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當期目錄

    2011年 第44卷 第9期 刊出日期:2011-05-05
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    普通小麥籽粒硬度與胚乳組成及顯微結構的關系
    張瑞奇1;榮曼1;張守忠1;胡琳2;許為鋼2;陳佩度1
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1753-1762.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.001
    摘要 ( 154 )   PDF (831KB) ( 440 )   收藏
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    【目的】研究普通小麥籽粒硬度與胚乳組成及顯微結構的關系,進一步理解籽粒硬度的形成機理。【方法】利用由硬質小麥鄭麥9405×軟質小麥揚麥13構建的149個F6﹕7家系的RIL群體及2組軟、硬質NIL群體,分析籽粒硬度與角質率、千粒重、胚乳蛋白質含量、總淀粉含量、直鏈淀粉含量及高、低分子量麥谷蛋白亞基組成之間的關系,并利用掃描電鏡觀察軟、硬質近等基因系籽粒橫切面顯微結構。【結果】RIL群體中Pin基因型為野生型(Pina-D1a/ Pinb-D1a)的家系均為軟質胚乳,而缺失Pina(Pina-D1b)基因型的所有家系均為硬質胚乳;軟質家系的籽粒硬度值在鄭州點和南京點的變異系數均高于硬質家系,軟質家系的胚乳質地比硬質家系易受環境影響。RIL群體中的軟質家系與硬質家系籽粒硬度值與角質率均極顯著相關,而南京點的相關系數低于鄭州點;籽粒硬度值與蛋白質含量、總淀粉含量、直鏈淀粉含量及千粒重相關不顯著;具有高分子量麥谷蛋白14+15亞基家系和7+8亞基家系的籽粒硬度值差異不顯著,而具有低分子量麥谷蛋白Glu-A3b亞基家系的籽粒硬度值顯著高于Glu-A3c亞基家系。利用掃描電鏡觀察結果顯示,軟、硬質近等基因系籽粒糊粉層細胞無顯著差異,而胚乳顯微結構差異明顯,軟質近等基因系籽粒胚乳蛋白質基質與淀粉粒表面呈分離狀態,而硬質近等基因系籽粒胚乳蛋白質基質與淀粉粒緊密結合。近等基因系軟質家系和硬質家系的角質率差異顯著,但二者在粒徑、千粒重、蛋白質含量、總淀粉含量及直鏈淀粉含量上差異不顯著。【結論】籽粒硬度值是胚乳蛋白質基質與淀粉粒結合程度的反映,其大小并不影響胚乳密度及籽粒形態,一定范圍內胚乳總蛋白含量、總淀粉含量及直鏈淀粉含量均不影響硬度,而胚乳蛋白亞基組成對籽粒硬度值有一定的影響。
    玉米抗粗縮病毒SCAR分子標記的開發
    史利玉1;2;李新海2;謝傳曉2;郝轉芳2;翁建峰2;張世煌2;潘光堂1
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1763-1744.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.002
    摘要 ( 197 )   PDF (1114KB) ( 278 )   收藏
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    【目的】通過開發抗玉米粗縮病實用分子標記,實施標記輔助選擇可以明顯提高抗病育種效率。【方法】在對國內外152份玉米自交系粗縮病抗性鑒定的基礎上,利用抗病自交系和感病自交系基因組DNA構建基因池,結合AFLP技術篩選多態擴增片段;在抗池及抗病自交系與感池及感病自交系間篩選出表現一致的多態片段轉化為SCAR標記;通過152份玉米自交系粗縮病抗性鑒定驗證標記與玉米粗縮病的相關性。【結果】篩選到2個與玉米粗縮病抗性顯著相關的SCAR標記,即SCAR69和SCAR74。【結論】開發的SCAR(SCAR69和SCAR74)標記可應用于抗玉米粗縮病毒分子標記輔助選擇。
    甘藍型油菜耐旱相關性狀的主成分分析及綜合評價
    朱宗河1;2;鄭文寅3;張學昆1
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1775-1787.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.003
    摘要 ( 235 )   PDF (961KB) ( 594 )   收藏
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    【目的】通過對花前和花后干旱脅迫下甘藍型油菜形態及農藝性狀多項指標的研究,篩選和鑒定甘藍型油菜耐旱種質資源。【方法】以49份甘藍型油菜為材料,考查花前和花后干旱脅迫及正常供水對照的側根干重、總根干重、側根體積、總根體積、根表面積、單株干重、莖桿干重、地上部鮮重、莖粗、綠葉數、葉面積、株高、一次分枝數、單株總角數、每角粒數、千粒重、單株籽粒產量等性狀,以各性狀的耐旱系數作為衡量耐旱性指標,利用主成分分析、回歸分析及聚類分析對其進行耐旱性綜合評價。【結果】將花前和花后干旱脅迫各15個單項指標綜合成為各6個相互獨立的綜合指標,花前和花后耐旱性極顯著正相關(r=0.593**)。系統聚類將49個基因型劃分為高度耐旱、中度耐旱、不耐旱3類,在花前干旱脅迫中,不耐旱基因型有34個,中度耐旱12個,高度耐旱3個;在花后干旱脅迫中,不耐旱16個,中度耐旱29個,高度耐旱4個,其中,中油雜11、中雙11選系在花前和花后2個時期干旱脅迫均表現高度耐旱。【結論】可利用主成分分析、隸屬函數分析和聚類分析對甘藍型油菜花前和花后耐旱性進行分類和綜合評價,篩選甘藍型油菜耐旱種質。
