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当期目录

    2011年 第44卷 第9期 刊出日期:2011-05-05
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    普通小麦籽粒硬度与胚乳组成及显微结构的关系
    张瑞奇1;荣曼1;张守忠1;胡琳2;许为钢2;陈佩度1
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1753-1762.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.001
    摘要 ( 120 )   PDF (831KB) ( 388 )   收藏
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    【目的】研究普通小麦籽粒硬度与胚乳组成及显微结构的关系,进一步理解籽粒硬度的形成机理。【方法】利用由硬质小麦郑麦9405×软质小麦扬麦13构建的149个F6﹕7家系的RIL群体及2组软、硬质NIL群体,分析籽粒硬度与角质率、千粒重、胚乳蛋白质含量、总淀粉含量、直链淀粉含量及高、低分子量麦谷蛋白亚基组成之间的关系,并利用扫描电镜观察软、硬质近等基因系籽粒横切面显微结构。【结果】RIL群体中Pin基因型为野生型(Pina-D1a/ Pinb-D1a)的家系均为软质胚乳,而缺失Pina(Pina-D1b)基因型的所有家系均为硬质胚乳;软质家系的籽粒硬度值在郑州点和南京点的变异系数均高于硬质家系,软质家系的胚乳质地比硬质家系易受环境影响。RIL群体中的软质家系与硬质家系籽粒硬度值与角质率均极显著相关,而南京点的相关系数低于郑州点;籽粒硬度值与蛋白质含量、总淀粉含量、直链淀粉含量及千粒重相关不显著;具有高分子量麦谷蛋白14+15亚基家系和7+8亚基家系的籽粒硬度值差异不显著,而具有低分子量麦谷蛋白Glu-A3b亚基家系的籽粒硬度值显著高于Glu-A3c亚基家系。利用扫描电镜观察结果显示,软、硬质近等基因系籽粒糊粉层细胞无显著差异,而胚乳显微结构差异明显,软质近等基因系籽粒胚乳蛋白质基质与淀粉粒表面呈分离状态,而硬质近等基因系籽粒胚乳蛋白质基质与淀粉粒紧密结合。近等基因系软质家系和硬质家系的角质率差异显著,但二者在粒径、千粒重、蛋白质含量、总淀粉含量及直链淀粉含量上差异不显著。【结论】籽粒硬度值是胚乳蛋白质基质与淀粉粒结合程度的反映,其大小并不影响胚乳密度及籽粒形态,一定范围内胚乳总蛋白含量、总淀粉含量及直链淀粉含量均不影响硬度,而胚乳蛋白亚基组成对籽粒硬度值有一定的影响。
    玉米抗粗缩病毒SCAR分子标记的开发
    史利玉1;2;李新海2;谢传晓2;郝转芳2;翁建峰2;张世煌2;潘光堂1
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1763-1744.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.002
    摘要 ( 146 )   PDF (1114KB) ( 274 )   收藏
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    【目的】通过开发抗玉米粗缩病实用分子标记,实施标记辅助选择可以明显提高抗病育种效率。【方法】在对国内外152份玉米自交系粗缩病抗性鉴定的基础上,利用抗病自交系和感病自交系基因组DNA构建基因池,结合AFLP技术筛选多态扩增片段;在抗池及抗病自交系与感池及感病自交系间筛选出表现一致的多态片段转化为SCAR标记;通过152份玉米自交系粗缩病抗性鉴定验证标记与玉米粗缩病的相关性。【结果】筛选到2个与玉米粗缩病抗性显著相关的SCAR标记,即SCAR69和SCAR74。【结论】开发的SCAR(SCAR69和SCAR74)标记可应用于抗玉米粗缩病毒分子标记辅助选择。
    甘蓝型油菜耐旱相关性状的主成分分析及综合评价
    朱宗河1;2;郑文寅3;张学昆1
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1775-1787.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.003
    摘要 ( 184 )   PDF (961KB) ( 557 )   收藏
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    【目的】通过对花前和花后干旱胁迫下甘蓝型油菜形态及农艺性状多项指标的研究,筛选和鉴定甘蓝型油菜耐旱种质资源。【方法】以49份甘蓝型油菜为材料,考查花前和花后干旱胁迫及正常供水对照的侧根干重、总根干重、侧根体积、总根体积、根表面积、单株干重、茎杆干重、地上部鲜重、茎粗、绿叶数、叶面积、株高、一次分枝数、单株总角数、每角粒数、千粒重、单株籽粒产量等性状,以各性状的耐旱系数作为衡量耐旱性指标,利用主成分分析、回归分析及聚类分析对其进行耐旱性综合评价。【结果】将花前和花后干旱胁迫各15个单项指标综合成为各6个相互独立的综合指标,花前和花后耐旱性极显著正相关(r=0.593**)。系统聚类将49个基因型划分为高度耐旱、中度耐旱、不耐旱3类,在花前干旱胁迫中,不耐旱基因型有34个,中度耐旱12个,高度耐旱3个;在花后干旱胁迫中,不耐旱16个,中度耐旱29个,高度耐旱4个,其中,中油杂11、中双11选系在花前和花后2个时期干旱胁迫均表现高度耐旱。【结论】可利用主成分分析、隶属函数分析和聚类分析对甘蓝型油菜花前和花后耐旱性进行分类和综合评价,筛选甘蓝型油菜耐旱种质。
