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当期目录

    2009年 第42卷 第2期 刊出日期:2009-02-10
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    无融合生殖——无性种子的形成过程
    中国农业科学. 2009, 42(2):  377-387 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.001
    摘要 ( 1046 )   PDF (375KB) ( 1526 )   收藏
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    无融合生殖是一种通过种子进行无性繁殖的过程。目前国际上通用的无融合生殖概念是指二倍体无融合生殖,即发生在被子植物胚珠中的不经减数分裂和受精作用而产生种子的生殖方式。尽管目前已在被子植物52个科的400多种植物中发现了无融合生殖植物,但作物中普遍缺乏无融合生殖特性。本文介绍了无融合生殖的发生类型,对无融合植物的分布情况以及近年来国内外新发现的无融合生殖种进行了归纳和整理,总结了无融合生殖的遗传学控制和分子机理研究方面的最新进展,对无融合生殖在农业中的应用和生态学意义等问题进行了讨论。

    CIMMYT小麦品种Saar的叶锈成株抗性QTL分析
    中国农业科学. 2009, 42(2):  388-397 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.002
    摘要 ( 901 )   PDF (739KB) ( 696 )   收藏
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    【目的】小麦品种Saar由CIMMYT育成,在欧洲、亚洲和南美洲对小麦叶锈、条锈和白粉病均表现出很高的成株抗性,发掘其成株抗叶锈QTL对于选育持久抗锈品种有重要作用。【方法】以Avocet与Saar杂交的109个F6代重组自交系为材料,利用142个SSR标记和209 DArT(Diversity Arrays Technology)标记构建连锁图,对Saar和Avocet的成株抗性进行QTL分析。试验材料于2006-2007年度种植在河北保定和河南新乡两个试验点,调查各个家系对叶锈病的成株抗性。【结果】由351个位点组成的遗传连锁图,覆盖小麦21个连锁群,全长3 083 cM。采用复合区间作图法进行叶锈成株抗性的QTL分析,在1BL、2DS、5BL、6AL和7DS染色体上发现了5个抗叶锈病QTL,分别解释4.5%~6.4%、12.2%~12.5%、4.9%~11.2%、4.9%~7.8%和14.0%~67.6%的表型变异。【结论】叶锈成株抗性基因及其紧密连锁分子标记的发掘,将为小麦抗叶锈病育种的分子标记辅助选择(MAS)提供理论和技术支持。

    不同生态环境下冬小麦籽粒大小相关性状的QTL分析
    中国农业科学. 2009, 42(2):  398-407 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.003
    摘要 ( 978 )   PDF (558KB) ( 804 )   收藏
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    【目的】鉴定影响籽粒大小相关性状的QTL,并估计QTL的表型效应;分析不同环境下QTL的稳定性。【方法】以冬小麦小粒地方品种和尚麦为母本,大粒育成品种豫8679为父本及其F7:8重组自交系的142个株系为试验材料,分析籽粒长度、宽度、厚度、体积及千粒重在北京(2006、2007)、合肥(2007)和成都(2007)4个不同环境下的性状表现,并利用已构建的含有170个SSR标记和2个EST标记的遗传图谱,对这5个性状进行QTL定位分析。【结果】4个环境下共检测到93个影响籽粒长度、宽度、厚度、体积及千粒重的QTL,这些QTL分布在除1D和6A之外的所有小麦染色体上。在检测到的QTL中,与籽粒长度、宽度、厚度、体积和千粒重相关的QTL分别为17、16、18、21和21个。另外,本研究还在1A、1B、2A、2D、3A、3B、5A、5B、5D、6A、6D、7B和7D染色体上共发现了18个QTL富集区。【结论】获得93个影响小麦籽粒大小相关性状的QTL,这些QTL可作为利用分子标记辅助育种途径进行小麦遗传改良的依据。

    玉米籽粒构型与产量性状的关系及QTL作图
    中国农业科学. 2009, 42(2):  408-418 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.004
    摘要 ( 919 )   PDF (545KB) ( 888 )   收藏
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    【目的】探讨玉米籽粒构型性状(粒长、粒宽、粒厚、粒形等)与产量性状间的相互关系,进行籽粒构型性状相关QTL的检测与定位。【方法】以自交系齐319和黄早四构建的226个F2:3家系为试验材料,利用相关分析、主成分分析、出籽率模拟运算及QTL定位等方法,对在不同生态环境下(北京春播和河南夏播)玉米籽粒构型与产量性状间相关性进行探讨,并初步分析籽粒构型性状遗传基础。【结果】单穗产量与绝大多数籽粒构型性状显著相关,特别是与粒长的相关系数最高。主成分分析结果表明,对单穗产量影响较大的性状有粒长、粒厚、穗长、出籽率和粒长/穗半径。出籽率是影响果穗同化产物分配状况的衡量指标,受到粒长、粒长/穗半径、穗长和粒宽的显著影响。模拟运算亦表明粒长/穗半径与出籽率具有十分紧密的关系。对在两个生态环境下籽粒构型性状和产量性状的相关QTL进行了检测,共检测到了36个QTL。进一步分析发现,在不同生态环境下的部分QTL定位在相同的染色体区域;同时,还有不同性状的QTL定位在相同或临近的染色体区域。【结论】玉米籽粒构型性状与产量性状具有较高的相关关系,籽粒构型QTL与产量相关QTL的重叠区域对剖析玉米产量形成遗传机制可能具有重要的研究价值。

    大豆7S球蛋白(α+β)-亚基缺失型种质的α-与β-亚基基因的测序与分析
    中国农业科学. 2009, 42(2):  419-424 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.005
    摘要 ( 1019 )   PDF (437KB) ( 531 )   收藏
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    【目的】明确大豆7S球蛋白(α+β)-亚基双缺失特性是否是由于α-与β-亚基基因的缺失或变异引起的。【方法】聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析和α-与β-亚基基因的PCR扩增、克隆、测序和序列比较。【结果】该种质α-亚基基因特异性引物的PCR扩增结果与对照基本一致,β-亚基基因的则与对照不同。α-亚基基因扩增片段与对照的同源性较高,为90.9%, 二者的区别主要存在于扩增片段的5′-端;β-亚基基因间的同源性较低,仅为53.1%。另外,在该材料β-亚基基因扩增片段的两端,检测到一对短的反向重复序列。【结论】该种质α-与β-亚基同时缺失的特性不是由α-与β-亚基基因的缺失引起的;α-与β-亚基基因的扩增序列与对照存在一定的差异,基因序列间的差异是否为导致α-与β-亚基缺失的直接原因,尚需进一步研究确认。

    苎麻果胶合成关键酶GalAT基因的克隆及表达
    中国农业科学. 2009, 42(2):  425-433 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.006
    摘要 ( 1218 )   PDF (632KB) ( 762 )   收藏
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    【目的】分离和克隆苎麻果胶合成关键酶GalAT基因部分序列,了解其在不同组织部位的表达情况。【方法】采用简并引物RT-PCR法克隆基因,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GalAT基因在不同组织中的表达。【结果】克隆了986 bp的GalAT基因部分序列(GenBank注册号:EU131377),可编码328个连续的氨基酸序列;核苷酸序列和推定的氨基酸序列与拟南芥的Galacturonosyltransferase 4同源性最高,分别为77%和83%;推定的氨基酸序列与拟南芥的Galacturonosyltransferase 4可聚为一类;GalAT基因在苎麻各个组织中都有表达,其中根部的GalAT表达量占大部分。【结论】确定所获得的序列是GalAT基因的cDNA序列;GalAT表达量为根部>叶片>韧皮部>或≈木质部, 在根部的表达量占优势。

