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当期目录

    2012年 第45卷 第8期 刊出日期:2012-04-15
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    中国常规水稻品种的更替趋势和核心骨干亲本研究
    汤圣祥, 王秀东, 刘旭
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1455-1464.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.001
    摘要 ( 531 )   PDF (375KB) ( 1047 )   收藏
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    【目的】明确新中国成立以来中国常规水稻品种的更替趋势和核心骨干亲本。【方法】追踪、分析中国育成并推广的3 656份常规水稻品种的种植面积和血缘。【结果】新中国建立60年来,中国常规水稻品种经历了矮化育种,出现了8次新品种更新换代,其中,1953—1977年发生了3次,1978—2010年发生了5次。对中国常规新品种育成和产量提高作出重大贡献的核心骨干亲本35个,其中,籼稻19个,粳稻16个。研究同时发现,虽然中国水稻的单产和总产保持了较快增长,但是近30年来种质资源的创新和利用速度逐步减缓,高增产品种推广面积和比例逐渐下降。【结论】60年来中国育成和推广的4 000余份优良常规水稻品种及其8次品种更新换代,是提高中国常规水稻单产和总产的主因。加强优异种质的发掘、引进和创新,克服资源瓶颈是水稻育种目前面临的挑战。
    甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复材料的创制
    陈卫江, 李莓, 王同华, 惠荣奎, 涂金星, 傅廷栋
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1465-1474.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.002
    摘要 ( 547 )   PDF (731KB) ( 587 )   收藏
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    【目的】探讨外源萝卜恢复基因的导入途径与筛选方法,转育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育(Ogu CMS)恢复材料,为甘蓝型油菜Ogu CMS育种应用创造条件。【方法】以萝-蓝(Raphanobrassica,2n=58)为供体材料,利用嫁接克服远缘杂交生殖障碍导入外源恢复基因,对获得的属间杂种依次进行甘蓝型油菜性状、自(异)交结实性状以及恢复率稳定性状等特征特性强化筛选。【结果】育成一份甘蓝型油菜Ogu CMS纯合恢复材料CLR650,体细胞染色体数目为38—40条,减数分裂过程中部分细胞存在染色体落后及形成染色体桥等异常现象,但细胞异常对花粉正常形成没有明显影响,恢复株自交、测交均为100%可育。以基于Ogu CMS恢复基因(Rf0)设计的特异分子标记进行检测,证明该材料存在Ogu CMS恢复基因。以与之连锁其它萝卜分子标记分析比较,表明其萝卜片段长度短于国外同类恢复系R113。【结论】CLR650的育成为甘蓝型油菜Ogu CMS创制了新型恢复材料。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    不同时期施硅对超级稻产量和硅素吸收、利用效率的影响
    龚金龙, 胡雅杰, 龙厚元, 常勇, 葛梦婕, 高辉, 刘艳阳, 张洪程, 戴其根, 霍中洋, 许轲, 魏海燕, 李德剑, 沙安勤, 周有炎, 罗学超
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1475-1488.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.003
    摘要 ( 592 )   PDF (353KB) ( 663 )   收藏
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    【目的】明确硅肥施用最佳时期并揭示超级稻硅素高效吸收、利用机理。【方法】采用大田试验,以江苏地区大面积推广种植的粳型超级稻品种武运粳24号和淮稻9号为材料,研究不同时期施硅对水稻产量及其构成因素、主要生育期硅素积累量、硅素阶段积累量、硅素阶段吸收速率、硅素利用效率等的影响,并对产量及其构成因素与硅素吸收、利用效率相关性状进行相关分析。【结果】施硅显著提高产量及其构成因素、主要生育期硅素积累量、硅素阶段积累量、硅素阶段吸收速率和硅肥偏生产力,降低硅素稻谷生产效率,不仅增加了硅素供应量,还能改善土壤的供硅能力,提高土壤有效硅水平,促进水稻对硅素的吸收。随着硅肥施用时期的推迟,产量、穗数、每穗粒数、硅素吸收总量、百公斤籽粒吸硅量、硅素吸收利用率、硅素农学利用率和硅肥偏生产力呈现先增后减的趋势,硅素稻谷生产效率则先降后升,穗数于有效分蘖期追硅表现最高,其它均于有效分蘖临界叶龄期追硅达到最高(低)水平;结实率和千粒重则随着施硅时期的推迟而不断增加,其中抽穗期追硅千粒重达到显著水平;而硅素生理利用率对施硅时期的响应不明显。水稻在各个生育阶段的硅素积累比例,移栽-幼穗分化期为20.69%—29.02%,幼穗分化-抽穗期为47.46%—59.65%,抽穗-成熟期为17.99%—25.52%,幼穗分化-抽穗期>移栽-幼穗分化期>抽穗-成熟期,差异极显著。硅素阶段吸收速率表现的趋势与之一致。相关分析表明,水稻产量构成因素的形成与硅素吸收呈现良好的协同增长性,产量与硅素吸收总量呈极显著的正相关,施硅提高幼穗分化-抽穗期硅素阶段吸收速率和硅素阶段积累量是大穗增产的生理基础。【结论】提高硅素阶段吸收速率和硅素阶段积累量,尤其是幼穗分化-抽穗期,能有效提高抽穗期和成熟期硅素积累量及硅素利用效率,进而在稳定提高穗数的基础上,通过主攻大穗,并促进库容的充实,进而达到施硅增产的目的。
