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当期目录

    2016年 第49卷 第20期 刊出日期:2016-10-16
      
    作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
    水稻窄卷叶突变体nrl4的表型分析与基因定位
    梁容,秦冉,曾冬冬,郑希,金晓丽,石春海
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3863-3873.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.001
    摘要 ( 382 )   HTML ( 1 )   PDF (1991KB) ( 529 )   收藏
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    【目的】研究水稻卷叶突变体叶形变化的分子机理,鉴定出新的水稻卷叶基因。【方法】利用EMS诱变籼稻品种浙农34,获得一个窄卷叶突变体,命名为nrl4(narrow and rolling leaf 4)。在抽穗期随机选取野生型浙农34和nrl4各10株,对其进行表型观察和主要农艺性状调查等,并测定叶绿素含量;同时用Zeiss荧光显微镜观察剑叶中部叶片横切面维管束的数目并统计泡状细胞数量。以多代自交稳定的突变体nrl4为母本与野生型浙农34杂交,观察植物F1和F2叶片表型,统计F2中性状分离比并作卡方测验,分析突变表型的遗传行为。利用nrl4与粳稻品种浙农大104杂交,采用F2分离群体进行基因精细定位。利用定量表达对定位区间内5个预测的基因进行相对表达量的分析。【结果】与野生型相比,窄卷叶突变体nrl4抽穗期时全部叶片卷曲且变窄、叶绿素含量升高;株高稍有增加,结实率增大,籽粒明显变长、变窄。窄卷叶突变体nrl4功能叶夹角不同程度减小,叶形更为直立。突变体叶近轴表面特有的泡状细胞数目降低、体积变小,导致叶片向内卷曲。突变体nrl4的叶脉数减少,叶片变窄,中脉一侧2个大维管束之间的小维管束平均为4.5个,而野生型为6.0个。遗传分析表明,突变体nrl4和浙农34杂交的F1表型正常,F2群体中正常植株与窄卷叶突变植株的分离比符合3﹕1,表明突变体nrl4的突变性状受1对隐性核基因控制;利用SSR和InDel分子标记将nrl4定位在水稻第3染色体长臂3M11103和3M1115之间、物理距离约为53 kb的区间。在这一区间内,有5个预测注释基因,序列比对和表达分析表明在野生型浙农34和突变体nrl4之间,这些基因序列及启动子序列均未发生变化,但是LOC_Os03g19770在突变体叶片中的表达量显著增加。【结论】 nrl4叶片变窄与维管束数目减少有关,叶片发生内卷与泡状细胞数目减少、体积变小有关。水稻窄卷叶突变体nrl4的性状由1对隐性核基因控制,该基因位于第3染色体InDel标记3M11103和3M1115物理距离约为53 kb的区间内,预测区间内基因序列及5′UTR区未发现碱基变异,但LOC_Os03g19770在突变体叶片中的表达量达到了野生型植株叶片的17.5倍,推测LOC_Os03g19770为候选基因。
    分子标记辅助选择玉米杂种后代创新种质方法研究
    从春生,李永祥,李春辉,石云素,宋燕春,张登峰,黎 裕,王天宇
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3874-3885.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.002
    摘要 ( 346 )   HTML ( 1 )   PDF (1425KB) ( 791 )   收藏
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    【目的】目前,玉米生产上利用的杂交种95%以上是单交种。利用分子标记辅助选择手段探索从杂交种后代中高效发掘分别适合作父本和母本材料的方法,利用提高杂交种类资源的利用效率,为推动玉米育种发展进程奠定基础。【方法】以爆裂玉米杂交种JB1的F1代种子作为试验材料,首先利用玉米全基因组范围内SSR分子标记,经聚合酶链式反应(PCR)扩增,非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)对杂交种种皮和胚进行基因型检测,筛选多态性SSR分子标记,明确相应父、母本的基因型。在此基础上,选取10条染色体上均匀分布的多态性SSR分子标记对F2及后续2个世代的分离群体进行逐代分子标记辅助选择,获得的后代材料可分为3组,即类父本材料、类母本材料和中间型材料。为了进一步评估所选材料的杂种优势恢复程度及在育种工作中的实际应用价值,采用不完全双列杂交方法,在F4代对类父本和类母本两组材料配制了组内、组间杂交组合;同时,利用3个测验种与基于分子标记选择获得的类父本材料、类母本材料以及在早代通过育种经验选取的优异材料进行测交试验,对最终获得的2 780个各种类型组合在北京顺义和河北蔚县2个不同环境下进行产量鉴定及综合评价。【结果】分子标记辅助选择显著提高了分离后代中材料的选择效率,F4代辅助选择材料中,类父本材料与父本的相似度最高可达79.5%,类母本材料与母本的相似度最高可达73.7%,显著高于随机选择条件下的亲本相似度均值。不同类型辅助选择材料间保持了较大的遗传距离,最大可达86%。F4代材料相互组配,不同亲本类型辅助选择材料组配的杂交种小区产量显著高于同类型辅助选择材料组配的杂交种。测验种组配的测交组合鉴定结果显示,本研究中与类父本材料组配的杂交种表现出较强的杂种优势,产量显著高于与类母本材料及早代通过育种经验选取的优异材料组配的测交组合,且存在产量超过原杂交种最大值的组合。【结论】利用分子标记技术作为辅助选择手段,从杂交种资源中发掘优异育种材料、开展种质创新的方法,可有效提高杂交种资源的利用效率。
    耕作栽培·生理生化·农业信息技术
    秸秆还田对瘠薄红壤水稻土团聚体内酶活性及养分分布的影响
    李委涛,李忠佩,刘 明,江春玉,吴 萌,陈晓芬
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3886-3895.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.003
    摘要 ( 309 )   HTML ( 1 )   PDF (505KB) ( 428 )   收藏