    基于蔗糖代谢基因多态性的甘蔗基因型遗传多样性
    许莉萍,阙友雄,苏亚春
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1788-1797.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.004
    摘要 ( 149 )   PDF (651KB) ( 304 )   收藏
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    【目的】探讨利用基于蔗糖代谢酶基因多态性的目标区域扩增多态性(target region amplification polymorphism, TRAP)标记进行甘蔗遗传多样性、遗传距离及遗传距离与糖分表型值关联性分析的可行性。【方法】利用4个根据参与蔗糖代谢酶基因SuSy、SPS、SAI 和PPDK设计的锚定引物和9个随机引物, 筛选具有多态性的17对引物组合, 对28个糖分性状表型不同的甘蔗基因型进行TRAP标记, 通过分子标记数据,估算不同基因型蔗糖代谢基因的遗传变异和遗传距离, 并进行聚类分析。【结果】共扩增出170个条带, 其中109个为多态性条带, 多态性比率为64.1 %, 平均每个引物组合产生10个条带, 6.4个多态性条带。在所测试的28个甘蔗基因型中, 基于蔗糖代谢酶基因多态性所估计的遗传相异系数(genetic dissimilarity, GD)为0.12—0.80。基于GD的UPGMA聚类结果显示, 在GD=0.49处,供试基因型可被划分为4类,但就所采集的特定时期的锤度数据而言,类间和类内的锤度表型值没有明显的规律。【结论】甘蔗不同基因型间4个蔗糖代谢酶基因遗传变异较高, 多态性丰富, 暗示TRAP技术在评价甘蔗蔗糖分性状方面具有应用潜力, 但与锤度表型值数据的关联性还有待进一步研究。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    104个小麦品种(系)脂肪氧化酶活性
    郑文寅,王慧,崔文礼,张文明,姚大年
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1798-1805.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.005
    摘要 ( 110 )   PDF (705KB) ( 318 )   收藏
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    【目的】研究小麦籽粒中的脂肪氧化酶(LOX)活性的变异规律及分布特点,为从遗传育种角度改善小麦籽粒的耐储藏品质提供依据。【方法】选用104个小麦品种(系)为试验材料,用分光光度计法测定其LOX活性。【结果】2年测定的供试小麦品种(系)间的LOX活性均达到极显著差异,变异系数均大于30%,年份间LOX活性相关极显著(r=0.605),表明2个年度的品种(系)间差异顺序基本一致,认为LOX活性主要受遗传控制。在上述分析基础上,用最长距离法将供试的104份材料的LOX活性聚为5类。【结论】供试小麦品种(系)间LOX活性差异显著;在供试的104个小麦品种(系)中,筛选到6份低LOX活性的品种资源,且多为中-强筋白皮小麦。
    基于近红外网络的小麦品质监测
    朱大洲1;2;黄文江1;马智宏2;赵柳2;杨小冬1;王纪华1;2
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1806-1814.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.006
    摘要 ( 137 )   PDF (836KB) ( 307 )   收藏
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    【目的】利用自行建立的中国谷物主产区的近红外分析网络,研究小麦的品质分布监测、品种鉴别及种植省份的区域划分。【方法】应用FOSS公司的Infratec 1241型近红外分析仪构建谷物品质近红外分析网络,该网络主要由网络主机、参比实验室、网络管理中心和分布于中国粮食主产省区的网络子机构成。利用该近红外分析网络并结合GPS定位采样技术和GIS技术,对2009年的冬小麦品质分布进行监测;采用软独立建模分类法(SIMCA)对获取的近红外光谱进行分析,建立小麦品种、所在省份的识别模型。【结果】通过网络中心建立和管理模型,可以有效节约成本并具有统一的准确度和精度,该网络的一致性较好,子机与主机的相关系数高于0.92。基于该网络可构建不同尺度区域下的小麦品质分布图,从而获得不同地区小麦品质的分布信息。根据近红外网络提供的光谱数据,可进一步对小麦的品种和所在省份进行区分,对山东省5个小麦品种的识别正确率>80%,对北京、山东、江苏三省所种植的小麦的区分准确率>90%。【结论】近红外网络在小麦的品质区划分布、品种鉴别及种植省份识别方面具有较大应用潜力,可提供大范围的小麦品质数据支撑,从而为优质优价收购和政府决策提供技术支撑。
    植物保护
    中国小麦条锈菌生理小种演化及遗传重组
    詹刚明,王建锋,王晓杰,黄丽丽,康振生
