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当期目录

    2013年 第46卷 第6期 刊出日期:2013-03-15
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    普通小麦籽粒LOX、PPO活性和类胡萝卜素含量 变异及对全麦粉色泽的影响
    郑文寅, 汪帆, 司红起, 张文明, 姚大年
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1087-1094.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.001
    摘要 ( 546 )   PDF (598KB) ( 765 )   收藏
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    【目的】研究新鲜全麦粉及储存3个月后全麦粉中脂肪氧化酶(LOX)和多酚氧化酶(PPO)的活性及类胡萝卜素含量的变化情况,分析其色泽性状与LOX、PPO活性和类胡萝卜素含量之间的关系,了解储存时间对全麦粉色泽的影响及其品种间的差异,为全麦粉或面粉色泽的改良和相关的育种工作提供参考依据。【方法】选用63个普通小麦品种(系)为试验材料,用分光光度计法测定其LOX、PPO活性和类胡萝卜素含量,用色差计法测定全麦粉色泽性状。【结果】品种间LOX、PPO活性、类胡萝卜素含量及其它色泽性状差异显著或极显著;新鲜全麦粉和存储3个月的全麦粉的LOX、PPO活性变化较大,储存期间LOX、PPO活性丧失较快,类胡萝卜素含量相对稳定;储存3个月后的白度和亮度等色泽性状存在一定程度的变化,但变化不大。新鲜全麦粉的白度和亮度均与PPO活性呈极显著负相关,黄度与类胡萝卜素含量呈极显著正相关,LOX活性与类胡萝卜素含量呈极显著负相关,而LOX活性与白度、亮度和黄度间相关均不显著;储存3个月的全麦粉的白度和亮度仅与PPO活性呈极显著负相关。【结论】全麦粉色泽改良中,PPO活性和类胡萝卜素的遗传控制是关键;通过储存全麦粉或面粉的方式并不能大幅度的提高其亮度、白度和降低黄度。所以,遗传育种方法是改良小麦粉白度性状和类胡萝卜素含量等品质性状的重要途径。
    利用Aroona近等基因系研究高分子量麦谷蛋白亚基对面包加工品质的影响
    金慧, 何中虎, 李根英, 穆培源, 樊哲儒, 夏先春, 张艳
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1095-1103.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.002
    摘要 ( 596 )   PDF (485KB) ( 588 )   收藏
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    【目的】低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)以Glu-A3c、Glu-B3b、Glu-D3c为背景,明确不同高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)对面团流变学特性、贮藏蛋白组份含量和面包加工品质作用大小。【方法】在新疆乌鲁木齐和石河子种植以澳大利亚小麦品种Aroona作为轮回亲本培育的近等基因系(NILs),并测定其粉质仪、拉伸仪、贮藏蛋白组份含量和面包加工品质等参数。【结果】HMW-GS对延展性效应不显著,对面团强度效应大小为Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1;就单个亚基对而言,7+9、17+18和5+10面团强度最大;亚基组合1、7+9、5+10具有最大面团强度,2*、7+9、2+12和1、7+9、2.2+12具有最好的延展性。HMW-GS对不溶性谷蛋白聚合体百分含量(%UPP)效应大小为Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1;就单个亚基对而言,7+9、17+18和5+10的%UPP最高;亚基组合1、7+9、5+10具有最高的%UPP。HMW-GS对面包总分效应大小为Glu-D1>Glu-A1>Glu-B1;就单个亚基或亚基对而言,1、2*、2+12和5+10具有最高的面包总分;亚基组合1、7+9、2+12面包总分最高,1、7+9、5+10次之,null、7+9、2+12最低。【结论】在相同LMW-GS(Glu-A3c、Glu-B3b、Glu-D3c)背景下,HMW-GS对面团强度、%UPP和面包加工品质影响较大,对延展性影响较小;单个亚基或亚基对1、2*、7+9、17+18和5+10对小麦品质影响较大;亚基组合1、7+9、5+10可作为品质改良的最佳组合。
    利用RNAi技术抑制籽粒PPO合成改良小麦面粉白度的研究
    孙重霞, 杨凤萍, 张婷, 隋晓燕, 梁荣奇, LIUQing, 张晓东, 李保云
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1104-1113.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.003
    摘要 ( 525 )   PDF (735KB) ( 756 )   收藏
