中国农业科学

中国不同省份粳稻选育品种的遗传相似性

束爱萍,张媛媛,曹桂兰,卢勤,张三元,韩龙植

中国农业科学. 2009, 42(10): 3381-3387 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.001

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【目的】探讨中国不同省份间粳稻选育品种的遗传相似性和遗传差异,为粳稻育种提供参考依据。【方法】利用34对SSR引物对12个省139份粳稻选育品种进行遗传相似性和聚类分析。【结果】共检测到198个等位基因,平均每对SSR引物检测到的等位基因数为5.3235个。RM320、RM531、RM1、RM286和RM336的等位基因数较多,分别为15、12、11、9和9个;RM320、RM336、RM286和RM531的遗传多样性指数较高,分别为2.3324、2.0292、1.8996和1.7820。12个省份间粳稻选育品种的遗传相似性系数范围为0.321～0.914,平均0.686。东北三省、宁夏、云南等纬度相近或生态气候环境相似的省份间粳稻选育品种的遗传相似性较高,而贵州、江苏与其它省份间纬度或生态气候差异较大,其粳稻选育品种的遗传相似性较低。【结论】RM320、RM531、RM1、RM286和RM336等标记适合利用于粳稻选育品种的遗传多样性检测。不同省份间粳稻选育品种的遗传相似性与其亲本的遗传基础有密切相关的同时,与品种选育时所处的纬度和生态气候环境也有一定的相关性。

利用ILP标记分析水稻籼粳杂交亲本和衍生系的籼粳分化

许旭明,梁康迳,张受刚,尚伟,张瑛英,韦新宇,柯蓓

中国农业科学. 2009, 42(10): 3388-3396 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.002

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【目的】揭示水稻籼粳杂交亲本和衍生系的籼粳分化度,为培育实用型籼粳亚种间杂交稻提供理论和实践依据。【方法】以通过不断聚合和累加不同广亲和基因与恢复基因的方法,历时21年,4个育种阶段,涉及18个籼粳杂交亲本和39个衍生系为研究材料,采用籼粳特异ILP分子标记（水稻内含子长度多态性分子标记）和程氏形态指数法进行籼粳分化度检测。【结果】57个供试材料基因组DNA在所检测位点上均存在籼粳分化。18个亲本共检测出4个粳稻、5个偏粳、8个偏籼和1个籼稻类型。在18个亲本中, 明恢63和9308的粳稻成分分别为12.50%和33.33%;粳型恢复系C418的粳稻成分仅有31.25%。39个籼粳杂交衍生系共检测出1个粳稻、11个偏粳、20个偏籼和7个籼稻类型。其中,粳型衍生系明恢502的粳稻成分仅占10.42%。ILP标记法与形态指数法判定籼粳分类结果的吻合度较好,粳稻成分指数、籼稻成分指数与程氏指数综合值的相关系数分别为r=0.794**和r=-0.7662**。【结论】ILP标记具有准确检测籼（粳）成分比例的功能;研究籼粳分化可以合理解释籼粳型恢复系配组的杂交稻表现明显杂种优势的原因,对有效利用籼粳亚种间优良基因具有重要作用。

利用SSR标记探讨骨干亲本欧柔在衍生品种的遗传

李小军,徐鑫,刘伟华,李秀全,李立会

中国农业科学. 2009, 42(10): 3397-3404 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.003

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【目的】研究骨干亲本欧柔染色体片段在衍生后代的分布及所关联的性状,旨在揭示骨干亲本对后代品种的遗传贡献。【方法】对小麦骨干亲本欧柔及其衍生的23份在中国生产和育种中发挥重要作用的后代品种进行农艺性状调查和SSR扫描。【结果】在43个SSR位点欧柔特异等位变异在一代品种的传递频率高于理论比例0.38; 在41个位点欧柔特异等位变异在二代品种的传递频率高于理论比例0.18;在21个位点欧柔特异等位变异被持续选择（在2个子代的分布频率分别大于0.38和0.18）。SSR标记与农艺性状关联分析表明,在Xwmc710、Xbarc235和Xbarc252位点,欧柔等位变异类型在后代具有高的分布频率且与较高的穗粒数、产量相关。【结论】推测本研究发现的重要染色体区域及相关的优异性状在中国小麦品种改良中发挥了重要作用,是进一步研究的重点。

小麦TaGA20ox2基因的克隆及分析

武晶,孔秀英,高丽峰,任正隆,贾继增

中国农业科学. 2009, 42(10): 3405-3412 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.004

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【目的】克隆小麦中的GA20-氧化酶基因并进行遗传定位,为深入研究小麦中的GA20-氧化酶基因作用机理奠定基础,同时为改良小麦的重要农艺性状提供理论依据。【方法】采用同源克隆结合BAC文库筛选的方法克隆基因,利用中国春缺失体以及国际作图群体对该基因进行遗传定位。【结果】从普通小麦中国春中分离得到TaGA20ox2的gDNA与cDNA序列,利用中国春缺失体材料将TaGA20ox2定位于3A、3B、3D染色体上,序列分析表明分别位于3A、3B、3D染色体上的TaGA20ox2-A1、TaGA20ox2-B1和TaGA20ox2-D1与水稻GA20ox2为直向同源基因,具有GA20ox2家族保守结构域;利用国际作图群体W7984×Opata85将位于3D上的基因TaGA20ox2-3定位于xfba330与xgwm664标记之间。【结论】分离获得小麦中分布于第三同源群的GA20ox2;分子标记结果结合QTL作图信息可以初步推测TaGA20ox2-3在小麦中可能是控制株高的基因。

不同氮水平下玉米苗期生长性状及成熟期产量的QTL定位

刘建超,李建生,米国华,陈范骏,张福锁

中国农业科学. 2009, 42(10): 3413-3420 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.005

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【目的】研究玉米苗期氮素利用效率相关性状与成熟期产量之间的遗传关系。【方法】以优良杂交种豫玉22两亲本Z3和87-1为基础构建的一套F8家系的RIL群体为研究材料,在高、低氮两种条件下,通过苗期水培试验和成熟期田间试验,利用复合区间作图法对玉米苗期地上部干重、根干重、总根长、根冠比以及成熟期产量性状进行了QTL定位。【结果】利用Windows QTL Cartographer 2.5 软件,在LOD＞2.5条件下共定位到22个QTL位点,其中高氮下定位到10个QTL,低氮下定位到12个QTL,两种氮水平下共位或紧密连锁的QTL位点很少,表明不同氮水平下的遗传机制不同。在第5和第7染色体上发现了苗期根系相关性状与成熟期产量之间存在连锁关系。【结论】苗期根系性状对成熟期的产量形成具有重要的作用,在氮高效遗传育种中可以把苗期根系性状作为一个重要的选择指标。

中国芝麻主要品种遗传多样性特点及遗传基础演变

孙建,张秀荣,张艳欣,车卓,黄波

中国农业科学. 2009, 42(10): 3421-3431 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.006

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【目的】探明中国主要芝麻品种遗传多样性特点和遗传基础演变趋势。【方法】采用SRAP（Sequence- related amplified polymorphism,相关序列扩增多态性）标记对中国芝麻主要产区1950－2007年间应用的67个品种进行分析。【结果】21对SRAP随机组合引物共扩增DNA带561条,多态性带265条,比例为47.2%;每对引物平均扩增的总带数和多态性带分别为26.7和12.6条。67个品种间的遗传相似系数平均为0.9104,遗传距离平均为0.0706,遗传多样性较匮乏,遗传基础较窄。地方品种与杂交选育品种间的遗传相似系数和遗传距离的均数差异达到极显著水平,前者的遗传基础较后者宽;1990－2007年间应用的品种遗传基础较1950－1969年和1970－1989年间的窄,其遗传相似系数和遗传距离的均数差异均达到极显著水平。【结论】中国芝麻主要品种总体遗传基础较窄,近年来通过杂交选育的品种遗传基础较历史品种狭窄。

不同库容量类型常规籼稻品种氮素吸收与分配的差异

董桂春,于小凤,董燕萍,李进前,田昊,周娟,王云霞,杨连新,黄建晔,王余龙

中国农业科学. 2009, 42(10): 3432-3441 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.007

