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当期目录

    2010年 第43卷 第4期 刊出日期:2010-02-20
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    栽培稻与高州普通野生稻耐铝性的比较研究
    傅雪琳,陈伟栋,盘春辉,冯俊豪,刘向东,卢永根
    中国农业科学. 2010, 43(4):  661-669 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.001
    摘要 ( 771 )   PDF (407KB) ( 602 )   收藏
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    【目的】研究栽培稻品种耐铝性及高州普通野生稻耐铝性的特点,明确供试品种中的耐铝品种和铝敏感品种,以及野生稻中的耐铝材料,为定位来自高州普通野生稻的耐铝基因奠定材料基础。【方法】以Al3+浓度为25、50和100 μmol?L-1的简单钙溶液处理1 d后的苗期种子根或野生稻离蘖茎新生根相对根伸长量(relative root elongation,RRE)的大小评价材料的绝对耐铝性,以各材料的RRE与耐铝性对照品种日本晴的RRE之比作为相对根伸长比衡量材料的相对耐铝性。【结果】供试品种间、不同Al3+浓度、不同处理时间对水稻种子根相对根伸长量RRE的影响均存在显著差异(P<0.0001);综合来看,日本晴、L202、辽粳944和88B等为耐铝品种;以Al3+浓度为50 μmol?L-1的简单钙溶液处理1 d后的RRE为指标衡量不同基因型材料的耐铝性是可靠的。广东高州普通野生稻种子根在Al3+浓度为50 μmol?L-1简单钙溶液处理1 d后RRE值表明,材料之间的耐铝性存在极显著差异(P<0.0001)。有55个编号材料的RRE≥0.50,为耐铝性材料。与栽培稻耐铝对照品种日本晴相比较,以50 μmol?L-1 Al3+浓度的简单钙溶液处理1 d后RRE值大于日本晴(RRE=0.6198)的供试野生稻有37个编号(GZW020的RRE最大,为1.8730)。对高州普通野生稻离蘖茎新生根以Al3+浓度为50 μmol?L-1溶液处理1 d后RRE的比较,发现RRE≥0.50的耐铝性材料有13个。相关性分析表明,相同编号的野生稻其种子根RRE和离蘖茎新生根的RRE之间具有极显著的相关性(R= 0.76012, P=0.0041)。认为高州普通野生稻材料蕴藏有耐铝的基因,随后在以栽培稻铝敏感品种华粳籼74为受体、耐铝野生稻GZW087为供体的BC3F2世代19个株系的耐铝性检测中发现2个株系具有耐铝性,表明来自野生稻亲本的耐铝性传递到了回交后代。【结论】水稻品种间耐铝性存在显著差异,广东高州普通野生稻有丰富的耐铝特性,这为定位其耐铝基因及创新水稻耐铝资源奠定了重要的材料基础。

    1991—2001年中国主要玉米杂交种遗传基础的变化趋势及 三大种质类群在育种中的应用
    孟义江,严建兵,滕文涛,李建生
    中国农业科学. 2010, 43(4):  670-679 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.002
    摘要 ( 742 )   PDF (461KB) ( 746 )   收藏
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    【目的】研究十年来中国主要玉米杂交种遗传基础的变化趋势及分析四平头、Reid和Lancaster三大种质类群等位基因的变异,为中国玉米育种提供一些理论依据。【方法】利用111个SSR标记对1991—2001年间大面积推广的66个杂交种的84份亲本自交系进行分析。【结果】①在66个杂交种中共检测到659个SSR等位基因,平均每个位点检测到5.95个等位基因。在过去的10年间,大面积推广的杂交种Nei遗传多样性指数由0.67增加到0.69,可检测到的等位基因的数量逐年增加,由603增加到653个等位基因,2001年大面积推广的杂交种与1991年的杂交种相比,缺失的等位基因仅有0.9%,而新增加了8.5%的等位基因;②对其中的四平头类群自交系16份,Reid类群15份自交系和Lancaster类群8份自交系进一步分析发现,在39个玉米自交系中共检测到583个等位基因,占检测到的SSR位点等位基因总数的88.3%。其中四平头类群检测到的等位基因位点最多,占检测到的等位基因总数的77.4%,Reid类群和Lancaster类群差别不大,分别为61.5%和60%。Reid与四平头及Lancaster与四平头的等位基因差异均在32%左右,而Reid与Lancaster间等位基因的差异仅为25%。而且Reid与Lancaster类群提供的特有等位基因比率分别为7.9%和7.3%,大部分的特有等位基因存在于四平头类群,约为24%。【结论】随着新的种质资源的引入和对原有资源的改造,与20世纪90年代初相比,中国的玉米资源遗传多样性有了一定的增加;地方种质含有大量的特有等位基因,这是其与国外种质组配优异杂交种的重要基础,应当加强地方种质的改良和利用。

    谷子高异交结实雄性不育系的创制及应用
    王玉文,李会霞,田岗,史琴香
    中国农业科学. 2010, 43(4):  680-689 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.003
    摘要 ( 977 )   PDF (291KB) ( 496 )   收藏
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    【目的】选育高异交结实率的谷子高度雄性不育系、抗除草剂恢复系,配制优势杂交组合,“二系”配套,实现谷子的杂优化生产。【方法】对现有的不育系、恢复系进行杂交改良,系谱法选育符合目标的不育系和恢复系。【结果】选育出4个农艺性状好、异交结实率高的谷子高度雄性不育系高117、高146、高229、高236,选育出K103等具有较高配合力的抗除草剂恢复系,研究创建了完整的谷子“二系”杂交种选育技术体系,育成第一个适宜中国谷子中晚熟生态区种植的抗除草剂谷子杂交种长杂谷2号。【结论】高异交结实率谷子不育系的育成,解决了谷子杂交制种和不育系繁种难题,实现了谷子的杂优化生产。

