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当期目录

    2013年 第46卷 第20期 刊出日期:2013-10-15
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    病程相关蛋白质在水稻与白叶枯病菌互作过程中的表达
    关明俐, 窦世娟, 李雪姣, 贾霖, 史佳楠, 曾祥然, 贾盟, 郭美岑, 刘丽娟, 李莉云, 刘国振
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4179-4188.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.001
    摘要 ( 262 )   PDF (752KB) ( 568 )   收藏
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    【目的】了解病程相关(pathogenesis-related,PR)蛋白质在植物防卫体系中的表达模式进而探讨水稻抗病的分子机理。【方法】选取10个前期工作中鉴定的差异转录PR基因,利用免疫印迹(Western blotting,WB)技术检测它们在水稻正常生长和与白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae Xoo)互作过程中的表达丰度变化。【结果】发现随着水稻的生长,Os12g43380、Os12g36830、Os12g36860、Os12g36840、Os02g41670、Os05g35290和Os12g33610的表达逐步增加,一般在开花期达到最高,成熟期有所降低。在白叶枯病抗性基因Xa21介导的水稻-Xoo非亲和互作过程中,检测到Os01g51570、Os01g71680和Os12g36850的表达量上调,Os12g36830、Os12g36840、Os02g41670和Os05g35290的表达量下调,并且发现,在亲和互作和非亲和互作反应中PR蛋白质的变化模式相似。对PR基因上游启动子区进行分析,发现存在与抗病相关的顺式作用元件,其中,ARE、HSE、MBS、TC-rich repeats等元件在抗病相关的PR基因上游出现频率较高。【结论】鉴定了在水稻-Xoo互作过程中发生丰度变化的7个PR蛋白质。
    中国冬小麦品质改良研究进展
    魏益民1, 张波1, 关二旗1, 张国权2, 张影全1, 宋哲民3
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4189-4196.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.002
    摘要 ( 191 )   PDF (563KB) ( 885 )   收藏
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    小麦是中国第三大粮食作物,在农业生产和食品工业中占有重要地位。随着中国经济和社会的发展,消费者的生活需求正在发生变化,工业化和城市化使食品工业,特别是传统食品工业化加速发展。与此同时,食品工业对食品原料的专用化和规模化,即品种的质量、规格和数量,提出了更高的要求。如何研究和解决这一矛盾,已成为小麦产业和食品工业可持续发展的新问题。本文以国内发表的论著为基础,整理、分析了小麦品质改良历史、研究进展、存在问题;讨论了小麦产业链和食品加工业的可持续发展对优质小麦的需求;结合农业生产和食品工业的发展趋势提出建议,供小麦育种、生产、收贮、食品加工等部门和研究人员参考。
    基于SSR标记的中国绿豆种质资源遗传多样性研究
    刘岩, 程须珍, 王丽侠, 王素华, 白鹏, 吴传书
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4197-4209.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.003
    摘要 ( 297 )   PDF (782KB) ( 523 )   收藏
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    【目的】分析中国栽培绿豆种质资源的遗传多样性、亲缘关系和遗传分化,为资源的有效利用、新基因的挖掘和新品种选育奠定基础。【方法】利用40对SSR引物对18个不同地理来源(共272份种质)的绿豆群体进行遗传多样性分析。【结果】共检测到125个等位基因,平均等位基因数(NA)为3.1个,平均有效等位基因数(NE)为1.8个,平均Nei’s基因多样性(H)为0.4233,平均多态性信息含量(PIC)为0.3497,平均期望杂合度(He)为0.4241,平均Shannon信息指数(I)为0.6754,比较发现,河北、山东和安徽是绿豆资源遗传变异较为丰富的地区;平均观测杂合度(Ho)为0.1001,种群内总近交系数(Fis)为0.6759,表明中国绿豆种质间存在一定程度地近交现象;18个参试群体整体水平上的基因流(Nm)值为0.6936,种群间遗传分化系数(Fst)为0.2649,遗传变异水平较高;基于Popgene软件的聚类结果可将272份参试个体聚为2大类,将18个参试群体分为3大类,群体间地理来源越近,亲缘关系也越近。【结论】中国绿豆种质资源遗传多样性较高;地理生态条件等对绿豆种质资源的遗传变异影响很大;群体间遗传分化较大,但同时也存在一定程度地近交现象。
    马铃薯抗低温糖化渐渗系培育和炸片品系筛选
    赵青霞12, 林必博12, 张鑫12, 李辉军12, 刘悦善2, 徐刚12, 程李香12, 王玉萍2, 张俊莲2, 王蒂2, 张峰12