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    【目的】研究秸秆还田配施粪肥与化肥对红壤水稻土水稳性团聚体粒级组成、团聚体微域空间内养分及酶活性分布的影响,为提高秸秆还田在改造中低产田中的利用效益提供理论依据。【方法】依托于鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站24年(1990—2014)的长期定位试验,施肥处理包括:不施肥处理(CK)、全量秸秆还田配施粪肥(SM)、全量秸秆还田配施粪肥与氮肥(NSM)、全量秸秆还田配施粪肥与氮磷钾肥(NPKSM)。利用湿筛的方法得到5个粒级的水稳性团聚体:>2 mm、1—2 mm、0.25—1 mm、0.053—0.25 mm和<0.053 mm。测定水稳性团聚体内C、N、P养分含量以及转化酶、脲酶和酸性磷酸酶活性。【结果】长期秸秆还田配施粪肥尤其是配施化肥显著增加了大团聚体(>0.25 mm)含量,降低了微团聚体(<0.25 mm)的含量,增大了水稳性团聚体平均当量直径,显著改善了土壤团粒结构。秸秆还田配施粪肥与化肥显著提高团聚体微域空间内的酶活性,NSM处理对团聚体内转化酶和脲酶的活性影响最为显著,NPKSM处理对团聚体各粒级内酸性磷酸酶活性影响最为显著。与CK相比,NSM处理的转化酶在5个粒级内增加量是20.3%—396.2%,脲酶的增加量是58.6%—372.1%。NPKSM处理的酸性磷酸酶在各粒级的增加量是48.9%—94.5%。与CK相比,NSM处理下,有机碳在各个粒级的增量是31.6%—65.1%;全氮在各粒级内的增加量是19.8%—51.9%;NPKSM处理下,速效磷含量在各粒级内的增加量最大是:7.4—10倍;集成推进树(ABT)分析表明,有机碳对转化酶活性影响最大,占40.6%。团聚体粒级组成对脲酶活性的相对影响最大,占44.9%;速效磷对酸性磷酸酶的活性影响最大,占41%。非度量多维尺度(NMDS)对团聚体样本排序结果显示,与CK、SM和NSM相比,NPKSM处理对土壤理化性质的影响更为显著,SM及NSM处理的肥效性相似。【结论】秸秆还田与粪肥、化肥配合施用显著提高了水稳性团聚体的平均当量直径,显著增加了团聚体内有机碳、氮和速效磷的含量以及土壤酶活性,是改善土壤团粒结构,提高红壤生物功能和生产力的有效措施。
    石灰用量对酸性土壤酸度及大麦幼苗生长的影响
    胡 敏,向永生,鲁剑巍
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3896-3903.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.004
    摘要 ( 224 )   HTML ( 1 )   PDF (1678KB) ( 336 )   收藏
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    【目的】研究生石灰用量对酸性土壤(pH3.9)降酸效果和大麦幼苗生长的影响,以期明确适宜的生石灰用量,为酸性土壤改良及生石灰的合理施用提供科学依据。【方法】试验于华中农业大学盆栽场进行,采用土壤培养和盆栽试验方法,依据Ca(OH)2滴定法计算出石灰需要量,设置不施生石灰和生石灰用量0.3、0.9、1.8、2.4和4.8 g·kg-16个处理,分别于培养后10、20、30、40、50、60、70和90 d取样8次,监测土壤pH、土壤交换性酸总量、土壤交换性H+含量和土壤交换性铝含量动态变化;于培养后第90天播种大麦,2周后进行观测,研究不同生石灰用量改良后的土壤对大麦幼苗生物量、根系形态指标及根系活力的影响。【结果】土壤培养试验结果表明,生石灰施入初期(前30 d)可明显提高土壤pH,降低土壤交换性酸总量和土壤交换性铝含量。石灰用量越高,潜在酸的含量越低,以至于石灰用量4.8 g·kg-1处理的土壤交换性酸总量、土壤交换性H+和交换性铝含量均降为零。但受土壤缓冲性能的影响,其降酸效果随着培养时间的延长而降低,到培养第90天,低石灰用量(< 1.8 g·kg-1)对于提高土壤pH已没有明显效果,而对降低土壤潜在酸效果显著。盆栽试验结果表明,施用生石灰可以显著提高大麦株高和生物量,促进大麦根系生长发育。在生石灰用量1.8 g kg-1的范围内,大麦幼苗株高、生物量、根系总根长、总表面积和根系活力均随生石灰用量的增加而提高,大麦幼苗根系平均直径随生石灰用量的增加而降低;用量超过1.8 g·kg-1后,生石灰对大麦幼苗生长的促进作用明显减弱。尤其是当生石灰用量为4.8 g·kg-1时,大麦根系活力显著低于石灰用量0.9 g·kg-1处理,过量生石灰的施用,抑制了根系的生长。这表明生石灰用量1.8 g·kg-1的改良效果最佳,与采用Ca(OH)2滴定法计算出的石灰需要量1.76 g·kg-1相吻合。【结论】在酸性土壤上施用生石灰能明显中和土壤酸性,显著促进大麦幼苗生长。在本试验条件下,酸性土壤(pH3.9)最佳生石灰施用量为1.8 g·kg-1(相当于4 t·hm-2生石灰用量),与采用Ca(OH)2滴定法计算出的石灰需要量一致,证实该方法确定的石灰用量是适宜的。
    辽西地区坡耕地垄膜沟种对土壤侵蚀和作物产量的影响
    肖继兵,孙占祥,蒋春光,郑家明,刘 洋,杨 宁,冯良山,白 伟
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3904-3917.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.005
    摘要 ( 244 )   HTML ( 1 )   PDF (431KB) ( 271 )   收藏
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    【目的】辽西地区不但降水资源短缺、变率大,而且是辽宁省土壤侵蚀最严重的地区。坡耕地是水土流失的策源地。垄膜沟种可有效汇集天然降水,减少水土流失,提高水土资源利用率,能充分有效地利用辽西地区有限的自然降水,达到保护水土资源,促进作物稳产高产目的。【方法】2012—2015年在辽宁省农业科学院阜新旱农试验区进行,试验采用径流小区定位观测的方法,研究天然降雨条件下坡耕地不同耕种模式对土壤侵蚀、土壤水分和作物产量的影响。径流小区长15 m,宽4 m。试验为双因素裂区设计,主区为坡度,设5°和10°两个坡度,副区为种植模式,分设传统种植(CK,等高土沟土垄)、等高垄膜沟秸秆种植(T1)、等高垄膜沟种(T2)3种处理,3次重复。垄膜沟种沟宽60 cm,垄宽40 cm,垄高10—12cm。供试作物为谷子和玉米,轮作种植。【结果】垄膜沟秸秆和垄膜沟种可有效减少和防止水土流失。4年间,5°坡对照总径流量为512.7 m3·hm-2,总侵蚀量为4 561.3 kg·hm-2,T1和T2未发生土壤侵蚀;10°坡T1总径流量和总侵蚀量较10°坡对照分别减少81.71%和96.17%,T2较对照分别减少56.92%和95.15%,10°坡T1总径流量和总侵蚀量较T2分别减少57.54%和21.05%。垄膜沟秸秆和垄膜沟种较对照减少侵蚀量的同时可明显减少侵蚀泥沙中的养分流失量。随着坡度的增大,径流量和侵蚀量都随之增加,同时垄膜沟秸秆和垄膜沟种防蚀效果相对减弱。4年平均土壤水分,坡度间由5°坡到10°坡呈降低的趋势,但差异不显著;种植方式间垄膜沟秸秆和垄膜沟种与对照差异极显著,较对照分别高出1.68和1.45个百分点。