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當期目錄

    2013年 第46卷 第18期 刊出日期:2013-09-15
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    棉花花藥全生育期均一化全長cDNA文庫的構建和分析
    馬建輝., 劉記., 范術麗, 宋美珍, 龐朝友, 魏恒玲, 喻樹迅
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3743-3749.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.001
    摘要 ( 297 )   PDF (514KB) ( 638 )   收藏
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    【目的】深入了解棉花花藥發育的分子機制,并為其不育機理的研究提供參考序列。【方法】構建棉花花藥全生育期的均一化全長cDNA文庫并測序獲得9 896條高質量的EST,利用生物信息學和熒光定量相結合法對所得數據進行系統分析。【結果】該cDNA文庫庫容為1.2×107,插入片段分布在1—3 kb。將所測得的高質量EST進行拼接得到6 643條unigenes,平均長度為779 bp。經過序列比對注釋和生物信息學分析,得到一系列在棉花花藥發育過程中起重要作用的基因,并獲得28條參與花粉壁合成的基因。熒光定量結果表明,這些基因均在花藥發育前期優勢表達,尤其是在四分體時期表達量最高。【結論】獲得大量的棉花花藥表達基因,并分析得到一些調節棉花花藥發育的重要途徑以及參與棉花花粉壁合成相關基因。
    應用ihpRNA干擾技術創制高支鏈淀粉馬鈴薯材料
    劉玉匯12, 王麗3, 楊宏羽1, 余斌12, 李元銘4, 張俊蓮12, 王蒂12
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3750-3757.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.002
    摘要 ( 321 )   PDF (799KB) ( 504 )   收藏
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    【目的】創造塊莖高支鏈淀粉或純支鏈淀粉含量的轉基因馬鈴薯材料。【方法】以構建的由Patatin啟動子驅動的pBI121g-PgABI為干擾表達載體,采用農桿菌介導法轉化馬鈴薯優良品種甘農薯2號。用PCR、Southern blotting、半定量RT-PCR和實時熒光定量PCR技術檢測轉基因植株,并對轉基因植株的微型薯進行淀粉含量的測定。【結果】通過農桿菌介導法獲得10個轉基因株系。PCR和Southern雜交結果證明,目的基因已被整合到基因組中,通過半定量RT-PCR分析表明,轉基因株系中GBSSI的表達均受到明顯抑制,且在6個轉基因株系中檢測不到mRNA的表達。進一步通過real-time PCR分析表明,轉基因株系中GBSSI的mRNA沉默效率為66.27%—93.53%;轉基因株系微型薯的淀粉含量也發生明顯變化,其支鏈淀粉含量高達90.16%—98.84%,比對照高出10.31%—20.92%。轉基因株系GBSSI的mRNA沉默效率與支鏈淀粉含量呈顯著正相關(r=0.937,P<0.01)。【結論】采用ihpRNAi技術可有效抑制馬鈴薯塊莖中內源GBSSI表達,獲得高支鏈或純支鏈淀粉含量的馬鈴薯材料。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    玉米葉片蛋白對AM菌根接種和(或)砷脅迫的應答
    王真輝1, 袁坤1, 楊禮富1, 張俊伶2
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3758-3767.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.003
    摘要 ( 282 )   PDF (748KB) ( 658 )   收藏
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    【目的】研究接種菌根與砷脅迫條件下玉米葉片組織相關蛋白質的變化。【方法】以玉米植株葉片為材料,采用雙向凝膠電泳技術(2-DE)研究玉米葉片蛋白表達譜對叢枝菌根(AM菌根)接種和(或)砷脅迫的應答。【結果】經軟件分析并搜索NCBInr數據庫,結果顯示,砷脅迫植株葉片中有7個蛋白點被成功鑒定,其中有3個未知蛋白,其余4個分別為2-phosphoglycerate kinase、oxidoreductase、MAP3K delta-1 protein kinase和Os06g0262800。接種且加砷處理植株葉片中有11個蛋白點被成功鑒定,有4個未知蛋白,其余蛋白分別為oxygen-evolving enhancer protein 3-1、putative M protein、SNF1-related protein kinase 2.2、ATP synthase CF1 beta subunit、ATP synthase CF1 alpha subunit、pathogenesis-related protein 10、 MAP kinase kinase和MEI1 protein。【結論】菌根接種促進加砷處理玉米植株生長,并顯著降低玉米植株地下部砷濃度。玉米植株葉片蛋白表達量及種類的變化,表明砷脅迫條件下菌根接種有可能激發與植物生長、養分吸收以及抗性有關的蛋白產生應答,有助于提高玉米對砷毒的抗性。
    鹽分條件下棉花相關生理特性的變化及水分脅迫指數模型的構建