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4210-4221.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.004
    摘要 ( 225 )   PDF (769KB) ( 472 )   收藏
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    【目的】选择具有2n配子的马铃薯原始栽培种和野生种品系,与当地主栽品种杂交、回交多年获得马铃薯渐渗系,从中筛选适宜的马铃薯炸片品系和最佳抗低温糖化渐渗系亲本,开辟马铃薯原始栽培种和野生种利用的新途径和方法。【方法】通过马铃薯渐渗系后代群体田间农艺性状选择,不同储藏条件对炸片品质影响分析以及块茎中还原糖、酸性转化酶、游离氨基酸、薯片色泽和丙烯酰胺含量之间的相关性分析。【结果】原始栽培种S.phureja和野生种S.chacoense来源的渐渗系产量、干物质含量、商品率显著高于S.vernei和S. raphanifolium来源的渐渗系。低温储藏(4℃)180 d中,不同渐渗系还原糖积累能力显著不同。渐渗系0712-33、0722-90、0732-43和0742-66的还原糖含量较低,油炸后产生的丙烯酰胺含量较低,色泽鲜亮均匀,具有优良的炸片加工特性。【结论】利用马铃薯原始栽培种和野生种与栽培种杂交、回交创造马铃薯抗低温糖化渐渗系是一种有效可行的马铃薯育种方法,原始栽培种S.phureja和野生种S.chacoense是适合炸片品质改良的渐渗系亲本。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    播期、品种类型对水稻产量、生育期及温光利用的影响
    许轲1, 孙圳12, 霍中洋1, 戴其根1, 张洪程1, 刘俊2, 宋云生1, 杨大柳1, 魏海燕1, 吴爱国2, 王显2, 吴冬冬1
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4222-4233.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.005
    摘要 ( 221 )   PDF (725KB) ( 860 )   收藏
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    【目的】研究稻-麦两熟制下,播期与品种类型对水稻产量、生育期及温光利用的影响,为播期及品种类型的科学选用提供依据。【方法】以中熟晚粳、早熟晚粳、迟熟中粳、中熟中粳和迟熟中籼5个品种类型水稻为供试材料,设置4个播期,研究各品种类型水稻产量、生育表现及温光资源利用特点。【结果】不同品种类型水稻产量表现为迟熟中粳>早熟晚粳>中熟中粳>迟熟中籼>中熟晚粳。随着播期推迟,5个品种类型水稻产量呈下降趋势,但下降程度不等。不同品种类型水稻的减产幅度表现为中熟晚粳>迟熟中籼>早熟晚粳>迟熟中粳>中熟中粳。同一播期各品种类型水稻之间产量差异有随播期的推迟而增大的趋势。随播期的推迟,各品种类型水稻的生育进程延迟、生育期缩短,全生育期积温和光照时数极显著减少。播期对不同品种类型水稻温光资源利用率的影响按生育期长短分为两类,对生育期较短的中熟中粳及迟熟中籼影响较小,对生育期较长的迟熟中粳、早熟晚粳及中熟晚粳影响较大。对不同播期选择的适宜品种类型进行初步分类为:5月中旬应选用早熟晚粳,搭配迟熟中粳、中熟中粳和迟熟中籼;5月下旬应选用迟熟中粳,搭配早熟晚粳、中熟中粳和迟熟中籼;6月上旬应选用迟熟中粳,搭配中熟中粳和早熟晚粳;6月中旬应选用中熟中粳。【结论】随播期的推迟,5个水稻品种类型产量、生育期及温光利用均呈下降趋势。综合考虑稻麦两熟制与热量条件因素,初步明确了不同播期应选择的适宜品种类型,供大面积生产参考。
    中国北方地区春玉米干旱的时间演变特征和空间分布规律
    董朝阳1, 杨晓光1, 杨婕1, 解文娟12, 叶清13, 赵锦1, 李克南1
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4234-4245.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.006
    摘要 ( 203 )   PDF (1037KB) ( 630 )   收藏
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    【目的】研究北方地区春玉米各生育阶段干旱年代际演变特征及空间分布规律。【方法】基于研究区域1961—2010年291个气象站点的逐日气象资料以及春玉米生育期资料,利用农业干旱指标作物水分亏缺指数(CWDI),明确了研究区域春玉米干旱的年代际演变特征及空间分布规律。【结果】西北地区春玉米水分亏缺指数年际间波动平稳,华北和东北地区在20世纪80和90年代波动较为剧烈;华北地区春玉米水分亏缺指数在抽雄—成熟阶段明显低于其余两个阶段,东北、西北地区各生育阶段变化不明显;华北中部地区干旱等级的年代间波动明显。北方地区春玉米干旱等级和干旱发生频率的空间分布均呈现西高东低、北高南低的形势,西北地区最高、华北地区次之,东北地区最低;各旱级干旱频率的空间分布以特旱和轻旱最为明显,其中特旱主要集中发生在新疆大部、甘肃北部、内蒙古西北部等地区,发生频率在3年2遇以上,而轻旱主要集中在东北大部、华北大部以及西北东南部地区,发生频率在5年1遇以上。中旱和特旱主要集中发生在华北地区以及西北东部地区,频率均在5年1遇以上,并且随生育阶段更替有减轻的趋势。【结论】北方地区春玉米农业干旱指标CWDI年代间波动以华北、东北地区较为剧烈,且从20世纪80年代以来波动有上升的趋势。干旱的等级和频率空间分布均呈现明显的东西向分布。各旱级中特旱频率呈西高东低分布,生育后期在区域上呈扩大趋势,轻旱频率呈东高西低分布,生育后期有加重趋势,中旱和重旱频率呈中高东西低分布,生育后期在区域和程度上均呈下降趋势;生育阶段间旱级变化敏感的区域主要是新疆北部和华北中部地区。
