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當期目錄

    2007年 第40卷 第2期 刊出日期:2007-02-10
      
    作物遺傳育種·種質資源
    中國春小麥籽粒硬度puroindoline基因等位變異檢測
    陳 鋒,何中虎,陳東升,張春利,夏先春
    中國農業科學. 2007, 40(2):  217-224 . 
    摘要 ( 1113 )   PDF (317KB) ( 808 )   收藏
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    【目的】研究中國不同麥區春小麥籽粒硬度基因型分布規律,為小麥品質改良和各麥區間資源交流提供依據。【方法】以中國7個省、自治區的140份春小麥主栽品種、高代品系和主要親本為材料,采用單籽粒谷物硬度測試儀、特異引物的PCR擴增、PCR產物的酶切(PvuII內切酶)和改進的SDS-PAGE凝膠電泳對其SKCS硬度及其基因型進行鑒定。【結果】中國春麥區以硬質類型為主,共有野生型、Pina-D1b、Pinb-D1b、Pinb-D1c(先前未曾在中國冬麥區發現)和Pinb-D1p共5種類型。其中,Pinb-D1b在硬質麥占據主導地位,為51.5%;其次是Pina-D1b,為37.9%;Pinb-D1c和Pinb-D1p類型分別為4.9%和5.8%。后二者分布具有明顯的地域性,Pinb-D1c主要分布在青海,Pinb-D1p則主要分布在甘肅。各puroindoline突變型SKCS硬度值顯著高于野生型,Pina-D1b和Pinb-D1c類型SKCS硬度值顯著高于Pinb-D1b和Pinb-D1p類型。【結論】本試驗明確了puroindoline基因在中國春麥區的分布規律,總體上雖然以Pinb-D1b類型為主,但Pina-D1b類型分布也較為廣泛,尤其在黑龍江等地區,因其對品質加工有一定的負面影響,建議該類型分布比例較高的地區多引進一些其它相對優良的基因型,如Pinb-D1b類型等。
    小麥抗旱相關基因TaGSTF6的多態性
    毛新國,王愛萍,景蕊蓮,昌小平,賈繼增
    中國農業科學. 2007, 40(2):  225-232 . 
    摘要 ( 1063 )   PDF (401KB) ( 1101 )   收藏
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    【目的】研究TaGSTF6基因多態性與抗旱性的關系。植物谷胱甘肽-S-轉移酶(GSTs)是一類重要的受逆境脅迫誘導表達的酶類,能減少干旱等逆境脅迫導致的體內活性的氧積累,在植物的抗旱反應中發揮重要作用。【方法】以86份抗旱性不同的普通小麥品種和7份粗山羊草為材料,檢測TaGSTF6基因的核苷酸序列長度及堿基組成多態性,并預測氨基酸序列多態性。【結果】Northern分析結果表明,小麥幼苗中TaGSTF6基因受水分脅迫誘導表達。序列多態性分析發現在長達113.6 kb的核苷酸序列中有47個單核苷酸變異位點,其中23個SNP,24個InDel,二者的頻率分別為1SNP/4 940bp和1InDel/4 734bp,粗山羊草中SNP和InDel出現的頻率明顯高于普通小麥;僅在11份材料中預測到氨基酸序列多態性。根據核苷酸序列變異可能導致的氨基酸變異把基因編碼區的變異分為兩類:核苷酸轉換或顛換導致的單個氨基酸變異;堿基缺失導致的移碼突變或翻譯提前終止,其中大多數變異屬于移碼突變。【結論】盡管小麥基因組龐大,重復序列多,但在功能基因TaGSTF6中SNP的分布頻率非常低;雖然TaGSTF6受水分脅迫誘導表達,但其結構多態性分析未能揭示其多態性與小麥抗旱性之間的直接關系。
    西雙版納地區糯玉米品種四路糯、小黃糯的遺傳多樣性分析
    張金渝,張建華,楊曉洪,王波,金航,華秋瑾
    中國農業科學. 2007, 40(2):  234-243 . 
    摘要 ( 1353 )   PDF (394KB) ( 1025 )   收藏
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    【目的】研究西雙版納地區四路糯、小黃糯的遺傳多樣性和遺傳結構。【方法】利用SSR標記,對來自西雙版納地區不同來源的四路糯、小黃糯3個地方糯玉米品種7個亞居群及1個地方爆裂玉米和1個薏苡居群進行遺傳多樣性分析,并以黃早四和Mo17為對照,進行聚類分析。【結果】(1)用21對玉米核心SSR引物,在7個糯玉米亞居群中總共擴增出201個等位基因,平均多態信息量PIC值為0.82,標記索引系數MI值7.92,Shannon多樣性指數I為0.4094。(2) 品種內的遺傳分化系數在0.0968~0.2216之間,品種間的遺傳分化系數為0.3409。 (3) 遺傳相似度和聚類分析的結果表明:7個糯玉米亞居群被劃分為3組;與地方爆裂玉米及2個自交系的親緣關系較遠。【結論】四路糯和小黃糯均具有豐富的遺傳多樣性;不同品種間具有較大的遺傳分化;品種內居群間也存在一定程度的遺傳分化。
    棉花細胞質雄性不育花藥的活性氧代謝
    蔣培東,朱云國,王曉玲,朱 偉,張小全,解海巖,王學德
    中國農業科學. 2007, 40(2):  244-249 . 