    張雷, 張國偉, 孟亞利, 陳兵林, 王友華, 周治國
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3768-3775.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.004
    摘要 ( 289 )   PDF (623KB) ( 880 )   收藏
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    【目的】構建鹽土棉田棉花水分脅迫指數模型,以確定適宜的棉花水分運籌方式,為提高鹽堿地棉花產量和品質提供理論依據。【方法】試驗于2008—2009年在江蘇南京(118°50′ E,32°02′ N)南京農業大學牌樓試驗站進行,以耐鹽品種中棉所44和鹽敏感性品種蘇棉12號為材料,將碳酸鈉、重碳酸鈉、氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鎂、硫酸鈉7種鹽類等摩爾混合,按鹽土比摻入基礎土壤中,形成5種不同含鹽水平的土壤(0:1.25 dS•m-1;0.35%:5.80 dS•m-1;0.60%:9.61 dS•m-1;0.85%:13.23 dS•m-1;1.00%:14.65 dS•m-1),研究土壤鹽分對棉花功能葉含水量和溫度的影響,明確棉花葉氣溫差與空氣飽和氣壓差的定量關系。【結果】隨土壤鹽分水平的升高,棉花功能葉的蒸騰速率、含水量和凈光合速率均下降,葉片溫度升高。以1.25 dS•m-1鹽分處理作為充分灌水(即無水分脅迫)建立了棉花水分脅迫指數模型下基線方程,以此構建了不同土壤鹽分下棉花水分脅迫指數模型。【結論】綜合分析不同土壤鹽分水平下棉花水分脅迫指數與葉片含水量和凈光合速率的關系,認為棉花水分脅迫指數模型可以很好地反映鹽分條件下棉花的受脅迫程度。用棉花CWSI實時監測鹽分條件下棉花的水分脅迫狀況,可為鹽堿地確定適宜的棉花水分運籌提供理論依據。
    植物保護
    枯草芽孢桿菌NJ-18的質粒消解及其在小麥根部的定殖
    盧靖樂, 余新燕, 侯毅平, 王建新, 周明國, 陳長軍
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3776-3783.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.005
    摘要 ( 273 )   PDF (841KB) ( 450 )   收藏
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    【目的】研究從土壤中分離出來的具有廣譜抗菌活性的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)菌株NJ-18與作物互作關系,并觀察外源導入綠色熒光蛋白(green fluorescent protein,GFP)基因的NJ-18菌株在小麥根部的定殖能力。【方法】首先使用十二烷基硫酸鈉(SDS)消解NJ-18的質粒,然后采用化學法導入gfp分子標記,并采用激光共聚焦顯微鏡檢測該標記菌株在小麥根部的定殖能力。【結果】獲得了NJ-18的質粒消解菌株C136,并采用化學方法成功將外源基因導入野生型菌株NJ-18及其質粒消解菌株C136,C136的轉化效率可達到3.42×105 cfu/μg質粒DNA,是NJ-18轉化效率的10倍左右。對比NJ-18與C136的生物活性發現,C136能夠保持原有的抑菌活性;但是C136的生長曲線第一峰值出現的時間滯后12 h,第一峰值被抑制了29.4%;NJ-18-GFP能夠附著在病原菌菌體上,導致其菌絲呈現膨大、畸形等;接種7 d后能夠在小麥根部表皮和中柱穩定定殖。【結論】枯草芽孢桿菌NJ-18菌株的轉化方法宜選用化學法;該菌株能夠在小麥根部定殖。
    中國柑橘黃龍病病原菌兩個原噬菌體超變異基因遺傳多樣性
    譚錦12, 王雪峰2, 蘇華楠12, 李中安2, 周常勇2
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3784-3792.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.006
    摘要 ( 340 )   PDF (696KB) ( 741 )   收藏
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    【目的】通過原噬菌體區域高度變異的基因位點研究柑橘黃龍病病原菌亞洲種(‘Candidatus Liberibacter asiaticus’)的種群分化,探討病原菌種群遺傳多樣性水平和遺傳結構。【方法】基于2種原噬菌體類型(SC1和SC2)對應的超變異基因區域設計2對引物(Lap-TJ-F/Lap-TJ-R1和Lap-TJ-F/Lap-TJ-R2),對中國不同柑橘產區的224個‘Ca. L. asiaticus’株系進行PCR檢測和序列分析。【結果】PCR擴增的條帶類型呈多態性,具有4種條帶類型(SC1-1、SC1-2、SC2-1和SC2-2),西南地區以SC1-1型為主,廣東、廣西地區以SC2-1型為主,福建、江西、浙江地區沒有明顯優勢的擴增型。分析SC1-1和SC1-2對應序列表明,其差異系由于132 bp的衛星序列和24 bp的小衛星序列2種串聯重復序列數不同引起,而SC2-1和SC2-2的差異系由原噬菌體內部基因重排引起。【結論】中國不同地理來源病原菌株系在原噬菌體區域具有較豐富的多態性,對該基因區域研究將有助于揭示中國‘Ca. L. asiaticus’種群的遺傳多樣性。
    斜紋夜蛾受翻譯控制腫瘤蛋白基因的克隆及表達
    盧夢玲, 閆超, 毛根林, 徐漢虹
