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當期目錄

    2007年 第40卷 第3期 刊出日期:2007-03-10
      
    作物遺傳育種·種質資源
    功能型水稻研究現狀和發展趨向
    蘇 寧,萬向元,翟虎渠,萬建民
    中國農業科學. 2007, 40(3):  433-439 . 
    摘要 ( 1438 )   PDF (308KB) ( 1623 )   收藏
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    介紹了功能型水稻的概念,重點闡述了國際和國內利用常規育種、誘變育種、分子輔助標記育種、轉基因育種等技術,在培育具有保健型、輔助療效型及其它特種功能型水稻新品種(系)研究中所取得的進展;結合當前食品發展的國際化趨勢,從功能型水稻育種目標的社會需求趨勢、加強功能型水稻種質資源創新、開發復合型安全性功能型水稻產品、運用生物技術培育功能型水稻和加強水稻功能性相關生理活性物質的作用機理研究等幾個方面展望了功能型水稻的發展趨勢。
    小麥低分子量麥谷蛋白亞基及其編碼基因研究進展
    趙獻林,夏先春,劉 麗,何中虎,孫其信
    中國農業科學. 2007, 40(3):  440-446 . 
    摘要 ( 1293 )   PDF (398KB) ( 976 )   收藏
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    小麥低分子量麥谷蛋白亞基(LMW-GS)約占種子貯藏蛋白的1/3,對面團延展性和食品加工品質有重要影響,是小麥品質改良的主要目標之一。由于其基因拷貝數較多,分子量小,且在電泳圖譜上與醇溶蛋白相互重疊,有關LMW-GS的研究遠不及HMW-GS深入。筆者系統論述了LMW-GS的命名和結構特征、編碼基因在染色體上分布及等位變異類型、Genbank注冊的LMW-GS基因及其分類、LMW-GS與品質的關系等,并結合作者的研究結果對LMW-GS基因的鑒定及分子標記開發進行了探討,目的是為低分子量亞基用于小麥品質改良提供理論基礎。
    基于SSSL的水稻重要性狀QTL的鑒定及穩定性分析
    趙芳明,朱海濤,丁效華,曾瑞珍,張澤民,李文濤,張桂權
    中國農業科學. 2007, 40(3):  447-456 . 
    摘要 ( 1577 )   PDF (425KB) ( 1119 )   收藏
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    【目的】單片段代換系(SSSL)是通過高代回交和分子標記輔助選擇構建的,只含有來自供體親本的一個染色體片段,遺傳背景與受體親本相同的品系。本研究的目的是利用SSSL檢測不同環境條件下水稻重要性狀的QTL。【方法】以32個SSSL為材料,隨機區組試驗設計,在2~4個季節中對水稻22個重要性狀的QTL進行分析。【結果】共鑒定出59個QTL,分布于第1、2、3、4、6、7、8、10和11號染色體上。其中的18個QTL能夠在2次以上重復檢出,穩定性較好的QTL占檢出QTL的30.5%,大多數農藝性狀的QTL效應較小、穩定性較差。不同的性狀,QTL穩定性不同,千粒重、粒長、谷粒長寬比、抽穗天數等性狀的QTL較穩定。穩定性好的QTL,不僅具有較大的加性效應,而且受環境影響較小。【結論】利用單片段代換系可以有效地對水稻重要性狀的QTL進行多年多季的穩定性分析。水稻大多數重要農藝性狀QTL的不穩定性,反映了水稻生長發育過程的可塑性,可能是通過栽培措施使水稻品種獲得高產優質的重要遺傳基礎。
    野生二粒小麥(Triticum dicoccoides)低分子量谷蛋白亞基基因的克隆與序列分析
    李巧云,安學麗,肖英,張 倩,張艷貞,夏先春,何中虎,晏月明
    中國農業科學. 2007, 40(3):  457-463 . 
    摘要 ( 1341 )   PDF (624KB) ( 787 )   收藏
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    【目的】旨在從野生二粒小麥中克隆新的低分子量谷蛋白亞基基因。【方法】首先通過SDS-PAGE方法對野生二粒小麥Y5和Y13的低分子量谷蛋白亞基(LMW-GS)進行鑒定,并利用基質輔助激光解析電離飛行時間質譜(MALDI-TOF-MS)方法確定其精確分子量。然后采用AS-PCR方法,運用1對LMW-GS特異的引物,分別從Y5和Y13中擴增并克隆了2個亞基的編碼基因(命名為LMW-Y5和LMW-Y13)。【結果】測序結果表明,所得基因均為完整的基因序列,包括上游區域、開放閱讀框和下游區域,無內含子存在。由核酸序列所推導出的氨基酸序列表明,這兩個基因的編碼蛋白(命名為LMW-Y5和LMW-Y13)均屬于LMW-i型亞基,分子量分別為38.9122 kD和31.8708 kD。其中LMW-Y5的分子量與質譜鑒定的分子量基本一致,表明該蛋白亞基沒有翻譯后修飾存在。但LMW-Y13的分子量與SDS-PAGE和質譜鑒定結果存在較大差異,其原因可能是在克隆過程中發生了重復區的堿基丟失。【結論】明確了野生二粒小麥兩個LMW-i型亞基的分子結構特征,并討論了LMW-i型亞基分子結構與品質的關系以及在小麥品質改良中的應用潛力。
    利用RIL-6群體研究HMW-GS對小麥品質指標的影響
    張華文,田紀春,管延安,楊延兵,任衛國
    中國農業科學. 2007, 40(3):  464-471 . 