    花后开放式增温对小麦产量及品质的影响
    卞晓波, 陈丹丹, 王强盛, 王绍华
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1489-1498.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.004
    摘要 ( 573 )   PDF (390KB) ( 747 )   收藏
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    【目的】采用开放式红外增温技术,研究花后开放条件下温度升高对小麦产量及品质的影响,为评估未来气候变暖对江淮地区冬小麦的影响提供理论依据。【方法】以扬麦16为材料,采用开放式红外增温技术,于2009—2011年通过设计不同的增温时间(全天增温、白天增温、夜间增温)和不同的增温幅度(1.5、3℃)来模拟未来气候变暖不同情景和不同增温程度下气温升高对小麦产量及其构成因素和品质(主要是淀粉和蛋白质)的影响。【结果】该增温系统实际增温值低于设计值,在本试验条件下,花后不同增温处理的小麦产量、穗粒数和千粒重均呈现下降趋势,并随增温幅度提高下降的幅度增大,而且小麦产量在不同增温水平下,都以全天增温处理的产量损失最大,花后小麦冠层在全天、白天和夜间的平均温度分别为20.8、23.7和16.9℃的基础上升高1.8℃左右,产量损失可达22.3%;花后增温增加了小麦籽粒粗蛋白和湿面筋的含量,两年试验中粗蛋白和湿面筋含量均以处理6(夜间增温3℃)增加最多,增幅分别为7.9%和13.2%;蛋白组分方面,增温处理对蛋白组分的影响较为复杂,但两年结果显示谷蛋白显著提高,因此谷蛋白的合成和积累易受温度的控制;另外增温处理对淀粉及其组分的影响较小。【结论】在其它生育进程不变的情况下,花后增温将会导致小麦减产,同时小麦籽粒物质组成也将发生复杂的变化,从而影响到小麦的品质。
    植物保护
    水稻白叶枯病菌内源过氧化氢在细胞分裂周期中的时空定位变化
    李欣, 李鑫玲, 庞新跃, 朱文学, 樊金玲, 罗磊, 杜琳, 王娜, 王利平
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1499-1504.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.005
    摘要 ( 618 )   PDF (699KB) ( 606 )   收藏
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    【目的】分析细菌内源过氧化氢在细胞分裂周期中的时空变化,探讨细菌增殖中过氧化氢的生理功能。【方法】采用组织化学法通过透射电子显微镜技术观察水稻白叶枯病菌内源过氧化氢的积累位置。【结果】不同菌株内源过氧化氢水平不同,在细菌的整个细胞分裂周期中观察到过氧化氢在细胞壁上的积累水平维持稳定,在多个菌株的细胞分裂过程中,除细胞壁之外,还在2个新的位点(类间体结构和核区)出现过氧化氢的大量积累,表现出数量和空间定位的显著变化。【结论】在多个水稻白叶枯病菌菌株中发现胞内额外的大量过氧化氢积累和定位与细胞分裂的进程密切相关,这种过氧化氢的时空变化很可能是细菌分裂时的普遍现象。推测过氧化氢应在细菌增殖中具有重要作用。
    野生茄子托鲁巴姆StLTPa7的克隆与分析
    谢超, 杨清, 史策, 决登伟, 朱艳平, 刘水平
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1505-1512.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.006
    摘要 ( 596 )   PDF (783KB) ( 587 )   收藏
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    【目的】从野生茄子托鲁巴姆(Solanum torvum Swartz)中克隆非特异性脂质转移蛋白基因StLTPa7 cDNA,并解析其功能。【方法】采用同源基因设计引物,并根据RT-PCR方法克隆StLTPa7 cDNA序列;通过农杆菌浸染法转化烟草,构建StLTPa7过表达转基因烟草植株;采用菌丝生长速率法检测转基因烟草植株蛋白提取物对大丽轮枝菌的体外抑菌活性。【结果】托鲁巴姆中克隆获得1个StLTPa7 cDNA序列,该序列含有1个345 bp的开放阅读框,推测编码长114个氨基酸的蛋白,相对分子量为11.42 kD,理论等电点为9.01。StLTPa7受水杨酸(SA)和大丽轮枝菌诱导表达,在处理后24和48 h的表达量较高。为了分析StLTPa7对大丽轮枝菌的抗性,构建了过表达转基因烟草植株,共获得了4个PCR阳性转StLTPa7烟草株系。荧光定量PCR分析显示,该基因在转基因烟草株系L5和L7中过量表达。抑菌试验显示,转基因烟草株系L5蛋白提取物对大丽轮枝菌的抑菌率约为对照的2.5倍。【结论】从野生茄子托鲁巴姆中克隆到1个StLTPa7 cDNA序列,该基因与大丽轮枝菌的生长和增殖的抑制作用相关,可能参与植物对大丽轮枝菌的防卫过程。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    秸秆还田对宁南半干旱地区土壤团聚体特征的影响
