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当期目录

    2015年 第48卷 第22期 刊出日期:2015-11-16
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    利用PTN系统快速解析转基因水稻种子可溶性蛋白非预期变异的来源
    赵艳,李燕燕
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4397-4407.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.001
    摘要 ( 186 )   HTML ( 1 )   PDF (1063KB) ( 302 )   收藏
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    【目的】建立转基因(genetically modified,GM)水稻安全性评价的亲本对照-转基因株系-非转基因对照(parent control-transgenic plant-nontransgenic control,PTN)系统。通过实质等同性比对分析,追溯GM水稻种子蛋白质非预期变异的技术根源,为GM水稻的安全性评价提供技术支持。【方法】根据GM水稻植株培育的技术原理,收集转基因株系(transgenic line,T)、亲本品种(parent variety,P)及其他遗传学背景相关的非转基因组培再生株系(non-transgenic regeneration line from tissue culture,NR)和非转基因遗传分离阴性后代株系(non-transgenic segregated negative offspring line,NS)等对照样本。以转2mG2-epsps抗草甘膦GM水稻株系T13和T23及各自的PTN系统对照样本(P、NR和NS)为试验材料,以种子蛋白质含量和组分的非预期变异为研究对象,根据PTN样本间的多重比较结果解析并追溯GM水稻非预期变异的技术根源。水稻种子可溶性蛋白的提取采用分级提取法,依次用蒸馏水、5% NaCl、70%乙醇和0.1 mol·L-1 NaOH提取稻米清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。蛋白含量测定应用Bradford法,蛋白组分分析采用SDS-PAGE电泳法。【结果】GM水稻株系T13和T23种子总可溶性蛋白含量分别比亲本显著降低3.29%和6.84%,主要受谷蛋白变异影响,但GM水稻变异的最大幅度小于天然水稻亲本P1和P2品种间差异,说明GM水稻种子可溶性蛋白含量变异在安全范围之内。与各自亲本相比,GM水稻株系种子清蛋白和醇溶蛋白组分差异不显著,球蛋白和谷蛋白个别组分存在显著或极显著变异,主要表现为含量的增减。T13株系的56 kD和24 kD球蛋白含量比亲本P1显著增加,T23的65 kD球蛋白含量比亲本P2极显著降低。GM株系T13和T23的谷蛋白组分变异趋势相似,与相应亲本相比,主要表现为19—23 kD和33—38 kD谷蛋白含量显著增加,100 kD和9 kD谷蛋白含量显著减少。突出的变异是GM水稻新增加了41 kD和56 kD谷蛋白组分,但这些变异新组分也同样存在于NR和NS对照样本中。GM水稻株系T13和T23的可溶性蛋白非预期变异的特征与相应的NR对照样本基本一致。NS23对照株系的清蛋白含量和球蛋白组分存在不同于T23和NR23的独特非预期变异。【结论】GM水稻种子总可溶性蛋白质变异主要受谷蛋白含量变异影响,变异幅度小于天然水稻品种间差异。GM水稻种子的清蛋白、醇溶蛋白组分未发生显著变异,球蛋白和谷蛋白个别组分发生了显著变异。GM水稻种子蛋白质非预期变异主要来源于组织培养无性系变异,转基因插入突变的影响较小。
    大豆重组自交系群体NJRSXG百粒重超亲分离的遗传解析
    张英虎,孟珊,贺建波,王宇峰,邢光南,赵团结,盖钧镒
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4408-4416.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.002
    摘要 ( 198 )   HTML ( 1 )   PDF (2620KB) ( 478 )   收藏
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    【目的】解析大豆重组自交系中百粒重的QTL及其等位变异效应,探究重组自交系中百粒重存在超亲分离的原因,为进一步培育不同类型百粒重大豆提供遗传依据。【方法】利用以先进2号和赶泰2-2为亲本衍生的重组自交系群体NJRSXG为材料,在2009—2011年共5种环境下测定百粒重表型数据,建立具有400个SSR标记的遗传图谱,选用QTLNetwork V2.1软件中混合模型区间作图方法(mixed model based composite interval mapping,MCIM)对表型数据和基因型数据进行大豆百粒重QTL定位研究。在定位结果基础上,分析每个重组自交系群体中每个家系百粒重QTL等位变异类型,建立百粒重QTL-allele矩阵。【结果】5种环境试验的平均结果,亲本先进2号和赶泰2-2的百粒重分别为16.92和14.14g,重组自交系百粒重变幅为12.09—25.01 g,存在超亲分离,多环境下遗传变异系数(genotypic coefficient of variation, GCV)为16.06%,遗传率为96.17%。利用MCIM方法联合5环境原始数据,总共检测到10个加性QTL和9对上位性QTL,10个加性QTL的表型变异解释率变幅为0.69%—14.93%,其中Sw-05-2、Sw-08-1、Sw-12-1和Sw-17-1的表型变异解释率较高,分别为6.91%、14.93%、7.80%和5.01%,Sw-13-3为以往未见报道并兼具加性和上位性效应的位点。上位性QTL的表型变异解释率较小,变幅为0.31%—3.44%,其中Sw-e4的表型变异解释率最高。联合多环境方差分析和QTL定位结果,解析大豆百粒重的遗传结构,发现加性QTL累积贡献了47.91%表型变异,上位性QTL累积贡献13.06%表型变异,未检测出的微效QTL累计解释了35.20%的表型变异。在定位的同时,获得了QTL等位变异的效应,分析重组自交系及其亲本中百粒重QTL等位变异的组成,建立了NJRSXG的百粒重QTL-allele矩阵;两亲本分别具有7对和3对加性增效等位变异,属互补型组合;矩阵中没有一个重组自交家系包含所有减效等位变异或增效等位变异,表明重组自交家系具有进一步改良的潜力;大粒型家系具有较多增效等位变异,小粒型家系具有较多减效等位变异;说明百粒重位点间的重组是产生超亲家系的重要原因。【结论】利用重组自交系群体能够产生超亲分离家系;联合多环境数据检测到10个加性QTL和9对上位性QTL;百粒重QTL位点间的重组是超亲分离的原因;重组自交家系间具有进一步重组的潜力。
