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当期目录

    2012年 第45卷 第23期 刊出日期:2012-12-01
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    大豆分枝数和叶柄夹角的相关野生片段分析
    王吴彬, 何庆元, 杨红燕, 向仕华, 赵团结, 邢光南, 盖钧镒
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4749-4758.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.001
    摘要 ( 463 )   PDF (599KB) ( 842 )   收藏
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    【目的】从以栽培大豆为遗传背景的野生大豆染色体片段代换系(CSSL)群体中检测出与分枝数和叶柄夹角有关的野生片段,估计其遗传效应,为未来基因克隆和功能研究提供材料基础。【方法】利用由151个家系组成的野生大豆CSSL群体(SojaCSSLP1),通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等四种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与分枝数和叶柄夹角相关的野生片段。【结果】累计共检测到3个分枝数相关的野生等位变异/片段和5个叶柄夹角相关野生等位变异/片段,其中与分枝数相关的Sat_160野生片段和与叶柄夹角相关的Sat_286野生片段能分别被所有方法检测到。在这些QTL/片段中,Sat_286位点最高能解释22%的叶柄夹角表型变异;在所有检测到的位点(片段)上,来自野生大豆的等位基因均具有正向的加性效应,这与2个亲本的表型差异相吻合。【结论】所发现的3个分枝数和5个叶柄夹角野生等位变异/片段均来自未报道的QTL/片段,体现了野生大豆的特点。
    洋葱花器官B类MADS-box基因AcPI的克隆及表达分析
    李洪有, 王婵, 李丽林, 王永勤, 赵瑞
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4759-4769.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.002
    摘要 ( 432 )   PDF (1017KB) ( 827 )   收藏
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    【目的】克隆洋葱花器官B类PI/GLO家族MADS-box基因,分析其序列特征及时空表达模式,为探讨其在洋葱花发育过程中的分子遗传机制奠定基础。【方法】以洋葱花蕾总RNA为模板,根据同源克隆策略设计简并引物,利用RT-PCR结合RACE技术,获得AcPI的全长cDNA序列。用生物信息学方法对其基因序列特征进行分析;利用RT-PCR和Real-time PCR分析AcPI在花蕾整个生长过程中的时空表达模式。【结果】克隆获得洋葱AcPI基因(GenBank登录号:JX679083)的cDNA全长931 bp,包含615 bp的完整开放阅读框,编码205个氨基酸。蛋白分析表明,AcPI蛋白具有植物MADS-box蛋白典型的MADS和K结构域;与水仙的NTPI、风信子的HoMADS2有78%、75%的相似性,与金鱼草的GLO也有52%的相似性。系统进化树分析表明,AcPI属于B类MADS-box蛋白家族的PI亚家族。RT-PCR表达分析表明,AcPI只在生殖器官花蕾中表达,但主要在花的第一、二、三轮花器官中表达,而在营养组织根、茎和叶中不表达。Real-time PCR进一步分析表明,AcPI在花芽整个生长过程中,在心皮中微弱表达,但表达丰度呈递增趋势;而在外轮被片、内轮被片和雄蕊中强烈表达,其表达丰度除了在外轮被片中呈先增后减的趋势外,在内轮被片和雄蕊中都呈递增趋势。【结论】AcPI在洋葱第一轮花器官中的表达支持了van Tunen提出的修正的ABC模型;但AcPI在洋葱第四轮花器官中也有表达,这表明AcPI除了调控外轮被片、内轮被片和雄蕊发育外,还可能在心皮的形成发育过程中起着重要作用。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    氮高效利用基因型水稻根系形态和活力特征
    戢林, 李廷轩, 张锡洲, 余海英
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4770-4781.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.003
    摘要 ( 592 )   PDF (592KB) ( 1037 )   收藏