    摘要 ( 1305 )   PDF (308KB) ( 996 )   收藏
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    【目的】闡述棉花細胞質雄性不育花藥的活性氧產生與清除的代謝規律。【方法】以棉花細胞質雄性不育系、保持系和雜種F1的不同發育時期花藥為材料,分析3個活性氧指標(超氧陰離子、過氧化氫和丙二醛)和活性氧清除酶(超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和過氧化物酶)的含量變化,比較3種材料的活性氧產生與清除的代謝狀況差異。【結果】比較分析發現,在不育系敗育初期的花藥中,超氧陰離子(O2•–)、過氧化氫(H2O2)和丙二醛(MDA)3個對細胞有毒性的活性氧指標均高于保持系或雜種F1的花藥,同時對活性氧具有清除作用的超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和過氧化物酶(POD)3個抗氧化酶活性也隨著提高,表明敗育初期花藥的活性氧增加對抗氧化酶有誘導作用。但在敗育盛期的不育花藥中,一方面O2•–、H2O2和MDA含量極顯著高,另一方面SOD、CAT、POD酶活性卻極顯著低,導致活性氧產生與清除失去平衡,這時花粉母細胞大量凋亡。在敗育后的花藥中,O2•–和H2O2含量與可育花藥相近,但MDA含量仍持續提高,以及SOD、CAT、POD酶活性持續降低,表明雄性細胞凋亡后活性氧對花藥仍有不利影響。【結論】花藥O2•–、H2O2和MDA的過量積累,以及其清除酶活性的顯著降低,這一過程在棉花不育花藥中是與雄性細胞凋亡同步發生的,但在恢復基因引入后的雜種F1花藥中,過量產生的活性氧可被清除。
    耕作栽培·生理生態
    超級稻群體籽粒庫容特征的初步研究
    吳文革,張洪程,吳桂成,翟超群,錢銀飛,陳 燁,徐 軍,戴其根,許 珂
    中國農業科學. 2007, 40(2):  250-257 . 
    摘要 ( 1098 )   PDF (272KB) ( 999 )   收藏
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    【目的】探索超級稻群體庫容形成及其構成特征。【方法】以具有代表性的5個秈型超級稻為材料,用汕優63為對照,比較研究超級稻群體籽粒庫容構成及特征。【結果】 (1)不同試點的超級稻品種均顯著或極顯著比對照增產,群體穎花量的增加是產量增加的直接原因。培育大穗是超級稻擴大庫容量、增加穎花量的主要途徑,而增穗并不能擴增群體總穎花量。(2)大穗是通過兩種途徑協調實現的:一是增加一次枝梗數及其上的平均著粒數,二是增加二次枝梗數但穩定二次枝梗上的平均著粒數; 其中增加二次枝梗數及其總粒數是主要的; 超級稻在一、二次枝梗數增加的同時,通過穩定二次枝梗上的平均著粒數而增加一次枝梗上的平均著粒數,優化穎花分布,提高全穗結實率而增加單穗籽粒重; 超級稻單穗重達4.0 g 以上, 平均比對照增重10.9% 。(3)超級稻產量潛力高,最大庫容達870 kg/667m2,顯著高于對照,平均增幅近10%;但最高庫容有效充實度在品種間、試點間變化較大,并無穩定優勢,平均為80.3%,略低于對照,故因種因地栽培是實現超級稻穩定超高產的關鍵。【結論】超級稻在穩定適宜穗數的基礎上通過協調增加一次枝梗數和二次枝梗數及其平均著粒數來增大穗型,通過優化一、二次枝梗上穎花分布來提高結實率從而增加單穗重。
    覆膜對小麥14C-儲備物在灌漿期轉運分配的影響
    龔月樺,楊俊峰,王俊儒,李生秀,劉普靈
    中國農業科學. 2007, 40(2):  258-263 . 
    摘要 ( 985 )   PDF (358KB) ( 898 )   收藏
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    【目的】闡明覆膜對西北旱地小麥花前同化的14C-儲備物在灌漿期轉運分配的影響。【方法】在小麥花前大約1周進行14CO2飼喂,在揚花和灌漿期對植株各部位的14C進行放射性測定。【結果】花前同化的14C在開花時約90%已儲存在莖鞘和穗軸中,10%存留在葉片中;開花后兩者都向籽粒轉運。成熟時葉片的14C幾乎都外運了,莖鞘和穗軸中還有大約65%的14C,籽粒中的14C分配率占30%~35%。覆膜小麥的14C向籽粒的轉運比對照慢。另外,覆膜小麥的葉面積大,葉片衰老慢,同化能力強,干物質多,籽粒產量高。【結論】覆膜使小麥增產的原因在于使小麥中前期生長加快,后期衰老延緩,因而綠葉面積大,同化能力增強,最終使得同化的干物質總量大大增加,所以產量增加;但并不促進同化物向籽粒的轉運分配。
    棉花高效嫁接新方法及其應用
    王彥霞,王省芬,馬峙英,張桂寅,趙家發
    中國農業科學. 2007, 40(2):  264-270 . 
    摘要 ( 1162 )   PDF (319KB) ( 1045 )   收藏
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    【目的】棉花體細胞再生植株、轉基因植株、莖尖培養植株等無菌苗直接定植成活率低,在一定程度上制約了生物技術和細胞工程在棉花遺傳改良等方面的應用,嫁接能夠改善這一狀況。本研究的目的是建立對大規模保存棉花遺傳分離群體、稀有種質資源和遠緣雜交不育材料具有特殊意義的高效嫁接技術。【方法】嘗試用“頂插”、“劈接”和“合接”等不同方式對棉苗進行嫁接,探索新的高效棉花嫁接方法。【結果】得到高效棉花嫁接合接法。采用此法時應提前培育健壯棉苗做砧木,砧木的苗齡≥接穗的苗齡;砧木和接穗苗齡相差1~2片真葉時嫁接效果較好,接穗至少保持1片葉子。砧木和接穗為不同品種與砧木和接穗為同一品種相比,后者的嫁接成活率較高,但嫁接不受基因型的限制,各種類型的棉花材料均可嫁接。【結論】“接合法”是實用有效的棉苗嫁接法。利用此技術大規模嫁接棉花轉基因植株、遺傳分離群體、常規棉株等,嫁接成活率在90%~100%。
    大豆根緣細胞對Al3+毒害的響應
    蔡妙珍,劉 鵬,徐根娣,劉文秀,龔春風
    中國農業科學. 2007, 40(2):  271-276 . 
