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当期目录

    2013年 第46卷 第12期 刊出日期:2013-06-15
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    小麦花粉电穿孔转化因素优化和转基因植株获得及鉴定
    张小红, 赵雪晶, 李波, 黎飞飞, 刘沛璇, 闵东红
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2403-2411.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.001
    摘要 ( 431 )   PDF (739KB) ( 966 )   收藏
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    【目的】通过优化电穿孔转化技术主要参数,得到候选转基因植株,探索普通小麦(Triticum aestivum L.)电穿孔遗传转化体系。【方法】以冬小麦品种济麦19为受体,GUS为外源基因,将扬花期成熟花粉以最适电场强度和操作温度进行电穿孔处理后,人工授粉济麦19,最终收获种子;利用PCR技术、Southern技术、化学染色方法对T1、T2植株进行鉴定。【结果】电穿孔转化以电场强度6 kV•cm-1、冰上处理花粉,花粉密度为5×106个/mL,以及去雄后第5天授粉为最佳参数;Southern杂交检测结果表明,T2阳性植株的2个株系检测到杂交信号,同时其幼根、叶片等组织经GUS表达活性的组织化学染色检测,呈现蓝色反应。【结论】利用小麦花粉电穿孔转化法可以成功将外源基因整合到小麦基因组中并稳定遗传至T2,且外源基因GUS能够得到表达。
    多年生黑麦草质膜型水通道蛋白基因LpAQP的克隆及功能分析
    周春蕾, 李仁, 吴新新, 杨荣超, 张海军, 张娜, 赵冰, 郭仰东
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2412-2420.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.002
    摘要 ( 329 )   PDF (738KB) ( 740 )   收藏
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    【目的】研究黑麦草在逆境胁迫下水分代谢的基因调控,克隆黑麦草质膜型水通道蛋白基因的全长cDNA序列,并对其表达模式进行研究。【方法】利用RACE技术从黑麦草(品种“顶峰”)中获得LpAQP全长cDNA序列;运用生物信息学软件分析其编码蛋白;构建LpAQP与GFP融合的瞬时表达载体,采用基因枪法转入洋葱表皮细胞,观察其细胞定位;通过real time-PCR分析LpAQP的表达模式,并用Southern杂交分析其拷贝数。【结果】克隆获得LpAQP的cDNA序列,GenBank登录号为JX569791,其开放阅读框(ORF)为867 bp,编码288个氨基酸,蛋白质分子量为30.7 kD。该基因含有2个NPA单元,6个跨膜区,LpAQP含有与MIP家族完全一致的蛋白质保守区,其氨基酸序列与其它禾本科PIP类质膜型水通道蛋白同源性较高。物种间聚类分析表明LpAQP与大麦、小麦质膜型水通道蛋白同源性较高。LpAQP可能定位于细胞质膜上。通过Southern杂交分析,发现LpAQP在黑麦草基因组中以单拷贝存在。real time-PCR分析表明LpAQP在黑麦草茎部表达高于叶和根,持续干旱胁迫会导致LpAQP表达量先上调后下降。【结论】克隆获得黑麦草质膜型水通道蛋白基因LpAQP,其以单拷贝形式存在,在黑麦草根、茎、叶中均有表达,尤其是茎中表达最高。其表达受干旱胁迫影响。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    中国不同年代玉米单交种及其亲本主要性状演变 对密度的响应
    李从锋, 赵明, 刘鹏, 张吉旺, 杨今胜, 柳京国, 王空军, 董树亭
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2421-2429.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.003
    摘要 ( 347 )   PDF (585KB) ( 838 )   收藏
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    【目的】探讨中国不同年代玉米主要性状的演变规律及其对密度的响应,为玉米品种的遗传改良提供理论依据。【方法】选择中国1960s、1980s、2000s 3个年代在生产中大面积推广应用的玉米单交种及其亲本为试验材料,比较分析了遗传改良过程中玉米单交种及其亲本主要性状的演变特征。【结果】随着年代的更替,不同时期玉米单交种及其亲本的籽粒产量均显著提高,其中2000s单交种相比1980s和1960s平均提高25.7%和35.8%,而其亲本提高了16.3%和29.7%,百粒重明显增加,但杂种优势指数差异不显著。不同年代玉米随年代更替株高、穗位高以及穗位高/株高变化不明显,而植株茎粗增大,叶向值显著升高,植株形态耐密抗倒明显增强。当代品种及其亲本的干物质积累量、花后物质/总干重、收获指数均明显高于1980s和1960s品系,高密度条件下当代品系的光合生产能力(平均叶面积指数、叶绿素含量和平均净光合速率)具有明显优势。高密度条件下当代品种具有较高的粒叶比,且单位叶面积指数可以获得较高的籽粒产量。相关性分析表明,籽粒产量与百粒重、穗粒重、茎粗、叶向值等形态性状显著正相关,与株高、穗位高和穗位高/株高相关性不显著,而与生物量、花后物质比例以及平均净光合速率呈显著正相关;单交种的粒叶比和单位叶面积获得的籽粒产量与其产量呈极显著正相关,而其亲本中二者与籽粒产量相关性不显著。表明高产玉米群体的生理耐密性得到明显改善。【结论】中国玉米品种的遗传改良过程中,籽粒产量的提高是其植株形态改良和生理耐密性协同提高的结果。
