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當期目錄

    2010年 第43卷 第1期 刊出日期:2010-01-10
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    水稻胚乳貯藏物代謝相關基因響應花后高溫脅迫的微陣列分析
    韋克蘇,程方民,董海濤,張其芳,劉奎剛,曹珍珍
    中國農業科學. 2010, 43(1):  1-11 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.001
    摘要 ( 978 )   PDF (455KB) ( 1131 )   收藏
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    【目的】揭示花后高溫條件下水稻灌漿過程中胚乳淀粉和蛋白貯藏物代謝相關基因的表達譜,并闡明部分重要功能基因對花后高溫脅迫的響應表達模式。【方法】利用人工氣候箱設高溫(日均溫度32℃,日最高溫36℃/日最低溫28℃)和適溫(日均溫度22℃,日最高溫26℃/日最低溫18℃)2個溫度處理,并在水稻開花后的不同時期取樣,對水稻胚乳貯藏物代謝各類相關基因的表達譜與表達模式進行高通量的cDNA微陣列檢測。 【結果】在水稻胚乳貯藏物代謝的相關基因中,以對高溫脅迫響應表現較遲鈍的基因居多,其高溫處理與低溫處理之間的雜交信號(nARVOL)比值(稱R值)大致在0.8—1.2,但隨高溫處理時間的持續,呈上調或下調差異表達的基因數量均有明顯增加;花后高溫對胚乳糖代謝和淀粉合成類基因表達的調控效應,不僅隨各個基因的功能類型、代謝途徑和灌漿進程的差別變化而異,而且其表達豐度及其上調或下調幅度在很大程度上還與該功能基因的同工型(或酶亞基)有關;高溫處理下水稻胚乳中的谷蛋白、醇溶蛋白和球蛋白類基因多呈下調表達特征, 但也會隨其所調控的蛋白亞基組分的不同而異,從而對胚乳貯藏蛋白的亞基構成和組分變化產生較大影響;與胚乳白貯藏物代謝密切相關的糖信號傳導類基因、核糖體蛋白類基因和逆境防御蛋白類基因普遍比直接參與胚乳貯藏物合成路徑的功能基因對高溫脅迫響應表現敏感。【結論】花后高溫脅迫對水稻胚乳灌漿貯藏物代謝的調控相當復雜,涉及到眾多的功能基因位點。

    中國20世紀80年代以來育成糯稻品種的品質及其優質達標率分析
    閔捷,湯圣祥,施建華,朱智偉
    中國農業科學. 2010, 43(1):  12-19 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.002
    摘要 ( 814 )   PDF (224KB) ( 749 )   收藏
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    【目的】分析中國近代育成糯稻品種的品質狀況和改良重點,為中國糯稻品質育種提供參考。【方法】依據農業部NY/T83-1988《米質測定方法》,分析中國自20世紀80年代初以來育成的570份糯稻品種的米質及其優質達標率。【結果】分析結果表明,檢測的570份糯稻品種7項米質性狀的平均值均達到或超過國家優質米Ⅲ級標準,優質達標率為64.4%—97.9%,平均81.9%。7項米質性狀全優的糯稻品種占供試品種的45.1%。20世紀80年代、90年代和2001-2007年3個不同時期的育成糯稻品種其7項米質性狀的平均優質達標率分別為81.5%、81.0%和84.3%;與20世紀80年代比較,2001-2007年的育成糯稻品種,其糙米率、糊化溫度和直鏈淀粉含量的優質達標率顯著提高,分別提高了6.0%、11.8%和13.4%,表明2001-2007年育成的糯稻品種的品質優于20世紀80年代和90年代育成的品種。分析同時指出,整精米率在3個時期的優質達標率分別為71.0%、58.3%和62.9%, 均低于其它6項米質的優質達標率;品種類型上,秈糯稻品種的品質一般遜于粳糯稻,應引起重視;就稻區而言,華中和北方稻區糯稻品種的品質優于西南和華南稻區。【結論】本研究認為,近25年來中國糯稻育成品種的品質總體優良,但其品質改良仍需加強,進一步提高整精米率,是糯稻品質遺傳改良的重要目標之一。

    利用BC3F1群體定位和分析甘藍型油菜A7-含油量QTL
    邵玉鎖,倪西源,黃吉祥,任麗平,趙 蔚,方小燕,曹明富,趙堅義
    中國農業科學. 2010, 43(1):  20-28 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.003
    摘要 ( 934 )   PDF (402KB) ( 906 )   收藏
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    【目的】通過構建BC3F1群體對第7連鎖群上一個影響油菜籽油分含量的主效QTL(A7-QTL)進行定位確認。【方法】在用SG-DH群體初定位基礎上以歐洲品種Sollux為輪回親本、目標區段含中國親本Gaoyou等位基因片段的DH系為供體構建近等基因系。用1 700個BC3F1單株基因型和其種子(BC3F2)表現型,采用WinQTLCartographer 2.5和SPSS 11.5軟件對A7-QTL進行精細定位以及標記和性狀的關聯分析。【結果】含油量QTL的置信區間在標記ZAAS849s-R131之間,范圍在21.7 cM左右,其LOD峰值為9.71,距離兩側最近標記RPSaA3和ZAAS839分別為0.9和2.1 cM,QTL的加性效應值是0.75;QTL區段內的單標記方差分析表明:目標區段內4個標記各3種基因型的含油量之間存在極顯著差異,標記ZAAS839處的差異最顯著(P=1.2×10-10);通過比較含油量和4個標記之間的對應關系,進一步推斷QTL最可能位于標記RPSaA3和ZAAS839之間或臨近。【結論】用BC3F1群體定位的QTL區間與DH群體分析結果相重疊,但置信區間明顯縮小;定位結果進一步確認了A7連鎖群上存在油分QTL的真實性,增加了在該區域存有參與控制油菜含油量基因的可靠性;QTL可能存在于標記RPSaA3和ZAAS839臨近區域,兩標記間距約3 cM。

