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當期目錄

    2016年 第49卷 第20期 刊出日期:2016-10-16
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    水稻窄卷葉突變體nrl4的表型分析與基因定位
    梁容,秦冉,曾冬冬,鄭希,金曉麗,石春海
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3863-3873.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.001
    摘要 ( 470 )   HTML ( 8 )   PDF (1991KB) ( 585 )   收藏
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    【目的】研究水稻卷葉突變體葉形變化的分子機理,鑒定出新的水稻卷葉基因。【方法】利用EMS誘變秈稻品種浙農34,獲得一個窄卷葉突變體,命名為nrl4(narrow and rolling leaf 4)。在抽穗期隨機選取野生型浙農34和nrl4各10株,對其進行表型觀察和主要農藝性狀調查等,并測定葉綠素含量;同時用Zeiss熒光顯微鏡觀察劍葉中部葉片橫切面維管束的數目并統計泡狀細胞數量。以多代自交穩定的突變體nrl4為母本與野生型浙農34雜交,觀察植物F1和F2葉片表型,統計F2中性狀分離比并作卡方測驗,分析突變表型的遺傳行為。利用nrl4與粳稻品種浙農大104雜交,采用F2分離群體進行基因精細定位。利用定量表達對定位區間內5個預測的基因進行相對表達量的分析。【結果】與野生型相比,窄卷葉突變體nrl4抽穗期時全部葉片卷曲且變窄、葉綠素含量升高;株高稍有增加,結實率增大,籽粒明顯變長、變窄。窄卷葉突變體nrl4功能葉夾角不同程度減小,葉形更為直立。突變體葉近軸表面特有的泡狀細胞數目降低、體積變小,導致葉片向內卷曲。突變體nrl4的葉脈數減少,葉片變窄,中脈一側2個大維管束之間的小維管束平均為4.5個,而野生型為6.0個。遺傳分析表明,突變體nrl4和浙農34雜交的F1表型正常,F2群體中正常植株與窄卷葉突變植株的分離比符合3﹕1,表明突變體nrl4的突變性狀受1對隱性核基因控制;利用SSR和InDel分子標記將nrl4定位在水稻第3染色體長臂3M11103和3M1115之間、物理距離約為53 kb的區間。在這一區間內,有5個預測注釋基因,序列比對和表達分析表明在野生型浙農34和突變體nrl4之間,這些基因序列及啟動子序列均未發生變化,但是LOC_Os03g19770在突變體葉片中的表達量顯著增加。【結論】 nrl4葉片變窄與維管束數目減少有關,葉片發生內卷與泡狀細胞數目減少、體積變小有關。水稻窄卷葉突變體nrl4的性狀由1對隱性核基因控制,該基因位于第3染色體InDel標記3M11103和3M1115物理距離約為53 kb的區間內,預測區間內基因序列及5′UTR區未發現堿基變異,但LOC_Os03g19770在突變體葉片中的表達量達到了野生型植株葉片的17.5倍,推測LOC_Os03g19770為候選基因。
    分子標記輔助選擇玉米雜種后代創新種質方法研究
    從春生,李永祥,李春輝,石云素,宋燕春,張登峰,黎 裕,王天宇
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3874-3885.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.002
    摘要 ( 388 )   HTML ( 1 )   PDF (1425KB) ( 1060 )   收藏
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    【目的】目前,玉米生產上利用的雜交種95%以上是單交種。利用分子標記輔助選擇手段探索從雜交種后代中高效發掘分別適合作父本和母本材料的方法,利用提高雜交種類資源的利用效率,為推動玉米育種發展進程奠定基礎。【方法】以爆裂玉米雜交種JB1的F1代種子作為試驗材料,首先利用玉米全基因組范圍內SSR分子標記,經聚合酶鏈式反應(PCR)擴增,非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)對雜交種種皮和胚進行基因型檢測,篩選多態性SSR分子標記,明確相應父、母本的基因型。在此基礎上,選取10條染色體上均勻分布的多態性SSR分子標記對F2及后續2個世代的分離群體進行逐代分子標記輔助選擇,獲得的后代材料可分為3組,即類父本材料、類母本材料和中間型材料。為了進一步評估所選材料的雜種優勢恢復程度及在育種工作中的實際應用價值,采用不完全雙列雜交方法,在F4代對類父本和類母本兩組材料配制了組內、組間雜交組合;同時,利用3個測驗種與基于分子標記選擇獲得的類父本材料、類母本材料以及在早代通過育種經驗選取的優異材料進行測交試驗,對最終獲得的2 780個各種類型組合在北京順義和河北蔚縣2個不同環境下進行產量鑒定及綜合評價。【結果】分子標記輔助選擇顯著提高了分離后代中材料的選擇效率,F4代輔助選擇材料中,類父本材料與父本的相似度最高可達79.5%,類母本材料與母本的相似度最高可達73.7%,顯著高于隨機選擇條件下的親本相似度均值。不同類型輔助選擇材料間保持了較大的遺傳距離,最大可達86%。F4代材料相互組配,不同親本類型輔助選擇材料組配的雜交種小區產量顯著高于同類型輔助選擇材料組配的雜交種。測驗種組配的測交組合鑒定結果顯示,本研究中與類父本材料組配的雜交種表現出較強的雜種優勢,產量顯著高于與類母本材料及早代通過育種經驗選取的優異材料組配的測交組合,且存在產量超過原雜交種最大值的組合。【結論】利用分子標記技術作為輔助選擇手段,從雜交種資源中發掘優異育種材料、開展種質創新的方法,可有效提高雜交種資源的利用效率。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    秸稈還田對瘠薄紅壤水稻土團聚體內酶活性及養分分布的影響
    李委濤,李忠佩,劉 明,江春玉,吳 萌,陳曉芬
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3886-3895.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.003
    摘要 ( 357 )   HTML ( 2 )   PDF (505KB) ( 451 )   收藏
