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当期目录

    2013年 第46卷 第7期 刊出日期:2013-04-01
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    三个水稻联乙烯还原酶基因突变体的比较研究
    王平荣, 马晓智, 李春梅, 孙昌辉, 邓晓建
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1305-1313.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.001
    摘要 ( 537 )   PDF (1071KB) ( 534 )   收藏
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    【Objective】 The present study was aimed at investigating the differences of mutant phenotypes resulting from different mutations in base sequence of rice divinyl reductase gene OsDVR (Os03g22780), and evaluating application potential of this gene in rice breeding as a leaf color marker gene. 【Method】The yellow-green leaf mutants isolated from Indica rice variety G46B and japonica rice variety Nipponbare via ethyl methanesulfonate mutagenesis were detected using high-performance liquid chromatography (HPLC) to screen the mutants accumulating divinyl chlorophyll. Then genetic analysis, gene mapping and allelism test of the target mutants were performed. Subsequently, DNA sequencing of OsDVR gene in these mutants and alignment of the deduced amino acid sequences of homologous DVR proteins were conducted, and leaf photosynthetic pigments, plant phenotypes and main agronomic traits of the mutants were investigated. 【Result】590ys and 525ys, two novel mutants accumulating divinyl chlorophyll, were obtained by screening 53 yellow-green leaf mutants isolated from ethyl methanesulfonate mutagenesis. Their mutant phenotypes were all controlled by a pair of recessive nuclear gene and moreover, the mutant genes were all mapped on the chromosomal region harbouring the 824ys mutant gene reported. Furthermore, allelism test confirmed that the mutant genes of 590ys and 525ys were allelic to that of 824ys. So 590ys, 525ys and 824ys mutants were all OsDVR mutants. However, mutational sites of OsDVR mutant gene and their encoded protein product in the three mutants were different, which resulted in extremely significant differences of chlorophyll contents and compositions, plant phenotypes, main agronomic traits and yields per plant among the three mutants. Among them, 525ys mutant had slight yellow leaves, and its growth and development, main agronomic traits and yield per plant were affected relatively less, indicating that 525ys mutant gene can basically meet the requirements as a leaf color marker gene introduced into rice male sterile lines. 【Conclusion】Different mutations in base sequence of OsDVR gene could result in extremely significant differences of mutant phenotype and yield per plant. The OsDVR mutant gene could be applicable in hybrid rice breeding as a leaf color marker gene.
    苎麻BnbZIP1转录因子基因的克隆与表达特征分析
    周精华, 揭雨成, 邢虎成, 钟英丽, 余伟林
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1314-1322.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.002
