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当期目录

    2010年 第43卷 第11期 刊出日期:2010-06-01
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    中国不同省份籼稻地方品种的指纹图谱分析
    张媛媛,束爱萍,曹桂兰,韩龙植
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2189-2196 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.001
    摘要 ( 706 )   PDF (220KB) ( 692 )   收藏
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    【目的】通过对中国不同省份籼稻地方品种的SSR标记多样性分析,为中国籼稻地方品种的指纹图谱构建及其有效保护和利用提供理论依据。【方法】利用78对SSR引物,对中国14个省280份籼稻地方品种进行指纹图谱检测,分析不同省份籼稻地方品种间SSR标记遗传多样性差异、等位基因组成及其出现频率等。【结果】共检测到330个等位基因,每对引物等位基因数为2—12个,平均等位基因数为4.141个。RM336、RM334、RM264、RM297、RM204、RM248、RM444的等位基因数和有效等位基因数较多,分别在6和3以上,且遗传多样性指数较高,在1.4以上。78对SSR引物各等位基因的出现频率变异在0.18%—99.56%, RM338的A等位基因出现频率最高, RM131的E等位基因和RM276的F等位基因出现频率最低。RM338、RM308、RM484、RM29等44对SSR引物的某个等位基因在单个或多个省份籼稻地方品种中出现频率为100%。RM336、RM334、RM264、RM204、RM297、RM248、RM263、RM276、RM444、RM21、RM246和RM258等12对引物在多数省份中均表现为较高的遗传多样性。【结论】上述12对SSR引物适用于中国籼稻地方品种的指纹图谱构建。

    小麦蛋白磷酸酶2A调节亚基基因TaBβ-1的克隆及其在非生物胁迫下的表达特性
    刘诗航,王彩香,毛新国,刘惠民,李昂,景蕊莲
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2197-2208 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.002
    摘要 ( 715 )   PDF (1298KB) ( 871 )   收藏
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    【目的】克隆小麦蛋白磷酸酶2A(PP2A)调节亚基(PR55)基因TaBβ-1,分析其在非生物胁迫下的表达特性,为小麦抗逆育种提供候选基因。【方法】以小麦品种旱选10号为材料,通过电子克隆和RT-PCR获得TaBβ-1的全长cDNA序列,采用生物信息学软件分析TaBβ-1及其编码蛋白TaBβ-1的序列特征,预测其功能,利用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR)技术分析该基因在小麦孕穗期不同组织中、不同生育时期新叶中的表达情况,以及在PEG、NaCl、低温及外源激素ABA等非生物胁迫下的表达模式,检测不同水分条件下成株期转基因拟南芥的叶片细胞膜稳定性。【结果】获得TaBβ-1的全长cDNA序列1 931 bp,其开放阅读框 (ORF)为1 539 bp。该基因编码512个氨基酸,预测TaBβ-1蛋白分子量为57.1 kD,等电点为5.87,含有PP2A调节亚基的1个CDC55保守结构域、1个alpha/beta结构域、2个PR55保守结构域和6个WD重复子。TaBβ-1在小麦孕穗期的根、穗、叶中均有表达,表达量依次为根>穗>叶;在不同生育时期的新叶中,苗期叶片的表达量最高。TaBβ-1的表达明显受PEG、NaCl、低温以及外源ABA的诱导。【结论】小麦蛋白磷酸酶2A调节亚基家族基因TaBβ-1在小麦苗期叶片中的表达量明显高于根、穗以及其它时期的叶片;TaBβ-1参与对高渗、高盐、低温等多种胁迫以及ABA处理的应答反应,但表达模式不同;在水分胁迫条件下,转基因拟南芥比野生型具有较高的细胞膜稳定性。

    中国栽培大豆(Glycine max (L.) Merr.)微核心种质的群体结构与遗传多样性
    宋喜娥,李英慧,常汝镇,郭平毅,邱丽娟
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2209-2219 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.003
    摘要 ( 880 )   PDF (391KB) ( 1615 )   收藏
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    【目的】 评价中国栽培大豆微核心种质的群体结构和遗传多样性水平,为拓宽大豆遗传基础、发掘优异基因、改良大豆品种提供理论依据。【方法】利用大豆20个连锁群上的100个SSR位点,对来自全国28个省补充完善的248份栽培大豆微核心种质进行SSR遗传多样性及群体结构分析;采用PowerMarker Version 3.25软件统计等位变异数、平均等位变异数、多态性信息量(PIC值)及亚群特有等位变异数等参数;基于遗传距离建立了栽培大豆微核心种质的无根Neighbor-Joining树;用Structure 2.2软件对微核心种质的群体结构进行评价。【结果】100个SSR位点在248份材料中共检测出等位变异1 460个,每个位点变异范围为2—33个,平均为14.6个,每个位点PIC值变异范围为0.158—0.932,平均为0.743。基于模型的群体结构分析显示,依据LnP(D)无法判断最佳K值(群组数),但通过计算系数?K发现,K=3为微核心种质的最佳群体结构。结合种质的生态类型及品种类型分析发现,地理来源相同的种质具有聚在一起的倾向,但来源相同的种质也有分在不同组的情况。不同生态类型及品种类型间均存在较多的互补等位变异和特有等位变异。【结论】中国栽培大豆微核心种质具有丰富的遗传多样性,可以用来拓宽大豆品种遗传基础;不同生态类型及品种类型间存在较多的互补及特有等位变异,是种质创新及品种改良的物质基础;栽培大豆微核心种质存在明显的群体结构,为微核心种质在育种中的直接或间接利用提供了理论依据。

