中国农业科学

提高植物农杆菌转化效率辅助策略研究进展

叶兴国, 王新敏, 王轲, 杜丽璞, 林志珊, 徐惠君

中国农业科学. 2012, 45(15): 3007-3019. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.001

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农杆菌介导是目前转基因植物研究采用的主要方法，不同植物间利用农杆菌转化的转化效率差异很大，高效农杆菌转化体系对于转基因植物产业化和功能基因组学等研究具有重要意义。总体而言，影响农杆菌转化效率的因素主要包括基因型、外植体及其生理状态、农杆菌菌株、培养基成分、共培养条件等。对于一些难转化的植物来说，辅助因素对转化效率的提高起着至关重要的作用。本文综述了影响农杆菌转化效率的一些辅助因素及其作用，包括植物材料微创伤处理和干燥处理、培养基中抗氧化剂和表面活性剂使用、农杆菌中额外拷贝Vir和植物细胞中VIP（VirE2 interacting protein）过表达、载体上核基质附着序列引入等，以期为进一步改进难转化作物如小麦、大豆等农杆菌介导的遗传转化效率提供参考。

种胚特异性表达番茄SlABI3对水稻冈46B穗萌的抗性研究

肖英勇, 高永峰, 唐维, 余进德, 刘亮亮, 张霞, 孟蒙, 刘永胜

中国农业科学. 2012, 45(15): 3020-3028. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.002

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【目的】利用水稻胚特异表达基因OsVP1的启动子驱动与OsVP1同源的番茄SlABI3在穗萌严重的水稻保持系冈46B中表达，以增强冈46B对穗萌的抗性，进而为改良水稻穗萌抗性的分子设计育种提供理论依据。【方法】构建SlABI3的胚特异表达载体pHB-OsVP1P::SlABI3，利用根癌农杆菌介导的遗传转化法将其导入籼稻冈46B中，通过研究转基因和野生型植株的穗萌差异，验证种胚特异表达的SlABI3在穗萌抑制中的生理功能。【结果】获得了pHB-OsVP1P::SlABI3转冈46B的转基因植株；转基因植株种子的萌发速率较野生型冈46B慢，并且萌发后第8天转基因植株的苗长、根长显著（P<0.05）短于野生型冈46B；此外，在不同浓度ABA处理的试验中，随着ABA浓度的升高，转基因和野生型种子的萌发速率都呈现下降的趋势，但转基因种子的萌发速率均比野生型种子慢。【结论】SlABI3在水稻胚中特异表达能够降低种子的萌发速率并且抑制穗萌发生。

多环境条件下大豆倒伏性相关形态性状的QTL分析

范冬梅, 杨振, 马占洲, 曾庆力, 杜翔宇, 蒋洪蔚, 刘春燕, 韩冬伟, 栾怀海, 裴宇峰, 陈庆山, 胡国华

中国农业科学. 2012, 45(15): 3029-3039. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.003

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【目的】定位大豆倒伏性相关形态性状的QTL为培育抗倒伏性高的品种提供依据。【方法】以美国大豆品种Charleston为母本，东北农业大学大豆品系东农594为父本及其F2:16—F2:18的重组自交系的147个株系为试验材料，164个SSR引物经亲本筛选后用于群体扩增，并构建遗传图谱。在三年两个地点对大豆的主茎节数、茎粗和茎秆重性状进行调查及QTL分析。【结果】共检测到16个主茎节数QTL，分别位于A1、B1、C2、D1a、D2、F、G、H和N连锁群上；检测到10个茎粗QTL,分别位于A1、B1、C2、D1a、E和G连锁群上；检测到15个茎秆重QTL，分别位于A1、A2、C2、D1a、D1b和G连锁群上。在得到的这些QTL中，2种算法都能检测到5个主茎节数QTL，解释表型变异范围为8.6%—27.0%；1个茎粗QTL，解释表型变异范围为9.0%—11.0%；6个茎秆重QTL，解释表型变异范围为6.0%—39.0%。在2年以上能被检测到3个主茎节数QTL，解释表型变异范围为8.0%—60.2%；2个茎秆重QTL，解释表型变异范围为10.0%—23.0%；2年以上未重复检测到茎粗QTL。【结论】通过比较定位的主茎节数、茎粗和茎秆重QTL，发现这些性状之间存在较大的遗传相关性。

施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响

段文学, 于振文, 张永丽, 王东, 石玉

中国农业科学. 2012, 45(15): 3040-3048. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.004

