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当期目录

    2010年 第43卷 第3期 刊出日期:2010-02-10
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    东乡野生稻苗期耐冷性的QTL定位
    夏瑞祥,肖宁,洪义欢,张超,苏琰,张小蒙,陈建民
    中国农业科学. 2010, 43(3):  443-451 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.001
    摘要 ( 880 )   PDF (719KB) ( 700 )   收藏
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    【目的】研究东乡野生稻苗期耐冷性的QTL和连锁标记,为水稻耐冷种质资源的利用及分子标记辅助选择育种提供理论和实践依据。【方法】以东乡野生稻作为非轮回亲本,南京11号为轮回亲本,构建144株BC2F1分离群体。通过SSR标记以根电导率作为耐冷性指标,以复合区间定位法对东乡野生稻苗期耐冷性进行QTL定位。【结果】检测到2个QTL qRC10-1和qRC10-2均位于第10染色体,对表型的贡献率分别为34.13%和37.02%,是两个主效的QTL。在与2个QTL的连锁标记RM171周围发展分子标记进一步定位,检测到3个QTL位于标记RM171附近。【结论】东乡野生稻第10染色体上的2个QTL qRC10-1,qRC10-2与苗期耐冷性有关,并位于SSR标记RM304-RM1108区间,可用于水稻耐冷性分子标记辅助选择育种。

    小麦EST-SSR标记的开发和遗传作图
    潘海涛,汪俊君,王盈盈,齐照良,李斯深
    中国农业科学. 2010, 43(3):  452-461 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.002
    摘要 ( 857 )   PDF (730KB) ( 1600 )   收藏
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    【目的】利用小麦EST序列数据库开发EST-SSR标记。【方法】对GenBank/dbEST注册的普通小麦EST序列(2006.4.18—2007.2.4)进行SSR查找,采用Primer5.0软件设计EST-SSR引物,选用3个小麦品种进行有效性检测,利用RIL群体和Mapmaker/Exp3.0软件进行遗传作图。【结果】在265 362条普通小麦EST序列中,共发现6 314个SSR,占整个EST数据库的2.38%。其中二核苷酸、三核苷酸重复序列最多,分别为2 237(35.43%)和2 084(33.01%)个。二核苷酸重复中,以GA/CT和AG/TC出现频率最高、分别占SSR总数的17.85%和10.37%,其次是CA/GT(4.07%)和AC/TG(2.53%);三核苷酸重复中,CAA/GTT(3.93%)、CGG/GCC(3.83%)、CGC/GCG(3.36%)、GGC/CCG(3.14%)、CTT/GAA(2.53%)、TGC/ACG(2.27%)以较高的频率出现。根据筛选得到的微卫星序列共设计了596个EST-SSR引物对,选择其中95分以上的194个合成。PCR检测表明,165个引物对(85%)可以扩增出稳定清晰的带型;在RIL群体中检测到21个EST-SSR引物26个位点有多态性,将其中的23个位点整合到已有的小麦遗传图谱上。【结论】开发了165个小麦EST-SSR新标记,EST序列是小麦SSR标记的重要来源。

    大豆种子不同发育时期全长均一化cDNA文库的构建
    李晨,闫晓红,周新安,沙爱华,单志慧,周蓉,魏文辉
    中国农业科学. 2010, 43(3):  462-467 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.003
    摘要 ( 865 )   PDF (470KB) ( 1088 )   收藏
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    【目的】为获得大豆种子发育相关基因,并为大豆基因组资源提供材料。【方法】采用SMART(switching mechanism at 5′ end of RNA transcript)与DSN(duplex-specific nulease)均一化相结合的技术,构建了全长均一化cDNA文库,采用涂平板测定和PCR快速鉴定的技术分析文库质量,用3730测序仪对文库克隆进行测序。【结果】构建了大豆种子不同发育时期全长均一化cDNA文库,最大限度地获得了大豆种子不同发育阶段表达的基因序列,原始文库的库容为6.0×105 cfu/mL,重组率接近100%,插入片段大小在0.6—2.0 kb之间,平均长度超过1.0 kb。经过大规模的质粒提取和测序,共得到了36 656条高质量的EST序列,序列的平均读长在600 bp以上。【结论】经过EST序列拼接分析,整个文库有着很高的非冗余性。文库的代表性和重组片段的完整性均达到了分离筛选目的基因的建库要求。

    基于性状和分子标记的高丹草近等基因系的分离研究
    逯晓萍,云锦凤,米福贵,陈强,张雅慧,薛春雷
    中国农业科学. 2010, 43(3):  468-473 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.004
    摘要 ( 765 )   PDF (415KB) ( 685 )   收藏
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    【目的】以株高等表型性状和分子标记为基础,从高粱×苏丹草的F6:7重组自交系群体中分离株高、叶片数2个性状及对这2个性状有效应的分子标记的近等基因系,为精确定位性状的QTL及分析QTL的作用提供有用的遗传材料。【方法】利用高粱314A×棕壳苏丹草的F2:3遗传作图群体的后代材料建立重组自交系群体F6:7,对株高、叶片数2个性状,采用基于性状和基于分子标记的近等基因系分离法,分别找出差异显著的株系和杂合的株系。将2种方法找出的共同株系再进行SSR标记,剔除杂合株,其余2种纯合子基因型即为该性状的近等基因系(NIL)。【结果】在重组自交系RIL-105和RIL-85家系内分别分离出了株高和叶片数的近等基因系。在重组自交系RIL-127家系内分离出了互作位点umc1714—umc2247的近等基因系。【结论】利用分离得到的这些近等基因系可进一步精确定位性状的QTL位点和分离QTL位点及对互作位点(上位性)的遗传效应进行分析。