    张鹏, 贾志宽, 王维, 路文涛, 高飞, 聂俊峰
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1513-1520.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.007
    摘要 ( 752 )   PDF (651KB) ( 743 )   收藏
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    【目的】探明秸秆还田对土壤团聚体的影响,为宁南半干旱区作物生产及土壤培肥制度的建立提供参考。【方法】本研究通过4年秸秆还田定位试验,设置了不同秸秆粉碎还田量处理:谷子秸秆还田量为3 000 kg•hm-2 (低,L)、6 000 kg•hm-2 (中,M)、9 000 kg•hm-2 (高,H),玉米秸秆还田量为4 500 kg•hm-2 (低,L)、9 000 kg•hm-2 (中,M)、13 500 kg•hm-2 (高,H),对照为秸秆不还田。对不同处理条件下干筛和湿筛下各团聚体指标进行分析。【结果】各秸秆还田处理干筛下0—40 cm土层>0.25 mm团聚体含量(DR0.25)、平均重量直径(mean weight diameter,DMWD)和几何平均直径(geometric mean diameter,DGMD)均显著高于CK处理,各还田处理的分形维数均显著低于CK;湿筛法分析表明,供试土壤中团聚体以机械稳定性团聚体为主,随秸秆还田量的增加,0—40 cm土层水稳性团聚体的平均重量直径(WMWD)、几何平均直径(WGMD)和分形维数的顺序均为:H,M处理>L处理>CK;各处理土壤团聚体破坏率(PAD)和不稳定团粒指数(ELT)在0—40 cm土层内均表现出近似“Z”字形趋势,且CK显著高于各还田处理(P<0.05)。【结论】在宁南半干旱区采用秸秆还田对提高土壤团聚体含量具有明显作用。
    缺磷对紫云英根系分泌物产生及难溶性磷活化的影响
    兰忠明, 林新坚, 张伟光, 张辉, 吴一群
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1521-1531.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.008
    摘要 ( 610 )   PDF (478KB) ( 589 )   收藏
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    【目的】探讨紫云英根分泌物对难溶性磷活化、吸收能力,以及不同紫云英基因型对难溶性磷活化差异。【方法】采用Hoagland营养液培养并收集紫云英根分泌物,经旋转蒸发仪减压、浓缩后,进行难溶性磷活化试验,利用高效液相色谱(HPLC)测定分泌物中有机酸成分及含量。【结果】缺磷胁迫下,不同基因型紫云英根半径减少,而根冠比和根比表面积较供磷有显著提高。紫云英根系分泌的有机酸有草酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸等,但主要为草酸;缺磷条件下,不同基因型紫云英分泌草酸存在显著差异,且各有机酸分泌量显著高于供磷时的分泌量。闽紫1号、浙紫5号和闽紫6号分泌的各种有机酸量明显高于余江大叶和弋江籽分泌的量。缺磷和供磷下,紫云英根系分泌物对难溶性Al-P和Fe-P都具有一定的活化能力,其活化值(P)分别为36.40-157.39 μg•g-1、32.20-139.42 μg•g-1,缺磷根系分泌物对难溶性磷的活化量高于供磷处理,而且Al-P的活化能力略高于Fe-P。通过活化模拟试验,也证实不同有机酸可活化难溶性Al-P、Fe-P且差异显著。【结论】缺磷胁迫能促进紫云英分泌有机酸,显著增加对难溶性磷的活化效果;基因型之间紫云英对磷的活化效果差异较为明显,显现出紫云英品种间的差异性;栽培紫云英有利于改善南方红壤地区缺磷土壤磷素养分循环。然而科学地评价有机酸对Al-P和Fe-P的活化能力还有待于进一步研究。
    农田环境中固氮菌的促生潜能与分布特点
    孙建光, 胡海燕, 刘君, 陈倩, 高淼, 徐晶, 周义清
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1532-1544.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.009
    摘要 ( 705 )   PDF (798KB) ( 665 )   收藏
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    【目的】了解小麦、水稻、玉米、蔬菜等作物根际固氮菌的优势种群、固氮菌菌株的固氮、抗病、促生潜能以及菌株在系统发育地位和来源作物种类上的分布特点。【方法】采用无氮培养基培养固氮菌,乙炔还原法测定菌株固氮酶活性,平板对峙法测定菌株拮抗病原真菌性能,ACC(1-氨基环丙烷-1-羧酸)唯一氮源法定性测定菌株产ACC脱氨酶特性,比色法定量测定ACC脱氨酶活性,通过16S rDNA序列测定和相似性分析研究菌株的分类地位。【结果】94株供试菌株的固氮酶活性在0.99—180.59 nmol C2H4/h•mg蛋白,其中大于10 nmol C2H4/h•mg蛋白的菌株有42株,占全部供试菌株的44.7%;类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和芽孢杆菌属(Bacillus)是主要类群,分别占供试菌株总数的33.0%和26.6%,且不具有寄主专一性。