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当期目录

    2012年 第45卷 第12期 刊出日期:2012-06-15
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    水稻PP2Ac类磷酸酶蛋白质在盐胁迫下的表达
    刘钊, 贾霖, 贾盟, 关明俐, 曹英豪, 刘丽娟, 曹振伟, 李莉云, 刘国振
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2339-2345.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.001
    摘要 ( 676 )   PDF (885KB) ( 598 )   收藏
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    【目的】了解重要蛋白质的表达模式进而探讨水稻耐盐的分子机理。【方法】采用基于抗体的蛋白质组学策略,用免疫印迹(western blotting)调查了5个PP2Ac类磷酸酶蛋白质在苗期盐胁迫条件下的表达。【结果】发现在耐盐水稻品种兰胜中,OsPP2Ac-4的表达上调,在盐敏感的水稻品种9311中,OsPP2Ac-2、OsPP2Ac-3和OsPP2Ac-5的表达也发生了上调,但OsPP2Ac-4的表达下调。比较2个品种间PP2Ac蛋白质的表达,发现在正常生长条件下,PP2Ac蛋白质的表达没有显著区别且基本保持恒定,其表达变化仅发生在盐胁迫条件下。分析水稻MPSS数据库提供的苗期盐胁迫的转录数据,发现OsPP2Ac-2、OsPP2Ac-3和OsPP2Ac-5在盐胁迫条件下转录水平下调。【结论】发现了4个盐胁迫条件下表达发生变化的PP2Ac蛋白质。
    大豆二粒荚长、宽相关QTL间上位效应和QE互作效应分析
    杨振, 裴宇峰, 谢圣男, 刘春燕, 蒋洪蔚, 韩雪, 辛大伟, 陈庆山, 胡国华
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2346-2356.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.002
    摘要 ( 587 )   PDF (792KB) ( 454 )   收藏
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    【目的】定位大豆二粒荚长、宽QTL,并分析QTL间的上位效应和与环境(QTL-by-environment, QE)的互作效应。【方法】利用Charleston×东农594重组自交系及其F2:14—F2:18代的重组自交系的147个株系为试验材料,164个SSR引物经亲本筛选后用于群体扩增构建的SSR遗传图谱,利用混合区间作图法,对2006—2010年连续5年一个地点的大豆二粒荚长、宽进行QTL定位,并作加性效应、加性×加性上位互作效应及环境互作效应分析。【结果】检测到8对有加性效应的二粒荚长QTL,加性效应的总贡献率27.2%,与环境互作总贡献率达到10.19%;6对有加性效应的二粒荚宽QTL,加性效应的总贡献率16.27%,与环境互作总贡献率达到12.18%。9对影响二粒荚长的加性×加性上位互作效应的QTL,可解释该性状总变异的9.02%;8对影响二粒荚宽的加性×加性上位互作效应的QTL,可解释该性状总变异的8.81%。【结论】上位效应和环境效应在二粒荚长、宽性状的遗传中起了重要作用,因此,在分子标记辅助育种中应该考虑对效应起主要作用的QTL和上位性QTL,又要考虑微效多基因的聚合。
    耐除草剂转基因作物研究现状及发展前景
    邱龙, 马崇烈, 刘博林, 章旺根
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2357-2363.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.003
    摘要 ( 858 )   PDF (536KB) ( 1092 )   收藏
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    控制农田杂草是促进粮食增产的重要措施之一。种植耐除草剂转基因作物,配合施用相应的除草剂,可高效地控制杂草,是一种增加产量、降低种植成本的有效措施。本文在简述植物耐除草剂原理的基础上,对全球耐除草剂转基因作物的发展现状、应用范围、对农业可持续发展的贡献、环境安全风险及其防范对策做了较为系统的论述,并对耐除草剂转基因作物的应用前景进行了展望。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    基于过程的小麦株型指标动态模拟
    张文宇, 汤亮, 姚鑫锋, 杨月, 曹卫星, 朱艳
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2364-2374.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.004
    摘要 ( 633 )   PDF (857KB) ( 606 )   收藏