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3793-3799.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.007
    摘要 ( 330 )   PDF (693KB) ( 448 )   收藏
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    【目的】克隆斜紋夜蛾受翻譯控制腫瘤蛋白(TCTP)基因,分析其序列特征,為深入研究該基因奠定基礎。【方法】利用RACE末端快速擴增技術,在斜紋夜蛾卵巢細胞中克隆TCTP基因的全長。根據不同物種間TCTP基因的同源性來構建進化樹,并在原核細胞中對斜紋夜蛾TCTP進行表達。【結果】克隆得到斜紋夜蛾TCTP基因全長cDNA,登錄號為HQ896486.1。序列分析表明,該基因cDNA全長829 bp,開放閱讀框長519 bp,編碼含172個氨基酸的蛋白,蛋白分子質量19.67 kD。生物信息學分析表明,斜紋夜蛾TCTP基因屬于受翻譯控制腫瘤蛋白家族,與其它物種TCTP基因有很高相似性。構建重組質粒 pET32a(+)-TCTP,在大腸桿菌中表達重組蛋白,確定了1 mmol•L-1 IPTG誘導4 h為重組蛋白表達的最佳條件,在短期內能得到大量穩定性好的TCTP蛋白。【結論】從斜紋夜蛾卵巢細胞中克隆得到斜紋夜蛾TCTP基因全長cDNA,并且成功在原核細胞中進行表達。本研究為深入研究斜紋夜蛾TCTP的功能以及針對斜紋夜蛾TCTP基因RNAi干擾的生物防控提供了理論依據和技術支持。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    不同輪耕模式對黃土高原旱作麥田土壤物理性狀的影響
    程科1, 李軍1, 毛紅玲2
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3800-3808.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.008
    摘要 ( 322 )   PDF (591KB) ( 1193 )   收藏
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    【目的】研究免耕、深松和翻耕兩兩組合而成的3種不同輪耕模式對黃土高原旱作麥田土壤物理結構與穩定性影響。【方法】于2007—2012年在陜西渭北旱塬麥田開展夏閑期免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕3種隔年交替的輪耕試驗,測定土壤容重,并應用干篩和濕篩法分析土壤團聚體不同粒級含量、大小和分形維數。【結果】與耕作試驗前相比,5年免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕處理在收獲期0—60 cm土層土壤容重與孔隙度差異均不顯著。3種輪耕處理的耕層團聚體性狀變化差異顯著,0—10 cm土層大于0.25 mm水穩性團聚體含量(R0.25)及穩定率表現為免耕/深松>深松/翻耕>翻耕/免耕;0—30 cm土層水穩性團聚體平均重量直徑(mean weight diameter,MWD)大小表現為免耕/深松>深松/翻耕>翻耕/免耕。3種輪耕處理的團聚體分形維數(fractal dimension,D),干篩法下10—30 cm土層表現出差異,濕篩法下0—10 cm土層表現出差異,免耕/深松處理分形維數低于深松/翻耕和翻耕/免耕處理。【結論】3種輪耕模式對土壤容重的影響無顯著差異。免耕/深松保護性輪耕模式能提高耕層團聚體含量與穩定性,改善旱地土壤結構;而深松/翻耕與翻耕/免耕的輪耕模式由于隔年翻耕對土壤的強烈擾動,對土壤結構改善效果不明顯。
    黃土丘陵區撂荒農耕地土壤有效態微量元素演變特征
    張超12, 劉國彬12, 薛萐12, 肖列1
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3809-3817.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.009
    摘要 ( 321 )   PDF (625KB) ( 672 )   收藏
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    【目的】探索農耕地撂荒對土壤微量元素演變特征的影響,為該地區植被恢復中土壤質量評價和生態恢復的持續健康發展提供科學依據。【方法】以黃土丘陵區不同撂荒年限的坡耕地為研究對象,分析農耕地撂荒后不同坡向土壤4種有效態微量元素的變化趨勢。【結果】黃土丘陵區坡耕地撂荒后,陰坡由于土壤溫度較低,含水量較大,植被生長旺盛。有機碳、全氮、有效錳、有效鐵、有效鋅含量變化規律性較強,表現為在演替前期變化較小,而后期隨撂荒年限的延長而顯著增加,有效銅則隨撂荒年限呈降低趨勢。陽坡土壤有機碳、全氮及4種有效態微量元素含量則隨年限呈波動變化。不同演替階段土壤微量元素密度變化不同,陽坡土壤有效鐵和有效鋅密度在演替前10年明顯高于陰坡,而在10年后顯著低于陰坡;有效銅密度在前5年略低于陰坡,5年后明顯高于陰坡。【結論】黃土丘陵區坡耕地撂荒20年后,雖然4種土壤有效態微量元素含量有所提高,但仍處于低或極低水平,因此黃土丘陵區通過自然演替來改善土壤微量元素狀況還需要較長的時間。
    供應銨態和硝態氮對蘋果幼樹生長及15N利用特性的影響
    李晶, 姜遠茂, 門永閣, 李洪娜, 周樂, 魏紹沖
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3818-3825.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.010
