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当期目录

    2011年 第44卷 第7期 刊出日期:2011-04-02
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    玉米及其近缘种大刍草的核型研究
    杨秀燕,蔡 毅,傅 杰,唐祈林,荣廷昭
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1307-1314.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.001
    摘要 ( 146 )   PDF (1093KB) ( 535 )   收藏
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    【目的】对玉蜀黍属现今分类的所有大刍草种和玉米进行染色体核型比较研究,为揭示其进化趋势与种间亲缘关系提供参考。【方法】采用根尖压片法确定玉米和大刍草的染色体数目,并对其核型进行分析。【结果】玉蜀黍属内各个种及亚种染色体数目除四倍体多年生类玉米种为2n=4x=40外,其余种(亚种)的染色体数目均为2n=2x=20。玉蜀黍属内亚属间以及亚属内物种间染色体核型结构差异较小,各个种及亚种染色体均由中部着丝点和近中部着丝点染色体组成,随体全部位于短臂上;除四倍体多年生类玉米种具2对随体外,其余种(亚种)均具1对随体,其中,玉米的随体位于中部着丝点染色体上,大刍草的随体均位于近中部着丝点染色体上。核型分类上,繁茂亚属的4个种均为2A型,玉蜀黍亚属主要属于2B型。【结论】细胞学证据表明,玉蜀黍属除四倍体多年生类玉米种染色体数目为2n=40,其余种(亚种)的染色体数目均为2n=20,玉米和大刍草作为同属的物种,染色体核型结构差异较小;四倍体多年生类玉米种不是由二倍体多年生类玉米种加倍演化而来,它们是2个独立的种。
    国家作物种质库油菜种子发芽和出苗监测研究
    陈碧云1;曾长立1;2;卢新雄3;付忠4;陈晓玲3;王鸿凤3;张天瑶1;伍晓明1
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1315-1322.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.002
    摘要 ( 164 )   PDF (551KB) ( 317 )   收藏
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    【目的】了解国家作物种质库中不同贮藏时间的油菜种子发芽和出苗状况,明确影响油菜种子发芽力变化的关键因素,评估野生近缘种质的保存效果,为国家作物种质库贮存油菜种子及其它作物种子生活力监测及更新方案的制定提供参考,达到长期安全保存种质资源的目的。【方法】监测在国家作物种质库贮藏8—22年的347份具有代表性的油菜种子的发芽与出苗情况,采用SPSS 10.0软件进行相关分析、t测验及方差分析,对不同起始发芽率、不同贮藏时间以及不同种质类型种子的保存效果进行综合评价。【结果】83.6%的种子在国家作物种质库贮存8—22年后其发芽率仍保持在油菜种质栽培种入库最低标准85%以上;有29份种质(占被监测份数的8.3%)的发芽率出现了明显下降,从80%以上下降至70%以下;有142份(占被监测份数的40.9%)材料发芽率显著下降(在2.5%水平下)。总体上讲,随着起始发芽率的下降或者贮藏时间的延长,发芽率显著下降(在2.5%水平下)的份数所占监测份数的比例不断增加。油菜种子在长期库中保存15年后,发芽率出现显著下降。油菜野生近缘种发芽率显著下降种质的比例明显高于栽培种。【结论】入库起始发芽率95%为长期库种子安全贮藏的分界限,起始发芽率在95%以上的种子入国家作物种质库保存会更安全;对于在国家作物种质库中贮藏的野生近缘种或者贮藏时间在15年以上的种子,应进行生活力的密集监测并及时安排繁殖更新。
    红麻RPT4全长cDNA的克隆及其在红麻花药中的表达
    李刚1;2;关和新1;牛英1;3;周琼1;周瑞阳1
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1323-1330.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.003
    摘要 ( 120 )   PDF (754KB) ( 284 )   收藏
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    【目的】克隆红麻细胞质雄性不育系与保持系花药中差异表达蛋白RPT4相应基因的cDNA全长,分析该基因在花药中的表达。【方法】采用同源克隆法和RACE技术相结合,从保持系L23B花药总RNA中克隆RPT4全长cDNA。通过半定量RT-PCR检测花粉小孢子败育前、败育期间和败育晚期该基因在不育系和保持系间花药中的表达差异。【结果】克隆得到1 596 bp的cDNA全长,最长开放阅读框(ORF)1 197 bp,编码398个氨基酸的肽序列;该蛋白与蓖麻中直系同源蛋白的相似性最高,达91.93%,内含3个模体Walker A、Walker B和arginine finger的保守域,暗示其具有复杂多样的重要功能。RPT4的mRNA在红麻不育系和保持系花药中均有表达,但在四分体前(败育前),不育系和保持系中的表达量一致;在小孢子单核期(败育期),不育系花药中的表达量比保持系中的低;而小孢子双核期(败育晚期)的表达变化则相反。【结论】RPT4参与红麻小孢子的发育过程,可能具有与红麻细胞质雄性不育相关的复杂分子功能。
    打顶烟草根尖组织抑制性消减cDNA文库的构建及其序列分析
    戚元成1;2;马雷1;王菲菲2;刘卫群1;2
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1331-1337.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.004
