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    2013年 第46卷 第22期 刊出日期:2013-11-15
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    中国食用豆抗性育种研究进展
    段灿星, 朱振东, 孙素丽, 王晓鸣
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4633-4645.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.001
    摘要 ( 306 )   PDF (597KB) ( 587 )   收藏
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    食用豆是人类重要的传统食物资源,是中国种植业结构调整、出口创汇和山区农民脱贫致富的重要作物。病虫害是影响食用豆产量和品质的重要因素,抗性品种的选育和利用是控制食用豆病虫害的经济、安全和有效措施。目前,中国已对万余份食用豆种质进行了抗性鉴定与评价,筛选出一批抗性资源,对部分材料进行了抗性遗传和抗性基因定位研究,并育成了一些抗性品种。然而,相对大宗作物而言,中国食用豆抗性育种研究基础薄弱,进展缓慢,导致生产上缺乏高产、多抗、优质的食用豆品种。文中从食用豆抗性种质资源的筛选与评价、抗性遗传及抗性基因的发掘与分子定位、抗性品种的选育等方面对食用豆抗性育种研究进行了综述,并对今后的相关研究进行了展望,以期对促进中国食用豆抗性育种研究有所裨益。
    基于元分析的大豆成熟期单片段代换系鉴定与QTL定位
    车京玉12, 刘春燕3, 蒋洪蔚13, 韩雪3, 毛彦芝12, 辛大伟1, 陈庆山1, 胡国华3
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4646-4656.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.002
    摘要 ( 249 )   PDF (588KB) ( 437 )   收藏
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    【目的】大豆成熟期是由多基因控制的数量性状,是影响大豆产量和适应性的重要性状。研究大豆成熟期单片段代换系遗传规律,鉴定分析大豆成熟期的主效QTL。【方法】以大豆红丰11为受体和回交亲本,以15个国内外大豆核心种质为供体亲本,构建回交导入系群体,基于元分析的大豆成熟期(R8)“真实QTL”SSR标记进行单片段代换系鉴定,利用“图示基因型法”计算导入片段和代换作图法鉴定大豆成熟期QTL,用单标记法鉴定成熟期重要QTL。【结果】在C2、L连锁群上检测到16种导入片段,C2连锁群检测到7种导入片段,导入片段总长度为9.8 cM。L连锁群检测到9种导入片段,导入片段总长度为37.212 cM;在C2和L连锁群上共检测出8个成熟期QTL,根据前人的研究,在L连锁群上有2个QTL即Sat_010、Satt156是E4/e4的特异SSR标记;在8个成熟期QTL中用单标记法鉴定了5个有关大豆成熟期重要SSR标记Sat_238、Satt460、Sct_010、Satt166、Sat_113;确定了单片段Satt460缩短大豆生育期,单片段Sat_238、Sct_010、Sat_113延迟大豆生育期。【结论】基于元分析的成熟期2个导入位点C2、L连锁群上检测到16种单片段,用代换作图法共检测出8个成熟期QTL,用单标记法鉴定了5个有关大豆成熟期重要SSR标记Sat_238、Satt460、Sct_010、Satt166、Sat_113。确定单片段Satt460与缩短大豆生育期有关,单片段Sat_238、Sct_010、Sat_113与延迟大豆生育期有关。
    光周期诱导马铃薯块茎形成的分子机理研究进展
    谢婷婷, 柳俊
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4657-4664.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.003
    摘要 ( 276 )   PDF (711KB) ( 702 )   收藏
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    马铃薯块茎形成机理不仅是植物发育生物学研究的重要内容之一,也是提高马铃薯产量、品质的重要保障。早期研究发现,光周期是诱导马铃薯块茎形成的一个关键环境因子,短日照利于马铃薯块茎形成。近10多年来,光周期调控马铃薯块茎形成机理研究取得了重要进展。已有研究发现,马铃薯块茎形成与拟南芥等植物的开花过程有较多相似之处。大量参与植物开花的重要基因,如光敏色素、CONSTANS (CO)、FLOWERING LOCUS T (FT)、LOV蓝光受体蛋白家族及CDF转录因子等在马铃薯块茎形成过程中都起到重要的调控作用。此外,马铃薯中发现的同源异型框基因POTH1及其相互作用基因StBEL5也在光调控马铃薯块茎形成过程中扮演重要角色。本文主要从马铃薯光信号感知及与光周期信号传递有关的基因调控等领域综述了光周期诱导的马铃薯块茎形成最新研究进展。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    花后干湿交替灌溉对水稻强、弱势粒蛋白质表达的影响
