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當期目錄

    2012年 第45卷 第8期 刊出日期:2012-04-15
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    中國常規水稻品種的更替趨勢和核心骨干親本研究
    湯圣祥, 王秀東, 劉旭
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1455-1464.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.001
    摘要 ( 571 )   PDF (375KB) ( 1151 )   收藏
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    【目的】明確新中國成立以來中國常規水稻品種的更替趨勢和核心骨干親本。【方法】追蹤、分析中國育成并推廣的3 656份常規水稻品種的種植面積和血緣。【結果】新中國建立60年來,中國常規水稻品種經歷了矮化育種,出現了8次新品種更新換代,其中,1953—1977年發生了3次,1978—2010年發生了5次。對中國常規新品種育成和產量提高作出重大貢獻的核心骨干親本35個,其中,秈稻19個,粳稻16個。研究同時發現,雖然中國水稻的單產和總產保持了較快增長,但是近30年來種質資源的創新和利用速度逐步減緩,高增產品種推廣面積和比例逐漸下降。【結論】60年來中國育成和推廣的4 000余份優良常規水稻品種及其8次品種更新換代,是提高中國常規水稻單產和總產的主因。加強優異種質的發掘、引進和創新,克服資源瓶頸是水稻育種目前面臨的挑戰。
    甘藍型油菜蘿卜細胞質雄性不育恢復材料的創制
    陳衛江, 李莓, 王同華, 惠榮奎, 涂金星, 傅廷棟
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1465-1474.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.002
    摘要 ( 589 )   PDF (731KB) ( 617 )   收藏
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    【目的】探討外源蘿卜恢復基因的導入途徑與篩選方法,轉育甘藍型油菜蘿卜細胞質雄性不育(Ogu CMS)恢復材料,為甘藍型油菜Ogu CMS育種應用創造條件。【方法】以蘿-藍(Raphanobrassica,2n=58)為供體材料,利用嫁接克服遠緣雜交生殖障礙導入外源恢復基因,對獲得的屬間雜種依次進行甘藍型油菜性狀、自(異)交結實性狀以及恢復率穩定性狀等特征特性強化篩選。【結果】育成一份甘藍型油菜Ogu CMS純合恢復材料CLR650,體細胞染色體數目為38—40條,減數分裂過程中部分細胞存在染色體落后及形成染色體橋等異常現象,但細胞異常對花粉正常形成沒有明顯影響,恢復株自交、測交均為100%可育。以基于Ogu CMS恢復基因(Rf0)設計的特異分子標記進行檢測,證明該材料存在Ogu CMS恢復基因。以與之連鎖其它蘿卜分子標記分析比較,表明其蘿卜片段長度短于國外同類恢復系R113。【結論】CLR650的育成為甘藍型油菜Ogu CMS創制了新型恢復材料。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    不同時期施硅對超級稻產量和硅素吸收、利用效率的影響
    龔金龍, 胡雅杰, 龍厚元, 常勇, 葛夢婕, 高輝, 劉艷陽, 張洪程, 戴其根, 霍中洋, 許軻, 魏海燕, 李德劍, 沙安勤, 周有炎, 羅學超
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1475-1488.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.003
    摘要 ( 622 )   PDF (353KB) ( 678 )   收藏
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    【目的】明確硅肥施用最佳時期并揭示超級稻硅素高效吸收、利用機理。【方法】采用大田試驗,以江蘇地區大面積推廣種植的粳型超級稻品種武運粳24號和淮稻9號為材料,研究不同時期施硅對水稻產量及其構成因素、主要生育期硅素積累量、硅素階段積累量、硅素階段吸收速率、硅素利用效率等的影響,并對產量及其構成因素與硅素吸收、利用效率相關性狀進行相關分析。【結果】施硅顯著提高產量及其構成因素、主要生育期硅素積累量、硅素階段積累量、硅素階段吸收速率和硅肥偏生產力,降低硅素稻谷生產效率,不僅增加了硅素供應量,還能改善土壤的供硅能力,提高土壤有效硅水平,促進水稻對硅素的吸收。隨著硅肥施用時期的推遲,產量、穗數、每穗粒數、硅素吸收總量、百公斤籽粒吸硅量、硅素吸收利用率、硅素農學利用率和硅肥偏生產力呈現先增后減的趨勢,硅素稻谷生產效率則先降后升,穗數于有效分蘗期追硅表現最高,其它均于有效分蘗臨界葉齡期追硅達到最高(低)水平;結實率和千粒重則隨著施硅時期的推遲而不斷增加,其中抽穗期追硅千粒重達到顯著水平;而硅素生理利用率對施硅時期的響應不明顯。水稻在各個生育階段的硅素積累比例,移栽-幼穗分化期為20.69%—29.02%,幼穗分化-抽穗期為47.46%—59.65%,抽穗-成熟期為17.99%—25.52%,幼穗分化-抽穗期>移栽-幼穗分化期>抽穗-成熟期,差異極顯著。硅素階段吸收速率表現的趨勢與之一致。相關分析表明,水稻產量構成因素的形成與硅素吸收呈現良好的協同增長性,產量與硅素吸收總量呈極顯著的正相關,施硅提高幼穗分化-抽穗期硅素階段吸收速率和硅素階段積累量是大穗增產的生理基礎。【結論】提高硅素階段吸收速率和硅素階段積累量,尤其是幼穗分化-抽穗期,能有效提高抽穗期和成熟期硅素積累量及硅素利用效率,進而在穩定提高穗數的基礎上,通過主攻大穗,并促進庫容的充實,進而達到施硅增產的目的。