供试菌株中有6株分别对核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)、玉米赤霉菌(Gibberella zeae)和大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)3种植物病原真菌表现出拮抗作用,占菌株总数的6.4%,抑菌率为23.9%—65.9%。有20株固氮菌能够产生ACC脱氨酶,占全部供试菌株的21.3%,活性在0.33—21.98 µmol α-丁酮酸/h•mg蛋白,主要分布在芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属和根瘤菌属(Rhizobium)。【结论】小麦、水稻、玉米、白菜、芹菜等作物根际以及农田环境中固氮菌的优势种群为类芽孢杆菌属和芽孢杆菌属,多数固氮菌菌株具有较高的固氮潜能,部分菌株具有ACC脱氨酶活性和促生潜能,少数菌株具有抗病潜能;固氮、抗病、促生潜力菌株主要分布在类芽孢杆菌属、芽孢杆菌属和根瘤菌属,随作物分布广泛,无专一性。
    园艺
    绿叶挥发物代谢调控及分子机理研究进展
    陈书霞, 陈巧, 王聪颖, 郝丽宁, 房玉林
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1545-1557.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.010
    摘要 ( 546 )   PDF (821KB) ( 965 )   收藏
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    植物处于复杂的自然环境中,常受到植食性昆虫、病原菌及机械损伤等生物或非生物的侵害并造成植物的局部伤害,从而启动复杂的防御反应。释放绿叶挥发物(green leaf volatiles,GLVs)是植物防御性反应之一。绿叶挥发物是植物不饱和脂肪酸经过Oxylinpins生化途径中的脂氧合酶(LOX )和脂氢过氧化物裂解酶(HPL)催化而形成的一类C6和C9醛、醇及其相应的酯类。作为启动植物防御机制的信号分子,这类挥发性物质通过长距离的气态传输在植物与病原菌、植物与植食性昆虫、植物自身和相邻的植物之间起作用,从而介导防御性反应。研究其生化途径及其调节机理,对探索其对病虫害的直接、间接防御、改善作物风味品质及抗病新种质创制起着非常重要的作用,且对园艺植物甚至农林生态系统中作物病虫害综合治理策略的制定具有重要的指导意义。该文综述了绿叶挥发物合成的生化途径及其作为信号转导物质的作用机制,并阐述了绿叶挥发物在植物抗逆方面的生理作用及其应用前景。
    黄瓜-酸黄瓜染色体片段导入系群体的构建及果实相关数量性状基因的定位
    孟佳丽, 娄群峰, 周晓慧, 史建磊, 陈劲枫
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1558-1567.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.011
    摘要 ( 491 )   PDF (868KB) ( 356 )   收藏
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    【目的】以栽培黄瓜(Cucumis sativus L. , 2n = 14)‘北京截头’为受体亲本,以野生酸黄瓜( C. hystrix Chakr, 2n = 24)为供体亲本,采用SSR标记辅助选择法构建黄瓜-酸黄瓜染色体片段导入系群体。初步定位控制黄瓜果实外形的数量性状基因。【方法】首先通过种间杂交-回交-自交获得大量的染色体片段导入系株系。然后选择均匀分布在黄瓜染色体组上的298对SSR标记对亲本进行多态性检测,使用检测出的亲本间差异引物对染色体片段导入系株系进行检测,筛选含有野生酸黄瓜染色体片段的植株。对该群体果实外形进行初步调查,利用t测验与轮回亲本比较,鉴定QTL。【结果】本研究构建了由50个株系组成的染色体片段导入系群体。在该群体中共检测到149个染色体导入片段,包含61个不同的导入片段,不同导入片段的总长度为259.95 cM,基因组覆盖率为45.37%。导入片段的长度在1.65—15.4 cM,平均长度为5.41 cM,分布于黄瓜的7条染色体上。利用该导入系群体初步定位了控制黄瓜果型的13个QTL。【结论】构建了一套以栽培黄瓜为背景,野生酸黄瓜为前景的染色体片段导入系群体,并利用该导入系初步定位了控制黄瓜果型的QTL,为开发利用野生酸黄瓜的优良基因提供了新的种质资源,也为今后定位黄瓜的数量性状遗传位点奠定了材料基础。
    湖北海棠病程相关蛋白MhPR8基因的克隆与表达
    张计育, 渠慎春, 薛华柏, 高志红, 郭忠仁, 章镇
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1568-1575.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.012
    摘要 ( 499 )   PDF (765KB) ( 441 )   收藏