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    【目的】研究水稻(Oryza sativa)氮高效利用基因型根系形态和活力变化,为根系的栽培调控和育种改良提供理论依据和技术参考。【方法】选择前期筛选出的水稻氮利用效率高低不一的基因型为试验材料,在比较氮利用效率基因型差异的基础上,采用水培试验,利用根系分析系统提取苗期至抽穗期不定根、粗分枝根和细分枝根的长度、表面积和体积等形态指标数据,探讨各类根形态与氮吸收的关系,同时分析氮高效利用基因型中典型材料不同供氮水平下根系活力变化。【结果】(1)水稻产量和氮利用效率呈现极显著的基因型差异,氮高效利用基因型籽粒产量、籽粒氮积累量、氮素干物质生产效率、氮素籽粒生产效率和氮素收获指数比低效基因型高50.20%、34.20%、11.48%、26.01%和12.50%。拔节期和抽穗期水稻干物质量、氮积累量与籽粒产量、氮素籽粒生产效率、氮素收获指数均呈现显著或极显著正相关,抽穗前(特别是拔节期和抽穗期)的物质积累和氮的吸收显著影响水稻产量和氮利用效率的提高。(2)低氮水平下,氮高、低利用效率基因型间的根系形态指标差异显著。细分枝根根长占水稻总根长的比重最大,为73.40%,且高效基因型在苗期、分蘖期、拔节期和抽穗期比低效基因型分别高32.09%、14.66%、14.40%和12.69%;粗分枝根表面积和体积分别占水稻总表面积和总体积29.81%和43.50%,其中高效基因型粗分枝根表面积在拔节期和抽穗期比低效基因型分别高94.70%和64.38%,体积分别高90.24%和58.18%;不定根根长、表面积和体积分别占水稻总根长、总表面积和总体积19.68%、36.66%和41.19%,且高效基因型不定根根长、表面积和体积在拔节期比低效基因型高40.84%、44.90%和51.02%,差异最大。(3)氮高效利用基因型根系吸收面积和还原力随着氮水平的提高显著降低,而氧化力变化不大。相同氮水平下,氮高效利用基因型拔节后总吸收面积、活跃吸收面积、氧化力、还原力分别为低效基因型的1.3—2.1倍、1.1—3.2倍、1.0—3.0倍、1.4—2.2倍。(4)低氮水平下,粗分枝根的根长、表面积和体积对氮积累量影响程度最大,为47.1%—78.4%。粗分枝根的发育情况直接影响氮的吸收,从而影响水稻产量和氮利用效率。【结论】低氮条件下良好的根系形态和生理活性是水稻氮高效利用的重要特征。培育氮高效利用基因型,可对水稻营养生长期根系形态和活性加以遗传改良,尤其是提高粗分枝根的比例,以期塑造良好的根系构型。
    节水灌溉对节水抗旱水稻品种产量的影响及生理基础
    张耗, 剧成欣, 陈婷婷, 曹转勤, 王志琴, 杨建昌
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4782-4793.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.004
    摘要 ( 460 )   PDF (732KB) ( 1002 )   收藏
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    【目的】探明节水抗旱水稻品种在节水灌溉条件下产量形成特点及生理基础。【方法】2个节水抗旱品种旱优113(杂交籼稻)和旱优8号(杂交粳稻)及2个当地高产品种两优培九(两系杂交籼稻)和扬辐粳8号(粳稻)种植于土培池和大田,自移栽后10 d至成熟设置常规灌溉和节水灌溉处理。【结果】与常规灌溉相比,当地高产品种在节水灌溉条件下产量显著降低,两种灌溉方式间的节水抗旱品种产量无显著差异。节水灌溉显著减少灌溉水量,提高灌溉水生产力(产量/灌溉水量),节水抗旱品种灌溉水生产力增幅大于当地高产品种。与当地高产品种相比较,节水抗旱品种在节水灌溉条件下的相对分蘖数和每穗颖花数(节水灌溉分蘖数或颖花数/常规灌溉分蘖数或颖花数)较多,结实率较高;整个生育期绿叶面积持续期长,抽穗期根重较高、抽穗后根系氧化力、根系和叶片中细胞分裂素(玉米素+玉米素核苷)含量、剑叶光合速率和籽粒中蔗糖合酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性、抽穗期至成熟期的干物质积累量、茎中非结构性碳水化合物的运转率和收获指数较高。土培池与大田试验结果趋势一致。【结论】在节水灌溉条件下节水抗旱品种比当地高产品种可获得较高的产量和水分利用效率;节水抗旱品种在节水灌溉条件下较好的根系性能和地上部植株较强的生理活性是其高产与水分高效利用的重要生理基础。
    保绿玉米与早衰玉米叶片衰老过程中叶绿素降解与光合作用光化学活性的关系
    张子山, 杨程, 高辉远, 李耕, 刘鹏
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4794-4800.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.005
    摘要 ( 428 )   PDF (503KB) ( 892 )   收藏