    陈婷婷, 褚光, 华小龙, 潘燕, 王志琴, 杨建昌
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4665-4678.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.004
    摘要 ( 256 )   PDF (1018KB) ( 513 )   收藏
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    【目的】进一步揭示干湿交替灌溉对水稻籽粒灌浆影响的机制。【方法】两优培九(两系杂交籼稻)和扬粳4038(粳稻)种植于土培池,自抽穗至成熟设置常规灌溉(conventional irrigation,CI)、轻干-湿交替灌溉(alternate wetting and moderate drying irrigation,WMD)和重干-湿交替灌溉(alternate wetting and severe drying irrigation,WSD)3种土壤水分处理,运用双向电泳技术测定水稻强、弱势粒蛋白质表达量。【结果】与CI相比,WMD和WSD对强势粒的灌浆速率和粒重无显著影响;WMD显著增加了弱势粒的灌浆速率和粒重,WSD则显著降低了弱势粒的灌浆速率和粒重。WMD和WSD对强势粒蛋白质表达无显著影响,但WMD上调了弱势粒中丙酮酸磷酸双激酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、5-甲基四氢叶酸-同型高半胱氨酸甲基转移酶、S-腺苷甲硫氨酸合酶、乙二醛酶I和锰超氧化物歧化酶等蛋白质的表达,WSD则下调了弱势粒中上述蛋白质的表达。WSD还上调了抑制信号传导和能量代谢等有关蛋白的表达。两品种结果趋势一致。【结论】说明在WMD或WSD条件下,弱势粒中多种与灌浆相关蛋白质表达的差异是其灌浆速率和粒重增加或降低的重要原因。
    冬前低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒性的形态及生理特征
    刘自刚, 孙万仓, 杨宁宁, 王月, 何丽, 赵彩霞, 史鹏飞, 杨刚, 李学才, 武军艳, 方彦, 曾秀存
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4679-4687.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.005
    摘要 ( 279 )   PDF (776KB) ( 573 )   收藏
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    【目的】为白菜型冬油菜抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。【方法】以抗寒性不同的白菜型冬油菜品种为材料,采用田间观察、比色法、冰晶消长法、显微测微、光合测定等技术,探讨北方寒旱区主要冬油菜品种抗寒性差异形成的形态、生理及分子机理。【结果】冬前低温阶段,弱抗寒品种多数气孔关闭或半开放,而强抗寒品种(陇油6号)气孔仍保持完全开放状态,且光合速率、根冠比、根部干物质积累均较高;可溶性蛋白与抗寒性显著正相关,而SOD、POD、CAT活性、游离脯氨酸、MDA含量与抗寒性无明显相关关系;与天油2号相比,低温下陇油7号质外体蛋白提取液形成冰晶体积小、分布均匀,形态以五边形、椭圆形和双菱形为主,具有明显重结晶抑制活性和饰晶活性。【结论】冬前低温阶段,白菜型冬油菜强抗寒品种叶片气孔多数仍保持开放,Pn较高,光合产物优先分配至地下部贮存;根部抗冻蛋白表达上调,增强了其抗寒性。
    植物保护
    棉花营养物质和单宁含量与其对绿盲蝽抗性的关系
    杨宇晖, 张青文, 刘小侠
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4688-4697.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.006
    摘要 ( 280 )   PDF (577KB) ( 449 )   收藏