    甘蓝光敏色素B基因的克隆及在拟南芥中异源转基因的功能验证
    孙广华,原换换,樊晓聪,顾海科,宋梅芳,肖阳,孟凡华,郭林,杨青华,詹克慧,杨建平
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4417-4427.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.003
    摘要 ( 294 )   HTML ( 1 )   PDF (5501KB) ( 541 )   收藏
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    目的】甘蓝(Brassica oleracea L.)是世界上最广泛种植的蔬菜作物之一,其种植已由春、秋两季种植转变为四季栽培,因此,研究甘蓝对光温的反应能力是品种改良的重要基础。光敏色素是植物最重要的一类光受体,主要响应远红光和红光的变化,其中,光敏色素B是红光的最主要受体,与光形态建成、避荫性以及生物产量等性状密切相关。克隆甘蓝的光敏色素B基因(BoPHYB),在拟南芥中验证异源基因BoPHYB在光形态建成和避荫性反应中的作用,丰富植物光敏色素基因功能研究,评价光敏色素在甘蓝品种改良中应用的潜在价值。【方法】利用RT-PCR的方法克隆、测序验证得到甘蓝自交不亲和系12C的BoPHYB编码区cDNA序列;利用生物信息学软件分析其编码的氨基酸序列及结构域,并与其他植物的光敏色素B进行序列比对,分析它们之间的同源关系;构建其35S启动子驱动的植物表达载体pJIM19-Myc-BoPHYB,通过农杆菌介导法转化拟南芥野生型Col-0和phyB-9突变体,并获得纯合转基因株系;比较BoPHYB与拟南芥光敏色素B(AtPHYB-GFP)的转基因株系在不同光质下的下胚轴伸长和成株期的表型,验证其在光形态建成和避荫性反应中的作用。【结果】从甘蓝中克隆了BoPHYB的编码区cDNA序列,该基因编码区含有3 507个核苷酸,编码具有1 168个氨基酸残基、分子量为128.9 kD的蛋白质;与拟南芥和白菜的phyB结构域类似,BophyB包含1个GAF结构域、2个PAS结构域、1个HisKA结构域和1个HATPase_c结构域;氨基酸序列同源性分析发现,BophyB与拟南芥以及白菜的phyB同源性最高,与小麦、玉米、水稻等单子叶植物的同源性较低;与AtPHYB-GFP类似,在红光和白光下不但Myc-BoPHYB能互补phyB-9极端黄化的表型,而且转基因株系均表现为下胚轴加剧缩短;长日照和短日照下成株期转基因导致植株矮化、叶片深绿和叶柄缩短。【结论】克隆了甘蓝光敏色素B基因,甘蓝光敏色素B与拟南芥和白菜的光敏色素B具有相似的结构和功能,在红光和白光下促进幼苗的去黄化反应,在成株期显著抑制长日照和短日照下植株的避荫性反应。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    氮利用效率差异水稻品种的根系铵离子吸收特性
    张晓果,徐春梅,陈松,计成林,章秀福,王丹英
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4428-4436.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.004
    摘要 ( 319 )   HTML ( 1 )   PDF (1440KB) ( 455 )   收藏
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    【目的】测定不同水稻品种对外界铵浓度(Ammonium ion, NH4+)的响应,通过分析不同水稻品种在不同NH4+ 浓度下的表型差异及NH4+ 吸收特性,揭示水稻品种间氮利用差异的机理。【方法】采用水稻品种齐粒丝苗(QLSM,氮高效品种)和沪科3号(HK3,氮低效品种),以营养液培养方式在苗期进行3种不同NH4+ 浓度(低、中、高)处理,15 d后分析两个水稻品种的株型特征、氮含量和氮积累量、根系活力及根系呼吸强度,并采用扫描离子选择电极技术分析根系NH4+ 流通量。【结果】氮高效品种QLSM在低NH4+ 条件下生长较好,其株高、分蘖与对照(CK)相比无显著差异,总干物质重和根部氮积累量分别增加25.9%和74.2%。氮低效品种HK3的株高、分蘖、总干物质重及根部N积累量则显著降低,降低幅度分别为10.1%、26.4%、19.5%和2.3%;此外,与CK相比,低NH4+ 条件显著降低QLSM和HK3的地上部和根部氮浓度。同时,低NH4+ 条件使2个水稻品种的根系活力分别降低76.0%和78.2%,根系呼吸强度分别降低29.5%和33.8%,说明水稻并未通过提高根系活力或者根系呼吸强度增加水稻在外界低NH4+ 浓度下对NH4+ 吸收;进一步研究表明,在低NH4+ 条件下,QLSM的根系分生区有较强的NH4+ 吸收,而HK3对NH4+ 不敏感,其净流入量显著偏低。【结论】氮高效水稻品种QLSM低NH4+ 条件下较高的NH4+ 吸收利用能力与其根系分生区较高的NH4+ 流入量有关。
    麦秸还田与氮肥互作对大穗型杂交粳稻不同部位枝梗和颖花形成的影响
    董明辉, 顾俊荣, 陈培峰, 韩立宇, 乔中英
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4437-4449.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.005
    摘要 ( 196 )   HTML ( 1 )   PDF (407KB) ( 303 )   收藏