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【目的】在黄淮冬麦区，研究施氮量对旱地小麦氮素利用规律的影响，为该区旱地小麦合理的氮肥运筹提供理论依据。【方法】于2009—2010和2010—2011两个小麦生长季，在大田条件下设置6个施氮量处理（0、90、120、150、180和210 kg•hm-2），研究施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响。【结果】在150 kg•hm-2及以下的处理增加施氮量，小麦各生育时期植株氮素积累量、成熟期籽粒氮素积累量、开花前吸收氮素向籽粒的转运量和开花后氮素吸收量显著增加；在150 kg•hm-2基础上增加施氮量，小麦各生育时期植株氮素积累量、开花前吸收氮素向籽粒的转运量和开花后氮素吸收量与150 kg•hm-2处理无显著差异，成熟期籽粒氮素积累量及分配比例降低，营养器官氮素积累量及分配比例升高。施氮量为180 kg•hm-2和210 kg•hm-2，成熟期0—140 cm土层土壤硝态氮含量显著高于150 kg•hm-2处理，深层土壤硝态氮含量增加。施氮150 kg•hm-2处理小麦籽粒产量最高，氮素利用效率和氮肥生产效率较高。【结论】本试验条件下，施氮量为150 kg•hm-2，是兼顾产量和氮肥利用效率的适宜施氮量。

基于SPOT-5影像的冬小麦拔节期生物量及氮积累量监测

王备战, 冯晓, 温暖, 郑涛, 杨武德

中国农业科学. 2012, 45(15): 3049-3057. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.005

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【目的】建立基于SPOT-5遥感信息的冬小麦拔节期地上部生物量和氮积累量的遥感监测模型，为利用SPOT-5影像进行大面积小麦生产力预测和氮素调控提供依据。【方法】分析冬小麦拔节期地上部生物量和氮积累量与同期SPOT-5光谱参数之间的定量关系，筛选出适宜的光谱参数，建立并评价冬小麦拔节期地上部生物量和氮积累量的遥感监测模型。【结果】绿光、红光和近红外波段反射率与冬小麦拔节期地上部生物量和氮积累量的相关系数均达到极显著水平。其中，近红外波段反射率对地上部生物量反应最敏感，绿光波段反射率则对地上部氮积累量反应最敏感。利用归一化植被指数（NDVI）为变量建立地上部生物量指数函数遥感监测模型表现最优，决定系数（R2）达到0.696**，均方根误差（RMSE）达到258.92 kg•hm-2。利用近红外和绿光波段反射率的比值为变量建立地上部氮积累量线性函数遥感监测模型表现最优，R2达到0.717**，RMSE达到19.24 kg•hm-2。依据上述模型，制作了研究区冬小麦拔节期地上部生物量和氮积累量遥感监测专题图。【结论】SPOT-5影像在冬小麦拔节期小麦长势监测中能够获得较高精度，具有广泛的应用前景。

外源一氧化氮对冷害胁迫下棉花幼苗生长、抗氧化系统和光合特性的影响

杨美森, 王雅芳, 干秀霞, 罗宏海, 张亚黎, 张旺锋

中国农业科学. 2012, 45(15): 3058-3067. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.006

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【目的】探讨外源NO供体硝普钠（SNP）提高新疆棉花抗逆能力的内在机制。【方法】以棉花新陆早13号、新陆早33号为材料，通过室内人工模拟低温逆境的方法，研究SNP（100 μmol•L-1）对冷害胁迫下棉花幼苗的生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数及活性氧代谢的影响。【结果】在正常生长条件下SNP对棉花幼苗生长、过氧化氢（H2O2）、脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质和超氧化物歧化酶（SOD）影响不大，但显著提高了过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性；此外，叶绿素含量、净光合速率（Pn）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、最小荧光产量（F0）和最大光化学效率（Fv/Fm）无明显影响，而气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、光合电子传递速率（ETR）和光系统Ⅱ实际量子效率（ΦPSⅡ）显著增加；冷害胁迫下，外源NO处理显著提高了叶片的生长速率、SOD、POD、CAT、APX和GR的活性以及Pro和可溶性蛋白质含量，减少了H2O2和膜脂过氧化产物MDA的积累；外源NO明显提高了棉花叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ETR和ΦPSⅡ，降低Ci和增加非光化学猝灭系数（NPQ），避免过量的光伤害，维持较高的光系统Ⅱ活性。【结论】低温胁迫下，外源NO通过促进抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高，降低H2O2和MDA的积累，保护了细胞膜结构的稳定性，从而减轻了冷害胁迫对棉花光系统Ⅱ的伤害，增强棉花的抗冷性。

外来入侵花生黑腐病菌在中国的风险性评估

潘汝谦, 徐大高, 邓铭光, 纪春艳

中国农业科学. 2012, 45(15): 3068-3074. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.007