    苎麻线粒体基因CoxⅡ和atpA与细胞质雄性不育相关性分析
    中国农业科学. 2009, 42(2):  434-445 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.007
    摘要 ( 914 )   PDF (1642KB) ( 818 )   收藏
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    【目的】探讨线粒体CoxⅡ和atpA基因与苎麻CMS的关系。【方法】根据GenBank报道的双子叶植物线粒体CoxⅡ和atpA基因编码区高度保守序列设计简并引物,通过PCR技术从苎麻细胞质雄性不育系、保持系和恢复系(简称“三系”)mtDNA中扩增目的基因片段;采用DNA Walking策略从3′端和5′端扩增基因片段的未知侧翼序列,分离完整的线粒体CoxⅡ、atpA基因;基于全基因序列和基因表达(RT-PCR法)分析这两个基因在苎麻“三系”间的差异。【结果】分离的苎麻CoxⅡ和atpA基因片段与GenBank中一些双子叶植物同类基因的同源性分别高达95%和97%以上,获得的CoxⅡ、atpA全基因包含了完整的开放阅读框。“三系”的CoxⅡ基因在mtDNA水平、转录水平、蛋白质水平上均无明显差异。雄性不育系atpA基因在mtDNA水平、氨基酸序列和蛋白质二级结构上与保持系和恢复系存在比较明显的差异;RT-PCR分析还表明,不育系atpA基因在现蕾期和开花后期的表达量明显低于可育系。【结论】CoxⅡ基因与苎麻CMS可能无关,而不育系atpA基因的序列变异和/或异常表达可能与苎麻CMS关系密切。
    耕作栽培·生理生化
    小麦籽粒氨基酸碳氮稳定同位素的测定与分析
    中国农业科学. 2009, 42(2):  446-453 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.008
    摘要 ( 1094 )   PDF (430KB) ( 1097 )   收藏
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    【目的】利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪(gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry,GC-C-IRMS)测定小麦籽粒氨基酸碳氮稳定同位素组成。【方法】以小麦临汾50744为材料,水解得到其籽粒蛋白质氨基酸,将氨基酸标准样品以及小麦籽粒氨基酸衍生化为N-新戊酰基,O-异丙醇(N-pivaloyl-isopropyl,NPP)氨基酸酯,利用GC-C-IRMS测定其碳氮稳定同位素组成。【结果】氨基酸标准样品的碳氮同位素组成分析表明,NPP氨基酸酯的平均重现性δ13C为0.47‰,δ15N为0.28‰,并没有产生大的同位素分馏,因此δ13C和δ15N都能得到满意的测定结果。运用GC-C-IRMS测定了小麦临汾50744籽粒蛋白质氨基酸的稳定碳氮同位素的自然丰度,其中δ13C的变化范围在-28.7‰到-34.7‰,δ15N的变化范围为-6.2‰到9.5‰。采用系统聚类分析进行分类,根据δ13C可以将氨基酸分为两类;根据δ15N可以将氨基酸分为三类。【结论】运用GC-C-IRMS结合NPP氨基酸酯衍生物可以测定小麦籽粒氨基酸的稳定碳氮同位素,这对于揭示氨基酸代谢途径的差异以及逆境胁迫下氨基酸的合成差异具有重要的意义。

    中国新育油用亚麻品种(系)木酚素含量研究
    中国农业科学. 2009, 42(2):  454-459 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.009
    摘要 ( 836 )   PDF (232KB) ( 543 )   收藏
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    【目的】研究中国新育油用亚麻品种(系)木酚素含量与基因型和地点的关系。【方法】用高效液相色谱(HPLC)测定11个油用亚麻品种(系)2005、2006年在4个代表性试点的木酚素含量。【结果】11个亚麻品种(系)88点次木酚素含量变幅为6.487~13.127 mg?g-1,以97047平均含量最高,伊04的最低;4个地点中以河北坝上点最高,新疆伊犁点最低。方差分析表明,基因型、地点以及基因型×地点互作效应对木酚素含量的影响均达到1%显著水平。不同品种(系)木酚素含量的稳定性存在明显差异,以97047和伊04的稳定性好。【结论】基因型是影响木酚素含量的首要因子,品种选育是提高木酚素含量的首选措施。不同品种有不同的适种地区,参试品种(系)中97047为木酚素含量高且适应性广泛的品种(系)。

    渗透胁迫下烟草根系基因的表达谱分析
    中国农业科学. 2009, 42(2):  460-468 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.010
    摘要 ( 907 )   PDF (418KB) ( 706 )   收藏
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    【目的】了解干旱胁迫下烟草的抗旱机制。【方法】采用拟南芥基因芯片检测PEG渗透胁迫(-1.2 MPa)48 h后烟草根系中基因表达的变化。【结果】在31 182个基因微矩阵点中,有效差异表达(ratio 值≥2或≤0.5)的基因有126个,其中上调79个,下调47个。上调基因主要是根系中一些受渗透胁迫诱导参与信号转导的激素(主要是ABA)响应蛋白基因、钙信号响应蛋白基因及蛋白激酶基因。而下调表达的基因则主要是一些与烟株生长发育相关的赤霉素响应蛋白类基因和根系中参与蛋白质降解的泛素连接酶类基因。【结论】通过分析这些特异表达基因,揭示出烟草植株体在非生物环境胁迫条件下的一些响应机制,为阐明烟草抗旱的分子生物学机理提供了有价值的信息。

    典型生态区保护性耕作主体模式及影响农户采用的因子分析
    中国农业科学. 2009, 42(2):  469-477 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.011
    摘要 ( 1075 )   PDF (251KB) ( 802 )   收藏
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    【目的】明确中国典型生态区保护性耕作主体模式及农户采用情况,并揭示影响农户采用的因子。【方法】在典型生态类型区-东北平原、华北平原、成都平原、西北绿洲区的保护性耕作技术示范区,通过农户一对一的问卷调查,获取原始数据,统计分析影响农户采用保护性耕作技术的因子。【结果】研究发现,华北平原和成都平原农户保护性耕作采用率较高,东北平原和西北绿洲区相对较低;不同区域均有适应当地生态条件的保护性耕作模式,其中东北平原宽窄行留高茬交替休闲种植及破茬合垄耕作模式、华北平原玉米秸秆还田旋耕播种小麦和小麦秸秆还田免耕直播玉米、成都平原稻草覆盖地免耕种植小麦或油菜或马铃薯等作物的保护性耕作模式具有明显的增产效果。数据分析表明,作物产量增加、政府示范与宣传引导、邻里效应等是吸引农户采用保护性耕作技术的主要原因,而机具不配套则在一定程度上阻碍了保护性耕作技术的应用。【结论】由于不同区域的生态因子和生产条件的差异,保护性耕作技术的推广应用要因地制宜,针对主要限制因子,选择合适的技术模式,采用有效的宣传推广手段,促进保护性耕作技术的发展。

    种子贮藏含水量与胞内分子流动性及可溶性糖组分的关系
    中国农业科学. 2009, 42(2):  478-485 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.012
    摘要 ( 1253 )   PDF (405KB) ( 650 )   收藏
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    【目的】以耐干性、化学组分不同的家榆、玉米和红花种子为试材,研究种子贮藏含水量与细胞内分子运动速率及可溶性糖组分的关系。【方法】以自旋标记探针CP(3-carboxy-proxyl)标记种胚,通过EPR波谱分析中分子离开中心的最远距离2Azz作为分子运动速率的指标。差示扫描量热法(DSC)和高效液相色谱法(HPLC)测量种子玻璃化转变温度和可溶性糖含量。【结果】不同含水量种子的分子流动性变化规律与其贮藏的最适含水量负相关,分子流动性可以作为预测种子贮藏最适含水量的一种简便方法。红花种子具有较高的玻璃态转变温度可能与其内部含有较多的棉子糖有关。【结论】胞内分子运动状况与种子贮藏最适含水量相一致。玻璃态转变温度不能单独作为检测最适含水量的指标。种子贮藏最适含水量与种子在成熟脱水阶段所积累的物质有关。

    植物保护
    两套鉴别品种对云南稻瘟病菌株鉴别能力的比较
    中国农业科学. 2009, 42(2):  486-491 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.013
    摘要 ( 1138 )   PDF (193KB) ( 664 )   收藏
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    【目的】比较日本鉴别品种和国际水稻研究所(IRRI)以中国普感品种丽江新团黑谷为回交亲本选育的水稻近等基因品系的鉴别能力。【方法】应用云南省3个稻作区27个县(市)采集、分离的418个稻瘟病菌分生孢子单孢菌株,分析两套水稻鉴别品种的鉴别能力,两套材料各由9个携带不同主效抗稻瘟病基因的品种组成,一套为日本鉴别品种,另一套为2个日本鉴别品种和7个以普感品种丽江新团黑谷为背景的近等基因系(IRBL鉴别品系)组成。【结果】以普感品种丽江新团黑谷为回交亲本选育的IRBL鉴别品系有较高的鉴别能力。IRBL鉴别品系可鉴定出126个小种,而日本鉴别品种鉴定出的小种数仅为95个。【结论】使用遗传背景一致,主效抗病基因不同的鉴别品种是较为理想的,有较高的鉴别能力。

    大豆对大豆疫霉根腐病抗性的遗传分析
    中国农业科学. 2009, 42(2):  492-498 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.014
    摘要 ( 1003 )   PDF (379KB) ( 719 )   收藏
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    【目的】研究大豆对大豆疫霉根腐病完全抗性和部分抗性两种抗性的遗传方式。【方法】利用不同抗性类型的品种(系)配置4个杂交组合,在分别采用下胚轴伤口接种法和根部接种法接种大豆疫霉菌株PNJ1条件下,研究两种抗性的遗传模式。【结果】豫豆25和郑92116对大豆疫霉菌的抗性由一对显性单基因控制,General和 Conrad对大豆疫霉菌的部分抗性由1对加性主基因+加性-显性多基因控制,F2代主基因和多基因遗传率分别为41.31%~74.84%和15.60%~50.36%,F2:3代主基因和多基因遗传率分别为54.21%~77.05%和13.52%~38.24%。大豆对疫霉根腐病完全抗性和部分抗性分别属于不同的遗传体系。【结论】两类抗性都有育种价值,并且在早世代选择是有效的。选育聚合有完全抗性和部分抗性的品种是使大豆获得疫霉根腐病高水平抗性和持久抗性的最佳途径。

