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当期目录

    2009年 第42卷 第8期 刊出日期:2009-08-10
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    广西普通野生稻的遗传多样性及分布特征
    黄 娟,杨庆文,陈成斌,梁世春,张万霞,乔伟华,王家祥
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2633-2642 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.001
    摘要 ( 1101 )   PDF (439KB) ( 959 )   收藏
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    【目的】对广西境内普通野生稻居群遗传多样性进行研究,明确广西普通野生稻遗传多样性分布与地理特征的关系。【方法】利用36对分布于水稻12条染色体上的微卫星引物对来自广西14个区域(县级行政区域)的27个居群690份普通野生稻材料进行遗传多样性分析。【结果】所有个体平均等位基因数A=9.86,有效等位基因数Ae=5.05,总遗传多样度Ht=0.74,基因分化系数Gst=0.49,说明广西普通野生稻遗传多样性丰富,且居群内与居群间的多样性对总遗传多样性的贡献相当。通过不同区域遗传多样性检测和聚类分析,在遗传一致度为0.5处可把广西普通野生稻分为3个类群。【结论】结合广西的地形及野生稻居群的分布情况,3个类群的形成与山脉的阻隔、水系的分布以及地质结构等影响基因传播途径的特征关系密切。

    玉米亚硫酸氧化酶基因ZmSO的克隆及在二氧化硫胁迫下的表达分析
    夏宗良,武 轲,王永霞,周 朋,丁俊强,吴建宇
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2643-2651 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.002
    摘要 ( 894 )   PDF (769KB) ( 804 )   收藏
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    【目的】克隆玉米中的亚硫酸氧化酶(Sulfite Oxidase,SO)基因,明确其在SO2胁迫下的表达,为今后利用SO进行玉米抗环境污染(SO2、酸雨等)的遗传改良奠定基础。【方法】采用RT-PCR结合RACE技术克隆SO基因,并利用半定量RT-PCR技术分析其在SO2胁迫下的表达。【结果】从玉米自交系Q9中分离到SO基因的全长cDNA 序列(GenBank登录号:FJ436404),命名为ZmSO。该基因的开放阅读框为1 194 bp,编码397个氨基酸。序列比对及结构预测分析表明,ZmSO编码的氨基酸序列与拟南芥、番茄、水稻中的氨基酸序列的相似性分别达到72%、74%和89%,且包含1个钼辅因子结合域、1个自身二聚化的结构域和1个过氧化物体靶信号序列。半定量RT-PCR分析显示,高浓度SO2胁迫后,在高抗系中ZmSO表达水平显著增高,而在高感系中无显著变化。【结论】分离获得的ZmSO与其它植物物种的SO具有较高的同源性,在高抗系中表达受SO2胁迫诱导增强,可能参与抗性系对SO2胁迫的响应和抗性反应过程。

    大豆异黄酮与脂肪、蛋白质含量基因定位分析
    梁慧珍,王树峰,余永亮,练 云,王庭峰,位艳丽,巩鹏涛,刘学义,方宣钧
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2652-2660 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.003
    摘要 ( 918 )   PDF (530KB) ( 852 )   收藏
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    【目的】研究大豆异黄酮与脂肪、蛋白质含量基因定位及相关性,为大豆品质改良、分子育种及基因克隆等应用提供理论依据。【方法】利用SSR技术,对晋豆23号和灰布支杂交构建的F13代大豆重组自交系群体的474个家系进行了连锁图谱的构建。在此基础上,利用 WinQTLCart2.0 软件分析了影响大豆异黄酮含量、脂肪含量和蛋白质含量3个重要品质性状的QTL,通过复合区间作图分析,检测QTL;同时,对异黄酮与脂肪、蛋白质的含量相关性分析。【结果】检测到23个QTL,其中控制异黄酮含量QTL有6个,分别定位在J、N、D2和G染色体的连锁群上;控制脂肪含量的QTL有11个,分别定位在第A1、A2、B2、C2和D2染色体的连锁群上;控制蛋白质含量的QTL有6个,分别定位在B2、C2、G和H1染色体的连锁群上。相关性分析结果表明:异黄酮与蛋白质含量呈极显著负相关;蛋白质和脂肪含量呈极显著负相关;蛋白质和蛋白质脂肪总量呈极显著正相关。【结论】3个重要品质性状的部分基因定位结果与其相关性分析是一致的,其结果对大豆品质育种应用有重要利用价值。

    利用SSR标记分析小豆种质资源的遗传多样性
    WANG Li-xia,CHENG Xu-zhen,WANG Su-hua,XU Ning,LIANG Hui,ZHAO Dan
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2661-2666 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.004
    摘要 ( 995 )   PDF (269KB) ( 913 )   收藏
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    【目的】分析小豆起源国中国丰富的小豆种质资源的遗传多样性及群体结构,提高这些种质在育种中的利用效率。【方法】选用51对SSR引物对国内外145份小豆种质进行多样性评价,并分析了中国小豆种质资源间的遗传关系和遗传结构。【结果】共检测出222个等位变异,每SSR位点的等位变异数为2~13不等,平均为4.35个,其中分布频率低于5%的等位变异数占35.9%。多态性信息含量(PIC值)为0.014~0.838,平均为0.472。不同种质间遗传相似性系数为0.227~0.951,平均为0.482。比较分析发现,湖北、陕西等省小豆资源的遗传变异最丰富,且遗传背景与中国主产区小豆存在较大差异。基于NTSYS的聚类可以将145份小豆种质划分为5组,根据组内种质的地理来源,可分别命名为东北组、华北Ⅰ组、华北Ⅱ组、华东组和混合组,其中混合组主要由湖北、陕西及国外种质组成。利用STRUCTURE对小豆种质资源的遗传结构分析与NTSYS聚类结果基本一致,即种质的遗传背景与地理来源有关。【结论】中国小豆种质资源遗传变异丰富,不同地理来源小豆间存在遗传分化,可以作为小豆生态区划的重要参考依据。

    谷子抗旱相关性状的主成分与模糊聚类分析
    孟庆立,关周博,冯佰利,柴 岩,胡银岗
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2667-2675 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.005
    摘要 ( 987 )   PDF (271KB) ( 1196 )   收藏
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    【目的】探讨作物抗旱性分析评判的方法,对谷子主要农艺性状和部分生理指标与抗旱性之间的关系进行综合评价。【方法】采用主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)和模糊聚类(Fuzzy Clustering, FC)分析,根据16个谷子品种在干旱胁迫和自然降水条件下的抗旱相关性状对其抗旱性进行综合评价。【结果】主成分分析结果表明,6个综合主成分可代表谷子抗旱性90.71%的原始数据信息量。利用抗旱性度量值进行模糊聚类,可将16个谷子品种的抗旱性划分为3类,聚类结果可以较好地反映这些谷子品种的选育和种植区域的干旱特点,其中冀谷18和豫谷1号抗旱性强且稳定性好。【结论】利用主成分分析,结合模糊聚类的方法进行谷子的抗旱性综合评价,不仅可以避免单一指标的片面性和不稳定性,而且可以较好地揭示谷子抗旱相关性状与其抗旱性的关系。

    甘蔗水分胁迫响应相关醛脱氢酶基因的克隆及其表达特征分析
    张积森,郭春芳,王冰梅,张木清,陈由强,陈如凯
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2676-2685 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.006
    摘要 ( 908 )   PDF (876KB) ( 908 )   收藏
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    【目的】筛选并克隆与水分胁迫相关的基因,通过对目的基因的表达分析进一步解析植物的抗旱机制,为甘蔗抗逆育种提供候选基因和理论依据。【方法】应用消减文库技术结合cDNA芯片技术筛选水分胁迫诱导的基因的EST序列,根据筛选到感兴趣的上调表达基因的EST序列,用RACE技术获得SSADH的全长cDNA序列,并通过实时荧光RT-PCR技术对该基因的表达特征进行分析。【结果】通过消减文库技术结合cDNA芯片技术筛选的EST中含有4个推测为基因SSADH 的EST,其在水分胁迫处理的斑茅中均明显上调表达。通过RACE扩增获得甘蔗SSADH全长cDNA序列为1 914 bp,其中5′端非编码区25 bp,开放阅读框为1 581 bp,3′端非编码区306 bp,在1 749处有终止加A信号AATAA。克隆的甘蔗全长cDNA序列进行NCBI比对分析显示,所克隆的甘蔗SSADH全长cDNA与拟南芥(NM_106592.3)的ALDH5F1同源性为73%,表明克隆的cDNA序列可以归为甘蔗的醛脱氢酶家族基因ALDH5F1。通过荧光实时PCR分析SSADH表达表明,该基因参与干旱胁迫下的全程响应,并证明水分胁迫下该基因表达与Ca2+的存在调控关系。【结论】克隆了甘蔗基因SSADH,该基因为一个水分胁迫响应基因;SSADH的植物在体表达与Ca2+存在调控关系。克隆的基因SSADH可用于植物抗逆性调控研究。