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    【目的】探讨麦秸还田和施氮量对大穗型杂交粳稻不同部位枝梗和颖花形成的影响。【方法】以大穗型杂交粳稻甬优1540为试验材料,设置麦秸还田(T0:麦秸不还田;T1:麦秸全量还田)和施氮量(N1:施纯氮225 kg·hm-2N2:施纯氮300 kg·hm-2N3:施纯氮375 kg·hm-2)二因素试验,裂区设计,秸秆处理为主区,研究稻穗不同部位枝梗与颖花形成规律。【结果】麦秸还田提高大穗型杂交粳稻籽粒产量,但不显著;不同施氮量处理对产量的影响显著,表现为N2>N3>N1。大穗型杂交粳稻不同部位枝梗与颖花形成特性因着生部位不同而异。麦秸还田与施氮量对枝梗与颖花形成有显著影响,与T0相比,T1处理显著降低了总枝梗与颖花分化数,但同时显著减少了退化数,且退化数的降幅大于分化数,导致现存数比T0显著增加;麦秸还田对一次枝梗的形成影响不显著,但显著影响了二次枝梗与颖花的形成。3种氮肥水平下,N2处理的总枝梗数、颖花分化数和现存数最高,而退化数率最低,且对一、二次枝梗与颖花的影响均达显著水平。麦秸还田与施氮量存在互作效应,T0N2处理下枝梗和颖花的分化数最高,但T1N2处理下的枝梗和颖花的退化数显著低于其他处理,现存数最高;麦秸还田和不同施氮量处理对上部一、二次枝梗与颖花的影响均不显著,但显著影响了中、下部枝梗与颖花形成,特别是下部二次颖花的分化与退化对总颖花数的形成有较大影响。枝梗及颖花性状与产量关系密切,一、二次枝梗与颖花现存数与产量及每穗总粒数均达极显著正相关; 枝梗与颖花的分化数和现存数与有效穗数和结实率均呈一定的负相关关系,但与千粒重呈显著或极显著正相关。【结论】大穗型杂交粳稻稻穗不同部位枝梗和颖花形成规律有差异;麦秸还田和施氮量对枝梗和颖花形成有显著影响,影响程度因稻穗部位不同而异,中下部和二次枝梗受影响较大;秸秆还田和施氮量存在互作效应,麦秸全量还田和适宜的氮肥水平有利于枝梗和颖花的形成。
    株高对遗传群体水稻株系氮素吸收利用的影响
    陈琛,王熠,羊彬,朱正康,曹文雅,罗刚,周娟,王祥菊,于小凤,袁秋梅,仲军,姚友礼,黄建晔,王余龙,董桂春
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4450-4459.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.006
    摘要 ( 208 )   HTML ( 1 )   PDF (415KB) ( 285 )   收藏
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    【目的】明确遗传背景相似、生育期相近的遗传群体水稻株高对氮素吸收利用效率的影响。【方法】在群体水培条件下,以遗传背景相似的染色体单片段代换系114个水稻株系为供试材料,依据株高将供试群体聚类分为A、B、C、D、E和F 6类,研究不同株高类型水稻产量、氮素吸收和利用的差异及其相互间的关系。【结果】(1)供试群体株高表现出差异较大但分布相对集中的特点;(2)随着株高的增加,不同类型水稻产量总体呈上升趋势,超高株系增幅更大;(3)随着株高的增加,不同类型水稻成熟期吸氮量呈明显上升趋势,在超高株高情况下表现更突出;(4) 水稻成熟期总吸氮量可以从全株含氮率与干物质生产量、抽穗前吸氮量与抽穗后吸氮量、单位面积穗数与单茎(穗)吸氮量、生长日数与吸氮强度4个方面进行解析。随着株高的上升,干物质生产量、抽穗期吸氮量、单穗吸氮量、吸氮强度均表现为上升趋势,但植株含氮率、生长日数类型间无明显差异,A-E供试群体范围内单位面积穗数和抽穗后吸氮量也无明显变化,F显著高于其他类型。进一步分析表明,各吸氮量构成因子对成熟期吸氮量的作用表现为:干物质生产量大于含氮率,抽穗前吸氮量大于抽穗后吸氮量,单穗吸氮量大于单位面积穗数,吸氮强度大于生长日数;(5)在A-E供试群体范围内,氮素干物质生产效率、氮素籽粒生产效率变化较小,氮素收获指数总体呈下降趋势,F类供试群体这3个指标除氮素干物质生产效率略低外,均显著低于其他类型。可见,株高在正常变化范围(A-E类)内与增加到超高(F类)后,株高的改变对氮素吸收、氮素利用的影响有一定的差异。因此,不同株高范围内氮素营养改良的重点应作出相应的调整。【结论】在所有株系内增加株高使水稻成熟期氮素吸收能力显著提高,但氮素收获指数、氮素籽粒生产效率有所降低,在株高150 cm以上的在超高株系下这种趋势更突出。表明不同株高范围内,株高对氮素吸收、氮素利用的影响有所不同,为此在水稻氮高效遗传改良时应充分考虑到这个因素。
    植物保护
    草莓花瓣脱落对果实灰霉病的影响
    韩永超,曾祥国,向发云,杨肖芳,袁华招,陈丰滢,顾玉成
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4460-4468.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.007
    摘要 ( 247 )   HTML ( 1 )   PDF (5408KB) ( 487 )   收藏
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    【目的】明确衰老花瓣在草莓果实灰霉病中的作用以及草莓花瓣脱落早晚与果实灰霉病发病的关系,为果实灰霉病的防控和抗(耐)灰霉病品种选育提供理论依据。【方法】试验1:以草莓品种‘甜查理’为材料,进行田间试验,摘除至少2 000个果实表面的衰老花瓣,以不摘除花瓣的处理为对照。保持塑料棚内高湿度8 d后,调查不同处理草莓果实灰霉病发病率。试验2:分别在2013、2014和2015年3月草莓盛花期,对11个草莓品种的田间花瓣脱落动态进行调查,每个品种选择20朵刚现蕾的花,记录现蕾后第7、14、21和28天果实上残留的花瓣数量,计算花瓣脱落率;于果实灰霉病发病高峰期,调查不同草莓品种果实灰霉病的发病率,分析现蕾后第7天花瓣脱落率与果实灰霉病发病率的相关性。试验3:对33个草莓品种现蕾后不同天数的花瓣脱落率与果实上残留花瓣数量进行调查,并分析两者的相关性。【结果】试验开始前棚内的草莓果实灰霉病发病率为4.2%;利用自然雨雪天气保持塑料棚内高湿度8 d后,摘除果实上残留衰败花瓣的处理,果实灰霉病的平均发病率为7.3%,对照小区果实灰霉病的平均发病率为25.3%,大部分果实均从与花瓣接触的地方开始感染。在不同试验年份,草莓品种之间的花瓣脱落趋势始终一致。所有草莓品种在花朵现蕾后,随时间延长,花瓣脱落率不断提高,但是不同草莓品种的花瓣脱落速度却有显著差异。不同年份草莓品种‘晶瑶’在现蕾后7 d的花瓣脱落率分别为99.0%、79.8%和94.4%,显著高于‘晶玉’(61.0%、24.0%和62.5%)和‘甜查理’(26.0%、3.8%和31.9%)。2013年调查的5个草莓品种的果实灰霉病发病率与花朵现蕾后第7天花瓣脱落率显著负相关 (P<0.05);2014年调查的6个草莓品种,2015年调查的11个草莓品种的果实灰霉病发病率与花朵现蕾后第7天花瓣脱落率都显著负相关 (P < 0.01)。对33个草莓品种的调查发现,不同草莓品种现蕾后第7天花瓣脱落率与果实上残留花瓣数量显著负相关(P <0.01)。【结论】衰老花瓣是灰葡萄孢(Botrytis cinerea)侵染果实的主要途径,摘除草莓果实上衰老花瓣可显著降低果实灰霉病的发病率。现蕾后第7天的草莓花瓣脱落率与果实灰霉病的发生具有显著负相关性,利用这种避病性,在选育抗灰霉病草莓品种时可优先考虑花瓣脱落早的材料。