    摘要 ( 99 )   PDF (630KB) ( 244 )   收藏
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    【目的】构建烟草打顶后根尖组织的消减文库,寻找调控烟碱生物合成的相关候选基因。【方法】以打顶株为测验子(tester)、以非打顶株为驱赶子(driver),利用抑制性消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)和反向Northern 杂交技术构建和筛选烟草打顶前后根尖组织消减文库,并对差异表达克隆进行生物信息学分析。【结果】构建了具有高消减效率的cDNA 文库。PCR验证消减文库阳性克隆的插入片段为 200—1 000 bp 。经反向Northern杂交,从850个克隆中筛选到560个杂交信号差异明显的克隆,测序后得到273条有效序列。对273个已知功能基因的ESTs进行分类,生物碱合成类占4%、植物激素代谢类占3%、信号转导和转录因子类占18%、胁迫和防御类占32%、蛋白质代谢占9%、碳代谢占6%、其它代谢占15%、功能未知类占13%。RT-PCR结果显示,NTAT84和NTAT71序列在烟株打顶后转录活性均升高。【结论】应用SSH 技术构建了烟草打顶前后根尖组织消减cDNA 文库。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    曲面建模方法在数字植物中的应用与展望
    温维亮,郭新宇,陆声链,肖伯祥,赵春江
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1338-1345.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.005
    摘要 ( 148 )   PDF (710KB) ( 280 )   收藏
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    利用曲面建模方法实现植物形态结构的三维重构和真实感显示是数字植物研究的基础工作。本文对近年来曲面造型理论和技术的发展进行了介绍,着重阐述了参数曲面建模和隐式曲面建模技术在植物形态建模中的应用,分析了相关技术的各自优势,并对基于多边形网格的几何建模方法中一些新曲面造型技术在数字植物几何建模中的应用趋势进行了讨论,最后对曲面建模方法与数字植物研究的结合进行了展望。
    南方稻田保护性耕作模式的技术特征值及其量化分析 ——以湖南双季稻区为例
    李媛媛;陈源泉;杨光立;肖小平;汤文光;唐海明;隋鹏;高旺盛
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1346-1357.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.006
    摘要 ( 145 )   PDF (352KB) ( 186 )   收藏
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    【目的】研究湖南双季稻区5种保护性耕作模式的技术特征值,综合分析5种保护性耕作模式的特点及其适宜区域。【方法】以双季稻冬闲种植为对照,根据“三少两高”(少动土、少裸露、少污染、高保蓄、高效益)技术原理构建指标体系,对湖南双季稻区5种保护性耕作模式的技术特征值做量化分析。【结果】双季稻-马铃薯的综合保护度最大,为20.1,双季稻-黑麦草与双季稻-油菜模式的综合保护度次之,达17.5和16.0;双季稻-紫云英栽培模式的综合保护度为10.5,双季稻双免种植模式的综合保护度最低,为3.4。【结论】5种保护性耕作技术模式均具有一定的“保护度”,但差异较大。其中双季稻-马铃薯的综合保护度最高,经济效益值最高、土壤的保蓄能力也最高,劳动力消耗也最大,适宜于劳动力相对充裕的区域;双季稻-黑麦草综合保护度与双季稻-油菜的相近,其经济效益值较高,土壤的保蓄能力也高,但劳动力消耗不大,适宜性较为广泛;双季稻-紫云英的综合保护度也较高,且由于其减少了农药、化肥的使用,使得其对环境的毒害作用最小;双季稻双免栽培的劳动力消耗最低,但综合保护度为正值,即表现为一定的保护性,适宜农村劳动力较为贫乏的区域。
    基于Landsat TM影像的冬小麦拔节期主要长势参数遥感监测
    谭昌伟1;王纪华2;朱新开1;王妍1;王君婵1;童璐1;郭文善1
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1358-1366.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.007
    摘要 ( 97 )   PDF (905KB) ( 327 )   收藏
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    【目的】强化冬小麦长势遥感监测机制,为田间生产管理提供信息支撑。【方法】以2007—2009年试验实测数据为基础,以Landsat TM影像为数据源,分析试验样点拔节期冬小麦主要长势参数与品质、产量以及卫星遥感变量间的相关性,分别建立及评价了TM影像遥感变量监测冬小麦拔节期叶面积指数(LAI)、生物量、SPAD值和叶片氮含量(LNC)的模型。【结果】冬小麦拔节期,选用中红外波段的反射率(B5)、归一化植被指数(NDVI)、DSW5和绿波段的反射率(B2)等遥感变量分别反演冬小麦的SPAD值、生物量、LAI和LNC是可行的;SPAD值、生物量、LAI和LNC遥感监测模型的精度较高,以此为基础,制作出了具有实际农学意义的冬小麦拔节期不同等级SPAD值、生物量、LAI和LNC遥感监测专题图,实现了主要长势参数空间分布量化表达。【结论】研究结果可为广大农学家、农业部门决策者和田间管理人员提供及时的农情信息。
    植物保护
    温度和湿度对越冬后苹果褐斑病菌产孢的影响
    高月娥,李保华,董向丽,王彩霞,李桂舫,李宝笃