    多性状综合评定的秩和测验方法及其应用
    骆汝九,胡治球,宋 雯,徐辰武
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2686-2694 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.007
    摘要 ( 832 )   PDF (520KB) ( 622 )   收藏
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    【目的】秩和比较作为一种非参数方法,虽在作物品种评价方面得到一定的应用,但对多品种多性状的综合评定仍缺乏必要的统计测验基础。【方法】利用“H0:各品种在各性状上的秩次随机分布”假设。【结果】导出了多品种多性状秩和的理论分布;并据之给出了进行品种间多性状综合评价秩和测验的临界值。通过定义任意长度整数C++运算律,解决了当品种数和性状数较多时,因常用软件内置数据类型有效位数不足所导致的计算误差问题。最后,以糯玉米12个品种5个淀粉粘度性状为例演示了分析程序。【结论】该方法操作简便,评定结果具有一定参考意义。

    耕作栽培·生理生化
    一种新的估算水稻上部叶片蛋白氮含量的植被指数
    杨 杰,田永超,朱 艳,陈青春,姚 霞,曹卫星
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2695-2705 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.008
    摘要 ( 887 )   PDF (563KB) ( 729 )   收藏
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    【目的】阐明水稻顶部4张叶片蛋白氮含量和反射光谱特征的变化规律及其相互关系,建立快速、准确诊断水稻功能叶片蛋白氮含量的方法。【方法】通过3年不同施氮水平和不同品种类型的大田试验,分生育期同步测定顶部4张叶片的光谱反射率及蛋白氮含量,系统分析叶片蛋白氮含量与多种高光谱参数的定量关系。【结果】水稻叶片蛋白氮含量和光谱反射率在不同施氮水平、不同生育期及不同叶位间均存在明显差异,叶片蛋白氮含量的敏感波段主要存在于可见光绿光区530~580 nm及红边区域695~715 nm,其中红边区域表现最为显著。红边区域700 nm附近波段与近红外短波段的比值组合(SRs)可以有效地估算水稻上部功能叶片的蛋白氮含量,其次是绿光区587 nm左右的波段与近红外短波段的比值组合。基于新提出的SR(770,700)及已报道的GM-2、SR705、RI-half光谱指数,线性回归模型的拟合精度(R2)分别达到 0.874,0.873,0.871和0.867。经独立资料的检验表明,这些回归模型可以实时监测叶片蛋白氮含量变化,预测精度R2分别为0.810、0.806、0.804和0.800,相对误差RE 分别为12.1%、12.4%、12.6%和12.9%。【结论】可以利用关键特征光谱指数来诊断水稻上部叶片的蛋白氮含量状况,尤以SR(770,700)、GM-2、SR705和RI-half表现为较强的估测能力。

    密穗与疏穗型小麦强、弱势籽粒淀粉积累及库强度的比较
    闫素辉,尹燕枰,李文阳,李 勇,隋新霞,顾 峰,梁太波,张体彬,王 平,王振林
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2706-2715 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.009
    摘要 ( 1017 )   PDF (404KB) ( 581 )   收藏
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    【目的】研究小麦强、弱势籽粒淀粉积累与库容量、库活性间的关系及不同穗型间的差异。【方法】以密穗型小麦品种鲁麦21、济麦20和疏穗型小麦品种山农1391、山农12为材料,对籽粒发育过程中强、弱势粒淀粉积累、胚乳细胞数目及相关酶活性变化进行比较。【结果】两种类型小麦强势粒直、支链淀粉积累量均高于弱势粒,密穗型小麦籽粒直、支链淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度高于疏穗型小麦。Logistic方程拟合籽粒淀粉积累进程表明,强势粒淀粉积累量较弱势粒高的原因是其积累启动时间较早和淀粉积累速率较高;密穗型小麦强、弱势粒淀粉积累速率的差异幅度较大,是造成其籽粒最终淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度大于疏穗型的原因之一。小麦强势粒胚乳细胞数目显著高于弱势粒,与疏穗型小麦相比,密穗型小麦强、弱势粒胚乳细胞数目的差异幅度较大。4个小麦品种弱势粒蔗糖含量在灌浆期均高于强势粒,说明籽粒蔗糖含量即淀粉合成底物的供给并不是造成强、弱势粒淀粉积累存在差异的限制因子。小麦强势粒蔗糖合酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS)和颗粒结合态淀粉合酶(GBSS)活性均高于弱势粒,密穗型小麦强、弱势粒上述酶活性差异幅度均较疏穗型大。【结论】小麦库容量(胚乳细胞数目)和库活性(淀粉合成相关酶活性)是制约强、弱势粒淀粉积累的主要因素。密穗型小麦强、弱势粒间的胚乳细胞数目和淀粉合成相关酶活性差异较大,这可能是造成密穗型小麦籽粒淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度大于疏穗型的原因。

    小麦叶层氮含量估测的最佳高光谱参数研究
    姚 霞,朱 艳,田永超,冯 伟,曹卫星
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2716-2725 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.010
    摘要 ( 1193 )   PDF (470KB) ( 601 )   收藏
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    【目的】作物体内氮素状况是评价长势和预测产量的重要指标。小麦植株氮素营养的快速监测和无损诊断对于精确氮素管理具有重要作用。本文旨在通过对高光谱信息的精细分析和信息提取,探索建立小麦叶片氮含量(LNC,leaf nitrogen content)估算的最佳波段、光谱参数及监测模型。【方法】利用连续4年的系统观测资料,采用精细采样法,详细分析350~2 500 nm波段范围内原始光谱反射率及其一阶导数光谱的任意两两波段组合而成的主要高光谱指数与小麦冠层叶片氮含量的定量关系。【结果】发现小麦叶片氮含量的最佳波段为位于红边的690、691、700和711 nm以及近红外波段的1 350 nm;基于归一化光谱指数NDSI(R1350,R700)和NDSI(FD700,FD690)、比值光谱指数RSI(R700,R1350)和RSI(FD691,FD711)、土壤调节光谱指数SASI(R1350,R700)(L=0.09)和SASI(FD700,FD690)(L=-0.01)构建氮含量监测模型,决定系数(R2)分别为0.851和0.857、0.842和0.893、0.860和0.866。利用独立试验资料对模型检验的结果显示,模型测试的精度(R2)均大于0.758,RRMSE均小于0.266,尤其是高光谱参数RSI(FD691,FD711)和SASI(FD700,FD690)表现最好。【结论】总体上,利用精细采样法确定最佳波段,构建植被指数和氮含量监测模型,可显著提高模型的精确度和可靠性,从而为快速无损诊断小麦叶层的氮素状况提供新的波段选择和技术途径。

    茉莉酸在玉米地上部与地下部系统性诱导防御反应中的作用
    冯远娇,王建武,苏贻娟,骆世明
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2726-2735 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.011
    摘要 ( 1098 )   PDF (477KB) ( 965 )   收藏
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    【目的】研究外源茉莉酸处理玉米地上部(或地下部)是否会系统性地影响到地下部(或地上部)的防御作用,探讨对玉米防御反应的影响是否与玉米的茉莉酸信号途径相关。【方法】以“高油115”玉米为材料,采用化学物质分析和基因表达分析方法,通过茉莉酸合成途径抑制剂水杨苷异羟肟酸(salicylhydroxamic acid, SHAM)预处理的对比实验,研究茉莉酸在玉米地上部与地下部诱导防御反应中的作用。【结果】外源茉莉酸处理玉米地上部能系统地影响到地下部防御物质的含量及防御相关基因的表达,处理地下部也能系统性地影响地上部。茉莉酸处理地上部以及茉莉酸处理地下部对玉米叶片防御反应的诱导均强于根系,而茉莉酸处理地上部对玉米同一部位的诱导作用强于茉莉酸处理地下部。茉莉酸处理地上部是通过激活茉莉酸自身合成来诱导叶片Bx1、Bx9、PAL、PR-1、MPI、FPS和TPS基因的表达、增加叶片丁布含量及降低咖啡酸含量的,同时系统诱导根系Bx6、Bx9、PAL和PR-2a基因表达、增加香豆酸和咖啡酸含量以及降低丁香酸含量则与激活地上部茉莉酸自身合成相关。茉莉酸处理玉米地下部对根系Bx6、PR-2a和MPI基因表达的诱导以及总酚含量的降低也是通过激活茉莉酸自身合成来实现的,对地上部(叶片)防御相关基因Bx6、Bx9、PAL、FPS和TPS表达的间接诱导作用以及丁布、香豆酸、咖啡酸和丁香酸的增加作用则与激活地下部茉莉酸自身合成相关。【结论】外源茉莉酸处理地上部能系统影响到地下部的防御反应,反之亦然;茉莉酸对玉米的诱导防御以叶片为主;茉莉酸处理地上部对玉米的诱导作用强于地下部处理;茉莉酸处理玉米的地上部或地下部,对处理部位防御作用的影响主要是通过激活玉米体内茉莉酸自身合成起作用的;茉莉酸处理玉米对非处理部位防御作用的影响则与激活处理部位茉莉酸自身合成相关。

