中国农业科学

利用高通量测序技术发现植物小分子RNA研究进展

卫波,张荣志,李爱丽,毛龙

中国农业科学. 2009, 42(11): 3755-3764 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.001

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小分子RNA是一类长约20～30个核苷酸的非编码RNA分子，其介导的转录后基因调控是植物中的一种新型基因调控机制。它在植物的生长发育和适应外界各种环境胁迫的过程中起着非常重要的作用。植物中小分子RNA数量巨大、种类繁多，而高通量测序技术的出现大大加快了它们的发现过程。本文在简要介绍目前已知植物小分子RNA的类型及特点的基础上，综合阐述近年来利用高通量测序技术克隆和分析植物小分子RNA的研究成果，以期反映当前植物小分子RNA的基因组分布规律、功能和进化等方面的最新研究进展。

水稻AP2/EREBP转录因子响应非生物胁迫的表达谱分析

靳鹏,黄立钰,王迪,吴慧敏,朱苓华,傅彬英

中国农业科学. 2009, 42(11): 3765-3773 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.002

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【目的】了解AP2/EREBP家族基因参与逆境反应分子机理，为水稻抗逆相关基因的克隆及揭示水稻抗逆分子调控机理奠定基础。【方法】采用基因芯片技术分析AP2/EREBP家族基因在水稻幼苗受PEG、低温、高盐、ABA、GA等处理下的表达谱变化，并通过实时定量PCR技术对部分具有明显表达特点基因的胁迫表达谱进行验证。【结果】点制了水稻AP2/EREBP转录因子家族的基因芯片，检测到42个胁迫差异表达的AP2/EREBP基因。实时定量PCR所得结果与基因芯片结果基本吻合，说明芯片结果可靠。两个AP2/EREBP基因对所有胁迫反应相同，其它差异表达的AP2/EREBP基因对不同胁迫反应各不相同。【结论】研究发现两个AP2/EREBP基因在水稻应对外界胁迫反应中起核心分子调控作用；不同差异表达AP2/EREBP基因在水稻响应不同胁迫反应过程中具有相同或者不同的分子应答机理。

赤霉素敏感性不同矮秆基因对小麦胚芽鞘长度和株高的效应

唐娜,姜莹,何蓓如,胡银岗

中国农业科学. 2009, 42(11): 3774-3784 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.003

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【目的】明确赤霉素敏感性不同的矮秆基因对小麦株高和胚芽鞘长度的效应，促进小麦不同矮秆基因的合理利用。【方法】利用分子标记和系谱分析相结合，对中国小麦主产区部分小麦品种及品系中所含的矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8进行分类，结合田间株高和室内胚芽鞘长度调查，比较赤霉素（GA3）敏感性不同的矮秆基因对胚芽鞘长度和株高的效应。【结果】分子标记检测结合系谱分析对129份供试品种进行分类，含有矮秆基因Rht-B1b的小麦品种58份，含有Rht-D1b的24份，含有Rht8的73份。其中35份品种含有2个矮秆基因Rht-B1b和Rht8，16份品种含有Rht-D1b和Rht8。赤霉素敏感性检测发现含有矮秆基因Rht-B1b或Rht-D1b的小麦品种多对赤霉素反应不敏感，含有矮秆基因Rht8的小麦品种多对赤霉素反应敏感，而同时含有2个矮秆基因Rht-B1b+Rht8或Rht-D1b+Rht8的小麦品种绝大多数对赤霉素反应不敏感。赤霉素不敏感的矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b以及同时含有赤霉素不敏感和赤霉素敏感2个矮秆基因的小麦品种（Rht-B1b+Rht8和Rht-D1b+ Rht8）降低株高的效应较大，分别为24.6%、30.4%、28.2%和32.2%，而赤霉素敏感的矮秆基因Rht8降低株高的效应为14.3%。赤霉素不敏感的矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b以及Rht-B1b+Rht8和Rht-D1b+Rht8在降低株高的同时，也缩短了胚芽鞘长度，其效应分别为25.4%、31.3%、28.4%和31.3%，而赤霉素敏感的矮秆基因Rht8缩短胚芽鞘长度的效应较小，仅为6.0%。【结论】以上分析结果表明，赤霉素不敏感的矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b在降低株高的同时也限制了胚芽鞘的伸长，不适于旱地小麦改良利用，而赤霉素敏感的矮秆基因Rht8既降低了株高又不影响胚芽鞘长度，是旱地小麦改良中比较理想的矮秆基因。

小麦类CTR1基因的克隆和特性分析

秘彩莉,温小杰,张学勇,刘旭

中国农业科学. 2009, 42(11): 3785-3794 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.004

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【目的】克隆小麦类CTR1基因（TaCTR1），研究其在各种胁迫条件下的表达、亚细胞定位和过量表达TaCTR1对转基因烟草耐盐性的影响。【方法】利用RACE结合RT-PCR技术克隆TaCTR1，利用半定量RT-PCR研究TaCTR1在各种非胁迫及ABA处理条件下的表达，通过烟草转化研究过量表达TaCTR1对转基因植株耐盐性的影响。【结果】TaCTR1全长2 635 bp，编码759个氨基酸，在其羧基端有一个非常保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域，该结构域含有ATP结合位点和一个钙调素结合位点；TaCTR1与其它植物中CTR1的氨基酸序列同源性较高。TaCTR1的表达受NaCl和干旱胁迫的诱导，当用30μmol?L-1 ABA对小麦幼苗进行处理时，TaCTR1的表达受到抑制，当将小麦幼苗转移至无ABA的Hoagland培养液时，TaCTR1的表达又逐渐升高。利用洋葱表皮细胞进行瞬时表达显示TaCTR1可能定位于细胞质膜。过量表达TaCTR1的转基因烟草植株耐盐性下降。【结论】 TaCTR1是小麦中克隆的第一个CTR1基因，TaCTR1:GFP可能定位于细胞质膜，过量表达TaCTR1的烟草植株耐盐性下降说明TaCTR1是植物耐盐信号传导途径的负调控因子。

基于Meta分析的大豆百粒重的QTLs定位

齐照明,孙亚男,陈立君,郭强,刘春燕,胡国华,陈庆山

中国农业科学. 2009, 42(11): 3795-3803 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.005

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【目的】百粒重是控制大豆产量性状的主要数量性状,对大豆产量性状进行基因定位具有重要的研究和应用价值。现有百粒重QTL定位结果分散,需选择合适的公共图谱,整合前人的研究结果,使其真正应用到实践中。【方法】以2004年发布大豆公共遗传连锁图谱soymap2为参考图谱,将近20年不同试验中的大豆百粒重的QTLs进行映射整合,构建百粒重QTL综合图谱。利用BioMercator2.1的映射功能将国内外常用的大豆图谱上的百粒重QTLs通过公共标记映射整合到大豆公共遗传连锁图谱soymap2上,并利用Meta分析,通过对比已经报道的QTLs的95%的置信区间来推断QTL位置,从而提取真正有效的QTL标记。【结果】在已经发表的文献中共找到65个百粒重QTLs定位信息,其中有53个QTLs定位区间与公共图谱有共有标记,包括36个增效效应的QTLs和17个减效效应的百粒重QTLs,共得到12个QTL簇,通过Meta分析,发掘出6个增效效应和6个减效效应的百粒重“通用QTLs”及其连锁标记。【结论】本研究得到的“通用QTLs”其置信区间最小可达到1.52 cM,为辅助选择分子标记、QTL精细定位以及数量性状基因的克隆奠定基础。

应用RNA干扰技术创造低脂肪氧化酶活性大豆新种质

马建,张君,曲静,王云鹏,魏益凡,王丕武

中国农业科学. 2009, 42(11): 3804-3811 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.006

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【目的】通过RNA干扰技术抑制大豆籽粒中脂肪氧化酶基因表达,改良大豆品质,创造优良大豆新种质,探索大豆品质育种新途径。【方法】采用RT-PCR技术克隆大豆籽粒脂肪氧化酶基因（Lx1、Lx2、Lx3）核心保守序列357 bp片段,通过重组PCR构建大豆脂肪氧化酶基因RNA干扰表达载体,利用花粉管通道法转化大豆品种吉农18。【结果】获得了12个转基因株系,其中10个株系发生明显变化,SDS-PAGE电泳和脂肪氧化酶活性测定表明转基因植株籽粒中脂肪氧化酶活性明显降低,平均减低64.2%;经近红外谷物分析仪测定,转基因植株脂肪含量平均提高0.8%～1.5%,总蛋白含量降低1.2%～3.0%;RT-PCR结果表明转基因株系中脂肪氧化酶mRNA积累受到明显抑制。转基因植株2代及3代检测结果表明,转基因植株脂肪氧化酶活性均明显降低,脂肪含量均有所提高。【结论】应用RNA干扰技术可有效的抑制大豆籽粒中脂肪氧化酶基因表达,降低脂肪氧化酶活性,提高大豆油份含量,改良大豆品质,创造优良大豆种质。