    摘要 ( 292 )   PDF (570KB) ( 554 )   收藏
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    【目的】揭示大田栽培條件下,蘋果矮化中間砧幼樹生長及對不同形態15N的利用、分配特性。【方法】以1年生宮藤富士/SH6/平邑甜茶幼樹為試材,采用15N同位素示蹤法,研究硝態氮和銨態氮對蘋果幼樹生長及15N利用和分配的影響。【結果】施肥46 d后,15NO3-15N利用率為3.43%,顯著高于15NH4-15N利用率(1.19%)。施用NO3--N后樹體生物量、根冠比顯著高于NH4+-N,根系中15NO3-15N分配率為27.91%,顯著高于15NH4-15N分配率(25.13%)。施肥118 d后,NO3--N肥效降低,表現為樹體生物量顯著低于NH4+-N處理,15NO3-15N利用率為4.08%,與15NH4-15N利用率相比差異不顯著;根系15NO3-15N分配率為31.19%,顯著高于根系15NH4-15N分配率(25.10%)。【結論】大田栽培條件下,硝態氮肥效快于銨態氮,利于樹體生長和根冠比的迅速提高,但隨著生長期的延長銨態氮與硝態氮肥效無顯著差異。
    園藝
    缺鋅脅迫對蘋果葉片光合速率及葉綠素熒光特性的影響
    付春霞, 張元珍, 王衍安, 范曉丹, 閆玉靜, 張友朋
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3826-3833.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.011
    摘要 ( 433 )   PDF (656KB) ( 650 )   收藏
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    【目的】研究不同程度的缺鋅脅迫對大田蘋果樹葉片的葉綠素含量、光合速率、葉綠素熒光特性等的影響,進一步揭示缺鋅對葉片光系統的傷害機理。【方法】以大田盛果期‘紅富士/平邑甜茶’正常樹和缺鋅小葉病樹為試材,對葉片鋅含量、葉綠素含量、凈光合速率、熒光參數等指標進行測定。【結果】缺鋅脅迫下,蘋果葉片葉綠素含量下降,單葉面積、比葉重顯著減小;氣孔導度降低,胞間CO2濃度升高,凈光合速率和水分利用效率下降。隨缺鋅程度加重,葉片初始熒光Fo上升,PSⅡ潛在活性Fv/Fo 、PSⅡ實際光化學效率ΦPSⅡ、光化學淬滅系數qP及PSⅡ天線轉化效率Fv’/Fm’顯著下降;J點相對可變熒光VJ和K點的相對變化Wk上升,電子傳遞的量子產額ETo/ABS和單位面積有活性的反應中心數量RC/CSo下降,光合性能指數PIABS顯著降低。【結論】缺鋅時非氣孔限制是導致蘋果葉片光合速率降低的原因之一;缺鋅時首先引起放氧復合體(OEC)的破壞,進而使PSⅡ反應中心受損,PSⅡ供體側、受體側電子傳遞受抑制,影響葉片對光能的吸收、傳遞與利用。
    ‘富士’蘋果痘斑病與Ca營養、分布和定位
    董宇12, 馮云霄1, 關軍鋒1
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3834-3841.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.012
    摘要 ( 395 )   PDF (905KB) ( 619 )   收藏
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    【目的】研究蘋果痘斑病果實和健康果實不同部位Ca、K和Mg含量及離子微區分布,分析Ca定位與痘斑病發生之間的關系,探討果實產生痘斑病的主要原因。【方法】以‘短枝富士’蘋果(Malus domestica cv. Spur Fuji)為材料,用原子吸收法測定患痘斑病果實(簡稱病果)與健康果實(簡稱健果)的頂、中、底部果皮組織中Ca、K和Mg含量。同時,用X射線能譜儀分析果皮和果肉組織中Ca、K和Mg的微區分布,并觀察Ca在亞細胞水平上的分布規律。【結果】病果的果皮中Ca含量顯著低于健果,而K和Mg含量與健果無顯著差別。X射線微區分析證明,健果果皮中Ca和K的X射線峰值顯著高于病果的,健果果肉中Ca峰值顯著高于病果的,K的峰值相反,但病斑區域K峰值極高。在健果中,Ca顆粒大量存在于果皮或果肉的液泡中,且分布均勻,但在病果中,Ca顆粒分布顯著減少,尤其是在病斑區域的果皮細胞中,大量Ca顆粒出現在內陷的液泡膜之外,且其細胞形狀不規則,內含物減少,內部形成大小不同的囊泡。【結論】病果的果皮組織中Ca含量明顯低于健果的,病斑區果肉中積累大量的K。果皮細胞內Ca外泄,液泡內Ca明顯減少。這些揭示細胞內Ca參與蘋果果實痘斑病的發生。
    啤酒污泥堆肥不同施用方式對蘋果苗生長和生理特性的影響
    仝少偉1, 時連輝12, 劉登民1, 姜遠茂23, 束懷瑞23, 胡雨彤1, 魏美艷1
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3842-3849.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.013
    摘要 ( 290 )   PDF (578KB) ( 538 )   收藏