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    【目的】阐明玉米叶片衰老过程中叶片叶绿素降解与光合作用光反应活性的关系,为选育长效光合持续期的作物品种提供理论基础。【方法】本研究使用保绿型玉米品种“齐319”(Q319)和早衰型玉米品种“黄早4”(HZ4)为材料,在严格控制环境因素的条件下,用乙烯利诱导离体叶片衰老,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析(OJIP test)和820 nm光吸收曲线技术,研究衰老过程中叶片叶绿素含量、光合速率、光系统1(PSI)和光系统2(PSII)光化学活性的变化,并分析光化学活性下降与叶绿素降解的关系。【结果】在衰老过程中,与保绿品种相比,早衰品种HZ4叶片的光能吸收能力、能量的转化效率以及PSI和PSII电子传递的活性均衰退较快。虽然早衰品种在衰老过程中光化学活性的衰退快于保绿品种,但是当叶片的叶绿素含量下降相同程度时,保绿品种Q319叶片的光能的捕获、能量的转化以及电子传递活性都比HZ4叶片下降得更明显。【结论】光化学活性的快速衰退是导致早衰品种HZ4叶片在生育后期光合功能快速衰退的一个重要原因,但它在叶绿素降解时能维持较高的光化学活性。因此在长效光合持续期品种的选育中,应当同时重视两个典型性状:①衰老过程中维持较高的叶绿素含量;②在叶绿素降解时维持较高的单位叶绿素光能吸收、能量转换以及电子传递活性。
    植物保护
    莱氏野村菌CQNr01微菌核的人工诱导培养
    殷幼平, 黄姗, 宋章永, 王中康
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4801-4807.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.006
    摘要 ( 549 )   PDF (627KB) ( 479 )   收藏
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    【目的】诱导莱氏野村菌的微菌核形成,为该菌靶标害虫的生物防治提供新的制剂类型和生产工艺。【方法】采用包含特定盐离子成分的液体培养基进行诱导培养,并对培养基中的碳﹑氮源浓度及碳氮比例进行优化;将微菌核干燥保存后复水测定菌核萌发率及对斜纹夜蛾幼虫的致病力。【结果】优化筛选出莱氏野村菌CQNr01微菌核诱导培养基,成功诱导莱氏野村菌菌株CQNr01产生细胞结构分化、色素沉着的微菌核结构;微菌核的产生数量受培养基中碳和氮素含量和相对比例的影响,在一定范围内,同样碳氮比情况下,低碳培养液有利于微菌核的产生。微菌核耐干燥保存,掺加硅藻土制备的微菌核制剂经干燥处理并贮存6个月吸水后仍能萌发产孢。微菌核制剂对斜纹夜蛾幼虫具有侵染活性,接种14 d后,供试昆虫的校正死亡率可达78.56%,供试浓度下,LT50约为7 d。【结论】莱氏野村菌的微菌核受特定培养基成分的诱导,获得的微菌核耐干燥且对寄主害虫具有很高的致死率,可以作为该菌生防制剂开发应用。
    中国华南地区稻纵卷叶螟迁飞的一次雷达观测
    蒋春先, 杨秀丽, 齐会会, 张云慧, 程登发
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4808-4817.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.007
    摘要 ( 506 )   PDF (854KB) ( 482 )   收藏
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    【目的】研究稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis Guenée)在华南地区的迁飞行为参数,为其早期预警及有效防控提供依据。【方法】利用毫米波扫描昆虫雷达及相关辅助设备对中国华南地区稻纵卷叶螟的空中飞行参数进行研究,并运用HYSPLIT平台对监测到的迁出种群进行迁飞轨迹分析。【结果】在中国华南地区,稻纵卷叶螟在日落后起飞,20:00左右达到起飞高峰,起飞可持续1 h左右;稻纵卷叶螟迁飞高度主要在1 000 m以下,具有聚集成层现象,可形成2—3层,100—300、400—500 m成层密度较大。成层现象与局部风速极值有关,与风向关系不大,但最大密度并不总是出现在最大风速处。轨迹分析显示,此次从兴安迁出的稻纵卷叶螟蛾经过3次再迁飞,可到达广西河池地区继续繁殖危害,而到达贵州遵义、黔南地区的虫群由于缺乏食物来源无法生存。【结论】稻纵卷叶螟在华南地区的迁飞行为参数与华东地区有所不同。
    人工饲料对大草蛉生长发育和繁殖力的影响
    党国瑞, 张莹, 陈红印, 张礼生, 王孟卿, 刘晨曦
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4818-4825.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.008
