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當期目錄

    2012年 第45卷 第2期 刊出日期:2012-01-15
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    小麥骨干親本矮孟牛及其衍生后代遺傳解析
    于海霞, 肖靜, 田紀春
    中國農業科學. 2012, 45(2):  199-207.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.001
    摘要 ( 873 )   PDF (573KB) ( 862 )   收藏
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    【目的】探討中國重要的小麥骨干親本之一矮孟牛的遺傳構成及其特異標記位點(染色體區段)在衍生后代中的傳遞頻率和遺傳貢獻率。【方法】利用覆蓋小麥全基因組的836個DArT標記對矮孟牛的3個親本進行標記篩選,獲得來自3個親本的330個特異標記,并分析特異標記位點(染色體區段)在41份后代材料的遺傳頻率和遺傳貢獻率。【結果】親本牛朱特的遺傳物質對后代影響的覆蓋涉及面最廣,遺傳貢獻率最大,對后代衍生品種不同染色體的貢獻率范圍為21.5%(7A)—85.4%(5D),對A、B、D這3個基因組的貢獻率分別為44.4%、51.8%和52.0%,對后代衍生品種(系)的遺傳貢獻率平均為52.2%,表明國外引進種質對中國的小麥遺傳改良起到了重要作用。矮豐3號對后代衍生品種不同染色體的貢獻率范圍為12.2%(5D)—70.7%(2A),對A、B、D 3個基因組的貢獻率分別為46.2%、44.0%和23.8%,對后代衍生品種(系)的遺傳貢獻率平均為43.2%;孟縣201對后代衍生品種不同染色體的貢獻率范圍為14.0%(1D)—68.3%(6D),對A、B、D 3個基因組的貢獻率分別為34.9%、35.9%和42.7%,對后代衍生品種(系)的遺傳貢獻率平均為35.4%。并鑒定出骨干親本中一些對后代有較大貢獻、高頻率傳遞的染色體位點。【結論】本研究探明了矮孟牛中特異標記位點在衍生后代中的傳遞頻率和遺傳貢獻率,鑒定出許多與小麥重要性狀緊密連鎖、對衍生后代具有重要貢獻的染色體位點,為解析骨干親本易出品種的遺傳基礎,更好地創造和利用骨干親本,培育小麥新品種提供參考。
    陸地棉胞質雄性不育系與保持系線粒體基因組RFLP分析
    張曉, 張銳, 史計, 孟志剛, 孫國清, 周燾, 郭三堆
    中國農業科學. 2012, 45(2):  208-217.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.002
    摘要 ( 698 )   PDF (835KB) ( 593 )   收藏
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    【目的】研究棉花細胞質雄性不育(CMS)系與保持系線粒體基因組的差異,為克隆棉花CMS基因奠定基礎。【方法】以atpA, atp6, atp9, ccmB, ccmC, ccmFN1, cob, coxI, coxII, coxIII, matR, nad1bc, nad2, nad4, nad5, nad6, nad7c, nad9, rpl5, rrn18等20個線粒體基因保守序列為探針,利用Southern blot方法對棉花細胞質雄性不育系、保持系線粒體基因組進行RFLP分析。【結果】發現atpA、atp9、ccmB、nad1bc、nad6、nad7c、rrn18等基因在棉花不育系和保持系間存在明顯RFLP多態性,其中atpA的差異最明顯。【結論】atpA是棉花CMS系和保持系線粒體基因組間的一個明顯差異位點。CMS系比保持系缺失一個rrn18拷貝。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    中國雙季稻種植區的氣候適宜性研究
    段居琦, 周廣勝
    中國農業科學. 2012, 45(2):  218-227.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.003
    摘要 ( 908 )   PDF (850KB) ( 1007 )   收藏
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    【目的】從國家層次和年尺度闡明影響中國雙季稻種植分布的主導氣候因子,揭示中國雙季稻種植分布及其氣候適宜性,可為優化雙季稻生產布局、改進種植制度和確保糧食生產安全提供科學依據。【方法】從中國區域和年尺度選取影響中國水稻種植分布的潛在氣候因子,利用雙季稻的地理分布信息及其對應的氣候資料,結合最大熵模型和ArcGIS軟件的空間分析功能,闡明影響中國雙季稻種植分布的主導氣候因子并構建中國雙季稻種植分布與氣候的關系模型。【結果】影響中國雙季稻種植分布的主導氣候因子有:年降水量、最暖月平均氣溫和穩定通過18℃持續日數,它們對雙季稻種植分布的累積貢獻率達潛在氣候因子的99.1%;基于主導氣候因子和最大熵模型構建的中國雙季稻種植分布與氣候的關系模型能夠很好地模擬中國雙季稻種植區分布;中國適宜種植雙季稻的國土面積達174萬km2,遠大于目前種植面積;根據待預測區雙季稻的存在概率給出了中國雙季稻種植區的氣候適宜性分區,并分析了各氣候適宜區的主導氣候因子特征。【結論】利用最大熵模型構建的中國雙季稻分布與氣候的關系模型揭示了中國雙季稻種植區的潛在分布及其氣候適宜性,從氣候適宜性角度來說,中國雙季稻種植面積還有很大的擴展潛力。
    中國冬小麥種植區光熱資源及其配比的時空演變特征分析
    王斌, 顧蘊倩, 劉雪, 羅衛紅, 戴劍鋒, 張巍, 亓春杰
