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當期目錄

    2012年 第45卷 第18期 刊出日期:2012-09-15
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    優質面條商品小麥澳白麥相關品質基因的分子標記鑒定
    李式昭, 伍玲, 鄭建敏, 朱華忠
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3677-3687.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.001
    摘要 ( 641 )   PDF (648KB) ( 471 )   收藏
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    【目的】鑒定澳白麥面條相關品質基因構成,為改良中國小麥面條品質提供信息。【方法】利用38個已知面條品質相關基因的功能標記,對從澳白麥群體中分離出的36個穗系的高、低分子量麥谷蛋白亞基(HMW-GS、LMW-GS)、1B/1R易位、Waxy蛋白亞基、多酚氧化酶(PPO)活性、黃色素含量、籽粒硬度和穗發芽(PHS)抗性等相關基因進行鑒定。【結果】共發現13個對面條品質有正向效應的基因,其中非1B/1R易位類型和HMW-GS基因Bx7頻率達100%,HMW-GS基因By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b分別占供試材料的88.9%、88.9%和83.3%,淀粉品質相關Wx-B1蛋白亞基缺失類型占86.1%,低PPO活性等位基因Ppo-D1a和低黃色素含量等位基因Psy-B1b類型分別占86.1%和80.6%,與軟—中等籽粒硬度相關等位基因Pinb-D1a類型占97.2%,抗穗發芽Vp-1Bc型穗系占88.9%。36個穗系共包含12類不同的品質基因型,其中第2類基因型(含HMW-GS基因Bx7和By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b、低PPO活性基因Ppo-D1a、低黃色素含量基因Psy-B1b、軟—中等籽粒硬度基因Pinb-D1a、抗穗發芽基因Vp-1Bc,不含1B/1R易位,Wx-B1蛋白亞基缺失)頻率達63.9%,含正向效應基因最多、負向效應基因最少,是決定澳白麥優良品質的主導基因型。【結論】澳白麥是一個多系混合的商品小麥,優質面條基因較全面且頻率高、基因型互補是其面條品質優良的根本原因。利用澳白麥資源進行面條品質育種,其中第2類基因型可作為首選親本材料。
    不同輪回選擇改良輪次玉米群體選系的育種潛勢
    李蘆江, 陳文生, 楊克誠, 蘭海, 潘光堂, 榮廷昭
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3688-3698.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.002
    摘要 ( 462 )   PDF (552KB) ( 429 )   收藏
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    【目的】研究18個從不同輪回選擇改良輪次玉米群體中選育自交系的育種潛勢,為玉米群體的有效改良及育種利用提供理論依據。【方法】以2個群體3個不同輪次改良后代中選育的高代自交系為材料,通過農藝性狀表型鑒定、配合力測定和SSR分子標記遺傳多態性分析的方法,對這些群體高代選系的育種潛勢進行研究。【結果】改良群體高代選系產量和主要構成性狀及其GCA表現優于基礎群體高代選系,但多數改良群體高代選系株高、穗位高及其GCA都較各自的基礎群體高代選系有所增加。不同群體高代選系之間,表型及配合力差異較大,來自同一群體不同基本株的選系之間差異也較大。SSR分析結果表明,改良群體高代選系在自交代數少1代的情況下,其純合的位點比例與基礎群體高代選系相當,與基礎群體高代選系相比,改良群體高代選系間遺傳差異雖有減小的趨勢,但仍有較大的遺傳差異。改良群體高代選系P4MSC2-1、P4MSC2-2、P5MSC2-2和P5MSC2-3以及基礎群體高代選系P5C0-3,自身產量和主要性狀及其GCA表現較好,與測驗種所配組合產量較高,有較大的育種利用價值。【結論】群體高代選系的表型和配合力差異來源于不同群體及基本株的差異,從經過改良的群體中選育出的自交系表現更好,用改良群體選系純合速度較快。
    高粱甲基化連鎖群A、B的構建及甲基化位點、甲基化模式的分析
    段永紅, 王銘, 孫毅, 楊武德
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3699-3708.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.003
    摘要 ( 559 )   PDF (1006KB) ( 548 )   收藏