谷子品种资源微量元素硒和蛋白质含量的测定与评价

刘三才,朱志华,李为喜,刘方,李燕,黄蓉

中国农业科学. 2009, 42(11): 3812-3818 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.007

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【目的】对中国谷子地方品种资源进行硒和蛋白质含量的测定与评价,以了解谷子品种资源中硒和蛋白质含量的变异及其与地理分布的关系,为谷子种质创新和育种提供基础。【方法】硒和蛋白质含量测定分别采用氢化物原子荧光法和微量凯氏定氮法。【结果】①中国谷子地方品种资源硒含量平均53.3 μg?kg-1,变异范围20.8～89.2 μg?kg-1;蛋白质含量平均15.8%,变异范围11.01%～20.77%。②不同生态区的材料硒和蛋白质含量存在明显差异,西北内陆和黄土高原来源的品种硒含量分别排列第一和第二,以下依次是东北平原、华北平原,最低是内蒙古高原;不同生态区来源的品种蛋白质含量排列次序与硒的排列较为一致,依次为西北内陆、黄土高原、华北平原、东北平原和内蒙古高原。③2个品质性状的相关分析表明,硒和蛋白质含量存在一定的正相关性,相关系数为0.534,且达到极显著水平。④硒含量与谷子粒色相关联,相联系数为0.385,达到0.05的显著水平,红粒谷子硒含量明显高于黄、青、褐等粒色的品种。【结论】谷子品种资源的硒和蛋白质含量存在较为丰富的遗传变异,在鉴定评价基础上,筛选出了一批品质优异的谷子种质资源,为富硒和高蛋白优质品种的培育和种质创新奠定了基础。

十字花科植物中低芥酸野生种的发掘和FAE1基因的功能验证

武玉花,吴刚,肖玲,曹应龙,卢长明

中国农业科学. 2009, 42(11): 3819-3827 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.008

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【目的】发掘低芥酸野生种,并探明这些野生种的低芥酸遗传机理。【方法】本研究采用同源序列法从野生种和甘蓝型油菜中分离FAE1序列。用酵母系统异源表达野生种的FAE1。用气相色谱法分析脂肪酸组成。【结果】比较FAE1序列发现5个野生种的FAE1序列与甘蓝型油菜的FAE1同源性高于85%。分析它们编码的蛋白质序列,发现5个野生种在第282位氨基酸残基处都是丝氨酸,而且与酶活性相关的氨基酸残基（Cys223、His302、His387、His391和His420）都没有发生突变,这些特征与报道的高芥酸油菜品种相同,不同于低芥酸油菜。Western Blot分析发现野生种的FAE1都在酵母系统中获得了表达,转化诸葛菜和荠菜FAE1的酵母并未合成长链脂肪酸,而转化新疆野芥、新疆白芥和菘蓝的FAE1的酵母都有微量长链脂肪酸的合成。【结论】诸葛菜和芥菜确为低芥酸野生种,而且其低芥酸性状源于FAE1编码产物的失活。

基于模型和GIS的小麦空间生产力预测研究

石晓燕,汤亮,刘小军,曹卫星,朱艳

中国农业科学. 2009, 42(11): 3828-3835 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.009

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【目的】准确预测区域小麦生产力,可以为农业生产的定量评价、环境变化影响的评估等提供关键技术支持。【方法】基于课题组研制的小麦生长模拟模型,探讨生长模型在区域化应用过程中升尺度连接的方法,进一步将模型与GIS相耦合,建立小麦区域生产力预测模拟模型;并以江苏省2000年小麦产量的区域模拟为例,借助GIS技术完成了气象、土壤特性、管理措施等模型基本输入数据的空间栅格化预处理,通过将研究区域划分为许多均质栅格,解决了研究区域内环境条件的空间变异,实现了小麦生产力的区域模拟;并将江苏省内的栅格模拟产量空间变异图和平均模拟结果同实际产量变异和统计产量进行了比较。【结果】模型模拟的产量空间分布图可以较好的反映江苏省区域内实际小麦产量的变化规律,通过归并得到的江苏省县市平均产量与统计产量的均方根差为496.48 kg?hm-2。【结论】表明基于模型和GIS对不同生态条件下的小麦生产力进行模拟,具有较好的可行性。

基于Fisher判别分析的玉米叶部病害图像识别

王娜,王克如,谢瑞芝,赖军臣,明博,李少昆

中国农业科学. 2009, 42(11): 3836-3842 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.010

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【目的】利用计算机视觉技术实现玉米叶部病害的自动识别诊断。【方法】在大田开放环境下采集病害图像样本,综合应用基于H阈值分割、迭代二值化、图像形态学运算、轮廓提取等算法处理病害图像,抽取病斑,提取病害图像的纹理、颜色、形状等特征向量,采用遗传算法优化选择出分类特征,并利用费歇尔判别法识别普通锈病、大斑病和褐斑病3种玉米叶部病害。【结果】研究中提取了墒、相关信息测度、分形维数、H值、Cb值、颜色矩、病斑面积、圆度、形状因子等28个特征向量,利用遗传算法优选出H值、颜色矩、病斑面积、形状因子等4个独立、稳定性好、分类能力强的特征向量,应用费歇尔判别分析法识别病害,准确率达到90%以上。【结论】综合运用数字图像处理技术、图像纹理、颜色、形状特征分析方法、遗传算法、费歇尔判别分析方法可以有效识别基于田间条件下采集的病害图像,为田间开放环境下实现大田作物病虫害的快速智能诊断提供借鉴。

基于形态模型的棉花（Gossypium hirsutum L.）虚拟生长系统研究

周娟,周治国,陈兵林,孟亚利

中国农业科学. 2009, 42(11): 3843-3851 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.011

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【目的】基于棉花形态器官形成过程的定量描述,模拟棉花三维生长过程,为虚拟棉作研究提供技术基础。【方法】基于2005－2006年棉花品种、播期、氮素、水分和DPC化控试验,将系统分析方法和数学建模技术应用于棉花植株的形态建成,通过对棉花形态数据的定量分析,构建了棉花形态建成模型,主要包括：主茎叶长宽、主茎叶柄长、主茎节间长粗、果枝叶长宽、果枝叶柄长、果节长粗以及棉铃高度和直径等模型。结合OpenGL技术,在Visual C++6.0平台上实现了棉花虚拟生长系统VGSC（virtual growth system for cotton）。【结果】棉花形态模型采用Logistic方程描述各器官尺寸随GDD（生长度日,℃?d）、氮素、水分及DPC的动态变化过程,利用2006年的试验数据对模型进行检验,棉花主茎叶长宽、主茎叶柄长、主茎节间长粗、果枝叶长宽、果枝叶柄长、果节长粗以及棉铃高度和直径的观测值与模拟值的根均方差分别为0.85、0.82、0.87、0.57、0. 086、0.65、0.74、0.8、0.73、0. 016、0.36和0.4 cm,模型预测性好。此外,以NURBS（non-uniform rational B-spline, 非均匀有理B样条）曲面模拟棉花叶片及棉铃形状,以圆柱体实现茎（节）可视化表达,构建的虚拟生长系统主要包括模型库、数据库和人机界面。【结论】用户输入系统所需的相关参数值,就可较好地模拟显示棉花器官、个体和群体的三维动态生长过程。

中国大豆研发体系现状研究

彭卓

中国农业科学. 2009, 42(11): 3852-3862 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.012

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【目的】分析中国大豆研发体系现状,研究体系设置的合理性以及存在问题。【方法】采用专家研讨会、问卷调研、实地访问和案例调查相结合的方法,经过专家座谈、预调研、正式调研、电话回访、实地访谈、补充调研等过程,将获得的大样本数据与统计资料相结合进行规范的统计和分析研究。【结果】中国的大豆研发体系由大豆研究体系和大豆产业技术研发体系组成。中国的四级大豆研究体系主体是由国家级12个、省级76个、地（市）级50个、县级和其它类型（公司、协会）46个,共184家研究机构组成。中国已初步建成的大豆技术研发体系,是以国家农业部、科学技术部、发展和改革委员会、各省级政府为主,其中农业部投入最大,建立的机构最完备。【结论】实际运行过程中,形成了政府主导,逐步多元化投资大豆研发的局面,大豆育种研发一直是经费投入最多的领域。