    花生优异种质的分子标记与遗传多样性分析
    殷冬梅,王允,尚明照,崔党群
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2220-2228 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.004
    摘要 ( 880 )   PDF (401KB) ( 555 )   收藏
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    【目的】通过对花生遗传多样性的研究,为花生育种提供理论依据。【方法】运用ISSR和SRAP 2种标记对24份重要花生种质资源的遗传多样性进行分析。【结果】32条ISSR引物中的13条引物共扩增出390条条带,其中多态性条带有293条,75.13%的条带可以揭示材料之间的遗传差异;252对SRAP引物中有229对引物为有效引物,共扩增出5 827条可读的条带,其中多态性条带为3 966条,平均每对引物可扩增17.32条条带。利用2种分子标记计算的相似系数的变化范围为0.60—0.80,将24份种质按系统聚类分析可以分为7组,按主坐标分析可以分为8组,从分子水平上解释了这些种质资源的遗传多样性水平和亲缘关系。【结论】ISSR和SRAP是非常有效、稳定和可靠的分子标记,可为花生育种的亲本利用及遗传连锁图的构建提供重要的科学依据。

    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    小麦叶片的逆向衰老
    张嵩午,王长发,姚有华
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2229-2238 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.005
    摘要 ( 899 )   PDF (515KB) ( 686 )   收藏
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    【目的】揭示小麦叶片逆向衰老规律,探讨其理论意义和实践价值。【方法】从2005年起进行了小麦叶片逆向衰老顺序和正常衰老顺序的比较试验,对冠层温度和一些重要生物学参数进行测定。【结果】自然界存在小麦叶片逆向衰老现象,具此现象的小麦其部分茎生叶片的衰老顺序和大多数小麦的正常衰老顺序不同,即最晚衰老的叶片不是旗叶而是倒2叶;和这种叶片逆向衰老状态相对应,在结实后期出现顶层叶黄、邻层叶绿的叶色结构,和一般小麦的顶层叶绿、邻层叶黄完全相反;叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、蒸腾速率、净光合速率也在生育期向前推进中出现旗叶被倒2叶反超的异常状况,另外,这类小麦结实期的冠层温度总是显示出以冷结尾(冷尾态)或全程偏冷(冷型态)的特征;由于生理过程的特殊性,导致这类小麦倒置茎上的粒重明显高于正置茎,并由此带动其籽粒亦比一般小麦为重,这和“接力式”灌浆机制密切相关,不同于一般小麦的旗叶作为向籽粒输送养分的主源其作用贯穿于结实全过程的灌浆模式。【结论】这项研究为小麦结实和衰老理论的探讨、小麦产量的进一步提升以及冷型、冷尾小麦的培育提供了一种新的思路和途径。

    扫描成像光谱仪和地物光谱仪在单叶尺度上的对比研究
    张东彦,宋晓宇,马智宏,杨贵军,黄文江,王纪华
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2239-2245 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.006
    摘要 ( 993 )   PDF (346KB) ( 665 )   收藏
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    【目的】对图谱合一的冬小麦叶片高光谱数据进行分析,验证扫描成像光谱仪(PIS)在近地使用的可行性。【方法】利用扫描成像光谱仪和地物光谱仪(ASD)获取冬小麦关键生育期的叶片光谱信息,比较两仪器在450—850 nm获得的光谱曲线;选取15种植被指数,对两仪器获得的光谱值进行植被指数运算,并将结果与叶片叶绿素含量进行相关分析。【结果】在冬小麦的不同生育期,扫描成像光谱仪和地物光谱仪获得叶片的反射率曲线趋势一致,在对应的波段均表现出相应的波峰、波谷、高反射区等特征,但扫描成像光谱仪获得的反射率值都高于地物光谱仪。对比两仪器15种植被指数和叶绿素含量之间的相关系数得出,扫描成像光谱仪获得的相关系数普遍高于地物光谱仪。【结论】扫描成像光谱仪和地物光谱仪获取的数据有相同的曲线特征,说明扫描成像光谱仪获得的数据是可靠的;植被指数与叶绿素含量的相关系数比较结果表明,扫描成像光谱仪获得的图谱合一的数据在近地遥感研究中有很大的优势。