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    【目的】揭示小麦株型指标变化规律及播种密度对株型指标的影响。【方法】基于不同播种密度和不同株型品种的小麦田间试验,通过连续观测主要生育时期小麦主茎叶型和茎型指标,分析并模拟分层叶面积、叶向值、株高构成指数等株型指标的动态变化规律及播种密度对其的影响。【结果】不同株型品种分层叶面积指数(LAI)均表现为中部>上部>下部的分布特征,并随生育期的推进逐渐向中上部集中,且冠层中上部总是高密度群体LAI较大。所有品种高低密度间株高构成指数(穗下节与倒二节间长度之和与株高的比值,IL)均表现出显著差异,不同株型品种株高构成指数(n节间长与n节间加n-1节间长度之和的比值,In)表现为从下至上先减小后增大的趋势,且上部节间受密度影响较大。较为紧凑的矮抗58叶向值在不同密度下表现平稳,随生育进程略微表现为增大—减小—趋缓的趋势;较为披散的扬麦12号中高密度下随生育进程均表现为平缓—减小—平缓的趋势;扬麦16号则表现为平缓—减小—略微增大的趋势。在分析株型指标变化趋势和课题组已有形态模型的基础上,通过冠层切割和叶面积积分的方法模拟了叶面积指数的分层动态变化,利用组合的形态参数模拟了株高构成指数和叶向值的动态变化,并通过对形态指标的归类分析,构建了综合性株型构成指数,综合体现了叶型和茎型的动态变化。利用独立试验资料对分层叶面积指数、株高构成指数和叶向值的动态变化模型进行了检验,其平均RRMSE分别为17.44%、7.64%和10.66%。【结论】经检验,该模型对上述小麦株型指标具有较好的预测性。
    洱海北部地区环境友好型种植模式筛选
    汤秋香, 刘宏斌, 雷宝坤, 翟丽梅, 胡万里, 罗新华, 张继宗, 任天志
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2375-2383.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.005
    摘要 ( 462 )   PDF (581KB) ( 570 )   收藏
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    【目的】从经济和环境效益角度筛选适宜当地种植的间作模式。【方法】在洱海北部地区罗时江边上关镇兆邑村开展田间小区试验,样品经室内分析后,依据所得数据分析不同间作模式农田养分平衡、经济效益、商品品质及土壤养分残留状况。采用主观赋权和客观赋权相结合的方法,确定经济效益、商品品质和土壤氮磷残留4个因素作为间作模式中影响经济和环境效益的指标集,将指标作为基础数据,运用模糊综合评价方法对不同间作模式进行评价。【结果】蚕豆和大蒜按1﹕3比例间作在14种间作模式中综合得分最高,是兼顾经济和环境效益的环境友好型种植模式。其次为洋葱和大蒜1﹕3比例间作模式,得分0.624,经济效益好,但环境效益略差。黑麦草和大蒜1﹕3比例间作模式的得分0.609,排第三,环境效益较优,但经济效益偏低。得分最低的为油菜和大蒜1﹕1比例间作模式,得分0.084,该模式主要由于作物搭配不适,导致经济和环境效益均偏低。【结论】蚕豆和大蒜按1﹕3比例间作是适宜当地种植的经济、环境效益双赢模式。
    植物保护
    玉米大斑病菌ATMT突变体库的构建及其分析
    王梅娟, 李坡, 吴敏, 范永山, 谷守芹, 董金皋
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2384-2392.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.006
    摘要 ( 645 )   PDF (715KB) ( 602 )   收藏
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    【目的】利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化技术,对玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)进行转化,构建ATMT突变体库,为从分子水平上揭示病菌的致病机理奠定基础。【方法】以带有重组双元载体的农杆菌对玉米大斑病菌进行转化,利用潮霉素B进行筛选,对抗性稳定的转化子进行PCR检测,构建玉米大斑病菌ATMT突变体库;从突变体库中随机选取一定数量的突变体,对其菌落形态、菌丝及分生孢子发育、致病性等进行分析。【结果】获得了1 265株玉米大斑病菌T-DNA插入突变体;从中随机选取36株突变菌株,对其进行抗性筛选和PCR检测,发现潮霉素磷酸转移酶基因已整合进入野生型菌株的基因组中,且能够稳定遗传;与野生型菌株相比,在供试的菌株中,大部分菌株菌落形态和生长速率没有发生明显改变。生长速率明显减慢的菌株占总数的13.8%,明显加快的菌株占16.7%;发现了2株分生孢子形态发生明显改变的菌株,占菌株总数的5.6%;产孢量明显增大的菌株占5.6%,产孢量减少的菌株占13.5%;分生孢子萌发率发生明显改变的菌株占16.6%;发现了1株致病性明显增强的菌株,占菌株总数的2.8%。【结论】构建了玉米大斑病菌ATMT突变体库,并对突变体库进行了初步分析,将为克隆玉米大斑病菌生长发育和致病性相关基因奠定基础。
    飞蝗葡萄糖胺-6-磷酸-N-乙酰转移酶的特性及生物学功能
    张欢欢, 张学尧, 刘晓健, 马恩波, 张建珍
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2393-2403.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.007
    摘要 ( 655 )   PDF (922KB) ( 512 )   收藏
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    【目的】研究飞蝗葡萄糖胺-6-磷酸-N-乙酰转移酶(glucosamine-6-phosphate-N-acetyltransferase,GNA)的特性及生物学功能,为探讨飞蝗表皮几丁质的合成机制及研发新型绿色环保杀虫剂提供实验依据。【方法】采用生物信息学方法,在飞蝗EST数据库中搜索GNA的cDNA序列,并与其它物种GNA序列进行同源比较;设计飞蝗GNA特异性表达引物,分析5龄第2天不同组织样品间的表达差异及5龄第1 天至第7 天表皮中GNA表达量的变化;构建pET-28a(+)蛋白表达载体,在大肠杆菌E. coli BL21(DE3)菌株中表达GNA重组蛋白,Ni柱亲和纯化重组蛋白并分析重组蛋白的酶学活性;通过RNA干扰研究GNA的生物学功能。