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當期目錄

    2013年 第46卷 第2期 刊出日期:2013-01-15
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    水稻白化轉綠基因gra75的精細定位和生理特性分析
    王平榮, 王兵, 孫小秋, 孫昌輝, 萬春美, 馬曉智, 鄧曉建
    中國農業科學. 2013, 46(2):  225-232.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.001
    摘要 ( 567 )   PDF (790KB) ( 893 )   收藏
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    【目的】對水稻白化轉綠突變體gra75(green-revertible albino 75)進行基因定位,并對其生理特性進行分析。【方法】利用EMS處理粳稻品種日本晴(Nipponbare)的遲熟突變體10079,從后代中獲得一個白化轉綠突變體gra75。對該突變體的形態特征、生理特性及主要農藝性狀進行觀察與分析,并應用(gra75/浙輻802)的F2群體精細定位目標基因,遴選候選基因。【結果】gra75突變體葉片從第4葉開始表現出白化性狀,從第8葉開始恢復到正常綠色,之前白化的葉片也會逐漸轉為淡綠色,成熟期主要農藝性狀與野生型沒有明顯的差異。突變體苗期白化葉的葉綠素和類胡蘿卜素含量顯著下降,葉肉細胞中葉綠體數目減少,并且葉綠體形態發育不飽滿,類囊體片層、基粒和淀粉粒數目減少。遺傳分析表明該性狀是由1對隱性核基因控制,該基因位于第6染色體短臂InDel標記HC1和HC2之間,遺傳距離分別為0.06 cM和0.6 cM,物理距離為120 kb。對該區域候選基因分析和測序,發現LOC_Os06g07210基因(編碼核糖核苷酸還原酶大亞基RNRL1)在編碼區第716位堿基C突變成T,導致其編碼蛋白第239位的丙氨酸(Ala)突變成纈氨酸(Val)。【結論】gra75突變體基因與已報道的水稻淡綠葉基因V3(Virescent3)為等位基因,但gra75突變體苗期的白化轉綠性狀能穩定表達,且白化表型對后期的主要農藝性狀影響不顯著,故該突變基因作為葉色標記基因在水稻遺傳育種中具有較大的應用價值。
    大麥SSR標記遺傳多樣性及其與農藝性狀關聯分析
    賴勇, 王鵬喜, 范貴強, 司二靜, 王晉, 楊軻, 孟亞雄, 李葆春, 馬小樂, 尚勛武, 王化俊
    中國農業科學. 2013, 46(2):  233-242.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.002
    摘要 ( 631 )   PDF (592KB) ( 1468 )   收藏
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    【目的】分析大麥親本材料的遺傳多樣性,尋找與部分農藝性狀相關聯的分子標記,為大麥雜交組合的配置及分子標記輔助育種提供依據。【方法】利用86個SSR標記對113份大麥親本材料進行多態性掃描,并進行遺傳多樣性分析。挑選57個標記進行群體遺傳結構分析,在此基礎上采用Tassel 2.1 GLM(general linear model)和MLM(mixed linear model)方法進行標記與農藝性狀的關聯分析。【結果】86個標記共檢測出200個等位變異,變異范圍為1—5個;基因頻率的變異范圍為0.0088—1.0000,Shannon指數變異范圍為0.0000—1.2236;遺傳相似系數(GS)變異范圍在0.5504—0.9897,平均值為0.7477。通過群體遺傳結構分析將供試材料分為4個亞群。以GLM分析,發現9個與株高、穗長、芒長、穗粒數和小穗著生密度相關聯的標記,各標記對表型變異的解釋率在0.0507—0.2766;以MLM分析,發現6個與株高、芒長和小穗著生密度相關的標記,各標記對表型變異的解釋率在0.0238—0.1999。【結論】利用SSR標記分析了113份大麥親本材料的遺傳多樣性及群體遺傳結構,并通過2種關聯分析模型,分別尋找到了9個與株高、穗長、芒長、穗粒數相關聯,6個與株高、芒長和小穗著生密度相關聯的標記,這些標記位于1H、2H、3H、4H和7H染色體。
    2A型蛋白磷酸酶對玉米大斑病菌菌體發育的調控作用
    申珅, 王晶晶, 郝志敏, 李坡, 李志勇, 孫志穎, 郝杰, 佟亞萌, 董金皋
    中國農業科學. 2013, 46(2):  243-249.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.003
    摘要 ( 537 )   PDF (705KB) ( 609 )   收藏