    植物保护
    黄淮地区大豆种质资源对疫霉根腐病的抗病性评价
    唐庆华,崔林开,李德龙,戴婷婷,阴伟晓,董莎萌,邢邯,郑小波,王源超
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2246-2252 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.007
    摘要 ( 660 )   PDF (228KB) ( 679 )   收藏
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    【目的】建立一套大豆抗疫霉菌根腐病基因鉴别菌系,并用于分析大豆品种(系)是否含有抗病基因Rps1a、Rps1c和Rps1k。【方法】采用下胚轴接种法测定了125个大豆疫霉菌分离物的毒性组成,筛选了不同毒力公式的6个大豆疫霉菌并建立了该菌系,测定了黄淮地区55个主栽大豆品种(系)对该菌系的抗性并通过基因推导方法进行抗病基因分析。【结果】55个大豆品种(系)共产生18种反应型。抗病基因的推导结果表明,有2个品种可能含有Rps1c,没有鉴定到可能携带有Rps1a或Rps1k的大豆品种(系)。【结论】黄淮地区携带抗病基因Rps1a、Rps1c和Rps1k的大豆品种(系)并不多,且易感疫霉菌,因此需要及时进行抗性育种并积极推广。

    一株溶磷抑病细菌的筛选及其溶磷特性
    胡晓峰,郭晋云,张楠,沈标,徐阳春,沈其荣
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2253-2260 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.008
    摘要 ( 700 )   PDF (380KB) ( 776 )   收藏
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    【目的】筛选一株兼具高效利用Ca3(PO4)2、磷矿粉和卵磷脂等难溶性磷源和抑制土传病害功能的菌株。【方法】液体培养条件下测定所筛菌株对Ca3(PO4)2、磷矿粉和卵磷脂的溶磷效果,平板对峙试验研究对土传病害的拮抗作用。【结果】通过室内平板和摇瓶试验,从江苏和安徽的5种石灰性土壤中分离、筛选获得的6株溶磷菌,均能溶解Ca3(PO4)2、磷矿粉和卵磷脂。其中,菌株P1溶解Ca3(PO4)2和卵磷脂的效果最好,培养7 d后水溶性磷浓度分别达到674.5和33.0 μg?mL-1,其对磷矿粉的溶磷量也达132.3 μg?mL-1。经过16S rDNA基因序列分析和生理生化鉴定,菌株P1为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌。对峙试验结果表明,其对辣椒疫霉、大丽轮枝菌、烟草疫霉烟草变种和立枯丝核菌都有一定的拮抗作用。【结论】菌株P1不仅对Ca3(PO4)2、磷矿粉和卵磷脂有较好的溶解效果,对一些土传病害病原菌也有抑制作用。

    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    长期耕作与长期定位施肥对农田土壤动物群落多样性的影响
    林英华,黄庆海,刘骅,彭畅,朱平,张树清,张夫道
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2261-2269 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.009
    摘要 ( 805 )   PDF (310KB) ( 688 )   收藏
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    【目的】2003年8月至2004年9月,选取撂荒、耕作10年、50年与100年的吉林黑土、新疆灰漠土和撂荒、耕作20年与100年江西红壤及其长期定位施肥试验中的撂荒、CK、N、NP、NK、NPK、MNPK和1.5MNPK 处理,研究长期耕作、定位施肥与土壤动物群落多样性关系。【方法】采用改良干漏斗(Modified Tullgren)法分离土壤0-20 cm的土壤动物。【结果】共采集农田土壤动物26 571只,其中大型土壤动物1 632只、中小型土壤动物24 939只,隶属4门5纲26目。弹尾目、膜翅目、蜱螨目为农田土壤动物中的优势类群。Kruskal- Wallis 方差分析显示,长期耕作条件下不同土壤类型间仅农田土壤动物群落均匀性差异显著(x均匀性(2)=6.045,P<0.05);长期定位施肥条件下,不同土壤类型间农田土壤动物个体数、类群数以及群落多样性差异性(x个体数(2)=17.26, x类群数(2)=14.03,x多样性(2)=15.61,P<0.001)。长期耕作条件下,土壤动物类群一般在撂荒处理中数量最多、耕作早期中小型土壤动物类群最少;长期定位施肥条件下农田土壤动物个体和类群数在撂荒、有机肥配施处理中最高。长期耕作与长期定位施肥对农田土壤动物群落影响不均衡,其中对农田土壤动物个体总数影响最大,对均匀性影响最小。研究时段,长期耕作条件下土壤有机质和全氮与农田主要土壤动物群落之间典型相关关系不显著(P>0.05);长期定位施肥条件下土壤有机质和全氮与农田主要土壤动物群落之间存在显著典型相关关系(P<0.01),其中土壤全氮对蜱螨目、弹尾目、膜翅目和土壤动物个体总数影响最大,而土壤有机质对蜱螨目、弹尾目、膜翅目、土壤动物个体总数、类群数和群落多样性影响最大。土壤动物主要类群因素对由长期定位施肥引起的土壤有机质和土壤全氮变化具有很好的预测能力。【结论】农田土壤动物群落多样性改变与长期耕作与长期定位施肥有 关。农田主要类群因素能够较好地预测长期定位施肥引起的土壤主要养分变化。