    磷脂酰肌醇3-磷酸对UV-B诱导蚕豆保卫细胞中过氧化氢产生和气孔关闭的影响
    李惠民12, 胡洁1, 贺军民1
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4246-4253.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.007
    摘要 ( 218 )   PDF (684KB) ( 420 )   收藏
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    【目的】研究磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)催化产物磷脂酰肌醇3-磷酸(PI3P)对紫外线B(UV-B)诱导保卫细胞中过氧化氢(H2O2)产生和气孔关闭的影响,为进一步阐明植物细胞转导UV-B辐射信号的机制提供依据。【方法】以蚕豆(Vicia faba L.)表皮条为材料,采用PI3K的抑制剂沃曼青霉素(WM)和LY294002(LY)来抑制PI3P的形成,采用二苯基碘(DPI)和水杨基氧肟酸(SHAM)分别抑制H2O2形成的NADPH氧化酶途径和细胞壁过氧化物酶途径,通过气孔开度分析和激光扫描共聚焦显微镜技术,确定PI3P在0.8 W•m-2 UV-B辐射诱导蚕豆保卫细胞H2O2产生和气孔关闭中的作用。【结果】WM和LY能显著抑制UV-B诱导的保卫细胞H2O2产生和气孔关闭;外源H2O2处理能显著逆转WM和LY对UV-B诱导气孔关闭的抑制效应,但WM和LY不能抑制外源H2O2诱导的气孔关闭;UV-B诱导的保卫细胞H2O2产生和气孔关闭能被活性氧清除剂和SHAM显著抑制,但不能被DPI抑制。【结论】PI3P通过诱导蚕豆保卫细胞中产生于过氧化物酶途径的H2O2形成来介导UV-B辐射诱导的气孔关闭。
    植物保护
    中国小麦条锈病综合治理理论与实践
    陈万权1, 康振生2, 马占鸿3, 徐世昌1, 金社林4, 姜玉英5
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4254-4262.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.008
    摘要 ( 372 )   PDF (727KB) ( 731 )   收藏
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    小麦条锈病是影响小麦安全生产的重要生物灾害。文中介绍了全国小麦锈病工作者通过60多年通力协作,对小麦条锈病综合治理理论和技术研究取得的显著成绩,系统揭示了中国小麦条锈病的越冬、越夏规律、菌源传播规律、病菌致病性变异途径以及品种抗病性“丧失”的规律与原因,发现中国小麦条锈病存在秋季菌源和春季菌源2大菌源基地。提出了“综合治理越夏异变区、持续控制冬季繁殖区和全面预防春季流行区”的病害源头治理策略,研发出小麦条锈病分子诊断、异地测报以及抗锈良种、药剂拌种、退麦改种、适期晚种和带药侦查、打点保面等一系列病害监测预警和关键防治技术,构建了以生物多样性利用为核心的中国小麦条锈病菌源基地综合治理技术体系,在生产上大规模推广应用,防病保产效果极其显著。文中并对病菌致病性变异机制、早期预警和越夏易变区生态治理等问题进行了讨论。
    甜菜夜蛾触角气味受体基因OR18的克隆和表达定位
    刘程程12, 刘杨2, 张进12, 王桂荣2, 董双林1
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4263-4271.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.009
    摘要 ( 245 )   PDF (1133KB) ( 502 )   收藏
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    【目的】从甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)成虫触角中克隆气味受体基因,研究受体基因在虫体不同组织和触角不同感受器中的表达分布,从而探讨受体基因的功能。【方法】通过PCR结合RACE技术克隆气味受体基因的全长序列,利用实时定量PCR检测其在不同组织中的表达,采用原位杂交确定其在触角不同感受器中的分布。【结果】通过同源克隆的方法从甜菜夜蛾触角中获得1条740 bp的基因片段,通过RACE技术获得全长序列并命名为SexiOR18(GenBank登录号JN873314)。SexiOR18 cDNA全长1 618 bp,开放阅读框长度为1 194 bp,编码398个氨基酸。序列比对和进化树分析结果显示SexiOR18与其它鳞翅目昆虫尤其是夜蛾科昆虫的OR18具有很高的相似性。实时定量PCR检测结果显示,SexiOR18主要在成虫触角中表达,且在雌虫中的表达量显著高于雄虫,SexiOR18在成虫其它组织和幼虫触角中无明显表达。原位杂交结果显示,SexiOR18主要在毛形感器和锥形感器下表达,而在腔锥形感器和刺形感器下没有表达。【结论】SexiOR18在感受性信息素和普通气味的毛型感器和锥形感器中都有分布,推测其可能参与了性信息素和普通气味分子的识别。
