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当期目录

    2010年 第43卷 第14期 刊出日期:2010-07-15
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    粳稻株高QTL与赤霉素和油菜素内酯合成及信号转导基因相关分析
    姜树坤,黄成,徐正进,陈温福
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2829-2838 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.001
    摘要 ( 706 )   PDF (517KB) ( 783 )   收藏
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    【目的】通过比较控制株高及其构成因素的QTL与赤霉素和油菜素内酯合成及信号转导相关基因的关系,为明确株高的分子调控机制提供理论参考。【方法】利用沈农265和丽江新团黑谷杂交构建的粳-粳交重组自交系为作图群体,对水稻株高及其构成因素进行QTL定位,并与控制赤霉素和油菜素内酯合成及信号转导的相关基因进行比对分析。【结果】RILs群体的株高及各个构成因素均呈正态分布。株高与各构成因素间呈正相关。相邻的构成因素间呈极显著的正相关,而相距较远的构成因素间的相关性减弱甚至负相关,进一步分析表明,株高主要受倒1和倒4节间长度的影响。共检测到21个控制株高及其构成因素的QTL,分布在第1、2、3、5、6、7、8、9、11和12染色体上。其中位于第9染色体上的QPH9b即直立穗基因EP1(DEP1或qPE9-1)对于水稻的株高起着很重要的作用,其主要通过影响倒1和倒2节间的长度来影响株高,该基因的分子功能与之前发现的众多控制株高的基因均不同,可能是一个种新的调控株高的机制。【结论】通过比较21个QTL与赤霉素和油菜素内酯合成及其信号转导相关基因发现,该群体株高的遗传基础复杂。

    1BL/1RS小麦的分子和细胞学鉴定及黏类CMS育性恢复区域分布的分析
    郭艳萍,位芳,张改生,程海刚,宋瑜龙,王青,牛娜,马守才,李红霞
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2839-2847 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.002
    摘要 ( 919 )   PDF (494KB) ( 484 )   收藏
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    【目的】揭示黏类小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的区域分布及恢复材料的1BL/1RS情况,为黏类细胞质雄性不育系优良恢复源筛选提供理论依据,以推动黏类小麦雄性不育“三系”强优势组合的选配能不断得到新的材料保障。【方法】以8个黏类不育系和国内外一批小麦品种(系)为试材,结合分子和细胞学技术,进行1BL/1RS易位系鉴定,并利用中国国内法对其育性恢复程度进行分类。【结果】在参试的256份材料中,初步鉴定约20%的小麦品种(系)属于1BL/1RS易位系;育性表现半不育、高可育和全可育的品种(系)分别有86.15%、91.67%和100%为非1BL/1RS易位系,表现全不育和高不育的品种(系)中均有40%左右属于1BL/1RS易位系;恢复能力在50%以上的品种(系)在中国春麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区和华南冬麦区的比例依次为60%、65.85%、68.42%和71.43%。【结论】黏类不育系优良恢复源大都为非1BL/1RS易位系,主要集中在中国春麦区和南方冬麦区。

    ICRISAT花生微核心种质资源SSR标记遗传多样性分析
    任小平,张晓杰,廖伯寿,雷永,黄家权,陈玉宁,姜慧芳
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2848-2858 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.003
    摘要 ( 706 )   PDF (303KB) ( 596 )   收藏
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    【目的】评价ICRISAT花生微核心种质资源的遗传多样性水平,揭示ICRISAT花生微核心种质资源遗传多样性,验证传统植物学分类的可靠程度,为充分发掘、利用ICRISAT花生微核心种质资源提供必要信息。【方法】采用27对花生SSR引物,对ICRISAT微核心花生种质168份材料(来自世界五大洲42个国家)进行遗传多样性分析;利用NTSYS-pc V2.0软件进行主成分分析(PCA)并绘制三维空间聚类图;利用Popgene V1.32估算种质群间的Nei78遗传距离等参数并进行UPGMA聚类分析,采用MEGA 3.1绘制种质群间聚类图。【结果】27对SSR引物共扩增出115条多态性条带,每对引物平均扩增出4.2930个等位变异,其中有效等位变异数2.7931,有效等位变异所占比重为65.49%;PM137、16C6、14H6、8D9和7G02等引物最为有效,其Shannon’s信息指数均在1.5以上,等位变异数5个以上,有效变异数3.7个以上。在多粒型群体中,来源于南美洲和印度种质资源的遗传多样性较低,来源于南美洲和非洲种质资源的遗传多样性较高;在珍珠豆型群体中,来源于北美洲种质资源的遗传多样性较低,来源于南美洲和非洲种质资源的遗传多样性较高;在普通型群体中,来源于北美洲种质资源的遗传多样性较低,来源于南美洲、美国和非洲种质资源的遗传多样性较高。来自南美洲的花生种质资源具有较高的遗传多样性,与花生起源于南美洲的结论一致。PCA分析,发现栽培种花生种质资源由4个差异明显的基因源构成,“hypogaea”包括普通型种质资源,“vulgaris”包括珍珠豆型种质资源,“fastigiata 1”包括多粒型种质资源,“fastigiata 2”包括多粒型种质资源。植物学分类单位间的Nei78遗传距离介于16.336—23.607 cM,UPGMA聚类方法将花生属植物学分类单位聚成5个组群,“组群1”对应“hypogaea”基因源,“组群2”对应“vulgaris”基因源,“组群3”对应“fastigiata 1”、“fastigiata 2”基因源之和,“组群4”和“组群5”分别代表秘鲁型和赤道型基因源,聚类结果支持4个基因源的划分。【结论】ICRISAT花生微核心种质资源具有丰富的遗传多样性,不同来源的变种群间存在明显的遗传差异,并分化成4个基因源,研究结果部分支持栽培种花生传统的植物学分类体系。为拓宽花生育成品种的遗传基础,应充分发掘ICRISAT微核心种质各基因源的遗传潜力。
    耕作栽培·生理生化
    两系杂交水稻C两优系列组合的高产根系特征
    唐文帮,邓化冰,肖应辉,张桂莲,范科,莫慧,陈立云
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2859-2868 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.004
    摘要 ( 923 )   PDF (267KB) ( 697 )   收藏
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    【目的】揭示两系杂交水稻C两优系列组合的高产根系特征及根系与产量之间的关系。【方法】用两用核不育系C815S配制7个杂交组合,以汕优63为对照,对其根系形态和生理特性及其与产量的关系进行了研究。【结果】C两优系列组合的根系干重、不定根条数、不定根总长、根系总体积、发根力、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积和根系a-NA氧化量显著高于对照汕优63。相关分析表明,抽穗期根系干重、不定根条数、不定根总长、根系总吸收面积、根系a-NA氧化量及灌浆期和乳熟期的发根力与单株产量呈极显著或显著正相关。逐步回归表明,抽穗期的不定根数量和根系a-NA氧化量是影响水稻高产的主要因素,可作为水稻高产栽培和水稻品种遗传改良的可靠指标。【结论】C两优系列杂交组合在整个生育期内比汕优63具有发达的根系和较强的根系活力,保证了其营养元素和水分的吸收,从而为高产奠定了基础。尤其是在生育后期仍保持较强的根系活力及地下部与地上部的和谐关系是其高产的重要原因。