    橘小实蝇蜕皮激素合成通路基因鉴定分析及饥饿对幼虫发育的影响
    丛林,蒋玄赵,杨文佳,许抗抗,豆威,冉春,王进军
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4469-4482.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.008
    摘要 ( 233 )   HTML ( 1 )   PDF (2425KB) ( 343 )   收藏
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    【目的】蜕皮激素(ecdysone)是昆虫体内一种重要的激素,参与调控昆虫的生长发育,并且能对环境胁迫进行响应。研究旨在明确橘小实蝇(Bactrocera dorsalis Hendel)蜕皮激素合成通路基因(ecdysone synthesis pathway gene)的分布和特定条件下的表达特性,为进一步开展橘小实蝇变态发育与抗逆胁迫机制的研究提供理论支持。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆蜕皮激素合成通路基因BdCyp302a1、BdCyp315a1和BdCyp314a1,利用实时定量PCR(qPCR)技术检测该合成通路基因BdNvd、BdCyp306a1、BdCyp302a1、BdCyp315a1和BdCyp314a1在幼虫不同发育阶段(幼虫1—8日龄)、不同组织(前胸腺复合体、脂肪体、中肠、马氏管、表皮和气管)和饥饿条件下的表达模式,明确饥饿对幼虫发育的影响。【结果】克隆获得了3个蜕皮激素合成通路基因序列的开放阅读框,分别为BdCyp302a1(GenBank登录号:JQ027284)、BdCyp315a1(GenBank登录号:KC515377)和BdCyp314a1(GenBank登录号:JQ229645),且上述序列均具备P450典型结构域:Helix-C/I/K、PERF基序、血红蛋白结合位点以及脯氨酸/甘氨酸富集区,其氨基酸序列较为保守。qPCR检测结果显示蜕皮激素合成通路基因BdNvd、BdCyp306a1和BdCyp314a1幼虫末龄阶段表达量显著升高,其最高表达量分别是最低点的7.33、10.89和7.82倍,但在幼虫前4 d表达量差异不显著。而BdCyp302a1和BdCyp315a1在整个幼虫阶段表达量保持相对稳定。对不同组织的研究发现,蜕皮激素合成通路基因在所选的6个组织中均有表达,其中BdNvd、BdCyp306a1和BdCyp315a1在幼虫前胸腺表达量最高,在其他组织中表达量差异不显著;BdCyp302a1在各组织中的表达量由高到低为脂肪体>前胸腺>表皮/马氏管>气管/中肠,该基因在脂肪体的表达量是中肠的30倍;BdCyp314a1在中肠、马氏管和脂肪体内的表达量依次降低,但均极显著高于其他3个组织。橘小实蝇幼虫在饥饿处理12 h后即出现化蛹现象,其化蛹比例随饥饿时间延长而上升。对蛹宽和蛹长的测量中发现,饥饿导致蛹个体显著缩小,但未影响其存活率。同时,饥饿导致蜕皮激素合成通路基因BdNvd、BdCyp302a1和BdCyp314a1表达量在饥饿处理6 h后出现显著上调,并在处理48 h后出现显著下调;但饥饿处理并未影响BdCyp315a1的表达水平。【结论】蜕皮激素合成通路基因在橘小实蝇幼虫组织的表达具有差异性,并参与介导幼虫-蛹的变态过程和对营养胁迫的响应。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    基于养分专家系统的小麦-玉米推荐施肥效应研究
    王宜伦,白由路,王磊,刘举,韩燕来,谭金芳
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4483-4492.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.009
    摘要 ( 303 )   HTML ( 1 )   PDF (372KB) ( 382 )   收藏
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    【目的】探求冬小麦-夏玉米轮作体系科学施肥技术。【方法】采用田间试验研究了小麦、玉米养分专家系统和国际农化服务中心(Agro Services International Inc,ASI)法推荐施肥对冬小麦-夏玉米轮作周期产量、经济效益、养分积累量、肥料利用效率及周年磷钾素平衡的影响。【结果】施肥显著增加冬小麦、夏玉米产量,新郑市航空港区和鹤壁轮作周年分别增产24.75%—65.26%和8.18%—35.53%,施氮分别增产31.14%和24.40%、施磷增产11.62%和9.42%、施钾增产11.52%和8.64%,施氮、磷和钾肥平均增收9 369、4 095和3 923元/hm2。养分专家系统推荐施肥较习惯施肥,植株氮、磷和钾积累量分别增加了7.87%、12.72%和4.79%,分别增产6.63%和4.63%,增收18.27%和20.48%,产投比为4.01,与ASI推荐施肥效果相当。基于养分专家系统推荐施肥的周年氮、磷和钾肥平均农学效率分别为10.99、10.67和10.69 kg·kg-1,氮、磷和钾肥当季利用率分别为35.82%、22.30%和45.33%。冬小麦、夏玉米秸秆全量还田下,推荐磷钾肥量可实现周年磷钾素分别盈余49.6和71.5 kg·hm-2。【结论】小麦(玉米)养分专家系统推荐施肥优化了氮磷钾肥配比,促进了冬小麦和夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,在冬小麦-夏玉米轮作体系中较习惯施肥具有增产增收效果,肥料利用效率较高,实现了周年磷钾素养分盈余,方便快捷,可在冬小麦-夏玉米轮作区推广应用。
    灌溉方式对寒地水稻产量及籽粒灌浆的影响
    赵黎明,李明,郑殿峰,顾春梅,那永光,解保胜
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4493-4506.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.010
    摘要 ( 266 )   HTML ( 1 )   PDF (923KB) ( 430 )   收藏