    花后開放式增溫對小麥產量及品質的影響
    卞曉波, 陳丹丹, 王強盛, 王紹華
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1489-1498.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.004
    摘要 ( 606 )   PDF (390KB) ( 764 )   收藏
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    【目的】采用開放式紅外增溫技術,研究花后開放條件下溫度升高對小麥產量及品質的影響,為評估未來氣候變暖對江淮地區冬小麥的影響提供理論依據。【方法】以揚麥16為材料,采用開放式紅外增溫技術,于2009—2011年通過設計不同的增溫時間(全天增溫、白天增溫、夜間增溫)和不同的增溫幅度(1.5、3℃)來模擬未來氣候變暖不同情景和不同增溫程度下氣溫升高對小麥產量及其構成因素和品質(主要是淀粉和蛋白質)的影響。【結果】該增溫系統實際增溫值低于設計值,在本試驗條件下,花后不同增溫處理的小麥產量、穗粒數和千粒重均呈現下降趨勢,并隨增溫幅度提高下降的幅度增大,而且小麥產量在不同增溫水平下,都以全天增溫處理的產量損失最大,花后小麥冠層在全天、白天和夜間的平均溫度分別為20.8、23.7和16.9℃的基礎上升高1.8℃左右,產量損失可達22.3%;花后增溫增加了小麥籽粒粗蛋白和濕面筋的含量,兩年試驗中粗蛋白和濕面筋含量均以處理6(夜間增溫3℃)增加最多,增幅分別為7.9%和13.2%;蛋白組分方面,增溫處理對蛋白組分的影響較為復雜,但兩年結果顯示谷蛋白顯著提高,因此谷蛋白的合成和積累易受溫度的控制;另外增溫處理對淀粉及其組分的影響較小。【結論】在其它生育進程不變的情況下,花后增溫將會導致小麥減產,同時小麥籽粒物質組成也將發生復雜的變化,從而影響到小麥的品質。
    植物保護
    水稻白葉枯病菌內源過氧化氫在細胞分裂周期中的時空定位變化
    李欣, 李鑫玲, 龐新躍, 朱文學, 樊金玲, 羅磊, 杜琳, 王娜, 王利平
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1499-1504.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.005
    摘要 ( 641 )   PDF (699KB) ( 622 )   收藏
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    【目的】分析細菌內源過氧化氫在細胞分裂周期中的時空變化,探討細菌增殖中過氧化氫的生理功能。【方法】采用組織化學法通過透射電子顯微鏡技術觀察水稻白葉枯病菌內源過氧化氫的積累位置。【結果】不同菌株內源過氧化氫水平不同,在細菌的整個細胞分裂周期中觀察到過氧化氫在細胞壁上的積累水平維持穩定,在多個菌株的細胞分裂過程中,除細胞壁之外,還在2個新的位點(類間體結構和核區)出現過氧化氫的大量積累,表現出數量和空間定位的顯著變化。【結論】在多個水稻白葉枯病菌菌株中發現胞內額外的大量過氧化氫積累和定位與細胞分裂的進程密切相關,這種過氧化氫的時空變化很可能是細菌分裂時的普遍現象。推測過氧化氫應在細菌增殖中具有重要作用。
    野生茄子托魯巴姆StLTPa7的克隆與分析
    謝超, 楊清, 史策, 決登偉, 朱艷平, 劉水平
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1505-1512.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.006
    摘要 ( 656 )   PDF (783KB) ( 611 )   收藏
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    【目的】從野生茄子托魯巴姆(Solanum torvum Swartz)中克隆非特異性脂質轉移蛋白基因StLTPa7 cDNA,并解析其功能。【方法】采用同源基因設計引物,并根據RT-PCR方法克隆StLTPa7 cDNA序列;通過農桿菌浸染法轉化煙草,構建StLTPa7過表達轉基因煙草植株;采用菌絲生長速率法檢測轉基因煙草植株蛋白提取物對大麗輪枝菌的體外抑菌活性。【結果】托魯巴姆中克隆獲得1個StLTPa7 cDNA序列,該序列含有1個345 bp的開放閱讀框,推測編碼長114個氨基酸的蛋白,相對分子量為11.42 kD,理論等電點為9.01。StLTPa7受水楊酸(SA)和大麗輪枝菌誘導表達,在處理后24和48 h的表達量較高。為了分析StLTPa7對大麗輪枝菌的抗性,構建了過表達轉基因煙草植株,共獲得了4個PCR陽性轉StLTPa7煙草株系。熒光定量PCR分析顯示,該基因在轉基因煙草株系L5和L7中過量表達。抑菌試驗顯示,轉基因煙草株系L5蛋白提取物對大麗輪枝菌的抑菌率約為對照的2.5倍。【結論】從野生茄子托魯巴姆中克隆到1個StLTPa7 cDNA序列,該基因與大麗輪枝菌的生長和增殖的抑制作用相關,可能參與植物對大麗輪枝菌的防衛過程。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    秸稈還田對寧南半干旱地區土壤團聚體特征的影響