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1815-1822.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.007
    摘要 ( 140 )   PDF (643KB) ( 564 )   收藏
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    【目的】探索中国小麦条锈菌主要生理小种毒性演化关系及小种间的亲缘关系,以期寻找生理小种遗传重组的分子证据,进而揭示中国小麦条锈菌生理小种毒性变异机制。【方法】采用鉴别寄主分析毒性法和TP-M13-SSR荧光标记技术,对12年来收集的21个菌系进行毒性鉴定,并对其夏孢子基因组DNA进行SSR标记分析。【结果】毒性分析和SSR分析各将供试菌系聚为4个类群,两者的相关系数为r=0.21。另外,13对SSR引物中有2对引物显示条锈菌生理小种存在重组现象。【结论】中国条锈菌生理小种毒性多样性丰富,但遗传分化较低,条锈菌夏孢子阶段的体细胞遗传重组可能为毒性变异的主要方式之一。
    HMC毒素诱导玉米同核C、N细胞质细胞凋亡的荧光显微观察
    马春红1;李秀丽1;2;董文琦3;张红心4;李运朝1;崔四平1;王立安2;贾银锁1;戴志刚5
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1823-1829.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.008
    摘要 ( 135 )   PDF (657KB) ( 367 )   收藏
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    【目的】研究玉米小斑病菌C小种毒素(HMC-toxin)诱导同核异质体玉米的离体根冠细胞发生凋亡的差异性及凋亡规律。【方法】采用吖啶橙(AO)与溴化乙啶(EB)荧光复染以及Hoechst 33258荧光染色的方法检测。【结果】HMC毒素诱导根冠细胞发生凋亡,出现凋亡小体与染色体边集形态特征。在3种毒素浓度、3种处理时间下,Mo17-C的根冠细胞死亡率均高于Mo17-N。采用AO与EB复染方法,在150 μg·mL-1 HMC毒素处理7 h时,Mo17-C细胞凋亡率达最高值,为68.7%,而Mo17-N仅为29%;经Hoechst 33258染色后,在150 μg·mL-1 HMC毒素处理下,Mo17-C也于7 h时达最大凋亡率,为57.3%,而Mo17-N为27.7%。【结论】在毒素“伤害”细胞致死过程中,C细胞质的细胞死亡率远高于N细胞质;在“诱导”细胞凋亡程序中,C细胞质的细胞凋亡率也远高于N细胞质的。凋亡率随诱导浓度和诱导时间的增加而增加。AO、EB复染与Hoechst 33258染色相比,两者细胞凋亡率接近,准确度均高,图像清晰,且费用相当,但前者可以区分早期和晚期凋亡细胞而后者不能区分。
    寄生柑橘和杉木的柑橘半穿刺线虫种内群体变异
    刘国坤1;2;陈娟1;肖顺1;潘东明2;张绍升1
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1830-1836.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.009
    摘要 ( 135 )   PDF (618KB) ( 287 )   收藏
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    【目的】对寄生于柑橘与杉木2种寄主的柑橘半穿刺线虫种群的rDNA-ITS区(ITS1-5.8S-ITS2)及形态变异进行研究,分析种群间遗传多态性及其亲缘关系。【方法】对采自中国3个省份(福建、四川、贵州)柑橘产区的21个柑橘半穿刺线虫种群(柑橘种群)及福建省杉木林区的6个柑橘半穿刺线虫种群(杉木种群)的ITS区进行PCR扩增、克隆与测序,通过相关软件进行序列比对与系统发育分析;对3个柑橘种群及1个杉木种群进行形态特征测计分析。【结果】柑橘半穿刺线虫的柑橘种群与杉木种群相比,ITS1序列相似性为93.2%—99.3%,ITS2序列相似性为92.4%—100%;基于ITS序列构建的系统发育树,所有杉木种群与福建省部分柑橘种群处于同一进化主分枝。4个柑橘半穿刺线虫种群间部分测量值存在显著差异,补充描述了种群内二龄幼虫尾部形态变异类型。【结论】柑橘半穿刺线虫柑橘种群和杉木种群在rDNA-ITS序列相似性高,序列差异不能用于种群的区分;杉木种群与福建部分柑橘种群在进化上可能有相同的地理起源。种群间部分测量值的显著差异及二龄幼虫尾部变异应属于种群正常变异。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    植物栽培体系消减华北潮褐土残留硝态氮的效果研究
    刘辰琛1;张丽娟1;吉艳芝1;王珏1;巨晓棠2
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1837-1846.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.010
    摘要 ( 114 )   PDF (713KB) ( 286 )   收藏
