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当期目录

    2013年 第46卷 第5期 刊出日期:2013-03-01
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    水稻和昆虫细胞自噬期间自噬体发生的细胞学机理
    程杏安, 秦湘静, 蒋旭红, Sammy ZHENG, 刘展眉, 刘向东
    中国农业科学. 2013, 46(5):  871-880.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.001
    摘要 ( 410 )   PDF (1684KB) ( 714 )   收藏
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    【目的】从细胞学角度研究细胞自噬过程中膜结构细胞器的变化及其与自噬体发生的关系。【方法】以基因互作引起细胞调亡现象发生的水稻爪粳杂种F1和天然化合物印楝素、喜树碱、苦参碱诱导凋亡的昆虫细胞Sf9为材料,通过透射电子显微镜和荧光显微镜技术观察细胞自噬凋亡期间自噬体的特征。【结果】水稻杂种F1花粉母细胞在不同发育时期存在不同程度的退化,部分细胞内线粒体形态发生显著变化,形成长哑铃型或线管状,最后两端弯曲形成双层膜结构的细胞器;绒毡层细胞均出现内质网膨大,且逐渐包裹周围其它细胞器,如线粒体,形成双层膜结构的自噬体,最终引发细胞的自噬性凋亡。喜树碱和苦参碱诱发凋亡的细胞胞内线粒体形态发生拉长、弯曲,最后闭合形成包裹其它细胞器的双层膜结构自噬体;印楝素和喜树碱诱发凋亡的细胞胞内核通过分页和出芽的方式形成双层膜结构自噬体。【结论】动植物细胞自噬凋亡过程中,内质网、线粒体和细胞核3种膜结构细胞器均是自噬体膜结构的直接来源,然而3种膜结构细胞器参与自噬体形成的程度和方式因物种、细胞种类以及自噬诱发因素的变化而不同。
    玉米大斑病菌腺苷酸环化酶基因的克隆与功能分析
    申珅, 王晶晶, 佟亚萌, 李坡, 郝志敏, 董金皋
    中国农业科学. 2013, 46(5):  881-888.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.002
    摘要 ( 414 )   PDF (700KB) ( 692 )   收藏
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    【目的】获得玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)cAMP信号转导途径中腺苷酸环化酶基因(StAC),利用基因敲除技术明确其在病菌致病过程中的功能。【方法】应用简并引物PCR和Genome Walking技术克隆玉米大斑病菌腺苷酸环化酶基因(StAC)DNA全长序列,并对该基因进行生物信息学分析;利用Southern blotting验证基因拷贝数;通过基因敲除技术创制StAC的缺失突变体,研究玉米大斑病菌cAMP信号转导途径中StAC的功能。【结果】StAC的DNA全长为6 816 bp,由5个外显子和4个内含子组成;ORF为6 018 bp,编码2 005个氨基酸,同源序列比对发现StAC与小麦黄斑叶枯病菌(Pyrenophora tritici-repentis)的AC基因有96%的同源性;Southern blotting证明StAC在玉米大斑病菌基因组中以单拷贝形式存在;基因功能分析表明,StAC缺失突变菌株Δstac气生菌丝灰白色,不产生分生孢子,毒素活性明显减弱,致病力下降,且在渗透胁迫条件下,菌株的抗逆能力增强,色素合成发生了改变。【结论】StAC主要调控玉米大斑病菌的产孢、致病性、高渗胁迫反应、毒素活性及色素的合成代谢。
    藜CaMAPKK2的表达分析及盐胁迫信号通路互作组分的筛选
    陈莎莎, 贺转转, 姜生秀, 李晓荣, 邢佳佳, 吕秀云, 兰海燕
    中国农业科学. 2013, 46(5):  889-897.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.003
    摘要 ( 363 )   PDF (629KB) ( 485 )   收藏
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    【目的】通过对抗逆植物藜的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径中MAPKK的胁迫表达模式分析及信号转导途径互作组分的筛选,探索植物藜响应外界胁迫信号诱发逆境耐受的机制。【方法】以藜叶片总RNA为模板,利用定量PCR方法对NaCl、H2O2和ABA胁迫下藜MAPKK表达规律进行了分析。利用RT-PCR结合RACE技术获得了藜MAPKK的全长cDNA序列。利用酵母双杂交技术对MAPKK盐胁迫信号通路互作组分进行了分析。【结果】获得一个藜MAPKK的全长cDNA序列,命名为CaMAPKK2,其开放阅读框为1 089 bp,编码一个由362个氨基酸组成的丝裂原活化蛋白激酶。定量PCR显示CaMAPKK2受盐胁迫诱导明显上调表达,同时受外源H2O2和ABA调控。H2O2合成抑制剂DPI与ABA合成抑制剂Na2WO4显著抑制了300 mmol•L-1 NaCl处理下CaMAPKK2的表达。以全长CaMAPKK2为诱饵蛋白,利用酵母双杂交技术筛选到5个可能与CaMAPKK2相互作用的蛋白。测序结果显示,其中1个序列可通读,该cDNA序列长794 bp,与欧洲赤杨(Alnus glutinosa)和拟南芥的噻唑合成酶(thiazole biosynthetic enzyme)基因AgTHI1和AtTHI1核酸序列相似度达79%和78%,其它4个序列没有连续的读码框。【结论】CaMAPKK2受NaCl和H2O2诱导上调表达,暗示盐胁迫可能通过诱导H2O2和ABA的积累从而导致CaMAPKK2表达增加。要进一步筛选CaMAPKK2互作组分需获得更多阳性克隆并开展相关功能验证试验。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    灌浆期弱光逆境对小麦生长和产量影响的模拟模型