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【目的】研究不同库容量类型水稻品种氮素吸收与分配的差异,为大库容量类型品种的氮素遗传改良提供参考依据。【方法】在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种（2001年为88个、2002年为122个）为材料,测定干物重（包括根系）、产量及其构成因素、氮素含量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按库容量从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种氮素吸收与分配的基本特点。【结果】供试品种间库容量的差异很大（426%、817%）。A、B、C、D、E、F类品种的平均库容量,2001年分别为426.37、642.53、770.96、903.73、1 064.32、1 213.90 g?m-2,2002年分别为359.36、574.11、764.98、962.43、1 200.11、1 455.59 g?m-2;大库容量品种抽穗期全株含氮率较高、结实期全株含氮率下降幅度较大;大库容量类型品种吸氮能力强,抽穗后更明显吸氮能力显著受到生育期与吸氮强度的影响,但吸氮强度的作用要大于生育期的作用。;大库容量类型品种氮素在根中比例小、成熟期氮素在茎鞘叶中比例小、穗中氮素比例大、结实期茎鞘叶氮素运转量大;增加吸氮量,促进茎鞘叶中的氮素运转有利于库容量的提高。【结论】大库容量类型品种吸氮能力特别是抽穗后的吸氮能力强,成熟期氮素在营养器官中比例小、穗中氮素比例大、结实期茎鞘叶氮素运转量大。

杂交中稻齐穗后叶片SPAD值衰减对再生力的影响

徐富贤,熊洪,张林,郭晓艺,朱永川,周兴兵,刘茂

中国农业科学. 2009, 42(10): 3442-3450 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.008

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【目的】探明影响再生力的主作关键植株性状,为杂交水稻及其再生稻的高产育种与栽培提供参考。【方法】以18个杂交中稻品种为材料,在大田高产栽培条件下,通过相关、回归与通径分析,研究了杂交中稻植株性状与再生力关系及主作和再生总体高产组合的穗粒结构。【结果】活芽率、发苗力、再生稻有效穗和产量4个性状是代表品种再生力的关键因子,增加有效穗是进一步提高再生稻产量的重要途径;穗粒数、叶颖花比、叶粒数比、叶粒重比、LAI衰减指数和SPAD值衰减指数分别与活芽率、发苗力、再生稻有效穗和产量呈显著或极显著相关,其中仅有头季稻齐穗期至成熟期叶片SPAD值衰减指数对活芽率、发苗力、再生稻有效穗和产量的偏相关均达显著以上水平;同一个组合同时实现头季稻和再生稻均分别达到最高产量的可能性小,两季总产同时满足理论产量达11.5 t?hm-2和产量潜力达14 t?hm-2的高产组合的主作群体主要特征最佳取值范围：穗粒数为160～190粒,叶粒重比0.0737～0.0827 cm2?mg-1、SPAD值衰减指数0.4029～0.5409、有效穗232.12万～249.40万/hm2、结实率81.54%～85.74%、千粒重28.58～30.07 g、单穗重4.13～4.43 g。【结论】再生稻进一步高产的主攻目标是增加有效穗,头季稻齐穗到成熟叶片SPAD值衰减指数可作为鉴定再生力的新指标,中等偏大穗品种是中稻-再生稻总体高产的重要特征。

拔节至成熟期遮荫对小麦籽粒高分子量麦谷蛋白亚基积累及GMP含量的影响

伯云,李华伟,牟会荣,蔡剑,周琴,戴廷波,曹卫星,姜东

中国农业科学. 2009, 42(10): 3451-3458 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.009

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【目的】高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）和麦谷蛋白大聚合体（GMP）含量是反映小麦籽粒品质的重要性状,本试验研究拔节到成熟期遮荫对2个含相同HMW-GS亚基类型（7+8、2+12）小麦品种胚乳HMW-GS积累动态和GMP含量的影响。【方法】采用SDS-PAGE电泳和切胶比色的方法,对遮荫条件下小麦籽粒中HMW-GS亚基进行定量分析。【结果】遮荫使HMW-GS的起始形成时间提早,18%和25%重度遮荫处理缩短各亚基和总亚基快速积累期,并降低灌浆后期积累速度,成熟期单粒总HMW-GS积累量低于对照,但成熟期籽粒HMW-GS和GMP含量高于对照。轻度遮荫（10%）延长了籽粒HMW-GS快速积累期,亚基积累量和含量均高于对照。【结论】遮荫处理影响小麦籽粒HMW-GS积累,但其效应与遮荫强度有关。

灌溉与尿素类型对玉米花后穗位叶衰老、产量和效益的影响

邵国庆,李增嘉,宁堂原,蒋保娟,焦念元

中国农业科学. 2009, 42(10): 3459-3466 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0010

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【目的】研究不同水分条件下,包膜控释尿素与常规尿素用量对玉米穗位叶衰老、产量和效益的影响。【方法】采用随机区组设计5个施氮水平和2个水分水平,研究不同类型尿素与水分耦合对玉米花后不同时期穗位叶含水量、净光合速率、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）和可溶性蛋白含量的影响,比较处理间的产量和经济效益差异,讨论花后穗位叶衰老与产量的关系。【结果】相同水分条件下,与常规尿素相比,开花期包膜控释尿素处理玉米穗位叶净光合速率较低,花后始终保持较高值,且越到后期优势越大。相同施氮水平下,与常规尿素相比,包膜控释尿素处理可显著提高玉米穗位叶含水量、SOD、POD和CAT酶活性,增加可溶性蛋白含量,降低MDA积累量,因而包膜控释尿素处理可显著提高玉米籽粒产量和经济效益;灌浆水有利于延缓穗位叶衰老,可显著提高籽粒产量和经济效益。由于包膜控释尿素成本较高,在灌浆水条件下施氮量较高时经济效益低于常规控释尿素。【结论】与常规尿素相比,包膜控释尿素与灌溉对籽粒产量和经济效益的耦合效应更显著,其原因是提高了叶片活性氧清除酶活性,增加了可溶性蛋白含量,降低了MDA的积累量,延缓叶片衰老和提高净光合速率,有利于高产。随着包膜控释尿素产量的增加和成本的降低,它在粮食作物生产上应用前景非常广阔。

施氮对蚕豆/玉米间作系统蚕豆农艺性状及结瘤特性的影响

李玉英,孙建好,李春杰,李隆,程序,张福锁

中国农业科学. 2009, 42(10): 3467-3474 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0011

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【目的】旨在探明施氮对蚕豆/玉米间作体系蚕豆农艺性状和结瘤特性的影响,为河西走廊灌区豆科/禾本科间作体系氮素管理和高产高效提供科学依据。【方法】于2006-2007年在甘肃省农科院白云试验站分别采用裂区设计和原位根系行分隔法设计了蚕豆/玉米间作体系的氮梯度试验和根系分隔微区试验,研究不同氮水平下蚕豆/玉米种间互作对蚕豆农艺性状和结瘤特性的影响。【结果】施氮对蚕豆地上部生长和产量性状均无显著影响,但显著地抑制了蚕豆结瘤,产生了“氮阻遏”效应,且随着施氮量增加和蚕豆生长,“氮阻遏”效应愈加明显。随着蚕豆与玉米两种作物生长发育,作物根系相互促进作用逐渐增强,显著地促进了根瘤发育,且产生了“减缓效应”,平均为14.4%;根系互作相对于无根系互作处理蚕豆结瘤平均增加10.2%。【结论】蚕豆/玉米种间根系相互作用促进了蚕豆结瘤,减缓了”氮阻遏”效应,显著提高了蚕豆产量性状而实现了蚕豆增产。

光照强度和肥力变化对冷地早熟禾生长的影响

马银山,王晓芬,张作亮,李传龙,杜国祯,张世挺

中国农业科学. 2009, 42(10): 3475-3484 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0012

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【目的】研究光照强度和肥力变化对高寒草甸牧草冷地早熟禾生长的影响,为牧草合理利用和草地生态系统的健康管理提供依据。【方法】试验采用析因设计,在野外条件下,对光照和肥力变化下植物的生长参数进行测定,评估牧草对异质环境的适应特性。光照分为高光照（100%光照强度）、中度光照（43.5%光照强度）与低光照（6.74%光照强度）;肥力分为施肥与不施肥。试验测定了冷地早熟禾在不同光照和肥力水平下分蘖数、株高、地上生物量、比叶面积、相对生长率及植物个体不同部分生物量的分配。【结果】冷地早熟禾随光照强度的减弱,分蘖数减小,地上生物量降低,施肥可补偿光照减弱对分蘖数和地上生物量减小的影响。株高在中度光照强度下最高,施肥在高光照和低光照下可促进株高的增加。比叶面积（SLA）随光照强度的减弱而增加,相对生长率（RGR）随光照强度的减弱而减小,施肥对SLA和RGR无影响。根冠比和根分配在中度光照和低光照下各处理之间差异均不显著,高光照下增加肥力,根冠比和根分配减小;叶分配随光照强度的减弱而增加,繁殖分配减小,施肥对叶分配与繁殖分配无影响;施肥时茎分配随光照强度的减弱而减小,不施肥时茎分配在中度光照强度（43.5%）下最大,高光照强度（100%）下次之,低光照强度（6.74%）下最小。【结论】冷地早熟禾是一个光苛求物种,光照强度减弱不利于其生长。肥力增加和高光照强度对冷地早熟禾的生长有增效作用,中度光照强度下肥力的作用被光照作用掩盖,低光照强度下增加肥力可补偿缺失的光照。对于林冠下以冷地早熟禾为优势种的草地,冠层间隙光透射达中度光照水平,施肥无效;冠层间隙光透射水平较低时,可通过施肥来提高产量。