    高产高效夏玉米的冠层结构及其光合特性
    靳立斌, 张吉旺, 李波, 崔海岩, 董树亭, 刘鹏, 赵斌
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2430-2439.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.004
    摘要 ( 317 )   PDF (791KB) ( 972 )   收藏
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    【目的】研究高产高效夏玉米的冠层结构特性,探讨高产高效形成的生理机制,为夏玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】通过对播种方式、播种时间、种植密度、施肥时期及用量和收获时间等综合农艺管理措施的合理优化,设置综合生产管理(MT)和施氮量试验(NT),研究探讨高产高效夏玉米的冠层结构特征和光合特性。【结果】施氮量试验中,施氮184.5 kg•hm-2(N2)时,产量、穗位及底层透光率达到最高,超过这一水平,产量、透光率和净光合速率均有所降低。综合生产管理中,再高产高效处理的叶面积指数从大喇叭口期(V12)到抽雄后6周(6WAT)始终维持在4.4以上,生育后期下降缓慢;穗位及底层透光率以及茎粗、穗位茎节长、株高和穗位高等植株性状整齐度相对较高,获得了10.91 t•hm-2的产量和54.97 kg•kg-1的氮素利用效率。【结论】单一增施氮肥,产量没有持续增加,冠层透光率有所下降;将栽培方式与肥料运筹结合,再高产高效处理的叶面积指数高值持续时间较长,穗位叶层透光率、植株性状整齐度和净光合速率较高,实现了产量与氮素利用效率的协同提高。
    大田淹水对高产夏玉米抗倒伏性能的影响
    任佰朝, 张吉旺, 李霞, 范霞, 董树亭, 刘鹏, 赵斌
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2440-2448.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.005
    摘要 ( 364 )   PDF (1108KB) ( 724 )   收藏
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    【目的】倒伏是玉米高产的重要限制因素之一。本研究旨在探讨大田淹水对夏玉米抗倒伏性能的影响。【方法】以登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为试验材料,设置大田淹水时期(三叶期、拔节期、开花后10 d)和淹水持续时间(淹水3 d和6 d)处理,研究淹水对夏玉米茎秆形态、穿刺强度、弯曲性能及其显微结构的影响。【结果】淹水后夏玉米基部第3茎节变细,茎秆穿刺强度降低,三叶期淹水6 d造成的影响最大,DH605和ZD958的穿刺强度分别较CK下降32.53%和42.73%;茎秆的皮层厚度和维管束内部厚壁细胞厚度变薄,维管束数目减少。三叶期和拔节期淹水对其影响大于开花后10 d淹水,淹水持续时间越长,影响越严重。淹水后空秆率增加,穗粒数和千粒重显著降低,产量下降,减产幅度表现为三叶期淹水>拔节期淹水>开花后10 d淹水,淹水6 d>淹水3 d。【结论】淹水胁迫降低了茎秆抗倒伏能力,倒伏风险增加,影响产量形成。三叶期淹水对其影响最大,拔节期淹水次之,开花后10 d淹水的影响较小。淹水持续时间越长,影响越严重。
    植物保护
    利用cDNA-AFLP分析内生解淀粉芽胞杆菌 Fy11诱导辣椒差异表达基因
    杨瑞先, 范晓静, 邱思鑫, 蔡学清, 胡方平
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2449-2458.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.006
    摘要 ( 294 )   PDF (597KB) ( 606 )   收藏
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    【目的】分析内生解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)Fy11诱导辣椒(Capsicum annuum)幼苗差异表达基因,了解辣椒与内生芽胞杆菌互作的分子机制。【方法】利用cDNA-AFLP技术,采用256对引物,分析辣椒幼苗接种内生解淀粉芽胞杆菌Fy11后5个时间点的基因表达谱;利用qRT-PCR分析差异基因表达模式,验证cDNA-AFLP表达谱。【结果】256对引物共产生18 620个转录本(TDF),筛选获得353条差异表达条带,占扩增条带总数的1.89%。经克隆、测序分析,最终获得257个差异TDF,聚类分析得到229个独立基因(EST,unigenes),其中144个基因上调表达,85个基因下调表达。