    基于蔗糖代謝基因多態性的甘蔗基因型遺傳多樣性
    許莉萍,闕友雄,蘇亞春
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1788-1797.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.004
    摘要 ( 188 )   PDF (651KB) ( 343 )   收藏
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    【目的】探討利用基于蔗糖代謝酶基因多態性的目標區域擴增多態性(target region amplification polymorphism, TRAP)標記進行甘蔗遺傳多樣性、遺傳距離及遺傳距離與糖分表型值關聯性分析的可行性。【方法】利用4個根據參與蔗糖代謝酶基因SuSy、SPS、SAI 和PPDK設計的錨定引物和9個隨機引物, 篩選具有多態性的17對引物組合, 對28個糖分性狀表型不同的甘蔗基因型進行TRAP標記, 通過分子標記數據,估算不同基因型蔗糖代謝基因的遺傳變異和遺傳距離, 并進行聚類分析。【結果】共擴增出170個條帶, 其中109個為多態性條帶, 多態性比率為64.1 %, 平均每個引物組合產生10個條帶, 6.4個多態性條帶。在所測試的28個甘蔗基因型中, 基于蔗糖代謝酶基因多態性所估計的遺傳相異系數(genetic dissimilarity, GD)為0.12—0.80。基于GD的UPGMA聚類結果顯示, 在GD=0.49處,供試基因型可被劃分為4類,但就所采集的特定時期的錘度數據而言,類間和類內的錘度表型值沒有明顯的規律。【結論】甘蔗不同基因型間4個蔗糖代謝酶基因遺傳變異較高, 多態性豐富, 暗示TRAP技術在評價甘蔗蔗糖分性狀方面具有應用潛力, 但與錘度表型值數據的關聯性還有待進一步研究。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    104個小麥品種(系)脂肪氧化酶活性
    鄭文寅,王慧,崔文禮,張文明,姚大年
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1798-1805.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.005
    摘要 ( 135 )   PDF (705KB) ( 324 )   收藏
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    【目的】研究小麥籽粒中的脂肪氧化酶(LOX)活性的變異規律及分布特點,為從遺傳育種角度改善小麥籽粒的耐儲藏品質提供依據。【方法】選用104個小麥品種(系)為試驗材料,用分光光度計法測定其LOX活性。【結果】2年測定的供試小麥品種(系)間的LOX活性均達到極顯著差異,變異系數均大于30%,年份間LOX活性相關極顯著(r=0.605),表明2個年度的品種(系)間差異順序基本一致,認為LOX活性主要受遺傳控制。在上述分析基礎上,用最長距離法將供試的104份材料的LOX活性聚為5類。【結論】供試小麥品種(系)間LOX活性差異顯著;在供試的104個小麥品種(系)中,篩選到6份低LOX活性的品種資源,且多為中-強筋白皮小麥。
    基于近紅外網絡的小麥品質監測
    朱大洲1;2;黃文江1;馬智宏2;趙柳2;楊小冬1;王紀華1;2
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1806-1814.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.006
    摘要 ( 169 )   PDF (836KB) ( 322 )   收藏
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    【目的】利用自行建立的中國谷物主產區的近紅外分析網絡,研究小麥的品質分布監測、品種鑒別及種植省份的區域劃分。【方法】應用FOSS公司的Infratec 1241型近紅外分析儀構建谷物品質近紅外分析網絡,該網絡主要由網絡主機、參比實驗室、網絡管理中心和分布于中國糧食主產省區的網絡子機構成。利用該近紅外分析網絡并結合GPS定位采樣技術和GIS技術,對2009年的冬小麥品質分布進行監測;采用軟獨立建模分類法(SIMCA)對獲取的近紅外光譜進行分析,建立小麥品種、所在省份的識別模型。【結果】通過網絡中心建立和管理模型,可以有效節約成本并具有統一的準確度和精度,該網絡的一致性較好,子機與主機的相關系數高于0.92。基于該網絡可構建不同尺度區域下的小麥品質分布圖,從而獲得不同地區小麥品質的分布信息。根據近紅外網絡提供的光譜數據,可進一步對小麥的品種和所在省份進行區分,對山東省5個小麥品種的識別正確率>80%,對北京、山東、江蘇三省所種植的小麥的區分準確率>90%。【結論】近紅外網絡在小麥的品質區劃分布、品種鑒別及種植省份識別方面具有較大應用潛力,可提供大范圍的小麥品質數據支撐,從而為優質優價收購和政府決策提供技術支撐。
    植物保護
    中國小麥條銹菌生理小種演化及遺傳重組
    詹剛明,王建鋒,王曉杰,黃麗麗,康振生
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1815-1822.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.007