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【目的】分析评估外来入侵花生黑腐病菌（Cylindrocladium parasiticum）在中国的风险性。【方法】根据国际植物检疫措施标准（ISPM）规定的有害生物风险性分析（PRA）程序，从潜在危害性（P1）、移植与建立种群的可能性（P2）、寄主的经济重要性（P3）、国内现有分布的广泛性（P4）和检疫管理的难易性（P5）共5个一级指标及其14个二级指标对花生黑腐病菌在中国的风险性进行定性和定量分析评估，计算综合风险值（R）。【结果】花生黑腐病菌在中国的综合风险值R为0.8740，属于高度风险性有害生物。【结论】外来入侵花生黑腐病菌是高度危险的检疫性植物病原菌，对中国的花生和大豆等作物的生产以及生物安全等都将构成严重的威胁。

微孔板法检测番茄灰霉病菌对杀菌剂的敏感性

杨晓楠, 王猛, 申瑞平, 刘峰

中国农业科学. 2012, 45(15): 3075-3082. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.008

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【目的】利用酶标仪建立番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）对杀菌剂敏感性的快速、高效测定方法。【方法】以OD增加值作为评价指标，确立微孔板法检测灰霉病菌敏感性的测试条件，并对啶酰菌胺、嘧菌酯、乙霉威、甲基硫菌灵、异菌脲、苯醚甲环唑6种常用杀菌剂对灰霉病菌孢子萌发和菌丝生长的抑制效果进行评价，将结果与孢子萌发法和菌丝生长速率法所得结论进行比对。【结果】微孔板法测定条件为：酶标仪测定波长为630 nm，测试培养基为灰霉分生孢子萌发刺激液（PDE），孢子悬浮液浓度为8×105—1.6×106个/mL，培养条件为21℃黑暗条件下振荡（150 r/min），孔中加入孢子悬浮液与药剂培养24 h作为药剂对孢子萌发抑制作用的测试时间，孔中孢子悬浮液培养12 h后再加入药剂培养12—24 h为药剂对菌丝生长抑制作用的测试时间。测试结果与孢子萌发法和菌丝生长速率法所得结论基本一致。用该方法测得啶酰菌胺对山东省3个地区57株灰霉病菌分生孢子萌发及菌丝生长的EC50均值分别为1.9311和5.6488 μg•mL-1。【结论】微孔板法综合了孢子萌发法和菌丝生长速率法的优势，测试速度快、结果准确、重现性好，具有良好的实用性。

不同磷效率小麦对磷的吸收及根际土壤磷组分特征差异

张锡洲, 阳显斌, 李廷轩, 郑子成, 林玲, 杨顺平

中国农业科学. 2012, 45(15): 3083-3092. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.009

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【目的】研究不同磷效率小麦根际土壤磷组分特征及磷高效小麦对土壤中不同形态磷素的活化利用特征，以探明磷高效小麦高效吸收利用磷素机理。【方法】在土培盆栽条件下，以小麦磷高效品种CD1158-7、省A3宜03-4和低效品种渝02321为材料，研究每kg土中施磷0、10、20和30 mg（表示为0、10、20、30 mg•kg-1）条件下其生物量、磷素积累量、根际与非根际土壤水溶性磷、无机磷组分、有机磷组分的浓度差异。【结果】不同磷效率小麦生物量、磷素积累量随着施磷量增加均有不同程度的增加，且高效品种显著高于低效品种。不同施磷处理，根际土壤水溶性磷浓度均低于非根际土壤。在低磷处理（不施磷、施磷10、20 mg•kg-1）条件下，高效品种根际土壤水溶性磷出现了亏缺，而施磷量较高（施磷30 mg•kg-1）时，其根际土壤水溶性磷则出现了富集。根际与非根际土壤无机磷组分浓度为Ca10-P＞O-P、Fe-P＞Al-P＞Ca8-P＞Ca2-P，且Ca10-P浓度占无机磷总量的50%以上。不施磷、施磷10 mg•kg-1，高效品种根际土壤中Ca2-P浓度是低效品种的1.22和1.23倍、1.31和1.59倍。低效品种根际土壤Al-P浓度在不施磷处理下是高效品种1.13和1.23倍。施磷量减少，不同磷效率小麦根际土壤均表现出O-P、Fe-P的减少。根际与非根际土壤4种有机磷组分中，以中活性有机磷浓度最高，其次为中稳性有机磷和高稳性有机磷，而活性有机磷的浓度最低。不施磷和施磷10 mg•kg-1处理，低效品种渝02321根际土壤活性有机磷浓度是高效品种CD1158-7和省A3宜03-4的2.00与1.76倍、1.68与1.63倍。【结论】磷高效小麦具有较强的磷素积累、物质生产和水溶性磷吸收能力。低磷胁迫下，磷高效品种活化吸收Al-P、Ca-P、活性有机磷能力强于低效品种。