大麦籽粒蛋白质含量预测模型

徐寿军,杨恒山,范富,王云,许如根,庄恒扬

中国农业科学. 2009, 42(11): 3863-3870 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.013

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【目的】构建大麦蛋白质含量预测模型,为建立大麦生产管理决策支持系统奠定基础。【方法】通过定量分析不同品种和氮肥处理大麦氮素吸收、积累、分配和转移的变化过程,建立了大麦花前氮素积累及分配和花后氮素吸收转移动态模型。模型利用抽穗期植株临界含氮量来表达氮素最大积累量,引入叶片潜在分配指数和茎鞘潜在分配指数2个品种遗传参数来区别不同品种在器官间的氮素分配差异,采用Richards方程来描述大麦花前氮素积累动态变化;采用指数函数方程来描述叶片氮的转移量随叶面积指数的动态变化以及籽粒从土壤中吸收的氮量随干物重的动态变化;采用非线性函数方程描述茎鞘和穗部的氮浓度随生理发育时间的动态变化。利用独立的观测资料对所构建的模型进行了检验。【结果】利用不同品种、氮肥、播期和种植地域试验数据检验模型,结果表明,大麦籽粒蛋白质含量模拟值与观测值的绝对预测误差为0.04%～1.27%,RMSE为0.20%～0.72%。精度良好。【结论】模型将经验性与机理性有机结合,具有较好的可靠性。

外源CaCl2预处理对高温胁迫烟草叶片光合作用的影响

谭伟,李庆亮,罗音,王玮,杨兴洪

中国农业科学. 2009, 42(11): 3871-3879 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.014

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【目的】研究喷施不同浓度CaCl2对高温胁迫下烟草叶片光合荧光特性及活性氧清除酶系统的影响,探讨外源Ca2+对高温胁迫下烟草叶片光合作用的保护机制。【方法】以烟草品种K326为材料,喷施0、10、20、30 mmol?L-1CaC12,43℃高温处理2 h,测定处理前后及恢复1 d 后烟草叶片光合速率、叶绿素荧光诱导动力学曲线、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H2O2)含量和抗氧化酶活性等生理指标。【结果】高温胁迫下,CaCl2处理缓解了净光合速率(Pn)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)的降低程度。施钙显著缓解了PSII反应中心电子传递受阻程度和放氧复合体受破坏的程度,使PSII维持较高的活性。施钙明显激活了高温胁迫下烟草叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,减少了H2O2的积累;膜脂过氧化产物MDA含量显著降低。以喷施20 mmol?L-1 CaCl2时,烟草叶片的抗氧化酶活性较高,光合活性最高。【结论】施钙增强了烟草叶片抗氧化酶活性,H2O2的积累降低,从而减轻了高温胁迫对烟草叶片PSII反应中心和放氧复合体(OEC)的破坏,提高了烟草叶片的耐热性。

酵母提取物诱导重组大肠杆菌合成HrpNEcc蛋白的研究

张姝,王敏,韩梅琳,陈强,马荣才,高俊莲

中国农业科学. 2009, 42(11): 3880-3887 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.015

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【目的】HrpNEcc蛋白是一种起细胞信号作用的蛋白激发子,通过激活植物遗传系统的多基因表达调控,诱导植物的广谱抗病性、驱虫性和抗逆性,促进植物生长发育,因此在农业生产中具有重要意义。在hrpNEcc重组大肠杆菌高密度发酵廉价诱导剂的筛选工作中,偶然发现不添加任何外源诱导剂的TB培养基对照处理也有HrpNEcc蛋白合成。本研究旨在找出引起对照处理中HrpNEcc蛋白合成的诱导因子,并研究诱导因子的来源和含量对HrpNEcc蛋白合成的影响。【方法】摇瓶发酵培养重组大肠杆菌,离心收集菌体,用考马斯亮蓝染色法测定菌体总蛋白,SDS-PAGE检测目的蛋白条带,并结合Bandscan软件计算出HrpNEcc蛋白含量。【结果】在不添加任何外源诱导剂的情况下,用TB培养基发酵生产重组大肠杆菌E. coli BL21(DE3)/pET30a(+)hrpNEcc,HrpNEcc蛋白最高产量可达301.45 mg?L-1,比在IPTG诱导下,用LB培养基发酵生产的HrpNEcc蛋白产量提高72.43%。进一步研究证实,TB培养基中的酵母提取物（yeast extract）含有某些诱导因子能够诱导hrpNEcc基因表达合成HrpNEcc蛋白,并且hrpNEcc的表达水平随酵母提取物来源和浓度的不同而存在较大差异。【结论】在不添加任何外源诱导剂的情况下,高含量的酵母提取物诱导重组大肠杆菌hrpNEcc表达合成HrpNEcc蛋白,但其诱导机制还有待进一步研究。

福建省柑橘黄龙病危害及其流行规律研究

谢钟琛,李健,施清,谢文龙,杨建榕,陈跃飞,钟连生

中国农业科学. 2009, 42(11): 3888-3897 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.016

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【目的】全面了解柑橘黄龙病（Citrus Huanglongbing,简称HLB）在福建省的危害分布及其流行情况,有效指导HLB的防控。【方法】对全省48个县（市、区）及245个柑橘主产乡镇HLB虫媒柑橘木虱（Diaphorina citri）分布及HLB的危害进行调查,以PCR（polymerase chain reaction,PCR）方法对采集的斑驳黄化柑橘叶片、红鼻果进行确证性检测,分析HLB的危害流行规律,并应用滑动相关分析筛选影响HLB流行的气象要素。【结果】全省各县及柑橘主产乡镇均可查到柑橘木虱和HLB病株（最北N28°07′、海拔最高880 m）,HLB危害程度为平均发病率16.59%,主栽品种间感病性差异显著,排序为宽皮桔＞甜橙类＞柚类;HLB发病率与果园纬度、海拔、坡度呈显著负相关;在南亚热带气候区的长泰县（N24°07′）,HLB田间发病率仅与临近2年春季气候有关,推测HLB潜伏期为6～18个月,同时春梢期日照、幼果期湿度与HLB发病率呈极显著正、负相关,“春旱”为HLB流行性气候;柑橘红鼻果、斑驳黄化叶片的HLB病原Nested-PCR检出率分别为93.8％、73.1％,前者可靠性优于后者,二类症状均可视为HLB的典型症状。【结论】福建境内的柑橘产区均有HLB病原与柑橘木虱的分布。若春季遇严重干旱HLB就有局部爆发的可能。柑橘红鼻果可作HLB田间诊断依据。

香蕉穿孔线虫观赏植物种群对香蕉的致病性研究

秦丹,谢辉,裴艳艳,徐春玲,韩玉春,黄春晓,李云

中国农业科学. 2009, 42(11): 3898-3903 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.017

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【目的】为了明确香蕉穿孔线虫（Radopholus similis）观赏植物种群对香蕉（Musa spp.）的致病性。【方法】通过室内盆栽接种测试的方法,研究侵入中国的6个香蕉穿孔线虫观赏植物种群对大蕉、粉蕉、皇帝蕉和巴西蕉的幼苗的致病性。【结果】供试的6个香蕉穿孔线虫观赏植物种群都能明显侵染大蕉、粉蕉和皇帝蕉,并显著抑制大蕉、粉蕉和皇帝蕉的生长;只有2个种群对巴西蕉表现为弱致病,对其生长有一定的抑制。【结论】侵入中国的6个香蕉穿孔线虫观赏植物种群普遍对大蕉、粉蕉和皇帝蕉有明显的致病性,少数种群对巴西蕉有一定的致病作用。

基于GIS的小麦-豌豆间作对麦长管蚜种群空间格局的影响

周海波,陈林,陈巨莲,程登发,刘勇,孙京瑞

中国农业科学. 2009, 42(11): 3904-3913 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.018

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【目的】通过系统调查小麦-豌豆不同间作模式下麦长管蚜的种群密度,研究麦田生物多样性对麦长管蚜空间分布格局的影响。【方法】利用地理信息系统方法,结合传统空间分布分析方法,分析了Kriging-空间插值图、聚集度指标、Iwao的M *-m回归模型和泰勒指数回归模型。【结果】2种分析方法均表明：在麦田不同间作模式下,麦长管蚜的空间分布主要为聚集分布;但豌豆与小麦分别以2﹕2、2﹕4、2﹕6、2﹕8行间作模式情况下聚集度有所差异：2﹕2模式＞2﹕6模式＞2﹕4模式＞小麦单作＞2﹕8模式;由基于GIS的Kriging空间插值种群变化模拟图得知：起初麦长管蚜主要分布在麦田的周围,逐步向麦田中部扩散;在麦长管蚜发生的高峰期,形成了许多聚集中心,主要集中在小麦单作和2﹕2模式小区中,且小麦单作的蚜量极显著高于其它间作模式（P＜0.01）。【结论】麦田合理生物多样性可以有效控制麦长管蚜种群的增长,但并不能改变其种群格局的变化趋势。