    行株距配置对不同穗型冬小麦品种光合特性及产量结构的影响
    李娜娜,李慧,裴艳婷,石玉华,田奇卓,谢连杰,王树亮,刘鑫,徐凤娇
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2869-2878 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.005
    摘要 ( 717 )   PDF (348KB) ( 983 )   收藏
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    【目的】研究不同行株距配置对两种穗型小麦品种生育后期光合特性及产量的影响,为不同类型品种超高产栽培的行株距配置提供理论依据。【方法】以中多穗型济麦20和大穗型山农8355为材料,探讨5种行株距配置对产量构成及生育后期光合、衰老特性等指标的调控作用。【结果】均等行株距和窄行宽株距可显著提高孕穗至花后7 d的叶面积系数和群体净光合速率。旗叶净光合速率随着行距扩大和株距的缩小而提高,且提高幅度随着时间推移逐渐增加。不同行株距处理的抗氧化酶活性与旗叶光合速率变化趋势一致,与丙二醛含量相反。大穗型山农8355灌浆中后期抗衰特性和光合速率优于中多穗型济麦20。光合速率与籽粒产量的相关不显著,群体光合速率与产量构成三因素的相关显著性因生育进程而呈现较大差异,群体与旗叶光合速率自开花14 d开始呈显著正相关。【结论】行株距配置可有效调控小麦产量构成三因素并最终影响籽粒产量;宽行窄株距可改善生育后期光合特性,延缓衰老;实现高产的最佳行株距配置依品种类型而异。

    农作物空间格局遥感监测研究进展
    唐华俊,吴文斌,杨鹏,周清波,陈仲新
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2879-2888 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.006
    摘要 ( 790 )   PDF (275KB) ( 1169 )   收藏
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    遥感技术因其高时效、宽范围和低成本等优点正被广泛应用于对地观测活动中,为大区域尺度掌握农作物空间格局提供了新的科学技术手段。本文系统总结了近10年来国内外农作物空间格局遥感监测在理论、方法、实践应用等方面取得的新进展,指出了亟待解决的问题,并对今后的发展方向进行了展望。研究认为,农作物种植面积遥感监测主要根据遥感传感器记录的不同农作物光谱特征的差异,进行不同农作物种植面积的识别,方法主要包括:基于光谱特征、基于作物物候特征和基于多源数据的农作物遥感识别方法。遥感技术应用于农作物复种模式监测主要根据时间序列植被指数描述的作物季节活动过程,利用不同的拟合方法得到作物生长曲线,实现作物复种模式有效监测。农作物种植方式遥感监测是更高层次的遥感应用,主要利用时间序列遥感数据,根据作物植被指数的变化规律区分不同作物生育周期,判断不同复种模式下作物的种植顺序和方式。在未来相当长的一段时间内,建立农作物空间格局遥感监测的理论和技术体系、发展和改进遥感影像分类方法、优化时间序列遥感数据平滑技术和提高信息提取的自动化与流程化将是农作物空间格局遥感监测需要重点解决的几个关键问题。