    秸秆还田与实地氮肥管理对直播水稻产量、品质及氮肥利用的影响
    徐国伟,谈桂露,王志琴,刘立军,杨建昌
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2736-2746 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.012
    摘要 ( 887 )   PDF (329KB) ( 1019 )   收藏
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    【目的】探讨麦秸秆还田与施氮技术对直播水稻产量、品质的影响及氮肥利用效率的表现。【方法】以直播粳稻扬粳9538为材料进行大田对比试验,设置麦秸还田与不还田、实地氮肥管理(SSNM)和农民习惯施肥法(FFP)等处理,测定水稻产量、品质及氮肥利用效率。【结果】无论是SSNM还是FFP,与秸秆未还田相比,秸秆还田降低了单位面积穗数,提高了每穗粒数、结实率与千粒重,增加了产量,改善了稻米的外观品质与蒸煮品质。与FFP相比,SSNM显著提高水稻产量,降低了稻米蛋白质含量,改善了稻米的食味性。秸秆还田结合SSNM增大了籽粒最大灌浆速率与平均灌浆速率,缩短了活跃灌浆期,增加了粒重,并提高了氮收获指数、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力。【结论】秸秆还田结合SSNM可增加产量,改善稻米品质,提高氮肥利用效率。

    不同耕作方式麦田土壤温度及其对气温的响应特征——土壤温度特征及热特性
    陈继康,张 宇,陈军胜,陈 阜,张海林
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2747-2753 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.013
    摘要 ( 1272 )   PDF (305KB) ( 744 )   收藏
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    【目的】研究耕作方式对冬小麦田土壤温度和热特性的影响规律。【方法】于河北省栾城县设置翻耕、旋耕和秸秆覆盖免耕处理,采用热脉冲-时域反射技术监测2004-2005年冬小麦生育期土壤温度及热特性,探讨了不同耕作方式下的土壤温度效应。【结果】耕作方式对土壤温度主要集中在冬小麦拔节前。相对于其它处理,免耕在气温降低阶段表现“增温效应”,在升温阶段表现“降温效应”,且达到极显著水平;免耕在播种-分蘖期降低土壤日均温0.69~1.02℃,推迟了冬小麦出苗2 d、分蘖7 d,缩短了冬前分蘖时间7 d,分蘖活动积温减少54.12~55.55 ℃?d;免耕越冬期具有较高土壤平均温度0.02~0.09℃和耕层土壤负积温0.87~2.25℃?d,但在越冬期稳定通过0℃以上晚7 d,低温持续时间长2~3 d,并推迟返青2~6 d;免耕完成返青消耗了更多活动积温21.54~29.15℃,造成拔节推迟5 d;免耕在冬小麦营养生长阶段降低累积温差123.43~148.62℃和日平均温差1.17~1.42℃。旋耕相对于翻耕推迟了返青4 d,减少活动积温8.55℃,增加累积温差25.19℃。不同耕作方式农田土壤容积热容量、热导率和热扩散系数无明显差异。【结论】从冬小麦生育进程上来说,热量资源利用效率以翻耕最高、旋耕居中、免耕最低;免耕缩小温度变化幅度不利于冬小麦生长发育,但有利于冬小麦保苗。免耕表现增降温效应的主要原因是秸秆覆盖而不是土壤物理性质的变化。

    植物保护
    稻瘟病菌假定的糖基水解酶62家族初步研究
    周 洁,郑祥梓,兰 斓,林成增,林雄杰,鲁国东,王宗华
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2754-2762 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.014
    摘要 ( 874 )   PDF (897KB) ( 672 )   收藏
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    【目的】了解糖基水解酶62家族细胞壁降解酶系在稻瘟病菌致病中的作用。【方法】通过生物信息学方法对稻瘟病菌基因组中假定的糖基水解酶62家族成员进行基因结构、蛋白分泌特性及系统发育分析,并对其中一个成员MGG_01403.6进行过量表达、基因敲除分析。【结果】该家族共有8个成员,均具有细胞壁降解酶(糖基水解酶62家族)保守结构域,且均为胞外分泌蛋白;系统发育分析可以将这些成员分别聚类在两个进化分支中;成员间在不同侵染阶段表达模式有差异;MGG_01403.6过量表达和基因敲除均不影响稻瘟病菌的致病性。【结论】糖基水解酶62家族可能存在功能冗余作用,进一步的双突变或多突变可能是明确这类多基因家族基因功能的重要方法。

    陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性SSR分析
    陆宁海,郑文明,王建锋,詹刚明,黄丽丽,康振生
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2763-2770 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.015
    摘要 ( 873 )   PDF (336KB) ( 902 )   收藏
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    【目的】甘肃陇南地区是小麦条锈菌最主要和最大的越夏区,本研究的目的是分析该地区的小麦条锈菌自然群体的遗传结构,探索其分子遗传变异规律。【方法】采用TP-M13-SSR 荧光标记技术,对甘肃省陇南地区8个种群409个小麦条锈菌分离株基因组DNA进行SSR标记分析。【结果】陇南地区小麦条锈菌的观察等位基因数(Na)为1.95,有效等位基因数目(Ne)为1.43,Nei's (1973)基因多样性指数(H)为0.27,Shannon 信息指数(I)为0.41。武都、文县和秦城种群遗传多样性较高,徽县、成县和西和种群相对较低。AMOVA分析结果表明,小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的12.5%,群体内遗传变异占87.5%。地区间的基因流Nm =1.83。【结论】陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性很丰富,但地区之间有一定的差异;群体遗传变异主要存在于群体内部,不同地区间存在基因的交流和病原菌的移动。

    小麦白粉病抗病新基因PmHNK的遗传分析和分子标记定位
    李春鑫,许为钢,王根松,胡 琳,张 磊,张建周,董海滨
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2771-2777 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.016
    摘要 ( 919 )   PDF (415KB) ( 656 )   收藏
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    【目的】周98165对河南省当前流行白粉菌生理小种具有较好的抗性,并且综合农艺性状优良。明确其抗白粉病基因及遗传特性,筛选与其紧密连锁的分子标记,为抗白粉病育种提供抗源和理论支撑。【方法】将周 98165与中国春杂交、自交、测交,对双亲及其杂交后代进行苗期鉴定,用小麦白粉病菌08B1进行遗传分析,利用SSR、EST-SSR技术对双亲及抗感池进行筛选和电泳分析,并结合中国春缺四体材料进行染色体定位。【结果】周98165对3个白粉菌高毒力小种抗性良好,其抗病性受1对显性核基因控制,将该基因暂命名为PmHNK。筛选了与PmHNK 连锁的5个微卫星标记,在遗传图谱上的顺序为Xbarc77、Xgwm547、Xwmc326、Xgwm299、PmHNK、Xgwm108,Xgwm299和Xgwm108分别为PmHNK两侧距离最近的标记,图距分别为4.2 cM、5.6 cM,最远标记Xbarc77与PmHNK图距为10.6 cM,并将PmHNK 定位于3BL。【结论】抗病鉴定、遗传分析结合分子标记分析结果表明,PmHNK是一个白粉病抗病新基因。

    小麦抗白粉病基因Pm21抗病差异的蛋白质组学研究
    李 强,张卫东,田纪春
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2778-2783 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.017
    摘要 ( 1085 )   PDF (409KB) ( 844 )   收藏
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    【目的】对小麦白粉菌侵染后的叶片进行差异蛋白质组学研究,以期发现抗白粉病基因Pm21转入后,对抗病机制起重要作用的蛋白。【方法】以对小麦白粉病敏感(百农3217)和对小麦白粉病免疫(W2132-6,携带抗病基因Pm21)的2个小麦近等基因系为材料,分别提取2个材料拔节期接种48 h后的叶片蛋白,应用双向电泳联合质谱(MALDI-TOF-MS)技术分析Pm21基因转入后差异蛋白表达。【结果】双向电泳后,CBB染色,用ImageMasterTM 2D Platinum软件分析检测出12个差异蛋白点,经过质谱(MALDI-TOF-MS)分析和数据库检索,鉴定出9个蛋白质,其中7个分别与能量代谢、基因调控、防卫和稳定蛋白质相关,参与了增强能量代谢、基因调控、抗氧化、细胞壁加厚和木质化等抗病生理反应。【结论】抗白粉病基因Pm21转入后,材料对白粉菌侵染响应发生变化,脯氨酸富集蛋白等胁迫反应蛋白得到增量表达,这些蛋白可能与小麦抗白粉病有一定相关性。