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1367-1374.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.008
    摘要 ( 131 )   PDF (711KB) ( 360 )   收藏
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    【目的】褐斑病是引起苹果早期落叶的主要病害之一,本研究通过测定越冬后病菌的产孢条件和动态,明确褐斑病初侵染孢子的形成期和形成量,为病害前期防控提供参考和依据。【方法】2009—2010年在培养箱控温、控湿条件下测定越冬后褐斑病菌产孢所需温度、湿度条件和动态。【结果】越冬后的褐斑病菌在0—30℃都产生拟分生孢子,最适产孢温度为15.5℃。越冬后病菌产孢需要高湿条件。将越冬病叶湿润或直接置于相对湿度97%以上的环境中,病菌在6 h内产生大量拟分生孢子。3月初采集的越冬病叶,在15或20℃下经36 h以上保湿处理后产生少量子囊盘,子囊盘的检出频率为0.34%。5月下旬采集的越冬病叶中,子囊盘的检出频率升至5.3%,形成子囊盘的越冬病叶达27%。【结论】春季,当日均气温达到或超过5℃,遇5 mm以上的降雨,被湿润的越冬病叶6 h内可产生大量拟分生孢子。当日均温接近或超过15℃时,遇24 h以上的阴雨过程,越冬后病菌就产生子囊孢子。拟分生孢子和子囊孢子均具致病性,为褐斑病的初侵染提供大量菌源。
    轮枝镰孢菌FvST12基因敲除载体的构建及功能分析
    张岳平1,瞿华香2
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1375-1383.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.009
    摘要 ( 123 )   PDF (1103KB) ( 355 )   收藏
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    【目的】鉴定并分析轮枝镰孢菌中STE12类转录因子的基因功能。【方法】以尖孢镰孢菌转录因子 Fost12蛋白为靶序列,在轮枝镰孢菌基因组数据库中进行BlastP搜索,发现一个与Fost12蛋白同源性高达98%的基因,命名为FvST12。基于Double-Joint PCR技术,构建该基因的敲除载体,通过真菌原生质体转化及筛选获得基因敲除突变体,并对突变体的表型及致病性进行系统分析,以明确该基因的功能。【结果】突变体在生长速率、菌落形态、产孢量以及高渗和氧化等逆境胁迫反应上与野生型无显著差异;致病性分析表明,突变体致病力明显下降。【结论】轮枝镰孢菌FvST12对致病性起重要调控作用,但不参与营养生长、产孢和高渗和氧化胁迫等逆境反应。
    含有α-胰凝乳蛋白酶作用位点的Cry3A突变体的构建、表达、纯化以及杀虫活性分析
    刘京国,赵晓萌,杨爱珍,师光禄
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1384-1389.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.010
    摘要 ( 115 )   PDF (706KB) ( 263 )   收藏
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    【目的】构建含有α-胰凝乳蛋白酶作用位点的Cry3A的突变体Cry3Am,以期提高Cry3A的活化效率,增强杀虫活性。【方法】利用重叠PCR技术,构建Cry3A杀虫蛋白的突变体Cry3Am,使之在原核细胞中表达纯化突变体蛋白;将Cry3Am与饲料混合后饲喂黄粉虫,用以评价Cry3Am的杀虫活性。【结果】成功地在Cry3A杀虫蛋白结构域I的α3和α4之间加上1个α-胰凝乳蛋白酶的作用位点,并提取Cry3Am到杀虫蛋白。体外酶切试验结果表明,Cry3Am很容易地被降解为55 kD的杀虫蛋白。生测分析结果表明,Cry3Am对黄粉虫的毒力是Cry3A的2倍以上。【结论】向Cry3A中插入α-胰凝乳蛋白酶作用位点可以使突变体Cry3Am很容易地被α-胰凝乳蛋白酶降解成55 kD的片段,并能提高Cry3A的杀虫活性。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    中国典型土壤硝化作用与土壤性质的关系
    鲍俊丹,石美,张妹婷,梁东丽,吴雄平
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1390-1398.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.011
    摘要 ( 132 )   PDF (752KB) ( 404 )   收藏
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    【目的】系统研究中国典型土壤硝化特性与土壤性质的关系,从而为采取针对性的措施提高氮肥利用率和减少环境污染提供理论基础。【方法】采用室内培养的方法,通过控制施氮量、温度、水分含量对中国13种不同土壤的硝化作用进行研究,并探讨了土壤硝化作用与土壤性质的关系。【结果】通过“S”形曲线方程模拟得出,土壤最大硝化作用速率(Kmax)以黄绵土最高,其次是红油土,砖红壤为最小。硝态氮累积达到最大所需要的时间(t0)以水稻土为最长,其次是砖红壤和棕壤,以燥红土和灌淤土最小。土壤最大硝化作用速率(Kmax)与土壤pH均呈显著正相关(P<0.05),与土壤无定形铁含量成显著负相关(P<0.05),但达到最大硝化速率需要的时间(t0)与土壤pH呈显著负相关(P<0.05)。【结论】土壤pH、土壤无定形铁含量、碳酸钙量和土壤阳离子代换量(CEC)是影响土壤最大硝化速率及达到最大硝化速率所需时间t0的主要因素。
    长期施肥下中国典型农田小麦氮肥利用率的时空演变