    摘要 ( 485 )   PDF (570KB) ( 605 )   收藏
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    【目的】研究应用米蛾卵和以黄粉虫蛋白为主要成分的人工饲料对大草蛉的饲养效果。【方法】用米蛾卵饲喂大草蛉幼虫,用基于黄粉虫蛋白的人工饲料饲养成虫,记录相关生物学参数,以米蛾卵和大豆蚜分别饲喂大草蛉幼虫至成虫为对照。【结果】米蛾卵饲喂大草蛉效果良好,茧的大小、成虫体长、结茧率、羽化率、成虫获得率、卵孵化率、成虫寿命和总产卵量均和对照无显著差异,但幼虫发育历期、茧的发育历期和产卵前期延长,发育整齐度稍下降。以人工饲料饲养的大草蛉成虫寿命、成虫产卵前期和产卵天数明显延长,卵孵化率明显上升。但是成虫存活率,雌虫产卵率显著下降,总产卵量略有降低。【结论】米蛾卵可以作为实验室繁殖大草蛉的人工饲料,以黄粉虫为主要成分的大草蛉成虫人工饲料具有开发价值。
    多菌灵降解菌系的筛选与组成分析及其 对土壤中多菌灵的降解
    解林奇, 刘君, 高淼, 徐晶, 周义清, 孙建光
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4826-4835.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.009
    摘要 ( 438 )   PDF (668KB) ( 488 )   收藏
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    【目的】筛选具有降解多菌灵功能的菌系和菌株,了解菌系构成和菌株的系统发育地位,确定实验室条件下菌系和菌株对土壤中多菌灵的降解效果。【方法】采用无机盐培养基富集、筛选降解多菌灵菌系及菌株,比色法测定菌系及菌株降解多菌灵能力,变性梯度凝胶电泳(DGGE)结合切胶回收测序分析菌系构成,16S rDNA序列分析结合细菌常规鉴定方法对菌株进行初步鉴定。【结果】筛选到9个菌系,纯培养条件下10 d对初始浓度600 mg•L-1多菌灵降解率23.14%—70.64%;从5个降解菌系中筛选到5株降解菌,编号为111-3、161-4、165-2、166-2、167-4,纯培养条件下15 d对初始浓度600 mg•L-1多菌灵降解率33.90%—72.66%;菌株111-3、165-2、166-2、167-4初步鉴定为红球菌属(Rhodococcus sp.),菌株161-4初步鉴定为寡养单胞菌属(Stenotrophomonas sp.);实验室条件下,分别接种筛选到的9个菌系和5株降解菌处理污染土壤,72 h 对初始浓度5 mg•kg-1多菌灵的降解率均达到90%以上;每个降解菌系大约由6—10株优势细菌组成,筛选到的降解菌株占菌系构成约1/10,推测菌系中其它菌株可能与多菌灵降解中间产物的进一步分解有关。【结论】筛选到9个多菌灵降解菌系和5株降解菌,72 h对污染土壤中5 mg•kg-1多菌灵的降解率达到90%以上;红球菌属是目前已知的环境中降解多菌灵的优势种群;筛选到的降解菌只是菌系构成的小部分,菌系对于残留农药降解意义更大。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    南方主要土壤中铁铝氧化物对土壤吸附Bt蛋白的影响
    付庆灵, 邓雅丽, 胡红青, 蔚霞, 韩晓芳, 李妍
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4836-4843.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.010
    摘要 ( 429 )   PDF (590KB) ( 568 )   收藏
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    【目的】研究Bt蛋白与南方主要土壤(砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤)的相互作用,探讨不同形态铁铝氧化物对吸附的影响。【方法】采用平衡吸附法研究Bt蛋白在不同土壤上的吸附特征,并用Langmuir方程进行拟合。【结果】Bt蛋白在去游离态铁铝砖红壤和红壤表面吸附曲线为H型,而在其它供试土壤表面的吸附曲线均为L型,可用Langmuir方程拟合;去除络合态铁铝土壤对Bt蛋白吸附量增加,而去除其它形态铁铝氧化物土壤上的吸附量均有不同程度的降低,且游离态铁铝对Bt蛋白吸附的影响最大;Bt蛋白在去除络合态铁铝土壤表面吸附亲和力最大,在去除游离态铁铝的供试土壤表面亲和力最小。【结论】除络合态铁铝外,游离态、非晶形态等铁铝氧化物能促进土壤对Bt蛋白的吸附,这将为Bt蛋白在土壤中环境风险评价提供参考。
    施用生物质炭后稻田土壤性质、水稻产量和 痕量温室气体排放的变化
    张斌, 刘晓雨, 潘根兴, 郑聚锋, 池忠志, 李恋卿, 张旭辉, 郑金伟
