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当期目录

    2012年 第45卷 第6期 刊出日期:2012-03-15
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    棉花GhSPS1的克隆及表达模式分析
    贾荣荣, 路莎莎, 江媛, 刘增平, 俞嘉宁
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1031-1041.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.001
    摘要 ( 518 )   PDF (801KB) ( 534 )   收藏
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    【目的】克隆棉花蔗糖磷酸合成酶基因(sucrose-phosphate synthase,SPS),并分析该基因在组织和纤维发育不同阶段及不同非生物胁迫下的表达模式。【方法】采用genome-walking及over-lap PCR方法,获得了棉花中一个蔗糖磷酸合成酶基因——GhSPS1,通过半定量PCR法检测GhSPS1在不同非生物胁迫条件下的表达模式,采用实时荧光定量PCR法对GhSPS1及GhSUS3、GhINV、GhCESA4进行组织和纤维发育特异性表达分析。【结果】克隆得到的GhSPS1全长4 545 bp,包含10个内含子、11个外显子,其开放读码框为3 108 bp,编码1 035个氨基酸,且该基因在ABA、低温处理条件下表达量增加,在高温胁迫下,表达量先升高后降低。实时荧光定量PCR结果显示,GhSPS1及GhSUS3在各种组织中都有表达,其中,在0 DAF、3 DAF的胚珠及18 DAF的纤维中表达量最高,而GhINV、GhCESA4则分别在3—15 DAF的纤维、18 DAF的纤维中表达量最高。【结论】克隆得到的GhSPS1属于SPSA基因家族,能参与ABA、低温、高温等非生物胁迫应答,且可能在纤维发育的起始期及次生壁增厚初期发挥作用。
    中国苦荞SSR分子标记体系构建及其在遗传多样性分析中的应用
    高帆, 张宗文, 吴斌
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1042-1053.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.002
    摘要 ( 778 )   PDF (554KB) ( 901 )   收藏
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    【目的】从分子水平优化并构建用于中国苦荞种质资源遗传多样性分析的SSR分子标记体系,为综合评价中国苦荞种质资源提供依据。【方法】以50份苦荞种质为试验材料,用正交设计法[L16(45)]筛选适用于苦荞SSR标记分析的PCR反应体系,浓度梯度检测最佳胶分离效果,并从250对不同科属作物SSR引物中筛选出19对引物进行苦荞遗传多样性分析。【结果】优化的苦荞SSR反应体系为DNA模板30 ng,Taq酶2.0 U•L-1,dNTP、引物和Mg2+终浓度分别为150 μmol•L-1、0.1 μmol•L-1、2.0 mmol•L-1,总体积为25 μL,6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。SSR引物筛选率为7.6%,蓼科同属甜荞的SSR引物适用于苦荞SSR扩增。19对引物共检测到157个等位变异,每对SSR引物检测到的等位变异2—11个,平均等位变异(NA)7.42个,平均多态性信息量(PIC)0.888,平均鉴定力(DP)5.684,2对为SSR骨干引物。利用Popgen Ver.1.31软件,当遗传相似度(GS)为0.578时,50份苦荞材料被分为5个组群,聚类结果与苦荞地理分布相关性不大。四川苦荞资源组群各遗传多样性参数均最高,该区域苦荞种质资源多样性最丰富。利用骨干引物可鉴定部分近缘苦荞品种。【结论】构建的SSR分子标记体系适用于中国苦荞种质资源遗传多样性分析,甜荞SSR引物可用于苦荞SSR标记分析,TBP5和Fes2695为苦荞SSR骨干引物,50份苦荞材料遗传多样性丰富,可划分为5个组群。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    增香栽培对香稻香气和产量的影响及其相关生理机制
    黄忠林, 唐湘如, 王玉良, 陈慕娇, 赵正琨, 段美洋, 潘圣刚
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1054-1065.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.003
    摘要 ( 749 )   PDF (397KB) ( 665 )   收藏