    中國農業科學. 2012, 45(2):  228-238.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.004
    摘要 ( 726 )   PDF (1523KB) ( 949 )   收藏
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    【目的】明確中國冬小麥種植區小麥生長季及關鍵生育階段光熱資源及其配比的時空演變特征,為從依據光熱資源變化調整種植制度與作物布局的角度,應對氣候變化提供參考依據。【方法】利用中國冬小麥種植區264個氣象站點47a(1961—2007)的逐日氣溫與日照時數觀測數據,分別計算每日活動溫度和太陽輻射總量。根據冬小麥完成各個生育時期所需要的活動積溫(>0℃),推算出各地每年冬小麥主要生育時期出現的理論日期,并計算冬小麥生長季以及關鍵生育時期的光(太陽輻射)、熱(有效積溫,熱時間)資源及其配比(輻熱積)。采用ArcGIS (v9.3)以及反距離權重空間插值方法獲得空間上連續分布的柵格數據,實現數據網格化。【結果】1961—2007年間,中國冬小麥理論播種期平均推遲0.5 d•10a-1,抽穗、成熟期分別平均提前1.6和1.7 d•10a-1,全生育期平均縮短2.2 d•10a-1。冬小麥生長季內,有效積溫平均增加7.8 ℃•d•10a-1,熱時間平均增加0.6 d•10a-1,太陽總輻射平均減少39.69 MJ•m-2•10a-1,下降率為-2.34%•10a-1,輻熱積平均減少10.18 MJ•m-2•10a-1,下降率為-1.22%•10a-1。播種至抽穗期,有效積溫平均增加6.2 ℃•d•10a-1,熱時間平均增加0.57 d•10a-1,太陽總輻射平均減少27.7 MJ•m-2•10a-1,下降率為-2.72%•10a-1,輻熱積平均減少5.2 MJ•m-2•10a-1,下降率為-1.18%•10a-1。抽穗至成熟期,有效積溫平均增加1.6 ℃•d•10a-1,熱時間平均增加0.05 d•10a-1,太陽總輻射平均減少12 MJ•m-2•10a-1,下降率為-1.78%•10a-1,輻熱積平均減少4.97 MJ•m-2•10a-1,下降率為-1.26%•10a-1。【結論】1961—2007年間,中國冬小麥生長季內輻熱積降低和生育期縮短較多的地區是北部冬麥區和位于黃淮麥區的山東中東部,光熱資源的變化趨勢對這些地區冬小麥生產潛力呈負面影響。在其它麥區(西南麥區、長江中下游麥區、黃淮麥區和華南麥區),冬小麥生長季內輻熱積的增加與生育期縮短對冬小麥生產潛力的正負面影響同時存在。
    植物保護
    生物有機肥對茄子青枯病的防治及其機理探討
    丁傳雨, 喬煥英, 沈其榮, 冉煒, 陳巍
    中國農業科學. 2012, 45(2):  239-245.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.005
    摘要 ( 956 )   PDF (521KB) ( 922 )   收藏
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    【目的】研究生物有機肥(BIO-36和BIO-23)對茄子青枯病的防治效果及其對植株體內酶活性、根際微生物數量的影響,并對其作用機理進行探討。【方法】將枯草芽孢桿菌菌株(II-36和I-23)發酵后與腐熟有機肥(豬糞堆肥和氨基酸有機肥)混合進行二次發酵,獲得了茄子專用生物有機肥料(BIO-36和BIO-23),采用盆栽試驗,對上述2種生物有機肥防治茄子青枯病的效果進行驗證。【結果】2種肥料都能抑制茄子青枯病(防病效果分別為96%和91%),植株葉片中CAT(過氧化氫酶)、POD(過氧化物酶)和SOD(超氧化物歧化酶)酶活性顯著提高,而MDA(丙二醛)含量顯著下降,葉片中CAT酶活性分別比對照增加了25.0%和23.7%,POD酶活性分別增加了99.5%和93.6%,SOD酶活性分別增加了32.7%和29.8%,MDA含量分別比對照降低了29.5%和26.3%。此外,根際土壤的真菌、放線菌數量顯著提高,細菌數量增加幅度不大,青枯勞爾氏菌數量顯著減少。【結論】生物有機肥對茄子青枯病的防治作用與誘導茄子系統抗性和調控土壤微生物群落結構有關。
    生防菌哈茨木霉T4對黃瓜根圍土壤細菌群落的影響
    尹丹韓, 高觀朋, 夏飛, 王偉
    中國農業科學. 2012, 45(2):  246-`254.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.006
    摘要 ( 596 )   PDF (643KB) ( 948 )   收藏
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    【目的】評價生防菌哈茨木霉(Trichoderma harzianum)T4 對根圍土壤細菌群落的影響,為生防菌田間應用的生態安全提供依據。【方法】結合DGGE技術與T-RFLP方法,綜合考察引入生防菌哈茨木霉T4后黃瓜根圍土壤細菌群落變化。【結果】在引入生防菌的14—56 d內(黃瓜整個生育期),木霉對根圍土壤細菌群落可產生顯著影響,并持續一段的時間,隨后逐漸減弱。表現為對藍細菌、β-變形細菌、葡萄球菌、伯克霍爾德菌、沙雷氏菌、酸桿菌和一些不可培養細菌的有效抑制作用,對芽孢桿菌、土壤桿菌、芽單胞菌的明顯促進作用。但到70 d時,即收獲后2周,檢測不到木霉對細菌群落影響。【結論】DGGE和T-RFLP序列分析技術相結合研究生防菌對土壤細菌群落的影響,既能全面描述土壤細菌群落結構變化,還可以初步定性描述變化細菌的種類信息。生防菌哈茨木霉T4的引入對土壤細菌群落產生短期影響,不會長期對土壤細菌群落穩定構成威脅。
    不同茶樹品種對假眼小綠葉蟬的抗性
    金珊, 孫曉玲, 陳宗懋, 肖斌