    耕作栽培·生理生化
    硅对水稻生长、白叶枯病抗性及病程相关蛋白活性的影响
    薛高峰,孙万春,宋阿琳,李兆君,范分良,梁永超
    中国农业科学. 2010, 43(4):  690-697 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.004
    摘要 ( 851 )   PDF (371KB) ( 905 )   收藏
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    【目的】研究硅对水稻生长及病程相关蛋白活性的影响,进一步明确硅与水稻白叶枯病抗性的关系。【方法】以感白叶枯病的水稻品种日本晴(Oryza sativa L. cv. Nipponbare)为材料,在水培条件下,研究接种白叶枯病菌、施硅对水稻干物质累积的影响;接种病菌条件下,施硅与否对水稻叶片关键酶活性的影响及其与水稻白叶枯病抗性的关系。【结果】水稻接种白叶枯病菌后,植株地下部和地上部干物重均显著降低,但施硅处理,植株生物量及硅含量均显著升高。施硅处理水稻白叶枯病病情指数显著降低,与对照相比降低11.83%-52.12%,对白叶枯病的相对防御效果达16.55%-75.82%。叶片感染白叶枯病菌后,β-1, 3-葡聚糖酶活性和几丁质外切酶、内切酶活性均快速上升。β-1, 3-葡聚糖酶活性在感染白叶枯病菌的8 d内,施硅处理显著高于不施硅处理,接种后第8天达到最大值。整个试验过程中,加硅处理的水稻植株,叶片中几丁质外切酶、内切酶活性明显增加。【结论】施硅能促进水稻的生长,提高病程相关蛋白β-1, 3-葡聚糖酶和几丁质外切酶及内切酶的活性,降低病情指数,显著缓解白叶枯病的危害,达到显著的防治效果。

    干旱胁迫下草甘膦对抗草甘膦大豆幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响
    原向阳,郭平毅,张丽光,王鑫,赵锐,郭秀,宋喜娥
    中国农业科学. 2010, 43(4):  698-705 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.005
    摘要 ( 839 )   PDF (410KB) ( 821 )   收藏
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    【目的】为探明干旱胁迫(5 d)及旱后复水条件下不同草甘膦剂量对抗草甘膦大豆(RR1)幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响。【方法】采用盆栽试验,在大豆的第三复叶期进行水分胁迫和草甘膦处理。【结果】(1)正常水分条件下,草甘膦增加了RR1的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,以及丙二醛(MDA)含量和相对电导率(EL),且随剂量的增加和处理5 d内时间的延长而升高;草甘膦处理17 d后,各指标均有所下降。(2)干旱条件下,较低剂量的草甘膦处理使RR1的SOD、POD、CAT活性随胁迫时间的延长而升高,>0.92 kg?hm-2处理的各保护酶活性随胁迫时间的延长呈先增加后降低趋势;然而,各剂量处理的MDA含量和EL均在胁迫第5天上升到最大;各指标在复水12 d后均有所下降。(3)干旱条件下草甘膦处理的SOD、POD、CAT活性以及MDA含量和EL均高于正常水分条件下草甘膦处理。【结论】正常水分条件下,草甘膦对RR1幼苗造成的伤害可以经过一段时间的生长发育有所缓解;而干旱胁迫加剧了草甘膦对RR1幼苗伤害的原因是活性氧代谢失衡,保护酶系的活性发生变化,质膜过氧化程度加大,短期干旱胁迫后复水可提高细胞膜的抗干旱能力或适应胁迫的能力。

    植物保护
    小麦品种川麦107对条锈病成株抗性的QTL定位
    朱华忠,王忠伟,伍玲,Ravi P Singh,J Huerta-Espino,何中虎,胡嘉,陈放,夏先春
    中国农业科学. 2010, 43(4):  706-712 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.006
    摘要 ( 966 )   PDF (319KB) ( 617 )   收藏
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    【目的】发掘川麦107中的条锈病成株抗性基因及与其紧密连锁的分子标记,为小麦持久抗性育种提供基因和分子标记辅助选择工具。【方法】在墨西哥国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)Toluca试验站、中国成都和雅安3个环境下,对川麦107/Avocet-YrA组合的F5代重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体进行了小麦条锈病成株抗性鉴定,在此基础上利用SSR标记和复合区间作图法对成株抗性基因进行定位。【结果】在1B染色体长臂远端的Xcwem32和Xgwm818位点之间(连锁距离3.9 cM)检测到1个主效QTL,暂定名为QYr.saas-1BL。该主效QTL在3个试验环境下分别解释19.3%、16.9%和27.4%的表型变异。【结论】QYr.saas-1BL是川麦107中对条锈病有持久抗性的成株抗性QTL。

    高粱丝黑穗病3号生理小种抗性遗传研究及抗病基因分子标记
    邹剑秋,李玥莹,朱凯,王艳秋
    中国农业科学. 2010, 43(4):  713-720 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.007
    摘要 ( 805 )   PDF (513KB) ( 550 )   收藏
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    【目的】筛选抗丝黑穗病3号生理小种基因的分子标记,从而实现实验室内对抗丝黑穗病的选择,免去在育种中对抗丝黑穗病的田间鉴定。【方法】本研究采用SSR技术,应用分离群体分组分析法,分别利用恢复系分离群体(2381R/矮四)和保持系分离群体(Tx622B/7050B),筛选抗丝黑穗病3号生理小种基因的分子标记。【结果】试验得出结果如下,高粱对丝黑穗病菌3号生理小种的抗性属于质量性状遗传,抗性表现为显性,只要亲本之一抗病,F1代即表现抗病;发现了2个在抗病品系中稳定出现、可作为高粱抗丝黑穗病3号生理小种基因标记应用的SSR标记:Xtxp13和Xtxp145。Xtxp13位于B染色体上,Xtxp145位于I染色体上,与抗病基因的重组率分别为9.6%和10.4%,距离抗病基因的遗传图距分别约为9.6 cM和10.4 cM。【结论】高粱对丝黑穗病菌3号生理小种的抗性可能受2对彼此独立的非等位基因控制,并且基因之间存在着互作;筛选SSR标记时发现,高粱抗丝黑穗病基因的分子标记较易在保持系群体中找到,在恢复系群体中DNA片段多态性较少,表明恢复系和保持系在抗性机制上可能存在差异。