    鹿蹄草素对桃褐腐病菌的抑制作用及其抑菌机理
    吴振宇,王 燕,艾启俊
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2784-2792 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.018
    摘要 ( 847 )   PDF (705KB) ( 719 )   收藏
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    【目的】探讨鹿蹄草素对桃褐腐病菌的抑制活性及作用机理。【方法】采用生长速率法和果实接菌的方法测定鹿蹄草素对桃褐腐病菌菌丝体生长的抑制作用;采用倍比稀释法测定鹿蹄草素最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MFC);观测接上鹿蹄草素和桃褐腐病菌对桃果实多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的诱导情况;并用扫描电镜和透射电镜观察鹿蹄草素对桃褐腐病菌超微结构的影响。【结果】鹿蹄草素对桃褐腐病菌有较强的抑制活性,且浓度越高,抑制作用越强,其MIC为0.032 mg?ml-1,MFC为0.156 mg?ml-1;桃果实接上鹿蹄草素+病原菌后,PPO、POD和PAL活性开始升高,并在整个试验过程中一直保持较高的水平;扫描电镜下可见,菌丝扭曲变形,菌丝体之间相互粘连,细胞壁破裂,表面出现絮状凝集物。透射电镜下可见,细胞壁明显变薄,细胞内部组成紊乱,细胞结构遭到严重的破坏。【结论】鹿蹄草素对桃褐腐病菌具有较强的抗菌作用;可使菌丝体超微结构发生改变。

    牵牛子种子提取物对朱砂叶螨触杀活性的测定
    王 燕,吴振宇,杜艳丽,师光禄,陈 梅,王海香,王有年
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2793-2800 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.019
    摘要 ( 924 )   PDF (646KB) ( 740 )   收藏
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    【目的】研究牵牛子石油醚提取物中流分8对朱砂叶螨生物活性的作用机理。【方法】采用玻片浸渍法和叶片残毒法测定了流分8对朱砂叶螨成螨和卵的室内毒力,并采用生化方法测定了谷胱甘肽-S-转移酶、乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶、Ca2+-ATP酶活性的影响,通过透射电镜观察流分8对螨体内亚显微结构的破坏。【结果】流分8对朱砂叶螨成螨和卵均有很强的生物活性,对成螨和卵的LC50分别是0.4686 mg?ml-1和1.2212 mg?ml-1,LC90分别是2.5935 mg?ml-1和3.1234 mg?ml-1。牵牛子流分8处理朱砂叶螨后,螨体内解毒酶谷胱甘肽-S-转移酶被激活,这说明流分8中存在对朱砂叶螨有毒的物质;而乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶、Ca2+-ATP酶均受到不同程度的抑制,这可能引起神经传递的阻断,从而导致螨体的死亡。透射电镜下可见,流分8对螨体内表皮结构、肌纤维、细胞核膜、线粒体、内质网等均有不同程度的破坏。【结论】牵牛子可以有效杀死朱砂叶螨,作为新型植物源农药具有一定的开发价值。

    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    免耕对东北黑土水稳性团聚体中有机碳分配的短期效应
    梁爱珍,杨学明,张晓平,申 艳,时秀焕,范如芹,方华军
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2801-2808 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.020
    摘要 ( 844 )   PDF (511KB) ( 689 )   收藏
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    【目的】探讨免耕措施下黑土总有机碳和水稳性团聚体中有机碳分配的动态变化,以及免耕对团聚体结合碳和总有机碳之间相关关系的影响,为筛选出免耕对黑土结构和质量影响的评价指标提供科学依据。【方法】以在吉林省德惠市中层黑土上进行了5年田间定位试验的小区土壤为研究对象,对免耕(NT)、秋翻(MP)和垄作(RT)3种耕作处理下耕层(0~30 cm)黑土有机碳和团聚体结合碳的动态变化及其相互关系进行分析。【结果】5年的NT处理并没有增加耕层有机碳(SOC)平均含量,但显著增加了表层(0~5 cm)的SOC含量,增加量为2001年的9.9%。NT试验前后,黑土总有机碳和>1 000 μm级团聚体结合碳变化趋势一致,总有机碳除在表层(0~5 cm)变化显著外,其它土层变化均不明显,但>1 000 μm级团聚体结合碳各层均有显著变化,说明>1 000 μm级团聚体结合碳对耕作方式的响应较总有机碳更为敏感。相关分析表明,NT处理下黑土总有机碳与>1 000 μm级团聚体结合碳之间存在显著的正相关关系。【结论】黑土>1 000 μm级团聚体可以用于评价免耕对黑土结构和肥力的短期影响。

    长期定位施肥对土壤养分与作物产量的影响
    林治安,赵秉强,袁 亮,Hwat Bing-So
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2809-2819 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.021
    摘要 ( 855 )   PDF (405KB) ( 835 )   收藏
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    【目的】研究探讨长期施用有机肥、化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的作物增产效果与土壤养分演变规律。【方法】以在山东禹城连续22年的长期施肥定位试验为依据,对历年土壤养分和作物产量测试结果进行系统总结。试验采用冬小麦-夏玉米一年二熟栽培制度,分别设置①无肥对照,②常量有机肥无机肥配施,③常量有机肥,④常量化肥,⑤高量有机肥,⑥高量化肥,共6个施肥处理。【结果】在作物产量方面,试验之初的8~10年间表现为化肥对冬小麦的增产作用优于有机肥,而在夏玉米上则表现出相反结果,有机无机结合处理大部分年份作物产量处于较高水平;随着试验时间的延长,各施肥处理产量逐渐趋于一致;22年间土壤有机质含量始终表现出随有机肥施用量的增加而增高,且有逐年增长之趋势;化肥在提高土壤有机质、全氮等营养方面受生物产量和根茬残留量影响而与施肥量无明显关系,增施化肥可以迅速提高速效养分含量,并在一定水平上保持相对稳定。【结论】长期施用有机肥与化肥均表现出持续提高作物产量的良好作用,且二者效果不相上下,常规栽培条件下,当产量提高到一定水平后,继续高量施肥无助于作物产量的提高;有机肥与化肥均表现出持续提高土壤有机碳、氮含量之作用,有机肥效果明显优于化肥,且表现出随有机肥用量的增加而增加。而继续提高化肥施用量无助于土壤有机碳、有机氮的积累;一向被认为钾素含量的黄淮海平原土壤在连续施用氮磷化肥5~8年左右作物即表现明显缺钾现象,由此揭示出高产条件下氮磷钾平衡施肥的重要作用;在对提高土壤速效养分效果方面的差异表现在,化肥可以迅速提高速效养分含量并在这一水平上保持相对稳定,而有机肥则具有持续提高土壤速效养分含量的作用。

    长期定位施肥对棕壤有机氮组分及剖面分布的影响
    高晓宁,韩晓日,刘 宁,左仁辉,吴正超,杨劲峰
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2820-2827 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.022
    摘要 ( 904 )   PDF (400KB) ( 677 )   收藏
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    【目的】揭示施肥对土壤供氮潜力的影响。【方法】以土壤有机氮作为土壤肥力的重要指标采用Bremner法对棕壤29年长期定位试验的有机氮组成进行分级。【结果】单施化肥处理对耕层土壤有机氮含量及其组成无明显影响;有机肥和化肥配施,耕层土壤各形态酸解有机氮的含量都有不同程度的提高,其中氨基酸态氮的增加最为明显。在不同施肥处理中的顺序是氨基酸态氮>非酸解态氮>酸解氨态氮>酸解未知态氮>氨基糖态氮。各形态有机氮的剖面分布相似,含量均随土层的加深而降低。不同处理对有机氮各组分含量变化的作用表现为有机无机配施处理>单施有机肥处理>单施化肥处理、不施肥处理。【结论】长期有机无机肥配施显著提高了土壤的供氮潜力,是维持土壤肥力最优的施肥方式。