小麦多品种混播控制条锈病的效果和机理研究

郭世保,黄丽丽,康振生,程晶晶,陆宁海,杨之为,陈银潮

中国农业科学. 2009, 42(10): 3485-3492 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0013

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【目的】研究多品种混播对条锈病的控制效果及其机理,为利用品种混播这种生态控制条锈病的方法应用提供理论依据。【方法】在田间分别设计6个品种单播及其9个组合的混播小区,比较研究条锈病的发生情况和产量差异;并采用TP-M13-SSR技术分析自然发病条件下条锈菌群体的遗传多样性。【结果】多品种混播小区苗期发病中心较少,且发病中心的扩展速度明显受到抑制,在春季流行阶段病情指数显著降低;品种混播以抗-感组合较好,2007年其相对防效平均为73.27%,相对增产率平均为13.26%;混播中组分数目对病害和产量的影响无明显差异;混播小区条锈菌的遗传多样性高于单播小区。【结论】多品种混播对小麦小麦条锈病有较好的控制效果,并可明显降低产量损失;品种多样化有利于条锈菌群体结构的稳定;品种混播可作为生态防病措施之一。

超分支滚环扩增法检测小麦矮腥黑穗菌

蔡俊,殷幼平,葛建军,陈洪俊,黄冠军,张雯迪,王中康

中国农业科学. 2009, 42(10): 3493-3500 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0014

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【目的】建立小麦矮腥黑穗病菌（Tilletia controversa Kühn,TCK）的超分支滚环扩增（hyper- branched rolling cycle amplification,HRCA）检测体系,为小麦矮腥黑穗病的鉴定以及早期诊断提供了一种新的稳定、可靠的检测技术。【方法】锁式探针包含一个公共连接序列和在探针两端与靶DNA序列互补的2个序列。根据TCK的差异序列设计锁式探针两端序列,以此为基础建立了TCK超分支滚环扩增反应体系。以优化的HRCA反应条件为基础,确定检测体系的特异性和灵敏度。比较HRCA体系和常规PCR体系的性能,并利用这2种体系对来自中国出入检验检疫局截获的51个小麦样品进行了验证检测。【结果】HRCA体系能专一地检出小麦矮腥黑穗菌的DNA靶带,而TCT、TCL等近源种及健康小麦样品都不能扩增。HRCA检测TCK靶序列质粒DNA的下限为1 fg?μl-1,检测基因组DNA的下限为10 pg?μl-1,检测灵敏度比常规PCR检测体系高10倍。HRCA检测体系具有很好的特异性、灵敏度和准确性,更适合于TCK的检测及鉴定。【结论】稳定、灵敏、特异的小麦矮腥黑穗菌的HRCA检测体系的建立,为小麦矮腥黑穗病的早期诊断及其近源种的多靶标检测提供了同步检测技术。

应用GDPs转录物标记法进行水稻白叶枯病菌早期侵染表达谱分析

张新建,高世强,吴茂森,何晨阳

中国农业科学. 2009, 42(10): 3501-3508 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0015

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【目的】揭示水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo）在侵染水稻叶组织早期的基因表达谱差异。【方法】采用GDPs-Finder计算法,设计了能够覆盖KACC10331基因组全部ORFs的定向引物（GDPs）,对Xoo与水稻互作1、3和7 d的总RNA进行反转录,对病菌cDNA探针进行Cy3/Cy5选择性标记,与含有371个Xoo致病相关基因的芯片进行杂交。【结果】在水稻侵染的不同时期,Xoo致病相关基因表达谱存在差异。与在NBY中生长相比,Xoo在侵染1、3和7 d时分别有42个（18个上调和23个下调）、51个（29个上调和22个下调）和33个（16个上调和17个下调）基因发生了差异表达;其中5个基因是共有上调表达的,5个是共有下调表达的。推测这些基因的差异表达可能与病菌适应寄主体内环境、生长与定殖以及为害与显症过程有关。【结论】应用GDPs转录物标记技术可以成功地进行Xoo侵染过程的表达谱分析,鉴定出的差异表达的基因可以作为功能研究的靶标基因。

厚垣普奇尼亚菌Pochonia chlamydosporia产生的几丁质酶对南方根结线虫卵孵化的影响

张成敏,武侠,才秀华

中国农业科学. 2009, 42(10): 3509-3515 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0016

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【目的】卵寄生真菌厚垣普奇尼亚菌Pochonia chlamydosporia产生的几丁质酶对定居性根结类和胞囊类线虫的卵壳消解起重要促进作用。线虫卵寄生真菌产生几丁质酶的特性是评价食线虫真菌生物防治潜力的重要生化指标之一。【方法】利用NAG法和pNP法分别测定7株不同来源厚垣普奇尼亚菌Pochonia chlamydosporia几丁质酶的降解酶系和外切酶活性。【结果】7个菌株都能够产生外切酶,其中QNAV97-2、NRRL13094、CFCC84963和 CFCC80919菌株能够产生几丁质降解酶系,几丁质酶活性染色检测分别有2条和4条具有几丁质酶活性的蛋白谱带,其中CFCC80919和QNAV97-2分别产生的38.9 kD和39.8 kD几丁质酶可能是已知的CHI43几丁质酶。具有几丁质降解酶活性的4个厚垣普奇尼亚菌对根结线虫的卵孵化抑制率为40.32%～55.15%,未测定出几丁质降解酶活性的3个菌株对根结线虫的卵孵化抑制率不足20%。显微观察处理的南方根结线虫卵壳变形和破坏。【结论】厚垣普奇尼亚菌系产生的几丁质酶能够消解南方根结线虫卵壳,特别是胚前发育期未成熟卵,抑制卵孵化或杀死卵,且在消解卵的过程中起重要作用。厚垣普奇尼亚菌的几丁质酶活性水平可能是造成该类菌杀线活性差异的原因之一。

抗苄嘧磺隆雨久花ALS基因突变研究

卢宗志,张朝贤,傅俊范,李茂海,李贵军

中国农业科学. 2009, 42(10): 3516-3521 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0017

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【目的】近年来,中国东北水稻田抗药性雨久花发生严重,部分地区用苄嘧磺隆已无法有效控制该杂草的危害。为明确该杂草抗药性发生的根本原因,本试验从分子水平上研究了稻田杂草雨久花（Monochoria korsakowii）对苄嘧磺隆的抗药性机理,以确定导致抗药性产生的乙酰乳酸合成酶（ALS）氨基酸突变位点。【方法】利用PCR技术,通过对抗药性雨久花生物型和敏感性雨久花生物型ALS片段进行扩增和基因克隆,最后对DNA序列进行测序比对。【结果】与敏感性的雨久花ALS相比,抗药性雨久花生物型的ALS共有3处发生突变,即第197位脯氨酸突变为组氨酸,第200位蛋氨酸突变为缬氨酸,第388位精氨酸突变为组氨酸,其中第197位突变与诸多文献报道相符。【结论】抗药性雨久花ALS第197位的突变可能是雨久花对苄嘧磺隆产生抗药性的主要原因。其它2个氨基酸突变是否也导致杂草对苄嘧磺隆产生抗药性未见相关报道,有待进一步研究。

新型除草剂丙酯草醚对油菜幼苗生长与根尖细胞活性的影响

张帆,田甜,金宗来,黄冲平,唐桂香,叶庆富,周伟军

中国农业科学. 2009, 42(10): 3522-3529 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0018

