当期目录

2003年 第36卷 第10期 刊出日期：2003-10-20

  

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不同环境下水稻谷粒重的发育遗传分析

梁康迳,林文雄,陈志雄,李亚娟,梁义元,郭玉春,何华勤,陈芳育

中国农业科学. 2003, 36(10):  1113-1119 . 

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采用数量性状的加性-显性遗传模型、发育遗传模型分析了水稻谷粒重在不同发育时期的2季资料,估算水稻谷粒重某一发育时间(0→t)或某一特定发育时间段(t-1→t)的遗传效应。结果表明,早季谷粒发育动态主要受显性效应控制,在谷粒充实的第9～12天显性效应基因急剧增加,加性效应在谷粒充实的前期几乎不表达,后期虽有表达,但作用微小;晚季谷粒充实过程受加性和显性效应的交替影响,谷粒充实早期(第3～6天)以加性效应为主,中期(第9～15天)以显性效应为主,后期(第18～30天)以加性效应为主。早季谷粒充实的全过程,显性效应基因强烈表达,且发育全过程变化幅度较大;晚季加性和显性效应基因共同控制各粒充实,但以加性效应为主,总遗传效应变化幅度较早季小。加性效应基因和显性效应基因的交替作用有利于谷粒的灌浆结实。

转NDR1基因烟草对赤星病和晚疫病的抗性增强

窦道龙,王冰山,朱生伟,唐益雄,王志兴,孙敬三,李仁敬,张振南

中国农业科学. 2003, 36(10):  1120-1124 . 

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NDR1(nonrace-specific disease resistance)基因在植物系统获得性抗性的信号传导途径中起着重要的作用,过量表达该基因的拟南芥对不同病原菌的抗性都有提高。利用PCR技术首次克隆了拟南芥Wassilewskija生态型的NDR1基因,与Columbia生态型相比,该基因共有7处碱基不同,引起编码氨基酸变化4处。构建了植物高效表达载体,利用农杆菌介导法转化烟草,经PCR和Southern鉴定,外源基因已整合到植物基因组中。随机挑选10个转基因株系进行抗病性分析,其中3个株系对赤星病和晚疫病的抗性明显增强。

我国作物种质资源保存与研究进展

卢新雄,陈晓玲

中国农业科学. 2003, 36(10):  1125-1132 . 

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近20多年来,我国作物种质资源保存取得了令人瞩目的成就。至2002年底,国家已初步建立起作物种质资源保存体系,包括国家长期库和国家复份库各1座,中期库8座。长期库贮存种质已达33.4万余份,隶属35科192属712种,贮存数量居世界第一位。国家种质圃30个,共保存无性繁殖作物及多年生种质4.3万余份,隶属900多个物种。试管苗种质库2个,保存种质2300份。此外还建立了2个野生稻和1个野生大豆原生境保护区。笔者在文中介绍了我国在库存种质持久安全保存技术、超干燥贮存技术和离体保存技术等方面的研究进展,并就当前种质保存研究的几个热点问题予以评述。

不同供水条件下田间冬小麦气栓塞发生基本特征

贾秀领,马瑞崑,张全国,李广敏

中国农业科学. 2003, 36(10):  1133-1138 . 

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应用超声波技术,在田间灌水及干旱条件下对冬小麦品种9195叶片木质部气栓塞发生特征进行了研究。结果表明,超声波(AE)信号发生的基本特征为1d内一般有3个活跃期,第一活跃期以上午10:00～11:00出现频率最多,第二、三活跃期多分别出现在18:00左右和0:00前后,一般夜间0:00～2:00后信号终止。3个活跃期的AE信号发生强度可随生育进程、土壤水分及气候状况等条件变化。土壤干旱时,第三活跃期减弱或消失。灌水当日第二活跃期有增强的趋势。拔节初期,干旱小麦的AE信号发生量高于灌水小麦的。抽穗后土壤过度干旱时,AE信号量却常低于灌水小麦,笔者称其为“AE信号衰减现象”。灌水后土壤水分充足时,气栓塞也有相当程度的发生。气栓塞是伴随气孔开启、光照增强和温度升高而出现的植株水势快速下降的一种生理性反映。

铝胁迫下钙对小麦根系细胞质膜ATP酶活性和膜脂组成的效应

何龙飞,沈振国,刘友良

中国农业科学. 2003, 36(10):  1139-1142 . 

