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當期目錄

    2010年 第43卷 第7期 刊出日期:2010-04-01
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    水稻穗發芽調控基因OsVP1的RNA干涉載體構建及遺傳轉化研究
    高永峰,劉繼愷,范晶,彭奕,黃科,張敦房,劉永勝
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1321-1327 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.001
    摘要 ( 938 )   PDF (515KB) ( 976 )   收藏
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    【目的】穗發芽是種子在收獲前遇到陰雨潮濕環境時,在田間母體植株上發芽的現象,是水稻生產中的一個重要限制因素。水稻穗發芽的表現性狀和玉米種子特異的viviparous1(vp1)突變體表型非常相似。VP1是種子成熟和休眠所必須的脫落酸信號轉導途徑中的重要轉錄因子,因此利用轉基因技術研究水稻同源基因OsVP1的生物學功能對有效控制雜交水稻穗發芽的發生和危害具有重要意義。【方法】將水稻OsVP1片段導入到植物表達載體pHB,構建OsVP1的RNA干涉植物表達載體pHB-OsVP1RNAi;通過根癌農桿菌介導轉入水稻品種日本晴,并獲得陽性植株。【結果】半定量RT-PCR分析顯示,轉基因植株胚中的OsVP1表達量明顯低于野生型日本晴植株;萌發試驗表明,轉基因植株T1種子的萌發速率與野生型日本晴相比有明顯的提高。并且在外加不同濃度的脫落酸(ABA)處理的溶液中,與野生型日本晴相比轉基因種子萌發速率所受到的抑制較小;同時,在轉基因植株T2新收獲的稻穗的萌發試驗表明,轉基因的稻穗出現了明顯的穗發芽現象。【結論】水稻OsVP1的RNA干涉能夠提高種子的萌發速率以及誘發稻穗的穗發芽。

    不同發育時期大豆籽粒干物質積累的QTL動態分析
    韓英鵬,滕衛麗,杜玉萍,孫德生,張忠臣,徐香玲
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1328-1338 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.002
    摘要 ( 1109 )   PDF (606KB) ( 690 )   收藏
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    【目的】在不同發育時期,探索影響大豆籽粒干物質積累QTL的加性效應、上位性效應和環境互作效應及其對大豆籽粒干物質積累的影響,可加深大豆育種工作者對產量形成的理解和加速育種進程。【方法】以美國大豆品種Charleston為母本,東農594為父本及二者雜交所得F5所衍生的143個F5:9、F5:10和F5:11重組自交系為研究材料,研究不同發育時期控制大豆籽粒干物質積累的QTL及其遺傳效應對大豆籽粒干物質積累的影響。【結果】在不同發育時期檢測到與大豆籽粒干物質積累相關的13個加性QTL和14對上位性QTL,其中8個加性QTL和8對上位性QTL存在與環境互作效應。另外,在本研究中僅有加性QTL dmaC2_2能夠在6個發育時期都被檢測到,而其它加性QTL和14對上位性QTL只能在某個或某些時期被檢測到。【結論】在6個不同的發育時期,加性QTL數目、加性QTL能夠解釋的表型變異呈現“S”型曲線變化,與大豆籽粒干物質重的表現型變化相似,而上位性QTL能夠解釋的表型變異相對穩定且較小。從效應值上看,加性效應在籽粒發育開始(30 d發育時期)較大,從40 d發育時期開始降低,在70 d發育時期降至最低,在籽粒發育結束時(80 d發育時期)略有上升;上位性效應從30 d發育時期到70 d發育時期一直上升,在籽粒發育結束時(80 d發育時期)略有下降;QTL×環境互作效應在6個發育時期均顯著地影響大豆籽粒干物質的積累。從連鎖群的位置上看,在6個不同的發育時期控制大豆籽粒干物質積累的加性QTL主要集中在C2連鎖群(從OPK14_70到satt134區間,即QTL dmaC2_1、dmaC2_2、dmaC2_3所對應的區間),特別是發育初期(30 d發育時期);從40 d發育時期到籽粒發育結束時(80 d發育時期),控制大豆籽粒干物質積累的加性QTL的連鎖群位置變化較多,表現為發育時期的選擇性。在6個不同的發育時期中,除50 d發育時期以外,控制大豆籽粒干物質積累的上位性QTL主要集中在C2連鎖群(從OPK14_70到satt202區間,即QTL dmaC2_1所對應的區間)和D1b連鎖群(從satt537到sat_135區間,即QTL dmaD1b_1所對應的區間)之間。

    淹水脅迫條件下甘藍型油菜發芽期耐濕性的配合力分析
    程勇,顧敏,叢野,鄒崇順,張學昆,王漢中
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1339-1345 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.003
    摘要 ( 842 )   PDF (222KB) ( 461 )   收藏
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    【目的】研究甘藍型油菜發芽期耐濕抗性的遺傳機制,為合理選配親本和選育耐濕品種提供理論依據。【方法】選擇6個耐濕性不同的甘藍型油菜品種配制完全雙列雜交組合,在水淹脅迫條件下萌發親本及F1代種子,測定萌芽種子的相對根長、相對莖長、相對單株鮮重、相對芽苗率、相對電導率和相對活力指數,用GriffingⅠ方法對發芽性狀的一般配合力和特殊配合力進行遺傳分析。【結果】在30個組合間,各性狀的一般配合力方差達到極顯著水平,特殊配合力方差除了單位電導率外也達到極顯著水平。遺傳效應分析表明:相對于其它5個性狀,作為最能代表甘藍型油菜耐濕性的相對活力指數,其狹義遺傳率最大,而廣義遺傳率相對較小。品種中雙9號和P79相對活力指數的一般配合力效應最高,具有較大的利用潛力。【結論】分析發芽期相對活力指數的配合力和遺傳效應,可以有效地鑒定甘藍型油菜種子萌發期的耐濕性,為耐濕育種進行早期世代選擇提供理論依據。