    亚洲玉米螟pdp1的克隆及功能分析
    程晓娟12, 严善春1, 黄勇平2, 谭安江2
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4272-4283.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.010
    摘要 ( 193 )   PDF (1169KB) ( 479 )   收藏
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    【目的】克隆获得亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)蛋白酶激活受体类转录因子pdp1(protease- activated receptor-domain protein1)(Ofpdp1)cDNA序列(GenBank登录号:KC857457),明确其基因结构特征,并进一步研究该基因的表达特性及其在生长发育过程中的作用,为亚洲玉米螟的遗传控制提供潜在的靶标基因。【方法】采用RT-PCR和PCR技术,克隆Ofpdp1 cDNA序列,利用相关软件进行生物信息学分析;利用qPCR(quantitative real-time polymerase chain reaction)研究卵期及幼虫期Ofpdp1表达特征;在原胚期利用RNA干扰技术(RNAi)研究其生物学功能。【结果】克隆得到基因Ofpdp1,全长为960 bp,开放阅读框804 bp,编码267个氨基酸,同源比对发现OfPDP1 C-末端与其它昆虫PAR bZIP(basic leucine zipper)转录因子非常相似,含有3个高度保守的结构域,系统发育分析的分类结果与生物学上物种分类相吻合。qPCR结果显示Ofpdp1的mRNA表达量在卵发育76 h左右存在显著的表达高峰。在亚洲玉米螟原胚期,注射Ofpdp1的双链RNA(dsRNA)48 h后,Ofpdp1 mRNA表达量被沉默了71%。【结论】成功地从亚洲玉米螟中克隆得到Ofpdp1,Ofpdp1进化非常保守,属于PAR bZIP亚家族;Ofpdp1可能在幼虫定型时期胚胎生理结构的变化过程中起到重要作用。
    喷雾器及施液量对水稻冠层农药雾滴沉积特性的影响
    徐德进, 顾中言, 徐广春, 许小龙
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4284-4292.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.011
    摘要 ( 223 )   PDF (1285KB) ( 619 )   收藏
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    【目的】分析弥雾机和手动喷雾器在不同施液量条件下喷雾,农药雾滴在水稻冠层沉积分布特征,阐明农药剂量的沉积结构及空间分布对药剂防治效果的影响。【方法】以农药雾滴采集装置和水敏纸收集农药雾滴,通过DepositScan软件分析雾滴覆盖率和雾滴密度,并利用示踪剂估测农药沉积量。【结果】弥雾机和手动喷雾器不同施液量条件下喷雾,叶角45°和0°水稻叶片正面的雾滴覆盖率显著高于叶片反面。弥雾机在225、450、600 L•hm-2施液量条件下喷雾,叶角0°水稻叶片反面的雾滴密度均大于200个/cm2,施液量间差异显著。手动喷雾器在600、900、1 200 L•hm-2施液量条件下喷雾,叶角0°和45°水稻叶片反面的雾滴密度均小于15个/cm2,施液量间无显著差异。相同剂量,弥雾机在450 L•hm-2施液量条件下喷雾,水稻冠层各位点上的农药沉积量最高;而手动喷雾器不同施液量条件下喷雾,水稻冠层各位点上的农药沉积量无显著差异。手动喷雾器喷雾叶片反面的农药沉积量均低于弥雾机喷雾。用15 g a.i.•hm-2氯虫苯甲酰胺防治纵卷叶螟,弥雾机在施液量450 L•hm-2条件下喷雾的防治效果最高,手动喷雾器在施液量1 200 L•hm-2条件下喷雾的防治效果最差。【结论】弥雾机和手动喷雾器稻田喷雾,农药雾滴在水稻叶片正面的覆盖率均高于叶片反面。弥雾机喷雾时增加施液量,能提高水稻叶片反面的雾滴密度和覆盖率;手动喷雾器喷雾时增加施液量,无显著效应。与手动喷雾器相比,弥雾机喷雾显著增加了叶片反面的雾滴密度、雾滴覆盖率及农药沉积量,能显著提高药剂的防治效果。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    激光衍射法测定中国典型土壤颗粒分布的模型建立与验证
    吴焕焕12, 吕家珑2, 段英华1, 张文菊1, 徐明岗1
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4293-4300.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.012
    摘要 ( 202 )   PDF (616KB) ( 783 )   收藏
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    【目的】探讨快速测定中国典型土壤粒径分布的方法,提高土壤颗粒粒径分布测定的准确性。【方法】采用激光衍射法和传统吸管法(简称吸管法)对比研究中国15个省20种不同类型土壤的颗粒分布。【结果】激光法和吸管法测定的砂粒、粉粒和黏粒含量均呈显著的线性正相关。其中,激光法测定的黏粒和砂粒含量比吸管法测定的值平均低73.4 g•kg-1和59.6 g•kg-1,而粉粒含量平均较吸管法高131.2 g•kg-1。通过建立土壤粒径的累积分布曲线函数,建立了两种方法测定结果的转换模型。激光法测出的土壤颗粒粒径累积分布曲线函数为:y=1 000x/(b+x)(x代表粒径大小,y代表小于该粒径的颗粒所占的质量)。吸管法测得的相应粒径累积曲线函数为y=1 000x/(1.32b-1.01+x)。根据该函数得到的土壤颗粒粒径质量百分含量查质地分类三角图,即可判断土壤的质地类型。【结论】激光粒度仪检测结果通过转换模型修正,可以较好地反映土壤机械组成及土壤质地情况,可以快速准确地用于土壤颗粒组成的测定。