对谷子而言,无论丰水年(2012年)或干旱年(2014年),垄膜沟秸秆和垄膜沟种较对照都表现出极显著的增墒效果;对玉米而言,平水年(2013年)垄膜沟秸秆和垄膜沟种较对照未表现出显著的增墒效果,干旱年(2015年)增墒效果极显著。4年平均产量,坡度间由5°坡到10°坡呈降低的趋势,但差异不显著。种植方式间垄膜沟秸秆与对照及垄膜沟种差异极显著,分别增产25.59%和10.68%,同时垄膜沟种与对照产量差异极显著,比对照增产13.47%。其中2012年和2014年,谷子垄膜沟种较对照增产不显著,垄膜沟秸秆较对照增产显著,分别增产24.75%和74.58%;2013年和2015年,玉米垄膜沟秸秆和垄膜沟种较对照增产极显著,垄膜沟秸秆较对照分别增产11.29%和54.39%,垄膜沟种较对照分别增产5.05%和51.81%。干旱年份,垄膜沟秸秆(谷子,玉米)和垄膜沟种(玉米)增产效果尤为显著。【结论】通过连续4年的旱坡耕地垄膜沟种试验,明晰了该技术模式在辽西半干旱地区的防蚀、集雨、增墒、增产效果,有效减轻干旱缺水和水土流失对坡耕地作物生长所造成的不利影响,丰富了辽西半干旱地区旱作集水农业的理论基础。通过该项技术的推广应用,可有效提高该区水土资源利用率,保护坡耕地质量,提升坡耕地粮食综合生产能力,使作物高产,促进该区旱作农业健康、可持续发展。从防蚀、集水、增墒、增产等角度考虑,垄膜沟秸秆耕种模式比较适宜于辽西半干旱区坡耕地。
    植物保护
    采用多基因联合方法鉴定福建长乐和福清产区马铃薯Y病毒株系组成
    沈林林,邹文超,高芳銮,詹家绥
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3918-3926.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.006
    摘要 ( 226 )   HTML ( 1 )   PDF (522KB) ( 341 )   收藏
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    【目的】马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是马铃薯生产上危害较为严重的病毒,也是制约马铃薯可持续发展的主要病毒之一。论文旨在开发一套简便、准确、快速的PVY分子鉴定技术,并采用该技术及时查明福建省部分产区PVY病害的发生、分布及PVY株系组成。【方法】采用ELISA方法对采自福建省长乐市、福清市马铃薯种植区疑似受PVY感染的样品进行检测,并根据文献报道的PVY P1、VPg和CP基因保守区设计3对简并引物,对ELISA检测后的阳性样品进行基因扩增、克隆,并将获得的序列进行核苷酸序列一致性、重组位点、基因型分布和系统发育分析。【结果】ELISA检测结果表明,17份样品中有13个样品与PVY抗体呈阳性反应,其他呈阴性反应。13个阳性样品均能成功扩增出3个与P1、VPg和CP基因预期大小一致的特异片段。BLAST比对分析显示P1、VPg和CP基因与文献报道的已知PVY分离物的核苷酸序列一致性分别为72%—99%、85%—99%和88%—99%。P1、VPg和CP 3个基因联合序列分析显示,FQ01分离物与PVYN-Wi株系的核苷酸序列一致性最高,FQ08分离物与PVYE株系的核苷酸序列一致性最高,CL01、CL02、CL05和CL13 4个分离物与PVYNTN-NW株系SYR-I型的核苷酸序列一致性最高,CL03、CL04、FQ02、FQ06、FQ09、FQ11和CL12 7个分离物与PVYNTN-NW株系SYR-II型的核苷酸序列一致性最高。重组分析显示,除CP基因外,长乐市和福清市两个产区的PVY分离物的P1和VPg基因中均检测到显著的重组信号。基因型统计分析结果显示,长乐产区的P1基因为N型(60%)和N×O重组型(40%),VPg基因均为N×O重组型,而CP基因均为O型,而福清产区的P1基因为N型(25%)和N×O重组型(75%),VPg基因为N×O重组型(87.5%)和O型(12.5%),而CP基因除了一个分离物为N型外,其他均为O型。系统发育分析显示分离物FQ01与PVYN-Wi株系聚为一簇,FQ08与PVYE株系聚为一簇,CL01、CL02、CL05和CL13与PVYNTN-NW株系SYR-I型聚为一簇,CL03、CL04、FQ02、FQ06、FQ09、FQ11和CL12与PVYNTN-NW株系SYR-II型聚为一簇,表明在系统发育关系上,分离物FQ01与PVYN-Wi 株系最近,FQ08与PVYE株系最近,CL01、CL02、CL05和CL13与PVYNTN-NW株系SYR-I型最近,CL03、CL04、FQ02、FQ06、FQ09、FQ11和CL12与PVYNTN-NW株系SYR-II型最近。【结论】PVY在福建省长乐市、福清市马铃薯种植区普遍存在,重组株系已成为田间的主流株系,且PVYNTN-NW已成为优势重组株系。
    柑橘衰退病毒基因p23 RNAi载体的构建及转化
    李 芳,邓子牛,赵 亚,李大志,戴素明
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3927-3933.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.007
    摘要 ( 171 )   HTML ( 2 )   PDF (618KB) ( 259 )   收藏
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    【目的】构建柑橘衰退病毒(Citrus tristeza virus,CTV)含p23的RNAi载体,以获得具有抗性的柑橘转基因植株。【方法】基于转化病毒基因介导抗性,根据NCBI公布的CTV基因组序列,查找p23保守序列,设计并克隆两条不同长度的片段。对两条片段和植物表达载体pBI 121进行双酶切和连接来构建RNAi载体。初步预测所构建的载体发生RNAi抗病毒的可行性。利用农杆菌介导的瞬时表达技术将含RNAi载体的农杆菌注射入CTV指示植物墨西哥莱蒙的叶片,利用GUS组织化学染色法观察叶片中载体发生瞬时表达的情况。发生瞬时表达的叶片接种CTV T36基因型,利用酶联免疫反应(ELISA)检测病毒含量。同时,提取叶片的RNA并反转录为cDNA,利用实时荧光定量PCR(q-PCR)检测CTV p20,通过该基因的表达量反映叶片中的病毒含量。通过农杆菌介导的遗传转化将RNAi载体转入大红甜橙实生苗上胚轴节间茎段,抗生素筛选得到的芽嫁接至枳橙实生试管苗。提取大红甜橙叶片的DNA,通过PCR扩增确定其是否为转基因阳性;目的基因检测为阳性的植株二次嫁接至温室保存的酸橙实生苗;根据插入的p23基因序列设计q-PCR引物,检测转基因植株中p23的表达情况。取 CTV T36基因型寄主的带皮芽,用腹接法接种大红甜橙转基因植株。取接种后新萌发枝梢上的叶片,用检测瞬时表达叶片同样的方法分析植株的抗病性。对于第1次接种后未检测出病毒感染的植株,进行第2次接种并检测分析。【结果】克隆得到CTV p23 513 bp的长片段和291 bp的短片段,与载体pBI121连接后成功构建含发夹结构的来自病原且能靶向目的基因的RNAi载体,命名为p23-RNAi。