,有两级,有三级,甚至四级,不一致。二是质量标准的指标系统不健全。发达国家的粮、棉、油作物都基本包括净种子、杂质、其它作物种子总量、其它品种、其它类型、杂草种子、有毒(有害)杂草种子、发芽率和种子含水量等;在薯类作物中,主要突出了应有的病害指标。而在中国的标准中,仅有纯度、净度、发芽率和水分四个指标;薯类仅显示纯度、薯块整齐度和不完善薯块率三个指标,缺少当地必要的病害指标。(2)归纳出制定农作物种子质量标准两原则:一是标准体系中种子生产等级系统的合理性,应体现以育种家种子为种源,通过重复繁殖和限代繁殖,有效保持优良品种的种性;二是体系中指标系统的健全程度,既要体现中国现代种子生产要求,又能与国际接轨,以保证生产出优质种子,建立种子商品在国内外的品牌。(3)根据中国种业发展实情提出了构建中国主要农作物四级种子(包括育种家种子)质量标准新体系的探索方案。【结论】中国农作物种子质量标准须兼具统一的“四级种子等级系统”和健全的“八项质量指标系统”,薯类还应突出应有的薯块病害指标,为建立中国商品种子的国内外品牌奠定基础。

    基于光热资源的中国温室气候区划与能耗估算系统建立
    姚益平,苏高利,罗卫红,戴剑锋
    中国农业科学. 2011, 44(5):  898-908 . 
    摘要 ( 574 )   PDF (378KB) ( 762 )   收藏
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    【目的】建立基于光热资源的中国温室气候区划与能耗估算计算机系统,实现中国温室的动态区划,明确中国温室作物周年生产光热资源与能耗分布状况。【方法】针对温室作物生产特点,确定10个温室气候区划指标,采用模糊C-均值聚类方法进行气候区划,并建立基于光热资源的中国温室气候区划系统。将温室气候区划系统与温室作物周年生产能耗预测模型相结合,建立基于光热资源的中国温室气候区划与能耗估算计算机系统,并以Venlo型玻璃温室及温室主栽作物黄瓜和番茄作物为例,利用中国621个标准气象站30年(1971—2000)的逐日气象资料,对系统进行应用实例分析。【结果】系统将中国区划为温室作物生产适宜、次适宜和不适宜3个一级区域和9个二级区(每个一级区分为I级、II级、III级区)。适宜区的特点是一年中适宜温室作物生产时期长,温室冬季加温能耗低,决定温室作物生产经济效益的主要因子是适宜温室作物生产时期的总太阳总辐射量。次适宜和不适宜区的特点是温室冬季加温时间长、能耗高,夏季降温能耗少,决定温室作物生产经济效益的主要因子是温室需要进行加热时期的负积温。【结论】本研究建立的系统一方面可以根据历史气候资料年代的变化进行温室气候动态区划,明确不同气候区温室作物生产光热资源分布动态,另一方面可以应用于计算不同类型温室和不同作物在不同温室温度控制目标下,各个温室气候区域的温室作物周年生产能耗,为中国不同类型温室投资风险评估、以及从能耗角度优化温室结构设计和环境调控提供理论依据与决策分析工具。

    交替选择对玉米自交系抗性改良的效应
    马俊峰,刘天学,李潮海,阴淑贞
    中国农业科学. 2011, 44(5):  909-916 . 
    摘要 ( 638 )   PDF (322KB) ( 527 )   收藏
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    【目的】研究交替选择对玉米自交系抗病性、耐旱性以及产量的影响。【方法】选用中国目前玉米生产上应用面积最大的杂交种郑单958的父本自交系昌7-2和母本自交系郑58,分别在河南和海南进行抗病、耐旱、丰产性交替选择。采用田间试验与盆栽试验相结合的方法,测定灰斑病病情指数、耐旱系数、丙二醛(MDA)含量和产量及其构成因素。【结果】与基础材料相比,随着交替选择代数的增加,郑58第一至第四代衍生系的灰斑病病指分别下降了16.1%、16.6%、31.5%和33.1%,昌7-2第一至第四代衍生系灰斑病病指分别下降了28.1%、29.7%、45.3%和49.5%;随选择代数增加MDA含量逐代下降,耐旱系数逐代提高;郑58和昌7-2的第四代平均产量分别比其相应基础材料提高8.3%和9.1%。【结论】经过连续四代交替选择后,郑58和昌7-2的抗病性、耐旱性以及产量都得到了明显的提高,证明交替选择对玉米自交系抗逆性改良是有效的。