    中國農業科學. 2012, 45(2):  255-265.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.007
    摘要 ( 1002 )   PDF (672KB) ( 990 )   收藏
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    【目的】比較竹山一號、恩標、龍井43等9個茶樹品種對假眼小綠葉蟬(Empoasca vitis Göthe)的抗性水平,為茶樹品種抗蟲性機理研究奠定基礎。【方法】調查葉蟬在不同品種上的田間數量動態、生命周期、每雌產若量和若蟲成活率,并用刺探電位圖譜(electrical penetration graph,EPG)技術記錄葉蟬的取食行為。【結果】①葉蟬在恩標、竹山一號、斑竹園和藍天上的田間蟲口密度普遍大于德清、建德、長興紫筍和舉巖;②德清、舉巖、長興紫筍、建德和龍井43上葉蟬的生命周期顯著長于恩標、斑竹園和竹山一號;③恩標和斑竹園上小綠葉蟬每雌產若量明顯多于舉巖、長興紫筍、建德和龍井43;④恩標和竹山一號上若蟲成活率最高,分別為55.00%和50.00%;舉巖上若蟲成活率最低,僅為32.00%;⑤竹山一號和恩標上葉蟬取食時間顯著長于德清、舉巖、長興紫筍、建德和龍井43,與藍天和斑竹園沒有顯著差異;⑥使用聚類分析評價9個茶樹品種抗葉蟬能力,將其分為兩大類。第Ⅰ類:舉巖、德清、龍井43、建德和長興紫筍,對假眼小綠葉蟬抗性較強;第Ⅱ類:藍天、斑竹園、竹山一號和恩標,對假眼小綠葉蟬抗性較弱。不同品種對葉蟬的抗性從強至弱的順序為:舉巖>德清、龍井43、建德和長興紫筍>藍天、斑竹園和竹山一號>恩標。【結論】田間蟲口密度、生命周期、每雌產若量、若蟲成活率和取食時間能夠體現假眼小綠葉蟬在茶樹品種上的自然選擇、適應度和取食偏好,在分類茶樹品種抗葉蟬水平上存在明顯差異。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    水田和旱地土壤有機碳周轉對水分的響應
    王嬡華, 蘇以榮, 李楊, 胡樂寧, 吳金水
    中國農業科學. 2012, 45(2):  266-274.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.008
    摘要 ( 783 )   PDF (568KB) ( 760 )   收藏
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    【目的】研究土壤含水量對水田和旱地土壤中可溶性有機碳和微生物量碳含量以及有機碳礦化的影響,以探明水田和旱地有機碳周轉差異的來源。【方法】在標準培養條件下(25℃,100%空氣濕度)培養100 d,研究了5個水分梯度下(45%、60%、75%、90%、105%WHC,WHC為土壤飽和持水量)水田和旱地土壤有機碳的礦化特征,并測定了培養期內3個水分梯度下(45%、75%、105%WHC)土壤的可溶性有機碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量。【結果】土壤含水量、土地利用方式(水田和旱地)及兩者的交互作用對土壤有機碳的礦化、DOC和MBC均有顯著影響。水田(45%—90%WHC)和旱地(45%—75%WHC)土壤有機碳的累積礦化率(量)隨含水量增高而增高,有機碳的周轉半衰期隨含水量的增高而縮短(水田為5.23—7.57 a,旱地為6.79—12.87 a)。100 d的培養期內,水田和旱地土壤分別有2.33%—3.94%和1.66%—3.33%的有機碳參與了礦化。淹水條件下,水田和旱地土壤的有機碳礦化速率均高于好氣條件。同時,淹水條件還使水田土壤的DOC、MBC含量顯著降低,對旱地則無影響。【結論】在一定水分范圍內(水田:45%—90%WHC;旱地:45%—75%WHC),提高含水量可以促進水田和旱地土壤有機碳的礦化,有利于養分的釋放,但對土壤活性有機碳(DOC和MBC)無促進甚至有抑制作用。土壤有機碳的礦化速率和累積礦化率(量),在淹水條件下和水田土壤中比在好氣條件和旱地土壤中高,其原因之一可能是取樣制樣過程中土樣經歷的干濕交替過程促進了有機碳的降解。
    長期不同施肥處理對紅壤水稻土微生物量氮周轉的影響                         
    呂美蓉, 李忠佩, 劉明, 江春玉, 車玉萍
    中國農業科學. 2012, 45(2):  275-282.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.009
    摘要 ( 885 )   PDF (498KB) ( 785 )   收藏
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    【目的】土壤微生物生物量是土壤重要的活性養分庫。研究長期不同施肥處理下土壤微生物生物量的周轉特性,探究施肥對土壤養分轉化與供應能力的影響。【方法】對田間長期單施或配施無機氮肥(N)、無機磷肥(P)、無機鉀肥(K)、有機質循環(C)及1/2秸稈回田(S)的試驗進行采樣分析,研究不同施肥處理下土壤微生物生物量、微生物量氮周轉及水稻產量變化。【結果】施用磷肥有利于提高土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量氮周轉速率以及作物產量,比未施用磷肥處理平均提高了13.2%、33.1%、31.2%及173.4%。單施有機肥也有利于提高土壤微生物量碳、微生物量氮和作物產量,比對照提高了36.1%、28.1%和68.1%,但微生物量氮周轉速率降低了4.3%。有機無機肥配合施用顯著提高了土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量氮周轉速率及水稻產量,NPKC和NPKS處理的土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物生物量氮周轉速率及水稻產量分別比對照高40.1%、26.3%、177.1%、204.1%和36.1%、20.9%、192.9%、203.3%。【結論】有機無機肥配施能夠提高土壤活性養分庫,增強土壤養分轉化和供給能力,提高稻田生產力。
