中国农业科学

棉花3个脂肪酸碳链延长基因的cDNA克隆和表达分析

刘丽12, 赵鹏1, 王丹1, 刘正杰1, 王玉美3, 华金平1

中国农业科学. 2013, 46(17): 3523-3533. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.001

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【目的】克隆棉花脂肪酸合成碳链延长的3个重要基因，分析它们的基因表达及其对逆境胁迫的反应，为棉花高油分育种和抗逆育种提供候选基因。【方法】采用同源克隆的方法，克隆陆地棉脂肪酸合成碳链延长3个重要基因GhKAR、GhHAD和GhENR的cDNA全长；应用生物信息学方法，分析克隆基因编码蛋白的特性；通过RT-PCR，分析目标基因的组织表达特征、时空表达水平和非生物胁迫条件下的表达特性。【结果】GhKAR和GhENR属于NADB Rosemann超基因家族，GhHAD属于hotdog超基因家族；GhKAR、GhHAD和GhENR的cDNA全长分别为1 119、906和1 318 bp，分别编码283、221、394个氨基酸；它们在根、茎、叶及胚珠发育不同时期均有表达。3个基因在高油材料中的基因表达水平都高于低油材料；20DPA（days post anthesis）到30DPA是高低油材料油分积累的主要时期，而30DPA到成熟期是高低油材料油分含量差距产生的关键时期。20DPA低油材料3个基因均有一个表达低值，高油材料基因表达量则持续升高；30DPA时表达量达到最高，其中，对于GhHAD和GhENR的表达量，棉花高油材料为低油材料2倍以上。不同非生物胁迫的诱导表达分析表明，GhKAR、GhHAD和GhENR都不同程度地受低温诱导，GhKAR和GhHAD在ABA诱导时上调表达，但都不受MeJA诱导表达；而GhENR在MeJA诱导2 h时上调表达，之后逐渐下调，受ABA诱导不明显。【结论】获得了GhKAR、GhHAD、GhENR 3个基因cDNA全长，通过基因表达特征分析，3个基因的表达可能对种子油分积累起着重要作用，同时在棉花抗逆方面也起一定的生理作用。

小豆SSR分子标记遗传连锁图谱构建

骆晚侠, 张李, 杨凯, 李奕松, 赵波, 李明, 万平

中国农业科学. 2013, 46(17): 3534-3544. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.002

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【目的】以小豆SSR为锚定标记，将公开发表的豇豆SSR、普通菜豆SSR和EST-SSR标记定位整合到小豆遗传连锁群中，构建中国小豆遗传图谱，为小豆基因定位、图位克隆和分子标记辅助选择育种提供更多可用的分子标记。【方法】用1 473对SSR和EST-SSR引物进行PCR扩增，包括906对豇豆SSR、123对普通菜豆和196对小豆SSR引物及248对普通菜豆EST-SSR引物，筛选亲本间多态性标记，验证栽培小豆HB801×AG109及GM892×AG110的F2分离群体。【结果】整合和构建了含有145个SSR和EST-SSR标记小豆遗传连锁图谱，包括59个小豆SSR标记，新增63个豇豆SSR、9个普通菜豆SSR、14个普通菜豆EST-SSR标记和1个茎色标记。紫茎色性状被定位在第9连锁群，离CEDG022和cbess058标记的遗传距离分别为0.9 cM和0.1 cM。图谱全长823 cM，覆盖11个连锁群，每个标记间平均距离为5.64 cM。每个连锁群长度为49.1—125.6 cM，平均长度74.82 cM；每条染色体上的标记数7—26个，平均13.27个。【结论】率先把小豆近缘物种分子标记引入小豆，加密了小豆SSR分子标记遗传连锁图谱。

不同类型钵苗摆栽密度对粳型超级稻产量及光合物质生产特征的影响

周兴涛12, 张洪程1, 许轲1, 郭保卫1, 陈厚存3, 曹利强1, 戴其根1, 霍中洋1, 魏海燕1, 李明银1, 李桂云3, 吴中华3

中国农业科学. 2013, 46(17): 3545-3561. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.003

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【目的】研究能最大发挥水稻潜力的钵苗大穴摆栽规格与合理密度，探索水稻省工超高产栽培新途径。【方法】以超级稻品种武运粳24、南粳44为供试材料，采用新型3连孔、2连孔塑盘育秧，以常规单孔塑盘育秧为对照，分别设置5种不同移栽密度，研究钵苗新型摆栽生产潜力及合理密度配置。【结果】（1）3连孔、2连孔、单孔，分别栽插15×104 hm-2、18×104 hm-2、24×104 hm-2穴产量最高，三者又以2连孔最高。（2）不同类型钵苗间，产量、成熟期干物重以及抽穗-成熟期的干物质阶段积累量、比例和群体生长率等均表现为：在较少基本苗栽培条件下（36×104 hm-2）单孔＞2连孔＞3连孔，在中等基本苗条件下（72×104 hm-2）2连孔＞3连孔、单孔，在较多基本苗条件下（90×104 hm-2—108×104 hm-2）3连孔、2连孔＞单孔。3种类型钵苗最高产处理的抽穗-成熟物质积累量、比例、群体生长率均为2连孔＞3连孔＞单孔。（3）相同基本苗之间，茎蘖成穗率表现为3连孔＞2连孔＞单孔，抽穗后叶面积衰减率为单孔＞2连孔＞3连孔；最高产条件下成穗率表现为2连孔＞3连孔＞单孔，叶面积衰减率为单孔＞3连孔＞2连孔。（4）相同基本苗间，除基本苗为最低的36×104 hm-2外，3连孔、2连孔抽穗、蜡熟、成熟期单茎茎鞘重以及茎鞘最大输出与转化均高于单孔。【结论】2连孔、3连孔稻株在栽插穴数减少1/3至1/2的情况下，分蘖成穗率相对较高、抽穗后叶面积衰减率较低、在适宜或较多基本苗条件下群体中后期光合物质生产优势明显，产量潜力较高，特别是2连孔增产显著。

