中国农业科学

小麦品系西农1163-4抗叶锈病基因的遗传分析和分子作图#br#

李星,李在峰,李亚宁,赵志泉,刘大群,王翠芬,高丽娇,孙道杰

中国农业科学. 2010, 43(12): 2397-2402 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.001

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【目的】小麦品系西农1163-4高抗小麦叶锈、条锈和白粉病,综合农艺性状良好。明确该小麦品系中所含的抗叶锈病基因及遗传特点,找到与其紧密连锁的分子标记,有利于抗病基因利用和培育抗病新品种。【方法】将西农1163-4与感病品种Thatcher杂交,获得F1、F2代群体,利用中国叶锈菌优势小种THTT进行苗期抗性鉴定和抗性遗传分析;采用SSR技术对西农1163-4所携带的抗叶锈基因进行分子标记研究,共筛选了1 273对SSR引物。【结果】小麦品系西农1163-4对多个叶锈菌小种具有良好的抗病性,对THTT的抗性是由1个显性基因控制,该基因暂命名为LrXi。获得了与LrXi紧密连锁的3个微卫星分子标记Xbarc8、Xgwm582、Xwmc269和1个STS标记(ω-secali/Glu-B3),将LrXi定位于小麦1BL染色体上。距离最近的2个微卫星位点是Xgwm582、Xbarc8,与抗叶锈基因间的遗传距离分别为2.3 cM和3.2 cM。【结论】LrXi位于1BL染色体,抗叶锈表现不同于所有已知抗叶锈病基因,该基因的发现将有利于丰富中国抗叶锈病基因资源,为培育持久抗病品种奠定基础。

条锈菌诱导的小麦TaOZR的克隆及特征分析

蔡高磊,王晓杰,刘丹,邓麟,刘新颖,汤春蕾,赵杰,魏国荣,黄丽丽,康振生

中国农业科学. 2010, 43(12): 2403-2409 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.002

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【目的】克隆受条锈菌诱导的小麦OZR,研究其在小麦抗条锈病防御反应及非生物胁迫过程中的作用。【方法】通过电子克隆及RT-PCR方法,从条锈菌侵染的小麦水源11中分离出1个编码OZR的cDNA序列。利用生物信息学对cDNA序列及其编码的蛋白序列进行分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在小麦与条锈菌互作、外源激素处理以及非生物胁迫下的诱导表达情况。【结果】获得小麦OZR,命名为TaOZR。其ORF长240 bp,编码79个氨基酸;蛋白序列理论分子量8.67 kD,等电点9.34;具有信号肽和跨膜区,可能为分泌蛋白;与水稻OZR相似性达76%;TaOZR受条锈菌诱导后在亲和互作中差异不显著,在非亲和互作中诱导表达;外源植物激素水杨酸、乙烯、脱落酸、茉莉酸均诱导TaOZR的积累并上调表达;低温、干旱、高盐非生物胁迫下TaOZR表达差异不显著。【结论】首次克隆到一个条锈菌诱导的小麦TaOZR,TaOZR可能通过水杨酸、乙烯、脱落酸和茉莉酸信号途径协同参与小麦对条锈菌的早期防御。

豇豆属3种主要食用豆类的抗豆象育种研究进展

刘长友,田静,范保杰,曹志敏,苏秋竹,张志肖,王素华

中国农业科学. 2010, 43(12): 2410-2417 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.003

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在中国栽培的豇豆属食用豆类主要有绿豆(Vigna radiata)、小豆(Vigna angularis)和豇豆(Vigna unguiculata)。豆象是危害这些食用豆类作物的重要仓储害虫。防治豆象危害最为经济且环保的方法是利用作物本身的抗性培育抗豆象品种。中国豇豆属食用豆类抗豆象育种尚处于起步阶段,分子遗传学研究落后,导致抗豆象新品种选育进程缓慢、育种效率低。本文将从抗豆象资源搜集、抗豆象机理研究以及抗豆象分子标记、抗豆象育种等方面综合阐述绿豆、小豆和豇豆3种主要豇豆属食用豆类的国内外研究进展,以期对中国开展相关的研究提供借鉴。

烟草属植物遗传多样性和亲缘进化关系的荧光AFLP分析#br#

李凤霞,王卫锋,王鲁,崔萌萌,孙玉合

中国农业科学. 2010, 43(12): 2418-2427 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.004

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【目的】研究烟草属不同亚属以及不同类型栽培烟草的遗传相似性关系,为明确烟草野生种和栽培烟草的遗传多样性水平、研究栽培烟草起源演化提供依据。【方法】利用CEQ8000遗传分析系统,对烟草属内4种类型的5份栽培烟草以及28份烟草野生种进行荧光AFLP分析,估算其遗传相似系数,并对28份烟草野生种、5份栽培烟草及其可能的祖先种分别进行UPGMA聚类分析。【结果】利用10对AFLP引物在33份种质中共扩增到2 423个片段,2 394个具有多态性。烟草属33份种质的遗传相似系数在0.021—0.860,平均为0.269。当相似系数为0.309时,28份野生烟草按其亚属聚为3类。2个栽培烟草种的5份不同类型烟草与其对应的可能祖先种首先聚为一类。在不同类型普通烟草中扩增到的AFLP共有片段,有97.7%可以在其可能的祖先种中找到。【结论】烟草属植物具有丰富的遗传多样性。栽培烟草进化过程中,其假设的祖先亲本都有一定贡献,其中N.sylvestris对普通烟草的形成贡献最大。

