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當期目錄

    2012年 第45卷 第17期 刊出日期:2012-09-01
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    利用DH和IF2兩個群體進行小麥粒重、粒型和硬度的QTL分析
    李文福, 劉, 賓, 彭, 濤, 袁倩倩, 韓淑曉, 田紀春
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3453-3462.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.001
    摘要 ( 441 )   PDF (565KB) ( 610 )   收藏
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    【目的】檢測控制小麥粒重、粒型和硬度加性和顯性QTL,解釋控制這些性狀的分子遺傳基礎。【方法】以小麥品種花培3號、豫麥57構建的包含168個株系的DH群體和由其構建的包含168個株系的IF2群體為材料,結合含有368個位點的分子遺傳圖譜,對5個環境的DH群體以及2個環境的IF2群體的千粒重、粒型和硬度數據進行QTL分析。【結果】共檢測到控制千粒重、粒長、粒徑和硬度的35個加性效應和18對上位效應QTL,包括控制千粒重的8個加性效應位點以及5對上位性位點,控制粒長的10個加性效應位點以及6對上位性位點,控制粒徑的10個加性效應位點以及6對上位性位點,控制硬度的7個加性效應位點以及1對上位性位點。其中,控制粒重的Qtkw6A在DH和IF2群體中都能檢測到,而且既有加性效應又有顯性效應,加性效應的貢獻率在2個群體內分別為9.39%和11.75%,顯性效應的貢獻率為1.37%。控制粒徑的Qgd6A也在DH和IF2群體中檢測到,加性效應貢獻率分別為15.02%和15.03%,而且與控制粒長的Qgl6A為同一基因位點,在DH和IF2群體中對粒長的加性效應貢獻率分別為14.96%和15.10%。【結論】小麥的千粒重和粒型的遺傳主要受加性效應控制,同時也受上位效應影響。硬度主要受位于5D染色體短臂上一個主效基因控制,同時受其它微效基因以及上位性影響。本研究檢測到的一些重要QTL可用于相關性狀的分子標記輔助選擇育種,用IF2群體檢測到的顯性效應QTL及具有顯性×加性、加性×顯性及顯性×顯性效應的QTL可為有關性狀雜種優勢的研究提供參考。
    利用RNAi技術沉默麥長管蚜與桃蚜細胞色素P450
    王暉, 張珉, 張小紅, 夏蘭琴
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3463-3472.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.002
    摘要 ( 575 )   PDF (1041KB) ( 923 )   收藏
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    【目的】通過體外飼喂雙鏈RNA(dsRNA),利用RNAi技術沉默麥長管蚜和桃蚜體內細胞色素P450。【方法】采用PCR克隆獲得麥長管蚜和桃蚜體內細胞色素P450片段;利用雙鏈RNA合成試劑盒合成麥長管蚜和桃蚜細胞色素P450保守序列的dsRNA;在蚜蟲人工飼料中,分別加入終濃度為0、3、5和7.5 ng•μL-1的dsRNA,每個試驗組設置3個重復,分別于飼喂后2天、4天、6天、8天統計蚜蟲的存活數;利用實時熒光定量PCR技術分析飼喂后目標基因的表達抑制情況。【結果】從麥長管蚜與桃蚜的cDNA中分別克隆細胞色素P450,所克隆片段同源性為90.1%,發現隨著dsRNA濃度的增大,麥長管蚜和桃蚜的死亡率隨著時間的推移不斷升高,最高死亡率可分別達75.56%和64.44%。提取飼喂dsRNA濃度為7.5 ng•μL-1的不同時間段的蚜蟲總RNA,實時熒光定量PCR結果表明,目的基因被沉默。【結論】利用麥長管蚜和桃蚜細胞色素P450保守序列的dsRNA,體外飼喂后,通過RNA干擾(RNAi),能夠顯著降低蚜蟲體內細胞色素P450的表達水平,直至導致目的基因沉默和蚜蟲死亡。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    中國水稻生產的時空動態分析
    程勇翔, 王秀珍, 郭建平, 趙艷霞, 黃敬峰
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3473-3485.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.003
    摘要 ( 463 )   PDF (1171KB) ( 1242 )   收藏
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    【目的】繪制中國南北稻區不同稻作制度下的水稻播種面積和產量重心變動圖,分析成因,找出影響現階段中國水稻總產穩定的關鍵因素。【方法】利用重心擬合模型對水稻生產的時空動態進行分析,敏感性分析方法找出該變動背景下影響中國水稻總產穩定的關鍵因素。【結果】新中國成立以來除20世紀60、70年代中國水稻播種面積重心和產量重心向東南和東部發生偏移以外,總體上向東北方向移動。1979—2009年北方稻重心由華北快速移動到了東北松遼盆地。中稻和一季晚稻重心移動方向為先東北后東南與南方稻作制度“雙改單”變化順序由北向南相吻合。早稻和雙季晚稻重心移動方向都為西南。南方稻區單季稻比例明顯上升,“雙改單”現象明顯,這是導致中國水稻種植面積下降的主要原因。結合敏感性分析得出播種面積已成為目前最有可能造成中國水稻總產量大幅下滑的關鍵因素。【結論】市場機制的調控和技術進步是目前影響中國水稻時空變動的兩個主要因素。在繼續堅持以市場為指導的前提下,依據國情從糧食安全的角度出發,重點對面積呈下滑趨勢的早稻和雙季晚稻進行調控,同時兼顧水稻總面積,防止其出現較大波動,努力提高水稻單產,是確保現階段中國水稻總產穩中有升的關鍵。
