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當期目錄

    2012年 第45卷 第11期 刊出日期:2012-06-01
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    基于40個核心SSR標記揭示的820份中國玉米重要自交系的遺傳多樣性與群體結構
    劉志齋, 吳迅, 劉海利, 李永祥, 李清超, 王鳳格, 石云素, 宋燕春, 宋偉彬, 趙久然, 賴錦盛, 黎裕, 王天宇
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2107-2138.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.001
    摘要 ( 806 )   PDF (507KB) ( 1462 )   收藏
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    【目的】選擇有代表性的材料進行遺傳多樣性與群體結構的解析是進行等位基因發掘、復雜性狀關聯 分析、研究,及作物育種實踐的重要基礎。【方法】利用覆蓋玉米全基因組的40 個核心SSR 標記,采用基于測序 的基因型鑒定技術對820 份代表中國玉米育種資源種質基礎的自交系進行全基因組掃描,通過PowerMarker V3.25 與Structure V2.3.3 等軟件揭示其基因多樣性與群體結構。【結果】在820 份自交系中,40 個SSR 標記所檢測到 的等位變異為10—72 個,平均36.87 個/位點;基因多樣性為0.46—0.9458,平均0.8430;PIC 為0.43—0.94, 平均0.83。聚類分析表明,K=5 時,△K 值最大,即這些自交系可以劃分成5 個類群,依次為蘭卡斯特、旅大紅 骨、塘四平頭、瑞德與P 群,各類群內平均等位變異與遺傳多樣性分別為24.23 個/位點與0.8145、22 個/位點與 0.8398、11.8 個/位點與0.7054、17.45 個/位點與0.7686 以及14.65 個/位點與0.7495。【結論】中國玉米自交 系在育種實踐中形成了相對獨立的優勢類群,蘊含了比較豐富的遺傳變異,顯示出了較高水平的基因多樣性。不 同類群之間的遺傳多樣性水平存在一定的差異,在劃分的5 個類群中,蘭卡斯特與旅大紅骨類群的遺傳變異相對 較豐富,基因多樣性相對較高,其次為瑞德與P 群,塘四平頭相對較低。
    大豆疫霉根腐病抗性相關基因SDR1的克隆及功能分析
    范素杰, 吳俊江, 陳晨, 王欣, 姜良宇, 王金生, 李文濱, 徐鵬飛, 張淑珍
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2139-2146.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.002
    摘要 ( 674 )   PDF (993KB) ( 923 )   收藏
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    【目的】獲得大豆疫霉根腐病抗性相關基因,為培育大豆抗病品種提供理論依據。【方法】在以大豆抗病品種綏農10構建的受疫霉菌誘導后差異表達的cDNA消減文庫的基礎上,選取文庫中一條與其它植物的DR1基因具有較高同源性且上調表達的EST序列。通過RT-PCR方法從綏農10中克隆該基因,并構建到植物表達載體pCAMBIA3301上,以感病品種東農50的子葉節為外植體通過根癌農桿菌介導的方法進行大豆遺傳轉化。【結果】該基因全長805 bp,開放讀碼框為471 bp,編碼156個氨基酸,在此命名為SDR1。遺傳轉化獲得轉基因PCR鑒定陽性植株5株,Real-time PCR檢測T1轉基因植株較非轉基因植株SDR1表達量提高20倍以上的有3株,經Southern雜交分析表明,出現雜交信號的有3株。經離體葉片接種大豆疫霉菌,轉基因大豆的抗性較非轉基因大豆明顯提高。【結論】成功克隆了大豆疫霉根腐病抗性相關基因SDR1,并通過對過量表達的大豆轉基因植株的抗病性鑒定初步確定了SDR1的抗病功能。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    大穗型雜交粳稻產量構成因素協同特征及穗部性狀
    龔金龍, 胡雅杰, 龍厚元, 常勇, 李杰, 張洪程, 馬榮榮, 王曉燕, 戴其根, 霍中洋, 許軻, 魏海燕, 鄧張澤, 明慶龍
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2147-2158.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.003
    摘要 ( 779 )   PDF (591KB) ( 718 )   收藏