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    【目的】通过RNAi策略抑制小麦籽粒ppo的表达,获得籽粒PPO酶活性低、白度高的转基因小麦新种质。【方法】构建了以小麦胚乳特异表达启动子1Dx5启动子驱动的籽粒ppo的RNAi载体pBAC47P-ppoIR,利用基因枪将该载体与含bar的表达载体基因枪共转化中优9507幼胚愈伤组织,获得T0转基因植株。通过分子鉴定(PCR、Southern杂交、半定量RT-PCR、Northern杂交)、酶活筛选和白度测定等方法对转基因植株及其后代株系进行筛选。【结果】获得了27株阳性T0转基因植株。转基因植株及其后代经PCR和Southern杂交检测表明,RNAi构件已经稳定整合到T1的12个株系中。半定量RT-PCR和Northern杂交结果表明有20株T2籽粒中ppo表达水平明显低于对照。对转基因T2灌浆期籽粒进行PPO同功酶活性分析表明,有6个株系的PPO活性有所减弱。对T4籽粒的面片白度测定表明,5个株系的白度均比对照有所提高,其中2个株系效果显著。【结论】RNAi技术的表达能抑制籽粒ppo表达,降低PPO同功酶的活性,明显提高小麦面片白度,从而为小麦面粉白度的改良、品质育种提供了材料。
    山东省近年来审定小麦品种农艺和品质性状演变分析
    宋健民, 戴双, 李豪圣, 程敦公, 刘爱峰, 曹新有, 刘建军, 赵振东
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1114-1126.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.004
    摘要 ( 531 )   PDF (1107KB) ( 890 )   收藏
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    【目的】研究近年来山东省审定小麦品种的农艺性状和品质指标的演变情况,为小麦育种和生产提供借鉴。【方法】统计1999年至2010年山东省审定的55个小麦品种的18项农艺和品质指标,并对其演变情况和相关性进行了分析。【结果】山东省近年审定品种产量水平呈显著上升趋势,平均每年提高61.65 kg•hm-2,但产量三要素中单位面积穗数和穗粒数变化不明显,只有粒重呈显著上升的趋势,尽管相关系数非常低。生育期平均每年缩短0.57 d,株高、最大分蘖数呈下降趋势,成穗率逐年上升。高产品种单位面积穗数较多,成穗率显著较高,提高成穗率、增加单位面积穗数可能是进一步提高产量潜力的关键。山东省近年审定品种蛋白质和湿面筋含量指标相对较高,但Zeleny沉降值和稳定时间等指标相对较低,指标间不协调。籽粒容重、湿面筋含量和吸水率等指标呈逐年上升的趋势,蛋白质含量、形成时间和稳定时间呈下降的趋势。优质品种粒重显著较低,这也是提高其产量潜力的重点改良性状。总体来看,产量及农艺性状与品质指标负相关,但二者之间在一定范围内还是可以协调的,山东省小麦高产优质育种仍有相当大的空间,育种实践也证明了这一点。【结论】山东省近年来育成小麦品种产量水平稳步提高,中多穗品种更适合山东气候和生产条件,单位面积穗数接近600 m-2、穗粒数40粒、粒重40 mg以上。山东省近年来审定品种总体品质状况较差,而且各项品质指标非常不协调,小麦品质遗传改良研究急需加强。
    糯小麦的酿酒特性研究
    赵国君, 徐智斌, 冯波, 王迅, 兰秋霞, 项超, 黄田钫, 王涛
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1127-1135.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.005
    摘要 ( 462 )   PDF (659KB) ( 637 )   收藏
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    【目的】研究糯小麦在传统白酒酿造工艺中的表现和对白酒品质的影响,探索糯小麦应用于白酒酿造的方法和途径。【方法】分别以糯小麦、普通小麦、粳高粱为原料进行酿酒研究,分析糯小麦在传统工艺下的化学物质含量、发酵环境的动态变化,并比较糯小麦与普通小麦、粳高粱的白酒出酒率、酒质的变化。【结果】糯小麦与粳高粱、普通小麦相比,泡粮吸水速度快、糖化温度高。在实验室条件下,糯小麦比普通小麦、粳高粱出酒率高,其白酒总酸与总酯含量较高、杂醇油含量适中。在酒厂生产条件下,糯小麦白酒有相对较高的出酒率和杂醇类物质含量、适中的酸类和酯类物质含量、较低的醛类物质含量,经品酒专家评定糯小麦白酒在气味和口感方面优于其它试验组白酒。【结论】糯小麦具有优良的酿酒特性,能够提高出酒率和改善白酒品质,具有酿酒开发潜力。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    基于WheatGrow和CERES模型的区域小麦生育期预测与评价
    吕尊富, 刘小军, 汤亮, 刘蕾蕾, 曹卫星, 朱艳
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1136-1148.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.006
    摘要 ( 629 )   PDF (1183KB) ( 788 )   收藏