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    【目的】研究啤酒污泥堆肥在蘋果上的最佳施用方式及其增產機理。【方法】采用盆栽試驗方法,探討啤酒污泥堆肥與土壤混合(H)、堆肥覆蓋土壤表面 (F)、混合+覆蓋(HF)3種施用方式對蘋果苗生長、葉片生理特性以及根系形態的影響。【結果】啤酒污泥堆肥不同施用方式均能顯著促進蘋果苗的生長,H與HF處理在提高蘋果苗干徑、苗枝徑、單葉片葉面積和單株葉面積方面效果更顯著;不同施用方式下葉片葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量、Pn均顯著提高,葉綠素a/b和蒸騰速率均顯著降低;啤酒污泥堆肥可增強葉片抗氧化酶活性并減少對葉片傷害,H和HF處理表現效果好于F處理;H、F和HF處理的根長、根表面積、根體積、根鮮重和根數量顯著高于CK,啤酒污泥堆肥對蘋果苗根有誘導和促進生長作用,以H和HF處理效果較好;H、F和HF處理的根系活力分別比CK增加了53.68%、40.50%、77.72%。【結論】在本試驗條件下,啤酒污泥堆肥3種不同施用方式都能夠促進蘋果苗生長,改善葉片和根的各項生理指標。整體來看,HF處理綜合了H、F處理的優點,是啤酒污泥堆肥較有效的施用方式。
    生物炭和有機肥處理對平邑甜茶根系和土壤微生物群落功能多樣性的影響
    陳偉1, 周波3, 束懷瑞2
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3850-3856.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.014
    摘要 ( 335 )   PDF (581KB) ( 1047 )   收藏
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    【目的】研究生物炭和生物有機肥處理對平邑甜茶根系及微生物功能多樣性等指標的影響,為果園可持續發展提供參考依據。【方法】采用盆栽試驗,添加生物炭和生物有機肥處理,分析不同生物炭和生物有機肥處理對植株根系、土壤微生物群落功能多樣性的影響。【結果】施用生物有機肥和生物炭均可增加細吸收根量、細吸收根面積、土壤和根際可培養微生物量,提高土壤FDA酶活性和土壤微生物多樣性,二者聯合施用效果最佳。生物炭處理對細吸收根面積的改善效果優于生物有機肥處理,對土壤微生物多樣性的改善效果則不如生物有機肥處理;10%生物肥+6%生物炭、10%生物肥+3%生物炭處理細吸收根面積分別是CK的6.6和10倍,10%生物肥處理是CK的2.5 倍,6%和3%生物炭處理是CK的3.3和3.1倍,生物炭和生物有機肥處理土壤細菌數量為CK土壤的3.32—10.23倍,放線菌數量為CK土壤的1.2—1.97倍,真菌數量為CK土壤的3.24—5.26倍,根際放線菌數量在生物有機肥處理后最高,根際真菌數量則在3%生物炭處理后最高。【結論】增加土壤炭可以增加植株根系、土壤微生物多樣性,有利于土壤肥力的保持和農業的可持續發展。
    基于條碼-RFID關聯的蔬菜流通過程追溯精確度提高方法
    錢建平1, 吳曉明1, 范蓓蕾1, 楊信廷1, 孫連新2, 陳明2
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3857-3863.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.015
    摘要 ( 281 )   PDF (575KB) ( 495 )   收藏
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    【目的】解決不同包裝單元的聚合與拆分導致的流通過程追溯精確度不高的問題,為實現蔬菜全程質量安全追溯體系的建立奠定基礎。【方法】采用條碼和無線射頻識別(RFID)分別對不同包裝單元進行標識,開發便攜式流通信息采集系統和升級蔬菜企業信息管理系統。【結果】實現了RFID TID與小包裝產品追溯號之間的關聯及流通過程信息采集,從而提高流通過程追溯精度;將本方案應用于山東省某蔬菜生產企業中,通過應用測試結果表明,本方案的關鍵環節之一條碼讀取率在距離為20 cm以內,其讀取率高于95%;另一關鍵環節關聯正確率達到100%。【結論】該方法可進行實際應用以實現到單品或單批次到流通過程的追溯。
    貯藏·保鮮·加工
    獼猴桃有機成分產地指紋特征及判別分析
    馬奕顏, 郭波莉, 魏益民, 趙海燕, 魏帥
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3864-3870.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.016
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    【目的】分析不同地域來源獼猴桃有機成分組成特征及含量差異,各有機成分指標對獼猴桃產地來源的判別效果,探討有機成分指紋分析技術對獼猴桃產地鑒別的可行性。【方法】檢測來自陜西周至和眉縣、四川沐川、湖南永順3個主產區93份獼猴桃樣品的VC、VE、可溶性固形物、總酸及總糖含量,分別對數據進行方差分析(ANOVA)、多重比較分析和判別分析。【結果】不同產地獼猴桃的有機成分指紋信息有顯著差異。陜西周至和眉縣獼猴桃的VC含量最高,VE、可溶性固形物及總糖含量最低;四川沐川樣品的VE、可溶性固形物及總糖含量最高,總酸含量最低;湖南永順樣品的總酸含量最高,VC含量最低。利用VC、VE、可溶性固形物、總酸及總糖含量對獼猴桃產地進行判別分析,回代檢驗正確判別率為92.2%,交叉檢驗正確判別率為90.0%。【結論】不同地域來源的獼猴桃有其獨特的品質特征,有機成分指紋分析是用于獼猴桃產地鑒別的一種潛在技術。
    臘肉加工過程中肌原纖維蛋白結構的變化
    曹錦軒1, 張玉林1, 韓敏義2, 蔣亞婷1, 潘道東1, 歐昌榮1
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3871-3877.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.017