    耕作栽培·生理生化
    全球水稻生产现状与制约因素分析
    朱德峰,程式华,张玉屏,林贤青,陈惠哲
    中国农业科学. 2010, 43(3):  474-479 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.005
    摘要 ( 865 )   PDF (250KB) ( 1248 )   收藏
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    【目的】分析全球水稻生产现状及其制约水稻生产的主要因子,探讨提高水稻产量的主要途径。【方法】采用全球水稻生产资料定量分析水稻面积和单产变化及其对总产贡献,及制约水稻生产的主要因素。【结果】全球水稻生产自1961年至2006年,由于复种指数提高,面积增长32%,年均增长0.61%。单产提高1.21倍,年均增长1.82%,单产提高主要依靠矮杆品种和杂交稻及其配套栽培技术的推广,灌溉设施改善和化肥施用。总产增长1.92倍,年均增长2.46%。水稻总产增长中,由面积增长贡献27%,由单产提高贡献73%。20世纪60年代以来全球水稻面积年增长率呈现逐年下降趋势。近年来水稻单产的增长率逐年变小,20世纪80、90年代和2000年以来分别为2.58%、0.98%和1.16%。面积下降和单产增长率变小导致总产增长率下降,20世纪80、90年代和2000年以来总产年均增产率分别为2.73%、1.48%和0.88%。制约水稻生产的主要因子是,水稻生产技术对单产提高的贡献率下降,病虫草危害及自然灾害频繁,多熟制生产系统水稻单产下降,水稻生产效益低。【结论】提高水稻产量的主要技术对策是改良水稻品种和扩大杂交稻应用,在非洲推进非洲新水稻应用,推广水稻集成栽培技术弥合水稻产量差异,发展水稻机械化生产技术及政府加大对水稻生产的政策支持。

    干旱条件下两个大豆品种非水力根信号特征及稳产性比较
    杨慎骄,徐炳成,方燕,李凤民
    中国农业科学. 2010, 43(3):  480-488 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.006
    摘要 ( 780 )   PDF (470KB) ( 726 )   收藏
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    【目的】非水力根信号(non-hydraulic root signal,nHRS)特征在判别植物的干旱适应能力上具有重要意义,研究其与作物生长和产量性状的关系可为抗旱节水农业提供理论支持。【方法】采用盆栽试验,分别于大豆分枝期、始花期和鼓粒期,在土壤渐旱过程中跟踪测定两个大豆供试品种(晋大74和晋豆24)的nHRS特征;测量其在高土壤水分[2007年的高水处理(H)和2008年的充分供水(WW),对照]及干旱胁迫[2007年的低水处理(L),及2008年的轻度干旱(LD)和严重干旱(SD)]处理下收获时的根冠生物量及籽粒产量。【结果】在分枝期,晋大74出现nHRS时的土壤含水量阈值低于晋豆24,在始花期和鼓粒期,则高于晋豆24;在上述3个生育期内nHRS结束时的土壤含水量阈值均以晋大74为高;晋豆24 nHRS的平均阈值宽度为田间持水量的9.3%,较晋大74(田间持水量的8.1%)要宽。干旱胁迫可显著降低(P<0.05)两品种地上部、地下部干物质重和籽粒产量,且晋大74的降幅大于晋豆24;晋豆24的稳产性高于晋大74;两品种根冠比在较严重的干旱(L和SD)条件下显著提高(P<0.05),且晋豆24增幅较大;干旱胁迫条件下,晋豆24的水分利用效率(WUE)显著高于晋大74。【结论】在轻度干旱条件下,产量和WUE较高的晋豆24有较低的根冠比和较好的稳产性可能与非水力根信号土壤含水量阈值范围较宽有关。

    植物保护
    棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体表型特征和侧翼序列分析
    徐荣旗,汪佳妮,陈捷胤,戴小枫
    中国农业科学. 2010, 43(3):  489-496 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.007
    摘要 ( 930 )   PDF (343KB) ( 1047 )   收藏
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    【目的】为鉴定棉花黄萎病菌随机插入突变体的表型特征,构建黄萎病菌遗传转化和功能基因研究的技术平台。【方法】采用农杆菌介导的T-DNA插入和高效TAIL-PCR方法。【结果】获得了2 628个棉花黄萎病菌VD991的T-DNA随机插入的突变体和15个突变体插入位点的侧翼序列。部分突变体的表型特征和插入位点侧翼序列分析表明,①突变体的菌落形态分为菌丝型、菌核型和中间型3类,菌核型约占7.3%;②在摇瓶培养条件下,突变体产孢高峰在接种后第5—6天,菌核型突变体的产孢能力普遍高于菌丝型;③棉花黄萎病菌VD991可以产生胞外蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和果胶酶。筛选获得蛋白酶分泌缺失的突变体3个,淀粉酶分泌缺失的突变体1个,果胶酶分泌降低的突变体6个;④菌核型突变体的致病力普遍高于野生型。获得了6个致病力减弱的突变体;⑤突变体侧翼序列与同种的大丽轮枝菌菌株VDLs.17基因组的序列一致性在95%—100%之间,与不同种的黑白轮枝菌VaMs.102序列的一致性为87%—94%。【结论】农杆菌介导的T-DNA随机插入可用于棉花黄萎病菌突变体的构建,突变体微菌核的产生与其产孢能力、致病性存在相关关系。美国大丽轮枝菌菌株VDLs.17基因组可用作黄萎病菌VD991功能基因研究的参考序列。