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    【目的】構建高粱甲基化連鎖群A和B,并分析其上的甲基化位點分布及甲基化模式變化。【方法】從高粱品種強優勢組合B2V4×1383-2雜交組合獲得的F2分離群體(共150個體)為材料,以SSR標記為錨定標記,采用SSR和MSAP標記技術,并用Mapmaker/Exp(Version 3.0)和Map/Draw 2.1軟件進行分析。【結果】構建出高粱甲基化連鎖群A-a和A-b及甲基化連鎖群B-a和B-b,其中,甲基化連鎖群A覆蓋高粱基因組93.7 cM,包含10個SSR標記、20個MSAP標記,甲基化連鎖群B覆蓋高粱基因組90.4 cM,包含4個SSR標記、39個MSAP標記;連鎖群A-a上甲基化位點僅來源于EcoRⅠ/MspⅠ酶切組合,而其它連鎖群上甲基化位點來源于EcoRⅠ/MspⅠ和EcoRⅠ/HpaⅡ 2種酶切組合;甲基化連鎖群A-b和B-b上各存在一個稍密集的甲基化位點區域,而連鎖群B-a上存在一個較密集的甲基化位點區域;基于同一酶切的高粱親本間有多態性差異,F2群體存在分離,高粱親本與雜交種F1的甲基化模式有2種類型的變化。【結論】MSAP標記可以檢測到大量的甲基化差異片段,結合錨定的SSR標記,能夠有效地構建植物基因組的甲基化遺傳連鎖群或遺傳連鎖圖譜;在連鎖群上檢測到3個密集的甲基化位點區域,分別位于SSR標記Xtxp 302、Xtxp 96及Xtxp 304附近;在獲得的連鎖群中,發生去甲基化反應的甲基化位點數高于甲基化水平提高的位點數。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    超級雜交稻群體干物質和養分積累動態模型與特征分析
    紀洪亭, 馮躍華, 何騰兵, 潘劍, 范樂樂, 李云, 武彪, 肖銘, 梁顯林
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3709-3720.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.004
    摘要 ( 538 )   PDF (510KB) ( 736 )   收藏
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    【目的】定量描述超級雜交稻干物質與養分積累的動態變化,為進一步提高超級雜交稻干物質積累的潛力以及肥料的合理施用提供依據。【方法】于2011年在大田條件下,以超級雜交稻準兩優527、Q優6號和對照品種Ⅱ優838為供試材料,通過連續測定干物質和氮磷鉀含量,并對干物質和氮磷鉀積累量及生長時間進行歸一化處理,建立超級雜交稻相對干物質和相對氮磷鉀積累動態模型,進而分析超級雜交稻干物質和氮磷鉀積累的動態特征。【結果】Gompertz方程對超級雜交稻干物質和養分的動態模擬效果較好。利用2009年和2011年試驗數據對模型進行驗證,干物質積累模型模擬的NRMSE較小,R2值均達到0.9820以上,模擬的準確度(以k表示)約為1,NS均在0.9530以上;對養分積累模型檢驗表明,模型模擬效果較好,不同模型NRMSE較小,R2和k值以及NS值趨近于1。對超級雜交稻生長特性分析表明,超級雜交稻干物質積累速率在前期略高于對照,后期尤為明顯,最大干物質積累速率出現在孕穗至抽穗期;超級雜交稻干物質積累快速增長期持續的時間為71—75 d,比對照持續時間長15—19 d;快速增長期干物質積累量占總積累量的比例,超級雜稻比對照品種高4.47%—11.25%。超級雜交稻氮積累的最大速率出現在孕穗期前10 d;氮積累的快速增長期出現在拔節期前12 d至抽穗期,在快速增長期氮的積累量占氮總積累量的65.60%。超級雜交稻磷積累的最大速率出現在孕穗期前8 d;磷積累的快速增長期出現在拔節期至抽穗期前7 d,在快速增長期的磷積累量占磷總積累量的68.36%;超級雜交稻鉀積累的最大速率出現在拔節期后3—4 d;鉀積累的快速增長期出現在拔節期前12—16 d至孕穗期前1—5 d,在快速增長期的鉀積累量占鉀總積累量的60.10%—61.71%。【結論】采用Gompertz模型y=ae-exp(b-cx)模擬了超級雜交稻干物質和養分的積累動態。超級雜交稻干物質和養分的優勢在于快速增長期持續時間較長,中后期干物質和養分積累速率較快。
    成都平原周年耕作模式對稻茬小麥產量與品質性狀的持續效應
    湯永祿, 李朝蘇, 吳春, 馬孝玲, 黃鋼
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3721-3732.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.005
    摘要 ( 461 )   PDF (425KB) ( 510 )   收藏
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    【目的】小麥產量和品質性狀除了受遺傳因子控制外,還受到生態環境條件和耕作栽培措施等外部因子的影響。研究周年耕作模式對小麥產量和品質的持續效應可為優化區域耕作制度提供依據。【方法】基于2004年小麥秋播時建立的長期定位試驗,研究成都平原稻麥輪作區耕作方式與秸稈還田兩個因素的5種周年組合模式(麥免稻旋WZRR,麥免稻旋+秋菜WZRRV,麥稻雙免WZRZ,麥稻雙免壟作WRZB,周年旋耕無秸稈還田CK)對小麥生長發育、產量與品質性狀的持續影響效應。【結果】所有耕作模式的小麥產量及產量構成因子在年際間均呈波動性變化,對照產量在多數年份都處于低值水平,7年平均較其它處理低3.0%—4.7%,隨時間推延下降趨勢明顯,年均遞減0.125 t•hm-2。所有處理的有效穗均無明顯的時間變化趨勢,但穗粒數下降趨勢和千粒重上升趨勢明顯。7年平均,對照的有效穗顯著低于其它處理,而穗粒數、單位面積粒數和千粒重在處理之間均無顯著性差異。免耕與秸稈還田組合模式具有不同程度提高小麥主要生育階段耕層土壤速效N、P、K含量和改善中后期個體與冠層質量的作用。WZRZ、WRZB處理的多數小麥品質性狀與CK相當或略優,而WZRR、WZRRV處理有降低籽粒蛋白質含量、沉降值、面團穩定時間的趨勢。【結論】免耕與秸稈還田利于穩定小麥產量和改善耕地質量,尤以周年免耕秸稈全量還田模式最好。