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    【目的】系统研究不同棉花品种对绿盲蝽的抗性水平,并在室内测定不同棉花品种不同生育期以及不同组织的蛋白质、可溶性糖和单宁物质的含量,旨在明确棉花体内这些物质与品种抗性的关系。【方法】以12个棉花品种为材料,通过连续2年田间抗性鉴定确定这些棉花品种的抗性水平;然后分别采用Bradford法、蒽酮-硫酸法和香草醛法通过室内试验测定不同棉花品种各生育期不同组织蛋白质、可溶性糖和单宁的含量;最后进行12个棉花品种蛋白质、可溶性糖和单宁含量与其对绿盲蝽抗性的相关性分析。【结果】不同棉花品种对绿盲蝽抗性水平存在明显差异,其中云南黄绒土棉和美中棉为高抗品种(综合抗性指数<1),AH-510、苏联棉、荆7516-1和池州红叶棉为高感品种(综合抗性指数>3)。棉蕾和棉铃中蛋白质含量随着棉花对绿盲蝽抗性的增强而降低;可溶性糖含量在苗期顶叶中随着棉花对绿盲蝽抗性的增强而增加,但在棉蕾中随着棉花对绿盲蝽抗性的增强而降低;单宁含量在棉蕾中随着棉花对绿盲蝽抗性的增强而降低,但在铃期顶叶中随着棉花对绿盲蝽抗性的增强而增加。【结论】12个棉花品种中云南黄绒土棉对绿盲蝽抗性最强,池州红叶棉对绿盲蝽抗性最弱。蕾期棉蕾及铃期棉铃中蛋白质含量与其对绿盲蝽抗性存在显著负相关;苗期顶叶中可溶性糖含量和其对绿盲蝽抗性呈显著正相关,而蕾期棉蕾中可溶性糖含量和其对绿盲蝽抗性呈显著负相关;蕾期棉蕾中单宁含量和其对绿盲蝽抗性呈显著负相关,而铃期顶叶中单宁含量和其对绿盲蝽抗性呈显著正相关。
    菜粕生物熏蒸防控辣椒疫病
    马艳, 胡安忆, 杨豪, 常志州, 徐跃定, 张建英
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4698-4706.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.007
    摘要 ( 274 )   PDF (647KB) ( 509 )   收藏
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    【目的】研究菜粕生物熏蒸(biofumigation)对辣椒疫霉(Phytophthora capsici)生长的抑制作用以及对保护地辣椒疫病(Phytophthora blight of chilli pepper)的防控效果。【方法】采用室内平板培养和模拟土壤熏蒸的方法,研究2种产地不同的菜粕(RSM1和RSM2)分解产物对辣椒疫霉菌丝和游动孢子的生长抑制效果;通过菜粕对土壤进行生物熏蒸,研究其对辣椒疫病的盆栽和田间防控效果。【结果】RSM1和RSM2挥发性和非挥发性分解产物对辣椒疫霉菌丝和游动孢子都有不同程度抑制作用。其中,RSM2的菜粕抑制效果好于RSM1。2种菜粕挥发性分解产物对孢子抑制强于对菌丝的抑制,而非挥发性分解产物对菌丝的抑制作用强于对孢子的抑制。同一种菜粕挥发性和非挥发性分解产物对辣椒疫霉菌丝的抑制作用差别不大,但对辣椒疫霉孢子的抑制作用有显著差别。室内模拟土壤熏蒸试验表明RSM2用量为0.2%(W/W)时,其挥发性分解产物可以完全杀死辣椒疫霉菌丝。盆栽试验中,采用定量PCR技术测定辣椒疫霉的数量,RSM2用量为0.2%时,虽然没有完全杀灭病原菌,但对辣椒疫病的防治效果可达到100%,取得与化学熏蒸相同的效果;生物熏蒸显著增加了土壤中真菌和放线菌的数量,并增加了土壤中微生物总体数量和多样性。连续两茬田间试验表明,生物熏蒸对辣椒疫病的平均防治效果为82%,并使辣椒增产16.4%,应用效果明显好于化学熏蒸处理。【结论】RSM2菜粕对辣椒疫霉有较强的生长抑制效果,以菜粕为生物熏蒸材料进行土壤处理可以有效防控辣椒疫病并增加辣椒产量。
    拟三元相图在25%氟菌•唑醚水乳剂配方筛选中的应用
    张鹏12, 黄啟良1, 王文桥2, 曹立冬1, 李凤敏1
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4707-4715.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.008
    摘要 ( 290 )   PDF (770KB) ( 546 )   收藏
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    【目的】探索拟三元相图在农药水乳剂配方筛选中的应用。【方法】在确定氟吡菌胺与吡唑醚菌酯混配比例的基础上,绘制含不同乳化剂的空白和含药拟三元相图,制备相应水乳剂样品并测定其相关质量指标,探索乳化剂种类和原药对相图中乳液区面积大小的影响以及相图中乳液区面积的大小对水乳剂样品稳定性的影响;通过观察相图绘制过程中相态转变和在相图中不同位置取点,加工水乳剂样品,测定其相关质量指标,明确加工水乳剂时乳化剂相的用量范围。【结果】虽不能单一地依靠相图中乳液区面积的大小筛选水乳剂的乳化剂,但形成乳液区面积大的乳化剂相对更适合加工水乳剂;SAA相用量与实际配方中油相含量有关,通常SAA相与油相的比值在0.11—0.25的范围内容易加工出稳定的水乳剂;合适的乳化剂与助乳化剂的比例有利于提高乳化效果;有机膨润土和黄原胶配合使用可增强该水乳剂的物理稳定性。【结论】利用拟三元相图法能够方便快捷地确定水乳剂的乳化剂种类与用量范围,对水乳剂配方筛选具有指导作用。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    不同样本数量下土壤属性空间预测比较