    中国马铃薯疮痂病病原菌16S rDNA的遗传多样性分析
    中国农业科学. 2009, 42(2):  499-504 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.015
    摘要 ( 1012 )   PDF (461KB) ( 1149 )   收藏
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    【目的】利用16S rDNA序列对来自中国8个省(区)的34株马铃薯疮痂病菌和15株参比菌株进行系统发育分析。【方法】采用链霉菌通用引物对34株测试菌株的基因组进行16S rDNA序列扩增,测序后在GenBank中进行BLASTn比对,选取同源性较高的菌株构建系统发育树。【结果】34个测试菌株均为链霉菌属,其中Streptomyces scabies 12株、S. galilaeus 8株、S. bobili 6株、S. turgidiscabies 1株、S. acidiscabies 1株、S. diastatochromogenes 2株、S. setonii 1株、S. enissocaesilis 3株。其中S. galilaeus、S. bobili和S. enissocaesilis等种均为新发现的疮痂病病原。对各菌株的分布分析发现,山东省的疮痂病菌有4种,内蒙古自治区和陕西省有3种,四川省、河北省和山西省均有2种,黑龙江省为1种。【结论】中国马铃薯疮痂病菌存在明显的遗传多样性,且分布较为复杂。

    梨火疫病病原菌(Erwinia amylovora)三型分泌系统的鉴别及Erwinia spp. HrpA的分析

    中国农业科学. 2009, 42(2):  505-510 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.016
    摘要 ( 904 )   PDF (423KB) ( 647 )   收藏
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    【目的】明确梨火疫病病原菌(Erwinia amylovora )三型分泌系统(type Ⅲ secretion system,TTSS)的所在区域、相关基因及Erwinia spp.的HrpA(hypersensitive response and pathogenicity gene A)选择压水平。【方法】利用生物信息学方法,通过BLAST程序对梨火疫病菌基因组的核苷酸数据库进行同源比对,同时对Erwinia spp.与宿主互作的表面蛋白HrpA进行选择压分析。【结果】TTSS分析结果显示在40 kb大小的毒力岛上有27个TTSS相关基因。通过与看家基因及毒力岛上的致病性相关的重要基因HrpN的比较、选择压分析、多序列比较,发现HrpA基因处于较强的选择压作用下,且HrpA蛋白N端主要受正向选择,C端主要受净化选择。NJ法构建的HrpA系统发育树显示Erwinia spp.形成两个明显的分支,表明HrpA基因可能在种间分化后产生了不同的选择压变化。【结论】梨火疫病病原菌基因组3.14-3.18 Mb为其TTSS分布区域。该病原菌通过TTSS侵染寄主植物,在其病原菌表面有一种类鞭毛结构的TTSS蛋白HrpA,HrpA作为传输者起着将效应分子输送到宿主内部的功能,在进化上受到了较强的选择压影响。

    青枯雷尔氏菌脂肪酸型与致病性的关系
    中国农业科学. 2009, 42(2):  511-522 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.017
    摘要 ( 1038 )   PDF (340KB) ( 614 )   收藏
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    【目的】分析青枯雷尔氏菌脂肪酸种类变化与致病性指标-弱化指数和回接发病率的相互关系,提出青枯雷尔氏菌脂肪酸型种下分化的分类方法。【方法】青枯雷尔氏菌脂肪酸型分为:脂肪酸Ⅰ型,弱化指数>0.8,回接发病率0%,属无致病力型;脂肪酸Ⅱ型,弱化指数为0.6~0.8,回接发病率为6.7%~100%,属过渡型,脂肪酸Ⅲ型,弱化指数<0.6,回接发病率100%,属强致病力型。利用聚类分析、主成分分析、判别分析,分层筛选与脂肪酸型有关的脂肪酸种类.【结果】筛选出十四碳脂肪酸(X1)、十七碳脂肪酸(X9),十八碳脂肪酸(X13)为主要因子,组建数据矩阵,建立脂肪酸型判别模型:Y1=-16.3353 + 0.0012X1 + 0.0056X9 - 0.0016X13,Y2= -3.4928 + 0.0002X1 + 0.0003X9 + 0.0025X13,Y3= -9.1550 - 0.0003X1 + 0.0039X9 + 0.0042X13,对于一个未知脂肪酸型的青枯雷尔氏菌菌株,首先测定脂肪酸图谱,取出X1(十四碳脂肪酸)、X9(十七碳脂肪酸)、X13(十八碳脂肪酸),代入方程,计算Yi,当1≤Yi≤2时,归为脂肪酸型Ⅰ,当2≤Yi≤3时,归为脂肪酸型Ⅱ,当Yi>3时,归为脂肪酸型Ⅲ,模型的判别准确率达90.00%。【结论】青枯雷尔氏菌脂肪酸型的研究,为其种下分化建模的标准化和计算机自动分析方法的建立,提供可靠的基础。脂肪酸型的模型建立也为其他植物病原菌的致病性研究提供了思路和方法。

    转cry1Ac+CpTI基因水稻对大螟的致死和亚致死效应
    中国农业科学. 2009, 42(2):  523-531 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.018
    摘要 ( 1163 )   PDF (395KB) ( 661 )   收藏
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    【目的】研究转cry1Ac+CpTI基因水稻对大螟的致死和亚致死效应,为转基因抗虫水稻的生态风险评价提供依据。【方法】采用活体取食生测的方法系统研究苗期、分蘖拔节期、孕穗期和灌浆成熟期4个生育期的转cry1Ac+CpTI基因水稻KF6和ⅡYouKF6对大螟的致死和亚致死效应。【结果】两转基因水稻在苗期对大螟的致死效应最为明显,其对50%和100%个体的致死作用时间最短,大螟在该生育期的转基因水稻上取食3 d及6 d后,校正死亡率最高;其次为分蘖拔节期,两转基因水稻在4.0 d和10.0 d内能分别对50%和100%的大螟个体产生致死作用,在该生育期的两转基因水稻上取食6 d 后,校正死亡率均明显高于孕穗期和灌浆成熟期;KF6在孕穗期对大螟的致死效应显著下降,其对50%大螟个体的致死作用时间显著延长,且取食6 d 后的校正死亡率也显著下降。但ⅡYouKF6对大螟的致死效应并没有明显下降;两转基因水稻在灌浆成熟期对大螟的致死效应显著下降,对50%大螟个体的致死作用时间显著长于其它生育期,取食3 d和6 d后的校正死亡率均显著低于其它生育期;部分大螟能在转基因水稻的孕穗期和灌浆成熟期完成个体发育。不同生育期的两转基因水稻对大螟的亚致死效应也存在显著差异,取食苗期和分蘖拔节期的转基因水稻能抑制大螟幼虫和蛹的发育,降低化蛹率,但对羽化率没有显著影响;取食孕穗期的转基因水稻能显著抑制大螟幼虫的发育,但对蛹历期、化蛹率和羽化率均无影响;灌浆成熟期的转基因水稻对幼虫和蛹的发育速率、化蛹率和羽化率均无明显影响。在任一生育期的转基因水稻上取食,均能降低大螟幼虫的体重和蛹重,但不影响成虫的生殖力。【结论】不同生育期的转基因水稻,对大螟的致死和亚致死效应存在显著差异,随生育期的增加,致死和亚致死效应逐渐减弱。