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4844-4853.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.011
    摘要 ( 510 )   PDF (654KB) ( 959 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    【目的】研究生物质炭对连续两年稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的影响,为合理施用生物质炭而促进水稻生产可持续的低碳发展提供科学依据。【方法】选择成都平原稻田,2010年布设了施氮与否(0与240 kg N•hm-2)下生物质炭土壤施用(0、20、40 t•hm-2)试验,连续两年观测土壤性质、水稻产量、土壤CH4和N2O排放的变化。【结果】施氮肥条件下,生物质炭连续两年对主要土壤肥力性质表现出改善效应,提高了土壤有机碳、全氮含量和pH,同时降低土壤容重,但对水稻产量影响不显著。生物质炭对CH4排放的影响依氮肥施用而异。不施氮肥下,施用生物质炭提高当季土壤CH4排放(20 t•hm-2用量时),但次年无影响。施用氮肥下,不同用量生物质炭对土壤CH4排放无显著影响,仅40 t•hm-2用量时次年CH4排放有所增加;生物质炭对不施氮肥土壤当季N2O排放无显著影响,并降低次年的排放。然而,施氮肥下,生物质炭连续两年显著降低了土壤N2O的排放,其降幅高达66%。施氮肥条件下,连续两年生物质炭处理降低稻田痕量温室气体的综合温室效应及其水稻生产的碳强度,特别是40 t•hm-2的高用量下。【结论】在连续两年内,稻田采用生物质炭配施氮肥的管理措施对改善土壤性质和稳定水稻产量具有持续效应,高用量生物质炭(40 t•hm-2)显著降低稻田CH4和N2O痕量温室气体排放的综合温室效应和水稻生产的碳强度,且在连续两年内具有稳定的持续性。因此,在当前稻田管理措施下,生物质炭施用量为40 t•hm-2可实现稻田稳产和固碳减排的目标。
    园艺
    亚洲百合和铁炮百合正反杂交亲和程度的差异性分析
    杜文文, 王祥宁, 吴丽芳, 段青, 崔光芬, 王继华
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4854-4861.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.012
    摘要 ( 447 )   PDF (696KB) ( 556 )   收藏
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    【目的】研究亚洲百合与铁炮百合杂交的亲和性,比较正反交组合在杂交亲和性上的差异。【方法】以亚洲百合‘Brunello’和铁炮百合‘新铁炮2号’配制正反交组合,利用荧光显微镜观察花粉在雌蕊中的生长动态。【结果】两个组合花粉均可在柱头上萌发,但花粉管在柱头乳突细胞、花柱通道细胞中会依次发生胼胝质反应。杂交后7—18 h,正交组合花粉管的平均生长速度一直比反交组合的快,18 h后反交组合花粉管的生长速度逐渐加快并超过正交组合。授粉后55 h正交组合花粉管到达花柱1/2处并停止生长,48 h时反交组合花粉管进入子房。正反交组合均表现柱头和花柱不亲和。【结论】正反交亲和性程度存在差异。采用切割花柱授粉和子房授粉结合胚培养可以克服杂交障碍,提高获得杂种胚的概率。
    贮藏·保鲜·加工
    荧光偏振免疫分析检测粮食及其制品中的真菌毒素研究进展
    王战辉, 米铁军, 沈建忠
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4862-4872.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.013
    摘要 ( 539 )   PDF (830KB) ( 727 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    及时、快速和准确地检测粮食中真菌毒素的污染,从而对其进行严格、科学的控制和处理是保障中国粮食安全和人民身体健康的重要途径。基于特异性分子识别的均相荧光偏振免疫分析技术(Fluorescence Polarization Immunoassay,FPIA)兼具高通量、高速度、高灵敏和易于实现自动化等优点,特别适用于大批量粮食样本的快速筛选。文章综述了近10年来荧光偏振免疫分析检测粮食中真菌毒素的研究进展,并着重讨论了荧光偏振免疫分析的发展方向。
    后基因组时代的酿酒酵母研究策略
    宋洋波, 马捷, 李丽, 张留燕, 刘延琳
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4873-4882.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.014