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比较了在铝胁迫条件下钙对耐铝性不同的2个小麦品种Altas66、Scout66根细胞质膜ATP酶活性、膜脂和脂肪酸组成的影响。结果表明,铝胁迫下增加营养液中的钙浓度,可提高质膜H~+-ATP酶活性和磷脂含量,降低Ca~(2+)-ATP酶活性和糖脂含量;Altas66的亚麻酸含量下降,其它组分略有上升,不饱和指数和双键指数下降;Scout66的亚麻酸含量明显上升,棕榈酸则下降明显,其它组分也略有降低,不饱和指数和双键指数明显上升。

冬小麦节水高产栽培群体光合特征

张永平,王志敏,王璞,赵明

中国农业科学. 2003, 36(10):  1143-1149 . 

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研究了不同灌水条件下小麦群体光合的变化,并突出考察了非叶器官光合性能特征及其对籽粒产量的贡献。结果表明,小麦开花后群体非叶器官面积与产量呈显著正相关,随着灌水量增加,群体绿色面积中非叶器官面积比例减小;与旗叶相比,非叶器官叶绿素相对含量(SPAD值)。F_v/F_m值、净光合速率均较低,但光合功能期较长,在灌浆后期能保持较高的光合活性;在旗叶节以上器官光合物质对穗粒重的总贡献率中,非叶器官光合贡献的比例占70％～80％,且随灌水量减少而增大。节水高产群体开花后总绿色面积大,其中非叶绿色面积比例高,而单茎叶面积较小,叶层透光好,群体光合速率和WUE均较高。

3个小麦重组自交系群体抗赤霉病QTLs的SSR分析

任丽娟,沈晓蓉,周淼平,张旭,马鸿翔,陆维忠,Paul Nichoson

中国农业科学. 2003, 36(10):  1150-1155 . 

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对3个重组自交系群体(RILs)苏麦3号/Alondra F_7、望水白/Alondra F_8、894037/Alondra F_8进行SSR分析,用单个标记方差及回归分析方法,结合接种鉴定资料,寻找与抗赤霉病性有关的的SSR分子标记。结果显示,在这3个抗病亲本的3B染色体上都存在一个主效抗赤霉病QTL,分别能解释2.6％～6.7％(苏麦3号)、47.4％(894037)、8.9％～27.0％(望水白)的抗性表型变异。在其它一些染色体上也发现一些微效QTLs,如2D、4B、4D、7A、6B染色体上,其中存在于4B染色体上的一个QTL来源于感病品种Alondra。在望水白/Alondra F_8群体中检测到了1个存在于2D染色体的抗赤霉病QTL,来源于抗病品种望水白,而在894037/Alondra F_8群体上检测到的1个存在于2D染色体的抗赤霉病QTL,则来源于感病品种Alondra,对其真实性将进一步研究。

豚草卷蛾在我国的生物气候相似性分析

马骏,万方浩,郭建英,游兰韶

中国农业科学. 2003, 36(10):  1156-1162 . 

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利用CLIMEX系统软件对豚草卷蛾(Epiblema strenuana)及其寄主豚草、三裂叶豚草与银胶菊进行研究,对在我国的适生性分布作了预测,并通过生态气候指数(EI)转化的生物-气候风险指数(BCRI),定量地分析了该天敌与目标杂草在我国85个气候观测区可能同时定殖的吻合程度。同时假定向日葵在逼迫环境下成为豚草卷蛾取食寄主时,定量地评价了这种风险寄主的气候相似性风险程度。其结果对预测检疫杂草豚草、三裂叶豚草和银胶菊在我国的扩散分布,扩大豚草卷蛾对上述杂草的释放控制,提供重要参考,同时对风险寄主(如向日葵)的生态气候风险分析提供了方法。

两种选择性农药的使用对刺激三化螟产卵及水稻生化影响的研究

吴进才,王爱华,许俊峰,杨国庆,邱慧敏,李东虎

中国农业科学. 2003, 36(10):  1163-1170 . 