    黑麥草與羊茅屬間雜種研究進展
    溫常龍,趙冰,杜建材,山田敏彥,郭仰東
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1346-1354 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.004
    摘要 ( 826 )   PDF (316KB) ( 579 )   收藏
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    黑麥草屬(Lolium L.)與羊茅屬(Festuca L.)是世界范圍內重要的禾本科牧草和草坪草。黑麥草與羊茅雜交能綜合黑麥草優良營養品質與羊茅抗逆性強的優點,可培育出優質抗逆的黑麥草羊茅雜種。同時黑麥草羊茅雜種是研究禾本科牧草遺傳機制的優質試材,倍受世界各國育種工作者關注。本文總結了黑麥草羊茅雜種高產、優質、抗性強的優勢;分析了雜種染色體配型特點;重點介紹了通過基因滲入、雄核發育和轉基因手段改良牧草的方法;對黑麥草羊茅雜種基因組原位雜交、分子標記和遺傳圖譜建立、數量性狀位點分析等分子遺傳學的最新研究進展進行了綜述。

    蒺藜苜蓿小G蛋白ROP在共生過程中的作用:1. MtROP5的克隆和表達分析
    劉偉,陳愛民,馮利興,曹連莆,孫杰,王彥章
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1355-1362 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.005
    摘要 ( 810 )   PDF (665KB) ( 447 )   收藏
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    【目的】對蒺藜苜蓿ROP進行克隆與表達分析,為深入研究ROP在共生互作過程中的功能提供理論依據。【方法】通過比較基因組學和RT-PCR方法克隆了蒺藜苜蓿的MtROP5,采用半定量RT-PCR方法檢測了MtROP5在蒺藜苜蓿不同組織中的表達水平,采用熒光實時定量PCR方法檢測了MtROP5在根瘤菌侵染宿主植物根系后72 h內不同時間階段的表達水平。【結果】從蒺藜苜蓿中克隆了含有MtROP5完整編碼區的cDNA序列,長度826 bp,編碼197個氨基酸。序列分析表明,MtROP5編碼的蛋白具有典型的ROP蛋白特征結構域,與其它幾種植物中ROP蛋白具有高度的同源性和相似性。半定量RT-PCR分析表明,MtROP5在蒺藜苜蓿的根、莖、葉、花、根瘤中均有表達,莖和花中表達量最高,根和根瘤中次之,在葉中表達最弱。熒光實時定量PCR分析表明,與未接種根瘤菌的對照處理相比較,MtROP5在根瘤菌侵染的72 h內不同時間階段的根系中都增強表達。【結論】克隆的cDNA序列是一個蒺藜苜蓿小G蛋白ROP,推測MtROP5可能在共生互作的早期信號傳導過程中行使一定的調控作用。

    耕作栽培·生理生化
    基于G-MRF模型的玉米葉斑病害圖像的分割
    賴軍臣,湯秀娟,謝瑞芝,白中英,李少昆
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1363-1369 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.006
    摘要 ( 993 )   PDF (483KB) ( 972 )   收藏
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    【目的】圖像分割是作物病害自動識別系統實現的難點之一,前人研究大多采用基于閾值或聚類的分割算法,方法簡單、易于實現,但分割精度較低。本文引入高斯模型的Markov隨機場分割模型(G-MRF),對玉米葉部病斑圖像進行分割試驗,以期提高分割精度。【方法】在VC6.0下實現了G-MRF分割模型,G-MRF既利用了圖像像素的灰度信息,又通過像素類別標記的Gibbs光滑先驗概率引入了圖像的空間信息,是能較好地分割含有噪聲圖像的算法。采用該算法對大斑病、小斑病、灰斑病和彎孢菌葉斑病等4種主要玉米葉部病害的圖像進行了 分割測試,并與基于閾值和基于Gauss模型的分割算法進行比較。【結果】基于G-MRF分割模型的分割,目標區 域的一致性和邊緣的清晰方面明顯好于基于閾值和Gauss模型的分割算法,其平均正確分類率達96.35%,分別較基于閾值和基于Gauss模型的分割算法高出3.75%和4.03%,差異達到顯著水平。【結論】基于G-MRF模型的分割算法魯棒性高,能夠有效地將病斑區域從葉片部分離,分割正確分類率達96.35%,可用于玉米葉斑類病害圖像的分割。