    甜菜無融合生殖單體附加系M14雌配子體發育的超微結構觀察
    尚婭佳,申家恒,郭德棟,李偉,丁常宏,陸俊萍
    中國農業科學. 2010, 43(1):  29-38 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.004
    摘要 ( 825 )   PDF (3274KB) ( 605 )   收藏
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    【目的】闡明甜菜無融合生殖單體附加系M14雌配子體發育的超微結構特征。【方法】以甜菜無融合生殖單體附加系M14(Beta vulgaris L. VV+1C、2n=18+1)為實驗材料,利用電子顯微鏡技術對其雌配子體的發育過程進行研究。【結果】甜菜無融合生殖單體附加系M14為兼性無融合生殖體,二倍體孢子生殖為蝶須型(Antennaria-type)和韭型(Allium odorum-type),有性生殖為蓼型(Polygonum-type)。蝶須型為主要發育方式,超微結構特征為:雌配子體發育速度較快,從功能大孢子直到細胞化雌配子體時期,細胞器的種類與數量呈現增長趨勢:細胞核核仁較大,存在核仁泡,核孔明顯;核糖體數量多;線粒體的數量一直較多,從二核雌配子體出現內嵴,膜的結構變得清晰,八核雌配子體的線粒體基質呈電子透明狀,細胞化后期恢復到原來的狀態;質體的數量變化不大,形狀多樣,有的含淀粉粒;內質網呈分枝的管狀或交織成索狀分布在細胞核、液泡或細胞壁附近;高爾基體的數量相對較少,但在未退化的助細胞中十分豐富,活躍地分泌小泡;脂滴一直都存在,常與液泡及線粒體相互靠近;細胞化后期,絕大多數雌配子體的助細胞先后退化,極少數雌配子體只有一個助細胞退化,另一個宿存。韭型與蓼型雌配子體發育速度較慢,與蝶須型相比,直到單核雌配子體時期未見細胞器種類與數量發生明顯變化。蝶須型與韭型、蓼型雌配子體僅在功能大孢子與單核胚囊時期通過是否有胼胝質壁加厚以及珠孔端有無退化的細胞痕跡進行區分。【結論】蝶須型、韭型、蓼型雌配子體發育過程中的超微結構特征差異明顯,蝶須型雌配子體從功能大孢子至細胞化時期,雌配子體體積增大,細胞器的種類與數量隨之增加,呈現代謝旺盛狀態。推測蝶須型雌配子體在其后的發育中占優勢。單核雌配子體之前依據珠孔端是否有退化細胞痕跡以及有無胼胝質壁加厚可將蝶須型與韭型、蓼型從結構上予以區分。韭型、蓼型從功能大孢子至單核雌配子體時期,雌配子體的體積以及細胞質的成熟程度均呈緩慢增長趨勢。推測在其后的發育過程中大量退化。

    耕作栽培·生理生化
    不同產量類型水稻基因型氮素吸收、利用效率的差異
    殷春淵,張慶,魏海燕,張洪程,戴其根,霍中洋,許軻,馬群,杭杰,張勝飛
    中國農業科學. 2010, 43(1):  39-50 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.005
    摘要 ( 918 )   PDF (335KB) ( 1164 )   收藏
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    【目的】明確不同產量基因型水稻氮素營養吸收、利用差異。【方法】采用大田試驗,以長江中下游地區5種生育期類型中相對高產和低產的20個粳稻品種為材料,研究施氮量為225 kg?hm-2水平下兩種產量類型水稻的產量、氮素積累量、氮素吸收速率和氮素利用效率的差異及其之間的相互關系。【結果】隨著生育期的延長,高產水稻類型的平均產量分別比低產類型高31.62%、31.94%、39.47%、26.21%和21.82%;氮素生育期累積量和氮素利用率隨著生育期的延長呈逐漸增加的趨勢,高產類型明顯高于低產類型;氮素階段性積累量和階段性吸收速率的變化為:移栽至拔節和拔節至抽穗階段為高產類型高于低產類型;抽穗至成熟階段部分基因型表現為低產類型高于高產類型,但差異不大。相關分析表明,水稻產量與氮素積累量、氮素利用率呈顯著或極顯著正相關,與各階段的氮素吸收速率亦呈正相關關系,其中移栽至拔節階段達極顯著水平,其余階段未達顯著水平。【結論】相對于低產基因型水稻,高產基因型在各個生育階段的氮素積累量、抽穗前的氮素吸收速率及氮素利用效率均較高。可見,高產與提高氮素的積累和利用在品種本身的改良上可得到統一。

    玉米雜交種對缺磷反應的生理機制及基因型差異
    袁碩,彭正萍,沙曉晴,王艷群
    中國農業科學. 2010, 43(1):  51-58 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.006
    摘要 ( 1104 )   PDF (377KB) ( 747 )   收藏
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    【目的】揭示玉米雜交種對缺磷反應的生理機制,為高產高效品種的大面積推廣應用提供科學依據。【方法】以蠡玉16、冀單28和寬誠10雜交玉米為供試作物,通過供磷和缺磷營養液培養研究缺磷對不同基因型玉米生長發育,根系形態、活性和生理特性的影響,并比較基因型間差異。【結果】與供磷比,缺磷的3個品種株高、地上部和整株干重及磷增長量均降低,根干重和根冠比均增加;根長依次增加61%、62%和18%,根半徑降低19%、29%和4%,根表面積增加31%、18%和13%;總吸收面積和比表面積降低;pH降低1.3、0.8和0.7個單位;吸收H2PO4?和耐低磷能力提高;根組織中酸性磷酸酶活性提高。不同基因型間存在顯著差異。【結論】缺磷時,蠡玉16干重增長最大,原因是其有較大的根長和根表面積,較活躍的根系吸收活性,較多的質子分泌,較強的耐低磷能力,較大的吸收速率和根內酸性磷酸酶活性。