注射p23-RNAi的墨西哥莱蒙叶片经GUS染色后能够产生蓝色斑点,表明农杆菌p23-RNAi可以在叶片中发生瞬时表达;接种CTV后第15和30天,瞬时表达p23-RNAi的墨西哥莱蒙叶片ELISA检测结果均为阴性,同时q-PCR检测结果显示其CTV p20的积累水平和增加速度明显低于对照植株,表明瞬时表达的p23-RNAi在一定时间内可以对CTV的侵染产生抑制。p23-RNAi经农杆菌介导遗传转化大红甜橙获得抗性芽,通过普通PCR的扩增结果证明得到7个转基因植株;q-PCR检测结果进一步表明7个转基因植株间p23的含量呈现一定差异,植株E的含量最高,其次是C、F、H、A、B和G。接种CTV后,p20的表达量在7个转基因植株间也表现出一定差异,表达量最高的是植株A,其次是G、F、E、B、H、C,且与对照植株相比,呈现不同程度的抗病性。转基因植株对病毒的抗性与外源基因的表达水平没有相关性,外源基因表达水平最高的植株E并没有表现强的CTV抗性。经过两次病毒接种,转基因植株C在接种后具有完全抗性。【结论】p23-RNAi载体能引起植物抗柑橘衰退病毒;瞬时表达技术可快速鉴定RNAi载体的抗病性,有利于筛选高效率的RNAi载体。
    土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
    有机肥氮替代化肥氮提高玉米产量和氮素吸收利用效率
    谢军,赵亚南,陈轩敬,李丹萍,徐春丽,王珂,张跃强,石孝均
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3934-3943.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.008
    摘要 ( 313 )   HTML ( 1 )   PDF (353KB) ( 539 )   收藏
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    【目的】有机肥替代部分化肥是实现中国化肥零增长的重要技术途径之一。利用在紫色土上8年定位试验研究有机肥氮连续替代化肥氮玉米生产力和氮素吸收利用效率的变化,为紫色土区合理利用有机养分资源和玉米施肥结构的调整提供科学依据。【方法】本试验为8年定位试验,试验施肥模式有5种:不施氮肥对照(CK)、农民常规施肥(FP)、化肥优化施用(OP)、在化肥优化的基础上有机肥(鸡粪)氮替代50%化肥氮(MF)、有机肥(鸡粪)氮替代100%化肥氮(OM)。试验研究了不同施肥处理下玉米产量、生物量和氮素吸收利用的变化。【结果】有机肥氮替代部分化肥氮能够显著增加玉米籽粒产量和生物量。相比常规施肥(FP)、有机肥氮替代100%化肥氮(OM)和化肥优化施用(OP),有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的8年玉米籽粒平均增产率分别为13.7%、13.5%和12.5%,地上部生物量增产11.3%、7.0%和8.6%。与对照相比,各施肥模式均降低了玉米产量年度变异系数,提高了可持续指数和收获系数,其中有机肥氮替代50%化肥氮(MF)年度变异最小、可持续指数和收获指数最高。有机肥氮替代部分化肥氮促进了玉米对氮的吸收累积和向籽粒的转运。与化肥优化施(OP)和有机肥氮替代100%化肥氮(OM)处理相比,有机肥氮替代50%的化肥氮处理(MF)籽粒中氮素累积吸收量增加7.0%和29.6%,氮的总表观利用率提高2.5个百分点和26.5个百分点。有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的氮肥偏生产力、氮收获指数和氮肥贡献率分别比OP提高6.2 kg·kg-13.5个百分点和6.3个百分点,比OM提高6.6 kg·kg-10.8个百分点和5.8个百分点。不同施肥处理每生产1 t玉米对氮素的需求量存在明显差异,化肥优化(OP)和有机肥氮替代50%的化肥氮(MF)处理生产1 t玉米籽粒对氮素的需求量(9.4 kg和10.8 kg)明显低于FP和OM处理(14.5 kg和12.9 kg),提高了氮素的生产效率。【结论】有机肥氮替代50%化肥氮显著提高了玉米经济产量和生物产量,提高了产量的稳定性和可持续性;促进了玉米对氮素的吸收和向籽粒的转运,提高了氮的利用效率。有机肥氮替代部分化肥氮是西南紫色土地区玉米增产稳产、氮肥增效的合理施肥方式
    覆膜和施氮肥对玉米产量和根层土壤硝态氮分布和去向的影响
    王秀康,邢英英,李占斌
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3944-3957.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.009
    摘要 ( 229 )   HTML ( 1 )   PDF (476KB) ( 388 )   收藏
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    【目的】采用大田覆膜栽培技术,研究西北黄土塬区覆膜和施肥量对玉米产量、根层土壤硝态氮分布和去向的影响,为西北黄土塬区合理施氮和农业可持续发展提供理论依据。【方法】试验共设置6个处理,分别为:(1)对照组(CK):不施肥、不覆膜;(2)覆膜和不施肥处理(MN0);(3)施基肥(氮肥80 kg·hm-2,磷肥80 kg·hm-2)和不覆膜处理(BN1);(4)施基肥(氮肥80 kg·hm-2,磷肥80 kg·hm-2)和覆膜处理(MN1);(5)施基肥(氮肥80 kg·hm-2,磷肥80 kg·hm-2)、追施氮肥(氮肥80 kg·hm-2)和不覆膜处理(BN2);(6)施基肥(氮肥80 kg·hm-2,磷肥80 kg·hm-2)、追施氮肥(氮肥80 kg·hm-2)和覆膜处理(MN2),测定玉米产量、土壤水分、土壤硝态氮分布和玉米地上部氮素吸收量的差异。【结果】玉米地上部干物质积累量随着生育期的推进呈持续增加的趋势,干物质积累速率也随之增加,两年的干物质积累量主要表现为MN2>BN2>MN1>BN1>CK>MN0;玉米产量随着地上部干物质积累量的增加而增加,覆膜和施肥显著提高玉米产量,2012年,BN1和MN1处理的产量比CK处理分别提高了31.41%和38.33%,BN2和MN2处理的产量比CK处理分别提高了49.89%和79.06%;覆膜提高了玉米根层土壤水分含量,在整个生育期的影响程度为先增加、后降低;随生育期推进,不施肥处理根层土壤硝态氮含量持续下降,土壤上层(0—50 cm)硝态氮含量略大于下层(50—100 cm),土壤上、下层间的硝态氮含量差异逐渐减弱;在施基肥和追肥处理下,覆膜有提高土壤硝态氮含量的作用;玉米地上部对根层氮素的吸收率与施肥量正相关,覆膜和施肥对玉米氮素吸收量影响显著,在不施肥条件下,覆膜对氮素吸收量影响不显著;覆膜处理的氮素去向表现为:植株地上部氮素吸收量>氮素残留量>氮素表观损失量;两年的氮肥回收率表现为MN2>BN2>MN1>BN1,覆膜可以显著提高氮肥回收率。【结论】综合考虑玉米产量、氮素表观损失和氮肥利用率,施基肥(氮肥80 kg·hm-2,磷肥80 kg·hm-2)、追施氮肥(氮肥80 kg·hm-2)和覆膜处理(MN2)显著提高玉米产量、表层土壤含水量,以及减缓硝态氮向深层迁移速度、降低氮素表观损失量和提高氮肥利用率,推荐MN2处理为最佳处理。