    植物保护
    “西北-华北-长江中下游”条锈病流行区系当前小麦品种(系)抗条锈病性评价
    韩德俊,王琪琳,张立,魏国荣,曾庆东,赵杰,王晓杰,黄丽丽,康振生
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2889-2896 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.007
    摘要 ( 704 )   PDF (339KB) ( 774 )   收藏
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    【目的】西北-华北-长江中下游麦区是中国小麦条锈病最主要的流行区系,准确评价大区间当前小麦品种抗条锈病性水平和抗源使用特点,为整体考量各流行区小麦抗性品种分布的合理性和确定今后的育种方向提供依据。【方法】从该区系13个省(区)征集了501份小麦当前主栽品种和后备品种,在杨凌进行苗期分小种(CYR32和CYR33)和成株期混合小种(CYR23、CYR25、CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-7)人工诱发接种鉴定,在天水自然发病条件下进行抗条锈病性鉴定。【结果】参鉴小麦品种(系)中,表现为全生育期抗性的品种仅有34份,占参试品种(系)的6.8%,表现成株期抗性的品种为110份,占参试品种的22.0%,表现感病的品种(系)为356份,占供试品种(系)的71.0 %;流行区系内不同地区间小麦品种抗条锈性水平存在较大差异;结合育种系谱分析,具有全生育期抗病性的品种(系)的有效抗源类型较丰富,但在品种(系)中的分布不均衡,主要集中在92R系(携带Yr26)、贵农系以及少数携带Yr24的CIMMYT抗源种质。【结论】当前中国小麦主产区小麦品种抗条锈性整体水平仍较低,必须加强病害预测预报和防治,以避免大区流行;小麦品种主要有效抗源较单一,且在不同流行区同时使用。

    抗戊唑醇草莓枯萎病菌ZY-W的诱导及其生物学特性
    顾春波,姜莉莉,王开运,史晓斌,段海明,林才华
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2897-2904 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.008
    摘要 ( 989 )   PDF (283KB) ( 625 )   收藏
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    【目的】诱导获得草莓枯萎病菌对戊唑醇的抗性菌株,并比较敏、抗菌株在生物学特性方面的差异。【方法】在含戊唑醇PDA平板培养基上,对草莓枯萎病菌进行逐代处理,以诱导其抗性菌株;利用菌落直径测定法测定抗性菌株对其它一些杀菌剂的交互抗性,及其与敏感菌株之间生物学特性差异。【结果】敏感菌株选育至36代,对戊唑醇的抗性达34.22倍,抗性能够稳定遗传;抗戊唑醇菌株对三唑酮等7种药剂表现出了不同程度的交互抗性;抗性菌株与敏感菌株的适宜生长温度均为25℃,适宜pH值为9;敏、抗菌株在不同碳、氮源中,菌丝生长与产孢趋势有所不同。【结论】草莓枯萎病菌在环境中容易形成戊唑醇抗性群体,抗性风险较高,生产中需引起注意。

    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    黄土旱塬几种农田水分管理模式下春玉米氮素吸收及分配的差异
    徐洪敏,朱琳,刘毅,陈新平,李世清
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2905-2912 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.009
    摘要 ( 713 )   PDF (313KB) ( 661 )   收藏
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    【目的】以高原沟壑区典型代表性土壤黑垆土为供试土壤,以紧凑型玉米品种先玉335为供试作物,根据目标产量,在高密栽培及优化施氮量和施氮时期基础上,研究4种农田水分管理模式下春玉米氮素吸收、分配及转移规律,以期为黄土高原南部半干旱区春玉米高产高效栽培提供依据。【方法】田间试验以补充灌溉、雨养、地膜覆盖和秸秆覆盖等为农田水分管理模式,通过在玉米苗期、大喇叭口期、抽雄吐丝期、灌浆期、蜡熟期和生理成熟期等关键生育时期采集地上部植株样品,研究春玉米各生育时期不同器官氮素累积、分配和转移规律与产量及水分养分效率的关系。【结果】随生育阶段推进,春玉米生长速度加快,氮素吸收累积逐渐增加,进入生殖阶段后,各器官氮素分配随生长中心转移而发生变化。不同农田水分管理模式明显影响春玉米氮素累积、分配及转移,在各个测定时期,补充灌溉处理氮素累积量均高于其它3个处理,地膜覆盖处理在玉米成熟期氮素累积量仅次于补充灌溉处理,成熟期雨养和覆秸秆处理氮素累积量相对较低。在补充灌溉条件下,各器官氮素向籽粒转移量最多,完熟期籽粒氮素累积量最大,为235.5 kg?hm-2,其次是覆膜处理为225.3 kg?hm-2,二者差异不显著;秸秆覆盖处理籽粒氮素累积量与雨养处理差异也不显著,但补充灌溉处理和地膜覆盖处理显著高于雨养和秸秆覆盖处理,与产量及氮素利用效率高低具有一致性。【结论】有利于提高产量及水分利用效率的农田水分管理模式可提高氮素吸收及籽粒氮素累积。从玉米氮素累积、分配及与产量和水分养分效率关系看,补充灌溉和地膜覆盖为本试验条件下的较优农田水分管理模式,从节约水资源及充分利用天然降雨角度考虑,应首选地膜覆盖管理模式。