    摘要 ( 1044 )   PDF (310KB) ( 915 )   收藏
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    【目的】研究大豆根緣細胞發育的生物學特性和對Al3+毒害的響應,為提高大豆的耐鋁性提供理論依據。【方法】以浙春3號和遼鮮3號為材料,采用懸空氣培法,研究大豆根緣細胞產生的數目、活性隨根長的變化及Al3+毒脅迫下根緣細胞形成和釋放的難易程度。【結果】大豆根冠周圍新形成的根緣細胞呈圓形,隨著生長逐漸發育成橢圓形或矩形或長條形。當根長為15~25 mm時,根緣細胞數目達最大值,浙春3號約3 000個,遼鮮3號約3 800個。去根緣細胞的大豆分別用100、200、300、400 µmol•L-1 Al3+溶液噴灑根尖,根緣細胞的數目和活性明顯低于0 µmol•L-1Al3+溶液噴灑的處理,且Al3+濃度越高,根緣細胞數目和活性下降幅度越大。200 µmol•L-1 Al3+、300 µmol•L-1 Al3+處理4 h,兩個大豆品種的PME活性明顯升高,400 µmol•L-1Al3+處理后PME活性均有明顯下降。這說明高濃度Al3+不利于根緣細胞的形成和釋放,降低細胞活性和PME活性,遼鮮3號的根緣細胞對Al3+脅迫反應更為敏感。【結論】Al3+毒害時,維持較高根緣細胞的數目、活性及PME活性是抗性品種耐鋁毒的重要途徑。
    植物保護
    水稻與白葉枯病菌互作的基因表達譜分析與差異性表達基因的識別
    吳茂森,田 峰,齊放軍,何晨陽
    中國農業科學. 2007, 40(2):  277-282 . 
    摘要 ( 1524 )   PDF (421KB) ( 1890 )   收藏
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    【目的】從基因組水平上闡明水稻在與白葉枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)感病互作條件下基因表達反應的特征。【方法】用cDNA-AFLP方法對Xoo接種處理不同時間的水稻細胞進行基因表達譜分析。【結果】在測定的大約4 000個水稻cDNA片段中,363個(9.1%)是差異性表達的,其中295個受Xoo誘導上調表達,68個被抑制下調表達。根據在不同互作時間點的表達特征,它們可分為7種表達類型。對31個差異片段的序列同源性進行分析,發現它們在己公布的水稻全基因組中完全相同的序列,但只有10個基因具有已知或推斷的生物學功能,其余21個基因功能未知。用熒光實時定量PCR分析法證實了cDNA-AFLP基因表達結果。【結論】構建了水稻-Xoo感病組合在細胞水平上互作的基因表達譜,從基因組水平上識別了一批受Xoo誘導或抑制表達、與水稻感病反應相關的基因,這些新基因的發現為開展水稻感病功能基因組學的研究提供了材料。
    番茄瘡痂病病原菌分類、抗性遺傳和分子標記輔助選擇進展
    楊文才,陳 佳,張曉敏,Francis David M
    中國農業科學. 2007, 40(2):  283-290 . 
    摘要 ( 1507 )   PDF (249KB) ( 1277 )   收藏
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    番茄瘡痂病是世界上所有番茄種植地區主要的細菌性病害之一,該病能引起嚴重的產量損失和品質下降,幾十年來一直受到育種界的關注。由于該病病原菌存在多個種和小種以及對該病的抗性呈數量性狀遺傳,因此通過育種途徑來改良抗性進展緩慢。分子標記輔助選擇為育種家篩選、聚合或累加對多個小種的抗性提供了一種工具。以前的綜述對1997年以前在病害的發生、癥狀、危害、綜合防治、遺傳分析和育種等方面的研究進行了較為詳盡的總結。近年來,在病原菌種與小種的鑒定、抗源的發掘、抗性遺傳的分子定位和分子標記輔助選擇方面的研究取得了很大進展,傳統育種與分子生物學方法有機結合的策略也初見成效。本文將對這些進展進行總結,并對分子標記在番茄瘡痂病抗性育種中的應用前景進行討論。
    花生品種對瘡痂病抗性及其機制的研究
    方樹民,王正榮,柯玉琴,陳玉森,黃春梅,于建興
    中國農業科學. 2007, 40(2):  291-297 . 
    摘要 ( 1331 )   PDF (327KB) ( 794 )   收藏
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    【目的】研究花生栽培品種對瘡痂病的抗性差異,為品種抗性鑒定和利用提供科學依據。【方法】用病菌孢子懸液對32份品種作田間接種鑒定,對不同葉位病情做調查;用不同病級葉片作酶活性和丙二醛含量測定。對8份品種作表皮組織顯微計測和病程觀察。【結果】粵油5號等11份表現感病;濮花16等10份為中感;淮花8號等8份和徐花8號等3份則為中抗和抗病。抗病型品種(MR-R)頂端嫩葉發病率0~23.8%,Ⅴ、Ⅵ級病葉比率0;感病型品種(MS-S)則分別為84%~100%和10.7%~37.1%。隨著葉片病害逐級加重,POD活性和MDA含量相應上升;CAT和SOD活性則呈下降趨勢。不同品種皮層結構差異決定對瘡痂病抗性,抗病品種具較厚的角質層,葉片氣孔較少;且病菌潛育期長,產生病斑少,果莢帶菌率低。【結論】主栽泉花10號等感病品種表皮角質層薄,嫩葉氣孔多,病菌潛育期短,產生病斑數多,釋放孢子量大,這是導致該病流行的首要因素。
    抗異丙隆多克隆抗體的研制
    李方實,孫峰,劉賢進,崔恒華
    中國農業科學. 2007, 40(2):  298-303 . 