    顾蕴倩, 刘雪, 张巍, 亓春杰, 汤开磊, 赵杨, 张岩, 李刚, 王斌, 赵春江, 罗卫红
    中国农业科学. 2013, 46(5):  898-908.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.004
    摘要 ( 462 )   PDF (632KB) ( 680 )   收藏
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    【目的】定量研究灌浆期弱光逆境对弱筋小麦生长和产量的影响,为应对全球气候变化造成的弱光天气事件对小麦生产的不利影响提供决策依据。【方法】以弱筋小麦品种扬麦15号、扬麦13号和宁麦9号为试材,通过设定灌浆期4个光照强度(光照强度分别为自然光强的100%、50%、34%和16%)和4个弱光持续时间(2 d、4 d、6 d和8 d)的遮阴处理试验,模拟连阴雨天气导致的弱光逆境对小麦生长和产量的影响。在定量分析试验数据的基础上,确定弱光逆境对小麦叶片光合作用、叶面积指数和经济系数的影响因子的计算方法。将上述影响因子计算公式与SUCROS模型结合,建立灌浆期弱光逆境影响小麦生长和产量的模拟模型,并使用独立试验资料对模型进行检验。【结果】小麦灌浆期日总光合有效辐射低于3.71 MJ•m-2且持续2 d以上对叶片净光合速率产生显著影响;日总光合有效辐射低于3.71 MJ•m-2且持续4 d以上对叶面积指数、干物质生产和产量产生显著影响。用独立试验资料对模型检验的结果表明,模型对叶片净光合速率、叶面积指数、总干重和产量的模拟值与实测值基于1﹕1线的决定系数(R2)分别为0.78、0.88、0.96、0.96,相对均方根差(rRMSE)分别为5.69%、12.46%、3.32%、5.24%。【结论】本研究建立的模型可以较好地模拟不同强度和持续时间的弱光逆境对小麦灌浆期生长和产量的影响,从而为评估全球气候变化背景下弱光天气事件对小麦生产的不利影响提供了模型工具。
    基肥配施和拔节期追氮对糯玉米粉糊化特性的影响
    陆大雷, 王鑫, 孙旭利, 徐仁超, 闫发宝, 陆卫平
    中国农业科学. 2013, 46(5):  909-916.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.005
    摘要 ( 365 )   PDF (491KB) ( 563 )   收藏
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    【目的】明确氮、磷、钾基肥配施和拔节期追氮量对糯玉米粉糊化特性的影响。【方法】以国家南方区糯玉米区域试验对照品种苏玉糯5号和渝糯7号为材料,采用裂区设计,研究氮、磷、钾基肥配施和拔节期追氮对糯玉米粉糊化特性的影响。【结果】基肥配施和拔节期追氮单因素及其互作对糯玉米粉糊化特征值有显著影响。基肥配施对糊化特征值(崩解值除外)的影响大于拔节期追氮处理。基肥配施处理下,氮磷钾均施时糯玉米粉糊化温度适中,其它糊化特征值较高;随着拔节期追氮量增加,峰值黏度、谷值黏度、终值黏度和崩解值呈先升后降趋势,回复值逐渐增加,糊化温度相对稳定。秋播糯玉米峰值黏度、谷值黏度、终值黏度较高,回复值、崩解值和糊化温度较低。与渝糯7号相比,苏玉糯5号具有较低的峰值黏度、崩解值,较高的谷值黏度、终值黏度、回复值和糊化温度。相关分析表明,峰值黏度、谷值黏度、崩解值和终值黏度两两显著正相关,且回复值与谷值黏度和终值黏度显著正相关。【结论】糯玉米生产中,秋播处理下氮、磷、钾均衡基施并拔节期适量追氮,可调优糯玉米糊化特性。
    西北黄土高原旱地全膜双垄沟播种植对玉米 季节性耗水和产量的调节机制
    王红丽, 张绪成, 宋尚有, 马一凡, 于显枫
    中国农业科学. 2013, 46(5):  917-926.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.006
    摘要 ( 494 )   PDF (640KB) ( 584 )   收藏