    摘要 ( 393 )   PDF (979KB) ( 586 )   收藏
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    【目的】克隆苎麻转录因子基因BnbZIP1,分析其序列及表达特征,同时进行原核表达以及亚细胞定位分析。【方法】根据苎麻转录组测序中的Unigene48047片段序列,采用RT-PCR结合RACE技术克隆该基因的全长cDNA序列,并进行生物信息学分析;利用Real-time PCR分析该基因在不同组织和不同胁迫条件下表达特征;构建原核表达载体,进行原核表达;构建含EGFP的融合表达载体,观察其亚细胞定位情况。【结果】苎麻BnbZIP1的cDNA全长为2 071 bp,开放读码框为1 407 bp,编码468个氨基酸,推导该多肽的等电点和分子量为7.12和51.57 kD,与毛果杨(XP_002307972)的bZIP基因氨基酸序列的相似性最高,达到93%;IPTG诱导产生的重组蛋白相对分子量约为52 kD,与理论值一致;亚细胞定位分析表明其定位在细胞核中;荧光定量PCR分析表明,该基因在苎麻根、茎、茎尖、叶片、雌花和雄花中均有表达,其中,在雄花中表达最高,在根中表达最低,且该基因受ABA、干旱和高盐诱导上调表达。【结论】获得了BnbZIP1的全长cDNA序列,其编码蛋白具有植物bZIP转录因子典型的结构域,且该基因响应ABA、干旱和高盐逆境胁迫,预示该基因可能在植物抗逆反应中发挥着重要的调控作用。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其形态和力学机理
    李国辉, 钟旭华, 田卡, 黄农荣, 潘俊峰, 何庭蕙
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1323-1334.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.003
    摘要 ( 451 )   PDF (812KB) ( 800 )   收藏
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    【目的】研究施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其与茎秆形态性状和力学性状的关系及其作用机理,为水稻抗倒高产栽培调控提供依据。【方法】以常规籼稻银晶软占为材料,设置4个氮水平,进行大田试验,研究施氮对水稻茎秆基部节间形态和力学性状的影响及其与倒伏指数的关系。【结果】施氮影响水稻茎秆的形态和力学性状。随着施氮量的增加,株高增加,重心上移,基部节间长度增加,节间充实度下降,抗折力和弹性模量减小,茎秆倒伏指数增加,抗倒伏能力下降。倒伏指数与株高、重心高度及基部节间长度呈正相关,而与基部节间充实度、抗折力及弹性模量呈负相关,且相关系数大多达到显著或极显著水平。倒伏指数与单位面积有效穗数和每穗总粒数呈显著或极显著正相关,而与结实率和千粒重呈负相关趋势。【结论】株高、重心高度、基部节间长度和基部节间充实度等形态性状,以及弯曲力矩、抗折力等力学性状,是影响水稻茎秆抗倒伏能力的主要因素。
    水氮管理模式与磷钾肥配施对杂交水稻冈优725养分吸收的影响
    孙永健, 孙园园, 徐徽, 杨志远, 秦俭, 彭玉, 马均
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1335-1346.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.004
    摘要 ( 423 )   PDF (694KB) ( 596 )   收藏
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    【目的】研究水氮管理模式与磷钾肥配施对水稻养分吸收的影响,为水稻水肥高效利用提供依据。【方法】以杂交稻冈优725为材料,通过“淹水灌溉+氮肥优化运筹(W1N1)”、“控制性交替灌溉+氮肥优化运筹(W2N1)”、“旱种+氮肥优化运筹(W3N2)”3种水氮管理模式及不同的磷钾肥配施处理,分析对水稻氮、磷、钾吸收特点的影响,并探讨各养分间及其与产量、生理特性指标间的关系。【结果】水氮管理模式和磷钾肥配施对水稻氮、磷、钾素的吸收、生理特性及产量均存在显著的影响;W2N1管理模式与磷、钾肥施用量均为90 kg?hm-2的配施(P90K90处理)组合能促进抽穗及成熟期各养分的累积,提高剑叶光合速率(Pn)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及根系活力,延缓剑叶丙二醛(MDA)增幅,为本试验稳产、高效最佳的水肥运筹模式;而配施肥量过重(P90K180处理)时水肥调控优势减弱,增产不显著,会导致肥料利用效率、产投效益降低。旱种相对于淹灌下的水氮优化管理模式与P90K180配施组合,会导致肥料利用效率降低,但能提高稻谷增产幅度,为生产中水资源不足的情况下参考。相关分析表明,水肥调控下稻株抽穗及成熟期氮、磷、钾累积间及与产量间均存在显著正相关(r=0.644*—0.939**);且抽穗及成熟期各养分累积量和产量与结实期各阶段剑叶Pn、SOD活性及根系活力均存在正相关性(r=0.545—0.902**),与剑叶MDA含量呈显著或极显著负相关(r=-0.612*—-0.879**),尤其以抽穗后1—7 d相关性最高。【结论】本试验条件下,W2N1-P90K90为最优的水肥调控模式,在一定程度上调节结实期稻株生理代谢活性,提高养分累积量及稻谷产量,W1N1模式与P90K90配施为宜,而W3N2模式下可适当提高钾肥配施量以P90K180配施为宜。
    栽培方式与免耕对杂交稻Ⅱ优498灌浆期根系衰老和籽粒灌浆的影响
    杨志远, 孙永健, 徐徽, 秦俭, 贾现文, 马均
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1347-1358.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.005
    摘要 ( 511 )   PDF (713KB) ( 622 )   收藏