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    【目的】研究小麦生长模型在区域应用中的关键技术,并利用WheatGrow和CERES-Wheat两套模型模拟区域小麦生育期,以检验和评价模型区域应用方法的有效性。【方法】首先利用薄盘样条法(thin plate spline,TPS)对各站点逐日气象数据进行空间插值,得到研究区域气象要素表面数据;其次利用TPS方法对各站点历史多年小麦播种期进行空间插值,并将插值后的结果进行多年平均得到研究区域播种期表面数据;进一步将Markov Chain Monte Carlo(MCMC)方法与生长模型相结合,利用典型站点历史多年小麦生育期实测数据,估算出典型站点的品种参数,并将其作为各省份的代表性生态型品种参数;最后将生成的气象要素和播种期表面数据以及生态型品种参数等输入到WheatGrow和CERES-Wheat模型中,并以栅格为单元进行研究区域小麦生育期的模拟,进一步结合不同站点历史年份的生育期观测资料,检验和评价模型区域应用方法的有效性,并量化区域生育期模拟结果的不确定性。【结果】两个模型在区域尺度上的生育期预测效果均较好,区域尺度上拔节期、抽穗期、成熟期的预测值和观测值之间的R2分别为0.85、0.87和0.86(WheatGrow),0.87、0.85和0.82(CERES);RMSE分别为9.6、7.2和6.3 d(WheatGrow),9.4、7.8和6.6 d(CERES)。另外,WheatGrow模型对抽穗期和成熟期区域预测的准确度略高于CERES-Wheat,但由品种参数导致的区域模拟结果的不确定性也相对较高。【结论】通过气象数据和小麦播期数据的TPS插值技术结合MCMC方法的品种参数估计技术,将基于机理的生育期模型拓展到区域尺度,较好地预测区域小麦生育期,量化了由品种参数导致模拟结果的不确定性,研究结果可为进一步量化中国小麦主产区的区域生产力提供技术支撑。
    协同提升黄淮海平原作物生产力与农田水分利用效率途径
    梅旭荣, 康绍忠, 于强, 黄元仿, 钟秀丽, 龚道枝, 霍再林, 刘恩科
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1149-1157.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.007
    摘要 ( 716 )   PDF (542KB) ( 935 )   收藏
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    黄淮海平原是中国重要的粮食生产基地,也是水资源严重短缺地区。提高农田水分利用效率,在维持高产的前提下大幅度减少农业用水量,对缓解地区水资源危机、保障国家粮食安全具有重要意义。本文针对黄淮海平原现状,结合相关领域的国内外研究进展,分析提出了实现地区农田节水增产增效的对策及当前需要重点突破的理论与技术难点,主要包括4个方面:控制作物群体奢侈蒸腾耗水量的理论基础与方法;降低农田非生产性耗水的理论与途径;缓解地区淡水资源危机的非常规水安全持续利用机理与途径;基于区域水资源供需平衡的水分生产力均衡提升的机理与途径。最后提出黄淮海平原农田高效用水基础研究的主要挑战并展望了未来可能取得重大突破的领域。
    植物保护
    灰飞虱体内水稻条纹病毒基因的RNA干扰效应
    陈爱玲, 林克剑, 贺康, 王桂荣, 李飞
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1158-1165.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.008
    摘要 ( 521 )   PDF (2325KB) ( 610 )   收藏
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    【目的】探讨利用RNA干扰技术切断灰飞虱体内水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)繁殖的可行性,研究RSV病毒不同基因间的互作关系。【方法】利用喂食的方法测定体外合成的dsRNA对灰飞虱体内RSV基因表达的抑制作用。根据RSV基因序列设计并合成3种dsRNA(dsRdRp、dsNSvc4和dsCP),分别喂食携带RSV病毒的2龄灰飞虱,96 h后利用荧光定量PCR技术同时检测灰飞虱体内RSV病毒不同基因RdRp、NSvc4和CP的表达量。【结果】经过特异性dsRNA喂食处理的灰飞虱体内RSV病毒靶基因NSvc4、CP的表达量大幅下调,下调幅度分别为93.2%和94.9%;靶基因RdRp表达量下调幅度为45.6%。dsRNA喂食处理对其它非靶标RSV基因的表达均具有一定的下调作用,表明RSV病毒不同基因RdRp、NSvc4和CP间可能存在互作关系。【结论】本研究为利用转dsRNA工程微生物或转基因水稻进行RSV病毒的防治提供了重要依据。
    取食寄主对潜蝇姬小蜂卵成熟和寿命的影响
    张莹, 党国瑞, 张礼生, 王孟卿, 陈红印
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1166-1171.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.009
    摘要 ( 445 )   PDF (363KB) ( 520 )   收藏