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    【目的】探明增香栽培技术对香稻香气含量和产量形成的影响及其机理。【方法】以常规香稻品种桂香占、美香占2号、中香1号、饶平香为材料进行大田对比试验,设置香稻增香栽培技术与香稻常规栽培技术(对照)2个处理,测定水稻分蘖期、孕穗期、抽穗期和灌浆成熟期的生物学指标、糙米香气2-乙酰基-1-吡咯啉(2-AP)含量、产量及其构成因素。【结果】与常规栽培技术比较,增香栽培技术显著提高了香稻糙米和精米的香气含量,齐穗后剑叶和籽粒的游离脯氨酸含量和脯氨酸氧化酶活性;分蘖期、孕穗期、抽穗期和成熟期的叶片(剑叶)叶绿素含量(SPAD)、叶面积指数(LAI)和地上部分干物质积累量,抽穗至成熟期的茎鞘物质输出率和群体光合势;有效穗数、群体总颖花量、结实率和收获产量,但对千粒重均无显著影响。【结论】增香栽培技术能显著提高香稻叶片和籽粒的游离脯氨酸含量和脯氨酸氧化酶活性,从而显著增加其糙米2-AP的含量;同时增香栽培技术显著提高了香稻生育前中期的地上部分干物质积累和生育后期的茎鞘物质转运率和群体光合能力,从而促进了香稻有效穗数、群体总颖花量、结实率和收获产量的增加,最终表现为增香栽培技术能协同提高香稻糙米和精米的2-AP含量与籽粒产量。
    小麦内生固氮菌分离及其ACC脱氨酶测定
    秦宝军, 罗琼, 高淼, 胡海燕, 徐晶, 周义清, 孙建光
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1066-1073.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.004
    摘要 ( 573 )   PDF (369KB) ( 556 )   收藏
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    【目的】了解小麦内生固氮菌数量,筛选具有ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylate, 1-氨基环丙烷-1-羧酸)脱氨酶活性的小麦内生固氮菌,确定筛选菌株的系统发育地位与分类地位,为微生物肥料生产收集菌种资源。【方法】样品表面灭菌后采用无氮培养法筛选内生固氮菌,乙炔还原法测定菌株固氮酶活性;采用ACC唯一氮源法筛选ACC脱氨酶阳性菌,比色法定量测定ACC脱氨酶活性;PCR扩增得到菌株16S rDNA,通过序列测定和相似性分析研究菌株的系统发育;通过形态、生理生化特征和16S rDNA序列比对鉴定菌种。【结果】小麦体内固氮菌数量为(0.2—17.8)×105 cfu•g-1鲜重;分离到小麦内生固氮菌60株,固氮酶活性在1—36 nmol C2H4/h•mg蛋白,其中9株具有ACC脱氨酶活性,活性在0.87—9.32 µmol α-丁酮酸/h•mg蛋白;新分离菌株9136固氮酶活性为1.82 nmol C2H4/h•mg蛋白,ACC脱氨酶活性为9.32 µmol α-丁酮酸/h•mg蛋白,初步鉴定为假单胞菌Pseudomonas sp.。【结论】 田间自然生长的小麦体内有大量固氮菌,数量在105 cfu•g-1鲜重,其中部分菌株具有ACC脱氨酶活性,个别菌株具有较高的ACC脱氨酶活性,可能对作物抵御不良环境具有作用。
    农业信息技术
    不同播期夏玉米产量性能动态指标及其生态效应
    李向岭, 李从锋, 侯玉虹, 侯海鹏, 葛均筑, 赵明
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1074-1083.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.005
    摘要 ( 908 )   PDF (443KB) ( 791 )   收藏
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    【目的】黄淮海区域不同播期玉米生态因子存在较大差异,光、温、水等生态因子对玉米高产具有重要影响。明确该区域光、温、水等生态因子与玉米产量性能参数的内在关系,可以为该区域玉米高产的实现提供有益的借鉴。【方法】选用早、中、晚3类不同熟期的玉米品种(益农103、先玉335、郑单958和登海661)为材料, 设早播(5/3)、中播(5/28)、晚播(6/22) 3个播期和4个种植密度(4.5、6.0、7.5和9.0万株/hm2),测定叶面积指数、籽粒产量及其产量构成等指标和记录生育期及田间生态因子。【结果】(1)品种间产量表现为先玉335>郑单958>登海661>益农103;播期间产量表现为早播>中播>晚播。(2)生态因子对不同玉米产量性能指标的影响作用不同,吐丝后有效积温主要影响平均叶面积指数和平均净同化率,生育期日均温主要影响生长天数;降雨量和日照时数主要影响穗粒数和千粒重;生态因子与玉米产量的相关系数大小依次为,生育期有效积温(0.64**)、吐丝后有效积温(0.55**)、吐丝后日均温度(0.51**)、生育期日均温度(-0.49*)、吐丝后降雨量(-0.47*)及吐丝后日照时数(0.42*);对生态因子与产量进行回归分析,表明生育期有效积温和吐丝后期有效积温对玉米产量的影响最大。【结论】黄淮海区域作物是一年两熟,该区域玉米产量提升的有效途径可通过适期早播、选用中熟品种,增加吐丝后期的有效积温,以保证玉米生育后期充足的有效积温和籽粒充足的灌浆时间。
    植物保护
    禾谷镰孢菌β2-微管蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达及纯化
    徐建强, 周裕军, 张聪, 周明国