【结果】飞蝗GNA与其它物种GNA的氨基酸序列一致性很高,结合底物GlcN6P的氨基酸残基完全一致,说明不同物种间GNA非常保守;飞蝗GNA组织特异性分析显示其在表皮、脂肪体及肌肉中表达量较高;飞蝗5龄表皮的发育变化表明,GNA在刚蜕皮后的表达量最高,之后逐步降低;飞蝗GNA重组蛋白在大肠杆菌E. coli BL21(DE3)菌株中成功表达,经过Ni-NTA柱纯化得到单一目的条带,酶学特性研究表明飞蝗GNA重组蛋白的最适反应温度为37—50℃,最适pH为8.0—9.5;测定了飞蝗重组GNA的Km值,当D-GlcN6P的浓度为200 μmol•L-1时,Acetyl-CoA的Km=133.60 μmol•L-1;当Acetyl-CoA的浓度为200 μmol•L-1时,D-GlcN6P的Km=42.43 μmol•L-1;飞蝗GNA的RNA干扰结果显示,GNA的表达能够被有效沉默,但蜕皮及发育未受影响。【结论】飞蝗GNA与其它物种的GNA氨基酸序列一致性很高;用该序列原核表达的重组蛋白具有葡萄糖胺-6-磷酸-N-乙酰转移酶的活性;飞蝗GNA被干扰后未观察到对飞蝗蜕皮及发育产生影响,推测存在N-乙酰葡萄糖胺激酶(GlcNAc kinase)补救途径催化产生GNA的底物N-乙酰葡萄糖胺-6-磷酸(GlcNAc6P),用于几丁质的合成。
    刀孢蜡蚧菌的鉴定及其对南方根结线虫不同生活阶段的定殖
    曹君正, 武侠, 林森
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2404-2411.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.008
    摘要 ( 615 )   PDF (676KB) ( 717 )   收藏
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    【目的】明确卵寄生真菌(Lecanicillium psalliotae)刀孢蜡蚧菌对根结线虫的防治潜力。【方法】采用分离自山东青岛城阳丝瓜根结线虫的卵寄生真菌CGMCC5329,通过形态学特征观测及分子生物学分析,鉴定该菌株为刀孢蜡蚧菌。显微观察刀孢蜡蚧菌对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)不同生活阶段的定殖。【结果】刀孢蜡蚧菌能够寄生南方根结线虫生活史中的卵、2龄幼虫和雌虫,同时对卵块内卵孵化具有明显的抑制作用。该菌菌丝在卵表面形成侵染钉,卵壳皱缩凹陷,卵胚胎发育停止和内容物凝集,卵内长满菌丝,有时可见到菌丝上形成瓶梗细胞和分生孢子。第6天卵寄生率为85.76%;15 d卵块相对孵化抑制率为91.41%。被真菌寄生的2龄幼虫体表形成致密菌网,穿透体壁,体内长满菌丝,5 d后寄生率为79.23%。寄生的雌虫体壁形成致密菌网和侵染钉,体壁皱缩变形,有时内容物外渗。【结论】刀孢蜡蚧菌CGMCC5329不仅能寄生根结线虫生活史中定居态的雌虫和卵,还能寄生侵染态2龄幼虫。该菌是具有生物防治应用潜力的根结线虫寄生真菌。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    不同添加剂处理对水稻秸秆腐解效果的影响
    翟修彩, 刘明, 李忠佩, 徐阳春
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2412-2419.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.009
    摘要 ( 496 )   PDF (537KB) ( 722 )   收藏
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    【目的】研究不同化学添加剂处理下水稻秸秆腐解产物的理化特性、养分含量、腐殖酸性质变化以及腐解产物浸提液对种子发芽指数的影响,为秸秆高效、高质腐熟以及有机废弃物合理利用提供理论依据和技术参考。【方法】以水稻秸秆作为供试有机物料,EM菌作为供试腐解菌剂,FeSO4、Na2SO4、石灰和碱渣作为添加剂,布置室内培育试验,观测不同添加剂处理下水稻秸秆腐解产物的pH,有机质,氮、磷、钾养分,腐殖酸性质的变化,分析各处理腐解产物浸提液对萝卜种子发芽的影响。【结果】培养54 d后,各添加剂处理的pH为8.17—8.65,呈微碱性,并且其物理特性也达到腐熟标准;10%碱渣、3%FeSO4、10%碱渣配合3%FeSO4处理下秸秆腐解产物的有机质残留和养分含量水平较高;3%FeSO4和10%碱渣配合3%FeSO4处理下,秸秆腐解产物的腐殖酸含量分别为76.1、78.0 g•kg-1,明显高于其它处理。化学添加剂处理也显著提高了腐殖酸品质,10%碱渣和10%石灰处理下,秸秆腐解产物中的胡敏酸(HA)含量为47.7和50.3 g•kg-1,胡敏酸与富里酸比(HA/FA)>2;添加10%碱渣、3%FeSO4以及10%碱渣配合3% FeSO4处理下,萝卜种子发芽指数(germination index,GI)均达到80%以上,表明上述处理不仅能促进秸秆的高效腐熟,还能有效消除秸秆腐解产物的毒害作用。【结论】有机物料腐解过程中添加碱渣和FeSO4能明显促进秸秆腐熟,提高腐解产物的品质。
    干旱区不同灌溉方式及施肥措施对棉田土壤呼吸及各组分贡献的影响
    张前兵, 杨玲, 王进, 罗宏海, 张亚黎, 张旺锋
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2420-2430.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.010
    摘要 ( 594 )   PDF (652KB) ( 682 )   收藏