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    【目的】从湖北海棠叶片中克隆植物第Ⅲ类几丁质酶基因PR8的cDNA序列和基因组DNA序列,研究化学试剂SA、MeJA、ACC、ABA,非生物胁迫NaCl和低温(4℃),生物胁迫苹果轮纹病病原菌和苹果蚜虫诱导下MhPR8基因的表达特性。【方法】利用PCR技术分别从SA诱导的湖北海棠全长cDNA文库和基因组DNA中克隆MhPR8基因全长序列;利用生物信息学方法对其进行结构和功能的初步分析;利用实时荧光定量RT-PCR技术分析该基因的表达特性。【结果】该基因编码区为897 bp,编码298个氨基酸,蛋白质分子量为31.67 kD,等电点为4.77,命名为MhPR8。该基因在其编码区内部没有内含子。MhPR8蛋白含有保守的结构域GH18_hevamine_XipI_class_III,属于第III类几丁质酶。该蛋白含有6个保守的半胱氨基酸残基,含有植物第III类几丁质酶起催化作用的天冬氨酸和谷氨酸,分别位于第151和153位氨基酸。qRT-PCR分析结果表明,该基因在湖北海棠根中的表达量最大;SA、MeJA和ACC明显诱导该基因的表达,ABA略微诱导该基因的表达;低温诱导该基因的表达,而NaCl诱导该基因的表达不明显;生物胁迫苹果轮纹病病原菌和苹果蚜虫诱导该基因的表达。【结论】湖北海棠MhPR8可能参与SA、JA/ET介导的信号通路中,在湖北海棠抵抗生物胁迫和非生物胁迫中起着非常重要的作用。
    贮藏·保鲜·加工
    褐藻酸寡糖诱导下大豆中大豆抗毒素的累积变化
    胡佳, 石波, OjokohEromoselesolomon, 梁平, 李静梅
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1576-1586.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.013
    摘要 ( 608 )   PDF (511KB) ( 499 )   收藏
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    【目的】探索新型诱导剂褐藻酸寡糖诱导大豆生成大豆抗毒素(glyceollins)的最佳条件和累积规律。【方法】采用制备型高效液相色谱的方法对经褐藻酸寡糖溶液诱导的大豆乙醇提取液进行分离纯化,并用超高压液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS)对其组分进行确认。在此基础上研究褐藻酸寡糖的浓度、大豆的预浸泡时间、诱导过程中的大豆培养温度及湿度、黑暗中的培养时间对glyceollins积累量的影响,确定褐藻酸寡糖诱导产生glyceollins的最佳条件。【结果】褐藻酸寡糖可以作为外源诱导剂来诱导大豆累积生产glyceollins,当诱导剂褐藻酸寡糖的浓度为4%,大豆在无菌水中浸泡5 h,且经诱导的大豆在温度25℃、湿度60%、黑暗中培养4 d时,大豆中的glyceollins生成量达到最高,为0.525 mg•g-1鲜豆重。【结论】本试验结果为大豆高品质加工和褐藻酸寡糖的进一步开发利用可提供试验研究基础。
    畜牧·资源昆虫
    宁强矮马线粒体DNA D-loop区的遗传多样性
    张涛, 路宏朝
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1587-1594.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.014
    摘要 ( 683 )   PDF (682KB) ( 511 )   收藏
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    【目的】研究宁强矮马线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)D-loop区的遗传多样性及其母系起源进化,为其遗传资源保护提供理论数据。【方法】采用PCR和测序技术分析12匹宁强矮马mtDNA D-loop区的600 bp核酸序列,并基于mtDNA D-loop区序列将宁强矮马和NCBI公布的其它马种进行系统树构建。【结果】宁强矮马群体存在9种单倍型,检测到34处SNP位点,占所分析位点总数的5.67%,各单倍型间的遗传距离为0.002—0.035,单倍型多样性为0.978±0.054,核苷酸多性为0.01988±0.00818。聚类分析表明宁强矮马分布在4个支系中,与胡克尔马、设特兰马、德保马、蒙古马和车巨马亲缘关系较近,与纯血马、云南马和韩国济州岛本土马的亲缘关系较远。【结论】宁强矮马具有比较丰富的遗传多样性,在进化的历史过程中受到其它马种的影响较大。
    硫胺素和硫水平对山羊人工瘤胃代谢和微生物菌群的影响
    王洪荣, 张红伟
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1595-1605.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.015
    摘要 ( 745 )   PDF (595KB) ( 460 )   收藏
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    【目的】探讨在不同硫水平条件下,添加硫胺素(维生素B1)对人工瘤胃内营养物质消化代谢的影响。【方法】按2×2因子试验设计,因子一为不同的氮硫比(高硫水平,即N﹕S=5﹕1;低硫水平即N﹕S=15﹕1),因子二为不添加和添加硫胺素(0和60 mg•kg-1)进行人工瘤胃培养试验。【结果】 添加硫胺素对pH和NH3-N浓度的影响不显著;高硫水平能够抑制细菌蛋白的合成,显著提高了瘤胃培养液中原虫和细菌蛋白质的比值(P/WB)(P<0.05);在低硫水平下,添加硫胺素处理组TVFA的摩尔浓度和丁酸百分含量均高于不添加硫胺素组(P<0.05),而乙酸低于不添加硫胺素组。在高硫水平下,添加硫胺素处理组与不添加组之间总挥发性脂肪酸和单一脂肪酸的摩尔浓度无显著差异(P>0.05)。高硫水平能够降低培养液中硫胺素的总量,而添加的硫胺素则增加了培养液中硫胺素的总量;高硫水平可以降低乳酸的浓度;同一氮硫水平下,添加硫胺素处理组的牛链球菌的相对数量比非添加组分别降低了5.90%(P<0.05)和2.05%(P<0.01);添加不同水平的硫和硫胺素对溶纤维丁酸弧菌的相对数量的影响不显著(P>0.05)。【结论】人工瘤胃中硫水平对瘤胃发酵有一定影响,高硫水平可显著降低培养液中的乳酸浓度,提高原虫蛋白质的合成量,而抑制细菌蛋白质的合成;无机硫和硫胺素在降低瘤胃内乳酸浓度和缓解瘤胃酸中毒中起重要作用,并且二者对乳酸浓度的影响存在互作效应。添加不同水平的硫和硫胺素能够降低瘤胃液中牛链球菌的相对数量,对瘤胃液中溶纤维丁酸弧菌的相对数量的影响不显著(P<0.05)。