    張鵬, 賈志寬, 王維, 路文濤, 高飛, 聶俊峰
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1513-1520.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.007
    摘要 ( 817 )   PDF (651KB) ( 825 )   收藏
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    【目的】探明秸稈還田對土壤團聚體的影響,為寧南半干旱區作物生產及土壤培肥制度的建立提供參考。【方法】本研究通過4年秸稈還田定位試驗,設置了不同秸稈粉碎還田量處理:谷子秸稈還田量為3 000 kg•hm-2 (低,L)、6 000 kg•hm-2 (中,M)、9 000 kg•hm-2 (高,H),玉米秸稈還田量為4 500 kg•hm-2 (低,L)、9 000 kg•hm-2 (中,M)、13 500 kg•hm-2 (高,H),對照為秸稈不還田。對不同處理條件下干篩和濕篩下各團聚體指標進行分析。【結果】各秸稈還田處理干篩下0—40 cm土層>0.25 mm團聚體含量(DR0.25)、平均重量直徑(mean weight diameter,DMWD)和幾何平均直徑(geometric mean diameter,DGMD)均顯著高于CK處理,各還田處理的分形維數均顯著低于CK;濕篩法分析表明,供試土壤中團聚體以機械穩定性團聚體為主,隨秸稈還田量的增加,0—40 cm土層水穩性團聚體的平均重量直徑(WMWD)、幾何平均直徑(WGMD)和分形維數的順序均為:H,M處理>L處理>CK;各處理土壤團聚體破壞率(PAD)和不穩定團粒指數(ELT)在0—40 cm土層內均表現出近似“Z”字形趨勢,且CK顯著高于各還田處理(P<0.05)。【結論】在寧南半干旱區采用秸稈還田對提高土壤團聚體含量具有明顯作用。
    缺磷對紫云英根系分泌物產生及難溶性磷活化的影響
    蘭忠明, 林新堅, 張偉光, 張輝, 吳一群
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1521-1531.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.008
    摘要 ( 645 )   PDF (478KB) ( 623 )   收藏
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    【目的】探討紫云英根分泌物對難溶性磷活化、吸收能力,以及不同紫云英基因型對難溶性磷活化差異。【方法】采用Hoagland營養液培養并收集紫云英根分泌物,經旋轉蒸發儀減壓、濃縮后,進行難溶性磷活化試驗,利用高效液相色譜(HPLC)測定分泌物中有機酸成分及含量。【結果】缺磷脅迫下,不同基因型紫云英根半徑減少,而根冠比和根比表面積較供磷有顯著提高。紫云英根系分泌的有機酸有草酸、酒石酸、檸檬酸、蘋果酸等,但主要為草酸;缺磷條件下,不同基因型紫云英分泌草酸存在顯著差異,且各有機酸分泌量顯著高于供磷時的分泌量。閩紫1號、浙紫5號和閩紫6號分泌的各種有機酸量明顯高于余江大葉和弋江籽分泌的量。缺磷和供磷下,紫云英根系分泌物對難溶性Al-P和Fe-P都具有一定的活化能力,其活化值(P)分別為36.40-157.39 μg•g-1、32.20-139.42 μg•g-1,缺磷根系分泌物對難溶性磷的活化量高于供磷處理,而且Al-P的活化能力略高于Fe-P。通過活化模擬試驗,也證實不同有機酸可活化難溶性Al-P、Fe-P且差異顯著。【結論】缺磷脅迫能促進紫云英分泌有機酸,顯著增加對難溶性磷的活化效果;基因型之間紫云英對磷的活化效果差異較為明顯,顯現出紫云英品種間的差異性;栽培紫云英有利于改善南方紅壤地區缺磷土壤磷素養分循環。然而科學地評價有機酸對Al-P和Fe-P的活化能力還有待于進一步研究。
    農田環境中固氮菌的促生潛能與分布特點
    孫建光, 胡海燕, 劉君, 陳倩, 高淼, 徐晶, 周義清
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1532-1544.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.009
    摘要 ( 741 )   PDF (798KB) ( 721 )   收藏
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    【目的】了解小麥、水稻、玉米、蔬菜等作物根際固氮菌的優勢種群、固氮菌菌株的固氮、抗病、促生潛能以及菌株在系統發育地位和來源作物種類上的分布特點。【方法】采用無氮培養基培養固氮菌,乙炔還原法測定菌株固氮酶活性,平板對峙法測定菌株拮抗病原真菌性能,ACC(1-氨基環丙烷-1-羧酸)唯一氮源法定性測定菌株產ACC脫氨酶特性,比色法定量測定ACC脫氨酶活性,通過16S rDNA序列測定和相似性分析研究菌株的分類地位。【結果】94株供試菌株的固氮酶活性在0.99—180.59 nmol C2H4/h•mg蛋白,其中大于10 nmol C2H4/h•mg蛋白的菌株有42株,占全部供試菌株的44.7%;類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)和芽孢桿菌屬(Bacillus)是主要類群,分別占供試菌株總數的33.0%和26.6%,且不具有寄主專一性。