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当期目录

    2012年 第45卷 第22期 刊出日期:2012-11-15
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    人工合成高抗菌核病甘蓝型油菜几种关键酶编码基因的表达与其抗性的关系
    万华方, 刘, 瑶, 梅家琴, 丁一娟, 梁, 颖, 曲存民, 卢, 坤, 李加纳, 钱, 伟
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4543-4551.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.001
    摘要 ( 419 )   PDF (722KB) ( 729 )   收藏
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    【目的】研究人工合成高抗菌核病甘蓝型油菜RB165的几种关键酶编码基因与菌核病抗性的关系。【方法】以RB165及其野生甘蓝抗病亲本BP(Brassica incana)和耐、感病甘蓝型油菜为试材,离体鉴定叶、茎菌核病抗性,并用qRT-PCR对4个病程相关基因(OXO、Cu/Zn SOD、PR2和PR3)在叶片接种0、6、12、24、36 h的表达进行检测。【结果】参试材料叶片和茎杆的抗病性达到极显著正相关(r = 0.93); RB165的抗病性低于RP,但极显著高于耐、感病品(种)系;接种核盘菌后,OXO的表达被抑制,Cu/Zn SOD的表达则先下降后上升,PR2的表达出现2次峰值,PR3的表达被剧烈诱导,4个基因在不同材料间的相对表达量差异极显著,但变化规律相似。【结论】RB165的抗病性强于耐病甘蓝型油菜,但几种酶编码基因受核盘菌的诱导表达与菌核病抗性没有直接关系。
    利用永久群体在不同环境下定位黄瓜株高QTL
    苗, 晗, 顾兴芳, 张圣平, 张忠华, 黄三文, 王, 烨
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4552-4560.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.002
    摘要 ( 528 )   PDF (856KB) ( 545 )   收藏
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    【目的】黄瓜(Cucumis sativus L.)株高相关性状与其产量及植株生长发育有密切关系,对其进行QTL定位及比较分析,不仅为基因的精细定位及克隆奠定基础,也可实现该性状已有研究结果的信息整合,为黄瓜株型改良及分子标记辅助选择提供理论依据。【方法】利用以黄瓜材料9930和9110Gt为亲本构建的F9代RILs群体遗传图谱,结合4次黄瓜株高相关性状的表型数据,采用MapQTL4.0软件进行多座位QTL模型(Multiple-QTL model,MQM)检测。基于基因组序列信息,对本研究和前人已有研究结果进行比较作图并对株高QTL位点区域序列进行BLAST分析。【结果】共检测到11个与株高、节间长度、节数相关的QTLs,分布在Chr.1、Chr.2、Chr.5、Chr.6这4条染色体上,各QTLs的LOD值在3.03—12.73,可解释6.2%—32.1%的表型变异。其中主效QTLs 5个,可在春秋两季重复检出的QTLs 3个,占QTL总数的27.3%。在Chr.1上有QTL成簇聚集的现象。【结论】控制黄瓜株高的基因至少有4个,分别位于第1、3、5、6这4条染色体上。在Chr.6长臂上定位的应是有限生长基因de。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    抽穗灌浆早期高温与干旱对不同水稻品种产量和品质的影响
    段, 骅, 唐, 琪, 剧成欣, 刘立军, 杨建昌
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4561-4573.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.003
    摘要 ( 612 )   PDF (742KB) ( 957 )   收藏
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    【目的】探讨在高温和干旱胁迫下不同水稻品种产量和品质形成的特点。【方法】常规中熟籼稻品种黄华占(耐热品种)和双桂1号(热敏感品种)与超级稻品种两优培九(两系杂交籼稻)和扬粳4038(粳稻)种植于盆钵,于抽穗和灌浆早期(始穗后0—10 d)设置高温(日最高温度为37.5℃)、干旱(土壤水势保持在-30±10 kPa)、高温+干旱3种处理,以同期自然温度且正常供水为对照。【结果】与对照相比,高温、干旱和高温+干旱3种处理均显著降低了各品种的花粉可育率、受精率、结实率和产量;降低了精米率、整精米率和崩解值,增加了垩白米率、垩白度和消减值。高温及高温+干旱处理对产量和稻米品质的影响,热敏感品种双桂1号大于耐热品种黄华占,两优培九和扬粳4038大于双桂1号和黄华占。干旱对产量和稻米品质的影响,热敏感品种大于耐热品种;双桂1号和黄华占大于两优培九和扬粳4038。高温、干旱或高温+干旱胁迫对产量和稻米品质的影响与其对根系氧化力、叶片光合速率和抗氧化保护酶活性的影响结果趋势一致。【结论】抽穗与灌浆早期高温或干旱胁迫对水稻产量和品质的影响在品种间存在很大差异,双桂1号和黄华占的耐热性强于两优培九和扬粳4038,两优培九和扬粳4038的耐旱性则强于双桂1号和黄华占。在高温或干旱胁迫下根系氧化力、叶片光合速率和抗氧化保护酶活性高是一些水稻品种保持较高产量的重要生理原因。