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    【目的】研究秸稈還田配施糞肥與化肥對紅壤水稻土水穩性團聚體粒級組成、團聚體微域空間內養分及酶活性分布的影響,為提高秸稈還田在改造中低產田中的利用效益提供理論依據。【方法】依托于鷹潭農田生態系統國家野外科學觀測研究站24年(1990—2014)的長期定位試驗,施肥處理包括:不施肥處理(CK)、全量秸稈還田配施糞肥(SM)、全量秸稈還田配施糞肥與氮肥(NSM)、全量秸稈還田配施糞肥與氮磷鉀肥(NPKSM)。利用濕篩的方法得到5個粒級的水穩性團聚體:>2 mm、1—2 mm、0.25—1 mm、0.053—0.25 mm和<0.053 mm。測定水穩性團聚體內C、N、P養分含量以及轉化酶、脲酶和酸性磷酸酶活性。【結果】長期秸稈還田配施糞肥尤其是配施化肥顯著增加了大團聚體(>0.25 mm)含量,降低了微團聚體(<0.25 mm)的含量,增大了水穩性團聚體平均當量直徑,顯著改善了土壤團粒結構。秸稈還田配施糞肥與化肥顯著提高團聚體微域空間內的酶活性,NSM處理對團聚體內轉化酶和脲酶的活性影響最為顯著,NPKSM處理對團聚體各粒級內酸性磷酸酶活性影響最為顯著。與CK相比,NSM處理的轉化酶在5個粒級內增加量是20.3%—396.2%,脲酶的增加量是58.6%—372.1%。NPKSM處理的酸性磷酸酶在各粒級的增加量是48.9%—94.5%。與CK相比,NSM處理下,有機碳在各個粒級的增量是31.6%—65.1%;全氮在各粒級內的增加量是19.8%—51.9%;NPKSM處理下,速效磷含量在各粒級內的增加量最大是:7.4—10倍;集成推進樹(ABT)分析表明,有機碳對轉化酶活性影響最大,占40.6%。團聚體粒級組成對脲酶活性的相對影響最大,占44.9%;速效磷對酸性磷酸酶的活性影響最大,占41%。非度量多維尺度(NMDS)對團聚體樣本排序結果顯示,與CK、SM和NSM相比,NPKSM處理對土壤理化性質的影響更為顯著,SM及NSM處理的肥效性相似。【結論】秸稈還田與糞肥、化肥配合施用顯著提高了水穩性團聚體的平均當量直徑,顯著增加了團聚體內有機碳、氮和速效磷的含量以及土壤酶活性,是改善土壤團粒結構,提高紅壤生物功能和生產力的有效措施。
    石灰用量對酸性土壤酸度及大麥幼苗生長的影響
    胡 敏,向永生,魯劍巍
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3896-3903.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.004
    摘要 ( 284 )   HTML ( 1 )   PDF (1678KB) ( 420 )   收藏
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    【目的】研究生石灰用量對酸性土壤(pH3.9)降酸效果和大麥幼苗生長的影響,以期明確適宜的生石灰用量,為酸性土壤改良及生石灰的合理施用提供科學依據。【方法】試驗于華中農業大學盆栽場進行,采用土壤培養和盆栽試驗方法,依據Ca(OH)2滴定法計算出石灰需要量,設置不施生石灰和生石灰用量0.3、0.9、1.8、2.4和4.8 g·kg-16個處理,分別于培養后10、20、30、40、50、60、70和90 d取樣8次,監測土壤pH、土壤交換性酸總量、土壤交換性H+含量和土壤交換性鋁含量動態變化;于培養后第90天播種大麥,2周后進行觀測,研究不同生石灰用量改良后的土壤對大麥幼苗生物量、根系形態指標及根系活力的影響。【結果】土壤培養試驗結果表明,生石灰施入初期(前30 d)可明顯提高土壤pH,降低土壤交換性酸總量和土壤交換性鋁含量。石灰用量越高,潛在酸的含量越低,以至于石灰用量4.8 g·kg-1處理的土壤交換性酸總量、土壤交換性H+和交換性鋁含量均降為零。但受土壤緩沖性能的影響,其降酸效果隨著培養時間的延長而降低,到培養第90天,低石灰用量(< 1.8 g·kg-1)對于提高土壤pH已沒有明顯效果,而對降低土壤潛在酸效果顯著。盆栽試驗結果表明,施用生石灰可以顯著提高大麥株高和生物量,促進大麥根系生長發育。在生石灰用量1.8 g kg-1的范圍內,大麥幼苗株高、生物量、根系總根長、總表面積和根系活力均隨生石灰用量的增加而提高,大麥幼苗根系平均直徑隨生石灰用量的增加而降低;用量超過1.8 g·kg-1后,生石灰對大麥幼苗生長的促進作用明顯減弱。尤其是當生石灰用量為4.8 g·kg-1時,大麥根系活力顯著低于石灰用量0.9 g·kg-1處理,過量生石灰的施用,抑制了根系的生長。這表明生石灰用量1.8 g·kg-1的改良效果最佳,與采用Ca(OH)2滴定法計算出的石灰需要量1.76 g·kg-1相吻合。【結論】在酸性土壤上施用生石灰能明顯中和土壤酸性,顯著促進大麥幼苗生長。在本試驗條件下,酸性土壤(pH3.9)最佳生石灰施用量為1.8 g·kg-1(相當于4 t·hm-2生石灰用量),與采用Ca(OH)2滴定法計算出的石灰需要量一致,證實該方法確定的石灰用量是適宜的。
    遼西地區坡耕地壟膜溝種對土壤侵蝕和作物產量的影響
    肖繼兵,孫占祥,蔣春光,鄭家明,劉 洋,楊 寧,馮良山,白 偉
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3904-3917.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.005
    摘要 ( 276 )   HTML ( 1 )   PDF (431KB) ( 327 )   收藏
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    【目的】遼西地區不但降水資源短缺、變率大,而且是遼寧省土壤侵蝕最嚴重的地區。坡耕地是水土流失的策源地。壟膜溝種可有效匯集天然降水,減少水土流失,提高水土資源利用率,能充分有效地利用遼西地區有限的自然降水,達到保護水土資源,促進作物穩產高產目的。【方法】2012—2015年在遼寧省農業科學院阜新旱農試驗區進行,試驗采用徑流小區定位觀測的方法,研究天然降雨條件下坡耕地不同耕種模式對土壤侵蝕、土壤水分和作物產量的影響。徑流小區長15 m,寬4 m。試驗為雙因素裂區設計,主區為坡度,設5°和10°兩個坡度,副區為種植模式,分設傳統種植(CK,等高土溝土壟)、等高壟膜溝秸稈種植(T1)、等高壟膜溝種(T2)3種處理,3次重復。壟膜溝種溝寬60 cm,壟寬40 cm,壟高10—12cm。供試作物為谷子和玉米,輪作種植。【結果】壟膜溝秸稈和壟膜溝種可有效減少和防止水土流失。4年間,5°坡對照總徑流量為512.7 m3·hm-2,總侵蝕量為4 561.3 kg·hm-2,T1和T2未發生土壤侵蝕;10°坡T1總徑流量和總侵蝕量較10°坡對照分別減少81.71%和96.17%,T2較對照分別減少56.92%和95.15%,10°坡T1總徑流量和總侵蝕量較T2分別減少57.54%和21.05%。壟膜溝秸稈和壟膜溝種較對照減少侵蝕量的同時可明顯減少侵蝕泥沙中的養分流失量。隨著坡度的增大,徑流量和侵蝕量都隨之增加,同時壟膜溝秸稈和壟膜溝種防蝕效果相對減弱。4年平均土壤水分,坡度間由5°坡到10°坡呈降低的趨勢,但差異不顯著;種植方式間壟膜溝秸稈和壟膜溝種與對照差異極顯著,較對照分別高出1.68和1.45個百分點。