限量灌溉不同品种冬小麦茎可溶性糖与产量和水分利用率的关系

樊廷录,马明生,王淑英,李尚中,赵刚

中国农业科学. 2010, 43(12): 2428-2434 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.005

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【目的】通过分析不同品种冬小麦灌浆期穗下节可溶性糖含量(SS)、籽粒产量、水分利用效率(WUE)的差异,探讨限量灌溉条件下SS与产量和WUE的关系。【方法】以中国北方12个冬小麦品种(系)为材料,在甘肃陇东黄土高原进行大田试验。【结果】不同冬小麦品种之间产量、WUE、SS存在明显差异,随着灌浆进程的推进,SS含量呈先升高后降低的单峰变化趋势,且灌浆中后期差异达到最大。冬小麦灌浆期SS与产量、WUE均呈显著正相关,并且相关性在灌浆中后期和后期达到极显著;【结论】限量灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆期SS可作为筛选高产和高水分利用效率品种的参考指标之一。

种植密度对夏玉米雌穗发育和产量的影响

李春奇,郑慧敏,李芸,李潮海

中国农业科学. 2010, 43(12): 2435-2442 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.006

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【目的】提高玉米产量,研究不同种植密度对玉米雌穗发育和产量的影响。【方法】田间统计雌穗的花粒数量和吐丝进度;常规石蜡制片观察雌穗的发育和结构。【结果】随着密度的增大,雌穗小花的分化相应推迟;在吐丝初期和吐丝中期,吐丝数量随密度的增加而减少,吐丝后期差异不显著;小花总数、吐丝小花数、受精小花数和饱满粒数随密度的增加而减少,未受精小花数和总退化率随密度的增加而增大;雌穗穗轴维管束数目、维管束总横截面积和韧皮部总横截面积随密度的增加而减少;种植密度在75 000 株/hm2时产量最高。相关性分析显示,雌穗穗轴维管束数目、维管束总横截面积和韧皮部总横截面积与种植密度呈显著的负相关,与单穗籽干重、千粒重、穗粒数和产量呈显著的正相关。【结论】种植密度对雌穗小花分化、吐丝进程、花粒数量、穗轴结构和产量影响显著。种植密度在75 000 株/hm2时产量最高。

西瓜、水稻根分泌物及酚酸类物质对西瓜专化型尖孢镰刀菌的影响#br#

郝文雅,冉炜,沈其荣,任丽轩

中国农业科学. 2010, 43(12): 2443-2452 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.007

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【目的】探讨西瓜、水稻根分泌物及其中的酚酸类物质对西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum,FON)的影响,阐释西瓜枯萎病的发生和西瓜/旱作水稻间作系统改善西瓜连作枯萎病的机理。【方法】营养液培养法收集西瓜根分泌物(REW)和水稻根分泌物(RER),研究其对FON生长的影响;HPLC法分离鉴定REW和RER中的酚酸类物质,并通过外源添加法研究该类物质对FON生长的影响。【结果】REW能显著促进FON孢子萌发和产孢,与对照相比,1.0 mL和5.0 mL 的REW对FON孢子萌发的促进率分别为46.9%和59.2%;在0.1 mL至2.0 mL范围内,REW对FON产孢的促进率从10.8 %逐渐增加到84.6 %;而RER能显著抑制FON孢子萌发和产孢,1.0 mL和5.0 mL RER对FON孢子萌发抑制率分别为14.3 %和6.1 %;并在0.1 mL至2.0 mL范围内,对该菌产孢的抑制率由4.6%增至37.5%。在REW和RER中同时检测到水杨酸、对羟基苯甲酸和邻苯二甲酸,而阿魏酸和香豆酸分别单独存在于REW和RER中;且RER中以香豆酸含量最高(占总量的37.9%);其酚酸总量是REW的1.4倍。综合FON孢子萌发、产孢能力和菌丝生长三项测定指标,香豆酸的抑菌效果最显著,抑制率分别为9.1%—70.5%、24.1%—100.0%和2.5%—47.5%,其次是水杨酸;而阿魏酸、对羟基苯甲酸、邻苯二甲酸对FON孢子萌发、产孢有不同程度的促进作用,以阿魏酸最为突出,浓度为40—160 mg•L-1时促进率分别为28.6%—114.3%和17.7%—54.8%。【结论】西瓜根分泌物对FON有刺激作用而水稻根分泌物对FON却具有抑制作用,这为阐释西瓜/旱作水稻间作系统改善西瓜连作枯萎病提供了理论依据。