    氮、磷、钾、硼肥施用对甘蓝型杂交油菜产量及经济效益的影响
    邹小云,陈伦林,李书宇,邹晓芬,张建模,宋来强
    中国农业科学. 2011, 44(5):  917-924 . 
    摘要 ( 926 )   PDF (231KB) ( 676 )   收藏
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    【目的】指导当前生产条件下江西油菜测土配方施肥技术的推广。【方法】2008—2009年在江西省设置12个田间试验,研究氮、磷、钾和硼肥施用对甘蓝型杂交油菜产量及其相关性状的影响,并对施肥经济效益进行分析。【结果】氮磷钾硼肥配施处理(NPKB)平均产量为2 015 kg?hm-2,与不施肥相比,NPKB、缺B(NPK)、缺P(NKB)、缺K(NPB)和缺N(PKB)分别增产1 121、839、758、746和249 kg?hm-2;NPKB配施处理下各主要经济性状表现较好,有利于对N、P、K、B素的吸收利用;效益分析表明,NPKB配施效益达到5 449.5元/hm2,比不施肥增收2 231.1元/hm2,其次是缺B(NPK)、缺P(NKB)、缺K(NPB),分别比不施肥增收1 298.4、1 280.7和1 541.1元/hm2,而不施氮肥的处理减收206.1元/hm2。【结论】NPKB配施对甘蓝型杂交油菜增产、增收效果显著,是保证高效生产的技术关键。

    植物保护
    DHN黑色素与玉米大斑病菌附着胞膨压形成的关系
    曹志艳,贾慧,朱显明,董金皋
    中国农业科学. 2011, 44(5):  925-932 . 
    摘要 ( 829 )   PDF (450KB) ( 604 )   收藏
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    【目的】探讨玉米大斑病菌胞内DHN黑色素在附着胞膨压产生过程中的作用,明确玉米大斑病菌的侵入机理。【方法】通过诱导玉米大斑病菌附着胞产生,确定附着胞形成的最佳条件,利用溶质排斥技术及incipient-cytorrhysis技术对玉米大斑病菌野生型菌株01-23和黑色素缺失突变体△St3hnr附着胞细胞壁孔径大小和膨压进行测定。【结果】野生型菌株01-23细胞壁孔径范围是2.1—2.7 nm,膨压在5.4 MPa左右;黑色素缺失突变体△St3hnr细胞壁孔径范围是2.7—3.3 nm,膨压在4.1 MPa左右;缺乏黑色素的附着胞不能形成高膨压,丧失了穿透能力。【结论】黑色素层对溶质分子外渗的阻挡作用导致了附着胞高膨压的产生,膨压产生的机械穿透力在玉米大斑病菌穿透基质平面的过程中发挥了重要作用。

    玉米大斑病菌蛋白激酶C基因的克隆及表达规律分析
    赵巍,王茜,郝志敏,王青,宋文静,韩建民,董金皋
    中国农业科学. 2011, 44(5):  933-938 . 
    摘要 ( 702 )   PDF (494KB) ( 538 )   收藏
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    【目的】克隆蛋白激酶C基因(PKC)及其启动子,验证该基因拷贝数,同时对PKC的表达规律进行研究,了解该基因在信号转导途径中的激活条件,为进一步研究该基因的功能奠定基础。【方法】首先通过简并引物PCR法获得PKC的同源片段,再利用Genome walking技术克隆片段的3′端和5′端侧翼序列,采用RT-PCR法扩增基因全长,并对基因结构和上游调控元件进行生物信息学分析。利用Southern blotting验证基因拷贝数。最后,利用半定量RT-PCR技术研究玉米大斑病菌在不同碳源、氮源培养以及非生物胁迫条件下,PKC的表达量的变化规律。【结果】获得PKC全长序列及其上游部分启动子区,生物信息学分析表明,PKC全长DNA序列为3 837 bp、cDNA序列为3 516 bp。由7个外显子和6个内含子组成,编码产物包含1 171个氨基酸残基。在1 380 bp的上游侧翼序列中包含CAAT-box及TATA-box,并且存在热激转录因子(HSF)结合元件和SP1、AP1等结合元件。PKC在玉米大斑病菌基因组中以单拷贝形式存在。半定量RT-PCR结果表明:在以蔗糖为碳源时PKC表达量高于其它碳源,铵态氮为氮源时PKC的表达明显受到抑制。重金属离子Mn2+、Cu2+、Zn2+显著抑制PKC表达。在高渗胁迫环境中下,山梨醇抑制PKC表达,且抑制程度与浓度成正相关;而高浓度NaCl造成高渗胁迫时,PKC由低浓度NaCl时的低丰度表达状态中被激活,表达量迅速增加。【结论】玉米大斑病菌PKC及其启动子的成功克隆与该基因的表达规律丰富了植物病原真菌的生物信息学资源,为深入了解植物病原真菌信号转导途径奠定了基础。