中国1950s到2000s玉米产量-密度关系的Meta分析

杨锦忠, 陈明利, 张洪生

中国农业科学. 2013, 46(17): 3562-3570. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.004

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【目的】明确中国玉米产量-密度试验结果的共性规律，评价Meta分析方法在产量-密度关系研究中的作用。【方法】按照Meta分析原理，汇集中国1950s到2000s玉米产量-密度的文献结果，利用约1 500个产量-密度数据对，进行梯度、边界线和核密度等统计分析。【结果】最适密度的变异系数高达20.4%，相应产量的变异为33.65%，单株产量的变异为30.8%。密度和单株产量对产量的相对重要性因二者组合所处的区域而异，产量上界与密度关系符合Y＝-0.0134x3＋3.15x，对应密度区间为[0.99，15.0] plant/m2。产量上界与单株产量关系为两段直线，先沿Y1＝113.1x上升，然后沿Y2＝-69.84x＋33.87下降。以90%为累积频率，偏离最适密度15%的最大减产幅度为6.18%，偏离1 plant/m2的最大减产幅度为0.88 t•hm2。【结论】容易实现15 t•hm-2高产目标的单株产量在0.185 kg左右，密度区间为[7.0，9.7] plant/m2，最适密度的变异远小于对应产量和单株产量的变异。Meta分析能够从多方面剖析玉米产量-密度关系。

木瓜抗烟草花叶病毒活性及其有效成分分离

梁红艳1, 戎谞1, 陈丕庭1, 马志卿12, 张兴12

中国农业科学. 2013, 46(17): 3571-3579. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.005

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【目的】测定木瓜（Chaenomeles sinensis）抗烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus，TMV）的活性，并对其中的有效成分进行研究，为发现新的植物源抗病毒物质提供依据。【方法】以心叶烟（Nicotiana glutinosa）和普通烟（N. tabacum）为材料，结合活性追踪法，对木瓜中抗TMV成分进行分离和结构鉴定，并采用半叶枯斑法和室内盆栽试验对粗提物及单体化合物抗TMV的活性进行测定。【结果】木瓜乙醇提取物对TMV表现出较强的钝化作用（10 mg干样/mL的抑制率达97.76%），对TMV系统侵染具有预防作用（10 mg干样/mL的防效为49.98%）；乙醇浸膏的乙酸乙酯、正丁醇和水萃取物对TMV具较强的体外钝化活性，其抑制率分别为89.02%、82.84%和84.74%；从木瓜乙醇提取物的乙酸乙酯萃取相中分离得到邻苯二甲酸二戊酯（WZ-31，Dipentyl phthalate）、β-香树素（WZ-32，β-Amyrin）、（8E）-十六烯酸（L3，8E-hexadecenoic acid）和（8E）-十九烯酸（L4，8E-nonadecenoic acid）共4个化合物；β-香树素、（8E）-十六烯酸和（8E）-十九烯酸在浓度为1.0 mg•mL-1时对TMV表现出较好的体外钝化活性，其抑制率分别为27.51%、33.33%和41.08%，相当于或显著高于1.0 mg•mL-1 20%盐酸吗啉胍•乙铜可湿性粉剂（MCA）。【结论】木瓜提取物具有较好的抗TMV活性，具备进一步开发和应用的潜力，β-香树素、（8E）-十六烯酸和（8E）-十九烯酸是其抗TMV有效成分。

Cry1Ac抗、感棉铃虫碱性磷酸酯酶（ALP1）的表达量比较

张涛12, 张丽丽2, 魏纪珍2, 肖玉涛2, 梁革梅2, 周瑞阳1

中国农业科学. 2013, 46(17): 3580-3586. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.006