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    【目的】探讨干旱区灌溉方式及施肥措施对棉花生长季农田土壤呼吸速率及碳平衡的影响,比较不同管理措施对棉田土壤碳汇强度的影响。【方法】设置滴灌和漫灌两种灌溉方式,在棉花生育期每种灌溉方式设有机肥(OM)、氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾化肥与有机肥配施(NPK+OM)3种施肥处理,以不施肥处理为对照(CK),采用LI-8100土壤碳通量测定仪测定农田土壤呼吸速率,利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力(NEP),分析不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤碳汇强度。【结果】不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤呼吸速率的季节变化随气温变化均呈先升高后降低的趋势,在7月中旬达到峰值,10月中旬棉花收获后降至最低。不同灌溉方式下农田土壤碳排放量为滴灌>漫灌;相同灌溉方式下不同施肥处理为NPK+OM>OM>CK>NPK。滴灌条件下根系呼吸对土壤呼吸的贡献率为36.38%—58.74%,漫灌条件下为33.73%—52.03%;铃期根系呼吸贡献率最高,生育期平均为48.05%和44.31%。整个棉花生长季节,两种灌溉方式下农田净初级生产力(NPP)均为NPK+OM>NPK>OM>CK。不同管理措施下整个生育期农田土壤均表现为碳“汇”,其中,不同灌溉方式下农田碳汇强度为滴灌>漫灌,不同施肥措施为NPK+OM>NPK>OM>CK,灌溉与施肥互作条件下,滴灌方式下NPK+OM处理碳汇强度最强。【结论】在干旱区棉花生产中,采用膜下滴灌节水技术,氮磷钾化肥与有机肥配施并实施秸秆还田等农田管理措施,不仅能增加土壤有机碳含量,培肥地力,提高棉花产量,而且能促进土壤固碳减排。
    园艺
    生姜农艺性状与产量形成关系的多重分析
    李秀, 徐坤, 巩彪, 曹逼力, 王忠宾
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2431-2437.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.011
    摘要 ( 701 )   PDF (464KB) ( 641 )   收藏
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    【目的】研究分析生姜植株农艺性状变异特征,确定构成生姜产量的主要因子,为生姜种质评价与创新提供理论依据。【方法】通过对生姜农艺性状进行相关分析、通径分析、主成分分析及多元线性回归分析,结合生姜生长发育特点,运用统筹分析,明确生姜产量形成的主要决定因子。【结果】生姜主要农艺性状变异系数达11.4%—51.3%,且植株茎粗(0.7934)、茎鲜重(0.7302)、株高(0.6024)、叶鲜重(0.5847)和根鲜重(0.5039)均与产量呈极显著正相关,根茎干物质含量(-0.6155)、分枝数(-0.3680)与产量呈(极)显著负相关;株高、茎粗、根鲜重、茎鲜重、根茎干物质含量是高产型品种形态决定因子,而分枝数、叶片数、姜球数则为低产型品种形态决定因子;多元线性回归分析入选的4个因子对生姜产量模型的决定系数达0.8194。【结论】生姜单株产量的主要决定因子依次为根茎干物质含量(-0.3984)、叶鲜重(0.2866)、茎粗(0.2711)及茎鲜重(0.2624),高产型生姜品种的主要特征为茎秆粗壮、分枝较少、叶片较厚、同化系统发达、根茎干物质含量较低。
    童期长度不同的海棠叶挥发性物质的差异分析
    吴曼, 沈向, 王超, 董彦, 韩甜甜, 王荣
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2438-2446.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.012
    摘要 ( 859 )   PDF (579KB) ( 373 )   收藏
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    【目的】研究童期长度不同的海棠叶挥发性物质,以确定其特有的香气物质,为海棠早期无损伤育种检测提供新的依据。【方法】采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS),分别测定8株童期长度不同的早实海棠叶挥发性物质及其相对含量,并对不同植株叶特异挥发性成分进行探讨。【结果】8株海棠的叶挥发性物质共检测出84种成分,含量较高的叶挥发性物质有:2-氟乙酰胺、顺-3-己烯-1-醇、酸二乙酯、顺-3-己烯-1-醇乙酸酯;不同物质的含量在不同植株间差异较大,但所有植株均含有10种相同成分:罗勒烯、癸醛、月桂醇、酸二乙酯、2,6,10-三甲基十五烷、肉豆蔻醇、鲸蜡烷、2,6,10,14-四甲基十五烷、2,6,10,15-四甲基十七烷和邻苯二甲酸二丁酯。【结论】早实海棠叶挥发性物质在8个植株间存在差异,但均以酯类和烃类为主,顺-3-己烯-1-醇乙酸酯是含量最大的物质;童期长度不同的早实海棠叶特异的香气物质为5,5-二丁基壬烷、(2Z)-2-戊烯醇乙酸酯和1,3-丁间二烯基环丁烷。
    贮藏·保鲜·加工
    影响面条感官质量的因素分析
    张波, 魏益民, 李韦谨
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2447-2454.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.013
    摘要 ( 836 )   PDF (584KB) ( 571 )   收藏