    摘要 ( 1393 )   PDF (344KB) ( 841 )   收藏
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    【目的】為了建立測定脲類除草劑異丙隆殘留的免疫分析方法(ELISA),對制備高效價抗異丙隆多克隆抗體的方法進行了研究。【方法】以對異丙基苯基異氰酸酯、N-甲基吡咯環酮和N-甲基己內酰胺為反應原料,經兩步化學反應合成了兩種異丙隆半抗原:1-(3-丙基羧基)-3-(4-異丙基苯基)-1-甲基脲(HAPTEN 4C)和1-(5-戊基羧基)-3-(4-異丙基苯基)-1-甲基脲(HAPTEN 6C)。通過活性酯法將半抗原與載體蛋白(BSA、OVA)偶聯制備了兩種異丙隆的人工抗原HAPTEN 6C-BSA和HAPTEN 4C-OVA。利用免疫抗原HAPTEN 6C-BSA免疫新西蘭大白兔獲得了高效價的異丙隆的多克隆抗體。建立了以HAPTEN 4C-OVA為包被原的間接競爭ELISA方法。【結果】合成的半抗原經薄層色譜、IR、1HNMR確證;人工抗原HAPTEN 6C-BSA和HAPTEN 4C-OVA的結合比分別為46﹕1和36﹕1。抗血清的最高效價為1.6105。經優化確定的間接競爭ELISA分析方法中包被抗原的濃度為0.1 g•ml-1,抗血清的工作稀釋倍數為1.0×105。根據異丙隆的標準抑制曲線,異丙隆對免疫反應的的IC50值為0.07 g•ml-1。抗體對氯溴隆、綠谷隆、特丁塞隆等6種取代脲類除草劑的交叉反應率都小于0.1%。【結論】異丙隆是小分子,本身沒有免疫活性,也沒有與載體蛋白偶聯的活性基團。高效價、高特異性抗體的制備是利用免疫學方法進行異丙隆殘留分析的最關鍵因素。本研究合成的兩種異丙隆的相似物具有不同長度碳鏈的羧基,并且使異丙基和苯基充分暴露,具備了異丙隆半抗原的特點。將半抗原偶聯到載體蛋白上獲得的人工抗原經免疫兔子后獲得了高效價、高特異性的抗異丙隆抗體。
    土壤肥料·節水灌溉
    黃土高原不同類型土壤團聚體中氮庫分布的研究
    劉 毅,李世清,李生秀
    中國農業科學. 2007, 40(2):  304-313 . 
    摘要 ( 1039 )   PDF (463KB) ( 934 )   收藏
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    【目的】研究黃土高原主要土壤不同團聚體中氮庫的分布特征。【方法】根據不同植被類型和土壤類型,分別從黃土高原不同地域分層(0~20、20~40和40~60 cm)采集22個土壤剖面樣品。【結果】無論哪種團聚體,從表層向下,有機氮、礦質氮、銨態氮、硝態氮含量皆呈遞減趨勢。不同土壤團聚體,其有機氮含量明顯不同,>5 mm、2~5 mm、1~2 mm、0.25~1 mm粒級團聚體有機氮含量依次遞增趨勢,而0.25~1 mm、<0.25 mm粒級團聚體的有機氮含量依次呈下降趨勢,以0.25~1 mm團聚體有機氮含量最大;不同團聚體中銨態氮、硝態氮和礦質氮含量分布沒有明顯的規律性。由于不同大小團聚體所占比例不同,因此無論是土壤有機氮,還是礦物態氮,其貯量在土壤團聚體中的分布與含量并不完全一致:> 5 mm、2~5 mm、1~2 mm粒級結構體中貯量依次呈遞減趨勢,而1~2 mm、0.25~1 mm、< 0.25 mm依次呈遞增趨勢,以1~2 mm結構體貯量最低。【結論】在黃土高原地區,土壤中各級團聚體含氮量分布隨緯度增加而降低,土墊旱耕人為土各級團聚體含氮量最高,干潤砂質新成土各級團聚體含氮量最低。植被對團聚體中的氮素分布也存在一定影響,有機氮和礦質氮大體上均呈自然林地>新墾農田>人工林>農地。
    起身肥改善水稻根際土壤氮素分布與利用的研究
    鄭永美,丁艷鋒,王強盛,李剛華,吳 昊,袁 奇,王惠芝,王紹華
    中國農業科學. 2007, 40(2):  314-321 . 
    摘要 ( 1232 )   PDF (356KB) ( 787 )   收藏
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    【目的】探討起身肥對移栽后水稻根際土壤氮素分布與利用的改善作用,為氮肥的精確合理施用奠定基礎。【方法】以寧粳2號為材料,通過塑盤穴播育秧帶土、帶肥移栽,研究不同起身肥水平下植株周圍土壤礦質態氮濃度的時空變化及起身肥對水稻氮肥利用率和產量的影響。【結果】施起身肥后均能顯著提高移栽后水稻根際土壤氮素濃度。隨移栽后時間推移,距植株1 cm處土壤氮素濃度呈下降趨勢,而距植株4和7 cm處土壤氮素濃度呈先升后降態勢。與非起身肥處理相比,起身肥能夠極顯著地促進水稻對氮肥的吸收和利用。水稻吸氮量、基蘗氮肥利用率和水稻產量以施適量起身肥處理最高。其基蘗氮肥利用率高達27.17%,比非起身肥處理高15%,差異極顯著。產量為8 814.0 kg•ha-1,比非起身肥處理高529.5 kg•ha-1。【結論】秧田施起身肥310.5 kgN•ha-1,可以提高水稻生育前期根際土壤礦質態氮濃度,促進分蘗的早生發快,增加分蘗成穗率,顯著提高氮肥利用率和水稻產量。
    根區局部控水無壓地下灌溉對番茄生理特性及產量、品質的影響
    王 燕,蔡煥杰,陳新明,鄭 健
    中國農業科學. 2007, 40(2):  322-329 . 