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1084-1092.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.006
    摘要 ( 488 )   PDF (520KB) ( 516 )   收藏
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    【目的】在大肠杆菌中表达禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)的β2-微管蛋白,筛选使β2-微管蛋白可溶性表达的诱导因子,并对可溶性蛋白进行纯化。【方法】以构建好的质粒(pET32a+-β2-tubulin)为模板,PCR扩增出β2-微管蛋白基因,将其克隆到pET30a+表达载体上,并转化到表达宿主菌BL21(DE3)及Rossatta(DE3)pLysS,筛选阳性克隆,进行蛋白诱导表达,并筛选蛋白可溶性表达的诱导因子;对纯化后的蛋白进行SDS-PAGE和Western blot验证。【结果】获得了在大肠杆菌中表达效率高的阳性克隆;为了克服常规诱导条件下表达的β2-微管蛋白主要以包涵体形式存在的问题,通过对诱导温度、时间、诱导物浓度、初始诱导时的菌液浓度、培养液及宿主菌等六因子的综合分析,获得了β2-微管蛋白可溶性表达的优化条件;利用HisTrap HP预装柱对β2-微管蛋白进行纯化,可获得纯度很高的可溶性β2-微管蛋白;SDS-PAGE确认表达出的融合蛋白分子量为51.6 kD;Western blot证实表达的融合蛋白能与6×His及β-微管蛋白的单克隆抗体发生特异性反应。【结论】本研究为外源基因在大肠杆菌中的可溶性表达提供了参考;获得的微管蛋白为研究微管蛋白靶标类药物的抗性机制以及生产中开发新的以微管蛋白为靶标的杀菌剂提供了物质基础。
    利用类番茄茄LA2951渐渗系群体鉴定番茄抗晚疫病QTL
    张春芝, 刘磊, 孙玉燕, 周龙溪, 杨宇红, 谢丙炎, 李君明
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1093-1105.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.007
    摘要 ( 466 )   PDF (835KB) ( 531 )   收藏
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    【目的】利用来自番茄近缘野生种类番茄茄(Solanum lycopersicoides)LA2951的渐渗系群体,挖掘LA2951中潜在的抗晚疫病基因。【方法】采用离体叶片接种法,每片小叶背面接种10 μL菌液(2×104孢子囊/mL),在温度19℃和相对湿度70%—100%的条件下,第6天测量叶片病斑面积(lesion size,LS)和发病率(disease incidence,DI)。【结果】LA2951对晚疫病的抗性受QTL (quantitative trait loci)控制。接种番茄晚疫病T1,2小种,鉴定出Rpiq1b、Rpiq2b、Rpiq4b、Rpiq8a和Rpiq11等5个QTL,可显著减少叶片病斑面积;Rpiq1a、Rpiq2a和Rpiq8b等3个QTL,可明显降低叶片的发病率。接种致病力较强的小种T1,2,4,只鉴定出2个可减少DI的QTL(Rpiq4a和Rpiq5)。说明来自LA2951的QTL呈现明显的小种特异抗性。根据番茄高密度遗传图谱,本研究鉴定的QTL与前人鉴定出的番茄抗晚疫病QTL均同位。另外,无论是接种T1,2小种还是T1,2,4小种,均发现2个感病位点(Spiq4和Spiq10),它们分别位于第4条和第10条染色体短臂末端,可显著增加番茄叶片的DI。【结论】定位了来自类番茄茄LA2951的10个抗晚疫病QTL和2个感病QTL,抗病QTL呈现明显的小种特异抗性,研究结果为番茄抗晚疫病育种提供了理论参考。
    胞囊线虫侵染后小粒黑豆抑制消减杂交cDNA文库的构建及EST分析
    王芳, 段玉玺, 陈立杰, 王媛媛, 朱晓峰, 王东
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1106-1115.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.008
    摘要 ( 503 )   PDF (534KB) ( 646 )   收藏
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    【目的】研究胞囊线虫侵染后大豆根部早期基因表达情况,从分子水平探索大豆的抗病机制。【方法】以抗大豆胞囊线虫(Heterodera glycines)3号生理小种的小粒黑豆(Glycine max)为材料,利用抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术,构建大豆胞囊线虫诱导大豆根部早期表达的SSH-cDNA 文库,并结合反向Northern斑点杂交筛选阳性克隆。【结果】获得280个表达序列标签(EST),经 CAP3 软件聚类拼接,得到166个unique EST,在GenBank进行Blastn与Blastx同源比对,有119条EST与已知蛋白或基因具有不同程度的同源性,占全部EST的83%,已知基因功能的EST涉及信号识别和传导、能量与物质新陈代谢、膜及转运、木质素和类黄酮的生物合成、抗病防御、细胞保护和转录调控。【结论】本研究在大豆胞囊线虫侵染早期发现了表达频率较高的基因如过氧化氢酶、泛肽素、几丁质酶、脂肪氧合酶、水通道蛋白、成熟调控蛋白、金属硫蛋白、脂膜嵌入蛋白、细胞色素P450和3-磷酸甘油醛脱氢酶等,并推测这些基因在大豆与胞囊线虫的非亲和互作过程中起重要作用。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    红壤磷素有效性衰减过程及磷素农学与环境学指标比较研究