    闫鸿媛1;2;段英华2;徐明岗2;吴礼树1
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1399-1407.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.012
    摘要 ( 173 )   PDF (745KB) ( 267 )   收藏
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    【目的】阐明长期不同施肥条件下中国典型农田土壤小麦氮肥利用率时间演变趋势和空间差异,为评价和建立长期施肥模式、提高氮肥利用率提供依据。【方法】对中国典型农田土壤——褐潮土、轻壤质潮土、塿土和红壤设置的15—18年长期试验的小麦氮肥利用率及相关数据进行统计分析。【结果】小麦多年平均氮肥利用率在长期偏施氮肥(N处理)条件下最低,为6.5%—14.4%,在平衡施肥(NPK处理)条件下可达到20.5%—78.5%。N处理小麦的氮肥利用率以每年0.61%—2.32%的速率下降,NPK处理小麦的氮肥利用率在褐潮土、轻壤质潮土和塿土上呈上升趋势,而在红壤上呈下降趋势。红壤上化肥配施有机肥(NPKM处理),小麦的氮肥利用率较NPK处理增加了15.9%,且年际间保持持平。长期单施氮肥土壤氮、磷、钾养分呈亏缺或者持平趋势,均衡施用氮、磷、钾肥土壤养分逐年上升,氮、磷、钾养分的均衡供应有利于提高小麦对氮肥的利用率。【结论】长期偏施氮肥会导致小麦氮肥利用率随施肥年限增加而降低,施用有机肥不但可以保证土壤的可持续供氮能力,而且在南方红壤地区还可以防止土壤酸化。
    园艺
    嘎啦苹果不同施肥深度对15N-尿素的吸收、分配与利用特性
    李红波,葛顺峰,姜远茂,彭福田,魏绍冲,房祥吉
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1408-1414.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.013
    摘要 ( 97 )   PDF (593KB) ( 274 )   收藏
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    【目的】为苹果生产中确定合理的施肥深度提供科学依据。【方法】以8年生嘎拉苹果/平邑甜茶为试材,采用表层(0 cm)、中层(20 cm)和深层(40 cm)3个施肥深度处理进行同位素示踪试验。【结果】不同施肥深度处理,嘎啦苹果各器官Ndff值存在差异,深层施肥和表层施肥各器官Ndff值显著低于中层施肥,各处理盛花期均以细根Ndff值最高,粗根次之;新梢旺长期和果实膨大期根部吸收的15N优先向新生营养器官运转;果实成熟期均以果实中Ndff值最高;果实采收后贮藏器官的Ndff值较高,新生营养器官下降到较低水平。不同物候期各器官的15N分配率存在显著差异,但不同深度施肥处理之间差异并不显著。随物候期的推移,植株对15N-尿素的利用率逐渐升高,到采收后达到最大;各物候期中层施肥处理均显著高于表层和深层处理。【结论】中层施肥处理能够增强植株对氮的吸收征调能力,提高肥料利用率。
    梨园行间种草对土壤有机质和矿质元素变化及相互关系的影响
    霍颖,张杰,王美超,姚允聪
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1415-1424.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.014
    摘要 ( 97 )   PDF (821KB) ( 292 )   收藏
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    【目的】探讨多年行间种草对果园土壤有机质和土壤养分含量变化及其相互关系效应。【方法】在北京市大兴区20年生‘黄金梨’[ Pyrus pyrifolia (Burm.f.).cv. Nakai ](5 m×6 m)种植园,设置间作黑麦草(Lolium perenne)、白三叶(Trifolium repens)、清耕种植(CK)3个处理,于种植后第3和第4年分别测定果园不同土层的土壤有机质、大量元素和微量元素含量的变化;分析土壤有机质与矿质营养元素间的相互关系。【结果】梨园多年种植白三叶和黑麦草均能增加土壤各层次的有机质、有机碳含量,调节土壤的碳氮比;提高土壤表层 (0—20 cm) 和亚表层(20—40 cm) 的全N、全P含量,提高土壤表层和亚表层的全N、全P含量和部分亚表层的碱解N、有效P、有效K和有效Zn含量;而全K、有效Ca、Mg、Fe和Mn的含量在各土层中表现不一。多年种植黑麦草能调节土壤碳氮比,提高土壤全P、速效N、P、K、有效Mn、Mg含量;而种植白三叶更有利于全N、全K含量、速效Fe和Zn含量的提高。同种类行间种植4年比3年的土壤多数元素含量均有不同程度提高。分析认为,土壤有机质与多数土壤矿质元素间存在极显著或显著的相关性,在不同种植区,土壤有机质与各元素的关联度不同,白三叶种植区微量元素对土壤有机质的调节作用明显;黑麦草种植区土壤大量元素对土壤有机质的作用较明显。【结论】多年间作提高沙地梨园土壤表层和亚表层有机质含量、土壤养分含量,改善土壤供肥状况。在沙地梨园多年种植黑麦草和白三叶对土壤有机质含量和土壤养分含量及其相互作用不同,以多年种植黑麦草效果较好。
    野生甜瓜‘云甜-930’抗白粉病主基因+多基因遗传分析
    咸丰;张勇;马建祥;张显;杨建强
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1425-1433.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.015
    摘要 ( 135 )   PDF (814KB) ( 398 )   收藏
