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當期目錄

    2012年 第45卷 第23期 刊出日期:2012-12-01
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    大豆分枝數和葉柄夾角的相關野生片段分析
    王吳彬, 何慶元, 楊紅燕, 向仕華, 趙團結, 邢光南, 蓋鈞鎰
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4749-4758.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.001
    摘要 ( 510 )   PDF (599KB) ( 852 )   收藏
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    【目的】從以栽培大豆為遺傳背景的野生大豆染色體片段代換系(CSSL)群體中檢測出與分枝數和葉柄夾角有關的野生片段,估計其遺傳效應,為未來基因克隆和功能研究提供材料基礎。【方法】利用由151個家系組成的野生大豆CSSL群體(SojaCSSLP1),通過單標記分析、區間作圖、完備復合區間作圖和基于混合線性模型的復合區間作圖等四種定位方法,結合與輪回親本有顯著差異的染色體片段代換系間相互比對,檢測與分枝數和葉柄夾角相關的野生片段。【結果】累計共檢測到3個分枝數相關的野生等位變異/片段和5個葉柄夾角相關野生等位變異/片段,其中與分枝數相關的Sat_160野生片段和與葉柄夾角相關的Sat_286野生片段能分別被所有方法檢測到。在這些QTL/片段中,Sat_286位點最高能解釋22%的葉柄夾角表型變異;在所有檢測到的位點(片段)上,來自野生大豆的等位基因均具有正向的加性效應,這與2個親本的表型差異相吻合。【結論】所發現的3個分枝數和5個葉柄夾角野生等位變異/片段均來自未報道的QTL/片段,體現了野生大豆的特點。
    洋蔥花器官B類MADS-box基因AcPI的克隆及表達分析
    李洪有, 王嬋, 李麗林, 王永勤, 趙瑞
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4759-4769.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.002
    摘要 ( 471 )   PDF (1017KB) ( 879 )   收藏
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    【目的】克隆洋蔥花器官B類PI/GLO家族MADS-box基因,分析其序列特征及時空表達模式,為探討其在洋蔥花發育過程中的分子遺傳機制奠定基礎。【方法】以洋蔥花蕾總RNA為模板,根據同源克隆策略設計簡并引物,利用RT-PCR結合RACE技術,獲得AcPI的全長cDNA序列。用生物信息學方法對其基因序列特征進行分析;利用RT-PCR和Real-time PCR分析AcPI在花蕾整個生長過程中的時空表達模式。【結果】克隆獲得洋蔥AcPI基因(GenBank登錄號:JX679083)的cDNA全長931 bp,包含615 bp的完整開放閱讀框,編碼205個氨基酸。蛋白分析表明,AcPI蛋白具有植物MADS-box蛋白典型的MADS和K結構域;與水仙的NTPI、風信子的HoMADS2有78%、75%的相似性,與金魚草的GLO也有52%的相似性。系統進化樹分析表明,AcPI屬于B類MADS-box蛋白家族的PI亞家族。RT-PCR表達分析表明,AcPI只在生殖器官花蕾中表達,但主要在花的第一、二、三輪花器官中表達,而在營養組織根、莖和葉中不表達。Real-time PCR進一步分析表明,AcPI在花芽整個生長過程中,在心皮中微弱表達,但表達豐度呈遞增趨勢;而在外輪被片、內輪被片和雄蕊中強烈表達,其表達豐度除了在外輪被片中呈先增后減的趨勢外,在內輪被片和雄蕊中都呈遞增趨勢。【結論】AcPI在洋蔥第一輪花器官中的表達支持了van Tunen提出的修正的ABC模型;但AcPI在洋蔥第四輪花器官中也有表達,這表明AcPI除了調控外輪被片、內輪被片和雄蕊發育外,還可能在心皮的形成發育過程中起著重要作用。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    氮高效利用基因型水稻根系形態和活力特征
    戢林, 李廷軒, 張錫洲, 余海英
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4770-4781.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.003
    摘要 ( 637 )   PDF (592KB) ( 1072 )   收藏