    白背飞虱若虫空间格局的地统计学分析
    闫香慧,赵志模,刘怀,肖晓华,谢雪梅,程登发
    中国农业科学. 2010, 43(3):  497-506 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.008
    摘要 ( 800 )   PDF (794KB) ( 608 )   收藏
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    【目的】研究白背飞虱[Sogatella furcifera(Horváth)]迁入后其后代若虫在稻田间的聚集与扩散的动态过程和空间分布规律,为综合防治提供理论依据。【方法】本文根据2008年在秀山县的系统调查资料,运用地统计学中的半方差函数,建立了秀山县水稻栽插至成熟10次调查时间在东西和南北2个方向上白背飞虱若虫的空间变异曲线模型,并利用Surfer8.0软件对空间分布数据进行插值和模拟。【结果】白背飞虱若虫密度越高,空间变量的变化幅度越大;由随机因数引起的空间变异平均为38.7%,由自相关因数引起的空间变异为61.3%,且空间变异的随机程度有随水稻生育期而逐渐增高的趋势;各调查时间东西方向的空间相关范围都小于南北方向,前者平均为18.99 m,后者为25.09 m;空间插值表明白背飞虱若虫种群在稻田的聚集斑块南北方向比东西方向长。【结论】白背飞虱若虫种群的空间分布主要呈聚集分布;在研究尺度下,南北方向是白背飞虱若虫种群聚集和扩散的主要方向。

    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    地表覆盖对西北旱地土壤有机氮累积及矿化的影响
    谢驾阳,王朝辉,李生秀,田霄鸿
    中国农业科学. 2010, 43(3):  507-513 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.009
    摘要 ( 741 )   PDF (254KB) ( 761 )   收藏
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    【目的】认识土壤氮素的转化和供应过程,是优化作物栽培和氮素养分管理的关键。【方法】本文采用5年田间长期定位试验的土壤,研究了地表覆草和覆膜栽培对旱地土壤氮素矿化和供氮能力的影响。【结果】与常规栽培相比,地表长期覆草会提高土壤氮素矿化势,降低矿化速率;覆膜则会降低土壤氮素矿化势,提高矿化速率,覆草、覆膜和常规栽培的矿化势分别为25.0—29.7、23.2—25.9、23.3—26.2 mg?kg-1。不施氮时,覆草和覆膜均能提高土壤有机氮含量,增加土壤轻质有机氮含量;施氮后,覆草能增加土壤有机氮和轻质有机氮含量,但覆膜却降低了土壤有机氮和轻质有机氮含量。施氮240 kg?hm-2时,地表覆草、覆膜和常规栽培土壤的有机氮含量分别为1.03、0.95和0.96 g?kg-1,轻质有机氮分别为51、35和37 mg?kg-1。【结论】作物生长过程中,地表覆草栽培能使土壤将较多的矿质氮转化形成可矿化有机氮;覆膜栽培则不利于土壤的有机氮累积。因此,覆草栽培虽增加了土壤氮素供应能力,但为实现作物增产,需增加氮肥投入或在作物需氮较多的生长阶段补充氮肥,覆膜栽培则需要注意配施有机肥。

    温室栽培系统的养分平衡及土壤养分变化特征
    余海英,李廷轩,张锡洲
    中国农业科学. 2010, 43(3):  514-522 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.010
    摘要 ( 775 )   PDF (461KB) ( 1094 )   收藏
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    【目的】弄清中国典型地区温室栽培系统的养分收支状况及其对土壤养分累积变化的影响,为节肥增效,实现温室生产的可持续发展提供依据。【方法】选取中国典型温室栽培地区山东寿光具有代表性的18个温室大棚为研究对象,通过对各温室肥料投入、作物种类及产量等情况的详细调查及土壤分析,研究温室系统养分的收支平衡及土壤养分变化特征。【结果】(1)在中国典型温室栽培生产基地,每年氮、磷、钾养分的平均投入量为4 088、3 656和3 438 kg?hm-2,其中随化肥投入的氮、磷、钾养分分别占到各养分总量的63%、61%和66%,是土壤养分的主要来源。(2)温室栽培条件下,氮、磷、钾养分的利用率分别仅为24%、8%、46%,且施用比例(1﹕0.9﹕0.8)与作物的需求比例(1﹕0.3﹕1.4)严重失衡。温室土壤有机质相对缺乏,而氮、磷、钾则大量累积,其理论盈余量分别为3 214、3 401和2 322 kg?hm-2。(3)温室土壤有机质、全氮、硝态氮、速效磷、速效钾的含量均显著高于露地土壤,且耕层(0—20 cm)的累积量最高,其平均含量分别为露地土壤的1.4倍、1.9倍、21.2倍、5.4倍和3.7倍。各养分在土壤剖面存在不同程度的向下迁移现象,其中NO3-的大量累积和向下迁移是造成当地地下水污染风险的关键因子。【结论】温室栽培系统中,盲目过量的施肥,不仅造成肥料资源的浪费,破坏土壤-植物的养分供需平衡,影响蔬菜品质,同时氮、磷的随水淋失也会带来巨大的环境风险。温室生产中不仅应重视高质量有机肥的投入,还应根据作物的需肥特性及土壤供肥能力进行计量施肥,以实现温室生产高效、优质、环境友好的发展目标。