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    【目的】研究野生甜瓜‘云甜-930’对白粉病的抗性遗传规律,以充分合理利用抗源,为抗病基因的选择及甜瓜抗白粉病育种提供依据。【方法】采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对野生甜瓜‘云甜-930’(P1)与栽培甜瓜‘华莱士’(P2)杂交组合的P1、P2、F1、B1、B2和F26个世代群体抗白粉病特性进行分析。【结果】野生甜瓜‘云甜-930’对白粉病的抗性遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型(E-0)控制。在2008年大棚中,该组合B1、B2和F2的主基因遗传率分别为73.31%、69.15%和97.61%,多基因遗传率分别为18.83%、25.86%和0,环境方差占总表型方差的2.39%—7.86%;在2009年温室中,该组合B1、B2和F2的主基因遗传率分别为62.98%、58.58%和90.89%,多基因遗传率分别为28.93%、31.47%和3.22%,环境方差占总表型方差的5.89%—9.94%。【结论】野生甜瓜种质资源‘云甜-930’的抗白粉病遗传规律受两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,同时还受到环境变异的影响。在抗白粉病育种中,F2主基因选择效率最高。
    普通核桃遗传多样性的AFLP分析
    王红霞1;赵书岗2;高仪3;张志华1;玄立春4
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1434-1442.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.016
    摘要 ( 95 )   PDF (886KB) ( 350 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    【目的】从分子水平上探讨普通核桃品种的遗传多样性和亲缘关系,为更有效地保护和利用这些品种资源提供科学依据。【方法】采用AFLP-银染分子标记技术,对131份核桃品种进行遗传多样性和亲缘关系分析,应用NTSYSpc2.11a分析软件对统计结果进行聚类分析。【结果】选用20对多态性高、分辨力强的EcoRⅠ/MseⅠ引物组合分别对供试材料的基因组DNA进行扩增,共获得1 643条清晰可辨的条带,其中多态性带1 512条,平均每个引物组合可检测出82.15个多态性位点,多态性位点百分率高达92.03%。得到131份材料间的相似系数范围为0.637—0.928。当相似系数为0.76时, UPGMA分析将131份资源分成8个品种群。【结论】普通核桃种质资源具有丰富遗传多样性和复杂的遗传背景。在品种群中,通过聚类分析难以将早实核桃和晚实核桃截然分开。
    菊花管状花数量和花心直径的QTL分析
    张飞1;2;陈发棣1;房伟民1;陈素梅1;张鲜艳1;尹冬梅1
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1443-1450.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.017
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    【目的】发掘控制菊花管状花数量和花心直径的主效QTL,为菊花花器性状的分子改良提供参考依据。【方法】以142株菊花‘雨花落英’ב奥运含笑’F1代群体为材料,调查管状花数量和花心直径两个性状在2008—2009两个年度的分离情况,并基于菊花SRAP遗传图对其进行QTL定位分析。【结果】管状花数量和花心直径在两年间均表现为连续分布,具有数量性状的典型特征,且两者具有极显著的相关性(r=0.37,P<0.01)。基于菊花SRAP遗传图谱的QTL定位研究共检测到2个QTL与菊花管状花数量显著相关,7个QTL与花心直径显著相关。这9个QTL主要分布在亲本‘雨花落英’遗传图的Y1、Y2和Y21以及‘奥运含笑’遗传图的A5、A13和A19共计6个连锁群上,各个QTL的LOD值介于2.50—4.18,可以解释6.17%—13.72%的表型变异。其中在两年中检测到控制管状花数量的TfnE1Y21和TfnE2Y21以及控制花心直径的FcdE1Y1和FcdE2Y1在连锁群上所处的标记区间相同,应分别属于同一个QTL,受环境的影响较小,其余在单个环境中检测到的QTL受环境影响较大。【结论】共获得9个QTL与菊花管状花数量和花心直径显著相关,其中受环境影响较小的主效QTL可用于菊花分子标记辅助选择育种。
    贮藏·保鲜·加工
    近红外光谱对小麦产地来源的判别分析
    赵海燕,郭波莉,魏益民,张波,孙淑敏,严军辉,张磊
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1451-1456.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.018
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    【目的】对不同产地来源小麦的近红外光谱进行判别分析,为小麦的产地鉴别提供一种新方法。【方法】应用近红外光谱分析仪检测2007/2008年度和2008/2009年度中国小麦主产区河北省、河南省、山东省和陕西省共240份小麦籽粒样品,对近红外光谱数据分别进行均值标准化、一阶求导和多元散射校正(MSC)处理后,利用偏最小二乘判别分析法(DPLS)分析预处理后的数据。【结果】2007/2008年度小麦籽粒样品总体正确判别率为87.5%,2008/2009年度样品总体正确判别率为91.7%;用2007/2008年度样品所建模型来预测2008/2009年度的样品,结果总体正确判别率为48.3%;两年样品混合后,总体正确判别率为82.5%。【结论】不同地域来源小麦的近红外光谱特征有显著差异,但其受品种和年际因素影响较大,判别模型的稳定性有待进一步提高。
    猪宰后肌肉非乳酸供能特点及其与肉质性状相关性