    基于分段方式選擇敏感植被指數的冬小麥葉面積指數遙感反演
    李鑫川, 徐新剛, 鮑艷松, 黃文江, 羅菊花, 董瑩瑩, 宋曉宇, 王紀華
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3486-3496.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.004
    摘要 ( 542 )   PDF (410KB) ( 789 )   收藏
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    【目的】考慮到利用單一植被指數(VI)反演葉面積指數(LAI)時,存在著不同程度的飽和性和易受土壤背景影響的問題,提出通過分段的方式選擇敏感植被指數形成最佳VI組合以提高LAI反演的精度。【方法】通過ACRM輻射傳輸模型模擬數據,結合地面實測光譜數據,選擇常用的植被指數進行土壤敏感性分析以及飽和性分析確定LAI的分段點,并在此基礎上分段選擇最佳植被指數形成組合VI來實現LAI的最終反演,并利Landsat5 TM開展區域條件下冬小麥LAI反演應用。【結果】以LAI=3是較為適宜的分段點,利用植被指數最佳分段組合OSAVI(LAI≤3)+TGDVI(LAI>3)可在一定程度上有效克服土壤影響因素以及飽和性問題,聯合反演的結果明確優于單一植被指數反演精度。【結論】通過分段選擇最佳植被指數形成聯合VI可以有效提高LAI反演精度。
    遮陰對夏玉米莖稈形態結構和倒伏的影響
    崔海巖, 靳立斌, 李波, 張吉旺, 趙斌, 董樹亭, 劉鵬
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3497-3505.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.005
    摘要 ( 499 )   PDF (532KB) ( 1569 )   收藏
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    【目的】在太陽輻射不斷減少的氣候條件下,探討遮陰(弱光脅迫)對夏玉米莖稈形態及其顯微結構的影響。【方法】以登海605(DH605)和鄭單958(ZD958)為試驗材料,大田條件下設置花粒期遮陰(S1)、穗期遮陰(S2)、全生育期遮陰(S3)3個處理,遮光度為60%,以自然光為對照(CK),研究弱光脅迫對夏玉米莖稈性狀及其倒伏的影響。【結果】遮陰后夏玉米株高、穗位高和葉面積指數,地上第3莖節長、莖節橫截面積、莖稈穿刺強度均顯著降低,且遮陰時期對其影響表現為S1<S2<S3;DH605和ZD958的莖稈穿刺強度分別較對照降低22.23%和24.41%。莖稈硬皮組織厚度和維管束數目及中央大維管束面積、木質部面積、韌皮部面積較對照也顯著降低,田間倒伏率顯著升高,全生育期遮陰兩品種倒伏率分別高達36.5%和24.7%。遮陰后空稈率增加,收獲穗數、穗粒數顯著降低,產量下降,減產幅度表現為S3>S1>S2。【結論】夏玉米生長期內光照不足影響產量形成,改變植株形態,通過降低基部節間長度、粗度、穿刺強度和莖稈硬皮組織厚度,減少維管束數目,降低莖稈抗倒伏性能,且花前遮陰對田間倒伏率的影響大于花后遮陰。
    植物保護
    利用綠色熒光蛋白報告基因標記研究麥根腐平臍孺孢對小麥根和葉片的侵染
    閆立敏, 王曉鳴, 徐榮旗, 東方陽, 李洪杰
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3506-3514.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.006
    摘要 ( 491 )   PDF (578KB) ( 618 )   收藏
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    【目的】利用綠色熒光蛋白標記研究麥根腐平臍孺孢(Bipolaris sorokiniana,引起小麥根腐病和葉枯病)對小麥根系和葉片的侵染過程,建立直觀、非破壞性研究病原菌—植物互作的體系。【方法】采用農桿菌介導法將gfp導入麥根腐平臍孺孢菌株Bs-1中,對轉化子進行熒光表達、PCR驗證、遺傳穩定性、生長特性和胞外酶代謝分析。選用與野生型菌株表現相近的轉化子Bs-GFP研究麥根腐平臍孺孢對小麥品種矮抗58根和葉片的侵染過程。【結果】轉化子Bs-GFP的菌絲和分生孢子表達明亮的綠色熒光,利用基因特異標記擴增證明gfp被整合到真菌的基因組中。對GFP標記菌株Bs-GFP的遺傳穩定性和生長特性分析表明,gfp在轉化子中能穩定地遺傳,菌落的生長速度和胞外酶代謝與野生型菌株相比沒有顯著差異。菌株Bs-GFP可以在小麥的地下和地上部分引起病癥,而且與野生型菌株Bs-1在小麥植株根系和莖基部組織定殖的數量(即CFU值)相近。【結論】利用農桿菌介導方法獲得表達綠色熒光的麥根腐平臍孺孢菌株可以直觀地觀察病原菌對寄主的侵染過程,研究結果有助于更好地解析麥根腐平臍孺孢與小麥以及其它禾谷類寄主之間的互作。
    中國紅麻炭疽病病原菌的分離鑒定及rDNA-ITS序列分析
    劉曉倩, 祁建民, 陳玉森, 陳綿才, 陳美霞, 劉偉, 方平平, 林荔輝, 陶愛芬