    休闲期耕作对旱地小麦土壤水分、花后脯氨酸积累 及籽粒蛋白质积累的影响
    赵红梅, 高志强, 孙 敏, 赵维峰, 李 青, 邓 妍, 杨珍平
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4574-4586.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.004
    摘要 ( 479 )   PDF (657KB) ( 655 )   收藏
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    【目的】研究休闲期不同时间耕作对土壤水分、花后旗叶和籽粒脯氨酸积累、籽粒蛋白质积累的影响,旨在探索休闲期一次性耕作的蓄水保墒技术,为旱地小麦高产、优质提供理论依据。【方法】采用大田试验设定前茬小麦收获后15 d、45 d两个时期,深翻、深松两种耕作方式(以未耕作为对照),研究其对播前0—300 cm土壤蓄水量,花后旗叶和籽粒脯氨酸含量、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性动态变化,籽粒蛋白质含量动态变化的影响及花后脯氨酸含量与两种氮代谢酶活性的关系。【结果】休闲期深翻或深松均可提高旱地小麦播前0—300 cm土壤蓄水量,且欠水年效果明显,以前茬小麦收获后45 d深翻效果较好。休闲期耕作降低了花后旗叶脯氨酸含量、花后5—15 d籽粒脯氨酸含量、旗叶和籽粒GDH活性,提高了籽粒GS活性、籽粒蛋白质产量。但耕作时间在不同降雨年型对旗叶GS活性、籽粒蛋白质含量的影响存在差异,在欠水年,休闲期耕作降低了旗叶GS活性、籽粒蛋白质含量;在丰水年,麦收后15 d耕作降低了旗叶GS活性、籽粒蛋白质含量,而麦收后45 d耕作则相反。休闲期耕作条件下,旱地小麦播前土壤蓄水量与籽粒脯氨酸含量的相关性高于与旗叶脯氨酸含量的相关性。前茬小麦收获后15 d耕作条件下,旗叶脯氨酸含量与旗叶GDH活性相关性较大,籽粒脯氨酸含量与旗叶GS活性相关性较大;前茬小麦收获后45 d耕作条件下,旗叶脯氨酸含量与籽粒GDH活性相关性较大,而籽粒脯氨酸含量与两种酶活性无显著相关性。【结论】休闲期耕作有利于蓄水保墒,且欠水年效果较明显,有利于降低花后旗叶脯氨酸含量及灌浆前期籽粒脯氨酸含量,减缓花后小麦干旱胁迫,由于脯氨酸含量与两种氮代谢酶有一定相关性,从而影响籽粒蛋白质积累。休闲期耕作的时间对土壤水分、花后脯氨酸积累、籽粒蛋白质积累有较大的调控效应,且以休闲期等雨后耕作有利于籽粒蛋白质形成,深翻效果较好。
    中国玉米生育期变化及其影响因子研究
    翟治芬, 胡 玮, 严昌荣, 刘 勤, 刘 爽
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4587-4603.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.005
    摘要 ( 412 )   PDF (3296KB) ( 1029 )   收藏
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    【目的】在全球气候变化背景下,分析中国玉米播种期和成熟期的变动情况以及气候资源变化特征。【方法】在收集整理全国2 414个县的玉米生育期数据的基础上,绘制了1970s和2000s中国玉米的播种期与收获期分布图;在整理全国618个气象站点1971—2010年气象资料的基础上,绘制了1970s时段和2000s时段中国年均温度、降雨和太阳辐射量空间分布图。以农业种植一级区为基本单位,建立不同区域农业气候资源变化与玉米生育期变化的回归方程,并将PRECIS模型中B2情景数据代入方程组预测2030s中国玉米的生育期。【结果】与1970s时段相比,2000s时段东北大豆春麦甜菜区的玉米播种期基本保持不变;其它各农业种植一级区的玉米播种期均提前约1—15 d;除东北大豆春麦甜菜区和北部高原小杂粮甜菜区春玉米的成熟期平均推迟了11 d和3 d,2000s时段其它玉米种植区域的成熟期平均提前3—12 d。2000s时段云贵高原稻玉米烟草区的玉米生育期缩短约5 d,黄淮海棉麦油烟果区、华南双季稻热带作物甘蔗区和西北绿洲麦棉甜菜葡萄区的玉米生育期基本保持不变;其它各区域玉米生育期均有所延长。与2000s时段相比,B2情景下,2030s东北大豆春麦甜菜区的春玉米播种期将推迟2—5 d,其它各农业种植一级区的玉米播种期将提前2—19 d;东北大豆春麦甜菜区、北部高原小杂粮甜菜区和华南双季稻热带作物甘蔗区的玉米成熟期将推迟4—15 d,黄淮海棉麦油烟果区、长江中下游稻棉油桑茶区、川陕盆地稻玉米薯类柑橘桑区和云贵高原稻玉米烟草区的玉米成熟期将提前2—12 d,南方丘陵双季稻茶柑橘区和西北绿洲麦棉甜菜葡萄区的玉米成熟期则基本保持不变。2030s时段黄淮海棉麦油烟果区和云贵高原稻玉米烟草区的玉米生育期则将缩短3—6 d,其它区域的玉米生育期将延长2—15 d。【结论】中国气候正朝着增温、变干和低辐射的方向发展。受温度、降雨和太阳辐射量变化的影响,中国不同农业种植区域内玉米生育期变动明显,其中除东北大豆春麦甜菜区外玉米播种期以提前为主,玉米成熟期的变动则较为复杂,玉米的生育期则以延长为主。