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    【目的】分析制作工艺和面粉品质对面条感官质量的影响程度和趋势。【方法】试验选用9种面粉,以加水量、和面时间、醒发时间和压延比为试验因素,每种面粉均采用4因素5水平的二次正交旋转设计的试验方法。【结果】面条色泽、弹性、硬度、黏性、光滑性、总评分和表观状态等变异系数依次减小。面粉种类在面条色泽、表观状态、硬度、黏性、弹性、光滑性和总评分变化中的贡献率分别为95.18%、80.64%、45.96%、70.94%、56.30%、38.64%和79.17%。所选面粉中,高筋粉、矮抗58、小偃6号所制面条总评分较高(>75);所制面条感官质量变异系数较小(<5%)。【结论】面粉种类、制作工艺主要对面条的色泽、弹性和硬度等感官质量有影响。面粉种类存在对加工工艺耐受性差异。面粉种类是影响面条感官色泽、表观状态、黏性、弹性和总评分的主要因素,影响程度均超过50%以上。醒发时间、和面时间和加水量主要影响面条的硬度和弹性。
    畜牧·资源昆虫
    饲粮中添加色氨酸对仔猪混群后行为及相关激素的影响
    刘化伟, 石宝明, 娄蕾, 王红
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2455-2461.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.014
    摘要 ( 673 )   PDF (550KB) ( 403 )   收藏
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    【目的】研究饲粮中添加色氨酸对仔猪混群后行为、相关激素水平和 5-羟色胺受体2A(5-HT2A)基因表达的影响。【方法】将144头体重相近(8.00±0.25)kg 的28日龄断奶仔猪随机分为3个处理组,即对照组、处理组Ⅰ和Ⅱ;每组设6个重复,每个重复有8头猪。对照组饲喂色氨酸含量为0.21%的基础饲粮,处理组I和Ⅱ分别在基础饲粮的基础上添加0.1%和0.2%的色氨酸,饲喂28 d后混群,观察猪的争斗行为和日常行为,测定唾液皮质醇浓度、下丘脑5-羟色胺含量和5-HT2A基因表达量。【结果】混群后,与对照组相比,添加色氨酸的处理组仔猪争斗时间和争斗次数显著降低(P<0.05),趴卧行为显著提高(P<0.05),站立行为显著降低(P<0.05),采食、犬坐行为无显著差异(P>0.05);随饲粮色氨酸水平的提高,仔猪唾液皮质醇含量显著降低(P<0.05),下丘脑中5-羟色胺浓度显著升高(P<0.05),下丘脑中5-HT2A mRNA相对表达量依次降低,其中添加0.2%的色氨酸组与对照组相比差异显著(P<0.05)。【结论】在满足仔猪色氨酸营养需要(0.21%)的基础上,额外添加0.1%和0.2%的色氨酸能提高仔猪下丘脑5-羟色胺的含量,调控5-HT2A基因mRNA的表达水平,降低仔猪混群后唾液皮质醇的含量,进而缓解仔猪混群后的应激行为。
    褪黑激素对Bcl-2和Bax基因在绒山羊皮肤中表达的影响
    刘慧, 张燕军, 李金泉, 张文广, 王志新, 张永斌, 何云梅, 蒋再平, 丽春, 冯林, 王瑞军
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2462-2467.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.015
    摘要 ( 758 )   PDF (455KB) ( 467 )   收藏
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    【目的】研究褪黑激素对内蒙古绒山羊皮肤Bcl-2和Bax基因表达的影响,探讨Bcl-2和Bax基因以及褪黑激素与绒山羊绒毛生长和凋亡的关系。【方法】选用8只性别、体重、年龄一致的内蒙古绒山羊母羊,随机分为埋植组和对照组,提取皮肤总RNA,对Bcl-2和Bax基因mRNA表达进行相对定量分析。【结果】①Bcl-2和Bax基因在内蒙古绒山羊皮肤细胞中相对表达量比值(Bcl-2/Bax)的增减与绒山羊一年中绒毛生长、退行以及休止时间特点基本吻合;②褪黑激素对Bcl-2基因在内蒙古绒山羊皮肤中的表达无显著影响(P>0.05),但显著上调了Bax基因在各月份的表达(P<0.01)。【结论】褪黑激素显著下调了Bcl-2和Bax基因在内蒙古绒山羊皮肤细胞中相对表达量的比值(Bcl-2/Bax),可促进细胞凋亡,加快机体新陈代谢。
    鸭CD8α基因启动子的分析及其转录活性
    徐琪, 陈阳, 黄正洋, 张扬, 陈昌义, 赵荣雪, 李秀, 段修军, 陈国宏
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2468-2473.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.016
    摘要 ( 846 )   PDF (648KB) ( 519 )   收藏
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    【目的】对鸭CD8α基因启动子活性区域进行分析,为鸭CD8α基因功能和表达调控机理研究提供依据。【方法】利用前期基因组步移技术获得的鸭CD8α基因的启动子区序列,制备一系列启动子缺失突变体(-625/-1 bp,-1 110/-1 bp,-1 413/-1 bp,-2 151/-1 bp),定向亚克隆至荧光素酶表达载体pGL3-Basic 中,构建荧光素酶报告基因重组载体,采用 Lipofectamine 2000 将重组质粒瞬时转染DT40细胞,分析CD8α基因启动子系列缺失突变体在细胞内的转录活性。【结果】鸭CD8α基因 5′侧翼区长片段具有较强的启动子活性,-1110—-625启动子活性最强,且-625—-1和-625—-1 110 bp区域均存在正调控元件。【结论】成功构建了荧光素酶报告基因真核表达载体,确定了鸭CD8α基因调控区,为进一步研究其转录调控机制奠定了基础。
    牛和小鼠胎儿成纤维细胞混合制成的饲养层对牛胚胎干细胞的体外培养
    丛姗, 王瑞, 温建勋, 郝斐, 李硕, 梁浩, 刘东军
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2474-2481.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.017