    黍稷種質資源芽、苗期耐中性混合鹽脅迫評價與耐鹽生理機制研究
    劉敏軒, 張宗文, 吳斌, 陸平
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3733-3743.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.006
    摘要 ( 594 )   PDF (395KB) ( 900 )   收藏
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    【目的】評價黍稷資源對中性混合鹽脅迫的耐受性,研究不同耐性黍稷在混合鹽脅迫下的生理應答機制,挖掘耐中性混合鹽脅迫的黍稷資源并探討黍稷芽苗期耐鹽鑒定的合適鑒定指標。【方法】試驗設置4個不同濃度的中性混合鹽(NaCl﹕Na2SO4=1﹕1)溶液進行脅迫處理(CK:0 mmol?L-1,T1:80 mmol?L-1,T2:160 mmol?L-1,T3:240 mmol?L-1),對16份黍稷材料的發芽率、復萌率以及苗期正常種苗率、苗高、苗重等生長參數進行測定,采用模糊數學隸屬函數法計算各指標的隸屬值,通過比較各指標隸屬值總平均值的大小來確定各材料耐鹽性的強弱。【結果】隨著混合鹽濃度的增加,各參試材料的發芽率、復萌率以及苗期的存活率均呈現下降趨勢,但苗高、根長以及苗鮮重和根鮮重隨著鹽濃度的增加呈現出先升高后降低的趨勢,在80 mmol?L-1混合鹽脅迫下多數材料的苗高、根長以及苗重和根重均高于對照。模糊數學隸屬函數法排序結果顯示中衛大黃糜、寧糜4號以及64-4129排在前三位,具有較強耐鹽性,而巴盟573黃糜子、伊盟一點棕以及瓦灰軟糜排在后三位,其耐鹽性較差。耐鹽材料的游離脯氨酸含量以及根中Na+含量和Na+/K+隨著鹽脅迫濃度的增加而增加,增加幅度要顯著大于耐鹽性較差的材料;與此相反,耐鹽性較強的材料莖葉Na+含量和Na+/K+增加幅度小于耐鹽性較差的材料。【結論】16份黍稷種質材料在對中性鹽脅迫的耐受性上存在顯著差異,通過模糊數學隸屬函數法綜合芽苗期各指標篩選出的耐鹽材料可進一步用于耐鹽育種與耐鹽基因挖掘研究。
    植物保護
    馬鈴薯甲蟲病原細菌分離及生防菌的篩選與鑒定
    羅華東, 嚴加林, 余洋, 譚萬忠
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3744-3754.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.007
    摘要 ( 476 )   PDF (473KB) ( 515 )   收藏
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    【目的】分離篩選對馬鈴薯甲蟲(Colorado potato beetle,CPB)具強致病性的細菌生防菌株并對其鑒定。【方法】從CPB蟲體上分離病原細菌,利用幾丁質酶和蛋白酶活性初步篩選致病菌株,然后通過室內和田間試驗篩選出可導致CPB大量死亡的生防菌。根據形態學、生理生化特性和16S rDNA序列分析等進行鑒定,確定生防菌株的分類學地位。【結果】從新疆CPB分布區采集的CPB發病成蟲蟲體上分離純化獲得126個細菌菌株,其中36個菌株對昆蟲體壁幾丁質和蛋白質具有降解活性。在室內馬鈴薯葉片飼養的CPB各齡幼蟲和成蟲上測試,11個菌株對1—2齡幼蟲表現出不同程度致病力,在接種后1—3 d始見幼蟲死亡,處理后7 d幼蟲的累積死亡率達到21.0%—77.9%,所有菌株對2齡以上CPB的致病力不明顯或無致病力。在田間種植的馬鈴薯植株上測試這11個致病菌株,處理后觀察,CPB008、CPB012和CPB016等3個菌株在10 d內對CPB的累積致死率達到41.0%—49.9%;另外還有3個菌株對CPB的致死率也在21.1%以上。這6個菌株均為革蘭氏陽性菌,從形態學和生理生化特性鑒定它們均屬于芽孢桿菌(Bacillus),通過PCR擴增分別獲得它們的16S rDNA序列并登錄到NCBI GenBank中,由此分析比對,菌株CPB008、CPB012、CPB016和CPB111為蘇云金芽孢桿菌(B. thuringiensis);CPB072、 CPB108為萎縮芽孢桿菌(B. atrophaeus)。【結論】篩選獲得的3株蘇云金芽孢桿菌(CPB008、 CPB012、CPB016)對馬鈴薯甲蟲致病性強,具有重要的應用潛力。
    大豆蚜羧酸酯酶基因AgCarE的克隆、表達及活性分析
    楊帥, 王玲, 趙奎軍, 韓嵐嵐
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3755-3763.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.008
    摘要 ( 505 )   PDF (501KB) ( 530 )   收藏