    摘要 ( 1390 )   PDF (489KB) ( 939 )   收藏
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    【目的】探明無壓灌溉不同供水水平對作物根區土壤水分條件、番茄的形態指標、水分生理指標和光合生理指標及產量、品質和水分利用效率的影響。【方法】以東圣一號番茄為試驗材料,在日光溫室進行了灌溉試驗研究,試驗共設3個供水水平,壓力水頭分別為0、3和6cm,并采用DPS分析軟件對數據進行了顯著性分析。【結果】不同供水水平對番茄的生長發育及產量品質有顯著的影響。6cm處理番茄產量最高,3cm處理次之,0cm處理最低;但番茄的水分利用效率卻是0cm>3cm>6cm處理;0cm處理下番茄的糖酸比和可溶性蛋白含量最高,Vc含量降幅也不大;相對于0cm處理,6cm和3cm處理的Vc含量分別提高了19.2%和6.8%。【結論】根區局部控水無壓地下灌溉能夠滿足番茄需水量,不同供水壓力對番茄根區土壤水分、生理特性和產量影響不同,同時能夠協調番茄糖酸之間的比例,提高番茄的糖酸比、可溶性蛋白含量和Vc含量,使番茄能更加美味可口,起到了以水調質的功效,值得在農業生產中推廣。
    氮肥面源污染控制的綠稅激勵措施探討—以洞庭湖區為例
    向平安,周 燕,黃 璜,鄭 華
    中國農業科學. 2007, 40(2):  330-337 . 
    摘要 ( 1356 )   PDF (441KB) ( 679 )   收藏
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    【目的】研究氮肥稅的設計,為中國氮肥面源污染控制提供新途徑。【方法】運用外部性理論和需求彈性理論,探討氮肥稅的設計。【結果】氮肥需求價格彈性系數為-0.21,說明氮肥在短時期內市場需求缺乏彈性,對氮肥廠商影響不大。將洞庭湖區農田施氮量超過平均生態施肥量的11個縣(市、區)列為氮肥稅征收范圍,征稅后將減少環境損失0.07×108元,為國家增加稅收0.89×108元,因糧食減產帶來的損失為0.58×108元,社會凈效益是0.38×108元,農戶支出增加的變化范圍在0.95%~1.49%之間,農戶收入變化范圍在-8.41%~6.44%。征稅后表現為糧食增產的云溪區、君山區、漢壽縣、津市市、資陽區等五縣(市、區)將減少環境損失0.01×108元,為國家增加稅收0.16×108元,因糧食增產帶來的經濟效益0.67×108元,社會凈效益是0.84×108元,農戶支出增加的變化范圍在0.95%~1.06%之間,農戶收入增加量約占總純收入的0.69%~6.44%。【結論】從全社會福利角度考慮,在洞庭湖區對氮肥征稅的利大于弊。
    園藝
    野黃瓜與栽培黃瓜種間雜種F1雌雄配子發生和發育的細胞學研究
    羅向東,戴亮芳,錢春桃,陳勁楓
    中國農業科學. 2007, 40(2):  338-344 . 
    摘要 ( 967 )   PDF (516KB) ( 840 )   收藏
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    【目的】探討野黃瓜(Cucumis hystrix Chakr., 2n = 24)與栽培黃瓜‘NC4406’(C. sativus L., 2n = 14)的種間雜種F1(2n = 19)雌雄配子發生、發育特點,為種間親緣關系、雜種可育和敗育機制提供細胞學證據。【方法】采用減數分裂制片法和石蠟切片法分別觀察研究雄配子和雌配子發生、發育過程,并通過回交試驗測定雌雄配子的實際育性水平。【結果】花粉母細胞減數分裂中期I中存在單價體、二價體、三價體和四價體等多種染色體構型;后期I和后期II中常出現落后染色體和染色體橋,最終導致了多分體的形成和只有部分小孢子能發育成正常可育的花粉粒(約占總數的23.3%)。雜種F1雌配子體發育過程中常出現胚囊退化或產生無極性的異常胚囊,只有40%左右的胚囊能發育成正常的8核胚囊。正反回交的平均結籽數分別為22.8和6.3粒/果,表明該雜種F1的雌雄配子均具有一定的授粉受精能力。【結論】盡管該種間雜種F1僅具有部分育性,但它的減數分裂過程證明了野黃瓜和栽培黃瓜的染色體組發生了廣泛的交換和重組,表明這一種間雜種F1在轉導野生有用性狀中將能發揮重要作用。
    套袋對越冬番茄果實特性及品質的影響
    王 磊,徐 坤,高方勝,徐 寧
    中國農業科學. 2007, 40(2):  345-351 . 
    摘要 ( 1610 )   PDF (406KB) ( 936 )   收藏
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    【目的】明確套袋對番茄果實生長發育、果實特性、果實品質及農藥殘留的影響。【方法】以番茄品種JYK為試材,研究了不同材質果袋處理的生物學效應。【結果】套袋顯著降低了番茄果實的硬度、可溶性固形物含量和糖酸比,減少了果實Vc、可溶性糖等物質含量,降低了果實的農藥殘留,加速了果實葉綠素的降解,但增加了果實含水量,促進了果實類胡蘿卜素和番茄紅素的合成。番茄果實成熟時,硫酸紙袋、無紡布袋及塑料袋處理的果實番茄紅素含量分別比不套袋提高了8.2%、60.9%和41.7%,且不套袋和套袋之間番茄紅素含量達到了顯著差異。此外,套袋還可增加果實的單果重,其中以硫酸紙袋效果最佳,塑料袋和無紡布袋次之,三者分別比不套袋增加了15.34%、13.22%和9.02%,套袋與不套袋之間差異達顯著水平。【結論】套袋影響番茄果實的營養品質,但改善了番茄果實外觀商品性狀。
    草莓果實采后NAD激酶活性與NAD(H)、NADP(H)含量及活性氧代謝的關系
    顧采琴,朱冬雪,李 棋
    中國農業科學. 2007, 40(2):  352-357 . 