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扑虱灵、吡虫啉是选择性杀虫剂,主要目标是同翅目昆虫。经2年3个代次的试验研究,结果表明,非目标害虫三化螟幼虫取食2种农药处理的秀水63,其后代成虫产卵量显著高于对照,刺激了三化螟产卵。但这种效应又与水稻品种有关,对三化螟有中等抗性的镇稻2号不明显。另外,低龄幼虫(1龄)处理后刺激成虫产卵比高龄幼虫(3龄)处理更明显。生化测定表明,扑虱灵、吡虫啉处理后,水稻植株的草酸含量有一定下降,叶片光合速率显著下降,还原糖除扑虱灵在秀水63外,均有显著增加,谷胱甘肽-S-转移酶因水稻品种和农药而异。

旱稻矿质养分吸收与施肥效应

谢光辉,王素英,王化琪,赵明

中国农业科学. 2003, 36(10):  1171-1176 . 

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早稻和水稻的养分吸收规律不同。施氮肥可明显提高旱稻产量,并促进养分吸收;豆科植物与旱稻间套作会增加早稻的氮素养分吸收,对提高早稻产量有重要作用。热带酸性土壤缺磷是限制早稻产量的主要因素之一,施磷肥有显著的增产效果。早稻主要吸收Mehlich-1法浸提形态的磷,但基因型之间对磷的利用效率有明显差异。酸性土壤施入石灰能改善磷的有效性,促进旱稻对磷、钙和镁的吸收而提高产量;但石灰量的增加导致旱稻对钾、锌、铜、锰和铁的吸收减少。旱稻钾的营养和施肥研究结论不一,与各地土壤有效钾含量不同有关。其它元素中锌和硅的研究较多,硅肥和锌肥能提高旱稻产量。我国对旱稻矿质营养及施肥研究仍未引起重视,尤其对国内培育的新品种矿质营养的研究和当前旱稻的主栽区北方碱性土壤中旱稻对氮、磷、钾吸收利用的研究更为薄弱。

聚合物包膜尿素溶出动力学特征及其与包膜层通透性的关系

张海军,武志杰,陈利军,梁文举

中国农业科学. 2003, 36(10):  1177-1183 . 

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通过聚合物包膜尿素(PCU)在30℃纯水中的溶出试验,精确描述了PCU尿素溶出的动力学特征。将PCU尿素溶出过程分成4个阶段:滞后阶段、溶胀阶段、稳定阶段和衰退阶段。同时,基于Fick扩散第一定律,确立了PCU尿素溶出速率与包膜层通透性的关系方程,并根据此方程,推断出PCU尿素溶出过程中包膜层通透性的变化情况。结果表明,在溶胀阶段,溶出速率系数K(包膜层通透性的量度)逐渐变大;在稳定阶段,K为一稳定值;在衰退阶段,K随时间t变化可以用公式K=mt~(n-1)表示(式中m和n均为常数)。当n>1时,包膜层的通透性逐渐增大,肥心尿素溶出加快;当n=1时,包膜层通透性稳定,肥心尿素以一级动力学方式溶出;当n<1时,包膜层通透性逐渐减小,肥心尿素溶出变慢,导致明显的“尾留效应”。

不同水分供应及氮素形态对旱作水稻铁素营养特征的影响

钱晓晴,沈其荣,王娟娟,柏彦超,周明耀,杨建昌

中国农业科学. 2003, 36(10):  1184-1190 . 

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为探明非充分灌溉条件下水稻铁素营养特征,设置了不同地下水埋深,模拟水分胁迫、铵态氮和硝态氮施用比例对水稻铁素养分吸收的影响,以及对8个水稻品种在水、旱作条件下分蘖期和成熟期植株样品中铁素含量进行了测定和分析比较。结果表明,在10～50cm范围内,随着地下水埋深增加其剖面各层土壤中有效性铁含量显著下降,由平均2.70mg·kg~(-1)下降到0.83mg·kg~(-1),造成水稻植株体内铁素含量下降40％以上。在非充分灌溉条件下,氮肥中硝态氮施用比例达到75％及其以上时,加剧水稻植株中铁素匮缺。与充分灌溉的处理相比,非充分灌溉条件下的武育粳3号、扬稻4号和9520等3个水稻品种,在分蘖期铁素营养吸收就受到显著不良影响,植株体内平均含铁量分别从195、197和175mg·kg~(-1)下降到99、87和95mg·kg~(-1)。在成熟期,供试8个品种水稻植株体内铁素含量均极显著低于相应的对照(水作)。

水分胁迫下苹果属植物叶片叶绿素降解的膜脂过氧化损伤作用

曹慧,韩振海,许雪峰

中国农业科学. 2003, 36(10):  1191-1195 . 