對谷子而言,無論豐水年(2012年)或干旱年(2014年),壟膜溝秸稈和壟膜溝種較對照都表現出極顯著的增墑效果;對玉米而言,平水年(2013年)壟膜溝秸稈和壟膜溝種較對照未表現出顯著的增墑效果,干旱年(2015年)增墑效果極顯著。4年平均產量,坡度間由5°坡到10°坡呈降低的趨勢,但差異不顯著。種植方式間壟膜溝秸稈與對照及壟膜溝種差異極顯著,分別增產25.59%和10.68%,同時壟膜溝種與對照產量差異極顯著,比對照增產13.47%。其中2012年和2014年,谷子壟膜溝種較對照增產不顯著,壟膜溝秸稈較對照增產顯著,分別增產24.75%和74.58%;2013年和2015年,玉米壟膜溝秸稈和壟膜溝種較對照增產極顯著,壟膜溝秸稈較對照分別增產11.29%和54.39%,壟膜溝種較對照分別增產5.05%和51.81%。干旱年份,壟膜溝秸稈(谷子,玉米)和壟膜溝種(玉米)增產效果尤為顯著。【結論】通過連續4年的旱坡耕地壟膜溝種試驗,明晰了該技術模式在遼西半干旱地區的防蝕、集雨、增墑、增產效果,有效減輕干旱缺水和水土流失對坡耕地作物生長所造成的不利影響,豐富了遼西半干旱地區旱作集水農業的理論基礎。通過該項技術的推廣應用,可有效提高該區水土資源利用率,保護坡耕地質量,提升坡耕地糧食綜合生產能力,使作物高產,促進該區旱作農業健康、可持續發展。從防蝕、集水、增墑、增產等角度考慮,壟膜溝秸稈耕種模式比較適宜于遼西半干旱區坡耕地。
    植物保護
    采用多基因聯合方法鑒定福建長樂和福清產區馬鈴薯Y病毒株系組成
    沈林林,鄒文超,高芳鑾,詹家綏
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3918-3926.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.006
    摘要 ( 266 )   HTML ( 1 )   PDF (522KB) ( 373 )   收藏
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    【目的】馬鈴薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是馬鈴薯生產上危害較為嚴重的病毒,也是制約馬鈴薯可持續發展的主要病毒之一。論文旨在開發一套簡便、準確、快速的PVY分子鑒定技術,并采用該技術及時查明福建省部分產區PVY病害的發生、分布及PVY株系組成。【方法】采用ELISA方法對采自福建省長樂市、福清市馬鈴薯種植區疑似受PVY感染的樣品進行檢測,并根據文獻報道的PVY P1、VPg和CP基因保守區設計3對簡并引物,對ELISA檢測后的陽性樣品進行基因擴增、克隆,并將獲得的序列進行核苷酸序列一致性、重組位點、基因型分布和系統發育分析。【結果】ELISA檢測結果表明,17份樣品中有13個樣品與PVY抗體呈陽性反應,其他呈陰性反應。13個陽性樣品均能成功擴增出3個與P1、VPg和CP基因預期大小一致的特異片段。BLAST比對分析顯示P1、VPg和CP基因與文獻報道的已知PVY分離物的核苷酸序列一致性分別為72%—99%、85%—99%和88%—99%。P1、VPg和CP 3個基因聯合序列分析顯示,FQ01分離物與PVYN-Wi株系的核苷酸序列一致性最高,FQ08分離物與PVYE株系的核苷酸序列一致性最高,CL01、CL02、CL05和CL13 4個分離物與PVYNTN-NW株系SYR-I型的核苷酸序列一致性最高,CL03、CL04、FQ02、FQ06、FQ09、FQ11和CL12 7個分離物與PVYNTN-NW株系SYR-II型的核苷酸序列一致性最高。重組分析顯示,除CP基因外,長樂市和福清市兩個產區的PVY分離物的P1和VPg基因中均檢測到顯著的重組信號。基因型統計分析結果顯示,長樂產區的P1基因為N型(60%)和N×O重組型(40%),VPg基因均為N×O重組型,而CP基因均為O型,而福清產區的P1基因為N型(25%)和N×O重組型(75%),VPg基因為N×O重組型(87.5%)和O型(12.5%),而CP基因除了一個分離物為N型外,其他均為O型。系統發育分析顯示分離物FQ01與PVYN-Wi株系聚為一簇,FQ08與PVYE株系聚為一簇,CL01、CL02、CL05和CL13與PVYNTN-NW株系SYR-I型聚為一簇,CL03、CL04、FQ02、FQ06、FQ09、FQ11和CL12與PVYNTN-NW株系SYR-II型聚為一簇,表明在系統發育關系上,分離物FQ01與PVYN-Wi 株系最近,FQ08與PVYE株系最近,CL01、CL02、CL05和CL13與PVYNTN-NW株系SYR-I型最近,CL03、CL04、FQ02、FQ06、FQ09、FQ11和CL12與PVYNTN-NW株系SYR-II型最近。【結論】PVY在福建省長樂市、福清市馬鈴薯種植區普遍存在,重組株系已成為田間的主流株系,且PVYNTN-NW已成為優勢重組株系。
    柑橘衰退病毒基因p23 RNAi載體的構建及轉化
    李 芳,鄧子牛,趙 亞,李大志,戴素明
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3927-3933.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.007
    摘要 ( 202 )   HTML ( 2 )   PDF (618KB) ( 280 )   收藏
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    【目的】構建柑橘衰退病毒(Citrus tristeza virus,CTV)含p23的RNAi載體,以獲得具有抗性的柑橘轉基因植株。【方法】基于轉化病毒基因介導抗性,根據NCBI公布的CTV基因組序列,查找p23保守序列,設計并克隆兩條不同長度的片段。對兩條片段和植物表達載體pBI 121進行雙酶切和連接來構建RNAi載體。初步預測所構建的載體發生RNAi抗病毒的可行性。利用農桿菌介導的瞬時表達技術將含RNAi載體的農桿菌注射入CTV指示植物墨西哥萊蒙的葉片,利用GUS組織化學染色法觀察葉片中載體發生瞬時表達的情況。發生瞬時表達的葉片接種CTV T36基因型,利用酶聯免疫反應(ELISA)檢測病毒含量。同時,提取葉片的RNA并反轉錄為cDNA,利用實時熒光定量PCR(q-PCR)檢測CTV p20,通過該基因的表達量反映葉片中的病毒含量。通過農桿菌介導的遺傳轉化將RNAi載體轉入大紅甜橙實生苗上胚軸節間莖段,抗生素篩選得到的芽嫁接至枳橙實生試管苗。提取大紅甜橙葉片的DNA,通過PCR擴增確定其是否為轉基因陽性;目的基因檢測為陽性的植株二次嫁接至溫室保存的酸橙實生苗;根據插入的p23基因序列設計q-PCR引物,檢測轉基因植株中p23的表達情況。取 CTV T36基因型寄主的帶皮芽,用腹接法接種大紅甜橙轉基因植株。