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    【目的】探明不同栽培方式水稻在翻免耕条件下根系衰老状况以及籽粒灌浆特性。【方法】以重穗型杂交稻Ⅱ优498为试验材料,测量根系伤流量并用原状土柱法挖根考察根干重,用Richard方程拟合宽窄行栽培、三角形强化栽培、宽行窄株栽培以及抛秧栽培在翻耕和免耕条件下的籽粒灌浆过程并进行比较研究。【结果】与翻耕稻相比,免耕稻根量较小,但灌浆前、中期根系活力要高于前者,灌浆后期根系活力急剧降低,维持根系功能的能力较差,产量较低。三角形强化栽培根系功能较其余栽培方式有显著优势,但其对免耕适应性较差,而宽窄行栽培和抛秧栽培与免耕互作可以促进二者在免耕条件下的根系活力。栽培方式与免耕对籽粒灌浆过程产生较大影响,甚至改变灌浆类型。宽窄行栽培、宽行窄株栽培以及抛秧栽培在免耕条件下为同步灌浆型,而在翻耕条件下则为异步灌浆型,三角形强化栽培灌浆类型则相反。总体而言,籽粒中期灌浆速度远大于前期和后期,虽然灌浆持续时间较短,但仍然对籽粒灌浆做出主要贡献。【结论】栽培方式和免耕对杂交稻Ⅱ优498根系衰老和籽粒灌浆过程产生较大影响,从根系角度看,宽窄行栽培和抛秧栽培更适合免耕条件,而三角形强化栽培在翻耕条件下更有利于其优势的发挥。由于四川盆地自然条件因素限制,Ⅱ优498弱势粒并未充分灌浆,尤其是免耕抛秧栽培以及翻耕三角形强化栽培。
    植物保护
    斜纹夜蛾SpLPDI的克隆、表达及其 对莱氏野村菌的免疫应答分析
    李燕, 王中康, 陈环, 冯二艳, 殷幼平
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1359-1369.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.006
    摘要 ( 339 )   PDF (989KB) ( 581 )   收藏
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    【目的】研究斜纹夜蛾(Spodoptera litura)蛋白质二硫键异构酶基因(SpLPDI)的表达特性以及在莱氏野村菌入侵过程中的可能作用,为深入探讨斜纹夜蛾应答莱氏野村菌侵染的免疫分子机制奠定基础。【方法】根据斜纹夜蛾脂肪体抑制差减杂交文库(SSH)中筛选的PDI 的EST序列设计特异引物,结合SMART RACE技术,克隆SpLPDI的cDNA全长,并进行生物信息学分析;运用半定量RT-PCR和定量qPCR进行该基因的组织分布与差异分析;用qPCR研究SpLPDI被莱氏野村侵染诱导后的表达特性;用原核表达来研究其蛋白特征。【结果】斜纹夜蛾SpLPDI的cDNA全长为2 367 bp,包含1个1 485 bp的ORF,编码494个氨基酸。生物信息学分析表明,SpLPDI含有1个17个氨基酸残基的信号肽,2个硫氧还蛋白的活性域和1个RDEL内质网定位信号肽,且具有典型的PDI蛋白家族a-b-b′-a′的结构特点;同源序列对比分析发现SpLPDI蛋白在a和a′结构的活性域和内质网定位信号肽均极为保守;进化分析表明,斜纹夜蛾SpLPDI与家蚕的亲缘最近,与隐孢子虫和黑曲霉的亲缘较远。表达谱分析表明,SpLPDI在所选组织中均有表达,在血液中表达量最高,脂肪体次之,头部最低。经莱氏野村菌诱导后,SpLPDI在脂肪体和中肠中表达均有显著上调表达,但是在脂肪体的上调幅度比中肠的大。克隆的SpLPDI在大肠杆菌中成功表达出大量可溶蛋白。【结论】从斜纹夜蛾中克隆出蛋白质二硫键异构酶基因SpLPDI,在莱氏野村菌的诱导下有显著上调表达,可能与斜纹夜蛾相关的免疫应答有关。
    促进稻田农药利用效率的表面活性剂筛选
    徐广春, 顾中言, 徐德进, 许小龙
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1370-1379.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.007
    摘要 ( 430 )   PDF (699KB) ( 492 )   收藏
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    【目的】从有机硅、烷基酚聚氧乙烯醚和氮酮 3类10种表面活性剂中筛选出能促进稻田农药利用效率的表面活性剂。【方法】分别采用国家标准GB 5549-1990和表面张力法测定10种表面活性剂溶液的表面张力及其对应的临界胶束浓度,并以表面张力降低的效率、初始接触角以及微量称重法测定的最大稳定持留量为依据筛选出适宜稻田喷雾使用的表面活性剂。【结果】PTS和NP-15达到临界胶束浓度时的溶液表面张力大于稻叶的临界表面张力,初始接触角均大于100°,不能粘附和润湿稻叶;GSS、KNS和GJZ可在稻叶上润湿,但初始接触角均大于90°,难以瞬间地粘附稻叶,易滚落或流失;其余5种表面活性剂适宜浓度下均可在稻田喷雾使用,其中有机硅表面活性剂Silwet 408的粘附、润湿效果好,其在30°、45°和60°倾角稻叶上的流失点((14.33±0.27)、(12.44±0.58)和(10.27±0.40)mg•cm-2)和最大稳定持留量((7.98±0.37)、(6.84±0.40)和(5.23±0.23)mg•cm-2)的最大值均显著高于TX-10。在水和3种常用药剂(毒死蜱、井冈霉素和吡虫啉)推荐浓度的药液中添加质量浓度为125.0 mg•L-1的Silwet 408,均能降低药液的表面张力至20.77—23.12 mN•m-1,初始接触角降至28.4°—67.1°,除毒死蜱推荐浓度外最大稳定持留量均显著增加。【结论】10种供试表面活性剂中的5种适宜浓度下可用于稻田喷雾,其中以Silwet 408 最适宜用于稻田喷雾,其最佳添加浓度为125.0 mg•L-1。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    氮肥调控与地表覆盖对旱地冬小麦氮素吸收 及残留淋失的影响
    李强, 王朝辉, 戴健, 李富翠, 李孟华, 赵护兵, 曹群虎
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1380-1389.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.008
    摘要 ( 396 )   PDF (412KB) ( 571 )   收藏