有害软体动物条华蜗牛（Cathaica fasciola）假死性的研究

张民照,雨,王雪莹,蔡雪,张志勇

中国农业科学. 2009, 42(11): 3914-3921 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.019

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【目的】研究条华蜗牛假死习性,探讨体重、温度、光照和取食等因素对假死性的影响。【方法】触碰蜗牛眼触角、唇触角、头部及按压尾部和螺壳,记录各部位从收缩到恢复原状的假死时间,研究蜗牛体重、环境温度、光照强度、饥饿和取食等对假死性的影响。【结果】条华蜗牛假死时间随体重、光照强度和饥饿时间的增加而延长,随温度和取食时间的增加而减少。体重与假死时间呈极显著正相关（P＜0.0001）。三体重组（Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ）各部位假死时间在30～40℃和取食48 h分别极显著短于相应10℃和12 h的（P＜0.01）。在最低强度的白炽灯光（37.8 lx）下,假死时间（除体重组V唇触角外）都极显著短于最高光强（4 310 lx）的,相同光照强度不同光质对假死性也有一定影响。饥饿72 h后假死时间极显著长于12 h的。【结论】刺激某些部位,条华蜗牛可表现出假死性,但假死时间与体重、温度、光照强度、取食与否有关。

有机物料对红壤几种形态碳氮及酸度的影响

练成燕,张桃林,王兴祥

中国农业科学. 2009, 42(11): 3922-3932 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.020

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【目的】为合理施用有机物料调节土壤碳、氮以阻控土壤酸化,对有机物料施入红壤后土壤几种形态碳、氮及酸度变化进行了研究,并分析了相关关系。【方法】通过室内恒温培养试验研究了添加3种有机物料（稻草、紫云英和猪粪）后红壤中铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、可溶性有机氮（WSON）、可溶性有机碳（WSOC）、微生物量碳（SMBC）、微生物量氮（SMBN）和土壤pH动态变化。【结果】与对照相比,添加有机物料均提高了土壤WSOC、SMBC和pH,且有机物料添加量越大,增幅越大。猪粪处理中土壤NH4+-N、NO3--N和WSON含量显著增加;而稻草和紫云英处理中土壤NO3--N和WSON含量下降,NH4+-N含量没有显著变化。施用稻草和紫云英7～14 d左右,土壤pH达到最大值,随后逐渐下降趋于平衡;而施用猪粪后土壤pH立即升高,随后逐渐下降趋于平衡。84 d培养试验结束时,与对照相比,猪粪、稻草和紫云英处理的土壤pH分别平均增加了0.26、0.23和0.09。几种有机物料处理中,土壤pH与SMBC和WSOC均存在显著的正相关关系。稻草和紫云英处理中,土壤pH与WSON和NO3--N之间存在显著负相关性,而猪粪处理中pH与WSON和NO3--N相关性不显著。【结论】施用有机物料能够显著提高红壤WSOC、SMBC和pH,其中酸度改良效果猪粪>稻草>紫云英;土壤碳、氮动态与土壤pH变化紧密相关,且相关性与有机物料的性质有关。

中国典型农田土壤磷素演化对长期单施氮肥的响应

曲均峰,李菊梅,徐明岗,戴建军,高静

中国农业科学. 2009, 42(11): 3933-3939 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.021

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【目的】探讨中国典型土壤长期单施氮肥对土壤全磷和Olsen-P磷的影响。【方法】以土壤肥力与肥料长期定位试验为基础,应用常规化学分析法和数学统计方法,分析不同气候、不同耕作制度下15年单施氮肥（每季作物的施氮量为150 kg?hm-2）处理对6种典型土壤全磷和Olsen-P含量变化的影响。【结果】在长期单施氮肥条件下,耕作土壤全磷含量和土壤Olsen-P均呈下降趋势,全磷含量下降幅度为2.7%～25.0%。单施氮肥全磷含量下降幅度大于不施肥。Olsen-P含量下降有一定阈值,阈值大约为4 mg?kg-1。土壤Olsen-P含量下降率比全磷高几倍。耕层Olsen-P含量（y）与土壤磷素表观平衡（x）相关方程为y=0.0005x+3.9986,相关方程斜率很小,表明Olsen-P含量基本不受磷素表观平衡影响。【结论】长期单施氮肥加速了土壤全磷和Olsen-P的减少速度,其中全磷含量较低的土壤其下降幅度更大。

耕层施磷对土壤剖面深层累积NO3--N运移及后效的影响

袁丽金,巨晓棠,刘新宇,张丽娟,王珏

中国农业科学. 2009, 42(11): 3940-3946 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.022

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【目的】在华北平原,研究前茬小麦耕层施磷对土壤深层累积NO3--N运移及后效的影响。【方法】采用15N微区注射技术,耕层设3个不同的施磷水平,布置田间微区试验,将15N标记于110 cm土层处。【结果】在该试验条件下,小麦收获后标记15N在土壤中的残留量为P60处理＜P120处理＜P0处理,且发生垂直运移,向上层土壤运移了50 cm,向下移动了70 cm,累积峰出现在120～140 cm土层,较标记位置下移了30 cm。玉米收获后, 15N主要分布在100～180 cm土层,累积峰在小麦季基础上又向下移动了20 cm。玉米能利用前茬残留于土壤深层的15N,P0、P60、P120处理15N的利用率分别为1.2%、2.5%、2.2%。前茬施磷对后作玉米下层根系发育仍有促进作用,增加了80～150 cm土层根长密度和根干重比例,提高了施磷处理对残留15N的利用率。【结论】前茬耕层施磷仍影响土壤深层累积NO3--N后效,促进后作玉米中下层根系发育,提高深层氮素利用率,进而减少其在土壤剖面中的残留。

宁夏灌区农业非点源污染负荷估算方法初探

杨淑静,张爱平,杨正礼,杨世琦

中国农业科学. 2009, 42(11): 3947-3955 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.023

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【目的】建立适合中国灌区农业氮、磷流失污染负荷估算方法,以简便有效的方法定量计算灌区农业非点源污染水平。【方法】应用Johnes输出系数法对灌区的农业氮、磷流失进行估算。根据宁夏灌区特点对Johnes模型进行了改进,增加了灌溉因子。【结果】经计算,2006年宁夏灌区总氮量（TN）的灌溉因子为0.9556,总磷量（TP）为0.8776;根据传统Johnes模型计算得到,2006年宁夏灌区TN负荷为20 296.29 t,TP为1 092.02 t,而改进模型计算得到的2006年宁夏灌区TN负荷为19 395.33 t,TP为958.30 t。与传统模型计算结果相比,改进模型TN负荷的相对误差减小了5%,TP减小了13%。【结论】改进模型的计算结果比传统Johnes模型更加接近宁夏灌区的实际污染情况,改进模型在灌区具有一定的适用性。

外源木炭对异丙隆在土壤中吸附-解吸的影响

田超,王米道,司友斌

中国农业科学. 2009, 42(11): 3956-3963 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.024

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【目的】研究除草剂异丙隆在木炭上的吸附-解吸规律,探讨外源木炭对减少异丙隆从土壤中流失的作用机制,为土壤-水环境中农药的污染防治提供依据。【方法】采用振荡平衡法,研究了异丙隆在5个不同粒径木炭和3种不同类型土壤中的吸附-解吸特征。【结果】异丙隆在木炭和土壤中的吸附-解吸均符合Freundlich方程。木炭对异丙隆有很强的吸附能力,木炭粒径越小,对异丙隆的吸附能力越强。添加木炭能够显著提高土壤对异丙隆的吸附量,木炭添加量越多,异丙隆吸附量越大,木炭添加量与异丙隆吸附量呈显著正相关（相关系数r=0.9568**）。异丙隆在木炭和土壤中的解吸过程均存在明显的滞后效应,且这种滞后效应随着木炭添加量的增大而逐渐加强。环境扫描电镜（ESEM）分析显示,木炭具有疏松多孔结构,对异丙隆具有较强的物理吸附能力。红外光谱（FTIR）分析结果表明,异丙隆可能通过氢键或范德华力与木炭结合。【结论】以木炭作为人工添加吸附剂可有效地减少异丙隆从土壤中的流失。