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【目的】通过比较Cry1Ac抗、感棉铃虫昆虫中肠碱性磷酸酶（ALP1）表达量的差异及抗性棉铃虫取食Cry1Ac蛋白对ALP1表达量的影响，分析ALP1表达量变化与抗性的关系，为进一步明确Bt抗性机制、制定抗性治理策略提供理论依据。【方法】利用实时荧光定量PCR技术，比较敏感棉铃虫、Cry1Ac抗性棉铃虫取食含Cry1Ac蛋白的饲料和正常饲料后ALP1表达量的差异。【结果】ALP1在棉铃虫整个发育期都表达，幼虫的表达量最高，蛹期表达量最低，在成虫体内也有较高的表达；ALP1在幼虫中肠表达量最高，其次是后肠、前肠、马氏管，表皮中的表达量最低；与敏感品系相比，对Cry1Ac具有中等水平抗性的棉铃虫ALP1表达量明显增加，尤其是取食含Cry1Ac蛋白饲料的抗性棉铃虫幼虫的ALP1的表达量显著升高，但抗性棉铃虫取食正常饲料后，2、3龄幼虫的ALP1的表达量与敏感棉铃虫差异不显著；所有的抗性品系4龄棉铃虫幼虫中肠ALP1的表达量都显著高于敏感品系，而且随着棉铃虫抗性倍数的升高，ALP1的表达量呈逐渐降低的趋势。【结论】抗性棉铃虫中肠ALP1表达量的改变可能与Cry1Ac抗性、Cry1Ac代谢有一定的关系。

绿盲蝽水溶性海藻糖酶ALTre-1基因原核表达、纯化与酶学特性

谭永安, 肖留斌, 孙洋, 柏立新

中国农业科学. 2013, 46(17): 3587-3593. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.007

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【目的】在前期克隆了绿盲蝽水溶性海藻糖酶（ALTre-1）基因的基础上，以获得具有酶活性的重组蛋白，明确酶促反应的最佳pH值及最适温度，为绿盲蝽海藻糖酶分子调控机制及其抑制剂的应用研究奠定基础。【方法】将含有绿盲蝽ALTre-1基因的T载体经Nde I和Not I双酶切，构建ALTre-1基因原核表达载体（pET28a-ALTre-1），表达载体经诱导表达和蛋白纯化，获得ALTre-1功能区纯化蛋白。在蛋白浓度为0.3 mg•mL-1的条件下，以海藻糖为底物，对纯化得到的重组Tre-1蛋白进行活性检测，确定其酶促反应的最佳pH值和最佳温度。【结果】ALTre-1基因在大肠杆菌中BL21中能够高效表达，纯化获得的重组蛋白在试验条件下有较高的海藻糖酶水解活性（（184.83±13.39）nmol•μg-1•min-1）。重组ALTre-1蛋白活性最适pH值为7.0（酶活性为（202.04±13.76）nmol•μg-1•min-1），表明重组ALTre-1蛋白是1个在中性环境中具有最佳活性的海藻糖酶，同时重组ALTre-1蛋白酶活性最适温度为55℃（酶活性为（228.59±4.62）nmol•μg-1•min-1）。【结论】本研究克隆得到了ALTre-1全长基因，获得了具有海藻糖酶活的重组蛋白，该重组蛋白在pH 7.0、温度55℃条件下酶活性最高。

不同有机物料组合对土壤养分和生化性状的影响

宋蒙亚12, 李忠佩23, 刘明2, 刘满强1

中国农业科学. 2013, 46(17): 3594-3603. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.008

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【Objective】 The objective of this study is to explore the effects of single type of organic matter and their combinations with various proportions of different organic materials on soil properties. The results would also provide a scientific basis and practical guidance to optimal utilization of agricultural organic wastes and achieve the aim of optimal configuration and agricultural sustainability regarding to soil quality. 【Method】 In this study, three organic materials were used, including rice straw, peanut straw and pig manure. Based on the mass ratio, the single type of organic matter only, the combination of both (rice straw and peanut straw mixing at the ratio of 7﹕3 and 3﹕7, respectively) and three ones (1﹕1). All single and mixture treatments were amended with 1% organic matters of the soil mass and cultivated for 90 days. Thereafter, soil nutrient and biochemical properties were measured. 【Result】 The results showed that different organic materials had a significant impact on soil nutrients and biochemical characteristics. Overall, mixtures of different organic materials were more effective than only single one for improving soil properties measured. The mixture treatments on soil nutrient availability showed additional effects, i.e. the nutrient release derived from mixtures were more than weighted average values of two and three materials. The additional effects of the mixtures on the activities of urease and invertase were not significant, for example, the increased effects of SZ, SHZ and 3S7H mixtures on invertase were 1.46%, 0.18% and 5.97%, respectively. Carbon mineralization rate of the mixture treatments had significant negative additional effects with the treatments of SH, SZ and 3S7H showed 9.91%, 23.54% and 22.95% lower than the weighted average values, respectively. And the corresponding decreased effects for the CO2-C production rate were 24.56%, 16.47% and 18.18%, respectively. BIOLOG analysis showed that AWCD value and carbon utilization potential of the treatments S and 7S3H were the highest among all treatments. The metabolic quotients (qCO2) in the S and 7S3H treatments were higher than those of other treatments. The materials combination of nutrient release and microbial biomass carbon and nitrogen had stronger positive addition. The materials combination of mineralization of organic carbon and qCO2 had stronger negative addition. 【Conclusion】 Results showed that mixing organic materials could improve soil nutrient contents enhance as well as soil biochemical activity. Compared to only one type of organic matter, materials mixture could provide more resources and favorable habitat for soil biological development, leading to acceleration of decomposition and nutrient release and finally improvement of soil fertility.

