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当期目录

    2014年 第47卷 第23期 刊出日期:2014-12-01
      
    作物遗传育种·种质资源
    海南南繁区水稻基因飘流的最大阈值距离及其时空分布特征
    胡凝,姚克敏,袁潜华,贾士荣,何美丹,江晓东,徐立新,胡继超,裴新梧
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4551-4562.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.001
    摘要 ( 352 )   HTML ( 1 )   PDF (4511KB) ( 409 )   收藏
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    【目的】陵水、三亚、乐东三县(市)是各类水稻(包括转基因水稻)冬季南繁的主要基地或中心。计算并绘制海南南繁区乡镇尺度水稻基因飘流的最大阈值距离图,为南繁水稻育种设置合理的隔离距离提供参考。【方法】采用已建立的水稻基因飘流模型和阈值分析方法,依托南繁区自动气象站资料,计算了该区域乡、镇尺度向不育系和栽培稻基因飘流的最大阈值距离(the maximum threshold distances of gene flow,MTDs),分析其时、空分布特征和影响因子。参照中国农业部有关水稻种子生产的质量标准,阈值分别设为1%和0.1%。【结果】南繁区向不育系的MTD1%平均值为(110±31)m,最短为53 m,最长为195 m。向不育系的MTD0.1%平均值为(169±44)m,最短为75 m,最长为271 m。向栽培稻的MTD1%均小于1 m;MTD0.1%平均值为(3.4±1.1)m,最短为0.6 m,最长为5.8 m。向不育系和栽培稻的MTD0.1%两者相差近50倍。南繁区MTDs有2个高值区和4个高值点,3个低值区和5个低值点。以陵水、三亚、乐东为主体的南繁区,地处热带,三面临海,北面有五指山为屏障。冬季盛行东北季风,春季和初夏盛行南太平洋的东南季风和印度洋的西南季风。因此,南繁区的沿海陆地平原大都风速较大;沿海陆地与五指山区之间为中、低山丘陵地带,丘陵的走向和高度决定了该区的风向和风速;五指山南坡附近的丘陵地区,风速会因屏障效应而明显减小。【结论】地形特征和大气环流影响风向和风速,决定了南繁区MTDs空间分布的基本格局:高值区主要分布在该地区的东翼、西翼和南部沿海平原;低值区主要分布在五指山南麓的屏障区域。
    玉米Dof转录因子家族的全基因组鉴定与分析
    葛敏,吕远大,李坦,张体付,张晓林,赵涵
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4563-4572.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.002
    摘要 ( 304 )   HTML ( 1 )   PDF (5347KB) ( 704 )   收藏
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    【目的】全基因组水平鉴定并解析玉米Dof(DNA binding with one finger)基因家族。【方法】基于玉米V3基因组数据鉴定玉米Dof基因家族,并从基因的结构、系统发育关系、染色体的位置分布、玉米不同组织和不同生理发育阶段基因的表达谱以及在充足氮(sufficient nitrogen,SN)和低氮(limiting nitrogen,LN)条件下V3期叶组织基因的差异表达5个方面分析玉米Dof基因家族。【结果】玉米参考基因组中存在46个Dof结构域基因,命名为ZmV3Dof1ZmV3Dof46。通过系统发育关系和序列相似性将该基因家族分为8个亚类(Subgroup)S1—S8,每个亚类有3—8个Dof基因。通过分析该家族染色体分布,发现玉米10条染色体,除Chr.9外,均有Dof基因的分布,其中,在Chr.1上分布最为密集,有12个ZmV3Dofs;在Chr.5和Chr.3上分布次之,分别为8和7个ZmV3Dofs;在其他染色体上则分布较少,此外,Dofs在Chr.1的底部、Chr.5的顶部和底部分布密度相对较高。表达谱分析结果表明,Dof基因家族成员在不同组织及不同发育阶段均有差异表达,预示不同Dof基因功能的多样性以及在植物发育过程中扮演着不同角色,且同一亚类Dof基因表达模式存在一定程度的相似性。此外,玉米Dof基因家族对氮响应较为敏感,充足氮(SN)和低氮(LN)条件下,V3期叶组织基因的RNAseq表达结果显示35个Dof基因在2种氮处理下表达量存在差异,其中13个基因表达量差异较大。值得注意的是21个Dof基因在低氮处理下表达量上调,其中8个基因只在低氮条件下表达。【结论】基于最新版基因组数据鉴定玉米在自交系B73基因组中存在46个Dof基因,Dof基因家族成员参与玉米不同生理发育过程中,部分基因可能在氮代谢调控中发挥积极作用。
    紫花苜蓿盐诱导类受体蛋白激酶基因MsSIK1的克隆及功能分析
    郭鹏,邢鑫,张万筠,姜健
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4573-4581.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.003
    摘要 ( 235 )   HTML ( 1 )   PDF (3288KB) ( 533 )   收藏
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    【目的】对紫花苜蓿(Medicago sativa L. cv. Zhongmu-1)stress-induced protein kinase gene 1(MsSIK1)进行克隆与表达研究,了解该基因的分子机制及其应用。【方法】以紫花苜蓿叶片总RNA为模板,根据同源克隆设计简并引物,利用RT-PCR结合RACE技术,获得MsSIK1的编码序列。利用同源性比对进行序列分析。通过SMART网站(http://smart.embl-heidelberg.de/)模拟该基因的蛋白结构。构建MsSIK1的亚细胞定位瞬时表达载体,使用基因枪转化法将MsSIK1与GFP在洋葱表皮细胞中融合瞬时表达并观察其亚细胞定位荧光信号。通过Real time-PCR分析MsSIK1在NaCl、ABA和干旱处理条件下的表达特征。利用农杆菌侵染方法获得转基因拟南芥植株,通过RT-PCR对转基因植株进行表达鉴定,获得转基因植株后,利用转基因株系进行盐处理进而对成苗期转基因拟南芥性状鉴定。在盐胁迫处理下,测定野生型与转基因株系的叶绿素含量、MDA含量进而验证该基因的抗盐功能。【结果】获得MsSIK1编码序列2 478 bp,编码825个氨基酸。该蛋白C端与多种植物激酶具有相当高的同源性,模拟蛋白结构发现该基因具有类受体蛋白激酶高度保守的丝氨酸/苏氨酸结构域、跨膜结构域和富含亮氨酸重复序列的膜外结构域。Real time-PCR分析表明该基因在NaCl、ABA和干旱处理条件下上调表达,其中在盐处理条件下,MsSIK1表达先升高后降低,在处理4 h时达到最大值(约为对照值的7倍)。在干旱胁迫处理时,MsSIK1受诱导表达增强明显,当处理2 h时表达量达到最大值(约为对照值的6倍);ABA处理时,MsSIK1被诱导表达明显,当处理3 h时表达量达到最大值,约为对照值的6.8倍。MsSIK1GFP融合瞬时表达的洋葱表皮细胞中的荧光信号主要集中于质膜附近,转化空载体的洋葱表皮细胞中的荧光信号分布于细胞各个部位。转基因植株的RT-PCR鉴定表明,T1代6个株系中所得到的MsSIK1条带明显、亮度高,且T1-10中表达量最高;但在野生型中检测不到该条带,说明外源基因已经整合到拟南芥染色体中并能遗传到子代。成苗期转基因拟南芥盐处理后发T3-2、T3-6、T3-10转基因株系较野生型植株长势好,说明MsSIK1的转入提高了拟南芥的抗盐性。与对照相比,转MsSIK1拟南芥在NaCl处理下,叶绿素含量下降较少,其中,野生型叶绿素含量降低了77%,T3-3降低了53%,T3-6降低了44%,T3-10降低了35%;同样盐胁迫下,3个转基因株系的MDA含量积累较少,其中,野生型MDA的含量是T3-10株系的1.3倍。【结论】MsSIK1作为一个类受体蛋白激酶受多种逆境胁迫诱导,该基因的过量表达提高了拟南芥的抗盐性。