    不同营养水平对湖羊黄体期血液理化指标及卵泡发育的影响
    应诗家, 聂海涛, 张国敏, 吴勇聪, 王子玉, 庞训胜, 王昌龙, 何东洋, 贾若欣, 王锋
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1606-1612.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.016
    摘要 ( 482 )   PDF (540KB) ( 449 )   收藏
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    【目的】研究不同营养水平对湖羊黄体期血液理化指标及卵泡发育的影响。【方法】选择28只经产母羊,于发情周期第6天分别按0.5倍体重维持需要量(R组),1倍体重维持需要量(C组)和1.5倍体重维持需要量(S组)饲喂6 d,第12天每组屠宰6头;剩下的湖羊用于观察发情;分别于发情周期第7、8、10和12天采血。【结果】随着营养水平的提高,≥3.5 mm的卵泡数量显著增加(P<0.05)、2.5—3.5 mm的卵泡数量显著降低(P<0.05),平均发情周期缩短(P<0.05),血液尿素、胆固醇和游离脂肪酸含量显著下降(P<0.05),甘油三酯含量显著提高(P<0.05);S组乳酸脱氢酶活性显著高于C组(P<0.05);血液尿酸、血氨、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白浓度和谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性差异不显著(P>0.05),但尿酸、血氨、低密度脂蛋白含量和谷草转氨酶活性具有时间效应(P<0.05)。【结论】绵羊黄体期不同生理阶段具有不同的营养需求和代谢特点,黄体期限饲抑制卵泡发育与蛋白质和脂类合成降低、分解增强有关。
    鸡Lpin1基因3′-UTR遗传变异及其对miRNA结合位点的潜在效应
    李素雅, 张建宏, 陈文, 黄艳群, 孙桂荣, 韩瑞丽, 康相涛
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1613-1620.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.017
    摘要 ( 523 )   PDF (704KB) ( 525 )   收藏
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    【目的】研究鸡Lpin1基因3′-UTR遗传变异/单倍型及其在品种间的分布,并预测这些变异对miRNA结合位点的潜在效应。【方法】根据鸡Lpin1基因组序列(GenBank登录号:NC_006090)设计一对特异性引物,采用PCR直接测序结合克隆测序的方法,进行鸡Lpin1基因3′-UTR及其邻近外显子在品种间的遗传变异/单倍型分析。【结果】①从6个品种中发现了8个变异位点,包含两个插入/缺失变异。这些变异均位于鸡Lpin1基因的3′-UTR,3′-UTR的变异频率为17SNPs/kb;②在鸡Lpin1基因3′-UTR区域,从固始鸡、卢氏绿壳蛋鸡中分别检测到7个变异位点,未检测到河南斗鸡品种内的变异;③用次要等位基因频率≥5%的6个变异位点(g.11A>T,g.77C>G,g.108_109delinsG,g.110_111delinsG,g.270A>G和g.348G>T)进行单倍型的构建和分析,从6个品种鸡中共检测到6种单倍型,其中P1和P4单倍型是群体的优势单倍型,频率均大于30%,河南斗鸡仅包含一种单倍型;④g.77C>G变异可引起多个miRNA结合位点的增加/丢失。【结论】鸡Lpin1基因3′-UTR具有丰富的变异,3′-UTR变异位点/单倍型在品种间的分布存在明显的差异。
    兽医
    鼠李糖乳杆菌对巨噬细胞先天性免疫应答的调节作用
    黄琴, 黄怡, 崔志文, 李雅丽, 李卫芬, 余东游
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1621-1626.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.018
    摘要 ( 699 )   PDF (324KB) ( 512 )   收藏