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    【目的】克隆大豆蚜羧酸酯酶基因,了解該酶的分子特性,為研究大豆蚜抗藥性機理奠定基礎。【方法】利用RT-PCR和RACE技術,克隆了1個大豆蚜羧酸酯酶基因的全長cDNA序列,命名為AgCarE,利用生物信息學軟件及網上工具進行序列分析,以pET-21b為載體構建原核表達系統進行表達,并以α-醋酸萘酯溶液為底物進行活性測定。【結果】測序分析表明,羧酸酯酶基因AgCarE(GenBank登錄號:JF970181)全長1 946 bp,編碼526個氨基酸。羧酸酯酶AgCarE的等電點(pI)為6.08,蛋白活性中心包括3個氨基酸殘基(催化三聯體):Ser186、Glu313、His434,5個N-聯糖基化位點,具備羧酸酯酶的結構特征,屬羧酸酯酶家族(EC: 3.1.1.-)。將該基因編碼序列與pET-21b載體重組,經IPTG誘導表達HIS標簽融合蛋白、SDS-PAGE分析和Western-blot檢測,在大腸桿菌BL21中成功表達約59 kD的AgCarE蛋白,以α-醋酸萘酯為底物,檢測表達的羧酸酯酶活性為0.036 mmol/100 μL酶液。【結論】成功克隆、表達了大豆蚜羧酸酯酶蛋白AgCarE,以α-醋酸萘酯為底物,檢測表達的羧酸酯酶活性為0.036 mmol/100 μL酶液,有助于進一步了解羧酸酯酶的結構特征及水解作用,為設計研發新型殺蟲劑提供可能。
    利迪鏈霉菌A01活性代謝產物對甘藍枯萎病菌的抑制作用及其機理
    盧彩鴿, 劉偉成?, 劉霆, 董丹, 張濤濤, 劉德文
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3764-3772.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.009
    摘要 ( 556 )   PDF (1127KB) ( 848 )   收藏
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    【目的】明確生防利迪鏈霉菌A01菌株的活性代謝產物納他霉素對甘藍枯萎病菌的抑制作用及其機理,為其下一步的產品開發和應用提供科學依據。【方法】分別采用帶毒平皿法和凹玻片法測定活性產物對病菌菌絲生長和孢子萌發的抑制作用,采用電導率法和美藍染色法分別測定其對菌絲體細胞膜通透性和細胞存活性的影響,借助電鏡觀察其對菌絲超微形態和結構的影響。【結果】納他霉素對甘藍枯萎病菌菌絲生長和孢子萌發的最低抑菌濃度分別小于或等于31.92和41.04 μg•mL-1,抑制中濃度分別為8.69和3.06 μg•mL-1;30 μg•mL-1以上濃度的納他霉素處理90 min后可使菌絲懸浮液電導率明顯升高,其作用強度與納他霉素的濃度和作用時間呈正相關;處理后的菌絲生長異常或畸形,并出現細胞器解體、細胞液泡化等現象;10 μg•mL-1以上納他霉素處理120 min后菌絲大部分可被美藍染成藍色。【結論】納他霉素對甘藍枯萎病菌菌絲生長和孢子萌發均有明顯的抑制作用,能夠增加病菌細胞膜的通透性,破壞菌絲細胞的形態和結構,導致其喪失存活能力。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    荊江地區濕地與稻田有機碳、微生物多樣性及土壤酶活性的比較
    靳振江, 邰繼承, 潘根興, 李戀卿, 宋祥云, 謝添, 劉曉雨, 王丹
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3773-3781.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.010
    摘要 ( 475 )   PDF (768KB) ( 1229 )   收藏
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    【目的】通過湖北荊江地區濕地與稻田土壤有機質、微生物多樣性及土壤酶活性比較分析,研究在人為培育下水稻土有機碳與微生物特性之間的關系。【方法】在湖北荊江地區采集代表性河流濕地和稻田耕層(0—20 cm)土壤樣本,用硫酸-重鉻酸鉀消煮法和氯仿熏蒸-硫酸鉀提取法測定土壤有機碳和微生物生物量碳,用稀釋平板菌落計數法和PCR-DGGE研究微生物區系數量和群落結構多樣性,并配合比色法測定土壤酶活性。【結果】濕地在長期種植水稻后,土壤有機碳含量提高了55.42%,全氮和堿解氮也大幅度升高。而且,微生物生物量碳提高了180%。盡管細菌、真菌、放線菌和自生固氮菌的豐度與細菌和真菌多樣性均未發生分異,但是稻田土壤蔗糖酶、脲酶和堿性磷酸酶活性比濕地分別提高了89%、70%和72%。微生物生物量碳和歸一化的酶活性均與土壤有機碳呈顯著正相關關系。【結論】在人為定向培育下,荊江地區水稻土有機碳含量明顯提高,微生物生物量碳與酶活性也顯著增強,同時,土壤微生物生物量碳和酶活性可以作為稻田土壤有機質功能變化的指示指標。
    控釋肥與普通肥料混施對設施番茄生長和土壤硝態氮殘留的影響
    楊俊剛, 張冬雷, 徐凱, 倪小會, 肖強, 曹兵, 劉寶存, 鄒國元
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3782-3791.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.011
    摘要 ( 508 )   PDF (419KB) ( 1220 )   收藏