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    【目的】研究不同灌溉方式对寒地水稻茎蘖动态、干物质积累和籽粒灌浆特征的影响,以深化灌溉方式对籽粒灌浆过程调控的认识,为指导水稻高产、高效栽培提供依据。【方法】试验以空育131和垦稻24为试验材料,在大田设置重干湿交替灌溉(W1)、轻干湿交替灌溉(W2)和浅水灌溉(W3)3 种灌溉处理,分析灌溉处理对寒地水稻产量形成和籽粒灌浆特性的影响。【结果】不同灌溉方式对寒地水稻茎蘖数、成穗率、干物质积累量、抽穗后茎鞘干物质转运、籽粒灌浆、产量及其构成的影响均存在显著差异,W2和W1处理能够有效控制无效分蘖,增加结实率,降低植株高度和缩短倒3、4节间长度,其中W2处理下成穗率提高,干物质积累及转运能力增强,且千粒重也有明显增加。从灌浆特性上看,灌溉方式下空育131和垦稻24籽粒鲜重增加与花后天数呈二次曲线关系,模拟效果以垦稻24表现最佳,最大籽粒鲜重(Ymax)均以W2处理最大;W2处理下籽粒灌浆速率大且呈单峰曲线变化,前期生长迅速,到达最大灌浆速率时间早;籽粒干重增重可用Richards方程对籽粒灌浆过程进行分析相关系数在0.9940—0.9995,品种间籽粒灌浆中达到最大生长速率的时间(Tmax),最大生长速率(Gmax)以及平均生长速率(Gmean均表现为垦稻24>空育131。在产量方面,2012年W2处理下2个品种产量较W1处理增加13.91%—28.26%,较W3处理产量增加5.31—9.95%2013年W1处理产量增加22.05%—25.67%,较W3处理产量增加5.15—7.70%。因此,轻干湿交替灌溉方式的增产途径是农艺性状配置合理,抽穗后干物质积累能力强及所占比例高,茎鞘干物质转运能力强,形成较高的群体素质;籽粒灌浆中最终生长量(A)和起始生长势(R0)增加,Tmax值缩短,Gmax值和Gmean值提高;对二次枝梗作用效果大于一次枝梗,其中3粒二次枝梗粒数和产量明显增加,收获指数、千粒重和结实率高,最终籽粒产量高。【结论】灌溉方式对寒地水稻产量形成和籽粒灌浆过程的调控产生较大影响,从增产角度上看,目前轻干湿交替灌溉方式更适合在寒地水稻高产、高效栽培中应用,而重干湿交替和浅水灌溉不利于寒地水稻产量的增加。
    园艺
    精准灌溉施肥对日光温室土壤性状及黄瓜产量品质的影响
    谷丽丽,魏珉,侯加林,杨凤娟,史庆华,王秀峰
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4507-4516.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.011
    摘要 ( 221 )   HTML ( 1 )   PDF (404KB) ( 454 )   收藏
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    【目的】水肥管理是设施栽培蔬菜高产高效的关键技术,研究不同灌溉施肥方式对日光温室土壤性状及蔬菜生育的影响,为高效水肥管理及防控土壤次生盐渍化提供理论指导。【方法】在日光温室中以黄瓜品种‘新津11’为试材,设置传统畦灌定期冲肥(CK1)、常规滴灌定期追肥(CK2)、每天定量滴灌1/4剂量山崎黄瓜专用配方营养液不加微量元素(T1)、每天定量滴灌1/4剂量专用配方营养液加微量元素(T2)、每天定量滴灌2/4剂量专用配方营养液加微量元素(T3)、每天定量滴灌3/4剂量专用配方营养液加微量元素(T4)6个处理,研究不同灌溉施肥方式对土壤理化、生物学性状以及黄瓜产量和品质的影响。【结果】与传统畦灌定期冲肥和常规滴灌定期追肥相比,每天定量滴灌营养液处理的土壤容重减小,孔隙度增大,EC值降低;土壤真菌数显著减少,细菌和放线菌数明显增多,脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性增强;黄瓜植株生长量增大。与传统畦灌定期冲肥和常规滴灌定期追肥相比,每天滴灌1/4剂量山崎专用配方+微量元素的处理黄瓜单株结瓜数和产量最高,并可部分改善果实品质,且节水、节肥率分别达到30%和70%以上。【结论】每天定量滴灌1/4剂量山崎黄瓜专用配方加微量元素营养液可以推荐作为日光温室土壤栽培黄瓜的一种新型水肥管理模式。
    不同打破休眠方式对‘密斯梯’越橘叶片光合特性及保护酶活性的影响
    魏鑫,魏永祥,郭丹,孙斌,王兴东,刘成
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4517-4528.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.012
    摘要 ( 143 )   HTML ( 1 )   PDF (502KB) ( 237 )   收藏
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    【目的】利用越橘品种‘密斯梯’叶片常绿、需冷量低的特点,研究设施条件下不同打破休眠方式处理对‘密斯梯’越橘功能叶片光合特性、保护酶活性、物候期及果实品质的影响机制,为设施越橘提早休眠、提早打破休眠、提早成熟提供理论依据。【方法】以5年生‘密斯梯’越橘为试材,设2种打破休眠处理和1个对照:9月22日入冷库休眠、10月8日出库升温,低温持续时间384 h为处理1;11月4日棚内休眠、11月20日升温,低温持续时间384 h为处理2;不休眠、低温持续时间0 h为对照。在花序伸出期至果实成熟期测定过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)及抗坏血酸氧化酶(ASP)活性和光合生理参数、叶绿素荧光参数、可溶性总糖、可滴定总酸及维生素C含量等指标,并记录主要物候期。【结果】2个处理和对照叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、PSII实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)、POD、PPO和抗坏血酸氧化酶(ASP)均呈单峰变化趋势,胞间CO2浓度(Ci)和非光化学淬灭系数(NPQ)呈先下降后上升的变化趋势,而CAT呈现逐渐上升的变化趋势,且处理2各指标的峰值和谷值均晚于处理1和对照;2014年3月20日,处理1和处理2的新生叶片均已取代上一季叶片成为功能叶片,维持植株正常的新陈代谢,而对照植株新生叶片光合能力较弱,植株的正常生长受到抑制;处理1可以使果实提早成熟上市,但升温后植株到达萌芽、开花和果实成熟等物候期的时间长于处理2,尤以叶芽萌芽期与展叶期最为突出。而对照植株升温后到达各物候期的时间均长于处理1和处理2;处理2植株的果实除维生素C和单株产量显著高于处理1外,其余各项经济性状指标差异不显著,且打破休眠处理果实各项经济性状指标均显著高于不休眠处理的。【结论】造成‘密斯梯’越橘叶片Pn在升温后期下降的原因可能是叶片衰老导致PSⅡ光系统受到限制和抗氧化酶活性下降共同引起的;光合参数、叶绿素荧光参数和保护酶活性的差异是不休眠处理中无论果实品质或平均单果重和平均株产均显著低于打破休眠处理的原因;果实发育中后期,叶片Pn的高低对果实品质的影响比重更大。处理2可作为大连地区越橘常规设施栽培的参考标准。