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    【目的】从玉米季节性耗水调节产量和水分利用效率的角度,揭示旱地全膜双垄沟播的增产机制。【方法】通过测定土壤温度、含水量、玉米地上干物质和产量及其构成因子,以及计算土壤温度梯度等,探讨旱地全膜双垄沟播对玉米季节性耗水和产量的调节机制。【结果】全膜双垄沟播(PMF)和全沙覆盖平作(SM)对玉米生长期的水分环境有显著的调节作用。与裸地平作(CK)相比,PMF和SM能提高地温最低点玉米全生育期土壤温度梯度和地温最高点玉米拔节前土壤温度梯度,在显著高于CK和地温最高、最低点反方向温度梯度驱动下实现了对土壤水分的调节,使玉米在需水较少阶段保蓄更多的水分以供需水盛期利用;各处理玉米耗水高峰出现的时期与当年降雨分布密切相关,PMF和SM可以促进玉米拔节后耗水,其中灌浆期增加最为显著,该时期PMF和SM的耗水量分别较CK增加237.7%和83.1%,差异显著(P<0.05);其次是拔节-抽雄期,分别较CK增加31.8%和27.4%,差异显著(P<0.05);玉米收获指数分别提高132.5%和116.1%。【结论】PMF能够增大土壤温度梯度,减少前期地表蒸发为主的水分耗散,保蓄更多水分供后期使用;在后期雨季能够充分利用降水,促进籽粒形成和灌浆,表现较高的穗粒数和百粒重,显著提高产量和水分利用效率。
    植物保护
    玉米大斑病菌的胞外黑色素种类及影响其产量的因素
    吴楠, 李青为, 曹志艳, 张娇, 郝志敏, 董金皋
    中国农业科学. 2013, 46(5):  927-933.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.007
    摘要 ( 351 )   PDF (529KB) ( 582 )   收藏
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    【目的】对玉米大斑病菌胞外黑色素的种类进行确定,探索影响玉米大斑病菌野生型菌株胞外黑色素产量的因素。【方法】利用酸碱沉淀法提取玉米大斑病菌01-23(野生型)菌株和1,3,8-三羟基萘还原酶(3HNR)基因缺失突变菌株ΔSt3hnr-3的胞外黑色素,采用红外光谱分析确定黑色素的种类。通过在培养基中添加不同的物质,确定影响胞外黑色素产量的因素。【结果】玉米大斑病菌胞外黑色素不同于DHN黑色素,2种黑色素的理化性质相似,溶解于热碱溶液,且与FeCl3反应产生沉淀。在振荡培养条件下,加入酪氨酸和三环唑分别使胞外黑色素的产量提高了2倍和1.5倍,而Cu2+浓度低于0.5 μmol•L-1利于胞外黑色素的合成,反之则表现抑制作用;pH值为6时较利于对胞外黑色素分泌。【结论】玉米大斑病菌胞外黑色素为DOPA黑色素类型,酪氨酸和三环唑对胞外黑色素的产生具有明显促进作用。
    小麦孢囊线虫江苏群体的形态学与分子特征鉴定
    王暄, 乐秀虎, 宋志强, 向桂林, 林宇, 李红梅
    中国农业科学. 2013, 46(5):  934-942.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.008
    摘要 ( 349 )   PDF (669KB) ( 428 )   收藏
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    【目的】明确小麦禾谷类作物孢囊线虫(cereal cyst nematodes,CCN)江苏群体的种类组成及群体间遗传变异情况,为抗病品种的选育、利用以及病害综合防治提供依据。【方法】对江苏省的13个代表性CCN群体进行孢囊、阴门锥和2龄幼虫的形态观察和形态测计并与相似种进行比较;PCR扩增上述群体的rDNA-ITS区并克隆测序,构建基于ITS序列的系统发育进化树。【结果】通过形态观察和形态测计值的比较,所测定的江苏群体均与已报道的禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)中国群体的测计值相接近;系统进化关系分析显示CCN江苏群体、国内其它地区以及国外禾谷孢囊线虫群体均处于同一大的进化分子簇,且国内和国外群体分别处于不同的进化分支。【结论】所测定的13个江苏省CCN代表性群体均为禾谷孢囊线虫,各群体间形态及ITS序列变异较小,江苏省目前尚未发现菲利普孢囊线虫(H. filipjevi)。
    对辣椒抗性基因Me3表现毒性的南方根结线虫 群体的SCAR分子标记
    王刚, 李二峰, 茆振川, 谢丙炎, 冯东昕
    中国农业科学. 2013, 46(5):  943-949.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.009
    摘要 ( 413 )   PDF (572KB) ( 398 )   收藏
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    【目的】研究南方根结线虫(Meloidogyne incognita)Me3毒性变异群体的分子标记,用快速有效的分子方法来鉴定毒性变异的发生。【方法】以南方根结线虫的无毒群体以及抗性基因Me3毒性群体为材料,用根据南方根结线虫基因组设计的100对引物和19对来自文献的引物进行扩增,筛选出在3个种群中扩增的差异条带,设计SCAR引物,并建立多重PCR反应体系。【结果】得到了7对能在3个群体稳定扩增出差异条带的多态性引物,把其中的2个位点开发为SCAR标记,能够区分开3个线虫群体。多重PCR反应体系在无毒群体和Me3毒性群体中分别扩增出1条999 bp和1条629 bp的条带,在混合群体扩增出999和629 bp的2条带。【结论】成功开发了对Me3表现毒性的南方根结线虫变异群体的分子标记,可用多重PCR体系一次性鉴定Me3毒性变异的发生。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    不同施肥处理对红壤水稻土团聚体有机碳、 氮分布和微生物生物量的影响