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    【目的】阐明取食寄主与潜蝇姬小蜂(Diglyphus isaea)卵成熟和寿命的关系,了解该蜂的生殖生物学,提高该蜂的生殖潜能与人工繁殖效率。【方法】通过解剖潜蝇姬小蜂的卵巢,确定日龄、寄主龄期、取食寄主对卵成熟的影响,通过生物学观察明确取食寄主能否延长雌蜂寿命。【结果】初羽化的潜蝇姬小蜂卵巢内无成熟的卵,补充蜂蜜水后,卵逐渐成熟,羽化5 d后成熟卵量最多,达7.5粒/雌蜂,6 d后雌蜂重吸收体内的卵作为营养物质,未成熟卵数量增多,达3.7粒/雌蜂;提供潜蝇姬小蜂3龄斑潜蝇(Liriomyza sativae)幼虫,24 h后卵巢内成熟卵量和产卵量均最大,分别为5.82和2.85粒;取食3龄寄主后,雌蜂成熟卵量在羽化后3、5、7 d后分别达 6.8、10.3和7.2粒,显著高于取食1龄寄主和蜂蜜的雌蜂;取食对雌蜂的寿命没有显著的影响,取食1龄、3龄寄主雌蜂的平均寿命分别为28.3、29.26 d,取食蜂蜜的雌蜂平均寿命26.8 d,三者间差异不显著。【结论】取食寄主能够增加雌蜂卵巢内成熟卵量,但是取食寄主后雌蜂寿命没有延长。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征
    武际, 郭熙盛, 张祥明, 王允青
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1172-1181.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.010
    摘要 ( 450 )   PDF (613KB) ( 765 )   收藏
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    【目的】研究免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征。【方法】于2007—2010连续4年采用田间定位试验研究方法。试验设传统翻耕、免耕两个处理,4次重复。供试水稻品种为皖稻68。【结果】免耕显著提高了水稻生育前期耕层土壤NH4+-N含量,但是降低了水稻生育中、后期耕层土壤NH4+-N含量。同时免耕显著提高了0—10 cm土层NO3--N含量,降低了主要生育时期10—20 cm土层NO3--N含量,有利于减少耕层土壤NO3--N的淋失。免耕促进了土壤有机碳和全氮在表层土壤的富集。0—10 cm土层有机碳和全氮含量比翻耕处理显著增加,而10—20 cm土层上述养分含量明显低于翻耕处理。免耕提高了耕层(0—20 cm)土壤容重,增幅为3.06%—6.25%。产量结果显示,免耕使水稻减产4.11%—7.70%。【结论】免耕稻田自拔节期后期土壤NH4+-N供应量的减少使免耕水稻拔节期和抽穗期的氮素吸收量均明显低于翻耕处理,导致免耕水稻成穗率的减少,是免耕水稻产量降低的主要原因。
    夏玉米不同施氮水平土壤硝态氮累积及对后茬冬小麦的影响
    张经廷, 王志敏, 周顺利
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1182-1190.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.011
    摘要 ( 592 )   PDF (582KB) ( 773 )   收藏
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    【目的】探讨夏玉米季不同施氮水平土壤硝态氮(NO3--N)累积及对后茬冬小麦的影响,利用作物轮作降低土壤NO3--N累积,减缓其淋洗,以提高氮肥周年利用率。【方法】夏玉米季设置不同施氮量处理,冬小麦采取节水省肥栽培,研究夏玉米收获后土壤剖面累积的NO3--N对冬小麦生长发育、产量及NO3--N累积动态的影响。【结果】夏玉米季施氮量与作物收获后土壤剖面NO3--N累积量,NO3--N累积量与冬小麦的产量都呈极显著线性正相关关系。冬小麦季采取限氮或不施氮处理作物收获后土壤剖面各层NO3--N含量,与夏玉米收获后相比都有显著降低。夏玉米季施氮240 kg•hm-2、冬小麦季施氮157.5 kg•hm-2(N240+157.5)或者冬小麦季不施氮前茬夏玉米季施氮360 kg•hm-2(N360+0)都能满足冬小麦各生育时期对氮的需求,产量、吸氮量和周年氮肥利用率相近且都保持较高的水平,但夏玉米季高施氮处理,当季氮存在很大的淋洗等损失风险。【结论】夏玉米季施入的氮肥对后茬冬小麦有很强的有效性,小麦季采取节水省肥栽培,能显著减少前茬作物收获后残留的NO3--N,减缓其淋洗,同时保障作物产量,提高氮肥利用率。生产中氮肥的合理分配应充分考虑前茬残留氮素对后茬的有效性。
    园艺
    不同温度/光照组合对‘赤霞珠’葡萄叶片光系统II功能的影响
    孙永江, 付艳东, 杜远鹏, 翟衡
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1191-1200.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.012
    摘要 ( 549 )   PDF (669KB) ( 645 )   收藏
