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當期目錄

    2010年 第43卷 第3期 刊出日期:2010-02-10
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    東鄉野生稻苗期耐冷性的QTL定位
    夏瑞祥,肖寧,洪義歡,張超,蘇琰,張小蒙,陳建民
    中國農業科學. 2010, 43(3):  443-451 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.001
    摘要 ( 896 )   PDF (719KB) ( 717 )   收藏
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    【目的】研究東鄉野生稻苗期耐冷性的QTL和連鎖標記,為水稻耐冷種質資源的利用及分子標記輔助選擇育種提供理論和實踐依據。【方法】以東鄉野生稻作為非輪回親本,南京11號為輪回親本,構建144株BC2F1分離群體。通過SSR標記以根電導率作為耐冷性指標,以復合區間定位法對東鄉野生稻苗期耐冷性進行QTL定位。【結果】檢測到2個QTL qRC10-1和qRC10-2均位于第10染色體,對表型的貢獻率分別為34.13%和37.02%,是兩個主效的QTL。在與2個QTL的連鎖標記RM171周圍發展分子標記進一步定位,檢測到3個QTL位于標記RM171附近。【結論】東鄉野生稻第10染色體上的2個QTL qRC10-1,qRC10-2與苗期耐冷性有關,并位于SSR標記RM304-RM1108區間,可用于水稻耐冷性分子標記輔助選擇育種。

    小麥EST-SSR標記的開發和遺傳作圖
    潘海濤,汪俊君,王盈盈,齊照良,李斯深
    中國農業科學. 2010, 43(3):  452-461 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.002
    摘要 ( 886 )   PDF (730KB) ( 1621 )   收藏
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    【目的】利用小麥EST序列數據庫開發EST-SSR標記。【方法】對GenBank/dbEST注冊的普通小麥EST序列(2006.4.18—2007.2.4)進行SSR查找,采用Primer5.0軟件設計EST-SSR引物,選用3個小麥品種進行有效性檢測,利用RIL群體和Mapmaker/Exp3.0軟件進行遺傳作圖。【結果】在265 362條普通小麥EST序列中,共發現6 314個SSR,占整個EST數據庫的2.38%。其中二核苷酸、三核苷酸重復序列最多,分別為2 237(35.43%)和2 084(33.01%)個。二核苷酸重復中,以GA/CT和AG/TC出現頻率最高、分別占SSR總數的17.85%和10.37%,其次是CA/GT(4.07%)和AC/TG(2.53%);三核苷酸重復中,CAA/GTT(3.93%)、CGG/GCC(3.83%)、CGC/GCG(3.36%)、GGC/CCG(3.14%)、CTT/GAA(2.53%)、TGC/ACG(2.27%)以較高的頻率出現。根據篩選得到的微衛星序列共設計了596個EST-SSR引物對,選擇其中95分以上的194個合成。PCR檢測表明,165個引物對(85%)可以擴增出穩定清晰的帶型;在RIL群體中檢測到21個EST-SSR引物26個位點有多態性,將其中的23個位點整合到已有的小麥遺傳圖譜上。【結論】開發了165個小麥EST-SSR新標記,EST序列是小麥SSR標記的重要來源。

    大豆種子不同發育時期全長均一化cDNA文庫的構建
    李晨,閆曉紅,周新安,沙愛華,單志慧,周蓉,魏文輝
    中國農業科學. 2010, 43(3):  462-467 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.003
    摘要 ( 890 )   PDF (470KB) ( 1124 )   收藏
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    【目的】為獲得大豆種子發育相關基因,并為大豆基因組資源提供材料。【方法】采用SMART(switching mechanism at 5′ end of RNA transcript)與DSN(duplex-specific nulease)均一化相結合的技術,構建了全長均一化cDNA文庫,采用涂平板測定和PCR快速鑒定的技術分析文庫質量,用3730測序儀對文庫克隆進行測序。【結果】構建了大豆種子不同發育時期全長均一化cDNA文庫,最大限度地獲得了大豆種子不同發育階段表達的基因序列,原始文庫的庫容為6.0×105 cfu/mL,重組率接近100%,插入片段大小在0.6—2.0 kb之間,平均長度超過1.0 kb。經過大規模的質粒提取和測序,共得到了36 656條高質量的EST序列,序列的平均讀長在600 bp以上。【結論】經過EST序列拼接分析,整個文庫有著很高的非冗余性。文庫的代表性和重組片段的完整性均達到了分離篩選目的基因的建庫要求。

    基于性狀和分子標記的高丹草近等基因系的分離研究
    逯曉萍,云錦鳳,米福貴,陳強,張雅慧,薛春雷
    中國農業科學. 2010, 43(3):  468-473 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.004
    摘要 ( 791 )   PDF (415KB) ( 700 )   收藏
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    【目的】以株高等表型性狀和分子標記為基礎,從高粱×蘇丹草的F6:7重組自交系群體中分離株高、葉片數2個性狀及對這2個性狀有效應的分子標記的近等基因系,為精確定位性狀的QTL及分析QTL的作用提供有用的遺傳材料。【方法】利用高粱314A×棕殼蘇丹草的F2:3遺傳作圖群體的后代材料建立重組自交系群體F6:7,對株高、葉片數2個性狀,采用基于性狀和基于分子標記的近等基因系分離法,分別找出差異顯著的株系和雜合的株系。將2種方法找出的共同株系再進行SSR標記,剔除雜合株,其余2種純合子基因型即為該性狀的近等基因系(NIL)。【結果】在重組自交系RIL-105和RIL-85家系內分別分離出了株高和葉片數的近等基因系。在重組自交系RIL-127家系內分離出了互作位點umc1714—umc2247的近等基因系。【結論】利用分離得到的這些近等基因系可進一步精確定位性狀的QTL位點和分離QTL位點及對互作位點(上位性)的遺傳效應進行分析。