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    【目的】比較控釋肥與普通肥料混配基施與常規施肥對設施番茄農學特性和環境效應的影響。【方法】以京郊設施番茄為對象,研究包膜控釋肥與普通肥料混配基施對番茄株高、莖粗、葉片面積、葉綠素含量、根系分布,果實產量、品質,根層土壤(0—30 cm)無機氮動態和收獲后殘留硝態氮的影響。【結果】番茄產量為84.1—90.8 t•hm-2,處理間沒有明顯差異,但控釋肥處理(CN270)明顯降低了果實的硝酸鹽含量,并提高了糖酸品質。與常規施肥相比(N450),控釋肥處理(CN270)減施氮肥40%后番茄的株高、莖粗、葉綠素含量均沒有降低,葉片面積有增加趨勢并在第三穗果膨大期明顯增加。番茄根系主要分布在0—30 cm土層內,根長密度值為0.39—1.75 cm•cm-3。CN270與N450處理根長密度值接近,均明顯高于常規減量施肥處理(N270)。在整個果實膨大期間,CN270處理的表層土壤中(0—30 cm)無機氮含量為643—796 kg•hm-2,形成了充足的氮素供應;收獲后,CN270處理的硝態氮主要殘留在表層土壤中,減少了NO3--N向下層的淋洗。【結論】與常規處理的多次施肥相比,控釋肥處理在氮肥減量40%后番茄產量沒有降低,并且改善了果實品質,促進了根系生長,減小了NO3--N的淋洗。因此,控釋肥和普通肥料混配基施是設施番茄優質高效生產的一種有效施肥措施。
    草酸青霉菌I1的cDNA文庫構建及其溶磷相關基因的篩選
    唐超西, 龔明波, 李順鵬, 朱昌雄
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3792-3800.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.012
    摘要 ( 483 )   PDF (600KB) ( 510 )   收藏
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    【目的】構建草酸青霉菌I1的cDNA文庫,篩選溶磷相關基因。【方法】利用SMART技術構建草酸青霉菌I1的初級cDNA文庫,通過難溶磷培養基篩選具有溶磷能力的轉化子,測序并進行生物信息學分析。在難溶磷液體培養基中,進行轉化子對溶液pH值、可溶磷含量的影響和產有機酸試驗。【結果】成功構建了草酸青霉菌I1的初級cDNA文庫,其庫容量約為5.29×106 cfu•mL-1,重組率為99%;利用難溶磷固體培養基篩選,得到具有溶磷圈的轉化子48個,其中轉化子I-4的cDNA序列全長536 bp,為一個新的序列,基因編碼氨基酸殘基序列長129 n.t。轉化子E. coli HST08 I-4在液體難溶磷培養基中培養,提高了有機酸的表達量,并增加了有機酸的種類,在培養12 h后,開始產生乙酸,24 h后,溶液中產生乳酸、蘋果酸和α-酮戊二酸,培養36 h,溶液pH值由6.32降到3.69,可溶磷含量達到0.1076 mg•mL-1。【結論】從草酸青霉I1中篩選到一個溶磷相關基因pstI。
    園藝
    四種蘋果砧木幼苗對鋅脅迫的耐性差異
    劉飛, 王金花, 張洪毅, 付春霞, 王衍安
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3801-3811.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.013
    摘要 ( 617 )   PDF (349KB) ( 846 )   收藏
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    【目的】研究4種蘋果砧木幼苗對低鋅和高鋅脅迫的響應差異,比較其對鋅脅迫耐性差異,篩選適應鋅脅迫環境的砧木資源。【方法】采用溶液培養法,對蘋果砧木幼苗進行不同鋅濃度處理,并分析幼苗株高、干物質量、根系構型、根系活力和鋅積累、利用效率等指標。【結果】分別在缺鋅(0 μmol•L-1)、低鋅(1 μmol•L-1)、對照(4 μmol•L-1)、過量鋅(10 μmol•L-1)和高鋅(100 μmol•L-1)等不同鋅濃度營養液中培養45 d,八棱海棠(Malus robusta. Rehd.)、平邑甜茶(M. hupehensis Rehd.)和山定子(M. baccata Borkh.)3種砧木表現植株矮小、新生葉小且簇生、節間縮短等缺鋅癥狀,而小金海棠(M. xiaojinensis Cheng et Jiang)缺鋅癥狀不明顯。高鋅脅迫下,4種蘋果砧木均表現出植株矮小、葉片黃化、生長受到嚴重抑制等鋅毒害癥狀。低鋅處理,4種蘋果砧木幼苗株高、干物質量、根構型參數均顯著下降,降低幅度依次為:山定子>平邑甜茶>八棱海棠>小金海棠,且小金海棠表現出較高的鋅轉運系數。高鋅脅迫下,八棱海棠的干物質量及根系總長、表面積和根系活力高于其它3個品種,各指標的降低幅度依次為:山定子>平邑甜茶>小金海棠>八棱海棠。低鋅條件下,地上部鋅積累高于根系,大部分鋅上運以滿足地上部對鋅的需求;高鋅條件下,鋅在根系累積,以減輕對地上部的傷害。【結論】不同蘋果砧木幼苗對缺鋅及高鋅脅迫的耐性不同。供試品種中,小金海棠耐低鋅脅迫能力較強,山定子對缺鋅及低鋅脅迫敏感;八棱海棠對高鋅脅迫的耐性較強;山定子在高鋅脅迫下受到傷害最大、耐高鋅能力最差。
    小菊品種‘鐘山金桂’與亞菊屬細裂亞菊F1 回交后代的性狀遺傳表現
    朱文瑩, 劉新春, 房偉民, 管志勇, 陳素梅, 蔣甲福, 陳發棣
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3812-3819.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.014