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    【目的】针对西北旱区水分缺乏和氮肥施用不合理的问题,探索作物增产与水肥高效的施肥与栽培模式,以指导旱地农业生产。【方法】通过在黄土高原旱地进行的长期田间定位试验,研究早春追肥、氮肥调控、垄覆沟播、播种密度、夏闲期秸秆覆盖等措施对作物产量与氮素利用,以及收获后土壤硝态氮残留,夏闲期残留硝态氮淋溶和土壤氮素矿化的影响。【结果】旱地早春追肥、氮肥调控+早春追肥、氮肥调控+垄覆沟播、氮肥调控+垄覆沟播增密处理小麦产量比农户常规施肥分别提高15.7%、22.2%、38.6%和24.8%,作物氮吸收增加25.0%、32.0%、36.4%和6.4%,氮素收获指数提高3.8%、3.3%、5.7%和6.8%,当季硝态氮残留减少30.9%、20.0%、59.5%和68.2%,夏闲期硝态氮向60 cm以下土层的淋溶减少27.5%、24.6%、42.3%和24.3%。【结论】渭北旱区早春追肥、氮肥调控+早春追肥、氮肥调控+垄覆沟播和氮肥调控+垄覆沟播增密在提高冬小麦产量的同时,促进作物氮的吸收,减少肥料氮的残留,其中氮肥调控+垄覆沟播结合夏闲期秸秆覆盖,在增加土壤保水蓄水的同时,避免硝态氮向深层淋失,效果更好。
    缓释氮肥与普通尿素配施提高冬小麦-夏玉米施肥效果的研究
    司贤宗, 韩燕来, 王宜伦, 刘蒙蒙, 谭金芳
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1390-1398.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.009
    摘要 ( 427 )   PDF (581KB) ( 704 )   收藏
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    【目的】探求冬小麦-夏玉米轮作高产体系高效简化的施肥技术。【方法】通过两年定位试验,采用冬小麦-夏玉米轮作一年两熟高产(22 500 kg•hm-2)生产的土壤条件及栽培管理措施,分别以不施氮肥(CK)和普通尿素施一次基肥和三次追肥(简称一基三追)常规施肥模式(CK1)为对照,研究一次基肥和一次追肥(简称一基一追)施肥模式下缓释尿素和普通尿素不同配比模式对冬小麦-夏玉米轮作体系产量、地上部氮素积累量、氮肥利用效率、土壤无机氮动态等指标的影响。【结果】两年试验表明,在冬小麦季,与CK1相比,100%缓释尿素处理(T1)在产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率方面与前者无显著差异,80%-20%缓释-普通尿素组合、60%-40%缓释-普通尿素组合处理(T2、T3)上述各项指标显著低于CK1;夏玉米季,各缓释尿素处理在产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率方面均不低于CK1,表现出较好的施肥效应,其中T2处理两年产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率均达最高。与CK1相比,在冬小麦季,T1在灌浆后具有相对较高的无机氮水平;在夏玉米季,T2在吐丝后15 d具有相对较高的无机氮水平,且在吐丝期土壤无机氮水平亦高于其它缓释尿素处理。【结论】本试验条件下,冬小麦-夏玉米轮作体系采用T1、T2处理一基一追模式的产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率均高于CK1,总产量均超过22 500 kg•hm-2,实现了高产高效简化的施肥目标。
    碳氮比对鸡粪堆肥中土霉素降解和堆肥参数的影响
    王桂珍, 李兆君, 张树清, 马晓彤, 梁永超
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1399-1407.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.010
    摘要 ( 415 )   PDF (560KB) ( 854 )   收藏
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    【目的】分析不同C/N处理下土霉素在鸡粪堆肥中的降解及其对堆肥理化性质的影响,以期阐明不同C/N处理对土霉素降解及堆肥腐熟度的影响。【方法】以鸡粪和小麦秸秆为原料,采用室内好氧堆肥法,研究鸡粪好氧堆肥过程中,不同C/N处理(T1:C/N=21.6、T2:C/N=25.5和T3:C/N=32.8)对鸡粪堆肥中土霉素的降解及堆体温度、pH、发芽指数等指标的影响。【结果】(1)C/N对鸡粪堆肥过程中土霉素的降解影响显著。整个堆肥期内,不同处理土霉素的降解速率大小顺序为T2>T3>T1。土霉素在各处理堆体中的降解均符合一级动力学方程,其相关系数介于0.9431—0.9967。(2)土霉素存在条件下,堆肥初始C/N对堆体温度是有影响的。C/N高的处理较C/N低的处理堆体温度上升速率快, 达到最高温所需的时间也较短,最高温也较高。(3)C/N对土霉素存在下鸡粪堆肥堆体可溶性氮含量影响显著。如堆肥结束时T1、T2和T3处理堆体NO3--N与堆肥初始相比分别升高78.50%、62.37%和59.34%。(4)高C/N处理在一定程度上可以显著降低堆肥浸提液的生物毒性。如堆肥结束时C/N为25.5和32.8的处理GI>80%。【结论】对含有土霉素的鸡粪进行堆肥,较高的初始C/N(25.5-32.8)能够有效地促进鸡粪中土霉素的降解和鸡粪的腐熟。
    园艺
    华东葡萄抗白粉病VpMYBR1基因表达与功能分析
    侯鸿敏, 王浩, 殷向静, 闫琴, 王跃进, 王西平
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1408-1418.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.011
    摘要 ( 404 )   PDF (1070KB) ( 721 )   收藏