    柴旭荣1, 黄元仿2
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4716-4725.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.009
    摘要 ( 287 )   PDF (835KB) ( 381 )   收藏
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    【目的】通过不同样本数量情形下土壤属性空间预测精度的对比,探讨样本数对预测精度的影响。【方法】以土壤有机质、土壤质量含水量、土壤速效钾和土壤有效锰4个土壤属性作为研究对象,采用矩量法(MoM)和有限最大似然法(REML)两种变异函数计算方法,对比分析在不同样本数情形下各土壤属性空间预测精度。【结果】(1)不论是利用MoM法还是REML法计算变异函数,样本点数从50增加到70,各土壤变量预测精度都有了明显提高;样本数从70逐步增加到150过程中,预测精度没有明显提高;(2)在不同样本数情形下,REML法相对于MoM法的预测精度的提高率具有明显的变化,而且在有些情况下,REML法的预测精度比MoM低,而且对于不同土壤变量,表现结果也不相同。【结论】样本数对土壤空间预测准确性具有显著影响,在本研究区域尺度下,当样本数小于70个时,无论用哪种变异函数计算方法进行预测,预测结果的可信度都比较低。
    硝化和反硝化过程对林地和草地土壤N2O排放的贡献
    李平1, 郎漫2
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4726-4732.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.010
    摘要 ( 296 )   PDF (529KB) ( 1158 )   收藏
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    【目的】明确好气条件下硝化和反硝化过程对林地和草地土壤N2O排放的贡献,比较温度变化对两个过程排放贡献的影响。【方法】通过室内好气培养试验(60%WHC),采用15N同位素标记技术测定林地和草地土壤在10℃和15℃下铵态氮、硝态氮和N2O的15N丰度,计算硝化和反硝化过程对N2O排放的贡献。【结果】好气培养条件下,林地和草地土壤中的硝化作用和反硝化作用同时发生,硝化作用对N2O排放的贡献为53.1%―72.0%,是N2O排放的主要过程。培养期间林地土壤中反硝化过程对N2O排放的平均贡献为44.9%,显著大于草地土壤(28.9%),而硝化过程对N2O排放的平均贡献为55.1%,显著小于草地土壤(71.1%)。温度增加显著促进了土壤中N2O的排放,但是对硝化和反硝化过程的N2O排放贡献没有影响。【结论】好气条件下硝化作用是土壤中N2O排放的主要过程,但反硝化作用仍占有很大比例。
    扩散限制和环境筛选对子午岭森林群落构建的相对贡献
    王世雄, 郭华, 王孝安, 范玮熠
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4733-4744.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.011
    摘要 ( 262 )   PDF (780KB) ( 581 )   收藏
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    【目的】改善区域生态环境是促进农业生产、实现可持续发展的重要前提,而加强植被的恢复重建是改善生态环境的重要途径。本研究拟通过对黄土高原子午岭森林群落构建过程的研究,为该区的植被恢复重建提供理论依据。【方法】采用典范变异分解和Mantel检验两种互补的方法,通过分离环境因子/距离(度量环境筛选)和空间因子/距离(间接度量扩散限制)对群落物种组成/距离的相对贡献,确定环境筛选和扩散限制在该区植物群落构建中的相对重要性。【结果】不同群落类型间的物种组成差异显著,空间和环境因子共同解释了草本、灌木、乔木三层29%—65%的物种组成变异(P<0.01)。而二者的贡献特点在不同层次有所差异,乔木层和灌木层主要以空间因子为主导;而在草本层中,空间和环境因子具有相似的贡献率。草本、灌木、乔木三层的物种非相似性距离与环境距离和地理距离都显著相关(P<0.05),草本层具有较大的环境距离相关系数,而灌木层和乔木层具有较大的地理距离相关系数。【结论】扩散限制和环境筛选相互作用,共同影响着黄土高原森林群落的构建过程。本研究的结果并没有否定环境筛选在黄土高原群落构建中的重要性,而是更加强调了扩散限制在该区的主导性。因此,在黄土高原森林群落的恢复重建中,应该同时考虑环境异质性和地理空间的差异性。
    园艺
    外源H2O2处理对马铃薯块茎干腐病的控制及其机理
    胡林刚, 李渐鹏, 李永才, 毕阳, 葛永红, 王毅