    双季稻区晚稻“籼改粳”品种筛选
    花劲,周年兵,张军,张洪程,霍中洋,周培建,程飞虎,李国业,黄大山,陈忠平,陈国梁,戴其根,许轲,魏海燕,高辉,郭保卫
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4582-4594.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.004
    摘要 ( 332 )   HTML ( 1 )   PDF (460KB) ( 535 )   收藏
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    【目的】研究双季稻区晚稻季条件下,不同类型水稻品种产量、生育期、温光利用差异及其相互关系,为双季稻区适宜品种的选用提供科学依据与技术支撑。【方法】2010—2013年,在长江中游双季稻地区(江西上高),以杂交粳稻(包括籼粳交偏粳型杂交稻、籼粳交偏籼型杂交稻和粳型杂交稻)、常规粳稻、杂交籼稻3种类型水稻品种为试验材料,采用湿润育秧大苗移栽方式,系统比较双季晚稻不同类型水稻品种产量、生育期、温光利用差异及其相互关系。【结果】双季晚稻不同类型水稻品种产量表现为杂交粳稻>常规粳稻>杂交籼稻的趋势,差异显著或极显著。与杂交籼稻相比,4年杂交粳稻的实产增产率为19.20%—28.95%,常规粳稻实产增产率为9.21%—12.17%;通过足量的群体穗数与较大的穗型协调形成足够的总颖花量,并有保持较高的结实率和千粒重,是粳稻综合改良产量结构获得高产的基本途径。杂交粳稻和常规粳稻各生育期均相应推迟,且两者生育期亦延长,其中杂交粳稻生育期平均延长17.1 d,常规粳稻生育期平均延长9.5 d。不同类型品种生育期积温和光照时数及其不同生育阶段温光利用率均表现出杂交粳稻>常规粳稻>杂交籼稻的趋势,其中杂交粳稻生育积温和光照时数及其利用率最多,分别为3713.3℃、931.9 h、90.9%、93.5%。【结论】双季晚稻不同类型水稻品种产量、生育期及温光利用的差异大,适宜的粳稻品种可充分利用生育期长优势,提高温光资源利用率,最终提高产量。据此按照全国粳稻生产发展规划的要求,综合考虑双季稻接茬特点与热量条件以及栽培轻简化机械化的需求,筛选出一批适合当地种植的晚粳稻高产品种,供大面积生产选用,即甬优538、甬优8号、甬优2640、甬优1538、甬优1540、长江19、长江21、小叶迟熟、镇稻5108。
    耕作栽培·生理生化
    外源NO对缺氮胁迫下棉花幼苗形态及生长的调控效应
    陈静,刘连涛,孙红春,张永江,王占彪,李存东
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4595-4605.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.005
    摘要 ( 282 )   HTML ( 1 )   PDF (430KB) ( 441 )   收藏
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    【目的】探讨外源一氧化氮(nitric oxide,NO)对缺氮胁迫下棉花幼苗不同部位叶片以及不同直径范围根系等形态特征及生长情况的影响,分析不同浓度NO对棉花形态生长的调控效应,为外源NO调控棉花生长发育提供理论依据。【方法】在光照培养室内采用水培方法,以农大棉8 号为供试品种,设7 个不同处理,其中以Hoagland全营养液培养的棉花幼苗为对照(CK),以缺氮Hoagland营养液培养的棉花幼苗为外源NO处理对象,利用外源NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理棉花幼苗,设置6 个浓度梯度0 μmol·L-1(T0)、50 μmol·L-1(T1)、100 μmol·L-1(T2)、200 μmol·L-1(T3)、500 μmol·L-1(T4)和1 000 μmol·L-1(T5),研究不同NO水平对缺氮胁迫下棉花幼苗叶面积、根系形态、耗水量及干物重的影响。【结果】缺氮胁迫抑制棉花幼苗地上部以及地下部的生长,抑制棉花幼苗叶片数和叶面积的增加,降低了幼苗细根(0.05—0.20 mm)、中等根(0.2—0.45 mm)的根长、根表面积、根体积,减少了耗水量以及干物重。不同浓度外源NO对缺氮胁迫下棉花幼苗地上及地下部生长情况的影响不同。低浓度外源NO(SNP浓度为50—100 μmol·L-1)能缓解缺氮胁迫对棉花幼苗的伤害,显著促进棉花幼苗上部和下部叶片的生长,促进细根和中等根生长,增加细根和中等根的根长、根表面积及根体积,增加棉花幼苗耗水量,显著增加幼苗干物重。当SNP浓度大于100 μmol·L-1后,随浓度增加,其缓解作用下降。幼苗叶片数、上部和下部叶片的叶面积、细根和中等根的根长、根表面积、根体积、耗水量以及干物重均下降。综合分析认为氮素缺乏环境下,不同浓度外源NO通过影响棉花幼苗地上部以及根系的生长来缓解缺氮胁迫,以100 μmol·L-1 SNP处理的棉花幼苗生长最好,而高浓度的SNP则加剧缺氮胁迫对棉苗的抑制。【结论】缺氮胁迫下棉花幼苗长势减弱,适宜浓度外源NO(SNP浓度为50—100 μmol·L-1)能够在一定程度上缓解缺氮胁迫对棉花幼苗造成的伤害,促进棉花幼苗地上和地下部的生长,提高棉花幼苗对缺氮胁迫的耐性。其中以100 μmol·L-1 SNP缓解效果最显著。
    磷酸二铵对单混种植条件下超高产大豆养分吸收和利用的影响
    马兆惠,车仁君,王海英,张惠君,谢甫绨
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4606-4617.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.006
    摘要 ( 175 )   HTML ( 1 )   PDF (360KB) ( 321 )   收藏