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    【目的】研究水稻(Oryza sativa)氮高效利用基因型根系形態和活力變化,為根系的栽培調控和育種改良提供理論依據和技術參考。【方法】選擇前期篩選出的水稻氮利用效率高低不一的基因型為試驗材料,在比較氮利用效率基因型差異的基礎上,采用水培試驗,利用根系分析系統提取苗期至抽穗期不定根、粗分枝根和細分枝根的長度、表面積和體積等形態指標數據,探討各類根形態與氮吸收的關系,同時分析氮高效利用基因型中典型材料不同供氮水平下根系活力變化。【結果】(1)水稻產量和氮利用效率呈現極顯著的基因型差異,氮高效利用基因型籽粒產量、籽粒氮積累量、氮素干物質生產效率、氮素籽粒生產效率和氮素收獲指數比低效基因型高50.20%、34.20%、11.48%、26.01%和12.50%。拔節期和抽穗期水稻干物質量、氮積累量與籽粒產量、氮素籽粒生產效率、氮素收獲指數均呈現顯著或極顯著正相關,抽穗前(特別是拔節期和抽穗期)的物質積累和氮的吸收顯著影響水稻產量和氮利用效率的提高。(2)低氮水平下,氮高、低利用效率基因型間的根系形態指標差異顯著。細分枝根根長占水稻總根長的比重最大,為73.40%,且高效基因型在苗期、分蘗期、拔節期和抽穗期比低效基因型分別高32.09%、14.66%、14.40%和12.69%;粗分枝根表面積和體積分別占水稻總表面積和總體積29.81%和43.50%,其中高效基因型粗分枝根表面積在拔節期和抽穗期比低效基因型分別高94.70%和64.38%,體積分別高90.24%和58.18%;不定根根長、表面積和體積分別占水稻總根長、總表面積和總體積19.68%、36.66%和41.19%,且高效基因型不定根根長、表面積和體積在拔節期比低效基因型高40.84%、44.90%和51.02%,差異最大。(3)氮高效利用基因型根系吸收面積和還原力隨著氮水平的提高顯著降低,而氧化力變化不大。相同氮水平下,氮高效利用基因型拔節后總吸收面積、活躍吸收面積、氧化力、還原力分別為低效基因型的1.3—2.1倍、1.1—3.2倍、1.0—3.0倍、1.4—2.2倍。(4)低氮水平下,粗分枝根的根長、表面積和體積對氮積累量影響程度最大,為47.1%—78.4%。粗分枝根的發育情況直接影響氮的吸收,從而影響水稻產量和氮利用效率。【結論】低氮條件下良好的根系形態和生理活性是水稻氮高效利用的重要特征。培育氮高效利用基因型,可對水稻營養生長期根系形態和活性加以遺傳改良,尤其是提高粗分枝根的比例,以期塑造良好的根系構型。
    節水灌溉對節水抗旱水稻品種產量的影響及生理基礎
    張耗, 劇成欣, 陳婷婷, 曹轉勤, 王志琴, 楊建昌
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4782-4793.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.004
    摘要 ( 487 )   PDF (732KB) ( 1027 )   收藏
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    【目的】探明節水抗旱水稻品種在節水灌溉條件下產量形成特點及生理基礎。【方法】2個節水抗旱品種旱優113(雜交秈稻)和旱優8號(雜交粳稻)及2個當地高產品種兩優培九(兩系雜交秈稻)和揚輻粳8號(粳稻)種植于土培池和大田,自移栽后10 d至成熟設置常規灌溉和節水灌溉處理。【結果】與常規灌溉相比,當地高產品種在節水灌溉條件下產量顯著降低,兩種灌溉方式間的節水抗旱品種產量無顯著差異。節水灌溉顯著減少灌溉水量,提高灌溉水生產力(產量/灌溉水量),節水抗旱品種灌溉水生產力增幅大于當地高產品種。與當地高產品種相比較,節水抗旱品種在節水灌溉條件下的相對分蘗數和每穗穎花數(節水灌溉分蘗數或穎花數/常規灌溉分蘗數或穎花數)較多,結實率較高;整個生育期綠葉面積持續期長,抽穗期根重較高、抽穗后根系氧化力、根系和葉片中細胞分裂素(玉米素+玉米素核苷)含量、劍葉光合速率和籽粒中蔗糖合酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性、抽穗期至成熟期的干物質積累量、莖中非結構性碳水化合物的運轉率和收獲指數較高。土培池與大田試驗結果趨勢一致。【結論】在節水灌溉條件下節水抗旱品種比當地高產品種可獲得較高的產量和水分利用效率;節水抗旱品種在節水灌溉條件下較好的根系性能和地上部植株較強的生理活性是其高產與水分高效利用的重要生理基礎。
    保綠玉米與早衰玉米葉片衰老過程中葉綠素降解與光合作用光化學活性的關系
    張子山, 楊程, 高輝遠, 李耕, 劉鵬
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4794-4800.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.005
    摘要 ( 467 )   PDF (503KB) ( 919 )   收藏