    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    有机肥料氮替代部分化肥氮对稻谷产量的影响及替代率
    中国农业科学. 2009, 42(2):  532-542 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.019
    摘要 ( 1064 )   PDF (530KB) ( 1049 )   收藏
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    【目的】试图探索出有机肥料氮替代化肥氮的最适替代率,为研制水稻专用有机无机复合肥奠定基础。【方法】试验在江苏省常熟市进行,采用田间试验研究4个氮用量下(0、180、240和270 kg?hm-2)有机肥料氮替代部分化肥氮对水稻(4007和常优1号)产量、氮肥利用率和土壤矿质态氮的影响。【结果】(1)与单施化学氮肥相比,氮用量为180 kg?hm-2并且有机肥料氮的替代率在15%~30%或氮用量为240 kg?hm-2并且有机肥料氮的替代率在10%~20%时,能够显著提高水稻的稻谷产量。两个水稻品种(4007和常优1号)的稻谷产量分别达到8 242~10 187 kg?hm-2和10 048~11 654 kg?hm-2;(2)与单施化肥相比,氮用量在180 kg?hm-2并且有机肥料氮的替代率在15%~30%或氮用量在240 kg?hm-2并且有机肥料氮的替代率在10%~20%时,两个水稻品种的氮素累积量分别为172.6~256.4 kg?hm-2、185.9~235.6 kg?hm-2,显著高于单施化学氮肥处理,此时,氮肥利用率也达最高,分别为36.6%~48.1%、34.3%~40.0%;(3)与单施化学氮肥相比,氮用量在180 kg?hm-2并且有机肥料氮的替代率在15%~30%或者氮用量在240 kg?hm-2并且有机肥料氮的替代率在10%~20%时可以获得较为平稳的氮素供应过程。 【结论】有机肥料氮与化肥氮配施能获得比单施化学氮肥处理更高或持平的稻谷产量并有效地提高水稻的氮肥利用率。

    长期不同施肥对水稻产量及土壤肥力的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  543-551 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.020
    摘要 ( 1118 )   PDF (311KB) ( 976 )   收藏
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    【目的】研究化肥、有机肥对水稻产量、土壤有机质的影响,以及化肥氮磷钾、有机肥氮磷钾提高土壤养分的异同。【方法】依托祁阳站有机无机、肥水稻长期定位试验,分析历史样品及数据。【结果】有机肥与化肥氮磷钾配合施用对水稻高产稳定有显著作用;长期施用化肥和有机肥对提高土壤有机质都有显著作用,但施用化肥只能提高土壤有机质含量至28.1 g?kg-1,与试验开始时相比只提高了42%。凡施用牛粪能使土壤有机质平均最高增加到41.6 g?kg-1,比试验开始时提高了91%;有机肥氮提高土壤全氮、碱解氮含量的效果优于化肥氮,土壤全氮、碱解氮含量比化肥处理提高了30%和16%。而施入的有机肥磷在土壤中累积较少,土壤全磷、速效磷提高较少, 施入的化肥磷在土壤中累积较多, 土壤全磷、速效磷含量提高幅度较大。与有机肥相比,化肥提高土壤全磷30%,提高速效磷115%。【结论】有机肥与化肥氮磷钾配合施用对水稻高产稳产和提升土壤肥力有重要的作用。

    基于NDVI数据的华北地区耕地物候空间格局
    中国农业科学. 2009, 42(2):  552-560 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.021
    摘要 ( 1202 )   PDF (751KB) ( 719 )   收藏
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    【目的】探讨基于多时相遥感信息监测中国华北地区耕地种植制度和物候空间格局特征。【方法】选择NDVI时间序列数据,采用非对称性高斯函数拟合方法重建平滑曲线,依据年内NDVI变化曲线峰值数目监测华北地区耕地的多熟种植制度,并利用动态阈值法获取该种植制度下耕地物候空间格局。【结果】华北地区耕地种植制度以一年两熟为主,其分布具有明显的空间差异性,随着纬度递减呈现出从简单到复杂的总体趋势。在该种植制度下,华北地区耕地第一季作物的生长开始期和生长结束期存在十分明显的空间差异,一年两熟区域的第一季作物生长开始期和生长结束期要明显早于一熟区域。与第一季作物物候期明显的空间差异相比,华北地区耕地第二季作物物候期差异不显著。【结论】华北地区耕地种植制度与物候分布格局和自然地理环境紧密相关,不同区域的温度、降水和光照等气候资源的禀赋和匹配程度对该区域的种植结构和作物布局有很大影响。此外,这种耕地物候空间格局还与作物品质、耕作水平、灌溉、施肥和农药等有密切关系。如何区别生态环境因子和人类活动因子对耕地物候的影响是今后值得深入研究的问题。

    油菜-紫花苜蓿混种对土壤中菲、芘的修复作用
    中国农业科学. 2009, 42(2):  561-568 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.022
    摘要 ( 1019 )   PDF (392KB) ( 883 )   收藏
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    【目的】探讨混种模式下植物对土壤中多环芳烃(PAHs)污染的联合修复、积累效应。【方法】采用盆栽试验法,对比研究油菜、紫花苜蓿在不同栽培模式下对土壤中芘、菲的去除效果与修复机制。【结果】在试验浓度范围内,混种模式下芘、菲的修复效果明显超过单种模式。油菜、紫花苜蓿联合种植70 d后,土壤中菲、芘平均去除率为75.06%、68.22%,分别比二者单独种植时高出43.26%、40.38%和11.03%、16.29%,强化效果明显。植物本身能够吸收与累积在一定量的菲和芘,累积量与土壤中菲、芘的添加浓度正相关。相同污染水平下,茎叶部积累量低于根部、菲小于芘、混种模式低于单种模式。在植物-微生物系统中,微生物降解、植物-微生物联合效应是菲、芘去除的主要途径,但植物-微生物联合效应是混种模式下强化修复PAHs污染的主要原因。【结论】混种模式能强化PAHs污染土壤的修复效果、减少植物积累、缓解污染风险。

    退耕还林(草)和降雨变化对延河流域土壤侵蚀的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  569-576 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.023
    摘要 ( 1136 )   PDF (710KB) ( 752 )   收藏
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    【目的】通过定量评估退耕还林(草)和降雨变化对延河流域土壤侵蚀的影响,为延河流域水土保持效益评价、流失治理和环境建设提供决策参考。【方法】利用延河流域日降雨、数字高程模型、土壤类型图、土地利用图和植被覆盖图,运用RUSLE模型,在ArcGIS平台的支持下计算流域1997年和2000年土壤侵蚀量,并分别模拟了退耕还林(草)和气候变化对土壤侵蚀的影响。【结果】由于降雨的变化,研究区年降雨侵蚀力均值由1997年的775.32 MJ?mm?hm-2?h-1?a-1增加到了2000年的1292.07 MJ?mm?hm-2?h-1?a-1,降雨大大加剧了流域土壤侵蚀;由于退耕还林(草)政策的实施,坡耕地面积大大减少,林草面积增加,植被覆盖和管理因子值显著减少,由退耕还林(草)前的0.1714下降到了退耕还林(草)后0.1592,减小了流域土壤侵蚀;由于退耕还林(草)的实施、气候变化以及水土保持工程措施和耕作措施变化共同影响,单位面积平均土壤侵蚀量由退耕还林(草)前的3 012 t?km-2?a-1增加到了退耕还林(草)后4 671 t?km-2?a-1,年土壤侵蚀总量2314×104 t增加到了3589×104 t。【结论】降雨变化使得研究区土壤侵蚀量增加了71.28%,退耕还林(草)约减少研究区土壤侵蚀量7.84%,二者共同作用使得研究区土壤侵蚀量增加了59.26%,退耕还林(草)政策的实施对减少区域土壤侵蚀的作用是显著的。

    园艺
    不结球白菜硝酸还原酶基因BcNR的克隆及其在拟南芥中的转化
    中国农业科学. 2009, 42(2):  577-587 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.024
    摘要 ( 848 )   PDF (1075KB) ( 635 )   收藏
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    【目的】克隆不结球白菜硝酸还原酶基因(BcNR ),并转化拟南芥做初步的功能鉴定。【方法】采用分段RT-PCR及3′RACE和5′RACE技术克隆了BcNR基因的全长cDNA,利用生物信息学方法进行序列分析和蛋白结构分析。构建pCAM-BcNR植物过量表达载体,通过农杆菌介导的真空渗透法将其转入野生拟南芥中,经抗性筛选及PCR验证获得T0代转基因植株,用Real-time PCR方法对30 mmol?L-1 KNO3溶液处理的转基因拟南芥的硝酸还原酶基因表达进行检测,并测定转基因植株的硝酸还原酶活性。【结果】获得了编码不结球白菜硝酸还原酶基因(BcNR )的cDNA全序列3 049 bp,包含有2 733 bp的开放阅读框,编码910个氨基酸。其氨基酸序列与拟南芥、烟草、甘蓝型油菜、马铃薯等编码的氨基酸序列具有较高同源性。蛋白质结构域分析表明,所推导的氨基酸序列具有完整的硝酸还原酶结构,同时证明从不结球白菜中克隆的这条基因属于NADH-NR型。GenBank登录号为EU662272。转基因拟南芥T0代植株进行GUS基因PCR检测,证明重组质粒已整合到转基因植株基因组中。硝酸盐处理后的转基因植株硝酸还原酶基因的表达比野生型显著提高,且硝酸还原酶活性有不同程度的提高。【结论】本研究首次从不结球白菜中克隆获得BcNR基因的全长cDNA序列,揭示了其序列特征并对其进行了初步的功能鉴定,为进一步利用该基因开展蔬菜硝酸盐含量的基因调控研究奠定了基础。