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    【目的】旨在探討大穗型雜交粳稻庫容構成特征及其穗部性狀,探索其群體生產力增長途徑。【方法】采用大田試驗,以具有代表性的8個大穗型雜交粳稻品種(A18/F7562、A2/F7563、A20/F7501、A5/F9249、A2/F7513、A20/F7503、甬優8號和甬優13號)和2個中等穗型常規粳稻品種(武運粳7號和武粳15)為材料,對大穗型雜交粳稻產量構成特征、群體穎花量、庫容量、穗部性狀等進行系統的研究。【結果】大穗型雜交粳稻產量、群體穎花量、庫容量、穗長、著粒密度、單穗重、每穗一次枝梗數、一次枝梗單枝梗著粒數、每穗一次枝梗總粒數、每穗二次枝梗數、二次枝梗單枝梗著粒數和每穗二次枝梗總粒數顯著或極顯著高于中等穗型常規粳稻,穗數、結實率、千粒重、一次枝梗結實率和二次枝梗結實率極顯著低于中等穗型常規粳稻。隨著每穗粒數的增加,大穗型雜交粳稻產量、群體穎花量、庫容量和二次枝梗結實率先增后減,穗長、著粒密度、單穗重、每穗一次枝梗數、一次枝梗單枝梗著粒數、每穗一次枝梗總粒數、每穗二次枝梗數、二次枝梗單枝梗著粒數和每穗二次枝梗總粒數不斷增加,穗數、結實率、千粒重、一、二次枝梗數比值、一、二次枝梗總粒數比值和一次枝梗結實率不斷降低,除產量、庫容量和二次枝梗結實率外其它與每穗粒數的相關均達到顯著或極顯著水平。每穗粒數的提高由中等穗型到偏大穗型,主要依靠一次枝梗的貢獻,而由偏大穗型到大穗型以及特大穗型和超大穗型,則主要依靠二次枝梗的貢獻。在滿足一定穗數和具備穩定的結實率的基礎上,提高千粒重,是充分利用大穗型雜交粳稻獲取超高產的關鍵;提高群體穎花量是增加產量的基礎,而提高庫容量是增加產量的重點,在提高群體穎花量的同時還需兼顧千粒重的穩定。【結論】在本試驗條件下,大穗型雜交粳稻每穗粒數250左右時穗粒結構合理,群體穎花量高,庫容充實足,產量最理想。隨著水稻品種和栽培技術的不斷進步,其最適值還將可能更高。
    基于國營農場的作物生產信息管理系統設計與實現
    戴建國, 王克如, 李少昆, 李栓明, 王瓊
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2159-2167.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.004
    摘要 ( 560 )   PDF (768KB) ( 835 )   收藏
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    【目的】研究基于國營農場規模化農業生產模式下作物生產信息管理系統的作用、功能、以及設計和實現方法。【方法】以新疆兵團農場為例分析國營農場的作物生產信息管理特點,合理劃分角色和功能,使用BS(Browser/Server)和CS(Client/Server)混合軟件結構模式,基于.net技術體系采用面向對象程序設計方法。【結果】開發了適用于國營農場的作物生產信息管理系統并在兵團130團場進行試運行,系統融合RS和GIS技術,提供了信息采集、錄入、管理、統計分析等功能,能夠滿足國營農場生產管理要求,大大提高工作效率。系統采用基于服務的軟件結構,將數據訪問封裝為Web服務,初步提供異構系統數據共享支持。【結論】通過設計和開發基于中國國情的農作物生產信息管理系統,提高了國營農場的管理效率,并為精準農業相關技術在生產中的充分應用提供了數據支持和系統架構上的探索。
    植物保護
    季節性變暖對中國農作物病蟲害的影響
    霍治國, 李茂松, 李娜, 王麗, 黃大鵬, 王春艷
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2168-2179.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.005
    摘要 ( 893 )   PDF (695KB) ( 982 )   收藏
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    基于已有研究成果,采用農作物病蟲害發生危害時空變化對季節性變暖時空變化響應事實檢測的方法,系統分析和匯總季節性變暖對農作物病蟲害影響的已有觀測事實及其變化規律性,提出其影響的最新認知,并對今后的發展方向進行展望。已有影響事實檢測表明:暖冬可使病蟲進入越冬階段推遲,延長病菌冬前侵染、冬中繁殖時間,降低害蟲越冬死亡率,增加冬后菌源和蟲源基數;病蟲害發生期、遷入期、危害期提前;越冬北界北移、海拔上限高度升高;持續暖冬可使冬后蟲源基數顯著增加。與常年相比,全國性暖冬年冬中病菌繁殖侵染率可比冬前增加50%以上、冬中害蟲存活率可達常年的1—2倍,冬后菌源、蟲源基數增加1倍以上;持續暖冬冬后蟲源基數可達常年的5倍以上;病害始見期、蟲害發生期提前5 d以上,最早可分別提前20、30 d以上;稻飛虱越冬北界北移2—4個緯度,小麥條銹病越冬海拔上限高度升高100—300 m。暖春有利于病蟲害危害期提前、擴展速度加快、發生程度加重。炎夏可使一些病菌越夏的海拔下限高度增加、面積和菌量減少,一些害蟲發育歷期延長、死亡率增加。暖秋有利于害蟲滯留危害,發生代數可比常年增加1個代次。季節性變暖對農作物病蟲害影響的時空變化及其規律性、發生與災變的影響預估、風險評估及適應對策將是未來需要重點解決的關鍵問題。
    一株對TMV和PVY具有拮抗活性生防菌的篩選與鑒定
    翟熙倫, 楊金廣, 申莉莉, 錢玉梅, 王盼, 孫麗萍, 王惠卿, 趙洪東, 王永, 王鳳龍
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2180-2188.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.006
    摘要 ( 634 )   PDF (715KB) ( 780 )   收藏