供試菌株中有6株分別對核盤菌(Sclerotinia sclerotiorum)、玉米赤霉菌(Gibberella zeae)和大麗輪枝菌(Verticillium dahliae)3種植物病原真菌表現出拮抗作用,占菌株總數的6.4%,抑菌率為23.9%—65.9%。有20株固氮菌能夠產生ACC脫氨酶,占全部供試菌株的21.3%,活性在0.33—21.98 µmol α-丁酮酸/h•mg蛋白,主要分布在芽孢桿菌屬、類芽孢桿菌屬和根瘤菌屬(Rhizobium)。【結論】小麥、水稻、玉米、白菜、芹菜等作物根際以及農田環境中固氮菌的優勢種群為類芽孢桿菌屬和芽孢桿菌屬,多數固氮菌菌株具有較高的固氮潛能,部分菌株具有ACC脫氨酶活性和促生潛能,少數菌株具有抗病潛能;固氮、抗病、促生潛力菌株主要分布在類芽孢桿菌屬、芽孢桿菌屬和根瘤菌屬,隨作物分布廣泛,無專一性。
    園藝
    綠葉揮發物代謝調控及分子機理研究進展
    陳書霞, 陳巧, 王聰穎, 郝麗寧, 房玉林
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1545-1557.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.010
    摘要 ( 589 )   PDF (821KB) ( 2072 )   收藏
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    植物處于復雜的自然環境中,常受到植食性昆蟲、病原菌及機械損傷等生物或非生物的侵害并造成植物的局部傷害,從而啟動復雜的防御反應。釋放綠葉揮發物(green leaf volatiles,GLVs)是植物防御性反應之一。綠葉揮發物是植物不飽和脂肪酸經過Oxylinpins生化途徑中的脂氧合酶(LOX )和脂氫過氧化物裂解酶(HPL)催化而形成的一類C6和C9醛、醇及其相應的酯類。作為啟動植物防御機制的信號分子,這類揮發性物質通過長距離的氣態傳輸在植物與病原菌、植物與植食性昆蟲、植物自身和相鄰的植物之間起作用,從而介導防御性反應。研究其生化途徑及其調節機理,對探索其對病蟲害的直接、間接防御、改善作物風味品質及抗病新種質創制起著非常重要的作用,且對園藝植物甚至農林生態系統中作物病蟲害綜合治理策略的制定具有重要的指導意義。該文綜述了綠葉揮發物合成的生化途徑及其作為信號轉導物質的作用機制,并闡述了綠葉揮發物在植物抗逆方面的生理作用及其應用前景。
    黃瓜-酸黃瓜染色體片段導入系群體的構建及果實相關數量性狀基因的定位
    孟佳麗, 婁群峰, 周曉慧, 史建磊, 陳勁楓
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1558-1567.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.011
    摘要 ( 511 )   PDF (868KB) ( 369 )   收藏
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    【目的】以栽培黃瓜(Cucumis sativus L. , 2n = 14)‘北京截頭’為受體親本,以野生酸黃瓜( C. hystrix Chakr, 2n = 24)為供體親本,采用SSR標記輔助選擇法構建黃瓜-酸黃瓜染色體片段導入系群體。初步定位控制黃瓜果實外形的數量性狀基因。【方法】首先通過種間雜交-回交-自交獲得大量的染色體片段導入系株系。然后選擇均勻分布在黃瓜染色體組上的298對SSR標記對親本進行多態性檢測,使用檢測出的親本間差異引物對染色體片段導入系株系進行檢測,篩選含有野生酸黃瓜染色體片段的植株。對該群體果實外形進行初步調查,利用t測驗與輪回親本比較,鑒定QTL。【結果】本研究構建了由50個株系組成的染色體片段導入系群體。在該群體中共檢測到149個染色體導入片段,包含61個不同的導入片段,不同導入片段的總長度為259.95 cM,基因組覆蓋率為45.37%。導入片段的長度在1.65—15.4 cM,平均長度為5.41 cM,分布于黃瓜的7條染色體上。利用該導入系群體初步定位了控制黃瓜果型的13個QTL。【結論】構建了一套以栽培黃瓜為背景,野生酸黃瓜為前景的染色體片段導入系群體,并利用該導入系初步定位了控制黃瓜果型的QTL,為開發利用野生酸黃瓜的優良基因提供了新的種質資源,也為今后定位黃瓜的數量性狀遺傳位點奠定了材料基礎。
    湖北海棠病程相關蛋白MhPR8基因的克隆與表達
    張計育, 渠慎春, 薛華柏, 高志紅, 郭忠仁, 章鎮
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1568-1575.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.012
    摘要 ( 516 )   PDF (765KB) ( 703 )   收藏