    贮藏·保鲜·加工
    对不同含水量粳稻谷T2峰面积和MRI图像的定量分析
    宋伟,李冬珅,乔琳,苏安祥,胡婉君
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4529-4538.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.013
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    【目的】水分含量是影响粳稻谷储藏、干燥的主要因素之一,探讨粳稻谷的反演峰与其含水量的数学关系式,通过提取MRI图像灰度值,拟合灰度值与含水量的数学方程,为快速测定粳稻谷水分提供新方法并为分析粳稻谷水分状态和分布提供新思路。【方法】将粳稻谷含水量分别调节为14.963%、15.830%、16.232%、16.299%、18.340%、19.581%、20.707%、22.290%和24.259%,平衡水分之后基于低场核磁(LF-NMR)技术采集不同含水量的粳稻谷数据,利用低场核磁自带CONTIN程序对数据进行定性反演和成像,对不同反演峰进行定量分析,拟合出粳稻谷含水量与其T21峰、T22峰之间的数学关系式,使用MATLAB软件对不同含水量粳稻谷MRI图像进行灰度值采集,并将灰度值与水分进行方程拟合,探究LF-NMR数据与水分的内在关系。【结果】不同含水量粳稻谷的不同反演峰的峰值时间是相对稳定的,但随着含水量的增加,粳稻谷水质子的自由度增高,峰值时间略微增大。利用线性拟合得到粳稻谷含水量与其低场核磁反演峰T21峰面积的拟合方程为y=0.0013x-2.0938(r2=0.9984,P<0.01);含水量低于16%的粳稻谷T22峰不出现,粳稻谷含水量较高时,T22峰面积随着水分含量的增加而不断增大,并且具有显著的相关性(P<0.01),拟合方程为y=0.0082x+16.074(r2=0.9817),T23的峰面积随着粳稻谷含水量的增加不断减小。当粳稻谷含水量不断增高,图像平均灰度值则不断降低,对图像的平均灰度值进行回归分析,得到回归方程y=-2.251x+42.712(r2=0.861),利用MATLAB R2014a软件对图像灰度数据进行采集、分析,建立图形发现低水分含量粳稻谷图像的灰度级比高水分含量粳稻谷图像灰度等级跨度大;但同一灰度等级下,高水分含量粳稻谷的灰度像素出现频率比低水分含量灰度像素出现频率高。体现了高水分粳稻谷整体质子密度和质子信号强度较为均匀,而低水分粳稻谷的质子密度和质子信号强度均匀性较差,证明了水分过低时稻谷内部的水分分布的不均匀性,结合MRI图像可知低水分稻谷水分主要集中在胚部和背部,而高水分粳稻谷内部水分分布较为均匀。【结论】粳稻谷的含水量与低场核磁数据具有极高的相关性,可以利用LF-NMR技术快速检测粳稻谷水分含量和水分分布,通过粳稻谷MRI图像可以直观观测粳稻谷内部水分状态。
    畜牧·兽医·资源昆虫
    脂代谢通路对鸡雄性生殖细胞分化的调控机制
    左其生,张蕾,连超,肖天荣,王颖洁,汤贝贝,王飞,纪艳芹,路镇宇,赵瑞峰,张文慧,张亚妮,李碧春
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4539-4550.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.014
    摘要 ( 156 )   HTML ( 1 )   PDF (2198KB) ( 470 )   收藏
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    【目的】探索家鸡雄性生殖细胞分化过程中脂代谢相关基因以及信号通路的调控机制,以期为完善体外诱导体系提供依据。【方法】采用流式细胞分选法获得纯度较高的胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)、原始生殖细胞(primitive germ cells,PGC)和精原干细胞 (spermatogonial stem cell,SSC),提取细胞总RNA。利用RNA-seq高通量分析方法对这三种细胞进行转录组水平测序,进行GO(Gene ontology)分析和KEGG通路富集,寻找脂代谢相关基因以及信号通路;并利用脂代谢--视黄醇代谢通路终产物视黄酸(retinoic acid,RA)以及抑制剂苯磺酰异羟肟酸 (piloty’s acid)在体外诱导ESC向雄性生殖细胞分化和体外鸡胚注射后孵化,qRT-PCR(quantitative real time PCR)检测视黄醇代谢通路上差异基因的表达变化,与RNA-seq结果进行比较分析同时检测雄性生殖细胞标记基因的变化情况。【结果】GO功能显著性富集和 Pathway 显著性富集分析结果发现:在ESC向SSC分化过程中共存在328个基因持续参与脂代谢调控,富集到27条脂代谢通路中,包括视黄醇代谢、初级胆汁酸的合成、甾类激素的生物合成、脂肪酸代谢、甘油酯代谢以及类固醇的生物合成等通路。在视黄醇代谢通路中ADH5在PGC中特异表达,ALDH1A1在整个发育过程中持续上调,ADH5和ALDH1A1在细胞中参与视黄酸的合成;CYP26b1在整个发育过程中持续上调,参与视黄酸的降解过程;RA体外诱导ESC向SSC方向诱导试验结果表明ADH5、ALDH1A1和CYP26b1家族基因在体外RA诱导过程中变化与体内分化过程一致,RA诱导组产生的SSC样细胞显著高于控制组和Piloty’s Acid+RA组。鸡胚注射抑制剂试验结果表明视黄醇通路被抑制后孵化至18d后SSC细胞表面特异标记基因integrinα6和integrinβ1的表达水平显著的低于正常的孵化组(CON)和阴性对照组(BLANK)【结论】脂代谢--视黄醇代谢通路在家鸡雄性生殖细胞的分化过程中起重要作用,体外利用视黄醇代谢通路终产物RA进行诱导时第2天出现类胚体,第4、6天类胚体逐渐增大,第8天开始裂解,在第10天出现SSC样细胞,而在诱导过程中抑制视黄醇通路信号后则会降低SSC样细胞的产生,而在体外孵化过程中视黄醇通路抑制后也能影响SSC细胞的产生。
    环形泰勒虫感染细胞抑制性消减文库的构建及ESTs分析