    低温对不同基因型黄瓜叶片蛋白质组的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  588-596 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.025
    摘要 ( 869 )   PDF (1121KB) ( 656 )   收藏
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    【目的】分离不同基因型黄瓜叶片的低温诱导蛋白,为从蛋白质组角度揭示黄瓜应答低温逆境的调控机制打下基础。【方法】以黄瓜(Cucumis sativus L.)的日光温室品种‘新泰密刺’和露地栽培品种‘津研4号’为试材,采用分步提取法溶解叶片总蛋白质,运用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳、双向电泳、质谱分析与检索技术,在100 μmol?m-2?s-1的光照条件下,比较研究低温(15/15℃)和常温(25/18℃)下叶片蛋白质组的差异。【结果】利用提取液Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分步提取叶片总蛋白质后,提取液Ⅰ溶解的黄瓜蛋白质较少。对提取液Ⅱ和Ⅲ溶解的叶片蛋白质进行双向电泳后发现,相对于常温处理,低温使‘新泰密刺’的7个蛋白质点特异表达、2个蛋白质点上调表达、2个蛋白质点下调表达、5个蛋白质点未表达;使‘津研4号’的7个蛋白质点特异表达、1个蛋白质点上调表达、4个蛋白质点下调表达、9个蛋白质点未表达。低温下,‘新泰密刺’的蛋白质点3和4 以及‘津研4号’中蛋白质点2的表达量显著高于常温处理,通过MALDI-TOF质谱分析,这3个蛋白质点被鉴定为1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的大亚基。【结论】黄瓜叶片的高亲水性蛋白质含量低;在相同的光照(100 μmol?m-2?s-1)条件下低温对不同基因型黄瓜叶片的蛋白质组均有影响;1,5-二磷酸核酮糖羧化酶可能与黄瓜叶片耐低温有关。

    采用分子标记构建新疆野苹果核心种质的方法
    中国农业科学. 2009, 42(2):  597-604 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.026
    摘要 ( 925 )   PDF (330KB) ( 851 )   收藏
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    【目的】探讨分子水平构建核心种质的方法,为新疆野苹果核心种质的构建提供方法。【方法】以109个新疆野苹果实生株系的128个SSR位点为材料,根据Nei & Li、SM和Jaccard遗传距离,采用UPGMA聚类法进行多次聚类,以随机取样策略为对照取样策略,应用位点优先取样策略,研究新疆野苹果核心种质构建的方法。采用丢失的等位基因数以及对Nei’s基因多样度和香农信息指数进行t检验来评价核心种质的代表性。【结果】与对照随机取样策略比较,位点优先取样策略能构建一个更有代表性的核心种质。SM、Jaccard和Nei & Li遗传距离构建的新疆野苹果核心种质无明显区别。采用SRAP数据和表型数据分析显示,位点优先取样策略是一种较好的构建新疆野苹果核心种质的方法。【结论】采用位点优先法,根据SM、Jaccard或Nei & Li遗传距离进行多次聚类,是较适宜的构建新疆野苹果核心种质的方法。

    外源赤霉素对桃的成花效应及其作用机制
    中国农业科学. 2009, 42(2):  605-611 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.027
    摘要 ( 1263 )   PDF (1078KB) ( 733 )   收藏
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    【目的】揭示赤霉素对桃成花的影响及其可能的作用机制。【方法】在桃花诱导期叶面喷施100 mg?L-1 GA3,运用解剖学、免疫组织化学及半定量RT-PCR方法,研究‘八月脆’桃花芽分化过程中顶端分生组织赤霉素的原位分布及成花关键基因表达变化。【结果】‘八月脆’桃在7月10日前处于成花诱导期(北京);成花诱导期叶面喷施100 mg?L-1GA3显著抑制了桃花诱导及进一步的正常分化,处理后成花率仅为11.67%;顶端分生组织中GA1的分布随花芽分化进程而变化,6月13日-7月25日,花芽中GA1主要分布在芽基部的维管组织中,顶端分生组织中没有检测到信号。GA3处理后,GA1的分布在6月13日-7月3日与正常花芽相同,在7月13日顶端分生组织中检测到了GA1信号,且芽基部维管组织中的GA1信号增强,但至7月25日顶端分生组织和芽基部维管组织中的GA1信号明显减弱;GA3处理后,芽中PpLEAFY 及MADS6基因仅在10月10日低量表达,其它时期几乎检测不到。【结论】在北京,‘八月脆’桃成花诱导期在7月10日之前;成花诱导期100 mg?L-1 GA3处理能显著抑制花诱导和进一步正常分化;赤霉素家族中GA1 类在桃成花过程中起抑制作用,并且具有一定的时期性;GA3处理抑制了成花关键基因PpLEAFY及MADS6的正常表达。

    贮藏·保鲜·加工
    采收成熟度对冷藏水蜜桃果实品质和冷害的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  612-618 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.028
    摘要 ( 942 )   PDF (351KB) ( 714 )   收藏
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    【目的】研究不同采收成熟度对南方软质型水蜜桃在低温下的贮藏效果及抗冷性,以探索适宜的果实采收成熟度,为软质型水蜜桃低温贮藏提供依据。【方法】以7-8成熟和9成熟2种不同采收成熟度的“湖景蜜露”水蜜桃为材料,测定在1℃28 d贮藏期间果实腐烂指数、硬度、可溶性固形物、可滴定酸、VC含量、呼吸强度、乙烯释放速率、相对电导率、褐变指数和SOD、POD等品质及生理生化指标。【结果】7-8成熟的水蜜桃在冷藏过程中果实硬度增加,出汁率在7 d后开始下降,不能正常后熟,出现明显的冷害症状,果实的品质降低;而9成熟的水蜜桃在冷藏期间果实硬度缓慢下降,出汁率平稳增加,能正常后熟,未出现明显的冷害症状,保持了较高的商品价值。与7-8成熟的水蜜桃果实相比,9成熟的水蜜桃在冷藏期间褐变指数较小,可溶性固形物和VC含量较高,乙烯释放量和呼吸强度较大,SOD和POD活性较高。【结论】9成熟的水蜜桃具有较好的抗冷性,适宜于低温贮藏。

    气调贮藏对壶瓶枣果实细胞壁和角质层成分及品质的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  619-625 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.029
    摘要 ( 990 )   PDF (454KB) ( 684 )   收藏
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    【目的】研究气调贮藏对壶瓶枣果实细胞壁和角质层成分及其品质的影响,以阐释角质层在果实贮藏保鲜中的作用,并为壶瓶枣采后贮藏保鲜提供依据。【方法】将壶瓶枣果实分别置于低温[(-1±1)℃]和气调[10% O2 +0% CO2,(-1±1)℃]下贮藏,定期取样研究其软化率、硬度、可溶性固形物和滴定酸含量,并用傅里叶变换红外光谱法检测果肉细胞壁和果皮角质层的成分变化。【结果】与普通冷藏相比,在整个贮藏期间气调贮藏能够更好地保持壶瓶枣果实硬度、可溶性固形物含量和滴定酸水平,显著降低软化发生率。此外,气调贮藏能够保持果肉细胞壁物质中高含量的酯化果胶和木质素等酚类物质以及角质层中低含量的长链脂肪类物质。【结论】气调贮藏可能通过调节壶瓶枣果实角质层的代谢、果肉细胞分解代谢和细胞壁代谢等途径来延长贮藏保鲜期。

    壳聚糖的抗菌性及其对果实病害的防治研究进展
    中国农业科学. 2009, 42(2):  626-635 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.030
    摘要 ( 817 )   PDF (361KB) ( 1169 )   收藏
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    对壳聚糖的抑菌性及其在果实保鲜中的应用技术进行分析和综述。壳聚糖具有广谱的抑菌性,能够抑制真菌孢子产生、萌发、芽管伸长和菌丝生长,其抑制效果与壳聚糖的分子量、脱乙酰度、基团修饰等分子特征直接相关并受溶液浓度、pH和溶剂类型的影响,其抑菌机理与其对细胞的直接损伤或作为信号物质直接或间接干扰细胞代谢过程相关。壳聚糖对多种果实采后病害具有防治效果,通过直接抑制病原菌的生长、提高果实抗性和延缓果实衰老等途径发挥作用。外源物质配合或采前采后应用技术的综合使用能提高壳聚糖对病害防治的效果。本文还对壳聚糖在该领域的应用前景和未来研究的重点进行了探讨。