    外源激素對一個新的棉花極端矮化突變體AS98植株生長和酶活性的影響
    張超,孫君靈,賈銀華,周忠麗,潘兆娥,何守樸,徐正君,杜雄明
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1370-1378 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.007
    摘要 ( 748 )   PDF (394KB) ( 545 )   收藏
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    【目的】探索棉花極端矮化突變體AS98株高性狀對不同外源激素的敏感性,進而確定該突變體屬于哪種激素缺陷型。【方法】以突變體AS98和正常型品種LHF10W99為材料,用不同濃度的GA3、IAA和BR處理AS98,比較分析不同處理條件下AS98株高、節間長度和葉片數的變化;同時,分析AS98在GA3和PP333處理后,α-淀粉酶活性、POD活性、SOD活性等的變化。【結果】表明沒有用激素處理的突變體AS98的平均株高、節間長度、鈴重、子指,均顯著低于正常基因型LHF10W99,但是其相同時期的葉片數和衣分等性狀與LHF10W99差異不顯著;100 mg•L-1的外源GA3連續處理后,AS98的株高和節間長度明顯高于未處理的AS98對照,差異達極顯著水平,而且其株高達到了正常基因型對照LHF10W99水平。但不同濃度IAA和BR處理后,AS98株高與未處理的AS98對照相比,差異不顯著。回歸分析也表明AS98的株高和節間長度與外源GA3具有顯著的正相關性,而與外源IAA和BR的相關性不顯著。此外,研究還表明GA3能誘導AS98的α-淀粉酶活性提高,降低SOD和POD活性,PP333能誘導AS98的α-淀粉酶活性降低,提高SOD和POD活性。【結論】綜上可見,AS98是一個株高極端矮化、葉片為正常闊葉的新型棉花矮化突變體;AS98的株高對GA3敏感,連續用GA3處理可以恢復其株高,而且GA3和PP333均能誘導AS98的α-淀粉酶活性發生敏感性反應,AS98是一個GA3敏感型矮化突變體。
    葉片噴施H2O2 以及轉入Cu/Zn SOD和APX基因對甘薯幼苗冷后恢復的作用
    伍小兵,成雨潔,鄧西平,郭尚洙
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1379-1388 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.008
    摘要 ( 868 )   PDF (852KB) ( 544 )   收藏
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    【目的】研究轉入銅/鋅超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)和抗壞血酸氧化酶(APX)基因甘薯幼苗在短時間冷脅迫處理后的恢復過程中與其非轉基因對照株比較是否具有抗冷優勢,以及用外源過氧化氫(H2O2)于冷脅迫前預處理甘薯葉片能否增強幼苗的冷后恢復能力。【方法】以轉入Cu/Zn SOD和APX基因的甘薯幼苗及其非轉基因對照株為試驗材料,研究在5℃下冷脅迫一夜(12 h)后,植株的細胞膜透性、各種抗氧化酶活性以及光合作用的各項指標的變化過程,以了解植株的冷后恢復情況;以及用1.0 mmol•L-1 H2O2于冷脅迫前4 h葉片噴施預處理對其抗冷性的影響。【結果】(1)在短時間(12 h)冷脅迫后的很短時間(2 h)內,非轉基因植株的APX、SOD、CAT(過氧化氫酶)這3種抗氧化酶活性及類胡蘿卜素含量顯著降低,膜透性升高,光合色素以及光合電子傳遞鏈受到破壞,光合速率顯著下降;在經過26 h的室溫恢復后,植株的上述3種抗氧化酶活性及類胡蘿卜素含量都得到顯著提升,但膜透性繼續增加,光合電子傳遞鏈得到修復,而光合色素卻顯著下降,光合作用恢復。(2)與非轉基因對照植株相比較,轉基因植株在冷脅迫后表現出較高的上述3種抗氧化酶活性及類胡蘿卜素含量、較低的膜透性、較強的光合色素以及光合電子傳遞系統保護能力,其光合速率也相對較強。(3)用1.0 mmol•L-1 H2O2預處理組的植株對比未預處理的對照株,在冷脅迫后的恢復過程中,表現出了較強的SOD與APX酶活性的恢復能力,較低的MDA產生量以及膜透性,且冷處理后植株的生長狀況更加良好。【結論】轉基因植株在冷脅迫處理中較非轉基因對照表現出較強的冷耐受性,在冷后恢復過程中也顯示出更強的恢復能力,轉基因甘薯幼苗更具有抗冷優勢;用1.0 mmol•L-1 H2O2預處理植株能夠顯著提高甘薯幼苗的冷后恢復能力,增強其抗冷性。

    植物保護
    生防菌Pseudomonas fluorescens 2P24對甜瓜根圍土壤微生物的影響
    朱偉杰,王楠,郁雪平,王偉
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1389-1396 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.009
    摘要 ( 953 )   PDF (448KB) ( 1088 )   收藏
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    【目的】探討生防假單胞菌2P24對根圍土壤微生物的影響,為生防菌的安全應用提供基礎。【方法】利用平板培養計數與末端標記限制性片段長度多態性分析(terminal restriction fragment length polymorphism, T-RFLP)相結合的方法研究施用生防假單胞菌2P24后不同生育期甜瓜根圍土壤微生物多樣性的變化。【結果】在甜瓜定植后,生防菌2P24對土壤中細菌和真菌均有較強的抑制作用,對放線菌卻具有促進作用。在收獲期,2P24對土壤中細菌和放線菌的影響逐漸減弱,而對真菌表現了一定的促進作用。獲得了41個細菌菌群的TRF片段,其中,2P24對優勢菌群TRF213、TRF240、TRF513無明顯影響,而對TRF61、TRF348、TRF365等菌群影響顯著,土壤微生物Shannon-Wiener多樣性指數有所提高。【結論】將傳統培養法和T-RFLP分析技術相結合,是分析土壤微生物種群變化較為理想的方法。生防菌2P24對甜瓜根圍土壤微生物的生態系統影響不顯著。

    植物組織和單頭蚜蟲中柑橘衰退病毒的快速分子檢測技術
    劉永清,曹孟籍,王雪峰,李中安,唐科志,周常勇
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1397-1403 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.010
    摘要 ( 884 )   PDF (744KB) ( 651 )   收藏
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    【目的】探尋一種快速、簡便、靈敏而可靠的檢測植物組織和單頭蚜蟲中柑橘衰退病毒的方法。【方法】運用反轉錄多聚酶鏈式反應(reverse transcription polymerase chain reaction, RT-PCR)、反轉錄巢式多聚酶鏈式反應(reverse transcription nested polymerase chain reaction, RT-nested-PCR)、印記捕獲反轉錄巢式多聚酶鏈式反應(print capture reverse transcription nested polymerase chain reaction, PC-RT-nested-PCR)方法檢測接種Citrus tristeza virus(CTV)四年以上的柚以及采用擠壓捕獲反轉錄巢式多聚酶鏈式反應(squash capture reverse transcription nested polymerase chain reaction, SC-RT-nested-PCR)檢測單頭蚜蟲中CTV,并比較幾種方法的檢出率、靈敏度以及SC-RT-nested-PCR方法的有效性。【結果】對染病柚的總核酸或印跡稀釋后檢測,RT-PCR、RT-nested-PCR、PC-RT-nested-PCR的檢測限分別為10-3、10-5和10-1倍。用質粒梯度稀釋后模板進行nested-PCR檢測,靈敏度達到13—14拷貝•μL-1。飼毒一周后的蚜蟲經SC-RT-nested-PCR檢測,除在健康琯溪蜜柚上飼喂的蚜蟲未檢測到目標條帶外,其余在感病琯溪蜜柚上飼喂的蚜蟲體內都獲得132 bp的目標片段。【結論】PC-RT-nested-PCR和RT-nested-PCR方法具有相同的檢出率,SC-RT-nested-PCR檢測單頭蚜蟲非常有效,PC-RT-nested-PCR和SC-RT-nested-PCR都勿需提取核酸,適用于柑橘苗木和接穗的無毒認證以及柑橘衰退病的流行監測和蚜傳機理研究。