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    【目的】篩選對煙草花葉病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)和馬鈴薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)具有顯著拮抗活性的菌株。【方法】從山東諸城等植煙區采集煙草病毒病高發區健康煙株中煙100(Nicotiana tabacum var. Zhongyan 100)的根際土壤,分離抗TMV的活性菌株,通過生理生化測定和分子鑒定確定菌株。采用Real-time PCR技術定量檢測該菌株對TMV和PVY的抑制作用進一步驗證該菌株的抗病毒活性。田間試驗進行3個處理,菌液與病毒混合,2 h后接種(I),噴菌液2 h后接種病毒汁液(II),接種病毒汁液2 h后噴施菌液(III),以8%寧南霉素和肥皂水分別與等體積病毒汁液混合為陽性對照,以LB培養基與病毒汁液混合為空白對照。利用菌株發酵液對剪刀上病毒的鈍化作用進行驗證試驗。【結果】篩選到的菌株通過枯斑寄主半葉法顯示其對TMV的抑制效果達98%以上,命名為4A1,分子鑒定結果顯示該菌株16S rDNA序列與Pseudomonas monteilii的16s rDNA序列同源率達到99%;菌株4A1為革蘭氏陰性,氧化酶、淀粉水解VP、吲哚等反應為陰性,明膠液化、葡萄糖反應為陽性,能運動,確定該菌株為蒙氏假單胞菌(P. monteilii)。Real-time PCR檢測結果顯示其發酵液對TMV、PVY具有顯著的抑制活性。田間試驗結果顯示,處理I可有效降低大部分病毒侵染,TMV和PVY發病率分別為5.3%和7.7%,病情指數分別為0.8和2.9;處理II可顯著減少TMV和PVY的侵染幾率,發病率分別為33.3%和36.7%,病情指數分別為4.2和6.0;處理III煙株發病率為95.0%和92.0%,病情指數為24.5和20.1;CK組TMV、PVY發病率分別為99.3%和95.4%,病情指數為別為38.6和45.1。菌株對剪葉工具的處理,鈍化病毒效果可達95%以上,防效顯著高于其它處理。【結論】在煙葉生產上,該菌株可以作為生產工具的生物消毒劑和抗病毒劑。
    家蠶乙酰膽堿酯酶基因bmace在畢赤酵母GS115中的表達及其分析
    何永盛, 陳舒遲, 王弘, 韓雙艷, 楊瓊, 劉細霞, 董潔嫻, 楊武英, 孫遠明
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2189-2198.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.007
    摘要 ( 876 )   PDF (1314KB) ( 530 )   收藏
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    【目的】構建表達家蠶乙酰膽堿酯酶(BmAChE)的畢赤酵母菌株,實現BmAChE在畢赤酵母中分泌表達并對其活性進行分析。【方法】從家蠶頭部提取總RNA,經RT-PCR反轉錄成cDNA,通過PCR擴增出家蠶乙酰膽堿酯酶基因bmace并進行序列測定。采用PCR及重疊延伸PCR去除原bmace中的信號肽和疏水肽,并對序列中存在的2個A+T富含區進行同義密碼子替換的改造。將改造后的bmace與表達載體pPIC9K連接,轉化畢赤酵母GS115,甲醇誘導表達。SDS-PAGE和Western blotting鑒定重組蛋白,以Ellman法測定酶活力,毒扁豆堿和有機磷及氨基甲酸酯類農藥抑制試驗分析重組BmAChE(rBmAChE)的生物活性。【結果】改造后的bmace經重組畢赤酵母菌株分泌表達了1個分子量約為70 kD的蛋白,具有AChE活性,酶比活力約為1 187 U•mg-1。抑制試驗顯示,該rBmAChE能夠被毒扁豆堿強烈抑制,并且可被皮蠅磷等10種有機磷農藥和克百威等5種氨基甲酸酯類農藥抑制,最低抑制濃度IC50值可達2.78×10-10 mol•L-1。【結論】成功構建分泌表達BmAChE的畢赤酵母菌株,其表達了具有良好活性的rBmAChE,可用于進一步制備有機磷及氨基甲酸酯類農藥快速檢測分析制劑。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    添加葡萄糖及硫酸銨對水稻土微生物生物量和功能多樣性的影響
    栗方亮, 李忠佩, 劉明, 江春玉, 車玉萍
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2199-2208.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.008
    摘要 ( 775 )   PDF (594KB) ( 733 )   收藏
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    【目的】高養分濃度可能對土壤的碳氮轉化和微生物特性產生顯著影響。研究高養分濃度下添加葡萄糖對土壤中碳氮的轉化調控及其微生物變化特征,可為正確認識特殊條件下養分轉化過程特性,提出提高氮素利用效率的措施提供科學參考。【方法】采集中國亞熱帶地區典型的水稻土樣品,設置不同硫酸銨用量和葡萄糖添加量處理,布置室內培育試驗,研究了不同處理下土壤中NH4+-N、NO3--N、礦質氮、微生物生物量及微生物群落功能多樣性變化。【結果】與不添加葡萄糖處理相比,高硫酸銨用量處理下,添加不同濃度葡萄糖處理NH4+-N、NO3--N和礦質氮變幅分別為-4.3%—10.2%、-8.0%—41.8%和-3.9%—10.4%,而微生物量碳顯著增加了89.6%—126.7%,微生物量氮增加了11.5%—109.0%。中等硫酸銨用量處理下,添加葡萄糖處理NH4+-N、NO3--N和礦質氮濃度變幅分別為-7.5%—5.8%、6.1%—58.3%和-7.2%—49.4%;微生物量碳氮也有增大趨勢。BIOLOG分析顯示,高、中硫酸銨用量處理下,AWCD值、Shannon、Simpson和McIntosh指數一直處于較低水平。與常規硫酸銨用量處理相比,僅添加葡萄糖和常規硫酸銨用量下添加葡萄糖后,NH4+-N、NO3--N和礦質氮濃度顯著降低了17.3%—29.0%、21.4%—92.9%和18.8%—45.9%,微生物量碳、氮沒有顯著增加,AWCD值和微生物功能多樣性指數水平較高。葡萄糖及硫酸銨對土壤微生物量碳和AWCD值的影響存在交互作用。【結論】較高的養分濃度下添加葡萄糖,調節了土壤C/N比,土壤微生物活動增強,提高了氮素的生物固持效率,降低了土壤中無機氮的含量。在當前大量施用無機氮肥背景下,尤其要重視有機無機肥配合,調控氮素轉化過程,降低氮素損失風險。