    园艺
    短枝型苹果SSH文库构建及相关基因表达分析
    宋杨12, 吴树敬1, 张艳敏1, 陈学森1
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4301-4309.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.013
    摘要 ( 220 )   PDF (611KB) ( 479 )   收藏
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    【目的】寻找苹果短枝型枝条形成相关基因,为进一步探索苹果短枝型芽变形成机理及选育新的短枝型苹果品种奠定基础。【方法】利用抑制性差减杂交技术构建正反向苹果短枝型芽变枝条和正常型枝条差异表达cDNA文库,利用荧光定量RT-PCR验证文库中克隆的插入片段。【结果】从两个文库中共获得291个有效阳性克隆,插入片段大小主要分布在300—600 bp之间。利用GenBank的BLAST比对分析,其中126个表达序列标签(EST)找到了与之匹配的同源序列。获得的cDNA片段功能涉及代谢、转录、胁迫响应、转运、光合和信号转导;有165个EST片段未找到同源序列。对文库中EST序列进行实时荧光定量RT-PCR验证,结果显示这些EST序列在短枝型芽变枝条与正常型枝条之间差异性表达。【结论】通过构建短枝型苹果正反向文库,得到一些与短枝型苹果枝条节间长度相关联的基因,这些基因可能对短枝型苹果枝条的伸长具有一定作用。
    ‘金冠’苹果果实发育后期的品质变化及其成熟阶段区分
    王海波, 李林光, 刘嘉芬, 何平, 李慧峰, 张勇, 杨建明
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4310-4320.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.014
    摘要 ( 193 )   PDF (674KB) ( 411 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    【目的】探讨金冠苹果品质形成的关键时期和不同成熟阶段的区分,为判断其适宜采收期、实现优质生产提供理论参考。【方法】采用常规方法测定果实单果重、可溶性固形物(TSS)、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、维生素C(Vc)、硬度等品质指标;采用静态顶空和气相色谱-质谱联用技术测定果实挥发性成分;高效液相色谱技术测定果实糖酸组分。【结果】金冠果实发育后期单果重、TSS、可溶性糖、糖酸比、酯类成分、糖组分总体呈上升趋势,可滴定酸、Vc、硬度和除苹果酸外的酸组分呈下降趋势,醇、醛类成分和苹果酸呈先升后降趋势;除花后182—189 d TSS和硬度有较大增幅和降幅外,品质指标在花后168 d后趋于平稳变化,以乙酸酯、丁酸酯为主的酯类和C6醛类自花后161 d开始呈快速上升和下降,醇类在花后161—168 d快速升高,花后168 d后快速降低,糖组分花后168 d开始稳定上升,苹果酸花后161 d开始大幅下降。主成分分析表明,测试指标与成熟进程均表现出阶段性变化的特点。【结论】金冠果实品质指标和糖组分的主要变化期在花后168 d之前,挥发性酯、醛、醇类成分及苹果酸的主要变化期在花后161 d之后;可初步将其发育后期区分为未成熟(花后140—147 d)、早期成熟(花后154—161 d)和成熟(花后168—189 d)3个阶段。
    菲和芘胁迫对平邑甜茶根毛细胞钙、钾和氢离子流动性的影响
    黄翠香, 夏燕飞, 王荣, 张文会, 韩甜甜, 沈向
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4321-4327.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.015
    摘要 ( 172 )   PDF (639KB) ( 479 )   收藏
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    【目的】探明多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)对植物生长毒害的机理,以及PAHs中不同物质毒害效应的差异。【方法】采用非损伤微测技术测定平邑甜茶幼苗根毛经多环芳烃菲和芘处理后Ca2+、 K+、H+流速变化。【结果】经过菲处理后,Ca2+、K+、H+流动性发生明显逆转,平均流速由对照的(-63.53±9.30) pmol•cm-2•s-1、(-60.56±14.56) pmol•cm-2•s-1、(+44.38±5.19 ) pmol•cm-2•s-1分别改变为(+127.18±39.95) pmol•cm-2•s-1 、(+109.97±25.68) pmol•cm-2•s-1、(-10.35±1.57 ) pmol•cm-2•s-1。经芘处理后,Ca2+、K+、H+流动性同样发生逆转,平均流速分别改变为(+220.29±60.42) pmol•cm-2•s-1、(+140.21±27.87) pmol•cm-2•s-1)、(-14.42±3.16) pmol•cm-2•s-1。【结论】PAHs破坏了细胞膜通透性,降低了离子通道活性,活化了根细胞质膜 Ca2+-ATPase 及 Ca2+/ H+反向转运体,扰乱了平邑甜茶根系对Ca2+、K+离子的吸收过程,造成相应元素缺失,并且芘造成的毒害效应显著高于菲,成为PAHs毒害植物体的机理之一。说明多环芳烃对植物生长的影响可以追溯到离子吸收及离子通道的改变上,为进一步研究PAHs对植物影响提供了理论依据。