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    【目的】明確2A型蛋白磷酸酶(PP2A)在玉米大斑病菌致病過程中的作用,為研發新型殺真菌制劑和探討植物病害防治新策略奠定理論基礎。【方法】利用不同濃度的PP2A特異性抑制劑——斑蝥素(cantharidin)處理玉米大斑病菌,研究在該抑制劑作用下玉米大斑病菌的菌落生長、分生孢子產量、孢子萌發、附著胞發育、黑色素合成及HT-毒素活性。【結果】隨著斑蝥素濃度的增加,其對菌絲體生長的抑制作用也逐漸增強,當達到160 μmol•L-1時,培養8 d的菌落平均直徑僅為對照的41.7%;同時,處理組產孢量均高于對照組,160 μmol•L-1斑蝥素處理組產孢量達到了對照組的15.5倍。分析斑蝥素對病菌分生孢子的萌發、附著胞形成及侵染的影響表明,上述3個階段對斑蝥素的敏感性由強到弱依次為附著胞形成>分生孢子萌發>附著胞侵染;此外,對照組的胞內黑色素含量為0.13 g•L-1,處理組的胞內黑色素含量均高于對照組,且隨著斑蝥素濃度的增加不斷升高。【結論】PP2A特異性抑制劑斑蝥素對玉米大斑病菌菌落生長、附著胞發育具有抑制作用,而對分生孢子產生及胞內黑色素的合成具有一定的促進作用。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    關于亞洲栽培稻(Oryza sativa L.)兩個亞種命名的商榷
    凌啟鴻, 張洪程, 丁艷鋒
    中國農業科學. 2013, 46(2):  250-256.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.004
    摘要 ( 425 )   PDF (480KB) ( 866 )   收藏
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    亞洲栽培稻目前國際上仍采用加藤提出的“indica”和“japonica”,即“印度型”和“日本型”,這種命名比較令人費解。文章通過對亞洲栽培稻亞種多種命名法的深入分析與比較,論證了秈亞種與粳亞種命名的科學性與適用性,并主張統一應用這種命名。
    高產春玉米源庫特征及其關系
    王永宏, 王克如, 趙如浪, 王楷, 趙健, 王喜梅, 李健, 梁明晰, 李少昆
    中國農業科學. 2013, 46(2):  257-269.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.005
    摘要 ( 551 )   PDF (711KB) ( 879 )   收藏
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    【目的】明確高產春玉米(15 000 kg•hm-2)的源庫特征及其數量關系,揭示玉米不同密度對源、庫及其產量的調控規律。【方法】在新疆、寧夏具有相似氣候特征的玉米高產區共設置4個試驗點(新疆農四師71團、新疆農六師奇臺農場、寧夏大學試驗農場、寧夏同心縣),按照統一的栽培管理措施,以廣適、耐密、高產品種鄭單958為試材,設12個密度處理(從1.5萬—18萬株/hm2)以創造不同源庫類型和產量水平,研究高產(15 000 kg•hm-2及以上)玉米的物質生產特征、最大葉面積指數(LAI)、光合勢、單株粒重、單穗粒數、收獲指數和粒葉比等源庫特征及其相互關系。【結果】高產玉米干物質積累量與籽粒產量呈二次函數關系,15 000 kg•hm-2以上玉米干物質積累量為24 937—54 895 kg•hm-2,19 270 kg•hm-2(最高單產)玉米干物質積累量為37 417 kg•hm-2,其中吐絲前占44.31%,吐絲后占55.69%;高產玉米產量與最大LAI、光合勢均呈二次函數關系,15 000 kg•hm-2以上玉米最大LAI為3.9—11.4,光合勢為113 401—502 703 m2•d,最高單產玉米最大LAI為6.68,光合勢為348 142 m2•d;產量與單株穗重呈極顯著負相關(r=0.7188**),15 000 kg•hm-2以上的玉米,單株穗重為95.5—289.6 g,穗粒數為366.6—545.9粒,千粒重為232.6—388.6 g,最高產量玉米單株穗重平均為169 g,穗粒數為469粒,千粒重為361.0 g;產量與穗粒數、千粒重均呈二次函數關系;高產玉米產量與收獲指數呈二次函數關系,15 000 kg•hm-2以上玉米收獲指數為31.5%—61.9%,最高單產玉米收獲指數為51.5%,產量與粒數/葉面積和粒數/葉干重相關不顯著(r粒數/葉面積=0.1520,r粒數/葉干重=0.2577),而與粒重/葉干重極顯著相關(r=0.5847**),兩者呈二次曲線關系,15 000 kg•hm-2以上高產玉米,粒重/葉重為1.1—7.13,粒重/葉面積為149.4—506.5 g•m-2,最高產量時的粒葉比為5.39和366.4 g•m-2。【結論】不同產量水平玉米物質積累量、光合勢、吐絲前、吐絲后物質積累和吐絲前、吐絲后光合勢比例均有差異,產量越高,對吐絲前干物質積累量要求越高,吐絲后光合勢比例也越高;鄭單958類型的品種在低密度下源不足是產量的主要限制因子,此時增密能夠增產,而增產的主要機制是葉源的增加;高密度下源、庫同時增加但增加比例不同導致的庫相對不足是產量的主要限制因子,此時提高結實率和增加粒重等擴庫措施是增產的主要機制。
    不同甘薯品種苗期莖尖醇溶提取物清除DPPH•的行為特征差異
    謝小煥, 趙櫻, 羅薇, 許森, 曾令江, 楊春賢, 傅玉凡
    中國農業科學. 2013, 46(2):  270-281.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.006