    县域农田土壤铜含量的协同克里格插值及采样数量优化
    庞 夙,李廷轩,王永东,余海英
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2828-2836 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.023
    摘要 ( 850 )   PDF (1940KB) ( 744 )   收藏
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    【目的】研究县域农田土壤铜含量的空间分布和采样数量,为农田土壤环境质量调查提供帮助。【方法】采用协同克里格方法,以初始的623个土壤铜含量数据及在此基础上随机抽取的560、498和432个数据为目标变量,并以初始的623个土壤有机质含量数据为辅助变量,对四川省双流县农田土壤铜含量进行插值分析,并对不同样点数量下协同克里格法在县域尺度农田土壤铜含量空间分布研究中的适用性进行评价。【结果】相同取样数量下,协同克里格法的均方根误差相对于普通克里格法可降低0.9%~7.77%,预测值和实测值之间的相关系数可提高1.76%至9.76%。利用协同克里格法,在土壤铜含量数据量缩减10%的情况下,其估值精度仍高于初始的623个土壤铜含量数据的普通克里格估值,且二者的分布图具有高度相似性。【结论】协同克里格作为一种更为精确和经济的方法,可为县域尺度农田土壤重金属含量的空间分布研究提供更多的信息和帮助。

    京郊地区3种典型农田系统硝酸盐污染现状调查
    杜连凤,赵同科,张成军,安志装,吴 琼,刘宝存,李 鹏,马茂亭
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2837-2843 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.024
    摘要 ( 1035 )   PDF (327KB) ( 643 )   收藏
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    【目的】研究北京市3种典型的农田系统(粮田、菜田和果园)土壤氮素累积、蔬菜和地下水硝酸盐污染状况。【方法】采用调查研究方法,采集不同类型农田土壤、蔬菜和地下水样品,并对样品属性进行翔实记录,根据测试结果和记录进行分析。【结果】土壤氮素累积严重,菜田0~30 cm土层土壤硝态氮含量平均为46.2 mg?kg-1,是粮田的3.8倍;果园0~30 cm土层土壤硝态氮含量是粮田的1.2倍。菜田地下水硝态氮含量平均为13.8 mg?kg-1,是粮田地下水的2.8倍,地下水硝酸盐含量超标率为44.8%,是粮田地下水超标率的3.3倍。果园地下水硝酸盐含量为9.3 mg?kg-1,是粮田地下水的1.9倍,地下水超标率为23.5%,是粮田的1.7倍。蔬菜硝酸盐污染严重,绿叶菜类蔬菜硝酸盐含量最高,为2 685.5 mg?kg-1,其次是根茎类、白菜类、果菜类。根茎类、绿叶菜类、瓜果类和白菜类超标率分别为80.9%、37.9%、29.7%和2.2%。【结论】土壤、植株和地下水硝酸盐含量与氮肥施用量直接相关,菜田和果园施肥量大,其土壤硝酸盐累积明显,地下水硝酸盐超标率高,蔬菜硝酸盐含量超标严重。

    园艺
    分根交替不同灌水量对苹果生长和叶片生理特性的影响
    魏钦平,刘松忠,王小伟,张 强,刘 军,丁三姐
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2844-2851 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.025
    摘要 ( 834 )   PDF (384KB) ( 776 )   收藏
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    【目的】在确保苹果树体正常生长情况下,探讨不同根区体积灌水及灌溉量对树体生长和叶片生理特性的影响,以期提高水分利用效率,节约灌溉水。【方法】以3年生盆栽分根皇家嘎拉苹果为试材,研究根系分区交替灌溉不同水量对苹果树体生长和叶片生理特性的影响。【结果】1/4和2/4根区体积灌水显著抑制了苹果新梢和干周生长,随灌溉体积增加抑制作用逐渐解除,减少灌水量也显著抑制了新梢生长。根系分区交替灌水显著影响苹果叶片水势和气孔阻力,1/4和2/4根区体积灌水处理叶片水势显著低于3/4和4/4处理,气孔阻力随灌水体积增加显著降低。减少根区灌水部位降低了苹果叶光合速率、蒸腾作用和气孔导度,并且蒸腾作用降低的幅度显著大于光合作用的,从而提高了叶片水分利用效率。但减少灌水量对苹果叶片各项生理指标均没有影响。不同生长期根区交替灌水处理对叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的影响一致,以春梢停长期各生理特性指标最高。【结论】灌水量是影响新梢伸长生长和主干加粗生长的主要因子,叶片生理特性主要受灌水部位调控。通过调控灌水量和根区灌水部位可以调控树体生长,并能节约灌水量。本试验中,在没有考虑自然降水的情况下,为保证植株的正常生长,根区灌溉体积不能小于50%。

    柑橘栽培品种(系)DNA指纹图谱库的构建
    雷天刚,何永睿,吴 鑫,姚利晓,彭爱红,许兰珍,刘小丰,陈善春
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2852-2861 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.026
    摘要 ( 980 )   PDF (506KB) ( 1318 )   收藏
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    【目的】构建柑橘栽培品种(系)的DNA指纹图谱数据库,为建立柑橘种苗纯度及真实性鉴定技术体系和技术规范奠定基础。【方法】利用SSR标记和ISSR标记对102个柑橘栽培品种(系)进行DNA指纹分析,筛选适合的特征引物,构建柑橘栽培品种(系)的指纹图谱数据库。【结果】从200对SSR引物中筛选到重复性好、多态性丰富的12对引物作为柑橘品种(系)鉴定的特征引物,12对SSR特征引物组合可鉴别42个品种(系);在此基础上,对未出现SSR特征指纹的60个品种(系)进行ISSR指纹分析,从40个ISSR引物中筛选到2个可用于品种鉴定的特征引物,结合SSR标记,可快速、准确地鉴别70个柑橘的品种(系)。并利用这12对SSR特征引物和2个ISSR特征引物构建了70个柑橘栽培品种(系)的DNA特征指纹图谱数据库。【结论】SSR和ISSR标记适于构建柑橘栽培品种DNA指纹图谱库;指纹图谱库的建立为柑橘种苗纯度及真实性鉴定奠定了基础。

    生物技术与葡萄遗传育种
    王军
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2862-2874 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.027
    摘要 ( 1056 )   PDF (357KB) ( 1032 )   收藏
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    生物技术的发展和应用已渗透到葡萄遗传育种的各个领域。DNA分子标记为研究葡萄品种起源和育成新品种提供了强有力的工具,特别是SSR标记在葡萄品种鉴别、系谱分析和遗传图谱构建方面已得到广泛应用。基于DNA分子标记遗传图的构建加速了杂种的早期选择,遗传图和物理图的结合可以克隆控制重要性状的功能基因,遗传转化技术的应用可以改良现有的葡萄品种。因此,生物技术正深刻改变着传统的葡萄育种方法。

    密集烘烤定色期烟叶类胡萝卜素降解及相关酶活性变化
    宋朝鹏,高 远,武圣江,许自成,宫长荣,张卫建
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2875-2881 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.028
    摘要 ( 847 )   PDF (323KB) ( 748 )   收藏
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    【目的】研究密集烘烤定色阶段烤烟类胡萝卜素降解及相关酶活性的变化,为密集烤房烘烤工艺优化和完善提供理论依据。【方法】采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱,按照低温中湿变黄、中湿定色烘烤工艺,对比研究定色期不同升温速度对类胡萝卜素各组分含量变化及相关酶活性的影响。【结果】类胡萝卜素含量随烘烤过程推进逐渐降低,慢速升温烘烤(T1)类胡萝卜素各组分(β-胡萝卜素、叶黄素、新黄质、紫黄质)降解量相对较大,比快速升温烘烤(T2)分别高10 %、2 %、32 %和32 %,但处理间差异不显著(P>0.05)。烘烤条件对酶活性影响显著,并且脂氧合酶(LOX)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)对烟叶烘烤质量的影响是双向的,定色前期相对较高的酶活性有利于生成更多的香气前体物质。【结论】慢速升温定色能很好地调控各种酶活性的变化,使细胞氧化还原反应达到一种动态平衡,使类胡萝卜素充分降解,又能避免酶促棕色化反应的发生,为进一步改善烟叶品质和优化密集烤房增香工艺提供参考。