经Blastx比对和功能分类分析,其中65条EST(28.38%)未找到同源性匹配,8条(3.49%)与未知功能蛋白同源性较高。其余156条EST主要涉及基础代谢基因(10.92%);与能量和抗病与防御类相关基因,各占8.73%;信号转导基因占7.42%;转运子或转座子基因占6.99%;与细胞结构相关基因占6.55%;参与转录调控基因占5.68%;细胞生长类基因占3.93%;参与蛋白质运输和储存有8个基因,占3.49%;蛋白质合成类基因占2.18%;次生代谢类和胞间运输类基因,其数量相对较少,各占1.75%。选取与抗病防御、转录调控及信号转导类等相关的10个差异基因,qRT-PCR分析结果显示其表达模式符合cDNA-AFLP表达谱。【结论】内生细菌与植物互作的分子机制涉及植物多方面生理生化反应,包括抗病防御、转录调控、蛋白质代谢、信号转导、以及非生物胁迫等多种途径相关基因的协同控制。
    紫花苜蓿对蓟马危害的光合生理响应
    寇江涛, 师尚礼, 胡桂馨, 周万海, 姚拓
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2459-2470.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.007
    摘要 ( 253 )   PDF (714KB) ( 603 )   收藏
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    【目的】探索紫花苜蓿对大田蓟马危害的光合生理响应机制,揭示苜蓿对蓟马危害的补偿机制。【方法】以抗蓟马苜蓿无性系R-1和感蓟马苜蓿无性系I-1为材料,在大田蓟马持续危害条件下,于初花期测定2个无性系不同受害级别叶片的气体交换参数、叶绿素荧光诱导动力学参数的变化。【结果】随着叶片受害级别的增加,R-1、I-1无性系叶片的叶绿素含量和水分利用效率(WUE)降低,胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)升高,净光合速率(Pn)先升高后降低;R-1无性系的光补偿点(Lcp)、暗呼吸速率(Rd)先降低后升高,表观量子效率(AQY)、光饱和点(Lsp)、最大净光合速率(Pnmax)先升高后降低,I-1无性系的Lcp、Rd升高,AQY、Lsp降低,Pnmax先升高后降低;受害级别相同时,R-1无性系的Pn、AQY、Lsp和Pnmax高于I-1无性系,Rd、Lcp低于I-1无性系。随着叶片受害级别的增加,R-1无性系的初始荧光(F0)先降低后升高,PSII实际光合效率(ФPSII)、非光化学淬灭系数(NPQ)、光化学淬灭系数(qP)、PSII潜在活性(Fv/F0)和PSII原初光能转化效率(Fv/Fm)先升高后降低,I-1无性系的F0升高,NPQ、qP先升高后降低,ФPSII、Fv/F0和Fv/Fm降低;受害级别相同时,R-1无性系的F0低于I-1无性系,ФPSII、qP、Fv/F0和Fv/Fm高于I-1无性系。相对于健康叶片而言,R-1无性系不同受害级别叶片的气体交换参数、光响应参数及叶绿素荧光动力学参数的增幅、降幅均小于I-1无性系。【结论】蓟马危害造成了紫花苜蓿PSII反应中心受损,使得紫花苜蓿对光能的利用能力下降,光合效率降低。但在受害较轻的情况下,R-1无性系具有较高的光合效率,光合补偿效应显著大于I-1无性系,说明R-1无性系对蓟马危害具有较强的抗性。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分时空变化特征
    崔贝, 王纪华, 杨武德, 陈立平, 黄文江, 郭建华, 宋晓宇, 冯美臣
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2471-2482.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.008
    摘要 ( 343 )   PDF (1048KB) ( 776 )   收藏
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    【目的】研究冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分的时间和空间变化规律以及多年轮作对土壤养分的影响。【方法】以国家精准农业示范研究基地为例,利用GIS技术和地统计学方法,结合《北京土壤养分分等定级标准》,分析冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分时空变异特征。【结果】从2000—2007年,研究区严重缺乏磷、钾养分,且含量等级呈下降趋势;土壤全氮含量虽在部分区域偏高,但盈亏等级也呈下降趋势;有机质含量略微增加,处于平衡状态。不同年度的各土壤养分的变异系数范围为11.00%—51.71%,属于中等程度的变异。随着时间的推移,有效磷、有机质、全氮和碱解氮空间分布稳定。速效钾在2001年空间分布规律与2000年和2007年不同,但2000年和2007年空间分布一致,说明土壤速效钾空间分布也具有一定的稳定性。【结论】整体上来说,研究区南部和东北部土壤养分含量偏高,中部含量偏低。当田块土壤物理特性有大的变动时,土壤养分的空间结构特征会受到一定影响;但当长时间田块耕作管理相对一致时,结构性因素(尤其土壤特性、气候)起主要作用。
    施氮量对超高产夏玉米产量与氮素吸收及土壤硝态氮的影响