    摘要 ( 424 )   PDF (631KB) ( 390 )   收藏
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    【目的】通過對65個甘薯品種苗期莖尖醇溶提取物清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH•)反應過程中相關指標的研究,探索其清除DPPH•的行為特征差異。【方法】測定65個品種苗期莖尖醇溶提取物在0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、2.0 mg•mL-1 6個濃度下清除DPPH•反應的0—210 min中19個時間點的DPPH•清除率,計算反應速率及其變化、各品種的EC50和各濃度下清除率達到50%與80%所需時間,并根據這些指標對65個品種進行聚類分析。【結果】?甘薯苗期莖尖醇溶提取物的清除DPPH•行為在65個品種間雖然表現為連續性,但聚類分析能將其分為5種行為類型,并以類型Ⅱ、Ⅲ為主。?類型Ⅰ包含1個品種,0—1 min和1—3 min的反應速率、210 min的清除率均顯著小于其它類型,醇溶提取物濃度達2.0 mg•mL-1時清除率仍不能達到50%。?類型Ⅱ包含44個品種,平均抗氧化能力顯著優于類型Ⅰ,次于其它3種類型。醇溶提取物濃度達到0.8 mg•mL-1時有24個品種能達到50%清除能力,平均需時83.89 min,但無品種能達到80%;而2.0 mg•mL-1時有37個品種能達到80%清除率,平均需時59.23 min。④類型Ⅲ包含17個品種,其清除率曲線變化趨勢、210 min的清除率、EC50、反應速率以及清除率達到50%和80%的品種比例及所需時間均介于類型Ⅱ與類型Ⅳ之間,并偏向類型Ⅳ。⑤類型Ⅳ包括一個品種,類型Ⅴ包括2個品種。兩者的EC50低于前3種類型,均在0.4 mg•mL-1時就能達到50%,在0.8 mg•mL-1就能達到80%,且所需時間顯著低于其它類型。而兩者主要區別體現在反應速率的變化方面。【結論】在利用DPPH•清除法評定甘薯苗期莖尖醇溶提取物抗氧化能力過程中需要綜合考慮清除率隨反應時間、醇溶提取物濃度的變化趨勢、階段反應速率、反應消耗時間、EC50多項抗氧化反應行為特征指標。
    植物保護
    GFPuv標記獼猴桃潰瘍病菌的生物學特性 及其在土壤、根系中的定殖
    黃其玲, 高小寧, 趙志博, 秦虎強, 黃麗麗
    中國農業科學. 2013, 46(2):  282-291.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.007
    摘要 ( 535 )   PDF (701KB) ( 990 )   收藏
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    【目的】獲得具有熒光標記的獼猴桃潰瘍病菌(Pseudomonas syringae pv. actinidiae)菌株,為進一步揭示其侵染致病過程奠定基礎。【方法】電擊法對病菌進行GFPuv基因標記,應用熒光顯微鏡和平板稀釋法研究標記菌株在土壤和根部的定殖情況。【結果】GFPuv標記的獼猴桃潰瘍病菌菌株在熒光顯微鏡下發出強烈的綠色熒光,8株標記菌基因組DNA中均擴增出約700 bp的目的片段。標記菌株PSAmx7-GFPuv1的菌體形態、生長曲線、最適溫度、最適pH、致病性均與野生型無顯著差異,其綠色熒光可穩定遺傳。標記菌在滅菌土壤中可存活3個月左右,在未滅菌土壤中也能存活3周;灌根1 d檢測,根表、根內組織中可分離到目標菌落,隨后標記菌株數量呈現“先增后降”的趨勢。【結論】電擊法成功地將GFPuv基因轉入獼猴桃潰瘍病菌;導入的GFPuv 基因對宿主菌的生物學特性沒有影響;標記菌可在滅菌土壤中長期存活,并在根部定殖和增殖。
    寡雄腐霉發酵參數優化及發酵液的生防效應
    趙建, 袁玲, 黃建國
    中國農業科學. 2013, 46(2):  292-299.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.008
    摘要 ( 518 )   PDF (575KB) ( 705 )   收藏
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    【目的】優化寡雄腐霉(Pythium oligandrum)發酵條件,為煙草黑脛病的生物防治奠定基礎。【方法】采用單因素和正交試驗研究寡雄腐霉的發酵參數及優化組合,并利用煙草黑脛病菌(Phytophthora nicotiana)、離體煙葉和盆栽煙苗驗證發酵液的生防效應。【結果】隨培養時間的延長,寡雄腐霉菌絲生物量持續增加,但發酵液對煙草黑脛病菌的抑制作用增加至峰值后降低。在不同培養基、溫度、pH值和光照等條件下,寡雄腐霉的生物量越大,發酵液對煙草黑脛病菌的抑制作用愈強,二者的相關系數r =0.77**(n=16)。以黃豆餅粉為培養原料,初始pH值6.0、培養溫度30℃、持續光照培養6 d所得的寡雄腐霉菌絲生物量最高,其發酵液對煙草黑脛病菌抑制率分別達到78.8%(菌絲生長)和52.9%(孢子萌發)。此外,寡雄腐霉發酵液顯著降低離體煙葉和盆栽煙苗黑脛病的發病率和病情指數,對離體煙葉黑脛病的防效為69.3%—75.3%;對盆栽煙苗黑脛病的防效為55.0%—61.3%。【結論】在寡雄腐霉發酵過程中,選用適宜的培養基、pH值、溫度、光照和發酵時間組合,可使發酵液抑制煙草黑脛病的效果達到最佳。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    長期施肥下黑壚土有機碳變化特征及碳庫組分差異