    连作棉田土壤剖面钾含量变化特征及对不同耕作方式的响应
    韩春丽,刘梅,张旺锋,刘娟,干秀霞,郝全胜
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2913-2922 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.010
    摘要 ( 661 )   PDF (379KB) ( 709 )   收藏
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    【目的】研究新疆绿洲农田棉花长期连作下土壤钾的消耗特征,明确不同耕作方式对连作棉田土壤剖面钾含量分布的影响,为绿洲棉田土地利用、管理和棉花可持续生产提供理论依据。【方法】在南疆宜棉区分别选择初垦1年和连续植棉5年、15年、20年、30年的连作棉田以及连作30年后采用深翻(60 cm)和水稻轮作措施的棉田,研究0—100 cm土壤剖面全钾和速效钾的变化特征。【结果】连作棉田土壤剖面全钾和速效钾自上而下呈现先降后升的变化趋势,在40—50 cm土层最低;连作年限不同的棉田土壤剖面不同深度土层全钾和速效钾含量发生明显分异。随连作年限的延长,上部0—20 cm耕作层含量先升后降,中部20—70 cm持续下降,下部70—100 cm有升高趋势。对长期连作棉田进行深翻,土壤剖面0—60 cm各土层全钾含量趋于平均化,中部土层速效钾的释放增强,棉花全生育期可维持较高的水平。采取棉花与水稻轮作,土壤全钾和速效钾含量自剖面上部至底部沉积的趋势明显,淋溶损失增强,下茬棉花全生育期0—40 cm速效钾含量偏低。【结论】棉花对土壤钾的消耗较多,每年通过籽棉收获从棉田迁出的钾每公顷可达63 kg左右;棉花长期连作对砂性土壤剖面中部钾消耗严重,以40—50 cm耗竭最重;深翻可打破连作条件下钾含量在土壤剖面的分布状态,显著提高剖面中部钾含量,并能促进速效钾的释放;稻棉轮作加速了钾的淋溶损失,导致后作棉花生育期间土壤钾含量普遍偏低,因此在砂性土壤上进行稻棉轮作应加强后茬棉花钾肥的补充。

    中国稻田CH4和N2O排放及减排整合分析
    石生伟,李玉娥,刘运通,万运帆,高清竹,张仲新
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2923-2936 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.011
    摘要 ( 982 )   PDF (493KB) ( 865 )   收藏
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    【目的】对中国有关稻田CH4和N2O排放试验结果进行整合分析,估算不同管理措施的减排潜力,为稻田CH4和N2O减排提供参考依据。【方法】通过建立中国稻田CH4和N2O排放的数据库,研究稻田CH4和N2O的排放特征,分析作用显著的影响因素,比较不同措施的减排效果。【结果】中国稻田CH4排放存在明显的地域性分布规律,主要表现为西南地区稻田CH4排放远高于其它地区。水稻生长季节水分管理方式、非水稻生长季水分状态、化肥氮投入量和有机物料对稻田CH4排放具有重要影响(P<0.05)。与淹水灌溉(CF)相比,前期淹水-中期晒田-淹水(F-D-F)、前期淹水-中期晒田-淹水-湿润灌溉(F-D-F-M)和间歇灌溉或完全湿润(M)降低稻田CH4排放的幅度分别为45%、59%和83%。与休闲期淹水(F)相比,采取冬闲期排干(SD)、稻旱轮作(LD)或旱-旱-稻轮作模式(TD),能降低稻田CH4排放 42%—56%。不同有机添加物产生CH4的能力的顺序为:作物秸秆+厩肥(S+FM)>绿肥(GM)>厩肥(FM)>作物秸秆(S)>堆肥或沼渣(CM)。化学氮肥的种类对CH4排放有一定的影响,但特征不明显,而随着氮肥用量(N)的增加,CH4排放逐渐降低。当0<N≤150 kg N?hm-2,150<N<250 kg N?hm-2和≥250 kg N?hm-2时,CH4排放较不施任何肥料降低12%、29%和65%。中国稻田N2O排放的地域性分布特征不明显。水稻生长季节水分管理方式、非水稻生长季水分状态和总氮投入量是影响N2O排放的最重要的因素(P<0.05)。与CF相比,F-D-F、F-D-F-M和M 能够提高稻田N2O排放12%、140%和478%,而且在F-D-F、F-D-F-M模式下的氮肥N2O排放因子分别为0.43%和0.68%。不同非水稻生长季水分状态模式下N2O排放平均值表明,SD、LD和TD比F增加40%—110%的排放。【结论】稻田CH4和N2O排放的消长关系表现在水分管理、非水稻生长季节的水分状态和氮素的投入量等方面。合理的减排措施应基于二者的综合考虑。通过优化稻田水肥管理措施可降低稻田CH4和N2O排放的温室效应。
    园艺
    大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系的选育及鉴定
    孟雅宁,王彦华,顾爱侠,李晓峰,申书兴
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2937-2943 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.012
    摘要 ( 700 )   PDF (639KB) ( 570 )   收藏
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    【目的】获得稳定遗传的大白菜-结球甘蓝二体异附加系。【方法】以大白菜-结球甘蓝5号单体异附加系为材料,对其自交后代进行细胞学及SSR鉴定。【结果】37株自交后代中2n=22植株的比率为10.81%,通过对4个2n=22的植株进行核型分析及SSR鉴定,确定其为大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系。减数分裂观察发现,大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系后期Ⅰ虽然出现染色体落后现象,但在后期Ⅱ中染色体的分裂方式以11-11- 11-11为主,其比率为69.55%。【结论】获得了大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系,其外源染色体与甘蓝07连 锁群相对应;该二体异附加系减数分裂形成的四分体以附加1条的染色体为主(n=11),有较高的遗传稳定性。二体异附加系的获得为研究芸薹属A、C基因组的亲缘关系,以及向大白菜中导入结球甘蓝的优良基因具有重要 意义。