    魏红安, 李裕元, 杨蕊, 高茹, 石辉, 张满意, 吴金水
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1116-1126.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.009
    摘要 ( 688 )   PDF (412KB) ( 639 )   收藏
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    【目的】研究红壤中磷素有效性衰减的关键过程及其与施肥量的关系,明确农学与环境学土壤有效磷指标之间的数学关系。【方法】以亚热带红壤为试验材料,通过人工施肥和室内恒温(25℃)培养试验,应用Olsen(OP)、Bray-1(BP)、Mehlich-3(BP)3种农学方法和蒸馏水(HP)、CaCl2(CP)两种环境学方法,分别在1 h、3 h、12 h、24 h、3 d、6 d、9 d、15 d、30 d、60 d用新鲜土样测定土壤有效磷以及磷吸附指数(PSI)的动态变化。【结果】红壤磷素有效性衰减过程存在明显的临界期,变化范围为0.1—18.7 h,此前衰减速度很快,之后明显变慢。施肥量对临界期有显著影响,其中OP、BP、MP的临界期随施肥量增加呈线性延长的趋势,而HP、CP临界期随施肥量的增加呈幂函数延长趋势。环境学与农学指标之间表现为非线性关系,存在明显的“突变点”,据此可求算出红壤磷素迁移的环境风险临界值,其中根据CP变化求算的OP、BP和MP临界值分别为49.97、91.07和30.54 mg•kg-1,根据HP变化求算的OP、BP和MP临界值分别为60.78、82.74和39.65 mg•kg-1。磷吸附指数(PSI)随施肥量的变化范围为17.92—26.29,OP的环境风险临界值对应PSI为23.46。【结论】磷素有效性在红壤中的衰减过程存在明显的临界期,施肥量越高临界期越长,因此向环境迁移的风险就越大。土壤有效磷的环境学指标与农学指标存在非线性关系,据此可以确定出土壤磷素迁移的环境风险临界值。供试红壤的Olsen-P含量临界值为50-60 mg•kg-1,PSI的环境风险临界值为23.46。
    锦橙裂果的钙素营养生理及施钙效果研究
    温明霞, 石孝均
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1127-1134.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.010
    摘要 ( 623 )   PDF (388KB) ( 562 )   收藏
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    【目的】了解矿质营养与锦橙裂果的关系及其生理机制,探讨钙在锦橙裂果中的作用及其对果皮酶活性的影响,为有效降低柑橘裂果提供理论及技术支撑。【方法】通过对北碚447锦橙果园的调查研究和采样分析,研究裂果和正常果功能叶片、果皮和果肉中N、P、K、Ca含量及相关酶的活性;采用田间试验在花前及幼果期进行喷钙处理,研究钙对裂果及果皮结构物(果胶)及其水解酶类、活性氧清除酶类、多酚氧化酶(PPO)活性的影响。【结果】裂果植株叶片和裂果果皮、果肉中的钙含量显著低于正常果,裂果率与果皮中的钙呈极显著的负相关;裂果果皮中PPO、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(CX)的活性较高,而过氧化氢酶(CAT)的活性较低;果实的裂果率与果皮中的PPO活性成显著正相关,与CAT活性和原果胶(PP)含量呈极显著的负相关。喷钙处理显著降低了果皮中丙二醛(MDA)的含量和PPO、POD、PG、CX活性,提高了SOD、CAT活性以及原果胶含量。【结论】果皮中钙含量不足导致细胞壁水解酶(PG、CX)和多酚氧化酶活性提高、维持果皮强度和延展性的原果胶含量降低是锦橙裂果发生的主要原因,外源喷钙能显著降低果实膨大期的裂果率,喷施钙肥是减少锦橙裂果的重要措施。
    园艺
    葡萄核心种质的构建
    郭大龙, 刘崇怀, 张君玉, 张国海
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1135-1143.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.011
    摘要 ( 1091 )   PDF (341KB) ( 859 )   收藏