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4745-4752.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.012
    摘要 ( 333 )   PDF (845KB) ( 469 )   收藏
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    【目的】研究外源过氧化氢(H2O2)处理对采后马铃薯块茎干腐病的控制效果及作用机理。【方法】在离体条件下通过扫描电镜、透射电镜等方法观察分析外源H2O2对马铃薯干腐病菌(Fusarium sulphureum)生长、菌落形态及其超微结构的影响,并以陇薯3号马铃薯为试材,分别在处理前后接种F. sulphureum,研究外源H2O2对病害的治愈和预防作用。【结果】外源H2O2处理强烈抑制了F. sulphureum的菌丝生长和孢子萌发且表现出明显的浓度效应,显著增大了F. sulphureum的细胞膜透性;扫描电镜观察发现H2O2处理过的F. sulphureum菌落分布不均匀,菌丝缠绕、扭曲在一起,部分菌丝出现断裂、塌陷等现象;透射电镜进一步观察到H2O2处理过的菌丝细胞壁加厚且内部出现空腔。体内试验结果表明,外源H2O2处理对处理前后接种F. sulphureum的马铃薯块茎干腐病均具有一定控制作用。【结论】H2O2不仅对病原物具有直接的抑制作用,还能有效提高马铃薯块茎组织的抗病性,因此H2O2可以作为一种具有潜力的天然防腐剂应用于马铃薯采后病害的控制。
    中国特有柑橘属植物基本类型不同组织类黄酮含量分析
    李利改1, 席万鹏13, 张元梅1, 焦必宁2, 周志钦13
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4753-4762.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.013
    摘要 ( 292 )   PDF (802KB) ( 679 )   收藏
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    【目的】探讨柑橘属五大基本类型不同组织(花、果皮和叶片)中类黄酮组成与含量差异,为合理开发利用柑橘资源提供科学依据。【方法】采用超高效液相色谱二极管阵列紫外-可见光检测器(UPLC-PDA)测定柑橘属五大基本类型10个典型代表种的花、果皮和叶中11种类黄酮含量。【结果】所分析的五大基本类型中,大翼橙类和柚类主要含柚皮苷,枸橼类、橙类和宽皮柑橘类主要以橙皮苷为主,其中广西沙田柚花中柚皮苷含量最高(11 987.1 mg•kg-1FW),鹅蛋红橘果皮中橙皮苷含量最高(14 794.4 mg•kg-1FW);代表类型各组织中类黄酮含量差异显著(P<0.05),花、果皮和叶片中11种类黄酮总含量最高的分别为广西沙田柚(12 198.5 mg•kg-1FW)、鹅蛋红橘(16 744.1 mg•kg-1FW)和台湾椪柑(8 879.2 mg•kg-1FW);不同类型柑橘各组织中的类黄酮含量呈现不同变化模式,同一类型不同组织间只有丰度差异,大翼橙类中花>叶>果皮,枸橼类中花>果皮>叶,橙类中果皮>花>叶,柚类中花>果皮>叶,宽皮柑橘类中果皮>叶>花。【结论】中国特有柑橘属植物含有丰富的类黄酮,不同柑橘基本类型及其组织间类黄酮变化很大,应针对各自不同特点加以科学利用。
    贮藏·保鲜·加工
    动物蛋白源抗氧化肽的研究进展
    黄明, 王璐莎
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4763-4773.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.014
    摘要 ( 293 )   PDF (632KB) ( 709 )   收藏
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    氧化不仅影响食品的质量而且危害人体健康,因此抗氧化一直是生命科学领域的研究热点之一。动物蛋白源抗氧化肽在食品和生物体中表现出了有效的抗氧化活性(如清除自由基、抑制油脂氧化和螯合金属离子等);当它作为功能性原料时还具有增强人体健康的作用,因此动物蛋白源抗氧化肽被认为是一种安全的抗氧化物质,得到越来越多的关注。文中介绍了动物蛋白源抗氧化肽的研究状况,阐述了影响抗氧化肽抗氧化能力的因子和抗氧化能力的测定方法,并预测了抗氧化肽的应用前景与面临的挑战。
    畜牧·兽医·资源昆虫
    木聚糖酶-甘露聚糖酶融合酶基因Linker优化及其在猪肾pK15细胞中共表达
    张献伟, 张冠冠, 吴珍芳, 孟繁明, 刘德武, 张茂, 许卫华, 郑恩琴, 贺晓燕, 李真, 李紫聪
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4774-4783.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.015
    摘要 ( 260 )   PDF (596KB) ( 945 )   收藏