    鋁脅迫誘導柱花草根系分泌檸檬酸
    左方華,凌桂芝,唐新蓮,玉永雄,李耀燕,黎曉峰
    中國農業科學. 2010, 43(1):  59-64 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.007
    摘要 ( 1055 )   PDF (329KB) ( 737 )   收藏
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    【目的】為揭示柱花草的耐鋁機制,對鋁誘導根系分泌檸檬酸進行了研究。【方法】采用水培方法,研究柱花草的耐鋁性及鋁對柱花草分泌檸檬酸的影響,并與紫花苜蓿進行對比。【結果】10 μmol?L-1 AlCl3對柱花草幼根生長的抑制不顯著,而3和5 μmol?L-1 AlCl3處理24 h后,紫花苜蓿幼根伸長明顯受阻、根尖的鉻天青著色明顯。鋁脅迫下柱花草根系分泌檸檬酸,且與鋁濃度(10、20、30 μmol?L-1 AlCl3)和處理時間(6、12、18、24 h)呈正相關,而紫花苜蓿根系無明顯分泌。10 μmol?L-1陰離子通道抑制劑(苯甲酰甲醛、尼氟滅酸、4,4-二異硫氰2,2-二磺酸、蒽9羧酸)顯著抑制鋁誘導的柱花草根系分泌檸檬酸。然而,鋁處理對柱花草根尖檸檬酸合酶活性的影響不顯著,蒽9羧酸處理也不改變該酶活性。【結論】根系分泌檸檬酸是柱花草抵御鋁毒害的可能機制,而陰離子通道介導此分泌過程。

    苗期弱光對花生光合特性的影響
    張昆,萬勇善,劉風珍
    中國農業科學. 2010, 43(1):  65-71 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.008
    摘要 ( 895 )   PDF (405KB) ( 1112 )   收藏
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    【目的】探討苗期不同弱光條件下花生(Arachis hypogaea L.)葉片光合特性的變化規律,為合理規劃麥套花生布局提供理論依據。【方法】以豐花1號為供試材料,在花生苗期用不同透光率的黑色遮陽網進行遮光,設置不遮光(CK)、遮光27%、遮光43%和遮光77% 4個處理。測定遮光后花生功能葉片的葉綠素含量、凈光合速率、光合曲線參數、熒光參數以及光合酶的活性,比較不同遮光處理間的差異。【結果】遮光后隨遮光程度的增強,花生葉片凈光合速率(Pn)顯著降低,氣孔導度(Gs)、細胞間隙CO2濃度(Ci)、光補償點、光飽和點、CO2補償點、CO2飽和點、羧化效率、RUBPCase和PEPCase活性顯著降低;葉綠素含量、表觀量子效率顯著增加,實際光化學效率ФPSⅡ和最大光化學效率(Fv/Fm)升高;即時光強和長期遮光處理均能明顯降低光合酶的活性。【結論】苗期遮光顯著降低花生葉片的光合速率,原因是氣孔限制、非氣孔因素即葉肉細胞光合活性下降和光系統Ⅱ光能分配變化;提高了花生利用弱光的能力;遮光27%的影響較小,可據此合理規劃麥套花生的種植規格。

    植物保護
    大豆抗煙粉虱的遺傳研究
    徐冉,李偉,張禮鳳,林延慧,齊波,邢邯
    中國農業科學. 2010, 43(1):  72-78 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.009
    摘要 ( 798 )   PDF (309KB) ( 648 )   收藏
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    【目的】煙粉虱(Bemisia tabaci Gennadius)是一種嚴重的災害性害蟲,對大豆的危害也十分嚴重。了解大豆對煙粉虱抗性的遺傳可為大豆抗煙粉虱育種提供參考。【方法】利用高抗煙粉虱種質滑皮豆和高感種質齊黃26,組配了齊黃26×滑皮豆、滑皮豆×齊黃26雜交組合,在山東濟南、冠縣構建了4個F2遺傳群體。調查了各群體和親本單葉感染煙粉虱的平均數,采用植物數量性狀主基因+多基因混合遺傳分離分析方法,分析了不同組合、不同地點各遺傳群體抗煙粉虱的遺傳模式。【結果】不同組合、不同地點的F2群體抗煙粉虱的遺傳均符合2對主基因+多基因的混合遺傳模式,且主基因的遺傳率較高,分別為86.41%、85.72%、95.90%、95.26%;同一組合的F2遺傳群體在不同地點抗煙粉虱的遺傳模式相同,但主基因遺傳率差異較大。【結論】大豆抗煙粉虱既受主基因控制,又存在多基因效應,同時受環境條件影響。改良大豆品種對煙粉虱的抗性應重點利用主基因,同時兼顧多基因的積累。

    HrcJ參與了Ⅲ型分泌裝置的形成從而決定條斑病菌在非寄主上的過敏反應和在水稻上的致病性

    趙文祥,韓陽春,崔一平,趙梅勤,李玉蓉,鄒麗芳,陳功友
    中國農業科學. 2010, 43(1):  79-86 . 
    摘要 ( 907 )   PDF (547KB) ( 598 )   收藏
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    【目的】水稻條斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,Xooc)的hrp(hypersensitive response and pathogenicity)基因編碼形成的Ⅲ型分泌系統(type Ⅲ secretion system,T3SS),將致病性效應分子注入水稻細胞中,但Xooc的hrcJ基因在致病性中的作用以及其如何參與形成T3SS分泌裝置,并不明確。【方法】本研究根據標記交換原理對Xooc的hrcJ基因進行了敲除。【結果】發現hrcJ突變體喪失在水稻上的致病性和在煙草上的HR激發能力。酵母雙雜交顯示,HrcJ蛋白N端脂蛋白結構域可與HrcC互作,HrcJ蛋白C端跨膜結構域可與HrcV互作,提示HrcJ蛋白聯接于T3SS裝置的內膜和外膜之間。功能互補結果顯示,缺失脂蛋白結構域和跨膜結構域的hrcJ基因均不能恢復hrcJ突變體在煙草上的HR激發能力和在水稻上的致病性。RT-PCR結果顯示,hrcJ的表達受hrpX基因調控,hrcJ基因突變后不影響效應分子hpa1的表達。【結論】hrcJ基因是水稻條斑病菌致病性和非寄主上激發HR的關鍵因子,其基因產物參與了T3SS裝置的形成。