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3515-3521.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.007
    摘要 ( 417 )   PDF (630KB) ( 614 )   收藏
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    【目的】明確中國紅麻炭疽病病原菌種類。【方法】從河南、安徽、浙江、福建4省紅麻主產區采集紅麻炭疽病病原菌樣本,進行分離、純化,共獲得16個菌株,在致病性測定及形態學特征鑒定的基礎之上,從中選取AH、HN、ZJ、FJ 4個典型病原菌菌株,對rDNA-ITS區域進行基因序列分析。【結果】AH、HN、ZJ與FJ炭疽病菌株在形態特征及致病力有明顯差異;rDNA-ITS序列實際長度分別為541、545、541、535 bp,AH、HN、ZJ與FJ炭疽病菌株同源性達90%—91%,而AH、HN和ZJ 3個菌株的同源性達96%—98%。【結論】從分子水平上對中國麻區紅麻炭疽病病原菌種類進行鑒定分析,證實中國紅麻主產區近年炭疽病發生的病原菌類型主要有黑線炭疽菌(Colletotrichum dematium)和膠孢炭疽菌(C. gioeosporioides),其中以黑線炭疽菌致病力較強,膠孢炭疽菌致病力較弱。
    中紅側溝繭蜂觸角超微結構
    李科明, 張永軍, 吳孔明, 郭予元
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3522-3530.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.008
    摘要 ( 507 )   PDF (3075KB) ( 510 )   收藏
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    【目的】明確中紅側溝繭蜂觸角感器的種類、分布、形態及內部結構。【方法】利用掃描電鏡和透射電鏡對中紅側溝繭蜂觸角進行觀察。【結果】掃描電鏡結果表明中紅側溝繭蜂觸角由柄節、梗節和16節鞭節組成;雌蜂、雄蜂觸角上均存在以下6種感器:毛形感器、刺形感器、板形感器、錐形感器Ⅰ、錐形感器Ⅱ和腔錐感器;雌蜂、雄蜂間各種感器的長度、分布和數量沒有明顯差別。透射電鏡結果表明毛形感器和腔錐感器角質層壁厚,壁上有孔,內腔有神經樹突;刺形感器和錐形感器Ⅰ角質層壁厚,壁上無孔,內腔有神經樹突;板形感器角質層壁薄,壁上有孔,內腔有神經樹突;錐形感器Ⅱ角質層壁厚,壁上無孔,內腔無神經樹突。【結論】明確了中紅側溝繭蜂觸角感器內、外部超微結構,為寄生蜂嗅覺感知行為提供了理論依據。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    中國稻田甲烷排放及其影響因素的統計分析
    魏海蘋, 孫文娟, 黃耀
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3531-3540.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.009
    摘要 ( 420 )   PDF (515KB) ( 777 )   收藏
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    【目的】闡明中國不同稻作類型CH4排放的區域特征以及稻田CH4排放與環境因子和水肥管理的定量關系。【方法】通過文獻調研,獲得1987—2011年中國稻田CH4排放觀測的有效文獻111篇,含生長季CH4排放總量或平均排放通量的有效觀測數據495組,涵蓋67個觀測點。采用方差分析、相關分析和逐步回歸方法對上述觀測數據進行分析。【結果】中國單季稻、雙季早稻和晚稻田的CH4季節排放總量(均值±標準誤差)分別為(383.5±31.1)、(234.3±16.8)和(361.8±25.0)kg•hm-2。西南單季稻區CH4排放分別是華北、華中和東北單季稻區的2.3、2.2和4.3倍;華中早、晚稻區的CH4排放分別是兩廣早、晚稻區的2.6和1.9倍。稻田CH4排放與有機肥施用量呈正相關,與化肥氮施用量及土壤pH呈負相關;單季稻區CH4排放隨緯度升高和經度增加而降低,雙季稻區CH4排放則隨緯度升高而增加;單季稻區CH4排放隨土壤全氮含量的增加而降低,但晚稻區則反之。綜合影響中國單季稻田CH4排放的因子為緯度、土壤C/N比、砂粒含量、水分管理方式、有機肥和化肥氮施用量,這6個因子的變化可解釋CH4排放空間變異的72%;早稻田CH4排放空間變異的35%可由土壤C/N比、砂粒含量、移栽-抽穗期平均溫度、水分管理和有機肥施用量等5個因子的變化得以解釋;緯度、土壤C/N比、黏粒含量、pH值、全生育期平均溫度和有機肥施用量等6個因子可解釋中國晚稻田CH4排放空間變異的47%。【結論】中國稻田單位面積CH4排放量總體為單季稻>晚稻>早稻,但單季稻與晚稻田的CH4排放無顯著差異。西南單季稻區的CH4排放顯著高于其它單季稻區,華中雙季稻區的CH4排放顯著高于兩廣稻區。由環境和水肥管理因子決定的多元統計模型能較好地解釋中國稻田CH4排放的空間變異,單季稻CH4排放模型的可解釋性優于雙季稻。
    碳同位素在草地土壤呼吸區分中的應用
    耿元波, 史晶晶
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3541-3550.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.010