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苹果属植物幼苗在水分胁迫下,随着胁迫时间的延长,叶片叶绿素(Chl)降解加剧,活性氧(如O_2~、H_2O_2)、膜脂过氧化产物(如MDA)含量明显增加,细胞质膜相对透性(PMP)明显增大。其中,Chl、O_2~、H_2O_2、MDA、PMP的变化幅度表现为平邑甜茶大于新疆野苹果。经相关分析表明,Chl含量与O_2~、H_2O_2和MDA的含量,及PMP之间均呈显著负相关。V_E、抗坏血酸(ASA)和甘露醇预处理可延缓水分胁迫诱导的MDA含量的产生和减慢Chl降解;而Fe~(2+)、H_2O_2及Fenton反应则可刺激MDA含量的增加,加速Chl降解。

猕猴桃采后果实冷藏与货架期脂氧合酶活性和乙烯生成的变化

许文平,陈昆松,徐昌杰,张上隆

中国农业科学. 2003, 36(10):  1196-1201 . 

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以布鲁诺美味猕猴桃果实为材料,研究冷藏和货架期间脂氧合酶(LOX)活性和乙烯合成的变化及其相互关系。结果显示,果实冷藏期间的LOX活性被显著抑制,自由基生成减少,ACC积累延缓,ACC氧化酶活性降低,乙烯释放量很低,果实维持较高的硬度;当冷藏果实转入20℃货架期,上述效应迅速被逆转,表现为LOX活性增加,ACC含量上升,乙烯合成增加,果实进入后熟软化。货架期间果实的后熟软化进程随着冷藏时间的延长而加快。

柑橘果实主要类胡萝卜素成分及含量分析

陶俊,张上隆,徐建国,刘春荣

中国农业科学. 2003, 36(10):  1202-1208 . 

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应用HPLC技术分析了我国53个柑橘品种资源的6种类胡萝卜素成分——叶黄素、玉米黄素、β-隐黄质、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素和番茄红素的含量。结果表明,柑橘果皮和果肉中均以叶黄素、玉米黄素、β-隐黄质为主,β-胡萝卜素含量较低,α-胡萝卜素极低;参试品种中番茄红素仅在红肉脐橙的果肉中检测到。不论果皮还是果肉均以宽皮柑橘类中类胡萝卜素含量最高,柚类最低,表明宽皮柑橘具有较高营养保健价值。在宽皮柑橘中,果肉以积累β-隐黄质为主,果皮β-隐黄质与叶黄素含量接近。与果肉相比,柑橘果皮的单位鲜重叶黄素、玉米黄素、β-隐黄质的含量分别为果肉的2.5～15倍,是柑橘果实中主要类胡萝卜素库存部位。

猪脂肪组织表达序列标签(ESTs)的研究

李国华,刘兆良,许红韬,赵志辉,张沅,李宁

中国农业科学. 2003, 36(10):  1209-1212 . 

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对猪脂肪组织cDNA文库的2104个克隆进行EST研究,其中563个ESTs在猪种中已有匹配序列,682个在人类及其它物种中可以找到同源序列,376个ESTs为未知新基因,有298个因序列质量差无法做分析,185个在EST库中有同源序列。所分析的376个新ESTs中,其中有159个具有ORF结构,43个具有Poly(A)和CpG特征,这些结果初步显示了猪脂肪组织的功能基因表达特点。

猪IL-2与IL-6的原核表达及其对伪狂犬病基因缺失疫苗的佐剂效应研究

严琳,何启盖,陈焕春,肖少波,吴美洲,吕建强,韩丽

中国农业科学. 2003, 36(10):  1213-1218 . 