影响降解菌Y1降解土壤中异噁草酮的三种因素的优化#br#

刘亚光,李洁,唐广顺

中国农业科学. 2010, 43(12): 2453-2459 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.008

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【目的】研究田间持水量、接种量以及肥料添加量对降解菌Y1降解土壤中异噁草酮的影响,优化异噁草酮降解菌Y1的降解条件。【方法】利用生物测定的方法,通过二次回归旋转组合设计确定最优降解条件。【结果】得到降解条件的优化数学回归模型为y=65.05812+9.60065*C1+10.49792*C2+3.60229*C3-6.88851*C12-4.41187*C22。各因素对降解率的影响大小顺序依次为接种量、田间持水量、肥料添加量。【结论】当接种量(13.46—15.48 mL•kg-1),田间持水量(56.93%—62.0%),肥料添加量(1.82—2.18 g•kg-1)分别在所示范围内时,降解菌在异噁草酮有效成分浓度为500 µg•kg-1的风干土壤中,30 d后的降解率可达到60%以上。

长期施用含硫含氯化肥稻田土壤化学性质的演变特征

侯晓娟,徐明岗,李冬初,牛德奎,高菊生,沈浦

中国农业科学. 2010, 43(12): 2460-2468 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.009

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【目的】探讨长期施用含硫和含氯化肥土壤化学性质的演变,为稻田土壤的合理施肥及持续利用提供理论依据。【方法】对持续33年施用含硫和含氯化肥的定位试验历年土壤样品化学性质进行系统测定,统计分析其变化特征。【结果】长期施用SO42-、Cl-+SO42-和Cl-肥料的土壤pH均表现下降趋势,施用SO42-肥料的土壤pH随年份极显著下降,年均下降0.028个pH单位。各处理(SO42-、Cl-+SO42-和Cl-处理)土壤有机质、全氮、全磷及Olsen-P含量都有增加趋势,SO42-、Cl-+SO42-和Cl-处理土壤有机质年均增加分别为0.31、0.17、0.15 g•kg-1,全氮年均增加分别为10.6、3.0、11.2 mg•kg-1,全磷年均增加分别为22.9、21.0、4.8 mg•kg-1,Olsen-P年均增加分别为1.42、1.14、0.58 mg•kg-1。各处理土壤全钾和交换性钾含量基本保持平衡,无明显增加或下降趋势。【结论】长期施用含硫化肥有利于土壤有机质和全磷积累,以及土壤有效磷活化。因此在南方红壤丘陵地区,应重视含硫肥料的施用并注意防止其酸化。

中国主要生态区小麦施肥增产效应分析

王旭,李贞宇,马文奇,张福锁

中国农业科学. 2010, 43(12): 2469-2476 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.010

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【目的】分析中国主要农业生态区小麦的化肥增产效应,为小麦进一步增产和提高化肥效率提供依据。【方法】总结近年来全国测土配方施肥试验示范数据,通过化肥偏生产力、农学效率等指标分析中国主要农业生态区小麦施肥的增产效应及其变化特点。【结果】各区域施肥量水平较高且差异明显,其中黄淮海区施肥量最高,为383 kg•hm-2;北部高原区施肥量最低,为233 kg•hm-2。西北区和长江中下游区的化肥增产作用高于北部高原区和黄淮海区。化肥偏生产力水平最高的区域是西北区,为23.9 kg•kg-1;最低的地区是黄淮海区,为17.4 kg•kg-1。化肥农学效率的最高的地区是西北区,为9.7 kg•kg-1;最低的地区是黄淮海区,为4.2 kg•kg-1。与20世纪80年代初相比,长江中下游区和西北区的氮肥农学效率分别提高了21.6%和5.6%,而黄淮海区和北部高原区分别降低了46.0%和12.4%;北部高原区和西北区的磷肥农学效率分别提高了13.7%和10.4% ;黄淮海区和长江中下游区分别降低了38.6%和6.24%。【结论】各区域小麦施肥水平明显提高且差异加大,化肥增产作用仍很显著,增产效应差异明显,粮食低产区不一定是化肥高效区。合理施肥,提高化肥养分效率仍然是各区域小麦增产的重要途径。

全球气候变暖对中国种植制度可能影响 Ⅴ.气候变暖对中国热带作物种植北界和寒害风险的影响分析#br#

李勇,杨晓光,王文峰,陈阜

中国农业科学. 2010, 43(12): 2477-2484 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.011