    灌溉水量和水质对土壤水盐分布及春玉米耗水的影响
    蒋静,冯绍元,王永胜,霍再林
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2270-2279 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.010
    摘要 ( 666 )   PDF (374KB) ( 646 )   收藏
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    【目的】研究灌溉水量和水质对土壤水盐分布和春玉米耗水的影响。【方法】在石羊河中游,通过2007—2008两年的灌溉试验,对供试春玉米采取不同的水量和水质处理,测定土壤含水量和含盐量及玉米生长指标。【结果】灌溉水量对土壤含水量变化的影响在60—100 cm土层较为明显,2008年9 g?L-1处理和6 g?L-1处理20—100 cm土层平均含水量保持在25%以上;土壤含盐量随灌溉水矿化度的增大而增大,随灌溉水量的减少而降低;供水不足时,作物耗水量及土壤储水变化主要受水量的影响,供水充足时则主要受灌溉水质的影响;咸水灌溉条件下,一定的水分亏缺同样能够提高水分利用效率(WUE),但是当土壤含盐量超过一定水平时,WUE将随灌溉水矿化度的提高而显著降低;咸水灌溉使春玉米产量降低19.4%—57.9%,连续两年充分灌溉下矿化度为9 g?L-1处理的产量仅为淡水的42%。【结论】咸水灌溉下,合理的降低灌溉水量有利于提高WUE,减少盐分积累,3 g?L-1的水配合适当的淋洗可以作为后备灌溉水源。

    全球气候变暖对中国种植制度可能影响 Ⅳ.未来气候变暖对东北三省春玉米种植北界的可能影响

    刘志娟,杨晓光,王文峰,赵俊芳,张海林,陈阜
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2280-2291 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.011
    摘要 ( 908 )   PDF (793KB) ( 866 )   收藏
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    【目的】在全球气候变化背景下,中国气温明显升高已成为共识,这一变化对中国农业生产尤其是对种植制度及作物布局的影响越来越受到农业生产管理部门和专家学者的重视。【方法】本文结合SRES的两种排放情景A2(强调经济发展)和B1(强调可持续发展)预估的未来气候数据,采用经验频率法计算不同保证率下的积温,探讨了未来气候情景下东北三省春玉米不同熟型品种种植北界的变化趋势,同时探讨了未来气候情景下研究区域内春玉米缺水率的变化趋势。【结果】未来气候情景下,在不考虑CO2浓度升高对作物生长发育影响的前提下,东北三省春玉米不同熟型品种种植北界不同程度向北移动,在界限敏感区域内中晚熟品种替代早熟品种,使得玉米生育期延长,干物质积累增加,可以提高东北三省春玉米产量。然而在未来21世纪中期,春玉米缺水率亦呈现增加的趋势,为种植界限北移带来一定的风险。【结论】在未来气候条件下,春玉米不同熟型品种种植北界北移需综合考虑热量和水分的影响,适区种植以减少由于干旱造成的春玉米减产。

    园艺
    利用SSH技术鉴定黄瓜胚胎发育相关基因
    盛慧,秦智伟,周秀艳,武涛
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2292-2299 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.012
    摘要 ( 672 )   PDF (594KB) ( 502 )   收藏
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    【目的】寻找黄瓜胚胎发育早期和胚胎发育晚期优势表达基因,研究其胚胎发育的分子机制。【方法】利用抑制性消减杂交(suppression subtractive hybridization, SSH)技术构建胚胎发育早期和晚期差异表达cDNA文库。【结果】经反向Northern blot杂交检测,共得到97个阳性克隆。利用分子生物学软件对测序后的序列进行质量检测和聚类、拼接,共得到93个UniESTs,其中包括86个singletons和7个contigs。将上述EST序列在GenBank上进行BLAST比对,有83个EST片段找到了与之匹配的同源序列,有10个EST片段未找到同源序列,推测可能是新基因。【结论】其中很多EST与拟南芥、水稻或玉米蛋白质数据库中的热激蛋白具有很高的同源性。将以上序列应用GeneOntology进行功能分类,发现在胚胎发育早期细胞防御和代谢过程占主要位置;在胚胎发育晚期细胞防御和抗渗透胁迫功能是非常重要的。