取接種后新萌發枝梢上的葉片,用檢測瞬時表達葉片同樣的方法分析植株的抗病性。對于第1次接種后未檢測出病毒感染的植株,進行第2次接種并檢測分析。【結果】克隆得到CTV p23 513 bp的長片段和291 bp的短片段,與載體pBI121連接后成功構建含發夾結構的來自病原且能靶向目的基因的RNAi載體,命名為p23-RNAi。注射p23-RNAi的墨西哥萊蒙葉片經GUS染色后能夠產生藍色斑點,表明農桿菌p23-RNAi可以在葉片中發生瞬時表達;接種CTV后第15和30天,瞬時表達p23-RNAi的墨西哥萊蒙葉片ELISA檢測結果均為陰性,同時q-PCR檢測結果顯示其CTV p20的積累水平和增加速度明顯低于對照植株,表明瞬時表達的p23-RNAi在一定時間內可以對CTV的侵染產生抑制。p23-RNAi經農桿菌介導遺傳轉化大紅甜橙獲得抗性芽,通過普通PCR的擴增結果證明得到7個轉基因植株;q-PCR檢測結果進一步表明7個轉基因植株間p23的含量呈現一定差異,植株E的含量最高,其次是C、F、H、A、B和G。接種CTV后,p20的表達量在7個轉基因植株間也表現出一定差異,表達量最高的是植株A,其次是G、F、E、B、H、C,且與對照植株相比,呈現不同程度的抗病性。轉基因植株對病毒的抗性與外源基因的表達水平沒有相關性,外源基因表達水平最高的植株E并沒有表現強的CTV抗性。經過兩次病毒接種,轉基因植株C在接種后具有完全抗性。【結論】p23-RNAi載體能引起植物抗柑橘衰退病毒;瞬時表達技術可快速鑒定RNAi載體的抗病性,有利于篩選高效率的RNAi載體。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    有機肥氮替代化肥氮提高玉米產量和氮素吸收利用效率
    謝軍,趙亞南,陳軒敬,李丹萍,徐春麗,王珂,張躍強,石孝均
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3934-3943.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.008
    摘要 ( 379 )   HTML ( 1 )   PDF (353KB) ( 624 )   收藏
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    【目的】有機肥替代部分化肥是實現中國化肥零增長的重要技術途徑之一。利用在紫色土上8年定位試驗研究有機肥氮連續替代化肥氮玉米生產力和氮素吸收利用效率的變化,為紫色土區合理利用有機養分資源和玉米施肥結構的調整提供科學依據。【方法】本試驗為8年定位試驗,試驗施肥模式有5種:不施氮肥對照(CK)、農民常規施肥(FP)、化肥優化施用(OP)、在化肥優化的基礎上有機肥(雞糞)氮替代50%化肥氮(MF)、有機肥(雞糞)氮替代100%化肥氮(OM)。試驗研究了不同施肥處理下玉米產量、生物量和氮素吸收利用的變化。【結果】有機肥氮替代部分化肥氮能夠顯著增加玉米籽粒產量和生物量。相比常規施肥(FP)、有機肥氮替代100%化肥氮(OM)和化肥優化施用(OP),有機肥氮替代50%化肥氮處理(MF)的8年玉米籽粒平均增產率分別為13.7%、13.5%和12.5%,地上部生物量增產11.3%、7.0%和8.6%。與對照相比,各施肥模式均降低了玉米產量年度變異系數,提高了可持續指數和收獲系數,其中有機肥氮替代50%化肥氮(MF)年度變異最小、可持續指數和收獲指數最高。有機肥氮替代部分化肥氮促進了玉米對氮的吸收累積和向籽粒的轉運。與化肥優化施(OP)和有機肥氮替代100%化肥氮(OM)處理相比,有機肥氮替代50%的化肥氮處理(MF)籽粒中氮素累積吸收量增加7.0%和29.6%,氮的總表觀利用率提高2.5個百分點和26.5個百分點。有機肥氮替代50%化肥氮處理(MF)的氮肥偏生產力、氮收獲指數和氮肥貢獻率分別比OP提高6.2 kg·kg-13.5個百分點和6.3個百分點,比OM提高6.6 kg·kg-10.8個百分點和5.8個百分點。不同施肥處理每生產1 t玉米對氮素的需求量存在明顯差異,化肥優化(OP)和有機肥氮替代50%的化肥氮(MF)處理生產1 t玉米籽粒對氮素的需求量(9.4 kg和10.8 kg)明顯低于FP和OM處理(14.5 kg和12.9 kg),提高了氮素的生產效率。【結論】有機肥氮替代50%化肥氮顯著提高了玉米經濟產量和生物產量,提高了產量的穩定性和可持續性;促進了玉米對氮素的吸收和向籽粒的轉運,提高了氮的利用效率。有機肥氮替代部分化肥氮是西南紫色土地區玉米增產穩產、氮肥增效的合理施肥方式
    覆膜和施氮肥對玉米產量和根層土壤硝態氮分布和去向的影響
    王秀康,邢英英,李占斌
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3944-3957.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.009
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    【目的】采用大田覆膜栽培技術,研究西北黃土塬區覆膜和施肥量對玉米產量、根層土壤硝態氮分布和去向的影響,為西北黃土塬區合理施氮和農業可持續發展提供理論依據。【方法】試驗共設置6個處理,分別為:(1)對照組(CK):不施肥、不覆膜;(2)覆膜和不施肥處理(MN0);(3)施基肥(氮肥80 kg·hm-2,磷肥80 kg·hm-2)和不覆膜處理(BN1);(4)施基肥(氮肥80 kg·hm-2,磷肥80 kg·hm-2)和覆膜處理(MN1);(5)施基肥(氮肥80 kg·hm-2,磷肥80 kg·hm-2)、追施氮肥(氮肥80 kg·hm-2)和不覆膜處理(BN2);(6)施基肥(氮肥80 kg·hm-2,磷肥80 kg·hm-2)、追施氮肥(氮肥80 kg·hm-2)和覆膜處理(MN2),測定玉米產量、土壤水分、土壤硝態氮分布和玉米地上部氮素吸收量的差異。【結果】玉米地上部干物質積累量隨著生育期的推進呈持續增加的趨勢,干物質積累速率也隨之增加,兩年的干物質積累量主要表現為MN2>BN2>MN1>BN1>CK>MN0;玉米產量隨著地上部干物質積累量的增加而增加,覆膜和施肥顯著提高玉米產量,2012年,BN1和MN1處理的產量比CK處理分別提高了31.41%和38.33%,BN2和MN2處理的產量比CK處理分別提高了49.89%和79.06%;覆膜提高了玉米根層土壤水分含量,在整個生育期的影響程度為先增加、后降低;隨生育期推進,不施肥處理根層土壤硝態氮含量持續下降,土壤上層(0—50 cm)硝態氮含量略大于下層(50—100 cm),土壤上、下層間的硝態氮含量差異逐漸減弱;在施基肥和追肥處理下,覆膜有提高土壤硝態氮含量的作用;玉米地上部對根層氮素的吸收率與施肥量正相關,覆膜和施肥對玉米氮素吸收量影響顯著,在不施肥條件下,覆膜對氮素吸收量影響不顯著;覆膜處理的氮素去向表現為:植株地上部氮素吸收量>氮素殘留量>氮素表觀損失量;兩年的氮肥回收率表現為MN2>BN2>MN1>BN1,覆膜可以顯著提高氮肥回收率。【結論】綜合考慮玉米產量、氮素表觀損失和氮肥利用率,施基肥(氮肥80 kg·hm-2,磷肥80 kg·hm-2)、追施氮肥(氮肥80 kg·hm-2)和覆膜處理(MN2)顯著提高玉米產量、表層土壤含水量,以及減緩硝態氮向深層遷移速度、降低氮素表觀損失量和提高氮肥利用率,推薦MN2處理為最佳處理。