    摘要 ( 171 )   PDF (643KB) ( 594 )   收藏
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    【目的】探索中國小麥條銹菌主要生理小種毒性演化關系及小種間的親緣關系,以期尋找生理小種遺傳重組的分子證據,進而揭示中國小麥條銹菌生理小種毒性變異機制。【方法】采用鑒別寄主分析毒性法和TP-M13-SSR熒光標記技術,對12年來收集的21個菌系進行毒性鑒定,并對其夏孢子基因組DNA進行SSR標記分析。【結果】毒性分析和SSR分析各將供試菌系聚為4個類群,兩者的相關系數為r=0.21。另外,13對SSR引物中有2對引物顯示條銹菌生理小種存在重組現象。【結論】中國條銹菌生理小種毒性多樣性豐富,但遺傳分化較低,條銹菌夏孢子階段的體細胞遺傳重組可能為毒性變異的主要方式之一。
    HMC毒素誘導玉米同核C、N細胞質細胞凋亡的熒光顯微觀察
    馬春紅1;李秀麗1;2;董文琦3;張紅心4;李運朝1;崔四平1;王立安2;賈銀鎖1;戴志剛5
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1823-1829.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.008
    摘要 ( 184 )   PDF (657KB) ( 418 )   收藏
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    【目的】研究玉米小斑病菌C小種毒素(HMC-toxin)誘導同核異質體玉米的離體根冠細胞發生凋亡的差異性及凋亡規律。【方法】采用吖啶橙(AO)與溴化乙啶(EB)熒光復染以及Hoechst 33258熒光染色的方法檢測。【結果】HMC毒素誘導根冠細胞發生凋亡,出現凋亡小體與染色體邊集形態特征。在3種毒素濃度、3種處理時間下,Mo17-C的根冠細胞死亡率均高于Mo17-N。采用AO與EB復染方法,在150 μg·mL-1 HMC毒素處理7 h時,Mo17-C細胞凋亡率達最高值,為68.7%,而Mo17-N僅為29%;經Hoechst 33258染色后,在150 μg·mL-1 HMC毒素處理下,Mo17-C也于7 h時達最大凋亡率,為57.3%,而Mo17-N為27.7%。【結論】在毒素“傷害”細胞致死過程中,C細胞質的細胞死亡率遠高于N細胞質;在“誘導”細胞凋亡程序中,C細胞質的細胞凋亡率也遠高于N細胞質的。凋亡率隨誘導濃度和誘導時間的增加而增加。AO、EB復染與Hoechst 33258染色相比,兩者細胞凋亡率接近,準確度均高,圖像清晰,且費用相當,但前者可以區分早期和晚期凋亡細胞而后者不能區分。
    寄生柑橘和杉木的柑橘半穿刺線蟲種內群體變異
    劉國坤1;2;陳娟1;肖順1;潘東明2;張紹升1
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1830-1836.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.009
    摘要 ( 155 )   PDF (618KB) ( 332 )   收藏
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    【目的】對寄生于柑橘與杉木2種寄主的柑橘半穿刺線蟲種群的rDNA-ITS區(ITS1-5.8S-ITS2)及形態變異進行研究,分析種群間遺傳多態性及其親緣關系。【方法】對采自中國3個省份(福建、四川、貴州)柑橘產區的21個柑橘半穿刺線蟲種群(柑橘種群)及福建省杉木林區的6個柑橘半穿刺線蟲種群(杉木種群)的ITS區進行PCR擴增、克隆與測序,通過相關軟件進行序列比對與系統發育分析;對3個柑橘種群及1個杉木種群進行形態特征測計分析。【結果】柑橘半穿刺線蟲的柑橘種群與杉木種群相比,ITS1序列相似性為93.2%—99.3%,ITS2序列相似性為92.4%—100%;基于ITS序列構建的系統發育樹,所有杉木種群與福建省部分柑橘種群處于同一進化主分枝。4個柑橘半穿刺線蟲種群間部分測量值存在顯著差異,補充描述了種群內二齡幼蟲尾部形態變異類型。【結論】柑橘半穿刺線蟲柑橘種群和杉木種群在rDNA-ITS序列相似性高,序列差異不能用于種群的區分;杉木種群與福建部分柑橘種群在進化上可能有相同的地理起源。種群間部分測量值的顯著差異及二齡幼蟲尾部變異應屬于種群正常變異。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    植物栽培體系消減華北潮褐土殘留硝態氮的效果研究
    劉辰琛1;張麗娟1;吉艷芝1;王玨1;巨曉棠2
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1837-1846.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.010
    摘要 ( 134 )   PDF (713KB) ( 300 )   收藏