    潮褐土冬小麥-夏玉米輪作體系氮肥后效及去向研究
    董嫻嫻, 劉新宇, 任翠蓮, 吉艷芝, 巨曉棠, 張麗娟
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2209-2216.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.009
    摘要 ( 631 )   PDF (581KB) ( 506 )   收藏
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    【目的】在華北平原地區,研究肥料氮在兩個輪作季四茬作物中的后效和去向。【方法】采用田間微區15N示蹤試驗,前茬設置5個氮素水平:0、75、150、225、300 kgN•hm-2(表示為N0、N75、N150、N225、N300),副處理為小麥品種:科農9204和河農822,共計10個處理。【結果】在該試驗條件下,后三茬作物均能吸收利用第一茬冬小麥殘留在土壤中的15N標記肥料。第二茬夏玉米、第三茬冬小麥和第四茬夏玉米對殘留15N的利用率分別為6.5%—14.1%、0.9%—2.9%和1.2%—1.6%。四茬作物的疊加利用率顯著高于氮肥當季利用率,N75、N150、N225和N300處理疊加利用率分別是53.8%、58.7%、58.6%和55.8%(第一茬為河農822小麥品種);60.0%、61.3%、60.9%和55.2%(第一茬為科農9204小麥品種)。經過四季作物種植后,土壤剖面中仍有22.3—96.2 kgN•hm-2的氮素殘留,殘留率為22.1%—32.8%,累積總損失量可達9.3—55.3 kgN•hm-2,損失率為8.9%—18.6%。【結論】在小麥當季,高施氮量條件下肥料主要殘留在土壤中,后茬作物可以吸收土壤殘留氮肥。土壤中15N含量隨施氮量的增加而增加,隨著茬口的增多有垂直向下運移的趨勢,第一茬作物品種間無顯著差異。
    園藝
    蘋果密閉園不同間伐方式對光照、光合和生長結果的影響
    李培環, 吳軍帥, 董曉穎, 王金政, 薛曉敏, 路超
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2217-2223.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.010
    摘要 ( 529 )   PDF (540KB) ( 508 )   收藏
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    【目的】研究蘋果密閉園的不同間伐方式對果園光照狀況、葉片光合指標、果樹生長和產量質量的影響,為密閉園的合理改造提供理論依據。【方法】以‘紅富士’蘋果郁閉園為試材,設計隔行間伐(A)、隔株間伐(B)和行內隔3去1間伐(C)3種處理和不間伐的對照(CK),對它們的光照、光合、樹體生長以及產量和質量的相關指標進行測定分析。【結果】3年的結果表明,除CK外,各處理的樹冠覆蓋率在3年間均有不同程度的增長,但仍表現為CK>C>B>A;果園透光率和樹冠內透光率表現為A>B>C>CK;在生長季,各處理葉片的凈光合速率、羧化效率和水分利用效率表現為A>B>C>CK,各處理葉片的胞間CO2濃度結果與此相反;3處理每公頃的產量在間伐當年均明顯低于CK的,但間伐第二年就可恢復,到間伐第三年處理A、B每公頃的產量則顯著高于處理C和CK的;3年間各處理的平均單果重、著色指數、可溶性糖含量、滴定酸的含量、優質果率等質量指標均好于CK,具體表現為處理A、B的明顯好于處理C和CK的。【結論】適宜的間伐方式除在短時間內產量有一定下降外,可從根本上改善果園光照狀況、提高光合效率和果品質量。
    葡萄赤霉素合成相關基因克隆、亞細胞定位和表達分析
    王西成, 任國慧, 房經貴, 李阿英, 劉洪, 吳偉民, 趙密珍
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2224-2231.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.011
    摘要 ( 835 )   PDF (553KB) ( 768 )   收藏