    耕作栽培·生理生化
    全球水稻生產現狀與制約因素分析
    朱德峰,程式華,張玉屏,林賢青,陳惠哲
    中國農業科學. 2010, 43(3):  474-479 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.005
    摘要 ( 910 )   PDF (250KB) ( 1409 )   收藏
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    【目的】分析全球水稻生產現狀及其制約水稻生產的主要因子,探討提高水稻產量的主要途徑。【方法】采用全球水稻生產資料定量分析水稻面積和單產變化及其對總產貢獻,及制約水稻生產的主要因素。【結果】全球水稻生產自1961年至2006年,由于復種指數提高,面積增長32%,年均增長0.61%。單產提高1.21倍,年均增長1.82%,單產提高主要依靠矮桿品種和雜交稻及其配套栽培技術的推廣,灌溉設施改善和化肥施用。總產增長1.92倍,年均增長2.46%。水稻總產增長中,由面積增長貢獻27%,由單產提高貢獻73%。20世紀60年代以來全球水稻面積年增長率呈現逐年下降趨勢。近年來水稻單產的增長率逐年變小,20世紀80、90年代和2000年以來分別為2.58%、0.98%和1.16%。面積下降和單產增長率變小導致總產增長率下降,20世紀80、90年代和2000年以來總產年均增產率分別為2.73%、1.48%和0.88%。制約水稻生產的主要因子是,水稻生產技術對單產提高的貢獻率下降,病蟲草危害及自然災害頻繁,多熟制生產系統水稻單產下降,水稻生產效益低。【結論】提高水稻產量的主要技術對策是改良水稻品種和擴大雜交稻應用,在非洲推進非洲新水稻應用,推廣水稻集成栽培技術彌合水稻產量差異,發展水稻機械化生產技術及政府加大對水稻生產的政策支持。

    干旱條件下兩個大豆品種非水力根信號特征及穩產性比較
    楊慎驕,徐炳成,方燕,李鳳民
    中國農業科學. 2010, 43(3):  480-488 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.006
    摘要 ( 824 )   PDF (470KB) ( 767 )   收藏
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    【目的】非水力根信號(non-hydraulic root signal,nHRS)特征在判別植物的干旱適應能力上具有重要意義,研究其與作物生長和產量性狀的關系可為抗旱節水農業提供理論支持。【方法】采用盆栽試驗,分別于大豆分枝期、始花期和鼓粒期,在土壤漸旱過程中跟蹤測定兩個大豆供試品種(晉大74和晉豆24)的nHRS特征;測量其在高土壤水分[2007年的高水處理(H)和2008年的充分供水(WW),對照]及干旱脅迫[2007年的低水處理(L),及2008年的輕度干旱(LD)和嚴重干旱(SD)]處理下收獲時的根冠生物量及籽粒產量。【結果】在分枝期,晉大74出現nHRS時的土壤含水量閾值低于晉豆24,在始花期和鼓粒期,則高于晉豆24;在上述3個生育期內nHRS結束時的土壤含水量閾值均以晉大74為高;晉豆24 nHRS的平均閾值寬度為田間持水量的9.3%,較晉大74(田間持水量的8.1%)要寬。干旱脅迫可顯著降低(P<0.05)兩品種地上部、地下部干物質重和籽粒產量,且晉大74的降幅大于晉豆24;晉豆24的穩產性高于晉大74;兩品種根冠比在較嚴重的干旱(L和SD)條件下顯著提高(P<0.05),且晉豆24增幅較大;干旱脅迫條件下,晉豆24的水分利用效率(WUE)顯著高于晉大74。【結論】在輕度干旱條件下,產量和WUE較高的晉豆24有較低的根冠比和較好的穩產性可能與非水力根信號土壤含水量閾值范圍較寬有關。

    植物保護
    棉花黃萎病菌T-DNA插入突變體表型特征和側翼序列分析
    徐榮旗,汪佳妮,陳捷胤,戴小楓
    中國農業科學. 2010, 43(3):  489-496 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.007
    摘要 ( 972 )   PDF (343KB) ( 1073 )   收藏
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    【目的】為鑒定棉花黃萎病菌隨機插入突變體的表型特征,構建黃萎病菌遺傳轉化和功能基因研究的技術平臺。【方法】采用農桿菌介導的T-DNA插入和高效TAIL-PCR方法。【結果】獲得了2 628個棉花黃萎病菌VD991的T-DNA隨機插入的突變體和15個突變體插入位點的側翼序列。部分突變體的表型特征和插入位點側翼序列分析表明,①突變體的菌落形態分為菌絲型、菌核型和中間型3類,菌核型約占7.3%;②在搖瓶培養條件下,突變體產孢高峰在接種后第5—6天,菌核型突變體的產孢能力普遍高于菌絲型;③棉花黃萎病菌VD991可以產生胞外蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和果膠酶。篩選獲得蛋白酶分泌缺失的突變體3個,淀粉酶分泌缺失的突變體1個,果膠酶分泌降低的突變體6個;④菌核型突變體的致病力普遍高于野生型。獲得了6個致病力減弱的突變體;⑤突變體側翼序列與同種的大麗輪枝菌菌株VDLs.17基因組的序列一致性在95%—100%之間,與不同種的黑白輪枝菌VaMs.102序列的一致性為87%—94%。【結論】農桿菌介導的T-DNA隨機插入可用于棉花黃萎病菌突變體的構建,突變體微菌核的產生與其產孢能力、致病性存在相關關系。美國大麗輪枝菌菌株VDLs.17基因組可用作黃萎病菌VD991功能基因研究的參考序列。