    摘要 ( 458 )   PDF (1039KB) ( 382 )   收藏
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    【目的】對菊屬栽培菊‘鐘山金桂’與亞菊屬細裂亞菊F1回交后代的性狀遺傳表現進行研究,獲得觀賞性和抗性改良的優異屬間新種質。【方法】以‘鐘山金桂’×細裂亞菊F1為父本,‘鐘山金桂’為輪回親本開展回交試驗。對獲得的回交后代進行細胞學鑒定,對BC1代的形態性狀觀測,對經過越冬期后田間苗腳芽萌發量進行統計分析,并對低溫脅迫下植株體內生理指標進行測定。【結果】共獲得17個回交后代株系。回交后代株系的形態出現分離,與親本有顯著差異,回交后代在花型上出現了托桂型、半托桂型和非托桂型的分離,大部分花型為托桂型,且部分植株花序直徑大于‘鐘山金桂’,回交后代所有株系的花色均為黃色。回交后代的抗寒性比‘鐘山金桂’強,遺傳了細裂亞菊的抗寒特性。【結論】通過回交不僅可提高遠緣雜交后代的觀賞品質,還從細裂亞菊獲得的耐寒性也能夠穩定遺傳。
    貯藏·保鮮·加工
    脫脂、脫蛋白處理對板栗粉膨脹勢的影響
    梁麗松, 林順順, 張柏林, 王貴禧
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3820-3831.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.015
    摘要 ( 608 )   PDF (407KB) ( 458 )   收藏
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    【目的】比較3個品種群的24個主栽品種板栗粉膨脹勢及其脫脂、脫蛋白處理后膨脹勢變化的差異,分析板栗粉的主要物質組成與其膨脹特性的關系,為板栗粉加工產品的研制提供理論依據。【方法】采用冷凍干燥法制取板栗全粉,索氏提取法制取脫脂板栗粉,堿液沉淀法制取脫蛋白板栗粉,索氏提取法和堿液沉淀法制取脫脂脫蛋白板栗粉;采用吸水膨脹離心法測定系列板栗粉膨脹勢,凱氏定氮法測定蛋白質含量,索氏提取法測定脂肪含量,蒽酮比色法測定淀粉含量。【結果】板栗全粉的膨脹勢在不同品種之間以及不同品種群之間均存在差異,其中北方品種群板栗全粉膨脹勢最低。脫脂處理對板栗粉膨脹勢的影響相對較小。各品種板栗粉脫蛋白處理后膨脹勢均顯著升高,脫蛋白板栗粉膨脹勢以及膨脹勢的變化值均在品種間存在差異。脫脂脫蛋白處理使大部分板栗粉膨脹勢顯著升高,不同品種之間存在差異,且脫脂脫蛋白板栗粉膨脹勢按照北方品種群、中間類型品種群和南方品種群的順序依次降低,其中北方品種群和南方品種群之間差異顯著。板栗粉中的淀粉含量、蛋白質含量和脂肪含量在各品種之間存在差異,淀粉含量與板栗粉膨脹勢存在顯著相關性。【結論】淀粉是影響板栗粉膨脹勢的重要因素,板栗粉中的蛋白質和脂類物質的共同作用顯著影響板栗粉的膨脹勢特性。脫脂、脫蛋白處理使板栗粉膨脹勢發生改變,脫脂處理對板栗粉膨脹勢影響相對較小,脫蛋白處理使板栗粉膨脹勢顯著增加,這種變化趨勢及變化量與品種密切相關,并在一定程度上具有地域分布特性。
    保鮮劑處理對銀杏果采后生理及貯藏品質的影響
    吳彩娥, 李婷婷, 范龔健, 陳榕, 吳海霞
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3832-3840.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.016
    摘要 ( 403 )   PDF (459KB) ( 502 )   收藏
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    【目的】探討保鮮劑在銀杏果貯藏保鮮中的應用效果。【方法】以銀杏果主栽品種大佛指為試材,分別采用二氯異氰尿酸鈉熏蒸、G型二氧化氯片劑、FK葡萄保鮮片劑以及噻苯咪唑懸浮劑處理銀杏果,研究其在4℃冷藏過程中的生理生化及相關營養和貯藏品質的變化規律。【結果】采用噻苯咪唑懸浮劑浸泡處理銀杏果,可有效抑制貯藏期間銀杏果呼吸強度及MDA含量的升高,保持較低的細胞膜透性;貯藏末期,經噻苯咪唑處理的銀杏果POD活性和CAT活性較高,分別為1970.3 U•g-1,826.2 U•g-1;噻苯咪唑處理可延緩銀杏果還原糖、可溶性總糖的生成,保持淀粉含量在較高的水平,貯藏末期淀粉含量為21.39%;噻苯咪唑溶液浸泡也可使銀杏果含水量增加;噻苯咪唑處理還可抑制銀杏種仁霉變的發生,保持較高好果率。【結論】噻苯咪唑懸浮劑處理銀杏果,可以保持其貯藏品質,延長其貯藏壽命,貯藏效果優于其它保鮮劑。
    畜牧·資源昆蟲
    腺苷甲硫氨酸對成肌細胞成脂分化及脂肪沉積的影響
    于渤洋, 呂文濤, 巨婷婷, 劉洋, 姜美華, 尹靖東
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3841-3848.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.017
    摘要 ( 507 )   PDF (429KB) ( 612 )   收藏