基于高丰度15N华北平原冬小麦肥料氮的去向研究

左红娟, 白由路, 卢艳丽, 王磊, 王贺, 王志勇

中国农业科学. 2012, 45(15): 3093-3099. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.010

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【目的】在氮磷钾合理供应前提下，研究华北平原冬小麦肥料氮的去向。【方法】采用微区试验的方法，供给小麦高丰度的15N，在小麦收获时，测定15N的去向。【结果】冬小麦吸收的氮素来自肥料的比例为26.6%— 33.6%，对土壤氮的依赖程度在66%以上。肥料氮施入土壤后，小麦当季利用率为22.1%—32.4%，当季肥料氮的土壤残留率约占施氮量的29.6%—56.3%，其中60.3%—76.5%集中在0—40 cm土层，在土壤剖面中的残留率随土层深度增加而迅速降低。【结论】小麦生育期吸收的氮素66%以上来自土壤，氮肥当季平均利用率为28.2%，约40%的肥料残留在土壤中，成为土壤氮库的补充。

黄瓜细胞质型谷氨酰胺合成酶基因(GS1)的克隆及其在低氮条件下的表达

冯卓, 秦智伟, 武涛, 何红梅

中国农业科学. 2012, 45(15): 3100-3107. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.011

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【目的】分离和克隆黄瓜谷氨酰胺合成酶GS1基因，分析其序列特征，了解其在低氮条件下的表达情况。【方法】依据黄瓜基因组数据库中Csa015274基因编码区全序列，应用引物设计软件Primer Premier 5.0设计引物，从黄瓜叶片cDNA中克隆该基因，用生物信息学方法对获得的cDNA序列及推定氨基酸序列进行分析鉴定，并用实时荧光定量PCR法研究GS1基因在不同氮素浓度下的表达变化。【结果】分离到GS1基因，GenBank登录号为JQ277263。该基因长1 071 bp，编码356个氨基酸，与甜瓜(Cucumis melo L.)GS1基因同源性高达97%。该基因编码的蛋白是1个不稳定的疏水蛋白，无跨膜结构，无信号肽，存在蛋白激酶C磷酸化位点，酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点，N-十四酰化位点，酪氨酸激酶磷酸化位点等活性位点。GS1基因表达模式分析显示，在低氮条件下，该基因下调表达，随着氮素浓度的增高GS1基因的表达量增加。在高浓度的氮素水平下，该基因的表达同样受到抑制。【结论】成功从黄瓜叶片中分离克隆到GS1基因，该基因具有已知物种GS1基因的特征,可用于该基因的功能研究。

根皮苷对平邑甜茶根系TCA循环酶的影响

王青青, 胡艳丽, 周慧, 展星, 毛志泉, 朱树华

中国农业科学. 2012, 45(15): 3108-3114. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.012

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【目的】研究平邑甜茶根系TCA循环对根皮苷的响应，为深入探讨根皮苷等酚酸类物质在苹果连作障碍中造成的伤害机理提供参考。【方法】以根皮苷和根皮苷﹢KMnO4(两者摩尔浓度比4﹕1)处理盆栽平邑甜茶植株，测定根系呼吸速率、TCA循环相关的9种酶活性、根皮苷的含量。【结果】4 mmol•L-1根皮苷处理抑制了根系基础呼吸速率，显著抑制了柠檬酸合酶(CS)、顺乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶 (ICDH)、琥珀酸硫激酶(SCS)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、延胡索酸酶(FUM)、苹果酸脱氢酶(MDH)的活性。根皮苷﹢KMnO4处理显著提高了CS、顺乌头酸酶、MDH活性，分别是对照的3.79倍、1.27倍、1.11倍；也不同程度地提高了SCS、ICDH、SDH和FUM活性。4 mmol•L-1根皮苷处理显著提高了α-酮戊二酸脱氢酶系(α-KGDH)和丙酮酸脱氢酶系(PDH)的活性，而根皮苷﹢KMnO4处理明显降低了α-KGDH和PDH的活性但仍明显高于对照水平。根皮苷﹢KMnO4处理土壤中根皮苷的含量显著低于根皮苷处理。【结论】4 mmol•L-1根皮苷抑制平邑甜茶根系呼吸速率，降低根系TCA循环7种酶活性，1 mmol•L-1 KMnO4能缓解上述不利影响。

‘幸香’草莓白肉突变体与野生型的生物学特性和品质比较

梁烨, 李贺, 马跃, 曹飞, 豆玉娟, 张志宏

中国农业科学. 2012, 45(15): 3115-3123. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.013