    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    抗生素土霉素对小麦根际土壤酶活性和微生物生物量的影响
    姚建华,牛德奎,李兆君,梁永超,张树清
    中国农业科学. 2010, 43(4):  721-728 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.008
    摘要 ( 722 )   PDF (495KB) ( 1533 )   收藏
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    【目的】探明四环素类抗生素土霉素在小麦根际的微生态效应。【方法】通过根箱模拟栽培法, 研究了土霉素对小麦烟农21(对土霉素不敏感品种)和核优1号(对土霉素敏感品种)根际土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶4种酶活性以及微生物生物量的影响。【结果】(1)土霉素处理能够显著降低小麦核优1号根区、近根区和远根区土壤脲酶、蔗糖酶(根区除外)、磷酸酶和过氧化氢酶活性,而只显著降低了小麦烟农21根区、部分近根区和远根区相应的土壤酶活性。(2)土霉素能够显著增加小麦根际土壤微生物生物量氮的含量,且其影响作用随着距根表距离的增加呈逐渐增加的趋势,就小麦品种而言,土霉素对烟农21的影响大于核优1号。土霉素显著降低了小麦根际的微生物生物量碳的含量以及微生物生物量碳氮比,且随着距根表距离的增加,其影响作用逐渐减弱,就小麦品种而言,土霉素对烟农21根际土壤微生物生物量碳的影响小于核优1号。【结论】土霉素对小麦根际土壤酶活性和微生物生物量是有影响的,且存在基因型差异。如就土壤酶活性而言,土霉素对耐性品种的影响弱于敏感品种。

    钾素对玉米茎髓和幼根超微结构的影响及其与茎腐病抗性的关系
    李文娟,何萍,金继运
    中国农业科学. 2010, 43(4):  729-736 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.009
    摘要 ( 834 )   PDF (1026KB) ( 698 )   收藏
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    【目的】从细胞水平探讨钾素营养提高玉米茎腐病抗性的机制。【方法】采用扫描电镜和透射电镜分别观察施钾后玉米茎髓组织和接菌后施钾与不施钾幼根根尖细胞超微结构的变化。【结果】缺钾处理的玉米茎髓薄壁细胞,结构不规则,长边较长。而不缺钾处理茎髓细胞结构规则,呈长方形,整齐排列。缺钾导致维管束间的薄壁细胞破裂,致使茎髓中维管束间失去连接细胞,支撑能力变差。另外,施钾有利于寄主幼根表皮细胞排列紧密而整齐,细胞壁增厚,有效阻碍病原菌的入侵。而且施钾处理细胞中拥有丰富的高尔基体,可以产生大量分泌物将菌丝降解。钾素还有利于菌丝入侵部位乳突的形成及高电子致密物的积累,以阻止菌丝的扩展。【结论】钾素能通过稳定细胞结构,防止细胞间隙的扩大,加固细胞壁,来降低病原菌侵入的机率;通过形成位于胞间及胞内的闭塞物来限制病原物在寄主细胞的进一步发展。

    县域农田土壤铜、锌、铬含量空间变异特征及其影响因子分析
    庞夙,李廷轩,王永东,余海英,郭其灵,陈东明
    中国农业科学. 2010, 43(4):  737-743 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.010
    摘要 ( 777 )   PDF (378KB) ( 733 )   收藏
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    【目的】研究县域农田土壤重金属空间变异特征及影响因子,可为保护农田环境质量提供有效信息。【方法】本研究利用地统计学和GIS相结合的方法,对四川省双流县623个土样铜、锌、铬含量空间结构、分布特征进行分析,并在此基础上对其影响因子进行了探讨。【结果】(1)农田土壤铜、锌、铬含量属于中等变异强度,其最大值与最小值之间的差异明显;(2)土壤铜、锌、铬含量的空间相关距离分别为28 281、45 613、45 892 m,且具有中等程度的空间自相关性,其空间变异受结构性和随机性因子的共同影响。【结论】普通Kriging插值表明,土壤铜、锌、铬含量的空间分布趋势较为接近,高值区主要集中在县境内西北部。影响因子分析表明,土壤铜含量在不同地形条件下呈极显著差异;成土母质对铜和锌含量空间变异有重要影响;有机肥使用量是影响土壤铜、锌、铬含量空间变异的重要因子;社会经济条件中,农业基础条件和化肥使用量对土壤铜、锌、铬含量空间变异的影响程度最高。

    稻-麦轮作体系中有机氮与无机氮的去向研究
    陈义,吴春艳,唐旭,杨生茂,王家玉
    中国农业科学. 2010, 43(4):  744-752 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.011
    摘要 ( 925 )   PDF (297KB) ( 856 )   收藏
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    【目的】在中国多熟制农作生态系统条件下,农田中氮素的低有效度是阻碍作物高产和导致环境问题的重要因素。本项研究旨在跟踪稻麦轮作体系中化学氮肥与有机作物残茬(专指作物地上部秸秆)的氮素去向,为农田氮素的可持续管理提供理论依据。【方法】采用随机区组设计的田间多重复小区内设置15N同位素示踪微区的连续跟踪试验的方法。【结果】在施用化学氮肥的基础上无论作物残茬是取出还是还田,肥料对作物吸氮的贡献率为17.17%(16.55%—17.79%),而施用作物残茬的相应值为12.01%,即作物吸氮有82.83%或87.99%来源于土壤氮库。化学氮肥和作物残茬的作物氮素回收显示截然不同的模式:作物对化肥氮的回收呈现一次性特征,即施肥后第1季的氮回收量占到总回收氮量的92.04%,与之相应单施作物残茬区的第1季作物15N回收率为总回收率的38.03%。表明化肥氮绝大部分在第1季为作物回收,作物残茬氮则有较长的后效;第1季结束时,化学氮肥区和作物残茬区的土壤15N残留率分别为33.46%(两种残茬管理方式的平均值)和85.64%。残茬氮的土壤残留远远高于化肥氮的残留率;在第6季(化学氮肥区)或第5季(作物残茬区)结束时,化肥区与残茬区的作物+土壤的总15N回收率有显著差异(分别为64.38%和79.11%),而在施用化学氮肥的基础上加入或不加作物残茬对肥料氮的作物+土壤回收率则影响很小。【结论】化学肥料氮与作物残茬氮相比,前者对作物吸氮而言更为快速有效。而与之相反,作物残茬氮则对提高土壤供氮能力有更多贡献,因为作物残茬氮进入土壤有机质库的量高于化肥氮。为此,在农业生产中应实行化学氮肥与有机氮源的合理配合使用。