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    【目的】闡明玉米葉片衰老過程中葉片葉綠素降解與光合作用光反應活性的關系,為選育長效光合持續期的作物品種提供理論基礎。【方法】本研究使用保綠型玉米品種“齊319”(Q319)和早衰型玉米品種“黃早4”(HZ4)為材料,在嚴格控制環境因素的條件下,用乙烯利誘導離體葉片衰老,通過快速葉綠素熒光誘導動力學曲線分析(OJIP test)和820 nm光吸收曲線技術,研究衰老過程中葉片葉綠素含量、光合速率、光系統1(PSI)和光系統2(PSII)光化學活性的變化,并分析光化學活性下降與葉綠素降解的關系。【結果】在衰老過程中,與保綠品種相比,早衰品種HZ4葉片的光能吸收能力、能量的轉化效率以及PSI和PSII電子傳遞的活性均衰退較快。雖然早衰品種在衰老過程中光化學活性的衰退快于保綠品種,但是當葉片的葉綠素含量下降相同程度時,保綠品種Q319葉片的光能的捕獲、能量的轉化以及電子傳遞活性都比HZ4葉片下降得更明顯。【結論】光化學活性的快速衰退是導致早衰品種HZ4葉片在生育后期光合功能快速衰退的一個重要原因,但它在葉綠素降解時能維持較高的光化學活性。因此在長效光合持續期品種的選育中,應當同時重視兩個典型性狀:①衰老過程中維持較高的葉綠素含量;②在葉綠素降解時維持較高的單位葉綠素光能吸收、能量轉換以及電子傳遞活性。
    植物保護
    萊氏野村菌CQNr01微菌核的人工誘導培養
    殷幼平, 黃姍, 宋章永, 王中康
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4801-4807.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.006
    摘要 ( 597 )   PDF (627KB) ( 523 )   收藏
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    【目的】誘導萊氏野村菌的微菌核形成,為該菌靶標害蟲的生物防治提供新的制劑類型和生產工藝。【方法】采用包含特定鹽離子成分的液體培養基進行誘導培養,并對培養基中的碳﹑氮源濃度及碳氮比例進行優化;將微菌核干燥保存后復水測定菌核萌發率及對斜紋夜蛾幼蟲的致病力。【結果】優化篩選出萊氏野村菌CQNr01微菌核誘導培養基,成功誘導萊氏野村菌菌株CQNr01產生細胞結構分化、色素沉著的微菌核結構;微菌核的產生數量受培養基中碳和氮素含量和相對比例的影響,在一定范圍內,同樣碳氮比情況下,低碳培養液有利于微菌核的產生。微菌核耐干燥保存,摻加硅藻土制備的微菌核制劑經干燥處理并貯存6個月吸水后仍能萌發產孢。微菌核制劑對斜紋夜蛾幼蟲具有侵染活性,接種14 d后,供試昆蟲的校正死亡率可達78.56%,供試濃度下,LT50約為7 d。【結論】萊氏野村菌的微菌核受特定培養基成分的誘導,獲得的微菌核耐干燥且對寄主害蟲具有很高的致死率,可以作為該菌生防制劑開發應用。
    中國華南地區稻縱卷葉螟遷飛的一次雷達觀測
    蔣春先, 楊秀麗, 齊會會, 張云慧, 程登發
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4808-4817.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.007
    摘要 ( 526 )   PDF (854KB) ( 504 )   收藏
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    【目的】研究稻縱卷葉螟(Cnaphalocrocis medinalis Guenée)在華南地區的遷飛行為參數,為其早期預警及有效防控提供依據。【方法】利用毫米波掃描昆蟲雷達及相關輔助設備對中國華南地區稻縱卷葉螟的空中飛行參數進行研究,并運用HYSPLIT平臺對監測到的遷出種群進行遷飛軌跡分析。【結果】在中國華南地區,稻縱卷葉螟在日落后起飛,20:00左右達到起飛高峰,起飛可持續1 h左右;稻縱卷葉螟遷飛高度主要在1 000 m以下,具有聚集成層現象,可形成2—3層,100—300、400—500 m成層密度較大。成層現象與局部風速極值有關,與風向關系不大,但最大密度并不總是出現在最大風速處。軌跡分析顯示,此次從興安遷出的稻縱卷葉螟蛾經過3次再遷飛,可到達廣西河池地區繼續繁殖危害,而到達貴州遵義、黔南地區的蟲群由于缺乏食物來源無法生存。【結論】稻縱卷葉螟在華南地區的遷飛行為參數與華東地區有所不同。
    人工飼料對大草蛉生長發育和繁殖力的影響
    黨國瑞, 張瑩, 陳紅印, 張禮生, 王孟卿, 劉晨曦
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4818-4825.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.008
    摘要 ( 533 )   PDF (570KB) ( 620 )   收藏