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    【目的】从华东葡萄抗白粉病株系‘白河-35-1’中克隆VpMYBR1基因,并进行基因表达与功能分析,为揭示抗白粉病机制提供理论依据。【方法】采用RT-PCR 和RACE技术克隆VpMYBR1 基因cDNA全长序列,并利用半定量和定量RT-PCR技术进行不同器官和不同处理后的表达分析;通过花序浸染法转化拟南芥,对转基因及未转化对照植株抗白粉病鉴定、台盼蓝染色和抗病标记基因表达分析研究基因功能。【结果】VpMYBR1基因cDNA序列全长539 bp,有228 bp的完整开放阅读框,编码75个氨基酸,包含1个Sant/myb结构域,GenBank 登录号为HQ284197;VpMYBR1基因在‘白河-35-1’不同器官中均有表达,且叶中的表达量最强,花序和果实中表达量最弱;VpMYBR1基因的表达在抗白粉病的华东葡萄‘白河-35-1’与感病的‘湖南-1’、抗病的毛葡萄‘商-24’叶片接种白粉菌6 h后达到最大值,而且在‘白河-35-1’中最高,达接种前的28倍。同样,VpMYBR1基因在SA、MeJA处理后的‘白河-35-1’中的表达量明显高于‘商-24’和‘湖南-1’;将VpMYBR1基因导入野生型拟南芥,提高了转基因株系的抗病性;台盼蓝染色和抗病标记基因表达分析表明,该基因可能通过过敏反应(hypersensitive reaction, HR)提高了转基因株系的抗病性。【结论】从华东葡萄克隆了VpMYBR1基因,基因表达及功能分析表明,该基因具有提高转基因植株白粉病抗性的功能。
    蕙兰Flowering locus T基因的克隆及其对开花的影响
    孙崇波, 向林, 李小白, 秦德辉, 李伯钧, 郭方其, 吴超
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1419-1425.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.012
    摘要 ( 416 )   PDF (626KB) ( 591 )   收藏
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    【目的】 探讨CfFT基因在蕙兰成花中的作用。【方法】采用RT-PCR结合RACE技术从蕙兰(Cymbidium faberi)中克隆Flowering locus T(FT)同源基因CfFT。采用实时定量RT-PCR对不同组织及不同花发育时期CfFT进行表达分析。将该基因克隆到PBI121载体上导入烟草中,并对不同转基因烟草株系中的CfFT、NFL、NtFUL和NAP1基因进行实时定量RT-PCR分析。【结果】对蕙兰花芽分化不同时期的CfFT的表达分析表明,CfFT在花芽分化初期的表达量最高,之后随着花芽的成熟表达量逐渐降低。将CfFT导入烟草进行异源表达,转基因株系表现出明显的早花表型。对开花时间不一的转基因株系中的CfFT表达分析表明,其表达量与转基因烟草开花时间早晚成正比。进一步对这些株系内源的NFL、NAP1和NtFUL表达分析表明,NFL、NAP1和NtFUL基因的表达量与CfFT表达成正比,说明NFL、NAP1和NtFUL的表达受FT基因的上游调控。【结论】在烟草中异源表达蕙兰中的CfFT基因能促进烟草提前开花。
    贮藏·保鲜·加工
    牛肉解冻过程中蛋白质氧化效应分析
    李银, 孙红梅, 张春晖, 白跃宇, 王振宇
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1426-1433.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.013
    摘要 ( 399 )   PDF (609KB) ( 995 )   收藏
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    【目的】研究冷冻牛肉解冻过程中蛋白质的氧化效应,为冻肉保鲜解冻和品质劣变控制提供理论依据。【方法】将冷冻的草原黄牛后腿肉样分别在低温高湿变温解冻(试验组,温度2℃→6℃→2℃,相对湿度RH>90%)与空气自然解冻(对照组,控温4℃)条件下解冻,分析比较牛肉解冻过程中蛋白质氧化效应。【结果】试验组的牛肉较对照组肉色氧化程度低,外观新鲜;肌原纤维蛋白的氧化程度低(羰基含量比对照组低0.75 nmol•mg-1,巯基含量比对照组高13.11 nmol•mg-1),牛肉的蒸煮损失率、解冻汁液流失率、汁液中蛋白质含量都显著低于对照组;SDS-PAGE电泳及示差扫描量热仪(DSC)结果显示,解冻过程中蛋白质发生了交联、降解和变性,但对照组牛肉蛋白质变性较试验组严重;电镜扫描结果表明,解冻会破坏肌肉微观结构,试验组牛肉肌纤维束遭破坏程度显著低于对照组。【结论】解冻过程中蛋白质氧化引起肉色褐变、蛋白质的交联降解及变性、肌纤维结构遭到破坏、持水性降低、造成汁液流失,导致品质下降。采用低温高湿变温解冻工艺可显著降低牛肉解冻过程中的蛋白质氧化和品质劣变,实现冷冻牛肉的保鲜解冻。
    畜牧·资源昆虫
    秦川牛FABP4基因重组腺病毒载体的构建与鉴定
    魏胜娟, 昝林森, 王洪宝, 成功, 季舒涵, 王虹, 付常振, 姜碧杰
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1434-1440.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.014
    摘要 ( 605 )   PDF (791KB) ( 357 )   收藏
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    【目的】旨在通过构建秦川牛FABP4基因的重组腺病毒载体,为在细胞水平研究FABP4基因的功能和作用机制做准备。【方法】根据GenBank收录的牛FABP4基因mRNA序列设计引物,PCR扩增并克隆测序。将目的基因连接到穿梭载体pAdTrack-CMV上并用PmeⅠ线性化后,转化含有腺病毒骨架载体pAdEasy-1的E. coli BJ5183感受态细胞进行同源重组,得到重组质粒pAd-FABP4,并用PacⅠ酶切鉴定。将经过PacⅠ线性化的pAd-FABP4转染HEK 293A细胞进行病毒包装和扩增,TCID50法测定病毒滴度。【结果】经测序鉴定本次克隆的FABP4 序列与GenBank收录的一致。 酶切鉴定、绿色荧光观察、PCR及测序检测均证明,重组腺病毒载体构建成功并获得重组腺病毒AD-FABP4,病毒滴度为1.58×109 PFU•mL-1。【结论】成功构建了秦川牛FABP4基因重组腺病毒载体并获得高滴度的重组腺病毒。
    鸡miR-133a靶向调控BIRC5基因的表达
    王星果, 邵芳, 龚道清, 卢祥云, 顾志良
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1441-1447.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.015