    王宜伦, 刘天学, 赵鹏, 张许, 谭金芳, 李潮海
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2483-2491.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.009
    摘要 ( 303 )   PDF (607KB) ( 855 )   收藏
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    【目的】探讨超高产夏玉米(≥12 000 kg•hm-2)节肥增效的适宜氮肥用量。【方法】在夏玉米超高产区连续两年田间试验,研究不同氮肥用量对超高产夏玉米产量、氮代谢、氮素积累、氮肥效率及土壤硝态氮的影响。【结果】超高产区夏玉米施用氮肥两年增产幅度分别为6.76%—9.62%和5.21%—9.80%,夏玉米产量随氮肥用量增加呈先增加后降低趋势,以施氮量300 kg•hm-2产量和收益最佳,经济最佳施氮量为255.40 kg•hm-2;施氮量300 kg•hm-2有利于提高硝酸还原酶和蔗糖磷酸合成酶的活性,促进氮素吸收积累,可维持土壤硝态氮平衡,其氮肥利用率和农学效率两年平均值分别为16.12%和3.69 kg•kg-1。【结论】综合产量、收益、氮素吸收、氮肥利用效率及土壤氮素平衡等方面考虑,豫北地区黏壤质潮土超高产夏玉米合理的氮肥用量为255—300 kg•hm-2。
    不同耕作方式对紫色土侵蚀及磷素流失的影响
    何晓玲, 郑子成, 李廷轩
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2492-2500.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.010
    摘要 ( 328 )   PDF (616KB) ( 753 )   收藏
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    【目的】研究川中丘陵区紫色土零散坡耕地在玉米成熟期由降雨引发的水土流失及磷素流失特征,为该区坡耕地养分流失预测评价、防治以及协调区域土地管理,改善生态环境提供理论依据。【方法】采用人工模拟降雨和微小区试验相结合的方法,在玉米成熟期,对平作、顺坡垄作及横坡垄作3种耕作方式的地块进行人工降雨,降雨强度为1.7 mm•min-1,历时40 min。研究人工降雨对地表侵蚀、壤中流量及其磷素流失的影响。【结果】顺坡垄作地表侵蚀量及磷素流失量均最大,其壤中流及磷素流失最小;横坡垄作地表侵蚀量及磷素流失量最小,而壤中流损失较大。不同耕作方式下壤中流总量虽然较地表径流少,但是其磷素含量却很高,总磷浓度均达到了0.2 mg•L-1,约为地表径流的1.3倍。【结论】紫色土零散坡耕地不易采用顺坡垄作,横坡垄作能很好的控制土壤侵蚀,但在日常耕作管理中需注意对垄的修复保护。在整个侵蚀过程中3种耕作方式的径流损失及磷素流失均以地表损失为主,径流中磷素以可溶性磷流失为主。
    园艺
    番茄LBD基因家族的全基因组序列鉴定及其进化和表达分析
    王小非, 刘鑫, 苏玲, 孙永江, 张世忠, 郝玉金, 由春香
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2501-2513.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.011
    摘要 ( 343 )   PDF (1343KB) ( 894 )   收藏
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    【目的】从番茄全基因组中鉴定LBD基因,并进行基因进化、基因结构、染色体定位以及组织表达和诱导表达分析,为番茄LBD基因的功能研究与利用奠定基础。【方法】利用番茄基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定番茄LBD家族成员;采用MEGA5软件进行系统进化树分析;通过perl程序、MapDRAW及GSDS工具进行基因结构及染色体定位分析;利用已有的番茄芯片数据进行组织表达谱和基因表达响应分析。【结果】系统分析鉴定了 46 个番茄LBD 家族基因,根据基因结构及系统进化分析将其分成class I与class II两类,细分为5个亚家族(Ia、Ib、Ic、Id与II)。基因定位表明,12 条染色体中的 10 条均有LBD 基因,该基因家族的分布具有广泛性。各个发育阶段表达谱的分析结果表明,LBD 家族基因具有不同的组织表达模式,在各个发育时期均有LBD 基因的表达。基因响应分析发现,不同LBD基因响应不同的外界信号。【结论】通过全基因组分析,番茄LBD家族基因包括 46 个成员,在进化上分为两大类,5 个亚家族,分布于 10 条染色体上,组织表达模式及基因响应具有多样性。这些信息为番茄LBD基因家族的功能分析奠定了基础。
    中国野生种葡萄及种间杂种VvmybA1基因型和表达分析
    焦健, 刘崇怀, 樊秀彩, 张颖, 孙海生, 姜建福, 李民
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2514-2525.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.012
    摘要 ( 279 )   PDF (773KB) ( 675 )   收藏