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    【目的】探讨植物种类与种植制度消减土壤剖面累积硝态氮的效果。【方法】以华北平原潮褐土硝态氮高累积粮田为对象,设置作物、牧草、林木及休闲田间小区试验,采集测定土壤、植株及根系样品,分析几种植物栽培体系消减效果。【结果】(1)牧草单作或间作的地上生物量和吸氮量随种植年限增加明显递增,且种植2年后累积显著高于农作物轮作及生草休闲;杨树虽具有极大的生物量,但对氮素吸收在修复次年显著降低,明显低于牧草单作或间作,接近作物轮作和生草休闲。(2)0—200 cm土层硝态氮消减量呈现出杨树<生草休闲<苜蓿、苜蓿+无芒雀麦和作物轮作<苇状羊茅。(3)杨树根区及深层累积硝态氮具有强烈向下淋洗趋势,分别在80—100 cm和120—180 cm土层出现峰值,深层硝态氮较种植前向下淋移了60 cm;生草休闲累积硝态氮在剖面中发生一定程度的淋洗且至深层累积。(4)0—100 cm区域植物的根长密度与相应区域土壤硝态氮的消减量具有较好的正相关关系。【结论】在通体高量积累硝态氮的土壤上,可以通过牧草单作或间作实现土壤剖面硝态氮含量快速消减,而且苇状羊茅对深层累积硝态氮提取能力较强,苜蓿在相对长期的修复中具有优势。
    不同雨强和施肥方式对紫色土养分损失的影响
    林超文,罗春燕,庞良玉、黄晶晶,涂仕华
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1847-1854.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.011
    摘要 ( 123 )   PDF (638KB) ( 334 )   收藏
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    【目的】揭示紫色土地区坡耕地不同施肥方式在不同雨强条件下对土壤养分流失途径及流失量的影响规律,为紫色土坡耕地肥料管理及养分流失治理提供理论依据。【方法】采用两因素、三水平随机区组试验,利用自然降雨和人工降雨相结合的方法,采用模拟径流小区观测地表径流量、壤中流量、泥沙侵蚀量,取样分析养分流失量。【结果】一次性施肥显著提高了玉米生育前期地下水中氮浓度,加大了氮的径流损失,降低了氮肥利用率,使玉米生育后期供肥不足,造成玉米减产。氮的主要损失载体是壤中流,平均损失量达5.08 kg·hm-2,对环境造成了较大压力。氮损失受雨强影响小,受施肥方式影响大,一次性施肥显著加大了氮的损失量。磷损失的主要载体是泥沙,受雨强影响大,雨强越大,磷损失量显著增加,而受肥方式影响小。钾损失的主要载体也是泥沙,平均损失量达29.1 kg·hm-2,雨强越大,钾损失量成倍增加,施肥方式对钾总损失量影响不大。【结论】氮的损失载体主要是壤中流,磷、钾的损失载体主要是泥沙。一次性施肥显著增加了玉米生育前期壤中流氮浓度,显著增加氮的损失。在紫色土地区,不仅要采用分次施肥等施肥技术控制磷、钾和部分氮损失,还需增厚土层,改良土壤结构、提高土壤蓄水保肥能力,才能更全面控制紫色土的氮、磷、钾损失。
    园艺
    低温弱光下辣椒叶片PSII光能吸收和转换变化及与品种耐性的关系
    颉建明,郁继华,黄高宝,冯致
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1855-1862.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.012
    摘要 ( 126 )   PDF (609KB) ( 312 )   收藏
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    【目的】研究低温弱光下辣椒叶片PSII光能吸收和转换规律,分析其与品种耐低温弱光性的相关性,筛选和建立快速、准确、无损伤的辣椒耐低温弱光性鉴定指标和方法。【方法】以耐低温弱光性不同的12个辣椒品种为试材,以冷害指数作为品种耐性鉴定的依据,应用调制荧光测定技术,采用相关分析的方法,研究低温弱光下辣椒叶片PSII光能吸收和转换规律及其与品种耐低温弱光性的关系。【结果】15℃/5℃、100 μmol·m-2·s-1低温弱光处理使辣椒叶片PSⅡ的实际光能转化效率ΦPSⅡ、开放的PSⅡ有效光能转化效率Fv′/Fm′、光化学猝灭系数qP、光下最大荧光Fm′、光下最小荧光Fo′和光下最大可变荧光Fv′均降低,非光化学猝灭系数NPQ和稳态荧光Fs增大,最大光能转化效率Fv/Fm变化不显著。15℃/5℃、100 μmol·m-2·s-1低温弱光处理15 d辣椒叶片的ΦPSⅡ和Fv′与辣椒的冷害指数呈极显著负相关,Fv′/Fm′、qP和Fm′呈显著负相关,NPQ呈显著正相关。【结论】15℃/5℃、100 μmol·m-2·s-1低温弱光处理15 d辣椒叶片的ΦPSⅡ、Fv′/Fm′、qP、NPQ、Fm′和Fv′等叶绿素荧光参数可用于辣椒耐低温弱光性快速、准确、无损伤的鉴定指标,其中ΦPSⅡ和Fv′为最敏感的指标。
    三种苹果砧木不同肥力条件下根冠功能差异
    胡艳丽,毛志泉,李晓磊,沈向,束怀瑞
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1863-1870.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.013
    摘要 ( 138 )   PDF (671KB) ( 254 )   收藏