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    【目的】通过测定先天性免疫效应因子分泌水平的变化,研究鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)体外对巨噬细胞先天性免疫应答调节的影响。【方法】将培养好的鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞分为4组,分别用PBS(CT组,对照组)、Escherichia coli K88(EC组)和Lactobacillus rhamnosus(LR组)处理12 h,以及先用Lactobacillus rhamnosus预处理1 h,再用Escherichia coli K88处理12 h(LR-EC组)。试验结束时,收集各组的细胞培养液,用ELISA检测TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-8、IL-10,以及PGE2和 的含量。【结果】结果表明,CT组(对照组)可产生TNF-α、IFN-γ、IL-8和IL-10,几乎不产生IL-1β、IL-6和IL-12。与对照组相比,EC组TNF-α、IFN-γ、IL-8、IL-10及PGE2和 含量均极显著提高(P<0.01),且可大量产生IL-1β、IL-6和IL-12;LR组TNF-α、IFN-γ、IL-10及PGE2和 也极显著提高(P<0.01),IL-8显著增加(P<0.05),同样不产生IL-1β和IL-6,但可产生微量的IL-12(P<0.01);LR-EC组所有的促炎细胞因子(TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6、IL-12)、趋化因子IL-8和PGE2均极显著高于EC组(P<0.01),但IL-10和 含量都显著低于EC组(P<0.01)。【结论】在体外试验条件下,鼠李糖乳杆菌作为益生菌对生理状态下巨噬细胞先天性免疫应答的刺激作用远低于病原菌,不会产生炎症反应,但可极大增强受感染巨噬细胞的促炎免疫应答水平,且可能具有避免过度炎症反应的作用。
    研究简报
    砷胁迫下磷用量对不同磷效率水稻产量、生物量以及P、As含量的影响
    杨玲, 连娟, 郭再华, 张秀, 杜爽爽, 何兴龙, 赵竹青
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1627-1635.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.019
    摘要 ( 704 )   PDF (309KB) ( 517 )   收藏
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    【目的】阐明磷肥用量以及水稻磷营养特性对砷污染水稻产量、生物量及其安全性的影响,探讨降低水稻砷污染的农艺措施。【方法】以2个耐低磷(磷高效吸收型品种99011和磷高效利用型品种580)和1个低磷敏感型水稻(99056)为材料,通过土培试验研究不同磷用量对中、高度砷污染土壤上水稻产量、生物量以及秸秆、颖壳和稻米P、As含量的影响。【结果】与无砷处理相比,50 mg•kg-1的砷略微增加水稻的生物量,但降低水稻产量,增施磷肥显著提高生物量和产量;100 mg•kg-1的砷显著降低水稻生物量和产量,增施磷肥显著提高生物量,但产量在磷用量为30 mg•kg-1时最高,磷用量为150 mg•kg-1时最低(为0)。砷污染土壤上,水稻不同部位As含量为秸秆>>颖壳>>糙米,且As含量随磷用量或砷浓度的增加而增加。在砷胁迫或者磷、砷双重胁迫下,同一处理的水稻产量、生物量以及秸秆、颖壳和糙米P含量均为99011>580>99056,3个品种之间差异显著,且磷用量越少、砷浓度越高,品种之间差异越大;秸秆、颖壳和糙米As含量为99056>580>99011,3个品种之间差异显著,且磷用量和(或)砷浓度越高,品种之间差异越大。在砷浓度≤50 mg•kg-1和磷用量≤30 mg•kg-1时,磷高效吸收型品种99011能够获得较高的产量,且稻米As含量低于国家食品安全标准。【结论】砷胁迫下,水稻产量及其As含量与品种磷营养特性以及施肥量密切相关。在中、轻度砷污染土壤上,可以通过选用磷高效吸收型水稻品种,并根据土壤磷丰缺程度适当减少磷肥用量等措施来保证水稻数量和质量安全。
    豫综5号玉米综合种淀粉含量轮回选择效果分析
    库丽霞, 王付娟, 郭书磊, 谢丽莉, 刘海静, 张君, 田磊, 陈彦惠
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1636-1643.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.020
    摘要 ( 669 )   PDF (513KB) ( 433 )   收藏
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    【目的】评价豫综5号玉米群体淀粉含量的改良效果,为创制高淀粉玉米种质资源、选育高淀粉玉米杂交种和继续改良豫综5号的淀粉含量提供依据。【方法】以提高玉米群体淀粉含量为目标,利用近红外技术对豫综5号群体完成了4轮的群体改良。以改良群体为父本,以黄早4、丹340、齐319、掖478和Mo17为测验种,采用NC-II遗传交配设计组配成20个测交组合。通过对不同轮次改良群体和20个测交组合在2个环境中的评价试验,对豫综5号群体淀粉含量轮回选择的改良效果进行了比较研究。【结果】豫综5号群体的淀粉含量随着改良轮次的增加呈逐渐提高的趋势,由C0的69.39%增加到C4的72.31%,4轮选择后淀粉含量实际增益为2.92%。同时蛋白质和赖氨酸含量呈逐轮下降趋势。随着改良轮次的增加,各测验种与各轮改良群体测交组合的淀粉含量逐轮提高,说明非破坏性单粒淀粉含量的轮回选择对豫综5号淀粉含量的改良是有效的;就一般配合力而言,随着改良轮次的增加,淀粉含量的一般配合力呈逐轮提高的趋势;从特殊配合力分析结果表明,黄早4与各轮群体间特殊配合力效应值逐轮提高,其它4个测验种与群体特殊配合力效应值呈现一定的波动。【结论】利用非破坏性单粒淀粉含量的轮回选择改良豫综5号淀粉含量是有效的,随着改良轮次的增加,豫综5号的淀粉含量逐渐提高。