    白粉菌诱导的华东葡萄环化cDNA文库中抗病基因筛选
    张军科,杜敬,李爽,朱自果,王跃进
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2944-2952 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.013
    摘要 ( 668 )   PDF (515KB) ( 687 )   收藏
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    【目的】从环化的中国华东葡萄白河35-1经白粉菌接种诱导后的叶片所构建的cDNA文库中,筛选抗病相关基因序列。【方法】根据植物抗病基因在氨基酸水平上的保守结构域NBS的P-loop区和LRR设计特异引物,采用三维文库筛选法,对环化的葡萄白粉菌接种诱导后的叶片cDNA文库进行PCR筛选。【结果】共建组池24个,每个组池中含有单菌落768个,包含18 432个克隆。从中筛选出具有抗病基因保守序列的阳性克隆585个,其中具有NBS保守序列引物筛选出330个,LRR保守序列引物筛选出255个。对获得的阳性克隆中的插入片段进行了测序,经生物信息学分析去除重复序列后,获得422条具有抗病基因保守结构域的基因序列,其中具有NBS保守序列的250条,具有LRR保守序列的172条,共有NBS和LRR保守序列的25条。【结论】经翻译分析,其中8条编码产物包含NBS的P-loop结构域(GW787739—787742、GW787746、GW787747、GW787749、 GW787758),5条编码产物包含LRR结构(GW787743、GW787744、GW787750、GW787751、GW787753),1条华东葡萄特有基因(GW787754)。从中选出具有不同抗病结构域的10条基因进行病源侵染过程中的基因实时定量表达分析,发现其中5条抗病相关基因的表达可被白粉菌接种所诱导,可能与白粉病侵染过程有关。

    菊花花器性状杂种优势与混合遗传分析
    张飞,陈发棣,房伟民,陈素梅,李风童
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2953-2961 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.014
    摘要 ( 678 )   PDF (381KB) ( 685 )   收藏
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    【目的】花器是菊花观赏价值的最直观表现,了解花器性状的杂种优势和遗传基础以指导菊花育种实践。【方法】以单瓣型秋菊品种‘雨花落英’为母本和重瓣性高的夏菊品种‘奥运含笑’为父本配制F1杂种,调查F1世代6个花器性状在2008-2009两个年度的表型资料,运用单个分离世代的主基因+多基因混合遗传模型,对6个花器性状进行遗传分析。【结果】6个花器性状均存在一定的杂种优势,除管状花数外,花径、舌状花数、舌状花长、舌状花宽和心花直径5个花器性状的中亲优势值均达极显著水平,其中亲优势率分别为-3.19%,-25.17%,-4.46%,-12.81%和5.06%。舌状花长和舌状花宽2个性状无主基因控制;花径符合A-1模型,主基因加性效应(0.618)大于显性效应(0.168);舌状花数符合B-2模型,第一对主基因加性效应(24.575)大于第二对(13.120),显性效应均为0;管状花数符合A-4模型,主基因表现为负向完全显性;心花直径符合表现为加性效应的两对主基因控制的B-3模型。花径、舌状花数、管状花数和心花直径4个花器性状的主基因遗传率分别为66.69%,80.99%,58.24%和56.49%,属于高度遗传力。【结论】杂种优势和超亲分离现象普遍存在,其中花径、舌状花数、舌状花长和舌状花宽4个性状的杂种优势存在显性效应;在花径、舌状花数、管状花数和心花直径4个性状上存在主基因控制且多表现为加性遗传效应,这些主基因存在的发现为菊花花器性状的QTL定位分析和分子标记辅助育种的深入研究奠定了理论基础。

    贮藏·保鲜·加工
    1-MCP和NO处理对黄金梨主要贮藏品质指标及脂肪酸代谢酶活性的影响
    田长平,王延玲,刘遵春,王传增,孙家正,王 娜,陈学森
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2962-2972 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.015
    摘要 ( 656 )   PDF (356KB) ( 706 )   收藏
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    【目的】研究1-MCP和NO熏蒸处理对采后黄金梨低温贮藏期间主要贮藏品质指标及香气合成中脂肪酸代谢途径关键酶活性的影响,探讨1-MCP和NO对黄金梨香气代谢的作用机理,为1-MCP和NO应用于黄金梨贮藏保鲜提供理论依据。【方法】商熟期黄金梨分别用1 μL?L-1的1-MCP持续熏蒸18 h和 10 μL?L-1的NO持续熏蒸2 h,研究低温贮藏期间(4℃)果实硬度、乙烯释放量、香气成分含量以及脂肪酸代谢途径关键酶脂氧合酶(LOX)、氢过氧化物裂解酶(HPL)、醇脱氢酶(ADH)、酰基转移酶(AAT)活性的变化。【结果】1-MCP和NO熏蒸处理均可有效抑制黄金梨贮藏期间果实硬度下降和乙烯释放,同时有效抑制了醛类、醇类总量的下降以及酯类总量的增加,但各香气成分受1-MCP和NO的影响存在一定差异;1-MCP和NO处理后脂肪酸代谢途径关键酶LOX、HPL、ADH和AAT活性均明显下降。【结论】1 μL?L-1的1-MCP和10 μL?L-1的NO分别熏蒸18 h和2 h处理对黄金梨具有较好的保鲜效果,能维持较好的贮藏品质,10 μL?L-1的NO熏蒸2 h处理的保鲜效果优于1 μL?L-1的1-MCP熏蒸18 h处理。