    摘要 ( 1453 )   PDF (434KB) ( 936 )   收藏
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    【目的】研究草莓采后成熟衰老過程中NADK活性與NAD(H)、NADP(H)及活性氧代謝和膜氧化產物變化的關系,以探討NADK在非躍變型果實成熟衰老過程中的作用,為調控果實的成熟衰老提供理論依據。【方法】將從果園采回的草莓果實貯藏于不同的溫度下并進行每天取樣,研究草莓果實在低溫(4℃)、常溫(20℃)貯藏期間成熟衰老過程中NAD激酶(NADK)活性及其底物NAD(H)、產物NADP(H)以及超氧陰離子O2- •過氧化氫(H2O2)、膜氧化產物丙二醛(MDA)含量的變化并分析NADK 與上述指標的關系。【結果】草莓果實在低溫(4℃)貯藏時,其NADK活性比常溫(20℃)貯藏的高,NAD(H)含量則相應比常溫貯藏的低,NADP(H)含量則高于常溫下的;同時,在常溫貯藏期間果實O2- •生成速率和H2O2含量、膜氧化產物MDA含量均比低溫貯藏的高,暗示NADK可能通過影響NAD(H)、NADP(H)的含量及比例來調控O2- •生成速率和H2O2含量,從而調控果實的成熟衰老。【結論】非躍變型果實草莓采后成熟衰老過程中,保持較高的NADK活性有利于延緩果實的成熟衰老,降低NADK活性可導致NAD和NAD(H)含量的積累,進而加速電子傳遞,產生大量的活性氧O2- •和H2O2,從而促進膜過氧化作用和積累較多的MDA,最終導致果實衰老變質。
    活性干酵母與果酒酵母共酵杏汁飲料工藝研究
    韓舜愈,祝 霞
    中國農業科學. 2007, 40(2):  358-364 . 
    摘要 ( 1276 )   PDF (450KB) ( 777 )   收藏
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    【目的】為杏汁發酵飲料的生產提供技術保障,增加杏果實的加工利用途徑。【方法】以蘭州大接杏杏汁為試驗材料,采用生物發酵方法,通過活性干酵母與果酒酵母雙菌共酵試驗,確定杏汁發酵的最優工藝條件。【結果】杏汁的降糖速度和發酵速度隨溫度升高而升高;同一溫度下,pH 3.5~4.0之間對杏汁的發酵速度、可滴定酸含量、酒精的生成均沒有顯著影響:活性干酵母單蓖發酵比活性干酵母與果酒酵母雙菌共酵的降糖速度快、發酵速度也高;不同發酵條件試驗中,杏汁可滴定酸含量的變化均為先升高后降低,最終發酵杏汁中的可滴定酸含量比杏汁中的略有升高。【結論】杏汁飲料發酵的最佳工藝條件為溫度25℃、pH 3.5、接種量3%,活性干酵母與果酒酵母的接種比例為1﹕3,發酵時間20 h。
    畜牧·獸醫·資源昆蟲
    碳、氮同位素在牛肉產地溯源中的應用研究
    郭波莉,魏益民,潘家榮,李 勇
    中國農業科學. 2007, 40(2):  365-372 . 
    摘要 ( 1457 )   PDF (876KB) ( 1028 )   收藏
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    【目的】探索穩定性同位素對中國牛肉產地溯源的可行性,了解牛不同組織中δ13C和δ15N指標在其中的作用。【方法】利用同位素比率質譜儀測定了來自吉林、貴州、寧夏、河北4個地域牛肉、牛尾毛、飼料中的δ13C和δ15N值,比較了不同地域牛組織中穩定性碳、氮同位素組成的差異,分析了各組織中同位素組成的相關關系,并結合牛的喂養方式,研究了δ13C和δ15N值的變化規律。【結果】不同地域牛組織中穩定性碳同位素組成有極顯著差異,排序依次為吉林>貴州>寧夏>河北。吉林、寧夏兩地樣品與貴州、河北兩地樣品之間的δ15N值有極顯著差異,且后者高于前者。不同地域喂養牛的主飼料成分有其明顯的地域特征。脫脂牛肉粉、粗脂肪、牛尾毛中碳、氮同位素之間呈極顯著相關性。【結論】牛組織中δ13C值可預測其膳食中C4植物所占的比例,δ15N值可區分牧區與農區喂養的牛;δ13C指標對牛肉產地來源的正確判別率高于δ15N指標,兩項指標相互補充可顯著提高產地來源的正確判別率;脫脂牛肉粉、粗脂肪、牛尾毛中δ13C、δ15N值均可作為牛肉產地溯源的指標,它們對牛肉產地來源的判別規律一致。
    小鼠Nanog基因原核表達載體的構建及表達
    李 軍,呂長榮,竇 琳,竇忠英
    中國農業科學. 2007, 40(2):  373-378 . 
    摘要 ( 1124 )   PDF (558KB) ( 1057 )   收藏
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    【目的】構建小鼠Nanog基因原核表達載體并進行表達,以期得到大量GST融合蛋白。【方法】根據GeneBank中的Nanog序列及pGEX-KG中的多克隆位點設計引物,以含有Nanog基因片段的pNA992重組質粒為模板,經PCR擴增出918 bp的DNA片段。將所得片段與pGEX-KG載體連接,轉化TGⅠ大腸桿菌,篩選陽性克隆,其擴增片段測序結果與原序列一致,表明原核表達載體pGEX-KG-Nanog已構建成功。提取pGEX-KG-Nanog質粒轉化到BL21(DE3)表達菌株中,經IPTG誘導后收集菌體進行SDS-PAGE電泳鑒定,并優化其表達條件。【結果】在大腸桿菌中獲得Nanog基因融合表達,主要以包涵體形式存在;融合蛋白的分子量為63 kD;以IPTG終濃度為0.8 mmol•L-1,誘導5 h后融合蛋白產量最高。【結論】小鼠Nanog基因在大腸桿菌中獲得了高效表達,為今后Nanog蛋白的多克隆抗體制備奠定基礎。
    豬內源性反轉錄病毒5′非編碼區啟動子活性的分析
    丁 芳,呂茂民,馬玉媛,吳健敏,田克恭,畢丁仁,章金剛
    中國農業科學. 2007, 40(2):  379-384 . 