    植物保护
    稻曲病菌侵染机制研究现状与展望
    胡东维, 王, 疏
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4604-4611.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.006
    摘要 ( 704 )   PDF (735KB) ( 1618 )   收藏
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    稻曲病是目前世界范围内的水稻主要病害之一,但其病原菌侵染机制仍有许多不明之处。本文对稻曲病菌侵染机制的研究现状与存在问题进行了分析,并提出了进一步研究的重点和策略。现有的研究表明,稻曲病菌可侵染水稻幼苗的胚根、胚芽鞘以及孕穗期雄蕊的花丝。病原菌不产生典型的附着胞结构,不能直接穿透寄主细胞,不产生吸器,侵染模式为胞间侵染和扩展。苗期侵染是否可扩展至穗部并致病,尚无确切证据。在孕穗期,稻曲病菌专一性侵染水稻雄蕊的花丝,并由此生长发育成稻曲球;稻曲病菌不能侵染子房和花药,但次生菌丝可偶尔侵染柱头和浆片的外层细胞。稻曲病菌在侵染过程中不会杀死寄主细胞,属活体营养型真菌。稻曲病菌苗期侵染的扩展过程和孕穗期选择性侵染的细胞与分子生物学机制是未来研究的主要问题。
    草莓根腐病拮抗真菌筛选鉴定及其防病促生作用
    申光辉, 薛泉宏, 张 晶, 段佳丽, 王东胜, 杨兴华
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4612-4626.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.007
    摘要 ( 499 )   PDF (1248KB) ( 943 )   收藏
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    【目的】探索利用植物病、健株根域土壤微生物区系比较法快速筛选高效、广谱且有实际防病促生作用生防真菌的可行性。【方法】根据菌落培养与扫描电镜形态特征及rDNA-ITS序列对拮抗真菌进行鉴定;生长速率法测定菌株无菌发酵滤液的拮抗活性,盖玻片对峙培养法观察拮抗真菌对草莓根腐病原菌菌丝形态的影响;室内发芽试验法测定真菌无菌发酵滤液促种子萌发活性;采用盆栽试验研究拮抗真菌对草莓根腐病的防病促生作用;土壤稀释平皿分离法测定拮抗真菌的定殖能力及对草莓根域微生物区系的影响。【结果】经鉴定,2株拮抗真菌HF3和HF7分别为灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)和土曲霉(Aspergillus terreus),其无菌发酵滤液对7种供试病原真菌有较强的拮抗作用,培养96 h时,HF3对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)和大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)菌丝生长抑菌率均为100.0%。HF3菌丝对大双孢柱孢(Cylindrocarpon macrodidyma CF9)菌丝具有溶解作用,使病菌菌丝出现扭曲、变细、断裂及原生质浓缩等畸变现象;HF3和HF7 103和104倍稀释无菌发酵滤液可促进甜瓜种子萌发及胚根、胚芽生长。HF7 104倍稀释液对西瓜种子萌发及胚芽、胚根生长具有促进作用;HF3和HF7对盆栽草莓根腐病的防效分别达53.0%和46.9%,同时可促进盆栽草莓植株生长,提高果实产量;菌株HF3和HF7在草莓根表定殖数量分别为2.23×105、1.02×105 CFU•g-1干土,同时减少了大双孢柱孢数量;接种HF3和HF7可有效调整草莓根域微生物区系,促进土壤微生态恢复平衡。【结论】通过植物病、健株根区土壤微生物区系比较可以快速筛选到高效广谱且有实际防病促生作用的生防真菌;HF3和HF7对草莓根腐病防治具有较高的潜在应用价值。
    绿盲蝽危害后枣、桃、樱桃、葡萄叶片生理代谢指标的变化
    高 勇, 门兴元, 于 毅, 周洪旭
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4627-4634.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.008
    摘要 ( 537 )   PDF (556KB) ( 527 )   收藏