    摘要 ( 439 )   PDF (799KB) ( 1203 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    近年,随着基因工程技术的日益发展,酿酒酵母在分子生物学研究方面的应用越来越广泛。本文介绍了后基因组学用于酿酒酵母的方法,并概述了利用该手段对试验菌株与商业酿酒酵母进行生理功能分析、研究和改造的最新进展,展示了后基因组时代对酿酒酵母的影响及综合基因组信息、生物信息学和分子生物学技术的研究策略。最后,展望了现代生物技术手段在葡萄酒工业中的应用前景。
    畜牧·资源昆虫
    二花脸猪Smad4基因的克隆与卵巢组织mRNA的表达水平
    赵永祥, 刘吉英, 潘增祥, 张久峰, 姚勇, 周吉隆, 谢庄, 徐银学, 刘红林, 李齐发
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4883-4890.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.015
    摘要 ( 489 )   PDF (895KB) ( 614 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    【目的】了解二花脸猪Smad4(common-mediator Sma4)基因的序列特征和组织表达特征,分析二花脸猪与商品猪卵巢组织中Smad4基因mRNA表达水平的差异。【方法】采用克隆测序技术获得二花脸猪Smad4基因cDNA序列,利用生物信息学方法分析二花脸猪Smad4基因的序列特征和蛋白的理化性质、高级结构,RT-PCR检测其组织表达特征,并采用real-time PCR技术检测二花脸猪与商品猪卵巢组织中Smad4基因mRNA的表达水平。【结果】二花脸猪Smad4基因编码区序列全长1 659 bp,编码一个含有552个氨基酸残基的蛋白质,氨基酸序列与其它哺乳动物的同源性均在98%以上;二花脸猪Smad4也包括3个典型的结构域(MH1、SAD和MH2)。二花脸猪Smad4基因在所检测的组织中均有表达,且卵巢组织中mRNA的表达水平极显著高于商品猪(P<0.01)。【结论】二花脸猪Smad4基因可能拥有其它哺乳动物Smad4基因相同的功能及其可能与猪高繁殖力间有一定相关。
    天津市中国荷斯坦奶牛乳成分变化规律及模型
    熊本海, 马毅, 庞之洪, 杨露, 易渺, 杨琴
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4891-4897.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.016
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    【目的】为满足对奶牛饲养管理的季节性调控,探索乳成分的变化规律。【方法】基于中国北方荷斯坦泌乳奶牛牛群生乳DHI测定数据,按第1胎到第4胎对泌乳奶牛的乳成分(乳蛋白率、乳脂肪率)进行分组,将原始数据经过预处理后获得乳蛋白率观察数据6 114个,乳脂肪率观察数据5 871个;假设以自然月份、泌乳胎次及两者的互作作为影响乳蛋白率及乳脂肪率变化的因素,采用SAS软件的GLM过程,建立统计分析模型。【结果】①在不分胎次(仅对1—4胎)对牛群自然月份乳成分的Duncan多重比较显示,不同月份之间的乳成分数据总体呈现显著差异(P<0.05)(尽管有些月份之间的数据差异不显著);乳蛋白率在9月最高(3.187%),在7月最低(3.016%);乳脂肪率在2月最高(4.137%),在7月最低(3.845%);②在不分月份(1—12个月)对牛群不同胎次乳成分的Duncan多重比较显示,不同胎次之间乳成分数据也呈现显著差异(P<0.05)(尽管有些胎次之间的数据差异不显著);乳蛋白率在第2胎最高(3.114%),在第4胎最低(3.066%);乳脂肪率在第2和第3胎分别达到最高(3.983%和3.973%),在第4胎最低(3.923%);③利用wood模型,建立了不同胎次混合牛群的乳蛋白率(MPP,%)及乳脂肪率(MFP,%)与自然月份之间的关系方程,即MPP=3.094x-0.0464×e0.0117x和MFP=4.2116x-0.0344×e0.0276x(x代表月份)。【结论】自然月份、泌乳胎次及两者的互作均极显著影响乳蛋白率及乳脂肪率(P<0.001),而且乳蛋白率及乳脂肪率分别与自然月份存在wood模式的变化规律。获得的研究结果为准确调控牛群的饲养管理和营养供给,保证在特定月份的生乳品质达到收购标准提供了决策依据。
    家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂BmSPI37的克隆、 表达及微生物诱导分析
    李游山, 赵萍, 董照明, 邹勇, 夏庆友, 向仲怀
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4898-4908.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.017