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    【目的】检测中国野生种葡萄以及山欧杂交品种VvmybA1基因型,并对不同材料VvmybA1基因序列进行比对分析,通过对山欧杂种VvmybA1的基因型和表达分析,揭示白色杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮无花色苷合成的分子机理。【方法】设计特异性引物,在DNA水平上利用分子克隆手段和绝对荧光定量PCR方法,检测葡萄属的不同样品VvmybA1基因型。采用相对荧光定量PCR手段,对山欧杂交品种果实转色过程中VvmybA1和UFGT的表达量进行分析。【结果】①检测的中国野生种葡萄材料不存在VvmybA1a等位基因;②与欧亚种葡萄相比,中国野生葡萄VvmybA1基因在启动子、内含子以及第三个外显子区域存在不同程度碱基的缺失、插入和替换,表现出丰富的遗传多样性。而且许多野生种葡萄VvmybA1基因的内含子、外显子和启动子区域存在一些特有序列或突变,这些位点可筛选作为鉴别葡萄种和品种的分子标记;③在‘公酿1号’、‘北红’、‘熊岳白葡萄’等山欧杂交葡萄品种以及分类地位未定的‘宿晓红’葡萄中检测到VvmybA1a等位基因,并且‘熊岳白葡萄’为VvmybA1a纯合类型;④RT-PCR分析结果表明,在葡萄果皮转色过程中,‘公酿1号’葡萄果皮VvmybA1和UFGT的表达量增加,然而在‘熊岳白葡萄’果实成熟期未检测到VvmybA1和UFGT 的表达。【结论】证明VvmybA1a等位基因是欧亚种葡萄以及其杂交种独有的基因型,不存在于中国野生种葡萄中,推测‘宿晓红’葡萄具有欧亚种葡萄血缘;葡萄属不同种的VvmybA1基因序列比对分析揭示,山欧杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮不能合成花色苷是由于VvmybA1a纯合,VvmybA1不表达。
    贮藏·保鲜·加工
    小麦淀粉的退火改性及其性质表征
    王一见, 杜先锋, 许阳, 郭丽
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2526-2533.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.013
    摘要 ( 313 )   PDF (693KB) ( 663 )   收藏
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    【目的】对小麦淀粉进行退火(annealing)处理能够使其发生物理改性,以处理后淀粉的糊化温度(起始温度To、峰温Tp、终止温度Tc)为依据优化退火条件,并研究其颗粒形态与退火的相关性。【方法】利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)并结合DPS数据分析软件对小麦淀粉退火过程中的水分含量、退火时间、退火温度3个因子进行优化;采用扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度分析仪(LPA)研究退火处理对小麦淀粉颗粒形貌和大小的影响。【结果】根据DSC测得的热力学参数分析得出小麦淀粉退火的最优条件为:80%水分含量的条件下,45℃退火3 d。退火处理会改变小麦淀粉颗粒的外貌而不破坏其形状,且对A-淀粉的影响较B-淀粉明显,淀粉颗粒粒径也因退火而增大。【结论】经退火处理的小麦淀粉的糊化温度显著高于原淀粉,且淀粉糊化温度范围变窄,同时小麦淀粉颗粒外貌和粒径的变化与退火温度呈正相关。
    农产品黄曲霉毒素风险评估研究进展
    李培武, 丁小霞, 白艺珍, 周海燕, 印南日
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2534-2542.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.014
    摘要 ( 345 )   PDF (569KB) ( 884 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    黄曲霉毒素具有强毒性和强致癌性,不仅严重影响中国花生等农产品质量安全水平与国际贸易,还严重威胁人类和动物健康,受到社会的广泛关注。本文对国内外黄曲霉毒素风险评估研究进展进行综述,分析开展黄曲霉毒素风险评估的现状、技术难点和未来发展方向,以期促进中国农产品和食品中黄曲霉毒素风险评估工作的进一步发展。
    畜牧·兽医
    HMGCS1基因对猪肌肉生长发育的影响及 miRNA-18a/b对HMGCS1基因的调控
    孙伟, 唐中林, 谭林, 雷初朝, 李奎
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2543-2549.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.015
    摘要 ( 293 )   PDF (527KB) ( 676 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    【目的】研究HMGCS1基因对猪骨骼肌生长发育的影响及其靶标的验证。【方法】采用real-time PCR对通城猪不同组织以及背最长肌不同发育时间点的HMGCS1基因的表达变化进行检测。【结果】①HMGCS1基因在成年猪肺组织中的表达量最高;②在背最长肌发育中,该基因分别在胚胎期33 和65 d高表达,出生后20、30、40和60 d低表达;③双荧光素酶试验显示,转染miR-18a/b minics组荧光素酶活性低于对照组。【结论】HMGCS1参与了猪骨骼肌生长发育过程,并受miR-18a/b的调控,是猪的产肉性状的潜在候选基因。