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    【目的】探讨北方果树(枣、桃、樱桃、葡萄)叶片内生理代谢指标变化与绿盲蝽对其偏好度之间的关系,分析各种果树在虫害胁迫下自身生理防卫机制及耐害补偿机制的差异,为绿盲蝽综合防治提供依据。【方法】田间调查受绿盲蝽危害的不同果树的被害指数并确定偏好度,生物化学方法研究受绿盲蝽危害后果树叶片内生理代谢指标的变化。【结果】受害后除桃树叶片内可溶性糖含量明显下降外,其它果树叶片可溶性糖含量均增加,以枣树叶片增加最显著,增加率达87.83%;各果树叶片内蛋白质含量均呈下降趋势,除偏好程度较高的桃树叶片内蛋白质显著下降外,其它果树受害叶片内蛋白质含量与对照间均无显著差异;受绿盲蝽危害后,4种果树叶片游离氨基酸含量均增加,增加率与绿盲蝽危害指数之间存在一定的正相关性;受害后4种果树叶片内过氧化物酶(POD)活性均有增加趋势,其中枣树叶片增加最显著,增加率达112.92%;超氧化物歧化酶(SOD)活性仅樱桃树叶片内有所下降,其它果树叶片受害后SOD活性均有增加,枣树叶片增加最显著,增加率达40.95%;4种果树受害叶片内CAT活性均与对照间无显著差异。【结论】受绿盲蝽危害后4种果树叶片内不同生理代谢指标变化规律存在差异。4种果树叶片内可溶性糖含量、游离氨基酸含量、POD和SOD活性变化率与绿盲蝽偏好程度之间存在一定的正相关性;蛋白质含量和CAT活性与绿盲蝽对其偏好程度之间无明显的相关性。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    不同浓度DMPP和DCD对石灰性土壤中氮素转化的影响
    石美, 梁东丽, 满楠, 郭璐, 赵文龙, 王朝辉
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4635-4642.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.009
    摘要 ( 576 )   PDF (566KB) ( 531 )   收藏
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    【目的】研究不同浓度硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸(DMPP)和双氰胺(DCD)对石灰性土壤中氮素转化的影响,筛选出适宜石灰性土壤施用的DMPP和DCD最佳浓度,为其进一步在生产实践中的施用提供参考。【方法】采用室内培养的试验方法,在相同培养条件(土壤水分含量为田间持水量(WHC)的60%,温度为25℃)下,通过测定不同浓度DMPP(含氮量的0.5%、1%、2.5%和5%)和DCD(含氮量的2.5%、5%、10%和15%)处理土壤中各种形态氮素含量,评价不同浓度DMPP和DCD的抑制效果。【结果】施加不同浓度DMPP和DCD的土壤铵态氮含量均显著高于CK,而硝态氮和亚硝态氮含量显著低于CK。石灰性土壤中施用DMPP和DCD均能显著降低土壤的氨氧化速率,土壤铵态氮的半衰期从CK处理的3.6 d分别增加到14.1—17.1 d和13.1—26.8 d。不同浓度的DMPP间氨氧化速率差异不显著;而DCD处理的氨氧化速率随其浓度的增加而下降,亦即土壤铵态氮浓度的半衰期随施用浓度的增加而显著增加。除CK外,各处理氨氧化速率常数k相比,以2.5%DCD最小,15%DCD最大;DMPP与DCD相比较,除DCD最低浓度处理外(2.5%),所有DCD处理的氨氧化速率均大于DMPP。【结论】硝化抑制剂DMPP和DCD均能显著抑制铵态氮向硝态氮的氧化进程,DMPP各浓度处理抑制效果差异不显著,DCD各浓度处理间差异显著,5%DCD与DMPP各浓度处理间无显著差异。因此,建议DCD的施用量为含氮量5%,而DMPP的施用量为含氮量的0.5%。
    不同酸提取条件下几种含钾矿物中钾释放动力学研究
    王瑾, 李小坤, 鲁剑巍, 王筝, 占丽平
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4643-4650.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.010
    摘要 ( 550 )   PDF (530KB) ( 622 )   收藏
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    【目的】研究不同含钾矿物中钾的释放及动力学,为土壤钾素肥力的合理评价及土壤钾的高效利用提供理论依据。【方法】以常见含钾矿物(黑云母、白云母、正长石、微斜长石)为材料,采用低分子量有机酸(草酸、酒石酸)和无机酸(硝酸)连续浸提的方法,研究钾素释放规律及动力学。【结果】与水(对照)相比,酒石酸、草酸和硝酸累积提取黑云母钾量显著增加了2.7倍、4.1倍、22.3倍;提取白云母的钾量显著增加了61.2%、106.5%和226.8%;提取正长石的钾量显著增加了39.0%、87.6%和154.6%;提取微斜长石的钾量显著增加了44.5%、88.9%和158.7%。分别用一级动力学模型、双常数模型、扩散模型、Elovich模型对不同含钾矿物的累积释钾量进行拟合,动力学方程的相关系数为0.708—1.000(r0.01=0.549),均显著相关。【结论】各浸提剂均能显著提高钾的释放量;含钾矿物不同,钾的累积释放量差异显著,表现为黑云母>白云母>微斜长石≈正长石。黑云母、正长石、微斜长石的最优模型是双常数模型,白云母的最优模型是Elovich模型。
    园艺
    草莓十二倍体种间杂种的获得及其回交研究
    雷家军, 薛莉, 代汉萍
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4651-4659.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.011