    低分子量聚乳酸包膜尿素的緩釋特性及其減少氨揮發的作用
    呂靜, 李丹, 孫建兵, 倪吾鐘
    中國農業科學. 2012, 45(2):  283-291.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.010
    摘要 ( 730 )   PDF (880KB) ( 693 )   收藏
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    【目的】制備低分子量聚乳酸包膜尿素,研究其緩釋效果和減少氨揮發的作用。【方法】以相對分子質量5 000和10 000的聚乳酸為包膜材料,采用流化噴涂法分別制備包膜尿素,再用石蠟作封閉處理或不處理,制得4種包膜尿素;通過掃描電鏡觀察包膜結構,采用土柱間歇淋溶的方法研究不同肥料施入土壤后氮素的釋放,并通過培養試驗觀測氨揮發損失。【結果】掃描電鏡觀察結果表明,兩種低分子量聚乳酸均能在尿素顆粒表面成膜,石蠟封閉處理能有效減少包膜中的空隙;在等氮量條件下,包膜尿素處理的氮素淋出量顯著小于普通尿素處理(P<0.01),緩釋效果明顯;培養試驗結果表明,包膜尿素施入土壤后的氨揮發損失也顯著小于普通尿素處理。【結論】低分子量聚乳酸包膜尿素是一種環境友好的新型緩釋肥料,值得開發應用。
    亞高山草甸冬夏季牧場土壤動物群落多樣性
    肖紅艷, 劉紅, 李波, 袁興中, 孫書存, 陳忠禮
    中國農業科學. 2012, 45(2):  292-301.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.011
    摘要 ( 686 )   PDF (702KB) ( 568 )   收藏
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    【目的】了解輪牧制度下亞高山草甸土壤動物群落結構及動態變化。【方法】2008年5—10月采用手撿法、干漏斗(Tullgren)和濕漏斗(Baermann)法對青藏高原東部川西北紅原縣亞高山草甸冬季牧場(WP)和夏季牧場(SP)春夏秋季土壤動物群落結構進行調查。【結果】共獲得土壤動物46 746個,分別隸屬6門9綱16目61類群;其中WP中22 092個,隸屬6門9綱15目42類群;SP中24 654個,隸屬6門8綱15目46類群。2種生境中均以線蟲為優勢類群。輪牧制度下的亞高山土壤動物群落,其個體數量變化趨勢是:春季SP>WP,夏季和秋季WP>SP;類群數變化趨勢是:春季和秋季SP>WP,夏季WP>SP。2種生境中土壤動物密度和類群數在土壤中的垂直分布隨季節變化,從春季到秋季SP中土壤動物密度和類群數均隨土深增加而降低,WP中土壤動物類群數表聚性明顯;WP中密度隨季節更替表聚性越來越弱,到秋季反而隨土深增加而增大。春季WP中所有多樣性指數均高于SP,但差異不顯著;夏季WP中Margalef指數高于SP,Simpson指數顯著高于SP,但Pielou指數和Shannon-Wiener指數均顯著低于SP;而到秋季WP中只有Simpson指數高于SP,且2種生境中Simpson指數、Shannon-Wiener指數和Pielou指數存在顯著差異。【結論】與其它區域相比,亞高山冬夏季牧場土壤動物群落組成較簡單,但土壤動物密度更高。輪牧對亞高山草甸土壤動物群落的季節動態有明顯影響,但冬夏季牧場土壤動物群落組成相似。
    園藝
    番茄水通道蛋白基因SlAQP的克隆與序列分析
    李仁, 吳新新, 李蔚, 楊榮超, 趙永欽, 溫常龍, 趙冰, 郭仰東
    中國農業科學. 2012, 45(2):  302-310.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.012
    摘要 ( 630 )   PDF (831KB) ( 1191 )   收藏
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    【目的】通過分析克隆得到的番茄水通道蛋白SlAQP基因的cDNA全長序列特征、編碼蛋白的細胞定位及其在番茄材料Mirco Tom中經干旱脅迫后的表達模式,為進一步研究番茄在逆境下的抗逆機制及加快番茄抗逆育種積累資料。【方法】采用RACE 技術克隆番茄水通道蛋白基因的cDNA全長,結合生物信息學軟件分析該基因的編碼蛋白特性;利用基因槍轉化法將SlAQP基因與GFP融合的瞬時表達載體(SlAQP::GFP)轉入洋蔥表皮細胞,對該基因進行亞細胞定位;利用Real time-PCR 分析該基因在番茄品種Mirco Tom中經干旱脅迫下的表達機制。【結果】SlAQP基因(GenBank登錄號:HQ433337)cDNA全長為1 107 bp,編碼區含852 bp,共編碼283個氨基酸。生物信息學軟件分析表明,SlAQP基因含有6 個跨膜區,2 個NPA 單元,其氨基酸殘基與MIP 家族蛋白保守區序列完全一致,且該基因氨基酸序列與其它物種PIP 類質膜型水通道蛋白氨基酸序列具有很高的同源性。11個物種間的聚類分析表明,SlAQP基因編碼的蛋白與馬鈴薯質膜型水通道蛋白遺傳距離最近。細胞定位結果確認SlAQP基因編碼蛋白在細胞質膜上發揮生物學作用。Southern雜交結果顯示,SlAQP基因在番茄基因組DNA中呈單拷貝。Real time-PCR 分析結果證實,干旱脅迫下該基因表達量總體呈下降趨勢。【結論】對番茄水通道蛋白SlAQP基因在干旱脅迫后的表達模式分析,預示該基因表達受逆境條件的影響,為今后進一步探討其在干旱脅迫中發揮的作用提供了重要信息。