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    【目的】以小鼠成肌細胞(C2C12)為模型探討蛋氨酸代謝產物腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)對肌肉來源的多能干細胞成脂分化及脂肪沉積的影響。【方法】分別用含有0、0.25、1.0和2.0 mmol•L-1 SAM的培養基處理細胞,在處理后的0、24、36和48 h分別對各處理組細胞進行油紅O染色觀察細胞形態并測定光密度(OD)值;在處理后第2天收集細胞總RNA與總蛋白,分別用RT-PCR和western blotting方法檢測細胞成脂相關基因的mRNA與蛋白表達水平。【結果】經SAM處理后,細胞表現出脂肪細胞的形態特征;細胞內脂肪沉積水平上升,并且隨SAM處理濃度的升高呈現出劑量依賴效應;細胞的脂肪特異性基因PPARγ、C/EBPα的mRNA及蛋白表達水平顯著升高(P<0.05);其它特異性基因aP2、FAS及SREBP-1的表達在經SAM處理后呈劑量依賴性升高(P<0.05),其中2.0 mmol•L-1 SAM處理組升高最為顯著,三者mRNA表達水平分別上升了6.86(P<0.01)、3.45(P<0.05)和3.48(P<0.01)倍。【結論】SAM可以促進C2C12細胞成脂分化及細胞內脂肪的沉積。
    畜禽保種群體遺傳多樣性的模擬
    魯云風, 王茜, 黃文波, 史利華, 吳克亮
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3849-3858.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.018
    摘要 ( 605 )   PDF (383KB) ( 683 )   收藏
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    【目的】基于微衛星標記特點,采用計算機模擬技術,探討畜禽保種群遺傳多樣性的變化過程。【方法】選擇30個均勻分布于基因組、具有4—10個等位基因的標記位點,位點間無相互作用;模擬產生的畜禽保種群公母比例為1﹕5、隨機交配、各家系隨機等量留種、群體規模保持世代恒定,世代間無重疊,群體有效大小分別為Ne=10、20、50、100和200,保種繁殖50個世代,1 000次重復。采用多態性位點數(num-p)、平均等位基因數(Na)、有效等位基因數(Ae)、觀測基因雜合度(Ho)、期望雜合度(He)、稀有等位基因數(RA)、缺乏豐富位點數(NRP)作為遺傳多樣性度量指標。【結果】保種群體的遺傳多樣性總體趨勢隨保種世代而逐漸降低,不同群體規模遺傳多樣性的降低速度差異顯著,相比基礎群,Ne值越大,num-p、Na、Ae、Ho、He和 RA的下降速率越慢,且當Ne=100和200時,num-p基本維持50個世代不變,RA則分別增加0.86%和2.49倍;而Ne值越大,NRP的增加速率越慢。【結論】遺傳漂變導致了群體內遺傳多樣性的丟失。小群體中遺傳漂變導致的遺傳多樣性丟失速度比大群體更高,發生在閉鎖群體水平上的有效群體規模的減少將加快基因漂變速度,從而降低保種群體內的遺傳多樣性。
    獸醫
    高致病性PRRSV與PCV2共感染協同致病性研究
    范培虎, 危艷武, 郭龍軍, 吳洪麗, 黃立平, 劉長明
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3859-3872.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.019
    摘要 ( 505 )   PDF (18990KB) ( 215 )   收藏
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    【目的】為闡明高致病性豬繁殖與呼吸綜合征病毒(HP-PRRSV)和豬圓環病毒2型(PCV2)的協同致病作用,澄清兩種病毒不同時間順序共感染與其協同致病力之間的關系。【方法】選取35日齡陰性健康豬30頭,隨機分6組,PCV2/HP-PRRSV順序共感染組、HP-PRRSV/PCV2順序共感染組、HP-PRRSV+PCV2同時共感染組、HP-PRRSV感染組、PCV2感染組、未接種對照組。感染后每天測量體溫、觀察臨床癥狀,每周稱量體重、采血。用流式細胞儀檢測血液中的CD3+ CD4+ CD8-、CD3+ CD4- CD8+、γδT、NK細胞及粒細胞和單核細胞變化;免疫過氧化物酶單層細胞試驗(IPMA)檢測這兩種病毒抗體變化;用ELISA法檢測血清中IFN-γ、TNF-α、IL-10、IL-2、GM-CSF細胞因子變化;用熒光定量PCR法檢測血清和組織中病毒載量。對各組試驗豬進行組織病理學觀察。【結果】HP-PRRSV/PCV2順序共感染組臨床癥狀最嚴重,死亡率達60%;組織和血清中病毒載量顯著高于其它組,抗體滴度明顯低于其它組;淋巴細胞亞群及細胞因子(尤以TNF-α)變化也最為明顯。【結論】HP-PRRSV和PCV2之間存在協同致病作用,且豬群先感染HP-PRRSV后感染PCV2可明顯提高豬群發病率和死亡率。本研究對臨床HP-PRRSV和PCV2的綜合防制提供科學依據。
    鴨β-防御素16的分離、鑒定及其抗病毒機制
    張可心, 張名岳, 辛勝男, 韓宗璽, 邵昱昊, 劉勝旺, 馬得瑩
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3873-3882.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.020
    摘要 ( 669 )   PDF (433KB) ( 414 )   收藏