    摘要 ( 449 )   PDF (713KB) ( 909 )   收藏
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    【目的】利用野生草莓资源获得高倍体种间杂种,并与栽培品种进一步回交,以拓宽现代草莓栽培品种遗传背景、培育新品种。【方法】用草莓栽培品种‘汤姬’(2n=8x=56)与中国原产的五倍体野生草莓‘黑龙江7号’(2n=5x=35)杂交,得到1株十二倍体种间杂种YH15-10(2n=12x=84),用之与栽培草莓品种‘宝交早生’和‘哈尼’进行回交,调查亲本及回交后代的倍性、植物学性状、花粉性状、果实性状等。【结果】十二倍体种间杂种YH15-10(2n=12x=84)植株健壮,叶片数少,单株花序数4.4个,每花序花数8—25朵,花量大,果实红色,畸形,最大单果重10.5 g,果肉黄白色,有香味。以YH15-10作母本时,均未得到杂种实生苗;以YH15-10作父本时,共得到83株杂种实生苗。十二倍体种间杂种YH15-10的花粉有大、中、小3类,其花粉生活力接近于栽培品种。对宝交早生×YH15-10部分回交后代进行倍性调查,观察到有8x、10x、11x、12x 4种倍性的单株,发现了2个高Vc单株IH1-5(10x)和IH1-7(8x),含量分别达0.95 mg•g-1和1.07 mg•g-1,果实香甜,品质优,但果较小,最大果重分别为10.4 g和9.6 g。【结论】草莓十二倍体种间杂种YH15-10整合了野生草莓的基因,并开辟了草莓高倍体育种的新途径。用之与八倍体栽培品种进行回交,得到一些果实品质优良、Vc含量高、芳香浓郁的不同倍性高倍体优系,可作为中间育种材料培育新品种。
    贮藏·保鲜·加工
    不同高压与温度处理对鲜切生菜及其货架期微生物的影响
    张学杰, 叶志华
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4660-4667.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.012
    摘要 ( 355 )   PDF (562KB) ( 548 )   收藏
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    【目的】鲜切生菜存在微生物安全问题,通过开展高压与温度的协同研究,以获得鲜切生菜的冷杀菌加工技术,并确定高压处理对鲜切生菜货架期微生物的影响。【方法】在5℃、15℃、25℃下,采用高压50、100、200 MPa分别处理鲜切生菜5 min、20 min,检测鲜切生菜中菌落总数和大肠菌群的数量;并在确定的温度、压力与时间下,开展高压处理后鲜切生菜货架期(4℃,6 d)菌落总数和大肠菌群的变化研究。【结果】压力(50—200 MPa)与保压时间(5—20 min)在降低鲜切生菜菌落总数和大肠菌群数量方面具有极显著的协同作用(P<0.01),但温度(5—25℃)在高压杀灭鲜切生菜菌落总数和大肠菌群方面没有产生协同作用,200 MPa处理20 min,鲜切生菜的菌落总数、大肠菌群数量下降最多,分别降低了0.42 log CFU/g和0.71 log CFU/g。货架期间(4℃),尽管高压处理的鲜切生菜的菌落总数与对照一致,均随着货架时间的延长呈增加趋势,到第6天,不论高压还是非高压处理(对照),菌落总数均增长了1.0 log,但高压处理的鲜切生菜的菌落总数增长速度高于对照;高压处理的鲜切生菜的大肠菌群数量在货架期间下降较快,到第6天时未检出,而对照仍然存在9%的大肠菌群。【结论】高压处理可显著降低鲜切生菜菌落总数和大肠菌群的数量,但温度(5—25℃)没有产生协同作用;4℃贮存6 d期间,高压处理鲜切生菜的大肠菌群被显著抑制,但菌落总数增长超过对照;与其它加工技术相似,在鲜切果蔬加工方面,高压需要其它与产品品质及安全有关的因素如耐高压的品种、HACCP等的协同作用,以保证产品的安全。
    畜牧·资源昆虫
    日粮可降解蛋白与非纤维性碳水化合物对人工瘤胃发酵、 微生物合成以及纤维分解菌菌群的影响
    赵向辉, 刘婵娟, 刘烨, 李朝云, 姚军虎
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4668-4677.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.013
    摘要 ( 683 )   PDF (699KB) ( 568 )   收藏
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    【目的】探讨瘤胃降解蛋白(rumen degradable protein,RDP)水平和非纤维性碳水化合物(non-fibre carbohydrates,NFC)类型对人工瘤胃发酵、微生物合成和纤维分解菌菌群的影响。【方法】采用2×4双因素试验设计,即2种RDP水平和4种NFC类型(玉米淀粉、蔗糖、柑橘果胶和菊粉)。RDP水平通过向4种日粮中分别添加0(低RDP)或1.56 g(高RDP)酪蛋白酸钠调节。