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【目的】研究新型油菜田除草剂丙酯草醚（ZJ0273）对甘蓝型油菜发芽期幼苗在生长发育及根尖细胞活性等方面的安全性影响,为进一步明确其作用机理奠定理论基础。【方法】利用生理生化方法探讨了ZJ0273处理对发芽期油菜茎根长、干物质积累、根系活力和根细胞膜透性等的影响,并运用FDA-PI荧光对染法及根尖压片法研究了该除草剂对油菜根尖细胞活性及有丝分裂的影响。【结果】ZJ0273处理对油菜幼苗干物质和苗高等性状的抑制作用随着处理浓度的升高和处理时间的延长而显著增强;10与100 mg?L-1处理显著抑制了油菜幼苗根的生长且两处理间抑制效果无明显差异;1 mg?L-1以下浓度的ZJ0273对油菜幼苗根系活力、细胞膜完整性几乎无显著影响,而10 mg?L-1以上浓度处理则明显抑制根系活力且破坏细胞膜完整性;100 mg?L-1ZJ0273处理抑制油菜根尖分生区细胞有丝分裂并使多数细胞停滞于分裂中期。【结论】发芽期是油菜对ZJ0273处理的敏感时期;10 mg?L-1 ZJ0273处理即抑制油菜幼苗的生长发育及影响根尖细胞活性,且抑制效果随处理浓度的升高和处理时间的延长而增大;对油菜幼苗较为安全的ZJ0273临界浓度为1 mg?L-1。

混合菌种固体发酵菜粕生产氨基酸肥料的条件研究

王永红,冉炜,张富国,杨兴明,徐阳春,沈其荣

中国农业科学. 2009, 42(10): 3530-3540 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0019

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【目的】通过响应曲面法优化以菜粕作为主要基质,两株产蛋白酶菌株嗜麦芽糖寡养单胞菌Stenotrophomonas maltrophilia G12（FJ211222）和短小芽孢杆菌Bacillus pumilus K11（FJ211221）混合菌种固体发酵生产氨基酸肥料的发酵过程参数,为实际生产提供理论依据。【方法】利用响应曲面法（response surface methodology）,中的Plackett-Burman设计和Box-Behnken设计完成整个优化过程,用Mintab 15.0软件和Design-Expert 7.0软件分析试验数据。【结果】最终确定了麸皮添加量,基质起始含水量和起始pH为影响固体发酵酶解过程的主要因素,得出固体发酵过程主要工艺参数：发酵周期6 d,麸皮添加量14.1%,基质含水量54.4%,起始pH 9.15,接种量5.0%,菌液体积比为1﹕1,每24 h翻抛1次。【结论】发酵过程参数优化后的菜粕蛋白水解度达到了13.1%,增加了游离氨基酸和小肽含量。

长期施用化肥和稻草对红壤水稻土肥力和生产力持续性的影响

廖育林,郑圣先,聂军,鲁艳红,谢坚,杨曾平

中国农业科学. 2009, 42(10): 3541-3550 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0020

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【目的】研究长期施用氮（N）、磷（P）、钾（K）化肥和稻草（RS）对中国亚热带地区红壤水稻土肥力变化的趋势和水稻生产力可持续性的影响。【方法】利用1981年建立在湖南省望城县黄金乡第四纪红土红壤发育的水稻土（分类为普通简育水耕人为土）上的定位试验田,对氮、磷和钾化肥及其与稻草长期配合施用的5个处理的土壤肥力和生产力可持续性进行了评价。【结果】氮、磷和钾化肥与稻草长期配合施用能维持和提高红壤水稻土的生产力和土壤肥力;水稻获得了持续高产,土壤有机质、全氮、全磷、可矿化氮量均增加,速效磷和速效氮比试前土壤增加。长期施用氮、磷肥而不施钾肥的NP处理水稻产量、土壤氮、钾逐年降低,稻田系统生产力的可持续性和土壤肥力难以维持。稻草还田对水稻具有显著的增产作用,27年54季的稻草还田配合化肥处理的平均水稻产量比仅施化肥的NP和NPK处理分别增产12.2%和6.7%,稻草的增产作用还随着稻草还田时间的延长而逐年提高。【结论】稻草还田携入的钾与化学钾肥具有相同的营养功能,稻草可替代部分化学钾肥。

不同稻作制、有机肥用量及地下水深度对红壤性水稻土无机磷形态的影响

冯跃华,张杨珠,黄运湘

中国农业科学. 2009, 42(10): 3551-3558 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0021

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【目的】探明耕作,施肥,灌溉等农艺措施对红壤性水稻土无机磷状况的影响。【方法】利用蒋柏藩等的无机磷分级方法研究了在长期定位试验条件下稻作制和有机肥用量及地下水位深度对红壤性水稻土无机磷形态的影响。【结果】红黄泥耕层土壤的无机磷总量为398.6～546.1 mg?kg-1,平均为（471.4±40.5）mg?kg-1。无机磷各形态以O-P和Fe-P为主,平均分别占无机磷总量的39.2%和38.6%。不同稻作制间,稻-稻-冬泡的无机磷总量高于稻-稻-油菜和稻-稻-绿肥。不同有机肥施用量处理间,化肥处理的无机磷总量高于常量有机肥和高量有机肥处理。低地下水位有利于土壤无机磷的积累。不同稻作制间,Fe-P的绝对含量和相对含量均为稻-稻-冬泡、稻-稻-油菜>稻-稻-绿肥;在同一稻作制下,随着年际的变化,Ca2-P、Ca10-P和Fe-P含量有下降的趋势,而Al-P、O-P和Ca8-P含量都有增大的趋势;不同施肥量处理间,Ca10-P、Fe-P和Al-P的绝对含量和相对含量均为化肥处理>常量有机肥、高量有机肥处理;在同一种有机肥施用量处理下,随着年际的变化,Ca2-P、Ca10-P和Fe-P含量都有下降的趋势,而Al-P、O-P和Ca8-P含量则都有上升趋势。不同地下水位处理,低水位（-80 cm）处理的Ca10-P和Fe-P含量大于高水位（-20 cm）处理,低水位（-80 cm）处理的Ca2-P和O-P含量小于高水位（-20 cm）处理;在同一地下水位下,随着年际的变化,Ca2-P和Fe-P含量有下降的势,而Al-P、O-P和Ca8-P含量都有上升趋势。【结论】冬季种植作物,土壤无机磷含量减少,而冬季施用绿肥,可使Fe-P含量减少;单纯施用化肥,可使无机磷含量和Ca10-P、Fe-P和Al-P增加;低地下水位有利于土壤无机磷的积累。

加权空间模糊动态聚类算法在土壤肥力评价中的应用

陈桂芬,曹丽英,王国伟

中国农业科学. 2009, 42(10): 3559-3563 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0022

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【目的】改进和提高空间模糊聚类算法。【方法】首先利用层次分析法得到各属性的权值,然后将权值与空间模糊动态聚类法相结合,最后利用概率统计中的F分布来确定最佳分类,以提高空间模糊聚类算法的智能性。【结果】加权空间模糊动态聚类算法与基于模糊等价关系的传递闭包方法进行比较表明,当λ取0.993时,F值最大,分类效果最好。此时,加权的F值为4.898,未加权的F值为2.957,说明加权的类间的差距比未加权的明显,即该算法聚类准确率要明显高于未加权的模糊聚类算法。【结论】将其改进的算法运用到精准农业的土壤肥力评价中,试验结果与实际情况相符,证明了该算法的有效性。

耕作方式对还田稻草氮素释放及水稻氮素利用的影响

梁天锋,徐世宏,刘开强,王殿君,梁和,董登峰,韦善清,莫润秀,曾可,江立庚

中国农业科学. 2009, 42(10): 3564-3570 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0023

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【目的】探讨在免耕和常耕条件下,还田稻草氮素释放特性和水稻氮素利用的差异。【方法】2006年和2007年晚稻,在田间将稻草还田,并在不同时期测定稻草中残留的氮素,同时进行桶栽试验,将15N标记稻草还田,成熟期测定水稻积累的总氮素和15N丰度。【结果】稻草中残留的氮素随还田时间延长而下降,但不同时间段下降的速度差异很大。还田后0～40 d,稻草中残留的氮素下降约60%,还田后40～100 d,稻草中残留的氮素下降约10%。两种耕作方式下还田稻草含氮率均呈升高趋势。无论是干稻草还是湿稻草还田,免耕条件下稻草氮素平均释放速率高于常耕。免耕方式下湿稻草的氮素释放速率较高,常耕方式下干稻草氮素释放速率较高。【结论】无论还田稻草状态相同与否,常耕水稻的氮素干物质生产效率和产量较免耕水稻高。免耕有利于还田稻草的氮素释放,但水稻从还田稻草中吸收的氮素和氮素利用效率下降。

番茄分子遗传图谱构建和晚疫病抗性基因簇ph-3的QTL分析

黄晓梅,许向阳,李景富,陈秀玲,徐艳辉

中国农业科学. 2009, 42(10): 3571-3580 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0024