    摘要 ( 1084 )   PDF (369KB) ( 881 )   收藏
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    【目的】構建以缺失不同功能區的豬內源性反轉錄病毒(PERV)5′非編碼區(5′UTR)為啟動子的螢光素酶表達載體,分析5′UTR的轉錄調控規律。【方法】將含有不同功能域的PERV的UTR克隆至螢光素酶表達載體上,轉染瞬時表達細胞Cos-7,檢測螢光素酶的表達。【結果】缺失R區的5′UTR顯示出很強的啟動子活性,U3重復區序列缺失的5′UTR啟動子活性顯著下降。UTR顯示出較之LTR強的啟動子活性。缺失整個U3區的UTR比僅缺失U3重復區的UTR啟動子活性強。【結論】在R區有轉錄因子的結合位點可引起轉錄活性下降;U3重復區序列表現出增強子的活性。在5′UTR的下游序列中,包括引物結合區(PBS)和前導序列(Leader)可能有某些轉錄因子的結合位點引起轉錄增強,同時在U3重復區的上游和下游序列可能存在某些轉錄因子的結合位點可減少5′UTR的轉錄活性。
    豬帶絳蟲不同階段45W-4BX和18kD基因聯合表達及保護性分析
    駱學農,鄭亞東,竇永喜,郭愛疆,侯俊琳,景志忠,才學鵬
    中國農業科學. 2007, 40(2):  385-390 . 
    摘要 ( 1005 )   PDF (374KB) ( 827 )   收藏
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    【目的】獲得不同發育階段基因聯合表達的具有良好免疫保護性的重組抗原,為研制高效的豬囊蟲基因工程疫苗奠定基礎。【方法】PCR擴增截去45W-4B基因的信號肽和C端17個疏水氨基酸序列,經BamH I和EcoR I酶切后與表達載體pGEX-4T-1連接轉化BL21感受態細胞,酶切及PCR擴增鑒定陽性克隆。測序正確的質粒經EcoR I和Not I酶切處理后與截去信號肽的18 kD基因連接,構建雙基因融合表達載體pGEX-4BX/18。用IPTG誘導的表達產物,進行SDS-PAGE電泳、Western blot分析活性。分別用300μg重組GST-4BX、GST-4BX/18蛋白免疫豬,間接ELISA測定抗體水平。感染后90 d剖檢計算各組的減蟲率,比較評價重組抗原的免疫保護性。【結果】4BX/18 kD在大腸桿菌中獲得高效表達,表達產物為50 kD的融合蛋白,并能被人囊蟲和感染初期的豬囊蟲陽性血清所識別。重組抗原免疫豬后45 d抗體達到峰值,聯合表達重組抗原的減蟲率為97%,GST-4BX免疫組的減蟲率為95%。【結論】重組抗原4BX 和4BX/18kD均具有較好的免疫保護效果,有望利用它們研制出抗豬囊尾蚴病的高效疫苗。
    黑腹果蠅抗真菌肽Drs及其同系物基因的原核表達與蛋白純化研究
    楊婉瑩,溫碩洋,鄧小娟,葉明強,夏慶友,曹 陽,黃亞東
    中國農業科學. 2007, 40(2):  391-398 . 
    摘要 ( 1218 )   PDF (635KB) ( 745 )   收藏
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    【目的】Drosomycin(Drs)是從黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)中鑒定發現的對絲狀真菌有廣譜抗性的抗真菌肽因子,此外,在黑腹果蠅基因組中,還存在另外6條Drs同系物的基因序列,對它們推導的氨基酸序列具有與Drs相同的保守位點和CSαβ模體結構。為鑒定Drs及其6個同系物的抗性功能差異,研究其分子結構與功能的關系,需要對這些同系物基因進行克隆表達,獲得有生物學活性的純化樣品。【方法】本文采用PCR分段互補合成的方法準確地獲得了Drs同系物基因,并克隆至pET-3C載體上,轉化到宿主菌E.coli Origami(DE3)中進行誘導表達,表達產物經陽離子CM SepharoseTM Fast Flow層析、凝膠過濾Sephacryl S-100 High Resolution層析和包涵體的復性及Sephadex G-25脫鹽等純化處理后,進行抑菌活性檢測。【結果】經純化的7個Drs同系物的短肽樣品,除Drs-lI外,其它的Drs同系物樣品對供試真菌水稻立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)均有較強的抑制作用。【結論】表明本研究中使用的純化及復性方法對具有多個二硫鍵的小分子多肽是比較有效的。
    研究簡報
    水稻開花期一些生理生化特性與品種抗旱性的關系
    王賀正,馬 均,李旭毅,李 艷,張榮萍,汪仁全
    中國農業科學. 2007, 40(2):  399-404 . 
    摘要 ( 1407 )   PDF (313KB) ( 1182 )   收藏
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    【目的】探索水稻開花期適應干旱環境的生理生化機制,篩選水稻開花期抗旱性鑒定的生理生化指標。【方法】利用抗旱性不同的10個水、旱稻品種,在干旱棚內通過開花期水分脅迫,研究了葉片抗壞血酸(Vc)、游離氨基酸、可溶性蛋白質、丙二醛(MDA)等物質的含量和保護性酶活性的變化。【結果】開花期水分脅迫增加了葉片Vc、游離氨基酸、可溶性蛋白質和MDA含量,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和過氧化物酶(POD)的活性。相關分析表明, 在水分脅迫與對照條件下Vc、游離氨基酸、MDA含量和SOD活性的相對值與品種的抗旱系數有顯著或極顯著相關性。【結論】水、旱條件下Vc、游離氨基酸總量、MDA含量和SOD活性相對值可作為水稻開花期抗旱性鑒定指標,利用此4項相對值與抗旱系數所建立的回歸方程可預測品種開花期的抗旱性。
    玉米籽粒容重與產量和品質的相關分析
    張 麗,董樹亭,劉存輝,王空軍,張吉旺,劉 鵬
    中國農業科學. 2007, 40(2):  405-411 . 