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    【目的】探讨温度与光照交叉处理对‘赤霞珠’葡萄叶片光系统功能的伤害机制。【方法】以一年生‘赤霞珠’为试材,设置不同温度(28、34、37、40℃)与光强(800、1600 μmol?m-2?s-1)组合,测定叶片气体交换和叶绿素荧光参数,分析不同温度和光强处理对葡萄叶片PSⅡ活性的影响。【结果】无论高光强还是适宜光强下,随着处理温度升高,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ的实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、光合性能指数(PIABS)、捕获光能用于QA以后的电子传递的概率(ΨEo)、单位面积有活性反应中心的数量(RC/CS)均呈下降趋势;PSⅡ激发压(1-qP)、非光化学淬灭系数(NPQ)、相对荧光曲线的初始斜率(Mo)呈现上升趋势;在适宜光强条件下,28—34℃内,叶片PSⅡ的RC/CS以及受体侧未发生显著变化,Pn的下降主要是由于气孔限制引起的,温度达到和超过37℃时,PSⅡ反应中心和受体侧开始出现伤害,叶黄素循环在植物光破坏防御过程中作用增加;在高光照条件下,高光强/28℃时的Pn已降至适光/34℃时的水平, PIABS已低于适光/40℃时的水平,适宜温度范围内(28—34℃),PSⅡ电子受体侧已受到伤害,温度超过37℃时,反应中心和电子受体侧出现更加严重的伤害,叶黄素循环受到抑制,最大光化学效率明显降低。【结论】适宜光强时,温度达到或超过37℃时,PSⅡ受到伤害,发生较严重的光抑制;强光胁迫在28℃时对PSⅡ功能造成伤害,随着温度的升高,伤害显著加剧,说明强光胁迫比高温胁迫更易造成PSⅡ功能的伤害。
    葡萄芽自然休眠期间的呼吸代谢变化
    丛深, 王海波, 王孝娣, 王宝亮, 郑晓翠, 史祥宾, 刘万春, 刘凤之
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1201-1207.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.013
    摘要 ( 480 )   PDF (479KB) ( 563 )   收藏
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    【目的】探讨葡萄芽呼吸代谢与自然休眠解除的关系,为葡萄人工休眠调控技术措施的制定提供理论依据。【方法】以高需冷量品种夏黑和低需冷量品种京蜜为试材,采取呼吸抑制剂法借助氧电极研究休眠解除过程中芽的呼吸代谢变化。【结果】不同需冷量品种休眠期间芽的呼吸速率和各呼吸途径所占比例大致相同,而且变化趋势也基本一致,但低需冷量品种京蜜呼吸速率及呼吸途径发生显著变化的时间比高需冷量品种夏黑提前20 d左右,且变化更为迅速,只是变化幅度略小于夏黑。休眠期间总呼吸速率呈单曲线变化,当休眠解除时达到顶峰。底物水平上,糖酵解-三羧酸途径所占比例在休眠解除时大幅度增加。电子传递链水平上,剩余呼吸和交替途径在休眠解除时显著增加。【结论】不同品种对低温的敏感度不同,低需冷量品种对低温刺激更为敏感。糖酵解-三羧酸途径是葡萄芽休眠解除的关键因素,剩余呼吸和交替途径的激活在葡萄芽休眠解除过程中起重要作用。
    中国葡萄灰霉病菌对嘧霉胺的抗药性检测
    张玮, 乔广行, 黄金宝, 王忠跃, 李兴红
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1208-1212.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.014
    摘要 ( 473 )   PDF (461KB) ( 670 )   收藏
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    【目的】检测中国葡萄灰霉病菌对苯胺基嘧啶类杀菌剂嘧霉胺的抗药性,明确中国不同葡萄产区灰霉病菌对嘧霉胺的抗药性及抗性频率,为葡萄灰霉病的药剂防治提供理论基础。【方法】从中国葡萄主产区采集、分离纯化104个葡萄灰霉病菌(Botrytis cinerea Pers.)的单孢菌株,采用菌丝生长速率法测定其对嘧霉胺的抗药性。【结果】中国葡萄灰霉病菌对嘧霉胺的抗性频率为22.22%—62.5%,且以高抗和中抗菌株为主,其中高抗菌株频率达44.23%;葡萄不同气候栽培区的灰霉病菌对嘧霉胺抗药性不同。【结论】中国葡萄灰霉病菌对嘧霉胺的抗药性较为普遍,且存在交互抗性,据此,在葡萄灰霉病的防治中应限制嘧霉胺的使用次数,可与二甲酰亚胺类、氨基甲酸酯类杀菌剂交替使用;引进防治葡萄灰霉病的新型杀菌剂或生物农药。
    葡萄不同品种对设施环境的适应性
    王海波, 王孝娣, 史祥宾, 王宝亮, 郑晓翠, 刘凤之
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1213-1220.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.015
    摘要 ( 362 )   PDF (535KB) ( 963 )   收藏
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    【目的】选择适宜设施栽培环境的葡萄品种。【方法】以22个5年生设施葡萄常用品种为试验材料,研究不同葡萄品种对设施环境的适应性,明确影响设施葡萄连年丰产的重要环境因子。【结果】设施栽培环境条件下连年丰产能力强的品种其耐弱光能力强,但耐低浓度CO2和耐高温能力不一定强;弱光是影响设施葡萄连年丰产的主要环境因素,而低浓度CO2和高温不是影响设施葡萄连年丰产的主要环境因素。【结论】红旗特早玫瑰、紫珍香、无核白鸡心、无核早红、红标无核、87-1、乍娜、莎巴珍珠、奥迪亚无核、香妃和红香妃等品种对设施栽培环境具有较强的适应性,连年丰产能力强。弱光是影响设施葡萄连年丰产的重要环境因素。
    樱桃园土壤优势放线菌的分离及其促长功能研究
    刘灵芝, 秦嗣军, 吕德国, 王冰营