    切花菊‘南农银山’与紫花野菊种间杂交及后代耐涝性鉴定
    王靓, 王楚楚, 蒋甲福, 陈素梅, 房伟民, 滕年军, 管志勇, 廖园, 陈发棣
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4328-4335.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.016
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    【目的】对切花小菊‘南农银山’和紫花野菊进行种间杂交,并对后代的表型和耐涝性进行鉴定,以期对切花小菊的耐涝性进行改良。【方法】以切花小菊‘南农银山’为母本(不耐涝)、紫花野菊为父本(耐涝)开展人工杂交。杂交后代通过形态学和SRAP分子标记进行鉴定。耐涝性通过测定淹水处理后叶片相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量和抗氧化酶活性进行鉴定。【结果】获得1个种间杂交后代,其株高、叶长、叶宽、管状花数、舌状花数等形态指标均介于双亲之间;SRAP分子标记分析发现,子代中同时具有父、母本特异条带,说明获得的后代是真杂种。淹水处理后,子代的叶片相对含水量、叶绿素含量的降低、丙二醛含量的升高显著低于母本‘南农银山’,且具有比母本更高的抗氧化酶活性,表现出较强的耐涝性。【结论】通过种间杂交能将紫花野菊的耐涝性导入切花小菊品种,进行切花小菊种质耐涝性改良和创新。
    贮藏·保鲜·加工
    小麦品种品质与挤压膨化产品理化特性的关系
    陈锋亮, 陈相艳, 王宪昌, 尹婧, 赵晓燕
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4336-4343.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.017
    摘要 ( 213 )   PDF (591KB) ( 539 )   收藏
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    【目的】分析不同品种小麦品质与挤压膨化产品理化特性之间的关系,探讨适合生产挤压膨化食品的小麦品质特性。【方法】16个小麦品种经实验型双螺杆挤压机在相同参数条件下挤压得到膨化型小麦粉产品,分析小麦品种品质、挤压膨化产品理化特性以及二者之间的相关关系。【结果】不同品种小麦的品质特性和相应挤压膨化产品的理化特性之间均有较大差异;挤压膨化产品的色差与千粒重、面粉白度、弱化度,吸水性指数与籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、形成时间,水溶性指数与籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面筋指数、拉伸长度,糊化度与籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量之间均存在显著负相关关系;色差与籽粒硬度、降落数值,吸水性指数与容重,水溶性指数与面筋指数、5cm拉伸阻力,产品硬度与籽粒硬度、面粉白度均存在显著正相关关系;所选的16个小麦品种中,泰农18、济麦22、青丰1号、青农2号、烟农23和鲁麦21更适合制作挤压膨化食品。【结论】小麦品质指标中千粒重、容重、籽粒硬度、面粉白度、籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、面筋指数、降落数值、形成时间、弱化度、拉伸长度和5 cm拉伸阻力对挤压膨化产品的理化特性均有显著影响,具有高千粒重、容重、面筋指数、弱化度、5 cm拉伸阻力和低籽粒硬度、面粉白度、籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、降落数值、形成时间和拉伸长度的小麦品种或原料较适合生产挤压膨化食品。
    畜牧·兽医·资源昆虫
    三株芽孢杆菌抑菌活性分析及对肉鸡舍空气微生物的影响
    仝永娟1, 萨仁娜1, 张宏福1, 孙春阳1, 邢焕1, 彭易柱1, 魏忠华2, 王学静2
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4344-4353.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.018