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    【目的】解析肌原纖維蛋白在臘肉加工過程中主鏈構象及微環境的變化。【方法】運用拉曼光譜,對酰胺Ⅰ、Ⅲ帶及S-S、C-C、C-N伸縮振動譜帶進行分析,比較I760、 I850/I830的強度變化。【結果】在加工過程中,肌原纖維蛋白α-螺旋的含量顯著下降,β-折疊的最終含量顯著增加,β-轉角及無規則卷曲含量無明顯變化,主鏈C-C的α-螺旋及C-N伸縮振動強度減弱,二硫鍵天然構象的譜帶強度也顯著下降;I760歸一化強度在干腌2 d后顯著降低,而后在風干過程中又顯著上升,I850/I830的比值在同時期顯著下降。【結論】肌原纖維蛋白的主鏈及二級結構在整個加工過程中發生了變化,氨基酸殘基的疏水性在風干過程中得到了增強。
    畜牧.獸醫.資源昆蟲
    煙酰胺削弱羅格列酮誘導豬前體脂肪細胞凋亡的作用與分子機制
    龐衛軍, 許儒祥, 熊燕, 孫世鐸, 楊公社
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3878-3886.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.018
    摘要 ( 326 )   PDF (786KB) ( 481 )   收藏
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    【目的】探討煙酰胺(nicotinamide, NIC)和羅格列酮(rosiglitazone, RSG)對豬前體脂肪細胞凋亡的作用及分子機制,尋找通過凋亡方式調控脂肪細胞數目進而控制生脂的新途徑。【方法】分別用含有 0、0.2、0.4、0.6、0.8 和 1.0 mmol•L-1 RSG的培養基處理豬前體脂肪細胞,在處理后的48 h,對不同處理組細胞進行Hoechst33258和Annexin-V-FITC/PI染色以觀察細胞形態,流式細胞儀分析細胞凋亡情況;并收集細胞總蛋白,用Western blotting方法檢測細胞凋亡關鍵基因的蛋白表達水平;基于RSG促凋亡的濃度梯度結果,選用1.0 mmol•L-1 RSG分別與含0、0.1、0.2和0.3 mmol•L-1 NIC的培養基共處理細胞,在處理后的48 h,染色并觀察細胞形態,流式細胞儀分析細胞凋亡情況;并收集細胞總蛋白、細胞質蛋白和細胞核蛋白,檢測細胞凋亡關鍵基因的蛋白水平。【結果】 RSG以濃度依賴方式誘導豬前體脂肪細胞凋亡,減少了細胞數目;Bcl-2和cleaved Caspase-3凋亡關鍵蛋白水平隨RSG濃度增加而上升,Bax則下降;0.1(P<0.05)、0.2(P<0.01)和0.3 mmol•L-1 (P<0.01)NIC顯著削弱1 mmol•L-1 RSG誘導豬前體脂肪細胞凋亡,Bcl-2和cleaved Caspase-3水平顯著被下調(P<0.05),Bax則被上調(P<0.05);0.3 mmol•L-1 NIC明顯有助于1 mmol•L-1 RSG處理的豬前體脂肪細胞中的Sirt1由細胞質向核轉移,且抑制核中cleaved Caspase-3水平。【結論】NIC通過促進Sirt1由細胞質到核的轉位以及下調核中cleaved Caspase-3水平削弱RSG誘導的豬前體脂肪細胞凋亡。
    父源性印記基因在牛早期胚胎中的表達
    張春強, 趙德超, 韓志玲, 張文廣, 張家新
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3887-3893.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.019
    摘要 ( 331 )   PDF (514KB) ( 669 )   收藏
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    【目的】研究父源印記基因在牛早期胚胎中的表達模式。【方法】利用Real-time PCR技術,檢測Gnas、Grb10和Xist這3個父源性印記基因在牛體外受精(In vitro Fertilization,IVF)和孤雌激活(Parthenogenetic Activation,PA)胚胎各發育階段的表達情況。【結果】對于IVF和PA兩種來源的牛胚胎,Gnas在胚胎各發育階段的表達沒有明顯差異;Grb10在2細胞階段的PA胚胎中的表達量明顯高于在IVF胚胎的,但從4細胞階段到囊胚階段,Grb10在兩種來源的牛胚胎中表達沒有明顯差異;從2細胞階段到8細胞階段,Xist在兩種來源的牛胚胎中表達沒有明顯差異,但從16細胞期開始,Xist在PA胚胎中的表達明顯高于IVF胚胎的表達量。【結論】對于牛IVF胚胎和PA胚胎,Gnas、Grb10和Xist從2細胞期到囊胚期都可以檢測到表達,但表達模式不同。這3個父源性印記基因在牛胚胎發育過程中可能發揮著重要的作用。
    西門塔爾牛肌內和皮下脂肪miRNA表達譜及miR-27b靶基因分析
    汪海洋, 鄭月, 李惠俠, 韓兆玉, 王根林
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3894-3900.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.020
    摘要 ( 301 )   PDF (523KB) ( 675 )   收藏