    白背飛虱若蟲空間格局的地統計學分析
    閆香慧,趙志模,劉懷,肖曉華,謝雪梅,程登發
    中國農業科學. 2010, 43(3):  497-506 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.008
    摘要 ( 830 )   PDF (794KB) ( 630 )   收藏
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    【目的】研究白背飛虱[Sogatella furcifera(Horváth)]遷入后其后代若蟲在稻田間的聚集與擴散的動態過程和空間分布規律,為綜合防治提供理論依據。【方法】本文根據2008年在秀山縣的系統調查資料,運用地統計學中的半方差函數,建立了秀山縣水稻栽插至成熟10次調查時間在東西和南北2個方向上白背飛虱若蟲的空間變異曲線模型,并利用Surfer8.0軟件對空間分布數據進行插值和模擬。【結果】白背飛虱若蟲密度越高,空間變量的變化幅度越大;由隨機因數引起的空間變異平均為38.7%,由自相關因數引起的空間變異為61.3%,且空間變異的隨機程度有隨水稻生育期而逐漸增高的趨勢;各調查時間東西方向的空間相關范圍都小于南北方向,前者平均為18.99 m,后者為25.09 m;空間插值表明白背飛虱若蟲種群在稻田的聚集斑塊南北方向比東西方向長。【結論】白背飛虱若蟲種群的空間分布主要呈聚集分布;在研究尺度下,南北方向是白背飛虱若蟲種群聚集和擴散的主要方向。

    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    地表覆蓋對西北旱地土壤有機氮累積及礦化的影響
    謝駕陽,王朝輝,李生秀,田霄鴻
    中國農業科學. 2010, 43(3):  507-513 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.009
    摘要 ( 757 )   PDF (254KB) ( 778 )   收藏
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    【目的】認識土壤氮素的轉化和供應過程,是優化作物栽培和氮素養分管理的關鍵。【方法】本文采用5年田間長期定位試驗的土壤,研究了地表覆草和覆膜栽培對旱地土壤氮素礦化和供氮能力的影響。【結果】與常規栽培相比,地表長期覆草會提高土壤氮素礦化勢,降低礦化速率;覆膜則會降低土壤氮素礦化勢,提高礦化速率,覆草、覆膜和常規栽培的礦化勢分別為25.0—29.7、23.2—25.9、23.3—26.2 mg?kg-1。不施氮時,覆草和覆膜均能提高土壤有機氮含量,增加土壤輕質有機氮含量;施氮后,覆草能增加土壤有機氮和輕質有機氮含量,但覆膜卻降低了土壤有機氮和輕質有機氮含量。施氮240 kg?hm-2時,地表覆草、覆膜和常規栽培土壤的有機氮含量分別為1.03、0.95和0.96 g?kg-1,輕質有機氮分別為51、35和37 mg?kg-1。【結論】作物生長過程中,地表覆草栽培能使土壤將較多的礦質氮轉化形成可礦化有機氮;覆膜栽培則不利于土壤的有機氮累積。因此,覆草栽培雖增加了土壤氮素供應能力,但為實現作物增產,需增加氮肥投入或在作物需氮較多的生長階段補充氮肥,覆膜栽培則需要注意配施有機肥。

    溫室栽培系統的養分平衡及土壤養分變化特征
    余海英,李廷軒,張錫洲
    中國農業科學. 2010, 43(3):  514-522 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.010
    摘要 ( 809 )   PDF (461KB) ( 1147 )   收藏
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    【目的】弄清中國典型地區溫室栽培系統的養分收支狀況及其對土壤養分累積變化的影響,為節肥增效,實現溫室生產的可持續發展提供依據。【方法】選取中國典型溫室栽培地區山東壽光具有代表性的18個溫室大棚為研究對象,通過對各溫室肥料投入、作物種類及產量等情況的詳細調查及土壤分析,研究溫室系統養分的收支平衡及土壤養分變化特征。【結果】(1)在中國典型溫室栽培生產基地,每年氮、磷、鉀養分的平均投入量為4 088、3 656和3 438 kg?hm-2,其中隨化肥投入的氮、磷、鉀養分分別占到各養分總量的63%、61%和66%,是土壤養分的主要來源。(2)溫室栽培條件下,氮、磷、鉀養分的利用率分別僅為24%、8%、46%,且施用比例(1﹕0.9﹕0.8)與作物的需求比例(1﹕0.3﹕1.4)嚴重失衡。溫室土壤有機質相對缺乏,而氮、磷、鉀則大量累積,其理論盈余量分別為3 214、3 401和2 322 kg?hm-2。(3)溫室土壤有機質、全氮、硝態氮、速效磷、速效鉀的含量均顯著高于露地土壤,且耕層(0—20 cm)的累積量最高,其平均含量分別為露地土壤的1.4倍、1.9倍、21.2倍、5.4倍和3.7倍。各養分在土壤剖面存在不同程度的向下遷移現象,其中NO3-的大量累積和向下遷移是造成當地地下水污染風險的關鍵因子。【結論】溫室栽培系統中,盲目過量的施肥,不僅造成肥料資源的浪費,破壞土壤-植物的養分供需平衡,影響蔬菜品質,同時氮、磷的隨水淋失也會帶來巨大的環境風險。溫室生產中不僅應重視高質量有機肥的投入,還應根據作物的需肥特性及土壤供肥能力進行計量施肥,以實現溫室生產高效、優質、環境友好的發展目標。