    摘要 ( 329 )   PDF (557KB) ( 532 )   收藏
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    【目的】研究miR-133a在鸡不同组织中的表达情况,对baculoviral IAP repeat containing 5(BIRC5)进行靶基因的试验验证,探讨鸡miR-133a对BIRC5的靶向调控作用。【方法】采用生物信息学方法对miR-133a靶基因进行预测,并用双荧光素酶报告系统及点突变试验对BIRC5进行靶基因验证,同时运用实时荧光定量PCR检测miR-133a在鸡不同组织中的表达量。【结果】在鸡3′UTR数据库的11 891个基因中预测到287个miR-133a的靶基因;miR-133a在鸡的组织表达谱中显示其在肌肉中的表达量较高,尤其是在骨骼肌中表达量最高;报告基因试验显示BIRC5是miR-133a的靶基因,点突变试验证实了miR-133a在BIRC5上结合的靶位点。【结论】miR-133a是与鸡骨骼肌发育高度相关的miRNA,且鸡BIRC5基因是miR-133a的靶基因。
    意大利蜜蜂工蜂毒腺内蜂毒与电取蜂毒蛋白质组比较
    李荣丽, 张兰, 韩宾, 房宇, 冯毛, 周天娥, 李建科
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1448-1462.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.016
    摘要 ( 405 )   PDF (940KB) ( 1041 )   收藏
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    【目的】对意蜂工蜂毒腺蜂毒和电取蜂毒蛋白质组成的特点和差异进行探究,为进一步了解蜂毒的化学组成和合理利用提供理论依据。【方法】采用凝胶电泳和非凝胶技术对直接从毒腺内获取蜂毒(毒腺蜂毒)和电取蜂毒的蛋白质组进行比较,对差异蛋白进行质谱分析、功能鉴定和生物信息学分析。【结果】在毒腺蜂毒中,一维凝胶电泳(1-DE)鉴定19种蛋白,双向凝胶电泳(2-DE)鉴定11种蛋白,非凝胶法鉴定14种蛋白,3种方法在毒腺蜂毒中共鉴定30种非冗余蛋白质,它们是蜂毒毒素成分(50%)和保护腺体细胞免受毒素损伤的抗氧化类蛋白和蛋白成熟加工相关的蛋白折叠、分子转运类等(50%)。在电取蜂毒中,1-DE鉴定12种蛋白,2-DE鉴定3种蛋白,非凝胶法鉴定7种蛋白,3种方法共鉴定14种非冗余蛋白质,它们主要是蜂毒毒素成分(93%)。其中类磷脂酶A2在2种蜂毒中首次鉴定,肽基辅氨酰顺反异构酶在毒腺蜂毒中首次发现。蜂毒明肽前蛋白原、镇静肽在毒腺蜂毒中的含量显著高于电取蜂毒。磷脂酶A-2、毒液二肽基肽酶Ⅳ前体、毒液过敏性酸性磷酸酶和肥大细胞脱粒肽在电取蜂毒中含量较高。【结论】毒腺蜂毒中蛋白种类丰富,但电取蜂毒中主要毒素成分含量不低于毒腺蜂毒。由于蜂毒中的主要药物成分在毒素中,因此,电击取毒可有效利用蜂毒的功能成分。新发现的蜂毒蛋白对进一步认识蜂毒组成成分具有一定意义,这为蜂毒合理利用提供理论依据和实践基础。
    兽医
    禽源奇异变形杆菌超广谱β-内酰胺酶基因的分子特征
    潘玉善, 苑丽, 吴华, 刘建华, 刘珍珍, 赵宜双, 胡功政
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1463-1469.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.017
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    【目的】研究禽源奇异变形杆菌携带超广谱β-内胺酰酶基因的亚型和blaCTX-M基因的上下游环境。【方法】对分离、鉴定的奇异变形杆菌进行药物敏感性试验、ESBLs产酶确证试验、耐药基因检测和接合试验;利用PCR定位技术(PCR mapping)分析blaCTX-M的基因环境。【结果】ESBLs确证试验表明,21株禽源奇异变形杆菌有10株是阳性表型。PCR扩增和测序结果表明,最常见的ESBL基因是blaCTX-M-14 (n=6) , blaOXA-1 (n=6), 其次是blaCTX-M-65 (n=4),同时也检测到了blaOXA-10 (n=1),没有检测到blaSHV。序列分析表明,禽源奇异变形杆菌携带blaCTX-M的上游普遍存在ISEcp1B,下游均为IS903D。【结论】首次在禽源奇异变形杆菌中检测到了blaCTX-M-65,CTX-M型超广谱β-内酰胺酶基因在禽源奇异变形杆菌中已不在少见。
    维生素D3对鹅生长性能、屠宰性能、胴体品质 和胫骨发育的影响
    王迪, 王宝维, 葛文华, 张名爱, 岳斌, 陈苗璐, 王姣, 孟苓凤
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1470-1480.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.018
    摘要 ( 599 )   PDF (928KB) ( 576 )   收藏
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    【目的】通过在0—15周龄鹅饲粮中添加不同水平维生素D3,探讨其对鹅生产性能、胴体品质和胫骨发育的影响;【方法】试验选择1日龄肝用型青农灰鹅360只,随机分为6个处理,每个处理6个重复,每个重复10只。维生素D3在基础饲粮中添加量分别为:0(对照组)、200、400、800、1600、3 200 IU•kg-1;试验期为15周,记录其采食量、体重和健康状况,计算生产性能;4周龄末和15周龄末分别从每重复抽取1只和2只试验鹅屠宰,测定其屠宰性能、胴体品质和胫骨指标。【结果】(1)饲粮中未添加维生素D3的对照组软骨症发生率为:0—4周36.67%,5—15周26.67%,明显高于试验组;维生素D3添加量3 200 IU•kg-1无临床中毒症状。(2)与对照组相比,饲粮添加400 IU•kg-1维生素D3可显著提高0—4周龄鹅日采食量和日增重(P<0.05),维生素D3的添加可显著提高5—15周鹅日增重(P<0.05),但添加组组间差异不显著。(3)饲粮中添加800 IU•kg-1维生素D3可极显著提高15周龄鹅的屠宰率(P<0.01),显著提高半净膛率(P<0.05);添加维生素D3对胸肌肉色有显著影响(P<0.05)。(4)提高饲粮维生素D3水平可显著提高4周龄鹅胫骨的密度、重量及钙磷含量和15周龄胫骨密度、重量和灰分含量(P<0.05);【结论】(1)添加维生素D3对鹅的生产性能、屠宰性能、肌肉品质和胫骨发育具有重要调控作用;饲粮中不添加维生素D3鹅的软骨症发生率明显增加。(2)鹅饲粮维生素D3最适添加量为:0—4周471.70 IU•kg-1,5—15周548.63 IU•kg-1。