    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    長期施用化肥、豬糞和稻草對紅壤性水稻土物理性質的影響
    聶軍,鄭圣先,楊曾平,廖育林,謝堅
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1404-1413 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.011
    摘要 ( 893 )   PDF (468KB) ( 727 )   收藏
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    【目的】研究化肥與豬糞和稻草長期配合施用對紅壤性水稻土物理性質的影響。【方法】利用1981 年建立在湖南省望城縣黃金鄉第四紀紅土發育紅壤性水稻土(普通簡育水耕人為土)上的肥力定位試驗,對化 學氮、磷和鉀肥料及其與豬糞和稻草長期配合施用的7個處理的土壤物理性質進行了評價。【結果】豬糞、稻 草與化肥長期配合施用均可顯著降低土壤容重和土粒密度,提高孔隙度,豬糞和稻草的效果基本相似。與化肥處理相比,施用豬糞和稻草顯著地促進了5—0.5 mm水穩性團聚體的形成和提高土壤團聚體穩定性。豬糞和稻草與化肥配施處理耕層土壤持水量也顯著高于化肥處理。【結論】豬糞和稻草與化肥長期配合施用能顯著降低土壤容重和土粒密度,提高孔隙度、土壤團聚體穩定性和土壤持水量,是提升土壤物理質量和紅壤性水稻土肥力的有效措施。

    蘇丹草-黑麥草輪作制中氮、磷、鉀肥施用效果研究
    李文西,魯劍巍,陳防,李小坤
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1414-1422 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.012
    摘要 ( 776 )   PDF (294KB) ( 389 )   收藏
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    【目的】為蘇丹草-黑麥草輪作制中合理利用養分、水分及培肥土壤提供理論依據。【方法】連續3年盆栽試驗研究蘇丹草(Sorghum sudanense)-黑麥草(Lolium L.)輪作制中氮、磷、鉀肥對飼草產量、養分吸收、水分利用及土壤養分的影響。【結果】氮、磷、鉀肥配施顯著增加飼草產量,2005/2006、2006/2007、2007/2008年度的飼草總量分別為1 690.0、2 091.3、1 770.7 g/pot。與CK處理(NPK配施)相比,不施氮處理(PK)的飼草產量分別減少700.7%、1 256.9%、856.3%,不施磷處理(NK)分別減少426.3%、384.9%、792.3%,不施鉀處理(NP)分別減少15.9%、4.4%、10.6%。氮、磷、鉀肥配施促進飼草的養分吸收,3個年度NPK處理的總吸氮(N)量分別為6.36、4.91、6.85 g/pot,總吸磷(P)量分別為0.79、1.01、0.82 g/pot,總吸鉀(K)量分別為11.58、6.36、5.62 g/pot,養分利用效率顯著高于其它處理。3個年度NPK處理水分生產率分別為16.5、16.1、16.2 kg•m-3,明顯高于其它處理。輪作體系下,土壤有機質,NP、NK、NPK處理的全氮,NP、PK、NPK處理的速效磷,NK、PK處理的緩效鉀、速效鉀均上升;土壤pH,NP、NPK處理的緩效鉀、速效鉀下降,而PK處理的全氮、NK處理的速效磷基本穩定。【結論】蘇丹草-黑麥草輪作體系下,合理配施氮、磷、鉀肥能持續獲得高產、促進飼草養分吸收和有效改善土壤肥力。

    園藝
    NaCl脅迫下栽培型番茄Na+、K+吸收、分配和轉運特性
    王學征,李秋紅,吳鳳芝
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1423-1432 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.013
    摘要 ( 772 )   PDF (464KB) ( 672 )   收藏
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    【目的】明確鹽分脅迫下栽培型番茄離子吸收、分配和轉運特性。【方法】以栽培番茄為試材,以NaCl溶液為鹽分脅迫條件,通過苗期耐鹽性鑒定,采用原子吸收光譜法測定不同耐鹽性番茄品種體內離子含量,對鹽分脅迫下番茄體內離子積累、分布和轉運機制進行系統分析。【結果】番茄對Na+的吸收隨鹽分處理濃度和時間的增加而增加,在各器官的積累量順序為根>莖>葉。對于較耐鹽品種,Na+在體內的積累總量低于鹽敏感品種。鹽分脅迫后,番茄葉片、莖和根系中Na+/K+比均隨NaCl濃度的升高而升高。耐鹽品種的Na+/K+比低于鹽敏感品種。離子在體內的區域化分布情況是,較耐鹽品種的Na+在根莖中的分配比例較高,鹽敏感品種趨向于向葉片分配。K+在較耐鹽品種的分布集中于葉片。在鹽脅迫初期,鹽分處理濃度超過200 mmol•L-1時,番茄植株對K+向地上部的選擇運輸性隨著脅迫時間的延長呈現出下降的趨勢。低于200 mmol•L-1時,表現出很好的選擇運輸性,耐鹽品種的Sk/Na(運輸)高于鹽敏感品種,根系表現出更強的向地上部運輸K+的能力。【結論】鹽分脅迫下,葉片中較低的Na+含量和更強的向地上部運輸K+的能力是番茄耐鹽性的重要特征。