    摘要 ( 1491 )   PDF (235KB) ( 723 )   收藏
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    【目的】小麥高分子量谷蛋白亞基(HMW-GS)與小麥品種的烘烤品質密切相關。利用重組自交系研究同一基因位點不同亞基和不同基因位點亞基組合對品質性狀的作用,為小麥品質改良提供參考。【方法】以含190個株系的RIL-6(重組自交系)群體為材料,研究HMW-GS對小麥主要品質指標的影響。【結果】同一基因位點不同亞基在籽粒硬度、干面筋含量和蛋白質含量等3個性狀上差異均沒有達到顯著水平;不同亞基組合對面團形成時間、面團穩定時間、斷裂時間、和面時間、沉淀值、面筋指數、拉伸曲線面積、延伸度、最大拉伸阻力、8分鐘尾高、峰高、面包體積、面包評分和面包堅實度等14個主要品質指標有不同程度的顯著影響;RIL-6群體的8種不同基因位點的亞基組合的蛋白質含量沒有顯著差異,其它各性狀包括面粉理化特性、面團流變學特性和面包品質指標均有不同程度的差異。【結論】同一基因位點不同亞基和不同基因位點亞基組合對小麥主要品質性狀具有重要作用。
    耕作栽培·生理生態
    小麥不同品種的氮素利用效率差異研究
    李 艷,董中東,郝 西,崔黨群
    中國農業科學. 2007, 40(3):  472-477 . 
    摘要 ( 1488 )   PDF (209KB) ( 960 )   收藏
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    【目的】研究小麥不同品種籽粒、葉片和莖稈的含氮量和氮素利用效率的差異。【方法】選用29個普通小麥品種,分別在正常和肥水虧缺環境下進行隨機區組試驗。【結果】小麥不同品種籽粒、葉片、莖稈的含氮量和氮素利用效率差異均達極顯著水平;不同環境間葉片、莖稈的含氮量和氮素利用效率差異也達極顯著水平,但籽粒含氮量差異不顯著;品種×環境互作只有葉片含氮量差異達極顯著水平;不同品種肥水虧缺下氮素利用效率均高于正常環境的氮素利用效率;在肥水虧缺和正常環境下分別篩選出5個和4個高效利用氮素的品種;兩種環境的籽粒和葉片的含氮量和氮素利用效率均存在極顯著的正相關,而莖稈含氮量兩種環境的相關不顯著;籽粒、葉片、莖稈的含氮量和氮素利用效率的小區遺傳率分別為48.4%、57.6%、17.4%和35.4%,而品系遺傳率分別為84.9%、89.1%、55.8%和76.7%。【結論】小麥各器官的含氮量和氮素利用效率存在著品種差異,可以通過雜交育種等手段,對其進行遺傳改良,培育既高產、優質又高效利用氮素的小麥新品種。
    接種根瘤菌和遮光對大豆固氮和光合作用的影響
    周相娟,梁 宇,沈世華,荊玉祥
    中國農業科學. 2007, 40(3):  478-484 . 
    摘要 ( 1362 )   PDF (304KB) ( 979 )   收藏
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    【目的】研究光合和氮素互作對大豆生長和光合作用的影響。【方法】以大豆黑農37為供試材料,采用接種根瘤菌和遮光相結合的手段,測定了接根瘤菌大豆在非遮光、遮光和復光條件下的生長及光合指標。【結果】非遮光條件下,接種根瘤菌顯著提高了大豆的生物量、葉綠素含量和光合能力;遮光條件下,根瘤菌發揮不出其優越性,受氣孔導度和非氣孔因素的影響,接菌大豆的光合速率比不接菌的對照低;恢復光照后,接種根瘤菌大豆的光合作用恢復程度也不如不接菌對照。【結論】大豆與根瘤菌的共生固氮需要在合適光照條件下才能發揮其促進生長和促進光合作用的正效應。
    不同耐濕基因型甘藍型油菜苗期對缺氧脅迫的生理差異響應
    張學昆,范其新,陳 潔,李加納,王漢中
    中國農業科學. 2007, 40(3):  485-491 . 
    摘要 ( 1436 )   PDF (408KB) ( 996 )   收藏
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    【目的】試圖闡明不同耐濕基因型甘藍型油菜苗期對缺氧脅迫的生理差異響應。【方法】試驗采用不同耐濕基因型的甘藍型油菜材料,對發芽種子和幼苗(3葉期)缺氧處理,測定種子發芽性狀和幼苗可溶性糖、脯氨酸、相對電導率、丙二醛(MDA)、過氧化物酶(POD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理指標。【結果】表明耐濕與不耐濕基因型相比具有顯著的差異。缺氧處理后耐濕材料發芽種子具有較高的相對發芽率、相對苗長、根長、苗重和活力指數,而相對電導率較低。3葉期幼苗缺氧處理后,耐濕材料可溶性糖和脯氨酸含量提高幅度顯著高于不耐濕材料,MDA和相對電導率則顯著較低;耐濕基因型POD活性顯著提高,CAT活性顯著降低,SOD酶活性有較大幅度提高并顯著高于不耐濕材料;不耐濕基因型則相反,POD活性顯著降低,CAT活性顯著提高,SOD酶活性幅度提高較小。【結論】缺氧脅迫下,甘藍型油菜耐濕基因型能顯著增加滲透調節有機物含量,同時啟動活性氧清除系統,減少膜脂化程度,提高抵御缺氧脅迫。
    根皮苷對平邑甜茶幼苗生理特性的影響
    張江紅,毛志泉,王麗琴,束懷瑞
    中國農業科學. 2007, 40(3):  492-498 . 