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【目的】以1981年为界,把从20世纪50年代到2007年划分为两个时段,对比分析1950s—1980年和1981—2007年热带作物安全种植北界的地理位移以及北界位移后界限变化敏感区域的寒害风险。【方法】利用中国种植制度分区标准和农业气候指标,对比分析两个时段热带作物种植北界的演变特征,并采用ArcGIS绘制了热带作物种植北界地理位移图;利用综合寒害指数对气候变暖背景下热带作物安全种植北界位移后的敏感区域进行寒害风险评估。【结果】与1950s—1980年相比,1981—2007年在80%气候保证率下中国热带作物安全种植北界北移了0.86个纬度,且年代际变化显著;20世纪90年代和时段2000—2007年,北界的北移速率每年分别达0.03和0.06个纬度;在80%气候保证率下,热带作物安全种植北界北移后敏感区域的寒害风险比非敏感区域要高出3.0倍,而重度以上寒害风险比非敏感区域要高出3.5倍。【结论】在全球气候变暖背景下,中国热带作物安全种植北界发生了明显北移,且北移速率呈加快趋势;在热带作物安全种植北界地理位移后的敏感区域,寒害风险增加。

氯化镉胁迫下葡萄根系生理反应的品种差异

邵小杰,杨洪强

中国农业科学. 2010, 43(12): 2485-2490 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.012

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【目的】研究不同葡萄品种根系对镉胁迫的生理反应,探讨葡萄耐镉性的品种差异。【方法】以9个葡萄品种的扦插苗为试材,在水培条件下,研究了0.5 mmol•L-1氯化镉(CdCl2)处理后,葡萄根系活力、质膜H+-ATPase活性和丙二醛(MDA)含量的变化。【结果】正常情况下,9个葡萄品种的根系活力由高到低的顺序为玫瑰香＞巨峰＞瑰宝＞皇家秋天＞奥迪亚无核＞乍娜＞红地球＞泽香＞达米娜;经0.5 mmol•L-1氯化镉处理16 h后,葡萄各品种的根系活力均降低,下降幅度由大到小的顺序为巨峰＞皇家秋天＞玫瑰香＞瑰宝＞红地球＞乍娜＞达米娜＞泽香＞奥迪亚无核。氯化镉处理后,9个品种根系质膜H+-ATPase活性均降低,根系MDA含量均显著升高,其中巨峰葡萄H+-ATPase活性下降幅度最大,MDA含量升高幅度最大,奥迪亚无核葡萄根系MDA含量升高幅度最小。【结论】不同葡萄品种根系对镉胁迫的敏感性和耐受性存在显著差异;在所试9个品种中,巨峰葡萄的根系活力和H+-ATPase活性对镉胁迫最敏感,更易受到氯化镉伤害;奥迪亚无核葡萄的根系活力对镉胁迫有较强的耐性,对氯化镉处理最不敏感。

冬枣优良单株果实品质的因子分析与综合评价#br#

马庆华,李永红,梁丽松,李琴,王海,许元峰,孙玉波,王贵禧

中国农业科学. 2010, 43(12): 2491-2499 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.013

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【目的】建立一套适合冬枣果实品质评价的方法,探求冬枣果实品质评价中的主要影响因子,并为选择品质优良的冬枣单株(或候选单株)提供依据。【方法】测定20项冬枣优良单株的果实品质指标,采用隶属函数法对各项指标数据进行转化,采用SPSS13.0软件进行因子分析,采用四次方最大旋转法获得因子载荷矩阵,以公因子贡献率为权重,计算样品前6个公因子分值与相应权重之积的累加和,得到综合分值,结合公因子的二维排序图进行优良单株的选择。【结果】转化后的数据经因子分析,提取出6个特征根＞1的公因子,累计方差贡献率为80.571%,第1公因子为果实甜脆因子,方差贡献率为26.257%,第2公因子为果重及其它内质因子,方差贡献率为16.734%,第3公因子为果皮质地因子,方差贡献率为14.503%,第4公因子为果实外观因子,方差贡献率为9.091%,第5公因子和第6公因子统称为其它因子;二维排序图揭示了不同优良单株前3个公因子的分布情况,可以为冬枣选优提供参照;20份冬枣优良单株及对照的综合排序为：16、22、14、15、18、5、12、17、4、21、1、19、8、10、13、6、2、7、3、CK和20号。【结论】隶属函数法同时考虑到果实品质指标对评价体系的正、负影响,采用该法转化的数据适于进行因子分析;影响冬枣优良单株果实品质综合评价的关键因子依次是果实甜脆因子、果重及其它内质因子、果皮质地因子、果实外观因子和其它因子;20份优良单株及对照冬枣的综合评价结果为：16、22、15和18号综合品质性状较优,可作为候选单株,结合其它性状进行下一步筛选,其它单株不宜选择。

四倍体菊花脑与栽培菊种间杂交及F1杂种的遗传表现#br#

刘思余,张飞,陈素梅,陈发棣

中国农业科学. 2010, 43(12): 2500-2507 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.014