    水稻与油菜黄单胞菌菜豆致病变种非寄主互作体系中病原细菌过氧化氢的作用
    李欣,庞新跃,朱文学,李鑫玲,刘严,郭菡,李红玉,赵春燕
    中国农业科学. 2011, 44(5):  939-945 . 
    摘要 ( 903 )   PDF (605KB) ( 514 )   收藏
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    【目的】探讨互作体系中病原菌来源过氧化氢的作用。【方法】采用组织化学法通过透射电子显微镜技术观察水稻与油菜黄单胞菌菜豆致病变种互作体系中的过氧化氢积累的定位。【结果】突变体菌株细胞中烷基过氧化物还原酶亚基C的缺失导致胞内其余过氧化氢清除酶活性的补偿性显著上升,使胞内内源过氧化氢积累水平显著下降,并引起病原菌与水稻互作体系中的过氧化氢积累水平发生显著变化。【结论】病原细菌很可能是互作体系中过氧化氢的一个重要来源。病原细菌产生的过氧化氢很可能在非寄主互作中造成细菌周围植物细胞的损伤,对植物细胞具有潜在的毒性。

    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    不同水氮处理对棉田氮素平衡及土壤硝态氮移动的影响
    王平,陈新平,张福锁,田长彦
    中国农业科学. 2011, 44(5):  946-955 . 
    摘要 ( 848 )   PDF (301KB) ( 553 )   收藏
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    【目的】探讨不同水氮管理策略对高产棉田氮素平衡及氮素移动的影响。【方法】设置田间小区试验,研究了常规灌水+常规施氮、优化灌水+优化施氮、常规灌水+优化施氮、优化灌水+优化施氮、常规灌水+不施氮处理条件下的棉田氮素平衡和土壤硝态氮动态。【结果】在常规水氮管理条件下,收获后表观损失量高达163—294 kg?hm-2,60—200 cm土层中硝态氮含量较播前有大幅增加,增量与表观损失的比值达到0.39—0.69;优化水氮管理条件下表观损失量仅为19—87 kg?hm-2;常规水氮处理不同层次土壤剖面上均呈现出硝态氮的积累,而且随灌水量加大累积峰下移,优化水氮管理土壤剖面硝态氮累积程度较小。【结论】在常规施氮体系中氮素的表观损失率达52%—68%,氮素随水移动到根层以下是重要的损失途径之一;本试验中采用的优化水氮管理方法显著减少了硝态氮的淋移损失。

    温室栽培条件下土壤无机磷组分的累积、迁移特征
    余海英,李廷轩,张树金,张锡洲
    中国农业科学. 2011, 44(5):  956-962 . 
    摘要 ( 578 )   PDF (342KB) ( 463 )   收藏
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    【目的】揭示温室栽培条件下磷肥施用量大,但利用率低的原因,探明磷素养分淋溶损失的主体成分,为合理施用磷肥、提高磷肥利用率、减少环境污染提供依据。【方法】以辽宁沈阳地区具有代表性的温室为研究对象,通过对不同使用年限温室土壤剖面全磷及无机磷各组分含量的分析测定,探讨温室栽培条件下土壤无机磷的累积、迁移特点。【结果】(1)温室土壤全磷、无机磷、速效磷的含量均较露地土壤有明显增加,且耕层(0—20 cm)的累积量最高,平均含量分别为露地土壤的3.1倍、3.3倍、3.6倍,无机磷占全磷含量的92.1%,速效磷仅占全磷含量的16.6%。(2)温室土壤各无机磷组分的含量及其相对组成均较露地土壤变化明显,Ca8-P、Al-P、Ca2-P、Fe-P、O-P、Ca10-P的平均含量分别为露地土壤的10.2、5.9、5.0、3.1、2.7、1.5倍,温室土壤无机磷各组分占全磷含量的比例表现为Al-P(26.1%)>Fe-P(18.1%)>O-P(17.6%)>Ca10-P(14.4%)>Ca8-P (10.5%)>Ca2-P(5.6%)。其中Ca2-P的有效性最高,但累积量最低;O-P、Ca10-P的有效性低,但累积量高,从而导致土壤磷素的利用率降低。(3)温室土壤中,Al-P和Fe-P是耕层土壤(0—20 cm)磷素养分的主要累积形态,两者可占无机磷总量的49.8%;O-P、Ca10-P是底层土壤磷素养分的主要累积形态,两者在20—100 cm土层的累积量可达无机磷总量的46.6%—78.2%,且该比例随土层深度的增加而有所增加。【结论】温室栽培条件下,土壤磷素养分虽有大量累积,但其迁移、转化的主要存在形态均以有效性较低的Ca10-P、O-P、Fe-P为主,如何提高这部分磷源的生物有效性,降低其环境风险,是温室土壤磷素养分管理的关键。