    马拉巴栗种子发育中可溶性糖变化与种子脱水耐性的关系
    李永红,马颖敏,许柏球,赵梁军
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2882-2891 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.029
    摘要 ( 890 )   PDF (373KB) ( 538 )   收藏
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    【目的】探索马拉巴栗种子在发育过程中脱水耐性的形成与可溶性糖之间的关系。【方法】以不同发育阶段的马拉巴栗种子和离体胚为试材,观测种子发育过程中可溶性糖组分和含量以及种子和离体胚的脱水耐性变化。【结果】开花后30~70 d是种子最快膨胀期,花后50 d开始形成脱水耐性,50~70 d种子脱水耐性逐渐增强,70 d种子脱水耐性最强,80 d脱水耐性转而下降,完全成熟时(90 d)再轻微上升,其脱水耐性的强弱顺序为:70 d>90 d>80 d>60 d>50 d,离体胚的脱水耐性与种子的情况相似,其脱水耐性顺序为:70 d>80 d>90 d>60 d>50 d>40 d。在种子发育过程中,初期果糖、半乳糖、葡萄糖含量较高,随后呈下降趋势,蔗糖和麦芽糖含量从开花40 d后急剧增加,寡糖(棉籽糖和水苏糖)在花后50 d形成,并一直保持较高含量,其中,蔗糖和水苏糖含量最高值出现在开花后70 d。在种子发育中,还原性糖与非还原性糖的比例一直下降,90 d时两者比值达到最低,此时寡糖含量也略有下降,寡糖/蔗糖比值达到最高,推测80 d后种子可能由发育状态转入萌发状态。【结论】马拉巴栗种子脱水耐性与种子发育时期有关,棉籽糖和水苏糖是影响种子脱水耐性形成的重要因子,种子脱水耐性强弱与棉籽糖和水苏糖等非还原性糖的含量及还原性糖/非还原性糖比值密切关联。

    贮藏·保鲜·加工
    甘薯sporamin蛋白对3T3-L1前脂肪细胞分化和增殖的影响
    熊志冬,李鹏高,邓 乐,唐玉平,木泰华
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2892-2898 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.030
    摘要 ( 893 )   PDF (503KB) ( 1110 )   收藏
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    【目的】探讨甘薯sporamin蛋白对3T3-L1前脂肪细胞分化与增殖的影响,为开发预防和治疗肥胖、糖尿病的保健食品提供理论依据。【方法】采用硫酸铵沉淀、离子交换、凝胶过滤层析的方法对‘55-2’甘薯中的sporamin蛋白进行分离纯化。然后,以黄连素为阳性对照,用不同浓度sporamin(0、0.025、0.125、0.250、0.500、1.000 mg?ml-1)处理3T3-L1前脂肪细胞。采用油红O染色和比色定量检测细胞内脂肪生成及细胞分化程度,以MTT法检测细胞的增殖。【结果】经离子交换、凝胶层析可纯化出高纯度的sporamin蛋白A和B(相对分子量分别为31 kD和22 kD)。与空白相比,用不同浓度的sporamin蛋白处理后,3T3-L1前脂肪细胞的分化受到明显抑制。当sporamin蛋白浓度增至0.500 mg?ml-1时,脂滴生成量明显减少,洗脱液吸光度值降至最低为0.35(P<0.05)。此外,高浓度的sporamin蛋白能有效地抑制3T3-L1前脂肪细胞的增殖,且随着处理时间延长抑制效果更加明显(P<0.05).【结论】甘薯sporamin蛋白能抑制3T3-L1前脂肪细胞的分化和增殖,具有潜在的减肥作用。

    类黄酮及茶儿茶素生物合成途径及其调控研究进展
    夏涛,高丽萍
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2899-2908 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.031
    摘要 ( 871 )   PDF (324KB) ( 1970 )   收藏
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    类黄酮化合物是植物的次生代谢产物,广泛分布于植物界且具有较强的生物活性。儿茶素是主要的类黄酮化合物之一,其含量占茶树鲜叶干重的12%~25%。作为茶叶的主要风味物质,儿茶素还具有抗氧化、抗诱变与防癌、抗心血管疾病、抗紫外线辐射等功能。本文从类黄酮及茶儿茶素的生物合成途径、组织化学定位、合成调控措施等方面,综述有关茶树儿茶素的生物合成代谢及其调控的研究进展,旨在为茶儿茶素生物合成的基因调控、代谢工程提供新的思路。

    畜牧·资源昆虫
    日粮钴铜比例对肉用绵羊维生素B12营养状况及养分代谢的影响
    王润莲,张 微,朱晓萍,贾志海
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2909-2914 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.032
    摘要 ( 932 )   PDF (274KB) ( 578 )   收藏
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    【目的】研究不同比例的日粮钴铜对肉用绵羊维生素B12营养状况及营养物质消化代谢的影响。【方法】选取20只健康、体重相近(22.9±0.8)kg的小尾寒羊×无角陶赛特杂交一代羯羊,随机分为5组,定量饲喂5种不同日粮,即对照组日粮、4种不同比例的钴铜(0.3﹕10、0.3﹕20、0.6﹕10和0.6﹕20)日粮,试验期8周,试验中期进行消化代谢试验,同时每两周采血样,用电化学发光法、气相色谱法及荧光偏振免疫法测定血浆维生素B12及叶酸含量、甲基丙二酸和同型半胱胺含量。【结果】肉羊日粮添加不同比例的钴铜,血液维生素B12的含量随饲喂时间的延长而增加,6周后趋于稳定。钴水平较高的后两组显著高于其它3组(P<0.01),血液维生素B12含量主要取决于钴的摄入量,钴和铜无协同效应。血浆甲基丙二酸和血糖含量随日粮钴铜比例增加而呈下降和上升趋势,同型半胱胺水平无变化,叶酸含量在0.6﹕20 mg?kg-1钴铜添加组显著升高(P<0.05)。钴和铜的添加比例对DM、OM、CP、NFE表观消化率及氮代谢无影响(P>0.05),而配比为0.3﹕20时显著促进脂肪和纤维的消化(P<0.01)。【结论】肉羊日粮中钴和铜的添加比例对维生素B12营养状况无影响,但适宜配比有利于营养物质的消化代谢。

    徐淮白山羊瘤胃细菌和原虫的类群结构研究
    王梦芝,王洪荣,徐爱秋,张 洁,陈旭伟
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2915-2922 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.033
    摘要 ( 1023 )   PDF (350KB) ( 776 )   收藏
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    【目的】研究以稻草为主的日粮条件下徐淮白山羊瘤胃细菌和原虫的类群结构。【方法】以4只安装瘤胃瘘管的徐淮山羊为试验动物,PCR扩增瘤胃细菌16S rDNA序列,利用分子克隆与测序分析、细胞计数等技术,解析瘤胃细菌和原虫群体的类群组成。【结果】获得的细菌克隆基本归为两簇:与瘤胃球菌R.bromii YE282相似性为95%的XHGR1、与瘤胃R-7菌相似性为98%的XHGR3,XHGR2位于另立的R. flavefaciens簇。瘤胃球菌属细菌占细菌克隆总数的比例较高(33.33%),原虫生物量略低于细菌,占瘤胃生物总量的44.83%。群体主要有内毛属、双毛亚科、前毛属、头毛属和等毛科等原虫,其中内毛属原虫比例最高为74.25%。【结论】以稻草为主的日粮条件下,徐淮白山羊瘤胃中细菌和原虫生物量相近,瘤胃球菌属细菌和内毛属原虫分别是瘤胃细菌和原虫区系的优势类群。

    纳米硒对性成熟前雄性波尔山羊生殖机能发育的影响
    杨茹洁,施力光,岳文斌,荀文娟,张春香,任有蛇,赵平伟,雷晓峰
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2923-2929 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.034
    摘要 ( 1117 )   PDF (566KB) ( 647 )   收藏
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    【目的】研究日粮添加纳米硒对断奶雄性山羊性成熟过程中生殖机能的影响。【方法】选用2月龄断奶、体重一致的波尔山羊公羔羊20只,随机分成2组,对照组饲喂基础日粮,处理组饲喂基础日粮+纳米硒(硒含量0.3 mg?kg-1),预饲10 d,试验期90 d,每30 d采血分离血清测定FSH、LH和T浓度,分离睾丸测定睾丸硒浓度和GSH-Px活性,同时制作常规石蜡切片观察睾丸组织结构。试验结束时采集精液分析精液品质,分离精子,透射电镜观察精子超微结构。【结果】纳米硒可促进睾丸曲精细管和间质组织及间质细胞发育,维持曲精细管中生殖细胞的发生、分化及分裂;日粮补充纳米硒极显著增加睾丸硒沉积、提高睾丸GSH-Px活性(P<0.01);30~60 d阶段纳米硒不影响血清生殖激素水平(P>0.05),0~90 d阶段FSH、LH和T显著升高;纳米硒对射精量和精子密度无影响,精子活力增加10%,畸形精子数目降低27%。透射电镜观察精子超微结构,对照组精子尾部中段线粒体结构改变,排列疏松。【结论】纳米硒显著影响性成熟前公羔羊睾丸的发育,增加精子活力,降低畸形精子数,对血清生殖激素水平有一定影响。