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    【目的】分析2株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和1株苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的基本特性以及对大肠埃希氏菌(Escherichia.coli,CVCC1570)的抑制活性;分析3株芽孢杆菌复合制剂对肉鸡舍空气大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用,为改善畜舍环境提供基础数据。【方法】对3株芽孢杆菌进行形态学观察、镜检和生长曲线测定,以大肠埃希氏菌(CVCC1570)为指示菌株,采用琼脂扩散法对单一菌株的抑菌特性进行测定,筛选出适宜的抑菌浓度;利用三因子三水平的正交试验设计,筛选出最佳抑菌效果的复合芽孢杆菌组合;鸡舍喷洒试验采用单因子设计,分为3个处理组,每个处理设3个重复,分别为空白对照组,化学消毒剂阳性对照组(苯扎氯铵),喷洒复合芽孢杆菌菌剂处理组。在肉鸡不同日龄检测鸡舍内大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的变化规律。【结果】3株芽孢杆菌为革兰氏阳性需氧菌。芽孢杆菌SKN01和芽孢杆菌SKN02生长曲线相近,在培养2h开始进入对数生长期。芽孢杆菌SKN03生长较缓慢,进入对数生长期的时间相对较长。单一菌株对大肠埃希氏菌有效抑菌浓度均为108CFU•mL-1。经正交试验测定,3株芽孢杆菌复合菌液最佳抑菌组合为4×108 CFU•mL-1、4×108 CFU•mL-1、6×108 CFU•mL-1。最佳组合复合芽孢杆菌喷洒鸡舍,能够有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长,在肉鸡生长后期复合制剂的抑菌效果明显。【结论】3株芽孢杆菌能够有效抑制大肠埃希氏菌,同时复合菌液能够有效减少鸡舍有害微生物的数量,起到改善鸡舍环境的作用。
    不同收割高度玉米秸秆产量和营养成分的比较
    赵红香, 宁堂原, 聂良鹏, 王丙文, 田慎重, 李增嘉
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4354-4361.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.019
    摘要 ( 232 )   PDF (497KB) ( 658 )   收藏
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    【目的】分析不同收割高度玉米秸秆的产量、含水量、营养物质含量和产量,以期为该地区玉米秸秆作为反刍动物饲料提供最佳收获高度做参考依据。【方法】在小麦-玉米一年两熟制的黄淮海地区进行田间试验,玉米成熟收获后,根据机收距离地面的可能高度,将玉米秸秆分为距地面0—50 cm、0—100 cm、0 cm以上、50 cm以上和100 cm以上5个处理,分别测定各处理秸秆的干重(DW)、鲜重(FW)和含水量(WC),秸秆的粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ANF)、淀粉(SC)、可溶性糖(SS)、钙(Ca)、磷(P)和钾(K)的含量及产量。【结果】玉米秸秆的CP、EE、Ca和P含量随距地高度升高而增加,玉米秸秆的WC、NDF、ADF、SS、SC和K含量随距地高度升高而降低。100 cm以上处理的DW、CP、NDF、ANF、SS、SC和K的产量均占总产量的30%左右,而EE、Ca和P的产量均占总产量的40%左右。50 cm以上处理的FW和K产量占总产量的50%左右,而DW和除K外各营养物质的产量均占总产量的60%—70%。【结论】从秸秆营养物质的含量和产量上分析,100 cm以上部位比50 cm以上部位更适合作饲料。因此,该地区机收玉米秸秆用作饲料最适宜的高度是距地面100 cm。
    中国猪流行性腹泻病毒分子流行病学研究进展
    施标2, 董世娟1, 朱于敏1, 于瑞嵩1, 李震1
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4362-4369.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.020
    摘要 ( 272 )   PDF (554KB) ( 685 )   收藏
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    2010—2011年中国境内的猪流行性腹泻(PED)大流行给养猪业造成重大经济损失。因疫苗免疫无法控制疫病流行,因此学者普遍认为猪流行性腹泻病毒(PEDV)出现了新的变种。论文综合分析了这个时期国内学者PEDV分子流行病学的研究结果,又对国内新近分离的PEDV的11个毒株的全基因序列进行遗传进化分析,进一步确定了国内暴发流行的PEDV毒株已远离中国86年分离的毒株和欧洲毒株CV777,成为了一个新的基因型。毒株基因变异应该是造成免疫失败和仔猪死亡率高的主要原因。进一步分析发现分离毒株的全长基因序列和棘突蛋白(S)基因序列长度有差异,其他基因长度保守性强。S基因的变异率高于其他基因,特别是短期内基因突变主要发生于S基因。综合分析认为国内变异毒株虽与韩国毒株遗传关系较近,但从境内毒株衍生和进化而来的可能性更大。因2006年已经观察到PEDV的免疫失效和PED流行,2010—2011年PED集中暴发可能是病原长期突变和适应性积累的结果,提示今后应充分发挥全国动物疫病预警网络的作用,加强毒株进化检测和疫病预警,优化疫病的防控手段,降低疫病发生频次和规模,减小疫病发生损失。
    猪流行性腹泻病毒RT-PCR鉴别诊断方法的建立
    吴玉璐1, 程群1, 虞凌雪1, 侯怡轩2, 王康1, 刘光清1, 童光志1, 周艳君1
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4370-4377.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.021
    摘要 ( 181 )   PDF (589KB) ( 526 )   收藏