    园艺
    CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响
    李清明,刘彬彬,邹志荣
    中国农业科学. 2011, 44(5):  963-971 . 
    摘要 ( 653 )   PDF (405KB) ( 639 )   收藏
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    【目的】探讨黄瓜幼苗对CO2浓度倍增和干旱胁迫的光合响应机理。【方法】以‘津优1号’黄瓜水培幼苗为试材,采用裂区设计,主区设大气CO2浓度(约380 μmol?mol-1)和倍增CO2浓度(760±20 μmol?mol-1)2个CO2浓度处理,裂区设对照、中度和重度干旱胁迫3个水分处理,研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响。【结果】(1)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)。在干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增可显著降低Tr和Gs、显著提高Pn,从而显著提高水分利用效率(WUE),而且CO2浓度与干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片的Pn、Tr、WUE和Gs均有显著的互作效应(P<0.01);(2)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片表观量子效率(AQY)、最大同化速率(Amax)、最大羧化速率(Vcmax)、光饱和的电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)和光饱和点(LSP),提高了光补偿点(LCP)。CO2浓度倍增能显著提高对照和中度干旱胁迫条件下的AQY和Amax,在重度干旱胁迫条件下差异不显著。CO2浓度倍增可显著提高对照条件下的Vcmax、Jmax和TPU,降低CO2补偿点(Γ*)和呼吸速率(Rd),而在干旱胁迫条件下各项指标之间差异不显著(中度干旱胁迫条件下 Γ*显著降低4.9%除外)。【结论】中度干旱胁迫条件下黄瓜叶片Pn的降低主要是气孔限制,而重度干旱胁迫条件下则是气孔和非气孔因素共同作用的结果,干旱胁迫可导致黄瓜幼苗光合电子传递和光合磷酸化能力显著降低;CO2浓度倍增可通过提高黄瓜叶片的净光合速率和降低蒸腾速率来提高干旱胁迫条件下叶片水分利用效率,在适度的干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增也可以通过提高叶片表观量子效率和光饱和的最大同化速率而提高光合性能。因此,推测在干旱或半干旱地区,设施CO2施肥技术或未来逐渐升高的大气CO2浓度可在一定程度上改善作物的水分状况和增强抗旱能力,提高水分利用效率,从而部分缓解干旱胁迫引起的负面效应。

    基因芯片分析芜菁雌蕊退化突变体tpa及野生型开放花的转录组差异
    吴剑锋,张海娟,卢海宇,王芳展,余小林
    中国农业科学. 2011, 44(5):  972-981 . 
    摘要 ( 686 )   PDF (737KB) ( 719 )   收藏
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    【目的】基于转录组水平分析芜菁雌蕊退化突变(turnip pistil aborted, tpa)发生的可能原因,为揭示芸薹属作物雌蕊发育的分子遗传调控机制提供研究依据。【方法】 利用tpa及其野生型植株的开放花制备的mRNA反转录成cDNA与拟南芥ATH1芯片进行杂交,筛选出在tpa及其野生型植株中表达有差异的基因,并利用RT-PCR技术对芯片筛选出的基因进行验证。【结果】获得了152个在野生型(W1)和完全退化株(M3)转录组中差异表达的基因,61个在W1和部分退化株(I2)转录组中差异表达的基因,以及24个在I2和M3转录组中差异表达的基因,上述差异基因分别属于细胞壁合成与调控、防卫与胁迫反应、转录调控、蛋白质代谢以及普通新陈代谢等9个不同的功能类别。通过对41个基因的RT-PCR验证,获得了At2g42840、At1g57750、At5g20630、At2g03090、At3g08030、At5g08000、At2g28790、At5g63310和At2g24270等9个在tpa及野生型植株中具显著不同的时空表达特性的基因。【结论】 拟南芥cDNA 芯片可用于分析tpa及其野生型基因的转录差异,筛选获得的9个显著差异基因不但在雌蕊发育等生殖发育过程起重要作用,还参与了植物营养生长的生理生化过程。

    硼对两种不同砧木‘纽荷尔’脐橙叶片硼形态影响的差异
    刘桂东,姜存仓,王运华,彭抒昂,曾庆銮
    中国农业科学. 2011, 44(5):  982-989 . 
    摘要 ( 836 )   PDF (274KB) ( 488 )   收藏
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    【目的】阐明不同硼处理下枳橙砧木与枳壳砧木‘纽荷尔’脐橙细胞水平上的硼利用能力差异。【方法】采用水培试验,通过测定叶片中不同形态硼(自由态硼、半束缚态硼、束缚态硼)含量并分析其相互关系,研究两种砧木脐橙叶片硼形态的差异。【结果】在缺硼B0(B 0 mg?L-1)、正常硼B05 (B 0.5 mg?L-1)、高硼B50 (B 5.0 mg?L-1)条件下,枳橙砧木的自由态硼含量相对较低,半束缚态硼含量相对较高,枳壳砧木的正好相反;枳橙砧木在B0、B05、B50条件下的R值(半束缚态硼/自由态硼)分别为2.31、1.23和1.06,都远大于相同处理下枳壳砧木的1.80、0.57和0.82;高硼(B 5.0 mg?L-1)条件下,枳橙砧木的自由态硼和半束缚态硼分别为16.39、17.38 mg?kg-1, 都远大于枳壳砧木的8.60和7.02 mg?kg-1;对于束缚态硼,枳橙砧木的脐橙正常供硼与高硼条件下分别为7.34、7.43 mg?kg-1, 已没有显著差异,而枳壳砧木的则是高硼条件下最高,为9.20 mg?kg-1。【结论】与枳壳砧木相比,枳橙砧木脐橙体内硼的跨膜能力更强,细胞水平上的硼利用能力较高,在相对较低硼水平下就能满足细胞壁的需求。