    摘要 ( 1401 )   PDF (876KB) ( 986 )   收藏
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    【目的】探討不同濃度根皮苷對平邑甜茶幼苗生理特性的影響。【方法】以平邑甜茶幼苗為試材,研究砂培條件下,不同濃度根皮苷對幼苗生物量和生理特性的影響。【結果】根皮苷濃度為0.001 mmol•L-1時促進幼苗生長,濃度達到1 mmol•L-1時開始抑制幼苗的生長,降低了干物質積累。隨著處理濃度的增加,抑制作用加強。用濃度為1 mmol•L-1的根皮苷處理幼苗,葉片和根尖的超微結構受到破壞。保護性酶活性在處理初期提高,隨著根皮苷濃度的增加和處理時間的延長,超氧化物歧化酶(SOD)活性一直增加,過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活性先上升后下降,丙二醛(MDA)含量增加,造成細胞膜傷害,膜脂過氧化。高濃度根皮苷降低了幼苗的光合速率和蒸騰速率。【結論】高濃度根皮苷對幼苗的生長有抑制作用,是造成重茬障礙的重要因素。
    植物保護
    小偃6號抗條銹性遺傳分析
    井金學,徐智斌,王殿波,王美南,姚秋燕,商鴻生,李振岐
    中國農業科學. 2007, 40(3):  499-504 . 
    摘要 ( 1478 )   PDF (418KB) ( 1057 )   收藏
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    【目的】小偃6號是20世紀70年代末利用長穗偃麥草基因育成的著名品種,具有高溫抗條銹性,研究其抗條銹遺傳規律,對揭示其抗病機制和培育持久抗病品種具有重要意義。【方法】在常溫[(10±1)℃~(16±1)℃]下,以小偃6號和銘賢169的雜交群體為研究對象,分析遺傳規律,利用中國春單體對抗條銹基因進行染色體定位,利用SSR對抗條銹基因進行分子標記。測定所用菌種為Cy28和Cy29-mut3。【結果】小偃6號對CY28、CY29 mut-3的抗病性均由1對顯性核基因控制。該抗條銹基因定位在4B染色體上。用4B上的11對SSR引物對該抗條銹基因進行了分子標記,找到了一個與小偃6號抗條銹基因緊密連鎖的SSR標記Xgwm 107,這個標記位于4B染色體的長臂上,連鎖分析表明其遺傳距離為7.08 cM。【結論】經典遺傳學分析、單體分析、分子標記研究均支持將小偃6號的常
    云南省馬鈴薯致病疫霉毒性基因組成及毒力結構研究
    趙志堅,李燦輝,曹繼芬,孫道旺,楊明英,王 軍
    中國農業科學. 2007, 40(3):  505-511 . 
    摘要 ( 1067 )   PDF (375KB) ( 744 )   收藏
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    【目的】對致病疫霉群體的毒性變異及其分布進行研究,促進抗病育種和病害的有效控制。【方法】用一套完整的鑒別寄主對2000~2003年云南省29個馬鈴薯產區的致病疫霉的毒性基因組成及毒力結構進行了系統的測定。【結果】云南省馬鈴薯致病疫霉含有目前已知的全部毒性基因,能克服所有已知的主效抗性基因。各個毒性基因出現的頻率不同,在2.9%~97.8%之間。所有供試的136個馬鈴薯致病疫霉菌株均是含有多個毒性基因的廣譜毒力類型,可分為28種不同的毒力結構,每種類型含有4~11個毒性基因,平均含有7.3個毒性基因。毒力類型1.3.4.7.9.10.11、1.2.3.4.6.7.9.10.11、1.3.4.6.7.9.10.11以及3.4.6.9.10.11是云南省馬鈴薯致病疫霉的主要組成類型。滇東北、滇西北大春一季作種植區和滇中多季作種植區顯示了較高的毒力多樣性。含有全部11個毒性基因的超級毒力類型1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11在云南首次被檢測到。【結論】云南的馬鈴薯致病疫霉表現出較高的毒力結構多樣性和高度復合性。已知的主效抗性基因大部分在云南喪失了抗性,新的抗源或育種策略需要被發展。
    煙草黑脛病菌培養性狀的研究
    馬國勝,高智謀
    中國農業科學. 2007, 40(3):  512-517 . 
    摘要 ( 1312 )   PDF (633KB) ( 854 )   收藏
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    【目的】對煙草黑脛病菌的若干培養性狀進行研究,進一步了解煙草黑脛病菌的培養特性的穩定性,為煙草黑脛病的相關研究和綜合治理提供試驗依據。【方法】從安徽10個主要生產煙草的市(縣)多點采集發生煙草黑脛病的煙株,采用組織分離法進行病原菌分離,經純化后獲得69個煙草黑脛病菌(Phytophthora nicotianae Breda de Haan var. nicotianae Waterh.)菌株,對其進行游動孢子囊的誘導、配對培養、生長特性測定等進行研究。【結果】煙草黑脛病菌的主要培養性狀為:異宗配合,與標準相對交配型菌株配對培養可以產生有性器官;卵孢子球形,滿器或不滿器,雄器圍生,藏卵器小;孢子囊多近球形,乳突明顯,有雙乳突現象,孢子囊具脫落性,且孢子囊柄短,不對稱孢子囊較常見,孢子囊外著生有長短不一的附屬絲;菌絲最適生長溫度為20~30℃,最高生長溫度大于35℃,小于40℃,最低生長溫度大于8℃,小于10℃。【結論】供試煙草黑脛病菌的培養性狀與前人的研究結論基本一致,初步認為10多年來生態環境和農業措施的變化沒有導致煙草黑脛病菌的生長性狀發生較大的改變,表明煙草黑脛病菌的培養性狀是較為穩定的。
    高親和力的農藥克百威單克隆抗體的制備及鑒定
    楊金易,吳 青,王 弘,潘 科,雷紅濤,肖治理,鄭曉鋒,孫遠明
    中國農業科學. 2007, 40(3):  518-523 . 