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【目的】挖掘番茄晚疫病抗性基因紧密连锁的分子标记,为番茄抗晚疫病种质资源的利用及分子标记辅助选择育种提供理论和实践依据。【方法】利用含番茄晚疫病抗性基因ph-1,2,3的L3708（Lycopersicon.pimpinellifolium）为父本,感病的优良品系04968（L.esculentum）为母本培育的260个F2单株为图谱构建群体,通过AFLP、SSR 2种分子标记进行遗传分析,构建分子遗传图谱。根据苗期接种番茄晚疫病病原菌生理小种T1,2的抗性反应,利用复合区间作图法,进行QTL定位。【结果】构建了包含12个连锁群的分子遗传图谱,其中包含3个SSR标记和149个AFLP标记。该图谱覆盖整个基因组总长度1 443.07 cM,平均图距9.50 cM。检测到了5个与抗性基因簇ph-3相关的QTL位点,其中Qph3-1位于第3连锁群上,可以解释的表型变异为26.59% 。Qph3-2位于第1染色体上,可以解释的表型变异为54.86%,Qph3-3、Qph3-4和Qph3-5,位于第9连锁群上,可以解释的表型变异分别为9.24%、10.27%和36.49%。QTL 遗传效应表现为加性和显性。【结论】所得5 个分子标记可作为选育抗晚疫病番茄品种的重要分子标记辅助选择工具。

利用Cre/lox重组系统建立番茄基因工程雄性不育恢复系

宋洪元,任雪松,司军,李成琼,宋明,雷建军

中国农业科学. 2009, 42(10): 3581-3591 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0025

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【目的】利用Cre/lox重组系统具有的重组删除特性建立番茄工程恢复系,特异删除F1中的雄性不育基因恢复其育性。【方法】将TA29-Barnase雄性不育基因表达盒置于两个同向lox位点之间并与NPTⅡ基因、Bar基因融合后获得植物表达载体pBinBarloxTABn,转化番茄获得雄性不育转基因植株。Cre基因在 CaMV35S启动子的驱动下转入番茄获得工程恢复系。两者在开花时进行杂交,利用Cre重组酶删除F1中的TA29-Barnase不育基因表达盒使育性恢复。【结果】利用NPTⅡ作为转化筛选标记基因获得了番茄雄性不育转基因植株。转基因植株中的Bar基因能正常表达,真叶叶盘在含PPT 3 mg?L-1（phosphinothricin）分化培养基上能分化愈伤组织及芽;真叶具有抗PPT 20 mg?L-1浓度以上的能力。获得的TA29-Barnase转基因植株表现雄蕊退化、无花粉产生或产生少量形状畸形且无生活力的花粉。雄性不育植株自花授粉不能坐果,用非转基因保持系花粉授粉后,果实正常膨大结籽,杂交后代对除草剂Basta的抗性按1﹕1分离。不育植株与Cre转基因工程恢复系杂交后,果实也正常膨大结籽。对不育植株与Cre转基因工程恢复系杂交后代进行分子检测,结果发现同时含Bar 基因和Cre基因F1植株中的TA29-Barnase雄性不育基因被精确删除。TA29-Barnase基因删除植株育性被恢复,能正常开花结果。【结论】利用Cre/lox重组系统建立的Cre工程恢复系成功将番茄F1代中的不育基因删除,恢复了 F1的育性。该研究结果为植物基因工程雄性不育系的育性恢复提供了一条新的途径。

夜间低温对薄皮甜瓜果实糖积累及代谢相关酶活性的影响

郝敬虹,李天来,孟思达,赵博,孙利萍

中国农业科学. 2009, 42(10): 3592-3599 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0026

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【目的】探讨夜间低温胁迫下薄皮甜瓜果实糖代谢的变化规律。【方法】以薄皮甜瓜(Cucumis melo L.)‘玉美人’为试材,利用人工气候室模拟设施生产中的夜间低温胁迫环境,研究夜间低温对薄皮甜瓜果实糖含量及其代谢相关酶活性的影响。【结果】不同的夜间低温胁迫对果实糖含量的影响程度不同。夜间9℃处理3 d后显著降低了果糖和葡萄糖含量,在处理的中后期蔗糖、棉籽糖和水苏糖含量才显著降低而肌醇半乳糖苷无显著差异;同时,夜间9℃处理3 d后,果实中总糖含量极显著低于对照,且随处理时间的延长差异更大;夜间9℃处理3～12 d,果实中淀粉含量明显高于对照。夜间12℃处理对果实中可溶性糖含量无明显影响,但明显增加了淀粉含量,且后期差异极显著。从不同的夜间低温对果实内糖代谢相关酶活性的影响来看,夜间9℃处理增强了酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）、碱性α-半乳糖苷酶活性,降低了蔗糖合成酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性,差异均达到显著或极显著水平。夜间12℃处理对各种酶活性影响不大,差异不显著。【结论】夜间9℃处理严重影响薄皮甜瓜果实糖积累及其代谢相关酶活性;夜间12℃处理对果实糖积累及其代谢相关酶活性无明显影响,夜间12℃可能是薄皮甜瓜果实中糖代谢发生改变的临界低温。以上表明,夜间9℃胁迫条件下,薄皮甜瓜果实中蔗糖代谢、水苏糖代谢及淀粉代谢能力的下降共同影响果实的膨大生长和品质。

普通烟草CDPK基因家族的克隆及表达分析

太帅帅,刘贯山,孙玉合,陈珈

中国农业科学. 2009, 42(10): 3600-3608 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0027

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【目的】从烟草中分离更多CDPK基因,分析该基因家族的序列特征、进化关系和表达谱,为全面揭示其功能奠定基础。【方法】采用RT-PCR、RACE和生物信息学的方法,分离普通烟草CDPK基因;采用MEGA4.0软件构建系统进化树;利用RT-PCR研究普通烟草全长基因的表达谱。【结果】分离到普通烟草CDPK基因8个,其中3个可以找到完整的开放读码框;系统进化树分析显示,烟草属11个全长CDPK基因位于4个亚家族,预测的2对普通烟草和拟南芥的直系同源基因在功能上可能非常保守;3个普通烟草全长基因虽然在所有的组织中都能检测到,但是它们的表达谱在不同的组织间存在明显差异。【结论】分离到8个未报道的普通烟草CDPK基因,结合已有的报道,目前在普通烟草中获得了15个CDPK基因,为在基因组范围内研究普通烟草CDPK基因家族的功能奠定了基础。

超滤法分离苹果果胶及其理化性质

仇农学,田玉霞,邓红,郭玉蓉,乔书涛

中国农业科学. 2009, 42(10): 3609-3616 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0028

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【目的】对苹果果胶超滤法分离条件和不同相对分子质量的果胶与其结构及性质的关系进行研究。【方法】采用5种不同截流分子量的超滤膜分离苹果果胶,通过傅立叶变换红外光谱仪和气相色谱仪分别测定不同相对分子质量苹果果胶的结构和单糖组成。【结果】在跨膜压差为0.08 MPa,料液浓度为1 g?L-1,50℃条件下,获得6种不同相对分子质量的果胶。相对分子质量与其理化性质有着对应的关系,果胶半乳糖醛酸含量、酯化度和胶凝度随相对分子质量增大而增大,单糖组分也随相对分子质量增大而增多。同时,超滤对果胶液的脱色有良好作用。【结论】本研究可作为苹果果胶深度开发的新方法。

外源乙醛对中熟和晚熟桃果实采后活性氧代谢的影响

李建黎,韩涛,李丽萍,孙宇婧,张微娜,张海英

中国农业科学. 2009, 42(10): 3617-3624 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0029

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【目的】研究外源乙醛处理对桃果实采后活性氧代谢的影响。【方法】以中熟品种‘久保’和晚熟品种‘绿化9号’桃为试材,用0、0.25、0.50 和 1.00 ml?L-1 乙醛处理果实 12 h ,研究桃果实在（20±1）℃与(0±1)℃贮藏期间活性氧代谢的变化。【结果】在2种贮藏温度下,1.00 ml?L-1乙醛处理提高了桃果实超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性,降低了超氧负离子游离基（）生成速率和过氧化氢（H2O2）含量;0.50 ml?L-1处理在室温下降低了生成速率和H2O2含量,提高了SOD和POD的活性,但对CAT活性的影响不显著,在0℃下,0.50 ml?L-1处理效果不明显;0.25 ml?L-1处理在2种贮藏温度下效果均不明显。在货架期间,不同处理间这些变化的差异不明显。【结论】在2种贮藏温度下,适当浓度的外源乙醛处理可有效延缓桃果实活性氧代谢。