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    【目的】研究不同磷酸二铵施肥水平和单混种植处理对超高产品种辽豆14、中黄35和普通品种辽豆11植株氮、磷、钾养分含量和吸收规律的影响,比较磷酸二铵施肥量对单播和混播种植条件下大豆超高产品种和普通品种的养分吸收与利用规律。【方法】于2012和2013年在盆栽条件下,采用随机区组试验设计,苗期施入磷酸二铵,施肥量设3个水平,分别为:0 mg·kg-1干土;100 mg·kg-1干土;200 mg·kg-1干土。2个种植类型,分别为单一种植方式:各品种单播;混合种植方式:同一盆中各品种按1﹕1种植。在大豆的开花期(R2)、鼓粒中期(R6)和生理成熟期(R8)取有代表性的植株5株,按器官分开后,在105℃下杀青30 min,80℃下烘干至恒重,测定干物质重量。留小样粉碎后,用浓H2SO4-H2O2法消煮,消煮液中的氮用凯氏定氮仪(KN520)测定,磷用钼锑抗比色法测定(UV-2450),钾用火焰光度计(PEAA800)测定。【结果】品种间和种植方式间大豆植株体内的氮、磷、钾养分吸收和利用存在显著差异。开花期至成熟期超高产大豆积累更多的氮、磷、钾,并具有较高的养分利用效率和氮、磷收获指数。施肥量的增加均使超高产品种和普通品种植株养分百分含量增加,且超高产品种增幅较大。200 mg·kg-1施肥水平下,开花期超高产品种的茎秆和叶片的氮素百分含量增幅较普通品种高出66.9%和30.5%,磷素百分含量差异幅度达28.1%。鼓粒期,超高产品种和普通品种间荚皮、籽粒的磷素百分含量差异随施肥水平的增长而增加。成熟期,品种间钾素百分含量差异幅度在高肥水平下达到18.6%。在混播和施肥处理下超高产大豆的养分吸收和利用能力显著高于普通品种。随着施肥水平的提高,混播时超高产品种和普通品种的氮素利用效率下降,磷、钾收获指数均增加。混播使得超高产品种与普通品种的养分利用效率、养分收获指数的差异性增大,在中肥(100 mg·kg-1干土)和高肥(200 mg·kg-1干土)水平下差幅更明显。中肥和高肥水平下,混播时超高产品种的氮、磷利用效率分别比普通品种高出13.6%、14.2%和2.1%、10.4%;品种间钾素利用效率差异由单播时的4.9%增至10.8%。【结论】施肥会增强超高产大豆对氮、磷、钾的吸收和转运能力。不同品种间竞争时,超高产品种在施肥量充足的条件下具有更强的养分吸收和利用效率。
    植物保护
    139份小麦品种(系)抗秆锈性测定及其Ug99 抗病基因分子检测
    吴限鑫,李天亚,陈思,王冠钦,曹远银,马世良,李明菊
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4618-4626.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.007
    摘要 ( 210 )   HTML ( 1 )   PDF (1600KB) ( 479 )   收藏
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    【目的】云南省在中国小麦秆锈病的大区传播与病害流行中起着关键作用,一旦Ug99及其变异体入侵中国,极大可能会首先在本地区定植、增殖、向其他麦区传播,引起全国小麦秆锈病新的流行。因此,论文旨在分析云南省主要生产后备品种及CIMMYT抗Ug99的材料对中国小麦秆锈菌小种的抗性及含有Ug99抗病基因情况,为抗病品种布局提供指导。【方法】于2013年10月至2014年3月在沈阳农业大学植物植保学院玻璃温室中,将119份云南省小麦品种(系)、20份经国外穿梭鉴定抗Ug99的材料及感病对照小密穗分别在直径为10 cm泥盆中播种,小麦一叶一心时,用中国小麦秆锈菌流行小种21C3HTTTM、34MRGQM和1个经有性过程的新小种34C3RTGQM进行喷粉接种、保湿箱保湿并在15—26℃(夜/昼)的温室环境里孵育。约两周后,当感病品种小密穗充分发病时,按照0—4级标准调查记载侵染型:(0-2+级记为抗病、3--4记为感病),对供试小麦品种(系)的抗秆锈性进行评价。同时,分别剪取各个未接种的供试材料幼叶组织进行基因组DNA提取、利用文献报道的4个抗Ug99基因的分子标记(Sr22Sr25Sr26Sr28)进行PCR扩增、2.0%的琼脂糖凝胶电泳及聚丙烯酰胺电泳对目标抗病基因进行分子检测。【结果】在119份云南省小麦材料中,有42份材料对参试小麦秆锈菌小种表现出差异性抗性(占35.3%),其中表现免疫-近免疫的有6份(5%),表现高抗-中抗的有36份(30.3%)。剩余77份材料均表现感病,其中高度感病的有42份(占35.2%),中度感病的有35份(占29.4%),而20份抗Ug99的种质中对全部参试小种表现中度和高度感病的材料也各有2份(均占10%)。对全部139份小麦材料用4个抗病基因进行分子标记检测表明,有2份CIMMYT的材料被检出含Sr25、1份材料含有Sr26、1份材料含有Sr28。有12份云南省小麦品种(系)被检出含有Sr28,但没有检测出含有另3个抗性基因的材料。【结论】云南省小麦品种(系)对中国小麦秆锈菌小种的抗秆锈性水平不高,而部分抗Ug99的CIMMYT材料对中国小麦秆锈菌也表现了不同程度感病。云南省小麦品种(系)中检测出12份材料含有Sr28被认为是国内鲜见报道的Ug99抗性材料。
    甘蔗黄叶病毒P0蛋白分子特性及其抑制RNA沉默活性
    林艺华,肖胜华,刘营航,陈建生,傅华英,陈如凯,高三基
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4627-4636.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.008
    摘要 ( 214 )   HTML ( 1 )   PDF (739KB) ( 562 )   收藏
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    【目的】甘蔗黄叶病(yellow leaf,YL)是一种主要的甘蔗病毒病害,在全球多数甘蔗种植国家或地区普遍发生,已对甘蔗生产造成严重威胁。其病原为甘蔗黄叶病毒(Sugarcane yellow leaf virus,SCYLV),属于黄症病毒科马铃薯卷叶病毒属成员。研究SCYLV编码的沉默抑制子P0蛋白的分子特征、保守结构域及其在自然寄主甘蔗上抑制RNA沉默的功能,为下一步从RNA沉默水平解析SCYLV致病分子机理奠定基础。【方法】利用RT-PCR克隆技术获得SCYLV中国分离物CHN-FJ4编码的RNA沉默抑制子基因P0及其两个缺失突变体P0Δ2-15(N端缺失15个氨基酸)和P0Δ155-256(C端缺失102个氨基酸),然后定向克隆到单子叶植物表达载体pUbi-nos(空载体)上,获得重组质粒。利用甘蔗嫩叶组织瞬时表达系统鉴定病毒RNA沉默抑制子技术,结合ImageJ软件定量分析P0及其两个缺失突变体抑制外源基因EYFP瞬时表达活性的变化。番茄丛矮病毒(Tomato bushy stunt virus,TBSV)编码的P19作为沉默抑制子阳性对照。【结果】P0核苷酸序列的遗传进化分析结果显示,所获得的SCYLV病毒分离物CHN-FJ4为BRA基因型,与其他BRA基因型分离物氨基酸序列一致性为96.1%—98.4%。利用MEME在线软件预测P0蛋白的保守结构域,结果表明P0蛋白含有3个显著的保守区。分别位于第1—60、76—125和161—210氨基酸残基。通过Datamonkey在线服务器(http://www.datamonkey.org)提供的5种运算方法分析P0蛋白氨基酸位点的选择压力,结果显示P0蛋白具有8个氨基酸正向选择位点。将含有P0及其缺失突变体的重组质粒连同含EYFP报告基因的pTEM12质粒采用基因枪轰击法分别导入甘蔗嫩叶组织细胞,轰击后48—120 h,P0P19逐渐地提高EYFP荧光表达点数和荧光表达水平;在120 h,与pUbi-nos空载体(不含沉默抑制子)对照组相比,P0P19均显著地提高甘蔗嫩叶组织EYFP荧光表达点数和荧光表达水平,分别达1.6倍和4.0倍以上。P0P19抑制RNA沉默活性水平没有显著差异(P>0.05)。P0蛋白N端缺失15个氨基酸(P0Δ2-15)和C端缺失102个氨基酸(P0Δ155-256)均丧失了沉默抑制子的功能,荧光表达与不含沉默抑制子对照组相当。【结论】在甘蔗嫩叶组织EYFP瞬时表达体系上,P0能够显著地提高外源基因EYFP表达水平。P0蛋白N端15个氨基酸和C端102个氨基酸含有显著的保守区域,是P0发挥沉默抑制子功能所必需的。