    特征碳源簡化土壤微生物Biolog測定的方法及應用
    李勝華,劉可星,廖宗文
    中國農業科學. 2010, 43(3):  523-528 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.011
    摘要 ( 747 )   PDF (320KB) ( 616 )   收藏
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    【目的】從發生番茄青枯病的土壤微生物群落Biolog測定結果中,在ECO微平板10種特征碳源基礎上,減為9種特征碳源,利用MT板進行試驗,以簡化其測定手續。【方法】選用盆栽番茄土樣進行了特征碳源的濃度試驗,并應用所確定的濃度分別針對施肥處理不同但均未發病的大田辣椒土樣、發病程度不同的大田番茄土樣和盆栽辣椒土樣進行了3次驗證試驗。【結果】濃度試驗結果表明,各碳源不同濃度的OD值普遍存在差異,將其與ECO板結果相關聯后確定了各特征碳源的應用濃度。3次驗證試驗結果表明,選用的試驗濃度能明顯地區分作物發病差異。【結論】特征碳源能反映出茄科作物病土與健康土以及發病輕與重的區別,可以簡化土壤微生物Biolog測定。

    園藝
    光質對黃瓜葉片衰老與抗氧化酶系統的影響
    王虹,姜玉萍,師愷,周艷虹,喻景權
    中國農業科學. 2010, 43(3):  529-534 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.012
    摘要 ( 818 )   PDF (354KB) ( 697 )   收藏
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    【目的】明確不同光質對黃瓜葉片衰老的作用及其機制。【方法】以黃瓜為材料,研究白光(W)、紫光(P)、藍光(B)、綠光(G)、黃光(Y)和紅光(R)等不同光質對葉片葉綠素、可溶性蛋白及丙二醛(MDA)的含量和CAT、G-POD、APX等抗氧化酶的活性及基因表達的影響。【結果】紫光和藍光誘導了抗氧化酶基因的表達及活性的上升,延緩了葉綠素和可溶性蛋白含量的下降,并且使MDA的含量保持相對較低的水平,從而延緩了植株的衰老。綠光、黃光和紅光則抑制了抗氧化酶的活性,導致黃瓜植株葉綠素和可溶性蛋白含量的不斷下降及MDA含量的持續上升,加速了植株的衰老進程。【結論】紫光和藍光可以使葉片維持較高的抗氧化酶水平,從而延緩了植株的衰老。

    BTH、SA和SiO2處理對甜瓜幼苗白粉病抗性及葉片HRGP和木質素含量的影響
    陳年來,胡敏,喬昌萍,乃小英,王銳
    中國農業科學. 2010, 43(3):  535-541 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.013
    摘要 ( 842 )   PDF (252KB) ( 868 )   收藏
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    【目的】探討苯并噻二唑(BTH)、水楊酸(SA)和納米硅(SiO2)對甜瓜幼苗白粉病抗性的誘導作用及與木質素、HRGP含量的關系。【方法】以抗白粉病甜瓜品種‘銀帝’和感病品種‘卡拉克賽’為材料,用BTH、SA和SiO2溶液分別預處理,5 d后接種白粉病菌并分4次調查處理植株的發病情況、測定葉片細胞壁中木質素和羥脯氨酸糖蛋白(HRGP)含量。【結果】(1)BTH和SA處理顯著降低了甜瓜幼苗的白粉病病情指數,尤以BTH效果為好,抗病品種發病較感病品種輕,SiO2只在發病初期顯著降低病情指數。(2)白粉菌接種和BTH、SA處理對甜瓜葉片木質素及HRGP含量增加具有顯著的系統誘導作用,且細胞壁中HRGP積累與木質素沉積在時間進程和強度上表現出明顯的同步性,抗病品種的增加程度大于感病品種,SiO2無顯著誘導效果。【結論】HRGP的積累和細胞壁的木質化與甜瓜對白粉病的抗性反應有關,是寄主-病菌互作的重要生化機制之一。

    木瓜屬品種親緣關系的SRAP分析
    王明明,陳化榜,王建華,宋振巧,李圣波
    中國農業科學. 2010, 43(3):  542-551 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.014
    摘要 ( 761 )   PDF (590KB) ( 853 )   收藏
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    【目的】探討木瓜屬品種的種源、親緣關系以及遺傳多樣性,旨在為木瓜屬品種的分類提供科學依據。【方法】利用22個SRAP(sequence-related amplified polymorphism)引物組合對27份品種和5份野生種進行聚類分析、主坐標分析及遺傳多樣性的評價。【結果】共檢測到152個多態性位點,平均每個引物組合6.91個多態性位點,多態性位點百分數為73.08%。聚類分析顯示,32份材料可劃分為毛葉木瓜種系、西藏木瓜、皺皮木瓜種系、日本木瓜種系4個類群。西藏木瓜與毛葉木瓜種系聚為一支,親緣關系密切;日本木瓜種系和皺皮木瓜種系聚為另一支,日本木瓜種系與毛葉木瓜種系親緣關系最遠,皺皮木瓜種系位于日本木瓜種系與毛葉木瓜種系之間。遺傳多樣性分析顯示,日本木瓜種系和皺皮木瓜種系的遺傳多樣性指數高于毛葉木瓜種系,可能與交配、繁殖方式有關。屬的水平上,種系間的遺傳分化系數GST =0.4969。【結論】SRAP分子標記是研究木瓜屬栽培品種遺傳關系的有效工具。結合形態特征和SRAP分析結果,花柱基部被毛的狀態是鑒定木瓜屬栽培品種種源的準確指標之一。C. × superba與皺皮木瓜親緣關系較近,可作為皺皮木瓜種下的品種群。