    接种菌根真菌的旱作水稻-绿豆间作系统养分利用研究
    肖同建,杨庆松,冉炜,徐国华,沈其荣
    中国农业科学. 2010, 43(4):  753-760 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.012
    摘要 ( 754 )   PDF (266KB) ( 697 )   收藏
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    【目的】研究接种AMF对旱作水稻-绿豆间作系统作物生长和养分利用的影响。【方法】利用温室盆钵试验接种AMF,测定AMF的侵染率、作物养分含量、绿豆生物固氮能力和土壤养分变化。【结果】在间作接种条件下,接种菌根菌对绿豆的侵染率达到92.28%,而水稻侵染率仅为14.47%,与单作不接种相比,分别提高了11.95%和4.11%;同时也增加了绿豆和水稻的地上部和地下部氮含量,分别是83.72%和64.83%,53.76%和41.29%;绿豆地上部和地下部铁含量分别增加了223.08%和60.19%;生物量最大增加了288.8%;根瘤个数和根瘤重量也有大幅度的增加。间作接种AMF处理绿豆根瘤的氮、磷和铁的含量,比单作不接种处理分别增加了80.14%、69.54%和139.62%。与单作水稻相比,单作绿豆和水稻与绿豆间作可显著提高土壤氮含量;绿豆单作处理或与水稻间作不接菌根真菌处理土壤磷含量没有显著变化,只有间作接菌处理的土壤磷含量显著降低。【结论】在旱作水稻-绿豆间作系统中接种菌根真菌改善了水稻和绿豆植株体内氮、磷和铁的含量;增加了绿豆根瘤个数及其干重,明显促进了绿豆的生长。

    园艺
    利用Solanum pennellii LA716渐渗系群体对番茄苗期耐盐QTLs进行定位及QTL效应的初步分析
    余庆辉,刘磊,王柏柯,杨生保,杨涛,李君明,侯喜林
    中国农业科学. 2010, 43(4):  761-768 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.013
    摘要 ( 837 )   PDF (285KB) ( 2613 )   收藏
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    【目的】利用盐敏感的栽培种番茄(Solanum lycopersicum)M82与耐盐的野生种潘那利番茄(Solanum pennellii)LA716构建的渐渗系群体,对苗期耐盐QTLs进行定位,并初步分析QTL遗传效应和互作效应。【方法】将4片真叶幼苗移栽到1/2浓度的Hoagland营养液中,按一定浓度逐日增加盐,至终盐浓度700 mmol?L-1 NaCl+70 mmol?L-1 CaCl2后,按照0—10级调查耐盐级数,并利用Dunnett测验进行方差分析。【结果】定位了分布在2、6、7、8、10等5条染色体上的7个影响番茄苗期耐盐性的QTLs(Stq2a、Stq2b、Stq6a、Stq7a、Stq7b、Stq8和Stq10),这些QTLs均来自耐盐野生种S. pennellii LA716。在盐胁迫条件下,它们较M82的成活百分率提高18.9%—83.8%,包含在IL6-4与IL6-3的1个QTL(Stq6b)有待于进一步试验验证。QTL遗传效应分析初步表明,除Stq6b外,其余QTL均表现明显的显性效应。QTL互作呈现典型的小于加性的效应,但来自第7条染色体上的2个QTL互作却表现消减效应。【结论】首次定位了来自野生番茄LA716分布在5条染色体上7个耐盐位点,QTL呈现明显的显性效应,互作呈现小于加性效应,为进一步精细定位、克隆及番茄耐盐育种奠定了良好的基础。

    梨园芳香植物间作区节肢动物群落的结构特征
    宋备舟,王美超,孔云,姚允聪,吴红英,胡竞辉,亓丽萍,毕宁宁
    中国农业科学. 2010, 43(4):  769-779 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.014
    摘要 ( 775 )   PDF (414KB) ( 620 )   收藏
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    【目的】探讨间作芳香植物对沙地梨园节肢动物群落结构的影响。【方法】以沙地黄金梨园设置间作薄荷(Tr1)、孔雀草(Tr2)、罗勒(Tr3)和自然生草(Tr4)为处理,清耕区(Tr5,CK)为对照,对梨树年生长周期中各间作区节肢动物群落结构特征进行系统调查和分析。【结果】梨园不同芳香植物间作区节肢动物群落结构特征不同:各间作区中节肢动物群落的科数无明显差别;而个体数以Tr2、Tr1<Tr3<Tr4<Tr5(CK)(P<0.01)顺序依次增加。不同芳香植物间作区节肢动物各功能群的结构特征存在不同差异:梨园间作芳香植物条件下,节肢动物群落中各功能群的科数总和、个体数总和以及益害比(天敌/害虫)存在显著性差异(P<0.05);同一类群中节肢动物群落的科数在各间作区无显著差异,而个体数、优势度集中性指数、多样性指数和均匀度在各间作区间呈现多样性差异。梨园间作芳香植物条件下,各间作区节肢动物群落个体数、多样性指数、优势度指数和均匀度在梨树各生长阶段表现不同;梨园间作芳香植物能有效降低梨树花期以后的节肢动物数量,尤其以梨果实膨大期效果最为明显。【结论】梨园间作芳香植物对控制梨园害虫数量的发生,增加天敌数量,调控梨园节肢动物群落结构具有一定的作用。