    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    植煙黃壤供氮特征研究
    劉青麗,任天志,李志宏,石俊雄,張恒,張云貴
    中國農業科學. 2010, 43(1):  87-95 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.011
    摘要 ( 888 )   PDF (384KB) ( 811 )   收藏
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    【目的】研究烤煙生長期間植煙黃壤的氮素礦化及供氮特征,為煙草氮素營養調控提供理論依據。【方法】選擇兩塊有機質含量存在差異的黃壤試驗田,每塊試驗田設休閑、植煙不施氮、植煙施氮90 kg?hm-2、植煙施氮120 kg?hm-2 4個處理,采用埋袋法進行田間原位培養。【結果】在烤煙生長期間,不施肥植煙土壤氮礦化存在兩個高峰,一是在烤煙旺長期(烤煙移栽后42 d左右),二是在烤煙打頂后(烤煙移栽后77 d左右)。在烤煙生長期間,隨著時間的推進礦化氮累積量增加,至烤煙移栽91 d左右,礦化氮累積量趨于平緩。有機質含量為15.5和23.7 g?kg-1的不施肥植煙土壤累積礦化量分別為80.4和88.5 kg?hm-2,打頂后土壤礦化氮量占其礦化氮總量的58%、65%。土壤有機質含量對土壤氮素礦化動態影響不顯著,肥料氮的施用導致土壤氮礦化動態波動幅度增大,在烤煙生長前期形成凈固定,對烤煙生長后期土壤凈礦化產生顯著正激發效應。【結論】調控煙草生長后期土壤氮素礦化,能夠減少煙草生長后期土壤氮素供應;減少煙草生長前期土壤無機氮固定,促進煙草生長前期無機氮釋放,也能在一定程度上緩解煙草生長后期土壤氮素供應過量的問題。

    不同農業利用方式對土壤重金屬累積的影響及原因分析
    白玲玉,曾希柏,李蓮芳,彭暢,李樹輝
    中國農業科學. 2010, 43(1):  96-104 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.012
    摘要 ( 1037 )   PDF (323KB) ( 1087 )   收藏
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    【目的】探討不同農業利用方式下土壤中重金屬的累積及其影響要素,制定有效降低土壤中重金屬含量的技術和策略。【方法】系統采集了吉林省四平市部分區域內設施菜地、露天菜地、大田玉米地及林地4種土地利用類型的148個樣品,分析了其Cr、Ni、Cu、As、Cd 、Pb、Zn等重金屬的含量,并進行了相應的調查。【結果】在研究區域內,不同利用方式對土壤中Cr、Ni、Cu、As、Cd、Zn的含量有較大的影響,平均含量順序均為:設施菜地>露天菜地>大田>林地,但對Pb含量的影響不顯著。4種土地利用方式中,以設施菜地中Cr、Ni、Cu、As、Cd、Zn的累積最多,其次是露天菜地、大田玉米地,林地未出現累積。研究的7種重金屬元素中以Cd的累積較嚴重,其次是Cu。其中設施菜地的Cd含量平均達0.467 mg?kg-1,超過了《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)中II級標準(0.3 mg?kg-1,6.5<pH<7.5),也相當于自然狀態下林地Cd含量平均值的5.2倍;但4種利用類型中其它重金屬含量的平均值均低于國家II級標準。分析認為,與土地利用年限相比,農用化學品、特別是肥料的質量和數量是導致不同利用方式下土壤重金屬含量差異的重要原因。【結論】土地利用方式對Cr、Ni、Cu、As、Cd、Zn的累積具有顯著影響,其中以設施菜地累積較顯著,避免重金屬含量較高化肥、有機肥和農藥的施用是防止土壤重金屬累積、促進土壤健康和可持續利用的重要保障。

    常溫秸稈還田菌群的篩選及分解稻稈特性研究
    劉長莉,王小芬,郭鵬,李培陪,沈海龍,崔宗均
    中國農業科學. 2010, 43(1):  105-111 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.013
    摘要 ( 831 )   PDF (374KB) ( 1255 )   收藏
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    【目的】對一組人工構建的常溫(28℃)菌群的分解能力及分解性質進行研究,以獲得常溫下能夠分解秸稈的微生物群及人工加速秸稈還田的分解技術。【方法】以多年堆積的稻草腐爛物為菌源,用改良的Mandels 培養基經長期富集培養和定向馴化獲得一組穩定的纖維素分解菌群。以標準的纖維素酶活性測定方法對分解過程中酶的活性進行評定,利用氣質聯機測定分解后的揮發性產物,用變性梯度凝膠電泳(DGGE)監測分解過程中菌種動態變化。【結果】5 d后稻稈總減重量達到39.6%,在培養基占總體積1/5、pH=6、培養第5天時纖維素內切酶(CMC)活性表現最高,達到14 IU?ml-1;培養過程中發酵液中有10余種揮發性產物,且不同時期產物的種類和濃度變化很大,從DGGE圖譜發現在培養不同時期菌種組成有很大差異,通過各條帶近緣種16s rDNA擴增信息構建系統樹可見,各條帶近緣種分別歸屬Clostridium、Brevibacillus、Bartonella、Bacteroidetes 4個屬。【結論】常溫纖維素分解菌群能夠加速稻稈分解。