    特征碳源简化土壤微生物Biolog测定的方法及应用
    李胜华,刘可星,廖宗文
    中国农业科学. 2010, 43(3):  523-528 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.011
    摘要 ( 734 )   PDF (320KB) ( 612 )   收藏
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    【目的】从发生番茄青枯病的土壤微生物群落Biolog测定结果中,在ECO微平板10种特征碳源基础上,减为9种特征碳源,利用MT板进行试验,以简化其测定手续。【方法】选用盆栽番茄土样进行了特征碳源的浓度试验,并应用所确定的浓度分别针对施肥处理不同但均未发病的大田辣椒土样、发病程度不同的大田番茄土样和盆栽辣椒土样进行了3次验证试验。【结果】浓度试验结果表明,各碳源不同浓度的OD值普遍存在差异,将其与ECO板结果相关联后确定了各特征碳源的应用浓度。3次验证试验结果表明,选用的试验浓度能明显地区分作物发病差异。【结论】特征碳源能反映出茄科作物病土与健康土以及发病轻与重的区别,可以简化土壤微生物Biolog测定。

    园艺
    光质对黄瓜叶片衰老与抗氧化酶系统的影响
    王虹,姜玉萍,师恺,周艳虹,喻景权
    中国农业科学. 2010, 43(3):  529-534 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.012
    摘要 ( 793 )   PDF (354KB) ( 668 )   收藏
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    【目的】明确不同光质对黄瓜叶片衰老的作用及其机制。【方法】以黄瓜为材料,研究白光(W)、紫光(P)、蓝光(B)、绿光(G)、黄光(Y)和红光(R)等不同光质对叶片叶绿素、可溶性蛋白及丙二醛(MDA)的含量和CAT、G-POD、APX等抗氧化酶的活性及基因表达的影响。【结果】紫光和蓝光诱导了抗氧化酶基因的表达及活性的上升,延缓了叶绿素和可溶性蛋白含量的下降,并且使MDA的含量保持相对较低的水平,从而延缓了植株的衰老。绿光、黄光和红光则抑制了抗氧化酶的活性,导致黄瓜植株叶绿素和可溶性蛋白含量的不断下降及MDA含量的持续上升,加速了植株的衰老进程。【结论】紫光和蓝光可以使叶片维持较高的抗氧化酶水平,从而延缓了植株的衰老。

    BTH、SA和SiO2处理对甜瓜幼苗白粉病抗性及叶片HRGP和木质素含量的影响
    陈年来,胡敏,乔昌萍,乃小英,王锐
    中国农业科学. 2010, 43(3):  535-541 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.013
    摘要 ( 805 )   PDF (252KB) ( 836 )   收藏
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    【目的】探讨苯并噻二唑(BTH)、水杨酸(SA)和纳米硅(SiO2)对甜瓜幼苗白粉病抗性的诱导作用及与木质素、HRGP含量的关系。【方法】以抗白粉病甜瓜品种‘银帝’和感病品种‘卡拉克赛’为材料,用BTH、SA和SiO2溶液分别预处理,5 d后接种白粉病菌并分4次调查处理植株的发病情况、测定叶片细胞壁中木质素和羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)含量。【结果】(1)BTH和SA处理显著降低了甜瓜幼苗的白粉病病情指数,尤以BTH效果为好,抗病品种发病较感病品种轻,SiO2只在发病初期显著降低病情指数。(2)白粉菌接种和BTH、SA处理对甜瓜叶片木质素及HRGP含量增加具有显著的系统诱导作用,且细胞壁中HRGP积累与木质素沉积在时间进程和强度上表现出明显的同步性,抗病品种的增加程度大于感病品种,SiO2无显著诱导效果。【结论】HRGP的积累和细胞壁的木质化与甜瓜对白粉病的抗性反应有关,是寄主-病菌互作的重要生化机制之一。

    木瓜属品种亲缘关系的SRAP分析
    王明明,陈化榜,王建华,宋振巧,李圣波
    中国农业科学. 2010, 43(3):  542-551 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.014
    摘要 ( 722 )   PDF (590KB) ( 802 )   收藏
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    【目的】探讨木瓜属品种的种源、亲缘关系以及遗传多样性,旨在为木瓜属品种的分类提供科学依据。【方法】利用22个SRAP(sequence-related amplified polymorphism)引物组合对27份品种和5份野生种进行聚类分析、主坐标分析及遗传多样性的评价。【结果】共检测到152个多态性位点,平均每个引物组合6.91个多态性位点,多态性位点百分数为73.08%。聚类分析显示,32份材料可划分为毛叶木瓜种系、西藏木瓜、皱皮木瓜种系、日本木瓜种系4个类群。西藏木瓜与毛叶木瓜种系聚为一支,亲缘关系密切;日本木瓜种系和皱皮木瓜种系聚为另一支,日本木瓜种系与毛叶木瓜种系亲缘关系最远,皱皮木瓜种系位于日本木瓜种系与毛叶木瓜种系之间。遗传多样性分析显示,日本木瓜种系和皱皮木瓜种系的遗传多样性指数高于毛叶木瓜种系,可能与交配、繁殖方式有关。属的水平上,种系间的遗传分化系数GST =0.4969。【结论】SRAP分子标记是研究木瓜属栽培品种遗传关系的有效工具。结合形态特征和SRAP分析结果,花柱基部被毛的状态是鉴定木瓜属栽培品种种源的准确指标之一。C. × superba与皱皮木瓜亲缘关系较近,可作为皱皮木瓜种下的品种群。