    山黑猪繁殖数据网络数据库平台的开发
    杨亮, 熊本海, 吕健强, 常乐, 孙秀坤
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2550-2557.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.016
    摘要 ( 257 )   PDF (765KB) ( 564 )   收藏
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    【目的】满足山黑猪种猪资源数据的保护,提高其繁育效率及遗传进展。【方法】基于北方山黑猪从祖代种猪到父母代种猪及商品猪的生产管理流程,将种猪划分为种公猪、后备公猪,种母猪、后备母猪;育成公猪、育成母猪;育肥公猪、育肥母猪等,在设计种猪基本信息的数据标准规范后,采用.Net及SQL Server 2008网络数据库技术。【结果】研究构建了山黑种猪繁殖数据管理及分析平台,实现了对山黑猪种猪基本繁殖数据的网络远程数据库管理,包括平均胎间距、低产母猪、高产母猪等在线动态分析与数据输出,配种、临产、断奶、转群及淘汰等各类生产事件的智能提醒,以及各种繁殖性能参数,如猪群结构、母猪胎次结构等统计分析及可视化图形分析等。【结论】 不管山黑种猪的类型、数量及世代繁衍过程多么繁杂,都可以通过数据库、业务逻辑及相应的模型等形成网络计算系统,进行全方位的数据管理、分析及智能决策。
    鸡催乳素受体基因多态性与就巢及产蛋性状的关联分析
    杜晓惠, 李丛艳, 刘俊莹, 牛伟贺, 张细权
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2558-2565.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.017
    摘要 ( 305 )   PDF (632KB) ( 628 )   收藏
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    【目的】揭示与繁殖性状关系密切的催乳素受体(prolactin receptor,PRLR)基因与中国地方鸡种的就巢性及产蛋性能的关系。【方法】本试验采用PCR-SSCP方法,以576只宁都黄鸡为材料,检测PRLR基因的多态性,并进行多态性与就巢和产蛋性状间的关联分析。【结果】证实了前人研究过的SNP1(T10862C,外显子3)和SNP2(T25670C,外显子6)均与就巢性状无显著关联(P>0.05);SNP2对300 d产蛋量影响显著(P<0.05);新发现的SNP3(G30716A,内含子8)显著影响开产日龄(P<0.05);新发现的SNP4(A31900G,外显子10)极显著地影响就巢率(P<0.01),显著影响就巢天数和300 d产蛋量(P<0.05)。由4个SNPs构建的不同单倍型在开产日龄上的差异达到极显著水平(P<0.01),在其它性状上的差异不显著(P>0.05)。【结论】PRLR基因的多态性与就巢和产蛋性状相关,SNP4的效应更为突出。
    草甸草原区不同植物群落牧草的青贮效果
    王红梅, 孙启忠, 花梅
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2566-2575.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.018
    摘要 ( 251 )   PDF (608KB) ( 476 )   收藏
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    【目的】探讨草甸草原区16个不同植物群落天然牧草青贮效果及可行性。【方法】以草甸草原区16个站点牧草为试验材料,将鲜草切短装入聚乙烯袋中,然后用真空包装机抽真空并封口,贮藏60d后进行青贮料发酵品质(pH值,氨态氮(NH3-N),乳酸(LA),乙酸(AA),丙酸(PA),丁酸(BA),总酸(TA))和营养成分分析(缓冲能值(BC),干物质(DM),粗蛋白(CP),可溶性碳水化合物(WSC),中性洗涤纤维(NDF),酸性洗涤纤维(ADF))评定。【结果】大部分原料干物质和可溶性碳水化合物含量较高,缓冲能较低,适合调制青贮。与原料相比,青贮后各站点材料干物质含量,可溶性碳水化合物,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均不同程度地降低,除站点5和14,而粗蛋白含量降低和提高的约各占一半。16份青贮料间pH、氨态氮占总氮比值,4种有机酸和总酸含量及主要养分(DM、CP、WSC、NDF和ADF)均存在显著差异(P<0.05)。青贮料pH为4.56—5.69,氨态氮占总氮比例较低。【结论】本试验青贮饲料发酵品质的评定等级可分为优(1、8、9、13、14、15),良(2、10、12),中(5,16)和劣(3、4、6、7、11)。
    复方甘草酸单胺可溶性粉对恩诺沙星联合LPS 致鸡肝损伤的免疫调节
    郭凡溪, 刘腾飞, 耿智霞, 蒋凡, 余祖功
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2576-2583.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.019