    桃單果重與6個物候期性狀的遺傳關聯分析
    曹珂, 王力榮, 朱更瑞, 方偉超, 陳昌文, 趙娟
    中國農業科學. 2012, 45(2):  311-319.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.013
    摘要 ( 634 )   PDF (1018KB) ( 946 )   收藏
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    【目的】關聯分析作為傳統連鎖分析方法的有效補充,可以鑒定果樹的數量性狀位點(Quantitative Trait Loci, QTLs)。本研究通過關聯分析定位桃單果重及6個物候期性狀的QTLs,以研究性狀間的遺傳相關,為提高桃品質育種的效率奠定理論基礎。【方法】以來源于中國6個生態群的104份桃地方品種為試材,利用分布于桃8條連鎖群上的53對SSR(Simple Sequence Repeats)引物,用STRUCTURE 2.3.3和TASSEL 2.0.1軟件分別對群體結構和全基因組SSR位點間的連鎖不平衡(Linkage Disequilibrium, LD)狀況進行分析。在結合單果重和6個物候期性狀表型數據后進行關聯分析,以定位各性狀的QTLs。【結果】群體結構顯示供試的104份桃地方品種基于數學模型可以分為5群;LD分析表明在53個SSR位點組成的1378個成對組合中,23個成對位點存在著顯著LD且得到統計概率支持。雖然相關性分析表明單果重只與展葉期顯著相關,但關聯分析卻顯示單果重不僅與盛花期、展葉期、果實成熟期和落葉期均具有相同的關聯位點;而且桃單果重的關聯位點與不同連鎖群上盛花期、果實發育期和落葉期的關聯位點也存在顯著的LD現象。對單果重具有最大增效表型效應的等位變異UDP96-013-206同時具有提前花期1.46 d、延遲果實成熟期13.77 d、延遲落葉期2.17 d的表型效應。【結論】本研究得到27個與桃單果重及6個物候期性狀關聯的QTLs,部分位點與前人定位的連鎖群相同。關聯分析表明單果重與盛花期、展葉期、果實成熟期、果實發育期和落葉期確實存在遺傳相關,主要表現為這幾個性狀可能受到基因多效性調控或者受連鎖群內及連鎖群間存在連鎖或關聯關系的基因調控。
    甜櫻桃DFR基因內含子2和內含子3的多態性
    王廿, 鄢錦輝, 張開春, 王晶, 張曉明, 閆國華
    中國農業科學. 2012, 45(2):  320-329.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.014
    摘要 ( 602 )   PDF (736KB) ( 957 )   收藏
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    【目的】研究70個甜櫻桃品種DFR基因多態性與果皮顏色的相關性。【方法】通過DNA序列分析,以不同果皮顏色的10個甜櫻桃品種(Prunus avium L.)為材料,檢測DFR基因的多態性。根據多態性出現的位點設計特異引物,通過PCR擴增檢測70個甜櫻桃品種DFR基因的多態性。【結果】獲得甜櫻桃DFR基因約1 kb的片段,測序結果用BLAST分析發現,其核苷酸序列與櫻桃李(Prunus cerasifera)的核苷酸相似性為80 %,預測的氨基酸序列與已知的甜櫻桃(P. avium)DFR氨基酸序列相似性達99 %。該片段由3個外顯子和3個內含子組成,2個多態性位點分別在內含子2和內含子3上。在黃色、黃底紅暈和紅色果皮3個組的70個甜櫻桃品種中發現3個單倍型,共5種單倍型組合。通過SAS 9.0軟件分析發現,所檢測到的DFR基因的等位基因頻率在黃底紅暈果皮品種組和紅色品種果皮組中的分布無顯著差異。【結論】本研究在甜櫻桃DFR基因座上得到2個差異位點,分別在內含子2和內含子3內,其優勢基因頻率依次為:0.864和0.679;但未發現DFR基因內含子2和內含子3的多態性與果皮顏色之間存在直接關系。
    貯藏·保鮮·加工
    基于磁珠和時間分辨熒光免疫分析的微囊藻毒素LR單鏈抗體篩選與鑒定
    劉媛, Huovinen Tuomas, 劉賢金, 梁穎, 張存政, 謝雅晶, 賀江, 王耘, 張霄
    中國農業科學. 2012, 45(2):  330-337.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.015
    摘要 ( 500 )   PDF (677KB) ( 796 )   收藏
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    【目的】從鼠源合成噬菌體抗體庫中,快速分離獲得微囊藻毒素LR單鏈抗體。【方法】采用磁珠篩選和負篩選方法,設計兩輪微囊藻毒素LR單鏈抗體的篩選方案。用噬菌體產出投入比和多克隆噬菌體免疫分析,對每輪篩選后微囊藻毒素LR特異性噬菌體的富集效果進行鑒定。再將第2輪篩選獲得的次級庫提取單鏈抗體基因,轉入可溶性表達載體;誘導表達后,采用時間分辨熒光免疫法,對單個噬菌體克隆鑒定并測序。【結果】兩輪篩選的噬菌體產出投入比分別為4.8×10-8和2.88×10-6。第2輪篩選后的次級庫,經多克隆噬菌體免疫分析得到的熒光信噪比,比原始抗體庫提高了22.8倍。最終鑒定得到5株不同的陽性噬菌體克隆,其中最佳的克隆對微囊藻毒素LR的檢測靈敏度(IC10)為13 ng•mL-1,抑制中濃度(IC50)為435 ng•mL-1,線性范圍在31—5 952 ng•mL-1。【結論】本研究篩選到的單鏈抗體,有潛力應用于微囊藻毒素LR的免疫學檢測或免疫親和柱的制備,同時也探索了一種高效的微囊藻毒素LR單鏈抗體的庫篩選、鑒定方法。