    门小明1;2;邓波2;徐子伟1;2;刘敏华2;齐珂珂2
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1457-1465.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.019
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    【目的】揭示猪宰后肌肉的非乳酸(CP+ADP→Cr+ATP,ATP-CP)供能特点及其与肉质性状的关系,为猪肉品质调控与形成机制的研究提供参考。【方法】选取上市体重金华猪、浙江中白猪、杜浙猪(杜洛克×浙江中白猪)和杜大长猪(杜洛克×(大约克×长白猪))阉公猪各8头,屠宰后测定背最长肌和腰大肌的肉质性状(pH45min、pH24h、剪切力(SF)、系水力(WHC)、宰后24 h蛋白质溶解度)、肌酸激酶(creatine kinase, CK)与三磷酸腺苷酶(adenosine triphosphatase, ATPase)活性、高能磷酸化合物(adenosine diphosphate, ADP; adenosine triphosphate, ATP; creatine, cr; creatine phosphate, CP)含量,并用M =([ATP]+[Cr])/([ADP]+[CP])表示宰后45 min的ATP-CP反应进程,用N=(CK+ATPase)×M表示ATP-CP供能潜力,比较各指标的品种或部位间差异,分析ATP-CP状态与肉质性状的关系。【结果】与背最长肌相比,腰大肌表现较高的CK活性、pH24h、肌肉总蛋白溶解度(杜浙猪除外)、肌纤维蛋白溶解度、M值和N值(金华猪除外)(P<0.05),表现较低的pH45min(金华猪除外)、ΔpH、剪切力(杜大长猪除外)、系水力、肌浆蛋白溶解度(P<0.05);两部位肌肉的CK活性、ATPase活性和背最长肌的M值和N值按照金华猪→浙江中白猪→杜浙猪→杜大长猪的顺序表现降低趋势,腰大肌的M值和N值表现相反,而两部位肌肉pH45min和ΔpH均按此顺序表现升高趋势;背最长肌的M值与pH45min、ΔpH呈负相关(r=-0.811,r=-0.908,P<0.01),N值与pH24h呈正相关(r=0.876,P<0.01),与ΔpH、pH45min呈负相关(r= -0.711,P<0.01;r=-0.385,P<0.05),与其它肉质性状的相关性表现复杂。【结论】宰后肌肉ATP-CP反应进程(M)和反应潜力(N)在背最长肌随本地猪血统比例增加而增大,在腰大肌随本地猪血统比例增加而降低,在金华猪腰大肌低于背最长肌,在其它品种腰大肌高于背最长肌,并与宰后肌肉pH密切相关,可以减缓宰后24 h内pH下降程度,但与其它肉质性状的关系需要进一步研究证实。
    畜牧·资源昆虫
    CAPN1基因遗传变异及其对牛肉质性状的效应分析
    武秀香;施雪奎;吴海涛;毛永江;杨章平;李俊雅;高会江
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1466-1473.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.020
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    【目的】探索钙蛋白酶1(CAPN1)基因在中国黄牛不同群体中的变异,以及CAPN1基因作为影响牛肉质性状候选基因的可能性,寻找与牛肉质性状相关的分子标记。【方法】采用PCR-SSCP技术对雷琼牛、云南高峰牛、BMY牛与中国西门塔尔牛共367个个体CAPN1基因Exon11-Exon16与Intron21遗传变异检测,运用SPSS17.0软件中的GLM模型分析检测到的遗传变异与中国西门塔尔牛部分肉质性状的关联性。【结果】发现了CAPN1基因DNA序列中的两个突变位点A4558G和C4684T,分别检测到AA/AG/GG和CC/CT/TT 3种基因型。相关分析表明,A4558G位点GG基因型个体剪切力和大理石花纹评分显著低于AG和AA型个体(P<0.05);C4684T位点TT基因型个体剪切力显著低于CT型个体(P<0.05)。组合基因型分析表明,GGTT组合剪切力显著低于CCAA、CTAG和CTAA(P<0.05),大理石花纹评分显著低于其它基因型组合(P<0.05),脂肪颜色评分显著高于AGTT(P<0.05),其余指标间无显著差异(P<0.05)。【结论】初步推测CAPN1基因A4558G和C4684T的位点,可以作为牛肉嫩度和大理石花纹评分的遗传标记。
    大鼠RVLG选择性剪接变异体的鉴定和分析
    黄文强, 董珍珍, 邢万金
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1474-1480.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.021
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    【目的】确认大鼠RVLG(rat vasa-like gene)的第7、8两个内含子的部分片段在卵巢中可能存在选择性剪接现象,进一步检测大鼠RVLG的第7、8两个内含子在卵巢和睾丸中的选择性剪接形式。【方法】从雌雄各5只Wistar大鼠的卵巢和睾丸组织中提取总RNA,反转录成cDNA后作为模板,用PCR扩增RVLG起始密码后约620—690 bp的编码区cDNA。分别选卵巢和睾丸各7个独立克隆测序,将测序结果与大鼠RVLG基因组DNA比对,分析是否有选择性剪接。【结果】大鼠卵巢和睾丸组织中各7个RVLG cDNA 编码区5′端620—690 bp的片段测序结果均存在45 bp和15 bp两处选择性剪接。在7个卵巢RVLG cDNA独立克隆中,有5个仅存45 bp而缺少15 bp,两个仅存15 bp而缺少45 bp;7个睾丸RVLG cDNA独立克隆中,4个仅存在45 bp而缺少15 bp,两个既含有15 bp又含有45 bp,一个既没有45 bp也没有15 bp。经与大鼠RVLG基因组DNA序列比对后确认45 bp位于其第7内含子5′端的两个GT之间,15 bp位于第8内含子3′端的两个AG之间,剪掉或保留这两段均符合典型的GT-AG内含子剪接原则,属选择性剪接。【结论】大鼠RVLG的第7、8两个内含子在卵巢和睾丸中均存在多种选择性剪接形式,体内的标准剪接方式应该是第7外显子3′端保留45 bp,第9外显子不保留来自第8内含子的15 bp。