    摘要 ( 430 )   PDF (393KB) ( 1331 )   收藏
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    草地生態系統在區域氣候變化及全球碳循環中扮演著重要的角色,草地土壤呼吸的區分是定量評價草地植被和土壤碳平衡的基礎,有助于理解和預測草地生態系統對氣候變化的響應。文章中論述了穩定碳同位素13C和放射性碳同位素14C在草地土壤呼吸區分中的應用。用于區分土壤微生物呼吸和根呼吸的方法主要有:13C自然豐度法、FACE實驗法、13C脈沖標記法;用于區分純根呼吸和根際微生物呼吸的方法主要有:同位素稀釋法、模擬根際沉積物法、14CO2動態模型法、根系分泌物洗滌法。碳同位素法幾乎不對草地土壤和植物根系產生干擾,可提高對土壤呼吸各組分的測算精度,在區分草地土壤微生物呼吸、純根呼吸和根際微生物呼吸等組分方面有較大的應用前景。
    園藝·貯藏·保鮮·加工
    大白菜抗根腫病CRb基因緊密連鎖標記的開發與定位
    陳慧慧, 張騰, 梁珊, 陳兵, 張椿雨, 樸鐘云
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3551-3557.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.011
    摘要 ( 833 )   PDF (590KB) ( 688 )   收藏
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    【目的】篩選與大白菜抗根腫病基因CRb緊密連鎖的分子標記并檢測所篩選出標記的通用性。【方法】以含有抗根腫病基因CRb的大白菜‘CR Shinkii DH’系為父本,以感病大白菜自交系‘07Q69’為母本雜交構建F2代作圖群體。根據CRb基因連鎖標記TCR01、TCR05和TCR09序列鎖定的蕓薹種A3染色體的目標序列,開發與CRb緊密連鎖的分子標記,并進行精細定位。以蕓薹種不同亞種為材料,驗證CRb基因緊密連鎖標記的通用性。【結果】獲得了與CRb連鎖的1個顯性和4個共顯性標記。TCR25和TCR74位于CRb的一側,TCR13、TCR42和TCR34位于另一側。最近的2個側翼標記TCR74和TCR13與CRb的連鎖距離均為0.09 cM。TCR74和TCR13的通用性檢測結果表明,這2個標記在抗根腫病材料和感病材料間均具有高的多態性。【結論】將大白菜抗根腫病CRb基因定位在0.18 cM的2個共顯性標記之間,且這2個標記具有較高的通用性。
    高效液相色譜法同時測定柑橘果實中18種類黃酮的含量
    張元梅, 周志欽, 孫玉敬, 沈妍, 鐘烈洲, 喬麗萍, 葉興乾
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3558-3565.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.012
    摘要 ( 552 )   PDF (566KB) ( 1660 )   收藏
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    【目的】建立一種高效液相色譜法同時測定柑橘果實中18種類黃酮(圣草次苷、二氫槲皮素、蕓香柚皮苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷、野漆苷、槲皮苷、圣草素、香峰草苷、枸橘苷、柚皮素、木犀草素、山奈酚、香葉木素、橙黃酮、川陳皮素、橘皮素)的含量。【方法】 色譜柱為ZORABX SB-C18(4.6 mm×250 mm, 5 μm),流動相為甲醇-甲酸-水,梯度洗脫,流速為0.7 mL•min-1,柱溫25℃,檢測波長黃烷酮為283 nm、黃酮和多甲氧基黃酮為330 nm、黃酮醇為367 nm。【結果】 18種類黃酮在42 min內完全分離,線性范圍為62.4—960 mg•L-1(r=0.9996—1.0000),定量限為0.05—0.133 μg•mL-1,回收率為88.70%—104.76%,相對0.33%—3.05%(n=6)。【結論】該方法簡便、快速、準確、可靠,適合柑橘果實中18種類黃酮的含量測定。
    畜牧·資源昆蟲
    豬L-Myc基因的分子克隆及在細胞重編程中的應用
    李珍珍, 崔怡, 高祎, 成德, 劉亞軍, 王華巖
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3566-3575.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.013
    摘要 ( 408 )   PDF (695KB) ( 599 )   收藏
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    【目的】克隆豬L-Myc基因,并在蛋白水平表達的情況下探索其在細胞重編程中的作用,為深入研究豬L-Myc基因替代c-Myc誘導多能干細胞(induced pluripotent stem cell,iPSC)奠定基礎。【方法】先通過NCBI序列比對,采用RT-PCR克隆豬L-Myc基因cDNA,生物信息學分析豬L-Myc基因與人和小鼠的同源性,構建融合表達載體pEGFP/L-Myc-C1,通過載體轉染和免疫印記檢測豬L-Myc基因cDNA的蛋白水平表達;再將L-Myc基因裝入逆轉錄病毒載體中,分別使用不同的轉錄因子誘導豬胎兒成纖維細胞(porcine embryo fibroblast,PEF),通過形態變化和堿性磷酸酶(AP)染色驗證豬L-Myc基因在細胞重編程中的作用。【結果】①獲得了1 113 bp的豬L-Myc基因cDNA,編碼364個氨基酸,理論分子質量為40 kD;②生物信息學分析顯示豬L-Myc基因與人和小鼠高度同源;③免疫印記檢測結果說明豬L-Myc基因cDNA能夠在蛋白水平表達;④細胞誘導試驗和AP染色結果顯示轉錄因子Oct4、Sox2、Klf4和L-Myc(OSKL)組合誘導的細胞陽性克隆率明顯高于Oct4、Sox2和Klf4(OSK)組合的陽性克隆率。【結論】獲得了豬L-Myc基因,并且該基因在蛋白水平表達且在細胞重編程過程中起到了重要的作用。