    赵洪喜,刘军龙,李有全, 杨聪山,赵帅阳,刘娟, 刘爱红,谢俊仁,田占成,刘志杰,刘光远, 殷宏,关贵全,罗建勋
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4551-4563.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.015
    摘要 ( 123 )   HTML ( 1 )   PDF (1529KB) ( 278 )   收藏
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    【目的】环形泰勒虫(Theileria annulata)可以感染牛B淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞,并可使被感染细胞发生转化,体外培养时可获得类似肿瘤样细胞的无限增殖能力。本研究通过构建环形泰勒虫转化和非转化宿主细胞抑制性消减文库,筛选环形泰勒虫裂殖体基因及转化细胞与宿主正常细胞之间的差异表达基因。【方法】以环形泰勒虫裂殖体转化细胞和非感染牛外周血单个核细胞(即非转化宿主细胞)为试验材料,提取总RNA和mRNA,反转录合成cDNA;然后分别作为tester和driver,进行抑制性消减杂交(SSH),构建环形泰勒虫转化和非转化宿主细胞抑制性消减文库;对随机挑取的阳性克隆进行测序及生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR对文库部分差异基因进行验证。【结果】通过对文库454个阳性克隆进行测序,共获得了有效表达序列标签(ESTs)364条,大小主要分布在350—1 200 bp之间;将这些ESTs序列在GenBank中进行BLASTn网上序列比对,其匹配于192条基因序列;其中包括环形泰勒虫序列60条(11条为虫体蛋白酶基因序列、10条为膜蛋白基因序列、7条为假设蛋白基因序列、5条为凋亡相关虫体蛋白基因序列、5条为核糖体蛋白基因序列、4条为细胞周期蛋白基因序列、4条为虫体抗原基因序列和虫体其它基因序列14条)、牛基因序列131条(其中19条为肿瘤相关蛋白基因序列)和1条未知序列;其中已有功能注释的ESTs 285条,再将已知功能的ESTs通过WEGO软件从生物学过程(biological process)、细胞组成(cellular component)和分子功能(molecular function)3个部分进行GO聚类分析,结果表明,宿主细胞差异基因主要集中在细胞、细胞进程、结合、催化、代谢进程、生物调节等功能方面。另外,通过对部分环形泰勒虫裂殖体转化宿主细胞差异基因进行荧光定量PCR分析,结果表明,肿瘤相关基因HCLS1和SENP5在转化宿主细胞中转录水平分别是非感染牛PBMCs(非转化宿主细胞)的2.06和1.32倍。【结论】利用SSH技术,成功构建了环形泰勒虫感染宿主细胞的抑制性消减文库,筛选获得了转化宿主细胞和环形泰勒虫裂殖体的表达基因,并通过荧光定量PCR分析获得了2个可能参与宿主细胞转化的基因,为进步探索环形泰勒虫与宿主细胞相互作用的分子机制奠定了基础。
    家蚕组织蛋白酶O(BmCatO)基因鉴定及表达分析
    苏晶晶,陈思源,张奎,余霜,李钰添,梁航华,赵羽卒,晁会娟,崔红娟
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4564-4573.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.016
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    【目的】克隆家蚕(Bombyx mori)蛋白酶O基因Cathepsin O(BmCatO),分析其mRNA表达特征,通过原核表达、蛋白纯化和多次免疫新西兰大白兔获得多克隆抗体,为进一步探究组织蛋白酶O在家蚕变态发育中的功能奠定基础。【方法】利用RACE技术克隆获得家蚕组织蛋白酶O的全长cDNA序列,然后采用RT-PCR对其时空表达特征进行研究。从NCBI下载其他物种组织蛋白酶O基因序列,利用Clustalx和MEGA 6.0软件进行同源比对和进化分析。选取特异性较高的片段设计特异性引物,将PCR扩增产物连接至PET32a质粒,转化至E. coil表达菌株Rosetta(DE3),经IPTG诱导获得组织蛋白酶O重组蛋白,然后利用Ni+亲和层析方法对重组蛋白进行纯化,最后多次免疫新西兰大白兔获得多克隆抗体。【结果】家蚕组织蛋白酶O基因存在于家蚕第14号染色体上,scaffold为nscaf2943,基因编号BGIBMGA009231。该基因有两种剪切形式,剪切体1开放阅读框(ORF)全长为1 071 bp,编码356个氨基酸,预测蛋白分子量36 kD,等电点8.594;剪切体2 ORF全长为942 bp,编码313个氨基酸,预测蛋白分子量40 kD,等电点7.951。两种剪切体均有6个外显子和5个内含子构成,剪切体2的第六外显子出现部分缺失。两种剪切体编码的蛋白结构相似,均含有信号肽、Inhibitor129和Pept-C1结构域。进化分析结果表明,无脊椎动物组织蛋白酶单独聚为一类,且家蚕组织蛋白酶O与同为鳞翅目成员的二化螟(Chilo suppressalis)组织蛋白酶O最为接近。RT-PCR结果显示该基因特异性持续表达于幼虫血细胞,剪切体1的表达水平明显高于剪切体2,但这两种剪切体在幼虫血细胞发育时期表达趋势一致。构建家蚕组织蛋白酶O原核表达系统,利用亲和层析纯化获得高纯度的家蚕组织蛋白酶O重组蛋白,并利用纯蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,ELISA显示其效价高达到1﹕1 280 000。Western印迹结果表明,该抗血清可以特异性识别家蚕组织蛋白酶O重组蛋白。【结论】获得了家蚕组织蛋白酶O基因的完整cDNA序列及表达特征,经原核表达、纯化获得高纯度的融合蛋白,通过多次免疫新西兰大白兔成功获得抗体。
    研究简报
    密度与氮肥运筹对陇东旱塬全膜双垄沟播春玉米产量及生理指标的影响
    张建军,樊廷录,党翼,赵刚,王磊,李尚中
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4574-4584.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.017
    摘要 ( 230 )   HTML ( 1 )   PDF (476KB) ( 311 )   收藏