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    【目的】研究應用米蛾卵和以黃粉蟲蛋白為主要成分的人工飼料對大草蛉的飼養效果。【方法】用米蛾卵飼喂大草蛉幼蟲,用基于黃粉蟲蛋白的人工飼料飼養成蟲,記錄相關生物學參數,以米蛾卵和大豆蚜分別飼喂大草蛉幼蟲至成蟲為對照。【結果】米蛾卵飼喂大草蛉效果良好,繭的大小、成蟲體長、結繭率、羽化率、成蟲獲得率、卵孵化率、成蟲壽命和總產卵量均和對照無顯著差異,但幼蟲發育歷期、繭的發育歷期和產卵前期延長,發育整齊度稍下降。以人工飼料飼養的大草蛉成蟲壽命、成蟲產卵前期和產卵天數明顯延長,卵孵化率明顯上升。但是成蟲存活率,雌蟲產卵率顯著下降,總產卵量略有降低。【結論】米蛾卵可以作為實驗室繁殖大草蛉的人工飼料,以黃粉蟲為主要成分的大草蛉成蟲人工飼料具有開發價值。
    多菌靈降解菌系的篩選與組成分析及其 對土壤中多菌靈的降解
    解林奇, 劉君, 高淼, 徐晶, 周義清, 孫建光
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4826-4835.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.009
    摘要 ( 470 )   PDF (668KB) ( 534 )   收藏
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    【目的】篩選具有降解多菌靈功能的菌系和菌株,了解菌系構成和菌株的系統發育地位,確定實驗室條件下菌系和菌株對土壤中多菌靈的降解效果。【方法】采用無機鹽培養基富集、篩選降解多菌靈菌系及菌株,比色法測定菌系及菌株降解多菌靈能力,變性梯度凝膠電泳(DGGE)結合切膠回收測序分析菌系構成,16S rDNA序列分析結合細菌常規鑒定方法對菌株進行初步鑒定。【結果】篩選到9個菌系,純培養條件下10 d對初始濃度600 mg•L-1多菌靈降解率23.14%—70.64%;從5個降解菌系中篩選到5株降解菌,編號為111-3、161-4、165-2、166-2、167-4,純培養條件下15 d對初始濃度600 mg•L-1多菌靈降解率33.90%—72.66%;菌株111-3、165-2、166-2、167-4初步鑒定為紅球菌屬(Rhodococcus sp.),菌株161-4初步鑒定為寡養單胞菌屬(Stenotrophomonas sp.);實驗室條件下,分別接種篩選到的9個菌系和5株降解菌處理污染土壤,72 h 對初始濃度5 mg•kg-1多菌靈的降解率均達到90%以上;每個降解菌系大約由6—10株優勢細菌組成,篩選到的降解菌株占菌系構成約1/10,推測菌系中其它菌株可能與多菌靈降解中間產物的進一步分解有關。【結論】篩選到9個多菌靈降解菌系和5株降解菌,72 h對污染土壤中5 mg•kg-1多菌靈的降解率達到90%以上;紅球菌屬是目前已知的環境中降解多菌靈的優勢種群;篩選到的降解菌只是菌系構成的小部分,菌系對于殘留農藥降解意義更大。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    南方主要土壤中鐵鋁氧化物對土壤吸附Bt蛋白的影響
    付慶靈, 鄧雅麗, 胡紅青, 蔚霞, 韓曉芳, 李妍
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4836-4843.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.010
    摘要 ( 468 )   PDF (590KB) ( 589 )   收藏
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    【目的】研究Bt蛋白與南方主要土壤(磚紅壤、赤紅壤、紅壤和黃壤)的相互作用,探討不同形態鐵鋁氧化物對吸附的影響。【方法】采用平衡吸附法研究Bt蛋白在不同土壤上的吸附特征,并用Langmuir方程進行擬合。【結果】Bt蛋白在去游離態鐵鋁磚紅壤和紅壤表面吸附曲線為H型,而在其它供試土壤表面的吸附曲線均為L型,可用Langmuir方程擬合;去除絡合態鐵鋁土壤對Bt蛋白吸附量增加,而去除其它形態鐵鋁氧化物土壤上的吸附量均有不同程度的降低,且游離態鐵鋁對Bt蛋白吸附的影響最大;Bt蛋白在去除絡合態鐵鋁土壤表面吸附親和力最大,在去除游離態鐵鋁的供試土壤表面親和力最小。【結論】除絡合態鐵鋁外,游離態、非晶形態等鐵鋁氧化物能促進土壤對Bt蛋白的吸附,這將為Bt蛋白在土壤中環境風險評價提供參考。
    施用生物質炭后稻田土壤性質、水稻產量和 痕量溫室氣體排放的變化
    張斌, 劉曉雨, 潘根興, 鄭聚鋒, 池忠志, 李戀卿, 張旭輝, 鄭金偉
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4844-4853.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.011