    烟蚜茧蜂触角的超微结构与冷藏对触角的影响
    孙志娟,陈丹,范秀娟,刘莉,程云吉,张长华,任广伟,刘向东
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4637-4647.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.009
    摘要 ( 301 )   HTML ( 1 )   PDF (5143KB) ( 338 )   收藏
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    【目的】明确烟蚜茧蜂(Aphidius gifuensis)触角和触角感觉器的外部形态及低温冷藏对其触角的影响,为烟蚜茧蜂的有效利用提供依据。【方法】采用扫描电镜观察正常羽化的烟蚜茧蜂雌、雄蜂触角的超微结构,比较雌、雄蜂触角感觉器的差异。将处于老熟幼虫期的烟蚜茧蜂在4℃低温下分别冷藏7、14、21和28 d,冷藏后用乙醇对样品进行脱水处理,并在扫描电镜下观察低温冷藏对烟蚜茧蜂触角外部形态及触角感觉器的影响。【结果】烟蚜茧蜂雌、雄成蜂触角外部形态相似,均属于丝状触角。雄蜂触角平均长度略长于雌蜂,雌蜂触角多为17节,雄蜂触角多为19节。成蜂触角上共有6种类型的感觉器:毛形感觉器、刺形感觉器、板形感觉器、Böhm氏鬃毛、腔锥形乳突状感觉器和锥形感觉器。毛形感觉器I主要分布在触角鞭节上,是触角上分布最广、数量最多的感觉器。板形感器主要分部在鞭节上,雄蜂从第1鞭节开始出现,雌蜂从第2鞭节开始出现。腔锥形乳突状感觉器II只存在于雄蜂触角上。雌、雄蜂感觉器的数量存在差异,雌蜂的刺形感觉器I数量多于雄蜂,雄蜂的刺形感觉器II和板形感觉器的数量则多于雌蜂。低温处理14、21、28 d后,板形感觉器、腔锥形乳突状感觉器均表现畸形,且触角最后两节分节不明显,有愈合成一节的趋势。冷藏28 d后,54%雄性触角不能正常分节,由正常情况下的19节而愈合为18节;69%的雌性触角不能正常分节,由正常情况下的17节而愈合为16节。【结论】烟蚜茧蜂触角属于丝状触角,共有6种类型感觉器。雄蜂触角长于雌蜂,感觉器的分布特点相似。低温冷藏对烟蚜茧蜂某些触角感觉器形态及触角末两节分节有显著影响。为减少冷藏对烟蚜茧蜂的伤害,应尽量避免在蛹期以前的虫态低温保存蜂种,且应缩短冷藏时间。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    全球气候变化下中国农田土壤碳库未来变化
    张旭博,孙楠,徐明岗,张文菊,李建伟
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4648-4657.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.010
    摘要 ( 313 )   HTML ( 1 )   PDF (1095KB) ( 837 )   收藏
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    农田土壤碳库对缓解气候变化、保证粮食安全具有重要作用。日益加剧的气候变化对农田土壤有机碳库演变的潜在影响受到广泛关注。全球气候变化所带来的温度、降雨和大气二氧化碳(CO2)浓度的改变,会通过影响净初级生产力(NPP)、外源碳投入和有机碳分解速率等因素改变生态系统碳循环过程。另外,气候变化也会通过改变土地利用方式和种植制度等农业措施改变生态系统碳循环。综述国内外农田土壤碳库演变对气候变化影响的研究成果表明,到21世纪末,中国气温将会升高3.9—6.0℃,降水有望增加9%—11%。至2050年,气温和降水的变化会造成中国农田系统碳投入相比1980年降低2.3%—10%(小麦、玉米和水稻平均值)。相反,在综合考虑CO2浓度升高的协同作用后,2050年中国农田系统碳投入相比1990年前将会增加13%—22%(平均年增长率0.2%—0.4%)。模型预测显示,至2020、2050和2080年,中国旱地0—30 cm土层有机碳在CO2低排放情景下分别会损失2.7、6.0和 7.8 tC·hm-2,在CO2高排放情景下分别会损失2.9、6.8和8.2 tC·hm-2,大概占1980年农田土壤碳的4.5%、10.5%和12.7%。综合碳投入和排放对农田土壤碳库的整体影响来看,21世纪末期中国农田土壤有机碳库含量较1980年会下降10%左右,但如果采取相应的管理措施,可有效抑制农田土壤碳库的降低甚至提高,如农田系统碳投入以每年1%的速度增加时,土壤碳库会在21世纪末增加两倍。目前的研究结果显示,气候变化是否会强烈影响农田土壤碳库依然有很大的不确定因素,其对固碳效应正面和负面影响相互抵消后成为碳源还是碳汇说法不一。因此,在采取缓解气候变化、增加农田土壤固碳的措施的同时,还需加强农田土壤碳库未来变化趋势的研究和探索,为中国政策框架的决定以及未来气候变化谈判提供可靠的科学依据。
    不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状及与地上植被的关系
    谭红妍,闫瑞瑞,闫玉春,陈宝瑞,辛晓平
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4658-4667.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.011
    摘要 ( 223 )   HTML ( 1 )   PDF (403KB) ( 459 )   收藏
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    【目的】土壤微生物数量和酶活性是土壤质量和生态系统功能变化的敏感指标,是判别干扰条件下土壤生态系统退化的重要生物学指标。研究不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状及其与地上植被的关系,以了解放牧作用下草原土壤与植被退化的过程和机制,为退化草地生态恢复提供理论依据。【方法】以呼伦贝尔草甸草原肉牛控制放牧试验为平台,分析4种不同放牧强度(对照区G0.00:0.00 Au·hm-2、轻度放牧G0.23:0.23 Au·hm-2、中度放牧G0.46:0.46 Au·hm-2、重度放牧G0.92:0.92 Au·hm-2)下温性草甸草原地上植被、土壤微生物生理群数量以及土壤酶活的特性,并探讨土壤生物性状与地上植被指数的相关性。【结果】氨化细菌、好气性纤维素分解菌、嫌气性纤维素分解菌的最高值出现在轻度放牧G0.23处理,好气性固氮菌、嫌气性固氮菌在中度放牧G0.46处理最多。随着放牧强度的增加,除过氧化氢酶外,碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶均随放牧压力的增加显著降低(P<0.05),植被盖度、群落生物量、植被多样性指数明显下降。各土壤微生物数量(除硝化细菌外)与地上植被物种丰富度、植被盖度、群落多样性指数、生物量均成正相关;碱性磷酸酶和脲酶均与植被盖度、群落多样性指数、群落生物量显著正相关(P<0.05)。【结论】不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状出现了不同程度的变化,土壤酶活性比微生物生理群数量更能表征土壤生态系统当前所处状态,其同地上植被指数有更好的相关性。