【结果】①主效应上,蔗糖和果胶组的干物质和有机物质表观消失率显著高于其它两组(P<0.01);日粮RDP水平和NFC来源在影响中性洗涤纤维的表观消失率上存在交互作用(P<0.01),低RDP水平的蔗糖(P=0.10)和果胶组(P=0.09)趋向于低于淀粉组,但高RDP水平的处理组间差异不显著;②主效应上,果胶组中白色瘤胃球菌(Ruminococcus albus)的16S rDNA拷贝数高于淀粉组;日粮RDP水平和NFC种类在影响黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)和液相产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)的16S rDNA拷贝数方面存在交互作用,蔗糖组固相R. flavefacien在低RDP下的拷贝数和菊粉组液相F. succinogenes在高RDP下的拷贝数分别趋向于低于(P=0.06)和低于(P<0.01)淀粉组;③增加日粮RDP水平可以提高所有处理组的总挥发性脂肪酸产量(P<0.01)和总微生物氮(microbial nitrogen,MN)流量(P<0.01);主效应上,果胶组的乙酸摩尔比例(P<0.05)和乙丙比最高(P<0.01);不论RDP水平,蔗糖和菊粉组的丁酸摩尔比例均高于其它处理组(P<0.01);低RDP下各处理组的总MN流量差异不显著,但提高RDP使蔗糖和果胶组的总MN流量分别高于(P<0.01)和趋向(P=0.10)高于淀粉组;主效应上,淀粉组的N利用效率低于蔗糖(P=0.04)和果胶组(P=0.05)。【结论】日粮RDP水平和NFC类型在影响瘤胃发酵、微生物合成和纤维分解菌菌群方面存在交互作用,当日粮中含有足够的瘤胃可利用氮时,蔗糖和果胶较淀粉在促进微生物蛋白合成方面具有优势。
    湖羊GHR和IGF-Ⅰ基因表达的发育性变化 及其与肉质性状的关联
    孙伟, 李达, 马月辉, 关伟军, 储明星, 丁家桐, 李碧春, 张有法, 陈玲, 吴文忠, 周洪
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4678-4687.  doi:0.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.014
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    【目的】探讨生长激素受体(growth hormone receptor,GHR)和胰岛素样生长因子-Ⅰ(insulin-like growth factor-Ⅰ,IGF-Ⅰ)基因在湖羊不同生长阶段背最长肌中表达丰度与肉质性能的相关性以及这两个基因表达水平的关联性,为湖羊肌肉生长性状的选育提供遗传学资料。【方法】利用荧光定量RT-PCR分析GHR和IGF-Ⅰ基因在湖羊早期生长背最长肌肉组织中的mRNA的发育性变化。【结果】①出生后随着月龄的增加,母羊GHR基因在背最长肌的表达趋势为:先升高后降低再升高再降低最后再升高,最后6月龄到达最高点;公羊GHR在背最长肌的表达趋势为:先升高到2月龄到达一个峰值,2月龄到4月龄为一个降低的过程,4月龄到6月龄又升高,并到达最高点;母羊IGF-Ⅰ基因在背最长肌的表达趋势为:由2日龄开始依次升高最后于6月龄到达最高点;公羊IGF-Ⅰ基因在背最长肌的表达趋势为:先升高到1月龄到达一个峰值,1月龄到3月龄为一个降低的过程,并于3月龄降至与初生接近相等的水平,此后随月龄增加逐渐升高,并于6月龄到达最高点;②GHR和IGF-Ⅰ基因在湖羊各月龄间大多存在显著或极显著差异,湖羊的公羊和母羊的GHR和IGF-Ⅰ基因的相同生长阶段的表达也大多存在显著或极显著差异;③GHR和IGF-Ⅰ基因的表达存在显著正相关(0.01<P<0.05),GHRI和GF-I基因与肌纤维直径均存在极显著正相关(P<0.01),GHR与肌纤剪切力存在极显著正相关(P<0.01),IGF-Ⅰ与肌纤剪切力存在显著正相关(0.01<P<0.05),GHR和IGF-Ⅰ基因与肌纤维密度均存在极显著负相关(P<0.01)。【结论】性别和年龄对于GHR和IGF-Ⅰ基因在湖羊不同生长阶段的肌肉中的表达具有重要影响;出生后,各基因表达水平并非随之上升或者下降,各基因表达水平出现拐点的时间并不相同;GHR和IGF-Ⅰ基因在湖羊早期肌肉性状的表达为显著正相关,可以作为湖羊早期肉质性状的候选基因。
    半番鸭羽色相关基因均一化差减文库的构建和鉴定
    郑嫩珠, 陈晓燕, 卢立志, 朱志明, 缪中纬, 辛清武, 陈晖, 肖天放
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4688-4696.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.015
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    【目的】分离半番鸭羽色相关基因,探索半番鸭羽色基因表达调控的分子机制。【方法】以半番鸭白羽皮肤和黑羽皮肤分别作为试验组(tester)和驱动组(driver),利用双链特异性核酸酶(duplexspecific nuclease,DSN)介导的均一化消减杂交方法,构建半番鸭羽色相关基因消减cDNA文库,同时采用实时荧光定量PCR方法对文库质量进行验证。【结果】①从文库中随机选取144个阳性克隆进行测序分析,最终共获得64条有效序列,平均长度为1 031 bp;经BLAST比对发现,21条具有同源序列,且同源性平均为92.8%;43条未找到匹配序列,推测可能为羽色相关新基因;②Geneontology功能分析表明,已知基因参与信号转导、细胞结构、物质转运、细胞凋亡、细胞与机体防御、转录与表达调控等诸多生物学过程,并且与色素形成和转运存在不同程度的相关性。【结论】经实时荧光定量PCR鉴定后,所建文库质量良好,能够有效地富集白羽皮肤特异表达基因。