紫茎泽兰入侵对土壤微生物、酶活性及肥力的影响

李会娜,刘万学,戴莲,万方浩,曹远银

中国农业科学. 2009, 42(11): 3964-3971 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.025

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【目的】通过比较外来植物紫茎泽兰不同入侵程度样地的土壤微生物、酶活性及肥力变化,以期揭示外来植物入侵对土壤生态的影响机制。【方法】本文采用传统培养的方法研究了紫茎泽兰对入侵地土壤微生物群落的结构变化;比较了入侵对8种土壤肥力因子和3种土壤酶活性的影响。【结果】紫茎泽兰入侵提高了土壤有机质、NO3--N、NH4+-N、有效磷、有效钾和土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的含量。重度入侵生境中铵态氮含量最高达53.00 mg?kg-1,分别是空白对照土、混生当地植物土和单一当地植物土的14.1、9.9和5.9倍。脲酶含量在重度为2.87,显著高于当地植物区,并为空白区的3.9倍。培养结果表明紫茎泽兰入侵提高了土壤自生固氮菌、氨氧化细菌和真菌的数量。【结论】紫茎泽兰改变了入侵地土壤微生物群落结构和功能,暗示着微生物的改变引起土壤酶活性的改变进而影响了土壤肥力,形成对自身生长有利的微生态环境以利于入侵扩张。

不同栽培制度温室土壤养分和微生物群落的动态变化

张雪艳,刘军,田永强,郭文忠,高丽红

中国农业科学. 2009, 42(11): 3972-3979 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.026

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【目的】评价连作8年黄瓜的温室土壤在采用不同栽培制度后对土壤养分和微生物群落的动态影响。【方法】利用盆栽方式进行连续4年不同栽培制度试验,采取常规的化学分析和选择性培养基方法分析不同栽培制度下各栽培茬口土壤养分和微生物组成动态变化。【结果】采用不同栽培制度连续处理4年后,所有处理EC、pH、全氮和速效养分含量均低于试验开始时本底值并呈缓慢下降的趋势;夏季填闲青蒜处理的EC、pH、全氮、速效氮、速效磷与对照差异显著。夏季填闲青蒜和轮作的栽培制度在第2、3年均显著降低土壤速效养分含量,显著改变了微生物的组成,增加了B/F值,降低了土壤尖孢镰刀菌的数量,显著增加了秋冬茬黄瓜产量。【结论】夏季填闲青蒜和轮作栽培制度能够连续4年持续改善连作土壤的质量,对连作土壤有一定修复效果,但这种效果随着处理年限的延长呈减缓趋势。

甘蓝显性雄性不育基因CDMs399-3紧密连锁的分子标记

张新梅,武剑,郭蔼光,张慧,方智远,王晓武

中国农业科学. 2009, 42(11): 3980-3986 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.027

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【目的】筛选与甘蓝显性雄性不育基因CDMs399-3紧密连锁的分子标记。【方法】以甘蓝显性核不育为不育源转育获得的芥蓝BC4分离群体226个单株为试材,利用SRAP、SSR技术结合集群分析法筛选与CDMs399-3紧密连锁的分子标记。【结果】获得8个SRAP、1个SSR和1个SCAR标记与不育基因连锁,最近的双侧翼标记ENA14F-CoEm7R和8C0909,连锁距离分别为0.53和2.55 cM,并将侧翼标记ENA14F-CoEm7R转化为SCAR标记。【结论】本研究丰富了与CDMs399-3连锁的分子标记,获得多个紧密连锁的标记为该不育基因标记辅助转育和进一步精细定位奠定了良好的基础。

甘蓝型油菜白花性状的主基因+多基因遗传分析

田露申,牛应泽,余青青,郭世星,柳丽

中国农业科学. 2009, 42(11): 3987-3995 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.028

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【目的】对甘蓝型油菜白花性状进行量化观察,研究其数量遗传特性,为育种利用提供理论依据。【方法】利用扫描仪和颜色提取软件对油菜新鲜花瓣进行处理,获得花瓣颜色特征值（CIE RGB值）,选择能反映花瓣颜色差异的B值,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对甘蓝型油菜杂交组合（HW243×HZ21-1和HW243×中油821）的P1、P2、F1、B1、B2和F2世代群体进行分析。【结果】甘蓝型油菜白花性状表现为一数量性状,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因作用为主,多基因的作用相对较小。两对主基因的加性、显性和上位性效应均具有较大的作用。在F2群体中主基因的遗传率为96.94%和95.83%,多基因遗传率为3.93%和2.47%;在B1群体中主基因的遗传率为54.58%和49.57%,多基因遗传率分别为35.64%和46.9%;在B2群体中主基因的遗传率为98.14%和97.67%,多基因遗传率分别为0.98%和2.06%。【结论】甘蓝型油菜白花性状具有数量性状的遗传特性,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因效应为主,多基因效应相对较小。主基因的遗传力较高,受环境影响较小。

与茄子果皮颜色相关联的AFLP及SCAR标记

廖毅,孙保娟,孙光闻,刘厚诚,李植良,黎振兴 ,汪国平,陈日远

中国农业科学. 2009, 42(11): 3996-4003 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.029

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【目的】寻找与茄子皮色或果皮花青素合成相关基因连锁的分子标记,检验混合品系法（bulked lines analysis）在筛选分子标记中的应用。【方法】采用AFLP技术,以具有不同果皮颜色的茄子及近缘种为材料,采用单株检测和混合品系法分别筛选与茄子果皮颜色相关基因连锁的分子标记。【结果】对58份高代自交系材料进行单株检测（亲缘关系分析）,筛选到了1个与茄子紫红、紫黑果色相关的共显性标记。测序结果表明,片段长度分别为107和108 bp,为发生插入/缺失突变的同源序列;将其转化为SCAR标记,对136份茄子材料进行验证,在其中111份紫红、紫黑皮色材料中,相关符合率为90%,在白色及绿色材料中表现为不规律分布。最后以混合品系法,在两池内进一步筛选到了6个多态性标记,对6个标记进行单株验证,确定了它们与紫红、紫黑果色相关。【结论】本试验所获得的SCAR标记、AFLP标记可以用于茄子果色分子标记辅助育种。

辣椒果实发育过程中果色与类胡萝卜素的变化

戴雄泽,王利群,陈文超,张竹青,杨博智,邹学校,刘志敏

中国农业科学. 2009, 42(11): 4004-4011 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.030

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【目的】研究不同颜色辣椒果实发育过程中类胡萝卜素种类和含量的变化规律,分析辣椒果实色泽与类胡萝卜素变化的相关性,为选育高辣椒红素新品种提供参考。【方法】采用薄层层析方法测定不同时期辣椒果实的类胡萝卜素种类和含量。【结果】（1）青果期绿色、成熟期为红色的品种共分离出16种色素;青果期前合成的叶绿素和部分黄色类胡萝卜素含量在转色期后下降,青果期后合成的红色、橙色和黄色类胡萝卜素含量大幅增加;成熟期类胡萝卜素总含量和辣椒红素含量高。（2）青果期乳白色、成熟期为红色品种共分离出12种色素,青果期色素含量较低;随着果实发育,青果期前合成的黄色类胡萝卜素含量变化不大,青果期后合成的黄色、橙色和红色类胡萝卜素含量增加较快;成熟期类胡萝卜素总含量较低,辣椒红素含量较高。（3）青果期绿色、成熟期为橙色的品种共分离出14种色素;叶绿素逐渐降解,青果期前合成的黄色类胡萝卜素含量变幅不大,青果期后合成的黄色和橙色类胡萝卜素含量迅速增加;成熟期类胡萝卜素总含量较高,没有合成辣椒红素。（4）青果期绿色、成熟期为黄色的品种共分离出9种色素;叶绿素和黄色类胡萝卜素逐渐降解,没有合成新的类胡萝卜素,成熟期类胡萝卜素总含量低。【结论】在辣椒果实发育过程中,不同颜色类型果实中类胡萝卜素种类和含量不同,同一类型不同品种变化趋势基本相同,但含量有差异;青果期为绿色、成熟期为红色的品种为选育高辣椒红素的理想材料;不同颜色辣椒果实中类胡萝卜素合成途径不同。

大豆理化特性与挤压组织化产品特性的关系

张波,董玲,魏益民,杨春明

中国农业科学. 2009, 42(11): 4012-4018 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.031