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    【目的】研究不同肥力条件下苹果砧木根冠功能的差异。【方法】以平邑甜茶(Malus hupehensis ‘Pingyitiancha’)、八棱海棠(M. robusta)、莱芜难咽(M. micromalus ‘Laiwunanyan’)一年生实生苗为试材,研究不同砧木类型根系和叶片在不同肥料水平下的功能差异。【结果】在地上部和地下部的比例上,随着土壤肥力的提高,根/冠比减小,但是减少的比例在不同物种之间存在差异。叶片净光合速率(Pn)日变化均表现双峰曲线, Pn日均值与施肥水平成正比,不同砧木间也有所不同,莱芜难咽明显高于其它两种砧木。根/冠比与水分利用效率(WUE)显著相关。叶绿素荧光参数测定表明,相同的砧木品种,在不同肥力条件下,其热耗散能力差异明显,可能与肥力供应水平改变了叶片光合色素的组成有关。【结论】针对不同苹果砧木,调节施肥水平,可以适度控制根系生长,调节根/冠比例,有助于减少冗余,是制定人工塑造树体结构技术重要步骤。
    新疆核桃种质资源遗传多样性的ISSR分析
    李超1;罗淑萍1;曾斌2;李疆2;李刚1
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1871-1879.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.014
    摘要 ( 142 )   PDF (721KB) ( 297 )   收藏
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    【目的】通过ISSR标记技术,对新疆核桃种质资源的遗传多样性及遗传结构进行分析,为该资源的保护与利用提供理论依据和技术支持。【方法】采用ISSR标记对5个居群和1个栽培类型共163份样品进行遗传多样性分析。【结果】用13条引物对163份样品进行扩增,共检测扩增位点117个,其中多态性位点98个。在物种水平上,多态性位点百分率(PPL)为83.76%,Nei’s基因多样性(H)为0.3010,Shannon信息指数(I)为0.4182;在居群水平上,多态性位点百分率平均为68.36%,Nei’s基因多样性(H)平均为0.1265,Shannon信息指数(I)平均为0.1651。基于Nei’s遗传多样性分析得出的居群间遗传分化系数(Gst)为0.6425,表明有64.25%的遗传变异存在于居群间。居群间的遗传一致度平均为0.7499,估测的居群间基因流(Nm)为0.2782,表明核桃采集的6个居群或类型之间存在较小的基因流。AMOVA方差分析也表明居群间的核桃遗传变异大于居群内。Mantel检测与UPGMA聚类均表明居群间的遗传距离与居群的地理距离之间具有较高的相关性。【结论】新疆核桃遗传多样性水平较高,居群之间遗传分化大,种质资源保护和利用策略首选就地保护;在就地保护过程中,通过监测遗传多样性水平可评价其保护的有效性。
    贮藏·保鲜·加工
    不同品种梨汁酶促褐变因子及相关性
    张亚伟,陈义伦
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1880-1887.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.015
    摘要 ( 184 )   PDF (596KB) ( 289 )   收藏
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    【目的】明确不同品种梨汁酶促褐变的理化因子(相关酶活性、底物组成和含量、pH),并由相关性分析探讨梨汁酶促褐变主要原因,为品种选择和褐变控制提供理论依据和技术支持。【方法】以鸭梨、长把梨等7种梨为原料,测定梨果实中多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸转氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等5种褐变相关酶的活性,总酚含量,梨果实的pH以及鲜榨梨汁的色值(T440);用HPLC法鉴定梨果实中酚类物质的种类。【结果】供试7个品种梨汁的酶促褐变程度存在很大差别,黄冠梨和黄金梨汁褐变较轻,雪梨和水晶梨汁褐变较重。不同品种梨汁酶促褐变的主要相关酶不同,并且不同品种梨果实中的酶促褐变相关酶活性存在较大区别。梨果实的总酚含量以及与梨汁褐变的相关度因品种而异;供试的梨果实中的酚类物质主要是(+)-儿茶素、绿原酸和香豆素,且不同品种的酚类组成不同。不同品种梨果实的pH存在差异,梨汁的色值与果实的pH均呈显著相关。【结论】不同品种梨汁的酶促褐变程度有很大差别。梨果实中褐变相关酶类的活性、酚类物质含量和组成以及对梨汁酶促褐变的影响程度因品种而异,梨汁的酶促褐变与酶类的相关度高于与总酚含量的相关度。梨汁酶促褐变与梨果实的pH呈显著相关。
    百里香精油的化学成分、抑菌作用、抗氧化活性及毒理学特性
    张有林,张润光,钟玉
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1888-1897.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.016
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    【目的】探索百里香精油(thyme essential oil)的化学组成及其作用机理。【方法】采用水蒸气蒸馏法提取百里香精油,利用气-质联用技术(GC-MS)测定化学成分,研究抗氧化性、抑菌作用和毒理特性。【结果】百里香精油含有85种化学成分,且以酚类物质为主。百里香精油具有很强的抗氧化性,抗氧化能力高于维生素E,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉菌、啤酒酵母菌的抗菌性均表现为敏感型,但碱性条件和热处理降低其抑菌作用。【结论】经动物试验百里香精油属无毒型,可安全用作食品添加剂和化工香料。