    ‘美人酥’和‘云紅梨1號’紅皮砂梨果實的著色生理
    黃春輝,俞波,蘇俊,舒群,滕元文
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1433-1440 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.014
    摘要 ( 802 )   PDF (496KB) ( 741 )   收藏
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    【目的】研究兩個不同遺傳背景的紅皮砂梨品種在其著色過程中色素的變化與相關酶活性及糖積累的關系,旨在了解砂梨果實著色的一般規律。【方法】選擇兩個云南地區主栽的紅皮砂梨品種‘美人酥’和‘云紅梨1號’,系統研究果實整個生長發育過程果皮中花青苷、葉綠素、類胡蘿卜素、類黃酮、總酚等色素含量和花青苷積累相關的酶活性,以及果肉中糖含量的變化。花青苷含量采用pH示差檢測法測定,葉綠素、類胡蘿卜素、類黃酮和總酚含量采用比色法測定。苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性采用比色法測定,類黃酮半乳糖苷轉移酶(UFGT)活性采用高效液相色譜法測定。糖含量采用高效液相色譜法測定。【結果】在果實整個生長發育過程中,兩個品種呈現了相似的生理變化趨勢。果實生長前期,果皮中葉綠素、類胡蘿卜素、類黃酮和總酚的含量不斷上升,幾乎沒有花青苷的積累;果實生長中后期(花后13周)開始,葉綠素急劇降解,花青苷不斷積聚并在成熟時達到最高值。在果實著色始期,PAL和UFGT活性相繼達到最高值;之后隨著花青苷的快速合成,PAL活性急劇下降,但UFGT活性一直保持在很高的水平。果實整個發育過程中可溶性總糖含量持續上升,其中蔗糖開始有明顯積累的時期與花青苷開始大量積累的時期相吻合。【結論】紅皮砂梨花青苷的合成積累主要是在果實生長發育后期,伴隨著果實的成熟,花青苷含量達最大值。PAL與花青苷合成的啟動有關,UFGT與花青苷的積聚密切相關。花青苷的積累伴隨著果肉中可溶性總糖的上升。

    水楊酸對鎘脅迫下葡萄根系質膜ATPase和自由基的影響
    邵小杰,楊洪強,冉昆,姜倩倩,孫曉莉
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1441-1447 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.015
    摘要 ( 856 )   PDF (248KB) ( 619 )   收藏
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    【目的】研究水楊酸對鎘脅迫下葡萄根系特性的影響,探討緩解葡萄鎘傷害的途徑。【方法】以‘澤香’葡萄扦插苗為試材,在水培條件下,研究水楊酸預處理對氯化鎘脅迫下葡萄根系活力、質膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性以及活性氧和一氧化氮(NO)生成的影響。【結果】0.10 mmol•L-1氯化鎘能夠提高根系活力和質膜Ca2+-ATPase活性;1.0 mmol•L-1氯化鎘明顯促進根系超氧陰離子( )、H2O2和NO的生成,顯著抑制根系活力及質膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性。50 μmol•L-1水楊酸顯著降低1.0 mmol•L-1氯化鎘處理下根系 、H2O2和NO的生成,阻止根系活力及質膜H+-ATPase 和 Ca2+-ATPase活性下降,而隨著濃度升高至200 μmol•L-1,水楊酸的這種作用減弱。【結論】水楊酸緩解葡萄根系鎘傷害的適宜濃度為50 μmol•L-1;在該濃度下,水楊酸通過降低鎘脅迫下自由基的產生而減輕鎘對葡萄根系活力和質膜ATPase的損傷。

    甘蔗S-腺苷蛋氨酸脫羧酶基因Sc-SAMDC的克隆和表達分析
    劉金仙,闕友雄,郭晉隆,許莉萍,徐景升,陳如凱
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1448-1457 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.016
    摘要 ( 896 )   PDF (1162KB) ( 711 )   收藏
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    【目的】克隆甘蔗(Saccharum officinarum)S-腺苷蛋氨酸脫羧酶(S-adenosylmethionine decarboxylase, SAMDC)基因,并進行序列特征、原核表達和不同逆境脅迫下表達特性分析。【方法】通過對甘蔗莖全長cDNA文庫測序和分析,獲得SAMDC基因cDNA全長,命名為Sc-SAMDC,并進行序列分析。隨后將編碼S-腺苷蛋氨酸脫羧酶的cDNA片段克隆到原核表達載體pET29a(+)中,構建融合表達質粒,轉化至Esherichia coli BL21(DE3)中進行表達。最后利用定量PCR技術分析甘蔗幼苗中該基因在不同外源脅迫下的表達特性。【結果】序列分析顯示,甘蔗Sc-SAMDC基因(GenBank Accession number: GQ246459)cDNA全長1 968 bp,存在3個讀碼框(袖珍讀碼框tORF、上游讀碼框uORF和主讀碼框mORF),mORF長1 200 bp,編碼399個氨基酸的SAMDC酶原,預測分子量為43.6 kD,該酶原含有兩個高度保守的功能結構域(酶原剪切位點和PEST結構域)。原核表達產物經SDS-PAGE表明,Sc-SAMDC以融合蛋白形式表達,相對分子量約為50 kD。定量PCR分析表明,Sc-SAMDC基因在聚乙二醇(PEG)、NaCl、水楊酸(SA)和H2O2外源脅迫下表達特性不同,受PEG和NaCl的誘導,受SA和H2O2的抑制。【結論】本研究成功地克隆了Sc-SAMDC基因并在原核生物中進行了表達研究,分析了該基因的表達特性,為其進一步的生物學功能研究及其應用奠定了基礎。