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    【研究目的】旨在克隆與表達鴨β-防御素16(AvBD16)基因及測定其生物學特性,監測了鴨肝炎病毒感染后麻鴨不同組織AvBD16與TLR-7的動態變化。【方法】采用RT-PCR方法,從鴨骨髓組織中擴增到鴨AvBD16,并將該基因克隆到原核表達載體pGEX-6p-1 上進行原核表達,對其重組和合成蛋白進行生物學活性測定。采用熒光定量PCR方法,分別檢測了鴨肝炎病毒對鴨AvBD16和TLR-7在不同組織中表達量的影響。【結果】鴨AvBD16 cDNA 大小為155bp,編碼50個氨基酸殘基,與雞AvBD3氨基酸同源性最高,為62%。重組和合成鴨AvBD16蛋白對12種細菌均有不同程度的抑制作用,高鹽濃度對其抗菌活性有一定影響,且溶血活性極低。重組AvBD16蛋白具有體外抗病毒活性。經鴨肝炎病毒誘導后,鴨AvBD16在肝臟及其他組織中被誘導表達或表達量顯著上調,且與TLR7的表達量呈正相關。【結論】成功克隆并表達了鴨AvBD16基因,重組和合成AvBD16蛋白具有廣譜的抗菌活性且不具有溶血特性。重組AvBD16蛋白具有抗鴨肝炎病毒的活性,體內抗病毒作用可能受TLR-7通路調節。
    研究簡報
    山東小麥品種更替過程中光合特性的演變
    彭芹, 郭騫歡, 張西斌, 程敦公, 戴雙, 李豪圣, 趙世杰, 宋健民
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3883-3891.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.021
    摘要 ( 576 )   PDF (434KB) ( 615 )   收藏
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    【目的】探討山東小麥品種更替過程中光合性能的演變規律,為今后小麥育種提供指導。【方法】選用山東省建國以來8次品種更替過程中的8個主要推廣品種,在大田試驗條件下測定了生育后期旗葉的葉綠素含量、光合參數和葉綠素熒光參數,成熟時生物學產量、籽粒產量和收獲指數(Harvest index,HI)。【結果】山東小麥品種更替過程中,籽粒產量和HI呈正相關性,但生物學產量并沒有顯著增加。旗葉葉綠素含量、凈光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、氣孔導度(stomatal conductance,Gs)、羧化效率(carboxylation efficiency,CE)、光系統Ⅱ(photosystemⅡ,PSⅡ)實際光化學效率(photochemical efficiency,ΦPSⅡ)和呼吸速率(respiratory rate,R)在開花期到花后10 d達到最大值,然后開始下降,1980年以后選育的品種下降的速率低于1980年以前的品種;生育后期小麥旗葉Pn的下降是由非氣孔因素引起的,Pn的初期下降并不是由葉綠素含量的變化直接引起,在此過程中,光合暗反應的羧化酶起了重要作用;灌漿中后期Pn的進一步降低與葉綠素含量、ΦPSⅡ、非光化學淬滅(non-photochemical quenching,NPQ)等密切相關。品種更替過程中,葉綠素含量、Pn、Gs、CE、ΦPSⅡ等指標呈升高的趨勢,葉片功能期延長,光合性能得到明顯改善,這可能是籽粒產量提高的重要生理基礎。但品種更替中呼吸速率呈升高的趨勢,影響了同化產物的積累,不利于籽粒產量的提高。【結論】山東小麥品種更替過程中,葉片的光合能力提高,高光合持續期延長,HI和光能利用效率增加,綜合性能的改善是品種更替過程中產量不斷提高的生理基礎。山東小麥品種HI仍有進一步改良的空間,但不能完全依賴株高的降低,必須綜合考慮光能利用的各個環節,小麥高光效育種才有可能取得較大的突破。
    Q型煙粉虱化學感受蛋白基因BtabCSP1的克隆與分析
    白潤娥, 李靜靜, 唐雅菲, 熊大斌, 李帥良, 閆鳳鳴
    中國農業科學. 2012, 45(18):  3892-3898.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.18.022
    摘要 ( 471 )   PDF (428KB) ( 552 )   收藏
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    【目的】克隆Q型煙粉虱(Bemisia tabaci)化學感受蛋白基因,分析其序列特征和表達特性,為深入研究該類基因功能奠定基礎。【方法】根據桃蚜化學感受蛋白OS-D2a(ABM5558)的氨基酸序列,借助生物信息學搜索煙粉虱EST序列拼接了1個煙粉虱化學感受蛋白基因(BtabCSP1),以煙粉虱mRNA為模板,采用RT-PCR擴增克隆煙粉虱化學感受蛋白cDNA。采用半定量RT-PCR對不同發育階段的煙粉虱樣品中BtabCSP1的表達模式進行研究。【結果】BtabCSP1完整閱讀框全長為2 626 bp,包含2個外顯子和1個內含子,編碼131個氨基酸殘基,其中含有1個CX6CX18CX2結構域,為化學感受蛋白的典型特征。BtabCSP1在供試樣品中均有表達,并且在2齡、3齡和偽蛹階段表達量更高。聚類分析結果表明,煙粉虱與果蠅、桃蚜等物種遺傳關系較遠,化學感受蛋白基因在物種進化過程中較為活躍。【結論】從Q型煙粉虱若蟲中克隆了1個化學感受蛋白基因 BtabCSP1,該基因在煙粉虱不同發育階段中均能表達,推測其對煙粉虱的生長發育具有重要的調控作用。
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