    中國主栽銀耳配對香灰菌的系統發育和遺傳多樣性
    溫文婷,賈定洪,郭勇,孫群,楊志榮,彭衛紅
    中國農業科學. 2010, 43(3):  552-558 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.015
    摘要 ( 864 )   PDF (368KB) ( 729 )   收藏
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    【目的】了解中國主栽銀耳配對香灰菌的分類地位及遺傳多樣性,為香灰菌資源利用和育種提供分子生物學依據。【方法】采用18S-28S rDNA 間隔區(ITS4/ITS5) 的PCR 擴增和內部簡單重復序列多態性(ISSR) 分子標記,對中國主栽銀耳配對香灰菌的遺傳多樣性進行分析。【結果】16 株供試菌株ITS 序列分析表明,供試菌株與Annulohypoxylon stygium 關系最為接近,同源性高達99%。從70 個ISSR引物中篩選出了11 個多態性好 的引物,共獲得62 條ISSR標記。以相關系數0.7 為閾值,將16 株菌劃為5 個遺傳組,菌株間遺傳差異較大,遺傳多樣性較高。【結論】中國主栽銀耳地區的香灰菌遺傳資源較為豐富,這為利用香灰菌資源選育新品種提供了可能。

    貯藏·保鮮·加工
    影響精胺/一氧化氮加合物釋放一氧化氮的因子及園藝產品吸收一氧化氮的特性
    張麗麗,趙莉莉,周杰
    中國農業科學. 2010, 43(3):  559-564 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.016
    摘要 ( 1042 )   PDF (237KB) ( 691 )   收藏
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    【目的】研究影響精胺/一氧化氮加合物(SPER/NO)釋放NO的因子及園藝產品吸收NO的特性,為SPER/NO應用于園藝產品的貯藏保鮮提供理論依據。【方法】合成SPER/NO,用電化學傳感器檢測介質、濕度、添加物等對SPER/NO釋放NO的影響以及園藝產品吸收NO的特性。【結果】SPER/NO在高濕度酸性介質中能快速釋放一氧化氮,添加淀粉能延緩一氧化氮的釋放。園藝產品能快速吸收SPER/NO釋放的NO,其吸收速率氮氣氛圍高于空氣氛圍;【結論】SPER/NO與檸檬酸的混合物在高濕度環境中能釋放NO,園藝產品可快速吸收所釋放的NO。

    半抗原-載體蛋白偶聯物的三種電泳鑒定方法
    雷紅濤,龐杰,賀麗蘋,楊金易,孫遠明,秦毅蘭,梁明標
    中國農業科學. 2010, 43(3):  565-570 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.017
    摘要 ( 805 )   PDF (400KB) ( 743 )   收藏
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    【目的】建立一種簡單方便的半抗原-載體蛋白偶聯物電泳鑒定方法。【方法】選用SDS-PAGE、非變性瓊脂糖凝膠電泳、高效毛細管區帶電泳3種方法對載體蛋白、偶聯劑變性的載體蛋白、半抗原-載體蛋白進行比較鑒定,同時與光譜法結果比較。【結果】對分子量差異較小的載體蛋白和半抗原-載體蛋白偶聯物,SDS-PAGE不能有效分辨;但偶聯前后載體電荷有變化時,非變性瓊脂糖凝膠電泳卻能有效分辨游離的載體蛋白和半抗原-載體蛋白偶聯物,相對SDS-PAGE表現出更高的分辨靈敏度;毛細管區帶電泳能高效分辨載體和半抗原-載體蛋白偶聯物,結果直觀,但需較貴重的專用儀器。瓊脂糖電泳和毛細管電泳法與可見-紫外光譜法鑒定結果一致。【結論】3種電泳方法各有優缺點,非變性凝膠電泳簡便、廉價、有效,較適合普通實驗室使用。

    高能電子束輻照對巨峰葡萄生理品質的影響
    王秋芳,喬勇進,喬旭光
    中國農業科學. 2010, 43(3):  571-577 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.018
    摘要 ( 1006 )   PDF (328KB) ( 772 )   收藏
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    【目的】探討高能電子束輻照對巨峰葡萄的保鮮效果,為電子束在葡萄等果蔬類保鮮領域的應用提供理論及實踐依據。【方法】以400、700、1 000、1 500、2 500 Gy等不同劑量電子束處理巨峰葡萄,置于溫度-0.5—0.5 ℃、相對濕度85%—95%冷庫中貯藏,研究不同處理對巨峰葡萄生理品質的影響。【結果】400、700、1 000 Gy劑量電子束輻照巨峰葡萄并結合低溫冷藏能夠有效抑制Vc及單寧含量的下降,維持較高的超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活性,抑制膜脂過氧化進程,進而達到保鮮的目的。其中700 Gy處理組貯藏后期Vc含量達3.79 mg/100 g,SOD、POD活性分別保持在14.89 U?g-1、40.93 U?g-1?min-1,顯著高于其它處理組(P<0.05),且能維持較低的腐爛率和落粒率;而1 500、2 500 Gy電子束對葡萄的品質產生一定負面影響,貯藏期間Vc、單寧含量快速降低,果粒落粒現象較重。【結論】700 Gy電子束處理巨峰葡萄其生理品質及保鮮效果最佳,在-0.5—0.5℃冷庫中貯藏98 d,與對照相比極大提高了貯藏品質。