    樊廷錄, 王淑英, 周廣業, 丁寧平
    中國農業科學. 2013, 46(2):  300-309.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.009
    摘要 ( 498 )   PDF (594KB) ( 732 )   收藏
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    【目的】闡明長期施肥下土壤有機碳演變規律及碳庫組分變化,揭示黃土旱塬土壤固碳效應及培肥模式。【方法】利用32年作物產量和土壤有機碳(SOC)數據分析土壤碳投入、固定及演變特征,采集2010年土樣樣品,通過物理分組方法得到砂粒、粗粉粒、細粉粒、粗黏粒、細黏粒及大團聚體和微團聚體,分析施肥對碳庫組分的影響。【結果】試驗中總碳投入從不施肥(CK)的8.10 t C?hm-2增加到秸稈還田(SNP)的69.40 t C?hm-2,耕層土壤SOC貯量施肥之間相差1.82倍,增施有機肥(M、MNP)SOC為21.76—24.04 t C?hm-2,SNP為16.01 t C?hm-2;土壤SOC貯量隨碳輸入量的增加而提高,有機碳固定率25.80%—36.05%,而秸稈還田只有8.20%;除長期不施肥處理僅靠根茬投入維持穩定的SOC水平外,其余所有肥料處理SOC均隨試驗年限延長而增加,SNP、M、MNP處理固碳速率依次為0.246、0.326、0.361 t C?hm-2?a-1。MNP和SNP處理砂粒SOC是CK的3.85和2.94倍、N處理的2.41和1.84倍,MNP處理較CK、NP處理SOC總量只增加了32.50%、18.10%,而砂粒中SOC卻提高了285.12%、105.74%,砂粒級有機碳對施肥最敏感。施肥提高了活性有機碳(POC)與礦物結合態有機碳(MOC)的比率(W),MNP、M、SNP處理的W值達18.62%、16.24%、14.41%,單施氮肥(N)和氮磷配施(NP)僅9.11%、9.99%,施肥提高了有機碳活性,改善了土壤有機碳質量。不施肥大團聚體(>250 µm)SOC是微團聚體(<53 µm)的9.14倍,施肥提高了15.83—23.84倍,并提高了大團聚體中土壤C/N比,而對微團聚體C/N影響不大。盡管團聚體含碳量隨團聚體粒徑增加而增加,但微團聚體有機碳含量增加對土壤固碳速率的作用顯著高于大團聚體,對土壤碳的固定與物理保護起著重要作用。【結論】長期增施有機肥、秸稈還田提高了黃土旱塬黑壚土的碳固定與積累,且固碳增量主要分布在砂粒和大團聚體中。因此增施有機肥、秸稈還田是環境友好型土壤培肥措施。
    長期不同施肥方式對稻麥輪作田雜草群落的影響
    施林林, 沈明星, 蔣敏, 陸長嬰, 王海侯, 吳彤東, 周新偉, 沈新平
    中國農業科學. 2013, 46(2):  310-316.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.010
    摘要 ( 385 )   PDF (555KB) ( 573 )   收藏
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    【目的】明確在稻麥輪作條件下,肥料管理對太湖地區稻麥輪作田雜草群落的影響特征和方式。【方法】在水稻收獲后,對長期不同肥料處理小區,具體包括不施肥(CK),僅施氮肥(N),施氮鉀肥(NK),施磷鉀肥(PK),施氮磷肥(NP)和均衡施肥(NPK),進行雜草群落調查。分析雜草密度、多樣性指數Shannon-H’,均勻度指數Pielou-EJ和豐富度指數Margalef-DMG,并進行主成分和回歸分析。【結果】雜草總密度的排列次序為NP>CK>N>NK>NPK,稻槎菜,牛繁縷,菵草和大巢菜是主要農田雜草。氮磷養分虧缺提高了雜草多樣性,Shannon-H’指數排序為CK>NK>PK>N>NP>NPK。主成分1、2的特征值分別為0.498和0.235,稻槎菜,野老鸛草,異型莎草和菵草與主成分1夾角較小,能更多地解釋主成分1。對提取的主成分1、2值與土壤有效態氮磷鉀回歸分析,其中有效氮、磷與主成分1值回歸決定系數分別為0.85、0.86(P<0.05),主成分2值與土壤養分因子無顯著相關性。【結論】太湖地區稻麥輪作條件下,土壤養分的盈虧決定了田面雜草密度和優勢種群,氮磷虧缺導致雜草群落多樣性高于氮磷鉀均衡施肥,且土壤氮含量對雜草群落的影響最顯著。
    園藝
    地表覆膜對柑橘果實糖積累及蔗糖代謝酶活性的影響
    姜妮, 高海文, 金龍飛, 劉永忠, 彭抒昂
    中國農業科學. 2013, 46(2):  317-324.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.011
    摘要 ( 566 )   PDF (496KB) ( 1016 )   收藏