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将猪白细胞介素2(pIL-2)与猪白细胞介素6(pIL-6)的cDNA序列克隆到大肠杆菌表达载体pET-28a及pGEX-KG上,转化BL21(DE3)表达菌,经IPTG诱导产生重组蛋白pIL-2与pIL-6,表达量分别占菌株总蛋白的43.45％和28.37％,经提纯后含量可分别达到97.06％和86.37％。将提纯后不同剂量的两种重组蛋白以单独或组合的方式,加入伪狂犬病(Ea株)TK~-/gG~-双基因缺失疫苗中,使每头份疫苗分别含2、5和10μg·ml~(-1)的pIL-2或(和)pIL-6,用此疫苗免疫伪狂犬病抗体阴性猪。同时设试验对照组。初次免疫30d后加强免疫,测定中和抗体,观察试验猪的日增重情况,进行统计分析。发现各试验组的抗体水平均高于不含重组蛋白的基因缺失疫苗组;其中,含2μg·ml~(-1)pIL-2试验组与含10μg·ml~(-1)pIL-2/pIL-6试验组抗体水平和基因缺失疫苗对照组之间呈显著差异(P=0.019)与极显著差异(P=0.009)。结果表明,大肠杆菌表达的pIL-2、pIL-6对伪狂犬病鄂A株基因缺失疫苗(TK~-/gG~-/LacZ~+)有较强的佐剂效应,且呈剂量相关性。不同试验组日增重比较结果表明,免疫效果高低与猪的生长速度呈正相关。本试验为重组pIL-2与pIL-6作为新型疫苗佐剂应用提供了重要的试验依据。

鸡骨型白血病X线影像与电镜影像对比观察

岳学民,陈白希,吴义方

中国农业科学. 2003, 36(10):  1219-1222 . 

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为了揭示鸡骨型白血病(下称OP)的X线阳性病变与其超微病理变化之间的关系,采用人工诱发与天然自发的病例作研究对象,经X线胫骨摄片确定OP诊断后,选择有代表性的30例,按诊断结果分成5组:OP轻度阳性(+)14例,中度阳性(++)4例,重度阳性(+++)6例,OP可疑(±)3例,阴性(-)对照3例。取胫骨中段骨组织作超薄切片行透射电镜检查对比,以观察两者的相关性。结果3例X线OP阴性鸡电镜所见为正常,骨细胞和哈佛氏管等超微结构无异常改变。X线OP可疑组和各阳性(+、++、+++)组,每组均检出病毒粒子,其大小形态与超微结构都与C型肿瘤病毒相似,为放射学诊断提供了病原证据。X线诊断为OP可疑和各组阳性的病例电镜观察全部有超微结构上的改变,包括骨细胞破坏、骨陷窝间隙增宽、骨质毛细血管病变等等数十种超微变化,表明两者具有一致相关性,为OP的放射诊断提供了超微病理学上的依据。

簇毛麦端体6VS的抗病同源序列的克隆及分析

孔凡晶,马有志,陈孝,辛志勇

中国农业科学. 2003, 36(10):  1223-1227 . 

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本研究采用玻璃针切割法对小麦遗传背景下的簇毛麦端体6VS进行了微切割,根据已克隆抗病基因的保守域设计引物,从6VS端体DNA中扩增出10类抗病基因同源片段Hvrgak1-Hvrgak10(GenBank登录号为AF387113-AF387120,AY040671,AY040672)。并利用抗病同源序列作探针,进行与小麦抗白粉病基因的相关分析,结果表明,Hvrgak2、Hvrgak4和Hvrgak5可能与抗白粉病基因相关。这些抗病基因同源片段可以为抗病基因克隆提供切入点或是直接的探针。

鸡传染性支气管炎病毒腺胃分离株的分子鉴定

程丽琴,周继勇,JohnDikki,沈行燕,陈吉刚,张德勇

中国农业科学. 2003, 36(10):  1228-1232 . 

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从发病鸡场中收集的腺胃肿大病料(编号为2/97、3/97和1/98),经匀浆和无菌处理后在SPF鸡胚中传代、分离和鉴定。结果显示,接种病料培养的鸡胚可干扰新城疫病毒的复制;这些分离毒株可与阳性标准参考株IBV抗血清反应,但表现出较低的中和反应能力。在理化和血凝特性等鉴定的基础上,参照已发表的IBV Beaudette毒株S1基因序列,设计并合成1对含有EcoRⅠ和BamHⅠ酶切位点的特异性引物,利用RT-PCR技术扩增到分离毒株3/97、2/97、1/98长度为1.93kb的cDNA片段,并将其cDNA片段插入到克隆载体pBlueScript-SK(+)中,进行核苷酸序列的测定,确证所扩增和克隆的cDNA片段由1930个碱基组成,并编码1条由620个氨基酸组成的多肽。与GenBank中其它IBV S1基因序列进行比较,发现3/97、2/97和1/98毒株与所比较的IBV毒株核苷酸的一致性为73.6％～99.7％,氨基酸的一致性为78.4％～99.7％。