    畜牧·資源昆蟲
    運輸應激對豬脾臟IL-2、IL-6和IL-10 mRNAs表達的影響及其調控機制
    呂瓊霞,張書霞,趙茹茜
    中國農業科學. 2010, 43(3):  578-584 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.019
    摘要 ( 801 )   PDF (405KB) ( 606 )   收藏
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    【目的】探討不同時間運輸應激對豬脾臟中IL-2mRNA、IL-6mRNA、IL-10mRNA及其IL-2RmRNA、IL-6RmRNA表達的影響,并探討P38MAPK-NF-κB信號途徑對其表達的調控作用。【方法】將19頭體重50 kg左右的豬隨機分為4組,分別進行0、1、2和4 h公路運輸,運輸結束后立即撲殺取脾臟,液氮保存,用熒光定量PCR的方法對3種細胞因子及其IL-2RmRNA、IL-6RmRNA進行定量;另用ELISA方法檢測試驗豬脾臟組織勻漿液中P38MAPK含量的動態變化;激光掃描共聚焦顯微鏡觀察NF-κB運輸前后在脾臟細胞中的分布。【結果】經1、2和4 h的運輸應激后,脾臟中IL-10、IL-6及IL-6RmRNA的表達發生了顯著的變化,P38MAPK變化不明顯,NF-κB在脾臟中的表達是先上升,隨后稍微下降,到4 h時又升高并高于其它3個組;且NF-κB的入核率也呈現同樣的變化趨勢。【結論】運輸應激可引起豬脾臟IL-6mRNA、IL-10mRNA和IL-6RmRNA表達的顯著變化,且存在時效性;相關性分析表明,在所檢測的3種細胞因子中,脾臟主要對運輸過程中IL-6水平起重要的調節作用,結合細胞因子表達調控的信號機制表明,NF-κB可能對運輸過程中豬脾臟相關細胞因子變化起重要的調控作用。

    蜂螨的種類及蜜蜂主要害螨研究進展
    羅其花,周婷,王強,代平禮,吳艷艷
    中國農業科學. 2010, 43(3):  585-593 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.020
    摘要 ( 1088 )   PDF (361KB) ( 1297 )   收藏
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    蜂螨是一類危害嚴重的蜜蜂寄生蟲。隨著蜂螨抗藥性的產生和危害的加重,現已引起各國養蜂業的高度重視。本文從4個方面綜述了近年來與蜂螨相關的研究進展:①蜂螨的種類;②重要蜜蜂害螨武氏蜂盾螨(Acarapis woodi),狄氏瓦螨(Varroa destructo)和小蜂螨(Tropilaelaps spp.)的分布、生物學特性、危害和防治方法;③與蜂螨相關的蜜蜂信息素研究;④與蜂螨相關的蜜蜂病害研究;并對今后蜂螨的研究趨勢和方向進行了討論。
    獸醫
    雞α干擾素/白細胞介素2基因的融合表達及活性研究
    閆若潛,謝彩華,吳志明,張志凌,劉光輝,劉梅芬
    中國農業科學. 2010, 43(3):  594-604 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.021
    摘要 ( 826 )   PDF (535KB) ( 612 )   收藏
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    【目的】研究高效廣譜雞基因工程重組復合抗病毒制劑以對雞的病毒性疾病進行防治。【方法】采用重疊延伸PCR(splicing by overlap extension-PCR,SOE-PCR)方法通過一基因柔性接頭將雞α干擾素(chicken interferon alpha,ChIFN-α)與雞白細胞介素2(chicken interleukin-2,ChIL-2)基因構建成ChIFN-α-linker- ChIL-2嵌合基因并克隆入pGEM-T Easy載體,將嵌合基因亞克隆入pQE-30表達載體中進行原核表達。通過尿素變性、低濃度蛋白復性液復性、PBS溶液透析等步驟對表達的重組融合蛋白(rChIFN-α-linker-ChIL-2)進行純化。采用細胞病變抑制法檢測rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在細胞上抑制水泡性口炎病毒(VSV)和傳染性法氏囊病毒(IBDV)增殖活性。采用ChIL-2 ELISA試驗方法檢測rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白與抗ChIL-2單抗發生特異性免疫反應的活性。分別測定rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在SPF雞胚上對新城疫病毒(NDV)和禽流感H9N2亞型病毒(AIV H9N2)的抑制活性以測定其在雞胚內抗病毒活性。分別測定rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在雞體內對NDV活疫苗和滅活疫苗的免疫增強作用以測定其在雞體內的活性。【結果】成功構建并克隆了ChIFN-α-linker-ChIL-2嵌合基因。嵌合基因在大腸桿菌中表達的rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白分子量大小約35.9 kD,蛋白經純化后純度在96%以上。rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在CEF細胞上具有明顯抗病毒活性,其抗VSV和IBDV活性明顯高于單一rChIFN-α的抗病毒活性;rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白可以和抗ChIL-2單抗發生特異性免疫反應。IFN-α活性單位為200 IU的rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在SPF雞胚內可明顯降低NDV和AIV H9N2所引起的雞胚死亡和胚體出血,并能顯著延長雞胚存活時間,但過高劑量的rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白抑制雞胚死亡和出血能力有所下降。合適劑量的rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在雞體內具有顯著的抗病毒活性和免疫增強活性。【結論】rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白在雞體內外均具有ChIFN-α和ChIL-2蛋白的雙重生物學活性,這為進一步研究以rChIFN-α-linker-ChIL-2蛋白為主要成分的基因工程抗病毒制劑在雞體內抗病毒活性研究奠定了基礎。