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    【目的】探討植物種類與種植制度消減土壤剖面累積硝態氮的效果。【方法】以華北平原潮褐土硝態氮高累積糧田為對象,設置作物、牧草、林木及休閑田間小區試驗,采集測定土壤、植株及根系樣品,分析幾種植物栽培體系消減效果。【結果】(1)牧草單作或間作的地上生物量和吸氮量隨種植年限增加明顯遞增,且種植2年后累積顯著高于農作物輪作及生草休閑;楊樹雖具有極大的生物量,但對氮素吸收在修復次年顯著降低,明顯低于牧草單作或間作,接近作物輪作和生草休閑。(2)0—200 cm土層硝態氮消減量呈現出楊樹<生草休閑<苜蓿、苜蓿+無芒雀麥和作物輪作<葦狀羊茅。(3)楊樹根區及深層累積硝態氮具有強烈向下淋洗趨勢,分別在80—100 cm和120—180 cm土層出現峰值,深層硝態氮較種植前向下淋移了60 cm;生草休閑累積硝態氮在剖面中發生一定程度的淋洗且至深層累積。(4)0—100 cm區域植物的根長密度與相應區域土壤硝態氮的消減量具有較好的正相關關系。【結論】在通體高量積累硝態氮的土壤上,可以通過牧草單作或間作實現土壤剖面硝態氮含量快速消減,而且葦狀羊茅對深層累積硝態氮提取能力較強,苜蓿在相對長期的修復中具有優勢。
    不同雨強和施肥方式對紫色土養分損失的影響
    林超文,羅春燕,龐良玉、黃晶晶,涂仕華
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1847-1854.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.011
    摘要 ( 167 )   PDF (638KB) ( 340 )   收藏
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    【目的】揭示紫色土地區坡耕地不同施肥方式在不同雨強條件下對土壤養分流失途徑及流失量的影響規律,為紫色土坡耕地肥料管理及養分流失治理提供理論依據。【方法】采用兩因素、三水平隨機區組試驗,利用自然降雨和人工降雨相結合的方法,采用模擬徑流小區觀測地表徑流量、壤中流量、泥沙侵蝕量,取樣分析養分流失量。【結果】一次性施肥顯著提高了玉米生育前期地下水中氮濃度,加大了氮的徑流損失,降低了氮肥利用率,使玉米生育后期供肥不足,造成玉米減產。氮的主要損失載體是壤中流,平均損失量達5.08 kg·hm-2,對環境造成了較大壓力。氮損失受雨強影響小,受施肥方式影響大,一次性施肥顯著加大了氮的損失量。磷損失的主要載體是泥沙,受雨強影響大,雨強越大,磷損失量顯著增加,而受肥方式影響小。鉀損失的主要載體也是泥沙,平均損失量達29.1 kg·hm-2,雨強越大,鉀損失量成倍增加,施肥方式對鉀總損失量影響不大。【結論】氮的損失載體主要是壤中流,磷、鉀的損失載體主要是泥沙。一次性施肥顯著增加了玉米生育前期壤中流氮濃度,顯著增加氮的損失。在紫色土地區,不僅要采用分次施肥等施肥技術控制磷、鉀和部分氮損失,還需增厚土層,改良土壤結構、提高土壤蓄水保肥能力,才能更全面控制紫色土的氮、磷、鉀損失。
    園藝
    低溫弱光下辣椒葉片PSII光能吸收和轉換變化及與品種耐性的關系
    頡建明,郁繼華,黃高寶,馮致
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1855-1862.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.012
    摘要 ( 175 )   PDF (609KB) ( 327 )   收藏
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    【目的】研究低溫弱光下辣椒葉片PSII光能吸收和轉換規律,分析其與品種耐低溫弱光性的相關性,篩選和建立快速、準確、無損傷的辣椒耐低溫弱光性鑒定指標和方法。【方法】以耐低溫弱光性不同的12個辣椒品種為試材,以冷害指數作為品種耐性鑒定的依據,應用調制熒光測定技術,采用相關分析的方法,研究低溫弱光下辣椒葉片PSII光能吸收和轉換規律及其與品種耐低溫弱光性的關系。【結果】15℃/5℃、100 μmol·m-2·s-1低溫弱光處理使辣椒葉片PSⅡ的實際光能轉化效率ΦPSⅡ、開放的PSⅡ有效光能轉化效率Fv′/Fm′、光化學猝滅系數qP、光下最大熒光Fm′、光下最小熒光Fo′和光下最大可變熒光Fv′均降低,非光化學猝滅系數NPQ和穩態熒光Fs增大,最大光能轉化效率Fv/Fm變化不顯著。15℃/5℃、100 μmol·m-2·s-1低溫弱光處理15 d辣椒葉片的ΦPSⅡ和Fv′與辣椒的冷害指數呈極顯著負相關,Fv′/Fm′、qP和Fm′呈顯著負相關,NPQ呈顯著正相關。【結論】15℃/5℃、100 μmol·m-2·s-1低溫弱光處理15 d辣椒葉片的ΦPSⅡ、Fv′/Fm′、qP、NPQ、Fm′和Fv′等葉綠素熒光參數可用于辣椒耐低溫弱光性快速、準確、無損傷的鑒定指標,其中ΦPSⅡ和Fv′為最敏感的指標。
    三種蘋果砧木不同肥力條件下根冠功能差異
    胡艷麗,毛志泉,李曉磊,沈向,束懷瑞
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1863-1870.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.013
    摘要 ( 177 )   PDF (671KB) ( 275 )   收藏
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    【目的】研究不同肥力條件下蘋果砧木根冠功能的差異。【方法】以平邑甜茶(Malus hupehensis ‘Pingyitiancha’)、八棱海棠(M. robusta)、萊蕪難咽(M. micromalus ‘Laiwunanyan’)一年生實生苗為試材,研究不同砧木類型根系和葉片在不同肥料水平下的功能差異。【結果】在地上部和地下部的比例上,隨著土壤肥力的提高,根/冠比減小,但是減少的比例在不同物種之間存在差異。葉片凈光合速率(Pn)日變化均表現雙峰曲線, Pn日均值與施肥水平成正比,不同砧木間也有所不同,萊蕪難咽明顯高于其它兩種砧木。根/冠比與水分利用效率(WUE)顯著相關。葉綠素熒光參數測定表明,相同的砧木品種,在不同肥力條件下,其熱耗散能力差異明顯,可能與肥力供應水平改變了葉片光合色素的組成有關。【結論】針對不同蘋果砧木,調節施肥水平,可以適度控制根系生長,調節根/冠比例,有助于減少冗余,是制定人工塑造樹體結構技術重要步驟。