    中国主栽银耳配对香灰菌的系统发育和遗传多样性
    温文婷,贾定洪,郭勇,孙群,杨志荣,彭卫红
    中国农业科学. 2010, 43(3):  552-558 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.015
    摘要 ( 794 )   PDF (368KB) ( 674 )   收藏
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    【目的】了解中国主栽银耳配对香灰菌的分类地位及遗传多样性,为香灰菌资源利用和育种提供分子生物学依据。【方法】采用18S-28S rDNA 间隔区(ITS4/ITS5) 的PCR 扩增和内部简单重复序列多态性(ISSR) 分子标记,对中国主栽银耳配对香灰菌的遗传多样性进行分析。【结果】16 株供试菌株ITS 序列分析表明,供试菌株与Annulohypoxylon stygium 关系最为接近,同源性高达99%。从70 个ISSR引物中筛选出了11 个多态性好 的引物,共获得62 条ISSR标记。以相关系数0.7 为阈值,将16 株菌划为5 个遗传组,菌株间遗传差异较大,遗传多样性较高。【结论】中国主栽银耳地区的香灰菌遗传资源较为丰富,这为利用香灰菌资源选育新品种提供了可能。

    贮藏·保鲜·加工
    影响精胺/一氧化氮加合物释放一氧化氮的因子及园艺产品吸收一氧化氮的特性
    张丽丽,赵莉莉,周杰
    中国农业科学. 2010, 43(3):  559-564 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.016
    摘要 ( 1001 )   PDF (237KB) ( 674 )   收藏
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    【目的】研究影响精胺/一氧化氮加合物(SPER/NO)释放NO的因子及园艺产品吸收NO的特性,为SPER/NO应用于园艺产品的贮藏保鲜提供理论依据。【方法】合成SPER/NO,用电化学传感器检测介质、湿度、添加物等对SPER/NO释放NO的影响以及园艺产品吸收NO的特性。【结果】SPER/NO在高湿度酸性介质中能快速释放一氧化氮,添加淀粉能延缓一氧化氮的释放。园艺产品能快速吸收SPER/NO释放的NO,其吸收速率氮气氛围高于空气氛围;【结论】SPER/NO与柠檬酸的混合物在高湿度环境中能释放NO,园艺产品可快速吸收所释放的NO。

    半抗原-载体蛋白偶联物的三种电泳鉴定方法
    雷红涛,庞杰,贺丽苹,杨金易,孙远明,秦毅兰,梁明标
    中国农业科学. 2010, 43(3):  565-570 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.017
    摘要 ( 771 )   PDF (400KB) ( 664 )   收藏
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    【目的】建立一种简单方便的半抗原-载体蛋白偶联物电泳鉴定方法。【方法】选用SDS-PAGE、非变性琼脂糖凝胶电泳、高效毛细管区带电泳3种方法对载体蛋白、偶联剂变性的载体蛋白、半抗原-载体蛋白进行比较鉴定,同时与光谱法结果比较。【结果】对分子量差异较小的载体蛋白和半抗原-载体蛋白偶联物,SDS-PAGE不能有效分辨;但偶联前后载体电荷有变化时,非变性琼脂糖凝胶电泳却能有效分辨游离的载体蛋白和半抗原-载体蛋白偶联物,相对SDS-PAGE表现出更高的分辨灵敏度;毛细管区带电泳能高效分辨载体和半抗原-载体蛋白偶联物,结果直观,但需较贵重的专用仪器。琼脂糖电泳和毛细管电泳法与可见-紫外光谱法鉴定结果一致。【结论】3种电泳方法各有优缺点,非变性凝胶电泳简便、廉价、有效,较适合普通实验室使用。

    高能电子束辐照对巨峰葡萄生理品质的影响
    王秋芳,乔勇进,乔旭光
    中国农业科学. 2010, 43(3):  571-577 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.018
    摘要 ( 955 )   PDF (328KB) ( 742 )   收藏
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    【目的】探讨高能电子束辐照对巨峰葡萄的保鲜效果,为电子束在葡萄等果蔬类保鲜领域的应用提供理论及实践依据。【方法】以400、700、1 000、1 500、2 500 Gy等不同剂量电子束处理巨峰葡萄,置于温度-0.5—0.5 ℃、相对湿度85%—95%冷库中贮藏,研究不同处理对巨峰葡萄生理品质的影响。【结果】400、700、1 000 Gy剂量电子束辐照巨峰葡萄并结合低温冷藏能够有效抑制Vc及单宁含量的下降,维持较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,抑制膜脂过氧化进程,进而达到保鲜的目的。其中700 Gy处理组贮藏后期Vc含量达3.79 mg/100 g,SOD、POD活性分别保持在14.89 U?g-1、40.93 U?g-1?min-1,显著高于其它处理组(P<0.05),且能维持较低的腐烂率和落粒率;而1 500、2 500 Gy电子束对葡萄的品质产生一定负面影响,贮藏期间Vc、单宁含量快速降低,果粒落粒现象较重。【结论】700 Gy电子束处理巨峰葡萄其生理品质及保鲜效果最佳,在-0.5—0.5℃冷库中贮藏98 d,与对照相比极大提高了贮藏品质。