    SA、MeJA、ACC和苹果轮纹病病原菌诱导湖北海棠MhWRKY1基因的表达
    张计育,佟兆国,高志红,罗昌国,渠慎春,章镇
    中国农业科学. 2011, 44(5):  990-999 . 
    摘要 ( 793 )   PDF (802KB) ( 548 )   收藏
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    【目的】从湖北海棠叶片中克隆MhWRKY1转录因子的全长cDNA序列,分析该基因在各种组织中(叶、茎、根)的表达特性,并分析SA、MeJA、ACC在叶、茎、根中诱导MhWRKY1基因的表达模式以及苹果轮纹病病原菌诱导条件下湖北海棠叶片中该基因的表达特性。【方法】利用电子克隆技术和RT-PCR验证相结合的方法,从SA诱导的湖北海棠全长cDNA文库中,克隆MhWRKY1转录因子的全长序列;利用生物信息学的方法对其进行结构和功能的初步分析;利用实时荧光定量RT-PCR技术分析该基因在不同组织中的表达以及在SA、MeJA、ACC和苹果轮纹病病原菌诱导下的表达特性。【结果】克隆了MhWRKY1基因的全长cDNA序列为1 338 bp,GenBank数据库登录号为FJ598139。生物信息学分析表明,该基因最大开放阅读框为993 bp,编码330个氨基酸。推导的氨基酸序列与杨树WRKY26、杨树WRKY20、大豆WRKY,马铃薯WRKY2、烟草WRKY、拟南芥WRKY7、水稻WRKY53的同源性分别为68%、68%、66%、60%,59%,49%和43%。该转录因子含有1个WRKY结构域,其N端含有1个WRKYGQK结构域,C端含有1个C2H2锌脂结构,属于第Ⅱ类型的转录因子。表达分析结果表明,MhWRKY1在叶和茎中的表达量较大,分别是根的4.81和3.75倍。在湖北海棠叶、茎、根中,SA、MeJA、ACC都可以诱导该基因的表达。另外,在所研究的72 h内,苹果轮纹病病原菌可以诱导该基因表达,且表达量在12 h达到最大,是未处理之前的9倍左右。【结论】MhWRKY1转录因子可能参与SA、MeJA和ET介导的植物抗病防卫反应的基本信号通路,并且参与对苹果轮纹病病原菌引起的防卫反应,在湖北海棠的的抗病过程中可能起着非常重要的作用。

    贮藏·保鲜·加工
    茶多酚对板栗“石灰化”及活性氧代谢的影响
    张颖豪,顾采琴,张倩,朱冬雪,郑志茂,邱浩纯
    中国农业科学. 2011, 44(5):  1000-1005 . 
    摘要 ( 623 )   PDF (244KB) ( 408 )   收藏
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    【目的】探讨抗氧化剂茶多酚对板栗“石灰化”及活性氧代谢的影响。【方法】以新鲜板栗为试材,经2%、4% 、6%茶多酚溶液处理后进行常温贮藏,测定贮藏过程中“石灰化”指数、超氧阴离子( )产生速率、过氧化氢(H2O2)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性的变化以及膜脂过氧化产物(丙二醛,MDA)含量的变化。【结果】经2%茶多酚溶液处理的板栗“石灰化”指数受到显著抑制。进一步研究表明,2%茶多酚溶液处理能使板栗的SOD和CAT活性高于对照,而 产生速率和H2O2积累量低于对照,减少MDA积累,从而抑制板栗过氧化作用。【结论】适宜浓度的茶多酚处理可降低板栗贮藏过程中的活性氧产生,抑制“石灰化”发生。

    响应面法优化酶催化紫苏籽油合成富含α-亚麻酸甘油二酯的工艺条件
    张超,胡蒋宁,范亚苇,李静,刘蓉,邓泽元
    中国农业科学. 2011, 44(5):  1006-1014 . 
    摘要 ( 826 )   PDF (454KB) ( 583 )   收藏
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    【目的】以紫苏籽油为原料,研究脂肪酶催化紫苏籽油与甘油合成甘油二酯的工艺条件。【方法】在无溶剂体系下,以Lipozyme RM IM为催化剂,采用响应面分析法对甘油解反应的工艺条件进行研究和优化。【结果】得到甘油解反应的最佳条件为底物摩尔比(甘油﹕紫苏籽油)=1﹕1.5,加酶量11.8 wt%,反应温度72℃,反应时间14.5 h。在此最优反应条件下得到的产物中甘油二酯含量为54.33%,甘油三酯含量为26.20%,纯化后的甘油二酯油的理论纯度达到67.47%,α-亚麻酸的含量达到52.26%。【结论】影响甘油解反应的显著因素为底物摩尔比、加酶量、反应温度和反应时间,底物摩尔比与加酶量的交互作用最显著。