草地生态系统土壤有机碳储量及其分布特征

萨茹拉1, 李金祥2, 侯向阳1

中国农业科学. 2013, 46(17): 3604-3614. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.009

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【目的】从草地生态系统土壤有机碳（soil organic carbon，SOC）储量分布特征来确定合理的放牧管理方式并为区域SOC储量估算提供依据。【方法】采用野外调查法分层测定典型草原0—100 cm SOC储量。【结果】①3个研究样地SOC储量为9.72—14.84 kg•m-2；②具有空间距离的3个研究样地土壤碳储量差异无统计学意义，样地内4种处理之间SOC储量差异显著，且均表现为中度放牧处理（moderate grazing，MG）＞轻度放牧处理（light grazing，LG）＞重度放牧处理（heavy grazing，HG）＞对照（control area，CK）；③随土层深度的增加SOC储量呈递减趋势，且不同土层之间SOC均有显著性差异。SOC储量与土层深度呈极显著相关关系（P＜0.01），这种关系可以用对数和线性方程描述。【结论】典型草原亚带草地生态系统SOC储量具有相对稳定性，且呈现明显的垂直递减特征；同一植被亚带不同处理对SOC储量的影响显著高于空间差异；适度放牧利用有利于草地生态系统SOC固持。

农业生态补偿研究进展与展望

严立冬1, 田苗12, 何栋材2, 袁浩1, 邓远建1

中国农业科学. 2013, 46(17): 3615-3625. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.010

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农业生态补偿是确保农业生态可持续发展与农民经济利益平衡的关键，其理论研究和实践探索近年来成为生态补偿领域的研究热点。通过文献检索与研读，对农业生态补偿领域的研究现状、研究特点、存在问题及未来研究趋势进行了比较分析。结果表明，目前研究内容主要集中在对农业生态补偿内涵界定，补偿理论基础剖析，补偿机制建立与政策支持、补偿主客体确定，补偿标准核算及补偿方式选择。研究方法主要集中在借鉴国外相关成果，将定性研究与定量推算、理论研究与实证分析相结合。研究存在问题主要集中在内涵界定不一致，主客体法律地位不确定。在此基础上，对农业生态补偿的未来研究趋势，从新方法突破、空间优选拓展及补偿绩效评估深化方面进行了展望。

钙对大蒜生理特性及主要矿质元素吸收的影响

李贺1, 刘世琦1, 刘中良2, 冯磊1, 刘景凯1, 陈祥伟1, 王越1

中国农业科学. 2013, 46(17): 3626-3634. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.011

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【目的】研究不同钙水平对大蒜生理特性及N、P、K、Ca、Mg吸收的影响，为大蒜合理施肥和提高钙肥利用率提供参考。【方法】设定6个钙浓度，在设施拱棚内对大蒜进行水培试验。【结果】钙浓度在0—3.0 mmol•L-1内，大蒜的生长量（株高、假茎粗、假茎鲜质量及叶片鲜质量）、色素含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）及气孔导度（Gs）均随钙浓度的升高而增大，当钙浓度在3.0—5.0 mmol•L-1时，这些指标随钙浓度的升高而减小；另外，大蒜叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、硝酸还原酶（NR）活性以及大蒜的根系活力均随钙浓度的升高呈现先增强后减弱的趋势，在3.0 mmol•L-1钙浓度下达到最强，而叶片中丙二醛（MDA）含量的变化趋势与之相反；同时，大蒜蒜薹和鳞茎的鲜质量及N、P、K、Mg的吸收量也在3.0 mmol•L-1钙浓度下最大，而Ca的吸收量与钙浓度呈显著正相关。【结论】水培条件下，对大蒜生长发育最有利的钙浓度为3.0 mmol•L-1。

两个苹果乙烯反应因子MdAP2D4与MdAP2D19的序列分析及原核表达

田义12, 陈可钦1, 安秀红1, 郝红梅2, 刘志3, 丛佩华2, 郝玉金1

中国农业科学. 2013, 46(17): 3635-3642. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.012

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【目的】克隆苹果中的两个ERF（ethylene responsive factor）转录因子，对其序列与表达进行分析；并进一步构建原核表达载体，在大肠杆菌中诱导融合蛋白表达，为解析两基因的抗病功能及作用机制奠定基础。【方法】首先，将抑制性消减杂交筛选到的EST序列进行BLAST比对，根据比对获得的MdAP2D4与MdAP2D19的cDNA序列设计引物进行克隆；然后，利用MEGA4.1软件将两个ERF蛋白与拟南芥的AP2家族蛋白进行聚类分析，对保守的AP2功能域的氨基酸序列进行分析；并进一步利用RT-PCR检测两基因对外源MeJA的响应；最后，将两个基因分别连接到原核表达载体PGEX-4T-1上，利用IPTG对转化的大肠杆菌BL21进行诱导。【结果】MdAP2D4与MdAP2D19两个基因均与拟南芥B3组ERF亲缘关系最近，在叶片中表达较高，都能被外源的MeJA诱导表达。SDS-PAGE检测结果表明，两个基因的融合蛋白均能够被IPTG诱导表达。【结论】 MdAP2D4与MdAP2D19为 B3组ERF转录因子，外源MeJA能够诱导其表达。