    锦橙叶片钾含量光谱监测模型研究
    易时来,邓烈,何绍兰,郑永强,毛莎莎
    中国农业科学. 2010, 43(4):  780-786 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.015
    摘要 ( 768 )   PDF (273KB) ( 535 )   收藏
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    【目的】快速、无损、准确地获取柑橘叶片营养信息。【方法】以盆栽蓬安100锦橙为试材,通过精确控制施肥处理(K0:0 g, K1:30 g, K2:75 g, K3:90, K4:120 g k2O/株/年),利用鲜叶进行光谱检测钾素营养状况分析。【结果】可见近红外波段范围内,各施钾处理蓬安100锦橙夏梢叶片光谱反射强度呈K3>K0>K1>K2>K4趋势。通过对反射光谱、一阶微分、二阶微分和倒数对数光谱进行多元散射(multiple scattering correction, MSC)校正处理,运用偏最小二乘法(partial least square method, PLS)与内部交叉验证建立了钾含量预测回归模型,其中反射光谱的二阶微分光谱钾含量定标模型具有最好的预测能力,其预测相关系数最大,r=0.82;预测均方根误差较小,RMSEP=0.0038;偏差(Bias)绝对值最小,Bias=-2.34E-05。【结论】通过锦橙叶片反射光谱二阶微分值与叶片钾含量构建的PLS回归模型,可以较好地预测蓬安100锦橙夏梢叶片钾含量。进一步分析表明,波段477—515 nm、541—588 nm、632—669 nm、701—718 nm和754—794 nm是反射光谱二阶微分与蓬安100锦橙叶片钾含量定标模型的特征波长。

    5种菊花近缘种属植物的耐盐性比较
    管志勇,陈发棣,滕年军,陈素梅,刘浦生
    中国农业科学. 2010, 43(4):  787-794 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.016
    摘要 ( 762 )   PDF (498KB) ( 686 )   收藏
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    【目的】比较菊花近缘种属野生资源大岛野路菊(Dendranthema crassum)、萨摩野菊(D.ornatum)、菊花脑(D.nankingense)、矶菊(Ajania pacificum)和牡蒿(Artemisia japonica) 的耐盐性,确定菊花耐盐评价和筛选的主要指标,为更大规模的菊花近缘种属耐盐筛选及抗盐新品种选育奠定基础。【方法】在Hogland营养液水培条件下,添加不同浓度NaCl对5种菊花近缘种属植物进行处理,通过形态特征及叶绿素(Chl)含量、脯氨酸和丙二醛含量、光合气体参数测定,评价不同物种的耐盐性强弱。【结果】在盐胁迫下,所有物种的Chla、Chlb及Chl(a+b)含量下降;叶片脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量增加;叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)降低,胞间CO2浓度(Ci)升高。单株受害叶面积与叶片Chla含量、净光合速率、丙二醛含量极显著相关; 运用主成分分析,提炼出叶片伤害率、叶绿素a,总叶绿素,净光合速率,丙二醛含量5个关键筛选指标。【结论】菊花脑、萨摩野菊对盐胁迫敏感,大岛野路菊、牡蒿、矶菊对盐胁迫耐性强。与耐盐物种相比,盐敏感物种在胁迫下光合色素含量、净光合速率下降幅度大,脯氨酸积累量小,丙二醛含量增幅大,相关分析和主成分分析结果得出,叶绿素含量、净光合速率和丙二醛含量是菊花近缘种属耐盐性评价的3个最主要生理指标。

    贮藏·保鲜·加工
    不同加水量对中国白面条品质性状的影响
    叶一力,何中虎,张艳
    中国农业科学. 2010, 43(4):  795-804 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.017
    摘要 ( 926 )   PDF (309KB) ( 694 )   收藏
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    【目的】加水量是影响面条制作的关键因子,研究其对面条品质的影响对制定标准化面条评价方法提供依据。【方法】试验I选用来自山东和河南的24个小麦品种的面粉,采用3种不同加水量(34%、35%和36%)。试验II选购商业面粉5种,采用5种不同加水量(34%、35%、36%、37%和38%),分别研究不同加水量对中国白面条品质的影响,目的是明确实验室面条制作的最适加水量。【结果】随着加水量的增加,0 h鲜面片的亮度L*值显著降低,黄度b*值显著提高。对于品种面粉,当加水量从34%增加到36%时,24 h鲜面片的亮度L*值先降低后升高,黄度b*值先升高后降低,红度a*值显著降低;当加水量为35%时,亮度L*值最低,黄度b*值最高。对于商业面粉,当加水量从34%增加到38%时,24 h鲜面片的亮度L*值先降低后升高,黄度b*值先升高后降低,红度a*值变化不显著;当加水量为36%时,亮度L*值最低,黄度b*值最高,但加水量对煮熟面条的颜色值和颜色感官评价影响均不显著。随着加水量的增加,面条的硬度、黏弹性、光滑性和总分显著提高,在一定范围内适当增加加水量可以显著改善面条品质。【结论】用软质和混合小麦制作中国白面条的最适加水量为35%,用硬质小麦制作中国白面条的最适加水量为36%。1BL/1RS易位使面粉吸水量增加,持水力降低,导致面团黏性增大,随着加水量的增加,面团发黏现象更为明显,不利于实际操作。对于1BL/1RS易位品种,加水量应在最适加水量的基础上减少1%。商业面粉中国白面条实验室制作的最适加水量为37%。