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【目的】研究不同大豆品种籽粒理化特性、脱脂大豆粉理化特性与挤压组织化产品特性的关系,探讨用于评价加工挤压组织化大豆产品品种的特性指标。【方法】以东北三省18个大豆品种为原料,以德国Bradender DSE-25型同向啮合双螺杆挤压机为挤压组织化设备,分析不同大豆品种籽粒理化指标、脱脂粉理化指标与挤压组织化加工工艺系统参数、产品特性的相关关系。【结果】大豆籽粒、脱脂粉粗蛋白含量与挤压组织化单位机械能耗、表观黏度呈显著正相关（α=0.05）。籽粒粗蛋白、水溶性蛋白及脱脂粉粗蛋白含量与产品的拉伸强度、抗剪切力呈显著正相关（α=0.05）。脱脂粉粗纤维含量与产品的横切力、组织化度、弹性呈显著负相关（α=0.05）。脱脂粉灰分含量与单位机械能耗、表观黏度呈显著负相关,与产品聚结性呈负相关（α=0.05）。【结论】选择粗蛋白含量高、水溶性蛋白含量高、粗纤维含量较低的原料或大豆品种,可以生产出组织化度较好、弹性、拉伸强度较大的挤压组织化产品。选育适用于挤压组织化加工的大豆品种时,应重点考虑提高粗蛋白含量、水溶性蛋白含量,同时降低粗纤维含量。

解偶联剂DNP处理对采后龙眼果实果皮褐变和活性氧代谢的影响

陈莲,陈梦茵,林河通,陈艺晖,林艺芬,陈绍军

中国农业科学. 2009, 42(11): 4019-4026 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.032

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【目的】研究呼吸解偶联剂2,4-二硝基苯酚（DNP）对采后龙眼果实果皮褐变和活性氧代谢的影响。【方法】采后龙眼果实用0.1 mmol?L-1的DNP浸泡 0.5 h,以蒸馏水处理的果实为对照,果实晾干后用0.015 mm厚的聚乙烯薄膜袋密封包装,在(28?1)℃下贮藏。定期测定贮藏期间果皮褐变指数、三磷酸腺苷（ATP）和丙二醛（MDA）含量、超氧自由基（）产生速率、活性氧清除酶[超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）]活性、内源抗氧化物质[还原型谷胱甘肽（GSH）和还原型抗坏血酸（AsA）]含量的变化。【结果】与对照果实相比,经DNP处理的龙眼果实果皮褐变指数增大,果皮ATP含量降低。同时,DNP处理促进龙眼果皮产生的速率增加,且在整个贮藏期间维持较高水平。APX活性下降,SOD和CAT活性上升,内源抗氧化物质GSH和AsA含量明显下降,MDA含量增加。【结论】DNP促进龙眼果皮褐变可能是由于DNP降低活性氧清除能力、导致活性氧积累而破坏细胞膜系统,同时DNP导致的能量亏缺使细胞膜系统的损伤修复能力下降,其结果破坏细胞膜结构,使酚酶（多酚氧化酶,PPO）与酚类物质接触、酚类物质氧化而形成褐变聚合体的结果。

3种吸附剂对黄曲霉毒素B1吸附能力的研究

李娟娟,索德成,苏晓鸥

中国农业科学. 2009, 42(11): 4027-4034 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.033

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【目的】体外试验评价3种吸附剂（吸附剂A：主成分为酵母细胞壁提取物;吸附剂B：主成分为水合铝硅酸盐;吸附剂C为复合物,主成分是酵母细胞壁及水合铝硅酸盐）对黄曲霉毒素B1（AFB1）的吸附效果,并通过吸附剂对摄入AFB1肉仔鸡生长性能及血清蛋白水平的影响验证体外试验结果。【方法】（1）pH为2.0、6.0、8.0的磷酸盐缓冲溶液（PBS溶液）、人工胃液和人工肠液环境下吸附剂对AFB1的吸附能力;（2）吸附剂对AFB1的结合速率;（3）吸附剂结合AFB1形成的复合体的稳定性;（4）240只1日龄雄性AA肉仔鸡,随机分为8个处理,比较吸附剂对摄入AFB1肉仔鸡生长性能及血清蛋白水平的影响。【结果】（1）5种酸碱条件下吸附剂结合AFB1的能力大小顺序为B＞C＞A;（2）吸附剂B在10 min内对AFB1吸附率达到97.69 %,且60 min内一直处在96.03 %以上,而吸附剂A、C在60 min内对AFB1的吸附能力不稳定;（3）与吸附剂A、C相比较,体外条件下吸附剂B与AFB1形成的复合体解吸附率最低;（4）与基础组比较,AFB1组肉仔鸡采食量、体重增加显著下降,料重比显著增加（P＜0.05）,血清总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLOB）水平均显著下降（P＜0.05）。3种吸附剂均能提高肉仔鸡生长性能,吸附剂B能显著改善摄入AFB1污染日粮（98.98 μg?kg-1）的肉仔鸡血清蛋白水平的降低,添加吸附剂A或C效果不显著。【结论】3种吸附剂对AFB1均有一定的吸附作用,吸附剂B的作用效果优于吸附剂A和吸附剂C。结果提示,将吸附剂B应用于被AFB1污染的家禽饲料中,与其它霉菌毒素管理措施相结合,能降低AFB1对肉仔鸡的危害。

石榴皮多酚组成分析及其抗氧化活性

李建科,李国秀,赵艳红,余朝舟

中国农业科学. 2009, 42(11): 4035-4041 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.034

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【目的】分析和研究石榴皮多酚的组成及其抗氧化活性。【方法】采用HPLC法分析石榴皮多酚提取物的组成及含量;采用体外抗氧化活性法测定多酚的还原能力、超氧阴离子自由基清除能力、羟自由基清除能力、DPPH?自由基清除能力和抗脂质过氧化能力;利用灌胃法研究石榴皮多酚提取物对小白鼠的血液、肝脏和脑组织中抗氧化指标的影响,评价其体内抗氧化活性。【结果】从石榴皮多酚提取物中鉴定出了9种多酚类成分,其中主要成分为安石榴苷,其含量占石榴皮总酚含量的65.75%。体外抗氧化活性试验表明,石榴皮多酚具有较强的还原能力、自由基清除能力和抗脂质过氧化能力。体内试验表明,石榴皮多酚能提高小鼠血液、肝脏及脑组织中 SOD活性和小鼠血液、肝脏中CAT、GSH-Px活性,降低小鼠血液、肝脏及脑组织中MDA含量,表明石榴皮多酚具有提高体内抗氧化酶系统的活性,从而增强机体抗氧化能力。【结论】石榴皮多酚含量丰富,其主要成分为安石榴苷,具有较强的抗氧化生物活性,是具有良好开发前景的天然抗氧化剂和保健食品及生物药品基料。

日粮添加DHA对肉仔鸡生长及脂肪代谢基因转录的后效作用

李岩,孙超

中国农业科学. 2009, 42(11): 4042-4050 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.035

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【目的】探讨二十二碳六烯酸（DHA）微藻粉对肉仔鸡生长和脂肪代谢的影响及其持续效果,为揭示DHA调节动物脂肪沉积的机理提供依据。【方法】1周龄AA肉仔鸡日粮中添加DHA微藻粉,添加2周,分别在3、4、5周时屠宰,取组织样提总RNA,采用RT-PCR技术检测各组织中基因转录表达。【结果】DHA微藻粉显著增加肉仔鸡日增重和饲料转化率,降低腹脂率,降低血清中总胆固醇TC、甘油三酯TG和低密度脂蛋白胆固醇LDL-C含量,增加高密度脂蛋白胆固醇HDL-C含量（P＜0.05）,停止添加1周后仍有显著作用（P＜0.05）。DHA微藻粉可提高肝脏过氧化物酶增生物激活受体（PPARα）和肉碱酰基转移酶（CPT-1）mRNA表达,抑制脂肪酸合成酶（FAS） mRNA表达,停止添加后,可促进上述基因的表达（P＜0.01）。DHA微藻粉能促进乙酰辅酶A羧化酶（ACC）、FAS和 CPT-1 mRNA表达,抑制腹脂中脂蛋白脂酶（LPL）mRMA表达,停止添加后,试验组中各基因表达低于对照组（P＜0.01）。DHA微藻粉显著抑制胸肌中脂肪合成和脂肪酸氧化的基因表达（P＜0.01）,停止添加1周后,试验组中FAS、LPL、CPT-1 mRNA表达高于对照组（P＜0.05）;停止添加2周后,可抑制脂肪合成与分解基因的表达（P＜0.01）。DHA微藻粉显著抑制腿肌中FAS mRNA表达,促进ACC、LPL、CPT-1 mRNA表达;停止添加1周后,显著地抑制合成与分解基因表达（P＜0.01）;但停止添加2周后,观测到相反现象。【结论】DHA微藻粉对肉仔鸡各组织中脂肪代谢影响不同,在肝脏和腿肌中抑制脂肪合成,促进氧化,停止添加2周后,促进脂肪合成与分解;在脂肪组织中可促进脂肪合成与分解,停止添加后,呈相反作用;在胸肌中抑制脂肪合成与氧化,停止添加后出现相反作用。