    榨菜低鹽腌制細菌群落多樣性的分析
    翁佩芳, 陳希, 沈錫權, 吳祖芳, 任靜
    中國農業科學. 2012, 45(2):  338-345.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.016
    摘要 ( 776 )   PDF (548KB) ( 833 )   收藏
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    【目的】揭示在低鹽濃度條件下榨菜不同鹽度腌制體系細菌種群分布及優勢菌變化規律,為進一步確定微生物類型與榨菜腌制質量品質之間的相關性提供微生物學基礎。【方法】采用16S rDNA基因克隆文庫及克隆子分析方法,對5%和7%鹽度條件下榨菜腌制體系的微生物多樣性、優勢種群及其變化規律進行分析。【結果】5%鹽度腌制體系的中前期優勢種群為乳桿菌屬(Lactobacillus)、明串珠菌屬(Leuconostoc)和魏斯氏菌屬(Weissella);7%鹽度腌制體系的中前期優勢乳酸菌為希臘魏斯氏菌(Weissella hellenica);腌制后期,起主導作用的種群均變成了植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)。在5%鹽度腌制條件下pH下降較快,在第10天最低達3.79;而7%鹽度條件下,pH變化相對較慢在第20天達最低為4.49,相對應其乳酸菌數量前者生長較快,在第10天達到3.22×108 CFU/mL,而在7%鹽度條件下乳酸菌數量減少相差近100倍;經腌制3個月的半成品其硝酸鹽和亞硝酸鹽含量分別在320 mg•kg-1和2.9 mg•kg-1。【結論】 采用16S rDNA克隆文庫法可檢測榨菜低鹽腌制過程微生物多樣性。低鹽條件下腌制pH始終呈下降趨勢最后穩定在3.9-4.0;5%鹽度腌制較適合乳酸菌的生長,其早期優勢菌主要有乳桿菌屬、明串珠菌屬和魏斯氏菌屬;7%鹽度時腌制前期優勢菌種為希臘魏斯氏菌;最后起主導作用的種群均為植物乳桿菌。低鹽腌制后硝酸鹽和亞硝酸鹽含量顯著低于傳統高鹽腌制工藝,其它無顯著差異。
    畜牧·資源昆蟲
    五指山小型豬近交系主動脈內皮細胞體外培養模型的建立和TLR2介導炎癥相關因子的表達
    王攀, 陶曉莉, 沈祖楠, 李和剛, 潘杰, 牟玉蓮, 李奎
    中國農業科學. 2012, 45(2):  346-352.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.017
    摘要 ( 541 )   PDF (450KB) ( 576 )   收藏
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    【目的】探討五指山小型豬近交系主動脈內皮細胞體外分離培養和鑒定的方法,研究LPS對內皮細胞TLR2表達的影響及TLR2介導內皮細胞炎癥因子的表達情況。【方法】以3—4月齡的五指山小型豬近交系為試驗材料,取其胸腹主動脈,采用0.1%I型膠原酶消化分離主動脈內皮細胞。利用細胞吸收DiI-Ac-LDL試驗和流式細胞儀檢測CD31的特異表達兩種方法進行內皮細胞的鑒定。1 μg•mL-1LPS刺激內皮細胞0、6、8和12 h,實時熒光定量PCR檢測TLR2和TLR4的表達量;1 μg•mL-1LPS刺激內皮細胞12 h后,10 μg•mL-1LTA孵育0、6和12 h,實時熒光定量PCR檢測炎癥因子IL-6、IL-8和黏附分子ICAM-1的表達量。【結果】分離得到的主動脈內皮細胞呈鋪路石樣整齊排列,且生長狀態良好;細胞膜上表達CD31分子和Ac-LDL的受體,證實分離得到的細胞是血管內皮細胞。LPS刺激后細胞TLR2 mRNA水平的表達量明顯升高(P<0.05),而TLR4 mRNA水平表達量無明顯變化。添加LTA孵育后,細胞炎癥因子IL-6、IL-8和黏附分子ICAM-1的mRNA水平表達量較對照明顯升高(P<0.05)。【結論】成功建立了五指山小型豬近交系主動脈內皮細胞體外培養模型,并檢測到TLR2在LPS刺激內皮細胞后表達量升高,能夠介導細胞炎癥相關因子的表達。
    番鴨就巢性狀相關基因表達的cDNA-AFLP分析
    吳旭, 嚴美姣, 劉麗平, 傅星源, 連森陽, 李昂
    中國農業科學. 2012, 45(2):  353-358.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.018
    摘要 ( 853 )   PDF (455KB) ( 650 )   收藏
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    【目的】尋找與番鴨就巢性狀相關的表達基因,了解其就巢調控的分子機理。【方法】采用cDNA-AFLP (cDNA-amplified fragment length polymorphism)技術分析遺傳背景相近的RF系白羽番鴨就巢個體和非就巢個體腦垂體基因表達差異。【結果】篩選到與就巢行為相關差異表達片段82條,選取其中15條進行測序。將測序結果在GenBank數據庫進行BLAST比較和分析,發現 8個片段(53.3%)與已知基因具有較高同源性,涉及與繁殖性能緊密相關的下丘腦-垂體-性腺軸(hypothalamic-pituitary-gonadal,HPG)上的功能基因,如GnRH基因、FSH基因,同時也分離到位于GH/IGF軸上的功能基因,即GH基因;以及在功能上屬于信號傳導、轉錄調控、代謝的調節基因,如超氧化物歧化酶基因、角蛋白關聯蛋白基因、硫氰酸酶釋放硫基轉移酶基因等。2個片段與未知功能的基因有同源性,5個與數據庫中現有的基因沒有明顯的相似性。隨機選擇3個片段進行RT-PCR驗證,檢測片段的表達模式與cDNA-AFLP結果一致。【結論】揭示番鴨不同就巢性狀基因表達調控模式,進一步闡明番鴨就巢的分子機理。