    摘要 ( 565 )   PDF (654KB) ( 997 )   收藏
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    【目的】研究生物質炭對連續兩年稻田土壤性質、水稻產量和痕量溫室氣體排放的影響,為合理施用生物質炭而促進水稻生產可持續的低碳發展提供科學依據。【方法】選擇成都平原稻田,2010年布設了施氮與否(0與240 kg N•hm-2)下生物質炭土壤施用(0、20、40 t•hm-2)試驗,連續兩年觀測土壤性質、水稻產量、土壤CH4和N2O排放的變化。【結果】施氮肥條件下,生物質炭連續兩年對主要土壤肥力性質表現出改善效應,提高了土壤有機碳、全氮含量和pH,同時降低土壤容重,但對水稻產量影響不顯著。生物質炭對CH4排放的影響依氮肥施用而異。不施氮肥下,施用生物質炭提高當季土壤CH4排放(20 t•hm-2用量時),但次年無影響。施用氮肥下,不同用量生物質炭對土壤CH4排放無顯著影響,僅40 t•hm-2用量時次年CH4排放有所增加;生物質炭對不施氮肥土壤當季N2O排放無顯著影響,并降低次年的排放。然而,施氮肥下,生物質炭連續兩年顯著降低了土壤N2O的排放,其降幅高達66%。施氮肥條件下,連續兩年生物質炭處理降低稻田痕量溫室氣體的綜合溫室效應及其水稻生產的碳強度,特別是40 t•hm-2的高用量下。【結論】在連續兩年內,稻田采用生物質炭配施氮肥的管理措施對改善土壤性質和穩定水稻產量具有持續效應,高用量生物質炭(40 t•hm-2)顯著降低稻田CH4和N2O痕量溫室氣體排放的綜合溫室效應和水稻生產的碳強度,且在連續兩年內具有穩定的持續性。因此,在當前稻田管理措施下,生物質炭施用量為40 t•hm-2可實現稻田穩產和固碳減排的目標。
    園藝
    亞洲百合和鐵炮百合正反雜交親和程度的差異性分析
    杜文文, 王祥寧, 吳麗芳, 段青, 崔光芬, 王繼華
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4854-4861.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.012
    摘要 ( 479 )   PDF (696KB) ( 601 )   收藏
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    【目的】研究亞洲百合與鐵炮百合雜交的親和性,比較正反交組合在雜交親和性上的差異。【方法】以亞洲百合‘Brunello’和鐵炮百合‘新鐵炮2號’配制正反交組合,利用熒光顯微鏡觀察花粉在雌蕊中的生長動態。【結果】兩個組合花粉均可在柱頭上萌發,但花粉管在柱頭乳突細胞、花柱通道細胞中會依次發生胼胝質反應。雜交后7—18 h,正交組合花粉管的平均生長速度一直比反交組合的快,18 h后反交組合花粉管的生長速度逐漸加快并超過正交組合。授粉后55 h正交組合花粉管到達花柱1/2處并停止生長,48 h時反交組合花粉管進入子房。正反交組合均表現柱頭和花柱不親和。【結論】正反交親和性程度存在差異。采用切割花柱授粉和子房授粉結合胚培養可以克服雜交障礙,提高獲得雜種胚的概率。
    貯藏·保鮮·加工
    熒光偏振免疫分析檢測糧食及其制品中的真菌毒素研究進展
    王戰輝, 米鐵軍, 沈建忠
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4862-4872.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.013
    摘要 ( 578 )   PDF (830KB) ( 804 )   收藏
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    及時、快速和準確地檢測糧食中真菌毒素的污染,從而對其進行嚴格、科學的控制和處理是保障中國糧食安全和人民身體健康的重要途徑。基于特異性分子識別的均相熒光偏振免疫分析技術(Fluorescence Polarization Immunoassay,FPIA)兼具高通量、高速度、高靈敏和易于實現自動化等優點,特別適用于大批量糧食樣本的快速篩選。文章綜述了近10年來熒光偏振免疫分析檢測糧食中真菌毒素的研究進展,并著重討論了熒光偏振免疫分析的發展方向。
    后基因組時代的釀酒酵母研究策略
    宋洋波, 馬捷, 李麗, 張留燕, 劉延琳
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4873-4882.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.014
    摘要 ( 470 )   PDF (799KB) ( 1313 )   收藏