宰前因子对牛肉品质的影响

杜燕,张佳,胡铁军,罗欣

中国农业科学. 2009, 42(10): 3625-3632 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0030

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【目的】探讨宰前因子对牛肉品质的影响,得出DFD（dark firm dry）牛肉的判定标准。【方法】研究某企业DFD肉的发生率,并挑选600头延边×西门塔尔杂交公牛进行不同的宰前处理,通过测量牛胴体背最长肌的pH、温度以及品质指标,对劣质牛肉的发生率及牛肉品质进行分析。【结果】宰前因子中待宰密度、温湿度以及短途运输对DFD肉的发生影响不大;而屠宰时间、季节、待宰时间和屠宰方式对劣质牛肉（PSE肉、DFD肉）的发生都有不同程度的影响;牛肉品质的颜色指标中b*比L*更具有作为判定劣质牛肉标准的意义;DFD牛肉的判定标准为pH24＞6.09,L*＜37.40±3.78,b*＜10.25±1.94,汁液损失值＜7.36%±2.81%。【结论】在冬季清晨,待宰24 h、击晕屠宰的肉牛DFD肉发生率较低;夏季、清真屠宰的肉牛PSE肉发生率较高;科学、规范的宰前管理可以降低肉牛的应激反应,有效减少劣质牛肉的发生;牛肉pH24＞6.09,品质会产生较大的差异。

促黄体素对绵羊卵母细胞体外成熟核质同步化的影响

李凯,倪和民,赵雁伟,刘云海,曲杨燕,李晓燕,郭勇

中国农业科学. 2009, 42(10): 3633-3638 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0031

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【目的】研究促黄体素（LH）对绵羊卵母细胞体外成熟和体外受精的影响。【方法】将绵羊卵母细胞置于含LH（处理组）或不含LH（对照组）的成熟液中进行体外成熟,在不同时间点取出,观察卵母细胞核成熟情况;结合皮质颗粒分布变化的观察结果判断细胞质成熟情况。【结果】绵羊卵母细胞体外成熟4 h时,处理组生发泡破裂（GVBD）率显著低于对照组（36.76% vs 50%,P＜0.05）;体外成熟24 h并进行体外受精后,处理组卵母细胞卵裂率和囊胚率显著高于对照组（67.15% vs 42.37%,21.9% vs 12.71%,P＜0.05）。激光共聚焦扫描检测结果表明,随着核的成熟,绵羊卵母细胞的皮质颗粒由胞质中心区域向周边发生规律性迁移,经LH处理的卵母细胞,皮质颗粒扩散的程度明显好于对照组。【结论】LH可能通过延迟生发泡破裂和促进胞质成熟的方式,使绵羊卵母细胞的核质成熟趋于同步,有助于绵羊卵母细胞的体外成熟以及受精后的进一步发育。

崂山奶山羊微卫星标记与泌乳性状的相关分析

李成渤,王桂芝,纪志宾,戈新,李培培,王建华,王建民

中国农业科学. 2009, 42(10): 3639-3646 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0032

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【目的】探讨微卫星DNA作为崂山奶山羊泌乳性状遗传标记的可行性。【方法】根据比较基因组遗传图谱,选择奶牛6、14、15号染色体上与泌乳性状相关联的微卫星座位（BM1329、BM143、BM302、CSSM66和BMS0812）,对175只崂山奶山羊泌乳母羊进行多态性检测,采用最小二乘方法分析微卫星座位与泌乳性状之间的关联效应。【结果】所选微卫星座位在崂山奶山羊群体中均表现出丰富的遗传多态性,有效等位基因、观察杂合度、多态信息含量和近交系数的平均值分别为3.9924、0.4667、0.6748 和0.347。基因座CSSM66对乳脂率和300 d泌乳量均有显著效应（P＜0.05）,最有利的基因型分别为210/210和194/194,具有正效应的等位基因分别为210和194;BM302对300 d泌乳量有极显著效应(P＜0.01),最有利的基因型为156/150,具有正效应的等位基因为156和150;基因座BM143对乳脂率有显著效应(P＜0.05), 对乳蛋白率有极显著效应(P＜0.01),最有利基因型分别为114/100和100/100,等位基因114和100对乳脂、乳蛋白均有正效应;基因座BM1329对乳脂率有显著效应(P＜0.05),最有利的基因型为182/180。【结论】发现了对崂山奶山羊泌乳性状有显著效应、多态性较高的微卫星基因座,为开展崂山奶山羊的标记辅助选择提供了有价值的遗传标记。

PPARγ基因5'侧翼区单倍型与鸡生长和体组成性状的相关研究

韩青,王守志,户国,李辉

中国农业科学. 2009, 42(10): 3647-3654 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0033

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【目的】研究PPARγ基因5'侧翼区多态性及其单倍型效应对鸡生长和体组成性状的影响,寻找影响肉鸡生长和体组成性状的QTL,为分子标记辅助选择提供相应依据。【方法】以东北农业大学肉鸡高、低腹脂双向选择品系第8、9和10世代肉仔鸡为试验材料,采用测序、PCR-RFLP等方法进行多态性位点检测及基因型分析。利用基因型信息重构单倍型并分析不同单倍型与生长和体组成性状的关系。【结果】PPARγ基因5'侧翼区存在3个多态性位点（g.-1784_-1768del17,c.-1241G＞A及c.-75G＞A）,利用其构建的单倍型对腹脂重、腹脂率、肝脏重、肝脏比例、胫骨长、股骨重、龙骨长、跖骨围等性状有显著影响（P＜0.05）;对胸大肌重、胸小肌重、胸小肌率、跖骨长等性状具有一定的影响（P＜0.2）。最小二乘分析结果表明,对于腹脂重、腹脂率等性状,BGA单倍型个体显著高于其它单倍型个体（P＜0.05）;相对于其它单倍型个体,AAG单倍型个体有较高的肝脏重、肝脏比例、胸小肌重和胸小肌率（P＜0.05）;在股骨重、胫骨长、跖骨长、跖骨围、龙骨长等骨骼生长发育性状方面,AAG单倍型个体显著优于AGG单倍型个体（P＜0.05）。【结论】PPARγ基因5'侧翼区可能存在影响鸡脂肪性状的QTL,PPARγ基因可能是影响鸡骨骼性状的重要基因之一。

湖羊BMP2、BMP4、BMP6和BMP7基因mRNA表达水平与排卵数关系的研究

徐业芬,李齐发,李二林,涂飞,胡冬利,谢庄,陈玲

中国农业科学. 2009, 42(10): 3655-3661 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0034

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【目的】研究湖羊卵巢组织BMP2、BMP4、BMP6和BMP7基因mRNA表达水平与排卵数的相关性,筛选影响湖羊多胎性状的候选基因,为揭示湖羊高繁多胎分子遗传机理提供参考。【方法】选取16只经产湖羊母羊,分为产单羔组和多羔组,发情后24～36 h屠宰,取卵巢,计数排卵点,记录排卵数;应用RT-PCR技术检测BMP2、BMP4、BMP6和BMP7基因的组织表达特征,进一步利用实时荧光定量PCR技术分析各基因mRNA在单羔组和多羔组卵巢组织中的表达差异。【结果】BMP2、BMP4和BMP7基因在湖羊母羊卵巢组织内表达,而且在垂体及下丘脑、子宫、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、输卵管组织中均有表达;BMP6基因仅在湖羊母羊卵巢、肾脏、肌肉和输卵管组织中表达。在卵巢组织,多羔组排卵数极显著高于单羔组（P＜0.01）,且多羔组BMP4基因mRNA表达极显著高于单羔组（P＜0.01）,而BMP2、BMP6和BMP7基因mRNA表达在单羔组和多羔组间无显著差异（P＞0.05）;相关分析表明在卵巢组织中,只有BMP4基因mRNA表达与排卵数呈正相关(r = 0.741,P ＜0.05)。【结论】BMP4基因mRNA表达在单羔组和多羔组间差异显著,可能对湖羊排卵数起关键作用,是影响湖羊排卵数的候选基因。

西藏3种疯草中合成苦马豆素内生真菌的鉴定

余永涛,王建华,王妍,宋毓民,耿果霞,李勤凡

中国农业科学. 2009, 42(10): 3662-3671 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0035