    PiggyBac轉座子介導的誘導細胞永生化轉基因載體的構建及其整合效率的檢測
    張婷婷, 辛穎, 張志強, 任充華, 楊涵江, 王令, 張智英
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3576-3583.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.014
    摘要 ( 708 )   PDF (405KB) ( 899 )   收藏
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    【目的】構建在小鼠水平上實現多個目的基因的表達以及標記基因安全刪除的轉基因載體。【方法】以載體為模板,分別擴增SV40P neo、IRES、tk-PloyA,通過overlap PCR連接,并在兩端添加方向相同的LoxP序列,構建轉基因基本載體PB-NIT;然后通過overlap PCR擴增獲得Tet-CMV-SV40 T-T2A-p 53-PolyA基因表達盒,將其插入PB-NIT中,構建載體PB-NIT-STP;最后將轉錄因子激活域 rtTA 通過同尾酶連接插入PB-NIT-STP,構建載體PB-rtTA-NIT-STP。【結果】經酶切和測序等鑒定,以上載體均正確;經轉座活性鑒定,共轉染轉座子載體PB-rtTA-NIT-STP和轉座酶載體比只轉染轉座子載體獲得的陽性克隆數提高了20倍。【結論】得到了基于PiggyBac轉座子的可用于正負向篩選和誘導目的基因表達的轉基因載體。
    不同水平維生素A對意大利蜜蜂春繁階段群勢及幼蟲抗氧化性的影響
    馮倩倩, 楊維仁, 胥保華, 李成成
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3584-3591.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.015
    摘要 ( 566 )   PDF (314KB) ( 488 )   收藏
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    【目的】研究日糧中添加不同水平維生素A對意大利蜜蜂春繁階段群勢和幼蟲蟲體抗氧化活性的影響。【方法】春繁開始時選用本地意大利蜜蜂25群(群內無花粉貯備),隨機分為5組,分別飼喂添加了不同水平維生素A的試驗日糧,維生素A水平分別為0、5 000、10 000、15 000、20 000 IU•kg-1,并測定各組蜂群群勢及幼蟲抗氧化活性。【結果】春繁階段飼糧中維生素A添加水平對意大利蜜蜂群勢及取食量有顯著影響。在試驗期末,維生素A水平為10 000 IU•kg-1組群勢顯著高于對照組和其它試驗組(P<0.05);飼喂維生素A水平為10 000和15 000 IU•kg-1飼料時5日齡幼蟲蟲體抗氧化活性(總抗氧化能力(T-AOC)、總超氧化物岐化酶(T-SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性)顯著高于對照組和其它試驗組(P<0.05),丙二醛(MDA)含量顯著低于對照組和其它試驗組(P<0.05);除維生素A水平為15 000 IU•kg-1組外,10 000 IU•kg-1組工蜂初生重顯著高于對照組和其它試驗組(P<0.05)。【結論】意大利蜜蜂春繁階段適宜的維生素A添加水平(10 000—15 000 IU•kg-1)有利于蜂群群勢的增長和抗氧化能力的提高。
    家蠶JAK/STAT信號通路相關基因克隆與分析
    彭景琨, 曹廣力, 錢瑩, 張曉麗, 馬煥艷, 何蕾, 薛仁宇, 貢成良
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3592-3601.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.016
    摘要 ( 518 )   PDF (528KB) ( 715 )   收藏
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    【目的】鑒定家蠶JAK/STAT信號通路組成原件,并預測家蠶JAK/STAT信號通路主要相關基因的功能。【方法】在電子克隆的基礎上,通過RT-PCR獲得家蠶JAK/STAT信號通路的主要相關基因;利用在線軟件對相關蛋白進行結構域分析;基于microarray數據庫或qPCR分析各基因的組織表達特征。【結果】克隆了家蠶JAK/STAT信號通路主要相關基因,包括BmSTAT、BmHOP、BmSOCS2、BmSOCS5A、BmSOCS5B、BmSOCS6、BmDRK、Bmken、BmPIAS1、BmPIAS2以及BmPI3K,但沒有能克隆到果蠅Upd1、Upd2和Upd3的同源體基因。序列分析顯示BmHOP具CRD_FZ、Kringle、轉膜區域和PKc超家族蛋白激酶催化結構域TyrKc;BmSTAT有2種亞型,均具SH2、STAT_bind、STAT_int和STAT_alpha結構域;在克隆的BmSOCS家族的3個基因中,BmSOCS2A和BmSOCS6A具典型的SH2和SOCS結構域;BmDRK由SH3和SH2兩種結構域形成了SH3-SH2-SH3串聯結構;BmKen存在BTB和鋅指結構域,BmPIAS1和BmPIAS2具有LCR結構域,BmPI3K具有2個SH2結構域。【結論】成功克隆了家蠶JAK/STAT信號通路主要相關基因。相關蛋白的保守結構域分析顯示,在家蠶JAK/STAT信號通路中,BmHOP是JAK激酶的一種,可以磷酸化BmSTAT轉錄因子,激活靶基因轉錄;BmSOCS、Bmken、BmPIAS1以及BmPIAS2對JAK/STAT通路起負反饋作用。