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    【目的】 利用RT-PCR技术建立一种在临床上便于区分猪流行性腹泻病毒(PEDV)自然感染与疫苗免疫毒株的方法。【方法】根据GenBank公布的PEDV ORF3基因序列,在其存在基因缺失区两端的保守区域设计特异性引物,对近两年采集的仔猪腹泻样品进行检测,分析流行毒株的ORF3基因,选择部分阳性样品利用鉴定引物进行RT-PCR扩增,优化其反应体系、Tm值等条件,进行鉴别诊断方法的特异性、敏感性试验,并对大量临床样品进行检测验证。【结果】从新发仔猪腹泻临床样品中克隆获得了11株PEDV的ORF3基因,序列分析显示新分离的9株ORF3基因不存在缺失,属于自然感染野毒,其与疫苗株的核苷酸同源性为95.8%—97.1%。建立的鉴别诊断方法可以特异性扩增PEDV的ORF3基因,其中获得的PEDV自然感染毒株基因片段大小约300 bp ,而弱毒疫苗株则为250 bp左右;该鉴别诊断方法与其他猪源病毒无交叉扩增,其敏感性可达到100TCID50/0.1mL,对仔猪腹泻临床样品检测结果显示,PEDV自然感染的阳性率为65.4%。【结论】 初步建立了基于PEDV ORF3基因的RT-PCR鉴别诊断方法,该方法可以用于区分自然感染的野毒和弱毒疫苗免疫毒株,为PEDV的疫情诊断和流行病学监测提供了一种特异、快速的检测方法。
    热应激对蛋鸡肠道菌群结构、碱性磷酸酶活性及氨基酸转运载体mRNA表达丰度的影响
    李永洙1, 陈常秀1, YongquanCui2
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4378-4387.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.022
    摘要 ( 284 )   PDF (689KB) ( 564 )   收藏
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    【目的】揭示热应激环境下蛋鸡肠道菌群结构、肠黏膜碱性磷酸酶活性和氨基酸转运载体mRNA表达量的变化机理。【方法】试验选择16周龄济宁百日鸡96只,随机分成对照组((24±1)℃;Ⅰ)和热应激((38±1)℃)组,各组设6个重复,每个重复8只,试验持续14 d。采用16S rDNA的PCR-DGGE技术和实时荧光定量PCR等手段,分析热应激2(Ⅱ)、7(Ⅲ)、14 d(Ⅳ)时,对十二指肠、空肠及回肠内容物菌群多样性和肠黏膜碱性磷酸酶活性以及氨基酸转运载体rBAT、y+LAT1、CATl mRNA基因表达的相对丰度变化规律。【结果】热应激7 d开始各肠段菌群多样性较为丰富,热应激7、14 d时空肠和回肠部位敏感乳杆菌(Lactobacillus agilis),回肠部位约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)、不可培养细菌(uncultured bacterium)和不可培养的拟杆菌属(uncultured Bacteroidales bacterium)均末检测到;而热应激不同时间段空肠和回肠部位可检测到不可培养细菌、溃疡拟杆菌(Bacteroides helcogenes)、卵形拟杆菌(Bacteroides ovatus)、索氏志贺氏菌(Shigella sonnei);空肠和回肠部位黏膜上皮细胞表面的碱性磷酸酶活性与Ⅰ组比较显著下降(P<0.05);而空肠和回肠Ⅲ组的rBAT、y+LAT1 mRNA表达丰度均最低,空肠在各热应激时段表达丰度变化幅度最大(P<0.05),回肠的CAT1 mRNA表达丰度在Ⅲ、Ⅳ组与Ⅰ组比较影响更明显(P<0.01)。【结论】热应激对空肠和回肠部位微生物菌群影响较为明显,肠道微生物群落改变可导致肠道的消化吸收功能发生改变。
    研究简报
    甘蓝型油菜MAPK1在损伤和病原菌胁迫下的表达模式分析
    陆俊杏, 陆奇丰, 张凯, 柴友荣, 李加纳, 钱伟, 吕俊, 卢坤, 梁颖
    中国农业科学. 2013, 46(20):  4388-4396.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.20.023
    摘要 ( 246 )   PDF (564KB) ( 408 )   收藏
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    【目的】分析BnMAPK1组织特异性表达特征,探究其在损伤和病原菌胁迫下的特征及参加的信号途径。【方法】在电子克隆的基础上,克隆BnMAPK1的启动子序列。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测BnMAPK1的诱导表达特征。【结果】从甘蓝型油菜中克隆了MAPK1的启动子序列,发现它含有多个激素响应元件和逆境胁迫响应元件。还发现植物激素茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)和过氧化氢(H2O2),及损伤(wound)和核盘菌(sclerotinia sclerotiorum)均能在转录水平上激活BnMAPK1。甘蓝型油菜在损伤和接种核菌盘后,JA信号途径标志基因PDF1.2的表达量被诱导上升,而SA信号途径标志基因PR-1被抑制,推测甘蓝型油菜可能是通过茉莉酸(jasmonic acid,JA)信号途径响应损伤和病原菌入侵。【结论】甘蓝型油菜MAPK1受多种植物激素和胁迫的诱导,并且其启动子中含有多个激素响应元件和逆境胁迫响应元件,可能MAPK1在植物体抵抗外界多种胁迫中起重要作用,并且甘蓝型油菜可能是通过JA信号途径对损伤和病原菌入侵做出响应。