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1221-1229.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.016
    摘要 ( 427 )   PDF (679KB) ( 519 )   收藏
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    【目的】分离、筛选樱桃园土壤优势放线菌菌株,研究其在生物防治与植物促长中的应用潜力。【方法】采用皿内拮抗与发酵液促生试验分析优势放线菌菌株抗生与促进生长功能。对具有良好抑菌与促进生长作用的菌株F4-5,通过16S rDNA 序列分析研究其分类地位。【结果】从樱桃[(Cerasus avium Moench (L.) / C. sachalinensis (L.) Kom.)园土壤中共分离获得32株优势放线菌菌株。与5月和11月相比,8月土壤中放线菌数量最多。各时期分离优势放线菌的抑菌作用与促进生长能力随生育期而各异,总体上,2010年8月分离菌株抑菌与促进生长效果较为明显。放线菌菌株F4-5对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ) 、大肠杆菌(Escherichia coli ) 、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis )和蜡质芽孢杆菌(Bacillus cereus) 4株供试细菌,以及木霉(Trichoderma viride)、根霉(Rhizopus stolonifer)和黑曲霉(Aspergillus niger)3株供试真菌均表现出明显抑制效果,具有广谱抗生性。同时,菌株F4-5亦可显著促进山荆子(Malus baccata (L.) Brokh.)种子萌发与胚根生长,较对照分别提高了201.1%和43.5%,表现出抗生与促进生长双重效应。根据形态、培养特征及16S rDNA 序列分析, 初步鉴定菌株F4-5为灰黄链霉菌(Streptomyces flavogriseus)。【结论】不同时期樱桃园土壤放线菌数量、分布、抗生及促进种子萌发特性变化较大,灰黄链霉菌F4-5菌株具有良好的广谱抗生性与促进种子萌发、胚根生长的作用。
    贮藏·保鲜·加工
    不同包装方法对蓝莓采后贮藏品质和抗氧化活性的影响
    陈杭君, 王翠红, 郜海燕, 毛金林, 周拥军
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1230-1236.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.017
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    【目的】研究低温条件下,不同包装方法对蓝莓果实采后贮藏品质和抗氧化活性的影响,探索适宜的贮藏包装方式,为蓝莓保鲜技术的发展与应用提供理论指导。【方法】以‘灿烂’蓝莓品种为试材,在(5±0.5)℃贮藏条件下,分别采用不打孔聚乙烯(PE)保鲜袋、打孔聚乙烯保鲜袋包装和不包装处理。通过分析营养品质、抗氧化酶活性和抗氧化物质含量等指标的变化,探讨包装方式对蓝莓采后贮藏品质及抗氧化活性的影响。【结果】蓝莓果实在低温贮藏条件下,采用PE保鲜袋包装能有效防止果实失水、延缓硬度和可溶性固形物(TSS)的变化,并能较好维持果实抗氧化性能,但对可滴定酸含量变化无显著影响。【结论】采用不同包装方式对蓝莓贮藏品质存在明显差异,其效果依次为:不打孔PE袋>打孔PE袋>无膜包装。
    畜牧·资源昆虫
    FSH对体外培养仔猪睾丸支持细胞cyclin D1 mRNA和 cyclin E1 mRNA表达的影响
    张姣姣, 王怡, 张会琼, 孙思, 孙燕, 王鲜忠, 张家骅
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1237-1246.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.018
    摘要 ( 443 )   PDF (556KB) ( 516 )   收藏
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    【目的】确定FSH是否能调节支持细胞cyclin D1 mRNA和cyclin E1 mRNA的表达及可能的机制。【方法】以培养的仔猪睾丸支持细胞为试验材料,通过添加各种信号通路的抑制剂,应用实时荧光定量PCR 检测cyclin D1 mRNA和cyclin E1 mRNA的相对表达量。【结果】不同浓度的FSH(0—100 ng•mL-1)均可促进cyclin D1 mRNA和cyclin E1 mRNA的表达(P<0.05),在FSH浓度为50 ng•mL-1时两种基因的表达量最大(P<0.05);FSH(50 ng•mL-1)也以时间依赖的方式促进了cyclin D1 mRNA和cyclin E1 mRNA的表达(P<0.05),在作用30 min时其表达量达到高峰(P<0.05)。不同浓度的Foskolin (0—20 μmol•L-1)均可以促进cyclin D1 mRNA和cyclin E1 mRNA的表达(P<0.05),但均低于FSH单独作用时两种基因的表达量;Rp-cAMP(0—40 μmol•L-1)、H-89(0—30 μmol•L-1)和Verapamil(0—100 μg•mL-1)以剂量依赖的方式抑制了FSH诱导的cyclin D1 mRNA和cyclin E1 mRNA的表达(P<0.05),而且Rp-cAMP和Verapamil联合作用对FSH的抑制效果高于单独的抑制效果(P<0.05),但低于两者之和。此外,不同浓度的U0126(0—10 μmol•L-1)降低了FSH诱导的cyclin D1 mRNA和cyclin E1 mRNA的表达(P<0.05),而Rp-cAMP、H-89、Verapamil和U0126单独作用时,cyclin D1 mRNA和cyclin E1 mRNA的表达与对照相比没有显著差异(P>0.05)。【结论】FSH以剂量依赖和时间依赖的方式诱导了cyclin D1 mRNA和cyclin E1 mRNA的表达;cAMP-PKA、Ca2+和ERK1/2参与了FSH对cyclin D1 mRNA和cyclin E1 mRNA表达的调节。