    畜牧·资源昆虫
    日粮Lys、Met和Thr添加模式对0—2月龄犊牛生长性能、消化代谢与血清学生化指标的影响
    王建红,刁其玉,许先查,屠焰,张乃锋,云强
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1898-1907.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.017
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    【目的】研究日粮中不同赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)和苏氨酸(Thr)的添加模式对0—2月龄荷斯坦犊牛的生长性能、物质代谢及血清学指标的影响。【方法】采用氨基酸部分扣除法。选用24头新生犊牛随机分为4个处理组:氨基酸相对平衡(PC)组代乳品Lys、Met、Thr含量依次为2.34%、0.72%及1.80%;其余3个处理组是依次将PC组中的Lys、Met和Thr扣除30%,非扣除的氨基酸保持不变。于试验0、2、4、6和8周龄晨饲前称重、采集血液样品进行分析,并分别在犊牛2—3周龄和5—6周龄期间进行2期消化代谢试验。【结果】随着周龄的增加,犊牛日增重(ADG)和饲料转化率(G/F)均显著提高(P<0.05);PC(氨基酸相对平衡)组全期G/F最高(P<0.05)。以最大N沉积为指标,3种氨基酸的限制性顺序依次为Lys、Met和Thr,2—3周龄需求比例依次为100﹕29﹕70,5—6周龄需求比例为100﹕30﹕60。以最大ADG为指标,0—2周龄需求比例为100﹕35﹕63,Lys和Met处于同等限制性,Thr为第三限制性;4—6周龄需求比例为100﹕27﹕67,3种氨基酸限制性顺序为Lys、Met和Thr。以最大G/F为指标,0—2周龄需求比例为100﹕26﹕56,Lys和Met处于同等限制性,Thr为第三限制性;4—6周龄需求比例为100﹕23﹕54,3种氨基酸限制性顺序为Lys、Met和Thr。PC组对氮的代谢和对DM、OM和EE的表观消化率均优于其它氨基酸部分扣除组。血清TP和Glu含量均受氨基酸处理组和周龄的影响(P <0.05);BUN含量相对稳定。【结论】不同的评价指标(最大N沉积、ADG和G/F)和不同生长阶段得出的Lys、Met和Thr的限制性顺序和比例是不同的;氨基酸相对平衡的日粮组犊牛在生长性能、消化代谢和血清指标方面均优于其它3组。
    利用多因子降维法研究CXCR1和IL-8基因交互作用与中国荷斯坦牛乳房炎的关系
    毛永江,陈仁金,陈 莹,常玲玲,施雪奎,张亚琴,杨章平
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1908-1915.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.018
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    【目的】运用多因子降维法(MDR)分析中国荷斯坦牛CXCR1和IL-8两个基因多态性与乳房炎易感性的交互作用,并评价MDR模型的具体应用。【方法】以上海光明乳业集团金山种奶牛场634头(其中有228头患乳房炎)中国荷斯坦牛为试验材料,采用PCR-SSCP和直接测序法分析CXCR1基因-5′端和编码区及IL-8基因编码区共7个SNP位点的遗传多态性,并用MDR法和Logistic回归分析CXCR1和IL-8基因各位点突变及其基因型组合对奶牛乳房炎易感性的影响。【结果】CXCR1基因5′端-1 830、-1 768、-344和编码区783共4处发生突变,IL-8基因的2 789(A/G)位点与2 862(T/C)位点发生连锁突变,并导致两位点分别发生Ser→Gly和Cys→Arg的突变。单因素Logistic回归分析结果表明,CXCR1基因和IL-8基因5个SNP位点变异对该牛场奶牛乳房炎易感性均没有达到显著水平,但MDR分析发现CXCR1-(-1 768)-IL-8两位点、CXCR1-(-1 768)-(783)-IL-8三位点及CXCR1-(-1 768)-(–344)-(783)- IL-8四位点交互作用均达到显著水平,且交叉验证一致性均为最大(10/10)。CXCR1-(-1 768)-(783)-IL-8三位点互作模型和CXCR1-(-1 768)-IL-8两位点互作模型检验样本准确度较高(分别为0.5457和0.5485),但4个位点联合效应分级图表明CXCR1-(-1 768)-IL-8两易感基因型为强正交互作用,同时将CXCR1-(-1 768)-(783)-IL-8三位点互作效应和CXCR1-(-1 768)-IL-8两位点互作效应引入Logistic回归分析表明,CXCR1-(-1 768)-IL-8两位点互作效应对该牛场奶牛乳房炎易感性达到显著水平。【结论】CXCR1-(-1 768)-IL-8两位点交互模型作为奶牛乳房炎易感性相关的基因联合选择模型最佳,MDR 和Logistic 回归均可用于奶牛乳房炎易感性多基因分析模型,MDR发现交互作用的能力比Logistic 回归强,但两者有着各自的适用条件和优点。遇到有交互作用分析要求时,二者的联合应用效果更佳。