    貯藏·保鮮·加工
    濟南市售蔬菜中農藥殘留的變異性
    宋玉峰,呂瀟,任鳳山
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1458-1463 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.017
    摘要 ( 1069 )   PDF (386KB) ( 621 )   收藏
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    【目的】研究濟南市售蔬菜中農藥殘留污染狀況,探討其變異性并獲得其變異因子,為準確評估蔬菜農藥殘留膳食攝入風險提供技術支持。【方法】應用統計學方法分析農藥殘留的污染水平;在JMPR建議原則指導下,采用Harrell-Davis法獲得殘留的變異因子,并對計算結果及過程進行驗證。【結果】濟南市售蔬菜中8種常用農藥殘留檢出率均在20%之內,超標率較低(0.6%),檢出率最高的殘留和蔬菜分別是百菌清和葉菜類蔬菜,變異因子與農藥殘留平均濃度的關系可用 表達。【結論】濟南市售蔬菜中農藥殘留污染較輕,其變異因子普遍高于JMPR建議值,但低于英國急性評估中采用的默認值。

    鵝源草酸青霉CBHⅠ基因克隆及真核表達載體構建
    王寶維,張倩,葛文華,張名愛,岳斌,黃國清
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1464-1472 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.018
    摘要 ( 756 )   PDF (632KB) ( 644 )   收藏
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    【目的】鵝源草酸青霉F67(Penicillium oxalicum Currie & Thom)纖維素酶二糖水解酶(cellobiohydrolase, CBHⅠ)基因克隆并構建真核表達載體,為該菌株分子特性的進一步研究及構建高效纖維素分解菌奠定基礎。【方法】首先通過兼并PCR法擴增CBHⅠ基因片段,然后利用改良熱不對稱交錯PCR(TAIL-PCR)技術克隆CBHⅠ基因5′端和3′端側翼序列,最后采用RT-PCR法擴增鵝源草酸青霉F67 CBHⅠ基因序列全長,并對該基因進行生物信息學分析,構建pPIC9K真核表達載體。【結果】分別擴增到鵝源草酸青霉F67纖維素酶 CBHⅠ基因片段A(EU574736)、5′端序列B1(EU603295)、3′端序列B2(EU652768)及全長基因C(EU727171),并成功構建真核表達載體pPIC9K-CBHⅠ;生物信息學分析表明,該基因蛋白序列與微紫青霉氨基酸序列同源性最高,達76%,前26個氨基酸為信號肽序列,疏水性可達2.63,由催化功能域、銜接區和真菌性纖維素結合域構成, 其三級結構主要為β-sheet。【結論】鵝源草酸青霉纖維素酶CBHⅠ基因全長序列的克隆進一步豐富了絲狀真菌 的生物信息學資源;其真核表達載體的構建為將該菌株進一步在真核宿主中表達,從而獲得高效工程菌株奠定了基礎。

    畜牧·資源昆蟲
    雛鵝冷應激反應中HPT軸HSP70 mRNA的動態表達規律
    屠云潔,陳國宏,耿照玉,蘇一軍,王克華
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1473-1479 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.019
    摘要 ( 765 )   PDF (433KB) ( 641 )   收藏
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    【目的】研究急性冷應激處理時,HSP70基因mRNA在下丘腦、垂體和甲狀腺(HPT軸)中的表達規律。【方法】以7日齡皖西白鵝為研究對象,利用實時熒光定量逆轉錄PCR技術,分析(12±1)℃室溫條件下雛鵝HSP70 mRNA在HPT軸中的動態表達規律。【結果】下丘腦HSP70 mRNA轉錄量在冷應激1.5、6和9 h顯著升高,其它時間點均恢復到正常水平;在應激結束后6 h內HSP70 mRNA轉錄水平均顯著升高,應激結束后6 h轉錄水平最高,隨后又迅速下降到室溫下的轉錄水平。垂體HSP70 mRNA轉錄量在冷應激0.5、1.5、6和12 h時顯著降低,其它應激時間均升高到應激前的水平,應激結束后0.5、3和6 h轉錄水平也顯著低于應激前的水平,隨后逐漸升高到應激前的正常水平。甲狀腺HSP70 mRNA轉錄量在冷應激0.5 h時顯著升高,隨后迅速下降到應激前的水平,應激3、6和12 h時顯著降低。應激結束后0.5 h和3 h轉錄量顯著升高,其它時間點逐漸恢復到正常水平。【結論】雛鵝冷應激反應中,HSP70基因在下丘腦、垂體、甲狀腺(HPT軸)中的表達規律是不同的,在不同的組織中有不同的調控規律。下丘腦HSP70 mRNA轉錄水平最高,表達量總體呈現明顯上升趨勢,是冷應激反應時的正調控基因; 而它在垂體和甲狀腺中的表達總體是被抑制的,是垂體和甲狀腺冷應激反應時的負調控基因。

    獸醫
    豬圓環病毒2型Cap蛋白核定位信號區抗原表位的鑒定
    郭龍軍,陸月華,黃立平,危艷武,劉長明
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1480-1486 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.020
    摘要 ( 728 )   PDF (543KB) ( 1155 )   收藏
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    【目的】豬圓環病毒2型(PCV2)是引起斷奶仔豬多系統衰竭綜合癥(PMWS)的重要病原,其基因組ORF2編碼的Cap蛋白為病毒的主要結構蛋白,起保護性抗原作用,對其進行抗原表位鑒定十分必要。【方法】本研究采用桿狀病毒表達的重組Cap蛋白作為免疫原制備5株單克隆抗體,通過原核表達系統對ORF2基因進行了截短表達,先行對Cap蛋白抗原表位進行寬幅定位,然后利用合成多肽對Cap抗原表位做精確掃描定位。【結果】5株單抗中有4株針對同一抗原表位,坐落在Cap蛋白N末端核定位信號區,經多肽掃描證實,核心序列為26RPWLVHPRHRY36;另1株單抗(1D2)僅與重組Cap蛋白產生免疫活性反應,對4個分段截短表達的Cap蛋白無免疫活性反應,鑒于該單抗具有中和病毒活性,針對的可能是構象表位。【結論】本研究首次鑒定出位于Cap 蛋白核定位信號區的一個抗原表位,為以后Cap蛋白功能及核定位機理的研究奠定基礎。