    摘要 ( 573 )   PDF (856KB) ( 501 )   收藏
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    【目的】建立适合的牛胚胎干细胞培养环境,保持其未分化状态,保证细胞的全能性。【方法】分别培养小鼠胎儿成纤维细胞(mouse embryonic fibroblast,MEF)和牛胎儿成纤维细胞(bovine embryonic fibroblast,BEF),用丝裂霉素C处理两种成纤维细胞分别计数后按1﹕0、1﹕1、2﹕1、1﹕2和0﹕1的比例制成混合饲养层,观察牛胚胎干细胞的生长状态,并对生长在混合饲养层上的牛胚胎干细胞进行碱性磷酸酶,OCT4和SSEA-1免疫组化检测,OCT4、SOX2、NANOG mRNA 表达RT-PCR检测、体外分化形成拟胚体等试验。【结果】①生长在混合饲养层上的牛胚胎干细胞比单独生长在小鼠或牛胎儿成纤维细胞饲养层的结构致密、与滋养层界限明显;②小鼠胎儿成纤维细胞和牛胎儿成纤维细胞在1﹕1比例混合下牛胚胎干细胞克隆结构致密、显著堆积且边缘轮廓清晰优于其它比例组合;③获得的牛胚胎干细胞AKP染色及OCT4、SSEA-1抗原表达均成阳性,分别在体外分化培养形成了拟胚体。【结论】小鼠和牛胎儿成纤维细胞在以1﹕1的比例混合下制成的饲养层可更好地支持牛胚胎干细胞的体外培养,获得的克隆形态最好。
    兽医
    斑鸠对H9N2亚型禽流感病毒的易感性及其流感病毒受体类型的研究
    丁佩佩, 刘月焕, 陈明勇, 韩春华, 林健, 韩婧雯, 潘洁
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2482-2490.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.018
    摘要 ( 626 )   PDF (979KB) ( 670 )   收藏
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    【目的】验证斑鸠对H9N2亚型禽流感病毒的易感性,测定斑鸠呼吸道上皮细胞表面流感病毒受体的类型和分布。【方法】以5×104EID50/只的剂量经滴鼻、点眼途径感染A/Chicken/Beijing/2/2009(H9N2)亚型禽流感病毒,共感染8只斑鸠和8只SPF鸡,对试验斑鸠和SPF鸡进行临床症状、大体病变、组织学病变的观察及病毒抗原的定位、病毒分离和感染抗体的测定。【结果】攻毒后5d,斑鸠和SPF鸡未见异常临床表现和大体病变,病理组织学检查发现斑鸠的喉头、气管上段、中段和下段上皮细胞均有不同程度的脱落;在斑鸠的喉头、气管上段、中段和下段上皮细胞的胞浆内检测到了大量阳性流感病毒蛋白颗粒;斑鸠咽拭子病毒分离阳性率为75%(6/8),SPF鸡咽拭子病毒分离阳性率为100%(8/8)。攻毒后14d,斑鸠H9N2亚型禽流感病毒HI抗体阳性率为80%(4/5),SPF鸡HI抗体阳性率为100%(5/5)。对H9N2亚型禽流感病毒受体检测结果表明,斑鸠的喉头、气管上段、中段、下段上皮细胞表面存在SAα2, 3Gal和SAα2, 6Gal两种连接键型的受体。【结论】斑鸠对H9N2亚型禽流感病毒A/Chicken/Beijing/2/2009(H9N2)易感,且斑鸠的喉头和气管上、中、下段上皮细胞表面同时存在能够与禽流感病毒结合的SAα2, 3Gal受体和与人流感病毒结合的SAα2, 6Gal受体。
    细粒棘球绦虫Hsp70基因的克隆、表达及抗体制备
    赵莉, 陈皓斐, 张文宝, 马正海, 张壮志, 张旭, 古努尔?吐尔逊, 米晓云, 金映红, 薛晶, 石保新
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2491-2501.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.019
    摘要 ( 472 )   PDF (1185KB) ( 409 )   收藏
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    【目的】克隆细粒棘球绦虫( Echinococcus granulosus , E.g)热休克蛋白家族基因Hsp70,在原核细胞中表达、纯化Hsp70蛋白并制备其特异性抗体。【方法】 从包囊中分离原头蚴,提取RNA,RT-PCR扩增EgHsp70基因的cDNA,将其构建至原核表达载体pMAL-p2x,转化大肠杆菌BL-21菌株。通过改变诱导温度、IPTG浓度和诱导时间筛选出EgHsp70融合蛋白可溶性表达的最佳条件。并用麦芽糖亲和层析法纯化该蛋白。纯化蛋白经皮下多点注射免疫新西兰白兔制备抗血清,ELISA和Western blotting检测血清效价和特异性。【结果】 RT-PCR扩增获得EgHsp70基因的cDNA,酶切和测序结果表明EgHsp70基因已克隆入pMAL-p2x。表达条件优化实验结果筛选出Hsp70融合蛋白可溶性表达的最佳条件为:当A600为0.6时,以0.3 mmol•L-1 IPTG于30℃条件下诱导表达4 h。SDS-PAGE显示Hsp70融合蛋白相对分子质量约为68.6kD,经麦芽糖亲和层析法纯化获得了Hsp70融合蛋白,其表达量为2.5 mg•L-1。Western  blotting 检测证明制备的抗血清与EgHsp70融合蛋白、原头蚴粗提抗原、E.granulosis虫体蛋白和E.granulosis虫体表面蛋白均能特异性结合,ELISA检测表明获得的抗血清效价达到   1﹕256 000。【结论】在大肠杆菌中表达并纯化获得了EgHsp70融合蛋白,并制备了高效价的兔抗EgHsp70蛋白抗血清,为研制包虫病疫苗及相关诊断试剂奠定了基础。
    研究简报
    小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的克隆及其对非生物胁迫的响应