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    【目的】在已建立的葡萄初级核心种质的基础上,利用SSR分子标记技术构建葡萄核心种质。【方法】利用M策略(Core Finder和Power Core)、遗传距离法(least distance stepwise sampling,LDSS和genetic distance optimization,GDOPT)和Core Hunter法构建核心种质, 并对He、Ho和 I值等遗传多样性指数和方差差异百分率(VD%)、均值差异百分率(MD%)、极差符合率(CR%)和变异系数变化率(VR%)等表型指标进行统计检验,同时采用SSR和SRAP分子标记的主坐标分析对其进行确认。【结果】M策略构建的核心种质能保留初级核心种质全部的等位基因,遗传距离法抽取的核心种质对原始种质具有较好的代表性。为使所构建的核心种质具有最大的遗传距离和最大的遗传多样性,对M策略、遗传距离法和Core Hunter法构建的核心种质进行了合并,48份葡萄核心种质以最少的种质材料保留了初级核心种质96.21%的等位基因,以5.53%的取样比例代表了原始整体种质92.90%的遗传多样性。【结论】经分子和表型检验,所构建的核心种质具有较好的代表性和遗传多样性。同时本研究所采用的方法对其它作物核心种质的构建具有重要的参考价值。
    外源Ca2+、Mg2+、Cu2+和吖啶黄素对刺梨果实维生素C合成的影响
    张雪, 杨曼, 安华明, 黄伟, 刘卫
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1144-1149.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.012
    摘要 ( 426 )   PDF (347KB) ( 556 )   收藏
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    【目的】研究二价金属离子和传统抑制剂对刺梨果实维生素C合成的调控作用。【方法】以‘贵农5号’刺梨为材料,采用离体喂饲和活体注射相结合的方法,研究Ca2+、Mg2+、Cu2+等二价金属离子及吖啶黄素、石蒜碱等有机抑制剂对刺梨果实半乳糖内酯脱氢酶(GalLDH)活性和维生素C(AsA)合成的影响。【结果】Ca2+、Mg2+两种离子对初纯化的GalLDH酶活性有一定的促进作用,Cu2+则显著抑制其活性;当用金属离子与AsA合成底物半乳糖内酯(GalL)共同喂饲果肉时,Ca2+、Mg2+两种离子未有效促进AsA合成,Cu2+处理下的刺梨果肉中AsA含量甚至显著降低;在刺梨果实发育过程中,注射Ca2+对活体果实AsA合成有明显促进作用,Mg2+的作用不明显,而Cu2+依然表现出对AsA合成的抑制作用。吖啶黄素能抑制初纯化GalLDH酶液约70%的活性,而石蒜碱的抑制作用较小(约30%),但两者在离体喂饲处理中对AsA合成表现出相似的抑制效果;活体注射处理时,吖啶黄素在处理后期对AsA合成表现出较明显的抑制作用,石蒜碱则无此效应。【结论】外源增Ca2+可促进刺梨果实AsA合成和积累,而Cu2+和吖啶黄素则有抑制作用。
    贮藏·保鲜·加工
    5种籼稻品种谷壳中游离态和结合态酚类物质含量及其抗氧化活性比较
    李青, 张名位, 张瑞芬, 魏振承, 邓媛元, 唐小俊, 张业辉, 李武, 马永轩
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1150-1158.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.013
    摘要 ( 697 )   PDF (579KB) ( 1298 )   收藏
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    【目的】比较不同水稻品种谷壳中游离态和结合态酚类物质的含量、组成及其抗氧化活性差异。【方法】选用5个代表性的南方籼稻品种,分析其谷壳中的游离态和结合态总酚、总黄酮含量,采用高效液相色谱法分析其单体酚类的组成及含量,采用铁离子还原能力(FRAP, Ferric reducing ability of plasma)和ABTS(2,2'-联氨-二-3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸,2, 2′-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)自由基清除能力两种方法评价其体外抗氧化能力差异。【结果】 5个不同籼稻品种谷壳的游离酚、结合酚和总酚含量分别介于42.8—123.0、260.9—325.2和320.2—398.3 mg GAE/100 g DW,其结合态酚占总酚含量百分比平均为78.9%;游离态黄酮、结合态黄酮和总黄酮含量分别介于34.0—58.0、47.9—64.4和82.0—115.7 mg CE/100 g DW,其结合态黄酮占总黄酮含量的百分比平均为56.4%;稻壳中的酚类物质主要为没食子酸、原儿茶酸、绿原酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸和阿魏酸,其中游离态酚类物质以丁香酸和香豆酸为主,平均含量分别为25.09 μg•g-1 DW和31.21 μg•g-1 DW;结合态酚类物质以香豆酸含量为主,平均含量为2141.61 μg•g-1 DW。稻壳游离态、结合态和两者合计FRAP抗氧化能力值分别介于37.7—106.0、217.9—281.0和269.3—370.3 mg TE/100 g DW,其结合态占总FRAP百分比平均为77.3%;稻壳游离态、结合态和两者合计ABTS抗氧化能力值分别介于26.3—85.8、67.2—111.9和93.4—155.2 mg TE/100 g DW,其结合态占总ABTS百分比平均为64.8%。【结论】稻壳中含有较丰富的酚类物质,具有较强的抗氧化活性。稻壳总酚、总黄酮含量、单体酚组成及其抗氧化活性均以结合态形式为主,且有显著的品种间差异。提示水稻谷壳可以作为一种潜在的天然抗氧化剂资源进行开发利用。