    新疆核桃種質資源遺傳多樣性的ISSR分析
    李超1;羅淑萍1;曾斌2;李疆2;李剛1
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1871-1879.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.014
    摘要 ( 179 )   PDF (721KB) ( 584 )   收藏
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    【目的】通過ISSR標記技術,對新疆核桃種質資源的遺傳多樣性及遺傳結構進行分析,為該資源的保護與利用提供理論依據和技術支持。【方法】采用ISSR標記對5個居群和1個栽培類型共163份樣品進行遺傳多樣性分析。【結果】用13條引物對163份樣品進行擴增,共檢測擴增位點117個,其中多態性位點98個。在物種水平上,多態性位點百分率(PPL)為83.76%,Nei’s基因多樣性(H)為0.3010,Shannon信息指數(I)為0.4182;在居群水平上,多態性位點百分率平均為68.36%,Nei’s基因多樣性(H)平均為0.1265,Shannon信息指數(I)平均為0.1651。基于Nei’s遺傳多樣性分析得出的居群間遺傳分化系數(Gst)為0.6425,表明有64.25%的遺傳變異存在于居群間。居群間的遺傳一致度平均為0.7499,估測的居群間基因流(Nm)為0.2782,表明核桃采集的6個居群或類型之間存在較小的基因流。AMOVA方差分析也表明居群間的核桃遺傳變異大于居群內。Mantel檢測與UPGMA聚類均表明居群間的遺傳距離與居群的地理距離之間具有較高的相關性。【結論】新疆核桃遺傳多樣性水平較高,居群之間遺傳分化大,種質資源保護和利用策略首選就地保護;在就地保護過程中,通過監測遺傳多樣性水平可評價其保護的有效性。
    貯藏·保鮮·加工
    不同品種梨汁酶促褐變因子及相關性
    張亞偉,陳義倫
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1880-1887.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.015
    摘要 ( 223 )   PDF (596KB) ( 347 )   收藏
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    【目的】明確不同品種梨汁酶促褐變的理化因子(相關酶活性、底物組成和含量、pH),并由相關性分析探討梨汁酶促褐變主要原因,為品種選擇和褐變控制提供理論依據和技術支持。【方法】以鴨梨、長把梨等7種梨為原料,測定梨果實中多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)、苯丙氨酸轉氨酶(PAL)、過氧化氫酶(CAT)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)等5種褐變相關酶的活性,總酚含量,梨果實的pH以及鮮榨梨汁的色值(T440);用HPLC法鑒定梨果實中酚類物質的種類。【結果】供試7個品種梨汁的酶促褐變程度存在很大差別,黃冠梨和黃金梨汁褐變較輕,雪梨和水晶梨汁褐變較重。不同品種梨汁酶促褐變的主要相關酶不同,并且不同品種梨果實中的酶促褐變相關酶活性存在較大區別。梨果實的總酚含量以及與梨汁褐變的相關度因品種而異;供試的梨果實中的酚類物質主要是(+)-兒茶素、綠原酸和香豆素,且不同品種的酚類組成不同。不同品種梨果實的pH存在差異,梨汁的色值與果實的pH均呈顯著相關。【結論】不同品種梨汁的酶促褐變程度有很大差別。梨果實中褐變相關酶類的活性、酚類物質含量和組成以及對梨汁酶促褐變的影響程度因品種而異,梨汁的酶促褐變與酶類的相關度高于與總酚含量的相關度。梨汁酶促褐變與梨果實的pH呈顯著相關。
    百里香精油的化學成分、抑菌作用、抗氧化活性及毒理學特性
    張有林,張潤光,鐘玉
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1888-1897.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.016
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    【目的】探索百里香精油(thyme essential oil)的化學組成及其作用機理。【方法】采用水蒸氣蒸餾法提取百里香精油,利用氣-質聯用技術(GC-MS)測定化學成分,研究抗氧化性、抑菌作用和毒理特性。【結果】百里香精油含有85種化學成分,且以酚類物質為主。百里香精油具有很強的抗氧化性,抗氧化能力高于維生素E,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、黑曲霉菌、啤酒酵母菌的抗菌性均表現為敏感型,但堿性條件和熱處理降低其抑菌作用。【結論】經動物試驗百里香精油屬無毒型,可安全用作食品添加劑和化工香料。
    畜牧·資源昆蟲
    日糧Lys、Met和Thr添加模式對0—2月齡犢牛生長性能、消化代謝與血清學生化指標的影響