    節水灌溉、樹脂包膜尿素和脲酶/硝化抑制劑對雙季稻溫室氣體減排的協同作用
    李健陵,李玉娥,周守華,蘇榮瑞,萬運帆,王 斌,蔡威威,郭 晨,秦曉波,高清竹,劉 碩
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3958-3967.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.010
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    【目的】研究薄淺濕曬節水灌溉技術的減排增產效果及其與新型氮肥和添加劑的協同作用,提出增產與減排雙贏的水氮管理措施。【方法】以江漢平原雙季稻為研究對象,設置4種不同水氮管理措施:①普通尿素+常規灌溉(U+CI),作為對照(CK);②普通尿素+薄淺濕曬節水灌溉(U+SI);③樹脂包膜控釋尿素+薄淺濕曬節水灌溉(CRU+SI);④碧晶尿素(含0.5%硝化抑制劑2-氯-6-三氯甲基吡啶)+氫醌+薄淺濕曬節水灌溉(NU+HQ+SI)。采用靜態箱-氣象色譜法進行稻田溫室氣體連續監測,分析不同水氮管理措施的CH4和N2O排放量、基于CH4和N2O的綜合溫室效應。水稻收獲后統計產量,計算各處理單位產量的排放量(GHGI)。【結果】薄淺濕曬節水灌溉有效抑制了特別是水稻生育后期的CH4排放峰,導致早稻和晚稻U+SI處理的CH4排放量極顯著地小于U+CI處理(P<0.01),且晚稻的減排幅度更大。節水灌溉條件下,施用樹脂包膜控釋尿素、碧晶尿素混施氫醌比普通尿素進一步減少CH4排放量,CRU+SI和NU+HQ+SI處理的兩季水稻CH4排放總量分別是U+SI處理的60%和73%。薄淺濕曬節水灌溉促進了稻田N2O的排放,早稻和晚稻U+SI處理的N2O排放量分別比U+CI處理顯著增加了34%和39%(P<0.05)。節水灌溉條件下,相比普通尿素,碧晶尿素混施氫醌、樹脂包膜控釋尿素處理的N2O排放量呈現減少的趨勢,尤其以碧晶尿素混施氫醌處理的控制效果更好。綜合早稻和晚稻2個季節,薄淺濕曬節水灌溉下CH4和N2O排放此消彼長,但CH4減排量大于N2O增排量。總體而言,薄淺濕曬節水灌溉具有減少稻田綜合溫室效應的作用,減排效果視不同氮肥種類而不同,以樹脂包膜控釋尿素的減排效果最高為49%,其次為碧晶尿素混施氫醌,減排幅度達46%,普通尿素最低為28%。同時,施用樹脂包膜控釋尿素、碧晶尿素混施氫醌更有利于增加水稻產量,降低排放強度【結論】薄淺濕曬節水灌溉具有減排穩產的良好效果,薄淺濕曬節水灌溉結合施用樹脂包膜控釋尿素和添加脲酶/硝化抑制劑能進一步增加水稻產量和減少稻田溫室氣體排放,可作為水稻生產減排增效的推廣技術。
    亞熱帶農業小流域水系溶存甲烷濃度和擴散通量研究
    張 羽2,李 悅,秦曉波,孔范龍,郗 敏,李玉娥
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3968-3980.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.011
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    【目的】研究亞熱帶丘陵地區農業小流域水系溶存甲烷(CH4)濃度分布特征及其擴散傳輸特性。【方法】在一年周期內(20144132015412),利用擴散模型法對湘江下游脫甲小流域4級河流溶存CH4濃度及擴散通量的時空變異及其影響因素進行研究。【結果】脫甲小流域水系溶存CH4濃度年均值為(0.61±0.43)μmol·L-1,變化范圍為0.03—2.23 μmol·L-1;擴散通量在一年內的變化為1.71—290.08(63.36±50.76)μgC·m-2·h-1,表現為大氣CH4的凈源。河流溶存CH4濃度和通量的時空分布均呈現出顯著的差異:時空變化規律具有一致性,其中季節變化特征均為春高((0.74±0.41)μmol·L-1,(93.58±65.24)μgC·m-2·h-1),冬低((0.53±0.38)μmol·L-1,(50.79±33.03)μgC·m-2·h-1);空間分布呈現自上游到下游波動增加的趨勢。影響脫甲小流域河流溶存CH4濃度和擴散通量的環境因子中,溶解氧(DO:3.49—12.79(7.90±1.78)mg·L-1)與河流溶存CH4濃度(r=-0.39,P<0.001)和擴散通量(r=-0.36,P<0.001)均呈顯著負相關,溶解性有機碳(DOC:0.92—7.38(2.99±1.25)mg·L-1)與河流溶存CH4濃度(r=0.50,P<0.001)和擴散通量(r=0.44,P<0.001)均呈顯著正相關,兩者是影響河流溶存CH4濃度和擴散通量的主導因子;另外,水體銨態氮(NH4+-N:0.02—4.37(1.26±1.03)mg·L-1)、硝態氮(NO3--N:0.24—2.66(1.43±0.55)mg·L-1)、鹽度(以電導率EC表示:50.36—248.43(138.37±47.54)μS·cm-1)與河流溶存CH4濃度和擴散通量均呈顯著正相關;河流水體pH(5.89—8.54(6.82±0.31))與CH4濃度呈正相關(r=0.20,P<0.05),與通量之間無顯著關聯。【結論】脫甲小流域內,農業面源污染、畜牧養殖以及居民生活廢水和污水的排入造成的河流水體中DOC、氮含量的增加以及DO的降低,均能加劇河流中溶存CH4氣體的產生和排放,使其成為大氣CH4的一個重要潛在排放源。
    園藝
    新疆杏果實發育過程中可溶性糖和有機酸的變化
    鄭惠文,張秋云,李文慧,章世奎,席萬鵬
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3981-3992.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.012