    牛肌肉生長抑制素基因敲除打靶載體的構建
    趙麗華, 梁浩, 云亭, 李榮鳳
    中國農業科學. 2012, 45(2):  359-368.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.019
    摘要 ( 652 )   PDF (675KB) ( 1110 )   收藏
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    【目的】構建兩套用于牛肌肉生長抑制素(myostation,MSTN)基因敲除的置換型打靶載體。【方法】設計并合成含有限制性內切酶酶切位點的引物,利用聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)以牛耳皮膚組織基因組DNA為模板分別擴增出兩套打靶載體的同源短臂和長臂,再分別插入到兩套打靶專用基礎載體pMCS-PLP和PⅢ中,構建兩套用于牛MSTN基因敲除的置換型打靶載體pPLP-MSTN和PⅢ-MSTN。【結果】經過PCR、T載體連接和DNA測序,證實載體pPLP-MSTN包含2.8 kb同源短臂和4.0 kb同源長臂,載體PⅢ-MSTN包含1.3 kb同源短臂和6.8 kb同源長臂;經過限制性內切酶酶切鑒定,證實兩套載體的同源臂分別正確插入到基礎載體內。【結論】兩套牛MSTN基因敲除打靶載體pPLP-MSTN和PⅢ-MSTN構建成功,載體pPLP-MSTN為不含負篩選標記的傳統基因敲除打靶載體,載體PⅢ-MSTN為不含負篩選標記的熒光蛋白啟動子捕獲打靶載體。
    誘導性多能干細胞的研究及應用
    苗向陽, 陳曉瑛
    中國農業科學. 2012, 45(2):  369-375.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.020
    摘要 ( 533 )   PDF (592KB) ( 1138 )   收藏
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    自從小鼠的胚胎成纖維細胞和鼠尾成纖維細胞重編程成為誘導多能干細胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)以來,iPS的研究成了干細胞研究領域的熱點。與胚胎干細胞相比,iPS細胞有操作簡便和高穩定性等優點可以應用于,如創建人類疾病的遺傳模型,培育轉基因動物用于器官移植,改善動物生產性狀和抗病性,以及生物制藥等領域。另外,iPSCs的產生對于解決長期以來干細胞研究領域的倫理問題和免疫排斥問題有巨大的意義,iPS結合基因治療和細胞移植療法的成果已經應用到了動物疾病模型上。iPS細胞技術給病人特定細胞治療和基因針對性藥品研制帶來了巨大的前景。此外,該技術也提供了iPS細胞重編程機制和人類疾病的病理過程研究的新平臺。然而,現階段多能干細胞的研究只是開辟了一個新的領域,iPS技術要應用于臨床還有很多工作要做。本文主要針對iPSCs的研究現狀與應用前景進行討論。
    水肥耦合效應對玉米產量及青貯品質的影響
    馮鵬, 王曉娜, 王清酈, 孫啟忠, 趙淑芬
    中國農業科學. 2012, 45(2):  376-384.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.021
    摘要 ( 832 )   PDF (666KB) ( 885 )   收藏
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    【目的】研究水肥耦合效應對青貯玉米產量、發酵品質、營養價值及灌溉水利用效率的影響,探討肥料和灌溉水更有效的綜合利用途徑。【方法】以青貯專用型玉米中北410為試驗材料,設水、氮二因素:氮肥(尿素)施用量分別設0、75、225和300 kg•hm-2 4個水平,灌水量分別設0、1 839.96、2 069.96和2 299.95 m3•hm-2 4個水平,測定各水肥處理組的田間產量,原料乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)、氨態氮(NH3-N)、緩沖能(BC)含量,原料和青貯料干物質(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、粗灰分(CA)、粗脂肪(EE)、可溶性碳水化合物(WSC)的含量。【結果】灌水2 069.96 m3•hm-2、施氮肥225 kg•hm-2處理組的玉米產量最高,達到87 229.87 kg•hm-2,產量增幅為36.67%;施氮肥225 kg•hm-2處理組(W0N2、W1N2、W2N2和W3N2)乳酸含量顯著高于其各自同灌溉水平處理組(P<0.05),較不灌水不施肥處理組(control check,CK)提高11.96%、15.03%、12.58%和15.64%;青貯消耗了原料的可溶性碳水化合物,降低了原料的洗滌纖維含量,提高了青貯飼料的消化率。灌水2 069.96 m3•hm-2、氮肥的施用量為225 kg•hm-2處理組中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量最低,分別為53.61%DM和28.39%DM。【結論】在一定范圍內,灌水利用效率隨灌水量增加而增加。在節水灌溉的同時,施以合理的氮肥量,是干旱、半干旱地區提高產量及灌溉水利用效率的有效途徑;灌水2 069.96 m3•hm-2,施氮肥225 kg•hm-2處理組的玉米產量和玉米青貯時的乳酸含量高,營養品質好,為理想的水肥組合。
    獸醫
    動物源qnr基因陽性腸桿菌I類整合子的研究
    岳磊, 陳雪影, 莊娜, 何家欣, 時偉, 廖曉萍, 劉雅紅