    家蚕一种hAT家族转座酶基因的分析
    沈小绢1,孙霞1,汪生鹏2,郭锡杰2
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1481-1487.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.022
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    【目的】 对家蚕中一个潜在的hAT家族转座酶编码基因BmhAT进行分析。【方法】通过生物信息学方法,分析BmhAT转座酶的结构域及序列同源性。采用Real-time PCR方法,对BmhAT在野蚕及家蚕不同品种中的拷贝数进行分析以及在mRNA水平上测定BmhAT在家蚕不同组织中的相对表达量。【结果】BmhAT与许多hAT家族转座酶在序列上有很高的同源性,并具有hAT家族转座酶的保守结构域;BmhAT在家蚕基因组中存在约3—6个拷贝;在家蚕后部丝腺和脂肪体中的表达量分别是参照基因actin 3的0.4倍和0.6倍。【结论】BmhAT可能是家蚕中一个有活性的转座酶基因,编码家蚕一种新的hAT家族转座酶。
    兽医
    免疫抑制素和卵泡抑素阻止夏季热应激导致的猪精液品质下降的研究
    施振旦;李明;刘丽;黎敏义;秦清明
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1488-1494.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.023
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    【目的】通过免疫抑制素和卵泡抑素促进精子发生,在夏季热应激状态下保持公猪精液品质。【方法】在夏季热应激状态下对精液品质出现下降的成年种公猪单独免疫抑制素、或联合免疫抑制素α亚基和卵泡抑素重组蛋白(n=6)3次,每次间隔21 d;然后在9周试验期间定期采血测定血液抗体效价、FSH和睾酮浓度,每周采精观察精子活力和精子密度作为精液品质指标。【结果】抑制素单独免疫、抑制素和卵泡抑素联合免疫都使猪血液中抗抑制素的抗体效价显著高于对照组值(P<0.01),联合免疫也使猪血液中抗卵泡抑素的抗体效价显著高于对照组值(P<0.01)。单独免疫或联合免疫都显著升高了血液FSH浓度;联合免疫还升高了血液睾酮水平。在试验期间对照组中猪的精子活力持续下降,而两免疫组的精子活力都上升,其中联合免疫猪的精子活力显著高于对照组猪。试验开始时对照组猪精子密度显著高于两免疫组,但在试验期间持续下降;而免疫组中猪精子密度在试验期间未下降,特辑是在联合免疫组于试验后期还显著高于对照组猪。【结论】免疫抑制素和卵泡抑素可以促进公猪FSH和睾酮分泌,克服夏季热应激的不良影响,促进猪精子发生,并提高精液精子活力和密度,有望用于热应激状态下保持种用公猪的繁殖性能。
    CaM对小鼠胎儿成纤维细胞Hsp70表达的影响
    张霞;曹荣峰;丛霞;李金波;孙琪;高善颂;田文儒
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1495-1501.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.024
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    【目的】证实小鼠胎儿成纤维细胞中钙调蛋白(calmodulin,CaM)基因参与热应激诱导型热休克蛋白70(Hsp70)的基因表达并明确其作用条件。【方法】取12.5 d孕鼠胚胎制备成纤维细胞(MEF),上述细胞随机分为对照组和热应激组:对照组在37℃条件下培养,热应激组包括Ⅰ组(39℃、0.5 h),Ⅱ组(39℃、1 h),Ⅲ组(39℃、1.5 h),Ⅳ组(41℃、0.5 h),Ⅴ组(41℃、1 h),Ⅵ组(41℃、1.5 h);每组3个重复。将选择的热应激组和对照组细胞分别加入不同浓度(25、50及100 mmol·L-1)钙调蛋白拮抗剂W7,运用RT-PCR检测Hsp70、CaM mRNA表达量。【结果】39℃和41℃热应激组Hsp70 mRNA表达量显著高于常温对照组(P<0.05);39℃应激1 h的Hsp70 mRNA表达量极显著高于其它各组(P<0.01);39℃应激0.5 h和1 h CaM mRNA表达量极显著高于其它各组(P<0.01);41℃热应激组的CaM mRNA表达量与常温对照组比较差异不显著(P>0.05)。在培养液中加100 mmol·L-1 W7、分别于37℃和39℃处理1 h后,其成纤维细胞的Hsp70 mRNA表达量极显著低于相应对照组(P<0.01)。【结论】中度热应激条件下,Hsp70和CaM基因表达量呈正相关,且39℃应激1 h可以显著诱导Hsp70和CaM基因表达;CaM通过某种途径参与了Hsp70基因表达。
    农业经济与管理
    中国蔬菜市场价格短期波动与风险评估
    李干琼1,许世卫1,孙益国2,李哲敏1
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1502-1511.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.025