    藏绵羊基因OLA-DQA2第2外显子多态性分析
    刘 秀,胡 江,罗玉柱
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2930-2936 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.035
    摘要 ( 915 )   PDF (602KB) ( 630 )   收藏
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    【目的】针对藏绵羊腐蹄病所带来的死亡现象,选择与该病相关的基因OLA-DQA2为研究对象,分析群体中该基因的遗传多态性及变异特征,为进一步寻求抗病分子育种提供依据。【方法】采用PCR-SSCP检测216只表型正常和患病藏绵羊OLA-DQA2基因第2外显子的多态性,克隆、测序群体内变异产生的各等位基因序列,构建系统发育树以明确藏绵羊OLA-DQA2基因等位基因之间的遗传关系。【结果】藏绵羊DQA2基因第2外显子中表现了15个基因型。发现藏绵羊群体中OLA-DQA2基因第2外显子有8个新等位基因,分别命名为OLA-DQA2*H、*I、*J、*K、*L、*M、*N和*O,使绵羊基因库中该座位的等位基因数量从23个增加到31个。序列分析中发现71个核苷酸多态位点,这些多态位点主要由点突变形成,其中转换39个(占54.9%),颠换23个(占32.4%)。【结论】藏绵羊DQA2基因第2外显子具有丰富的遗传多态性,群体中可能蕴藏着更多的抗性遗传资源。

    家鸡冠型性状的微卫星标记连锁分析
    梁 杜,王金富,李 岩,赵 洁,张成先,赵 燕,廖和荣
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2937-2942 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.036
    摘要 ( 856 )   PDF (333KB) ( 614 )   收藏
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    【目的】构建具有冠型性状记录的鸡F2资源群的2号染色体连锁图谱,并结合表型分析对调控鸡冠型性状的基因进行初步定位。【方法】通过测交选择豆冠冠型基因型纯合的吐鲁番斗公鸡2只和玫瑰冠冠型基因型纯合的玫瑰冠母鸡6只为亲本,采用F2代试验设计建立F2代资源群436只,参考EL(East Lansing)家系的遗传连锁图谱,在鸡2号染色体上筛选14对微卫星标记,运用MapMaker/EXP3.0软件初步构建此家系2号染色体遗传连锁图谱,同时运用LOD记分法进行鸡的冠型基因连锁分析。【结果】经χ2检验,F2资源群冠型分化比例符合经典孟德尔遗传学的独立分离规律。在连锁分析中除MCW0157外,其余13个微卫星标记均能连锁,所构建的鸡2号染色体连锁图谱与EL家系的遗传连锁图谱相似。【结论】鸡2号染色体上MCW0082位点与玫瑰冠冠型基因可能存在连锁。

    西方蜜蜂(Apis mellifera L.)sRNA的富集与文库检测
    陈 璇,俞晓敏,郑火青,蔡亦梅,胡福良
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2943-2948 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.037
    摘要 ( 1081 )   PDF (394KB) ( 591 )   收藏
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    【目的】提取及扩增蜜蜂(Apis mellifera L)sRNA,并构建文库检测富集结果是否满足高通量测序研究要求。【方法】取蜜蜂3个级型不同发育阶段个体作为材料,分别提取总RNA后混合,从中分离出15~40nt的sRNA,反转成cDNA后构建文库,进行蓝白斑筛选。挑选288个单克隆进行测序,对测序结果进行分析。【结果】有效序列为214条,插入的cDNA片段大小范围为15~39 bp。其中,sme-miR-71c miRNA 65条,ncRNA(包括tm-RNA、intron_ghI、5.8s rRNA)5条,tRNA 28条,siRNA及其他sRNA 33条, CDS 1条,未知序列82条。【结论】本实验采用的方法能有效富集蜜蜂sRNA,能够满足高通量测序从中识别出蜜蜂miRNA的研究。

    兽医
    2007年中国部分地区猪圆环病毒2型分子流行病学分析
    张建武,庄金山,刘长龙,王小敏,袁世山
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2949-2957 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.038
    摘要 ( 839 )   PDF (441KB) ( 553 )   收藏
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    【目的】对采集自上海、江西、山东、江苏、河南和湖南等省的257份进行了PCV2的检测,确定中国PCV2感染情况及分子特征。【目的】设计一对针对PCV2 ORF2的引物,利用PCR对其进行PCV2基因组的检测,对PCV2阳性的样品,进行了ORF2的克隆、序列测定和分析。【结果】结果显示PCV2阳性率为24.51%(63/257),并能从健康猪群中检测的阳性;各PCV2分离株间ORF2核苷酸序列同源性为84.4%~100%,氨基酸同源性为82.5%~100%,与所属群的不同而不同。【结论】中国有2个群的PCV2毒株在流行,以PCV2b群为主(70.97%,22/31),但也有PCV2a群毒株(29.03%,9/31)的流行,同时PCV2流行的基因型没有明显的地域间差异。部分毒株符合高致病性PCV2的特征,暗示中国已存在高致病性PCV2的流行。

    鸡、鸽、虎呼吸道和消化道黏膜上皮细胞表面流感病毒受体类型的检测
    马 明,刘月焕,陈明勇,韩春华,林 健
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2958-2965 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.039
    摘要 ( 860 )   PDF (731KB) ( 704 )   收藏
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    【目的】检测鸡、鸽和虎体内的流感病毒受体的类型和分布,以期解释3种动物对禽流感病毒易感性差异的机制。【方法】使用地高辛标记的外源性凝集素染色方法检测这些动物的喉头、气管、肺脏和肠道(直肠)的上皮细胞表面SAα2,6Gal和SAα2,3Gal连接键的类型。【结果】SPF鸡的上呼吸道黏膜上皮细胞表面有大量的SAα2,3Gal和少量的SAα2,6Gal;肺房上皮细胞表面只有SAα2,3Gal;而直肠黏膜上皮中SAα2,6Gal和SAα2,3Gal都没有表达。成年鸽的上呼吸道黏膜上皮细胞表面只有SAα2,6Gal,而没有SAα2,3Gal;而下呼吸道中SAα2,6Gal和SAα2,3Gal都没有;直肠黏膜上皮细胞只有SAα2,3Gal。虎的呼吸道和消化道(直肠)黏膜上皮细胞表面有大量的SAα2,6Gal和SAα2,3Gal。【结论】鸡和虎具有禽流感病毒受体,对禽流感病毒易感,鸽不具备禽流感病毒受体,因此,鸽对禽流感病毒不易感。

    鸡源肠杆菌质粒介导喹诺酮类耐药基因检测
    岳 磊,蒋红霞,刘健华,廖晓萍,李树娟,陈雪影,吴彩霞,张小云,刘雅红
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2966-2971 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.040
    摘要 ( 1079 )   PDF (362KB) ( 667 )   收藏
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    【目的】对广东地区分离得到的鸡源肠杆菌进行质粒介导喹诺酮类耐药(PMQR)基因检测。【方法】采用纸片扩散法对84株鸡源肠杆菌临床分离株进行27种抗菌药物的敏感性测定。通过PCR检测质PMQR基因qnr、qepA和aac(6′)-Ib-cr。研究PMQR基因阳性菌株染色体gyrA、gyrB、parC、parE基因喹诺酮耐药决定突变区(QRDRs)的变异情况。【结果】84株鸡源肠杆菌对兽医临床常用的恩诺沙星、氟罗沙星、氨苄西林、复方新诺明、强力霉素以及利福平、链霉素、罗红霉素的耐药率很高,且为多重耐药;对氨苄西林/舒巴坦、氨曲南、多粘菌素E和头孢氨苄的敏感性高。在84株鸡源肠杆菌中检测到1株同时携带qnrB和aac(6′)-Ib-cr基因的肺炎克雷伯氏杆菌GDK05,整个qnrB基因的阅读框架与GenBankTM中的qnrB6一致,同时GDK05在gyrA基因的QRDR出现83位S→I变异,gyrB、parC、parE基因的QRDRs没有检测到变异。【结论】广东地区集约化养殖场鸡源肠杆菌对兽医临床常用抗菌药物耐药严重。本研究首次在兽医临床上检测到1株同时携带qnrB6和aac(6′)-Ib-cr基因的鸡源肺炎克雷伯氏菌。PMQR机制的出现预示着喹诺酮类耐药很可能会在兽医临床上更加快速而广泛地传播。