    陈晓芬, 李忠佩, 刘明, 江春玉
    中国农业科学. 2013, 46(5):  950-960.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.010
    摘要 ( 492 )   PDF (673KB) ( 932 )   收藏
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    【目的】研究不同施肥处理对红壤水稻土水稳性团聚体组成、不同粒级团聚体中有机碳、氮含量与分布及土壤微生物生物量碳氮含量的影响,为揭示施肥对土壤肥力形成演变的影响机制提供重要理论依据。【方法】依托鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站已进行了20年的长期定位试验,试验包括9个处理:对照(不施肥,CK)、有机质循环(C)、化学氮肥(N)、氮肥+有机质循环(NC)、化学氮磷肥(NP)、化学氮磷钾肥(NPK)、化学氮磷钾肥+有机质循环(NPKC)、化学氮磷肥(NK)和化学氮磷钾肥+1/2秸秆回田(NPKS)。采集各小区耕层土壤,利用湿筛法得到不同粒级水稳性团聚体,测定团聚体中有机碳、氮含量及土壤微生物量碳、氮含量。【结果】长期不同施肥处理对>2 mm团聚体含量影响最大,与对照相比,施用有机肥的处理(NC、NPKC、C)该粒级团聚体含量分别提高了37.0%、22.6%和33.2%。各施肥处理下,有机碳、氮在1—2 mm团聚体中含量最高,在0.053—0.25 mm团聚体中含量最低,>0.25 mm大团聚体比<0.25 mm微团聚体含有更多的有机碳、氮。有机肥的施用显著提高了各粒级团聚体中有机碳、氮的含量,NC处理各粒级团聚体中有机碳、氮含量均最高,与对照相比,各粒级有机碳提高了17.0%—34.6%,全氮提高了25.8%—48.3%。0.25—1 mm和>2 mm粒级团聚体对全土有机碳和全氮的贡献率最大,前者贡献率分别为22.1%—30.3%和23.3%—33.7%,后者贡献率分别为24.7%—37.3%和25.5%—38.0%。不同施肥处理间土壤微生物量碳、氮含量也有显著差异,与对照相比, NC、NPKC和C处理微生物量碳提高了122.1%、127.0%、94.0%,微生物量氮提高了92.0%、43.1%、91.1%。>2 mm团聚体含量与全土有机碳、全氮、微生物量碳、微生物量氮含量及水稻产量呈显著或极显著正相关,<0.053 mm团聚体则与之呈显著或极显著负相关。【结论】水稳性大团聚体是土壤有机碳、氮的主要载体;有机肥的施用显著提高了水稳性大团聚体及其中有机碳、氮的含量,是改善土壤团粒结构,提高红壤生物功能和生产力的有效措施。
    土壤团聚结构上水溶性有机物的性质及其对有机肥的响应
    刘满强, 陈小云, 秦江涛, 黄欠如, 余喜初, 李辉信, 胡锋
    中国农业科学. 2013, 46(5):  961-969.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.011
    摘要 ( 635 )   PDF (378KB) ( 290 )   收藏
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    【目的】研究有机肥和无机肥施用后水溶性有机物(DOM)的性质及与团聚体保护的关系,揭示有机碳稳定性机制。【方法】以不同有机肥施用制度(有机肥种类、数量和施用时间)的稻田长期定位试验土壤为研究对象,通过湿筛分组获得不同团聚结构位置的水溶性有机物,测定DOM中的碳水化合物(CHC)和酚类物质(PEC)浓度。【结果】与游离组分及原土微团聚体相比,大团聚体包裹的微团聚体之间的CHC和PEC浓度更高,平均值分别为163.8和38.6 mg C•kg-1,并具有高CHC/PEC比(4.27)。与单纯施用化肥相比,施用有机肥显著提高了CHC和PEC在各团聚结构位置上的浓度,增幅分别达10.3%和6.3%,且大团聚体内微团聚体之间的位置对有机肥的响应更灵敏。基于团聚体对有机碳的保护程度,有机肥作用下大团聚体保护的CHC和PEC含量和比例均最高,而降低了原土微团聚体保护的CHC和PEC的含量和比例。【结论】不同团聚结构位置上DOM空间分布差异明显,既说明大团聚体是土壤活性有机碳增加和物理保护的最重要结构,又暗示DOM可能对大团聚体及其内部微团聚体的形成具有重要影响。CHC和PEC的浓度及二者比例均在有机肥作用下显著提高。结合团聚体分组进行DOM的评价有助于了解有机碳稳定机制及农业措施对土壤有机碳稳定性的影响。
    黑土团聚体与颗粒中碳、氮含量及腐殖质组成的比较
    窦森, 郝翔翔
    中国农业科学. 2013, 46(5):  970-977.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.012
    摘要 ( 401 )   PDF (548KB) ( 547 )   收藏