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    【目的】构建木聚糖酶(XynB)与甘露聚糖酶(ManA)的融合酶基因,使其能在哺乳动物表达系统中表达并分泌兼有木聚糖酶和甘露聚糖酶活性的双功能融合酶。【方法】利用基因融合技术(SOE-PCR),把 11条Linker融合到木聚糖酶(XynB)和甘露聚糖酶(ManA)基因间,构建真核表达载体,经转染猪肾细胞(pK15)收集细胞培养液,用DNS法测定其酶活并进行酶学分析。【结果】经表达分析12条不同Linker构建的融合酶与亲本酶酶活,发现用Linker a3、pS3和具有“自我剪切”能力T2A构建的融合酶在木聚糖酶和甘露聚糖酶活性都显著高于两亲本酶。融合酶XynB-a3-ManA的木聚糖酶和甘露聚糖酶酶活比亲本酶XynB和ManA分别提高了54.06%和104.40%;该融合酶在酸性环境3.0—7.0起作用,对pH3.0~8.0具有一定的耐受力。【结论】首次获得可在哺乳动物系统表达分泌的增强型双功能XynB-ManA融合酶。
    山羊卵巢富集chi-miR-100f-5p的鉴定与表达分析
    娜日苏12, 刘广1, 向阳1, 赵海林1, 吴亭1, 赵金红2, 李凡1, 黄选洋1, 孙晓卫1, 郑姣1, 张家骅1
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4784-4790.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.016
    摘要 ( 255 )   PDF (526KB) ( 395 )   收藏
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    【目的】探讨山羊卵巢中富集的miR-100及预测的靶基因与山羊卵巢功能及卵泡发育的潜在关系,为山羊繁殖机理研究提供数据。【方法】 以山羊卵巢组织为材料,通过miRNA的分离、克隆及测序得到山羊卵巢中表达的miR-100,采用RT-qPCR进行表达检测,用生物信息学方法预测miR-100的靶基因及其功能。【结果】① 山羊卵巢的测序结果中,一段成熟体为21nt 的序列与果蝇dan-miR-100高度同源,将其命名为chi-miR-100f-5p,其前体位于基因组负(-)链上,长度为59 bp,定位于山羊CM000899.1:33 997 894—33 997 914序列;② chi-miR-100f-5p 在山羊卵巢、垂体及心脏等组织中均有表达,说明此miRNA不是卵巢组织所特有;心脏和垂体组织中均有较高表达,其次是卵巢,而在肝脏、脾脏、肺及肾脏中表达显著低于卵巢(P <0.01);在单产羔内蒙古绒山羊卵巢中chi-miR-100f-5p的表达极显著高于高繁殖力大足黑山羊卵巢(P<0.01);③ chi-miR-100f-5p主要靶作用于整合蛋白β1亚基基因及垂体特异性转录因子1基因,可能参与整合蛋白信号通路,促进垂体内分泌细胞的生长与分化,调节下丘脑-垂体-性腺轴激素分泌。【结论】山羊卵巢中新发现的chi-miR-100f-5p 可能是与繁殖调控有关的重要候选miRNAs 之一。
    X染色体60149273位点在脂尾(臀)和瘦尾绵羊品种中的多态性及其基因定位
    甘尚权, 沈敏, 李欢, 梁耀伟, 杨井泉, 高磊, 刘守仁, 王新华
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4791-4799.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.017
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    【目的】研究绵羊X染色体60149273位点在不同沉脂尾型绵羊品种中的多态性,为解析绵羊尾脂沉积性状的遗传机制提供基础数据。【方法】首先,采用PCR-SSCP分型方法检测X染色体60149273位点在不同脂尾类型绵羊品种的多态性,并借助PCR产物直接测序的方法确认各基因型相应序列,利用卡方检验的方法检测各基因型分布在不同品种中的平衡性。其次,利用生物信息方法将该SNP定位与绵羊androgen receptor(AR),并使用电子克隆的方法克隆出绵羊AR全长编码序列。同时以阿勒泰羊臀部脂肪RNA为材料,采用RT-PCR的方克隆绵羊AR第3—8外显子序列,利用生物信息学方法分析序列同源性以及序列的物种进化保守性。【结果】①PCR-SSCP结果显示,在脂尾(臀)型绵羊品种阿勒泰羊和湖羊群体中X染色体60149273位点未检出多态性,GG基因型占100%;而瘦尾(臀)型绵羊品种中国美利奴和萨福克羊群体中则出现了多态性,GG基因型分别下降至10%和21%。②利用比较基因组学首次电子克隆出该SNP所属基因AR的全长编码区,并从阿勒泰羊臀脂mRNA中成功扩增羊源AR第3—8外显子片段,测序结果与电子克隆序列完全一致。③物种同源性比对进一步显示,AR在哺乳类动物中高度保守,哺乳动物各物种间同源性高达90%;进化树分析结果显示,牛、绵羊、海豚和猪等哺乳动物亲缘较近。【结论】首次发现绵羊AR第3内含子一处SNP在脂尾(臀)与瘦尾绵羊品种中存在较大差异,该SNP将可作为一个分子标记运用于低脂绵羊新品种的培育,同时该SNP所属AR也可作为一个重要候选功能基因应用于绵羊尾(臀)脂沉积分子机制的相关研究。