    放线菌CCTCC M207210所产青霉抑制物的稳定性及应用
    中国农业科学. 2009, 42(2):  636-641 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.031
    摘要 ( 891 )   PDF (356KB) ( 563 )   收藏
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    【目的】明确放线菌CCTCC M207210发酵液的青霉抑制活性在不同处理条件下的稳定性,评价其在苹果贮藏与果汁加工中的应用潜力。【方法】将无菌体发酵液经热、酸、碱、紫外线等处理不同时间后,用滤纸片法在琼脂平板培养基上检验发酵液对产展青霉素扩展青霉SP2204、SP2205生长的抑制活性;在接种扩展青霉的苹果和苹果汁上喷涂或加入无菌体发酵液,分别培养12和7 d后,测定苹果的病斑直径和果汁中展青霉素产量。【结果】加热、酸碱处理和紫外线照射都会破坏发酵液对扩展青霉生长的抑制活性:经100℃保温处理60 min,或紫外线照射(30 W,245 nm,15 cm)90 min,发酵液的抑菌活性完全丧失;发酵液的抑菌活性在发酵液原始pH(5.7)下最稳定,偏碱性条件的稳定性稍高于偏酸性条件。接种扩展青霉120 h后,在苹果表面喷涂无菌体发酵液可使苹果病斑直径的扩展速度降低25%;在果汁中加入40%(v/v)的无菌体发酵液,可使展青霉素产量降低90%。【结论】放线菌CCTCC M207210发酵液对扩展青霉的抑菌活性具有一定的热、酸碱和紫外线耐受能力,在苹果贮藏和果汁加工中抑制扩展青霉素的生长与产毒方面有一定应用潜力。
    畜牧·资源昆虫
    丙三醇对牛瘤胃发酵、尿嘌呤衍生物、消化率、能量代谢及氮平衡的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  642-649 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.032
    摘要 ( 857 )   PDF (236KB) ( 542 )   收藏
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    【目的】研究丙三醇对西门塔尔牛瘤胃发酵、尿嘌呤衍生物含量、日粮养分表观消化率、能量代谢及氮平衡的影响。【方法】选用8头体重450 kg、年龄3岁、装有永久性瘤胃瘘管的西门塔尔牛阉牛,采用4×4重复拉丁方设计,对照组饲喂基础日粮,处理组分别在基础日粮上添加丙三醇100、200和300 g?d-1。【结果】日粮添加200 g?d-1和300 g?d-1丙三醇,瘤胃pH、乙酸/丙酸比例和氨态氮浓度显著低于对照组和100 g?d-1组(P<0.05),瘤胃总挥发性脂肪酸浓度、丙酸和丁酸摩尔比显著高于对照组和100 g?d-1组(P<0.05);200 g?d-1和300 g?d-1丙三醇组玉米秸秆DM、OM、NDF、ADF和混合精料DM、OM降解率显著高于对照组(P<0.05),200 g?d-1组和300 g?d-1组混合精料CP降解率显著低于对照组和100 g?d-1组(P<0.05);200 g?d-1组和300 g?d-1组尿囊素和尿嘌呤衍生物含量显著高于100 g?d-1组和对照组(P<0.05);200 g?d-1组和300 g?d-1组OM、EE、CP、NFE、NDF和ADF表观消化率显著高于对照组(P<0.05)。200 g?d-1组和300g?d-1组消化能和代谢能显著高于对照组(P<0.05);200 g?d-1组和300 g?d-1组沉积能显著高于100 g?d-1组和对照组(P<0.05);200 g?d-1组和300 g?d-1组沉积氮显著高于对照组和100 g?d-1组(P<0.05)。【结论】丙三醇的适宜添加水平为200 g?d-1。

    FAT/CD36融合蛋白的表达及其对鸡腹脂沉积的特异性调控
    中国农业科学. 2009, 42(2):  650-656 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.033
    摘要 ( 965 )   PDF (586KB) ( 729 )   收藏
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    【目的】脂肪酸转位酶(fatty acid translocase,FAT/CD36)是介导脂肪酸跨膜转运和脂肪细胞聚脂的重要载体蛋白。本试验采用主动免疫法研究FAT/CD36在鸡脂肪沉积调控中的作用。【方法】将FAT/CD36膜外区抗原表位基因片段克隆入表达载体pET-32a(+),并转化在大肠杆菌BL21(DE3),构建FAT/CD36融合蛋白表达载体。主动免疫试验选取22日龄黄羽肉鸡60只,按公、母各随机分为2组,共4组。公鸡和母鸡的试验组分别在第34、49、和63天肌肉注射1 mg重组鸡FAT/CD36融合蛋白,以牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)为对照。【结果】重组菌表达分子量约为29 kD的鸡FAT/CD36融合蛋白,在0.1 mmol?L-1 IPTG诱导6 h后,目的蛋白表达量占菌体总蛋白的32%。表达产物主要以包涵体的形式存在,经纯化并透析复性后得到高纯度的FAT/CD36融合蛋白。主动免疫后,公鸡和母鸡试验组的血清抗FAT/CD36抗体水平逐渐升高,并在首次免疫后显著高于各自对照组。主动免疫FAT/CD36能特异性降低公鸡的腹脂率,但对母鸡无显著性影响。试验组与对照组皮下脂肪厚度差异不显著。【结论】FAT/CD36对鸡脂肪调控具有典型的性别特异性和部位差异。试验结果为进一步阐明禽类脂肪组织特异性沉积的分子机制提供理论依据。

    吡啶甲酸铬对新生仔猪原代肝细胞氧化作用的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  657-662 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.034
    摘要 ( 795 )   PDF (278KB) ( 599 )   收藏
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    【目的】研究不同剂量吡啶甲酸铬(CrPic)对新生仔猪原代肝细胞氧化作用的影响。【方法】选用3日龄新生仔猪作为细胞供体,用剪切消化法分离肝细胞,分别用0、8、200、400 μmol?L-1的吡啶甲酸铬处理细胞48 h,研究吡啶甲酸铬对细胞内活性氧(ROS)水平、丙二醛(MDA)的含量、培养上清液中乳酸脱氢酶(LDH)活性以及对细胞DNA单链断裂(彗星试验)的影响。【结果】与对照组相比,各处理组ROS水平、LDH活力和彗星试验指标无显著差异(P>0.05),8 μmol?L-1组MDA含量显著降低(P<0.05);与8 μmol?L-1组相比,400 μmol?L-1处理组ROS、MDA、LDH和DNA损伤程度均显著升高(P<0.05),随着吡啶甲酸铬添加水平的升高,ROS、LDH分别呈先下降后上升的二次曲线型变化趋势(P<0.05)。【结论】体外条件下适量的吡啶甲酸铬能抑制肝细胞内脂质过氧化物的生成,增强猪肝细胞的抗氧化能力;400 μmol?L-1吡啶甲酸铬对猪肝细胞无抗氧化作用,也不会引起肝细胞的氧化损伤。

    利用酵母双杂交系统筛选猪Calsarcin-1基因相互作用蛋白
    中国农业科学. 2009, 42(2):  663-668 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.035
    摘要 ( 795 )   PDF (462KB) ( 908 )   收藏
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    【目的】利用酵母双杂交系统研究与猪Calsarcin-1相互作用的蛋白,了解Calsarcin-1在猪骨骼肌纤维类型形成和信号通路的调控功能。【方法】首先用长白猪Calsarcin-1基因构建既无自激活性又无毒性的pGBKT7-CS1诱饵载体;然后从猪的骨骼肌组织样中提取mRNA,利用SMART技术合成并纯化双链cDNA;最后通过酵母双杂交系统的共转化法筛选与Calsarcin-1相互作用的蛋白,在GenBank中比对分析相互作用基因,分析Calsarcin-1在骨骼肌中的功能。【结果】构建了pGBKT7-CS1诱饵载体,获得具有完整3′端的猪骨骼肌单链cDNA,并合成双链cDNA。筛选出4个与Calsarcin-1相互作用的蛋白,经与人的基因比较分析,发现Calsarcin-1与α-1肌动蛋白和α-3辅肌动蛋白互作,与骨骼肌Z线附近结构形成有关;与肌集钙蛋白-1和肌钙蛋白T3互作,影响钙离子的调控。【结论】分析所筛选出的蛋白功能,推测Calsarcin-1通过结合这些蛋白,维持细胞结构的稳定,影响相关蛋白的钙离子结合能力,从而参与钙离子调控;而钙离子浓度的变化将影响到其它控制肌纤维分化的因子,或其它调控通路,共同调节快慢肌纤维的形成与转化。