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    【目的】研究黑土不同粒级团聚体和颗粒中的碳、氮及腐殖质组分含量,并分析、比较土壤团聚体与土壤颗粒中腐殖质相互关系。【方法】以黑土区连续9年的耕作试验为平台,采用湿筛法分离土壤团聚体,超声波方法分离土壤颗粒,分别测定不同粒级团聚体和土壤颗粒中的碳、氮、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)、铁结合胡敏素(Hi)、黏粒结合胡敏素(Hc)和不溶性胡敏素(Hr)的含量。【结果】>53 μm粒级颗粒中的碳、氮以及HA、FA、Hi和Hc的含量明显低于<53 μm粒级颗粒,而>53 μm和<53 μm粒级团聚体中的碳、氮以及HA、FA、Hi和Hc的含量则基本处于同一水平。因此,形成团聚体的过程,弱化了粒级之间有机质的差异。相同粒级比较,在>53 μm粒级中,团聚体比颗粒含有更多的腐殖质,且PQ值和腐殖质化程度大于颗粒;但在<53 μm粒级中,团聚体和颗粒中腐殖质的含量和PQ值则处于同一水平,说明在较大粒级中,由于同样也包含了小颗粒的作用,强化了团聚体与颗粒中有机质的差异。【结论】土壤团聚体与土壤颗粒中碳、氮以及腐殖质各组分含量随粒级变化的规律存在着明显差异。不同粒级土壤颗粒中有机质的含量差异及其腐殖化程度差异会随着团聚化作用减弱。
    垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ13C的影响
    慈恩, 朱洁, 彭娟, 符卓旺, 高明, 谢德体
    中国农业科学. 2013, 46(5):  978-986.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.013
    摘要 ( 428 )   PDF (601KB) ( 622 )   收藏
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    【目的】阐明垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ13C的影响,为揭示垄作免耕下稻田土壤累积、转化的特殊性提供科学参考。【方法】依托稻田免耕长期定位试验,对比分析常规平作(中稻)、垄作免耕(中稻)、水旱轮作(中稻-油菜,稻油)和垄作免耕轮作(中稻-油菜,稻油)等4种耕作处理对不同深度(0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm和40—60 cm)土层中总有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳和δ13C等指标的影响。【结果】垄作免耕轮作(稻油)中,20—40 cm土层的总有机碳含量显著高于其它处理,各深度土层中颗粒有机碳含量和分配比例均高于其它耕作处理,10—20 cm和20—40 cm土层的易氧化有机碳含量显著高于其它耕作处理(P<0.05)。水旱轮作(稻油)中,各土层的总有机碳含量、颗粒有机碳含量和易氧化有机碳含量均低于其它耕作处理。不同处理中,土壤碳库管理指数的最高值和最低值分别出现在垄作免耕轮作(稻油)的20—40 cm土层和水旱轮作(稻油)的40—60 cm土层,垄作免耕轮作(稻油)的10—20 cm 和20—40 cm土层碳库管理指数显著高于其它处理(P<0.05)。相比其它处理,垄作免耕轮作(稻油)的土壤有机碳δ13C值在0—40 cm深度范围的各土层中差异不大,到40—60 cm土层才出现显著升高。【结论】相比其它耕作处理,长期(20年)垄作免耕轮作(稻油)稻田20—40 cm土层中增碳优势突出,该耕作处理有利于稻田中土壤颗粒有机碳的形成和累积,对20—40 cm土层中活性碳库的稳定和保护作用明显优于其它耕作处理;有大量活性高、降解程度低的有机碳在垄作免耕轮作(稻油)的20—40 cm土层中累积。
    添加蔗渣生物质炭对农田土壤有机碳矿化的影响
    赵次娴, 陈香碧, 黎蕾, 肖和友, 刘坤平, 何寻阳, 苏以荣
    中国农业科学. 2013, 46(5):  987-994.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.014
    摘要 ( 422 )   PDF (542KB) ( 759 )   收藏
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    【目的】研究蔗渣生物质炭施用后农田土壤有机碳(SOC)矿化动态,为合理利用有机废弃物资源提供科学参考。【方法】在25℃、100%空气湿度条件下培养100 d,研究生物质炭不同添加量(0.1%、0.5%、1.0%和2.0%,以干土计)下水田和旱地土壤有机碳的矿化特征。【结果】各处理土壤有机碳矿化速率随时间的变化符合对数关系(P<0.01);土壤特性、生物质炭添加量及两者的交互作用对土壤总有机碳矿化有极显著影响(P<0.01);与对照相比,添加低量(0.1%)的生物质炭水田土壤有机碳累积矿化量降低了2.18%,旱地土壤有机碳累积矿化量降低了4.62%;添加低量生物质炭(0.1%和0.5%)对旱地SOC矿化的影响效果更明显,而添加高量生物质炭(1.0%和2.0%)则对水田土壤的影响效果更明显;培养前期生物质炭对水田土壤原有有机碳矿化正激发效应高于旱地土壤,后期对旱地土壤的负激发效应更稳定且维持时间更长。【结论】添加生物质炭不改变SOC矿化趋势。添加低量(0.1%)的生物质炭可抑制SOC矿化、促进SOC的积累。
    园艺
    淹水对不同葡萄砧木生长及光合特性的影响
    李艳, 付艳东, 马艳春, 杜远鹏, 翟衡
    中国农业科学. 2013, 46(5):  995-1004.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.015