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    近年,隨著基因工程技術的日益發展,釀酒酵母在分子生物學研究方面的應用越來越廣泛。本文介紹了后基因組學用于釀酒酵母的方法,并概述了利用該手段對試驗菌株與商業釀酒酵母進行生理功能分析、研究和改造的最新進展,展示了后基因組時代對釀酒酵母的影響及綜合基因組信息、生物信息學和分子生物學技術的研究策略。最后,展望了現代生物技術手段在葡萄酒工業中的應用前景。
    畜牧·資源昆蟲
    二花臉豬Smad4基因的克隆與卵巢組織mRNA的表達水平
    趙永祥, 劉吉英, 潘增祥, 張久峰, 姚勇, 周吉隆, 謝莊, 徐銀學, 劉紅林, 李齊發
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4883-4890.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.015
    摘要 ( 518 )   PDF (895KB) ( 657 )   收藏
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    【目的】了解二花臉豬Smad4(common-mediator Sma4)基因的序列特征和組織表達特征,分析二花臉豬與商品豬卵巢組織中Smad4基因mRNA表達水平的差異。【方法】采用克隆測序技術獲得二花臉豬Smad4基因cDNA序列,利用生物信息學方法分析二花臉豬Smad4基因的序列特征和蛋白的理化性質、高級結構,RT-PCR檢測其組織表達特征,并采用real-time PCR技術檢測二花臉豬與商品豬卵巢組織中Smad4基因mRNA的表達水平。【結果】二花臉豬Smad4基因編碼區序列全長1 659 bp,編碼一個含有552個氨基酸殘基的蛋白質,氨基酸序列與其它哺乳動物的同源性均在98%以上;二花臉豬Smad4也包括3個典型的結構域(MH1、SAD和MH2)。二花臉豬Smad4基因在所檢測的組織中均有表達,且卵巢組織中mRNA的表達水平極顯著高于商品豬(P<0.01)。【結論】二花臉豬Smad4基因可能擁有其它哺乳動物Smad4基因相同的功能及其可能與豬高繁殖力間有一定相關。
    天津市中國荷斯坦奶牛乳成分變化規律及模型
    熊本海, 馬毅, 龐之洪, 楊露, 易渺, 楊琴
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4891-4897.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.016
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    【目的】為滿足對奶牛飼養管理的季節性調控,探索乳成分的變化規律。【方法】基于中國北方荷斯坦泌乳奶牛牛群生乳DHI測定數據,按第1胎到第4胎對泌乳奶牛的乳成分(乳蛋白率、乳脂肪率)進行分組,將原始數據經過預處理后獲得乳蛋白率觀察數據6 114個,乳脂肪率觀察數據5 871個;假設以自然月份、泌乳胎次及兩者的互作作為影響乳蛋白率及乳脂肪率變化的因素,采用SAS軟件的GLM過程,建立統計分析模型。【結果】①在不分胎次(僅對1—4胎)對牛群自然月份乳成分的Duncan多重比較顯示,不同月份之間的乳成分數據總體呈現顯著差異(P<0.05)(盡管有些月份之間的數據差異不顯著);乳蛋白率在9月最高(3.187%),在7月最低(3.016%);乳脂肪率在2月最高(4.137%),在7月最低(3.845%);②在不分月份(1—12個月)對牛群不同胎次乳成分的Duncan多重比較顯示,不同胎次之間乳成分數據也呈現顯著差異(P<0.05)(盡管有些胎次之間的數據差異不顯著);乳蛋白率在第2胎最高(3.114%),在第4胎最低(3.066%);乳脂肪率在第2和第3胎分別達到最高(3.983%和3.973%),在第4胎最低(3.923%);③利用wood模型,建立了不同胎次混合牛群的乳蛋白率(MPP,%)及乳脂肪率(MFP,%)與自然月份之間的關系方程,即MPP=3.094x-0.0464×e0.0117x和MFP=4.2116x-0.0344×e0.0276x(x代表月份)。【結論】自然月份、泌乳胎次及兩者的互作均極顯著影響乳蛋白率及乳脂肪率(P<0.001),而且乳蛋白率及乳脂肪率分別與自然月份存在wood模式的變化規律。獲得的研究結果為準確調控牛群的飼養管理和營養供給,保證在特定月份的生乳品質達到收購標準提供了決策依據。
    家蠶絲氨酸蛋白酶抑制劑BmSPI37的克隆、 表達及微生物誘導分析
    李游山, 趙萍, 董照明, 鄒勇, 夏慶友, 向仲懷
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4898-4908.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.017