    畜牧·资源昆虫
    运输应激对猪脾脏IL-2、IL-6和IL-10 mRNAs表达的影响及其调控机制
    吕琼霞,张书霞,赵茹茜
    中国农业科学. 2010, 43(3):  578-584 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.019
    摘要 ( 774 )   PDF (405KB) ( 576 )   收藏
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    【目的】探讨不同时间运输应激对猪脾脏中IL-2mRNA、IL-6mRNA、IL-10mRNA及其IL-2RmRNA、IL-6RmRNA表达的影响,并探讨P38MAPK-NF-κB信号途径对其表达的调控作用。【方法】将19头体重50 kg左右的猪随机分为4组,分别进行0、1、2和4 h公路运输,运输结束后立即扑杀取脾脏,液氮保存,用荧光定量PCR的方法对3种细胞因子及其IL-2RmRNA、IL-6RmRNA进行定量;另用ELISA方法检测试验猪脾脏组织匀浆液中P38MAPK含量的动态变化;激光扫描共聚焦显微镜观察NF-κB运输前后在脾脏细胞中的分布。【结果】经1、2和4 h的运输应激后,脾脏中IL-10、IL-6及IL-6RmRNA的表达发生了显著的变化,P38MAPK变化不明显,NF-κB在脾脏中的表达是先上升,随后稍微下降,到4 h时又升高并高于其它3个组;且NF-κB的入核率也呈现同样的变化趋势。【结论】运输应激可引起猪脾脏IL-6mRNA、IL-10mRNA和IL-6RmRNA表达的显著变化,且存在时效性;相关性分析表明,在所检测的3种细胞因子中,脾脏主要对运输过程中IL-6水平起重要的调节作用,结合细胞因子表达调控的信号机制表明,NF-κB可能对运输过程中猪脾脏相关细胞因子变化起重要的调控作用。

    蜂螨的种类及蜜蜂主要害螨研究进展
    罗其花,周婷,王强,代平礼,吴艳艳
    中国农业科学. 2010, 43(3):  585-593 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.020
    摘要 ( 1047 )   PDF (361KB) ( 1062 )   收藏
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    蜂螨是一类危害严重的蜜蜂寄生虫。随着蜂螨抗药性的产生和危害的加重,现已引起各国养蜂业的高度重视。本文从4个方面综述了近年来与蜂螨相关的研究进展:①蜂螨的种类;②重要蜜蜂害螨武氏蜂盾螨(Acarapis woodi),狄氏瓦螨(Varroa destructo)和小蜂螨(Tropilaelaps spp.)的分布、生物学特性、危害和防治方法;③与蜂螨相关的蜜蜂信息素研究;④与蜂螨相关的蜜蜂病害研究;并对今后蜂螨的研究趋势和方向进行了讨论。
    兽医
    鸡α干扰素/白细胞介素2基因的融合表达及活性研究
    闫若潜,谢彩华,吴志明,张志凌,刘光辉,刘梅芬
    中国农业科学. 2010, 43(3):  594-604 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.021
    摘要 ( 787 )   PDF (535KB) ( 587 )   收藏
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    【目的】研究高效广谱鸡基因工程重组复合抗病毒制剂以对鸡的病毒性疾病进行防治。【方法】采用重叠延伸PCR(splicing by overlap extension-PCR,SOE-PCR)方法通过一基因柔性接头将鸡α干扰素(chicken interferon alpha,ChIFN-α)与鸡白细胞介素2(chicken interleukin-2,ChIL-2)基因构建成ChIFN-α-linker- ChIL-2嵌合基因并克隆入pGEM-T Easy载体,将嵌合基因亚克隆入pQE-30表达载体中进行原核表达。通过尿素变性、低浓度蛋白复性液复性、PBS溶液透析等步骤对表达的重组融合蛋白(rChIFN-α-linker-ChIL-2)进行纯化。采用细胞病变抑制法检测rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在细胞上抑制水泡性口炎病毒(VSV)和传染性法氏囊病毒(IBDV)增殖活性。采用ChIL-2 ELISA试验方法检测rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白与抗ChIL-2单抗发生特异性免疫反应的活性。分别测定rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在SPF鸡胚上对新城疫病毒(NDV)和禽流感H9N2亚型病毒(AIV H9N2)的抑制活性以测定其在鸡胚内抗病毒活性。分别测定rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在鸡体内对NDV活疫苗和灭活疫苗的免疫增强作用以测定其在鸡体内的活性。【结果】成功构建并克隆了ChIFN-α-linker-ChIL-2嵌合基因。嵌合基因在大肠杆菌中表达的rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白分子量大小约35.9 kD,蛋白经纯化后纯度在96%以上。rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在CEF细胞上具有明显抗病毒活性,其抗VSV和IBDV活性明显高于单一rChIFN-α的抗病毒活性;rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白可以和抗ChIL-2单抗发生特异性免疫反应。IFN-α活性单位为200 IU的rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在SPF鸡胚内可明显降低NDV和AIV H9N2所引起的鸡胚死亡和胚体出血,并能显著延长鸡胚存活时间,但过高剂量的rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白抑制鸡胚死亡和出血能力有所下降。合适剂量的rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在鸡体内具有显著的抗病毒活性和免疫增强活性。【结论】rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在鸡体内外均具有ChIFN-α和ChIL-2蛋白的双重生物学活性,这为进一步研究以rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白为主要成分的基因工程抗病毒制剂在鸡体内抗病毒活性研究奠定了基础。