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    【目的】探讨葡萄砧木对淹水的生理响应,比较不同葡萄砧木耐涝性的强弱。【方法】以7个葡萄砧木为试材,采用盆栽淹水法,研究涝渍对葡萄砧木生长特性、叶片光合特性及根系生理指标的影响,用主成分分析和聚类分析对葡萄砧木耐涝性进行综合评价。【结果】淹水条件下,葡萄砧木新梢生长量、总干物质量、根系活力、总根长、总表面积、叶绿素含量和净光合速率较对照明显降低,各种类新梢生长量减少14.01%—34.92%,干重减少5.99%—30.79%。根系受影响程度高于叶片,表现为根冠比降低,砧木SO4、101-14M、3309C和贝达受影响较小,1103P、140Ru、110R受影响较大;根系中相对膜透性增加,脯氨酸含量升高,缺氧诱导的乙醇脱氢酶活性升高。【结论】综合分析认为耐涝性强的砧木为SO4、101-14M、3309C和贝达,耐涝性弱的砧木为1103P、140Ru和110R。
    24-表油菜素内酯对低温胁迫下葡萄幼苗抗氧化系统 及渗透调节物质的影响
    惠竹梅, 王智真, 胡勇, 邓敏敏, 张振文
    中国农业科学. 2013, 46(5):  1005-1013.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.016
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    【目的】探讨外源EBR(24-表油菜素内酯)对低温胁迫下葡萄幼苗抗氧化系统及渗透调节物质的影响。【方法】以欧亚种(Vitis vinifera L.)鲜食葡萄品种‘紫脆无核’营养袋扦插苗为试材,分别在4℃和0℃低温条件下,研究外源EBR对葡萄幼苗4种抗氧化酶活性(CAT、SOD、POD及APX)、超氧阴离子( )和丙二醛(MDA)含量以及渗透调节物质游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响。【结果】在两种低温胁迫条件下,外源EBR处理均使葡萄叶片抗氧化酶CAT、POD、SOD及APX活性升高,且总体与对照之间差异显著;同时也使葡萄叶片抗氧化物质GSH及AsA含量升高,在4℃和0℃条件下,GSH平均含量较对照分别升高5.4%及7.8%,AsA含量分别升高8.8%及13.0%;EBR处理使叶片 及MDA含量降低, 平均较对照分别降低28.5%及17.3%,MDA含量分别降低6.8%及7.5%;EBR处理明显提高了葡萄幼苗叶片脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白含量,平均含量较对照分别提高8.4%和59.1%、3.5%和5.2%及18.6%和25.0%。【结论】在低温胁迫下,外源EBR通过提高抗氧化酶活性、抗氧化物质含量及渗透调节物质含量,减少了活性氧(ROS)的积累及膜脂过氧化产物MDA的产生,增强了葡萄幼苗耐低温胁迫的能力。
    LT-I分析7个酿酒葡萄品种枝条的抗寒性
    高振, 翟衡, 张克坤, 党园, 杜远鹏
    中国农业科学. 2013, 46(5):  1014-1024.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.017
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    【目的】应用伤害度-温度回归直线(LT-I)的方法研究枝条低温放热(LTE),比较不同酿酒葡萄品种枝条的抗寒性。【方法】采用差热分析系统(DTA)对巨峰葡萄枝条进行低温放热分析,三点法确立韧皮部、髓及木质部伤害度-温度回归方程(LT-I),并用传统低温冷冻处理测定褐变率及电导率进行验证。【结果】LT-I分析得到的伤害度与传统低温冷冻处理的褐变率及电导率具有极显著相关关系,相关系数分别为0.996和0.983,说明LT-I分析方法可以应用于葡萄枝条抗寒性分析。7个酿酒品种在降温过程中的韧皮部LT-I斜率不同,从小到大依次为贵人香<西拉<赤霞珠<美乐<霞多丽<蛇龙珠<熊岳白;韧皮部的致死温度从高到低依次为美乐>蛇龙珠>霞多丽>贵人香>西拉>赤霞珠>熊岳白。不同品种木质部响应降温的斜率与韧皮部不同,西拉<熊岳白<霞多丽<蛇龙珠<美乐<赤霞珠<贵人香;木质部冻死温度从高到低顺序为西拉>霞多丽>蛇龙珠>美乐>赤霞珠>贵人香>熊岳白。【结论】LT-I是一种简单可靠的研究枝条抗寒性的方法,LTE综合指数比较得出熊岳白、贵人香枝条的抗寒性较强,其次为赤霞珠,西拉、美乐、蛇龙珠和霞多丽抗寒性较差。
    畜牧·兽医·资源昆虫
    应用DGGE分析秸秆日粮对奶牛瘤胃细菌群落的影响
    金迪, 王加启, 卜登攀, 赵圣国, 胡小丽, 赵静雯, 卢玉飞, 王丹丹, 孙鹏
    中国农业科学. 2013, 46(5):  1025-1035.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.018
    摘要 ( 402 )   PDF (774KB) ( 588 )   收藏