    利用微卫星DNA标记分析高原型细毛羊的种质特性
    中国农业科学. 2009, 42(2):  669-676 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.036
    摘要 ( 787 )   PDF (325KB) ( 590 )   收藏
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    【目的】利用微卫星DNA遗传标记,分析中国高原型细毛羊品种间的遗传差异,为评价其种质特征、开展品种保护和遗传改良提供依据。【方法】运用15个微卫星DNA标记,以甘肃高山细毛羊和青海细毛羊为研究对象,其它9个绵羊群体为对照,分析群体遗传结构、遗传分化和种质特性。【结果】系统发育分析、主成分分析和群体遗传结构推导均得出一致的结果:即所研究的11个群体可分为3类,其中青海细毛羊和甘肃高山细毛羊聚为一类,具有较近的主成分值,群体遗传结构也较相似。【结论】青海细毛羊和甘肃高山细毛羊具有相似的遗传背景,这与他们的育种历史等一致,表明微卫星DNA标记是研究动物种质特征的可靠遗传标记之一,在未来的品种资源保护和利用中,根据系统保种理论,可将青海细毛羊和甘肃高山细毛羊按一个细毛羊品种来对待。

    王浆高产蜜蜂和原种意大利蜜蜂咽下腺发育蛋白质组分析

    中国农业科学. 2009, 42(2):  677-687 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.037
    摘要 ( 812 )   PDF (654KB) ( 586 )   收藏
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    【目的】对王浆高产蜜蜂(浆蜂)(A. m. ligustica)和原种意大利蜜蜂(原意)(A. m. ligustica)1、3、6日龄工蜂咽下腺进行蛋白质组研究,揭示咽下腺在此阶段的发育特征。【方法】采用双向电泳方法对浆蜂和原意咽下腺进行蛋白质组研究,通过与已鉴定蛋白功能的咽下腺和蜂王浆蛋白质组图谱比较,推断部分蛋白的功能。【结果】浆蜂咽下腺在3个日龄表达的蛋白数(210、192、230)分别显著的高于原意(169、188、212),两蜂种均在6日龄表达蛋白最多(P<0.05)。浆蜂咽下腺3个日龄表达的共有蛋白数为119个,其中21个蛋白表达量随咽下腺的发育显著上调,14个蛋白显著下调;原意咽下腺3个日龄表达的共有蛋白数为107个,其中15个蛋白表达量随咽下腺的发育显著上调,19个蛋白显著下调(P<0.05)。1日龄浆蜂和原意咽下腺共有蛋白为145个,其中28个蛋白点浆蜂表达量显著高于原意,14个蛋白点原意表达量显著高于浆蜂,浆蜂特有蛋白为65个,原意为24个;3日龄浆蜂和原意咽下腺共有蛋白为138个,其中31个蛋白点浆蜂表达量显著高于原意,19个蛋白点原意表达量显著高于浆蜂,浆蜂特有蛋白为54个,原意为50个;6日龄浆蜂和原意咽下腺共有蛋白为175个,其中44个蛋白点浆蜂表达量显著高于原意,25个蛋白点原意表达量显著高于浆蜂,浆蜂特有蛋白为55个,原意为37个(P<0.05)。与原意相比,浆蜂咽下腺发育3个日龄特有蛋白点总数为72个。从3日龄开始在浆蜂和原意咽下腺的蛋白表达谱中出现大量的王浆主蛋白点。【结论】从工蜂羽化到6日龄这一阶段内,浆蜂咽下腺蛋白表达明显比原意活跃,6日龄是2蜂种表达最为活跃的阶段。咽下腺发育过程中的共有蛋白为咽下腺发育所必需的管家蛋白,但它们的表达模式存在较大差异。不同日龄的特异蛋白表明咽下腺在不同的发育阶段需要不同的蛋白来调控。两蜂种工蜂咽下腺都从3日龄就开始分泌蜂王浆。

    兽医
    细胞内转录拯救Asia1型口蹄疫病毒
    中国农业科学. 2009, 42(2):  688-693 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.038
    摘要 ( 1183 )   PDF (462KB) ( 602 )   收藏
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    【目的】建立口蹄疫病毒(FMDV)感染性分子克隆的体内拯救技术平台,为深入研究该病毒基因组的结构与功能奠定基础。【方法】将置于T7启动子下的FMDV Asia1/JS/China/2005株全长cDNA的真核重组质粒pFMDV-A经Not I线化后和表达T7 RNA聚合酶的真核质粒pcDNAT7P共转染BHK-21细胞,进行病毒体内拯救的研究。【结果】转染细胞盲传第3代48 h后出现致细胞病变(CPE),第4代10 h出现典型的CPE。RT-PCR、间接免疫荧光、电镜等均检测到了拯救的FMDV,而且存在分子标签,表明构建的FMDV全长cDNA分子克隆在BHK-21细胞内成功包装出FMDV。拯救毒与亲本毒对乳鼠的致病力(LD50)差异不显著,具有相似的生物学特征。共转染试验重复多次,均拯救到FMDV病毒。【结论】成功建立了基于质粒为基础的FMDV的体内拯救方法。

    禽流感病毒感染与疫苗免疫鉴别诊断试纸条的研制及应用
    中国农业科学. 2009, 42(2):  694-700 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.039
    摘要 ( 1067 )   PDF (328KB) ( 839 )   收藏
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    【目的】结合胶体金免疫层析技术建立一种适合养鸡业基层生产人员使用的便捷的快速诊断禽流感病毒感染鸡群的方法。【方法】将含禽流感病毒非结构基因ns1的表达载体KG-NS1转化入BL21(DE3)感受态细胞,筛选阳性克隆进行诱导表达,表达产物用GST亲和层析柱进行纯化和Western-blot分析;以NS1重组蛋白为诊断抗原,抗鸡IgFc的单抗标记的胶体金为示踪物,结合免疫层析技术,组装禽流感病毒NS1抗体的免疫胶体金鉴别诊断试纸条,评价其灵敏度和特异性,并对试验感染和临床采集的血样进行检测。【结果】NS1重组蛋白分子量约为52 kD,具有免疫学活性。在25 min内用肉眼观察到禽流感病毒感染鸡血清和NS1蛋白免疫鸡血清在试纸条的检测线处出现明显的棕红色,呈明显的阳性反应,而其它病原的血清在试纸条的检测线处不出现任何颜色,呈阴性反应。而且感染鸡群的NS1抗体在感染后3 d即可检测到,感染后1~2周为高峰期,维持时间约1周,检测阳性率为80%左右。临床样品的阳性率为9.1%。【结论】试纸条使用方便,操作简单,25 min内可以用肉眼判断结果,可区分禽流感疫苗免疫和野毒感染家禽,具有很大的推广应用价值。

    可阻断IBDV感染的抗CEF膜蛋白单克隆抗体的筛选
    中国农业科学. 2009, 42(2):  701-705 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.040
    摘要 ( 1002 )   PDF (241KB) ( 581 )   收藏
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    【目的】利用细胞融合技术及细胞免疫组化方法,筛选可特异性阻断鸡传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染的抗鸡胚成纤维细胞(CEF)膜蛋白单克隆抗体,为进一步研究IBDV的CEF受体奠定基础。【方法】用CEF细胞免疫Balb/c小鼠,经细胞融合获得杂交瘤细胞上清。单层CEF用杂交瘤细胞上清孵育2 h后接种IBDV,病毒感染后固定细胞,先后与F22-EA6-Biotin及Streptavidin-HRP进行反应,最后用AEC染色,显微镜下计数,统计感染细胞减少的百分率以判定单抗上清阻断IBDV感染的效果。【结果】利用细胞组化的方法,共计检测了768株杂交瘤细胞上清,6株(1A5、1H11、2B12、3G1、4D10和4B8)显示有阻断IBDV感染的效果,其中4B8可完全阻断IBDV对CEF的感染,该单抗针对的CEF膜蛋白很有可能是IBDV的细胞受体。【结论】筛选到的抗CEF膜蛋白的单抗可以阻断IBDV感染CEF,表明所建立的方法具有较高的敏感性和特异性。这些单抗可以用于进一步研究IBDV的CEF细胞受体。

    中药复方多糖对鸡抗氧化功能的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  706-713 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.041
    摘要 ( 932 )   PDF (237KB) ( 667 )   收藏
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    【目的】观察不同浓度的中药复方多糖、黄芪多糖(APS)、当归多糖(ASP)、淫洋藿多糖(EPS)对正常罗曼雏鸡血清中SOD、GSH-Px、CAT、GR活性及MDA含量的影响。【方法】将260只1日龄健康罗曼雏鸡随机分为13 组,每组20 只。分别于1日龄皮下注射生理盐水以及中药复方多糖、APS、ASP、EPS,连续注射7 d,分别在第7、14、21、28、35、42天采血,测定血清中SOD、GSH-Px、CAT、GR的活性及MDA含量。【结果】使用中药复方多糖、APS、ASP、EPS后,各试验组血清SOD、GSH-Px、CAT、GR活性均表现显著升高(P<0.05),MDA含量均表现显著降低(P<0.05)。中药复方多糖组的SOD、GSH-Px、CAT、GR活性极显著高于其余各多糖组,使MDA含量极显著低于其余各多糖组。【结论】中药复方多糖、APS、ASP、EPS均可提高鸡的抗氧化能力,其中中药复方多糖抗氧化能力最强。