    動物源大腸埃希氏菌QnrS陽性株體內氟喹諾酮藥物蓄積的研究
    陽艷林,岳磊,李樹娟,薛國聰,李璐璐,陳朝喜,張文劍,吳歡鵬,劉雅紅
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1487-1492 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.021
    摘要 ( 686 )   PDF (361KB) ( 415 )   收藏
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    【目的】研究氟喹諾酮類藥物在動物源大腸埃希氏菌QnrS陽性株體內蓄積量的變化規律,探討主動外排機制在攜QnrS菌株中的作用。【方法】采用肉湯微量稀釋法測定QnrS陽性株對氟喹諾酮類藥物的MIC,熒光測定法檢測鹽酸環丙沙星在QnrS陽性株體內濃度的變化及能量抑制劑碳酰氰間氯苯腙(CCCP)對菌體內藥物蓄積的影響。【結果】動物源大腸埃希氏菌QnrS陽性株對氟喹諾酮藥物的敏感性存在明顯差異,均對鹽酸環丙沙星的蓄積呈能量依賴性降低,其中以耐藥株體內的藥物濃度降低最為明顯。加入能量抑制劑后,耐藥株體內的藥物濃度上升程度明顯高于敏感株,但均達不到標準株體內藥物濃度水平。【結論】主動外排泵的激活,使受試菌體內鹽酸環丙沙星減少并低于有效濃度,從而影響QnrS介導的氟喹諾酮類耐藥性。

    頭孢噻呋混懸劑體外抗菌活性及抗生素后效應研究
    王慧,劉偉,陳小軍,劉自逵,肖紅波,孫志良
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1493-1499 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.022
    摘要 ( 776 )   PDF (349KB) ( 689 )   收藏
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    【目的】評價頭孢噻呋混懸劑對獸醫臨床常見的3種標準菌株的體外抗菌活性及抗生素后效應。【方法】以試管二倍稀釋法對3種標準菌株進行最低抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)的測定;采用菌落計數法繪制3種標準菌株的時間-殺菌曲線(KCs);采用平板計數法測定了頭孢噻呋混懸劑對3種標準菌株的抗生素后效應(post-antibiotic effect,PAE)。【結果】頭孢噻呋混懸劑對大腸桿菌、放線桿菌及豬獸疫鏈球菌的MIC值分別為:0.076、0.304、0.00475 μg•mL-1;MBC值分別為:0.61、0.304、0.00475 μg•mL-1;頭孢噻呋混懸劑對放線桿菌的殺菌速率最快,對鏈球菌次之;頭孢噻呋混懸劑對大腸桿菌PAE較短,呈現非濃度依賴性,對放線桿菌的PAE較長,呈明顯的濃度依賴性,而對豬獸疫鏈球菌呈現部分濃度依賴性。【結論】頭孢噻呋混懸劑具有強效、速效、持效的殺菌作用,可廣泛應用于獸醫臨床。

    研究簡報
    馬鈴薯溫光反應及其與內源激素關系的研究
    肖關麗,郭華春
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1500-1507 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.023
    摘要 ( 731 )   PDF (281KB) ( 576 )   收藏
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    【目的】研究不同溫光條件下馬鈴薯生長、塊莖形成及其與內源GA3、ABA和JA的關系,為云南省馬鈴薯周年均衡生產及品種引進提供依據。【方法】選用云南主栽的4個馬鈴薯品種——大西洋、合作88、米拉和中甸紅,設15℃8 h、15℃12 h、15℃16 h、25℃8 h、25℃12 h和25℃16 h共6個溫光處理,觀察不同溫光條件下馬鈴薯生長及塊莖形成,并對不同溫光條件下的內源GA3、ABA和JA進行測定分析。【結果】馬鈴薯不同品種對溫度和光照的敏感性存在差異,大西洋對溫度反應較敏感,25℃高溫條件下,8 h、12 h和16 h三個光照處理后均無塊莖形成,合作88對光照反應較敏感,在16 h長日光照條件下,15℃、25℃兩個溫度處理后均無塊莖形成, 中甸紅在高溫和長日照(25℃16 h)的共同作用下無塊莖形成,米拉在所有溫光處理下均有塊莖形成。不同溫光條件下馬鈴薯葉片內源GA3、ABA和JA測定分析結果表明,GA3在無塊莖形成的溫光條件下含量較高而在塊莖形成溫光條件下含量顯著降低,ABA和JA含量無論在何種溫光條件下都隨馬鈴薯生育進程持續增高。【結論】GA3是抑制結薯的重要因子,ABA和JA含量升高與植株衰老的關系比與塊莖形成的關系更為密切。

    節瓜分子遺傳圖譜的構建與始雌花節位性狀定位
    程志學,陳清華,彭慶務,張華,王瑞
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1508-1515 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.024
    摘要 ( 733 )   PDF (565KB) ( 641 )   收藏
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    【目的】構建節瓜分子遺傳圖譜,標記始雌花節位性狀基因,為建立相關分子標記輔助育種體系、克隆雌性相關基因和轉基因提供理論依據。【方法】以節瓜全雌系K36及弱雌系G4組配得到的115個F2單株為群體,利用AFLP、RAPD和SRAP標記技術構建節瓜的分子遺傳連鎖圖譜,并定位始雌花節位性狀基因。【結果】該圖譜共包含13個連鎖群,涉及93個AFLP標記、16個RAPD標記、35個SRAP標記。該圖譜覆蓋基因組1 651.9 cM,標記間平均距離為11.47 cM。利用QTL Network 2.0分析,檢測到3個控制始雌花節位的QTL位點:fn1、fn2和fn3,其中fn1位于連鎖群LG1上,fn2和fn3位于LG6上。這些QTL位點對雌花節位性狀表型變異的貢獻率分別為62.54%、0.2%、37.39%。【結論】本研究首次構建了節瓜的分子遺傳圖譜,并定位了3個控制始雌花節位性狀的QTL位點,為進一步克隆雌性相關基因及分子標記輔助選擇育種提供科學依據。