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【目的】比较‘幸香’草莓白肉突变体与野生型在生物学特性及果实品质上的差别，为探讨草莓白肉果实形成原因，以及进一步揭示草莓果实品质形成机理奠定基础。【方法】以‘幸香’草莓白肉突变体及野生型植株为试材，记录物候期，调查植株形态指标，测定光合特性，统计产量，测定糖含量、花色素苷含量、香气等果实品质相关指标，分析白肉突变体与野生型在各项指标上的差异。【结果】白肉突变体与野生型在物候期上相近；白肉突变体的叶片数显著低于野生型，而中间小叶的叶面积大于野生型，二者的单株总叶面积和光合特性相关指标差异不显著；在红熟期，白肉突变体果肉中花色素苷含量仅是野生型中的13.7%，而白肉突变体可溶性总糖含量显著高于野生型；白肉突变体果实中酯类物质含量高于野生型，在粉熟期，突变体果实中橙花叔醇和沉香醇的含量分别是野生型的40.8倍和3.1倍。【结论】‘幸香’草莓白肉突变体果实中花色素苷含量比野生型大幅度减少，同时糖含量和香气物质含量增加，但是，突变体与野生型的单株总叶面积和光合特性没有明显差异。

白黄侧耳子实体颜色遗传规律

盛春鸽, 黄晨阳, 陈强, 图力古尔, 张金霞

中国农业科学. 2012, 45(15): 3124-3129. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.014

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【目的】研究白黄侧耳子实体颜色的遗传规律，为平菇的色泽定向育种提供遗传学依据。【方法】以白黄侧耳Pleurotus cornucopiae白色菌株CCMSSC00358（P-w）和深灰色菌株CCMSSC00406（P-d）为材料，构建自交系2个(P-w×P-w、P-d×P-d），两亲本杂交一代（F1，P-w×P-d），杂交一代中浅灰色和深灰色子实体与二亲本的回交系4个（F1浅×P-w、F1浅×P-d，F1深×P-w、F1深×P-d），共7个家系群体。出菇期观测统计各家系群体不同颜色的个体数。【结果】菌株P-w的自交系出菇29个，子实体全部为白色。菌株P-d的自交系出菇17个，子实体浅灰色5个、深灰色12个，经卡方检验，浅灰色﹕深灰色＝1﹕3。杂交一代（F1，P-w×P-d）出菇82个，子实体颜色呈现由浅向深的连续分布，无白色子实体出现。按照深浅分为浅灰色和深灰色两大类，分别为47个和35个，经卡方检验，比例为1﹕1。在回交系中，F1代与白色亲本杂交，经卡方检验，出现深灰色﹕浅灰色﹕白色=1﹕4﹕3的分离；与深灰色亲本杂交，无白色子实体出现，经卡方检验深灰色﹕浅灰色=5﹕3。【结论】白黄侧耳子实体的颜色性状为数量性状，深灰色对白色呈不完全显性，由不同位点上的两对主基因控制。

妊娠后期胎儿宫内生长受限对出生后羔羊内脏器官的影响

高峰, 刘迎春

中国农业科学. 2012, 45(15): 3130-3136. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.015

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【目的】研究妊娠后期胎儿宫内生长受限对出生后羔羊内脏器官的影响。【方法】选择健康的蒙古绵羊45只（经同期发情且同期受孕），妊娠（90±1） d分为自由采食组（CG）、0.33 MJ ME•kgw-0.75•d-1（RG1）以及0.175 MJ ME•kgw-0.75•d-1（RG2）3个营养水平处理组，进行不同营养水平的限饲饲养。各组分别于羔羊初生及28周龄时选择4只屠宰，取出内脏。【结果】妊娠后期不同营养水平限饲母羊，严重限制了RG1（P＜0.05）、RG2（P＜0.01）组羔羊的平均初生体重：①初生时，RG1组羔羊仅肺脏重和肺脏组织总DNA含量显著低于CG组（P＜0.05），脾脏重及脾脏组织总DNA含量极显著低于CG组（P＜0.01）；而 RG2组羔羊肺脏和脾脏均显著低于CG组（P＜0.01），心脏、肝脏、肾脏、总胃及小肠重均显著低于CG组（P＜0.05）；其中，心脏和肾脏总DNA含量、肺脏总DNA含量和蛋白与DNA含量比、肝脏组织蛋白和DNA含量比均显著低于CG组（P＜0.05）。②28周龄时，RG1组胎儿期生长受限的肺脏、脾脏重及其总DNA含量与对照组差异不显著（P＞0.05）；除心脏外，RG2组胎儿期生长受限的肝脏、肺脏及脾脏重出生后经过28周的生长与CG组差异不显著（P＞0.05）；RG2组胎儿期降低的肾脏、脾脏细胞总DNA含量，肝脏细胞蛋白和DNA比，在试验结束羔羊28周龄时与CG组差异不显著（P＞0.05），并且肺脏细胞蛋白和DNA比显著高于CG组（P＜0.05），而心脏和肺脏组织总DNA含量仍显著低于CG组（P＜0.05）。【结论】妊娠后期胎儿宫内生长受限通过对其胎儿内脏器官细胞增殖与增肥不同程度的影响而改变了出生后羔羊内脏器官的生长发育轨迹。