    園藝
    溫室黃瓜產量相關農藝性狀QTLs的定位
    陳青君,張海英,王永健,李婉鈺,張峰,毛愛軍,程繼鴻,陳明遠
    中國農業科學. 2010, 43(1):  112-122 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.014
    摘要 ( 1037 )   PDF (336KB) ( 766 )   收藏
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    【目的】秋冬茬和冬春茬是目前中國日光溫室黃瓜栽培的兩種重要茬口,對兩茬黃瓜產量相關性狀的QTLs進行定位,為溫室黃瓜產量分子標記輔助選擇的研究提供理論依據。【方法】選用歐洲8號×秋棚自交系的113份黃瓜重組自交系(RILs)群體作為試驗材料,并利用該群體已經構建的包含182個標記的分子連鎖圖譜對與產量相關的9個性狀進行QTL分析。【結果】共檢測到58個QTLs,其中與單株平均產量相關的QTL 1個,定位于LG4連鎖群上;控制黃瓜日增重量的QTL位點6個,分別位于LG2、LG3、LG6連鎖群上;控制平均單瓜重的QTL位點5個,分別位于LG1和LG5連鎖群上;控制坐瓜數的QTLs2個,位于LG2 和LG4連鎖群上;控制化瓜率的QTL1個,位于LG7連鎖群上;控制第一雌花節位的QTLs28個,在1-8個連鎖群上都有分布;控制總葉片數的QTLs 8個,分別位于LG2、LG7和LG4連鎖群上;控制葉面積的QTLs2個,分別位于LG1和LG3連鎖群上。以上產量相關性狀的QTLs僅在一個茬口中被檢測到。控制雌花總數的QTLs5個,全部位于LG2連鎖群上,其中ffa2a、ffa2b是兩個茬口共有的QTLs,并且其遺傳效應方向一致。研究還發現若干QTL富集區域和成束分布的QTLs。【結論】本項研究共檢測到溫室黃瓜與產量相關的9個性狀的58個QTLs,其中ffa2a、ffa2b在兩個栽培環境中表達穩定。

    低溫、弱光及鹽脅迫下辣椒葉片的光合特性
    張志剛,尚慶茂
    中國農業科學. 2010, 43(1):  123-131 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.015
    摘要 ( 896 )   PDF (355KB) ( 949 )   收藏
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    【目的】探討低溫(18℃/10℃,晝/夜)、弱光(80 μmol?m-2?s-1)及鹽脅迫(70 mmol?L-1NaCl)下辣椒葉片光合特性的響應機制,為辣椒冬春設施生產中的溫、光、肥管理提供理論依據。【方法】以‘中椒4號’幼苗為試材,測定了辣椒葉片葉綠素含量、光合參數及葉綠素熒光參數等指標。【結果】弱光、弱光和鹽脅迫處理提高辣椒葉片葉綠素含量,降低葉綠素a/b比值,處理后15 d葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b含量分別比對照增加25.91%—35.75%、31.34%—44.78%、27.31%—38.08%,其他處理則降低葉綠素含量。低溫、弱光和鹽脅迫單一及復合逆境脅迫均導致辣椒葉片的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、光系統Ⅱ最大光化學效率、光合電子傳遞量子效率的下降及天線熱耗散、反應中心過剩光能的增加,各指標變化幅度較大的是低溫鹽脅迫處理。【結論】低溫、弱光和鹽脅迫單一、雙重或三重逆境下辣椒葉片凈光合速率均降低,各逆境導致凈光合速率下降的限制因子是不同的。低溫鹽脅迫對辣椒葉片光合參數、葉綠素熒光參數影響較大,其次為低溫弱光及鹽脅迫,影響較小的是弱光處理。

    喬砧富士蘋果改良高干開心形樹冠郁閉的評判參數
    尚志華,魏欽平,孫麗珠,王小偉,張 強,付立華
    中國農業科學. 2010, 43(1):  132-139 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.016
    摘要 ( 821 )   PDF (287KB) ( 857 )   收藏
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    【目的】研究富士蘋果改良高干開心形樹冠郁閉的評判參數,為蘋果郁閉園改造提供理論依據。【方法】以20年生改良高干開心形富士蘋果為材料,以樹干為中心,將樹冠分成不同層次、方位的50 cm×50 cm×50 cm的立方體,在生長期測量樹冠不同層次、部位的相對光照強度、不同枝(梢)類型的數量和比例、果實產量和品質分布。【結果】改良高干開心形樹冠的相對光照強度呈傘形,并有明顯的分布規律,垂直方向從下到上逐漸增大,水平方向外圍>中部>內膛;樹冠2.5 m高度以下層次的相對光照強度均小于31.48%;6月份葉幕形成階段,<30%的相對光照強度占樹冠體積的比例為47.62%,以后各生長階段均>50%;果實主要集中在1.5—2.0 m部位,單位面積產量 6.32×104 kg?hm-2;枝(梢)主要集中在樹冠2.5 m高度以下,占總枝(梢)量的82.92%,樹冠外圍 、中部和內膛枝(梢)比例分別為53.08%、36.92%、10.00%;整體長、中、短枝(梢)分別7.97%、53.63%、38.41%,每公頃枝(梢)總量為121萬條。【結論】富士蘋果改良高干開心形樹冠內小于30%相對光照強度占樹冠總體積的比例達到47.62%、生長季枝(梢)總量達到121萬條/ hm2和樹冠內膛枝(梢)比例小于10%是喬砧富士蘋果改良高干開心形樹冠郁閉的3個判斷指標,也是樹體結構開始改造或間伐的時期。
    間作芳香植物對沙地梨園土壤微生物數量與土壤養分的影響
    吳紅英,孔 云,姚允聰,畢寧寧,亓麗萍,付占國
    中國農業科學. 2010, 43(1):  140-150 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.017
    摘要 ( 828 )   PDF (318KB) ( 953 )   收藏
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    【目的】探討間作芳香植物對梨園土壤微生物數量和土壤養分的影響。【方法】以沙地梨園間作香矢車菊、香薄荷、香荊芥、藿香薊和檸檬羅勒為處理,自然生草為對照,分別于梨樹幼果期、果實膨大期和果實成熟期,測定分析不同土層土壤中微生物的數量和土壤養分的含量及其相互關系。【結果】梨園間作香矢車菊和檸檬羅勒較對照顯著提高各個發育時期和各土層中土壤微生物的數量,調節土壤微生物群落中真菌、細菌、放線菌的比例。和對照相比,其它處理對各發育時期和各土層中土壤微生物數量和比例的影響呈現出多態效應。不同處理條件下梨樹果實膨大期和果實成熟期各土層中微生物數量都高于幼果期,而且土壤微生物群落中真菌、細菌和放線菌的比例優于幼果期;不同處理條件下梨園0—20 cm土層內土壤微生物數量顯著高于20—40 cm土層。各處理和對照相比對土壤養分的效果呈現多種差異;隨著梨樹發育時期變化,土壤養分含量在不同處理條件下和梨園不同土層中的變化趨勢不同。相關分析表明,在沙地梨園間作芳香植物條件下,土壤中各類微生物的數量與土壤養分諸元素間也存在著多種顯著的相關關系。【結論】間作芳香植物對于沙地梨園土壤微生物數量及其群落中真菌、細菌和放線菌的比例與土壤中有效態養分含量具有良好的調節作用,其中檸檬羅勒對提高梨園土壤微生物數量、土壤養分含量的綜合效果最佳。