    节水灌溉、树脂包膜尿素和脲酶/硝化抑制剂对双季稻温室气体减排的协同作用
    李健陵,李玉娥,周守华,苏荣瑞,万运帆,王 斌,蔡威威,郭 晨,秦晓波,高清竹,刘 硕
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3958-3967.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.010
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    【目的】研究薄浅湿晒节水灌溉技术的减排增产效果及其与新型氮肥和添加剂的协同作用,提出增产与减排双赢的水氮管理措施。【方法】以江汉平原双季稻为研究对象,设置4种不同水氮管理措施:①普通尿素+常规灌溉(U+CI),作为对照(CK);②普通尿素+薄浅湿晒节水灌溉(U+SI);③树脂包膜控释尿素+薄浅湿晒节水灌溉(CRU+SI);④碧晶尿素(含0.5%硝化抑制剂2-氯-6-三氯甲基吡啶)+氢醌+薄浅湿晒节水灌溉(NU+HQ+SI)。采用静态箱-气象色谱法进行稻田温室气体连续监测,分析不同水氮管理措施的CH4和N2O排放量、基于CH4和N2O的综合温室效应。水稻收获后统计产量,计算各处理单位产量的排放量(GHGI)。【结果】薄浅湿晒节水灌溉有效抑制了特别是水稻生育后期的CH4排放峰,导致早稻和晚稻U+SI处理的CH4排放量极显著地小于U+CI处理(P<0.01),且晚稻的减排幅度更大。节水灌溉条件下,施用树脂包膜控释尿素、碧晶尿素混施氢醌比普通尿素进一步减少CH4排放量,CRU+SI和NU+HQ+SI处理的两季水稻CH4排放总量分别是U+SI处理的60%和73%。薄浅湿晒节水灌溉促进了稻田N2O的排放,早稻和晚稻U+SI处理的N2O排放量分别比U+CI处理显著增加了34%和39%(P<0.05)。节水灌溉条件下,相比普通尿素,碧晶尿素混施氢醌、树脂包膜控释尿素处理的N2O排放量呈现减少的趋势,尤其以碧晶尿素混施氢醌处理的控制效果更好。综合早稻和晚稻2个季节,薄浅湿晒节水灌溉下CH4和N2O排放此消彼长,但CH4减排量大于N2O增排量。总体而言,薄浅湿晒节水灌溉具有减少稻田综合温室效应的作用,减排效果视不同氮肥种类而不同,以树脂包膜控释尿素的减排效果最高为49%,其次为碧晶尿素混施氢醌,减排幅度达46%,普通尿素最低为28%。同时,施用树脂包膜控释尿素、碧晶尿素混施氢醌更有利于增加水稻产量,降低排放强度【结论】薄浅湿晒节水灌溉具有减排稳产的良好效果,薄浅湿晒节水灌溉结合施用树脂包膜控释尿素和添加脲酶/硝化抑制剂能进一步增加水稻产量和减少稻田温室气体排放,可作为水稻生产减排增效的推广技术。
    亚热带农业小流域水系溶存甲烷浓度和扩散通量研究
    张 羽2,李 悦,秦晓波,孔范龙,郗 敏,李玉娥
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3968-3980.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.011
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    【目的】研究亚热带丘陵地区农业小流域水系溶存甲烷(CH4)浓度分布特征及其扩散传输特性。【方法】在一年周期内(20144132015412),利用扩散模型法对湘江下游脱甲小流域4级河流溶存CH4浓度及扩散通量的时空变异及其影响因素进行研究。【结果】脱甲小流域水系溶存CH4浓度年均值为(0.61±0.43)μmol·L-1,变化范围为0.03—2.23 μmol·L-1;扩散通量在一年内的变化为1.71—290.08(63.36±50.76)μgC·m-2·h-1,表现为大气CH4的净源。河流溶存CH4浓度和通量的时空分布均呈现出显著的差异:时空变化规律具有一致性,其中季节变化特征均为春高((0.74±0.41)μmol·L-1,(93.58±65.24)μgC·m-2·h-1),冬低((0.53±0.38)μmol·L-1,(50.79±33.03)μgC·m-2·h-1);空间分布呈现自上游到下游波动增加的趋势。影响脱甲小流域河流溶存CH4浓度和扩散通量的环境因子中,溶解氧(DO:3.49—12.79(7.90±1.78)mg·L-1)与河流溶存CH4浓度(r=-0.39,P<0.001)和扩散通量(r=-0.36,P<0.001)均呈显著负相关,溶解性有机碳(DOC:0.92—7.38(2.99±1.25)mg·L-1)与河流溶存CH4浓度(r=0.50,P<0.001)和扩散通量(r=0.44,P<0.001)均呈显著正相关,两者是影响河流溶存CH4浓度和扩散通量的主导因子;另外,水体铵态氮(NH4+-N:0.02—4.37(1.26±1.03)mg·L-1)、硝态氮(NO3--N:0.24—2.66(1.43±0.55)mg·L-1)、盐度(以电导率EC表示:50.36—248.43(138.37±47.54)μS·cm-1)与河流溶存CH4浓度和扩散通量均呈显著正相关;河流水体pH(5.89—8.54(6.82±0.31))与CH4浓度呈正相关(r=0.20,P<0.05),与通量之间无显著关联。【结论】脱甲小流域内,农业面源污染、畜牧养殖以及居民生活废水和污水的排入造成的河流水体中DOC、氮含量的增加以及DO的降低,均能加剧河流中溶存CH4气体的产生和排放,使其成为大气CH4的一个重要潜在排放源。
    园艺
    新疆杏果实发育过程中可溶性糖和有机酸的变化
    郑惠文,张秋云,李文慧,章世奎,席万鹏
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3981-3992.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.012