    堆置与添加蛭石对污泥蚓粪培育茄子幼苗的影响
    赵海涛,李天鹏,姚旭,赵雷明,洪启东,颜志俊,单玉华,封克
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4668-4679.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.012
    摘要 ( 162 )   HTML ( 1 )   PDF (423KB) ( 308 )   收藏
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    【目的】探讨堆置和添加蛭石处理对污泥蚓粪育苗基质有效氮磷钾含量pH和电导率(EC)以及该基质对茄子幼苗生长发育的影响,为污泥蚓粪资源化利用提供理论依据。【方法】新鲜污泥蚓粪和堆置污泥蚓粪(堆置180 d)中分别添加不同量蛭石(体积比:蚓粪﹕蛭石=1﹕0,2﹕1,4﹕1,8﹕1)复配成育苗基质,以市售泥炭育苗基质为对照,共9个处理,通过大棚育苗方式培育茄子幼苗。【结果】污泥蚓粪基质比传统泥炭为主的基质更能促进茄子幼苗系统发育;新鲜污泥蚓粪基质和堆置污泥蚓粪基质都能够显著增大茄子幼苗的开展度、根表面积、根粗、根体积、茎叶干重、总干重、根冠比和壮苗指数,新鲜污泥蚓粪基质能够显著增加茄子幼苗的叶绿素,堆置污泥蚓粪基质能够显著增加茄子幼苗的根长;新鲜污泥蚓粪中添加不同量的蛭石对茄子幼苗茎叶生长的影响小于堆置污泥蚓粪,而对根系的影响大于堆置污泥蚓粪;堆置处理导致污泥蚓粪有效氮、有效磷和pH下降,而EC增大。新鲜污泥蚓粪和堆置污泥蚓粪中加入蛭石都导致有效氮磷钾含量和EC值下降,而pH增加,变化量随着蛭石用量的增大而增大。育苗后,污泥蚓粪基质的有效氮磷钾含量显著高于市售基质,而pH差异不显著。新鲜污泥蚓粪与蛭石按照2﹕1体积比、堆置污泥蚓粪与蛭石按照8﹕1的体积比混合最有利于增大茄子幼苗壮苗指数。【结论】污泥蚓粪可以作为育苗基质材料培育茄子幼苗,持续大量的有效矿质营养供应是污泥蚓粪促进茄子幼苗生长发育的重要原因。虽然污泥蚓粪堆置处理降低了有效氮磷含量、增加了EC值,但在保证幼苗质量前提下,从方便生产、提高蚓粪基质产品使用安全性的角度,在茄子育苗中推荐采用堆置后污泥蚓粪与蛭石按照8﹕1体积比混合的育苗基质。
    园艺
    矮化中间砧短枝富士苹果高纺锤树形冠层结构与光能截获的三维模拟
    杨伟伟,陈锡龙,刘航空,张满让,张东,韩明玉
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4680-4694.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.013
    摘要 ( 223 )   HTML ( 1 )   PDF (1928KB) ( 441 )   收藏
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    【目的】建立苹果冠层结构的三维虚拟植物模型,为精确、量化评价果树冠层空间结构及光截获提供方法指导,为果树树形选择及优化提供理论依据。【方法】以14年生矮化中间砧高纺锤形富士(西府海棠/M26/礼泉短富)为试材,以田间树体数字化测定为基础,获取枝叶特定形态参数,利用计算机模拟重建三维虚拟植物。借助虚拟植物模型进行虚拟试验,定量研究冠层结构、光截获和果实的空间分布。【结果】确定了树体枝叶间异速生长关系:枝(梢)长度分别与枝(梢)叶片数量和枝(梢)的总叶面积、叶片长度分别与叶柄长度和叶片宽度、叶片长度的平方与叶面积间均呈显著线性关系。结合三维数字化技术与枝叶间异速生长关系,构建了苹果冠层三维虚拟植物模型,结果表明:叶片数量及叶片面积模拟值与实测值间决定系数分别为0.92和0.95,均方根误差分别为1.18和31.5 cm2,相对误差分别为7.15%和5.86%。模型精度可满足冠层结构与光截获评价要求;模型可量化模拟各类枝梢及整体冠层叶面积、体积、光照射叶片面积、冠层或枝(梢)叶片被光线照射到的照射叶面积与总叶面积比值(STAR)、郁闭度、叶面积密度相对方差(ξ)及STAR值的日动态变化。矮化中间砧高纺锤树形枝(梢)主要分布于冠层高度0.5—2.5 m和距树干水平距离20—80 cm空间范围内,占总枝梢叶面积比例74.88%。整体冠层体积、郁闭度分比为4.47 m3、44.62%;营养短枝(梢)、营养长枝(梢)及果台副梢分别占树体体积的69.73%、43.50%和41.26%,三者郁闭度分别为60.77%、54.12%和83.15%,平均STAR值分别为0.10、0.23和0.13;各类枝(梢)STAR值空间分布规律明显,随冠层高度及距树干水平距离增大而逐渐增加。果实主要分布于冠层高度0.5—2.0 m和距树干水平距离20—60 cm空间区域;单位面积产量4.1×104 kg/667 m2;冠层适宜的营养短枝(梢)、营养长枝(梢)、果台副梢叶面积比例为69.70%—73.13%﹕11.25%—15.18%﹕11.16%—14.27%,适宜STAR值分别为0.08、0.14和0.11。整体冠层、营养短枝(梢)和果台副梢的STAR值日变化曲线近似于双峰曲线,营养长枝(梢)STAR值日变化为单峰曲线;各类枝(梢)STAR值皆与果台副梢数量呈显著负相关关系,与果实可溶性固形物、单果重及横径呈显著正相关关系。【结论】三维虚拟植物模型可用于果树冠层结构及光截获的精准量化评价,STAR值可量化评价冠层光截获效率。
    新梢内源激素变化对设施葡萄花芽孕育的影响
    王海波,赵君全,王孝娣,史祥宾,王宝亮,郑晓翠,刘凤之
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4695-4705.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.014
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    【目的】通过研究花芽分化进程中葡萄新梢内源激素的变化规律,明确激素对设施促早栽培葡萄花芽孕育的影响,为解决设施葡萄促早栽培中“隔年结果”问题提供理论依据。【方法】以4年生贝达嫁接的‘京蜜’(V.vinifera cv. Jingmi,耐弱光品种,在日光温室促早栽培条件下不需采取任何措施即可连年丰产)与‘夏黑’(V. vinifera-V. labrusca cv. Summer Black,非耐弱光品种,在日光温室促早栽培条件下需采取更新修剪措施方能连年丰产)为试材,进行设施促早栽培(‘京蜜’和‘夏黑’)和露地栽培(‘夏黑’)处理。采集基部第1节粗度大于0.5 cm的葡萄新梢,选取其上2—3节冬芽主芽作为研究对象,借助石蜡切片法绘制取样时期—分化比率花芽分化进程图,观察其花芽分化进程;同时借助酶联免疫法测定新梢基部2—3节枝段赤霉素(GAs)、细胞分裂素(ZRs)、脱落酸(ABA)和生长素(IAA)等内源激素含量和比值的变化。