    貯藏·保鮮·加工
    稻米中毒死蜱和氟蟲腈的殘留規律及其暴露風險
    張存政,張心明,田子華,何丹軍,劉賢金
    中國農業科學. 2010, 43(1):  151-163 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.018
    摘要 ( 893 )   PDF (415KB) ( 825 )   收藏
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    【目的】從農田到餐桌全程研究毒死蜱、氟蟲腈在稻米生產及食用加工過程中的殘留消解規律,闡明不同用藥量、用藥次數與稻米中農藥殘留的關系,并以理論(MRL)與實際殘留數據,結合食用前加工過程的去除消解動態研究,分別計算入口前的殘留值,進行理論和準確暴露評估,分析大米的食用安全性,并以健康風險評估結果為理論依據,從食用安全的角度對實際生產的用藥模式進行調整,并重新界定最適的安全間隔期。【方法】田間試驗參照農藥殘留登記準則(NY/T788-2004)進行,采用氣相色譜法分析農藥殘留在稻米曝曬、貯存、淘洗、蒸煮過程中的消解規律,采用飲食曝露模型——參考劑量百分比(POR)、暴露邊緣(MOE)對不同年齡、性別人群進行急、慢性健康風險評估。【結果】(1)稻米中的農藥殘留及食用風險與田間用藥劑量及次數正相關,隨著施藥劑量、次數的增多,殘留量增大,對人健康風險上升。(2)食用加工過程中殘留消解研究表明,經曝曬、貯藏、淘洗、蒸煮后兩種藥劑的降解率分別為91.6%和96.16%,其中蒸煮過程對藥劑的降解作用最明顯。(3)對以稻米為主食的不同年齡、性別人群的暴露評估表明,稻米中毒死蜱對人健康風險遠高于氟蟲腈;慢性健康風險分析表明,對所有調查人群毒死蜱為高風險率,氟蟲腈為低風險率;急性健康風險分析表明,毒死蜱對兒童具有高風險,尤其是對農村人群中的男性風險較高,氟蟲腈對所調查人群均為低風險率;不同年齡與性別組成的人群面臨的風險不同,14歲前男孩面臨的風險大于女孩,農村地區兒童所面臨的健康風險高于城市兒童;14歲至成年之后的女性面臨的風險高于男性,農村人群面臨的健康風險高于城市人群。(4)研究發現安全收獲間隔期的合理界定是降低健康風險的關鍵點,當安全間隔期延長至14 d時,田間試驗中所有處理劑量稻米的食用健康風險均降至可接受范圍。【結論】稻米的食用安全性不樂觀,大米中殘留的毒死蜱對人群的健康風險較大,田間應減量使用,建議單次使用劑量不超過推薦劑量兩倍,安全間隔期不少于14 d,連續施用的間隔期不少于7 d;基于氟蟲腈的環境生態毒性,建議其在稻米中殘留限量引用codex標準0.01 mg?kg-1。
    pH對肌原纖維蛋白二級結構及其熱誘導凝膠特性的影響
    費英,韓敏義,楊凌寒,周光宏,徐幸蓮,彭增起
    中國農業科學. 2010, 43(1):  164-170 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.019
    摘要 ( 851 )   PDF (729KB) ( 1465 )   收藏
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    【目的】研究pH對豬肉肌原纖維蛋白二級結構α-螺旋及其熱誘導凝膠硬度、保水性及微觀結構的影響。【方法】采用圓二色譜(circular dichroism, CD)測定不同pH下,豬肉肌原纖維蛋白α-螺旋含量的變化;用物性測試儀測定相應pH下肌原纖維蛋白熱誘導凝膠的硬度,用離心法測定其保水性,同時利用掃描電鏡拍攝其微觀結構。【結果】隨著pH偏離肌原纖維蛋白等電點(pI)向中性范圍靠近,其α-螺旋含量及其熱誘導凝膠的保水性都逐漸增大;而凝膠硬度在pH 6.0時達最大值;在遠離等電點的中性條件下,肌原纖維蛋白凝膠具有較高有序性的微觀結構,而且結構均勻,酸性條件下凝膠的微觀結構有序性低,不均勻,且存在聚合物。【結論】豬肉肌原纖維蛋白α-螺旋含量與其熱誘導凝膠保水性呈正相關關系;蛋白含天然結構α-螺旋較多時,凝膠微觀結構比較有序,反之,凝膠微觀結構比較粗糙。