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    【目的】研究全膜双垄沟播玉米在陇东雨养农业区产量和生育指标同步提高的最佳种植密度、氮肥施用量及运筹方式,制定合理的栽培措施。【方法】本试验以先玉335为试材,在全膜双垄沟播种植条件下设置了2个氮肥用量(150、225kg·hm-2),2个密度(6×104、7.5×104株/hm2)和5个氮肥追施比例及时期(底肥100%;拔节期追施100%;底肥50%、拔节期50%;底肥50%、拔节期30%、抽雄期20%;底肥50%、拔节期10%、抽雄期40%)。通过3年田间试验,研究种植密度、氮肥用量及运筹方式对旱地春玉米产量及生理指标的影响。【结果】在试验氮肥用量及密度范围内,相同施氮量随种植密度增加,玉米产量极显著增加,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均减少;相同密度不同氮肥用量间产量差异不显著,但高氮处理玉米产量优于低氮处理;相同密度及氮肥用量条件下,氮肥运筹方式间产量差异均极显著,以基肥﹕拔节肥比例为50%﹕50%的处理Pn、Gs、Tr均最高,水分利用效率与产量变化一致。与播前或拔节期一次性施肥相比,氮肥分期施用可以延缓玉米生育后期叶片叶绿素相对含量的下降,增加生育后期光合物质生产量和转运量,优化产量构成,基肥和拔节肥施用比例为50%﹕50%时效果尤为显著。因此,通过种植密度和氮肥运筹方式的集成优化,可以实现陇东雨养农业区春玉米产量和生理指标的协同提高。【结论】产量不降低是农业生产的目的,玉米生理指标的提高是保证产量的根本。因此,在本试验条件下,采用密度7.5×104株/hm2、施氮量150 kg·hm-2以及基肥:拔节肥比例为50%﹕50%的氮肥运筹方式,是陇东雨养农业区的一种高产、节氮、增效、环保的栽培模式。
    添加小麦和燕麦秸秆对连作黄瓜生长及土壤微生物群落结构的调节作用
    吴凤芝,沈彦辉,周新刚,孙艺文
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4585-4596.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.018
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    【目的】研究小麦、燕麦秸秆对连作黄瓜生长及土壤微生物群落结构的影响,探讨不同秸秆对连作黄瓜土壤环境的调节效果,为连作蔬菜土壤环境的改善提供理论依据。【方法】以黄瓜为试材,以连作4年的瓜类土壤为研究对象,研究在瓜类连作土壤分别添加质量比为2%小麦秸秆、2%燕麦秸秆和小麦、燕麦各1%混合秸秆对黄瓜生长及不同生长期土壤细菌、真菌微生物群落结构的影响。【结果】定植20 d后不同秸秆处理均能显著增加土壤细菌、真菌条带数,与对照和小麦秸秆处理相比,添加燕麦秸秆、小麦和燕麦混合秸秆处理显著提高了土壤真菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数(P<0.05)。定植30 d后,燕麦秸秆显著增加了土壤细菌条带数,不同秸秆处理均能显著提高土壤真菌条带数,小麦秸秆处理土壤的细菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数显著高于燕麦、小麦和燕麦混合秸秆处理,燕麦和小麦、燕麦秸秆处理土壤真菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数显著高于小麦秸秆和对照处理(P<0.05)。定植40 d后,小麦、燕麦混合秸秆处理显著增加了土壤细菌条带数,显著提高了土壤细菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数,不同秸秆处理对土壤真菌条带数、Shannon-Wiener指数和均匀度指数无影响。添加小麦、小麦与燕麦混合秸秆能显著增加黄瓜的株高、茎粗以及全株鲜重(P<0.05)。【结论】小麦、小麦与燕麦混合秸秆对连作黄瓜的生长具有促进作用,不同秸秆处理在不同时期均不同程度的影响连作黄瓜土壤微生物群落结构,增加了土壤微生物的条带数、提高了Shannon-Wiener指数和均匀度指数。连作瓜类土壤中添加作物秸秆是一种简单有效的缓解连作障碍的生物学方法。
    硫酸头孢喹肟子宫注入剂对奶牛的安全性研究
    张道康,刘义明,路永强,徐飞,王天坤,杨宇泽,李秀波
    中国农业科学. 2015, 48(22):  4597-4602.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.019
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    【目的】了解硫酸头孢喹肟子宫注入剂对健康奶牛的正常体温、生产性能和子宫内菌群的影响。【方法】选用10头健康的奶牛,所选奶牛在试验前30天内未全身性或子宫内给予任何抗生素,奶牛正常饲养管理,日粮和饮水中不含有任何抗菌药物。给药前1天统计记录各试验奶牛的日产奶量(早、中、晚3次产奶量的加和),试验当天测量并记录每头试验奶牛的直肠温度,并采集子宫分泌物进行病原菌检测,采样前用75%的乙醇棉球对阴道边缘及内侧进行消毒,将灭菌的子宫洗涤器送入子宫内吸取患牛子宫内容物,置灭菌试管内冷冻保存带回实验室进行检测。然后子宫内注入硫酸头孢喹肟子宫注入剂(规格:25mL:900mg/支),1支/次/头,连用两次,间隔72h。给药期间及样品采集期间,试验奶牛正常投入生产和饲养管理,日粮和饮水中不含有任何药物,也不能全身或局部给予任何药物。在最后一次给药后的第1、3、5、7、10天分别统计记录每头奶牛的日产奶量和直肠温度;在最后一次给药后的第10天,采集子宫分泌物进行病原菌检测。比较奶牛用药前后日产奶量、直肠温度、子宫分泌物中病原菌的变化。【结果】给药前1天和最后一次给药后的第1、3、5、7、10天,试验奶牛的日产奶量平均值分别为28.8、29.2、29.7、29.6、29.9和30.2kg,总体上有一定的增加,但是期间也有波动,X2检验的结果显示相互之间并无显著性差异(P>0.05);直肠温度平均值分别为38.5、38.5、38.4、38.4、38.4和38.4℃,相互之间也无显著性差异(P>0.05);病原菌检测结果显示,在给药前0天采集的子宫分泌物样品中,分离到大肠杆菌、链球菌、葡萄球菌和化脓棒状杆菌分别为3株、3株、2株和1株,最后一次给药后第10天采集的子宫分泌物样品中仅分离到大肠杆菌2株、葡萄球菌1株,链球菌和化脓棒状杆菌未分离到。与给药前相比,子宫分泌物中的病原菌数量有所减少,同时,没有增加新的病原菌。【结论】硫酸头孢喹肟子宫注入剂对奶牛正常体温、生产性能和子宫内菌群没有不良影响,该制剂用于奶牛是安全的。