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    【目的】鑒定新的家蠶蛋白酶抑制劑,探討其在抵御病原微生物入侵方面的功能。【方法】對家蠶蛋白酶抑制劑BmSPI37進行T-A克隆、多序列比對、系統發育樹構建、原核表達、RT-PCR時空表達特征及微生物誘導分析。【結果】克隆、表達了1個新的絲氨酸蛋白酶抑制劑,命名為BmSPI37。時空表達特征分析表明,BmSPI37在家蠶5齡幼蟲后期表達量很高,而且在中部絲腺中高量表達;在蛹向蛾的變態發育時期,BmSPI37在雌蠶中的表達量顯著高于雄蠶。微生物誘導試驗表明,BmSPI37在大腸桿菌、黑胸敗血菌、球孢白僵菌感染后,強烈上調表達。【結論】推測BmSPI37與防御病原微生物入侵有關。
    蜂王漿對雌性蜜蜂幼蟲dynactin p62甲基化影響
    石元元, 田柳青, 張飛, 劉俊峰, 顏偉玉, 曾志將
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4909-4915.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.018
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    【目的】研究蜂王漿對雌性蜜蜂幼蟲dynactin p62甲基化水平影響。【方法】以意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)和中華蜜蜂(A. cerana cerana)1日齡幼蟲為試驗材料,分別飼喂意大利蜜蜂蜂王漿和中華蜜蜂蜂王漿,并提取每組3日齡和6日齡幼蟲樣品的基因組DNA,利用Sequenom MassARRAY技術檢測dynactin p62甲基化水平。【結果】飼喂異種蜂王漿可以更顯著降低雌性蜜蜂幼蟲dynactin p62整體甲基化水平;飼喂同一種蜂王漿,均為6日齡幼蟲dynactin p62整體甲基化水平顯著低于3日齡;2種蜂王漿對雌性蜜蜂幼蟲dynactin p62各位點甲基化水平影響不同。【結論】2種蜂王漿對雌性蜜蜂幼蟲dynactin p62整體甲基化水平和各位點甲基化水平影響不同,這說明不同蜂王漿具有不同的生物學效應。
    家蠶類胰島素相關肽結合蛋白2(BmIBP2) 的原核表達與組織特異性分析
    高坤, 鄧祥元, 朱峰, 汪生鵬, 錢荷英, 郭錫杰
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4916-4923.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.019
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    【目的】從體外表達家蠶中新發現的1個免疫球蛋白超家族成員—類胰島素相關肽結合蛋白2(BmIBP2),并制備其多克隆抗體,為進一步深入研究BmIBP2的生物學功能奠定基礎。【方法】以家蠶中腸的總cDNA為模板,利用普通PCR方法,擴增出BmIBP2基因的成熟肽序列;通過構建重組表達質粒pET-28a-BmIBP2對BmIBP2的成熟肽進行重組表達;制備多克隆抗體,通過免疫共沉淀的方法研究BmIBP2蛋白的組織特異性。【結果】SDS-PAGE電泳分析表達產物發現,重組蛋白rBmIBP2主要以包涵體的形式表達,目的蛋白大小約為30 kD;以兔抗His-tag抗體為一抗進行Western blot檢測,結果表明rBmIBP2具有良好的免疫反應性;用鎳離子親和層析的方法可獲得純化的rBmIBP2,以純化的rBmIBP2為抗原免疫新西蘭白兔制備多克隆抗體,Western blot結果顯示家蠶的中腸組織勻漿液中有1條約28 kD大小的條帶,大小與BmIBP2成熟肽的蛋白分子量基本一致,而脂肪體、血淋巴、絲腺、精巢及卵巢的組織勻漿液中沒有檢測到特異反應條帶。【結論】成功地實現了BmIBP2在大腸桿菌中的表達和純化,并獲得其多克隆抗體,Western blot結果證明BmIBP2被正確表達,并明確了該蛋白只在家蠶中腸表達的組織特異性。
    獸醫
    基于遺傳算法優化的BP神經網絡的組合預測模型方法研究
    梁毅, 劉世洪
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4924-4930.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.020
    摘要 ( 427 )   PDF (644KB) ( 797 )   收藏
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    【目的】提出以傳統豬瘟發病率為對象的組合預測模型。【方法】利用ARIMA模型以及灰色模型GM(1,1)進行數據初始化處理,將初步處理結果作為優化后的BP神經網絡輸入構建組合模型。【結果】利用組合模型對2000年到2009年的月度發病數據進行實例分析,結果表明預測數據精度達到97.379%,較ARIMA模型,灰色模型、BP神經網絡模型分別提高了5.469%、3.499%、1.188%,模型平穩性增強,預測結果良好。【結論】本研究為動物疫情測報提供了有效的分析手段,驗證了組合模型在動物疫情研究中的可行性,并可為其它動物疫病提供借鑒和參考。