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    【目的】研究地表覆膜(plastic film mulching,PFM)促進柑橘果實糖分積累增加的調控機制,豐富柑橘果實優質品質的形成理論知識。【方法】以鄂柑1號椪柑為材料,比較柑橘果實成熟期覆膜和對照之間葉片中可溶性總糖和淀粉含量、果實糖分積累以及蔗糖相關代謝酶活性的差異。【結果】與對照相比,覆膜處理使土壤水勢降低,最終葉片中的可溶性總糖含量、果肉囊瓣皮和汁胞中可溶性糖含量顯著增高;處理中囊瓣皮中的酸性轉化酶和蔗糖合酶分解活性比對照顯著增加,而汁胞中蔗糖合酶的分解活性降低,合成活性增加。【結論】覆膜使土壤產生了一定的水分脅迫,水分虧缺脅迫下誘發的滲透調節機制,使果實中糖分含量增加。其中蔗糖合酶是在覆膜情況下提高果肉庫強,促進果實糖分積累增加的關鍵酶。
    茶樹類黃酮O-甲基轉移酶基因的克隆及原核表達分析
    馬成英, 呂海鵬, 林智, 張悅, 郭麗, 譚俊峰
    中國農業科學. 2013, 46(2):  325-333.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.012
    摘要 ( 615 )   PDF (726KB) ( 716 )   收藏
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    【目的】克隆茶樹(Camellia sinensis) 的一個類黃酮O-甲基轉移酶基因,并對其進行生物信息學分析,構建該基因的原核表達載體,在大腸桿菌中誘導表達融合蛋白,為進一步研究其酶學特性和調控茶樹中甲基化類黃酮物質的代謝機理奠定基礎。【方法】采用同源克隆法,以從茶樹葉片中提取的總RNA為模板,結合RT-PCR與RACE克隆技術獲得該基因cDNA全長,測序正確后將該基因片段連接到原核表達載體pET-28a中,轉化大腸桿菌BL21并誘導表達。【結果】該基因cDNA全長為1 246 bp,其開放閱讀框為1 077 bp,編碼358個氨基酸,推測的蛋白分子量為40.2 kD,理論等電點為5.62;其核苷酸編碼序列與葡萄和毛果楊的類黃酮O-甲基轉移酶基因相似性分別為80%和81%;經IPTG誘導和SDS-PAGE檢測,所構建的原核表達載體表達的融合蛋白與預期蛋白相符合。【結論】利用RT-PCR與RACE克隆技術從茶樹葉片中克隆得到了一個類黃酮O-甲基轉移酶基因,成功構建了原核表達載體,并使其在大腸桿菌中得到了高效表達。
    超干處理對沙芥屬蔬菜種子活力及抗氧化代謝的影響
    趙鵬, 張軼婷, 郝麗珍, 龐杰, 楊忠仁, 張鳳蘭
    中國農業科學. 2013, 46(2):  334-342.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.013
    摘要 ( 477 )   PDF (632KB) ( 538 )   收藏
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    【目的】研究超干處理對沙芥屬蔬菜種子活力及抗氧化代謝的影響,為沙芥屬蔬菜種子耐干性及貯藏提供理論基礎。【方法】采用硅膠干燥法將沙芥種子(4.5%)和斧形沙芥種子(4.3%)的含水量分別降至3.1%、2.2%、1.3%,測定不同含水量條件下種子的生活力及抗氧化代謝的變化。【結果】種子含水量由CK降至1.3%時,斧形沙芥種子活力保持較高水平,而沙芥種子則急劇下降;脫水后3個含水量的沙芥和斧形沙芥種子的相對電導率均低于CK,細胞膜完整性保持良好;超干處理會使沙芥屬蔬菜種子的MDA含量和 產生速率增加;超干處理對種子內4種抗氧化酶(SOD,CAT,GPX,APX)活性無明顯影響。【結論】沙芥和斧形沙芥種子均具有較強的耐干性,但斧形沙芥種子抵御傷害的能力及種子的耐干性均強于沙芥種子,含水量2.2%是沙芥種子發芽率和活力的轉折點。
    貯藏·保鮮·加工
    膳食花色苷衍生物家族的結構及其形成機制
    何靜仁, 鄺敏杰, 鄧莉, 劉志偉, 易陽, 楊寧, 段李歌
    中國農業科學. 2013, 46(2):  343-355.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.014
    摘要 ( 443 )   PDF (615KB) ( 554 )   收藏
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    花色苷是人們熟悉的一類水溶性天然植物色素,具有多種重要的生理功能和生物活性,是廣泛存在于水果、蔬菜、豆類、谷薯、花卉和藥用植物中的重要呈色物質。花色苷衍生物是近些年發現于富含花色苷果蔬的加工產品及特殊植物器官中,由花色苷在發酵和陳釀過程中形成的或在植物體內經生物代謝合成的一系列花色苷的天然衍生物,構成了不同結構種類、不同色調的花色苷衍生物家族。本文系統介紹了不同類型(花色苷與黃烷醇直接連接、花色苷與酚類通過烷基連接、具有第4個吡喃環和不同連接基團的吡喃花色苷類、具苯并吡喃氧鎓離子的類花色素衍生物、其它特殊類衍生物)的花色苷衍生物家族的發現來源、結構特征及其形成機制,為進一步開展花色苷的結構穩定性與反應活性研究及其在農產品和食品加工中的應用提供有益的參考。
    紫薯氣體射流沖擊干燥效率及干燥模型的建立
    李文峰, 肖旭霖, 王瑋