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【目的】从西藏毛瓣棘豆、冰川棘豆、茎直黄芪中分离内生真菌。【方法】应用薄层色谱法、气相色谱、气相色谱-质谱联用法检测内生真菌中的苦马豆素（swainsonine,SW）,筛选可生成SW的内生真菌;应用聚合酶链反应对真菌的ITS序列和IGS序列进行扩增,并根据ITS序列信息构建系统发育树,确定其种属分类;对IGS序列进行限制性酶切,并分析酶切产物。【结果】从3种疯草中分离到可以产生SW的4株内生真菌,各菌的形态、ITS序列的同源性与埃里格孢属真菌较为接近,系统发育分析表明4株真菌均为棘豆埃里格孢菌。ITS序列和IGS序列的限制性片段的分析表明,4株真菌遗传距离较近,但仍存在种间变异,可能为棘豆埃里格孢菌的不同亚种。【结论】本研究结果为探讨内生真菌合成SW机理研究奠定了基础,为动物疯草中毒病的防除和疯草资源的合理利用提供了新思路。

表达猪轮状病毒VP4基因重组乳酸球菌表达载体构建及免疫原性分析

李桂伟,乔薪瑗,刘伯臣,马广鹏,刘敏,刘力威,李一经

中国农业科学. 2009, 42(10): 3672-3678 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0036

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【目的】构建猪轮状病毒主要保护性抗原VP4基因的重组乳酸乳球菌口服疫苗,为猪轮状病毒的防治提供有效方法。【方法】将猪轮状病毒免疫保护性抗原基因VP4主要结构功能区定向插入乳酸菌表面表达载体pNZ8112,电转化乳酸乳球菌NZ9000,构建了pNZ8112/NZ9000乳酸乳球菌表面表达系统。通过SDS-PAGE、Western-blot和免疫荧光方法鉴定,以此活菌系统口服免疫6～8周龄Balb/c小鼠,测定了免疫动物的局部体液免疫和系统免疫应答。【结果】证明插入的外源基因在菌体表面得到了正确表达,表达猪轮状病毒免疫保护性抗原的重组乳酸乳球菌免疫动物后,分别在粪便、泪液和阴道洗液中检测到了特异性分泌型IgA抗体和在血液中检测到了IgG抗体的存在;体外细胞中和试验结果表明,血清抗体对猪轮状病毒的中和效价为1﹕40。【结论】表达猪轮状病毒免疫保护性抗原的重组乳酸乳球菌口服免疫动物能够产生良好的局部和系统体液免疫应答而且具有免疫中和效力。

雏鸡服用AvBD13后体液免疫的动态变化

杨玉荣,佘锐萍,梁宏德

中国农业科学. 2009, 42(10): 3679-3684 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0037

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【目的】探讨防御素AvBD13对雏鸡体液免疫的影响。【方法】雏鸡的饮水从1日龄添加AvBD13（1 μg?ml-1）,分别于1、4、7、10、17日龄随机采集雏鸡的血液、脾脏、法氏囊、十二指肠、空肠和盲肠。分别采用MTT方法、ELISA方法和免疫组织化学方法检测外周血液B淋巴细胞增殖功能、血清的免疫球蛋白含量和免疫器官、肠道的抗体生成细胞数量。【结果】与对照组比较,AvBD13明显提高了4～10日龄雏鸡血清中IgG和10～17日龄雏鸡血清中IgM含量(P＜0.05),提高了4～7日龄雏鸡脾脏红髓和法氏囊中IgG和IgM生成细胞数量(P＜0.05)。AvBD13组雏鸡肠道的IgG和IgM生成细胞的数量在4～10日龄高于对照组雏鸡,但无统计学差异(P＞0.05), 仅盲肠扁桃体的IgA生成细胞数量在4日龄明显高于对照组雏鸡（P＜0.05）。【结论】雏鸡口服AvBD13能够明显提高其系统体液免疫,对肠道黏膜体液免疫提高较小,AvBD13对免疫器官和局部黏膜免疫组织具有一定的选择特异性。

鸭β-防御素2基因的克隆、表达和表达产物的生物学特性分析

王瑞琴,廖文艳,马得莹,韩宗玺,刘胜旺

中国农业科学. 2009, 42(10): 3685-3692 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0038

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【目的】从鸭组织中克隆鸭β-防御素（AvBD）2基因,在大肠杆菌中高效表达,检测重组鸭AvBD2蛋白的生物学特性。【方法】应用RT-PCR技术从鸭胰腺组织中扩增鸭AvBD2基因,根据已发现的禽β-防御素和部分哺乳类动物β-防御素-2的氨基酸序列构建系统进化树,将该基因克隆到大肠杆菌原核表达载体pGEX-6p-1上进行原核表达,对该重组蛋白进行纯化,测定体外抗菌活性与理化特性。【结果】鸭胰腺组织中克隆出鸭AvBD2基因的cDNA大小为195 bp,编码64个氨基酸。同源性分析表明,鸭AvBD2与其它物种AvBD2同源性较高。凝胶电泳结果显示重组鸭AvBD2蛋白在原核高效表达（分子量约为32 kD）,对多杀性巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌有较高抗菌活性,对大肠杆菌与猪霍乱沙门氏菌的抗菌活性较弱。重组鸭AvBD2蛋白对上述细菌的最小抑菌浓度为15.25～125 μg?ml-1,对猪霍乱沙门氏菌最小抑菌浓度大于400 μg?ml-1。重组鸭AvBD2蛋白在-20～100℃或pH 3～12条件下处理30 min后仍有抗金黄色葡萄球菌作用。【结论】克隆并表达了鸭AvBD2基因,表达产物具有抗菌活性,对温度和酸碱度有较高的稳定性。

转染技术在顶复门原虫研究中的应用

闫文朝,王天奇,索勋,赵战勤,韩利方

中国农业科学. 2009, 42(10): 3693-3699 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0039

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自1993年转染技术首次在弓形虫中成功报道以来,顶复门原虫的转染研究得到了快速发展,不仅在弓形虫、疟原虫和住肉孢子虫等实现了稳定转染,而且在体外细胞上生长效率较低的柔嫩艾美耳球虫也相继实现了瞬时转染和稳定转染。顶复门原虫转染技术的日渐成熟及其在顶复门原虫研究中的应用,为顶复门原虫基因功能和免疫学等领域研究提供了新思路和新的有力工具。本文结合本课题组近几年来的研究成果,综述了转染技术及其在顶复门原虫基因表达调控、基因功能、耐药性分子机理、药物敏感性试验和免疫学等研究中应用的最新进展。

伴大豆球蛋白胃蛋白酶水解肽对大鼠肠道细菌区系变化的影响

左伟勇,陈伟华,邹思湘,张源淑

中国农业科学. 2009, 42(10): 3700-3705 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0040

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【目的】在分子水平上探讨伴大豆球蛋白水解肽对肠道双歧杆菌生长的影响。【方法】选取21日龄健康清洁级雄性SD大鼠,随机分为4个处理,每个处理3只,基础日粮预饲一周后,分别灌胃生理盐水（对照组）、伴大豆球蛋白液（Conglycinin组）、伴大豆球蛋白酶水解肽P2组分（P2-PTC组）、伴大豆球蛋白盐酸彻底水解液（HCl-FHC组）,各0.5 ml,1次/天。除对照组外,各处理组灌胃液体总含氮量相等（折合蛋白含量为0.5 mg?ml-1）,实验共21 d。应用PCR-DGGE技术分析灌胃伴大豆球蛋白酶解肽对大鼠粪样细菌区系变化的影响,并采用连续稀释PCR的方法半定量研究伴大豆球蛋白酶解肽对大鼠肠道双歧杆菌数量的影响。【结果】灌胃伴大豆球蛋白酶解肽的大鼠在实验后第1周,其粪样微生物区系变化迅速,而后缓慢,最终形成稳定的体系,提示酶解肽在一定程度上影响了肠道细菌的组成,与对照组和蛋白盐酸彻底水解液组比较,肠道双歧杆菌数量明显增加。【结论】本试验在分子水平证明了伴大豆球蛋白水解肽对肠道双歧杆菌的生长有促进作用。

哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系差异表达基因分析

马勇,吴建勇,邢朝柱,郭立平,巩养仓,崔明晖,王海林

中国农业科学. 2009, 42(10): 3706-3712 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0041

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【目的】通过筛选哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系间败育关键时期花药中差异表达的基因,为进一步揭示棉花雄性不育机理,更好地利用棉花细胞质雄性不育材料奠定基础。【方法】以哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系间败育关键时期,即花粉母细胞时期之前的花药为研究材料,应用cDNA-AFLP技术分离和鉴定两材料间差异表达的片段,并对差异片段进行验证、克隆、测序和生物信息学分析。【结果】共得到108个差异表达片段,其中67个被成功克隆,通过BLAST分析发现,29个片段可以在NCBI数据库中找到同源序列,对这些序列进行Gene Ontology分析后得知这些片段主要参与信号转导、转录、能量代谢、细胞壁发育等相关过程。其中,在两材料间还分离到一些与RNA编辑和雄配子发育相关的基因存在差异表达,而这些可能与棉花细胞质雄性不育相关。【结论】本研究通过cDNA-AFLP的分析,在棉花细胞质雄性不育系和保持系间分离到了108个差异表达的片段,通过对这些片段的分析,对两材料间差异表达的基因信息有了一个基本了解,这些结果为更好地了解棉花细胞质雄性不育发生过程相关基因的调控网络,揭示棉花雄性不育机理打下基础。