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    【目的】明确新疆杏果实可溶性糖和有机酸的组成与含量特征,揭示果实发育过程中糖、酸动态变化规律。【方法】以5个新疆杏品种不同发育阶段的果皮和果肉为试验材料,使用高效液相色谱法(high performance liquid chromatograph,HPLC)检测各样品中可溶性糖和有机酸,对比分析果实发育过程中其组成与含量的变化情况。【结果】从新疆杏果实中共检测到3种可溶性糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)。其中,蔗糖和葡萄糖为主要糖。果实成熟时,果皮中两种主要糖分别占总糖含量的60.7%—79.1%和13.5%—34.7%,果肉中占总糖含量的65.5%—82.4%和8.2%—25.9%,果皮、果肉中果糖的含量相对较低,仅占总糖含量的4.6%—10.6%和6.5%—10.7%。整个果实发育过程中,3种可溶性糖和总糖的含量均明显增加,各种糖的比例也发生明显变化。葡萄糖占总糖的比例不断减少,果皮中葡萄糖占总糖比例从79.4%降至13.5%,果肉中从74.1%降至8.2%;而蔗糖的比例不断增加,果皮中从11.0%增加到79.1%,果肉中从11.0%增加到82.4%,成为成熟果实中最主要的糖。从新疆杏果实中共检测到6种有机酸,包括苹果酸、奎宁酸、柠檬酸、酒石酸、草酸和富马酸。成熟果实中苹果酸、奎宁酸和柠檬酸是最主要的有机酸,占总酸含量的94.6%—98.3%。果实发育过程中,苹果酸和草酸呈下降趋势,柠檬酸、奎宁酸和富马酸呈上升趋势,酒石酸无明显变化规律。果实发育前期(幼果期至膨大期),总酸的含量明显增加,而在果实成熟过程中(转色期至完熟期)迅速下降。整个果实发育过程中,尽管苹果酸占主导地位,但各品种在有机酸的积累模式上有明显差异,依据其变化特点可分为2种模式:由苹果酸和奎宁酸或苹果酸向苹果酸、奎宁酸和柠檬酸3种主要有机酸共积累。果实成熟时,3种共积累酸的比例在品种间差异较大:‘库尔勒托拥’(KE)、‘阿克牙勒克’(AK)和‘克孜佳娜丽’(KZ)中,柠檬酸>苹果酸>奎宁酸;‘索格佳娜丽’(SG)中,奎宁酸>苹果酸>柠檬酸;‘苏联2号’(SL)中苹果酸、奎宁酸和柠檬酸的比例相当。果皮和果肉在可溶性糖、有机酸的组成、含量和积累模式上均无明显差异。【结论】新疆杏果实发育过程中,可溶性糖和有机酸积累呈现明显的变化规律,糖的积累模式由葡萄糖积累型向蔗糖积累型转变,有机酸由苹果酸和奎宁酸积累型或苹果酸积累型向苹果酸、奎宁酸和柠檬酸3种酸共积累的模式转变,糖、酸积累模式的转变在新疆杏果实甜度和酸度以及风味品质决定中都具有十分重要的作用。
    辽宁省4种主要水果矿质元素含量及其膳食暴露评估
    匡立学,聂继云,李志霞,毋永龙,闫 震,程 杨,关棣锴
    中国农业科学. 2016, 49(20):  3993-4003.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.013
    摘要 ( 190 )   HTML ( 1 )   PDF (416KB) ( 269 )   收藏
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    【目的】针对辽宁省苹果、梨、桃和葡萄4种主要水果开展矿质元素含量及其风险评估研究,明确主要矿质元素含量水平及其对消费者健康的暴露水平,为水果生产和消费提供科学依据。【方法】从主产区(大连、鞍山、营口、锦州、朝阳、葫芦岛和绥中)共采集包括苹果、梨、桃和葡萄在内的140个样品,采用电感耦合等离子体发射光谱仪测定10种矿质元素含量,应用SPSS17.0数据处理软件对不同矿质元素含量水平及相关性进行分析;并分别以日推荐摄入量(RNI)或适宜摄入量(AI)和可耐受最高摄入量(UL)为评价标准,对不同年龄段人群每日从4种水果中摄入矿质元素的量进行分析和暴露评估;再结合居民平衡膳食宝塔和食物成分表,进行成人全膳食风险评估。【结果】10种矿质元素的平均含量由高到低依次为:K(367.68 mg·kg-1)>P(122.65 mg·kg-1)>Mg(78.93 mg·kg-1)>Ca(76.36 mg·kg-1)>Na(12.37 mg·kg-1)>B(3.03 mg·kg-1)>Fe(2.86 mg·kg-1)>Cu(1.17 mg·kg-1)>Mn(1.02 mg·kg-1)>Zn(0.82 mg·kg-1),变异系数范围为27.80%(Mg)—82.05%(Cu);4种水果的K和Mg之间均呈极显著正相关,所测10种矿质元素之间的相关性以正相关为主;不同年龄组人群从4种水果中摄入的矿质元素的量占其RNI或AI的比值分析表明,K元素的比值根据年龄段由低到高呈下降趋势,其余元素按照年龄段变化呈现降-升-降的趋势。Fe最大比值位于4—7岁年龄段,比值为6.54%,其余元素均在2—4岁年龄段比值最高,其中Cu高达83.30%,Mg达11.01%,P、K、Zn、Ca、Na依次为8.57%、8.43%、4.25%、2.46%和0.39%。来自4种水果的膳食风险评估结果表明,Cu元素在2—4岁人群中的平均风险指数和最大风险指数分别为12.50%和37.02%,Cu以外,来自4种水果的矿质元素摄入风险指数均很低,风险指数远小于100%,风险指数的范围为0.33%(Zn)—13.40%(Mn);用UL为评价标准计算成人全膳食风险,风险评估结果由高到低分别为Mn(53.82%)>Fe(49.93%)>P(46.27%)>Ca(35.23%)>Zn(33.50%)>Cu(28.61%),风险均低于100%。【结论】4种水果中大量元素K、P、Mg、Ca的含量远高于其他微量元素,水果中矿质元素之间以协同作用为主。各类人群从4种水果摄入矿质元素的量是安全的,Cu元素的风险指数高于其他元素,需重点关注。成人从全膳食中摄入矿质元素的量不会构成健康风险。
    贮藏·保鲜·加工
    荔枝果肉不同酚类成分群的分离及其抗氧化活性
    董丽红,张瑞芬,肖 娟,邓媛元,张 雁,刘 磊,黄 菲,魏振承,张名位
    中国农业科学. 2016, 49(20):  4004-4015.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.014
    摘要 ( 186 )   HTML ( 1 )   PDF (501KB) ( 367 )   收藏
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    【目的】比较荔枝果肉不同酚类成分群的总酚、总黄酮和缩合单宁含量、单体酚组成及抗氧化活性差异,明确荔枝果肉中发挥抗氧化作用的有效酚类成分,为揭示荔枝果肉发挥健康效应的物质基础提供依据。【方法】利用C18硅胶层析柱将荔枝果肉多酚提取物分离成F1、F2、F3和F4共4个不同的酚类成分群,分析各成分群的总酚、总黄酮和缩合单宁含量及单体酚组成,采用铁离子还原能力(ferric reducing ability of plasma,FRAP)、1,1-二苯基-2-苦基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy,DPPH)自由基消除能力、氧自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)及细胞抗氧化能力(cellular antioxidant ability,CAA)4种抗氧化活性评价体系比较这4个成分群的抗氧化活性大小。【结果】荔枝果肉多酚提取物可以分为F1、F2、F3和F4共4个酚类成分群,其中F2的得率高达36%,其他成分群得率分别为18.71%、16.79%、21.12%;各酚类成分群的总酚、总黄酮和缩合单宁含量分别介于218.86—499.78 mg GAE·g-1 DW414.94—1 285.45 mg RE·g-1 DW、83.35—483.43 mg CE·g-1 DW。