    王建紅,刁其玉,許先查,屠焰,張乃鋒,云強
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1898-1907.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.017
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    【目的】研究日糧中不同賴氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)和蘇氨酸(Thr)的添加模式對0—2月齡荷斯坦犢牛的生長性能、物質代謝及血清學指標的影響。【方法】采用氨基酸部分扣除法。選用24頭新生犢牛隨機分為4個處理組:氨基酸相對平衡(PC)組代乳品Lys、Met、Thr含量依次為2.34%、0.72%及1.80%;其余3個處理組是依次將PC組中的Lys、Met和Thr扣除30%,非扣除的氨基酸保持不變。于試驗0、2、4、6和8周齡晨飼前稱重、采集血液樣品進行分析,并分別在犢牛2—3周齡和5—6周齡期間進行2期消化代謝試驗。【結果】隨著周齡的增加,犢牛日增重(ADG)和飼料轉化率(G/F)均顯著提高(P<0.05);PC(氨基酸相對平衡)組全期G/F最高(P<0.05)。以最大N沉積為指標,3種氨基酸的限制性順序依次為Lys、Met和Thr,2—3周齡需求比例依次為100﹕29﹕70,5—6周齡需求比例為100﹕30﹕60。以最大ADG為指標,0—2周齡需求比例為100﹕35﹕63,Lys和Met處于同等限制性,Thr為第三限制性;4—6周齡需求比例為100﹕27﹕67,3種氨基酸限制性順序為Lys、Met和Thr。以最大G/F為指標,0—2周齡需求比例為100﹕26﹕56,Lys和Met處于同等限制性,Thr為第三限制性;4—6周齡需求比例為100﹕23﹕54,3種氨基酸限制性順序為Lys、Met和Thr。PC組對氮的代謝和對DM、OM和EE的表觀消化率均優于其它氨基酸部分扣除組。血清TP和Glu含量均受氨基酸處理組和周齡的影響(P <0.05);BUN含量相對穩定。【結論】不同的評價指標(最大N沉積、ADG和G/F)和不同生長階段得出的Lys、Met和Thr的限制性順序和比例是不同的;氨基酸相對平衡的日糧組犢牛在生長性能、消化代謝和血清指標方面均優于其它3組。
    利用多因子降維法研究CXCR1和IL-8基因交互作用與中國荷斯坦牛乳房炎的關系
    毛永江,陳仁金,陳 瑩,常玲玲,施雪奎,張亞琴,楊章平
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1908-1915.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.018
    摘要 ( 149 )   PDF (599KB) ( 522 )   收藏
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    【目的】運用多因子降維法(MDR)分析中國荷斯坦牛CXCR1和IL-8兩個基因多態性與乳房炎易感性的交互作用,并評價MDR模型的具體應用。【方法】以上海光明乳業集團金山種奶牛場634頭(其中有228頭患乳房炎)中國荷斯坦牛為試驗材料,采用PCR-SSCP和直接測序法分析CXCR1基因-5′端和編碼區及IL-8基因編碼區共7個SNP位點的遺傳多態性,并用MDR法和Logistic回歸分析CXCR1和IL-8基因各位點突變及其基因型組合對奶牛乳房炎易感性的影響。【結果】CXCR1基因5′端-1 830、-1 768、-344和編碼區783共4處發生突變,IL-8基因的2 789(A/G)位點與2 862(T/C)位點發生連鎖突變,并導致兩位點分別發生Ser→Gly和Cys→Arg的突變。單因素Logistic回歸分析結果表明,CXCR1基因和IL-8基因5個SNP位點變異對該牛場奶牛乳房炎易感性均沒有達到顯著水平,但MDR分析發現CXCR1-(-1 768)-IL-8兩位點、CXCR1-(-1 768)-(783)-IL-8三位點及CXCR1-(-1 768)-(–344)-(783)- IL-8四位點交互作用均達到顯著水平,且交叉驗證一致性均為最大(10/10)。CXCR1-(-1 768)-(783)-IL-8三位點互作模型和CXCR1-(-1 768)-IL-8兩位點互作模型檢驗樣本準確度較高(分別為0.5457和0.5485),但4個位點聯合效應分級圖表明CXCR1-(-1 768)-IL-8兩易感基因型為強正交互作用,同時將CXCR1-(-1 768)-(783)-IL-8三位點互作效應和CXCR1-(-1 768)-IL-8兩位點互作效應引入Logistic回歸分析表明,CXCR1-(-1 768)-IL-8兩位點互作效應對該牛場奶牛乳房炎易感性達到顯著水平。【結論】CXCR1-(-1 768)-IL-8兩位點交互模型作為奶牛乳房炎易感性相關的基因聯合選擇模型最佳,MDR 和Logistic 回歸均可用于奶牛乳房炎易感性多基因分析模型,MDR發現交互作用的能力比Logistic 回歸強,但兩者有著各自的適用條件和優點。遇到有交互作用分析要求時,二者的聯合應用效果更佳。
    貴州白山羊和古藺馬羊脂聯素基因多態性及其與繁殖性能的關聯研究
    劉重旭1;王憑青1;張寶云1;儲明星2;鄧臘梅1;譚穎1;樊奇1
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1916-1922.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.019