    1—2月龄荷斯坦奶牛不同组织中FMDV受体亚基αv、β3、β6 mRNA转录水平的相对定量研究
    独军政,常惠芸,薛 霜,高闪电,丛国正,邵军军,林 彤,包慧芳,才学鹏
    中国农业科学. 2010, 43(3):  605-611 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.022
    摘要 ( 1043 )   PDF (568KB) ( 629 )   收藏
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    【目的】建立检测牛口蹄疫病毒(FMDV)受体亚基αv、β3、β6 mRNA相对转录水平的实时定量PCR方法,分析受体αvβ3和αvβ6在不同器官组织中的转录水平。【方法】在对牛FMDV受体基因克隆和测序的基础上,设计实时定量PCR引物,以GAPDH为内参基因,采用△△Ct 相对定量PCR方法检测分析FMDV受体亚基αv、β3、β6 mRNA在1—2月龄荷斯坦奶牛体内不同器官组织中的转录表达谱。【结果】αvβ3在荷斯坦奶牛24种组织中均有不同程度的转录表达;αvβ6在甲状腺、硬腭、鼻内皮、喉头、肺、食管、肾、后蹄冠状带等组织表达量较高,在唇、舌皮、软腭、气管、心脏、瘤胃、直肠、前蹄冠状带等组织转录表达量适中,在唾液腺、下颌淋巴结、肝、脾、肌肉等组织未检测到表达;αvβ6在牛体内的表达分布与FMDV组织嗜性基本一致,αvβ6受体可能是决定FMDV组织嗜性的主要功能受体,αvβ3的组织分布似乎与FMDV组织嗜性无关,但不能排除αvβ3在病毒感染过程中的作用。【结论】建立了检测FMDV受体亚基mRNA在不同器官组织中表达水平的相对实时定量PCR方法。

    研究简报
    棉纤维特异表达蓝铜蛋白基因(GhBCP1)的克隆与鉴定
    田琴,李艳军,郭芳,张新宇,王海云,孙杰
    中国农业科学. 2010, 43(3):  612-617 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.023
    摘要 ( 783 )   PDF (575KB) ( 642 )   收藏
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    【目的】对从棉纤维细胞分离获得的基因GhBCP1进行序列和表达分析,初步分析其功能。【方法】采用mRNA荧光差异显示结合cDNA末端快速扩增技术克隆基因全长cDNA序列,用生物信息学方法对获得的cDNA序列及推定氨基酸序列进行分析,并用荧光实时定量PCR法研究基因在不同组织中的表达。【结果】克隆了一个棉纤维特异表达基因的全长cDNA,命名为GhBCP1(GenBank登录号:EF222282),该cDNA全长721 bp,含有一个编码176个氨基酸蛋白的开放阅读框。BLAST分析表明该基因所编码产物为一个蓝铜蛋白。Southern杂交分析表明该基因在陆地棉(Gossypium hirsytum L.)中有2个拷贝。实时荧光定量PCR分析发现该基因在棉花纤维细胞特异表达,在纤维发育过程中,GhBCP1转录产物的累积主要发生在纤维细胞发育由伸长向次生壁合成转换阶段。【结论】GhBCP1基因的组织特异性和发育阶段性表达初步证明该基因的功能可能与次生壁合成的起始密切相关。

    2个新的鳞翅目OR83b类化感蛋白基因的克隆和序列分析
    修伟明,张逸凡,杨殿林,董双林,刘玉升
    中国农业科学. 2010, 43(3):  618-625 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.024
    摘要 ( 767 )   PDF (1016KB) ( 627 )   收藏
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    【目的】分离和克隆昆虫触角中一类非常保守的嗅觉受体蛋白基因全序列。【方法】采用简并引物反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆基因,用生物信息学方法对获得的cDNA全序列及推导的氨基酸序列进行分析。【结果】从甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)和斜纹夜蛾[Spodoptera litura (Fabricius)]雄蛾触角中扩增得到2个分别为1 906 bp和2 483 bp的OR83类化感蛋白基因的cDNA,开放阅读框(ORF)编码473个氨基酸,命名为SexiOR2和SlitOR2。通过在GenBank中进行序列的同源性比较,发现这2个鳞翅目化感蛋白新序列与已知蛾类昆虫的OR83b类化感蛋白氨基酸序列具较高的同源性。【结论】明确了所获得的2个鳞翅目蛋白新序列属于OR83b类化感蛋白。

    外来入侵害虫新菠萝灰粉蚧在中国的风险性分析
    覃振强,吴建辉,任顺祥,万方浩
    中国农业科学. 2010, 43(3):  626-633 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.025
    摘要 ( 913 )   PDF (219KB) ( 643 )   收藏
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    【目的】分析外来入侵害虫新菠萝灰粉蚧(Dysmicoccus neobrevipes Beardsley)在中国的风险性。【方法】根据国际植物检疫措施标准(ISPM)规定的有害生物风险性分析(PRA)程序,本文从新菠萝灰粉蚧国内分布状况、潜在危害性、受害栽培寄主的经济重要性、传播扩散的可能性及危险性管理难度等5个方面对其在中国的风险性进行了定性、定量分析。【结果】新菠萝灰粉蚧在中国的综合风险值R为2.12。【结论】表明新菠萝灰粉蚧在中国是高度危险的检疫性有害生物。