    研究簡報
    航天誘變高油酸甘藍型油菜突變體分子標記的篩選
    劉列釗, 王欣娜, 閻星穎, 王瑞, 徐新福, 盧坤, 李加納
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4931-4938.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.021
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    【目的】利用與候選基因FAD2緊密連鎖的SSR標記對航天誘變的高油酸F2群體進行SSR標記分析,篩選與該高油酸性狀緊密連鎖的SSR標記及分析其突變位點。【方法】F2群體母本10L421為黃籽低油酸高亞麻酸自交系,父本10L422為航天誘變的高油酸低亞麻酸的突變株自交系后代。對4條染色體(A05、A01、C05及C01)上的候選基因FAD2上下游100 kb區域設計的148對SSR引物在兩親本、高低油酸混合池及F2群體中進行分析。親本及群體油酸含量采用氣相色譜分析,根據分子標記結果對F2群體油酸含量進行單標記分析。【結果】有36對引物在親本間表現多態性,多態頻率為24%。其中10對SSR引物在2個親本和高油酸、低油酸極端群體間均具有相同的多態性。顯著性檢驗和單標記分析表明,A05和A01上與FAD2共分離的SSR標記在0.01顯著水平上與油酸性狀相關,單標記分析分別解釋表型變異31.1%和29.4%。【結論】A05和A01染色體上的FAD2是控制該突變體材料高油酸性狀變異的主效位點,且該高油酸突變體是由于A05和A01上FAD2的雙隱性突變所致。
    烤煙耐烤性的遺傳效應
    郝賢偉, 徐秀紅, 許家來, 崔勝利, 王傳義, 張興偉, 任夏, 朱佩, 張忠鋒
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4939-4946.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.022
    摘要 ( 650 )   PDF (641KB) ( 459 )   收藏
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    【目的】變褐時間是衡量煙葉耐烤性的一個重要指標,對其分析并闡明烤煙耐烤性遺傳效應。【方法】通過在暗箱試驗中統計煙葉變褐比例,算出變褐指數(BI=∑B/n)作為耐烤性量化標準,并應用主基因+多基因混合遺傳模型的6世代聯合分析方法,對2個雜交組合(云煙85×大白筋599和中煙100×翠碧1號)的6個世代群體(P1、P2、F1、B1、B2和F2)中部葉烤煙耐烤性狀進行遺傳分析。【結果】供試組合的烤煙品種耐烤性的遺傳符合E-0模型,即由2對加性-顯性-上位性主基因+加性-顯性-上位性多基因混合控制。主基因都以負向加性效應為主,主基因遺傳率都較高,其中F2群體最高;多基因遺傳率都較低。【結論】基于烤煙品種耐烤性的遺傳效應,重視親本材料和高世代對耐烤性的選擇是十分必要的。
    花期前后高溫對不同基因型玉米光合特性 及產量和品質的影響
    趙龍飛, 李潮海, 劉天學, 王秀萍, 僧珊珊
    中國農業科學. 2012, 45(23):  4947-4958.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.23.023
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    【目的】研究花期前后高溫脅迫對不同耐熱性玉米光合特性及產量品質的影響。【方法】以耐熱基因型浚單20和熱敏感基因型駐玉309為材料,分別于花前(吐絲前0—8 d)和花后(吐絲后0—8 d)進行高溫處理,測定葉片的葉綠素相對含量(SPAD)、光合及葉綠素熒光參數、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性及籽粒的產量和品質。【結果】花期前后高溫脅迫導致2個基因型玉米產量顯著下降,浚單20產量下降幅度小于駐玉309,且花后高溫處理影響大于花前處理;高溫處理降低了穗位葉凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、最大光化學效率(Fv/Fm)、光量子產量(ΦPSII)、光化學猝滅系數(qP)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性,提高了細胞間隙CO2濃度(Ci)和非光化學猝滅系數(qN)。【結論】花期前后高溫脅迫對玉米的光合有顯著影響,導致玉米產量顯著降低,品質受到顯著影響。高溫脅迫下耐熱玉米基因型比熱敏感玉米基因型具有較高的葉綠素含量和光合能力,產量和品質受高溫影響較小。
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