    中國農業科學. 2012, 45(2):  385-390.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.022
    摘要 ( 628 )   PDF (568KB) ( 446 )   收藏
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    【目的】研究I類整合子在qnr基因陽性的動物源腸桿菌中的流行情況,探討qnr基因與I類整合子之間的流行相關性。【方法】PCR測序檢測從526株動物源腸桿菌中篩選到的14株qnr基因陽性株的I類整合酶,并對I類整合酶陽性菌的基因盒進行長片段PCR測序。【結果】14株qnr基因陽性動物源腸桿菌均攜帶I類整合子,且每個基因盒至少攜帶兩個耐藥基因。在所發現的基因盒中二氫葉酸還原酶(dfrA)和氨基糖苷腺苷酰轉移酶(aadA)的檢出率最高。本研究還檢測到了1個攜帶林可胺核苷酸轉移酶(linF)和2個攜帶利福平核糖基轉移酶(arr-3)的基因盒子。2株aac(6')-Ib-cr基因陽性菌的aac(6')-Ib-cr基因也位于基因盒中,且均位于一空基因盒的下游。在本研究檢測到的基因盒中,dfrA27-aadA2、dfrA12-orfF-aadA2和dfrA17-aadA5為檢出率最高的基因盒排列。【結論】qnr 基因與I類整合子具有明顯的流行相關性。
    Kisspeptin-10對無血清培養雞F1級卵泡顆粒細胞孕酮分泌的影響及機制研究
    肖蘊祺, 黃炎冰, 吳晶, 倪迎冬, 趙茹茜
    中國農業科學. 2012, 45(2):  391-398.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.023
    摘要 ( 621 )   PDF (297KB) ( 556 )   收藏
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    【目的】研究kisspeptin-10對無血清培養的雞卵泡顆粒細胞孕酮分泌的作用及可能機制。【方法】選取200日齡處于產蛋高峰期的伊莎蛋雞,于排卵前剖腹收集F1卵泡,分離純化顆粒細胞,于含胎牛血清培養基中培養24 h,換成無血清培養基穩定培養24 h后,用不同濃度的Kp-10、U73122、EGTA等單獨或共同處理細胞,收集細胞上清,放射免疫學方法檢測培養基中孕酮含量。【結果】(1)通過免疫細胞化學方法,顯示顆粒細胞上有Kp-10免疫活性樣物質的陽性表達;(2)Kp-10處理可顯著增加無血清培養的顆粒細胞的活力,100 nmol•L-1時可顯著促進孕酮的分泌(P<0.05);(3)與對照組相比,2 μmol•L-1 U73122(磷脂酶C抑制劑)對孕酮的分泌無顯著影響(P>0.05),而0.5、2 μmol•L-1 U73122能顯著降低Kp-10對孕酮分泌的促進作用(P<0.05);(4)鈣離子阻斷劑Verapamil(1—100 μmol•L-1 )呈劑量依賴性降低孕酮的分泌,于100 μmol•L-1時達顯著降低水平(P<0.05);與1 μmol•L-1 Verapamil單獨處理組相比,100 nmol•L-1 Kp-10與1 μmol•L-1 Verapamil同時處理可顯著增加孕酮的分泌,而與10、100 μmol•L-1 Verapamil共同處理不能逆轉其對孕酮分泌的抑制作用(P>0.05),且胞內鈣離子含量與上清液中孕酮分泌水平相一致;(5)與100 nmol•L-1 Kp-10處理組相比,1和5 mmol•L-1 EGTA共同處理時孕酮分泌顯著降低,當再加入1.5 mmol•L-1 Ca2+時孕酮分泌量顯著增加。【結論】Kp-10促進體外培養的雞卵泡顆粒細胞孕酮的分泌,其機制可能與胞內Ca2+信號通路有關。
    研究簡報
    一種基于PCR技術混合樣本高效定性篩查轉基因陽性樣本的方法
    劉文文, 郝轉芳, 翁建峰, 李新海, 宋新元, 張世煌, 謝傳曉
    中國農業科學. 2012, 45(2):  399-404.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.024
    摘要 ( 926 )   PDF (564KB) ( 1074 )   收藏
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    【目的】基于PCR技術與DNA樣本混合策略建立一種高效定性篩查大量待檢樣本中轉基因陽性樣本的方法。【方法】以480個樣本為研究案例,對待檢樣本DNA模板隨機編號后構建虛擬三維混合池,置于5×96孔板中,將各板、各行和各列分別混合,構建所有板各行的X維行池(A,B,C,……G,H)和所有板各列的Y維混合池(1,2,3,……11,12),各板所有樣本混合的Z維混合池(I,II,III,IV,V)。利用三維交叉唯一性原理與PCR檢測的靈敏性與特異性,高效定性篩查樣本中的陽性個體。將濃度為500 ng•µL-1的陽性對照分別用ddH2O和同濃度陰性DNA模板進行96倍(96×)稀釋,檢測該方法的靈敏性與特異性。5×96孔板480個樣本中,雙盲法隨機摻入13個Bt176轉化事件標準樣本(Cry1Ab陽性與Bt176特異引物陽性),通過對25個混合池檢測,得到候選陽性樣本,并進行二次檢測,篩查出真正的陽性樣本。【結果】96×混合樣本未影響檢測的靈敏性與特異性。通過該種混合池得到可能的33個候選樣本,再對33個候選樣本進行二次檢測,成功檢測出所有與設置相符的盲樣,即摻入的13個陽性樣本。【結論】該方法適用于從大量的樣本中用PCR方法定性篩查少量陽性樣本的檢測,工作量比普通單樣本逐一檢測的方法降低了80%左右。
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