    李永春, 张春艳, 张宁, 孟凡荣, 任江萍, 牛洪斌, 王翔, 尹钧
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2502-2509.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.020
    摘要 ( 623 )   PDF (791KB) ( 617 )   收藏
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    【目的】分析小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的特征及其对非生物胁迫的响应,并探讨其在小麦抗逆调控过程中的生物学功能。【方法】利用RACE技术克隆了该基因cDNA全长,采用生物信息学方法分析克隆基因编码蛋白的特性,并通过半定量RT-PCR分析该基因在非生物胁迫条件下的表达特性。【结果】TaPM19-1的cDNA全长1 090 bp,无内含子,编码蛋白包含182个氨基酸,分子量为19.02 kD,包含有典型的AWPM19保守域;依据氨基酸序列将来源于不同植物的16个AWPM19类蛋白分为3组,TaPM19-1与2个来源于大麦及1个二穗短柄草的AWPM19类蛋白亲源关系最近,同属于第三组。高级结构分析显示,TaPM19-1可形成4个由α-螺旋组成的跨膜域,N端位于膜内,包含由27个氨基酸组成的信号肽,C端近40个氨基酸位于膜内。表达分析显示,TaPM19-1除在发育后期的种子中有较高水平表达外,其它组织中未检测到表达;在所检测的2个小麦品种根系中,TaPM19-1的表达受ABA诱导,但在叶片中的表达量极低;水分胁迫条件下,该基因在根系和叶片中均呈现较强的诱导表达特性;在高盐和高温胁迫条件下,该基因在洛旱2号小麦中均可诱导表达,而在中国春小麦中未检测到该基因表达;在低温胁迫条件下,未检测到TaPM19-1的表达。【结论】获得了小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的cDNA全长,其编码蛋白可形成典型的跨膜结构特征;该基因受植物激素ABA的诱导,在洛旱2号中也可被干旱、高盐和高温胁迫诱导,但在中国春中对高盐和高温胁迫无响应。推测TaPM19-1在洛旱2号和中国春中存在不同的转录调控机制。
    水分胁迫下硅对水稻苗期根系生理生化性状的影响
    明东风, 袁红梅, 王玉海, 宫海军, 周伟军
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2510-2519.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.021
    摘要 ( 762 )   PDF (539KB) ( 665 )   收藏
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    【目的】分析施硅对水分胁迫下水稻苗期根系生理生化性状的影响,阐明施硅提高根系抗水分胁迫能力的机理。【方法】采用水培试验,以聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫,以秀水11和巴西陆稻两个水稻品种为材料,研究施硅对根系相关生理生化指标的影响。【结果】施硅能够显著提高PEG诱导的水分胁迫下水稻根系的干物重和相对含水量,并抑制根系过度呼吸消耗。在处理第8天时,与单纯PEG处理相比,施硅使水分胁迫下的秀水11和巴西陆稻根系丙二醛(MDA)含量分别下降了23%和21%,相对电渗透率分别减少了39%和38%,增加了根系质膜的稳定性。施硅还抑制了活性氧的产生、增强了根系抗氧化能力,减缓了根系细胞中脱落酸(ABA)的快速降解。【结论】施硅能减轻水分亏缺所引起的水稻根系生理活性快速下降,从而增强苗期水稻根系对水分胁迫的抗性。
    新生水土流失对汶川震区土壤水分入渗的影响
    徐小军, 何丙辉, 胡恒, 熊明彪, 杨文兵, 李振林
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2520-2529.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.022
    摘要 ( 480 )   PDF (626KB) ( 514 )   收藏
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    【目的】研究新生水土流失对汶川震区土壤水分入渗的影响。【方法】采用环刀法,分层次取样,研究草坡河小流域4种震后不同恢复类型样地的新生水土流失对土壤入渗的影响。【结果】在新生水土流失的作用下,地表裸露样地、自然恢复样地和人工种植样地的土壤容重、土壤孔隙和持水能力较对照样地(完全未遭地震破坏)差。土壤初渗率、稳渗率、平均入渗速率和75 min渗透总量在4种处理样地均表现为对照样地>人工种植样地>自然恢复样地>地表裸露样地。土壤入渗性能与非毛管孔隙度、总孔隙度呈极显著或显著正相关,与土壤容重极显著或显著负相关,与毛管孔隙度的关系不显著。运用综合判断值(F)评价震后不同恢复类型样地的土壤入渗性能优劣,表现为对照样地(1.2569)>人工种植样地(-0.2252)>自然恢复样地(-0.4578)>地表裸露样地(-0.5738);回归分析表明:通用经验模型和Horton模型的拟合效果较好,比较适合于地震区域土壤入渗特征的模型,Kostiakov模型次之,Philip模型最差。【结论】新生水土流失对土壤水分入渗存在影响,汶川震区对照样地的土壤容重1 g•cm-3左右,土壤总孔隙度50%左右,非毛管孔隙度20%—40%,土壤入渗性能最好。通过自然恢复和人工种植植被等措施可以调控土壤容重和土壤孔隙状况,增强土壤的持水能力,提高土壤水分入渗性能,从而有效地减少地表径流和防止水土流失。
    苹果幼树根域局部灌溉的水分运转特性
    魏钦平, 刘松忠, 张强, 王小伟, 刘军