    摘要 ( 1271 )   PDF (410KB) ( 973 )   收藏
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    【目的】制備高親和力農藥克百威單克隆抗體,建立克百威殘留免疫檢測方法,控制克百威殘留,保障人民身體健康與保護環境。【方法】合成克百威半抗原BFNB,用人工抗原BFNB-BSA免疫Balb/c小鼠,取脾細胞與骨髓瘤細胞在PEG4000作用下融合,經間接ELISA篩選及顯微克隆法亞克隆,分離出陽性細胞株,腹水誘導法及辛酸-硫酸銨沉淀法大量制備及純化單克隆抗體,間接ELISA法測定抗體滴度及親和力,間接競爭ELISA法測定抗體特異性。【結果】獲得1株穩定分泌抗克百威單克隆抗體的雜交瘤細胞株5D3,其培養上清和腹水抗體滴度分別為1﹕2.048×103和1﹕1.024×106,其抗體亞類為IgG1,親和力常數為2.54×109 L•mol-1,IC50為1.18 ng•ml-1,最低檢測限為0.01 ng•ml-1。與克百威降解產物呋喃酚的交叉反應率為4.59×10-4%,另外幾種結構類似的氨基甲酸酯類農藥的交叉反應率均小于3.0×10-4%。【結論】此抗克百威的單克隆抗體親合力高、特異性強,為建立克百威簡便、快速、特異的免疫檢測方法奠定了基礎。
    土壤肥料·節水灌溉
    盆栽條件下紅黃泥微生物量氮和固定態銨的動態變化
    仇少君,彭佩欽,李 玲,劉 強,榮湘民
    中國農業科學. 2007, 40(3):  524-531 . 
    摘要 ( 1239 )   PDF (320KB) ( 625 )   收藏
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    【目的】研究盆栽條件下紅黃泥微生物和晶格對有機、無機氮源的固定以及土壤微生物量氮(SMBN)和固定態銨的動態變化。【方法】采用15N示蹤技術對有機無、機氮源交叉標記進行盆栽試驗,設置單施尿素(15NU)、標記尿素與稻草配施(15NU-S)和標記稻草與尿素配施(15NS-U)3個處理。【結果】在水稻生育期內,SMBN和固定態銨占全氮比例分別為2.20%~4.00%和4.77%~ 8.37%;SMBN在孕穗期出現最低值,各處理固定態銨在分蘗期出現最低值。水稻成熟時,SMBN和固定態銨各處理間差異不顯著。微生物和晶格固定的尿素氮分別為4.01~15.14 和0.47~4.82 mg•kg-1,占施用尿素氮的1.76%~8.83%和0.28%~2.11%;固定的秸稈氮分別為0.97~2.85和0.09~0.50 mg•kg-1,占施用秸稈氮的1.69%~4.98%和0.15%~0.87%。有機無機肥配施促進了微生物對尿素氮的固定,降低了晶格的固定。單施尿素處理和有機無機肥配施處理SMBN的最大釋放率為66.04%和69.15%,固定態銨最大釋放率為87.75%和87.64%。【結論】盆栽水稻條件下,土壤微生物和礦物晶格對外源氮的固定和釋放是一個動態的過程,有機無機肥配施對SMBN和固定態銨有明顯影響。
    玉米對持續干旱的反應及紅壤干旱閾值
    陳家宙,王 石,張麗麗,呂國安
    中國農業科學. 2007, 40(3):  532-539 . 
    摘要 ( 1289 )   PDF (464KB) ( 883 )   收藏
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    【目的】研究玉米對紅壤干旱的反應以及紅壤干旱程度定量表達和干旱閾值。【方法】在田間小區遮雨條件下種植夏玉米,設置連續干旱12~36 d等6個處理,用FDR水分儀每日測量0~60 cm不同土層含水量,定期觀測玉米植株生長狀況和氣孔導度,收割后考種。【結果】玉米的株高、莖粗、氣孔導度、根系數量等測量值在不同干旱天數之后顯著降低,在不同土壤干旱程度下出現閾值反應,連續干旱25 d之后,玉米籽粒產量顯著降低5%。干旱過程中,土層貯水量和累積相對失水量之間的關系可以用對數線性方程表示,將方程的斜率轉換為取值在[0,1]區間的指數D,可以定量表達土壤干旱程度。【結論】D值既可以表示土壤干旱狀況又可以表示作物受旱程度,玉米拔節-抽穗期紅壤干旱程度D達到0.55則產量顯著降低。
    不同土壤水分條件下冬小麥根、冠平衡與生長穩定性研究
    高志紅,陳曉遠,羅遠培
    中國農業科學. 2007, 40(3):  540-548 . 
    摘要 ( 1177 )   PDF (351KB) ( 803 )   收藏
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    【目的】研究不同土壤供水條件下冬小麥不同生育階段的根、冠平衡與生長穩定性。【方法】利用管栽試驗對供試冬小麥設置11種供水處理。即充分供水、中度缺水、重度缺水、前期中度和重度缺水后分別在分蘗期、拔節期、開花期和灌漿期復水。測定作物根、冠干重。根據已經建立的根、冠關系模型,運用動力系統理論,研究根、冠生長過程中的平衡與穩定性。【結果】作物根、冠在一生中只有一個隨時間而變化的平衡點。水分脅迫使根、冠穩定生長的時間延長,脅迫愈重,延長愈多。復水后作物的穩定生長時間縮短,不穩定生長時間延長。中度水分虧缺條件下開花期復水后,作物的生長由穩定變為不穩定,直到其生育期結束。【結論】根、冠平衡的本質是,在作物的一生中,根和冠一直在追求生長過程中的相互平衡,但又永遠達不到平衡,根、冠始終處于不平衡狀態。水分脅迫抑制根、冠功能的發揮,使根、冠之間的影響減小,生長趨于穩定。復水使根、冠之間的相互影響增大,不穩定生長時間延長。開花期復水可以打破作物所固有的從開花始到灌漿止的較長時間的穩定生長,引起作物的不穩定生長,提高干物質積累速度。
    不同滴灌施肥方式下棉花根區的水、鹽和氮素分布
    侯振安,李品芳,呂 新,龔 江,王艷娜
    中國農業科學. 2007, 40(3):  549-557 . 