    摘要 ( 127 )   PDF (749KB) ( 291 )   收藏
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    【目的】闡明西南地區具有代表性的山羊品種脂聯素(adiponectin)基因的多態性及其與繁殖性能之間的關系,為山羊高繁殖力的標記輔助選擇提供科學依據。【方法】根據牛的ADIPOQ序列設計4對引物,采用PCR-SSCP技術檢測ADIPOQ在川東白山羊、大足黑山羊、貴州白山羊、金堂黑山羊、板角山羊、成都麻羊、南江黃羊、古藺馬羊和馬頭山羊等9個山羊品種中的單核苷酸多態性,同時在貴州白山羊和古藺馬羊兩個群體中研究脂聯素基因多態性與山羊繁殖力之間的關系。【結果】4對引物中只有引物P4存在多態性。對于P4的擴增片段,在不同的山羊品種中檢測到AA、AG和GG 3種基因型,測序分析表明與AA型相比,GG型有一處單堿基突變(954G→A)。GG型和AG型的貴州白山羊產羔數最小二乘均值分別比AA型的多0.18只(P<0.05)和0.20只(P<0.05);GG型和AG型的古藺馬羊產羔數最小二乘均值分別比AA型的多0.16只(P<0.05)和0.15只(P<0.05)。另外,貴州白山羊和古藺馬羊的不同基因型之間初生重的最小二乘均值均沒有顯著差異(P>0.05)。【結論】表明ADIPOQ可能是影響貴州白山羊和古藺馬羊多胎性能的一個主效基因或是與之存在緊密連鎖的遺傳標記。
    家蠶精巢中小熱激蛋白在不同發育時期的蛋白質組學分析
    聶紅毅,鐘曉武,衣啟營,張利平,鄒勇,趙萍
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1923-1930.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.020
    摘要 ( 157 )   PDF (833KB) ( 317 )   收藏
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    【目的】研究家蠶不同發育時期精巢組織中小熱激蛋白(sHSP)變化,為闡明其在家蠶精子發生中的重要作用提供理論參考。【方法】利用雙向電泳技術建立家蠶5齡第5天、化蛹第1天和化蛾第1天3個時期的精巢電泳圖譜,并用Imagemaster2D 6.0軟件分析不同時期圖譜中的差異蛋白,再用基質輔助激光解析離子質譜(MALDI-TOF-MS)對這些蛋白進行鑒定。 【結果】 鑒定出家蠶精巢中5個小熱激蛋白,分別為sHSP23.7、sHSP20.8、sHSP 20.4、sHSP19.9和sHSP19.8,它們在化蛹第1天和化蛾第1天的蛋白合成量比5齡第5天顯著降低。【結論】在家蠶精巢中,5齡第5天是形成有核精子的重要時期,有大量的微管蛋白(α微管蛋白、β微管蛋白),它是中心粒和紡錘體的重要組成成分,在減數分裂中有重要作用,這些小熱激蛋白可能在有核精子形成時與微管蛋白相互作用,在促進鞭毛軸絲形成和鞭毛運動方面發揮重要作用。
    獸醫
    豬干擾素α和γ在桿狀病毒中共表達及對PRRSV抑制作用
    王彥彬,孫向麗,魏戰勇,陳紅英,楊明凡,崔保安
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1931-1938.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.021
    摘要 ( 181 )   PDF (673KB) ( 516 )   收藏
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    【目的】制備復合型豬干擾素α和γ進行應用抗病毒研究。【方法】本研究應用Bac-to-Bac桿狀病毒/昆蟲細胞表達系統,將編碼豬干擾素α和γ成熟蛋白基因插入供體質粒pFastBacDual,分別置于PH和P10啟動子控制下,引入蜂素信號肽(honeybee melittin signal peptide, HBM)基因取代豬干擾素α和γ原有信號肽基因以實現分泌型表達,并在C端分別融合6個組氨酸標簽以利于純化。將構建質粒轉化DH10感受態細胞進行同源重組,獲得重組穿梭質粒Bacmid,轉染對數生長期的Sf9昆蟲細胞獲得重組桿狀病毒。重組桿狀病毒感染昆蟲細胞,鑒定重組蛋白的活性。【結果】通過間接免疫熒光、Western-blot證明豬干擾素α和γ重組蛋白在重組桿狀病毒感染的昆蟲細胞中均獲得表達,表達產物主要分布在培養上清中。通過在豬腎細胞(PK-15)上抑制水泡性口炎病毒(VSV)致病變作用檢測重組蛋白的抗病毒活性,結果表明:昆蟲細胞上清的抗病毒效價達到3.24×107 U·mL-1。在Marc-145細胞,昆蟲細胞上清經2-11稀釋能夠抑制100個TCID50的PRRSV的致細胞病變作用。【結論】應用桿狀病毒表達系統實現豬干擾素α和γ在昆蟲細胞上分泌共表達,重組蛋白在細胞上對PRRSV具有抑制作用。
    志賀氏菌病發病機制的研究進展
    康靜靜,楊玉榮,梁宏德
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1939-1944.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.022
    摘要 ( 166 )   PDF (688KB) ( 580 )   收藏