    畜牧·资源昆虫
    奶牛瘤胃微生物BAC文库中ACCase基因的筛选与生物信息学分析
    赵圣国,王加启,卜登攀,刘开朗,朱雅新,周凌云
    中国农业科学. 2011, 44(5):  1015-1021 . 
    摘要 ( 619 )   PDF (499KB) ( 483 )   收藏
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    【目的】从奶牛瘤胃微生物BAC文库中筛选含乙酰CoA羧化酶(ACCase)基因的克隆子,并对其全长测序和生物信息学分析。【方法】利用PCR序列驱动筛选法,从瘤胃微生物BAC文库中筛选ACCase基因,鸟枪法测定基因序列后,进行基因注释、比对和系统发育分析。【结果】筛选得到了含ACCase基因的克隆(U12),其插入片段序列(URE12)全长43 358 bp,GC含量为43.75%,经GeneMark程序预测含有38个基因,经Signature程序预测属于变形菌门。ACCase基因(Acc-32)编码159个氨基酸,与Elusimicrobium minutum的ACCase基因具有41%的相似度,编码蛋白分子量为17.89 kD,等电点为5.27,在距离Acc-32上游的33 kb区域,发现一段能编码ACCase连接酶的基因。Acc-32的结合位点氨基酸残基为GQVICVIEAMKVFNELKA,系统发育分析表明Acc-32属于ε-变形菌纲。【结论】得到了含有ACCase基因的序列片段,并且ACCase基因具有新的结构特征。

    牛Nramp1基因启动子的克隆及其活性分析
    王洪梅,张利博,侯明海,王长法,王玲玲,孙涛,何洪彬,仲跻峰
    中国农业科学. 2011, 44(5):  1022-1028 . 
    摘要 ( 583 )   PDF (528KB) ( 781 )   收藏
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    【目的】牛Nramp1基因是主要的抗病候选基因,但其转录调控的分子机制尚不清楚。本研究欲确定牛Nramp1基因的启动子区域,找到启动子核心序列和主要的调控区,探索Nramp1基因表达机制。【方法】采用基因克隆、DNA测序、半定量RT-PCR和荧光素酶报告基因系统等技术手段,构建牛Nramp1基因5′侧翼区长片段及固定3′端的不同节段的pEGFP-N1和/或pGL3重组质粒,分别转染293T和RAW264.7细胞,并进行脂多糖(LPS)诱导,对不同片段的启动子活性进行定性和定量测定。【结果】牛Nramp1基因5′侧翼区长片段具有较强的启动子活性,+58—-89区域具有基本的启动子功能,+58—-1 748启动子活性最强。进一步研究表明,-89—-205 bp区域、 -278—-1 495 bp区域存在着正调控元件,在-205—-278 bp区域内存在着负调控元件;另外,LPS能显著增强启动子活性,其诱导牛Nramp1基因的表达具有细胞特异性和剂量依赖性。【结论】成功构建了含推测的牛Nramp1基因启动子片段的重组报告基因载体, 确定了启动子核心区域和主要的调控区域。

    兽医
    富硒鹅肥肝对大鼠高脂血症的修复研究
    王伟伟,王宝维,耿欣,葛文华,张名爱,岳斌,王晓晓
    中国农业科学. 2011, 44(5):  1029-1039 . 
    摘要 ( 588 )   PDF (505KB) ( 506 )   收藏
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    【目的】研究富硒鹅肥肝对大鼠高脂血症的修复作用。【方法】选取体重为150—180 g的健康雄性Wistar大鼠72只,喂养5 d后按体重随机分为对照组、肥胖模型组、鹅肥肝组(低、中、高剂量)和富硒鹅肥肝组(低、中、高剂量),共8组,每组9只;对照组和肥胖模型组每天按20 g?kg-1BW灌注蒸馏水;鹅肥肝和富硒鹅肥肝低、中、高剂量组,每天分别按10、20、30 g?kg-1BW灌注鹅肥肝和富硒鹅肥肝。灌胃期间,对照组饲喂基础饲料,其它各组均饲喂高脂饲料。8周后,测定大鼠的成长指标、脂质代谢指标,并做肝脏病理切片分析。【结果】与肥胖模型组相比,鹅肥肝低剂量组能够显著降低大鼠肾周脂(P<0.05);富硒鹅肥肝低剂量组能显著降低大鼠肾周脂、睾丸周脂、睾丸周脂率、体脂肪和体脂率(P<0.05)。富硒鹅肥肝低剂量组的体长显著低于鹅肥肝低剂量组(P<0.05)。与肥胖模型组相比,鹅肥肝低剂量组能显著降低血清甘油三脂(TG)的含量(P<0.05),鹅肥肝中剂量组能显著降低总胆固醇(TC)、TG和低密度脂蛋白(LDL-C)的含量(P<0.05)以及降低动脉粥样硬化指数(AI)的值(P<0.01),鹅肥肝高剂量组能显著降低LDL-C的含量以及AI的值(P<0.05)。富硒鹅肥肝低、中剂量组均能够显著降低大鼠血清TG、TC、LDL-C的含量(P<0.05)和AI的值(P<0.01);富硒鹅肥肝高剂量组能显著降低LDL-C的水平(P<0.05)和AI的值(P<0.01)。与鹅肥肝低剂量组相比,富硒鹅肥肝低剂量组能极显著的降低大鼠的AI值(P<0.01)。与肥胖模型组相比,鹅肥肝低、中剂量组可以显著提高LA的活性(P<0.05);鹅肥肝高剂量组能够显著提高HL和LA的活性(P<0.05)。富硒鹅肥肝低、中剂量组可以显著的提高LPL和LA的活性(P<0.05),显著降低LP的含量(P<0.05);富硒鹅肥肝高剂量组能显著提高LA、LPL和HL的活性(P<0.05)。与鹅肥肝低剂量组相比,富硒鹅肥肝低剂量组能显著的提高LPL和LA的活性(P<0.05)。与鹅肥肝中剂量组相比,富硒鹅肥肝中剂量组能显著提高LPL(P<0.05)和LA的活性(P<0.01)。与鹅肥肝高剂量组相比,富硒鹅肥肝高剂量组能显著的提高LPL的活性(P<0.05)。与肥胖模型组相比,鹅肥肝和富硒鹅肥肝对高脂血症大鼠的肝细胞均有不同程度的修复,以低剂量组和中剂量组修复效果最佳。【结论】鹅肥肝和富硒鹅肥肝均能够调节高脂血症大鼠的脂质代谢,具有降血脂和抗动脉粥样硬化作用;对高脂血症大鼠的肝脏组织具有明显的修复功能;富硒鹅肥肝的修复效果优于鹅肥肝。