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    【目的】從湖北海棠葉片中克隆植物第Ⅲ類幾丁質酶基因PR8的cDNA序列和基因組DNA序列,研究化學試劑SA、MeJA、ACC、ABA,非生物脅迫NaCl和低溫(4℃),生物脅迫蘋果輪紋病病原菌和蘋果蚜蟲誘導下MhPR8基因的表達特性。【方法】利用PCR技術分別從SA誘導的湖北海棠全長cDNA文庫和基因組DNA中克隆MhPR8基因全長序列;利用生物信息學方法對其進行結構和功能的初步分析;利用實時熒光定量RT-PCR技術分析該基因的表達特性。【結果】該基因編碼區為897 bp,編碼298個氨基酸,蛋白質分子量為31.67 kD,等電點為4.77,命名為MhPR8。該基因在其編碼區內部沒有內含子。MhPR8蛋白含有保守的結構域GH18_hevamine_XipI_class_III,屬于第III類幾丁質酶。該蛋白含有6個保守的半胱氨基酸殘基,含有植物第III類幾丁質酶起催化作用的天冬氨酸和谷氨酸,分別位于第151和153位氨基酸。qRT-PCR分析結果表明,該基因在湖北海棠根中的表達量最大;SA、MeJA和ACC明顯誘導該基因的表達,ABA略微誘導該基因的表達;低溫誘導該基因的表達,而NaCl誘導該基因的表達不明顯;生物脅迫蘋果輪紋病病原菌和蘋果蚜蟲誘導該基因的表達。【結論】湖北海棠MhPR8可能參與SA、JA/ET介導的信號通路中,在湖北海棠抵抗生物脅迫和非生物脅迫中起著非常重要的作用。
    貯藏·保鮮·加工
    褐藻酸寡糖誘導下大豆中大豆抗毒素的累積變化
    胡佳, 石波, OjokohEromoselesolomon, 梁平, 李靜梅
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1576-1586.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.013
    摘要 ( 646 )   PDF (511KB) ( 539 )   收藏
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    【目的】探索新型誘導劑褐藻酸寡糖誘導大豆生成大豆抗毒素(glyceollins)的最佳條件和累積規律。【方法】采用制備型高效液相色譜的方法對經褐藻酸寡糖溶液誘導的大豆乙醇提取液進行分離純化,并用超高壓液相色譜-串聯質譜法(UPLC-MS)對其組分進行確認。在此基礎上研究褐藻酸寡糖的濃度、大豆的預浸泡時間、誘導過程中的大豆培養溫度及濕度、黑暗中的培養時間對glyceollins積累量的影響,確定褐藻酸寡糖誘導產生glyceollins的最佳條件。【結果】褐藻酸寡糖可以作為外源誘導劑來誘導大豆累積生產glyceollins,當誘導劑褐藻酸寡糖的濃度為4%,大豆在無菌水中浸泡5 h,且經誘導的大豆在溫度25℃、濕度60%、黑暗中培養4 d時,大豆中的glyceollins生成量達到最高,為0.525 mg•g-1鮮豆重。【結論】本試驗結果為大豆高品質加工和褐藻酸寡糖的進一步開發利用可提供試驗研究基礎。
    畜牧·資源昆蟲
    寧強矮馬線粒體DNA D-loop區的遺傳多樣性
    張濤, 路宏朝
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1587-1594.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.014
    摘要 ( 718 )   PDF (682KB) ( 546 )   收藏
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    【目的】研究寧強矮馬線粒體DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)D-loop區的遺傳多樣性及其母系起源進化,為其遺傳資源保護提供理論數據。【方法】采用PCR和測序技術分析12匹寧強矮馬mtDNA D-loop區的600 bp核酸序列,并基于mtDNA D-loop區序列將寧強矮馬和NCBI公布的其它馬種進行系統樹構建。【結果】寧強矮馬群體存在9種單倍型,檢測到34處SNP位點,占所分析位點總數的5.67%,各單倍型間的遺傳距離為0.002—0.035,單倍型多樣性為0.978±0.054,核苷酸多性為0.01988±0.00818。聚類分析表明寧強矮馬分布在4個支系中,與胡克爾馬、設特蘭馬、德保馬、蒙古馬和車巨馬親緣關系較近,與純血馬、云南馬和韓國濟州島本土馬的親緣關系較遠。【結論】寧強矮馬具有比較豐富的遺傳多樣性,在進化的歷史過程中受到其它馬種的影響較大。
    硫胺素和硫水平對山羊人工瘤胃代謝和微生物菌群的影響
    王洪榮, 張紅偉
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1595-1605.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.015
    摘要 ( 772 )   PDF (595KB) ( 472 )   收藏
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    【目的】探討在不同硫水平條件下,添加硫胺素(維生素B1)對人工瘤胃內營養物質消化代謝的影響。【方法】按2×2因子試驗設計,因子一為不同的氮硫比(高硫水平,即N﹕S=5﹕1;低硫水平即N﹕S=15﹕1),因子二為不添加和添加硫胺素(0和60 mg•kg-1)進行人工瘤胃培養試驗。【結果】 添加硫胺素對pH和NH3-N濃度的影響不顯著;高硫水平能夠抑制細菌蛋白的合成,顯著提高了瘤胃培養液中原蟲和細菌蛋白質的比值(P/WB)(P<0.05);在低硫水平下,添加硫胺素處理組TVFA的摩爾濃度和丁酸百分含量均高于不添加硫胺素組(P<0.05),而乙酸低于不添加硫胺素組。在高硫水平下,添加硫胺素處理組與不添加組之間總揮發性脂肪酸和單一脂肪酸的摩爾濃度無顯著差異(P>0.05)。高硫水平能夠降低培養液中硫胺素的總量,而添加的硫胺素則增加了培養液中硫胺素的總量;高硫水平可以降低乳酸的濃度;同一氮硫水平下,添加硫胺素處理組的牛鏈球菌的相對數量比非添加組分別降低了5.90%(P<0.05)和2.05%(P<0.01);添加不同水平的硫和硫胺素對溶纖維丁酸弧菌的相對數量的影響不顯著(P>0.05)。【結論】人工瘤胃中硫水平對瘤胃發酵有一定影響,高硫水平可顯著降低培養液中的乳酸濃度,提高原蟲蛋白質的合成量,而抑制細菌蛋白質的合成;無機硫和硫胺素在降低瘤胃內乳酸濃度和緩解瘤胃酸中毒中起重要作用,并且二者對乳酸濃度的影響存在互作效應。添加不同水平的硫和硫胺素能夠降低瘤胃液中牛鏈球菌的相對數量,對瘤胃液中溶纖維丁酸弧菌的相對數量的影響不顯著(P<0.05)。