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    【目的】鉴定新的家蚕蛋白酶抑制剂,探讨其在抵御病原微生物入侵方面的功能。【方法】对家蚕蛋白酶抑制剂BmSPI37进行T-A克隆、多序列比对、系统发育树构建、原核表达、RT-PCR时空表达特征及微生物诱导分析。【结果】克隆、表达了1个新的丝氨酸蛋白酶抑制剂,命名为BmSPI37。时空表达特征分析表明,BmSPI37在家蚕5龄幼虫后期表达量很高,而且在中部丝腺中高量表达;在蛹向蛾的变态发育时期,BmSPI37在雌蚕中的表达量显著高于雄蚕。微生物诱导试验表明,BmSPI37在大肠杆菌、黑胸败血菌、球孢白僵菌感染后,强烈上调表达。【结论】推测BmSPI37与防御病原微生物入侵有关。
    蜂王浆对雌性蜜蜂幼虫dynactin p62甲基化影响
    石元元, 田柳青, 张飞, 刘俊峰, 颜伟玉, 曾志将
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4909-4915.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.018
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    【目的】研究蜂王浆对雌性蜜蜂幼虫dynactin p62甲基化水平影响。【方法】以意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)和中华蜜蜂(A. cerana cerana)1日龄幼虫为试验材料,分别饲喂意大利蜜蜂蜂王浆和中华蜜蜂蜂王浆,并提取每组3日龄和6日龄幼虫样品的基因组DNA,利用Sequenom MassARRAY技术检测dynactin p62甲基化水平。【结果】饲喂异种蜂王浆可以更显著降低雌性蜜蜂幼虫dynactin p62整体甲基化水平;饲喂同一种蜂王浆,均为6日龄幼虫dynactin p62整体甲基化水平显著低于3日龄;2种蜂王浆对雌性蜜蜂幼虫dynactin p62各位点甲基化水平影响不同。【结论】2种蜂王浆对雌性蜜蜂幼虫dynactin p62整体甲基化水平和各位点甲基化水平影响不同,这说明不同蜂王浆具有不同的生物学效应。
    家蚕类胰岛素相关肽结合蛋白2(BmIBP2) 的原核表达与组织特异性分析
    高坤, 邓祥元, 朱峰, 汪生鹏, 钱荷英, 郭锡杰
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4916-4923.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.019
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    【目的】从体外表达家蚕中新发现的1个免疫球蛋白超家族成员—类胰岛素相关肽结合蛋白2(BmIBP2),并制备其多克隆抗体,为进一步深入研究BmIBP2的生物学功能奠定基础。【方法】以家蚕中肠的总cDNA为模板,利用普通PCR方法,扩增出BmIBP2基因的成熟肽序列;通过构建重组表达质粒pET-28a-BmIBP2对BmIBP2的成熟肽进行重组表达;制备多克隆抗体,通过免疫共沉淀的方法研究BmIBP2蛋白的组织特异性。【结果】SDS-PAGE电泳分析表达产物发现,重组蛋白rBmIBP2主要以包涵体的形式表达,目的蛋白大小约为30 kD;以兔抗His-tag抗体为一抗进行Western blot检测,结果表明rBmIBP2具有良好的免疫反应性;用镍离子亲和层析的方法可获得纯化的rBmIBP2,以纯化的rBmIBP2为抗原免疫新西兰白兔制备多克隆抗体,Western blot结果显示家蚕的中肠组织匀浆液中有1条约28 kD大小的条带,大小与BmIBP2成熟肽的蛋白分子量基本一致,而脂肪体、血淋巴、丝腺、精巢及卵巢的组织匀浆液中没有检测到特异反应条带。【结论】成功地实现了BmIBP2在大肠杆菌中的表达和纯化,并获得其多克隆抗体,Western blot结果证明BmIBP2被正确表达,并明确了该蛋白只在家蚕中肠表达的组织特异性。
    兽医
    基于遗传算法优化的BP神经网络的组合预测模型方法研究
    梁毅, 刘世洪
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4924-4930.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.020
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    【目的】提出以传统猪瘟发病率为对象的组合预测模型。【方法】利用ARIMA模型以及灰色模型GM(1,1)进行数据初始化处理,将初步处理结果作为优化后的BP神经网络输入构建组合模型。【结果】利用组合模型对2000年到2009年的月度发病数据进行实例分析,结果表明预测数据精度达到97.379%,较ARIMA模型,灰色模型、BP神经网络模型分别提高了5.469%、3.499%、1.188%,模型平稳性增强,预测结果良好。【结论】本研究为动物疫情测报提供了有效的分析手段,验证了组合模型在动物疫情研究中的可行性,并可为其它动物疫病提供借鉴和参考。