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【目的】通过染色体加倍途径克服栽培菊花与二倍体野生菊种间杂交障碍,实现野生菊的优异性状或基因导入栽培菊花,拓宽菊花基因库,获得菊花新种质。【方法】以菊花脑(Chrysanthemum nankingense,二倍体)及其四倍体为父本,与栽培菊花‘钟山紫星’(Ch. grandiflorum ‘Zhongshanzixing’)杂交,通过细胞学进行杂种鉴定,并对杂种F1代部分性状进行统计分析。【结果】二倍体与四倍体菊花脑的花粉活力均较高,且在母本‘钟山紫星’柱头上能正常萌发,但‘钟山紫星’与二倍体菊花脑杂交不能结实,而与四倍体菊花脑杂交结实率达3.25粒/花序。‘钟山紫星’、四倍体菊花脑及其杂种F1代体细胞染色体数分别为54、36和45,减数分裂中期Ⅰ染色体平均构型均以二价体为主,分别是27Ⅱ、1.70Ⅰ+13.23Ⅱ+0.03Ⅲ+1.90Ⅳ和5.32Ⅰ+13.84Ⅱ+2.79Ⅳ+0.16Ⅵ。杂种F1代株高、叶宽和叶柄长呈正向中亲优势,而节间长、叶形指数、花序直径、花盘直径和小花数目均呈负向中亲优势,均达到极显著水平。【结论】二倍体菊花脑通过染色体加倍途径可以有效克服其与栽培菊花间的远缘杂交障碍。

菊花远缘杂交研究进展

孙春青,陈发棣,房伟民,刘兆磊,滕年军

中国农业科学. 2010, 43(12): 2508-2517 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.015

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菊花是世界上重要的观赏植物之一,但多数菊花品种抗性较差,严重限制了其产量和品质的提高,因此有必要对栽培菊花进行品种改良。目前,通过栽培菊花与菊属及其近缘属间远缘杂交,将它们的优异基因导入栽培菊花是进行菊花抗性改良的重要途径之一,但远缘杂交中经常存在各种障碍,影响了这些优异种质资源的利用。为此,本文对菊属及其近缘属种质资源、栽培菊花与野生菊杂交障碍方式、克服杂交障碍的方法、远缘杂种的鉴定方法进行了较为全面的综述,并在此基础上对今后菊花远缘杂交育种的发展方向进行了展望,以期为改良栽培菊花提供理论指导。

红葡萄酒中花色苷辅助成色作用的研究进展#br#

刘丽媛,苑伟,刘延琳

中国农业科学. 2010, 43(12): 2518-2526 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.016

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颜色是影响红葡萄酒感官质量的重要指标之一,红葡萄酒颜色的深浅不仅决定着葡萄酒的感官质量,而且对葡萄酒内在品质的影响也很大。如何稳定红葡萄酒的颜色及提高红葡萄酒的色度一直是葡萄酒酿造行业倍加关注的问题,相关的理论研究与实践应用也持续不断。辅助成色作用(copigmentation)是花色苷与辅色素(copigment)相互作用形成复合物来增强颜色,可使葡萄酒的色度更深、色泽更稳定。本文就花色苷的辅助成色作用机理及其在红葡萄酒生产中的应用等方面进行阐述。

紫山药酚酸类化合物鉴定及含量测定

于东,方忠祥,杨海花,张进杰,叶兴乾,吴丹

中国农业科学. 2010, 43(12): 2527-2532 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.017

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【目的】对产自浙江省台州市黄岩区的紫山药中的酚酸类化合物进行鉴定和含量分析,为其后续天然产物研究提供参考,有利于紫山药及其加工产品的宣传,为这种特色蔬菜更好地走向市场提供帮助。【方法】采用高压液相色谱-二极管阵列技术,对该特种紫山药中的酚酸类化合物进行鉴定,并对其含量进行测定。【结果】酚酸在紫山药中主要以可溶态酚酸形式存在。紫山药中可溶态酚酸类和不可溶态酚酸类均主要为芥子酸和阿魏酸,且芥子酸含量均高于阿魏酸含量。紫山药中可溶态酚酸含量为356.71 μg•g-1DW;不溶态酚酸含量为26.92 μg•g-1DW。【结论】高压液相色谱-二极管阵列-质谱技术可快速有效分析紫山药中的酚酸类化合物。

P.syringae pv.glycinea M-18生产冠菌素补料发酵工艺优化研究#br#

张博,吴晓丽,吴慧玲

中国农业科学. 2010, 43(12): 2533-2540 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.018

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【目的】提高丁香假单胞菌大豆致病变种高产突变株P. syringae pv. glycinea M-18,发酵生产冠菌素的产量。【方法】研究补料分批发酵过程中初始葡萄糖浓度、葡萄糖补加浓度、补加时间、补加次数、补加三氯化铁的浓度及pH对发酵产生的影响,并在 5 L发酵罐中进行放大试验。【结果】在 5 L发酵罐中,自发酵后84 h起,保持葡萄糖浓度在 5—2 g•L-1,初始葡萄糖浓度为10 g•L-1,发酵后84 h每升发酵液补加0.005 mmol三氯化铁,发酵过程中用 40 g•L-1 的MgCO3来调控pH在 6.7 左右,与对照相比冠菌素的产量显著提高,最高达 31%。【结论】在发酵过程中将葡萄糖控制在一个较合适的范围内可以显著提高P. syringae pv. glycinea M-18发酵生产冠菌素的产量。