    研究简报
    高温胁迫对水稻贮藏蛋白质的组成和积累形态的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  714-718 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.042
    摘要 ( 1231 )   PDF (355KB) ( 805 )   收藏
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    【目的】稻米蛋白质的含量及组成是稻米品质和营养价值的重要指标,本研究旨在揭示高温胁迫对稻米贮藏蛋白质的组成和积累形态的影响。【方法】设置试验对灌浆期水稻进行高温胁迫处理,对稻米蛋白质各组分的积累动态进行分析。【结果】25℃处理在灌浆过程,籽粒单粒重和贮藏蛋白质积累过程与积累形态上都与自然生长条件下表现一致。而35℃的高温胁迫处理加速了灌浆过程,降低了籽粒单粒重。高温胁迫不仅增加了粗蛋白的含量,而且改变了贮藏蛋白质的组成和积累形态,如使醇溶蛋白的相对含量较对照降低了7.5%。高温处理虽然没有改变主要贮藏蛋白质谷蛋白的相对含量,却导致谷蛋白的两个亚基的相对含量较对照降低了12.7%,同时使57 kD谷蛋白前体及57 kD以上谷蛋白聚合体的积累增加了19.5%。【结论】在高温胁迫条件下水稻贮藏蛋白质的组成和积累形态发生了改变,谷蛋白两个亚基含量和醇溶蛋白含量的降低与籽粒氮素供应能力和蛋白质合成能力无关,而与蛋白质翻译后的转化、转运、聚合及降解等过程紧密相关。57 kD谷蛋白前体及57 kD以上谷蛋白聚合体的积累可能对稻米的食味与加工品质产生影响。

    寡糖诱导向日葵抗锈病超微结构
    中国农业科学. 2009, 42(2):  719-724 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.043
    摘要 ( 953 )   PDF (954KB) ( 677 )   收藏
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    【目的】利用电子显微镜技术研究寡糖处理向日葵植株后对锈菌侵染的抑制作用,以揭示寡糖诱发子在细胞学水平的作用机理。【方法】通过寡糖喷雾处理向日葵叶片,2 d后接种锈菌,利用扫描和透射电镜对寄主及病原菌超微结构进行了研究。【结果】诱导处理后有部分夏胞子向内凹陷,萌发受到抑制。寄主细胞对于病原菌的侵入产生了防卫反应结构和物质。表现为寄主细胞壁加厚,染色加深,寄主细胞壁下产生黑色物质沉积;吸器壁加厚,吸器外间质变宽,部分吸器畸形坏死;细胞器变形、空泡化,最终寄主细胞解体、坏死。【结论】寡糖处理对病原菌有一定的抑制作用并可诱导向日葵产生对锈病的抗病性。

    新疆绿洲棉花长期连作对土壤理化性状与土壤酶活性的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  725-733 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.044
    摘要 ( 771 )   PDF (324KB) ( 915 )   收藏
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    【目的】评价棉花长期连作对土壤理化和生物性状的影响。【方法】利用棉花长期连作定点微区试验,研究不同连作年限棉田土壤物理、化学性状和土壤酶活性动态变化。【结果】随着连作年限增加,棉田土壤容重下降,连作5、10、15和20年土壤有机质含量分别比种植1年的增加10.56%、18.09%、37.34%和55.64%,土壤含盐量呈上升趋势,连作5、10、15和20年含盐量分别是连作1年的122%、132%、124%和146%。随着连作年限增加土壤碱解氮含量增加,土壤有效钾含量呈下降的趋势,连作10、15和20年的土壤有效钾含量分别是连作1年的60.4%、35.9%和39.8%;有效磷含量在连作5年达到最大值,比连作1年增加25.2%,随后开始下降,连作10、15和20年之间变化幅度较小。土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶、蛋白酶和中性磷酸酶活性随着连作年限增加呈先下降后上升趋势,连作5年和10年土壤酶活性降低,连作10年以后又升高,土壤过氧化物酶活性随着连作时间延长而增加。【结论】在新疆绿洲棉区,棉花长期连作和秸秆还田后,土壤物理性状改善,土壤含盐量逐渐增加,有次生盐渍化倾向,土壤中氮、磷、钾比例失调。棉花连作5~10年,土壤酶活性较低,连作障碍较明显。

    地被菊匍匐性的遗传分析与RAPD标记研究
    中国农业科学. 2009, 42(2):  734-741 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.045
    摘要 ( 815 )   PDF (681KB) ( 708 )   收藏
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    【目的】探讨地被菊株型匍匐性的遗传控制,并寻找与匍匐性连锁的RAPD标记,为匍匐型地被菊新品种选育、分子标记辅助育种和匍匐性相关基因的克隆奠定基础。【方法】以盆栽小菊品种‘早意大利红’为母本,地被菊品种‘03(6)-12’为父本构建F1群体,从F1中选取株型表现为匍匐、直立和中间型的单株各1株,分别自交,构建F2群体,并以选取的3个类型F1单株为母本与‘03(6)-12’回交,构建BC1群体。以主枝分枝角度作为株型划分依据,统计每个群体中不同株型分离比,推测地被菊株型控制相关基因特点。此外,以 F1分离群体为试材,采用集团分离分析法(bulked segregant analysis,BSA)构建株型匍匐/直立基因池,利用200个RAPD随机引物筛选与地被菊匍匐基因相连锁的分子标记。【结果】通过遗传分析和 检验表明,地被菊匍匐/直立特性由1对不完全显性主效基因控制,同时存在微效修饰基因。筛选出1个与地被菊匍匐性状控制基因相连锁的分子标记A-10555。经过重复性验证和群体单株验证,该标记与地被菊株型匍匐/直立位点遗传距离为7.96 cM。【结论】以主枝分枝角度作为株型的划分标准是可行的,通过F1、F2和BC1分离群体能对地被菊株型控制位点进行有效分析。获得的分子标记与株型匍匐/直立位点的遗传距离小,能用于辅助育种。

    猪生长及胴体性状3个相关基因座遗传效应
    中国农业科学. 2009, 42(2):  742-747 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.046
    摘要 ( 804 )   PDF (325KB) ( 589 )   收藏
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    【目的】研究猪生长性状相关基因多态性,各多态位点对猪生长及胴体性状的影响,为分子标记辅助选择提供依据。【方法】采用PCR-RFLP方法分析PIT1、HDAC1、IGF2 基因在不同品种酶切位点多态性,分析不同基因型对生长与胴体性状的遗传效应。【结果】PIT1基因C等位基因、HDAC1基因G等位基因、IGF2基因A等位基因均有显著提高生长的效应,达100 kg活重所需时间一般可缩短6~9 d。PIT1基因C等位基因、HDAC1基因G等位基因、IGF2基因A等位基因提高瘦肉率3~5个百分点、背膘厚降低2~3 mm,生长性能指数得到相应提高。【结论】上述基因的有利等位基因有可能在选种中作为分子标记。

    日粮精粗比对山羊瘤胃内微生物蛋白微循环的影响
    中国农业科学. 2009, 42(2):  748-754 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.02.047
    摘要 ( 1069 )   PDF (250KB) ( 615 )   收藏
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    【目的】以4只装有瘤胃瘘管的山羊为试验动物,研究不同精粗比日粮对山羊瘤胃微生态中原虫和细菌区系以及微生物蛋白微循环的影响规律。【方法】试验设精(玉米-豆饼)粗(稻草)比分别为10﹕90、30﹕70、50﹕50和70﹕30的4种日粮(A、B、C、D),采用4×4拉丁方设计进行饲喂试验,采用荧光染色细菌技术测定瘤胃原虫对细菌的吞噬速率。【结果】日粮精粗比显著影响微生物细胞的密度。原虫密度C组最高;细菌和原虫的密度A组最低;日粮精粗比显著影响原虫吞噬的速率,A、B、C、D 4组的吞噬速率分别为:429.5、366.74、389.48、402.2 cells?cell-1?h-1,换算为对细菌N的吞噬速率分别为:2.319、1.98、2.103、2.172 pg N?cell-1?h-1。【结论】每天每头羊由于原虫的吞噬而造成的细菌N的循环损失估算分别为:136.49;369.02;485.99;440.56 mgN/(d?头),即菌体蛋白损失为0.853、2.306、3.370和2.754 g/(d?头),其中以C组菌体蛋白循环损失量最大,细菌周转率最高(3.07%)。