    摘要 ( 1236 )   PDF (654KB) ( 1145 )   收藏
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    【目的】探討不同滴灌施肥方式下土壤水、鹽、氮和棉花根系的分布,對于滴灌條件下水肥鹽的合理調控具有重要意義。【方法】在溫室條件下應用15N標記尿素進行了不同滴灌施肥方式對土壤水、鹽和氮素分布的影響及其與棉花根系分布之間關系的盆栽試驗。根據滴灌灌水(W)和施肥(N)的先后順序,設置4種不同氮肥施用方式:①氮肥在一次灌溉過程的前期施用(N-W);②后期(W-N);③中間(W-N-W);④全程施用(NW)。同時以傳統的氮肥直接施入土壤后澆灌(SN-W)為對照。【結果】土壤水鹽分布明顯受灌溉方式的影響,但滴灌條件下不同施肥方式對土壤水鹽分布無影響。氮肥滴灌施肥24 h后15N主要分布在0~20 cm深度土層,但不同施肥方式之間差異明顯。NW處理15N在土壤中的垂直分布最深,但水平分布范圍較小,且收獲后土壤硝態氮在下層大量積累,容易造成淋失。相比之下,N-W處理15N在0~20 cm土層分布最均勻,收獲后土壤硝態氮的殘留量也最小,且棉花根系的生長和分布也優于其它處理。【結論】滴灌條件下,氮肥在一次灌溉過程的前期施用有利于提高氮肥利用率,減少氮素的淋洗損失。
    園藝
    協同抑制番茄ACO1對果實成熟及病程相關蛋白基因表達的影響
    胡宗利,陳國平,呂麗娟,陳緒清,GRIERSON Donald
    中國農業科學. 2007, 40(3):  558-565 . 
    摘要 ( 974 )   PDF (489KB) ( 937 )   收藏
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    【目的】探討協同抑制番茄ACO1基因對果實成熟和病程相關蛋白基因表達、內源乙烯生物合成及果實耐貯性的影響。【方法】采用PCR或RT-PCR方法克隆了番茄ACC氧化酶1、ACC氧化酶3、EBF1、PR1、PR5以及NP24基因片段,并以此制備探針,以協同抑制ACO1的轉基因番茄和野生型番茄為研究對象,進行Northern雜交,同時測定了傷害葉片和果實的乙烯釋放量,并進行了果實貯藏試驗等。【結果】Northern雜交結果表明,番茄ACO1基因表達被抑制后,與果實成熟相關基因LeACO3和LeEBF1,以及病程相關蛋白基因LePR1、LePR5 和LeNP24的表達量急劇降低。乙烯釋放量測定試驗和果實貯藏試驗結果表明,協同抑制LeACO1番茄完整和受傷葉片以及完整果實內源乙烯釋放量相對于野生型番茄大大減少,成熟果實貯藏時間延長。【結論】協同抑制番茄ACO1基因表達的同時,與果實成熟相關基因和病程相關蛋白基因的表達也不同程度地受到抑制,而且其內源乙烯生物合成減少,果實耐貯性增強。
    大米淀粉的分子量分布及其與粘性的相關性研究
    許永亮,程 科,趙思明,熊善柏
    中國農業科學. 2007, 40(3):  566-572 . 
    摘要 ( 1283 )   PDF (297KB) ( 1303 )   收藏
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    【目的】研究大米淀粉的分子量分布和粘性,探討天然淀粉(直鏈淀粉和支鏈淀粉的混合體系)的分子結構與特征粘度的關系。【方法】以6種大米淀粉為原料,采用凝膠色譜法和烏式粘度計測定大米淀粉的分子量分布和特征粘度,用非線性回歸擬合分子量分布與特征粘度關系的數學模型。【結果】大米淀粉主要由支鏈淀粉、中間級分和直鏈淀粉3個級分組成。6種大米支鏈淀粉的平均相對分子質量約為0.90×108~15.60×108 g•mol-1,直鏈淀粉的平均相對分子質量約為4.06×106~6.58×106 g•mol-1。支鏈淀粉分子的分子量分布范圍較直鏈淀粉分子的窄。中間級分的分子量分布較寬。大米淀粉的特征粘度約為77.65~237.53 g•g-1。【結論】天然大米淀粉的比濃粘度、比濃對數粘度與濃度的關系呈二次曲線的特征。當支鏈淀粉的平均相對分子質量和摩爾比較大時,淀粉的特征粘度較高,較大的直鏈淀粉平均相對分子質量和摩爾比使特征粘度減小,用指數模型擬合淀粉分子量分布規律與特征粘度的關系可以達到較高的精度,該模型可為定量描述天然淀粉或直鏈淀粉和支鏈淀粉混合體系的粘度與其分子結構的關系提供一種方法。
    石榴貯期果皮褐變機理的研究
    張有林,張潤光
    中國農業科學. 2007, 40(3):  573-581 . 