作物秸秆剪切力与其饲料营养特性的关系

崔秀梅, 杨在宾, 杨维仁, 张桂国, 姜淑贞, 刘丽, 王兆凤

中国农业科学. 2012, 45(15): 3137-3146. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.016

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【目的】研究玉米秸、小麦秸和稻草剪切力与其形态学指标、营养成分和瘤胃降解率之间的关系。【方法】选用成熟期收获的玉米秸、小麦秸和稻草，分别测定其秸秆的剪切力，同时测定秸秆的直径、茎厚与线性密度（单位长度重量）及其营养成分含量，采用尼龙袋法测定秸秆干物质（dry matter，DM）、中性洗涤纤维素（neutral detergent fiber，NDF）和酸性洗涤纤维素（acid detergent fiber，ADF）的瘤胃降解率。【结果】试验中3种秸秆收获时的剪切力、形态学指标（线性密度、直径和茎厚）及剪切力/线性密度均差异显著（P＜0.05）。玉米秸、小麦秸和稻草的剪切力与其线性密度、直径和茎厚均呈高度正相关（P＜0.001）。3种秸秆的线性密度与剪切力的相关性最高（P＜0.05），且以剪切力反映玉米秸线性密度的灵敏程度最高。3种秸秆中的营养成分含量及其营养成分（DM和 NDF）瘤胃降解率与剪切力均有不同程度的相关性，且剪切力预测秸秆型粗饲料NDF瘤胃降解率最精准。剪切力较适于预测玉米秸和稻草的营养成分含量及其瘤胃降解率。【结论】作物秸秆剪切力与其饲料营养特性存在相关性。剪切力可不同程度地预测玉米秸、小麦秸和稻草的营养物质含量、物理性状及养分（DM、NDF和ADF）瘤胃降解率的大小，且3种秸秆中剪切力较适于预测玉米秸和稻草的营养价值评定。选用剪切力评定作物秸秆的营养价值，其灵敏程度不同，需根据秸秆种类确定预测模型。

胚胎移植方法和受体母猪因素对克隆猪生产效率的影响

卫恒习, 李秋艳, 高凤磊, 李燕, 张守全, 李宁

中国农业科学. 2012, 45(15): 3147-3153. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.017

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【目的】建立高效的胚胎移植技术体系，以提高克隆猪的生产效率。【方法】比较不同移植方法和不同受体母猪状况的胚胎移植分娩率和克隆猪的出生效率，利用体外发育能力相似的不同品种和发育阶段的克隆胚胎混合移植确定最佳的受体母猪发情同期时间。【结果】克隆胚胎经由输卵管伞移植比输卵管打孔移植具有更高的移植分娩率和克隆猪效率（2.2% 和0.4%，P＜0.01），而胚胎移植后辅助人工授精会降低克隆效率（0.6% 和 2.2%，P＜0.01）。利用经产母猪作为移植受体比青年猪受体具有更高的克隆效率（3.0%和0.8%，P＜0.01）和平均窝产仔数（（5.5±0.7）头和（2.7±0.3）头，P＜0.05）。受体母猪发情时间比胚胎激活时间晚12—36 h组的克隆效率分别为显著（P＜0.05）和极显著（P＜0.01），高于晚0 h和早12—24 h 组的克隆效率（2.0%、0.5%和0%）。最佳的受体母猪发情时间为晚于克隆胚胎激活后24 h，克隆效率达3.0%。【结论】选择自然发情时间晚于克隆胚激活后24 h的经产母猪为受体，通过输卵管伞端移植胚胎，能够获得较高的克隆效率，是猪克隆胚胎移植的较理想方法。

中国美利奴超细型与哈萨克羊毛囊兴盛期皮肤组织消减cDNA文库的构建

杨剑波, 甘尚权, 李晶, 高磊, 杨井泉, 张科, 杨永林, 沈敏, 石国庆

中国农业科学. 2012, 45(15): 3154-3164. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.018