    贵州白山羊和古蔺马羊脂联素基因多态性及其与繁殖性能的关联研究
    刘重旭1;王凭青1;张宝云1;储明星2;邓腊梅1;谭颖1;樊奇1
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1916-1922.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.019
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    【目的】阐明西南地区具有代表性的山羊品种脂联素(adiponectin)基因的多态性及其与繁殖性能之间的关系,为山羊高繁殖力的标记辅助选择提供科学依据。【方法】根据牛的ADIPOQ序列设计4对引物,采用PCR-SSCP技术检测ADIPOQ在川东白山羊、大足黑山羊、贵州白山羊、金堂黑山羊、板角山羊、成都麻羊、南江黄羊、古蔺马羊和马头山羊等9个山羊品种中的单核苷酸多态性,同时在贵州白山羊和古蔺马羊两个群体中研究脂联素基因多态性与山羊繁殖力之间的关系。【结果】4对引物中只有引物P4存在多态性。对于P4的扩增片段,在不同的山羊品种中检测到AA、AG和GG 3种基因型,测序分析表明与AA型相比,GG型有一处单碱基突变(954G→A)。GG型和AG型的贵州白山羊产羔数最小二乘均值分别比AA型的多0.18只(P<0.05)和0.20只(P<0.05);GG型和AG型的古蔺马羊产羔数最小二乘均值分别比AA型的多0.16只(P<0.05)和0.15只(P<0.05)。另外,贵州白山羊和古蔺马羊的不同基因型之间初生重的最小二乘均值均没有显著差异(P>0.05)。【结论】表明ADIPOQ可能是影响贵州白山羊和古蔺马羊多胎性能的一个主效基因或是与之存在紧密连锁的遗传标记。
    家蚕精巢中小热激蛋白在不同发育时期的蛋白质组学分析
    聂红毅,钟晓武,衣启营,张利平,邹勇,赵萍
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1923-1930.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.020
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    【目的】研究家蚕不同发育时期精巢组织中小热激蛋白(sHSP)变化,为阐明其在家蚕精子发生中的重要作用提供理论参考。【方法】利用双向电泳技术建立家蚕5龄第5天、化蛹第1天和化蛾第1天3个时期的精巢电泳图谱,并用Imagemaster2D 6.0软件分析不同时期图谱中的差异蛋白,再用基质辅助激光解析离子质谱(MALDI-TOF-MS)对这些蛋白进行鉴定。 【结果】 鉴定出家蚕精巢中5个小热激蛋白,分别为sHSP23.7、sHSP20.8、sHSP 20.4、sHSP19.9和sHSP19.8,它们在化蛹第1天和化蛾第1天的蛋白合成量比5龄第5天显著降低。【结论】在家蚕精巢中,5龄第5天是形成有核精子的重要时期,有大量的微管蛋白(α微管蛋白、β微管蛋白),它是中心粒和纺锤体的重要组成成分,在减数分裂中有重要作用,这些小热激蛋白可能在有核精子形成时与微管蛋白相互作用,在促进鞭毛轴丝形成和鞭毛运动方面发挥重要作用。
    兽医
    猪干扰素α和γ在杆状病毒中共表达及对PRRSV抑制作用
    王彦彬,孙向丽,魏战勇,陈红英,杨明凡,崔保安
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1931-1938.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.021
    摘要 ( 151 )   PDF (673KB) ( 490 )   收藏
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    【目的】制备复合型猪干扰素α和γ进行应用抗病毒研究。【方法】本研究应用Bac-to-Bac杆状病毒/昆虫细胞表达系统,将编码猪干扰素α和γ成熟蛋白基因插入供体质粒pFastBacDual,分别置于PH和P10启动子控制下,引入蜂素信号肽(honeybee melittin signal peptide, HBM)基因取代猪干扰素α和γ原有信号肽基因以实现分泌型表达,并在C端分别融合6个组氨酸标签以利于纯化。将构建质粒转化DH10感受态细胞进行同源重组,获得重组穿梭质粒Bacmid,转染对数生长期的Sf9昆虫细胞获得重组杆状病毒。重组杆状病毒感染昆虫细胞,鉴定重组蛋白的活性。【结果】通过间接免疫荧光、Western-blot证明猪干扰素α和γ重组蛋白在重组杆状病毒感染的昆虫细胞中均获得表达,表达产物主要分布在培养上清中。通过在猪肾细胞(PK-15)上抑制水泡性口炎病毒(VSV)致病变作用检测重组蛋白的抗病毒活性,结果表明:昆虫细胞上清的抗病毒效价达到3.24×107 U·mL-1。在Marc-145细胞,昆虫细胞上清经2-11稀释能够抑制100个TCID50的PRRSV的致细胞病变作用。【结论】应用杆状病毒表达系统实现猪干扰素α和γ在昆虫细胞上分泌共表达,重组蛋白在细胞上对PRRSV具有抑制作用。
    志贺氏菌病发病机制的研究进展
    康静静,杨玉荣,梁宏德
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1939-1944.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.022