    中早熟苹果品种果实的风味物质和风味品质
    王海波,李林光,陈学森,李慧峰,杨建明,刘嘉芬,王超
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2300-2306 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.013
    摘要 ( 830 )   PDF (283KB) ( 1002 )   收藏
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    【目的】分析中早熟苹果品种果实风味物质的组成及含量,研究其风味品质的形成因子,旨在为中早熟苹果品种在生产中的应用提供参考,并为制定中早熟苹果品种选育评价标准体系提供理论依据。【方法】分别采用静态顶空和气相色谱-质谱联用技术、高效液相色谱技术对5个中早熟苹果品种果实挥发性成分、糖酸组分等风味物质的组成和含量进行检测。【结果】(1)5种中早熟苹果果实共检测到醇类、醛类与酯类等40种挥发性成分,其含量在不同品种间差异较大;(2)皇家嘎拉、茂利元帅、美国8号、美隆与秋口红分别含有11、9、11、7、7种特征香气成分,它们具有不同的嗅感气味;(3)5个参试品种均检测到3种糖与6种有机酸组分,其中糖组分主要为果糖,其次为葡萄糖、蔗糖,有机酸组分主要为苹果酸,其次为琥珀酸、草酸、乙酸、柠檬酸、酒石酸,含量在不同品种间存在差异,但糖酸种类不存在品种间的差异;(4)果糖、葡萄糖、蔗糖共同影响了5种苹果的甜味味感,苹果酸影响了其酸味味感;不同中早熟苹果品种糖总量、糖总量/苹果酸含量及味感评价存在较大差异,味感评价的差异性与糖酸测定结果基本一致。【结论】特征香气成分在5个品种间存在差异,它们的气味是形成5种苹果各自果实香味的基本元素,3种糖组分与苹果酸是影响5种苹果甜味与酸味味感的因子,3种糖组分的总含量,以及糖总量与苹果酸含量的比值可以作为5种中早熟苹果味感品质的评价指标。

    梨NAC结构域蛋白基因克隆与mRNA嫁接传递性研究
    宫磊,张文娜,徐海燕,杨玉艳,胡建芳,李天忠
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2307-2314 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.014
    摘要 ( 672 )   PDF (826KB) ( 653 )   收藏
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    【目的】克隆梨NAC结构域蛋白基因NACP,验证其mRNA是否可以通过韧皮部进行嫁接传递。【方法】利用同源克隆的方法,分别克隆‘鸭梨’(Pyrus bretschneideri Yali)和杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge)的NACP基因,利用生物信息学方法进行序列分析。以‘鸭梨’为接穗,杜梨为砧木进行微嫁接。从接穗茎尖、叶片、茎段韧皮部,嫁接口及砧木韧皮部、木质部组织中提取RNA,进行RT-PCR扩增。用特异的限制性内切酶ScrFⅠ对其扩增产物进行酶切鉴定。利用原位杂交技术,检测NACP基因在植物体内的表达部位。【结果】获得‘鸭梨’和杜梨NACP基因全长序列,长度均为1 377 bp,编码350个氨基酸,包含两个内含子,大小分别为111、96 bp,分别命名为YL-NACP和DL-NACP。酶切鉴定结果表明,在接穗‘鸭梨’茎尖、叶片、茎段韧皮部中都有砧木DL-NACP基因的mRNA表达,同时砧木杜梨韧皮部中也有接穗YL-NACP基因的mRNA表达,而木质部中则没有发现该基因表达。通过原位杂交进一步证明,NACP基因只定位于韧皮部。【结论】成功地从‘鸭梨’和杜梨中克隆了全长的NAC结构域蛋白基因NACP,并进一步证明了梨内源性的NACP基因 mRNA可以通过韧皮部进行传递,该结果为进一步研究果树砧木与接穗的互作机制奠定了基础。

    根际CO2浓度对网纹甜瓜生长和根系氮代谢的影响
    刘义玲,李天来,孙周平,陈亚东
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2315-2324 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.015
    摘要 ( 642 )   PDF (395KB) ( 596 )   收藏
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    【目的】探讨根际CO2浓度对网纹甜瓜生育的影响。【方法】采用雾培植株根际通CO2处理方式,在开花结果期对网纹甜瓜进行不同浓度的根际CO2处理,研究根际CO2浓度对网纹甜瓜植株生长和根系氮代谢的影响。【结果】在网纹甜瓜果实发育期间,根际2 500 μL?L-1和5 000 μL?L-1 CO2浓度处理同350 μL?L-1(对照)处理相比,植株生长受到明显抑制。根系硝态氮(NO3--N)含量、氨态氮(NH4+-N)含量、ATP酶活性、硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均表现出先增后降的变化趋势,且5 000 μL?L-1处理变化的幅度大于2 500 μL?L-1处理。根系中可溶性蛋白质含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷草转氨酶(GOT)活性和谷丙转氨酶(GPT)活性在整个处理期间,均随着根际CO2浓度的升高而降低。根际高浓度CO2使根系伤流液中氨基酸的总量和大部分氨基酸的含量下降。【结论】在网纹甜瓜果实发育期间根际CO2浓度长期达到2 500 μL?L-1以上时,植株生长和果实发育受到抑制,根系对氮的吸收、代谢能力下降,植株氮循环水平降低。