    Real-time PCR分析免疫应激对肉鸡各肠段微生物区系的影响
    冯焱12, 杨小军2, 李武林2, 杨宁1, 姚军虎2
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4800-4807.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.018
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    【目的】应用细菌的16S rRNA 序列设计双歧杆菌属(Bifidobacterium)、乳杆菌属( Lactobacillus) 、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和肠球菌属( Enterococcus) 的引物并对肉鸡肠道的这4类细菌菌属进行定量测定,检测免疫应激对肉鸡不同肠段微生物区系的影响。【方法】将180只AA肉公鸡随机分4个处理,每处理设5个重复,每个重复有9只。试验分为NV、CV、LPS和CYP 处理组。免疫应激组分别于18、19、20、32、33和34 d肌肉注射相应剂量的LPS和CYP,NV组和CV组于同日龄注射等体积生理盐水。分别于21、28、35和42 d,每处理组各取6只鸡,无菌操作,宰杀后取十二指肠、空肠、回肠和盲肠内容物。将待测样品中提取的DNA分别进行4类菌属进行Real-time PCR反应。【结果】与NV相比,4类细菌的基因拷贝数发生显著变化。集中在回肠和盲肠,肠杆菌属:5.03—7.88 copies/mg;乳酸杆菌属:5.48—10.34 copies/mg;双歧杆菌属:4.11—7.98 copies/mg;肠球菌属:5.61—8.79 copies/mg。双歧杆菌属含量为4种菌属中细菌含量最低,乳酸杆菌含量高,盲肠含菌最多,十二指肠含量最少,后期各菌群趋于稳定。【结论】免疫应激可引起肠道菌群失调,乳杆菌属和双歧杆菌属的数量在无免疫情况下的含量相对高,LPS和CYP对肉鸡后期的肠道菌群的无显著影响。
    家蚕整合素基因Bmintegrin αPS3的鉴定及亚细胞定位
    谈娟, 张奎, 徐曼, 陈思源, 崔红娟
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4808-4815.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.019
    摘要 ( 286 )   PDF (752KB) ( 327 )   收藏
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    【目的】克隆家蚕整合素基因Bmintegrin αPS3,分析其mRNA表达及亚细胞定位特征,并进行原核表达及蛋白纯化,为进一步探究Bmintegrin αPS3在家蚕中的功能奠定基础。【方法】利用RACE方法克隆获得Bmintegrin αPS3的cDNA全长序列;采用RT-PCR方法检测Bmintegrin αPS3的时空表达;在原核表达系统中表达获得Bmintegrin αPS3重组蛋白;并构建Bmintegrin αPS3真核表达载体,转染家蚕胚胎细胞系分析其蛋白亚细胞定位。【结果】家蚕整合素基因Bmintegrin αPS3 编码框全长为2 895 bp,编码965个氨基酸,含有整合素家族蛋白典型的integrin alpha结构域,预测其为跨膜蛋白。构建了Bmintegrin αPS3的原核表达系统,并利用亲和层析纯化获得高纯度的Bmintegrin αPS3原核表达蛋白,为进一步制备抗体获得足够的抗原。在家蚕细胞系中外源表达Bmintegrin αPS3蛋白,显示其主要定位于细胞质和细胞膜中。另外,RT-PCR结果显示Bmintegrin αPS3 mRNA 在血细胞中为特异持续表达。【结论】获得了Bmintegrin αPS3的完整cDNA序列及表达特征,经原核表达、纯化获得其融合蛋白,在细胞水平上初步分析了其亚细胞定位情况。
    农业经济与管理
    中国种植业地理集聚的时空特征、演进趋势及效应分析
    邓宗兵12, 封永刚2, 张俊亮2, 王炬2, 田维波2
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4816-4828.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.020