【结果】新梢内源激素含量变化:与成花极差的设施促早栽培‘夏黑’不同,成花良好的设施促早栽培‘京蜜’和露地栽培‘夏黑’自雏梢生长点的未分化期(新梢展5—7叶)至雏梢生长点的顶分期(初花期)新梢内源ZRs含量一直呈稳定上升趋势;自雏梢生长点的半球/平顶分化盛期(花穗分离期)至始原始体分化盛期(坐果期)新梢内源ABA含量迅速增加;自雏梢生长点的未分化期(新梢展5—7叶)至始原始体分化盛期(果实膨大初期)新梢内源GAs的含量呈降-升-降的变化趋势;在整个花芽分化进程中新梢内源IAA的含量较高。新梢内源激素含量比值变化:与成花极差的设施促早栽培‘夏黑’不同,成花良好的设施促早栽培‘京蜜’和露地栽培‘夏黑’于花穗分离期(雏梢生长点半球/平顶期至顶分期)和果实膨大期(始原始体至花序主轴及各小穗原基形成期的分化盛期)新梢内源ZRs/GAs的比值显著增加;自花穗分离期(雏梢生长点半球/平顶期至顶分期)新梢内源ZRs/IAA的比值略微上升随后(半球/平顶期到花序二级轴分化盛期)保持平稳,且维持在较低水平;果实膨大后期(始原始体出现盛期至花序二级轴开始形成)新梢内源的ABA/GAs比值显著增加;果实膨大期(始原始体至花序主轴及各小穗原基形成期的分化盛期)之后新梢内源的ABA/IAA比值保持稳定,维持在较低水平。【结论】果实膨大期(始原始体形成)之前是花芽分化调控的关键时期。果实膨大期之前新梢内源GAs含量缺乏变化、初花期前ZRs含量和花穗分离期至坐果期ABA含量迅速下降、花芽分化进程中新梢内源IAA含量低可能是设施葡萄不能形成良好花芽的重要原因。激素间通过特定时期的平衡互作调控设施葡萄的花芽分化。花穗分离期之后新梢保持较低且稳定的内源ZRs/IAA比值利于成花,花穗分离期和果实膨大期新梢内源ZRs/GAs比值的显著上升、果实膨大期之后较高的ABA/GAs比值和较低且稳定的ABA/IAA比值促进了始原始体及花序主轴发育和二级轴的形成。
    贮藏·保鲜·加工
    超高效液相色谱法同时测定柑橘中主要酚酸和类黄酮物质
    郑洁,赵其阳,张耀海,焦必宁
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4706-4717.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.015
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    【目的】建立超高效液相色谱快速、同时测定柑橘中主要酚酸和类黄酮组成及含量的方法,为柑橘中酚类物质的开发提供技术支撑。【方法】首先对上机条件优化,检测波长选择基于全扫描(190—400 nm),选择所有物质都有最大吸收光谱的波长;柱温、流动相类型和流速优化参考相关文献,为了能使基线分离,采用梯度洗脱方式;再从提取剂类型、提取次数和时间进行单因素比较试验,对柑橘样品处理方法进行优化;柑橘样品经乙酸乙酯振荡提取30 min,果皮和果肉分别提取4次和3次,蒸发浓缩,甲醇定容上机进行测定。【结果】以ACQUITY UPLC BEH C18液相色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)为分离柱,柱温为35℃,进样量为3.0 μL,流速为0.3 mL·min-1;梯度洗脱,以0.3%乙酸水溶液(A)/甲醇(B)为流动相:95%—80%(0—3 min)A,80%—80%(3—8 min)A,80%—70%(8—12 min)A,70%—20%(12—17 min)A,20%—95%(17—20 min)A;定量波长为283 nm。19种物质在18 min内基线分离,线性范围为0.01—500 mg·L-1,线性相关系数均大于0.999,精密度、重复性和稳定性良好(相对标准偏差小于5%)。两个水平下加标,果皮回收率为85.8%—109.4%(相对标准偏差为0.86%—6.06%),果肉回收率为88.4%—112.7%(相对标准偏差为1.05%—5.23%),方法检出限为0.001—0.09 mg·kg-1(S/N=3)。采用此方法对实际样品进行检测,样品包括5大类柑橘:宽皮柑橘类(沙糖橘和椪柑)、甜橙类(纽荷尔脐橙)、柚类葡萄柚类(鸡尾葡萄柚)、枸橼柠檬类(柠檬)和金柑类。不同品种类黄酮和酚酸物质含量和种类差异较大,就总酚类物质而言,椪柑和鸡尾葡萄柚果皮中最高,椪柑是金柑的5倍,是其他品种的1—1.5倍,果皮为果肉的3—5倍;就类黄酮物质而言,鸡尾葡萄柚果皮中总含量最高(1 813.22 mg·kg-1),其次是椪柑、纽荷尔脐橙、沙糖橘、柠檬、金柑,果肉总含量变化趋势与果皮一致,果皮明显高于果肉;黄烷酮(圣枸橼苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮甙、香蜂草甙、柚皮芸香甙、柚皮素和橙皮素)是柑橘中主要的类黄酮,鸡尾葡萄柚果皮中最多(1 491.8 mg·kg-1),其次是柠檬和纽荷尔脐橙,最少的是金柑,而果肉含量明显低于果皮;就酚酸而言,沙糖橘果皮中最多(515.21 mg·kg-1),其次是椪柑、柠檬、鸡尾葡萄柚和纽荷尔脐橙,金柑最少,果肉中变化趋势与果皮一致,果皮含量为果肉的3—5倍;绿原酸,阿魏酸是主要的酚酸。【结论】利用超高效液相色谱仪,建立了同时快速检测柑橘中主要酚酸和类黄酮物质的方法。该方法高效、精确、低耗、环保,并经实际样品(5大类柑橘)验证,表明该方法可作为柑橘中酚酸和类黄酮同时、快速检测的常规分析方法。
    畜牧·兽医
    柴术抗激颗粒对LPS诱导大鼠神经-内分泌-免疫相关因子调节机制研究
    孙耀贵,程佳,李宏全,王俊东
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4718-4725.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.016
    摘要 ( 211 )   HTML ( 1 )   PDF (384KB) ( 474 )   收藏
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    【目的】“仔猪早期断奶应激综合征”给养猪业带来了巨大的经济损失。中药制剂柴术抗激散(CZKJS)通过现代制药技术制成柴术抗激颗粒(CZKJKL),已被证实其对早期断奶仔猪应激及早期断奶仔猪脂多糖(LPS)免疫应激都具有明显的缓减作用。现进一步探究CZKJKL对LPS免疫应激断奶大鼠应激相关神经递质、细胞因子和HPA轴相关激素的影响,从机理上证实其抗应激作用。【方法】选取体重相近的18日龄断奶的Wistar大鼠72只,随机分为3个处理组,即Ⅰ组(空白对照组)、Ⅱ组(LPS免疫应激模型组)、Ⅲ组(LPS+CZKJKL组)。每个处理设6个重复,每个重复4只。在18—24日龄期间,Ⅲ组的大鼠每天灌服5 000 mg·kg-1BW柴术抗激颗粒,Ⅰ组、Ⅱ组的大鼠每天灌服等剂量生理盐水;21日龄时,Ⅱ组、Ⅲ组的大鼠腹腔注射4 mg·kg-1BW的LPS,Ⅰ组的大鼠腹腔注射等剂量生理盐水,注射后6 h采血并取样。测定指标有:①海马:去甲肾上腺素(NE)和5-羟色胺(5-HT);②下丘脑:β-内啡肽(β-EP)和促肾上腺皮质激素释放因子(CRF);③血清:β-内啡肽(β-EP)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质醇(COR)、白介素-1β (IL-1β)、白介素-6 (IL-6)、肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、一氧化氮(NO)、诱导性一氧化氮合酶(iNOS)。【结果】与Ⅰ组相比,Ⅱ组大鼠海马NE和5-HT的含量均极显著升高(P<0.01),下丘脑β-EP的含量极显著升高(P<0.01),血清β-EP、IL-1β、IL-6、TNF-α、NO、ACTH、COR的含量均极显著升高(P<0.01),血清iNOS的活性极显著增强(P<0.01)。与Ⅱ组相比,Ⅲ组大鼠海马NE和5-HT的含量均极显著降低(P<0.01),下丘脑β-EP的含量极显著降低(P<0.01),血清β-EP、IL-1β、IL-6、TNF-α、NO、ACTH、COR的含量均极显著降低(P<0.01),血清iNOS的活性极显著减弱(P<0.01)。【结论】CZKJKL可通过有效调节LPS免疫应激状态下机体神经-内分泌-免疫系统相关神经递质、细胞因子和HPA轴激素的紊乱而发挥其抗免疫应激作用。