日粮蛋白能量比对8-10月龄后备奶牛生长性能和养分消化的影响#br#

张卫兵,刁其玉,张乃锋,屠焰,王光文,袁耀明

中国农业科学. 2010, 43(12): 2541-2547 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.019

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【目的】研究日粮蛋白能量比对8—10月龄中国荷斯坦后备奶牛生长性能和营养物质消化的影响。【方法】选用18头平均月龄7.70±0.48、平均体重234±21.85 kg的健康中国荷斯坦后备奶牛,分为3组,每组6头,饲喂蛋白能量比(g•Mcal-1)分别为46.2﹕1、54.2﹕1和 62.0﹕1日粮,试验期90 d。分别在正式试验的第21—28天、第51—58天、第81—88天,采用酸不溶灰分法(AIA法)进行营养物质的消化试验。【结果】奶牛平均日增重依次为0.90、0.89和0.90 kg•d-1(P＞0.05),8—10月龄各生长指标变化曲线相似。8—10月龄中国荷斯坦后备牛,随着日粮蛋白能量比增加日粮粗蛋白的表观消化率增加;随着日龄增加营养物质表观消化率增加,9月龄后趋于稳定。随着日粮蛋白能量比增加血清尿素氮含量升高。【结论】蛋白能量比为46.2﹕1(g•Mcal-1)的日粮可满足8—10月龄中国荷斯坦后备牛ADG为0.80—1.0 kg•d-1的生长需要。

牛-山羊异种体细胞克隆胚胎线粒体形态超微结构观察#br#

敬晓棋,雷安民,屈雷,窦忠英

中国农业科学. 2010, 43(12): 2548-2554 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.020

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【目的】通过对正常受精胚胎、山羊同克隆胚胎(山羊去核卵与布尔山羊耳皮肤成纤维细胞重组)以及牛-山羊异种克隆胚胎(山羊去核卵与布尔山羊耳皮肤成纤维细胞重组)中线粒体超微结构的观察与比对,从亚细胞水平揭示异种克隆胚胎出现异常的原因,为异种克隆技术的进一步研究提供新思路。【方法】利用透射电镜分别对山羊正常受精胚胎、山羊同种克隆胚胎及牛-山羊异种克隆胚胎的原核、2-细胞、4-细胞、8-细胞及桑椹胚阶段的早期胚胎进行线粒体超微结构观察。【结果】山羊自然受精胚胎、山羊同种克隆胚胎的线粒体均为帽状,随着胚胎的发育,线粒体由电子密度高、嵴少的未成熟状态发育为电子密度低、嵴丰富的成熟线粒体,而牛-山羊异种克隆胚胎从2-细胞胚胎至桑椹胚都存在一种具有多个分叶的线粒体,但这种形态异常的线粒体同样也能够形成电子密度低、嵴丰富的成熟线粒体。【结论】牛卵母细胞与山羊体细胞之间不能有效的进行核-质互作,本研究中具体表现为出现多分叶形线粒体,从而影响牛-山羊异种克隆胚胎的发育。

酪氨酸酶在不同被毛颜色羊驼皮肤组织中的表达与定位

姜俊兵,于秀菊,贺俊平,董常生

中国农业科学. 2010, 43(12): 2555-2560 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.021

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【目的】研究酪氨酸酶(tyrosinase, TYR)在不同毛色羊驼皮肤组织中的表达与定位,为揭示羊驼被毛颜色形成的机制奠定基础。【方法】采用半定量RT-PCR方法检测TYR mRNA在不同毛色羊驼皮肤组织中的相对表达量,采用免疫组织化学技术对TYR在羊驼皮肤中的表达进行定位。【结果】不同毛色羊驼皮肤组织中均有TYR基因mRNA的表达,有色被毛皮肤组织中TYR的基因mRNA表达量显著高于白色被毛组织的表达量;在有色被毛皮肤组织中,TYR阳性反应区主要集中于毛球部位,即毛根成形部;而白色被毛组织中,TYR阳性反应区主要位于毛根壶腹部及膨大部,即毛根永久部。【结论】综合分析TYR基因mRNA表达量及蛋白定位结果可知,TYR是成熟黑色素细胞的标记分子之一,羊驼毛色形成取决于成熟黑色素细胞在毛囊组织中的相对数量及分布部位。

利用Mascot程序与家蚕EST数据对质谱数据进行鉴定

刘晓勇,刘海军,陈克平,姚勤

中国农业科学. 2010, 43(12): 2561-2569 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.022