    不同營養水平對湖羊黃體期血液理化指標及卵泡發育的影響
    應詩家, 聶海濤, 張國敏, 吳勇聰, 王子玉, 龐訓勝, 王昌龍, 何東洋, 賈若欣, 王鋒
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1606-1612.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.016
    摘要 ( 519 )   PDF (540KB) ( 466 )   收藏
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    【目的】研究不同營養水平對湖羊黃體期血液理化指標及卵泡發育的影響。【方法】選擇28只經產母羊,于發情周期第6天分別按0.5倍體重維持需要量(R組),1倍體重維持需要量(C組)和1.5倍體重維持需要量(S組)飼喂6 d,第12天每組屠宰6頭;剩下的湖羊用于觀察發情;分別于發情周期第7、8、10和12天采血。【結果】隨著營養水平的提高,≥3.5 mm的卵泡數量顯著增加(P<0.05)、2.5—3.5 mm的卵泡數量顯著降低(P<0.05),平均發情周期縮短(P<0.05),血液尿素、膽固醇和游離脂肪酸含量顯著下降(P<0.05),甘油三酯含量顯著提高(P<0.05);S組乳酸脫氫酶活性顯著高于C組(P<0.05);血液尿酸、血氨、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白濃度和谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶活性差異不顯著(P>0.05),但尿酸、血氨、低密度脂蛋白含量和谷草轉氨酶活性具有時間效應(P<0.05)。【結論】綿羊黃體期不同生理階段具有不同的營養需求和代謝特點,黃體期限飼抑制卵泡發育與蛋白質和脂類合成降低、分解增強有關。
    雞Lpin1基因3′-UTR遺傳變異及其對miRNA結合位點的潛在效應
    李素雅, 張建宏, 陳文, 黃艷群, 孫桂榮, 韓瑞麗, 康相濤
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1613-1620.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.017
    摘要 ( 557 )   PDF (704KB) ( 559 )   收藏
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    【目的】研究雞Lpin1基因3′-UTR遺傳變異/單倍型及其在品種間的分布,并預測這些變異對miRNA結合位點的潛在效應。【方法】根據雞Lpin1基因組序列(GenBank登錄號:NC_006090)設計一對特異性引物,采用PCR直接測序結合克隆測序的方法,進行雞Lpin1基因3′-UTR及其鄰近外顯子在品種間的遺傳變異/單倍型分析。【結果】①從6個品種中發現了8個變異位點,包含兩個插入/缺失變異。這些變異均位于雞Lpin1基因的3′-UTR,3′-UTR的變異頻率為17SNPs/kb;②在雞Lpin1基因3′-UTR區域,從固始雞、盧氏綠殼蛋雞中分別檢測到7個變異位點,未檢測到河南斗雞品種內的變異;③用次要等位基因頻率≥5%的6個變異位點(g.11A>T,g.77C>G,g.108_109delinsG,g.110_111delinsG,g.270A>G和g.348G>T)進行單倍型的構建和分析,從6個品種雞中共檢測到6種單倍型,其中P1和P4單倍型是群體的優勢單倍型,頻率均大于30%,河南斗雞僅包含一種單倍型;④g.77C>G變異可引起多個miRNA結合位點的增加/丟失。【結論】雞Lpin1基因3′-UTR具有豐富的變異,3′-UTR變異位點/單倍型在品種間的分布存在明顯的差異。
    獸醫
    鼠李糖乳桿菌對巨噬細胞先天性免疫應答的調節作用
    黃琴, 黃怡, 崔志文, 李雅麗, 李衛芬, 余東游
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1621-1626.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.018
    摘要 ( 808 )   PDF (324KB) ( 532 )   收藏