刻芽、扭枝和去顶梢对富士苹果枝条导水率、激素含量和花芽形成的影响

李雪薇1, 李丙智1, 刘富庭1, 张林森1, 韩明玉1, 胥生荣2, 张永旺1, 刘航空1

中国农业科学. 2013, 46(17): 3643-3650. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.013

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【目的】研究拉枝后刻芽、扭枝和去顶梢处理对富士枝条导水率、侧芽激素和花芽形成的影响，找出有效的促花措施,为其推广应用提供理论依据。【方法】以3年生矮化中间砧富士（“红富士/M26/新疆野苹果”）为材料，研究拉枝后刻芽、扭枝和去顶梢处理对幼树的枝条导水率、侧芽激素含量、成枝率、成花情况和平均单株产量的影响。【结果】拉枝后进行扭枝、刻芽和去顶梢的综合处理与对照相比使枝条的茎比导水率和叶比导水率分别降低了41.4%和39.1%；使花芽分化期侧芽生长素、赤霉素含量减少,细胞分裂素、脱落酸含量增加；抑制侧枝总长的增长量减小39.7%；成枝率提高32.7%；平均单株成花数和平均单株产量分别提高2.3倍和3.3倍。枝条导水率和侧芽激素的变化最终抑制树势旺长,并促进树体花芽分化。拉枝后刻芽和刻芽加去顶梢均对富士苹果成花具有一定的促进作用,但不如扭枝显著,且拉枝后扭枝和刻芽加去顶梢的综合处理效果最为明显。【结论】富士苹果拉枝后进行刻芽、扭枝和去顶梢的综合处理可以有效抑制树体营养生长,促进花芽分化,使开花数量和平均单株产量提高,有效解决富士幼树拉枝难以成花的生产问题。

地下穴灌对苹果冠下土壤水分分布及叶片水分利用效率的影响

毕润霞, 杨洪强, 杨萍萍, 范伟国, 陈锦璞, 樊树雷, 吴瑞刚

中国农业科学. 2013, 46(17): 3651-3658. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.014

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【目的】探讨地下穴灌技术对苹果树冠下土壤水分分布和叶片水分利用率的影响，明确地下穴灌方法的作用特点。【方法】以8年生苹果树为试材，通过穴贮肥水和地面集中灌溉的比较，研究地下穴灌处理果树冠下土壤水分时空分布，分析苹果叶片光合性能和水分利用效率。【结果】采用地面集中灌溉处理，果树冠下土壤含水量在灌溉后第3天快速下降，土壤水分主要集中于10—30 cm土层，水分分布区呈“盘子状”。采用地下穴灌土壤含水量在灌溉7 d后迅速下降，土壤水分主要集中在40—60 cm土层。地下穴灌使土壤含水量在较长时间内维持最高水平，土壤水分“上少下多”，分布区如正立的“葫芦状”；采用穴贮肥水灌溉处理后，土壤水分主要分布在10—60 cm土层，分布区如“圆筒形”。采用地下穴灌的果树叶片叶绿素含量、光合速率及水分利用率在3种灌溉方式中均最高。【结论】地下穴灌将土壤水分稳定在根系集中分布层，提高了光合速率和叶片水分利用率。

不同装烟方式对烤烟烘烤烟叶品质和安全性的影响

武圣江1, 潘文杰1, 宫长荣2, 耿召良1, 孙福山3, 雷波1, 赵会纳1, 谢已书1

中国农业科学. 2013, 46(17): 3659-3668. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.015

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【目的】探讨装烟方式和烤烟中烟叶品质形成的机理，进一步提高烤烟烘烤烟叶质量和安全性。【方法】研究普通挂竿（T1）、密集挂竿（T2）和散叶插扦（T3）烘烤过程中烟叶水分、类胡萝卜素和叶表提取物组分含量的变化，分析烤后烟叶主要化学成分、中性香味物质、烟气有害成分含量及感官质量的差异。【结果】烘烤中T3处理烟叶失水较慢，48—72 h与T2处理差异显著（P＜0.05）。T3处理烘烤中烟叶β-胡萝卜素与叶黄素含量降幅分别为62.91%和69.45%，大于T1（57.59%、65.19%）和T2处理（57.59%、60.31%），烤后烟叶含量最低。T1和T3处理烤后烟叶腺毛分泌物含量较高，损失率分别为8.82%和10.52%，T2处理含量最低，损失率为54.05%；T3处理烤后烟叶表面烷烃类含量最高，损失率为13.80%，T2处理最低，损失率为58.91%。T3处理烤后烟叶糖碱比值（10.67）较适宜，感官评吸分值（60.75分）和中性香味物质含量最高（1 186.65 μg•g-1）。不同处理烤后烟叶烟气羰基化合物含量大小表现为：T3（1 034.08 μg•cig-1）＜T1（1 144.76 μg•cig-1）＜T2（1 251.19 μg•cig-1），其中T1和T2差异显著（P＜0.05）；烟气酚类物质含量大小表现为：T3（149.93 μg•cig-1）＜T2（157.71 μg•cig-1）＜T1（175.60 μg•cig-1）。T3处理巴豆醛、CO和苯并[a]芘含量最低；T2和T3处理HCN含量较低，且显著低于T1处理（P＜0.05）。【结论】与T1和T2相比，T3处理烘烤中烟叶失水较慢，类胡萝卜素降解较充分，烤后烟叶化学成分更协调，香味物质含量和感官评价分值较高，烟气有害成分含量较低，烤后烟叶质量综合评价最佳。