    黄淮冬麦区部分区域小麦品种构成及品质性状分析
    关二旗, 魏益民, 张波, 郭进考, 张国权, 刘彦军, 罗勤贵, 班进福
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1159-1168.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.014
    摘要 ( 530 )   PDF (285KB) ( 643 )   收藏
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    【目的】通过定点农户调查和田间采样分析,了解黄淮麦区主产区小麦生产的品种构成及小麦品质性状,为小麦品种选育和食品加工业的产品开发提供理论依据。【方法】2008年夏收时在陕西、河南、河北3省所属9个地市、27个县区、81个乡镇抽取农户田间小麦主栽品种样品243份;2009年夏收时在同一区域抽取农户田间小麦主栽品种样品242份。统计小麦品种构成,分析小麦样品的籽粒品质和面团流变学特性。【结果】黄淮麦区调查区域小麦主栽品种数量较多(86个小麦品种),优质强筋小麦品种种植比例较低(19.8%)。小麦籽粒千粒重(39.5g)、容重(787 g•L-1)、蛋白质含量(14.0%)较高,籽粒硬度大(56%),但沉淀值较低(26.7 mL);除沉淀值和粉质参数外,其它品质性状年际间均表现出显著差异(P<0.05)。【结论】调查地区生产的小麦属硬质、高蛋白质、中强筋产品;该区域具有生产高筋、强筋小麦的潜在优势。政府部门应加强稳产、高产、优质专用小麦品种的推广,以提高小麦商品粮的质量水平,促进传统农业区食品加工产业的持续发展。
    畜牧·资源昆虫
    微囊包被处理屎肠球菌制粒耐受性的评价
    刘文彬, 马秋刚, 邓程君, 魏秀莲, 张建云, 计成
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1169-1175.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.015
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    【目的】通过对比微囊包被与普通粉末状屎肠球菌在不同热处理条件下的活菌数,观察微囊包被处理对屎肠球菌在高温环境下的保护效果,并通过实验室模拟热处理试验,评价微囊包被屎肠球菌制粒时的耐受性。【方法】热处理方法为烘箱干热法,温度分别为65和85℃,热处理时间分别为5、10、15、30及60 min;仔猪饲料中添加0.01%的微囊包被屎肠球菌制剂,分别在55和65℃进行制粒。检测经热处理和制粒后屎肠球菌的活菌数,计算存活率。【结果】微囊包被型屎肠球菌经65℃加热60 min,其活菌数显著高于同条件下的普通粉末型(P=0.037);而在85℃条件下加热30或60 min,微囊包被型的活菌数极显著高于普通粉末型(P=0.002)。与直接加热活菌制剂相比,将其添加到仔猪配合饲料中后进行相同热处理其存活率显著降低(P<0.05);制粒的过程对微囊包被屎肠球菌的破坏作用,要远大于实验室条件下单纯的温度破坏;饲料在55℃制粒时屎肠球菌的存活率与饲料在65℃加热28 min或85℃条件下加热11 min相当;而在65℃制粒时屎肠球菌的存活率,相当于饲料在65℃加热48 min或85℃条件下加热23 min。【结论】微囊包被处理可以在一定程度上保护屎肠球菌的活性,提高其对高温和制粒的耐受性;直接对屎肠球菌活菌制剂进行干热处理时的存活率不能准确反映其制粒时的稳定性,但可以采用将微囊包被屎肠球菌添加到饲料中进行实验室模拟热处理试验,估测制粒过程中屎肠球菌的耐受性。
    青山羊表皮生长因子基因表达与毛囊发育特性的研究
    王睿智, 尹逊河, 王慧, 成子强
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1176-1182.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.016
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    【目的】比较研究表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)基因的表达与青山羊皮肤毛囊发育之间的关系。【方法】用组织学技术和显微观测的方法,研究济宁青山羊1日龄、1—5月龄,共6个年龄段的皮肤毛囊的组织学特性,结合荧光定量PCR技术,研究其与EGF基因表达之间的关系,并用SAS9.0软件进行相关性分析。【结果】初级毛囊直径在出生后随日龄稍有增大,但差异不显著(P>0.05),而次级毛囊直径在2月龄之前极显著增大(P<0.01),达到发育高峰,之后保持相对稳定。EGF基因在出生后表达量极显著升高(P<0.01),在2月龄达到最高,之后表达量极显著减少(P<0.01)。【结论】初级毛囊在出生前就已全部发育形成,而次级毛囊在出生后可继续发育至2月龄。自出生至2月龄,EGF表达量与次级毛囊直径呈极显著正相关(P<0.01)。