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    【目的】明確新疆杏果實可溶性糖和有機酸的組成與含量特征,揭示果實發育過程中糖、酸動態變化規律。【方法】以5個新疆杏品種不同發育階段的果皮和果肉為試驗材料,使用高效液相色譜法(high performance liquid chromatograph,HPLC)檢測各樣品中可溶性糖和有機酸,對比分析果實發育過程中其組成與含量的變化情況。【結果】從新疆杏果實中共檢測到3種可溶性糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)。其中,蔗糖和葡萄糖為主要糖。果實成熟時,果皮中兩種主要糖分別占總糖含量的60.7%—79.1%和13.5%—34.7%,果肉中占總糖含量的65.5%—82.4%和8.2%—25.9%,果皮、果肉中果糖的含量相對較低,僅占總糖含量的4.6%—10.6%和6.5%—10.7%。整個果實發育過程中,3種可溶性糖和總糖的含量均明顯增加,各種糖的比例也發生明顯變化。葡萄糖占總糖的比例不斷減少,果皮中葡萄糖占總糖比例從79.4%降至13.5%,果肉中從74.1%降至8.2%;而蔗糖的比例不斷增加,果皮中從11.0%增加到79.1%,果肉中從11.0%增加到82.4%,成為成熟果實中最主要的糖。從新疆杏果實中共檢測到6種有機酸,包括蘋果酸、奎寧酸、檸檬酸、酒石酸、草酸和富馬酸。成熟果實中蘋果酸、奎寧酸和檸檬酸是最主要的有機酸,占總酸含量的94.6%—98.3%。果實發育過程中,蘋果酸和草酸呈下降趨勢,檸檬酸、奎寧酸和富馬酸呈上升趨勢,酒石酸無明顯變化規律。果實發育前期(幼果期至膨大期),總酸的含量明顯增加,而在果實成熟過程中(轉色期至完熟期)迅速下降。整個果實發育過程中,盡管蘋果酸占主導地位,但各品種在有機酸的積累模式上有明顯差異,依據其變化特點可分為2種模式:由蘋果酸和奎寧酸或蘋果酸向蘋果酸、奎寧酸和檸檬酸3種主要有機酸共積累。果實成熟時,3種共積累酸的比例在品種間差異較大:‘庫爾勒托擁’(KE)、‘阿克牙勒克’(AK)和‘克孜佳娜麗’(KZ)中,檸檬酸>蘋果酸>奎寧酸;‘索格佳娜麗’(SG)中,奎寧酸>蘋果酸>檸檬酸;‘蘇聯2號’(SL)中蘋果酸、奎寧酸和檸檬酸的比例相當。果皮和果肉在可溶性糖、有機酸的組成、含量和積累模式上均無明顯差異。【結論】新疆杏果實發育過程中,可溶性糖和有機酸積累呈現明顯的變化規律,糖的積累模式由葡萄糖積累型向蔗糖積累型轉變,有機酸由蘋果酸和奎寧酸積累型或蘋果酸積累型向蘋果酸、奎寧酸和檸檬酸3種酸共積累的模式轉變,糖、酸積累模式的轉變在新疆杏果實甜度和酸度以及風味品質決定中都具有十分重要的作用。
    遼寧省4種主要水果礦質元素含量及其膳食暴露評估
    匡立學,聶繼云,李志霞,毋永龍,閆 震,程 楊,關棣鍇
    中國農業科學. 2016, 49(20):  3993-4003.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.013
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    【目的】針對遼寧省蘋果、梨、桃和葡萄4種主要水果開展礦質元素含量及其風險評估研究,明確主要礦質元素含量水平及其對消費者健康的暴露水平,為水果生產和消費提供科學依據。【方法】從主產區(大連、鞍山、營口、錦州、朝陽、葫蘆島和綏中)共采集包括蘋果、梨、桃和葡萄在內的140個樣品,采用電感耦合等離子體發射光譜儀測定10種礦質元素含量,應用SPSS17.0數據處理軟件對不同礦質元素含量水平及相關性進行分析;并分別以日推薦攝入量(RNI)或適宜攝入量(AI)和可耐受最高攝入量(UL)為評價標準,對不同年齡段人群每日從4種水果中攝入礦質元素的量進行分析和暴露評估;再結合居民平衡膳食寶塔和食物成分表,進行成人全膳食風險評估。【結果】10種礦質元素的平均含量由高到低依次為:K(367.68 mg·kg-1)>P(122.65 mg·kg-1)>Mg(78.93 mg·kg-1)>Ca(76.36 mg·kg-1)>Na(12.37 mg·kg-1)>B(3.03 mg·kg-1)>Fe(2.86 mg·kg-1)>Cu(1.17 mg·kg-1)>Mn(1.02 mg·kg-1)>Zn(0.82 mg·kg-1),變異系數范圍為27.80%(Mg)—82.05%(Cu);4種水果的K和Mg之間均呈極顯著正相關,所測10種礦質元素之間的相關性以正相關為主;不同年齡組人群從4種水果中攝入的礦質元素的量占其RNI或AI的比值分析表明,K元素的比值根據年齡段由低到高呈下降趨勢,其余元素按照年齡段變化呈現降-升-降的趨勢。Fe最大比值位于4—7歲年齡段,比值為6.54%,其余元素均在2—4歲年齡段比值最高,其中Cu高達83.30%,Mg達11.01%,P、K、Zn、Ca、Na依次為8.57%、8.43%、4.25%、2.46%和0.39%。來自4種水果的膳食風險評估結果表明,Cu元素在2—4歲人群中的平均風險指數和最大風險指數分別為12.50%和37.02%,Cu以外,來自4種水果的礦質元素攝入風險指數均很低,風險指數遠小于100%,風險指數的范圍為0.33%(Zn)—13.40%(Mn);用UL為評價標準計算成人全膳食風險,風險評估結果由高到低分別為Mn(53.82%)>Fe(49.93%)>P(46.27%)>Ca(35.23%)>Zn(33.50%)>Cu(28.61%),風險均低于100%。【結論】4種水果中大量元素K、P、Mg、Ca的含量遠高于其他微量元素,水果中礦質元素之間以協同作用為主。各類人群從4種水果攝入礦質元素的量是安全的,Cu元素的風險指數高于其他元素,需重點關注。成人從全膳食中攝入礦質元素的量不會構成健康風險。
    貯藏·保鮮·加工
    荔枝果肉不同酚類成分群的分離及其抗氧化活性
    董麗紅,張瑞芬,肖 娟,鄧媛元,張 雁,劉 磊,黃 菲,魏振承,張名位
    中國農業科學. 2016, 49(20):  4004-4015.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.014
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    【目的】比較荔枝果肉不同酚類成分群的總酚、總黃酮和縮合單寧含量、單體酚組成及抗氧化活性差異,明確荔枝果肉中發揮抗氧化作用的有效酚類成分,為揭示荔枝果肉發揮健康效應的物質基礎提供依據。【方法】利用C18硅膠層析柱將荔枝果肉多酚提取物分離成F1、F2、F3和F4共4個不同的酚類成分群,分析各成分群的總酚、總黃酮和縮合單寧含量及單體酚組成,采用鐵離子還原能力(ferric reducing ability of plasma,FRAP)、1,1-二苯基-2-苦基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy,DPPH)自由基消除能力、氧自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)及細胞抗氧化能力(cellular antioxidant ability,CAA)4種抗氧化活性評價體系比較這4個成分群的抗氧化活性大小。【結果】荔枝果肉多酚提取物可以分為F1、F2、F3和F4共4個酚類成分群,其中F2的得率高達36%,其他成分群得率分別為18.71%、16.79%、21.12%;各酚類成分群的總酚、總黃酮和縮合單寧含量分別介于218.86—499.78 mg GAE·g-1 DW414.94—1 285.45 mg RE·g-1 DW、83.35—483.43 mg CE·g-1 DW。