    獸醫
    牛源金黃色葡萄球菌的耐藥性及耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的檢測
    蘇洋., 蒲萬霞, 陳智華, 鄧海平
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3602-3607.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.017
    摘要 ( 457 )   PDF (405KB) ( 485 )   收藏
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    【目的】了解內蒙古地區奶牛乳房炎金黃色葡萄球菌耐藥性和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)感染的情況,為奶牛乳房炎的防治提供理論依據。【方法】采用K-B紙片擴散法,檢測分離自內蒙古地區38株金黃色葡萄球菌對17種藥物的敏感性,同時用瓊脂稀釋法檢測苯唑西林、萬古霉素對金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度(MIC);再用頭孢西丁、苯唑西林紙片擴散法、苯唑西林鹽瓊脂篩選法和PCR方法擴增mecA耐藥基因對分離菌株進行全面MRSA檢測。【結果】分離菌株對每種抗生素都有不同程度抗性,對氨芐西林、頭孢拉丁、青霉素、復方新諾明、新生霉素和鏈霉素的耐藥率都高于45%,而對氧氟沙星、丁胺卡那霉素、萬古霉素、環丙沙星、慶大霉素和頭孢唑林的敏感性高于90%,2株細菌的萬古霉素MIC≥16 μg•mL-1;其中8株細菌的苯唑西林MIC≥8 μg•mL-1,而其它菌株的苯唑西林MIC≤2 μg•mL-1;分離菌株多重耐藥情況嚴重,耐受3種及3種以上藥物的菌株占84.21%,其中4株細菌能同時耐受9種不同抗菌藥物;16(42.11%)株細菌被檢測攜帶mecA耐藥基因,而僅有其中7株的苯唑西林MIC≥4 μg•mL-1;頭孢西丁、苯唑西林紙片擴散法和苯唑西林鹽瓊脂篩選法分別檢出7株、10株和7株表型為MRSA的菌株。【結論】分離菌株的耐藥性和多重耐藥現象較為嚴重,被調查地區奶牛場中已經存在MRSA和OS-MRSA感染情況,且感染率高。
    中國部分地區豬源和牛源金黃色葡萄球菌耐藥性及凝固酶分型研究
    劉洋, 梁耀峰, 焦新安, 宋立, 張純萍, 寧宜寶, 徐士新
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3608-3616.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.018
    摘要 ( 550 )   PDF (469KB) ( 613 )   收藏
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    【目的】了解中國動物源金黃色葡萄球菌的耐藥現狀,以及凝固酶血清型和基因型分布情況,為控制動物源金黃色葡萄球菌的傳播和流行提供理論依據。【方法】用微量肉湯稀釋法測定細菌耐藥性;用凝固酶分型血清確定血清型別;擴增凝固酶基因(coa)并進行序列測定,用mega軟件進行序列分析。【結果】共鑒定出124株金黃色葡萄球菌。耐藥性檢測結果表明,在13種測試抗菌藥中,金黃色葡萄球菌對氨芐西林和青霉素的耐藥率最高,接近100%,其次是紅霉素75%,其它10種藥物的耐藥率在50%以下,頭孢西丁耐藥率27%,未發現萬古霉素耐藥菌株;凝固酶血清分型率達91%,共分出6個型,VII型,VI型和復合型占優勢,未分離到Ⅲ型和Ⅴ型;擴增凝固酶基因,共分為6個基因型;構建了凝固酶基因的系統進化樹。【結論】中國動物源金黃色葡萄球菌的耐藥狀況比較嚴重,豬源菌株的耐藥率要高于牛源菌株。凝固酶血清型別多樣,分布相對較集中,具有獨特的流行特征;凝固酶表型與其基因的進化特征并沒有出現直接對應關系,但為進一步開展獸醫臨床金黃色葡萄球菌分子流行病學調查研究奠定了理論基礎。
    農業經濟與管理
    中國農業專利的質量:基于不同申請時期、申請主體和技術領域的比較
    劉麗軍, 宋敏
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3617-3623.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.019
    摘要 ( 382 )   PDF (249KB) ( 828 )   收藏