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    【目的】分離和克隆‘藤稔’葡萄內根-貝殼杉烯氧化酶基因(VvKO)、GA2-氧化酶基因(VvGA2ox2和VvGA2ox4)、GA3β-羥化酶基因(VvGA3ox4)和GA20-氧化酶基因(VvGA20ox1)等5個重要赤霉素合成相關基因的ORF序列,并對其進行亞細胞定位與表達分析。【方法】采用電子克隆方法克隆相關基因,構建亞細胞定位表達載體,基因槍轉化洋蔥表皮細胞后激光共聚焦顯微鏡下觀察。并用半定量和熒光定量RT-PCR方法研究各基因的時空表達。【結果】成功克隆了5個基因的完整ORF序列,對上述基因在葡萄不同組織器官中的表達水平進行分析發現,它們在組織器官間的表達有強弱差異。其中,VvGA2ox2主要在果實中表達,VvGA2ox4主要在葉片和果實中表達,而VvKO、VvGA3ox4和VvGA20ox1則在花、葉片和果實中均有一定的表達。VvKO、VvGA2ox2、VvGA2ox4和VvGA3ox4與GFP融合蛋白僅在核內產生綠色熒光;而VvGA20ox1與GFP融合蛋白在細胞核和細胞質膜上均產生綠色熒光信號。【結論】克隆的5個基因與葡萄的花、果實以及營養器官的發育存在不同程度的聯系,其中4個基因僅呈現出細胞核內作用的特點,而VvGA20ox1則表現出細胞核和細胞質膜定位的現象。
    貯藏·保鮮·加工
    桃三種肉色類型果實抗氧化因子的比較評價
    沈志軍, 馬瑞娟, 俞明亮, 許建蘭, 蔡志翔, 倪林箭, 顏少賓
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2232-2241.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.012
    摘要 ( 658 )   PDF (599KB) ( 548 )   收藏
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    【目的】具有較高抗氧化活性的健康有益食品正逐漸被開發利用,從抗氧化組份和抗氧化活性的角度比較評價桃不同肉色類型,為桃種質資源的深入挖掘利用提供理論依據。【方法】研究以75份桃資源為試材,測定并比較分析果皮、果肉和全果的總酚、花色苷、三價鐵還原能力(FRAP)、相對抗自由基能力(RAC)以及色澤參數。【結果】紅肉桃總酚、花色苷、FRAP和RAC的分布區間均寬于白肉和黃肉桃,但分布區間存在明顯重疊;4個指標的最高值均出現在紅肉桃資源中。紅肉桃抗氧化組份含量極顯著地高于白肉和黃肉桃,在全果水平,紅肉桃總酚含量為后兩者的4.1倍和4.6倍,花色苷含量分別為后兩者的20.1倍和11.6倍;紅肉桃抗氧化能力亦高于白肉和黃肉類型,FRAP分別是后兩者的5.8倍和6.2倍,RAC分別是后兩者的3.8倍和4.6倍。桃果實抗氧化能力與總酚和花色苷含量均呈極顯著的正相關,但抗氧化能力與總酚的相關系數高于其與花色苷;回歸分析也表明桃抗氧化能力與總酚的線性回歸關系優于其與花色苷。【結論】紅肉桃果實抗氧化組份和抗氧化能力顯著高于白肉和黃肉桃,從抗氧化的角度紅肉桃資源有開發利用的價值;桃果實總酚對抗氧化能力的貢獻高于花色苷;篩選出‘北京一線紅’、‘紅桃’等抗氧化能力高的紅肉桃種質資源。
    硅酸鈉處理對厚皮甜瓜果實采后病害的控制及活性氧代謝的作用
    王云飛, 畢陽, 任亞琳, 王毅, 范存斐, 李大強, 楊志敏
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2242-2248.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.013
    摘要 ( 707 )   PDF (500KB) ( 667 )   收藏
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    【目的】研究硅酸鈉處理對厚皮甜瓜果實采后病害的控制和活性氧代謝的作用。【方法】以‘玉金香’厚皮甜瓜為試材,用100 mmol•L-1硅酸鈉常溫浸泡處理10 min,處理后12 h接種粉紅單端孢(Trichothecium roseum),測定處理對果實采后病害及活性氧代謝的影響。【結果】硅酸鈉處理可顯著降低果實損傷接種T. roseum的病斑直徑(P<0.05)和果實的自然發病率;誘導果實過氧化氫(H2O2)的積累和超氧陰離子( )產生速率的提高,增加了果肉組織過氧化氫酶(catalase, CAT)的活性,抑制了前期果肉組織超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)的活性,促進了丙二醛(malondialdehyde, MDA)的產生,降低了果肉組織細胞膜的完整率。接種后硅酸鈉處理果實可進一步誘導果肉組織產生更多的H2O2和 ,提高了CAT活性,維持了SOD活性,促進果肉組織產生了較多的MDA。【結論】采后硅酸鈉處理可通過調節果實活性氧的代謝來提高厚皮甜瓜果實對采后病害的抗性。
    畜牧·資源昆蟲
    抗菌肽的功能、研發與應用
    單安山, 馬得瑩, 馮興軍, 馬清泉, 董娜, 王良, 呂銀鳳, 朱鑫
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2249-2259.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.014
    摘要 ( 1035 )   PDF (631KB) ( 2234 )   收藏
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    抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs)廣泛存在于多種生物體內,是生物體非特異性免疫功能的重要組成部分,具有抗細菌、真菌、病毒等多種生物學功能。由于其特殊的殺菌機制而使得細菌不易產生耐藥性,在多個領域顯示了良好的應用前景。本文綜述了抗菌肽的類別、生物學功能及其抑菌機制,重點闡述了近年來抗菌肽研發與應用的國內外進展。
    產蛋前期和產蛋期籽鵝組織內參基因的穩定性
    計紅, 王忠偉, 郭景茹, 王建發, 赫榮賀, 楊煥民