4個成分群中F2的總酚、總黃酮和縮合單寧含量最高,對荔枝果肉多酚提取物相應的貢獻率最大,分別為50.31%、54.24%、72.06%,均高于其余3個成分群的貢獻率;其次是F3和F4;F1的最低。經HPLC分析和鑒定發現F2成分群主要為原花青素B2、表兒茶素等單體酚,F3僅含槲皮素-3-O-蕓香糖-7-O-α-L-鼠李糖苷一種單體酚,F4中含有蘆丁等。抗氧化活性評價結果顯示,4個成分群的FRAP抗氧化能力大小順序為F2>F3>F4>F1;DPPH消除能力的IC50值分別為27.00、9.76、19.41和16.25 μg·mL-1,其中F2的IC50值最小,即DPPH消除能力最強,其次是F4、F3,F1最弱;ORAC抗氧化能力順序為F2>F3>F4>F1,CAA抗氧化能力順序為F2>F3>F4、F1,其中F2的ORAC和CAA抗氧化能力分別為8.36 mmol TE·g-1 DW和190.71 μmol QE·g-1 DW,對荔枝果肉多酚提取物ORAC和CAA值的貢獻率分別高達50.42%和84.91%。【結論】荔枝果肉4個酚類成分群間的總酚、總黃酮和縮合單寧含量及抗氧化活性均存在顯著差異,各成分群的單體酚組成亦各有特點,其中F2成分群的得率及總酚、總黃酮和縮合單寧含量最高,抗氧化活性最好,是荔枝果肉抗氧化作用的最主要酚類物質
    蘭州拉面制作過程及產品的感官評價方法
    魏益民,邢亞楠,張影全,孔 雁,李 明,張 波,唐 娜
    中國農業科學. 2016, 49(20):  4016-4029.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.015
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    【目的】通過試驗、驗證和統計分析相結合的方法,研究建立一套有科學依據、操作合理的蘭州拉面感官評價指標,為拉面產品質量評價、拉面專用粉標準制定、以及拉面專用小麥品種選育提供感官評價方法,為傳統食品感官評價方法的建立提供借鑒或參考。【方法】以8種商業小麥粉,以及兩種質量差異較大的小麥粉按一定比例混合制備的預混粉為原料,聘請專業拉面師傅實驗室制作蘭州拉面。按照初步建立的評價方法,拉面師傅評價制作過程感官質量,感官評價小組評價拉面產品感官質量。分析、改進拉面制作過程和產品感官評價方法,測試拉面制作過程感官評價方法、產品感官評價方法的準確性和精確性。【結果】通過同一位拉面師傅對8種商業小麥粉的3次重復試驗,以及3位拉面師傅對預混粉的3次重復和相互比較試驗建立的拉面感官評價方法,分值可重復,線性擬合性好,方法準確性較高,可用于拉面的感官評價。【結論】經過對拉面感官評價方法的設計、實施和驗證試驗,最終確定和面難易程度及面團軟硬程度、跐面力度及黏手程度、醒發后面團色澤、拉伸力大小、斷條扣數及均勻性5項要素為拉面制作過程的評價指標;色澤、表觀、硬度、黏性、彈性、光滑性、食味7項要素為拉面產品的感官評價指標。
    畜牧·獸醫·資源昆蟲
    位置功能候選基因HMGA1、C6orf106和ENSSSCG00000023160與豬肢蹄結實度的關聯性
    張徐非,候利娟,邱恒清,黃路生,郭源梅
    中國農業科學. 2016, 49(20):  4030-4039.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.016
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    【目的】建立一種通過內在的四肢骨關節評分來評估豬肢蹄結實度的方法,并計算關節評分與表觀評估的肢蹄結實度之間的相關系數。此外,在F2、萊蕪、二花臉、蘇太和杜長大5個豬群中,研究三個位置功能候選基因HMGA1、C6orf106和ENSSSCG00000023160與豬肢蹄結實度之間的關聯性。【方法】根據關節面裂痕的大小和深淺以及損傷的嚴重程度,對5塊四肢骨的關節進行評分(1—5分)。如果關節面裂痕很大且很深,或損傷很嚴重,則評為1分;如果關節面沒有裂痕和損傷,則評為5分。評分越高,說明關節越健康,肢蹄越結實。此外,基于筆者前期全基因組關聯分析的結果,在豬7號染色體最強關聯SNP兩側翼各0.2 Mb的區域內,篩選出HMGA1、C6orf106和ENSSSCG00000023160三個位置功能候選基因。在F2群體中,通過基因測序,搜尋這3個基因的多態位點,并根據多態位點在6個物種間的保守性,篩選出11個多態位點。利用Taqman探針,對3個HMGA1位點和3個C6orf106位點進行基因分型,而另一個基因的5個多態位點則通過基因型填補(genotype imputation)方法進行基因分型。最后,利用R軟件GenABEL程序包,分析最小等位基因頻率(MAF)大于0.05的多態位點與肢蹄結實度之間的關聯性。【結果】在C6orf106和ENSSSCG00000023160基因中,分別鑒別到174和5個多態位點。關節評分之間呈顯著的正相關,絕大部關節評分與蹄趾、肢蹄和步態評分之間無相關,而與肱二頭肌長度和重量呈顯著的負相關。公豬的肩胛骨關節評分極顯著低于母豬的評分,但是臂骨肩關節和后肢跗關節評分顯著高于母豬相應的關節評分。在F2群體中,3個候選基因均與肢蹄結實度關聯,但是ENSSSCG00000023160的關聯程度不如另外2個基因強,可以排除它為肢蹄結實度的因果基因。因此,該基因沒有在其余的4個群體中進行檢測。在二花臉群體中,HMGA1的g.2029C>T和g.3155A>G位點均與肢蹄結實度關聯,另一個位點的MAF小于0.05。在其它3個群體中,HMGA1 3個位點的MAF都小于0.05。在萊蕪群體中,僅C6orf106的g.6953T>C位點的MAF大于0.05,該位點與肢蹄結實度顯著關聯。在蘇太和杜長大群體中,C6orf106的g.2054T>C和g.6953T>C位點的MAF大于0.05,但它們與肢蹄結實度性狀之間無顯著關聯。【結論】建立了一套利用四肢骨關節評分來評估肢蹄結實度的方法,該方法是對現有的表觀評估方法的重要補充。因為蹄趾、肢蹄和步態評分與關節評分無相關,所以它們不能取代關節評分。關聯分析結果排除了ENSSSCG00000023160是肢蹄結實度因果基因,但沒有排除HMGA1和C6orf106的可能性,因此,有必要對這2個基因進行更深入的研究。
    硫酸頭孢喹肟乳房注入劑(干乳期)對奶牛安全性的研究
    吳 彤,張道康,劉茂林,黃慧麗,張 寧,徐 飛,劉義明
    中國農業科學. 2016, 49(20):  4040-4046.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.017