    中國農業科學. 2013, 46(2):  356-366.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.015
    摘要 ( 512 )   PDF (658KB) ( 556 )   收藏
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    【目的】為了提高紫薯干制品質、提高干燥效率,研究不同條件對紫薯氣體射流沖擊干燥特性的影響并篩選出最適干燥模型。【方法】采用自制氣體射流沖擊干燥機干燥紫薯片,探討風溫、風速、預處理和切片厚度對物料干燥特性和水分有效擴散系數的影響。利用數據統計對6個干燥模型進行擬合篩選。【結果】與大多數食品物料干燥試驗結果一樣,紫薯的氣體射流沖擊干燥主要屬于降速干燥。預處理可增加物料初溫且使物料更快達到干燥環境溫度,但降低干燥速率并延長干燥時間。干燥速率隨著切片厚度增加而降低,但隨著風溫和風速的增加而增加。物料厚度和風速對物料升溫影響小,但風溫對物料升溫有較大影響,隨著風溫增加會延長物料達到干燥環境溫度所需時間。有效擴散系數隨著片層厚度、風溫和風速的增加而增加,最高有效水分擴散系數為7.0033×10-10 m2•s-1。所有模型都能較好地描述紫薯氣體射流沖擊干燥過程中紫薯的水分變化規律,其中Modified Henderson and Pabis模型有最大確定系數,最小卡方值和均方根誤差。【結論】風溫、風速、切片厚度、預處理對紫薯氣體射流沖擊干燥曲線、干燥速率曲線和溫度、有效水分擴散系數均有影響。在風溫50—80℃,風速10—13 m•s-1且切片厚度為1.87—4.80 mm條件下,Modified Henderson and Pabis模型是擬合紫薯干燥曲線的最適模型。
    畜牧·資源昆蟲
    黃牛、牦牛和犏牛b-Sycp2基因的克隆 與睪丸組織mRNA的表達水平
    駱驊, 賈超, 屈旭光, 趙興波, 鐘金城, 謝莊, 李齊發
    中國農業科學. 2013, 46(2):  367-375.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.016
    摘要 ( 623 )   PDF (825KB) ( 522 )   收藏
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    【目的】克隆黃牛、牦牛和犏牛Sycp2基因序列,了解牛Sycp2基因序列特征和組織表達特征,分析睪丸組織中Sycp2基因的表達水平。【方法】采用電子克隆和克隆測序技術獲得黃牛、牦牛和犏牛Sycp2基因序列,利用生物信息學方法分析其序列特征;采用RT-PCR分析牛Sycp2基因的組織表達特征;采用real-time PCR技術檢測黃牛、牦牛和犏牛睪丸組織Sycp2基因的表達水平。【結果】①黃牛、牦牛和犏牛Sycp2基因編碼區序列全長均為4 365 bp,命名為b-Sycp2,編碼蛋白含有1 454個氨基酸殘基,并包含卷曲螺旋結構域等典型結構域;②b-Sycp2基因在睪丸組織中特異表達,黃牛和牦牛睪丸組織中b-Sycp2基因的表達水平顯著高于犏牛(P<0.05)。【結論】成功克隆了b-Sycp2基因,b-Sycp2基因為睪丸組織的特異表達基因,且黃牛和牦牛睪丸組織b-Sycp2基因表達水平顯著高于犏牛。
    湖羊不同花紋皮膚組織差異表達基因的篩選
    孫偉, 倪蓉, 殷金鳳, 丁家桐, 張有法, 陳玲, 吳文忠, 周洪
    中國農業科學. 2013, 46(2):  376-384.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.017
    摘要 ( 706 )   PDF (571KB) ( 669 )   收藏
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    【目的】旨在了解中國特有的白色羔皮羊品種—湖羊不同花紋及其毛囊形成的分子遺傳學機理。【方法】利用安捷倫基因芯片技術篩選初生湖羊大花和小花皮膚組織差異表達基因。【結果】差異表達分析顯示,3對大花和小花組分別篩選出1 069、2 071和3 879個差異表達基因,共有137個共同基因;差異基因經GO分類顯示,主要參與細胞分化、增殖、凋亡、發育、免疫應答、離子轉運等生物學過程;另外,所驗證的4個差異表達基因的熒光定量PCR結果與芯片結果基本一致。【結論】篩選出了BMP7、MMP2、SNAI1、SFXN1、CDKNIC、MT3、POU1F1等對湖羊大花、小花性狀形成可能具有重要影響的候選基因。
    轉卵泡抑制素基因對綿羊肌源性細胞中 肌肉抑制素基因的調控
    岳群華, 袁建龍, 郝斐, 靳木子, 王景園, 楊文亮, 劉東軍, 倉明
    中國農業科學. 2013, 46(2):  385-393.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.018
    摘要 ( 339 )   PDF (702KB) ( 537 )   收藏