    氟喹诺酮类药物多残留酶联免疫检测方法的建立
    李新朋,姜金庆,钱爱东,王自良,范国英,单晓峰,康元环,李艺
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4726-2735.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.017
    摘要 ( 264 )   HTML ( 1 )   PDF (891KB) ( 316 )   收藏
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    【目的】氟喹诺酮类药物(FQs)在畜牧业中广泛用于预防和治疗细菌性疾病,不合理使用导致在动物性食品中残留,严重危害消费者健康,其检测受到世界各国重视。制备抗多种FQs单克隆抗体(mAbs),建立间接竞争ELISA(icELISA)检测方法,为动物性食品中FQs多残留检测奠定基础。【方法】环丙沙星(CPFX)羧基上引入氨基丁酸后为半抗原(CPFX-A),质谱鉴定;分别用碳二亚胺法(DDC)和混合酸干法将半抗原与牛血清白蛋白(BSA)和卵清蛋白(OVA)偶联合成免疫原(CPFX-A-BSA)和包被原(CPFX-A-OVA),紫外和红外光谱鉴定是否偶联成功;CPFX-A-BSA 免疫Balb/c小鼠,间接ELISA和icELISA方法测定多抗血清效价和敏感性,选取抗血清效价高和敏感性好的鼠用于细胞融合;NS0细胞和脾细胞按1﹕5比例在PEG-1500作用下融合,筛选抗FQs杂交瘤细胞株,并进行效价、亚型、敏感性和交叉反应率鉴定;体内诱生腹水法制备mAb,液体石蜡作为诱导剂,每只鼠注射108个杂交瘤细胞;选敏感性和广谱特异性好的腹水mAb,建立icELISA标准曲线,对icELISA检测方法优化,在鸡肉中添加10种FQs进行测定,将测定结果与HPLC法比较,SPSS 17.0软件进行显著差异性分析。【结果】半抗原改造和人工抗原合成成功;3只鼠血清效价均达到1﹕1.28×104以上,2号鼠血清效价最高(1﹕2.56×104),且IC50值最低(12.92 ng·mL-1),选择2号鼠作为细胞融合用鼠;4次亚克隆筛选并鉴定后获得3株敏感广谱特异的杂交瘤细胞,分别命名为2H5、3D11、4F4,细胞上清效价分别为1﹕1 600、1﹕1 600和1﹕800,腹水效价分别为1﹕1.6×106、1﹕8.2×105和1﹕8.2×105;icELISA方法的包被原浓度为1 μg·mL-1,5%猪阴性血清4℃包被过夜,单抗1﹕40 000稀释,山羊抗鼠酶标二抗(GaMIgG-HRP) 1﹕8 000稀释;反应温度均为37℃,标准品与单抗同时加入反应15 min,洗板后加二抗反应25 min;显色10 min,2H5细胞株腹水敏感性和广谱特异性最好,2H5的线性回归方程为y=-28.022x+56.219,R2=0.9 782,对10种FQs的IC50值分别为环丙沙星(CPFX)1.67 ng·mL-1、诺氟沙星(NOR)1.82 ng·mL-1、培氟沙星(PEF)1.97 ng·mL-1、恩诺沙星(ENR)1.54 ng·mL-1、单诺沙星(DAN)2.79 ng·mL-1、洛美沙星(LOM)3.38 ng·mL-1、氧氟沙星(OFL)5.50 ng·mL-1、麻保沙星(MAR)4.40 ng·mL-1、沙拉沙星(SAR)11.76 ng·mL-1、二氟沙星(DIF)13.60 ng·mL-1,与10种FQs的交叉反应率为12.3%—108.4%,与非FQs交叉反应率均低于0.01%,对10种FQs的检测限(LODs)为0.09 ng·mL-1—0.64 ng·mL-1。icELISA法鸡肉中10种FQs的回收率为80.5%—91.8%,HPLC法的回收率为85.1%—95.7%,二者变异系数均低于10.0%;两种检测方法差异不显著P>0.05)。【结论】该试验获得了高效价、敏感、广谱特异性的mAbs,建立的icELISA方法可用于同时检测鸡肉中10种FQs。
    畜牧·兽医·资源昆虫
    蓝叶虫微孢子虫RPB1基因片段序列的测定及其系统发育分析
    燕薇,沈中元,唐旭东,徐莉,李前龙,肖圣燕,乐亚杰,付绪亮
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4736-4744.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.018
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    【目的】克隆蓝叶虫微孢子虫RPB1(RNA聚合酶II大亚基)基因片段对其基因及编码的蛋白序列特征进行生物信息学分析,进一步明确蓝叶虫微孢子虫的分类学地位,为深入探究RPB1基因编码蛋白的具体生物学功能奠定基础。【方法】根据家蚕微孢子虫RPB1基因序列,采用Primer Premier 5.0软件设计6对同源引物,利用PCR技术克隆蓝叶虫微孢子虫RPB1基因片段;通过 GSDS、SMART、DNAstar、MEGA4.1等生物信息学分析软件对蓝叶虫微孢子虫RPB1基因片段进行系统发育分析。【结果】克隆得到了蓝叶虫微孢子虫RPB1基因片段序列,在GenBank登录号为KJ728831。该基因片段的长度为2 933 bp,包含一个长为2 922 bp的开放读码框,预测编码的蛋白质由974个氨基酸组成,蛋白分子量为109.38 kD,等电点为7.087。蓝叶虫微孢子虫RPB1基因片段结构为单外显子结构,编码的蛋白含有4个结构域:RPOLA_N、RNA_pol_Rpb1_4、RNA_pol_Rpb1_5和RNA_pol_Rpb1_6。其中,RPOLA_N结构域在原核和真核生物中都是非常重要的结构域。该蛋白质的二级结构主要由4种形式组成:α螺旋、无规则卷曲、延伸链和β转角。α-螺旋和无规则卷曲所占比例相当高,延伸链主要位于α-螺旋和无规则卷曲之间。N-末端以α-螺旋的形式存在。多序列比对与系统进化分析发现,蓝叶虫微孢子虫和Nosema bombycis、N. trichoplusiae、Nosema sp. CPP、N. fumiferanae、N. disstriae、N. tyriae、N. granulosis 7种Nosema属微孢子虫聚类在同一进化支。蓝叶虫微孢子虫RPB1基因编码的蛋白与同一进化支上的其他7种微孢子虫RPB1基因编码的蛋白相似度在81.9%—99.6%,分化度在0.004—0.049。蓝叶虫微孢子虫与N. bombycis的RPB1基因序列相似性高达99.6%,并与N. bombycis具有非常近的亲缘关系。【结论】成功克隆了蓝叶虫微孢子虫RPB1基因片段,对其系统进化分析进一步证实了蓝叶虫微孢子虫确实属于Nosema
    农业经济与管理
    中国绿色食品产业发展水平的地区差异及影响因素分析
    黄漫宇,彭虎锋