    同源重组敲除MSTN基因的猪胎儿成纤维细胞的构建
    李景芬,于 浩,袁 野,刘 娣
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2972-2977 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.041
    摘要 ( 969 )   PDF (483KB) ( 621 )   收藏
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    【目的】获得敲除肌肉生长抑制素(MSTN)基因的猪胎儿成纤维细胞。【方法】打靶载体的构建:以Neo为正筛选基因、HSV-tk为负筛选基因。在Neo的两侧分别插入同源长臂和同源短臂。同源长臂5 382 bp,包含MSTN基因的部分5′端,全部的exon1,intron1和exon2及大部分intron2;同源短臂844 bp,包含部分exon3及3′端的部分序列。取35 d胎龄的大白猪,用胰酶消化法,分离胎儿成纤维细胞并对其进行培养和建系。采用脂质体法将打靶载体导入胎儿成纤维细胞中,转染后的细胞采用250 μg?ml-1 G418筛选7 d,再用200 μg?ml-1 G418+2μmol?L-1 GANC维持筛选。用RT-PCR法检测转染前转染后细胞MSTN基因表达量。【结果】成功构建了对猪MSTN基因部分intron2和exon3区域进行敲除的替代型打靶载体。共得到5个具有药物抗性的细胞克隆,经PCR检测,其中一个细胞克隆发生了正确的同源重组。转染后细胞MSTN基因表达量明显降低。【结论】获得了敲除MSTN基因的猪胎儿成纤维细胞。

    研究简报
    隐性单基因br-2玉米矮生系的选育
    何川,郑祖平,谢树果,李 钟,刘代惠
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2978-2981 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.042
    摘要 ( 822 )   PDF (281KB) ( 632 )   收藏
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    【目的】研究单基因br-2玉米矮源导入热带血缘选育矮生玉米自交系的效果。【方法】利用玉米br-2基因的致矮特性,根据基因重组的原理,通过导入热带血缘进行回交选择。【结果】选育出配合力高的单基因br-2矮生系南381、南387,组配的玉米杂交种南玉8号和隆单9号先后通过四川省审定,正在中国南方大面积推广应用。【结论】利用隐性矮生基因导入热带血缘,使抗病、抗倒、窄叶片等优良基因与br-2基因良好结合,克服了矮生自交系节间短、叶宽重叠密集、授粉不良等缺点,在玉米育种研究上具有一定的应用前景。

    局部根区灌溉对棉花主要生理生态特性的影响
    潘丽萍,李 彦,唐立松
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2982-2986 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.043
    摘要 ( 842 )   PDF (295KB) ( 604 )   收藏
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    【目的】探讨局部根区不同灌溉模式对棉花主要生理生态特性的影响。【方法】以盆栽棉花为试验材料,比较分根交替灌溉(APRI)、分根固定灌溉(FPRI)和常规灌溉(CK)下,棉花的生长、光合产物分配及相关生理响应。【结果】当灌溉量减少50%时,APRI处理的总生物量仅比CK降低10%左右,而FPRI则降低23%。不同处理的根系总量虽无差别,但APRI和CK处理的吸收根干重明显高于FPRI;APRI的根系分布与CK基本一致,FPRI处理未灌溉一侧的吸收根数量则显著低于灌溉一侧。分根灌溉条件下,棉株的叶片与木质部汁液ABA浓度大幅增加,调控气孔运动,减少蒸腾耗水。【结论】分根交替灌水能刺激棉株吸收根生长,有效调节同化产物在根冠间的比例和分配,是一种切实可行的节水灌溉方式。
    京白梨果实后熟软化过程中细胞壁代谢及其调控
    魏建梅,马锋旺,关军锋,袁军伟,朱向秋
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2987-2996 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.044
    摘要 ( 848 )   PDF (436KB) ( 1016 )   收藏
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    【目的】探讨细胞壁代谢与‘京白梨’果实软化的关系及其调控,为解决果实品质下降及迅速软化问题提供依据。【方法】用0℃、1-甲基环丙烯(1-MCP)和乙烯利处理‘京白梨’果实,测定细胞壁组分及其降解酶活性变化及调控效应。【结果】随着‘京白梨’果实后熟软化,果实细胞壁物质(CWM)、共价结合果胶(CSP)、半纤维素和纤维素含量减少,离子结合果胶(ISP)和水溶性果胶(WSP)含量增加;果胶甲酯酶(PME)和多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性在采后3 d 后开始升高,分别在第9天和第12天出现活性高峰,α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-L-Af)和β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性在采收时就开始升高,并持续到贮藏末期,但纤维素酶活性呈降低趋势。相关分析表明,果实硬度与半纤维素、ISP和CSP呈极显著相关,与WSP和纤维素呈显著相关;而β-Gal和α-L-Af不仅与硬度呈极显著相关,且与细胞壁组分的相关度均大于其它细胞壁降解酶,但纤维素酶未表现出相关性。0℃和1-MCP处理显著抑制了‘京白梨’果实纤维素、半纤维素与CSP含量的下降和ISP与WSP含量的增加,降低了α-L-Af、β-Gal、PME和PG活性,推迟果实软化;乙烯利的作用不大。【结论】采后‘京白梨’果实软化与细胞壁组分变化密切相关,细胞壁降解酶中,β-Gal和α-L-Af可能是果实早期软化的主要因子,PME和PG促进了果实后期软化,但纤维素酶作用不大。0℃和1-MCP能显著抑制‘京白梨’果实细胞壁代谢,延缓果实软化;乙烯利未显著促进果实软化进程。

    重组CE18蛋白在绵羊绦虫蚴病诊断上的应用
    刘红霞,才学鹏,张少华,郭爱疆,闫鸿斌,苟惠天,付宝权,贾万忠
    中国农业科学. 2009, 42(8):  2997-3002 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.045
    摘要 ( 892 )   PDF (254KB) ( 480 )   收藏
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    【目的】探讨细粒棘球蚴CE18重组蛋白作为绦虫蚴病免疫诊断抗原的应用价值,为筛选绦虫蚴病血清学诊断抗原提供依据。【方法】应用棘球蚴CE18重组抗原建立间接ELISA方法,分别对18份脑多头蚴、15份细颈囊尾蚴、19份棘球蚴感染绵羊血清及194份棘球蚴病疫区绵羊血清和13份健康羊血清进行检测,通过显著性差异分析评价CE18蛋白作为诊断抗原的意义。同时,应用生物学软件对CE18抗原蛋白同源序列进行分析,进一步从分子水平上提示CE18蛋白作为绦虫蚴病诊断抗原的依据。【结果】序列分析表明棘球蚴CE18蛋白基因为多种绦虫如泡状带绦虫、多头带绦虫、猪带绦虫等的共有序列,其蛋白质氨基酸序列相似性很高,不同种属之间高达99%,从分子水平上表明CE18蛋白为带绦虫蚴共同抗原成分之一。重组抗原CE18-ELISA方法检测绵羊血清抗体水平显示:脑多头蚴病、细颈囊尾蚴病、棘球蚴病和棘球蚴病疫区血清的阳性率分别为38.89%、73.33%、100%和76.14%,而对照组血清为阴性反应。【结论】CE18重组蛋白可作为绵羊棘球蚴病和细颈囊尾蚴病血清学诊断抗原,用于畜群活体检疫初筛试验。

    禽U6启动子的克隆、序列分析及其驱动的siRNA表达
    王永娟,沈鹏鹏,张鑫宇,夏晓莉,孙怀昌
    中国农业科学. 2009, 42(8):  3003-3008 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.08.046
    摘要 ( 1014 )   PDF (413KB) ( 1004 )   收藏
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    【目的】分离用于禽源细胞中表达短干扰RNA(short interference RNA,siRNA)的禽U6启动子。【方法】以鸡基因组为模板进行PCR扩增,将扩增产物进行序列测定和生物信息学分析,并将其插入报告基因载体pEGFP-N1中,获得siRNA表达载体pGFP-U6,将由软件预测针对GFP基因的siRNA所对应的shRNA(short hairpin RNA)插入其中,获得pGFP-U6-shRNA;以含人H1启动子的siRNA表达载体pGFP-H1-shRNA为对照,分别转染COS-1和DF-1细胞,用荧光显微镜和流式细胞仪测定转染细胞培养中GFP阳性细胞数和荧光总量。【结果】克隆的U6启动子位于鸡28号染色体,与发表的鸡U6-3启动子同源性为97.2%,含多个Oct-1序列,不含CACCC框、SPH和PSE等聚合酶Ⅲ启动子序列,TA框不典型;在pGFP-U6-shRNA转染的哺乳动物源COS-1细胞培养中,GFP阳性细胞数和荧光总量均有所下降,但不如pGFP-H1-shRNA转染细胞显著;在pGFP-U6-shRNA转染的禽源DF-1细胞培养中,不仅GFP阳性细胞数和荧光总量显著下降,而且基因沉默效果显著优于pGFP-H1-shRNA转染细胞。【结论】成功克隆的禽U6启动子不仅能有效转录siRNA,而且转录活性具有相对的细胞种属特异性。