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    【目的】構建骨骼肌特異表達目的基因卵泡抑制素(follistatin,FST)的真核表達載體pCFCDs-red和 pSPFCDs-red,分別轉染到不同細胞系中,檢測FST及下游基因在RNA和蛋白水平的表達情況,同時測定骨骼肌特異啟動子SP和α-actin的啟動效率,以研究FST的特異表達對肌肉發育的影響。【方法】利用脂質體分別將真核表達載體pCFCDs-red和pSPFCDs-red轉染到綿羊胎兒成纖維細胞(SFFCs)、骨骼肌衛星細胞(SMSCs)和SMSCs誘導肌管中,獲得轉基因細胞;對獲得細胞的生長狀況、細胞周期、細胞形態大小以及目的基因和下游基因的表達情況,分別用流式細胞儀、實時定量PCR和western blotting等方法進行檢測分析。【結果】①轉基因細胞系的生長趨勢與非轉基因細胞相似,轉基因SMSCs細胞增殖的速度高于轉基因SFFCs細胞;②流式細胞儀分析表明,轉基因細胞系轉染后70%以上細胞均處于G0/G1期,保持旺盛的分裂能力、具有單一峰值、細胞的整倍性好、細胞電子體積顯著增大;③實時定量PCR及western blotting檢測結果表明,轉基因細胞系中FST的RNA及蛋白水平相比非轉基因細胞系均上調;④轉基因SMSCs和肌管相比轉基因SFFCs細胞的FST表達量高,轉pSPFCDs-red轉基因細胞中FST的表達水平比轉pCFCDs-red細胞系高。【結論】骨骼肌特異性啟動子SP及α-actin能夠在SMSCs及肌管中有效啟動FST目的基因的表達,且在肌管中具有較高的表達量,SP啟動子的啟動效率較高于α-actin。在肌源性細胞中,FST的上調可以引起MSTN蛋白水平的下調,FST對骨骼肌細胞的生長發育具有一定促進作用。
    中華蜜蜂與意大利蜜蜂雄蜂胚胎發育差異蛋白質組 與磷酸化蛋白質組分析
    周天娥, 房宇, 馮毛, 韓賓, 張蘭, 李榮麗, 李建科
    中國農業科學. 2013, 46(2):  394-408.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.019
    摘要 ( 482 )   PDF (1740KB) ( 319 )   收藏
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    【目的】通過對中華蜜蜂(中蜂)和意大利蜜蜂(意蜂)雄蜂胚胎發育期3個日齡差異蛋白質組和磷酸化蛋白質組進行分析,以探明中蜂、意蜂雄蜂胚胎發育特征并了解雄蜂胚胎發育生物學,為蜜蜂遺傳改良提供理論依據。【方法】采用雙向電泳方法建立中蜂、意蜂雄蜂胚胎發育3個日齡的蛋白質組及磷酸化蛋白質組表達譜,獲得圖譜中蛋白質的分子量、等電點和表達量等信息,并對部分差異蛋白質進行質譜分析、功能鑒定和生物信息學分析。【結果】在雄蜂胚胎發育的第1、2、3日齡,中蜂表達332、362、340個蛋白質,其中111、117、112個蛋白質發生了磷酸化修飾;意蜂表達302、331、311個蛋白質,其中有107、110、106個發生了磷酸化修飾。各日齡中蜂、意蜂雄蜂胚胎共同表達的蛋白質分別為214、239和220個。對30個差異表達蛋白質鑒定結果表明這些蛋白主要與碳水化合物代謝和能量生產、蛋白折疊、發育、調控以及骨架蛋白相關。【結論】中蜂雄蜂胚胎3個日齡所表達的全蛋白質、磷酸化蛋白質均多于意蜂,說明中蜂雄蜂胚胎發育較意蜂需要更多的蛋白質參與調控。中蜂、意蜂雄蜂胚胎各日齡約1/3的蛋白質發生了磷酸化修飾,這可能與胚胎發育過程中信號傳導、細胞增殖分化等活動有關。意蜂較中蜂胚胎表達較多比例的管家蛋白質,說明意蜂較中蜂悠久的進化史使其胚胎形成了更為保守的發育特點。對差異蛋白功能分析表明,中蜂、意蜂雄蜂在長期進化過程中不僅形成了具有各自生物學特征的胚胎發育方式,而且各自不同生物學特征如中蜂善于利用零星蜜粉源、抗胡蜂和意蜂的高采蜜量、產漿量等性狀已在各自蛋白質組中得到體現。
    獸醫
    三群商品代蛋雞J亞群白血病跟蹤觀察
    邊曉明, 李德慶, 趙鵬, 崔治中
    中國農業科學. 2013, 46(2):  409-416.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.020
    摘要 ( 361 )   PDF (860KB) ( 465 )   收藏
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    【目的】了解J亞群白血病在海蘭褐蛋雞群中發生和發展的真實表現及其與病毒分離和抗體反應的關系;【方法】對來自3個雞場39至43周齡31只疑似ALV-J感染雞做了連續兩個月的臨床、病理、病毒血癥和抗體反應動態觀察和比較;【結果】這3群雞對ALV-J感染率非常高,有28只雞在死前感染ALV-J或呈現持續性病毒血癥,其中14只表現為無抗體反應的免疫耐受性持續性病毒血癥。這3群雞都表現為典型J亞群白血病髓細胞樣腫瘤特征性病變,且在幾乎所有不同臟器和組織均可出現。在31只雞中,有13只雞同時在3個或3個以上不同臟器中出現腫瘤/血管瘤,有1只雞出現在5個器官中;【結論】中國近年來不僅仍有ALV-J在蛋雞群中流行,而且在過程中,ALV-J致病性逐漸增強。
    分泌抗春雷霉素單克隆雜交瘤細胞株的建立 及免疫學特性鑒定
    龔芳, 職愛民, 李青梅, 胡驍飛, 趙啟發, 張小輝, 陸啟玉, 張改平
    中國農業科學. 2013, 46(2):  417-423.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.021