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2260-2266.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.015
    摘要 ( 668 )   PDF (511KB) ( 516 )   收藏
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    【目的】分析比較使用廣泛的7個候選內參基因在產蛋前期和產蛋期籽鵝組織中的表達情況,篩選籽鵝組織基因表達分析中最佳的內參基因及其數目。【方法】應用實時定量反轉錄PCR技術,分別檢測28S rRNA、18S rRNA、GAPDH、ACTB、HPRT1、SDH和TUB在產蛋前期與產蛋期健康籽鵝肝臟、腎臟、心臟、腿肌和卵巢組織中的表達情況,采用絕對定量方法確定基因拷貝數,然后分別使用geNorm和NormFinder程序進行數據分析。【結果】產蛋前期籽鵝各組織中7個內參基因表達穩定度的順序分別為:GAPDH=HRPT1(0.195)>TUB(0.244)>28S rRNA(0.414)>18S rRNA(0.495)>ACTB(0.541)>SDH(0.610);產蛋期籽鵝各組織中7個內參基因表達穩定度的順序分別為:GAPDH=28S rRNA(0.128)>TUB(0.181)>ACTB(0.192)>SDH(0.221)>HRPT1(0.316)>18S rRNA(0.362),且7個基因的配對差異分析分別為V2/3(產蛋前期)=0.084、V2/3(產蛋期)=0.069,內參基因的最適數目均為2個。【結論】產蛋前期和產蛋期籽鵝組織目的基因的表達分析中相對適合的內參基因分別為GAPDH和HRPT1、GAPDH和28S rRNA。
    TPM1基因在豬背最長肌生長發育過程中的動態表達
    梁如意, 李巖, 唐中林, 黃瑞華, 李奎
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2267-2272.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.016
    摘要 ( 768 )   PDF (493KB) ( 633 )   收藏
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    【目的】探究原肌球蛋白(tropomyosin,TM)是否在豬背最長肌生長發育過程中發揮生物學功能。【方法】采用SYBR® Green II 熒光法進行熒光定量PCR分析TPM1基因在通城豬和長白豬中的組織表達譜,以及出生前和出生后背最長肌發育中(28個發育點)的表達變化。【結果】TPM1基因在兩種豬中背肌和心肌中都有豐富地表達,在背最長肌發育過程中的表達趨勢相似,即TPM1基因的表達量先增加后減少,但出現峰值的時間不同(通城豬中,TPM1基因在胚胎期75 d的表達量顯著高于其它時間點,P<0.05;長白豬中,TPM1基因在胚胎期90 d的表達量顯著高于其它時間點,P<0.05)。【結論】TPM1基因的表達與豬背最長肌生長發育及品種間肌肉表型差異有關。
    SCD1基因不同基因型的差異表達及與牛奶中脂肪酸組成的相關性
    李云龍, 楊章平, 王小龍, 常玲玲, 冀德君, 劉姍, 甘宗輝
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2273-2279.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.017
    摘要 ( 500 )   PDF (550KB) ( 612 )   收藏
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    【目的】探索中國南方荷斯坦奶牛SCD1基因不同基因型的差異表達及與牛奶中脂肪酸組成的相關性。【方法】以同一奶牛養殖場的303頭中國荷斯坦奶牛為樣本,利用PCR-SSCP技術檢測SCD1基因第5外顯子878 bp位置的多態性,采用定量FQ-PCR技術初步檢測3種基因型的相對表達量,并運用氣相色譜技術分析牛奶中脂肪酸的組成。【結果】共檢測到3種基因型,即CC、CT和TT,基因型頻率分別為0.617、0.339和0.044,等位基因C和T的頻率分別為0.787和0.213,僅發現CT表達量顯著高于TT(P<0.05)。CC、CT和TT在脂肪酸C4﹕0、C12﹕0、C17﹕0上存在顯著差異(P<0.05);在脂肪酸C6﹕0、C8﹕0、C14﹕0、C15﹕0和c9t11CLA上,3種基因型間差異極顯著(P<0.01)。在總飽和脂肪酸含量上TT顯著高于CC和CT(P<0.05)。【結論】SCD1基因C878T位點的突變對中國荷斯坦牛SCD1基因不同基因型的表達和乳脂肪酸成分有較大的遺傳效應。
    不同模型對青海細毛羊生長性狀遺傳參數估計的比較
    王鵬宇, 官卻扎西, 祁全青, 德毛, 張燕軍, 王瑞軍, 張文廣, 李金泉
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2280-2287.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.018
    摘要 ( 463 )   PDF (629KB) ( 548 )   收藏