燕麦发芽前后酚类物质的组成变化及结构鉴定

付晓燕1, 吴茜2, 李书艺2, 肖娟2, 谢笔钧2, 孙智达2

中国农业科学. 2013, 46(17): 3669-3679. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.016

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【目的】对燕麦发芽前后酚类物质的组成变化进行分析，对疑似燕麦蒽酰胺的组分进行结构鉴定。【方法】通过高效液相色谱分析未发芽燕麦、发芽6 d燕麦籽粒、芽和根提取物的多酚组成，利用高效液相色谱与串联四级杆飞行时间质谱仪联用技术（HPLC/Q-TOF-MS）获得燕麦蒽酰胺的精确分子量。【结果】燕麦发芽后籽粒中酚酸的种类和数量明显减少，相对含量由32.14%下降至5%以下，而燕麦蒽酰胺的相对含量由45.52%上升至79.21%。2c、2p、2f、t2和t3是原样和6 d籽粒中共有的主要蒽酰胺，其分子式（分子量）分别为C16H13O6N（315.0753）、C16H13O5N（299.0818）、C17H15O6N（329.0912）、C18H15O5N（325.0968）和C19H17O6N（355.1077），其中t2和t3是发芽过程中含量上升最显著的组分。6 d芽和6 d根提取物中的成分与籽粒存在显著差异，主要组分w6—w10的分子量分别为564.1498、592.1808、494.1781、710.1834和192.0433。【结论】燕麦发芽前后酚类物质的组成产生了很大变化，明确了6种蒽酰胺的结构信息以及4种未知物质的精确分子量，为发芽燕麦的研究提供了新的理论依据。

pH对羔羊背最长肌肌原纤维蛋白热诱导凝胶的影响

倪娜12, 王振宇1, 韩志慧3, 何凡1, 潘晗1, 穆国锋1, 张德权1

中国农业科学. 2013, 46(17): 3680-3687. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.017

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【目的】研究pH对无角陶赛特×小尾寒羊F1代羔羊背最长肌肌原纤维蛋白热诱导凝胶硬度、保水性及微观结构的影响，分析凝胶形成过程中作用力的变化，初步揭示pH对羔羊肉热诱导凝胶形成的影响机制。【方法】以不同pH下肌原纤维蛋白热诱导凝胶的硬度、保水性为指标，确定典型pH（5.0、6.0、7.5），并分析该典型pH下肌原纤维蛋白热诱导过程中的化学作用力、热稳定性变化，以及凝胶微细结构的差异。【结果】3个典型pH下羔羊背最长肌肌原纤维蛋白热诱导凝胶表现出不同的凝胶特性：pH 5.0时，凝胶的保水性最差、微观结构杂乱无序；pH 6.0时，凝胶硬度最低；pH 7.5时，凝胶的保水性、硬度最大且具有致密有序的微观结构。形成凝胶的主要作用力为疏水相互作用，但pH对离子键、氢键具有较大影响，不同pH下凝胶的形成机制存在差异。【结论】pH可通过影响体系的化学作用力，改变蛋白质之间以及蛋白质与水之间的相互作用，形成具有不同保水性、质构特性和微观结构特性的凝胶。

h1-calponin基因对五指山小型猪骨髓间充质干细胞体外成骨分化的影响

何微, 吴添文, 黄雷, 赵为民, 夏颖, 唐芳, 牟玉莲, 李奎

中国农业科学. 2013, 46(17): 3688-3694. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.018

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【目的】通过碱性调宁蛋白（h1-calponin）基因与五指山小型猪骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BM MSCs）成骨分化关系的研究，探讨成骨分化机制。【方法】添加成骨分化液对BM MSCs进行成骨分化诱导，采用茜素红染色的方法鉴定细胞成骨分化的程度；通过定量PCR分析h1-calponin基因及成骨相关基因骨桥蛋白（osteopotin，OPN）、骨钙蛋白（osteocalcin，OCN）、核心结合因子α1（core binding factor a1，Cbfα1）及核心结合因子β（core binding factor beta，Cbfβ）表达谱。【结果】①随着诱导时间的延长，茜素红染色矿化结节逐渐增多；②成骨标志基因OPN和OCN表达趋势一致：诱导0至14 d，基因表达量呈增长趋势，诱导14 d表达量最高，而后下降；成骨相关基因Cbfα1和Cbfβ表达量于第7天达到最高峰，之后逐渐下降，但仍高于诱导前；③h1-calponin基因表达量随着诱导的延续逐渐下降；诱导14—21 d时，该基因基本不表达。【结论】h1-calponin基因的表达与五指山小型猪骨髓间充质干细胞体外成骨分化存在着负相关，可能是成骨分化的负调控基因。