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    【目的】通過分析西門塔爾牛肌內脂肪和皮下脂肪差異表達miRNA,及對重要的候選miRNA-27b進行靶基因預測及相關生物信息學分析,探索miRNA在動物肌內脂肪生長、發育過程中的作用及其調控機制。【方法】利用miRNA微陣列芯片技術對肌內脂肪和皮下脂肪miRNA表達譜進行檢測和分析以篩選差異表達miRNA;qRT-PCR方法驗證4個在肌內脂肪顯著高表達的候選miRNAs;采用Targetscan生物信息學計算方法預測目標miR-27b(對肌內脂肪沉積可能起重要調節作用)的靶基因,并對靶基因進行GO注釋描述、富集分析及KEGG富集。【結果】miRNA芯片分析發現肌內脂肪和皮下脂肪共有88個差異表達極顯著miRNA(P<0.01)。候選的4個在肌內脂肪高表達miRNAs(miR-140、miR-145、miR-143、miR-27b)的qRT-PCR檢測結果與芯片分析結果具有很好的一致性。KEGG富集顯示,目標miR-27b的預測靶基因在MAPK、Wnt、Hedgehog、TGF-beta、GnRH等信號通路中顯著富集,其中在MAPK信號通路中富集度最高。【結論】牛肌內脂肪和皮下脂肪組織中確實存在一些差異表達的miRNAs,某些重要的在差異高表達miRNA(如miR-27b)可能以獨特的通路(如MAPK信號)來調節牛肌內脂肪的形成過程。
    陜西省avian-like H1N1豬流感病毒的遺傳進化分析
    任娟娟, 王晶鈺, 劉紅彥, 劉萬華, 武寧, 邱淵皓, 唐攀, 江躍德
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3901-3913.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.021
    摘要 ( 310 )   PDF (682KB) ( 515 )   收藏
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    【目的】監測陜西省豬流感的流行與傳播情況,為豬流感研究提供參考。【方法】從生豬養殖場和屠宰場表觀健康豬中隨機采取豬鼻/氣管拭子樣本,經SPF雞胚分離,對HA陽性樣本進行豬流感病毒RT-PCR鑒定。測定分離株全基因序列,通過MEGA4構建基因進化樹,并進行遺傳變異分析。【結果】從500份樣本中分離鑒定出6株H1N1流感病毒,病毒分離率為1.2%。獲得6個核苷酸相似性為98.3%—99.1%的分離株全基因序列。遺傳進化分析表明6個分離株都位于avain-like H1N1豬流感病毒譜系,與中國江蘇,遼寧,山東和香港等地H1N1豬流感病毒株同源性達97%—99%。6個分離株的8個基因片段均在蛋白受體結合位點、潛在糖基化位點等處發生核苷酸變異,這將會影響豬流感病毒的抗原特性、宿主適應性和致病力。【結論】首次從西北地區表觀健康豬中分離到H1N1豬流感病毒,并獲得6個分離株的全基因序列。遺傳進化分析表明,6個分離株為avain-like H1N1豬流感病毒, 且多處氨基酸位點發生變異。
    甘草酸二鉀體外誘導感染MDV雞胚成纖維細胞 凋亡發揮抗病毒作用
    叢向明1, 牛麗1, 白喜云1, 武彩紅2, 孫耀貴1, 賀俊平1, 白元生3, 李宏全1
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3914-3921.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.022
    摘要 ( 299 )   PDF (667KB) ( 590 )   收藏
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    【目的】探討甘草酸二鉀體外抗MDV的活性及作用機制。【方法】在體外以雞胚成纖維細胞為MDV增殖模型,利用MTT比色法、噬斑減少法通過抗病毒試驗、病毒復制抑制試驗、直接滅活試驗來評價甘草酸二鉀的抗病毒效果;并通過細胞凋亡試驗解釋其抗病毒機制。【結果】抗病毒試驗結果表明,在安全濃度范圍內,甘草酸二鉀在體外具有較強的抗MDV的活性,其EC50為(893.5±36.99)µg•mL-1,SI>3.36,最大抑制率達94.4%;在病毒復制抑制試驗中,甘草酸二鉀可以抑制病毒復制的整個過程;病毒直接滅活試驗表明甘草酸二鉀可直接殺滅病毒粒子且不呈時間依賴性;細胞凋亡試驗結果顯示甘草酸二鉀能夠誘導感染MDV的雞胚成纖維細胞凋亡。【結論】甘草酸二鉀在體外具有抗MDV的活性,可以通過誘導感染病毒的雞胚成纖維細胞凋亡發揮抗病毒作用。
    家蠶絲腺生物反應器表達狂犬病病毒核蛋白
    尤征英1, 危浩13, 阮系真2, 葉露鵬1, 王少華1, 周繼勇2, 鐘伯雄1
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3922-3929.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.023
    摘要 ( 305 )   PDF (732KB) ( 481 )   收藏
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    【目的】采用家蠶絲腺生物反應器這一蛋白高效表達系統,嘗試建立一種高效、低廉、穩定生產狂犬病病毒核蛋白(RVNP)的技術體系,為生產基因工程疫苗奠定基礎。【方法】通過RT-PCR方法克隆獲得RVNP序列,采用家蠶絲膠蛋白基因(Ser1)啟動子為特異性啟動子,將RVNP構建到含有增強型綠色熒光蛋白(EGFP)篩選標記基因的piggyBac轉座子表達載體(pBA3EGFP)中,并采用顯微注射轉基因家蠶技術構建家蠶絲腺生物反應器。【結果】G1代通過EGFP標記的篩選獲得轉基因家蠶陽性蛾區26個,蛾圈陽性率為59.09%。PCR實驗證實RVNP已經整合到家蠶基因組中,Western blot分析表明RVNP蛋白可能附著于絲膠蛋白并隨家蠶吐絲行為分泌到蠶繭中。【結論】獲得了能夠表達外源的RVNP蛋白的轉基因家蠶品系,該系統有望成為高效、低廉、穩定地生產狂犬病基因工程疫苗的技術體系之一。
    研究簡報
    黃淮小麥農藝性狀演變趨勢
    吳秀亭12, 張正斌1, 徐萍1, 齊亞娟12, 王玉瑩3, 何秀平3, 高輝明3