    精氨酸对妊娠环江香猪胎儿生长发育的影响
    刘俊锋,吴琛,孔祥峰,杨焕胜,李凤娜,耿梅梅,王敏,印遇龙,何若钢
    中国农业科学. 2011, 44(5):  1040-1045 . 
    摘要 ( 535 )   PDF (232KB) ( 609 )   收藏
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    【目的】研究精氨酸对妊娠环江香猪胎儿生长发育的影响。【方法】试验选取体重35—40 kg的环江后备母猪10头,单栏饲养,每栏1头。配种15 d后,随机分为2组,每组5头。试验组在基础日粮中添加0.83%L-精氨酸,对照组添加1.71%L-丙氨酸(等氮对照)。配种第45天,称取母猪体重,颈动脉放血处死母猪,收集血液,肝素抗凝,离心分离血浆;解剖母猪,记录胎儿数量、重量和存活率,采集羊水、尿囊液和胎盘,-20℃保存,用于实验室分析。【结果】结果表明,精氨酸组与丙氨酸组相比,胎儿平均个体重和黄体数分别提高14.4%(P<0.05)和6.0%(P>0.05),胎盘粗脂肪含量降低14.7%(P<0.05),羊水和尿囊液中精氨酸的浓度分别提高65.0%和79.1%(P<0.05),尿囊液中赖氨酸浓度降低28.3%(P<0.05);血浆和尿囊液中NO的含量分别提高22.9%和66.3%(P<0.05),胎盘中总NO合酶、诱导型NO合酶和结构型NO合酶的活性分别提高75.5%、61.7%和84.5%(P<0.05)。【结论】提示精氨酸通过促进胎盘一氧化氮的生成促进妊娠母猪早期胎儿的生长发育。

    农业经济与管理
    绿色农业生态资本积累机制与政策研究
    严立冬,邓远建,屈志光
    中国农业科学. 2011, 44(5):  1046-1055 . 
    摘要 ( 755 )   PDF (284KB) ( 642 )   收藏
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    【目的】将绿色农业理论与生态资本理论紧密结合,探讨绿色农业生态资本积累的机制与政策,以促进绿色农业生态资本的良性运营和绿色农业的可持续发展。【方法】在生态经济学和农业生态经济学理论指导下,运用多学科交叉的理论分析方法,阐释绿色农业生态资本积累机制与政策。【结果】绿色农业生态资本积累包括自然积累和人为积累两方面,人为因素在绿色农业生态资本运营中发挥着重要作用;绿色农业生态资本积累的机制包括绿色农业生态保护机制、生态修复机制和生态补偿机制;绿色农业生态资本积累的路径包括农业经济的生态化和农业生态的经济化;绿色农业生态资本积累的政策包括产业政策、贸易政策、技术政策、投资政策与管理政策。【结论】绿色农业生态资本积累是绿色农业生态资本运营的基础,健全的机制与完善的政策是绿色农业生态资本积累的保障。