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    志賀氏菌也稱痢疾桿菌,屬于革蘭氏陰性細胞內致病菌,主要侵害結腸,引發炎癥并形成潰瘍,可引起頻繁的粘液性血性腹瀉,兒童和幼齡動物有較高的感染率和死亡率。目前志賀氏菌病的臨床治療很困難,對志賀氏菌病發病機制的研究可為臨床治療提供理論依據,本文從志賀氏菌的胞內入侵機制、分子機制和免疫機制等方面概述志賀氏菌病發病機制的研究進展。
    農業經濟及管理
    中國農業巨災風險評估方法研究
    徐磊,張峭
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1945-1952.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.023
    摘要 ( 154 )   PDF (709KB) ( 466 )   收藏
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    【目的】研究中國農業巨災風險評估的方法。【方法】利用農作物受災面積、成災面積和絕收面積獲得中國農業災害損失數據,同時運用蒙特卡羅模擬技術以解決樣本數據不足的難題;運用極值POT模型實現對農業災害損失尾部分布的有效擬合,建立農業巨災損失的廣義Pareto分布模型;建立基于VaR方法的農業巨災風險的精確度量模型;選擇河南省糧食生產的旱災巨災風險作為中國農業巨災風險評估的案例。【結果】構建了中國農業巨災風險評估的基本框架;旱災巨災對河南省糧食生產的影響總體上相對有限,其損失的平均值在10%左右,但在面臨50年一遇甚至是百年一遇的旱災巨災時,糧食損失率將分別高達22.60%和25.24%,須引起決策層的高度重視。【結論】本研究所提出的中國農業巨災風險評估方法是切實可行的。
    研究簡報
    利用酵母雙雜交系統鑒定甘藍SCR與SRK胞外域片段間的相互作用
    楊紅1;朱利泉1;張賀翠1;楊永軍1;薛麗琰1;楊昆1;余浩1;彭一波1;羅兵1;吳志剛1;黃丹1;高啟國2;王小佳2
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1953-1962.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.024
    摘要 ( 171 )   PDF (859KB) ( 617 )   收藏
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    【目的】利用酵母雙雜交系統鑒定甘藍自交不親和決定因子S位點富含半胱氨酸蛋白/S位點蛋白11(SCR/SP11)與S位點受體激酶(SRK)胞外域(eSRK)片段間可能的相互作用區域。【方法】以結球甘藍B3為材料,利用分子克隆技術,分別構建以pGBKT7為載體的全長SCRB3、SCRB3-1、SCRB3-2的重組誘餌質粒;以pGADT7為載體的全長eSRKB3 、eSRKB3-1、eSRKB3-2的重組激活域(AD)質粒。用PEG/LiAc法將上述重組誘餌質粒轉化感受態酵母菌Y2HGold,重組AD質粒轉化感受態酵母菌Y187;Y2HGold[pGBKT7-SCRB3-s]、Y187[pGADT7-eSRKB3-s]兩兩融合培養,觀察交配菌在SD/-Trp-Leu/x-α-gal/AbA(DDO/x/A)、SD/-Trp-Leu-Ade-His/x-α-gal/AbA(QDO/x/A)平板上的生長情況。【結果】酵母雙雜交重組表達載體構建成功,且無毒性和自激活作用產生;9個試驗組中只有SCRB3-1、SCRB3-2與eSRKB3-1、eSRKB3-2重組表達質粒轉化子兩兩組合的4個融合株在QDO/x/A平板上出現藍色克隆,激活了報告基因AUR1-C、MEL1、HIS3、ADE2。【結論】酵母雙雜交系統適用于SCR與SRK蛋白相互作用的研究,初步確定了SCR與eSRK存在相互作用,SRK跨膜域的存在與否對其相互作用的研究沒有影響。
    深松和尿素類型對不同玉米品種水分利用效率的影響
    胡恒宇,李增嘉,寧堂原,王瑜,田慎重,仲惟磊,張總正
    中國農業科學. 2011, 44(9):  1963-1972.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.09.025
    摘要 ( 119 )   PDF (828KB) ( 303 )   收藏
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    【目的】研究不同耕作方式下常規尿素與控釋尿素對不同玉米品種籽粒灌漿速率、產量和水分利用效率的影響。【方法】試驗采用裂區設計,以不施氮為對照,設置耕作方式為主區(旋茬處理和旋茬后再深松處理);品種為副主區(鄭單958和登海3號);尿素類型為副區(常規尿素和控釋尿素,用量均為225 kg N·hm-2)。【結果】相同耕作方式、施氮水平和品種條件下,與常規尿素相比,控釋尿素處理0—100 cm土層含水量在玉米小喇叭口期較高,而收獲期較低,實現了土壤水分的時空高效利用;控釋尿素處理的玉米籽粒灌漿速率、水分利用效率均顯著提高。深松可顯著提高玉米水分利用效率和產量。與鄭單958相比,登海3號有較高的籽粒灌漿速率、產量和水分利用效率。控釋尿素、深松和品種間有明顯的正耦合效應,利于旱作高產。【結論】土壤水分的時空高效利用和較高的灌漿速率是玉米產量和水分利用效率提高的重要原因。因此,在半濕潤玉米種植區,選用適宜品種、施用控釋尿素并結合深松,可以更好地調控土壤的水分供應狀況,實現土壤水分供應與作物需水的時空吻合。
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