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    【目的】以11种不同蔬菜品种的全国月度批发价格为研究对象,比较分析蔬菜品种间的短期波动强度与波动形态,估计蔬菜市场收益率分布,并对其短期波动风险进行评估。【方法】主要采用变异系数法、层次聚类法和非参数核密度估计等,研究分析蔬菜市场价格的短期波动与收益率分布。【结果】不同蔬菜品种价格波动强度大小依次为茄子>青椒>尖椒>大蒜>黄瓜>豆角>菠菜>油菜>西红柿>芹菜>大白菜。波动形态有三类:明显的波峰与波谷型(“V”型);窄幅紧凑波动型(“W”或“M”型);波动集群型(尖峰厚尾)。蔬菜市场的收益率分布是不对称的,涨价的风险要高于降价的风险;菠菜市场价格风险最大,涨跌幅度在30%以上的概率高达40.38%;其次为茄子;大蒜市场价格风险最小,涨跌幅度在30%以上的概率仅为1.82%。【结论】市场经济条件下蔬菜市场价格风险水平总体较高,大多数蔬菜品种市场价格的大起大落成为常态,而大蒜价格发生大幅度波动是小概率事件,一旦发生可判断为异常波动。
    研究简报
    云南马铃薯品种(系)块茎中的龙葵素含量测定
    黄红苹,郭华春,王琼,沈词专,周 晨
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1512-1518.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.026
    摘要 ( 295 )   PDF (605KB) ( 376 )   收藏
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    【目的】测定云南省不同品种(系)马铃薯块茎中龙葵素含量,研究机械损伤、变绿、长芽、遭受虫蛀和局部霉烂等因素对龙葵素含量的影响,为马铃薯食用安全提供理论依据。【方法】采用双溶剂超声提取龙葵素粗品,HPLC法测定云南省131个品种(系)马铃薯块茎中龙葵素的含量。【结果】云南主栽品种的龙葵素含量均不超过10 mg·(100 g)-1 FW,在安全范围内;地方品种也仅有3.12%超过安全值;而新品系超过安全值比例为12.12%,最高的达48.59 mg·(100 g)-1 FW;有30.30%在10—20 mg·(100 g)-1 FW。机械损伤、虫蛀、表皮变绿、发芽或局部霉烂等会使马铃薯块茎的龙葵素含量增加。【结论】云南马铃薯主栽和地方品种的龙葵素含量较低,而新引进和选育的品种(系)超出安全值的比例较高,这可能与品种遗传背景有关。随着中国马铃薯遗传资源引进与利用的扩大,应将新品种的龙葵素含量作为马铃薯品质评价的必测指标,以确保马铃薯的食用安全。
    免耕及直播密度对油菜生长、养分吸收和产量的影响
    苏伟1;鲁剑巍1;周广生2;李小坤1;韩自航2;雷海霞2
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1519-1526.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.027
    摘要 ( 220 )   PDF (622KB) ( 302 )   收藏
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    【目的】研究免耕对油菜生长的影响,并初步了解导致免耕油菜产量降低的障碍因素,同时探讨晚播条件下免耕直播油菜的适宜直播密度。【方法】采用大田试验,比较免耕和翻耕条件下土壤紧实状况及杂草发生情况的差异,以及耕作方式对油菜生长、养分吸收和产量的影响,同时探讨免耕油菜在不同种植密度下的生长特点及其养分利用状况。【结果】免耕条件下土壤容重明显高于翻耕,整个生育期二者平均相差0.11 g·cm-3。与翻耕相比,免耕油菜田杂草生长量大,导致养分竞争加剧,杂草对氮、磷、钾的吸收量分别为翻耕处理的1.9、2.4和2.5倍。免耕条件下整个生育期油菜的干物质积累量及氮、磷、钾养分吸收量分别比翻耕处理降低了18.2%、17.1%、16.4%和20.2%。在种植密度为30万株/hm2时,与翻耕相比,免耕处理油菜籽减产10.7%。密度试验的结果表明,与低密度处理(30万株/hm2)相比,高密度处理(60万株/hm2)的杂草数量及干物质积累量分别降低了40.5%和56.4%,而整个生育期油菜干物质积累量及氮、磷、钾的养分吸收量则分别平均增加了55.3%、46.7%、53.6%和50.2%,油菜籽产量也提高了43.1%。【结论】油菜在免耕条件下会出现土壤紧实度大、根系生长和养分吸收受抑以及杂草过多竞争养分的现象,从而导致了产量降低。而在晚播条件下增加直播油菜的种植密度是提高油菜籽产量的有效途径,本研究中适宜的直播密度为60万株/hm2。
    黄瓜绿斑驳花叶病毒西瓜、甜瓜种子的带毒率和传毒率
    吴会杰;秦碧霞;陈红运;彭斌;蔡建和;古勤生
    中国农业科学. 2011, 44(7):  1527-1532.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.028
    摘要 ( 321 )   PDF (551KB) ( 467 )   收藏
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    【目的】加强种子带毒检测,防止黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus , CGMMV)通过种子传播而导致该病害的扩散和流行。【方法】以感染CGMMV的西瓜、甜瓜病株收获的种子为材料,应用DAS-ELISA检测感染CGMMV的种子带毒率和传毒率。【结果】250粒西瓜种子全部为阳性,带毒率达100%;623株西瓜幼苗14株为阳性,传毒率为2.25%。130粒甜瓜种子122粒为阳性,带毒率达93.85%;2 050株甜瓜幼苗58株为阳性,传毒率为2.83%。灵敏度检测种子带毒量在感染种子研磨样体积与健康种子研磨样体积为1/1 000时仍检测是阳性;叶片带毒量在病叶研磨样体积与健康叶研磨样体积为1/10 000时仍检测是阳性。【结论】感染CGMMV西瓜、甜瓜种子带毒率高而传毒率相对较低,说明CGMMV主要以种子表面带毒为主。灵敏度检测表明DAS-ELISA能进行大批量的种子检测。