    物料含水率对大豆蛋白挤压产品组织化质量的影响
    陈锋亮,魏益民,张波
    中国农业科学. 2010, 43(4):  805-811 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.018
    摘要 ( 719 )   PDF (531KB) ( 592 )   收藏
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    【目的】探讨水分对大豆蛋白挤压产品组织化质量的影响,为大豆蛋白模拟肉产品的挤压生产提供理论指导。【方法】物料含水率28%—60%的大豆分离蛋白(SPI)经DSE-25实验型双螺杆挤压机加工,分析挤压产品在8种不同缓冲液中(即磷酸缓冲液(P)、P+SDS(S)、P+尿素(U)、P+巯基乙醇(M)、P+S+U、P+U+M、P+M+S、P+S+U+M)的溶解度,进而分析蛋白质的化学交联情况,采用SDS-PAGE凝胶电泳分析蛋白质的分子量分布和聚合程度,通过组织化度测定和电镜扫描观察反映挤压产品的组织化质量情况。【结果】随着物料含水率增加,大豆蛋白挤压产品在P中的溶解度显著降低(P<0.05),在P+S+M和P+M+U中的溶解度显著升高(P<0.05),蛋白质分子的聚合程度降低了,挤压产品中出现纤维状和多孔状结构,组织化度增大。【结论】增加物料含水率有利于挤压产品中二硫键与氢键、二硫键与疏水作用之间协同作用的形成和蛋白质的伸展变性,大大降低了蛋白质分子的聚合程度,从而大大提高了挤压产品的组织化质量。

    壳聚糖诱导脐橙果实抗病性、水杨酸及活性氧代谢变化
    邓雨艳,明建,张昭其,曾凯芳
    中国农业科学. 2010, 43(4):  812-820 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.019
    摘要 ( 824 )   PDF (393KB) ( 957 )   收藏
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    【目的】探讨壳聚糖处理对脐橙果实抗病性的诱导效果,以及对果实内源水杨酸(SA)含量和活性氧代谢的影响。【方法】以脐橙果实为试材,采收后不同时间用2%壳聚糖溶液浸泡处理1 min,测定壳聚糖处理对果实青霉病抗病性、水杨酸含量和活性氧代谢的影响。【结果】壳聚糖处理显著降低脐橙果实接种发病率的升高和病斑直径的扩展(P<0.01),诱导2 d时抗病效果最显著。2%壳聚糖处理果实果皮内游离态SA和过氧化氢(H2O2)含量明显高于对照果实;壳聚糖处理提高脐橙果实过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性,抑制过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,延缓果实还原型抗坏血酸(AsA)含量的下降,引起诱导初期还原型谷胱甘肽(GSH)的积累。【结论】2%壳聚糖处理可以诱导脐橙果实对青霉病的抗病性,其诱导的脐橙果实抗病反应涉及果皮内SA含量和活性氧水平的调节以及抗氧化酶活性的变化。

    畜牧·资源昆虫
    黄曲霉毒素B1致雏鸭肝脏细胞DNA的损伤效应
    王瑞国,侯水生,苏晓鸥
    中国农业科学. 2010, 43(4):  821-827 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.020
    摘要 ( 753 )   PDF (335KB) ( 576 )   收藏
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    【目的】(1)研究黄曲霉毒素B1(AFB1)不同染毒水平(3, 30, 300μg?kg-1 BW)染毒后,在不同时间点导致雏鸭肝细胞DNA损伤情况;(2)探明AFB1染毒剂量及染毒时间与雏鸭肝细胞DNA损伤之间的关系,为AFB1遗传毒性提供研究模型。【方法】96只雄性北京鸭雏鸭,随机分为16组,每组6只。第1组为对照组,第2至6组为低剂量(染毒)组、第7至11组为中剂量(染毒)组、第12至16组为高剂量(染毒)组。对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组雏鸭分别灌胃25% DMSO水溶液,0.25,2.5,25μg?mL-1溶液各1 mL,对照组于灌胃1 h后,各剂量染毒组分别于灌胃染毒1、2、8、24、48 h用彗星试验检测肝细胞DNA损伤。【结果】试验表明,雏鸭对于AFB1导致的肝细胞DNA损伤非常敏感,肝细胞DNA损伤程度与AFB1摄入量以及摄入时间有关。经口染毒2 h左右DNA损伤达到高峰,所有染毒组在尾长、尾部DNA百分含量、尾矩、Olive尾矩等指标上均显著高于对照组(P<0.05);随着AFB1染毒剂量增加,DNA损伤程度加深、持续时间延长。【结论】(1)AFB1致雏鸭肝细胞DNA损伤的效应非常强,低剂量(3 μg?kg -1 BW)AFB1暴露就能够引起雏鸭肝细胞DNA发生显著损伤。(2)经口染毒AFB1 2 h后雏鸭肝细胞DNA损伤达到高峰,此时DNA损伤程度与AFB1暴露之间的量效关系最为明显。(3)雏鸭是研究AFB1遗传毒性的一个良好动物模型,彗星试验能够反映AFB1致雏鸭肝细胞DNA损伤的量效关系。

    兽医
    猪瘟病毒3′非编码区的多态性及其二级结构分析
    范运峰,赵启祖,赵耘,邹兴启,张仲秋,王琴,宁宜宝
    中国农业科学. 2010, 43(4):  828-834 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.021
    摘要 ( 746 )   PDF (655KB) ( 494 )   收藏
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    【目的】分析CSFV 3′-UTR一级序列和二级结构,为研究其对病毒复制、增殖和毒力的关系奠定良好的基础。【方法】利用RT-PCR技术扩增CSFV Thiverval株、HCLV株和Shimen株的3′-UTR并测序,使用DNAstar、Sequencher和RNAstructure软件进行CSFV 3′-UTR基因组序列的比对分析和二级结构模拟。【结果】Thiverval株3′-UTR最长可达259个碱基,与母源株Alfort相比,含有32 nt的插入,最短只有233个碱基,含有6 nt的插入。HCLV株最长有244个碱基,含有17 nt的插入;最短有233个碱基,含有8 nt的插入。同时,疫苗株的插入片段导致3′-UTR空间构型和自由能发生改变,自由能随着插入片段的增加而升高。【结论】(1)CSFV 3′-UTR存在两个高度变异的区域。(2)CSFV疫苗株Thiverval株和HCLV株3′-UTR同一样品不同克隆株中插入片段呈现明显的不均一。(3)疫苗株的插入片段影响3′-UTR二级结构的稳定性,可能是导致疫苗株毒力减弱的原因之一。