    研究简报
    花期干旱胁迫对籼稻近等基因系水分和光合生理的影响
    杨永杰, 张彩霞, 宋建, 熊杰, 王熹, 章秀福, 符冠富, 陶龙兴
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1481-1491.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.019
    摘要 ( 448 )   PDF (640KB) ( 653 )   收藏
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    【Objective】An indica near-isogenic rice lines were treated with drought stress at flowering stage to study water and photosynthetic physiology changes of flag leaf. By analyzing the relationships among agronomic phenotype characters, water and photosynthetic physiology changes and fertility of rice, the authors try to accumulate data for drought tolerance evaluation of rice.【Method】The rice materials were suffered with drought stress begin from heading of main shoot for 15 days, water and photosynthetic physiology parameters were measured after treatment.【Result】The results showed that the indica near-isogenic rice represented various drought tolerance, and there was no correlation between drought tolerance and agronomic phenotype characters, neither with physiological activities of rice under well watered condition. However, under drought stress at flowering stage, the correlation coefficient between drought resistance indexes and changes of water content of flag leaf, water potential of flag leaf, stomatal conductance of flag leaf were 0.614**, 0.514** and 0.541**, respectively. This indicates that rice drought tolerance has a correlation with changes of water content, water potential and stomatal conductance. In addition, except the correlation coefficient between drought resistance indexes and changes of Fv/Fm of flag leaf (0.470*), there was no correlation between rice drought tolerance and photosynthetic physiology.【Conclusion】In summery, the changes of water physiology parameters could be used as indicators for screening rice with drought tolerance.
    水稻镉高积累品种对镉的富集特性
    郑陶, 李廷轩, 张锡洲, 余海英, 王勇
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1492-1500.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.020
    摘要 ( 476 )   PDF (540KB) ( 684 )   收藏
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    【目的】研究了水稻Cd高积累品种对Cd的富集特性,并探讨其对Cd污染土壤的修复潜力,为Cd污染农田修复提供理论依据。【方法】以前期筛选出的Cd高积累品种泸17-T2171(Lu17-T2171)和武金4B(Wujin4B)为试验材料,普通品种泸恢17(Luhui17)为对照,采用土培试验,分析其在不同Cd处理条件下分蘖期和扬花期的Cd含量、积累量等变化特征,并探讨其对不同Cd污染程度土壤的净化能力差异。【结果】(1)随着Cd处理浓度的升高,Cd高积累品种的生物量逐渐增加,与对照相比(Cd0),Lu17-T2171生物量在分蘖期和扬花期Cd50条件下分别增加了33.96%和19.51%,Wujin4B分别增加了54.71%和15.22%。(2)高积累品种在分蘖期对Cd的吸收能力较强,特别是在Cd50条件下,Lu17-T2171地上部和根部Cd含量分别达到87.24和400.59 mg•kg-1,分别为Luhui17的2.38和2.86倍;Wujin4B地上部和根部Cd含量分别达到102.26和384.77 mg•kg-1,分别为Luhui17的2.79和2.86倍。两类水稻品种对Cd的富集系数均随着Cd处理浓度的增加而下降,且高积累品种富集系数明显大于普通品种。(3)高积累品种在扬花期对Cd的积累能力较强,在Cd50条件下,Lu17-T2171地上部和根部Cd积累量分别达到1 847.20和892.06 μg/pot,分别为Luhui17的2.91和2.74倍;Wujin4B地上部和根部Cd积累量分别达到1 895.37和783.42 μg/pot,分别为Luhui17的2.98和2.41倍,且高积累品种扬花期迁移率明显大于普通品种。(4)高积累品种的全株和地上部净化率明显高于普通品种。在Cd50条件下,Lu17-T2171扬花期整株和地上部净化率分别达到5.07%和3.42%,分别为Luhui17的2.86和2.90倍,Wujin4B整株和地上部净化率分别达到4.96%和3.51%,分别为Luhui17的2.79和2.98倍。【结论】在高Cd处理条件下,水稻Cd高积累品种对Cd有较强的吸收和富集能力,可作为农田Cd污染潜在的修复材料。