    贮藏·保鲜·加工
    北方馒头品质评价方法的比较
    陈东升,张艳,何中虎,R.J.pena
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2325-2333 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.016
    摘要 ( 660 )   PDF (246KB) ( 721 )   收藏
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    【目的】馒头品质是中国小麦改良的重要目标,准确性高、重复性好的评价方法是有效进行遗传改良的前提和基础。本文目的为研究实验室北方馒头品质评价方法。【方法】25个不同筋力小麦品种分别种植于黑龙江、宁夏、新疆和甘肃,采用机制方法加工北方馒头,用国标GB/T17320-1998和澳大利亚面包研究所(BRI)馒头品质评价方法进行品质评分,以比较2种馒头品质评价方法的异同。【结果】BRI评价方法中的压缩张弛性(SR)与国标馒头评分中体积、比容、弹性及总评分呈正相关(r=0.60—0.72),可作为馒头品质评价的有效指标。BRI总评分与国标总评分均呈显著正相关(r=0.66,P<0.01),但其总评分值相对较低。【结论】BRI馒头品质评价方法能更好区别不同筋力馒头品质间的差异,且较为客观、易操作,可以用来有效评价中国北方馒头。质构仪压缩张弛性可以较好地反映馒头的适口性,能对馒头品质进行客观量化评价。基于国标和BRI方法,研究提出了新的馒头品质评价标准。

    谷朊粉特性与挤压组织化特性的关系
    张丙虎,张波,魏益民,宁更哲
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2334-2339 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.017
    摘要 ( 807 )   PDF (253KB) ( 548 )   收藏
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    【目的】探讨不同小麦品种谷朊粉特性与挤压组织化系统参数和产品特性的关系,提出适宜谷朊粉挤压专用小麦品种的主要特性和品种选育目标。【方法】以小麦品种制得的谷朊粉为原料,以德国布拉本德食品仪器公司DSE-25型双螺杆挤压实验室工作站为设备,分析小麦品种的谷朊粉特性与挤压加工系统参数、挤压组织化产品质构特性之间的相关关系。【结果】在相同挤压组织化工艺条件下,不同小麦品种谷朊粉的挤压组织化特性有较大差异。谷朊粉蛋白质含量与扭矩、模头压力、剪切力、硬度、黏聚性、弹性和咀嚼度等均呈极显著正相关(α=0.01),与组织化度呈显著负相关(α=0.05)。谷蛋白含量与扭矩、模头压力、产品黏聚性呈显著正相关(α=0.05),与组织化度呈极显著负相关(α=0.01)。【结论】谷朊粉蛋白质含量和谷蛋白含量影响挤压工艺的系统参数和挤压产品的质构特性。较高的谷朊粉蛋白质含量和谷蛋白含量可以增加挤压组织化产品的强度。由于谷朊粉主要作为原辅料,用于改善植物蛋白挤压组织化产品质量,在专用品种鉴定和选育时,重点应提高蛋白质含量、谷蛋白含量和谷朊粉吸水率。

    氯化钙对甘薯蛋白乳化特性的影响
    郭庆,木泰华
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2340-2346 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.018
    摘要 ( 734 )   PDF (454KB) ( 715 )   收藏
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    【目的】研究不同氯化钙浓度(0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 mol?L-1,pH 7.0)对甘薯蛋白乳化特性的影响。【方法】分别对甘薯蛋白乳化液的乳化颗粒平均粒径(d4,3)、乳化活性指数、乳析指数、界面性质(界面吸附蛋白浓度及组成)和流变性质进行测定。【结果】添加0.05 mol?L-1氯化钙后甘薯蛋白乳化活性指数由未添加氯化钙的30.3 m2?g-1显著降低为27.6 m2?g-1,d4,3从4.2 μm增大至4.42 μm(P<0.05)。然而,随着氯化钙浓度进一步升高(0.10—0.25 mol?L-1),d4,3显著增大(P<0.05)而甘薯蛋白乳化活性指数变化不显著(P>0.05)。此外,添加较高浓度的氯化钙能显著地增加乳化液的乳析指数和初始表观黏度,且界面吸附蛋白的浓度也显著提高(P<0.05)。SDS-PAGE分析发现,Sporamin A不易被甘薯蛋白乳化界面吸附,且乳化界面和乳化液中均存在>66 kD的S-S键高分子聚合物。【结论】 钙离子与甘薯蛋白结合能改变其结构,进而影响甘薯蛋白的乳化特性。