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【目的】筛选影响绵羊羊毛性状的重要候选基因，为研究羊毛性状形成的分子机制奠定基础。【方法】利用抑制性消减杂交技术构建中国美利奴超细型和哈萨克羊兴盛期皮肤组织间正、反向消减cDNA文库，并对差异基因进行测序和生物信息学分析；应用半定量RT-PCR和实时荧光定量RT-PCR对部分差异基因进行鉴定。【结果】①从所构建绵羊皮肤组织的正、反向消减cDNA文库中分别获得153和143个ESTs，其中分别包括5和4个未知功能的ESTs，推测可能是新基因；对部分已知功能ESTs进行了GO聚类分析、通路分析和蛋白互作分析，结果显示粗、细毛羊之间存在一定差异；②文库中的3个差异基因KRTAP8-2、Trichohyalin和KRTAP3-2均能在皮肤中特异性地高表达，其中KRTAP8-2和Trichohyalin基因在中国美利奴超细型羊皮肤组织中的表达丰度分别是哈萨克羊的3.45和2.07倍，而KRTAP3-2基因在哈萨克羊皮肤组织表达丰度是中国美利奴超细型羊的1.87倍。【结论】成功构建了中国美利奴超细型和哈萨克羊皮肤组织间抑制性消减cDNA文库，初步筛选出一批可能影响羊毛性状的差异表达ESTs。

鸡胸腺重和脾脏重性状的全基因组关联

张磊, 郑麦青, 刘冉冉, 文杰, 吴丹, 胡耀东, 孙艳发, 李鹏, 刘丽, 赵桂苹

中国农业科学. 2012, 45(15): 3165-3175. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.019

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【目的】全基因组关联分析（genome-wide association study，GWAS）是复杂性状和疾病相关基因定位的新策略。【方法】试验利用鸡60K SNP芯片对来自50个公鸡家系的728只北京油鸡进行SNP分型检测，采用全基因组关联分析方法对影响100日龄胸腺重和脾脏重的基因进行定位研究。【结果】结果发现24个达5%全基因组水平显著的位点，与100日龄胸腺重和脾脏重显著相关，并在这些位点附近发现Janus kinase 1（JAK1）、 zinc finger DHHC-type containing 8（ZDHHC8）、vav 3 guanine nucleotide exchange factor（VAV3）、SATB homeobox 1（SATB1）等候选基因；84个与这两个性状潜在关联同时达到5%染色体水平显著的位点。【结论】利用GWAS分析策略筛选和鉴定的重要突变位点及候选基因，将为揭示鸡免疫器官发育的分子调控机制和抗病育种分子标记辅助选择提供必要的分子基础。

鹿慢性消耗性疾病免疫组织化学检测方法的建立与优化

张鑫鑫, 刘焕奇, 刘雨田, 孙成友, 迟田英, 于小静, 邓明义, 王志亮

中国农业科学. 2012, 45(15): 3176-3181. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.020

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【目的】在自主研制的抗鹿朊蛋白单克隆抗体基础上，建立和优化了鹿慢性消耗性疾病(chronic wasting disease, CWD)的免疫组织化学（immunohistochemistry, IHC）诊断方法。【方法】按照常规石蜡病理切片制作方法制备阴性和阳性切片，应用ABC法对获得的5株单抗进行免疫组织化学检测。【结果】试验结果表明，5株单抗（编号分别为5A5、3B2、6D12、5E3、1F5）中只有5E3和3B2可以与CWD的阳性鹿延髓切片发生特异性免疫反应，而且5E3的反应较强烈，3B2的反应较弱，其它3株单抗则在试验的浓度范围内无特异性免疫反应。此外，5E3的稀释比例为1：10 000时，免疫反应效果达到最佳状态。【结论】实验结果表明，单抗5E3可以用于我国CWD的监测。

促孕散对持久黄体和卵巢静止奶牛血清生殖激素的影响

梁光华, 邓敏, 刘贤侠, 谷新利, 高树, 徐雷

中国农业科学. 2012, 45(15): 3182-3188. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.021