    水稻暴雨灾害保险气象理赔指数设计
    娄伟平,吴利红,姚益平
    中国农业科学. 2010, 43(3):  632-639 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.026
    摘要 ( 1001 )   PDF (286KB) ( 901 )   收藏
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    【目的】设计水稻暴雨灾害保险气象理赔指数,为开展水稻政策性农业保险提供技术支撑。【方法】根据水稻遭受暴雨灾害造成的减产率与气象因子、下垫面条件的关系,建立单季稻暴雨灾害减产率模型, 利用GIS技术将减产率确定到各种复杂地形下,综合区域产量指数保险和气象指数保险的优点,设计精细化到自然村或村民小组一级的水稻暴雨灾害保险气象理赔指数。【结果】确定了以自然村或村民小组为基本区域的水稻暴雨灾害保险气象理赔指数。不同的典型降雨过程和0716号强台风“罗莎”影响过程资料对单季稻暴雨灾害减产率模型的模拟结果表明,该模型能有效地模拟复杂地形下单季稻遭受暴雨灾害减产率分布, 能提供可信度高的单季稻暴雨灾害灾损评估。当模型计算的水稻减产率≤30%时,理赔指数为0,赔付率为0;水稻减产率大于30%时,理赔指数等于水稻减产率,赔付率为水稻减产率。【结论】单季稻暴雨灾害减产率模型能根据降水量、风力计算浙江省杭州市余杭区各自然村单季稻遭受暴雨灾害的减产率,在此基础上结合区域产量和气象指数优点设计的气象理赔指数,在一定程度上有助于降低目前中国传统农业保险中存在的弊病。

    西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因启动子的克隆及活性测定
    张晓,罗军,李建华,赵旺生,王伟
    中国农业科学. 2010, 43(3):  640-647 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.027
    摘要 ( 787 )   PDF (465KB) ( 456 )   收藏
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    【目的】克隆测定西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因(Fatty Acid Synthase,FAS)启动子的全长序列,进行活性区域分析,为奶山羊FAS基因功能和表达调控机理研究提供依据。【方法】根据牛和人脂肪酸合酶基因启动子的同源序列以及西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因5′UTR区域,分别设计上、下游引物,以西农萨能奶山羊全血DNA为模板克隆启动子序列。依据生物信息学分析结果重设引物,将FAS启动子基因分段克隆并连接到荧光素酶表达载体PGL-3,与Psv-β-半乳糖苷酶对照载体共转染293、MCF-7细胞,进行荧光素酶活性检测和β-半乳糖苷酶的活性检测。【结果】FAS基因启动子序列全长2 640 bp,与牛、人FAS启动子序列同源性90%以上,包括数个潜在SP1、Ets、LSF等转录因子结合位点和CCAAT框、GC框。-1 040—-340 bp处可能包含启动子活性中心,通过启动子缺失片段试验将活性中心范围缩小至-721—-540 bp之间。【结论】通过克隆FAS基因启动子区域,分析表明启动子前端存在负调控元件,找出了启动子最小活性中心。

    家蚕Bm595的表达、组织分布及亚细胞定位
    王帅玉,盛清,吕正兵,陈健,聂作明,王丹,刘立丽,沈红丹,舒建洪,陈剑清,吴祥甫,张耀洲
    中国农业科学. 2010, 43(3):  648-654 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.028
    摘要 ( 807 )   PDF (524KB) ( 596 )   收藏
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    【目的】从家蚕蛹期cDNA文库中获得一条新基因Bm595,分析Bm595在家蚕体内的表达和定位情况。【方法】利用生物信息学分析Bm595序列,并构建重组表达质粒在大肠杆菌中诱导表达,以纯化的融合蛋白抗原,制备多克隆抗体。用荧光定量PCR和Western blot方法分析Bm595基因在家蚕各组织中的分布。用免疫细胞化学的方法研究Bm595蛋白的定位情况。【结果】Bm595在五龄幼虫的转录水平最高,卵中最低。Bm595在家蚕五龄幼虫各组织中的转录水平由高到低依次为:睾丸、丝腺、肠、头、卵巢、脂肪体、表皮、气管。在表达水平方面,睾丸的表达量最高,其次是丝腺和头,脂肪体有较明显的表达。以家蚕Bm5细胞进行免疫细胞化学试验,Bm595主要分布于细胞核内。【结论】在mRNA、蛋白质表达和细胞水平对Bm595进行初步表达分析和定位分析,为进一步研究该蛋白在家蚕中的功能提供重要依据。
    PP333诱导黄瓜子叶节差异蛋白表达的分析
    李凤玉,潘德灼,梁海曼,陈伟
    中国农业科学. 2010, 43(3):  655-660 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.029
    摘要 ( 740 )   PDF (381KB) ( 672 )   收藏
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    【目的】了解和寻找PP333处理所导致的差异蛋白表达,为深入研究PP333的作用规律和机理获取有价值的信息。【方法】 应用双向凝胶电泳技术研究PP333处理后黄瓜离体子叶节培养物差异蛋白的表达,结合质谱分析和蛋白质数据库检索,确定所检出差异蛋白质的性质和功能。【结果】双向电泳检测到黄瓜离体子叶节培养物蛋白点有1 000个左右, 质谱(MALDI-TOF-TOF/MS)分析鉴定出 5 个有信息价值的差异表达蛋白点,分别为14-3-3 蛋白(R2)、氨基肽酶(R7)、甲硫氨酸合酶(R11)、60s酸性核糖体蛋白(R20)和PEPC(R21)。这些蛋白质与代谢过程、蛋白质翻译及信号转导等关系密切。【结论】PP333 处理导致多种蛋白质表达发生改变,并通过多种蛋白质的相互协调作用调控植物体的生长发育。