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    【目的】研究專利數量飛漲背景下不同申請時期、申請主體和技術領域的中國農業專利質量及其變化趨勢。【方法】以中國1985—2010年受理的全部農業專利為樣本,利用統計和計量經濟模型分析發明專利申請率、發明專利授權率、授權發明專利失效率、專利維持時間等質量指標。【結果】中國與國外農業發明專利授權率在統計上沒有顯著差異,但是國外的平均維持時間顯著更長。在0.01置信水平下,中國公共研究部門(大學、科研機構)與企業、個人相比,發明專利授權的概率顯著更高,但維持專利的概率卻顯著低于企業。時間趨勢變量的系數估計值表明,中國農業發明專利的授權和維持狀況自2001年起有明顯改善。【結論】盡管中國農業專利質量總體不如國外,但近年來已有顯著提高,尤其以農業生物技術最為突出。大學、科研機構作為中國農業專利的申請主體,申請質量顯著高于企業和個人,但“重申請輕維持”的現象比企業嚴重。中國今后應引導和規范農業科教單位的專利申請動機,鼓勵和支持專利技術的轉化實施。
    研究簡報
    棉花親環素基因GhCYP1的功能分析
    吳莉, 李艷軍, 張新宇, 王雅琴, 孫杰
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3624-3631.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.020
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    【目的】研究轉棉花GhCYP1對煙草耐旱能力的影響。【方法】利用Gateway技術構建GhCYP1的植物表達載體pGWB-GhCYP1,采用農桿菌介導的遺傳轉化技術,獲得融合目的基因的轉基因煙草植株。以煙草野生型(WT)、L1和L2轉基因系為試驗材料,測定水分脅迫條件下煙草葉圓片中葉綠素的相對含量、葉片中相對水分含量、丙二醛含量和相對電導率。【結果】與野生型煙草植株相比,轉GhCYP1煙草植株根系粗壯、發達。水分脅迫下轉基因煙草葉圓片中的葉綠素相對含量顯著高于野生型。水分脅迫3 d,WT、L1和L2中相對含水量、丙二醛含量和相對電導率無顯著差異(P<0.05)。水分脅迫13 d,轉基因系葉片中相對含水量明顯高于野生型(P<0.05),丙二醛含量和相對電導率均明顯低于野生型(P<0.05)。【結論】干旱脅迫對野生型煙草產生了較大影響,而轉基因煙草顯示出較強的耐旱能力,表明GhCYP1的過量表達有助于提高煙草的耐旱能力。
    干旱脅迫下紅麻葉片的差異蛋白表達分析
    祁建民, 姜海青, 陳美霞, 徐建堂, 馬紅勃, 方平平, 林荔輝, 陶愛芬, 陳偉
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3632-3638.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.021
    摘要 ( 441 )   PDF (501KB) ( 801 )   收藏
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    【目的】研究耐旱性高的紅麻品種在干旱脅迫條件下的蛋白質表達,揭示紅麻耐旱性的生理機制。【方法】以鑒定出的耐旱性紅麻品種GA42為材料,在苗期(五葉期)設置正常供水與控水比較試驗,運用雙向電泳分析紅麻在干旱脅迫和正常供水條件下葉片蛋白質組的動態變化。【結果】對2-DE圖譜分析后發現,在干旱脅迫下出現65個差異表達蛋白質點,選用表達量明顯上調的9個蛋白質點,通過MALDI-TOF-TOF MS分析和數據庫檢索,鑒定出6個差異表達蛋白的功能,分別是2個核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)或其大亞基(所有植物進行光合碳同化的關鍵酶)、1個Rubisco活化酶(廣泛存在于植物中調節Rubisco活性的酶)、1個二甲基萘醌甲基轉移酶(一種參與甲基轉移反應的輔酶)、1個推定的胞質型谷氨酰胺合成酶(參與高等植物氨同化過程的關鍵酶)、1個ATP合酶β亞基(在活性細胞中起著將其它能量合成為生物能量通貨-ATP的能量轉換作用)。【結論】揭示了紅麻GA42表現出較強的耐旱性與上述6個差異表達蛋白質點明顯上調有關。
    土壤不同介質界面對蘋果根系構型和土壤特性的影響
    韓甜甜, 胡艷麗, 毛志泉, 沈向, 束懷瑞
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3639-3645.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.022
    摘要 ( 587 )   PDF (377KB) ( 673 )   收藏
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    【目的】探討玻璃、楊木、磚面3種界面影響蘋果根系構型和深層土壤理化性質的規律。【方法】以兩年生蘋果幼樹(紅富士/平邑甜茶)為試材,采用盆栽方式,研究玻璃、楊木和磚3種介質界面對蘋果根系及土壤理化性質的影響。【結果】在根系長度、表面積和體積上,磚面最大,木面次之,根重和平均直徑上木面最大,磚面次之,所有指標玻璃面均表現最差;不同界面表現出不同的根系集中分布層,磚面和木面的根系集中分布層在第二層(10—20 cm),玻璃面在第四層(30—40 cm);根系活力的高低與根系呼吸沒有表現出正相關關系,是受到生長根和吸收根的比例影響;磚面界面對于不同層面土壤的溫度具有穩定性,玻璃界面有利于水分的下滲,木面界面對鹽分有較強的吸附作用。【結論】木面和磚面具有明顯改善蘋果根系構型和土壤理化性質的作用,但改善方式略有差異,磚面主要促進根系加長和數目的增多,木面則有明顯促進根系次生結構發育的作用,同時界面調節改變了蘋果根系集中分布層的位置。
    軟棗獼猴桃受精后子房蛋白表達的2D-DIGE分析
    齊秀娟, 方金豹, 陳錦永, 顧紅, 張紹鈴