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    志贺氏菌也称痢疾杆菌,属于革兰氏阴性细胞内致病菌,主要侵害结肠,引发炎症并形成溃疡,可引起频繁的粘液性血性腹泻,儿童和幼龄动物有较高的感染率和死亡率。目前志贺氏菌病的临床治疗很困难,对志贺氏菌病发病机制的研究可为临床治疗提供理论依据,本文从志贺氏菌的胞内入侵机制、分子机制和免疫机制等方面概述志贺氏菌病发病机制的研究进展。
    农业经济及管理
    中国农业巨灾风险评估方法研究
    徐磊,张峭
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1945-1952.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.023
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    【目的】研究中国农业巨灾风险评估的方法。【方法】利用农作物受灾面积、成灾面积和绝收面积获得中国农业灾害损失数据,同时运用蒙特卡罗模拟技术以解决样本数据不足的难题;运用极值POT模型实现对农业灾害损失尾部分布的有效拟合,建立农业巨灾损失的广义Pareto分布模型;建立基于VaR方法的农业巨灾风险的精确度量模型;选择河南省粮食生产的旱灾巨灾风险作为中国农业巨灾风险评估的案例。【结果】构建了中国农业巨灾风险评估的基本框架;旱灾巨灾对河南省粮食生产的影响总体上相对有限,其损失的平均值在10%左右,但在面临50年一遇甚至是百年一遇的旱灾巨灾时,粮食损失率将分别高达22.60%和25.24%,须引起决策层的高度重视。【结论】本研究所提出的中国农业巨灾风险评估方法是切实可行的。
    研究简报
    利用酵母双杂交系统鉴定甘蓝SCR与SRK胞外域片段间的相互作用
    杨红1;朱利泉1;张贺翠1;杨永军1;薛丽琰1;杨昆1;余浩1;彭一波1;罗兵1;吴志刚1;黄丹1;高启国2;王小佳2
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1953-1962.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.024
    摘要 ( 149 )   PDF (859KB) ( 533 )   收藏
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    【目的】利用酵母双杂交系统鉴定甘蓝自交不亲和决定因子S位点富含半胱氨酸蛋白/S位点蛋白11(SCR/SP11)与S位点受体激酶(SRK)胞外域(eSRK)片段间可能的相互作用区域。【方法】以结球甘蓝B3为材料,利用分子克隆技术,分别构建以pGBKT7为载体的全长SCRB3、SCRB3-1、SCRB3-2的重组诱饵质粒;以pGADT7为载体的全长eSRKB3 、eSRKB3-1、eSRKB3-2的重组激活域(AD)质粒。用PEG/LiAc法将上述重组诱饵质粒转化感受态酵母菌Y2HGold,重组AD质粒转化感受态酵母菌Y187;Y2HGold[pGBKT7-SCRB3-s]、Y187[pGADT7-eSRKB3-s]两两融合培养,观察交配菌在SD/-Trp-Leu/x-α-gal/AbA(DDO/x/A)、SD/-Trp-Leu-Ade-His/x-α-gal/AbA(QDO/x/A)平板上的生长情况。【结果】酵母双杂交重组表达载体构建成功,且无毒性和自激活作用产生;9个试验组中只有SCRB3-1、SCRB3-2与eSRKB3-1、eSRKB3-2重组表达质粒转化子两两组合的4个融合株在QDO/x/A平板上出现蓝色克隆,激活了报告基因AUR1-C、MEL1、HIS3、ADE2。【结论】酵母双杂交系统适用于SCR与SRK蛋白相互作用的研究,初步确定了SCR与eSRK存在相互作用,SRK跨膜域的存在与否对其相互作用的研究没有影响。
    深松和尿素类型对不同玉米品种水分利用效率的影响
    胡恒宇,李增嘉,宁堂原,王瑜,田慎重,仲惟磊,张总正
    中国农业科学. 2011, 44(9):  1963-1972.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.025
    摘要 ( 91 )   PDF (828KB) ( 280 )   收藏
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    【目的】研究不同耕作方式下常规尿素与控释尿素对不同玉米品种籽粒灌浆速率、产量和水分利用效率的影响。【方法】试验采用裂区设计,以不施氮为对照,设置耕作方式为主区(旋茬处理和旋茬后再深松处理);品种为副主区(郑单958和登海3号);尿素类型为副区(常规尿素和控释尿素,用量均为225 kg N·hm-2)。【结果】相同耕作方式、施氮水平和品种条件下,与常规尿素相比,控释尿素处理0—100 cm土层含水量在玉米小喇叭口期较高,而收获期较低,实现了土壤水分的时空高效利用;控释尿素处理的玉米籽粒灌浆速率、水分利用效率均显著提高。深松可显著提高玉米水分利用效率和产量。与郑单958相比,登海3号有较高的籽粒灌浆速率、产量和水分利用效率。控释尿素、深松和品种间有明显的正耦合效应,利于旱作高产。【结论】土壤水分的时空高效利用和较高的灌浆速率是玉米产量和水分利用效率提高的重要原因。因此,在半湿润玉米种植区,选用适宜品种、施用控释尿素并结合深松,可以更好地调控土壤的水分供应状况,实现土壤水分供应与作物需水的时空吻合。