种子引发对高粱幼苗耐盐性的生理效应

马金虎,王宏富,王玉国,李新基,韦献果

中国农业科学. 2009, 42(10): 3713-3719 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0042

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【目的】探讨种子引发对高粱幼苗耐盐性及其生理效应的影响。【方法】用100 mmol?L-1NaCl溶液和20%PEG溶液对甜饲1号、Tx623A×89-363、黑30A×05-244和晋杂17共4个高粱杂交种进行引发处理。采用营养沙培试验,设置0、50、100和150 mmol?L-1NaCl溶液模拟盐胁迫。研究引发处理对NaCl胁迫下,种子发芽、幼苗耐盐性及其幼苗生理效应的影响。【结果】引发处理不同程度提高了4个品种幼苗的耐盐指数和耐盐比率。提高了盐胁迫下种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数,且以NaCl溶液引发效果最明显。在100 mmol?L-1NaCl溶液胁迫过程中,特别是在盐胁迫后期,经NaCl溶液引发处理后,4个品种幼苗叶片SOD、POD活性和脯氨酸含量都比未引发处理高。【结论】采用合理的种子引发技术可以有效提高高粱苗期的耐盐性,解决盐渍地种植高粱出苗差、保苗难问题。种子引发通过提高盐胁迫下高粱幼苗保护酶活性及渗透调节物质含量等,增强了幼苗的耐盐性。

牛耳枫提取物对甜菜夜蛾酚氧化酶的抑制作用

刘伟,肖婷,杜磊,薛超彬,杨帆,罗万春

中国农业科学. 2009, 42(10): 3720-3725 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0043

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【目的】筛选对甜菜夜蛾（Spodoptera exigua（Hübner)）酚氧化酶具有高抑制活性的化合物,寻找新型害虫控制剂的线索。【方法】以牛耳枫（Daphniphyllum calycinum Benth.）提取物Deoxycalyciphylline B和Methyl homosecodaphniphyllate为抑制剂,采用酶标仪微量法研究了其对甜菜夜蛾酚氧化酶的抑制活性及抑制类型。【结果】Deoxycalyciphylline B和Methyl homosecodaphniphyllate对甜菜夜蛾酚氧化酶的抑制中浓度(IC50)分别为2.439 mmol?L-1和0.879 mmol?L-1,2种化合物均为典型的可逆竞争型抑制剂,抑制常数（Ki）分别为2.051 mmol?L-1和1.269 mmol?L-1。【结论】2种生物碱对甜菜夜蛾酚氧化酶具有较好的抑制活性,可以以这2种化合物或其类似物为模板指导酶抑制剂的分子设计,是寻找新型害虫控制剂的重要途径。

SIMETAW模型在辽西北地区的验证与应用

史金丽,王立刚,邱建军,任天志,耿旭,杨晓光,孙占祥

中国农业科学. 2009, 42(10): 3726-3733 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0044

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【目的】验证美国加州大学开发的作物蒸散量－SIMETAW（simulation of evapotranspiration of applied water）模型在中国辽西北地区应用的有效性。【方法】利用辽西北地区的作物、土壤和气候数据运行模型,将当地主要作物蒸散量的模型模拟值与田间实测值进行对比分析;同时,在模型验证的基础上模拟分析当地主要作物生育期内蒸散量和所需灌水量的多年平均情况。【结果】主要作物生育时期内模型模拟的蒸散强度曲线和实测曲线变化趋势基本一致,蒸散总量模拟值和实测值比较接近,相对误差均在10％之内。利用模型模拟当地玉米、大豆和谷子生育期内蒸散量多年平均值分别为514.15、449.64和389.12 mm,所需灌水量分别为208.4、220.93和116.17 mm。【结论】SIMETAW模型在辽西北地区对玉米、大豆和谷子蒸散量的模拟比较准确,模型有效,可以进一步应用该模型开展作物的水分管理研究和指导灌溉。

低温弱光条件下砧穗互作对茄子嫁接苗抗冷性的影响

张晓艳,徐坤

中国农业科学. 2009, 42(10): 3734-3740 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0045

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【目的】探讨茄子砧木及接穗对嫁接苗抗冷性的贡献大小,为茄子越冬嫁接栽培合理选用品种提供参考。【方法】以抗冷性显著不同的台茄（T）和赤茄（C）互为砧穗,采用靠接法进行组合嫁接,测定低温（10 ℃/2 ℃）胁迫前后嫁接苗叶片电解质渗漏率、丙二醛（MDA）含量及主要渗透调节物质含量的变化。【结果】低温胁迫下,TC/TC、TC/C、TC/T等组合嫁接苗中台茄叶片的的电解质渗透率及MDA含量均显著高于同株的赤茄叶片,但显著低于T/T,且组合嫁接苗中台茄叶片的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量较T/T显著升高,表明抗冷性较强的赤茄根系及叶片,均对嫁接苗台茄接穗抗冷性具有正向效应。虽然TC/C的抗冷性较强,TC/TC次之,TC/T较差,但三者均显著低于C/C,表明抗冷性较弱的台茄无论根系还是叶片,均对嫁接苗赤茄接穗抗冷性具有负向效应。【结论】由于TC/C的抗冷性显著高于TC/T,表明嫁接苗抗冷性以根系的贡献大于接穗。

柑橘碎叶病毒外壳蛋白基因的克隆和序列分析

宋震,刘科宏,杨方云,唐科志,李中安,周常勇

中国农业科学. 2009, 42(10): 3741-3748 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0046

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【目的】了解中国CTLV分离物外壳蛋白（CP）基因的变异情况。【方法】对来源于中国不同地区、不同寄主品种的18个柑橘碎叶病毒（CTLV）分离物进行RT-PCR、克隆、测序,应用DNAMAN软件进行序列分析。【结果】18个分离物的CP基因全长714 nt, 推导的CP含237个氨基酸。CP核苷酸序列及推导的氨基酸序列最大相似性分别为88.5％～99.9％和91.1％～99.6％。与核苷酸序列G289→A或C、A409→C和G414→T的单碱基突变相对应,CTLV外壳蛋白第97、137、138位氨基酸在强、弱毒分离物之间存在差异,多数弱毒分离物为Q97或K97、Q137、H138,而多数强毒分离物为E97、R137或K137、Q138。在根据CP氨基酸序列构建的系统进化树上,本研究获得的18个CTLV分离物至少可以划分为2个组群,其中,在指示植物上表现较弱症状的多数(4/6)CTLV分离物划分在第Ⅰ组群,多数(10/12)CTLV强毒分离物划分在第Ⅱ组群。【结论】CTLV外壳蛋白基因相对保守,其第289、409、414位碱基在强、弱毒分离物之间存在差异,可能与病毒致病性相关。

绒山羊生长期次级毛囊cDNA消减文库的构建及其序列分析

席海燕,周欢敏,郑琰

中国农业科学. 2009, 42(10): 3749-3754 . doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.10.0047

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【目的】构建绒山羊生长期次级毛囊的消减文库,寻找绒毛生长的相关候选基因。【方法】以生长期次级毛囊cDNA为tester,休止期次级毛囊cDNA为driver,利用抑制性消减杂交技术构建生长期次级毛囊消减文库并进行生物信息学分析。【结果】构建了具有高消减效率的cDNA文库。随机挑取20个阳性克隆进行PCR扩增,插入片段长度主要分布在250～1 000 bp之间。挑取750个克隆进行测序,得到342条有效序列,平均长度596 bp。进行同源性分析,有298个与nucleotide数据库山羊及其它物种的已知序列同源。在EST数据库中找到38个相似EST序列和6个无同源性序列。对298个已知功能基因的ESTs进行分类,细胞分裂类为13个、细胞信号类为49个、细胞结构蛋白52个、细胞防御类21个、代谢类46个、基因/蛋白表达类37个、未分类的80个。【结论】应用SSH技术,构建了绒山羊生长期和休止期次级毛囊差异表达基因的cDNA文库,为进一步筛选绒毛生长相关的候选基因奠定了基础。

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