    关中奶山羊Prm1基因的克隆及真核表达
    李明昭, 刘超, 孙军伟, 朱海鲸, 曹晖, 吕晓, 仇普斌, 华进联
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1183-1190.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.017
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    【目的】研究雄性奶山羊Prm1基因的表达规律并克隆该基因,为奶山羊精子发生过程的研究提供分子基础。【方法】利用PCR技术从关中奶山羊睾丸组织中扩增出Prm1基因的全CDS序列,对其进行同源性比较和进化比较。同时用PCR、western blotting及免疫组化技术检测Prm1在不同年龄雄性关中奶山羊睾丸中的表达。将克隆出的奶山羊Prm1基因与pIRES-GFP载体连接构建重组真核表达载体,转染GC1细胞和人的脐带基质细胞检测Prm1基因的超表达情况。【结果】Prm1基因在成年奶山羊睾丸组织中的表达量很高,且只定位于精子头部,在其它时期的睾丸组织中基本不表达。同时扩增得到了关中奶山羊Prm1 基因CDS序列,与其它物种比对,发现其与许多物种具有较高的同源性,与牛的同源性高达97.4%,最后在GC1细胞和人的脐带基质细胞中进行了超表达。【结论】得到了关中奶山羊Prm1基因的表达规律及完整的CDS序列。
    5-羟色胺转运体抑制剂对肺动脉高压肉鸡肺小动脉中膜5-HT量和平滑肌细胞增殖的影响
    李英, 曾健滢, 韩前彪, 唐兆新, 郭剑英, 潘家强
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1191-1198.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.018
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    【目的】探讨肉鸡肺小动脉中膜5-羟色胺(5-HT)含量与肺小动脉平滑肌细胞增殖的关系,明确5-羟色胺转运体(5-HTT)是否参与了肉鸡肺动脉高压的发生。【方法】20日龄科宝肉鸡分成非诱病组(静脉注射生理盐水,包括空白对照组、氟西汀、西酞普兰组,30只/组)和诱病组(静脉注射纤维素微粒,包括药物空白对照组、氟西汀组、西酞普兰组,50只/组)。自21d起,记录肺动脉高压综合征(PHS)发病率,并分别于21、28、35、42d从各组随机抽样,测定右心室/全心室重量比(RV/TV),采用免疫组织化学技术、增殖细胞核抗原(PCNA)染色和核仁组织区嗜银蛋白(AgNOR)染色方法检测肺小动脉中膜5-HT量及肺小动脉平滑肌细胞增殖情况。【结果】诱病组PHS发病率、RV/TV明显高于非诱病组(P<0.05),肺小动脉中膜5-HT量增加,平滑肌细胞上嗜银颗粒增多,PCNA阳性细胞增多,而两种5-HTT抑制剂(氟西汀和西酞普兰)能明显减少肉鸡PHS发病率和肺小动脉中膜5-HT量,抑制平滑肌细胞增殖,但两种药物之间无明显差异。【结论】在肉鸡肺动脉高压发生过程中,由5-HTT介导的肺小动脉平滑肌细胞内5-HT增多,引起肺小动脉平滑肌细胞过度增殖,导致肉鸡PHS发生,5-HTT可能是防治肉鸡PHS的有意义靶分子。
    兽医
    奶牛乳腺炎源大肠杆菌中耶尔森菌强毒力岛相关基因的检测及序列分析
    徐继英, 杨志强, 陈化琦, 刘俊林, 邢娟, 李建喜, 李宏胜
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1199-1205.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.019
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    【目的】研究奶牛乳腺炎源大肠杆菌中耶尔森菌HPI携带情况及其与O血清型的关系,并对部分菌株的相关基因序列进行分析。【方法】从中国北京、内蒙古、甘肃、四川、重庆、云南、贵州等7个省市部分地区1 260份临床型和隐性奶牛乳腺炎奶样中分离得到190株大肠杆菌,对分离菌株进行耶尔森菌强毒力岛核心区irp2基因、fyuA基因及HPI毒力岛在大肠杆菌染色体中插入位置的鉴定,分析HPI毒力岛的携带情况及其与分离菌株O血清型之间的关系。【结果】190株大肠杆菌分离株中,irp2基因阳性率为26.31%(50/190),fyuA基因阳性率为18.94%(36/190)。50株HPI+分离株中检出asn_tRNA_intB 基因32株,阳性率为64%(32/50)。本试验克隆的irp2基因(273 bp)、fyuA基因(1 071 bp)、asn_tRNA_intB基因(1 512 bp)均与已发表序列高度同源,同源性分别在97.1%、98.2%、97.2%以上,且其HPI毒力岛大多位于大肠杆菌染色体的asn_tRNA位点上。【结论】耶尔森菌HPI在奶牛乳腺炎源大肠杆菌中广泛流行分布,但也存在差异,而不同血清型菌株携带HPI的倾向性可能只与特定的血清型有一定的关系。