    东方蜜蜂微孢子虫对密林熊蜂的致病机理
    秦浩然, 和绍禹, 吴杰, 李继莲
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4697-4704.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.016
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    【目的】明确东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)对密林熊蜂(Bombus patagiatus)的侵染性及致病机理。【方法】采用传统生物学和电镜超微结构观察的方法,结合qPCR定量分析对东方蜜蜂微孢子虫在密林熊蜂上的致病机理进行探讨。【结果】感染初期工蜂除取食减少和行动迟缓外无明显外观染病特征,感染后期工蜂萎靡、衰弱、飞翔无力。解剖后镜检发现中肠仅存少量孢子,但充满大量细菌;熊蜂肠道组织切片发现东方蜜蜂微孢子虫侵染中肠上皮细胞后导致核膨大并变形、线粒体体积变小甚至解体,内质网紊乱,但孢子只侵染寄主细胞质而不侵入细胞核,最终导致线粒体解体,细胞破裂;qPCR定量分析得出接种后3—4 d中肠和脂肪体中微孢子虫的感染量达到最高值,其它组织则基本未检测到。【结论】东方蜜蜂微孢子虫可侵染异源寄主熊蜂,致病机理为微孢子虫引起寄主中肠上皮细胞内溶物发生病变,并导致整个中肠上皮细胞的破裂和凋亡。
    兽医
    牛源犬新孢子虫NcSAG1基因重组腺病毒株的构建及动物免疫试验
    贾立军, 张守发
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4705-4712.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.017
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    【目的】构建表达牛源犬新孢子虫NcSAG1基因的重组腺病毒株,并接种Balb/c小鼠,评价重组腺病毒株对Balb/c小鼠的体液免疫和细胞免疫应答水平。【方法】PCR扩增牛源犬新孢子虫NcSAG1基因,构建pMD18-T-NcSAG1克隆质粒和pCR259-NcSAG1重组腺病毒穿梭质粒;将鉴定正确的pCR259-NcSAG1重组腺病毒穿梭质粒依次转化HighQ-1 Transpose-Ad 294和HighQ-1™感受态细胞,构建Transpose-Ad-NcSAG1重组腺病毒表达质粒;PacI酶切线性化后,脂质体介导转染QBI-HEK 293细胞包装重组腺病毒Ad5-NcSAG1,应用PCR和Western blotting技术检测Ad5-NcSAG1及其表达蛋白产物。测定Ad5-NcSAG1重组腺病毒滴度后,接种Balb/c小鼠,测定小鼠血清中IgG特异性抗体和细胞因子IFN-γ、IL-4水平,以此评价重组腺病毒株的免疫应答效果。【结果】扩增的牛源犬新孢子虫NcSAG1基因大小为982bp,与GenBank中发表的NcSAG1(AF132217)核苷酸序列的同源性为99.2%;经PCR和Western blotting检测,重组腺病毒Ad5-NcSAG1在QBI-HEK 293细胞中包装成功,表达蛋白的分子量为33kD,具有较好的反应原性;测得重组腺病毒Ad5-NcSAG1滴度为1010TCID50/mL,Ad5-NcSAG1接种Balb/c小鼠后,能够诱导产生高水平的IgG特异性抗体和IFN-γ、IL-4细胞因子。说明Ad5-NcSAG1重组腺病毒对Balb/c小鼠产生了较强的体液免疫和细胞免疫应答。【结论】成功构建了牛源犬新孢子虫NcSAG1基因的重组腺病毒株,该毒株能够诱导Balb/c小鼠产生高水平的体液免疫和细胞免疫应答,为犬新孢子虫新型疫苗的临床试验奠定了基础。
    细粒棘球绦虫成虫表膜糖抗原的免疫性分析
    古努尔?吐尔逊, 米晓云, 张壮志, 石保新, 吐尔洪?依米提, 金映红, 张妹, 程小波, 张旭, 赵莉, 张文宝
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4713-4719.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.018
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    【目的】探索细粒棘球绦虫成虫表膜糖抗原的免疫性。【方法】细粒棘球绦虫成虫虫体冻融产物,经蛋白酶K消化,离心上清作为粗提表膜糖抗原,SDS-PAGE鉴定糖抗原成分,硫酸-蒽酮法测定多糖浓度,ELISA、Western- blot 和IFA法分别检测免疫小鼠抗血清抗体效价和特异性以及确定抗原在虫体组织中的位置。【结果】SDS-PAGE图谱显示无蛋白条带出现,表明成虫膜蛋白被蛋白酶K完全降解;制备的糖抗原浓度为2.54mg•mL-1,初步确定为糖抗原。ELISA结果显示,随着免疫次数增加,抗血清中特异性抗体(IgG 、IgM 和IgA)效价也随之升高。与阴性血清相比,IgG 、IgM 和IgA的P/N值分别为4.9、3.2和6.4。未检测到特异性IgE。Wenstern-blot检测结果显示,抗血清与原头蚴粗提虫体蛋白、细粒棘球绦虫成虫表膜蛋白、表膜糖抗原有效识别。IFA显色结果显示糖抗原在细粒棘球绦虫虫体表膜中有表达。【结论】经蛋白酶K消化后提取的细粒棘球绦虫表膜糖抗原具有良好的的免疫原性和免疫反应性,有望用于包虫病的诊断和免疫。