    1—2月齡荷斯坦奶牛不同組織中FMDV受體亞基αv、β3、β6 mRNA轉錄水平的相對定量研究
    獨軍政,常惠蕓,薛 霜,高閃電,叢國正,邵軍軍,林 彤,包慧芳,才學鵬
    中國農業科學. 2010, 43(3):  605-611 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.022
    摘要 ( 1076 )   PDF (568KB) ( 648 )   收藏
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    【目的】建立檢測牛口蹄疫病毒(FMDV)受體亞基αv、β3、β6 mRNA相對轉錄水平的實時定量PCR方法,分析受體αvβ3和αvβ6在不同器官組織中的轉錄水平。【方法】在對牛FMDV受體基因克隆和測序的基礎上,設計實時定量PCR引物,以GAPDH為內參基因,采用△△Ct 相對定量PCR方法檢測分析FMDV受體亞基αv、β3、β6 mRNA在1—2月齡荷斯坦奶牛體內不同器官組織中的轉錄表達譜。【結果】αvβ3在荷斯坦奶牛24種組織中均有不同程度的轉錄表達;αvβ6在甲狀腺、硬腭、鼻內皮、喉頭、肺、食管、腎、后蹄冠狀帶等組織表達量較高,在唇、舌皮、軟腭、氣管、心臟、瘤胃、直腸、前蹄冠狀帶等組織轉錄表達量適中,在唾液腺、下頜淋巴結、肝、脾、肌肉等組織未檢測到表達;αvβ6在牛體內的表達分布與FMDV組織嗜性基本一致,αvβ6受體可能是決定FMDV組織嗜性的主要功能受體,αvβ3的組織分布似乎與FMDV組織嗜性無關,但不能排除αvβ3在病毒感染過程中的作用。【結論】建立了檢測FMDV受體亞基mRNA在不同器官組織中表達水平的相對實時定量PCR方法。

    研究簡報
    棉纖維特異表達藍銅蛋白基因(GhBCP1)的克隆與鑒定
    田琴,李艷軍,郭芳,張新宇,王海云,孫杰
    中國農業科學. 2010, 43(3):  612-617 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.023
    摘要 ( 822 )   PDF (575KB) ( 664 )   收藏
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    【目的】對從棉纖維細胞分離獲得的基因GhBCP1進行序列和表達分析,初步分析其功能。【方法】采用mRNA熒光差異顯示結合cDNA末端快速擴增技術克隆基因全長cDNA序列,用生物信息學方法對獲得的cDNA序列及推定氨基酸序列進行分析,并用熒光實時定量PCR法研究基因在不同組織中的表達。【結果】克隆了一個棉纖維特異表達基因的全長cDNA,命名為GhBCP1(GenBank登錄號:EF222282),該cDNA全長721 bp,含有一個編碼176個氨基酸蛋白的開放閱讀框。BLAST分析表明該基因所編碼產物為一個藍銅蛋白。Southern雜交分析表明該基因在陸地棉(Gossypium hirsytum L.)中有2個拷貝。實時熒光定量PCR分析發現該基因在棉花纖維細胞特異表達,在纖維發育過程中,GhBCP1轉錄產物的累積主要發生在纖維細胞發育由伸長向次生壁合成轉換階段。【結論】GhBCP1基因的組織特異性和發育階段性表達初步證明該基因的功能可能與次生壁合成的起始密切相關。

    2個新的鱗翅目OR83b類化感蛋白基因的克隆和序列分析
    修偉明,張逸凡,楊殿林,董雙林,劉玉升
    中國農業科學. 2010, 43(3):  618-625 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.024
    摘要 ( 792 )   PDF (1016KB) ( 645 )   收藏
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    【目的】分離和克隆昆蟲觸角中一類非常保守的嗅覺受體蛋白基因全序列。【方法】采用簡并引物反轉錄多聚酶鏈式反應(RT-PCR)和cDNA末端快速擴增(RACE)技術克隆基因,用生物信息學方法對獲得的cDNA全序列及推導的氨基酸序列進行分析。【結果】從甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)和斜紋夜蛾[Spodoptera litura (Fabricius)]雄蛾觸角中擴增得到2個分別為1 906 bp和2 483 bp的OR83類化感蛋白基因的cDNA,開放閱讀框(ORF)編碼473個氨基酸,命名為SexiOR2和SlitOR2。通過在GenBank中進行序列的同源性比較,發現這2個鱗翅目化感蛋白新序列與已知蛾類昆蟲的OR83b類化感蛋白氨基酸序列具較高的同源性。【結論】明確了所獲得的2個鱗翅目蛋白新序列屬于OR83b類化感蛋白。

    外來入侵害蟲新菠蘿灰粉蚧在中國的風險性分析
    覃振強,吳建輝,任順祥,萬方浩
    中國農業科學. 2010, 43(3):  626-633 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.025
    摘要 ( 955 )   PDF (219KB) ( 670 )   收藏
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    【目的】分析外來入侵害蟲新菠蘿灰粉蚧(Dysmicoccus neobrevipes Beardsley)在中國的風險性。【方法】根據國際植物檢疫措施標準(ISPM)規定的有害生物風險性分析(PRA)程序,本文從新菠蘿灰粉蚧國內分布狀況、潛在危害性、受害栽培寄主的經濟重要性、傳播擴散的可能性及危險性管理難度等5個方面對其在中國的風險性進行了定性、定量分析。【結果】新菠蘿灰粉蚧在中國的綜合風險值R為2.12。【結論】表明新菠蘿灰粉蚧在中國是高度危險的檢疫性有害生物。