    摘要 ( 1216 )   PDF (549KB) ( 1412 )   收藏
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    【目的】研究石榴貯期果皮褐變機理,探討防褐變技術。【方法】以采后陜西臨潼凈皮甜石榴為試材,研究了貯藏溫度、氣體成分和pH對果皮褐變的作用,測定了引起果皮褐變的主要物質單寧的變化規律,分析了抗壞血酸氧化酶(AAO)、多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)的活性與果皮褐變的關系。【結果】單寧是石榴果皮褐變的底物;AAO、PPO、POD活性與果皮褐變指數呈正相關性,CAT活性與果皮褐變指數呈負相關性。石榴在pH 4.0、(5.0±0.5)℃、5.0% CO2+8.0%O2+87.0%N2的氣體成分條件下貯藏,每隔5 d在(15±0.5)℃下間歇升溫處理24 h,貯藏120 d褐變指數僅為0.15。【結論】石榴貯期酶促單寧變性是果皮褐變的主要原因,在適宜的pH、貯藏溫度和氣體成分條件下間歇升溫貯藏,防褐變效果理想。
    畜牧·獸醫·資源昆蟲
    胎豬胰島源胰腺干細胞分離培養與誘導分化試驗
    馮若鵬,張慧茹,竇忠英
    中國農業科學. 2007, 40(3):  582-587 . 
    摘要 ( 1273 )   PDF (445KB) ( 1080 )   收藏
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    【目的】分離培養胎豬胰腺干細胞對其進行功能檢測。【方法】用先懸浮后貼壁的方法從胎豬胰島獲得胰腺干細胞,用免疫組化方法鑒定該細胞,以MTT法測定其不同代次的生長活性,誘導該細胞成為胰腺內分泌細胞并檢測其功能。【結果】分離得到的細胞不表達nestin,而表達導管上皮細胞標志ck-19、平滑肌標志α-actin,其在體外的生長行為有類似胚胎干細胞樣生長形態,細胞體外增殖活力很強,現已傳至18代,細胞經誘導后分化為分泌胰島素的胰腺內分泌細胞,并且伴隨著細胞超微結構的改變。【結論】通過本方法可以分離到胎豬胰腺干/祖細胞,經誘導分化可形成有功能的胰島樣細胞團并釋放胰島素。
    豬體外受精胚胎、孤雌激活胚胎以及體細胞核移植胚胎的體外培養
    張運海,潘登科,孫國杰,孫秀柱,李 燕,戴蘊平,李 寧
    中國農業科學. 2007, 40(3):  588-593 . 
    摘要 ( 1157 )   PDF (315KB) ( 1720 )   收藏
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    【目的】本研究系統比較了體外受精胚(IVFEs)、孤雌激活胚(PAEs)以及體細胞核移植胚(NTEs)的發育率和囊胚質量,同時還比較了PZM-3和NCSU-23兩種培養基培養對PAEs以及NTEs發育的影響。【方法】利用體細胞核移植技術、體外受精技術和孤雌激活技術分別生產豬的NTEs、IVFEs和PAEs,開展體外培養。【結果】(1)IVFEs、 PAEs 和NTEs的卵裂率分別為72.0%,66.0%和63.5%,各組間沒有顯著差異(P>0.05);囊胚形成率分別為11.0%,22.6%和16.9%,也不存在明顯不同(P>0.05);然而,在囊胚質量,即ICM細胞數/總細胞數的比例上, IVFEs和NTEs均優于PAEs(0.448%,0.356% vs 0.122%,P<0.05)。(2)對PAEs來講,以PZM-3為基礎培養基時囊胚率明顯高于以NCSU-23為基礎培養基時的處理組(35.4% vs. 22.6%,P<0.05);而對NTEs而言, 兩種培養基在支持胚胎形成囊胚方面的效果相當(26.6% vs. 21.1%,P>0.05),雖然PZM-3培養時胚胎卵裂率顯著低于NCSU-23培養組(47.5% vs. 63.5%,P<0.05)。【結論】(1)PAEs的囊胚質量在3種來源的胚胎中最差;(2)對PAEs理想的培養基,當用于NTEs培養時卻不一定是最佳的選擇。
    IGF-Ⅰ對不同綿羊皮膚中5個毛囊相關生長因子基因表達的影響
    李 巖,廖和榮,李知勉,孫 杰,李大全
    中國農業科學. 2007, 40(3):  594-600 . 
    摘要 ( 1092 )   PDF (503KB) ( 687 )   收藏
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    【目的】為探討外源性IGF-Ⅰ對綿羊皮膚中毛囊生長調控的影響。【方法】選取36只新疆細毛羊,隨機分成6組。在每只綿羊的左、右兩側肩胛前部分別進行拔毛、剃毛處理。同時在左側肩胛前部的拔毛、剃毛和正常區的交叉處注射0.5ml IGF-Ⅰ(10ng•ml-1),然后在第0、3、6、9、12、50天采取皮樣。用RT-PCR方法,測定各皮膚中GHR、IGF-Ⅰ、IGF-ⅠR、KAP3.2和KAP6-1的mRNA相對豐度。【結果】(1)IGF-Ⅰ可以下調正常皮膚中GHR基因的表達,對IGF-Ⅰ、IGF-ⅠR的表達沒有顯著的影響,能顯著提高KAP3.2和KAP6-1的轉錄水平;(2)IGF-Ⅰ在3 d內可降低拔毛皮膚中GHR的表達,6 d以上無明顯影響;對剃毛皮膚中的GHR表達無顯著影響。IGF-Ⅰ對拔毛皮膚中的IGF-Ⅰ和IGF-ⅠR的表達均無明顯影響;對剃毛皮膚中IGF-Ⅰ的表達有明顯的促進作用,但IGF-ⅠR的變化不明顯。IGF-Ⅰ對拔毛皮膚和剃毛皮膚中的KAP3.2 和KAP6-1的表達都能顯著提高,且表達模式也基本一致,KAP3.2的表達早于KAP6-1的表達。【結論】IGF-Ⅰ對綿羊皮膚中的GHR和IGF-ⅠR的表達均無顯著影響,對KAP3.2和KAP6-1的表達能顯著提高,但呈現出顛倒的特定時序性,這是否是外源性IGF-Ⅰ不能促進體內毛囊生長的原因所在,有待進一步研究。
    口蹄疫病毒非結構蛋白VPg1-2、VPg2-3、VPg3基因的克隆、表達及VPg1-2抗體持續時間的研究
    孫 明,王宏偉,田克恭,王傳彬,陳西釗,遇秀玲,金 萍,曹 振,許燕輝,趙心力
    中國農業科學. 2007, 40(3):  601-607 . 