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4745-4753.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.019
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    【目的】评价全国30个省、自治区、直辖市绿色食品产业发展程度,分析其地区差异以及绿色食品产业发展各影响因素对产业发展水平的影响程度,为全面了解中国各地区绿色食品产业的发展水平并制定区域性的绿色食品产业政策提供科学依据。【方法】采用主成分分析法建立评价指标体系,评价绿色食品产业的发展程度,并运用聚类分析依据绿色食品产业的发展程度将全国30个省、自治区、直辖市分类,运用灰色关联分析法计算在发展程度不同的地区,各影响因素与绿色食品产业发展水平的关联程度。【结果】对全国30个省、自治区、直辖市,按照绿色食品产业发展程度的整体评价值将其分为发展程度高、中、低3组,发展程度高的组包括山东省等11个地区,发展程度中等的组包括陕西等8个地区,发展程度较低的组包括重庆等11个地区。绿色食品产业发展程度与经济发展水平关联系数达到70%。各影响因素与绿色食品产业发展的关联程度表现为:市场需求,企业战略、结构与竞争对手这两个因素的影响程度随着绿色食品产业发展水平的降低而下降,灰色关联度分别由0.298降到0.189、0.233降到0.125;资源条件、政策支持这两个因素的影响程度随着绿色食品产业发展水平的降低而上升,灰色关联度分别由0.125上升到0.218、0.183上升到0.220。【结论】绿色食品产业发展水平存在明显的地区差异,产业发展水平与地区经济发展水平紧密关联。市场需求,资源条件,企业战略、结构与竞争对手,相关产业与支撑产业,政策支持这5个因素在绿色食品产业发展程度不同的地区所产生的影响差异明显,这决定了绿色食品产业发展程度不同的地区,在制定产业发展政策时应考虑这一影响差异,确定不同的产业发展重点。
    研究简报
    拟南芥转录因子AtMYB73转录活性区域分析及互作蛋白的筛选
    樊锦涛,贾娇,蒋琛茜,王冠宇,张靖,邢继红,董金皋
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4754-4762.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.020
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    【目的】确定拟南芥抗逆转录因子AtMYB73的转录活性区域并筛选获得与其互作的蛋白,为进一步阐明AtMYB73调控拟南芥抗逆的分子机制奠定基础。【方法】构建转录因子AtMYB73的酵母诱饵表达载体pAS1-AtMYB73,检测pAS1-AtMYB73的自激活性及其对酵母Y190的细胞毒性。克隆AtMYB73的N端区域(含有R2R3结构域)和C端区域(不含R2R3结构域),检测AtMYB73的N端和C端的转录激活活性,分析AtMYB73自激活结构域的位置。利用酵母双杂交技术,以AtMYB73为诱饵筛选拟南芥的cDNA文库,将阳性克隆进行鉴定、测序;利用TAIR数据库对筛选获得的AtMYB73的候选互作蛋白进行分析。构建AtMYB73和F12F1.4的酵母双杂交载体pGBDT7-AtMYB73和pGADT7-F12F1.4,通过酵母双杂交技术,对其互作关系进行分析。【结果】含pAS1-MYB73的酵母菌在不同浓度的3-AT的SD/-His/-Trp/、SD/-Ade/-Trp培养基上均能生长,表明AtMYB73具有较高的自激活活性。含pAS1-AtMYB73的酵母菌在SD/-Trp/Amp液体培养基中培养24 h的OD600值大于0.8,表明诱饵载体对酵母Y190没有细胞毒性。成功构建了pAS1-AtMYB73-N和pAS1-AtMYB73-C载体,获得了含有pAS1-AtMYB73-N和pAS1-AtMYB73-C的酵母;含pAS1-AtMYB73-N的酵母在含X-a-gal的YPAD培养基上呈现无色,而含pAS1-AtMYB73-C的酵母则呈现蓝色,表明AtMYB73的C端有明显的自激活性,而N端没有自激活性。以AtMYB73为诱饵,筛选拟南芥的cDNA文库,获得了与光合作用、防御反应途径、抗逆等相关的8个蛋白。利用酵母双杂交技术,确定了MYB73与F12F1.4之间存在一定的互作。【结论】拟南芥抗逆转录因子AtMYB73具有较高的转录激活活性,其活性区域位于C端;以AtMYB73为诱饵,筛选获得了与光合作用、防御反应途径、抗逆等相关的8个AtMYB73的候选互作蛋白;利用酵母双杂交技术,确定了AtMYB73与F12F1.4之间的互作关系。
    鸭出血性卵巢炎病毒血症研究
    谢佳,韩春华,林健,段会娟,杨志远,赵际成,潘洁,刘月焕
    中国农业科学. 2014, 47(23):  4763-4768.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.23.021
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    【目的】阐明鸭出血性卵巢炎病毒(DHOV-HB株)感染鸭后的病毒血症,为深入了解鸭出血性卵巢炎的发病机理、诊断和疫苗研究提供依据。【方法】24只250日龄北京鸭芯片标记后分别经口感染100倍稀释的DHOV-HB3×104ELD50),并设空白对照组15只,同等条件下分别在隔离器内饲养,逐日观察10日,各组每日经翅静脉采集10只鸭血液(尽可能采集同一只鸭血液),用于病毒分离和抗体测定。将攻毒后1—10 d的血清样本经卵黄囊途径接种6日龄SPF鸡胚,每份血清以0.1 mL/胚的剂量接种5枚SPF鸡胚,鸡胚接种后置于37℃条件下继续孵化,每日定时照胚2次,及时收获并统计24—168 h之内死亡的鸡胚,死亡鸡胚胚体经剪碎,研磨,离心后采用RT-PCR的方法检测病毒核酸,有1枚及1枚以上死亡鸡胚,且DHOV病毒核酸检测阳性,即将该鸭判为病毒分离阳性。同时采用中和试验测定攻毒后4—10 d的血清抗体,每个血清稀释度接种5枚SPF鸡胚。鸡胚接种途径及特异性死亡的判定方法同上。判定标准如下:血清原液保护80%(4/5)以上的鸡胚判为抗体阳性,保护20%—60%(1/5—3/5)的鸡胚判为抗体可疑,不保护鸡胚(0/5)判为抗体阴性。【结果】试验鸭感染DHOV后的病毒血症和免疫反应密切相关。感染后1—3 d,病毒血症出现并达到高峰,病毒分离均100%(10/10)阳性;4—6 d病毒分离率开始下降,分别为90%(9/10)、70%(7/10)和30%(3/10)阳性;7—10日血清中不再存在病毒,均为阴性(0/10)。中和试验结果表明攻毒后4 d,血清中病毒分离率下降的同时血清中即可能存在较低滴度的抗体,鸡胚死亡时间延后,此时抗体100%(10/10)阴性;攻毒后6 d的血清抗体80%(8/10)阴性,20%(2/10)可疑;攻毒后7 d 70%(7/10)阳性,10%(1/10)阴性,20%(2/10)可疑;攻毒后9 d 90%(9/10)阳性,10%(1/10)可疑;攻毒后10 d 100%(10/10)阳性。空白对照组血清病毒分离(1—10 d)和抗体检测(4—10 d)均为阴性。【结论】(1)DHOV口服感染成年鸭后,1—3 d日血清病毒分离率最高,感染后4 d 病毒分离率开始下降,感染后7 d血清病毒分离阴性。感染后7 d抗体70%(7/10)阳性,感染后10 d 100%(10/10)阳性;(2)病毒血症的持续时间与特异性免疫应答密切相关。