    苏钟猪TLR4多态性及编码区C1027A功能分析
    刘筱, 方晓敏, 邹晓龙, 赵芳, 任守文
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1206-1214.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.020
    摘要 ( 499 )   PDF (544KB) ( 464 )   收藏
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    【目的】研究苏钟猪TLR4的多态性及其编码区第1 027 bp处突变对TLR4蛋白功能的影响。【方法】采用PCR-SSCP的方法检测TLR4在苏钟猪中的多态性并利用real-time PCR方法检测不同基因型(CC型和AC型)的猪肺泡巨噬细胞经脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导后,TLR4及促炎症因子TNF-α、IL-1β表达量的变化情况,探讨该处突变对TLR4识别LPS的影响。【结果】①共检测到3个突变:G962A、C1027A、G960A,其中前两个为有义突变,且C1027A突变可引起编码氨基酸性质的改变;②LPS能快速诱导猪肺泡巨噬细胞中TLR4及促炎症因子TNF-α和IL-1β表达水平上调且TLR4编码区C1027A不同基因型(CC型和AC型)的猪肺泡巨噬细胞(pulmonary alveolar macrophages,PAMs)对LPS的敏感性及反应强度存在显著性差异。【结论】苏钟猪TLR4编码区的序列相对保守、多态含量较低,群体遗传变异程度较小。TLR4编码区C1027A突变能影响TLR4识别LPS的能力,等位基因C为苏钟猪抗革兰阴性菌感染的优势基因。
    研究简报
    黄兰开花过程中挥发性有机成分及变化规律
    蒋冬月, 李永红, 何昉, 林启鹏, 潘会堂
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1215-1225.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.021
    摘要 ( 546 )   PDF (553KB) ( 745 )   收藏
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    【目的】研究黄兰(Michelia champaca L.)开花过程中挥发性有机成分及含量的变化。【方法】以黄兰不同开花阶段的花瓣为材料,采用顶空-固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术,对黄兰开花过程中的挥发性有机成分及变化规律进行研究。【结果】从黄兰开花过程的6个阶段共鉴定出51种化合物,香叶烯、β-榄香烯、芳樟醇、安息香酸甲酯、β-蒎烯、桉油精是构成黄兰花香气的主要成分。在黄兰不同开花阶段,不同挥发性有机物的相对含量存在不同变化趋势,β-榄香烯、安息香酸甲酯、衣兰烯等的相对浓度呈现先升高后降低的趋势,β-蒎烯、罗勒烯、桉油精等呈现先降低后升高的趋势,而石竹烯、α-荜澄茄烯、大牻牛儿烯B呈现持续下降趋势;【结论】黄兰不同开花阶段,挥发性有机成分及含量差异明显,其主要成分具有药用保健作用。因此,黄兰是营造保健型芳香植物景观的优良植物材料。
    小麦逆境胁迫相关基因Ta14S的克隆及表达分析
    任江萍, 刘海伦, 王新国, 牛洪斌, 李永春, 王翔, 陈新, 尹钧
    中国农业科学. 2012, 45(6):  1226-1234.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.06.022
    摘要 ( 481 )   PDF (762KB) ( 697 )   收藏
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    【目的】克隆与逆境胁迫相关的基因,通过对目的基因的表达分析进一步解析植物的抗逆机制,为小麦抗逆育种提供候选基因和理论依据。【方法】基于cDNA芯片数据获得的水分胁迫诱导上调表达基因EST序列,运用RACE技术进行cDNA全长克隆,采用生物信息学软件分析克隆基因的编码蛋白特性,并利用实时荧光定量PCR分析该基因在不同组织及不同胁迫处理条件下的表达模式。【结果】通过RACE扩增获得小麦cDNA全长序列(GenBank登录号:JN650603),命名为Ta14S。该基因序列全长为1 056 bp,其中,5′端非编码区11 bp,3′端非编码区253 bp,开放阅读框为792 bp,编码263个氨基酸。序列比对发现其蛋白质序列包含1个蛋白激酶C的底物结构域、1个类膜蛋白结合域、1个转录因子结合域和1个核输出信号结合域,具有植物14-3-3蛋白的结构特征;运用实时荧光定量PCR进行Ta14S表达分析,该基因在小麦苗期根中表达量最高,在PEG和低温胁迫的任何时间点均稳定上调表达,在ABA和高温胁迫的6 h内其相对表达量均显著高于对照,推测Ta14S可能参与小麦ABA信号通路中对逆境胁迫的抗性反应。【结论】获得小麦Ta14S的全长cDNA序列,其编码蛋白包含与蛋白质互作的典型功能域;通过对Ta14S在干旱、高温、低温、ABA胁迫过程中的表达特性分析表明,Ta14S在小麦逆境胁迫中发挥着重要的调控功能。