    日本血吸虫Sj PRMT1基因的克隆、表达及表达产物的免疫保护效果分析
    韩宏晓,彭金彪,洪炀,王欣之,石耀军,傅志强,刘金明,程国锋,李祥瑞,林矫矫
    中国农业科学. 2010, 43(4):  835-841 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.022
    摘要 ( 731 )   PDF (395KB) ( 483 )   收藏
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    【目的】克隆和表达日本血吸虫精氨酸甲基转移酶1(SjPRMT1)编码基因cDNA,分析其在日本血吸虫不同发育阶段虫体的表达情况,评估该重组抗原在小鼠体内诱导的抗血吸虫免疫保护效果。【方法】从实验室构建的7 d童虫消减cDNA文库中,获得一个EST序列,经序列测定和生物信息学分析命名为SjPRMT1,以Sj cDNA为模板,获得其全长cDNA。荧光实时定量PCR分析该基因在童虫和成虫的表达情况。以pET28a(+)为载体构建重组表达质粒,Western blotting检测重组蛋白的抗原性与免疫原性,利用重组抗原免疫小鼠评估其免疫保护效果。【结果】获得了SjPRMT1编码基因的全长cDNA,开放阅读框为660 bp,编码219个氨基酸。荧光实时定量PCR分析该基因在18 d童虫高表达,13和23 d次之。获得了SjPRMT1重组蛋白,其具有良好的抗原性和免疫原性。在小鼠免疫试验中,与空白对照组比较,免疫组小鼠获得35.07%的减虫率和48.66%的肝脏减卵率。【结论】获得了日本血吸虫童虫期高表达的SjPRMT1基因的全长cDNA,成功构建了pET28a(+)-SjPRMT1重组质粒,该重组抗原在小鼠体内诱导产生了部分免疫保护效果。

    重组捻转血矛线虫半乳糖结合凝集素免疫山羊皱胃细胞因子表达定位
    张立武,孙延鸣,徐立新,严若锋,李祥瑞
    中国农业科学. 2010, 43(4):  842-849 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.023
    摘要 ( 898 )   PDF (655KB) ( 404 )   收藏
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    【目的】检测重组雌、雄捻转血矛线虫半乳糖结合凝集素(rHco-GAL- f/m)免疫山羊皱胃转录细胞因子。【方法】用rHco-GAL- f/m免疫山羊,通过原位杂交法对阴性对照组(A)、攻虫对照组(B)、免疫攻虫组(C)和免疫不攻虫组(D)山羊皱胃中白介素-1β(IL-1β)、白介素-2(IL -2)、白介素-4(IL -4)、白介素-6(IL -6)、干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)mRNA转录进行定位,并对上述细胞因子阳性反应细胞数量进行分析。【结果】A组山羊皱胃组织中没有检测到细胞因子,其它3组仅在皱胃黏膜下层中检测到了上述细胞因子。B、C和D组间IL-4和IL-6阳性反应细胞数差异显著(P<0.05),其中C组明显高于其它两组;B、C和D组间IL-1?、IL-2和TNF-α阳性反应细胞数差异显著(P<0.05),其中D组明显高于其它两组;IFN-γ阳性反应细胞数在B组和C组之间差异不显著(P>0.05),D组与B组和C组之间差异显著(P<0.05),且明显高于其它两组。【结论】重组捻转血矛线虫半乳糖结合凝集素能够诱导山羊皱胃局部免疫应答。

    研究简报
    不同淀粉组分含量小麦品种灌浆过程中淀粉去分支酶的活性及类型
    刘霞,谭胜兵,田纪春,王宪泽
    中国农业科学. 2010, 43(4):  850-854 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.024
    摘要 ( 701 )   PDF (387KB) ( 517 )   收藏
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    【目的】研究不同淀粉组分含量小麦品种灌浆过程中籽粒所含淀粉去分支酶的活性及类型,为研究其在小麦支链淀粉合成中的作用提供理论依据。【方法】利用非变性PAGE与HPLC技术,对糯麦1号、关东107、鲁麦21和济南16 四个小麦品种灌浆过程中的淀粉去分支酶进行分析。【结果】在灌浆过程中,淀粉去分支酶的活性均呈单峰曲线变化,灌浆中期活性最大;淀粉去分支酶对底物支链淀粉均具有相似的酶解活性;对灌浆中期小麦淀粉去分支酶进行的纯化结果表明,小麦籽粒胚乳中也存在2种类型的淀粉去分支酶,一种是以极限糊精为特异性底物的极限糊精酶(Limit dextrinase),另一种是以支链淀粉为底物的异淀粉酶(Isoamylase)。【结论】虽然小麦淀粉组分含量不同,但所含的淀粉去分支酶却具有相似的活性变化,在体外对底物——支链淀粉也有相似的酶解活性。