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【目的】研究和检验利用Mascot程序与家蚕EST数据解析质谱分析的结果,鉴定目标蛋白的方法。【方法】将家蚕5龄起蚕中肠总蛋白进行二维电泳分离,并运用质谱对80个蛋白点进行肽指纹图谱分析,利用Mascot程序和经自主编制软件Transeq翻译的EST序列数据库对所得质谱数据进行鉴定。【结果】鉴定出其中41个蛋白,并利用EST电子克隆在其余39个蛋白中得到19个蛋白的全长或较长cDNA。【结论】本文提出的利用家蚕EST数据来解析家蚕蛋白质谱结果的方法,能够鉴定仅利用公共数据不能鉴定的蛋白,并能鉴别基因可变剪接后产生蛋白异形体的问题。

肠出血性大肠杆菌O157:H7Tir基因的克隆、表达及生物学活性研究#br#

张雪寒,何孔旺,茅爱华,周俊明,俞正玉,温立斌,倪艳秀,郭容利,吕立新

中国农业科学. 2010, 43(12): 2570-2577 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.023

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【目的】克隆、表达肠出血性大肠杆菌(EHEC)O157：H7转位紧密素受体(Tir)基因,并研究其抗原性。【方法】选用pET28原核表达载体,体外构建Tir原核表达重组菌,并在大肠杆菌中获得高效表达。选用家兔制备高滴度多克隆抗体,Western blot分析其免疫原性。选用HEp-2细胞进行粘附和粘附抑制试验,通过光镜、电镜和荧光显微镜进行观察。选用Balb/c小鼠进行免疫试验。【结果】成功获得高效表达重组Tir蛋白,并制备了兔源Tir多克隆抗体,Western blot分析此抗体能与Tir发生特异性抗原抗体反应。表达Tir蛋白能够抑制O157:H7对HEp-2细胞的粘附和A/E损伤。二免后Balb/c小鼠保护率高达75%以上。【结论】在大肠杆菌中成功克隆表达了Tir基因,所获重组Tir蛋白具有良好的抗原性,可能用于肠出血性大肠杆菌O157基因工程疫苗的研究。

健康鸡猪体内大肠杆菌对四环素的耐药性及耐药基因分布

张纯萍,宁宜宝,宋立

中国农业科学. 2010, 43(12): 2578-2583 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.024

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【目的】四环素作为人类和动物临床上广泛使用的广谱抗生素,其耐药性问题一直为全球所关注。健康动物体内的共生性大肠杆菌作为耐药指示菌和耐药基因的贮存库,了解其对四环素的耐药性及耐药机制对于疾病的防控具有重要意义。【方法】从健康鸡、猪体内分离大肠杆菌,用微量肉汤法检测其对四环素的耐药性,并用PCR方法对耐药菌株中8种四环素耐药基因的携带情况进行调查,运用统计学方法分析鸡、猪体内大肠杆菌分离株的耐药性和耐药基因分布情况的差异。【结果】总共分离鉴定出大肠杆菌269株,其中86.2%的菌株对四环素产生了耐药性,健康猪体内大肠杆菌分离株的耐药性明显高于健康鸡体内分离株(P＜0.05)。tet(A)、tet(B)和tet(M)3种四环素耐药基因广泛存在于健康鸡、猪体内的共生大肠杆菌中,所携带比例分别为87.9%、28.4%和15.5%;所有对四环素耐药的大肠杆菌均携带tet(A)或tet(B)基因,其中25.0%和2.6%的耐药菌株分别携带有2种和3种耐药基因,tet(M)基因与tet(A)或tet(A)+ tet(B)基因共存于对四环素耐药的大肠杆菌中;健康鸡、猪体内耐药性大肠杆菌在tet(A)+tet(M)基因携带率方面的差异具有统计学意义(P＜0.01)。【结论】健康鸡、猪体内的大肠杆菌分离株普遍对四环素耐药,四环素耐药基因广泛分布于大肠杆菌分离株中,大肠杆菌对四环素的耐药机制以主动外排作用为主,核糖体保护基因在大肠杆菌对四环素耐药机制方面的作用尚待进一步的研究。

抗庆大霉素单克隆抗体的制备及其初步应用#br#

职爱民,李青梅,刘庆堂,刘宣兵,杨继飞,杨苏珍,柴书军,杨艳艳,邓瑞广,张改平

中国农业科学. 2010, 43(12): 2584-2589 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.025