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    【目的】通過測定先天性免疫效應因子分泌水平的變化,研究鼠李糖乳桿菌(Lactobacillus rhamnosus)體外對巨噬細胞先天性免疫應答調節的影響。【方法】將培養好的鼠巨噬細胞系RAW264.7細胞分為4組,分別用PBS(CT組,對照組)、Escherichia coli K88(EC組)和Lactobacillus rhamnosus(LR組)處理12 h,以及先用Lactobacillus rhamnosus預處理1 h,再用Escherichia coli K88處理12 h(LR-EC組)。試驗結束時,收集各組的細胞培養液,用ELISA檢測TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-8、IL-10,以及PGE2和 的含量。【結果】結果表明,CT組(對照組)可產生TNF-α、IFN-γ、IL-8和IL-10,幾乎不產生IL-1β、IL-6和IL-12。與對照組相比,EC組TNF-α、IFN-γ、IL-8、IL-10及PGE2和 含量均極顯著提高(P<0.01),且可大量產生IL-1β、IL-6和IL-12;LR組TNF-α、IFN-γ、IL-10及PGE2和 也極顯著提高(P<0.01),IL-8顯著增加(P<0.05),同樣不產生IL-1β和IL-6,但可產生微量的IL-12(P<0.01);LR-EC組所有的促炎細胞因子(TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6、IL-12)、趨化因子IL-8和PGE2均極顯著高于EC組(P<0.01),但IL-10和 含量都顯著低于EC組(P<0.01)。【結論】在體外試驗條件下,鼠李糖乳桿菌作為益生菌對生理狀態下巨噬細胞先天性免疫應答的刺激作用遠低于病原菌,不會產生炎癥反應,但可極大增強受感染巨噬細胞的促炎免疫應答水平,且可能具有避免過度炎癥反應的作用。
    研究簡報
    砷脅迫下磷用量對不同磷效率水稻產量、生物量以及P、As含量的影響
    楊玲, 連娟, 郭再華, 張秀, 杜爽爽, 何興龍, 趙竹青
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1627-1635.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.019
    摘要 ( 739 )   PDF (309KB) ( 525 )   收藏
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    【目的】闡明磷肥用量以及水稻磷營養特性對砷污染水稻產量、生物量及其安全性的影響,探討降低水稻砷污染的農藝措施。【方法】以2個耐低磷(磷高效吸收型品種99011和磷高效利用型品種580)和1個低磷敏感型水稻(99056)為材料,通過土培試驗研究不同磷用量對中、高度砷污染土壤上水稻產量、生物量以及秸稈、穎殼和稻米P、As含量的影響。【結果】與無砷處理相比,50 mg•kg-1的砷略微增加水稻的生物量,但降低水稻產量,增施磷肥顯著提高生物量和產量;100 mg•kg-1的砷顯著降低水稻生物量和產量,增施磷肥顯著提高生物量,但產量在磷用量為30 mg•kg-1時最高,磷用量為150 mg•kg-1時最低(為0)。砷污染土壤上,水稻不同部位As含量為秸稈>>穎殼>>糙米,且As含量隨磷用量或砷濃度的增加而增加。在砷脅迫或者磷、砷雙重脅迫下,同一處理的水稻產量、生物量以及秸稈、穎殼和糙米P含量均為99011>580>99056,3個品種之間差異顯著,且磷用量越少、砷濃度越高,品種之間差異越大;秸稈、穎殼和糙米As含量為99056>580>99011,3個品種之間差異顯著,且磷用量和(或)砷濃度越高,品種之間差異越大。在砷濃度≤50 mg•kg-1和磷用量≤30 mg•kg-1時,磷高效吸收型品種99011能夠獲得較高的產量,且稻米As含量低于國家食品安全標準。【結論】砷脅迫下,水稻產量及其As含量與品種磷營養特性以及施肥量密切相關。在中、輕度砷污染土壤上,可以通過選用磷高效吸收型水稻品種,并根據土壤磷豐缺程度適當減少磷肥用量等措施來保證水稻數量和質量安全。
    豫綜5號玉米綜合種淀粉含量輪回選擇效果分析
    庫麗霞, 王付娟, 郭書磊, 謝麗莉, 劉海靜, 張君, 田磊, 陳彥惠
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1636-1643.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.020
    摘要 ( 709 )   PDF (513KB) ( 472 )   收藏
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    【目的】評價豫綜5號玉米群體淀粉含量的改良效果,為創制高淀粉玉米種質資源、選育高淀粉玉米雜交種和繼續改良豫綜5號的淀粉含量提供依據。【方法】以提高玉米群體淀粉含量為目標,利用近紅外技術對豫綜5號群體完成了4輪的群體改良。以改良群體為父本,以黃早4、丹340、齊319、掖478和Mo17為測驗種,采用NC-II遺傳交配設計組配成20個測交組合。通過對不同輪次改良群體和20個測交組合在2個環境中的評價試驗,對豫綜5號群體淀粉含量輪回選擇的改良效果進行了比較研究。【結果】豫綜5號群體的淀粉含量隨著改良輪次的增加呈逐漸提高的趨勢,由C0的69.39%增加到C4的72.31%,4輪選擇后淀粉含量實際增益為2.92%。同時蛋白質和賴氨酸含量呈逐輪下降趨勢。隨著改良輪次的增加,各測驗種與各輪改良群體測交組合的淀粉含量逐輪提高,說明非破壞性單粒淀粉含量的輪回選擇對豫綜5號淀粉含量的改良是有效的;就一般配合力而言,隨著改良輪次的增加,淀粉含量的一般配合力呈逐輪提高的趨勢;從特殊配合力分析結果表明,黃早4與各輪群體間特殊配合力效應值逐輪提高,其它4個測驗種與群體特殊配合力效應值呈現一定的波動。【結論】利用非破壞性單粒淀粉含量的輪回選擇改良豫綜5號淀粉含量是有效的,隨著改良輪次的增加,豫綜5號的淀粉含量逐漸提高。