    摘要 ( 366 )   PDF (821KB) ( 580 )   收藏
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    【目的】探索恩诺沙星联合脂多糖粗提液(lipopolysaccharide crude extract,LPS)诱导鸡肝损伤中机体免疫功能变化,并研究复方甘草酸单胺粉(compound ammonium glycyrrhizin soluble powder,CAG)护肝及免疫调节作用和机理。【方法】104 羽海蓝蛋鸡随机分为空白组(I),模型组(II),CAG预防组(III)、CAG治疗高、低剂量(IV、V)组,除I组外,各组连续3 d灌服恩诺沙星(100 mg•kg-1,1次/天),于第3次灌药时腹注LPS(4 mL•kg-1)诱发肝损伤,III组建模前3 d以40 mg•L-1混饮CAG,持续至建模结束;IV、V组腹注LPS后分以22.5、7.5 mg•kg-1灌服CAG,2 次/天,重复3 d。建模后6、24、48 h采血并剖检。【结果】与I组相比,II组鸡血清ALT、AST、TNF-α、IL-1、IL-6水平 6、24和48h显著升高,外周血中CD3+、CD4+和CD8+ T细胞百分含量 6和24 h显著降低,48 h显著升高,肝组织病变明显。与II组相比:III组ALT、TNF-α 和IL-6 6 h,AST 6和24 h,CD3+、CD4+ 和CD8+ T细胞48 h降低显著;IV组ALT、AST、TNF-α、IL-6 24和48 h,IL-1、CD3+、 CD4+ 和CD8+ T细胞 48 h 显著降低,CD3+ T细胞6和24 h,CD4+ T细胞24 h显著升高;V组中CD8+ T细胞在48 h显著降低;其余差异不显著。IV组较其它组肝组织病变有最大改善。【结论】恩诺沙星联合LPS诱发肝损伤同时致炎性细胞因子TNF-α、IL-1、IL-6释放和CD3+细胞及其亚群CD4+ 和CD8+发生先低于正常水平,后又显著高于正常水平现象,复方甘草酸单胺可能通过抑制以上3种炎性因子释放,双向调节外周血T细胞亚群恢复正常水平而发挥护肝作用,但作用与给药剂量和时机相关。
    研究简报
    玉米ZmSCL7的克隆及功能研究
    郭鹏, 邢新, 金华, 董燕
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2584-2591.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.020
    摘要 ( 253 )   PDF (960KB) ( 493 )   收藏
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    【目的】对玉米SCARECROW-LIKE 7(SCL7)进行克隆与表达研究,了解该基因表达的分子机制及其应用。【方法】以玉米叶片总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ZmSCL7的全长cDNA序列。利用同源性比对进行序列分析,通过Northern杂交分析ZmSCL7在不同逆境胁迫下的表达特征,对转基因烟草进行Western blot分析,并测定最大光化学效率、叶绿素、丙二醛和脯氨酸含量验证该基因的抗盐功能。【结果】获得ZmSCL7全长cDNA序列1 653 bp,编码550个氨基酸。Northern杂交表明该基因在NaCl、H2O2和低温处理条件下上调表达,在ABA处理条件下下调表达。与对照相比,转ZmSCL7烟草在200 mmol•L-1NaCl时萌发受到较小抑制,且最大光化学效率、叶绿素和脯氨酸含量上升,丙二醛含量下降。【结论】ZmSCL7作为一个转录因子受多种逆境胁迫诱导,该基因的过量表达提高了烟草的抗盐性。
    甘蓝型油菜开花调控转录因子CONSTANS的表达分析
    郑本川, 张锦芳, 李浩杰, 柴靓, 崔成, 蒋俊, 蒲晓斌, 牛应泽, 蒋梁材
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2592-2598.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.021
    摘要 ( 369 )   PDF (934KB) ( 612 )   收藏
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    【目的】研究开花调控转录因子CONSTANS(CO)同源基因在甘蓝型油菜中的表达特征。【方法】以早熟甘蓝型油菜品系D626-6和晚熟甘蓝型油菜品系D125-5为材料,依据甘蓝型油菜CONSTANS同源基因Bn1CON19设计特异性引物扩增CO基因全长编码区,并根据获得的cDNA序列设计实时荧光定量特异性引物,采用SYBR Green I染料法进行实时荧光定量PCR研究CO基因表达差异。【结果】在整个生育期内,早熟和晚熟甘蓝型油菜品系的CO基因以叶片中的表达量最高,花蕾和茎中表达量次之,且早晚表达量高于中午时分;在不同生育时期内,抽薹期表达量最大,且早熟甘蓝型油菜品系CO基因在叶片和花蕾中的表达明显高于晚熟甘蓝型油菜品系。【结论】CO同源基因在甘蓝型油菜成花过程中以及生育期的长短上发挥着一定的作用。
    玉米大斑病菌STK2的基因组定位、蛋白质结构预测及其表达