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2530-2536.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.023
    摘要 ( 512 )   PDF (440KB) ( 414 )   收藏
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    【目的】研究部分根域灌水条件下,水分在根系和地上部的运输及根系间的横向运输。【方法】以三年生分根盆栽的‘皇家嘎拉’苹果幼树为试材,采用氘水(HDO)示踪法,研究部分根域灌水后不同时间段水分在苹果树根系、主干、一年生枝、当年生新梢与叶片的运输和分配特点及灌水、干旱根域间根系的水分运输差异。【结果】1/4根域灌溉处理HDO最高丰度首先出现在根系中,然后是地上部各个器官;而2/4根域灌溉的HDO最高丰度在地下根系和地上部器官同时出现,但时间较1/4根域灌溉处理推迟;288 h的根系HDO丰度始终高于地上部各器官。1/4、2/4根域氘水处理后2 h,根系中HDO丰度百分比均呈现出吸收根<2—5 mm<2 mm<大于5 mm根的顺序,地上部以叶片和主干HDO丰度较高。【结论】部分根域水分供应不足时,根系首先吸收水分满足自身需求,然后再向地上部运输;部分根域水分供应充足时,根系吸收的水分同时向地上部和其它根域根系运输。灌水根域向干旱根域的水分运输主要通过直径>5 mm根、2—5 mm根、<2 mm根和吸收根逐级完成。
    利用微卫星多态性揭示酿酒酵母菌株遗传多样性
    冯敏, 王春晓, 刘延琳
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2537-2543.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.024
    摘要 ( 540 )   PDF (534KB) ( 505 )   收藏
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    【目的】利用微卫星标记技术对来自新疆和宁夏的48株酿酒酵母菌株进行区分,并分析其亲缘关系。【方法】选择4个微卫星位点:SCAAT1、SCYOR267c、C11和YPL009c,用其多态性对48个菌株进行分析。【结果】4个微卫星标记在48株菌中共检测到87个等位基因,39种基因型;4个位点多态信息含量为0.8593—0.9115,均为高度多态位点;期望杂合度(heterozygosity expected, He)和观测杂合度(heterozygosity observed, Ho)分别为0.8803—0.9268和0.8333—0.9792。【结论】宁夏和新疆地区酿酒酵母菌株生物多样性丰富。
    基于产量统计模型的农作物保险定价研究进展
    叶涛, 聂建亮, 武宾霞, 李曼, 史培军
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2544-2551.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.025
    摘要 ( 555 )   PDF (597KB) ( 690 )   收藏
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    近年来中国农业保险得到了快速发展,农作物保险费率定价问题受到高度重视。产量统计模型是农作物保险精算中较为成熟、应用广泛的一种模型,适用于中国开展的农作物保险实践。论文在广泛综述国内外研究进展的基础上,探讨了产量统计模型中存在的主要问题,并就该模型未来发展的趋势进行了讨论。研究表明:(1)产量统计模型中的趋势处理和分布拟合环节是模型不确定性的两个主要来源。针对农作物单产趋势的研究,应该进一步开发可灵活表达趋势变化规律的模型,并注重趋势检测结果的验证。对于概率密度分布模型的选择必须遵循作物和风险的区域特征。(2)产量统计模型尚不能有效解决空间相关风险累加的问题。引入空间要素,形成产量的综合时空统计模型是经典产量统计模型的重要发展方向,可有效解决农作物保险精算中的相关空间问题。在上述问题中对传统产量统计模型进行改进,从而形成可计算、高精度和更稳健的产量统计模型,并在农作物保险定价中开展实践,将有助于中国农业保险向着科学化、专业化和精细化的方向发展。
    生态脆弱区资源型城市农业生态系统的能值分析——以榆林市为例
    李俊莉, 曹明明
    中国农业科学. 2012, 45(12):  2552-2560.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.12.026
    摘要 ( 581 )   PDF (641KB) ( 452 )   收藏
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    【目的】研究生态脆弱区资源型城市农业生态系统的发展现状与影响该系统可持续发展的症结。【方法】采用能值分析方法,对榆林市2000—2008年农业生态系统的投入产出状况及综合发展水平进行分析。【结果】投入产出结果显示:榆林市农业生态系统能值投入以无偿能值为主,2008年工业辅助能占总能值投入的比例仅为全国平均水平的26%,而劳动力能值占可更新有机能的比例高达68%,仍处于主要依赖人力和环境资源的传统农业阶段。综合评价结果显示:榆林市农业生态系统具有较高的发展潜力和较强的可持续发展能力。其中,自然系统发展水平相对优越;经济系统发展水平偏低,但发展潜力较大;社会系统发展水平不断提高,但农村劳动力生产效率较低;2008年,优势度指数为0.71,优势产业(畜牧业)明显;稳定度指数仅0.49,自稳定性有待增强;可持续发展指数为2.76,系统富有活力。【结论】今后应提高可更新资源利用效率、优化系统结构、加大农业科技辅助能值投入,使系统能值的投入产出向高水平发展,使传统的粗放型经营方式向现代科学技术型、高度集约型和高效益型转变。