4个成分群中F2的总酚、总黄酮和缩合单宁含量最高,对荔枝果肉多酚提取物相应的贡献率最大,分别为50.31%、54.24%、72.06%,均高于其余3个成分群的贡献率;其次是F3和F4;F1的最低。经HPLC分析和鉴定发现F2成分群主要为原花青素B2、表儿茶素等单体酚,F3仅含槲皮素-3-O-芸香糖-7-O-α-L-鼠李糖苷一种单体酚,F4中含有芦丁等。抗氧化活性评价结果显示,4个成分群的FRAP抗氧化能力大小顺序为F2>F3>F4>F1;DPPH消除能力的IC50值分别为27.00、9.76、19.41和16.25 μg·mL-1,其中F2的IC50值最小,即DPPH消除能力最强,其次是F4、F3,F1最弱;ORAC抗氧化能力顺序为F2>F3>F4>F1,CAA抗氧化能力顺序为F2>F3>F4、F1,其中F2的ORAC和CAA抗氧化能力分别为8.36 mmol TE·g-1 DW和190.71 μmol QE·g-1 DW,对荔枝果肉多酚提取物ORAC和CAA值的贡献率分别高达50.42%和84.91%。【结论】荔枝果肉4个酚类成分群间的总酚、总黄酮和缩合单宁含量及抗氧化活性均存在显著差异,各成分群的单体酚组成亦各有特点,其中F2成分群的得率及总酚、总黄酮和缩合单宁含量最高,抗氧化活性最好,是荔枝果肉抗氧化作用的最主要酚类物质
    兰州拉面制作过程及产品的感官评价方法
    魏益民,邢亚楠,张影全,孔 雁,李 明,张 波,唐 娜
    中国农业科学. 2016, 49(20):  4016-4029.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.015
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    【目的】通过试验、验证和统计分析相结合的方法,研究建立一套有科学依据、操作合理的兰州拉面感官评价指标,为拉面产品质量评价、拉面专用粉标准制定、以及拉面专用小麦品种选育提供感官评价方法,为传统食品感官评价方法的建立提供借鉴或参考。【方法】以8种商业小麦粉,以及两种质量差异较大的小麦粉按一定比例混合制备的预混粉为原料,聘请专业拉面师傅实验室制作兰州拉面。按照初步建立的评价方法,拉面师傅评价制作过程感官质量,感官评价小组评价拉面产品感官质量。分析、改进拉面制作过程和产品感官评价方法,测试拉面制作过程感官评价方法、产品感官评价方法的准确性和精确性。【结果】通过同一位拉面师傅对8种商业小麦粉的3次重复试验,以及3位拉面师傅对预混粉的3次重复和相互比较试验建立的拉面感官评价方法,分值可重复,线性拟合性好,方法准确性较高,可用于拉面的感官评价。【结论】经过对拉面感官评价方法的设计、实施和验证试验,最终确定和面难易程度及面团软硬程度、跐面力度及黏手程度、醒发后面团色泽、拉伸力大小、断条扣数及均匀性5项要素为拉面制作过程的评价指标;色泽、表观、硬度、黏性、弹性、光滑性、食味7项要素为拉面产品的感官评价指标。
    畜牧·兽医·资源昆虫
    位置功能候选基因HMGA1、C6orf106和ENSSSCG00000023160与猪肢蹄结实度的关联性
    张徐非,候利娟,邱恒清,黄路生,郭源梅
    中国农业科学. 2016, 49(20):  4030-4039.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.016
    摘要 ( 137 )   HTML ( 1 )   PDF (486KB) ( 355 )   收藏
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    【目的】建立一种通过内在的四肢骨关节评分来评估猪肢蹄结实度的方法,并计算关节评分与表观评估的肢蹄结实度之间的相关系数。此外,在F2、莱芜、二花脸、苏太和杜长大5个猪群中,研究三个位置功能候选基因HMGA1、C6orf106和ENSSSCG00000023160与猪肢蹄结实度之间的关联性。【方法】根据关节面裂痕的大小和深浅以及损伤的严重程度,对5块四肢骨的关节进行评分(1—5分)。如果关节面裂痕很大且很深,或损伤很严重,则评为1分;如果关节面没有裂痕和损伤,则评为5分。评分越高,说明关节越健康,肢蹄越结实。此外,基于笔者前期全基因组关联分析的结果,在猪7号染色体最强关联SNP两侧翼各0.2 Mb的区域内,筛选出HMGA1、C6orf106和ENSSSCG00000023160三个位置功能候选基因。在F2群体中,通过基因测序,搜寻这3个基因的多态位点,并根据多态位点在6个物种间的保守性,筛选出11个多态位点。利用Taqman探针,对3个HMGA1位点和3个C6orf106位点进行基因分型,而另一个基因的5个多态位点则通过基因型填补(genotype imputation)方法进行基因分型。最后,利用R软件GenABEL程序包,分析最小等位基因频率(MAF)大于0.05的多态位点与肢蹄结实度之间的关联性。【结果】在C6orf106和ENSSSCG00000023160基因中,分别鉴别到174和5个多态位点。关节评分之间呈显著的正相关,绝大部关节评分与蹄趾、肢蹄和步态评分之间无相关,而与肱二头肌长度和重量呈显著的负相关。公猪的肩胛骨关节评分极显著低于母猪的评分,但是臂骨肩关节和后肢跗关节评分显著高于母猪相应的关节评分。在F2群体中,3个候选基因均与肢蹄结实度关联,但是ENSSSCG00000023160的关联程度不如另外2个基因强,可以排除它为肢蹄结实度的因果基因。因此,该基因没有在其余的4个群体中进行检测。在二花脸群体中,HMGA1的g.2029C>T和g.3155A>G位点均与肢蹄结实度关联,另一个位点的MAF小于0.05。在其它3个群体中,HMGA1 3个位点的MAF都小于0.05。在莱芜群体中,仅C6orf106的g.6953T>C位点的MAF大于0.05,该位点与肢蹄结实度显著关联。在苏太和杜长大群体中,C6orf106的g.2054T>C和g.6953T>C位点的MAF大于0.05,但它们与肢蹄结实度性状之间无显著关联。【结论】建立了一套利用四肢骨关节评分来评估肢蹄结实度的方法,该方法是对现有的表观评估方法的重要补充。因为蹄趾、肢蹄和步态评分与关节评分无相关,所以它们不能取代关节评分。关联分析结果排除了ENSSSCG00000023160是肢蹄结实度因果基因,但没有排除HMGA1和C6orf106的可能性,因此,有必要对这2个基因进行更深入的研究。
    硫酸头孢喹肟乳房注入剂(干乳期)对奶牛安全性的研究
    吴 彤,张道康,刘茂林,黄慧丽,张 宁,徐 飞,刘义明
    中国农业科学. 2016, 49(20):  4040-4046.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.017