    摘要 ( 553 )   PDF (531KB) ( 567 )   收藏
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    【目的】制備高靈敏、高特異性的抗春雷霉素單克隆抗體,并對其免疫學特性進行鑒定。【方法】采用EDC法將KSM分別偶聯于載體蛋白BSA和OVA上,分別合成免疫原KSM-BSA和包被原KSM-OVA,經SDS-PAGE鑒定后,免疫Balb/c小鼠,免疫間隔4周,4次免疫后,利用間接ELISA和間接競爭ELISA測定其多抗血清效價和敏感性,選出效價高、敏感性好的小鼠進行細胞融合,經過多次亞克隆篩選出分泌高敏感的特異性抗KSM單克隆抗體的雜交瘤細胞株,體內誘生腹水法制備抗KSM的單克隆抗體并對其免疫學特性進行鑒定。【結果】SDS-PAGE鑒定結果顯示KSM-BSA成功偶聯,間接ELISA檢測顯示免疫的6只小鼠血清效價均達1:104以上,其中3號小鼠多抗血清敏感性最好,半數抑制濃度IC50為73.9ng•mL-1,融合后篩選出兩株雜交瘤細胞株1G7和2C8,亞型均為IgG1型,其細胞上清效價分別為1:5.12×103 和1:1.28×103,腹水效價分別為1:5.12×105和1:2.56×105,抗KSM的單克隆抗體對春雷霉素的IC50為8.902ng•mL-1,與其它競爭物的交叉率均小于0.03%。【結論】本試驗成功合成了春雷霉素人工抗原,并制備了敏感性高、特異性好的單克隆抗體,為春雷霉素免疫學快速檢測方法的建立奠定了基礎。
    研究簡報
    紫花苜蓿抗逆基因MsDUF的克隆及其功能分析
    韓博, 王衛棟, 楊培志, 張攀, 呼天明
    中國農業科學. 2013, 46(2):  424-432.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.022
    摘要 ( 524 )   PDF (707KB) ( 640 )   收藏
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    【目的】克隆紫花苜蓿(Medicago sativa L.)抗逆新基因MsDUF,并對其進行序列特征分析,了解該基因在逆境脅迫下的表達模式。【方法】利用RACE法獲得紫花苜蓿MsDUF全長的cDNA序列,對該序列進行生物信息學分析;用基因槍法進行MsDUF的亞細胞定位分析;采用實時熒光定量PCR研究該基因在高含量NaCl和PEG-6000的脅迫下,以及ABA和GA3誘導下的表達模式。【結果】測序結果顯示,該基因cDNA全長714 bp,包含一個633 bp的完整開放閱讀框,編碼210個氨基酸,命名為MsDUF,GenBank登錄號為JX183734。氨基酸BLASTP分析表明,MsDUF氨基酸序列與擬南芥、大豆和蒺藜苜蓿等具有53%—98%的相似性,屬于DUF4228 superfamily。實時熒光定量PCR研究表明,該基因在逆境脅迫下上調表達。【結論】從紫花苜蓿中克隆了抗逆相關基因MsDUF,發現其定位于細胞質中,實時熒光定量PCR結果分析表明該基因在紫花苜蓿的抗逆反應中起著重要作用。
    土壤緊實脅迫對黃瓜抗壞血酸—谷胱甘肽循環的影響
    鄭俊鶱, 孫艷, 韓壽坤, 張浩, 王益權
    中國農業科學. 2013, 46(2):  433-440.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.02.023
    摘要 ( 386 )   PDF (581KB) ( 569 )   收藏
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    【目的】探索土壤緊實脅迫對黃瓜產生傷害的機理,為土壤的可持續利用提供參考。【方法】用容重為1.20 g•cm-3的疏松土壤和1.55 g•cm-3的緊實土壤進行盆栽試驗,研究土壤緊實脅迫對‘津春4號’黃瓜葉片及根系中抗壞血酸-谷胱甘肽循環(AsA-GSH)的影響。【結果】在土壤緊實脅迫條件下,黃瓜葉片及根系中過氧化氫(H2O2)含量和丙二醛(MDA)含量顯著提高,且根系中兩種物質的增幅高于葉片,表明根系的傷害程度高于葉片。與此同時,葉片及根系中還原型抗壞血酸(AsA)含量、AsA+DHA量、ASA/DHA顯著降低,脫氫抗壞血酸(DHA)含量顯著提高;還原型谷胱甘肽(GSH)含量顯著下降,氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量、GSSG/GSH比值顯著提高,GSSG+GSH變化甚微,表明AsA及GSH被消耗以清除H2O2。葉片及根系中抗壞血酸過氧化物酶(APX)、單脫氫抗壞血酸還原酶(MDHAR)、脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)和谷胱甘肽還原酶(GR)活性顯著升高,且APX的活性水平遠遠高于MDHAR、DHAR及GR,表明APX在清除H2O2的過程中氧化AsA的能力遠遠高于MDHAR和DHAR再生AsA的能力及GR將GSSG還原成GSH的能力。【結論】在土壤緊實脅迫條件下,黃瓜秧苗(葉片及根系)中的AsA-GSH循環加強,削弱了土壤緊實脅迫造成的傷害。
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