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    【目的】通过与苜蓿日粮比较,揭示秸秆日粮模式下瘤胃固液相细菌群落的独特结构。【方法】选择12头健康且体重相似的装有永久瘤胃瘘管的中国荷斯坦奶牛,分别饲喂以玉米秸秆(CS)和苜蓿、羊草、青贮玉米三者混合物(MF)为粗饲料组成的日粮,正饲期第13周连续3 d分12个时间点采集瘤胃固、液相内容物样品。提取微生物DNA后,利用PCR结合变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)分析细菌群落结构,并进行聚类分析及差异条带的测序分析。【结果】与MF组相比,CS组奶牛瘤胃固、液相细菌DGGE图谱条带的数目和光密度均有一定差异,两处理组都各有一些稍显优势的条带,CS组优势条带要少于MF组。与MF组相比,CS组液相细菌的香浓多样性指数无差异(P>0.05),固相细菌香浓多样性指数显著降低(P<0.01);通过对差异条带进行测序,发现与MF组相比,CS组中瘤胃细菌Prevotella sp.、Acetivibrio ethanolgignens和Clostridium sp.减少,并且大量来源于Bacteroidetes、Firmicutes、Tenericutes和Proteobacteria等菌门的未培养细菌有所变化。【结论】秸秆日粮条件下奶牛瘤胃存在独特的细菌群落结构,细菌多样性较低。
    牦牛和犏牛Dmrt7基因序列分析及其 在睾丸组织中的表达水平
    金帅, 郭宪, 包鹏甲, 梁春年, 吴晓云, 刘建, 阎萍
    中国农业科学. 2013, 46(5):  1036-1043.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.019
    摘要 ( 507 )   PDF (595KB) ( 480 )   收藏
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    【目的】研究牦牛和犏牛Dmrt7基因编码区序列和编码蛋白的结构,以及在睾丸组织中mRNA及其蛋白表达水平,探讨Dmrt7与犏牛雄性不育的关系,为揭示犏牛雄性不育的分子机理提供依据。【方法】利用分子克隆技术获得牦牛和犏牛Dmrt7基因编码区序列,并采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的功能位点和二级结构等方面进行了预测和分析;通过半定量PCR技术检测Dmrt7基因mRNA在牦牛各组织器官中的表达水平;利用实时荧光定量PCR技术检测牦牛和犏牛睾丸组织中Dmrt7基因mRNA表达水平;并通过western blotting检测牦牛和犏牛睾丸组织中Dmrt7蛋白的表达水平。【结果】牦牛和犏牛Dmrt7基因cDNA序列一致,包含一个长度为1 113 bp的开放阅读框,编码370个氨基酸,具有完整的DM功能域,二级结构主要以无规则卷曲、α螺旋和延伸链为主。在牦牛各组织器官中,Dmrt7基因mRNA仅在睾丸组织中特异性表达。牦牛睾丸组织中Dmrt7mRNA和蛋白的表达水平极显著高于犏牛(P<0.01)。【结论】牦牛睾丸组织中Dmrt7基因mRNA和蛋白表达水平明显高于犏牛,且Dmrt7蛋白表达水平与其mRNA表达水平相一致。
    鹅源坦布苏病毒SHYG株的分离与鉴定
    潘金金, 邹晓艳, 李鑫, 宿春虎, 柴茂, 姜逸, 胡艳芬, 赵国, 王彦红, 石火英, 陈素娟, 彭大新
    中国农业科学. 2013, 46(5):  1044-1053.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.020
    摘要 ( 325 )   PDF (1158KB) ( 735 )   收藏
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    【目的】分离鹅源坦布苏病毒,并研究其对雏鹅的致病性。【方法】用RT-PCR方法对江苏省3个鹅场送检的产蛋期病鹅样品进行检测;对坦布苏病毒核酸阳性的样品进行病毒分离,测定分离病毒的生物学特性和E蛋白基因序列。【结果】这些样品中坦布苏病毒呈阳性;从病料中分离鉴定一株病毒,命名为SHYG。E蛋白基因序列同源性比对显示其与中国鸭源坦布苏病毒同源性达到99.3%;生物学特性研究表明该病毒可致Vero细胞病变,对小鼠无致病性,接种2周龄雏鹅出现精神沉郁、腹泻、神经症状甚至死亡;组织学变化可见肝脏淤血、胆小管扩张、脂肪变性;肺淤血、炎性渗出及含铁血黄素沉着,脾脏网状内皮细胞空泡化,肾出血,脑充血、胶质细胞增生。【结论】坦布苏病毒SHYG株对雏鹅有较强的致病性。
    农业经济与管理
    基于数据融合的农作物生产风险评估新方法
    王克, 张峭
    中国农业科学. 2013, 46(5):  1054-1060.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.021
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    【目的】解决农作物生产风险传统评估方法中存在的问题,更准确客观地评估农作物生产风险。【方法】利用TRIZ创新理论“九屏幕法”对传统评估方法缺陷进行分析,提出综合利用作物单产和作物灾情信息的农作物生产风险评估新方法,并以东北三省玉米、小麦、花生、稻谷和大豆5种主要作物的生产风险评估为例,对该方法的效果进行了实证检验。【结果】基于单产数据作物风险评估的传统方法低估了作物真实风险水平,低估程度受地理位置、作物种植生产区域布局及作物品种的影响。基于数据融合的生产风险评估方法既可以准确评估出作物生产风险水平、又可以对具体灾害引致的作物生产风险进行评估。【结论】基于数据融合的生产风险评估新方法切实可行,且较传统方法具有明显的优势。
    农户采用不同稻作方式的影响因素分析 ——基于江苏省淮安市淮安区的农户调研数据