FSHβ基因外显子2的多态性及其与两个山羊品种繁殖性能的相关性研究

安小鹏,韩丹,侯金星,李广,王娅娜,李玲,朱广琴,王建刚,宋宇轩,曹斌云

中国农业科学. 2009, 42(11): 4051-4057 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.036

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【目的】寻找与产羔数相关的遗传标记,为山羊高繁殖力标记辅助选择提供依据。【方法】根据绵羊FSHβ基因序列设计2对引物,采用 PCR-SSCP技术检测山羊FSHβ基因外显子2的多态性,利用最小二乘均数法对其与产羔数的关系进行分析,同时对多态位点的遗传方差进行分析,通过标记位点与产羔性状的遗传相关预测选择反应。【结果】在引物（P2）扩增片段中检测到1个多态位点,出现3种基因型（EE、EF和FF）。对于西农萨能奶山羊,在1～4胎和平均产羔数中,EE型个体产羔数显著高于EF和FF型个体(P＜0.05),EF型个体的第2胎和平均产羔数显著高于FF型个体(P＜0.05);对于波尔山羊,在2～3胎和平均产羔数中,EE型个体产羔数极显著高于EF和FF型个体(P＜0.01),EF型个体平均产羔数显著高于FF型个体(P＜0.05)。在西农萨能奶山羊和波尔山羊两个群体中,产羔性状的遗传主要受基因加性效应的影响。【结论】对于西农萨能奶山羊和波尔山羊,多态位点EE基因型可作为产羔性状上的标记基因型。

THRSP基因C184T突变与秦川牛肉质性状相关性的研究

张小白,昝林森,王洪宝,郝瑞杰,杨彦杰

中国农业科学. 2009, 42(11): 4058-4063 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.037

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【目的】研究秦川牛THRSP基因第一外显子184 bp处C/T错义突变与部分肉质性状的关系。【方法】选取405头相同饲养条件下无亲缘关系的18～20月龄的秦川牛,利用PCR-SSCP技术对THRSP基因进行个体基因型分析;运用SPSS统计软件中的GLM模型分析该SNP与93头秦川牛部分肉用性能指标的相关性。【结果】该位点引发THRSP基因第51个氨基酸由缬氨酸（GTG）变为丙氨酸（GCG）。多态信息含量为0.3583,属于中度多态,杂合度为0.4676,有效等位基因数为1.8783。卡方检验显示该位点处于Hardy-Weinberg不平衡状态（P＜0.01）。相关分析结果显示,该位点基因型与嫩度和系水力2个性状显著相关。多重比较结果显示,AA基因型个体的嫩度显著高于AB型（P＜0.05）,BB基因型个体的系水力显著高于AB型（P＜0.05)。【结论】这一位点可能是影响牛肉嫩度及系水力的主效QTN或与之紧密连锁,可做为肉牛肉质选育的候选分子标记。

热应激对猪睾丸细胞活性氧水平影响

张晓峰,刘迪,王淼,李垚

中国农业科学. 2009, 42(11): 4064-4068 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.038

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【目的】探讨热应激对猪睾丸细胞的氧化损伤。【方法】将猪睾丸细胞分为43℃ 1 h组、43℃ 2 h组、43℃ 1 h+37℃ 6 h组、43℃ 2 h+37℃ 6 h组、正常对照组及阳性对照组,采用光镜和电镜观察细胞及线粒体形态学变化,采用细胞活性氧检测试剂盒,通过激光共聚焦显微镜和流式细胞仪观察细胞内活性氧水平的变化。【结果】43℃处理1 h后,细胞变圆,线粒体发生部分或广泛变性,43℃ 2 h组和43℃ 2 h+37℃ 6 h组更为明显;43℃ 1 h组细胞内活性氧水平未见明显升高（P＞0.05）,但43℃ 2 h组细胞内活性氧水平显著高于43℃ 1 h组（P＜0.05）。上述2组细胞经43℃ 处理后37℃继续孵育6 h,细胞内活性氧水平均明显增强（P＜0.05）。【结论】热应激使睾丸细胞线粒体形态学发生改变,诱发细胞氧化损伤,进而可能影响睾丸的生殖功能。

ALV-J人工感染鸡病毒血症和抗体反应动态

孙贝贝,崔治中,张青婵,娄本红

中国农业科学. 2009, 42(11): 4069-4076 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.039

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【目的】了解J亚群白血病病毒（ALV-J）感染鸡后抗体反应和带毒排毒的规律,以便为制定鸡群中 ALV-J感染的预防控制和净化措施提供可靠的流行病学依据。【方法】1日龄和49日龄SPF鸡分别通过注射、口服和接触感染ALV-J,对各感染组的病毒血症、泄殖腔排毒及抗体反应进行动态检测。【结果】不同日龄感染ALV-J后的病毒血症和抗体的动态有很大差异。1日龄SPF鸡注射感染ALV-J后,自2周起开始可检出泄殖腔p27抗原和病毒血症。注射感染组有71%（5/7）鸡在26周内持续带毒排毒,其中有3只鸡在感染后45周仍带毒排毒。其中一只鸡在16周时产生一过性抗体,另两只鸡完全没有抗体。口服感染组仅11%（1/9）鸡呈持续带毒排毒,44%（4/9)鸡仅呈短暂性带毒排毒,且自第8周起即可检测到较高的抗体水平。同笼接触组既不带毒排毒,也无抗体水平,表明未发生传染。49日龄SPF鸡即使注射攻毒后,在19周内的5次检测中,p27抗原和病毒血症均为阴性。攻毒后1周开始出现抗体反应并维持一段时间。49日龄SPF鸡经口服和接触感染,病毒血症和泄殖腔p27均为阴性,也无抗体反应。【结论】1日龄SPF鸡感染ALV-J很容易发生免疫耐受,感染鸡持续带毒排毒而不产生抗体;49日龄SPF鸡感染后,1周可产生高水平的抗体,但不带毒排毒。不同接种方式对ALV-J感染的动态有很大影响,注射感染诱发的病毒血症和耐受性病毒血症显著高于口服感染。

鸡痘病毒整合禽网状内皮组织增生病病毒基因的分子生物学鉴定及致病机理研究

王刚,孙洪磊,于颖,吴玉宝,娄本红,刘思当

中国农业科学. 2009, 42(11): 4077-4084 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.040

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【目的】验证FPV野毒株是否存在REV基因整合现象,初步研究整合毒株致病鸡群REV的抗体变化规律、FPV感染组织细胞的病变及发病鸡的病理组织学变化特征。【方法】自泰安及周边地区搜集的9例典型FP临床病例取其病变组织分离FPV,电镜观察FPV形态特征、PCR扩增REV-env和LTR序列、ELISA检测FP发病鸡群血清REV抗体变化特征及病理组织学检查病鸡的病理学变化。【结果】9株FPV野毒株均有REV基因片段的整合,整合毒株使感染组织细胞的核由原来紧密球状变成较松散的螺旋状;FP患病鸡REV抗体阳性率显著升高;发病鸡除FP的一般病变外,同时显示脾脏、胸腺、法氏囊等免疫器官的淋巴组织严重萎缩,网状内皮细胞增生;肝脏、十二指肠、肺脏等器官内的淋巴组织亦表现相应的病理变化;用分离纯化整合REV基因的FPV毒株对SPF鸡试验性感染表明：整合REV基因的FPV毒株试验性感染SPF鸡患痘后期REV抗体水平的变化及组织器官的病理变化与野毒株FPV自然感染鸡所致病变相同。【结论】泰安及周边地区流行的FPV野毒株普遍存在REV基因的整合现象,整合有REV基因的FPV野毒株的致病性已发生改变,具有REV的某些致病特征。

表达产肠毒素性大肠杆菌F41重组干酪乳杆菌免疫小鼠的保护性分析

刘建奎,魏春华,侯喜林,余丽芸,王桂华

中国农业科学. 2009, 42(11): 4085-4092 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.041