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3646-3652.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.023
    摘要 ( 393 )   PDF (581KB) ( 485 )   收藏
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    【目的】了解軟棗獼猴桃(Actinidia arguta)受精前和受精后(授粉前和授粉后120 h)子房蛋白質組的變化,為闡明獼猴桃屬植物雙受精的分子機制提供依據。【方法】應用石蠟切片技術、差異凝膠電泳(DIGE)、質譜(MALDI-TOF/TOF)和生物信息學技術,對其授粉前及授粉后120 h的子房形態及蛋白質組變化進行分析。【結果】授粉后120 h,子房中的胚囊已經完成了雙受精;用DeCyder V 6.5軟件分析,在授粉前、授粉后120 h的子房中共檢測到約1 500個蛋白質點,其中55個有差異表達;質譜鑒定了差異2.0倍以上的蛋白質點13個,其中8個獲得理想結果,分別屬于6種蛋白質;在6種差異蛋白質中,其中5種在授粉后子房中表達上調,只有1種表達下調。【結論】根據軟棗獼猴桃受精前后子房差異蛋白表達譜比較,獲得了幾種與雙受精過程相關的蛋白質分子。
    灰色關聯法和層次分析法在盆栽多頭小菊株系選擇中的應用
    王青, 戴思蘭, 何晶, 季玉山, 王朔
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3653-3660.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.024
    摘要 ( 476 )   PDF (353KB) ( 633 )   收藏
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    【目的】建立盆栽多頭小菊株選的綜合評價體系,為快速選育新品種提供依據。【方法】以盆栽多頭小菊430個株系為試驗材料,選取15個性狀作為評價因子,采用灰色關聯法和層次分析法相結合的方法建立評價系統。【結果】應用層次分析法分析各評價因子的權重值發現,決定盆栽多頭菊小菊品質的性狀主要為株型、花朵繁密度、株高和花色,所占比重分別為0.2016、0.1560、0.1190、0.0944。在此基礎上,依據430個株系的灰色關聯度值,將其分為3個等級,優選出43個株型豐滿緊湊、花色鮮艷純正、花朵繁密、綜合性狀優良的株系。【結論】應用灰色關聯法和層次分析法相結合的方法,可以有效地對盆栽多頭小菊各株系進行綜合評價,并快速優選出符合育種目標的株系,為選擇育種提供了一種相對科學嚴謹的方法。
    采前套袋對蘋果梨表皮蠟質結構和化學組分的影響
    李永才, 尹燕, 陳松江, 畢陽, 葛永紅
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3661-3668.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.025
    摘要 ( 469 )   PDF (729KB) ( 694 )   收藏
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    【目的】探討采前套袋處理對蘋果梨(Pyrus bretschneideri Rehd. cv. Pingguoli)果皮蠟質結構和化學組分的影響。【方法】在花后60 d對蘋果梨果實進行雙層套袋處理,通過掃描電鏡觀察和氣相色譜-質譜聯用(GC/MS)分析,了解套袋微域環境對果皮蠟質含量、結構和化學組分的影響。【結果】套袋處理蘋果梨表皮蠟質含量與未套袋相比差異不顯著;與未套袋相比,套袋果實表皮蠟質粗糙、蠟膜不均一、裂紋較多,且表面無蠟質結晶形成。對其蠟質組分分析表明,套袋與未套袋果實檢出的蠟質組分數量與種類均存在差異;在含量上套袋果實烷烴較未套袋有所提高,鏈烷酸有所下降。同時采前套袋處理的果實蠟質組分中飽和鏈烷酸的碳數分布優勢也發生了變化,未套袋果實以C28、C30和C26的相對豐度較大,而套袋果實僅以C26和C28的相對豐度較大,并未檢測到C30飽和鏈烷酸。【結論】采前套袋處理對蘋果梨表皮蠟質超微結構、化學組分種類和鏈長均具有明顯的影響,但其影響機制尚需進一步研究。
    血根堿對兔離體腸平滑肌運動的舒張作用
    王慧, 俞春紅, 許建平, 王悅尚, 劉兆穎, 陳小軍, 孫志良
    中國農業科學. 2012, 45(17):  3669-3676.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.17.026
    摘要 ( 633 )   PDF (478KB) ( 489 )   收藏
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    【目的】探討血根堿對兔離體腸平滑肌的舒張作用及機制。【方法】采用離體腸肌試驗,應用BL-420E生物機能實驗系統,比較血根堿對正常腸肌及工具藥乙酰膽堿、酚妥拉明、氯化鋇作用下兔離體腸平滑肌活動的影響,記錄腸肌的收縮頻率和振幅,并計算抑制率。【結果】血根堿可濃度依賴性的抑制兔小腸平滑肌自發性收縮的頻率和振幅。0.4 mg•mL-1的血根堿對由乙酰膽堿、氯化鋇引起的離體腸肌的興奮性收縮有明顯的拮抗作用,而對酚妥拉明阻斷腎上腺素能受體后,仍能顯著降低離體腸平滑肌收縮的振幅。【結論】血根堿對小腸平滑肌的舒張作用可能與乙酰膽堿競爭,阻斷M受體、與酚妥拉明競爭,興奮α受體及直接抑制腸肌興奮性有關。
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