    柿果实脱涩机理及脱涩技术研究进展
    李宝,尚丽,薛晓莉,张寅
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2973-2981 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.016
    摘要 ( 880 )   PDF (249KB) ( 704 )   收藏
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    随着人们对柿果实保健功能的深入认识,柿树栽培面积和产量逐年上升。但中国在柿采后生理尤其是涩柿脱涩机理及相应技术的研究仍滞后于产业发展的需要,是制约目前柿产业发展的关键问题之一。本文综述了柿不同类型果实脱涩机理及涩柿采后脱涩技术及相关影响因子,旨在为相关研究和产业发展提供参考。
    乳清蛋白抗氧化肽对H2O2所致人胚肺成纤维细胞MRC-5过氧化损伤的保护作用
    彭新颜,孔保华,熊幼翎
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2982-2989 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.017
    摘要 ( 933 )   PDF (831KB) ( 542 )   收藏
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    【目的】探讨纯化后的乳清蛋白抗氧化肽P4对人胚肺成纤维细胞(human lung fibroblast)MRC-5过氧化损伤的保护作用及可能的作用机制。【方法】采用H2O2诱导建立细胞氧化损伤模型,应用四唑蓝快速比色法(MTT法)检测细胞存活率,通过检测细胞培养液中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量,来确定P4对过氧化损伤MRC-5细胞的保护作用,并利用电镜观察细胞形态学变化。【结果】1 mmol?L-1 H2O2孵育24 h可显著诱导MRC-5细胞损伤,使细胞存活力下降到22.47%,细胞经不同浓度的抗氧化肽P4(4、20、100 μg?mL-1)与H2O2共孵育后,特别是100 μg?mL-1(高剂量组)抗氧化肽P4可使细胞存活率达到44.77%。同时,提高乳清蛋白抗氧化肽P4的浓度,可促进受损的MRC-5细胞修复,提高了SOD、CAT、GSH-Px酶活性,降低MDA含量。扫描电镜和透射电镜观察结果也表明,一定浓度的乳清抗氧化肽对MRC-5细胞具有保护作用。【结论】乳清抗氧化肽通过拮抗H2O2而对MRC-5的过氧化损伤具有保护作用。

    畜牧·资源昆虫
    南方地区中国荷斯坦牛DGAT1基因多态性与泌乳性状的关联分析
    毛永江,陈仁金,陈莹,常玲玲,施雪奎,杨章平,施健,黄回华
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2990-2995 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.018
    摘要 ( 714 )   PDF (404KB) ( 830 )   收藏
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    【目的】探索南方地区中国荷斯坦牛DGAT1基因多态性与泌乳性状的相关性。【方法】以上海光明乳业集团金山奶牛场30个公牛家系的605头中国荷斯坦牛为试验材料,采用PCR-SSCP法分析DGAT1基因K232A位点遗传多态性,采用混合动物模型分析DGAT1基因K232A位点突变对测定日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、305 d校正产奶量、乳脂量、乳蛋白量及体细胞评分7个泌乳性状的影响。【结果】共检测到KK、KA和AA三种基因型,频率分别为0.7918、0.1917和0.0165,等位基因K和A的频率分别为0.8876和0.1124。该位点突变对测定日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、305 d校正产奶量、乳蛋白量的影响达到极显著水平(P<0.01),对乳脂量的影响达到显著水平(P<0.05),对乳中体细胞评分影响不显著(P>0.05)。多重比较表明,KK和KA型测定日产奶量、305 d校正产奶量和乳蛋白量极显著高于AA型(P<0.01),AA型乳脂率和乳蛋白率极显著高于KK和KA型(P<0.01)。【结论】DGAT1基因K232A位点突变对中国荷斯坦牛泌乳性状有较大的遗传效应,可用于其泌乳性状的分子标记辅助选择。

    牛Sry启动子调控序列的鉴定
    韩凤桐,林秀坤,刘娣,吴宁,廖冰
    中国农业科学. 2010, 43(14):  2996-3004 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.019
    摘要 ( 658 )   PDF (698KB) ( 516 )   收藏
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    【目的】Sry是大多数哺乳动物雄性性别发育的决定基因,但人们仍未找到其表达的调控规律,本试验对牛Sry5′端调控序列作了初步的研究,为深入研究牛Sry的表达调控奠定了基础。【方法】克隆牛Sry 5′端侧翼1 056 bp长的DNA序列,利用生物信息学方法对这一区域内潜在的转录起始位点进行了预测,并构建了10个不同长度的缺失牛Sry 5′部分侧翼序列的报告基因载体;进一步分离了胎牛生殖嵴,进行生殖嵴细胞的原代培养,并对胎牛生殖嵴细胞进行了性别和特征鉴定;最后利用荧光素酶双报告基因分析系统,在生殖嵴细胞内检测了牛Sry核心启动子区域的位置。【结果】体外培养的生殖嵴细胞可以表达雄性生殖嵴细胞的特征基因Sry、Sox9、Sf-1和Dax1,牛Sry5′端-93、-419和-722处存在3个潜在的转录起始位点(TSS),-599—-565区域35bp内存在控制Sry基础转录活性的顺式调控元件,其中存在多个潜在的转录因子结合位点。【结论】牛Sry 5′端UTR区-599—-565 bp区域35 bp存在部分调控序列。