    研究简报
    稻曲毒素A的相对含量分析及其与致病力的相关性
    尹小乐, 陈志谊, 刘永锋, 于俊杰, 李燕, 俞咪娜
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4720-4727.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.019
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    【目的】明确稻曲菌粗毒素的主要活性组分;比较不同地区稻曲球的稻曲毒素A含量;研究不同稻曲菌菌株产毒素A量与致病力的相关性。【方法】分别用丙酮、甲醇、水等不同极性溶剂从稻曲球中萃取制备粗毒素,并用小麦胚根抑制法检测其活性;高效液相色谱(HPLC)检测采集自全国224份稻曲球样品的毒素A含量,紫外扫描及液相色谱-质谱(LC-MS)验证稻曲毒素A;用人工接种的方法,测定52个稻曲菌株对感病品种两优培九的致病力;应用SPSS统计软件对稻曲菌产毒素A量与致病力进行相关性分析。【结果】用水和甲醇萃取得到的粗毒素活性较高,丙酮最低;质谱测定组分Ⅱ的分子量为673.9,结合紫外吸收光谱初步证明粗毒素的主要活性成分是稻曲毒素A。采集自不同地区的224份稻曲球样品的毒素A含量有明显差异。不同稻曲菌株的产毒素A量与致病力相关性不显著(相关系数R=0.222,显著性概率P=0.114)。【结论】稻曲球的活性成分中含有稻曲毒素A;不同地区稻曲球中的毒素A含量有显著差异;稻曲菌菌株的产毒素A量与其致病力没有显著相关性。
    甘蓝型油菜授粉功能缺失突变体及其 野生型柱头差异蛋白研究
    李春宏, 付三雄, 戚存扣
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4728-4737.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.020
    摘要 ( 497 )   PDF (677KB) ( 809 )   收藏
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    【目的】基于蛋白质组学水平分析甘蓝型油菜野生型和授粉功能缺失突变体的柱头差异蛋白。【方法】运用双向电泳技术研究甘蓝型油菜柱头授粉功能缺失的突变体FS-M1及其野生型(宁油10号)柱头差异蛋白的表达,结合质谱(MALDI-TOF-TOF/MS)分析与蛋白质数据检索技术,鉴定甘蓝型油菜野生型柱头上调表达蛋白的性质和功能。【结果】获得了甘蓝型油菜野生型柱头显著上调且可鉴定的蛋白有33个,包括抗胁迫/防御、氧化还原反应平衡调节、碳水化合物代谢、蛋白质水解、蛋白折叠、氨基酸和氮代谢、核苷酸代谢等7类功能蛋白。【结论】甘蓝型油菜野生型柱头中上调表达蛋白功能广泛,这些表达蛋白可能与甘蓝型油菜柱头授粉功能的调控有关。
    基于红外光谱三级鉴别技术的螺旋藻产品品质分析
    刘海静, 孙素琴, 李安, 哈益明
    中国农业科学. 2012, 45(22):  4738-4748.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.22.021
    摘要 ( 414 )   PDF (1145KB) ( 660 )   收藏
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    【目的】利用红外光谱技术分析天然螺旋藻、螺旋藻粉和螺旋藻片的主要成分,为螺旋藻相关产品品质检测和真伪鉴别提供一种快速、准确和有效的方法。【方法】采集2种天然螺旋藻、4种螺旋藻粉和4种螺旋藻片的红外光谱(FTIR),解析样品的红外光谱、二阶导数光谱和二维相关光谱确定出主要吸收官能团,主体成分以及不同样品之间的差异。通过扫描电镜图像(SEM)、样品蛋白质含量和氨基酸组成的测定结果对红外光谱中的差异进行说明。【结果】天然螺旋藻的红外光谱在1 154/1 156 cm-1、1 079 cm-1和1 039/1 035 cm-1出现3个糖类特征吸收峰;二维相关红外光谱在1 161、1 138、1 083、1 054和1 026 cm-1出现5个强自动峰。螺旋藻粉和螺旋藻片的糖类特征吸收峰形状和位置与天然螺旋藻不同,并且二维相关红外光谱中自动峰减少。天然螺旋藻蛋白质的α-螺旋含量为24.6%,螺旋藻粉和螺旋藻片中α-螺旋含量在15.0%左右。在二维相关红外光谱中天然螺旋藻的酰胺带吸收峰光滑、少分叉,可完全分离的两个尖峰,而螺旋藻粉和螺旋藻片的酰胺带吸收峰宽,分离度不好,并且出现多个分叉峰。蛋白质含量和氨基酸组成测定结果表明螺旋藻产品中蛋白质含量过高,且氨基酸组成与纯螺旋藻的氨基酸组成存在很大差异。【结论】红外光谱技术可以对天然螺旋藻、螺旋藻粉和螺旋藻片的糖类和蛋白成分的差异进行鉴别,并为螺旋藻产品的品质评价和真伪鉴别提供一种有效方法。