    摘要 ( 1590 )   PDF (523KB) ( 732 )   收藏
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    【目的】表達口蹄疫病毒(Foot-and-Mouth Disease Virus,FMDV)非結構蛋白VPg1-2、VPg2-3、VPg3,用于FMDV感染與滅活疫苗動物鑒別診斷和其蛋白功能研究。【方法】對O 型口蹄疫病毒太保毒株3ABC 基因片段中的 VPg1-2 (3B1-2)、VPg2-3 (3B2-3)、VPg3 (3B3)基因進行擴增和亞克隆,并將它們分別插入pGEX-4T-1 表達載體構建了重組表達質粒,經IPTG誘導后,進行Western blotting 分析。以純化的VPg1-2表達蛋白為抗原建立間接ELISA,對背景清楚的實驗牛血清進行檢測。【結果】表達的VPg1-2、VPg2-3蛋白可與FMDV陽性血清發生特異性反應,表達的VPg3蛋白沒有反應。VPg1-2表達蛋白與對照組(C組)和滅活疫苗反復免疫組(CI組)牛血清均不發生反應,與未免疫直接攻毒組(D組)血清均發生反應,與部分免疫后攻毒組(I組)(4/7)血清發生反應,與部分I組(3/7)血清不發生反應;D組和I組VPg1-2表達蛋白抗體持續時間最長可達90 d以上,最早檢出相應抗體的時間為攻毒后第10天。【結論】表達的VPg1-2抗原用于健康牛群、免疫后未感染牛群以及未免疫感染牛群的鑒別診斷的特異性、敏感性達到100%,對免疫后感染牛群進行檢測時可能有一定的漏檢現象。
    卡介菌多糖核酸對內毒素誘發的實驗性山羊乳腺炎乳腺組織的保護研究
    苗晉鋒,馬海田,賈雪波,鄒思湘,陳偉華
    中國農業科學. 2007, 40(3):  608-613 . 
    摘要 ( 1068 )   PDF (499KB) ( 825 )   收藏
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    【目的】本試驗通過卡介菌多糖核酸對內毒素誘發的實驗性山羊乳腺炎乳腺組織的保護研究,探討灌注免疫增強劑BCG-PSN對乳腺組織的影響,研究調動乳腺自身的防御功能,以防治乳腺炎的發生。【方法】選取泌乳初期健康睢寧白山羊6只,左乳區經過乳頭管灌注卡介菌多糖核酸5 ml,右乳區灌入5 ml注射用生理鹽水作為對照,連灌6 d。第7天按50 µg•kg-1體重分別向左、右乳區灌注大腸桿菌內毒素。灌注前及灌注后0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、24 h觀察山羊整體及乳房局部變化。灌注24 h后,處死動物,取乳腺組織,部分Bouin氏液固定、部分液氮保存。【結果】臨床癥狀及病理切片觀察均顯示,山羊表現典型的急性乳腺炎癥狀。與灌注生理鹽水對照相比,乳腺灌注卡介菌多糖核酸能顯著降低乳腺組織中部分炎癥相關因子的含量及其基因表達水平。其中N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAGase)、髓過氧化物酶(MPO)、堿性磷酸酶(AKP)、誘導型一氧化氮合成酶(iNOS)活性顯著降低(P<0.05);IL-1β、TNF-α的含量及其mRNA表達水平均顯著降低(P<0.05),IL-6的含量顯著降低(P<0.05),其mRNA表達水平有所降低但差異不顯著(P>0.05)。【結論】灌注卡介菌多糖核酸可以抑制乳腺組織內IL-1β、TNF-α等炎性細胞因子及和炎癥相關酶的過度釋放、減輕炎癥因子對乳腺上皮細胞的損傷,對內毒素誘發的山羊實驗性乳腺炎有較強的保護作用。
    專論
    發展草地農業 確保中國食物安全
    任繼周,林惠龍,侯向陽
    中國農業科學. 2007, 40(3):  614-621 . 
    摘要 ( 1331 )   PDF (348KB) ( 859 )   收藏
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    通過對“糧-豬農業”和草地農業的綜合分析表明:在中國飼料用糧成為糧食生產主要壓力的情況下,中國堅持傳統的“糧-豬農業”,飼料用糧需求數量巨大,這種傳統的農業方式勢必對中國的食物安全造成嚴重威脅,而建立草地農業系統,將人食與畜食分開,走節糧型、非糧型飼料道路是減小糧食生產壓力、優化中國人口食物結構、確保糧食安全的一個有效措施。
    中國農業政策對農業支持水平演變實證研究
    宗義湘,李先德,喬立娟
    中國農業科學. 2007, 40(3):  622-627 . 
    摘要 ( 1471 )   PDF (317KB) ( 1072 )   收藏
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    【目的】定量評估市場經濟條件下中國農業政策對農業的支持水平,以便于國家間對比分析。【方法】以OECD政策評價方法為基礎,結合中國實際情況,對有關參數進行合理估計。【結果】中國農業支持水平總體呈上升趨勢,主要原因是20世紀90年代后期農業基礎設施投資的大量增加導致了一般服務支持的快速增加。價格支持政策以及稅費改革的實施使農業生產者支持水平由負向正轉變。生產者收入中來源于政策的作用在加入WTO之后明顯增加。【結論】中國的農業支持水平雖然在提高,但是與世界發達國家相比,仍然有很大差距,政府應進一步加強對農業的支持和保護力度,尤其是增加對生產者的直接支持。
    研究簡報
    復粒小穗高粱種質資源結構及遺傳分析
    劉明慧,高秋霞
    中國農業科學. 2007, 40(3):  628-632 . 