    陆地棉干旱胁迫响应基因GhGR的克隆及特征分析
    宋贵方., 樊伟丽, 王俊娟, 王德龙, 王帅, 周凯, 叶武威
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1644-1652.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.021
    摘要 ( 608 )   PDF (1036KB) ( 508 )   收藏
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    【目的】克隆陆地棉干旱胁迫谷胱甘肽还原酶基因(GhGR),并对其序列进行生物信息学分析和表达分析。【方法】利用RACE和RT-PCR技术克隆陆地棉谷胱甘肽还原酶基因的全长序列,应用生物信息学软件对获得的基因序列及编码的蛋白序列进行分析;通过基因枪转化和实时荧光定量PCR表达对该基因表达部位和表达模式进行分析。【结果】从陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中克隆了谷胱甘肽还原酶基因GhGR,cDNA全长1 035 bp,其中,ORF为792 bp,编码263个氨基酸。氨基酸序列比对和同源性分析显示该基因与杨树(XP_002299276.1)、蓖麻(XP_002518118.1)、葡萄(CAN74593.1)同源性最高,分别为90%、91%和91%。系统发育树结果显示,GhGR与葡萄中该蛋白的亲缘关系最近。基因枪转化和实时荧光定量PCR分析表明GhGR定位于洋葱的细胞膜和细胞核膜,并且其表达量受干旱胁迫诱导上调表达。【结论】从陆地棉克隆得到谷胱甘肽还原酶基因GhGR,初步认为该基因对干旱胁迫有一定响应。
    东莞大蕉超表达拟南芥CBF1基因及其抗寒性检测
    刘凯, 胡春华, 杜发秀, 张玉娥, 魏岳荣, 易干军
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1653-1660.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.022
    摘要 ( 595 )   PDF (423KB) ( 543 )   收藏
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    【目的】研究超表达拟南芥CBF1基因(AtCBF1)对大蕉抗寒性的影响,为从大蕉克隆抗寒相关基因奠定基础。【方法】采用农杆菌介导法转化东莞大蕉的胚性细胞悬浮系,获得转AtCBF1基因的大蕉植株;利用GUS组织染色、PCR、RT-PCR以及RT-qPCR对转基因植株进行鉴定;比较低温处理后的转基因株系和对照的冷害特征以及超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量等生理生化指标,鉴定转基因大蕉植株的抗寒能力。【结果】试验共获得6个抗性再生转化系。GUS组织染色结果表明,除T1外,其余均为阳性;PCR鉴定结果表明,AtCBF1在6个抗性再生转化系均为阳性,而GUS基因在T1转化系中没有检测出;RT-PCR结果表明,AtCBF1在6个转化系均得到表达,对T1、T2和T3 3个转化系进行RT-qPCR检测发现,AtCBF1基因在3个转基因株系表达水平存在差异;在低温处理下,转基因植株的叶片相对电导率、MDA的累积都低于非转基因植株,而SOD总活性高于对照;低温处理条件下,转基因植株叶片的冷害症状明显轻于对照。【结论】AtCBF1在大蕉中超表达,具有增强大蕉SOD活性,降低因低温导致的MDA含量和离子渗漏率,缓解质膜过氧程度,进而改善大蕉植株抗低温胁迫的能力。
    生育期对小麦全株青贮发酵品质的影响
    秦梦臻, 沈益新
    中国农业科学. 2012, 45(8):  1661-1666.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.023
    摘要 ( 573 )   PDF (248KB) ( 509 )   收藏
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    【目的】探讨不同生育期全株小麦发酵品质和饲用价值的优劣。【方法】用3个小麦品种(新麦18、周麦22和淮麦22)袋贮比较了乳熟期和蜡熟期全株青贮的发酵品质和饲用品质差异。【结果】乳熟期和蜡熟期小麦均适宜全株青贮利用,但全株小麦青贮的发酵品质和青贮饲料的饲用价值存在显著的生育期间差异(P<0.05)。乳熟期小麦全株青贮饲料的pH、挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)和总氮中氨态氮(NH3-N/TN)的含量显著低于蜡熟期,乳酸(lactic acid,LA)的含量显著高于蜡熟期,发酵品质较好;蜡熟期小麦全株青贮饲料的纤维成分(中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维,(acid detergent fiber,ADF))、可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrates,WSC)和粗蛋白(crude protein,CP)的含量显著低于乳熟期,淀粉的含量显著增加,饲用品质较好。【结论】乳熟期小麦全株青贮的发酵品质因WSC含量高而显著优于蜡熟期;但蜡熟期青贮饲料的饲用品质则因种子比重增加,淀粉含量的增加而优于乳熟期。