    基于cytb基因探讨家绵羊和多角绵羊的系统发育
    赵倩君,关伟军,乔海云,孟详人,韩建林,李向臣,何晓红,浦亚斌,马月辉
    中国农业科学. 2010, 43(14):  3005-3011 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.020
    摘要 ( 687 )   PDF (303KB) ( 654 )   收藏
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    【目的】研究中国家绵羊起源进化以及多角绵羊和普通家绵羊的亲缘关系。【方法】测定8个省区42个绵羊个体的细胞色素b基因全序列。【结果】本试验的绵羊个体可定义为40个单倍型,单倍型多样度为0.997±0.006,核苷酸多样度为0.793%。中国绵羊群体可分为4个支系(A、B、C 和D),其中支系D首次在中国绵羊群体中被检测到;支系B与支系C的差异最大,分化时间大约为595±150万年。多角绵羊与家绵羊聚在一起,而与野绵羊亲缘关系较远,分属于支系A、B和D。【结论】系统发育分析表明,中国绵羊有多个母系起源或经过多次驯化,未发现盘羊、东方盘羊和亚洲摩佛伦羊与绵羊母系祖先形成相关的分子证据。

    兽医
    猪细小病毒LAMP检测方法的建立
    刘业兵,张磊,宁宜宝,王琴,范学政
    中国农业科学. 2010, 43(14):  3012-3018 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.021
    摘要 ( 679 )   PDF (396KB) ( 637 )   收藏
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    【目的】建立一种快速、敏感、特异的检测猪细小病毒(PPV)环介导等温扩增(LAMP)方法,为诊断猪细小病毒提供准确可靠工具。【方法】根据GenBank公布的PPV序列,在其保守序列区域设计了多套LAMP引物,利用LAMP Real Time Turbidimeter LA-320仪监测反应进程并筛选最佳引物、反应条件,建立了对PPV病毒DNA进行特异扩增的 LAMP检测方法,并可通过加入SYBR Green I肉眼判断结果。【结果】该方法在63℃恒温下作用45 min,PPV病毒DNA获得了高效率的特异性扩增;其检出限量为0.23 TCID50,敏感性高;在反应结束后加入SYBR Green I肉眼判断结果,与Real Time Turbidimeter LA-320仪监测结果一致。通过对20份临床样品的LAMP检测与免疫荧光鉴定、PCR方法比对,符合率均为20/20。【结论】本研究建立的PPV LAMP检测方法具有快速、特异、灵敏,操作简单、设备要求低的特点,适合用于临床PPV快速检测。

    亚欧型及南非型口蹄疫一步法多重荧光RT-PCR检测方法建立
    吴绍强,查成刚,邓俊花,林祥梅,刘建,梅琳
    中国农业科学. 2010, 43(14):  3019-3026 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.022
    摘要 ( 688 )   PDF (637KB) ( 613 )   收藏
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    【目的】口蹄疫是一种严重的“政治经济病”,世界各国面临的口岸疫情防控形势均十分严峻。针对南非型(SATⅠ,SATⅡ,SATⅢ型)潜在入侵中国的严峻态势,为了防止疫情跨境传播,迫切需要建立有效甄别亚欧型(A、O、C及亚洲Ⅰ型)与南非型口蹄疫的检测方法,以进一步提高防控工作的准确性。【方法】选择口蹄疫病毒(FMDV)基因组保守的5'非翻译区(5'UTR)基因为靶序列,分别设计亚欧型及南非型FMDV特异的荧光PCR引物及Taqman探针,通过对反应体系和反应条件的优化,以插入扩增目的片段的阳性克隆质粒为模板,建立多重荧光PCR检测体系;进一步以体外转录cRNA作为阳性质控品,建立亚欧型及南非型FMDV一步法多重荧光RT-PCR鉴别方法,并进行敏感性、特异性确定及田间样本检测。【结果】本研究建立的FMDV多重荧光PCR检测方法,对亚欧型及南非型FMDV阳性质粒的扩增效率均在90%以上;以倍比稀释的体外转录cRNA作为模板,进行敏感性测试表明,本方法最低可检测至7.6×10-9ng 南非型cRNA和6.3×10-8ng亚欧型cRNA;特异性试验结果显示本方法可以有效甄别亚欧型与南非型FMDV;田间样本检测结果与样品实际感染情况一致。【结论】本研究建立的FMDV一步法多重荧光RT-PCR检测方法敏感、特异而且快速,为亚欧型与南非型口蹄疫的鉴别诊断及流行病学调查提供了新的方法。