    水稻暴雨災害保險氣象理賠指數設計
    婁偉平,吳利紅,姚益平
    中國農業科學. 2010, 43(3):  632-639 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.026
    摘要 ( 1032 )   PDF (286KB) ( 932 )   收藏
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    【目的】設計水稻暴雨災害保險氣象理賠指數,為開展水稻政策性農業保險提供技術支撐。【方法】根據水稻遭受暴雨災害造成的減產率與氣象因子、下墊面條件的關系,建立單季稻暴雨災害減產率模型, 利用GIS技術將減產率確定到各種復雜地形下,綜合區域產量指數保險和氣象指數保險的優點,設計精細化到自然村或村民小組一級的水稻暴雨災害保險氣象理賠指數。【結果】確定了以自然村或村民小組為基本區域的水稻暴雨災害保險氣象理賠指數。不同的典型降雨過程和0716號強臺風“羅莎”影響過程資料對單季稻暴雨災害減產率模型的模擬結果表明,該模型能有效地模擬復雜地形下單季稻遭受暴雨災害減產率分布, 能提供可信度高的單季稻暴雨災害災損評估。當模型計算的水稻減產率≤30%時,理賠指數為0,賠付率為0;水稻減產率大于30%時,理賠指數等于水稻減產率,賠付率為水稻減產率。【結論】單季稻暴雨災害減產率模型能根據降水量、風力計算浙江省杭州市余杭區各自然村單季稻遭受暴雨災害的減產率,在此基礎上結合區域產量和氣象指數優點設計的氣象理賠指數,在一定程度上有助于降低目前中國傳統農業保險中存在的弊病。

    西農薩能奶山羊脂肪酸合酶基因啟動子的克隆及活性測定
    張曉,羅軍,李建華,趙旺生,王偉
    中國農業科學. 2010, 43(3):  640-647 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.027
    摘要 ( 810 )   PDF (465KB) ( 465 )   收藏
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    【目的】克隆測定西農薩能奶山羊脂肪酸合酶基因(Fatty Acid Synthase,FAS)啟動子的全長序列,進行活性區域分析,為奶山羊FAS基因功能和表達調控機理研究提供依據。【方法】根據牛和人脂肪酸合酶基因啟動子的同源序列以及西農薩能奶山羊脂肪酸合酶基因5′UTR區域,分別設計上、下游引物,以西農薩能奶山羊全血DNA為模板克隆啟動子序列。依據生物信息學分析結果重設引物,將FAS啟動子基因分段克隆并連接到熒光素酶表達載體PGL-3,與Psv-β-半乳糖苷酶對照載體共轉染293、MCF-7細胞,進行熒光素酶活性檢測和β-半乳糖苷酶的活性檢測。【結果】FAS基因啟動子序列全長2 640 bp,與牛、人FAS啟動子序列同源性90%以上,包括數個潛在SP1、Ets、LSF等轉錄因子結合位點和CCAAT框、GC框。-1 040—-340 bp處可能包含啟動子活性中心,通過啟動子缺失片段試驗將活性中心范圍縮小至-721—-540 bp之間。【結論】通過克隆FAS基因啟動子區域,分析表明啟動子前端存在負調控元件,找出了啟動子最小活性中心。

    家蠶Bm595的表達、組織分布及亞細胞定位
    王帥玉,盛清,呂正兵,陳健,聶作明,王丹,劉立麗,沈紅丹,舒建洪,陳劍清,吳祥甫,張耀洲
    中國農業科學. 2010, 43(3):  648-654 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.028
    摘要 ( 839 )   PDF (524KB) ( 622 )   收藏
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    【目的】從家蠶蛹期cDNA文庫中獲得一條新基因Bm595,分析Bm595在家蠶體內的表達和定位情況。【方法】利用生物信息學分析Bm595序列,并構建重組表達質粒在大腸桿菌中誘導表達,以純化的融合蛋白抗原,制備多克隆抗體。用熒光定量PCR和Western blot方法分析Bm595基因在家蠶各組織中的分布。用免疫細胞化學的方法研究Bm595蛋白的定位情況。【結果】Bm595在五齡幼蟲的轉錄水平最高,卵中最低。Bm595在家蠶五齡幼蟲各組織中的轉錄水平由高到低依次為:睪丸、絲腺、腸、頭、卵巢、脂肪體、表皮、氣管。在表達水平方面,睪丸的表達量最高,其次是絲腺和頭,脂肪體有較明顯的表達。以家蠶Bm5細胞進行免疫細胞化學試驗,Bm595主要分布于細胞核內。【結論】在mRNA、蛋白質表達和細胞水平對Bm595進行初步表達分析和定位分析,為進一步研究該蛋白在家蠶中的功能提供重要依據。
    PP333誘導黃瓜子葉節差異蛋白表達的分析
    李鳳玉,潘德灼,梁海曼,陳偉
    中國農業科學. 2010, 43(3):  655-660 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.03.029
    摘要 ( 763 )   PDF (381KB) ( 685 )   收藏
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    【目的】了解和尋找PP333處理所導致的差異蛋白表達,為深入研究PP333的作用規律和機理獲取有價值的信息。【方法】 應用雙向凝膠電泳技術研究PP333處理后黃瓜離體子葉節培養物差異蛋白的表達,結合質譜分析和蛋白質數據庫檢索,確定所檢出差異蛋白質的性質和功能。【結果】雙向電泳檢測到黃瓜離體子葉節培養物蛋白點有1 000個左右, 質譜(MALDI-TOF-TOF/MS)分析鑒定出 5 個有信息價值的差異表達蛋白點,分別為14-3-3 蛋白(R2)、氨基肽酶(R7)、甲硫氨酸合酶(R11)、60s酸性核糖體蛋白(R20)和PEPC(R21)。這些蛋白質與代謝過程、蛋白質翻譯及信號轉導等關系密切。【結論】PP333 處理導致多種蛋白質表達發生改變,并通過多種蛋白質的相互協調作用調控植物體的生長發育。

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