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    【目的】分析不同動物模型對青海細毛羊生長性狀遺傳參數估計的影響。【方法】采用平均信息最大約束似然法應用不同混合動物模型估計青海細毛羊生長性狀的遺傳參數,并采用似然比檢驗對不同模型進行比較分析。根據各模型中隨機效應的不同,共構建了8個模型。各模型中均包括固定效應、個體直接加性遺傳效應、殘差效應;隨機效應為個體永久環境效應、母體遺傳效應、母體永久環境效應。【結果】①各模型估計的初生體重遺傳力為0.1696—0.3781,母體效應遺傳力為0.0001—0.0900;斷奶體重遺傳力為0.2520—0.3291,母體效應遺傳力為0.0002—0.0759;周歲體重遺傳力為0.2244—0.3506,母體效應遺傳力為0.0001—0.0918;成年羊體重遺傳力為0.2205—0.3981,母體效應遺傳力為0.0000—0.0006;②似然比檢驗表明,與模型1相比,模型3和8相對于初生體重差異顯著(P<0.01),模型3對斷奶體重差異顯著(P<0.01);與模型2相比,模型8對初生體重差異顯著(P<0.01);模型6對周歲體重差異顯著(P<0.01);模型5和8對成年體重差異顯著(P<0.01);與模型4相比,模型5和8對初生體重差異顯著(P<0.01);模型6對周歲體重差異顯著(P<0.01);對于周歲體重、成年羊體重各模型與模型1的似然比檢驗差異不顯著(P>0.05);模型5、6、7和8分別與模型3相比對各生長性狀差異不顯著(P>0.05)。【結論】對于初生體重、斷奶體重模型3較為適合,而模型1對周歲體重、成年體重較為適合;初生體重、斷奶體重受母體遺傳效應影響較其它隨機效應更為顯著;基于模型估計的初生體重、斷奶體重和周歲體重、成年體重遺傳力分別為0.1995、0.2552、0.3438和0.2205。
    獸醫
    禽戊型肝炎病毒中國分離株ORF3蛋白的真核表達與抗原性分析
    胡守彬, 趙欽, 趙菲菲, 肖一紅, 周恩民
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2288-2294.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.019
    摘要 ( 538 )   PDF (636KB) ( 532 )   收藏
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    【目的】為獲得禽戊型肝炎病毒(hepatitis E virus, HEV)中國分離株(CaHEV)ORF3基因重組蛋白,并對其抗原性進行分析。【方法】提取CaHEV總RNA,通過RT-PCR獲得ORF3基因,構建重組質粒pFastBac-HTB-ORF3,轉座DH10Bac感受態細胞,提取重組桿粒Bacmid-ORF3,轉染sf9細胞,用SDS-PAGE、IFA和Western blot對重組蛋白表達進行鑒定。優化表達條件,將純化的ORF3蛋白免疫小鼠制備多克隆抗體,用制備的多抗分別與截短表達的3段CaHEV ORF3蛋白進行Western blot和ELISA檢測,分析ORF3蛋白的抗原表位區。【結果】SDS-PAGE、Western blot和IFA 結果表明CaHEV ORF3蛋白被成功表達且存在細胞內,昆蟲細胞在接毒后4天表達量最高。將ORF3重組蛋白免疫小鼠,利用間接ELISA方法,對制備的多抗倍比稀釋檢測,效價達到104,Western blot 和ELISA分析表明ORF3蛋白C端74—88氨基酸處具有較強的抗原性。【結論】本試驗用Bac-to-bac系統成功構建含有CaHEV ORF3基因的重組桿狀病毒,并在昆蟲細胞中得到表達,其主要抗原表位位于C端74—88氨基酸,為進一步研究禽HEV ORF3的蛋白結構和功能奠定了基礎。
    兔神經肽W及其受體NPWR1基因克隆及分布定位
    孫曉璇, 雷治海, 楊桂紅, 劉新義, 葉平
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2295-2305.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.020
    摘要 ( 640 )   PDF (866KB) ( 648 )   收藏
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    【目的】研究神經肽W(NPW)及其受體1(NPWR1,GPR7)mRNA 在兔各器官組織的表達情況。【方法】利用基因克隆方法克隆出兔神經肽W及其受體的cDNA序列片段,以GAPDH 為內參基因,采用相對定量RT-PCR 方法檢測NPW及NPWR1 mRNA 在兔體內各組織中的表達情況,用原位雜交方法研究NPWR1陽性細胞在兔腦的分布定位。【結果】克隆出兔NPW及其受體NPWR1的基因部分序列,NPW基因片段長234 bp,NPWR1基因片段長508 bp,GenBank 登錄號分別為HQ596517和HQ596518;經DNAStar軟件分析,不同物種之間NPW及其受體基因序列的同源性較高。NPW及其受體在兔各組織廣泛分布;NPWR1 mRNA在腦內主要分布于海馬、小腦、下丘腦、延髓等部位。【結論】兔NPW及其受體基因在進化上是保守的;NPW及其受體在兔體內廣泛表達,提示其參與多種生理功能的調節。
    魯西牛ANGPTL6基因的3個多態位點與其生長性狀的關聯性分析
    李愛民, 馬云, 楊東英, 藍賢勇, 胡沈榮, 雷初朝, 張春雷, 陳宏
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2306-2314.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.021