    畜牧·資源昆蟲
    一氧化氮合酶異構體在不同毛色羊駝皮膚毛囊中的存在差異
    曹靖,董常生,赫曉燕,董彥君,范瑞文,賀俊平,王海東,于秀菊
    中國農業科學. 2010, 43(1):  171-175 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.020
    摘要 ( 993 )   PDF (422KB) ( 618 )   收藏
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    【目的】研究羊駝皮膚毛囊中一氧化氮合酶(nitric oxide synthases,NOS)的存在差異。【方法】Dopa染色定位黑色素細胞;利用免疫組化和免疫印跡技術對不同毛色羊駝皮膚毛囊中NOS進行定位與定量分析,分析NOS在不同毛色羊駝皮膚毛囊中表達的差異。【結果】Dopa染色顯示黑色素細胞存在于羊駝毛囊鞘和毛乳頭中。免疫組化結果顯示3種NOS在白毛組和棕毛組皮膚毛囊中均有陽性產物。NOS1和NOS3表達呈弱陽性,NOS2表達呈強陽性;NOS1在毛乳頭細胞無陽性產物,在白毛組毛囊鞘細胞與棕毛組無顯著差異(P>0.05);NOS2在棕毛組毛囊鞘細胞與白毛組無顯著差異(P>0.05),在棕毛組毛乳頭細胞極顯著高于白毛組(P<0.01);NOS3在毛囊鞘細胞無陽性產物,在白毛組毛乳頭細胞與棕毛組無顯著差異(P>0.05)。免疫印跡顯示NOS2在棕毛組顯著高于白毛組(P<0.05)。【結論】NOS2參與調節羊駝毛色形成,為NO信號調節羊駝毛色形成機制的研究提供試驗數據。

    蜜蜂(Apis mellifera L.)幼蟲級型分化差異蛋白質組分析
    吳靜,李建科
    中國農業科學. 2010, 43(1):  176-184 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.021
    摘要 ( 1009 )   PDF (622KB) ( 659 )   收藏
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    【目的】對蜜蜂(Apis mellifera L.)蜂王與工蜂級型分化期的蛋白質組進行比較,以探明蜂王和工蜂在級型分化時期蛋白質表達調控方面的異同。【方法】采用雙向電泳建立蜂王和工蜂級型分化期蛋白質組表達 譜,獲得圖譜中蛋白質表達的數量、表達量、等電點和分子量等信息,然后進行比較蛋白質組研究。【結果】在幼蟲3日齡,蜂王表達288個蛋白質,工蜂表達259個蛋白質,2種級型蜂共有蛋白質為156個,其中25個蛋白質在蜂王中的表達量顯著大于(P<0.05)工蜂,34個蛋白質工蜂表達量顯著大于(P<0.05)蜂王,而蜂王和工蜂的特異蛋白質分別為132個和103個;到幼蟲5日齡時,蜂王表達274個蛋白質,工蜂為236個,這2種級型蜂共有蛋白質點為95個,其中蜂王15個蛋白質的表達量顯著大于(P<0.05)工蜂,工蜂26個蛋白質的表達量顯著大于(P<0.05)蜂王,而蜂王特異蛋白質點為179個,工蜂特異蛋白質點為141個;到蛹11日齡時,蜂王蛋白質組有311個蛋白質點,而工蜂則有278個蛋白質點,2種蜂共有蛋白質點為194個,其中蜂王45個蛋白質的表達量顯著大于(P<0.05)工蜂,工蜂35個蛋白質的表達量顯著大于(P<0.05)蜂王,而蜂王的特異蛋白質點為117個,工蜂特異蛋白質點為84個。【結論】在蜜蜂3日齡、5日齡、11日齡時,蜂王和工蜂的蛋白質表達譜存在顯著差異,蜂王表達的蛋白質總數和特有蛋白質數都較工蜂多,說明蜂王幼蟲的基因表達和代謝比工蜂幼蟲更加旺盛。2種級型蜂發育中所表達的共有蛋白質可能是它們發育所必須的管家蛋白質,但級型間部分共有蛋白質的表達模式存在較大差異,在3個日齡中蜂王和工蜂中所表達的特異蛋白質表明在級型分化中,不同級型需要不同的蛋白質來調節各自的發育。這些特異蛋白質是否是級型發育相關的功能蛋白質,還有待進一步的研究。

    獸醫
    豬呼吸與繁殖綜合癥病毒RT-LAMP檢測方法的建立
    鑫婷,侯紹華,賈紅,郭曉宇,丁家波,李延鵬,丁敏,朱鴻飛
    中國農業科學. 2010, 43(1):  185-191 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.022
    摘要 ( 883 )   PDF (698KB) ( 1080 )   收藏
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    【目的】建立一種適用于豬繁殖與呼吸綜合癥病毒的快速、靈敏、特異性檢測方法,即一步反轉錄環介導等溫擴增技術(RT-LAMP)。【方法】設計3對針對PRRSV N基因的8個位點的特異性引物,用優化后的反應體系檢測RT-LAMP的特異性、靈敏性并對臨床樣本進行檢測。【結果】RT-LAMP檢測方法從核酸抽提到檢測僅需要70 min,肉眼即可觀察檢測結果,該方法具有良好的特異性,靈敏度是RT-PCR的10 000倍,在對50份豬血液樣本RNA的檢測中,該方法與傳統的RT-PCR檢測方法具有很好的統一性(κ=0.83)。【結論】RT-LAMP檢測方法可快速、靈敏、特異的檢測PRRSV,并適用基層和現場檢測。