    研究简报
    航天诱变高油酸甘蓝型油菜突变体分子标记的筛选
    刘列钊, 王欣娜, 阎星颖, 王瑞, 徐新福, 卢坤, 李加纳
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4931-4938.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.021
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    【目的】利用与候选基因FAD2紧密连锁的SSR标记对航天诱变的高油酸F2群体进行SSR标记分析,筛选与该高油酸性状紧密连锁的SSR标记及分析其突变位点。【方法】F2群体母本10L421为黄籽低油酸高亚麻酸自交系,父本10L422为航天诱变的高油酸低亚麻酸的突变株自交系后代。对4条染色体(A05、A01、C05及C01)上的候选基因FAD2上下游100 kb区域设计的148对SSR引物在两亲本、高低油酸混合池及F2群体中进行分析。亲本及群体油酸含量采用气相色谱分析,根据分子标记结果对F2群体油酸含量进行单标记分析。【结果】有36对引物在亲本间表现多态性,多态频率为24%。其中10对SSR引物在2个亲本和高油酸、低油酸极端群体间均具有相同的多态性。显著性检验和单标记分析表明,A05和A01上与FAD2共分离的SSR标记在0.01显著水平上与油酸性状相关,单标记分析分别解释表型变异31.1%和29.4%。【结论】A05和A01染色体上的FAD2是控制该突变体材料高油酸性状变异的主效位点,且该高油酸突变体是由于A05和A01上FAD2的双隐性突变所致。
    烤烟耐烤性的遗传效应
    郝贤伟, 徐秀红, 许家来, 崔胜利, 王传义, 张兴伟, 任夏, 朱佩, 张忠锋
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4939-4946.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.022
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    【目的】变褐时间是衡量烟叶耐烤性的一个重要指标,对其分析并阐明烤烟耐烤性遗传效应。【方法】通过在暗箱试验中统计烟叶变褐比例,算出变褐指数(BI=∑B/n)作为耐烤性量化标准,并应用主基因+多基因混合遗传模型的6世代联合分析方法,对2个杂交组合(云烟85×大白筋599和中烟100×翠碧1号)的6个世代群体(P1、P2、F1、B1、B2和F2)中部叶烤烟耐烤性状进行遗传分析。【结果】供试组合的烤烟品种耐烤性的遗传符合E-0模型,即由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合控制。主基因都以负向加性效应为主,主基因遗传率都较高,其中F2群体最高;多基因遗传率都较低。【结论】基于烤烟品种耐烤性的遗传效应,重视亲本材料和高世代对耐烤性的选择是十分必要的。
    花期前后高温对不同基因型玉米光合特性 及产量和品质的影响
    赵龙飞, 李潮海, 刘天学, 王秀萍, 僧珊珊
    中国农业科学. 2012, 45(23):  4947-4958.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.023
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    【目的】研究花期前后高温胁迫对不同耐热性玉米光合特性及产量品质的影响。【方法】以耐热基因型浚单20和热敏感基因型驻玉309为材料,分别于花前(吐丝前0—8 d)和花后(吐丝后0—8 d)进行高温处理,测定叶片的叶绿素相对含量(SPAD)、光合及叶绿素荧光参数、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性及籽粒的产量和品质。【结果】花期前后高温胁迫导致2个基因型玉米产量显著下降,浚单20产量下降幅度小于驻玉309,且花后高温处理影响大于花前处理;高温处理降低了穗位叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光量子产量(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性,提高了细胞间隙CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(qN)。【结论】花期前后高温胁迫对玉米的光合有显著影响,导致玉米产量显著降低,品质受到显著影响。高温胁迫下耐热玉米基因型比热敏感玉米基因型具有较高的叶绿素含量和光合能力,产量和品质受高温影响较小。