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    【目的】了解硫酸頭孢喹肟乳房注入劑(干乳期)對健康奶牛的正常體溫、日產奶量、奶中體細胞數和乳房內菌群的影響。【方法】選用初產和經產健康泌乳期奶牛各6頭,所選奶牛在試驗前30 日內未全身性或乳房內給予任何抗生素,奶牛正常飼養管理,日糧和飲水中不含有任何抗菌藥物。給藥前1 和0日統計記錄各試驗奶牛的直腸溫度、日產奶量(早、中、晚3 次產奶量的加和)、檢測每個乳區采集奶樣的體細胞數,并對給藥前0日的奶樣進行病原菌分離鑒定。4個乳區分別單次給予硫酸頭孢喹肟乳房注入劑(干乳期)。給藥后的第1、3、5、7、10天分別統計記錄每頭奶牛的日產奶量,給藥后的第12 h、3、5、7、10天分別采集奶樣進行體細胞檢測,同時檢查直腸溫度;給藥后的第10天,采集奶樣進行病原菌分離鑒定。比較奶牛用藥前后直腸溫度、日產奶量、牛奶體細胞數和奶中病原菌的變化。整個試驗期間連續觀察給藥奶牛是否出現紅、腫、熱、痛等臨床癥狀。【結果】給藥前1天、0天和最后一次給藥后的第1、3、5、7、10天,試驗奶牛的日產奶量平均值分別為28.8、27.7、28.1、28.7、28.8、29.2和29.6 kg,卡方檢驗顯示無顯著性差異(P>0.05);各時間點采集的奶中體細胞數大都維持在30—50萬個/mL之間;各時間點測得的奶牛直腸溫度平均值分別為38.3、38.4、38.3、38.3、38.3、38.2和38.3℃,無顯著性差異(P>0.05);病原菌檢測結果顯示,在給藥前0 日采集的奶樣中,分離到大腸桿菌8株、鏈球菌5株和葡萄球菌7株,給藥后第10天采集的奶樣中大腸桿菌、鏈球菌和葡萄球菌各分離到1株,明顯減少,且沒有增加新的病原菌。【結論】硫酸頭孢喹肟乳房注入劑(干乳期)對奶牛正常體溫、產奶量和奶中體細胞數等沒有不良影響,該制劑用于奶牛是安全的。
    意大利蜜蜂工蜂幼蟲飼糧的適宜亞硒酸鈉添加水平
    蘇中渠,張衛星,郗學鵬,王紅芳,胥保華
    中國農業科學. 2016, 49(20):  4047-4055.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.018
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    目的】探索意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂幼蟲日糧的適宜亞硒酸鈉水平,為意大利蜜蜂工蜂幼蟲發育階段硒的營養需要提供依據。【方法】共取1 440只1日齡意大利蜜蜂工蜂幼蟲并平均分為兩批,每批720只,一批用于化蛹率、羽化率的測定,一批用于理化指標和分子指標的測定。兩批幼蟲均按單因素完全隨機設計分成6組,對照組飼喂基礎日糧,試驗組分別飼喂亞硒酸鈉添加量為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg·kg-1的日糧,每組5個重復,每個重復24只幼蟲。取3、5、7日齡幼蟲測定體重、總抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)、總超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、酚氧化酶(phenoloxidase,PO)活性,取5日齡幼蟲測定硒磷酸合成酶(selenide water dikinase,SelD)、絲氨酰-tRNA合成酶(seryl-tRNA synthetase,SerRs)、SECIS-結合蛋白1(SECIS-binding protein 1,Sbp1)、SECIS-結合蛋白2(SECIS-binding protein 2,Sbp2)基因表達量;7日齡時統計化蛹率。【結果】與對照組相比,日糧添加亞硒酸鈉水平為0.2—0.6 mg·kg-1時顯著提高了幼蟲的T-AOC(P<0.05),日糧添加亞硒酸鈉水平為0.2—0.8 mg·kg-1時顯著提高了幼蟲的T-SOD活性(P<0.05),各試驗組均顯著降低了幼蟲的MDA含量(P<0.05)。日糧添加亞硒酸鈉水平為0.4 mg·kg-1時幼蟲的PO活性顯著高于對照(P<0.05)。日糧添加亞硒酸鈉水平為0.6 mg·kg-1時5日齡幼蟲的SelD、SerRs、Sbp1、Sbp2基因表達水平顯著高于對照(P<0.05)。日糧添加亞硒酸鈉水平為0.4 mg·kg-1時幼蟲化蛹前體重顯著高于對照(P<0.05)。與對照組相比,日糧添加亞硒酸鈉水平為0.2 mg·kg-1時,幼蟲化蛹率顯著提高(P<0.05)。【結論】人工飼養條件下基礎日糧硒水平為0.21 mg·kg-1時,根據幼蟲化蛹前體重、化蛹率做擬合曲線得出意大利蜜蜂工蜂幼蟲日糧適宜亞硒酸鈉添加水平為0.24—0.33 mg·kg-1,即意大利蜜蜂工蜂幼蟲的適宜硒水平為0.32—0.36 mg·kg-1
    研究簡報
    玉米行距配置對套作大豆生物量、根系傷流及養分的影響
    楊 峰,婁 瑩,劉沁林,范元芳,劉衛國,雍太文,王小春,楊文鈺
    中國農業科學. 2016, 49(20):  4056-4064.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.20.019
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    【目的】通過研究套作種植條件下,玉米不同行距配置對大豆生物量、根系傷流及其養分的影響,為玉米-大豆帶狀套作合理的群體配置提供理論依據。【方法】試驗于2012—2013年采用單因素隨機區組設計,以玉米-大豆帶狀套作種植中大豆為研究對象,固定玉米和大豆帶寬200 cm,設置3個玉米窄行處理,分別是A1(20 cm+180 cm;窄行20 cm,寬行180 cm)、A2(40 cm+160 cm)和A3(60 cm+140 cm)。兩行大豆種植于玉米寬行中,行距40 cm;凈作大豆為對照,行距70 cm,每個處理重復3次。在大豆第三節齡期(V3)、第五節齡期(V5)與盛花期(R2)分析玉米不同行距配置對套作大豆根系生物量、氮磷鉀的積累、傷流強度及傷流液組分的影響。【結果】套作大豆地上地下生物量和根系氮磷鉀養分積累隨著玉米窄行行距的增加而降低,且顯著低于凈作對照(P<0.05)。根系傷流強度在各處理下均隨生育時期的推進而增加,同一生育時期傷流強度從A1到A3逐漸降低,但A1和A2處理差異不顯著(P>0.05)。A1處理下大豆根系傷流強度在V3、V5及R2期比凈作處理平均低27.69%、26.11%和23.23%。除V5期大豆根系傷流組分銨態氮含量低于V3和R2期外,硝態氮、全磷、全鉀、可溶性糖含量隨大豆生育時期推進逐漸增加,且均低于凈作對照。通過相關分析,大豆地上地下生物量與根系養分積累量、傷流強度及組分含量間均呈極顯著正相關(P<0.01)。【結論】在玉米-大豆帶狀套作種植中,行距配置的差異性導致大豆地上地下生物量和根系傷流強度的變化而影響根系養分的吸收和物質的轉運。
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