    豬囊尾蚴dUTPase基因的克隆、表達及其產物的酶學活性分析
    劉振勇,呂志慧,鄭亞東,竇永喜,喬 軍,駱學農,張 艷,景志忠,才學鵬
    中國農業科學. 2010, 43(1):  192-199 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.023
    摘要 ( 809 )   PDF (731KB) ( 636 )   收藏
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    【目的】克隆、表達豬囊尾蚴dUTPase基因并分析其酶學活性。【方法】通過RT-PCR的方法克隆豬囊尾蚴dUTPase基因,將其與pET載體連接并在原核系統中高效表達;表達產物經Ni柱純化后進行酶學活性測定。【結果】序列分析表明豬囊尾蚴dUTPase基因與六鉤蚴的dUTPase基因核苷酸同源性為100%,而且其氨基酸序列中同樣存在5個保守基序。SDS-PAGE顯示在21kD附近出現與目的蛋白大小相符的特異條帶,表達產物經純化后dUTPase的含量為2.863 mg?mL-1。酶學活性試驗證實重組dUTPase能特異性降解dUTP,同時EDTA可以抑制dUTPase的活性;而Mg2+可以增強豬囊尾蚴dUTPase的活性。【結論】成功克隆表達了豬囊尾蚴dUTPase基因并鑒定了它的酶學活性,為進一步研究dUTPase在豬囊尾蚴中的生物學功能奠定了基礎,同時也為抗豬囊尾蚴病的藥物設計和開發提供了研究基礎。

    豬帶絳蟲蟲卵及六鉤蚴膜超微結構的觀察
    孫曉林,才學鵬,米曉云,陳懷濤
    中國農業科學. 2010, 43(1):  200-205 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.024
    摘要 ( 1158 )   PDF (1155KB) ( 680 )   收藏
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    【目的】觀察豬帶絳蟲蟲卵和六鉤蚴膜的超微結構。【方法】豬帶絳蟲病患者用檳榔、南瓜籽法驅蟲,收集成熟蟲卵。次氯酸鈉法破殼后,等滲percoll溶液收集六鉤蚴,人工腸液激活六鉤蚴。掃描電鏡和透射電鏡觀察蟲卵和六鉤蚴。【結果】豬帶絳蟲成熟蟲卵呈卵圓形,直徑約為50—58μm,由胚膜、內胞質層、六鉤蚴膜和六鉤蚴等幾部分組成;發育期豬帶絳蟲六鉤蚴的膜結構由外向內分別是外胞膜殘留層、外胞質層(包括不規則較致密的外層和均質透明的內層)、胚膜(包括胚層和內胞質層)和六鉤蚴膜,而成熟六鉤蚴的膜結構僅六鉤蚴膜一層,厚度約為49—51 nm。【結論】豬帶絳蟲蟲卵和六鉤蚴膜的超微結構和縮小膜殼絳蟲(Hymenolepis diminuta)及肥胖帶狀絳蟲(T. saginata)的超微結構相似,但膜下層的糖原顆粒外周無包膜。

    研究簡報
    交替隔溝灌溉棉花群體生理指標的水氮耦合效應
    李培嶺,張富倉,賈運崗
    中國農業科學. 2010, 43(1):  206-214 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.025
    摘要 ( 781 )   PDF (363KB) ( 590 )   收藏
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    【目的】研究交替隔溝灌溉棉花群體生理指標、生物量、產量的水氮耦合效應。【方法】本試驗采用交替隔溝灌溉方式進行大田小區試驗,施氮量和灌水量采用二次通用旋轉組合設計,分析棉花群體生理指標在不同水、氮組合下(灌水量:37.48—218.52 mm;施氮量:56.2—134.2 kg?hm-2)的變化規律。【結果】棉花葉片光合勢(LAD)、作物生長率(CGR)、群體凈同化率(NAR)、葉面積指數(LAI)、產量、生物量的水、氮單因子效應表明,施氮量56.2—122.8 kg?hm-2時,各群體生理指標、產量、生物量與施氮量呈顯著的正相關。施氮量122.8—134.2 kg?hm-2時,LAD、CGR與施氮量呈顯著的正相關,NAR、LAI、產量和生物量變化不顯著。灌水量37.52—192 mm時,群體生理指標、產量、生物量與灌水量呈顯著的正相關。灌水量192—218.48 mm,LAD、CGR、LAI與灌水量呈顯著的正相關,NAR、產量和生物量變化不明顯。棉花群體生理指標、生物量、產量的水氮耦合效應表明,灌水量在37.52—192 mm范圍內,LAD、CGR、NAR、LAI隨灌水量增加而均增長,但增長趨勢隨施氮量增加而逐漸降低。灌水量在192—218.48 mm各群體生理指標、生物量、產量變化不顯著。施氮量56.2—95.2 kg?hm-2,群體生理指標、產量、生物量隨施氮量增加而增長,但增長趨勢隨灌水量增長而逐漸降低。施氮量從95.2增加到134.2 kg?hm-2,各群體生理指標、生物量、產量隨施氮量變化不顯著。【結論】交替隔溝灌能夠協調棉花群體生長發育,提高棉花產量和水、氮利用效率。

    萬壽菊屬品種資源遺傳關系的ISSR分析
    曾麗,趙梁軍,孫佳,趙子剛,楊帆
    中國農業科學. 2010, 43(1):  215-222 .  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.026
    摘要 ( 828 )   PDF (357KB) ( 728 )   收藏
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    【目的】通過ISSR分子標記研究品種資源遺傳關系,探討其種群遺傳多樣性水平和遺傳結構,為了解品種間遺傳多樣性、品種間親緣關系、育種及科學合理保存和利用現有萬壽菊屬種質資源提供理論依據和技術支持。【方法】對29份萬壽菊材料及2份孔雀草材料利用ISSR分子標記進行遺傳關系分析。【結果】用11個引物對31份萬壽菊屬材料進行PCR擴增,每個引物擴增的ISSR條帶數在5—11條,平均每條引物能擴增出6.8條帶,多態位點百分率為40%—100%。聚類分析結果表明,ISSR分類結果與傳統分類的結果基本一致,31份材料按照萬壽菊及孔雀草分為兩大類,并且同系列萬壽菊品種被劃為同一亞組。【結論】利用ISSR標記技術可較準確分析萬壽菊屬材料間的親緣關系及遺傳多樣性。

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