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3930-3938.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.024
    摘要 ( 320 )   PDF (691KB) ( 627 )   收藏
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    【目的】通過對黃淮小麥品種農藝性狀演變趨勢分析,研究黃淮小麥適應氣候變化自然選擇和人工高產育種選擇的規律。【方法】記載二倍體、四倍體、六倍體小麥進化材料和現代小麥品種不同生育期的農藝性狀,收獲后測定產量性狀。【結果】小麥在進化過程中,分蘗和葉片數有減少的趨勢。二倍體→四倍體→六倍體野生種,株高有增加的趨勢;從六倍體野生小麥到現代小麥,株高和生物學產量又有明顯降低的趨勢。單株總葉面積在返青—抽穗期是二倍體<四倍體<六倍體<農家種<現代品種,在開花期—灌漿期是六倍體>四倍體>農家種和現代品種>二倍體,表現相反趨勢。小麥單株生物學產量有降低的趨勢,籽粒產量和收獲指數有增加的趨勢。【結論】野生種具有適應低溫和生長緩慢的野生生長方式和遺傳特性,現代品種適應氣候變暖而提早成熟,減少分蘗,避免旺長遭遇冷害,后期葉片將更多的干物質轉運到籽粒。
    甘薯褪綠矮化病毒西非株系RT-LAMP檢測方法的建立
    喬奇, 張振臣, 秦艷紅, 張德勝, 田雨婷, 王爽, 王永江
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3939-3945.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.025
    摘要 ( 301 )   PDF (655KB) ( 500 )   收藏
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    【目的】基于逆轉錄環介導等溫擴增技術(Reverse transcription loop-mediated isothermal amplification,RT-LAMP)建立甘薯褪綠矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)西非株系(West African,WA)的可視化檢測方法。【方法】針對SPCSV西非株系(SPCSV-WA)的CP核苷酸序列設計4條引物,以感染SPCSV-WA甘薯葉片總RNA為模板,進行一步法RT-LAMP,在65℃條件下反應1 h。擴增產物利用瓊脂糖電泳分析和SYBR green I熒光染料顯色判斷結果,同時對擴增產物的電泳條帶進行基因克隆和測序鑒定。利用常規RT-PCR和建立的RT-LAMP方法對14份甘薯樣品進行SPCSV-WA檢測,比較2種方法的檢測結果。【結果】建立的LAMP方法可特異地對SPCSV-WA進行檢測,且最低可檢測出101拷貝/µL的模板。RT-LAMP產物的克隆測序表明,感染SPCSV-WA甘薯樣品的RT-LAMP產物為SPCSV-WA CP基因序列。14份田間甘薯樣品檢測表明,RT-LAMP與RT-PCR方法檢測結果完全一致。【結論】建立的SPCSV-WA RT-LAMP可視化檢測方法,是簡便、可靠的SPCSV-WA檢測方法。
    嶗山奶山羊LEP和STAT5a基因對泌乳和生長性狀的影響
    劉園峰1, 王桂芝1, 李秋梅2, 曹海洋1, 皮秀霜1, 王建民1
    中國農業科學. 2013, 46(18):  3946-3954.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.18.026
    摘要 ( 305 )   PDF (705KB) ( 392 )   收藏
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    【目的】探討JAK-STAT通路中瘦素(Leptin,LEP)和信號轉導子和轉錄激活子5a(signal transducers and activators of transcription,STAT5a)基因在嶗山奶山羊群體中的遺傳變異、交互作用及與生產性狀的關聯性。【方法】以174只嶗山奶山羊泌乳母羊為實驗群體,其中89只來自種羊場,有完整的產奶量記錄;85只來自育種戶。利用DNA混池測序和候選基因直接測序技術檢測LEP基因外顯子2、外顯子3和STAT5a基因外顯子10、外顯子16在該群體中的多態性,并采用最小二乘法分析了多態性位點與乳成分、校正產奶量、生長性狀的關聯效應。【結果】在所研究的群體中,LEP基因外顯子2、3和STAT5a基因外顯子10、16上均不存在多態性。LEP基因內含子2上存在一個A→G 的單核苷酸替換,對于泌乳和生長性狀而言,模型和場別效應均達到顯著水平,該位點對育種場中校正產奶量和尻寬、育種戶中體高有顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)影響;STAT5a基因內含子9上存在A→G 的單核苷酸替換和T→C 的單核苷酸替換,這兩個突變為連鎖突變,對泌乳性狀沒有顯著影響(P>0.05),對整個群體體長和胸圍有顯著(P<0.05)影響,對育種戶胸圍有極顯著(P<0.01)影響。【結論】在嶗山奶山羊中發現候選基因LEP和STAT5a存在多態性,相互之間沒有交互作用,L393位點對育種場中校正產奶量和尻寬、育種戶中體高有顯著效應,S163/S206位點對整個群體的體重、體長和胸圍,對育種戶胸圍有顯著效應。因此,LEP和STAT5a基因可以作為嶗山奶山羊產奶量及部分生長性狀的遺傳標記。
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