    柑橘大实蝇直肠粗提物的信息素功能
    肖伟, 武可明, 宫庆涛, 赵志模, 何林
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1501-1508.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.021
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    【目的】确定柑橘大实蝇(Bactrocera minax)成虫的性成熟时间;获得柑橘大实蝇成虫的直肠粗提物并分析其信息素活性。【方法】在显微镜下解剖观察成虫直肠的形态及其在消化道内的位置;用正己烷分别对5、10和15 日龄的雌、雄柑橘大实蝇成虫直肠(含直肠腺)和躯体(除去直肠)进行提取,利用触角电位技术和田间诱集试验对粗提物的信息素活性进行测定。【结果】消化道解剖发现,柑橘大实蝇直肠位于消化道末端,前部连接后肠,后部连接肛门,形态上与同属的其它实蝇类似。触角电位试验表明,雌、雄成虫触角分别对15日龄异性直肠粗提物产生显著的EAG反应,同时,雌、雄触角对同性的直肠粗提物也有一定的反应。田间诱集试验结果表明,在诱虫数方面,15日龄雌性直肠粗提物的平均诱虫数最高,显著高于水解蛋白诱饵、糖醋酒液以及雄性直肠粗提物。另外,雄性直肠粗提物也诱集到少量成虫。在诱集虫口的雌雄性比方面,15日龄雌性直肠粗提物诱集虫口的雌雄性比为0.82﹕1,而水解蛋白诱饵、糖醋酒液以及雄性直肠粗提物所诱集到的则主要是雌虫。【结论】柑橘大实蝇成虫在羽化后15 d左右达到性成熟,其直肠的形态和位置均与同属的其它实蝇类似,同时,柑橘大实蝇成虫的直肠(含直肠腺)具有分泌和储存信息素的功能。其中,柑橘大实蝇雌性直肠粗提物中含有能够吸引雌性和雄性个体的信息素活性物质。
    抗百菌清单克隆抗体的研制与鉴定
    王玲玲, 职爱民, 杨艳艳, 宋春美, 王坤, 柴书军, 侯玉泽, 邓瑞广, 张改平
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1509-1515.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.022
    摘要 ( 329 )   PDF (597KB) ( 588 )   收藏
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    【目的】制备高灵敏、高特异性的百菌清(CTN)单克隆抗体,并对其免疫学特性进行鉴定。【方法】将CTN进行化学修饰后引入羟基活性基团,合成具有半抗原结构特征的百菌清衍生物(CTN-OH);采用N, N-羰基二咪唑法(CDI)将CTN-OH与牛血清白蛋白(BSA)和鸡卵清蛋白(OVA)偶联合成人工免疫抗原CTN-BSA和包被抗原CTN-OVA,用紫外分光光度法(UV)和凝胶电泳(SDS-PAGE)进行鉴定后,免疫BALB/c小鼠,利用间接ELISA和间接竞争ELISA测定其多抗血清效价和敏感性,选出效价高、敏感性好的小鼠进行细胞融合,经过多次亚克隆筛选出分泌高敏感的特异性抗CTN单克隆抗体的杂交瘤细胞株,体内诱生腹水法制备抗CTN的单克隆抗体并对其免疫学特性进行鉴定。【结果】UV 和SDS-PAGE鉴定结果显示,CTN-BSA成功偶联,间接ELISA检测显示免疫的3只小鼠效价均达1﹕104以上,其中2号小鼠多抗血清敏感性最好,半数抑制浓度IC50为93.593 ng•mL-1,融合后筛选出4株杂交瘤细胞株1E8、1F4、2A10和2E2,其细胞上清效价分别为1﹕1.6×103 、1﹕6×102、1﹕6×102、1﹕6×102,1E8株腹水效价为1﹕5.12×105,抗CTN单克隆抗体对CTN的IC50为21.6685 ng•mL-1,且具有较好的特异性。【结论】本试验成功合成了CTN人工抗原,并制备了敏感性高、特异性好的单克隆抗体,为CTN免疫学快速检测方法的建立奠定了基础。
    亚硝基血色原的提取与分离方法
    孙卫青, 周光宏, 徐幸莲
    中国农业科学. 2013, 46(7):  1516-1522.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.07.023
    摘要 ( 445 )   PDF (536KB) ( 482 )   收藏
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    【目的】筛选获取纯度较高的蒸煮腌肉主导色素亚硝基血色原(nitrosohemochromogen, NH)的方法。【方法】采用7种不同极性溶剂对NH进行提取,分析提取液的UV吸收特性和电子顺磁共振光谱(EPR)特性以及残渣的色调。【结果】石油醚完全不溶解NH;丙酮对NH 的提取率很高,而且提取液相对稳定;乙酸乙酯提取率不高,但可以保持NH的粉红色。而直接用丙酮提取的NH,EPR光谱检测不到NH的特征信号,检测结果却是脂肪氧化形成自由基的信号。为此,建立了一种三步顺序提取和分离NH的方法,可有效排除脂肪的干扰和氧化,在110 K的温度环境下,EPR光谱可以清晰检测到NH血红素卟啉Fe原子与-14NO基团中的14N原子耦合产生的超精细分裂信号。整个操作在暗室吹氮气的通风橱中进行。将蒸煮腌肉切丁,先用3倍的石油醚(沸程为30—60℃)在黑暗、无氧条件下浸提36 h,弃掉石油醚, 然后加入1.5倍的丙酮提取10 min,过滤得到亮红色溶液,蒸发丙酮后再用乙酸乙酯分次萃取,除去乙酸乙酯,即可得到NH。【结论】采用石油醚、丙酮、乙酸乙酯三步顺序提取和分离NH可以防止脂肪氧化对NH的影响,是一种有效的提取和分离NH的方法。