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    【目的】认识中国种植业地理集聚的时空特征、演进趋势和集聚效应。【方法】综合利用区位基尼系数、产业集中率、地区平均集聚率、空间相关系数等指标测算中国种植业地理集聚水平,并用引入地理集聚度的C-D生产函数模型分析中国种植业产业的集聚效应。【结果】种植业总体上具有显著的地理集聚特征,但不同行业的地理集聚存在显著差异;中国种植业地理集聚呈现不断增强趋势,并具有明显的阶段性特征;种植业呈现出专业化、连片化的地理集聚特征;种植业产业地理集聚对产业成长具有显著的正效应。【结论】着力提高和完善基础设施建设、搞好区域性的管理和服务,为产业集聚发展创造良好的外部环境;根据比较优势推进具有地区特色的专业化产业区。
    替代还是互补?淀粉糖与食糖在食品饮料业中的应用趋势
    司伟1, 朱海燕12
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4829-4836.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.021
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    【目的】探讨淀粉糖在食品饮料业糖的需求中可能达到的市场份额,并预测淀粉糖的需求增长趋势及其潜在的经济影响。【方法】利用基于创新扩散理论的逻辑斯蒂增长模型研究淀粉糖在食品饮料工业中对食糖的替代能力随时间变化的规律,并运用需求模型预测淀粉糖在食品饮料业中替代食糖的前景。【结果】中国糖的消费市场仍处于扩张期。淀粉糖的市场份额仍有10年左右的快速增长期,然而其增长速度较之前有所减缓。2020年淀粉糖的需求量将比2011年翻一番。淀粉糖消费量的增加会降低食糖需求的增长速度,并改变多年来食糖主导糖的消费市场的局面。研究结果还表明,食品饮料业因用淀粉糖替代食糖而降低的生产成本有利于消费者,但这会增加食糖的需求价格弹性。然而,用于食品饮料加工业的淀粉糖产业的发展对玉米市场的影响有限。【结论】淀粉糖需求增长最终取决于因使用淀粉糖所能带来的成本节约。目前,淀粉糖与食糖在中国糖的消费市场中是一定意义上的互补关系,而不完全是替代关系。
    研究简报
    浅黄恩蚜小蜂与丽蚜小蜂的种间竞争及其对粉虱控制作用的影响
    刘林州1, 戴鹏1, 吕兵1, 臧连生1, 杜文梅1, 万方浩2
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4837-4841.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.022
    摘要 ( 283 )   PDF (440KB) ( 345 )   收藏
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    【目的】明确浅黄恩蚜小蜂(Encarsia sophia)与丽蚜小蜂(E. formosa)的种间竞争及其对粉虱控制作用的影响。【方法】以番茄为寄主植物,温室白粉虱为寄主昆虫,浅黄恩蚜小蜂与丽蚜小蜂以10 : 0、8 : 2、5 : 5、2 : 8及0 : 10进行混合释放,每20 d抽样1次,调查浅黄恩蚜小蜂、丽蚜小蜂及粉虱的种群动态变化。【结果】2种寄生蜂以不同比例混合释放60 d后,丽蚜小蜂在寄生蜂中的百分率始终保持在50%左右;不同比例混合释放或单独释放,均能将粉虱种群数量控制在较低的水平,特别是5 ES﹕5 EF混合释放后,通过寄生和取食杀死粉虱的百分率始终高于83%,对温室白粉虱表现出长期稳定的控制效果。【结论】在温室白粉虱作为重要寄主时,浅黄恩蚜小蜂并不能竞争取代丽蚜小蜂,浅黄恩蚜小蜂的存在没有干扰粉虱的防治效果。
    两种外来入侵斑潜蝇在海南地区的竞争取代调查分析
    王凯歌1, 益浩12, 雷仲仁1, 相君成1, 廉振民2
    中国农业科学. 2013, 46(22):  4842-4848.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.22.023
    摘要 ( 222 )   PDF (574KB) ( 381 )   收藏
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    【目的】通过对海南地区2种生态位极其相似的外来入侵斑潜蝇,即美洲斑潜蝇(Liriomyza sativae)与三叶斑潜蝇(L. trifolii)种群动态的连续调查与分析,以了解2种斑潜蝇的竞争取代过程并探讨其机制。【方法】连续8年在海南地区对美洲斑潜蝇与三叶斑潜蝇的种群动态进行调查、归纳分析,并结合抗药性测定、温度及生殖干扰等研究,对海南地区2种斑潜蝇的种群更替机制进行探讨。【结果】三叶斑潜蝇的寄主植物种类广于美洲斑潜蝇。三叶斑潜蝇的分布已从2006年的4个地区扩展到海南全省。从2006年三叶斑潜蝇在海南省三亚地区被发现至今,其种群比例逐年递增。2012和2013年调查数据表明,三叶斑潜蝇已成为三亚、乐东及陵水三地的斑潜蝇优势种,其种群比例均在95%左右。【结论】与美洲斑潜蝇相比,三叶斑潜蝇竞争优势更明显,主要原因是生殖干扰能力强、适应的温度范围广、抗药性强、寄主范围广等,三叶斑潜蝇在中国的潜在分布区较大,应加强防控措施。