    陸地棉干旱脅迫響應基因GhGR的克隆及特征分析
    宋貴方., 樊偉麗, 王俊娟, 王德龍, 王帥, 周凱, 葉武威
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1644-1652.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.021
    摘要 ( 634 )   PDF (1036KB) ( 528 )   收藏
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    【目的】克隆陸地棉干旱脅迫谷胱甘肽還原酶基因(GhGR),并對其序列進行生物信息學分析和表達分析。【方法】利用RACE和RT-PCR技術克隆陸地棉谷胱甘肽還原酶基因的全長序列,應用生物信息學軟件對獲得的基因序列及編碼的蛋白序列進行分析;通過基因槍轉化和實時熒光定量PCR表達對該基因表達部位和表達模式進行分析。【結果】從陸地棉(Gossypium hirsutum L.)中克隆了谷胱甘肽還原酶基因GhGR,cDNA全長1 035 bp,其中,ORF為792 bp,編碼263個氨基酸。氨基酸序列比對和同源性分析顯示該基因與楊樹(XP_002299276.1)、蓖麻(XP_002518118.1)、葡萄(CAN74593.1)同源性最高,分別為90%、91%和91%。系統發育樹結果顯示,GhGR與葡萄中該蛋白的親緣關系最近。基因槍轉化和實時熒光定量PCR分析表明GhGR定位于洋蔥的細胞膜和細胞核膜,并且其表達量受干旱脅迫誘導上調表達。【結論】從陸地棉克隆得到谷胱甘肽還原酶基因GhGR,初步認為該基因對干旱脅迫有一定響應。
    東莞大蕉超表達擬南芥CBF1基因及其抗寒性檢測
    劉凱, 胡春華, 杜發秀, 張玉娥, 魏岳榮, 易干軍
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1653-1660.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.022
    摘要 ( 632 )   PDF (423KB) ( 558 )   收藏
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    【目的】研究超表達擬南芥CBF1基因(AtCBF1)對大蕉抗寒性的影響,為從大蕉克隆抗寒相關基因奠定基礎。【方法】采用農桿菌介導法轉化東莞大蕉的胚性細胞懸浮系,獲得轉AtCBF1基因的大蕉植株;利用GUS組織染色、PCR、RT-PCR以及RT-qPCR對轉基因植株進行鑒定;比較低溫處理后的轉基因株系和對照的冷害特征以及超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量等生理生化指標,鑒定轉基因大蕉植株的抗寒能力。【結果】試驗共獲得6個抗性再生轉化系。GUS組織染色結果表明,除T1外,其余均為陽性;PCR鑒定結果表明,AtCBF1在6個抗性再生轉化系均為陽性,而GUS基因在T1轉化系中沒有檢測出;RT-PCR結果表明,AtCBF1在6個轉化系均得到表達,對T1、T2和T3 3個轉化系進行RT-qPCR檢測發現,AtCBF1基因在3個轉基因株系表達水平存在差異;在低溫處理下,轉基因植株的葉片相對電導率、MDA的累積都低于非轉基因植株,而SOD總活性高于對照;低溫處理條件下,轉基因植株葉片的冷害癥狀明顯輕于對照。【結論】AtCBF1在大蕉中超表達,具有增強大蕉SOD活性,降低因低溫導致的MDA含量和離子滲漏率,緩解質膜過氧程度,進而改善大蕉植株抗低溫脅迫的能力。
    生育期對小麥全株青貯發酵品質的影響
    秦夢臻, 沈益新
    中國農業科學. 2012, 45(8):  1661-1666.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.08.023
    摘要 ( 604 )   PDF (248KB) ( 539 )   收藏
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    【目的】探討不同生育期全株小麥發酵品質和飼用價值的優劣。【方法】用3個小麥品種(新麥18、周麥22和淮麥22)袋貯比較了乳熟期和蠟熟期全株青貯的發酵品質和飼用品質差異。【結果】乳熟期和蠟熟期小麥均適宜全株青貯利用,但全株小麥青貯的發酵品質和青貯飼料的飼用價值存在顯著的生育期間差異(P<0.05)。乳熟期小麥全株青貯飼料的pH、揮發性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)和總氮中氨態氮(NH3-N/TN)的含量顯著低于蠟熟期,乳酸(lactic acid,LA)的含量顯著高于蠟熟期,發酵品質較好;蠟熟期小麥全株青貯飼料的纖維成分(中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗滌纖維,(acid detergent fiber,ADF))、可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrates,WSC)和粗蛋白(crude protein,CP)的含量顯著低于乳熟期,淀粉的含量顯著增加,飼用品質較好。【結論】乳熟期小麥全株青貯的發酵品質因WSC含量高而顯著優于蠟熟期;但蠟熟期青貯飼料的飼用品質則因種子比重增加,淀粉含量的增加而優于乳熟期。
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