    鸡下丘脑高丰度miR-101的组织表达谱与功能预测分析
    李国喜, 王乐乐, 孙桂荣, 康相涛
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1247-1255.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.019
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    【目的】 全面了解鸡下丘脑高丰度miR-101的组织表达情况和潜在生物学功能,为揭示下丘脑调控鸡机体能量平衡的分子机制奠定基础。【方法】 采用茎-环定量RT-PCR方法检测miR-101在固始鸡4个发育阶段、13种组织中的表达,利用Pictar算法预测miR-101的靶基因并对预测靶基因分别进行Gene Ontology分析、通路分析和分层富集。【结果】 miR-101的表达具有明显的时序特征和组织特异性,胚胎期各组织中的表达水平明显高于出壳后,脑部各组织中的表达水平明显高于其它被检测的组织,并在14胚龄下丘脑以及17胚龄小肠和腿肌中高丰度富集;miR-101的预测靶基因在生物学调节、代谢过程、发育过程和细胞过程等基本生物学过程中显著富集;针对神经系统发育的生物信息学分析显示,miR-101调控功能主要涉及脑发育、神经元分化、神经发生调节、神经胶质细胞分化和星形胶质细胞分化等生物学过程。【结论】 miR-101为脑部组织高丰度表达miRNA,在脑发育相关的许多生物学过程中可能发挥重要的调节作用。
    莱克多巴胺表面分子印迹材料的制备、表征及吸附性能
    杨挺, 吴银良, 李存, 赵健, 陈国, 吕燕
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1256-1262.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.020
    摘要 ( 450 )   PDF (704KB) ( 859 )   收藏
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    【目的】制备莱克多巴胺硅胶表面分子印迹材料。【方法】以3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷为媒介,将聚甲基丙烯酸(PMAA)偶合接枝到硅胶微粒表面,形成接枝微粒PMAA/SiO2;以莱克多巴胺为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,对接枝在硅胶表面的PMAA 大分子链进行分子印迹,制备莱克多巴胺表面分子印迹材料(MIP-PMAA/SiO2)。采用扫描电镜观察了分子印迹材料表面,用红外光谱对分子印迹材料的化学结构进行表征。静态法研究分子印迹材料对莱克多巴胺的结合性能与分子识别特性。【结果】莱克多巴胺分子印迹材料对莱克多巴胺的吸附能力明显强于克仑特罗和沙丁胺醇,吸附量为11.08 mg•g-1,特异性吸附容量为9.93 mg•g-1,印迹指数为9.63,吸附平衡时间为10 min,洗脱5 min,解吸附率为92.3%。【结论】分子印迹材料对莱克多巴胺具有特异的识别选择性、优良的结合亲和性及洗脱性。
    家蚕miR-14的上调表达与靶基因的预测分析
    刘悦, 羊兰翠, 聂作明, 陆旋, 吕正兵, 陈健, 于威, 吴祥甫, 张耀洲
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1263-1271.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.021
    摘要 ( 394 )   PDF (645KB) ( 700 )   收藏
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    【目的】了解家蚕细胞中上调miRNA的方法及靶基因预测,为家蚕miRNA的功能研究提供方法参考。【方法】构建家蚕miR-14的真核表达载体pSK-hr3-ie1-EGFP-pri-mir-14并在家蚕BmN细胞中表达,同时通过转染化学合成的miRNA mimics上调BmN细胞中miR-14的水平。首先通过PCR扩增miR-14的前体及其侧翼序列(pri-mir-14)并克隆至真核表达载体pSK-hr3-ie1-EGFP的EGFP基因下游。分别将重组质粒pSK-hr3-ie1-EGFP-pri-mir-14、对照质粒pSK-hr3-ie1-EGFP、bmo-miR-14 mimics和negative control mimcs转染至家蚕BmN细胞,观察EGFP及FAM在细胞中的荧光情况,以检测其转染效率,qRT-PCR方法检测bmo-miR-14在细胞中的水平。