    畜牧·资源昆虫
    白色杜洛克×二花脸F2资源群体中催乳素(PRL)和催乳素受体(PRLR)基因与母猪杀婴行为和产仔数关联性研究
    陈从英,朱万成,李平华,魏娜,郭源梅,高军
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2347-2354 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.019
    摘要 ( 908 )   PDF (335KB) ( 573 )   收藏
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    【目的】研究PRL、PRLR基因在白色杜洛克×二花脸F2资源群体中的遗传变异及其与母猪杀婴行为和产仔数的关联性。【方法】PRL基因的g.1317T>A、g.8905C>T、g.9056C>T位点,PRLR 基因的g.1217C>T、g.1283C>A、g.1439G>A、g.1528G>A和g.1600T>A位点采用SNaPshot法对资源群体所有F0、F1和288头F2母猪进行基因型判定,分别利用传递不平衡检测(TDT)和最小二乘法分析这些位点与母猪杀婴行为和产仔性状的关联性。【结果】TDT分析发现,PRL和PRLR基因所有检测SNP位点,无论基因型还是单倍型均与母猪杀婴行为无显著相关。与母猪产仔数相关性分析表明:PRLR基因 5个SNP位点的基因型及单倍型与总产仔数、产活仔数、产死胎数、断奶仔猪数和断奶窝重均未达到显著相关;PRL基因的3个SNP位点与母猪的总产仔数和产活仔数达到显著相关(P <0.05),单倍型ACC个体的总产仔数(P = 0.0005)和产活仔数(P = 0.001)极显著低于其它单倍型个体;单倍型TTT个体的产活仔数显著高于其它单倍型个体(P = 0.003)。【结论】白色杜洛克×二花脸F2资源群体中,PRL、PRLR基因与母猪杀婴行为无关联性,PRL基因与母猪总产仔、产活仔数显著相关。

    兽医
    小反刍兽疫病毒P基因的克隆及其结构与功能分析
    翟军军,窦永喜,张海瑞,毛立,蒙学莲,骆学农,才学鹏
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2355-2362 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.020
    摘要 ( 631 )   PDF (770KB) ( 567 )   收藏
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    【目的】对小反刍兽疫病毒P基因进行克隆,并对其结构和功能的关系进行分析,为研究小反刍兽疫病毒P蛋白的功能及其在病毒增殖过程中的作用奠定基础。【方法】利用RT-PCR的方法对小反刍兽疫P基因全长进行克隆,通过生物学软件对其核苷酸序列和氨基酸序列进行了比对,利用I-TASSER进行三级结构预测,然后分析其结构和功能之间的关系。【结果】P基因和MV、CDV、RPV、DMV和PDV的P基因的相似性分别为62.9%、63.3%、64.4%、65.1%和60.4%,氨基酸的相似性分别为45.9%、46.2%、50.6%、50.3%和47.0%。三级结构表明该蛋白由3个结构域构成,中间是由多个α-螺旋构成的结构域,主要行使与L大蛋白和RNA结合的功能,两边分别是N-端和C-端结构域,C-端结构域含有3个α-螺旋,分别位于458—468aa、492—499aa和503—505aa位,主要作为N蛋白α-螺旋的结合位点。【结论】本研究成功地克隆小反刍兽疫病毒P基因,分析和预测了p蛋白的结构和功能的关系,为其进一步的生物学功能研究及其应用奠定了基础。

    MBL1基因第一内含子与第二外显子多态性与中国荷斯坦牛乳腺炎和乳品质的关联分析
    刘梅,鞠志花,李秋玲,王洪梅,黄金明,李建斌,仲跻峰,王长法
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2363-2371 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.021
    摘要 ( 663 )   PDF (632KB) ( 535 )   收藏
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    【目的】研究中国荷斯坦牛MBL1基因第一内含子与第二外显子多态性及分析MBL1基因遗传多态性与乳腺炎和乳品质的关联性,为培育优质抗性奶牛提供参考依据。【方法】采用PCR、DNA测序和PCR-RFLP技术,对596头中国荷斯坦牛的MBL1基因内含子1和外显子2序列进行了研究,通过SHEsis 软件进行配对连锁不平衡分析和单倍型分析。【结果】发现3个新的SNPs,包括内含子1上G855A 1个SNP位点;外显子2上G2651A突变为错义突变,导致第24位氨基酸由缬氨酸变为异亮氨酸;T2686C突变为同义突变,仍编码丙氨酸。单位点基因型与泌乳性状关联分析表明,G2651A突变位点AA基因型个体体细胞评分(SCS)显著高于GG、GA基因型个体(P<0.05);G855A、T2686C位点的突变与体细胞评分、乳脂率、乳蛋白率、305 d产奶量相关性都不显著。共构建出8种单倍型,发现19种单倍型组合;其中H2H2单倍型组合个体乳蛋白率、体细胞评分为最高;H3H7单倍型组合个体体细胞评分最低,与H2H2个体差异极显著;H4H4单倍型组合个体305 d产奶量最高。【结论】H3H7可作为乳腺炎抗性选择的分子标记。H2H2单倍型组合个体虽然乳蛋白率最高,但体细胞评分也最高,对乳腺炎易感,为不利单倍型组合。H4H4单倍型组合305 d产奶量最高,对乳蛋白率、乳脂率和体细胞评分影响不大,所以此种基因型组合可以用来提高产奶量。