    蘋果S-SAP分子標記體系建立及應用
    趙桂玲,張志宏,馬躍,常琳琳,王昆,代紅艷
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1516-1523 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.025
    摘要 ( 926 )   PDF (695KB) ( 533 )   收藏
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    【目的】建立和優化蘋果S-SAP分子標記體系,探討應用S-SAP技術區分元帥芽變的可能性,為從DNA分子水平上對蘋果芽變鑒定和利用奠定基礎。【方法】利用富士、寒富和嘎啦初步建立S-SAP分析體系;根據譜帶量和多態性等對32對引物組合進行篩選;從DNA酶切、PCR擴增、銀染方法等角度對影響S-SAP反應的因子進行優化;利用6對多態性引物,對8個元帥芽變進行S-SAP分析,采用NTsys-pc2軟件的SIMQUAL程序計算相似系數,UPGAM方法進行循環同化階層聚類分析,并通過Treeplot程序生成聚類圖。【結果】優化的蘋果S-SAP 分析體系為,改良CTAB法提取基因組總DNA;MseⅠ和PstⅠ雙酶切基因組總DNA;Fermentas公司的 Taq DNA 聚合酶進行PCR擴增;6%變性聚丙烯酰胺凝膠分離選擇性擴增產物;改良弱堿法銀染檢測差異片段。篩選出6個適宜蘋果品種分析的S-SAP引物。發現LTRP1/Mtcc 引物組合在元帥芽變分析中具有多態性,矮紅、紅星與新元帥等具有多態性位點,供試芽變資源的遺傳相似系數在0.88—0.98之間,以相似系數0.93為標準,8個元帥芽變資源可分為4類。【結論】建立了基于Ty1-copia組反轉錄轉座子的蘋果S-SAP標記體系,篩選出了6 個適宜蘋果品種分析的S-SAP 引物,利用LTRP1/Mtcc引物組合成功區分了元帥芽變。

    酸性木聚糖酶產生菌株的篩選和酶學性質分析
    國春艷,刁其玉,喬宇,屠焰,張乃鋒,姜成鋼
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1524-1530 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.026
    摘要 ( 711 )   PDF (325KB) ( 652 )   收藏
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    【目的】從自然環境篩選出可用于飼料工業加工用途的酸性木聚糖酶產生菌株。【方法】通過富集培養定向篩選技術,從土壤中分離獲得18株產木聚糖酶菌株,挑選其中5株進行搖瓶發酵。對產酶最高的菌株S8-3進行初步鑒定,同時分析該菌株產生的木聚糖酶的酶學性質。【結果】經初步鑒定該菌株為黑曲霉(Aspergillus niger);該菌株發酵液的木聚糖酶活性高達628.43 U•mL-1;木聚糖酶的最適作用溫度為45℃,最適pH為4.5,在70℃保溫30 min后酶活力仍為60%以上,在 pH 3.0—7.0內穩定性較好。【結論】預期該菌株產的木聚糖酶具有用于飼料添加劑的潛力。

    日本血吸蟲Sj CyclophilinA基因的克隆、表達及其生物學功能研究
    彭金彪,韓宏曉,洪 煬,王欣之,石耀軍,傅志強,劉金明,林矯矯
    中國農業科學. 2010, 43(7):  1531-1538 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.07.027
    摘要 ( 738 )   PDF (449KB) ( 524 )   收藏
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    【目的】克隆和表達了日本血吸蟲CyclophilinA(Sj CyPA)編碼基因cDNA,分析其在日本血吸蟲不同發育階段蟲體的表達情況,評估該重組抗原在小鼠體內誘導的抗血吸蟲免疫保護效果。【方法】從實驗室構建的7天童蟲消減cDNA文庫中,PCR擴增一EST序列的基因全長cDNA,提交到NCBI,登錄號為GQ403666。應用熒光實時定量PCR分析該基因在日本血吸蟲不同發育階段蟲體的表達情況,以pET28a(+)為載體構建重組表達質粒,并在大腸桿菌中表達。誘導、表達、純化和復性重組蛋白,測定其PPIase活性。利用Western blot檢測重組蛋白的抗原性。以重組抗原免疫小鼠,評估其對小鼠誘導的免疫保護效果。【結果】PCR獲得了Sj CyPA編碼基因的全長cDNA,其開放閱讀框為519 bp。熒光實時定量PCR分析表明,該基因在13 d童蟲表達量最高,為童蟲期高表達基因。構建了重組表達質粒pET28a(+)-Sj CyPA,并在大腸桿菌中成功表達。復性重組蛋白具有PPIase活性。Western blot試驗顯示該重組蛋白具有良好的抗原性,在小鼠免疫試驗中,與空白對照組比較,免疫組小鼠獲得18.72%的減蟲率和44.6%的肝臟減卵率。【結論】獲得了日本血吸蟲童蟲期高表達的Sj CyPA基因的全長cDNA,成功構建了Sj CyPA原核重組表達質粒,在大腸桿菌中成功表達,純化復性得到有PPIase活性的Sj CyPA重組蛋白,并證實該重組抗原在小鼠體內誘導產生了部分免疫保護效果。

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