    具有黄绿叶标记的香型籼稻不育系选育研究
    刘国民,高必军,文绍山,焦峻
    中国农业科学. 2010, 43(4):  855-861 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.025
    摘要 ( 711 )   PDF (405KB) ( 636 )   收藏
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    【目的】转育成携带有标记性状的实用香型籼稻三系不育系及保持系。【方法】利用常规杂交自然分离突变体黄绿色叶片、有香味植株,转育成带有标记性状和香味的实用型不育系。【结果】选育的黄绿叶片突变体不育系其叶色自苗期至成熟期均表现为黄绿色,与正常叶色极易区别,并且未发现黄色退化现象。采用热水法鉴别具有香味的株系转育成带黄绿叶标记的香型籼稻不育系,其株高在41.5—56.5 cm,植株叶片及谷粒颖壳呈黄绿色,其中叶鞘、叶耳及叶片边缘呈紫红色,分蘖力中等;其中黄标3A的穗长24.9 cm,穗子着粒数145.0粒,谷粒呈长粒梭状形;千粒重28 g,播始期85 d,其保持系基部结实好,充实饱满。柱头呈紫黑色,柱头较大、而外露好。与恢复系测交、常规杂交的正、反交,其F1代均表现为正常绿色;测交、常规正、反交F2代群体平均分离比例分别为:2.92﹕1、2.76﹕1和2.96﹕1,经卡方检测,F2代群体分离符合3﹕1比例,表明黄绿色叶片呈隐性遗传,受1对隐性基因控制。【结论】黄绿叶标记不育系带有香味,且叶色与正常叶色有显著差异,受1对隐性基因控制。黄绿色叶片这一标记性状遗传稳定。与不同恢复系配组,F1代表现一般配合力强,可恢复性好。
    剑毛帕厉螨与黔下盾螨种间相残的研究
    王梓清,刘杨曦,陈宏,范青海,罗佳
    中国农业科学. 2010, 43(4):  862-867 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.026
    摘要 ( 696 )   PDF (233KB) ( 672 )   收藏
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    【目的】研究食用菌害虫2种天敌剑毛帕厉螨(Stratiolaelaps scimitus)和黔下盾螨(Hyposipis chianensis)的种间相残特性,为开展两者的协调应用提供理论依据。【方法】在有或无自然猎物(腐食酪螨Tyrophagus putrescentiae)条件下,观察2种捕食螨不同螨态间的相残程度及相残后若螨的发育和雌成螨的产卵量。【结果】有自然猎物腐食酪螨时,2种螨较少发生相残。无自然猎物时,2种螨发生相残,相残程度与捕食者螨态和猎物螨态密切相关,但黔下盾螨若螨不捕食剑毛帕厉螨幼螨。捕食黔下盾螨卵或幼螨的剑毛帕厉螨若螨80%和100%发育到成螨,若螨期分别为7.88 d和7.30 d;捕食剑毛帕厉螨卵的黔下盾螨若螨仅有30%发育至成螨;缺乏自然猎物时,2种捕食螨相残后雌成螨的产卵量均显著低于存在腐食酪螨时的产卵量,一种捕食螨仅通过捕食另一种捕食螨,无法维持种群正常增长速度。【结论】剑毛帕厉螨与黔下盾螨不适合作为相互的猎物,存在其它更为适合的猎物时,不优先选择相残,在害虫密度较大的条件下可以同时应用。

    云锦杜鹃菌根真菌吸收氮源特性及其接种效应
    尹丽娟,张春英,杨兵
    中国农业科学. 2010, 43(4):  868-872 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.027
    摘要 ( 937 )   PDF (212KB) ( 1031 )   收藏
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    【目的】研究从云锦杜鹃根系分离的欧石南菌根(eriocoid mycorrhiza,ERM)真菌对铵态氮、硝态氮和无机氮吸收特性及其接种效应,检测ERM菌株吸收利用不同氮源能力及筛选培养菌株适宜的氮源,并分析ERM对寄主植物氮源吸收的影响。【方法】采用菌丝干重定量研究菌株的氮源吸收特性;在不同氮源培养基上,采用单菌株接种无菌云锦杜鹃(Rhododendron fortunei)幼苗研究ERM对寄主植物生长的影响。【结果】供试ERM真菌菌株在不同氮源培养基中生长量差异明显,所有菌株在各单一氮源培养基中菌丝干重均增加,其中铵态氮和硝态氮中生长量较大;各氮源培养基上,菌株接种幼苗生长均优于非接种苗,而且在牛血清蛋白培养基上接种苗干重显著高于其它氮源。【结论】铵态氮和硝态氮是供试ERM菌株培养的比较适宜氮源;ERM增加了云锦杜鹃对氮源的吸收,尤其是硝态氮和有机氮的吸收。

    家蚕谷光甘肽-S-转移酶GSTe3基因的鉴定及其真核表达
    潘敏慧,许湲,余泉友,刘佳,刘迪,赵丹红,鲁成
    中国农业科学. 2010, 43(4):  873-880 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.04.028
    摘要 ( 678 )   PDF (603KB) ( 664 )   收藏
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    【目的】谷胱甘肽-S-转移酶(Glutathiones S-tansferases,GSTs)是一类由多基因编码的多功能同工酶超家族,在解毒内源和外源性有毒物质中起着重要作用,家蚕GSTs的研究,可为解析家蚕解毒机制奠定基础。【方法】利用生物信息学和分子生物学方法克隆和分析家蚕GSTe3(BmGSTe3),利用RT-PCR分析该基因在家蚕体内的表达情况,利用重组杆状病毒真核表达系统在sf9细胞中真核表达BmGSTe3。【结果】在家蚕中克隆了家蚕的GSTe3,该基因由5个外显子与4个内含子组成,外显子总长度为512 bp,属于昆虫特异的Epsilon家族。BmGSTe3包含N-末端和C-末端2个结构域,N-末端由b-a-b-a-b-b-a共7个结构基序组成,而C-末端则由5个?螺旋构成,在启动子上游2 500 bp区域内共发现了15个可能的转录调控元件。BmGSTe3的表达具有较高的组织特异性,它只在家蚕血液和头部表达。BmGSTe3在sf9细胞中表达的BmGSTe3蛋白具有较好的GSTs酶活性。【结论】BmGSTe3属于昆虫特异的Epsilon家族,其蛋白具有较好的GSTs酶活性。