    猪肺表面活性蛋白A在急性肺损伤中的变化及其意义
    乔莉娟,王立贤,王立刚,颜华,张龙超
    中国农业科学. 2010, 43(14):  3027-3035 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.023
    摘要 ( 816 )   PDF (383KB) ( 594 )   收藏
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    【目的】通过对猪血清和支气管肺泡灌洗液(BALF)中肺表面活性蛋白A(SP-A)含量的变化及其与反映肺损伤程度的指标-肺含水量变化的关系的研究,探讨猪SP-A在急性肺损伤(ALI)和兽医临床上诊治猪呼吸系统疾病(PRD)中的意义。【方法】选择50±1日龄的18头健康大白猪建立包含对照组(NS组)和油酸组(OA组)的油酸-急性肺损伤模型;取1、3和6 h时相点,分别用ELISA技术检测血清中SP-A含量、用Western blotting技术检测BALF中SP-A含量;血清中SP-A含量、BALF中SP-A含量与肺含水量两两变量间的相关性用Kendall相关分析法进行分析。【结果】与NS组相比,OA组的肺含水量在1、6 h时相点均显著增加(P<0.05),在3 h时相点极显著增加(P<0.01);在OA组中,3 h时相点肺含水量高于1 h时相点、6 h时相点肺含水量低于3 h时相点,但差异均不显著;推断在OA组3个时相点中,1 h时相点处于肺损伤前期,3 h时相点肺损伤较严重,6 h时相点位于肺损伤的缓解期。与NS组相比,在OA组的肺损伤前期,血清中SP-A含量极显著增加(P<0.01),在OA组的肺损伤较严重时期和肺损伤缓解期,血清中SP-A含量高于NS组,但是与NS组差异均不显著;而OA组中,肺损伤较严重时期血清中SP-A含量比肺损伤前期极显著降低(P<0.01),肺损伤缓解期血清中SP-A含量比肺损伤较严重时期显著降低(P<0.05)。在肺损伤不同时期,OA组BALF中SP-A含量都极显著低于NS组(P<0.01);在OA组中,肺损伤较严重时期与肺损伤前期相比,BALF中SP-A含量极显著降低(P<0.01),肺损伤缓解期与肺损伤较严重时期相比,BALF中SP-A含量极显著增加(P<0.01)。相关分析显示:血清中SP-A含量与肺含水量之间呈极显著正相关关系(r=0.50327,P<0.01),BALF中SP-A含量与肺含水量之间呈极显著负相关关系(r=-0.72499,P<0.0001)。【结论】由于SP-A 的表达具有非肺组织特异性,所以把猪血清中SP-A含量作为反映肺损伤程度的指标还有待进一步的研究;但是可以把BALF中SP-A含量作为急性肺损伤中反映猪肺损伤程度及其预后检测的重要指标之一。本研究为兽医临床上通过检测血清和BALF中SP-A含量诊治猪呼吸系统疾病以及开展相关研究奠定了基础。

    研究简报
    不同耐氮肥烤烟品种质外体NH4+浓度差异和有关生理指标分析
    刘化冰,杨铁钊,张小全,段旺军,尚晓颍
    中国农业科学. 2010, 43(14):  3036-3043 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.024
    摘要 ( 685 )   PDF (377KB) ( 550 )   收藏
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    【目的】研究不同耐氮肥烤烟品种叶片质外体NH4+浓度差异与耐氮肥性关系,为筛选对氮素适应范围广的烤烟品种提供理论依据。【方法】以耐氮肥的烟草品种中烟90、中耐氮肥的K326和对氮肥敏感的NC89为试验材料,用盆栽法研究它们之间的质外体NH4+浓度差异。【结果】生育后期3个烤烟品种叶片质外体的NH4+浓度均呈现逐步升高的趋势,中烟90的质外体NH4+浓度最大,NC89最小.谷氨酰胺合成酶 (GS)活性和总氮含量下降明显,质外体pH值急剧减小,谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)活性缓慢上升,质外体pH始终低于叶片pH;质外体NH4+浓度与GS活性和总氮都呈显著负相关,与GDH活性呈显著正相关。【结论】 烤烟品种耐肥性与其生育后期质外体NH4+浓度,GS活性和GDH活性有关,耐肥性强的烤烟品种其质外体NH4+浓度高,GS活性低,GDH活性高,NH4+挥发多。

    多叶型和三叶型紫花苜蓿产量与相关性状的回归分析
    王雯玥,韩清芳,宗毓铮,贾志宽,聂俊峰,闵安成,马晓丽
    中国农业科学. 2010, 43(14):  3044-3050 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.14.025
    摘要 ( 658 )   PDF (272KB) ( 800 )   收藏
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    【目的】分析多叶型和三叶型苜蓿的生长特性、光合速率和产量等,以及相同性状在两类叶型之间的差异,为苜蓿的品种改良及生产应用提供理论参考。【方法】对选育的多叶型紫花苜蓿和普通的三叶型紫花苜蓿进行田间试验,并对其生长性状、光合速率和产量数据进行测定,通过主成分分析和回归分析,分别建立两类叶型紫花苜蓿生长性状及光合速率与产量相关性的回归方程,并对两个方程中的相同性状进行差异分析;【结果】枝条密度、比叶重、单枝干重、株高、单枝复叶数、光合速率、茎叶比和鲜干比等性状与多叶型苜蓿产量显著相关,株高、枝条密度、比叶重、节间数、鲜干比和茎叶比等性状与普通三叶型苜蓿产量显著相关。5个显著影响两类叶型苜蓿产量的相同性状的差异显著性检验结果表明,多叶型紫花苜蓿的枝条密度,茎叶比、鲜干比均显著低于三叶型,比叶重显著高于三叶型苜蓿(P<0.05),两类叶型苜蓿的株高差异不显著;【结论】多叶型品系的产量显著高于三叶型品种,影响两类叶型苜蓿产量的性状并不相同,同一性状对两类叶型紫花苜蓿的产量影响程度不同。影响产量的生长性状中,多叶型苜蓿虽然枝条密度比三叶型低,但比叶重的增高、茎叶比和鲜干比的降低仍促进其产量的提高。通过合理密植、促进分枝,可进一步提高多叶型苜蓿的干草产量。