徐淮山羊SCD1基因的克隆和亚细胞定位研究及转基因小鼠的制备

朱才业, 韦光辉, 李伟, 王丹, 郑蒙蒙, 刘志永, 张亚妮, 李碧春

中国农业科学. 2013, 46(17): 3695-3703. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.019

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【目的】克隆徐淮山羊硬脂酰辅酶A脱氢酶1（SCD1）基因的cDNA并分析该基因生物信息学功能。通过EGFP融合蛋白在亚细胞水平定位该基因表达产物，研究该基因在异种动物体内表达情况，探索制备异种转基因动物的可能性及外源基因能否稳定遗传。【方法】采用RT-PCR方法从徐淮山羊脂肪组织中克隆SCD1基因cDNA，进行生物信息学分析，并构建含有增强型绿色荧光蛋白（EGFP）报告基因的融合表达载体pEGFP-C1-SCD1，脂质体（LTX）介导基因转染NHI-3T3细胞，48 h后荧光倒置显微镜下观察基因表达产物的分布，RT-PCR检测mRNA在体外水平的表达。利用睾丸注射法制备转基因小鼠，在F1代和F2代个体DNA水平和蛋白水平上检测目的基因的表达情况。【结果】成功克隆出徐淮山羊SCD1基因的全序列cDNA，大小为1 074 bp，编码357个氨基酸，GenBank登录号为JX854036，徐淮山羊SCD1序列与人、褐家鼠、小家鼠、绵羊、牛和野猪相应编码区的同源性分别为86%、83%、82%、98%、95%、90%，氨基酸序列同源性分别为84%、79%、79%、96%、92%、95%；成功构建了融合表达载体pEGFP-C1-SCD1；RT-PCR检测mRNA表达明显；EGFP-SCD1融合蛋白定位在NIT-3T3细胞质中，与在线软件预测一致；通过尾静脉注射和睾丸注射，该基因可以在小鼠体内暂态表达和持续性表达，且可以稳定遗传。【结论】体外克隆的徐淮山羊SCD1基因cDNA在单细胞水平上表达于细胞质中，在小鼠体内也可以表达。

鸡ApoA5基因的多态性与胆固醇浓度和繁殖性状的关联分析

杜晓惠, 熊婷, 刘俊莹, 张怀勇, 万火福, 朱庆

中国农业科学. 2013, 46(17): 3704-3711. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.020

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【目的】探究ApoA5基因的多态性与胆固醇浓度和繁殖性状之间的关系，为平衡胆固醇浓度与繁殖性状间的关系奠定基础。【方法】试验共记录了434只SD母鸡的繁殖性能、300 d时的血清胆固醇浓度（SCC）和蛋黄胆固醇浓度（YCC），采用PCR-SSCP及PCR-RFLP技术，筛查到ApoA5基因的6个新的SNPs并进行关联分析。【结果】单个SNP的效应比较集中在开产日龄（AFE）和SCC上；由位置靠近、效应一致的SNP2、SNP4和SNP5构建的单倍型，关联分析结果大致与单个SNP相吻合，但更突显了各性状在单倍型组合间的差异，SCC和YCC都较高的H5H8、H4H8、H5H6、H6H6单倍型组合具有较好的繁殖性能，SCC和YCC都较低的H1H5、H1H6和H3H8组合则相反。【结论】ApoA5基因的单倍型SNP2-4-5能够揭示各组合在胆固醇及各繁殖性状间的差异，可以作为提高繁殖性能的分子标记。

鸭发育早期下丘脑-垂体生长轴相关基因mRNA的表达特异性分析

胡艳, 徐文娟, 刘宏祥, 宋卫涛, 宋迟, 陶志云, 单艳菊, 李慧芳

中国农业科学. 2013, 46(17): 3712-3720. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.021

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【目的】选择生长速度不同的高邮鸭和金定鸭为试验模型，3种不同品种鸭胚胎期和出雏早期下丘脑垂体生长轴相关基因的表达规律及其与体重和肝重的相关性。【方法】采用实时荧光定量PCR方法研究鸭13、17、21、25、27胚龄和出雏后7日龄下丘脑生长激素释放激素（growth hormone release hormone，GHRH）与生长抑素（somatostatin，SS）、垂体生长激素（growth hormone，GH）和肝脏生长激素受体（growth hormone receptor，GHR）与胰岛素样生长因子（insulin-like growth factors，IGFs） mRNA的表达规律。【结果】证实鸭下丘脑GHRH与SS、垂体GH和肝脏GHR与IGF-I在13胚龄已有表达；除了SS在鸭发育早期维持一个低表达状态外，其它的4种基因均呈现极显著的品种和时间特异性；除了GH外，发现鸭早期发育过程中GHRH、GHR和IGF-I mRNA的表达受到品种和日龄的交互作用的极显著影响。与鸡以往的研究相比，禽类胚胎期下丘脑垂体生长轴相关基因mRNA的表达存在着种属差异。本试验发现鸭早期发育过程中，体重和肝重的变化也呈现极显著的品种和时间特异性，且与下丘脑垂体相关基因的表达呈现不同程度的线性相关。【结论】结果提示下丘脑垂体生长轴基因 mRNA的表达可能在鸭早期发育过程中发挥着重要作用，遗传背景的差异可以导致鸭发育早期体重的差异生长和相关基因的差异表达。