    研究简报
    小麦胚乳A、B型淀粉粒理化特性研究
    银永安,齐军仓,李卫华,曹连莆,王自布
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2372-2379 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.022
    摘要 ( 679 )   PDF (675KB) ( 790 )   收藏
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    【目的】研究小麦胚乳A、B型淀粉粒对其理化特性的影响。【方法】利用扫描电镜对4个小麦品种籽粒发育不同时期自然断面和分离提纯的A、B型淀粉粒进行观察;用直链、支链淀粉试剂盒对籽粒不同发育时期胚乳中A、B型淀粉粒的直链、支链淀粉含量进行测定;成熟籽粒A、B型淀粉粒膨胀势依据McCormick的方法进行了测定。【结果】小麦胚乳淀粉粒形态出现规则形状和反常态,胚乳淀粉粒中直链淀粉形成早于支链淀粉,但最终积累量支链淀粉大于直链淀粉。供试的4个品种中,B型淀粉粒膨胀势均大于各自A型淀粉粒的膨胀势。【结论】小麦胚乳A型和B型淀粉粒从形态上分为常规型和反常型。成熟小麦胚乳A、B型淀粉粒中,支链淀粉的含量大于直链淀粉,且与总淀粉含量呈正相关趋势。B型淀粉粒的膨胀势大于A型淀粉粒。

    航天搭载非洲山毛豆高鱼藤酮含量植株的筛选
    吴玉东,徐汉虹,鲁冬林,陆慧,冯敏英
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2380-2387 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.023
    摘要 ( 662 )   PDF (302KB) ( 560 )   收藏
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    【目的】非洲山毛豆(Tephrosia vogelii Hook)植株原始品种鱼藤酮含量较低,其种子经航天搭载返回地面育苗后,筛选出高鱼藤酮含量的非洲山毛豆植株。【方法】筛选后的非洲山毛豆种子经卫星搭载于太空航行15天,返回地面后种植。利用HPLC和HPLC-MS对150株非洲山毛豆叶片干粉中的鱼藤酮定性和定量分析。【结果】叶片干粉中鱼藤酮含量高于2.00%的非洲山毛豆种质2株,含量在1.00%—2.00%的种质8株。在参试的非洲山毛豆种质资源中,原始品种的鱼藤酮含量仅0.4614%,21号植株的鱼藤酮含量最高,达2.3172%,比原始品种含量提高了4.02倍。【结论】航天搭载可以使非洲山毛豆种子产生变异,其植株叶片内鱼藤酮含量产生变化,筛选出的高鱼藤酮含量的非洲山毛豆特异资源,经过品质遗传改良或大量繁育后可成为提取鱼藤酮的重要材料。

    猪体内与孤雌激活早期胚胎发育特定阶段差异表达基因筛选
    胡婕,苗向阳,冯浩咏
    中国农业科学. 2010, 43(11):  2388-2396 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.11.024
    摘要 ( 750 )   PDF (626KB) ( 558 )   收藏
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    【目的】研究早期胚胎发育基因,筛选猪早期体内发育胚胎和体外孤雌激活胚胎的差异表达基因,探讨影响胚胎发育的分子基础。【方法】分别采用孤雌激活和手术(猪体内发育)的方法收集2细胞、4细胞、8-16细胞时期的胚胎,利用SPEDDRT-PCR挑选不同时期的差异表达产物,将所获得的产物按照片段大小分离纯化后通过反向Northern杂交去除假阳性条带。将阳性条带克隆入T载体中,经过PCR鉴定后挑选其中的阳性克隆进行测序。【结果】筛选了11个代表不同时期表达差异的cDNA片段,编号为DDD1-DDD11。经过与GenBank数据进行同源性分析,发现其中DDD3、DDD11没有同源序列信息,提交数据库获得GenBank登录号(EU597224、EU597228),其余序列发现相似性较高的数据。【结论】对体内正常发育胚胎和孤雌激活胚胎进行对比、分析,发现体内4细胞期和体内8-16细胞期各有1个片段为新基因片段,为进一步分析发育相关基因及其功能奠定基础。