    研究简报
    世界蚕豆种质资源遗传多样性和相似性的ISSR分析
    王海飞,关建平,孙雪莲,马钰,宗绪晓
    中国农业科学. 2011, 44(5):  1056-1062 . 
    摘要 ( 724 )   PDF (292KB) ( 514 )   收藏
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    【目的】分析国内外蚕豆种质资源的遗传多样性,探索其遗传相似性和遗传结构,为世界蚕豆资源的综合评价和优良种质资源的发掘利用提供依据。【方法】利用ISSR标记技术,对来自世界35个国家的383份蚕豆资源的遗传相似性进行分析。【结果】筛选出的11条ISSR引物共扩增出229条条带,其中多态性条带212条(占93%)。不同地理来源蚕豆资源群的基因多样性指数在0.16—0.28,平均为0.22;遗传丰富度变化范围为104—193,平均为158.5。中国春播区蚕豆资源群遗传多样性最高(H=0.28,NA=193),最低的是美洲资源群体(H=0.16,NA=104)。非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类结果表明,中国春播区和秋播区蚕豆资源明显不同;中国蚕豆资源群体与国外资源群间的遗传相似性较远,明显与国外资源相分离;北非和欧洲的蚕豆资源遗传相似性较近。亚洲、欧洲、非洲及中国的蚕豆资源群之间具有明显的地域分布规律。【结论】中国春播区蚕豆资源遗传变异丰富,遗传多样性较高;美洲蚕豆资源遗传基础相对狭窄。蚕豆资源群体遗传多样性差异和遗传相似性与其地理来源、生长习性和生态分布密切相关。

    圩猪H-FABP基因多态性分析及其与IMF含量的相关性
    张陈华,王阳,丁月云,殷宗俊
    中国农业科学. 2011, 44(5):  1063-1070 . 
    摘要 ( 877 )   PDF (596KB) ( 435 )   收藏
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    【目的】探究圩猪心脏脂肪酸结合蛋白(H-FABP)基因的多态性,及其与IMF含量的相关性【方法】采用PCR-RFLP(HinfⅠ、HaeⅢ及MspⅠ3种限制性内切酶)分子标记技术,分析了123头圩猪H-FABP基因5′-上游区和第二内含子区的遗传变异情况。【结果】(1)在5′-上游区:HinfⅠ位点上存在多态性,等位基因H的基因频率为0.6545,表现为中度多态(PIC=0.3500);第二内含子区:HinfⅠ*位点上存在多态性,等位基因B的基因频率为0.7195,表现为中度多态(PIC=0.3222);Hae Ⅲ位点上也存在多态性,等位基因D的基因频率为0.6301,表现为中度多态(PIC=0.3575);而MspⅠ位点上尚未检测到多态,基因型均为AA型。(2)被测猪群的基因频率和基因型频率都处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05);(3)所检测的基因型对肌内脂肪(IMF)含量影响的趋势为:HH>Hh>hh,dd>Dd>DD,BB>Bb>bb;遗传效应值分别为:4.6918、4.2665、3.7712、4.6124、4.3167、3.8173、4.3042、4.2358、4.1970;(4)对H-FABP基因3个PCR-RFLP多态片段进行克隆测序分析发现,HinfⅠ-RFLP是由于1 324 bp处存在T→C的突变引起,HaeⅢ-RFLP是由于1 811 bp处存在C→G的突变引起,HinfⅠ*-RFLP是由于1 970 bp处存在C→T的突变引起。测序结果与GenBank公布的X98558和Y16180序列有97.9%及98.3%的同源性。【结论】圩猪H-FABP基因5′-上游区和第二内含子区的多态性对其IMF含量有一定影响,但是否可作为研究该基因与圩猪IMF含量相关的重要遗传标记还需做进一步研究。
    不同碳水化合物结构日粮对山羊瘤胃发酵和 微生物氨基酸组成的影响
    王洪荣,张洁
    中国农业科学. 2011, 44(5):  1071-1076 . 
    摘要 ( 640 )   PDF (215KB) ( 439 )   收藏
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    【目的】研究日粮中不同碳水化合物结构对山羊瘤胃发酵和微生物氨基酸组成的影响,为回答“瘤胃微生物的氨基酸组成是否恒定?”这一国际学术界仍有争论的问题提供理论依据。【方法】选用4头装有永久性瘤胃瘘管的徐淮山羊,采用4×4拉丁方试验设计,以玉米、豆粕、稻草为基础日粮,研究不同非结构性碳水化合物与结构性碳水化合物之比(NSC/SC)处理(A:0.33、B:0.63、C:1.17及D:2.18)对pH、NH3-N、VFA浓度及瘤胃微生物氨基酸组成的影响。【结果】随着日粮中NSC/SC的升高,瘤胃pH显著降低(P<0.05),NH3-N浓度显著升高(P<0.05),乙酸的摩尔百分比和乙酸/丙酸的比值随日粮中NSC/SC的升高而显著降低(P<0.05)。不同NSC/SC的日粮下的细菌氨基酸含量中,天冬氨酸、丝氨酸、甘氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸含量都存在显著差异或极显著差异(P<0.05),原虫氨基酸中天冬氨酸、丙氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、脯氨酸产生了显著变化(P<0.05)。【结论】瘤胃微生物氨基酸组成会受到日粮中NSC/SC比例的影响。