    摘要 ( 1359 )   PDF (357KB) ( 1277 )   收藏
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    【目的】了解不同品種玉米籽粒容重的差異及其與產量和品質的關系。【方法】采用聚類分析、相關分析及通徑分析的方法,對多個玉米品種籽粒的容重和產量、品質性狀進行分析。【結果】將山東省最新審定的29個玉米品種劃分為三類,高容重型(H-TW)、中容重型(M-TW)和低容重型(L-TW)。玉米容重的變異來源于基因型和試驗地區,二者均達極顯著水平。受基因型控制的籽粒形狀是決定容重的重要因素,不同粒型之間容重差異顯著,容重值排序是爆裂型>硬粒型>馬齒型。施氮肥對玉米容重的影響不大,同一品種不同的施氮量處理之間玉米的容重差異不顯著。相關分析表明,不同類型玉米籽粒容重與千粒重和產量均呈極顯著的正相關。容重與蛋白質含量和淀粉總含量呈顯著正相關,與粗脂肪含量呈負相關。通徑分析指出賴氨酸含量對玉米容重起負作用,且由于決定系數最小(R(3)2=-0.05%),成為影響容重的主要限制因素,尤其是對蛋白質形成的限制,但對淀粉總含量的限制作用較小。【結論】提高玉米籽粒容重,應該首先著眼于籽粒總淀粉含量的提高。
    不同質地土壤玉米根際生物活性研究
    李潮海,王小星,王 群,郝四平
    中國農業科學. 2007, 40(2):  412-418 . 
    摘要 ( 1236 )   PDF (354KB) ( 890 )   收藏
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    【目的】明確不同質地土壤(砂壤、中壤、重壤)玉米生育期間根際微生物(細菌、放線菌、真菌)數量與酶(脲酶、蛋白酶、磷酸酶、轉化酶、過氧化氫酶)活性的變化。【方法】采用池栽方式,以掖單22為材料,研究不同質地土壤的玉米根際微生物數量和酶活性變化,并進行相關分析。【結果】玉米播種前,砂壤中的微生物數量最多,重壤中最少;重壤中的酶活性最高,砂壤最低。3種土壤玉米根際生物活性的動態變化呈拋物線,吐絲期達最大值,此后逐漸下降。吐絲期,3種質地土壤玉米根際微生物數量均表現為中壤最多,重壤最少;5種酶活性均表現為中壤最大,砂壤最小。成熟期,玉米根際土壤細菌與放線菌表現為中壤中數量最多,重壤最少,真菌則表現為中壤最多,砂壤最少; 過氧化氫酶活性表現為重壤最高,砂壤最低,脲酶、蛋白酶、磷酸酶、轉化酶表現為中壤中活性最高,砂壤最低。【結論】玉米根際生物活性受玉米生長發育進程和土壤質地的雙重影響。
    外源NO對滲透脅迫下黃瓜種子萌發、幼苗生長和生理特性的影響
    湯紹虎,周啟貴,孫 敏,毛 薇
    中國農業科學. 2007, 40(2):  419-425 . 
    摘要 ( 1353 )   PDF (360KB) ( 1008 )   收藏
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    【目的】探究外源NO對滲透脅迫下黃瓜(Cucumis sativus L.)種子萌發、幼苗生長和生理特性的作用。【方法】在25% PEG-6000脅迫下,研究0.1和0.5 mmol•L-1SNP(硝普鈉)對黃瓜種子萌發、幼苗生長、葉片氧化損傷和保護酶活性的影響。【結果】0.1 mmol•L-1 SNP處理能顯著緩解25%PEG-6000的脅迫傷害,使黃瓜種子萌發率提高0.24倍,發芽指數提高0.86倍,活力指數提高3.01倍;幼苗株高、根長和干重分別提高1.15,2.17和1.16倍;葉片Pro含量提高50.99%,SOD,CAT,POD和APX活性分別提高42.39%,66.58%,79.03%和116.39%,MDA含量降低80.50%。與0.1 mmol•L-1 SNP處理相比,0.5 mmol•L-1 SNP處理促進黃瓜種子萌發和幼苗生長,緩解葉片氧化損傷和提高保護酶活性的作用明顯或顯著降低。【結論】0.1 mmol•L-1 SNP能顯著促進滲透脅迫下黃瓜種子萌發和幼苗生長,明顯緩解葉片氧化損傷,顯著提高SOD等保護酶活性;0.5 mmol•L-1 SNP的有效作用減弱,甚至抑制SOD活性。
    長白山中華蜜蜂基因組DNA多態性的研究
    薛運波,李興安,葛鳳晨,蔣 瀅,歷延芳,李志勇,王 志
    中國農業科學. 2007, 40(2):  426-432 . 
    摘要 ( 1342 )   PDF (522KB) ( 1050 )   收藏
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    【目的】比較和揭示12個長白山中蜂(長白山地方采樣點中華蜜蜂)基因組多態性的分布規律。【方法】采用RAPD-PCR技術選擇性擴增基因組RAPD位點分子,以NTsys-PC方法建立基因組分子標記系統樹狀結構和計算基因組分子標記相似系數。【結果】1104號等6個蜂基因組分子標記多態性圖譜同時具有 240、400、700、和1 500 bp等4個條帶,其系統樹狀結構在相似系數值為0.568時呈現相對獨立的一個分支;1083號等6個蜂基因組分子標記多態性圖譜同時具有240、400、600和1 200 bp等4個條帶,其系統樹狀結構在相似系數值為0.586時呈現相對獨立的另一個分支;相似系數值二維矩陣與系統樹狀結構之間的相關系數值r為 0.7874(P<0.01)。同時,700 bp條帶在12個蜂基因組分子標記多態性圖譜中有10個蜂同時出現,即10﹕12。【結論】在相似度至少為56.8%和 PCA占總變異度69.3897%或PCA1為30.5101%時,長白山中蜂基因組多態性按照RAPD分子標記特征擬初步聚集為2個地方類群,700 bp條帶可能是長白山中蜂基因組所特有的DNA序列片段。
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