    摘要 ( 519 )   PDF (789KB) ( 552 )   收藏
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    【目的】揭示魯西牛ANGPTL6 (angiopoietin-like protein 6)基因的遺傳變異特征,發現與魯西牛生長性狀顯著相關的候選分子標記,為魯西牛分子育種積累基礎資料。【方法】以183頭魯西牛血樣為材料,運用DNA池測序和PCR-RFLP等技術檢測ANGPTL6基因的序列變異。【結果】檢測到魯西牛ANGPTL6基因內含子中3個新的SNPs。χ2檢驗表明這3個多態位點均處于哈代-溫伯格平衡狀態(P>0.05)。遺傳變異特征分析顯示,T2359C 和 G3258T位點屬于中度多態性,C2403A位點屬于低度多態性。連鎖不平衡和單倍型分析表明,魯西牛ANGPTL6基因3個多態位點之間為弱連鎖,單倍型TCG(野生型)屬于優勢單倍型(頻率為44.3%)。方差分析表明,單個的SNP和不同SNPs之間的組合均與魯西牛生長性狀有著顯著或極顯著的關聯,雜合型個體的生長性狀指標均高于純合型個體。【結論】魯西牛ANGPTL6基因的3個SNPs與其生長性狀顯著相關,并且雜合基因型個體明顯優于純合基因型個體,此結果可以應用于魯西牛的分子育種實踐。
    農業經濟與管理
    基于中國居民平衡膳食模式的人均糧食需求量研究
    唐華俊, 李哲敏
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2315-2327.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.022
    摘要 ( 770 )   PDF (735KB) ( 1753 )   收藏
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    【目的】中國是發展中的農業大國,人均資源極其稀缺,糧食安全始終是關系到國民經濟發展、社會穩定與國家自立的全局性重大戰略問題。人均糧食需求量是計算國家糧食需求量、制定保障糧食安全相關政策時的基礎性指標。論文首次從居民營養健康的視角出發,分析中國人均糧食需求量的組成部分,測算基于平衡膳食模式下的中國人均糧食需求量,為實現資源的效用最大化、確保中國糧食安全提供新的數據支持,也為相應消費引導政策的制定提供科學依據。【方法】采用膳食平衡分析法計算基于平衡膳食模式下的人均口糧和飼料用糧、加工用糧的需求量;采用趨勢預測法計算種子用糧、工業用糧、損耗等人均需求量。在此基礎上,應用情景分析法討論其不同影響程度。【結果】基于平衡膳食模式的人均糧食需求量不超過400 kg•a-1;其中,低方案為252.64  kg•a-1,中方案為322.07 kg•a-1,高方案為386.60 kg•a-1。近年來,中國實際人均糧食消費量在406.09—378.88 kg•a-1波動,實際值大于基于平衡膳食模式下的人均糧食需求量。【結論】中國人均糧食需求量 322.07 kg•a-1,基本滿足中國人均糧食安全的需求量。如果中國糧食人均占有量386.60 kg•a-1,就能夠基本確保中國的糧食安全。目前,中國居民由于不合理的食物消費結構模式,造成基于平衡膳食模式下的人均糧食需求量與人均糧食消費量存在差異。為此,國家應該以營養健康為目標調整食物生產結構、加強居民對平衡膳食結構等食物消費認識的宣傳普及工作,以及引導居民建立合理的食物消費習慣。
    研究簡報
    巴西橡膠樹橡膠粒子蛋白質的16-BAC/SDS-PAGE雙向電泳及質譜分析
    代龍軍, 項秋蘭, 黎瑜, 聶智毅, 康桂娟, 段翠芳, 曾日中
    中國農業科學. 2012, 45(11):  2328-2338.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.11.023
    摘要 ( 855 )   PDF (741KB) ( 814 )   收藏
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    【目的】分析巴西橡膠樹(Hevea Brasiliensis Müll.Arg.)橡膠粒子的蛋白質構成,探索未知的橡膠粒子蛋白質。【方法】采用16-BAC/SDS PAGE雙向電泳分離橡膠粒子蛋白質,采用MALDI/TOF-TOF質譜技術進行蛋白質鑒定;此外,利用磺基異硫氰酸苯酯(SPITC)化學輔助質譜測序法進行肽段的從頭測序,獲得未知蛋白質肽段的氨基酸序列。通過搜索橡膠樹膠乳轉錄組測序獲得的EST數據庫,獲取已知部分氨基酸序列蛋白質的全序列,或通過部分肽段獲取為未知蛋白質編碼的EST序列。【結果】獲得了橡膠粒子蛋白質的16-BAC/SDS-PAGE雙向電泳圖譜,鑒定了17個橡膠粒子蛋白質;獲得1個小橡膠粒子蛋白(small rubber particle protein,SRPP)亞家族成員SRPP(gi|37622210)的完整氨基酸序列以及1個橡膠延伸因子(rubber elongation factor,REF)亞家族新成員(hbREF2)的C端87個氨基酸殘基序列,此蛋白質的氨基酸序列與已知的REF(gi|38122474)具有高度的相似性。【結論】采用16-BAC/SDS-PAGE雙向電泳有效地分離了橡膠粒子蛋白質,展現了橡膠粒子蛋白質的相對含量,研究結果表明構成橡膠粒子的主要蛋白質組分是REF和SRPP亞家族蛋白質。橡膠粒子的蛋白質組分的全面鑒定,將有助于揭示橡膠粒子的生物學功能。
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