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【目的】制备抗庆大霉素(gentamicin,GM)的高亲和力特异性单克隆抗体,并鉴定其免疫学特性,为进一步研究GM快速检测试剂盒和试纸条打下基础。【方法】用EDC法将BSA和OVA分别和GM偶联作为免疫原或包被原,并经聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)鉴定。用合成的BSA-GM免疫Balb/c小鼠,经过4次免疫后,用间接ELISA和阻断ELISA选择细胞融合备用鼠,选择高效价、敏感的小鼠进行抗原超强免疫;取其脾细胞应用杂交瘤技术与骨髓瘤细胞建立分泌GM 单克隆抗体(monoclonal antibody,mAb)的杂交瘤细胞株;用体内诱生腹水法制备GM mAb,对GM mAb的效价、敏感性和特异性等免疫学特性进行鉴定,;应用阻断ELISA试验原理组装GM-Kit,并对鲜奶中添加的GM标准样品进行测定。【结果】SDS-PAGE电泳鉴定表明BSA-GM人工抗原偶联成功;免疫的3只小鼠血清抗体效价均达到10-3;其中2号小鼠血清GM抑制效价较高且IC50最低,达17.28 ng•mL-1,融合后筛选出5E2-D7、1A3-A9、5E2-A12和2A6-B5共6株敏感特异的杂交瘤细胞,其细胞培养上清液效价分别为1﹕1600、1﹕800、1﹕800和1﹕800,腹水效价分别为1﹕2.05×107、1﹕5.12×106、1﹕2.56×106和1﹕2.56×106,5E2-D7株对GM的IC50为0.30 ng•mL-1,与链霉素、卡那霉素等其他氨基糖苷类抗生素无交叉反应性;检测鲜牛奶样的平均添加回收率分别为96.0%,平均变异系数均低于15%。【结论】本试验获得了高效价、敏感、特异的抗GM mAb,为GM残留检测奠定了坚实的基础。

普通小麦SGP-A1缺失对淀粉品质的影响#br#

张业伦,杜皓月,李杏普,兰素缺,柏峰

中国农业科学. 2010, 43(12): 2590-2594 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.026

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【目的】通过对国内外138份农家种和黑小麦材料进行SGP-A1缺失鉴定,并研究其对直链淀粉和支链淀粉含量,以及面粉糊化特性的影响,为小麦品质改良提供新种质及理论依据。【方法】采用SDS-PAGE电泳检测SGP-A1缺失情况,利用双光束双波长法测定面粉中直链和支链淀粉含量,用快速粘度测定仪(rapid viscosity analyzer,RVA)测定面粉糊化特性。【结果】供试材料中缺失SGP-A1的有26份,SGP-A1缺失显著降低籽粒中支链淀粉含量,提高直链淀粉的相对含量,并降低面粉糊化参数反弹值,但对粒重、淀粉总量及其它面粉糊化参数没有显著影响。【结论】SGP-A1缺失显著提高籽粒中直链淀粉相对含量,降低反弹值。

喷施ABA对小麦籽粒谷蛋白组分含量及GMP粒度分布的影响#br#

崔志青,贺德先,蔡铁,王成雨,王广昌,孟范玉,韩占江,李娜娜,王振林

中国农业科学. 2010, 43(12): 2595-2602 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.027

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【目的】探讨喷施外源激素ABA引起小麦籽粒谷蛋白组分及谷蛋白大聚合体(glutenin macro-polymer, GMP)粒度分布的变化,为激素调控改善小麦籽粒品质提供理论依据。【方法】以冬小麦品种山农8355和山农15为试验材料,通过大田试验研究喷施外源ABA对小麦籽粒谷蛋白组分含量及GMP粒度分布的影响。【结果】在孕穗末期和籽粒形成期喷施ABA(浓度12 mg•kg-1,用量45 mL•m-2)均能提高籽粒粗蛋白及谷蛋白含量,同时,籽粒中高、低分子量不溶性谷蛋白含量均有所增加。特别是在孕穗期喷施ABA,山农8355和山农15两品种籽粒中高、低分子量不溶性谷蛋白含量与对照相比均达到显著水平,但喷施ABA对籽粒中可溶性谷蛋白含量影响相对较小。不论是孕穗期还是籽粒形成期喷施ABA均能增加GMP含量与产量,并改变籽粒中GMP的粒度分布,尤其是对其体积及表面积分布影响相对较大。相关分析表明,高、低分子量不溶性谷蛋白、GMP含量及GMP/Pr.比值均与GMP小颗粒(d<15 um)粒度分布呈现负相关,与大颗粒(d≥15 um)粒度分布的关系呈正相关。【结论】喷施外源ABA可以改变籽粒中谷蛋白组分及GMP粒度分布,从而影响小麦籽粒品质。

中国马铃薯疮痂病菌生物学特性分析

张萌,刘伯,于秀梅,赵伟全,刘大群

中国农业科学. 2010, 43(12): 2603-2610 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.12.028

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【目的】对来自中国不同地区的30株马铃薯疮痂病菌进行了生物学特性分析。【方法】通过扫描电镜观察菌株的形态学特征,同时测试菌株的生理生化及生长限制因子等指标,利用SPSS软件将结果与11株链霉菌标准菌株进行聚类分析。【结果】30个测试菌株中包括Streptomyces scabies种群10株,S.bobili种群7株,S.turgidiscabies种群1株,S. galilaeus种群6株,S. diastatochromogenes种群2株,S.setonii种群1株,S.enissocaesilis种群3株。【结论】由此可见,中国马铃薯疮痂病菌的组成具有明显多样性,其中S.galilaeus,S.bobili和S.enissocaesilis等种群为新发现的马铃薯疮痂病病原菌。

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