婚飞对中华蜜蜂性成熟处女蜂王sRNAs表达的影响

吴小波, 王子龙, 石元元, 张飞, 曾志将

中国农业科学. 2013, 46(17): 3721-3728. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.022

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【目的】研究中华蜜蜂（Apis cerana cerana）性成熟处女蜂王在婚飞过程中sRNAs表达变化。【方法】以中华蜜蜂性成熟处女蜂王为试验材料，通过控制部分蜂王在一定区域飞行，并利用高通量测序的方法检测并分析中华蜜蜂性成熟处女蜂王飞行和未飞行之间的sRNAs表达差异。【结果】飞行蜂王和未飞行蜂王均含有丰富的sRNAs，主要分布在22 nt和27—29 nt，但各类sRNA在2种状态的蜂王中分布比例不同；2个文库共有总序列数占2个样品总序列数的92.79%，而且飞行蜂王中的sRNAs种类比未飞行蜂王多；与已知miRNA比对分析，发现飞行蜂王和未飞行蜂王有25个极显著差异表达miRNA，其中只有ame-miR-750在飞行蜂王中上调，其它24个极显著差异表达miRNA在飞行蜂王中下调；有19个差异表达miRNA所对应的11个靶基因在飞行蜂王和未飞行蜂王之间存在表达差异。【结论】中华蜜蜂性成熟处女蜂王在婚飞过程中，体内大量sRNAs表达发生了变化，可能为性成熟处女蜂王正常交配起着重要的生理调节作用。

非变性原位杂交技术在芝麻染色体识别上的探索与应用

刘艳阳, 崔承齐, 梅鸿献, 武轲, 郑永战

中国农业科学. 2013, 46(17): 3729-3735. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.023

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【目的】研究和确定芝麻ND-FISH最优试验条件，并对其在芝麻染色体识别中的可行性进行探索。【方法】以寡聚核苷酸(AC)8为探针，研究不同洗脱强度、酶解时间和杂交时间对ND-FISH的影响，确定芝麻ND-FISH最优试验方案。【结果】芝麻ND-FISH最优方案：制片在浓度100 μg•mL-1 RNase A酶解1 h，探针浓度6 µL（20 ng•µL-1），杂交4 h，4 × SSC/0.2% Tween 20溶液洗脱10 min；18条染色体存在(AC)8杂交信号，其中，14条染色体上存在较强杂交信号，4条染色体上有较弱杂交信号，结合染色体长度及臂比，18条染色体可有效识别。【结论】利用ND-FISH技术、以(AC)8为探针成功识别栽培芝麻的18条染色体。

水培对叶菜型甘薯茎尖营养品质与硝酸盐含量的影响

陈选阳, 张招娟, 郑佳伟, 林羽立

中国农业科学. 2013, 46(17): 3736-3742. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.024

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【目的】研究水培及不同营养液配方、不同N素形态及其比例对叶菜型甘薯茎尖营养品质与硝酸盐含量的影响。【方法】以1/2Hoagland配方（1/2 HL）、4种通用营养液、10种不同N素形态及其比例的营养液水培叶菜型甘薯，研究水培对其茎尖叶片、嫩茎和叶柄的营养品质及硝酸盐含量的影响。【结果】（1）与土壤栽培相比，1/2 HL水培提高了叶菜型甘薯VC、黄酮和硝酸盐含量，对蛋白含量没有显著影响。（2）叶菜型甘薯不同部位硝酸盐含量差异显著，其中嫩茎最高，叶片居中，叶柄最低。（3）不同营养液配方显著影响叶菜型甘薯硝酸盐含量。营养液华南B与1/2HL培养的硝酸盐含量显著高于华南A；园氏配方与土壤栽培相当，二者均极显著低于1/2HL、华南A和华南B。（4）营养液中不同N素形态及其比例对叶菜型甘薯叶片硝酸盐含量影响显著。硝态N提高了硝酸盐含量，而氨态N会减缓水培叶菜型甘薯硝酸盐含量的增加；酰氨态氮可以降低硝酸盐含量。【结论】与土壤栽培相比，水培提高了叶菜型甘薯VC、黄酮和硝酸盐含量，对蛋白质含量没有显著影响。水培营养液中增加硝态N会提高叶菜型甘薯硝酸盐含量，适量氨态N可减缓硝酸盐含量的增加。营养液中酰氨态氮可以降低硝酸盐含量。

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