    陈品, 王楼楼, 王鹏, 陆建飞
    中国农业科学. 2013, 46(5):  1061-1069.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.022
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    【目的】探讨农户对不同稻作方式的采用行为及影响因素,为稻作方式的发展及推广工作提供科学依据。【方法】基于实地调研数据,运用Multinomial Logistic模型对农户采用直播稻、机插稻和手栽稻的行为结果及影响因素进行实证分析。【结果】稻作方式的省工特性对农户采用直播稻和机插稻均有显著影响;稻作方式信息可获得性对农户采用机插稻有显著影响;稻作方式的生产性投入与农户采用直播稻呈负相关;水稻种植面积与农户采用直播稻呈负相关,与农户采用机插稻呈正相关;农户兼业性与其采用直播稻和机插稻呈正相关。【结论】稻作方式的劳动投入量是影响农户采用行为的关键因素;农户的兼业性促进了其对轻简稻作方式的采用;生产性投入低是农户采用直播稻的重要原因。推进水稻规模经营、为农户提供方便有效的技术信息可促进机插稻的发展。
    研究简报
    四川青川县地震灾后鼠类群落结构及其动态
    杨创明, 杨孔, 张建漂, 李平, 杨艾琳
    中国农业科学. 2013, 46(5):  1070-1080.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.023
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    【目的】掌握青川县林地和农房区2种生境中鼠类群落结构及其动态,为防治灾后青川县鼠类暴发、农业鼠害发生提供理论参考。【方法】于2009年10月(秋)至2011年10月(秋),采用夹夜法对青川县林地和农房区2种生境中鼠类群落结构及其动态进行调查。【结果】在农房区和林地捕获的鼠类包括啮齿目(Rodentia)和鼩鼱目(Soricomorpha),共11个物种,分别为褐家鼠(Rattus norvegicus)、大足鼠(Rattus nitidus)、黄胸鼠(Rattus tanezumi)、社鼠(Niviventer confucianus)、小泡巨鼠(Leopoldamys edwardsi)、小家鼠(Mus musculus),龙姬鼠(Apodemus draco)、高山姬鼠(Apodemus chevrieri)、巢鼠(Micromys minutus)、黑腹绒鼠(Eothenomys melanogaster)、灰麝鼩(Crocidura attenuata)。在农房区,2010年4月以前,大足鼠是第一优势种,其相对密度呈下降趋势,2010年7月之后以家鼠为主,其中优势种黄胸鼠相对密度呈增长趋势,其余物种相对密度较低。在林地中,灰麝鼩和龙姬鼠是整个调查期间的优势种,其中龙姬鼠相对密度呈周期性变化;2010年4月以前,灰麝鼩为林地第一优势种,其种群相对密度呈下降趋势;2010年10月捕获了5种鼠类,其种群相对密度均达到当年峰值,并第一次捕获了小泡巨鼠和高山姬鼠,其后高山姬鼠成为林地优势种之一。相对林地而言,农房区鼠类群落多样性、均匀度、丰富度和优势度指数变化幅度较大。林地鼠类群落均匀度指数在2010年7月之前呈上升趋势,而后趋于稳定。2011年1月以后,林地鼠类群落丰富度指数和多样性指数逐步上升,而群落优势度下降。【结论】灾后农房区鼠类群落结构变化较大:2009年10月,大足鼠和灰麝鼩相对密度较大,其后下降;2010年7月后家鼠成为农房区主要鼠类,优势种黄胸鼠相对密度呈上升趋势。林地中鼠类群落结构相对稳定,龙姬鼠相对密度呈周期性变化。应加强对农房区黄胸鼠等家鼠的防控,并长期进行害鼠种群动态的监测,掌握地震灾后青川鼠类群落动态,为鼠防提供理论参考。
    饲粮添加油橄榄叶对育肥期獭兔生长、 血液生化指标及抗氧化能力的影响
    唐中海, 游章强, 刘昊, 陈伟, 贾小东, 马缨
    中国农业科学. 2013, 46(5):  1081-1086.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.05.024
    摘要 ( 516 )   PDF (560KB) ( 546 )   收藏
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    【目的】研究日粮中添加不同水平油橄榄叶对育肥期獭兔生长、血液生化指标及抗氧化能力的影响,为獭兔生产中合理添加油橄榄叶提供理论依据。【方法】将2月龄体重相似的128只生长獭兔随机分成4组,每组8个重复,在基础日粮中添加不同水平的油橄榄鲜叶(A0=0%、A1=5%、A2=10%和A3=15%),预试期7 d,正试期38 d。【结果】①饲喂不同比例的油橄榄叶对獭兔的采食无显著影响;②添加10%和15%油橄榄叶獭兔平均日增重显著高于对照组和5%水平组(P<0.05),平均日增重提高7.60%;③添加油橄榄叶对葡萄糖、总蛋白、白蛋白、球蛋白和血红蛋白含量及红细胞数、中性粒细胞数等无显著影响,而对尿素氮、肌酐、白细胞数和淋巴细胞数影响显著(P<0.05),但在正常生理值范围内;④添加10%—15%油橄榄叶对血液的抗氧化酶活性的影响显著(P<0.05)。【结论】在饲粮中适宜添加油橄榄叶不影响育肥獭兔的生产性能,不会对血液生化指标产生负面影响,添加10%—15%的油橄榄叶能增强獭兔血液的抗氧化力。