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    【目的】了解硫酸头孢喹肟乳房注入剂(干乳期)对健康奶牛的正常体温、日产奶量、奶中体细胞数和乳房内菌群的影响。【方法】选用初产和经产健康泌乳期奶牛各6头,所选奶牛在试验前30 日内未全身性或乳房内给予任何抗生素,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 和0日统计记录各试验奶牛的直肠温度、日产奶量(早、中、晚3 次产奶量的加和)、检测每个乳区采集奶样的体细胞数,并对给药前0日的奶样进行病原菌分离鉴定。4个乳区分别单次给予硫酸头孢喹肟乳房注入剂(干乳期)。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,给药后的第12 h、3、5、7、10天分别采集奶样进行体细胞检测,同时检查直肠温度;给药后的第10天,采集奶样进行病原菌分离鉴定。比较奶牛用药前后直肠温度、日产奶量、牛奶体细胞数和奶中病原菌的变化。整个试验期间连续观察给药奶牛是否出现红、肿、热、痛等临床症状。【结果】给药前1天、0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、27.7、28.1、28.7、28.8、29.2和29.6 kg,卡方检验显示无显著性差异(P>0.05);各时间点采集的奶中体细胞数大都维持在30—50万个/mL之间;各时间点测得的奶牛直肠温度平均值分别为38.3、38.4、38.3、38.3、38.3、38.2和38.3℃,无显著性差异(P>0.05);病原菌检测结果显示,在给药前0 日采集的奶样中,分离到大肠杆菌8株、链球菌5株和葡萄球菌7株,给药后第10天采集的奶样中大肠杆菌、链球菌和葡萄球菌各分离到1株,明显减少,且没有增加新的病原菌。【结论】硫酸头孢喹肟乳房注入剂(干乳期)对奶牛正常体温、产奶量和奶中体细胞数等没有不良影响,该制剂用于奶牛是安全的。
    意大利蜜蜂工蜂幼虫饲粮的适宜亚硒酸钠添加水平
    苏中渠,张卫星,郗学鹏,王红芳,胥保华
    中国农业科学. 2016, 49(20):  4047-4055.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.018
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    目的】探索意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂幼虫日粮的适宜亚硒酸钠水平,为意大利蜜蜂工蜂幼虫发育阶段硒的营养需要提供依据。【方法】共取1 440只1日龄意大利蜜蜂工蜂幼虫并平均分为两批,每批720只,一批用于化蛹率、羽化率的测定,一批用于理化指标和分子指标的测定。两批幼虫均按单因素完全随机设计分成6组,对照组饲喂基础日粮,试验组分别饲喂亚硒酸钠添加量为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg·kg-1的日粮,每组5个重复,每个重复24只幼虫。取3、5、7日龄幼虫测定体重、总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)、总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、酚氧化酶(phenoloxidase,PO)活性,取5日龄幼虫测定硒磷酸合成酶(selenide water dikinase,SelD)、丝氨酰-tRNA合成酶(seryl-tRNA synthetase,SerRs)、SECIS-结合蛋白1(SECIS-binding protein 1,Sbp1)、SECIS-结合蛋白2(SECIS-binding protein 2,Sbp2)基因表达量;7日龄时统计化蛹率。【结果】与对照组相比,日粮添加亚硒酸钠水平为0.2—0.6 mg·kg-1时显著提高了幼虫的T-AOC(P<0.05),日粮添加亚硒酸钠水平为0.2—0.8 mg·kg-1时显著提高了幼虫的T-SOD活性(P<0.05),各试验组均显著降低了幼虫的MDA含量(P<0.05)。日粮添加亚硒酸钠水平为0.4 mg·kg-1时幼虫的PO活性显著高于对照(P<0.05)。日粮添加亚硒酸钠水平为0.6 mg·kg-1时5日龄幼虫的SelD、SerRs、Sbp1、Sbp2基因表达水平显著高于对照(P<0.05)。日粮添加亚硒酸钠水平为0.4 mg·kg-1时幼虫化蛹前体重显著高于对照(P<0.05)。与对照组相比,日粮添加亚硒酸钠水平为0.2 mg·kg-1时,幼虫化蛹率显著提高(P<0.05)。【结论】人工饲养条件下基础日粮硒水平为0.21 mg·kg-1时,根据幼虫化蛹前体重、化蛹率做拟合曲线得出意大利蜜蜂工蜂幼虫日粮适宜亚硒酸钠添加水平为0.24—0.33 mg·kg-1,即意大利蜜蜂工蜂幼虫的适宜硒水平为0.32—0.36 mg·kg-1
    研究简报
    玉米行距配置对套作大豆生物量、根系伤流及养分的影响
    杨 峰,娄 莹,刘沁林,范元芳,刘卫国,雍太文,王小春,杨文钰
    中国农业科学. 2016, 49(20):  4056-4064.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.019
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    【目的】通过研究套作种植条件下,玉米不同行距配置对大豆生物量、根系伤流及其养分的影响,为玉米-大豆带状套作合理的群体配置提供理论依据。【方法】试验于2012—2013年采用单因素随机区组设计,以玉米-大豆带状套作种植中大豆为研究对象,固定玉米和大豆带宽200 cm,设置3个玉米窄行处理,分别是A1(20 cm+180 cm;窄行20 cm,宽行180 cm)、A2(40 cm+160 cm)和A3(60 cm+140 cm)。两行大豆种植于玉米宽行中,行距40 cm;净作大豆为对照,行距70 cm,每个处理重复3次。在大豆第三节龄期(V3)、第五节龄期(V5)与盛花期(R2)分析玉米不同行距配置对套作大豆根系生物量、氮磷钾的积累、伤流强度及伤流液组分的影响。【结果】套作大豆地上地下生物量和根系氮磷钾养分积累随着玉米窄行行距的增加而降低,且显著低于净作对照(P<0.05)。根系伤流强度在各处理下均随生育时期的推进而增加,同一生育时期伤流强度从A1到A3逐渐降低,但A1和A2处理差异不显著(P>0.05)。A1处理下大豆根系伤流强度在V3、V5及R2期比净作处理平均低27.69%、26.11%和23.23%。除V5期大豆根系伤流组分铵态氮含量低于V3和R2期外,硝态氮、全磷、全钾、可溶性糖含量随大豆生育时期推进逐渐增加,且均低于净作对照。通过相关分析,大豆地上地下生物量与根系养分积累量、伤流强度及组分含量间均呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】在玉米-大豆带状套作种植中,行距配置的差异性导致大豆地上地下生物量和根系伤流强度的变化而影响根系养分的吸收和物质的转运。