    巩校东, 范钰, 李坡, 杨阳, 张长志, 田兰, 张晓玉, 范永山, 韩建民, 谷守芹, 董金皋
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2599-2606.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.022
    摘要 ( 382 )   PDF (758KB) ( 629 )   收藏
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    【目的】确定玉米大斑病菌STK2在基因组中的位置;解析目的蛋白质Stk2的结构特征;构建STK2真核表达载体,获得真核表达体系中的胞外分泌蛋白。【方法】利用生物信息学方法,确定STK2在玉米大斑病菌基因组中的确切位置,解析Stk2蛋白质的结构特征;根据STK2的ORF序列及真核表达载体pPIC9K的多克隆位点设计引物,构建真核表达载体,采用电击转化法将重组质粒转入宿主菌 GS115 中进行诱导表达,利用SDS-PAGE检测并鉴定目的蛋白质。【结果】玉米大斑病菌STK2的ID为91433,该基因位于scaffold_3正链的1561986-1563262位置;Stk2蛋白具有MAPK类蛋白激酶的特征性保守结构域,其二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主,β折叠较少且主要存在于N端,其三级结构具有1个较小的N端域和1个较大的C端域;成功构建了STK2的真核表达载体pPIC9K-STK2,筛选获得了抗性转化子;在毕赤酵母菌中,经甲醇诱导得到了1个分子量约为41 kD的蛋白质组分且被分泌至胞外,该蛋白质的大小与理论分子量相符,推测Stk2蛋白已在宿主菌中表达并被分泌至胞外。【结论】玉米大斑病菌STK2位于scaffold_3正链的1561986-1563262位置;Stk2具有MAPK激酶的所有特征性保守结构域,属于典型的MAPK蛋白激酶;该基因能在真核细胞中表达,获得了可溶性分泌蛋白质,为Stk2蛋白的多克隆抗体制备及基因的功能研究奠定基础。
    崇明水仙试管球脱毒技术
    杨柳燕, 张永春, 李玉秀, 戴富明
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2607-2614.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.023
    摘要 ( 266 )   PDF (1128KB) ( 279 )   收藏
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    【目的】探索操作简单且高效的方法脱除或减弱崇明水仙携带的病毒,为脱毒球生产奠定基础。【方法】采用DHT+热处理、DHT+病毒唑处理等化学药剂与物理手段结合的方法,对崇明水仙试管球进行离体脱毒研究,脱毒结果采用指示植物法和RT-PCR检测法验证。【结果】热处理影响崇明水仙试管球生长和存活;热处理+DHT处理后,病毒含量降低,DHT浓度小于15 mg•L-1,对试管球生长抑制作用较小。DHT30 mg•L-1+病毒唑30 mg•L-1处理,对崇明水仙NMAV病毒,起到了很好的抑制作用,用RT-PCR技术只检测到了极其微弱的病毒残留;NDV和NCLV对两种药剂较敏感,在10 mg•L-1时,RT-PCR检测不到病毒的特异谱带。【结论】热处理对崇明水仙试管球生长和存活有不利影响;DHT+热处理能明显降低病毒含量;DHT30 mg•L-1+病毒唑30 mg•L-1处理能将NMaV含量降低到极微弱的水平,不影响试管球存活,可通过增加两种药剂的浓度或多次继代来彻底脱除;DHT10 mg•L-1+病毒唑10 mg•L-1处理可以显著降低NDV和NCLV病毒含量, RT-PCR检测,没有出现病毒的特异谱带。
    不同菌种组合Mozzarella干酪成熟过程中 提取液的抗氧化活性
    马玲, 彭登峰, 李慧, 王晓闻, 刘会平
    中国农业科学. 2013, 46(12):  2615-2624.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.12.024
    摘要 ( 310 )   PDF (580KB) ( 573 )   收藏
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    【目的】研究不同菌种组合Mozzarella干酪在不同成熟期、不同提取液抗氧化活性的变化,从抗氧化角度分析Mozzarella干酪的最佳食用时期。【方法】对不同菌种组合、不同成熟期的Mozzarella干酪,通过无菌蒸馏水、pH 4.6醋酸钠缓冲液和12%TCA作为提取液,对提取液的DPPH清除率、还原力、对羟自由基和超氧阴离子的清除率进行评价。【结果】AB、AB+LPC和AB+BI组合Mozzarella干酪在成熟50 d时,不同提取液大部分抗氧化评价指标高于其它成熟期,而AB+LA组合Mozzarella干酪在成熟40 d和50 d时抗氧化活性较高。如果以抗氧化效果评价Mozzarella干酪的功能特性,不同菌种组合Mozzarella干酪的最佳食用时期不同,AB、AB+LPC和AB+BI组合Mozzarella干酪在成熟50 d时为最佳食用期, AB+LA在成熟40—50 d食用较好。【结论】不同提取液的抗氧化活性不同,12%TCA提取液中的肽类含量最高,从抗氧化角度分析,不同的菌种组合Mozzarella干酪其最佳食用时期不同。