    摘要 ( 1545 )   PDF (243KB) ( 886 )   收藏
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    【目的】研究高粱小穗結構,完善其形態解剖和遺傳理論,探討在高粱雜種優勢利用和育種中的作用。【方法】采用筆者發現創制的復粒高粱材料SZ0,以及10個國內外高粱雙粒資源品種,對其農藝性狀、小穗結構觀察解剖,與普通(單粒)品種雜交進行遺傳分析。【結果】雙籽粒小穗是復粒高粱小穗的一種基本形式,在復粒品系SZ0的小穗中有高頻率的多小花、多籽粒、多雌蕊、多漿片、多花藥、多柱頭及孿生連體籽粒等結構特征;在109-雙粒(懷德)的小穗中有第三穎殼、雙芒、4個漿片等結構,存在低頻率的三籽粒小穗;高粱復粒性狀由1對基因控制,在TX431中復粒對單粒為顯性,在中國的農家品種109-雙粒(懷德)中復粒對單粒為隱性。【結論】復粒高粱小穗結構與傳統理論不同,表明高粱小穗的原始結構是多小花的,存在著多心皮子房;由于掌握了豐富的種質資源,國外相互矛盾的結論在本研究中同時再現,表明復粒性狀在不同品種中,受不同的一對基因控制,其相互關系有待進一步研究。
    丙烷脒對灰霉病菌菌絲形態和超微結構的影響
    陳安良,馮美杰,馮俊濤,何 軍,張 興
    中國農業科學. 2007, 40(3):  633-637 . 
    摘要 ( 1010 )   PDF (1349KB) ( 916 )   收藏
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    【目的】殺菌劑對病菌菌絲形態和超微結構的影響,是進行殺菌劑作用機理研究的基礎。【方法】采用掃描電鏡和透射電鏡,研究了丙烷脒對灰霉病菌菌絲形態和超微結構的影響。【結果】藥劑處理1 d后,菌絲局部不規則膨脹,菌絲隔膜間距變短;藥劑處理3 d,菌絲局部嚴重膨大,且膨脹部位失水畸形。透射電鏡觀察表明,藥劑處理1 d后,菌絲細胞線粒體體積增大、數目增多,細胞核的結構已不明顯,細胞內出現囊泡;3 d后,各細胞器結構紊亂,并含有大量的無膜透明內含物,有較大的空腔形成,細胞壁外圍沉積大量的外滲物,菌絲組織壞死。【結論】丙烷脒對灰霉病菌菌絲形態和超微結構的影響不同于常用殺菌劑品種,預示丙烷脒的作用機理獨特。對丙烷脒作用機理進行深入研究,有望發現殺菌劑新的作用靶標,為殺菌劑新品種的開發提供依據。
    土壤有機質含量的高光譜特性及其反演
    賀軍亮,蔣建軍,周生路,徐 軍,蔡海良,張春耀
    中國農業科學. 2007, 40(3):  638-643 . 
    摘要 ( 1565 )   PDF (383KB) ( 1014 )   收藏
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    【目的】應用高光譜技術闡釋土壤有機質光譜規律及對有機質在土壤中的含量進行定量分析,為土壤肥力測定和評價提供指導。【方法】利用ASD FieldSpec Pro地物光譜儀在自然環境條件下對不同有機質含量的土壤樣本進行光譜測量。通過對獲取的土壤樣品高光譜反射率進行倒數、導數、對數和標準化比值變換,運用統計單相關方法進行分析。【結果】確定了511 nm波長為診斷土壤有機質含量的敏感波段,采用450~750 nm可見光波段反射率均值對507~516 nm敏感范圍反射率均值進行標準化比值處理后獲得的有機質診斷指數(OII)對土壤有機質含量的估算精度較高,它們存在著簡單的線性相關關系。【結論】土壤有機質診斷指數(OII)反演模型為土壤肥力的快速測定提供了新的途徑。
    蠟梅花cDNA文庫構建及其高頻出現脂轉移蛋白cDNA的表達
    眭順照,李名揚,蔣 安,王 洋,秦 華,皮 偉,任 琛
    中國農業科學. 2007, 40(3):  644-648 . 
    摘要 ( 1207 )   PDF (450KB) ( 1073 )   收藏
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    【目的】構建蠟梅花cDNA文庫,分析蠟梅脂轉移蛋白基因的表達,為探索蠟梅冬季開花分子機理,分離克隆特色基因奠定基礎。【方法】以蠟梅花器官為材料,用SMART cDNA Library Construction Kit 構建文庫,RT-PCR分析基因表達。【結果】經測定原始文庫滴度達到1.4×106 pfu/ml,擴增總文庫滴度約為1010pfu/ml,重組率達到96%,插入片段在0.5 kb 以上,平均約1.1 kb,通過PCR 檢測,從總文庫中檢測到了表達豐度不同的蠟梅PI、AP3和LTP基因的特異片段,說明所構建的文庫覆蓋度高、代表性強,LTP基因具有內含子,而總文庫中擴增出的LTP基因不含內含子,說明所構建的cDNA文庫無基因組DNA污染, LTP基因在蠟梅開花各個時期均表現較高的轉錄水平,與EST分析時高頻率出現LTP序列的情況相符,證實所構建的文庫能夠反映蠟梅開花過程基因表達的基本情況。【結論】已獲得高質量的蠟梅花cDNA文庫,可以用于進一步的基因克隆或EST測序分析,這是首次正式報道蠟梅cDNA文庫的構建。LTP基因在蠟梅開花過程中可能具有重要的生物學功能,為探索蠟梅冬季開花分子機理提供了線索。
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