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【目的】利用干酪乳酸菌作为抗原传递系统来刺激机体产生黏膜免疫反应,从而研制有效的黏膜疫苗预防ETEC F41的感染。【方法】重组菌在MRS培养基中进行表达,经SDS-PAGE、Western blot检测目的蛋白的表达,间接免疫荧光分析及流式细胞术检测外源蛋白展示到菌体表面。将重组菌及空质粒菌株分别滴鼻接种SPF级Balb/c小鼠,采集血液样品测定小鼠产生抗F41的特异性IgG,收集小鼠肺部冲洗液、肠道冲洗液、阴道冲洗液及粪便样品测定小鼠产生抗F41的特异性sIgA,并对小鼠进行攻毒保护性试验。【结果】重组干酪乳杆菌pLA-F41/L.casei免疫小鼠能够产生明显的抗F41的sIgA和IgG抗体水平,主动免疫组保护率在85%以上,对照组则全部死亡,被动免疫组新生幼鼠的保护率达80%,对照组保护率仅为5%。【结论】细胞表面锚定ETEC F41菌毛蛋白的重组干酪乳杆菌pLA-F41/L.casei通过滴鼻途径免疫能够有效预防F41型ETEC的感染。

基于生物量的水稻叶片主要几何属性模型研究

刘岩,陆建飞,曹宏鑫,石春林,刘永霞,朱大威,孙金英,岳延滨,魏秀芳,田平平,包太林

中国农业科学. 2009, 42(11): 4093-4099 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.042

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【目的】构建基于生物量的水稻叶片主要几何属性模型,为水稻株型设计与调控提供理论依据。【方法】以两优108、86优8、南粳43及扬稻6号为材料,设置品种、氮肥与密度田间试验,观测水稻主茎不同叶位叶片长度和宽度,分析了水稻主茎叶片长和宽的关系、比叶重（SLW）随叶位的变化规律,以及水稻叶片干重与叶长和叶宽的关系,构建基于生物量的水稻叶片主要几何属性模型。【结果】叶长与叶宽的关系可用幂指数方程表达,比叶重随叶位呈二次曲线变化。采用独立的试验资料检验模型,主茎叶片叶长、叶宽模拟值与实测值的根均方差（RMSE）分别为2.55和0.06 cm。【结论】几何属性模型可较好地模拟不同生长条件下水稻主茎不同叶位叶片的主要几何属性,为生长模型与形态结构模型的结合奠定了基础。

玉米果穗DUS性状测试的图像处理应用研究

赵春明,韩仲志,杨锦忠,李娜娜,梁改梅

中国农业科学. 2009, 42(11): 4100-4105 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.043

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【目的】评价图像处理法采集和数量化玉米果穗特异性、一致性和稳定性测试（DUS）性状的技术适用性。【方法】以4个品种各50个果穗及8个品种93～107个穗轴为材料,通过图像处理采集玉米DUS测试指南规定的7个性状（穗长、穗粗、穗形、粒顶色、穗轴色、穗行数和籽粒排列形式）,应用多性状整体控制单一比较法分析品种特异性。【结果】穗长、穗粗和穗行数的图像处理误差分别为6.2%、1.6%和0.66%。果穗的穗缘角（穗形）在0～2.22°之间变化,各品种穗行角（籽粒排列形式）均值在89.4°～90.7°之间。穗形等4个质量或假质量性状成功转换为数量性状,信息量随之增加。籽粒顶端颜色在果穗间和果穗侧面间的差异都极其微小,其它性状的果穗侧面间差异与果穗间差异相当或者更小。图像处理容易获得同源样品的更多形态性状,可能导致品种伪差异的风险升高。【结论】图像处理具有客观、高效、低成本地采集和数量化玉米果穗DUS性状和其它更多性状的能力,结合多性状整体控制单一比较法等适当的统计分析技术,将在中国的新品种DUS测试中发挥越来越重要的作用。

大豆杂交后代籽粒蛋白质和脂肪积累模式与亲本相异性分析

周瑞莲,杨树德,张萍,赵哈林,赵学勇

中国农业科学. 2009, 42(11): 4106-4114 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.044

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【目的】本研究拟通过对3个基因型亲本和其杂交后代籽粒蛋白质和脂肪积累模式的对比分析,以了解大豆种子发育过程中碳分配规律与杂交后代籽粒蛋白质含量分异的相关关系,为未来大豆优质育种提供参考。【方法】以3个基因型大豆（Glycine max L. Merr：高蛋白品种PI153.217（H）、低蛋白品种PI294.372（L）和高产低蛋白品种 Evans (E)）为亲本进行两两杂交（H×E,L×E）后,从H×E杂交组合中选出高蛋白品系RIL（HH）和低蛋白品系RIL(HL),从L×E杂交组合中选出高蛋白品系RIL(LH)和低蛋白品系RIL（LL）。将亲本和杂交后代种子同时种植在试验地,在开花后的第18天开始,每隔5 d采收一次豆荚直到种子成熟,并分析不同时间收集的种子组分。【结果】亲本H和L种子生育期短（开花后48 d）,但生长快。高产品系E（植株高大,每株上的豆荚数多）生育期较长（开花后60 d）,生长速率较低。杂交后代RIL（HH）生长模式与H相同,RIL（LL）与L和E的相同。不同基因型亲本蛋白质和脂肪积累模式主要在发育的中晚期不同。在种子生长的中晚期,H蛋白质持续快速积累到种子成熟,Ｌ和Ｅ相对积累较慢;开花后40 d H脂肪积累达到最高,而L和E仍缓慢积累。不同杂交组合的高蛋白品系HH（70）和LH（372）种子脂肪和蛋白质积累模式和H亲本相似,低蛋白品系LL（389）和HL（42）和E亲本相似。同一杂交组合蛋白质含量发生分异的杂交后代HH（70）保持了与H一样的脂肪和蛋白质积累模式,HL（42）趋向与和E一样脂肪积累模式。【结论】种子发育过程中碳分配趋向决定着成熟种子蛋白质和脂肪含量,杂交后代中蛋白质含量的分异与中晚期种子发育过程中碳分配途径变化密切相关。为此,了解种子发育过程中碳分配基因调控机理对提高大豆种子蛋白质含量十分重要。

纳米涂料烤箱烘烤对烟叶细胞壁酶活性及组分和经济性状的影响

武圣江,宋朝鹏,霍开玲,程龙,王战义,宫长荣

中国农业科学. 2009, 42(11): 4115-4119 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.045

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【目的】研究烘烤过程中纳米涂料对烟叶细胞壁主要酶活性、组分和经济性状的影响,为优化烘烤工艺和大面积推广应用提供理论依据。【方法】采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱,研究纳米涂料处理烤箱（处理）和普通烤箱（对照）对烟草上部叶细胞壁生理生化反应和经济性状的影响。【结果】纳米涂料烤箱烘烤烟叶的果胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶（PG）及纤维素酶活性峰值分别出现在42、48和38℃,其中PG和纤维素酶活性峰值比对照提前出现,但烘烤后期细胞壁酶活性均比对照偏低。处理的纤维素含量明显高于对照,其中烤后样比对照高12 mg?g-1。处理可溶性果胶、原果胶、总果胶含量42℃以后也明显高于对照,其中处理的总果胶含量在42℃最高,为6.34%。处理的上等烟和总产值比对照分别增加7.33%和16.56%,差异均达到极显著水平,同时单叶重比对照增加0.71 g,差异显著。【结论】纳米涂料在烘烤过程中对上部叶细胞壁酶活性、组分和经济性状影响显著,能增加经济效益。

木醋液的杀线活性及对根结线虫病的防治效果研究

李维蛟,李强,胡先奇

中国农业科学. 2009, 42(11): 4120-4126 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.046

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【目的】初步探究木醋液对根结线虫2龄幼虫的抑制作用,以及木醋液及其配剂对根结线虫病的田间防治效果。【方法】采用浸渍法测定不同稀释浓度的木醋液对根结线虫2龄幼虫抑制作用,根据实验室测定结果设计小区试验,进行木醋液及其配剂对石榴根结线虫病、番茄根结线虫病的大田防治。【结果】不同稀释浓度的木醋液对4种常见根结线虫的2龄幼虫均有抑制作用,随着稀释倍数的增加,抑制作用减小。木醋液稀释浓度为150倍处理72 h时,北方根结线虫、花生根结线虫、南方根结线虫、爪哇根结线虫的校正死亡率分别达到了76.3%、78.４%、77.9%和72.2%。木醋液和木醋液配剂对石榴根结线虫病有较好的防治效果,防治效果分别达到了63.9%和50.5%。木醋液和木醋液配剂对番茄根结线虫病的防治效果,寻甸分别为54.1%和28.6%,个旧的为27.8%和19.6%。【结论】初步证明木醋液对根结线虫2龄幼虫有抑制作用,对石榴根结线虫病和番茄根结线虫病有防治效果,对防治根结线虫病有研究价值、应用价值和开发前景。

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