分别采用RNAhybrid和miRanda预测bmo-miR-14的靶基因。【结果】重组表达载体pSK-hr3-ie1-EGFP-pri-mir-14与miRNA模拟物bmo-miR-14 mimics都能上调BmN细胞中的miR-14水平,与对照相比分别提高了2.1、984倍。利用生物信息学方法预测bmo-miR-14靶基因,RNAhybrid和miRanda分别预测得到153和171个潜在bmo-miR-14靶基因,其中两者共同预测的靶基因有49个。GO分析结果显示,预测的49个靶基因的分子功能集中于结合和催化;而生物学过程集中于细胞过程和代谢过程。【结论】通过转染重组质粒及化学合成miRNA mimics,使细胞中相应的miRNA上调,可用于bmo-miR-14后续的功能研究。
    兽医
    猪类胚胎生殖细胞体外诱导分化为神经细胞的研究
    丛义梅, 马婧, 孙瑞珍, 王健宇, 薛冰华, 胡魁, 尹智, 刘忠华
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1272-1279.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.022
    摘要 ( 513 )   PDF (894KB) ( 643 )   收藏
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    【目的】探讨猪类胚胎生殖细胞向神经细胞分化的潜能。【方法】采用性腺-中肾区基质细胞与猪原始生殖细胞共培养的方法得到猪类胚胎生殖细胞,通过直接分化的方法进行神经细胞定向诱导。【结果】(1)与小鼠成纤维细胞作为饲养层相比,性腺-中肾区基质细胞作为饲养层同样能够支持猪类胚胎生殖细胞生长,二者对猪类胚胎生殖细胞的增殖能力不存在显著影响;(2)猪类胚胎生殖细胞有较强的碱性磷酸酶活性,Q-PCR结果显示多能性基因Oct4、Sox2及Nanog表达,增殖能力呈现“S”型,即生长的潜伏期、对数期及平台期,猪类胚胎生殖细胞经体外悬浮培养能够形成拟胚体;(3)经过诱导猪类胚胎生殖细胞能够分化形成表达神经干细胞、神经元及神经胶质细胞标记物的多种神经细胞类型。【结论】从早期性腺中成功分离培养得到了猪类胚胎生殖细胞,通过简单、快速的神经细胞分化的诱导体系证实了猪类胚胎生殖细胞具有体外定向分化为多种神经谱系细胞的能力。
    中国西部天然草地疯草生态及动物疯草中毒研究与防控现状
    周启武, 赵宝玉, 路浩, 王姗姗, 张樑, 温伟利, 杨晓雯
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1280-1296.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.023
    摘要 ( 577 )   PDF (1054KB) ( 690 )   收藏
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    西部天然草地是中国草地畜牧业的重要生产基地,也是其重要的绿色生态屏障,对维护生态安全和食物安全,保护人类生存环境,实现草地永续利用,具有重要战略意义。长期以来,由于草地干旱、超载过牧、盲目开垦等自然和人为因素的影响,以及草地基础建设投入不足和管理滞后,导致草地大面积沙化和毒草化。特别是近几十年来,草地毒害草的迅速蔓延,造成草地植被群落和生物多样性减少,草地植被单一,沙漠化等生态学问题,严重影响了草地生态平衡以及牧区畜牧业的可持续发展。“疯草”已成为西部天然草地主要毒害草之首,每年给畜牧业造成直接经济损失超过几十亿元。本文就中国西部天然草地疯草研究历史、种类与生态分布、毒性灾害状况、毒性成分与毒性机理、灾害及综合防控技术进行综述,并提出今后疯草研究中应注意的问题,对认识疯草在天然草地中的生态作用和疯草灾害综合防控具有重要指导意义。
    研究简报
    不同光质LED光源对黄瓜苗期生长及叶绿素荧光参数的影响
    曹刚, 张国斌, 郁继华, 马彦霞
    中国农业科学. 2013, 46(6):  1297-1304.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.06.024
    摘要 ( 513 )   PDF (629KB) ( 931 )   收藏
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    【目的】研究不同光质光源对黄瓜幼苗生长、光合色素含量及叶绿素荧光参数的影响。【方法】以发光二极管(LED)精量调制光质和光强(红光、蓝光、白光和红蓝混合光),白光作为对照,黄瓜品种银胚99为试材,研究不同光质LED光源(W、R、B、7R/3B、8R/2B、9R/1B)对幼苗的影响。【结果】在不同光质的影响下,黄瓜幼苗生长存在差异。蓝光(B)处理下可以明显提高植株的茎粗、叶绿素及类胡萝卜素含量;红蓝组合光有利于黄瓜幼苗的生长发育,7R/3B、8R/2B、9R/1B处理下壮苗指数、植株干物质量、Fv/Fm、ФPSII和qP均高于单一的红(R)、蓝(B)光处理;红光(R)处理下黄瓜幼苗的生物量和NPQ最大,处理期间叶绿素a/b值居高,呈现阳生植物的特性。【结论】红蓝组合光有利于黄瓜幼苗的生长,其株高、壮苗指数、植株干物质量及Fv/Fm、ФPSII和qP值与对照和单色光处理相比,均有显著提高,增强了光系统Ⅱ反应中心的开放程度和光能转换效率,保护了光系统Ⅱ的健康,尤以8R/2B处理表现突出。