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【目的】研究促孕散对持久黄体和卵巢静止奶牛雌二醇（E2）、促卵泡素（FSH）、促黄体素（LH）和孕酮（P4）4种生殖激素的影响，探讨促孕散治疗奶牛持久黄体和卵巢静止的作用机理。【方法】用促孕散治疗奶牛持久黄体和卵巢静止，统计发情率，用酶联免疫吸附法（ELISA）检测奶牛血清中的E2、FSH、LH和P4 4种生殖激素，并与正常奶牛对比。【结果】促孕散治疗持久黄体牛发情有效率为91.67%，治疗卵巢静止牛发情有效率为88.89%。促孕散处理前，持久黄体P4水平极显著高于正常组（P＜0.01），卵巢静止P4极显著低于正常组（P＜0.01），而两种病型在处理前E2、FSH、LH水平与正常组差异不显著（P＞0.05）。持久黄体患牛在促孕散处理后血清中E2和FSH水平不断升高，与正常组比较差异不显著（P＞0.05），LH水平在促孕散处理后也逐渐上升，与正常组同时达到峰值，其变化规律与正常组相似，P4水平逐渐降低，与正常组水平差异不显著（P＞0.05）。卵巢静止组在促孕散处理后血清中E2、FSH和LH水平均升高，其变化规律与正常组相似，P4水平出现先升高后降低的变化，变化规律与正常组相似，差异不显著（P＞0.05）。【结论】促孕散对持久黄体和卵巢静止奶牛血清生殖激素具有显著调节和诱导发情的作用。

中国农业生产的技术效率衰退会终结吗?——基于开放与收敛视角的考察

马述忠, 冯, 晗

中国农业科学. 2012, 45(15): 3189-3196. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.022

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【目的】过去数十年，中国农业生产的技术效率一直处于衰退之中。论文试图研究开放环境对中国农业生产技术效率的影响，进而预测中国农业生产技术效率在未来的走势。【方法】应用基于Malmquist指数的DEA和效率回归方法。【结果】中国农业生产技术效率存在显著的收敛倾向，并且这种倾向在开放环境中还会进一步增强。此外，中国农业生产技术效率的“均衡”水平在近年来已先于真实水平并开始复苏。【结论】在开放的推动下，中国农业生产的技术效率衰退将会终止，增长即将到来。

农业产业集聚对产业增长贡献率的测度与分析

王艳荣, 刘业政

中国农业科学. 2012, 45(15): 3197-3202. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.023

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【目的】从实证角度考察农业产业集聚区的出现与农业产业增长的关系。【方法】以安徽四大农业集聚区的面板数据为分析对象，利用区位商系数，修正CD函数等研究农业产业集聚与产业增长之间的关系。【结果】农业产业集聚与产业增长之间存在正向相关关系，但本文所选4个区域的农业产业集聚对产业增长的贡献都接近于0。【结论】加强农业产业集聚度，有利于提升产业集聚对于产业增长的贡献和提升农业的竞争力；但农业产业集聚对于产业增长的贡献更多体现在集聚程度的动态变化，而不在于某一年份的集聚程度大小。

具有优良农艺性状的小麦种质资源高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

闫媛媛, 郭晓敏, 刘伟华, 高爱农, 李秀全, 杨欣明, 车永和, 李立会

中国农业科学. 2012, 45(15): 3203-3212. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.024

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【目的】筛选具有多个优异性状的种质资源，为广泛有效地利用这些新种质提供有用信息。【方法】以通过农艺性状综合评价筛选来的403份来自近期国家重点科技攻关获得的优良种质为材料，采用SDS-PAGE方法分析其高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）组成。【结果】供试材料在编码HMW-GS位点上具有较大的变异，共检测到了30个等位变异，形成64种HMW-GS组合形式。同时，在供试材料中不仅出现了“7*+9”、“2+12.2*”和“1.5*+10”等在现代小麦育种材料中的稀有亚基，而且出现了“1+2*”、“7+8+9”、“6+7+8+9”和“2+5+12”等特殊的亚基组合形式。其中有24.32%（98份）材料在Glu-1的位点具有2个优质亚基，有9.93%（40份）材料在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1 3个位点均携带有小麦加工品质所需优质亚基。【结论】403份具有优良农艺性状的小麦种质资源在编码HMW-GS的3个基因位点上表现出丰富的多态性，共有30种HMW-GS等位变异，64种亚基组合形式；其中40份材料在Glu-1的3个位点均携带小麦加工品质所需优质亚基，值得进一步研究和利用。

密点曲姬蜂触角感觉器的扫描电镜观察

赵红盈, 王志英, 高宇

中国农业科学. 2012, 45(15): 3213-3221. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.025

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【目的】明确密点曲姬蜂触角和触角感觉器的外部形态特点。【方法】对密点曲姬蜂触角的形态特征、感觉器的类型、形态、数量和分布特点进行扫描电镜观察，并对雌、雄蜂触角感觉器进行性别间差异比较。【结果】密点曲姬蜂雌、雄成蜂触角形态相似，属于鞭状触角。触角由柄节、梗节和鞭节组成。其中雌蜂鞭节由22个鞭亚节组成。雄蜂鞭节由25个鞭亚节组成。成蜂触角上共有5种类型的感觉器：毛型感觉器、刺型感觉器、板型感觉器、Böhm氏鬃毛和腔锥形乳突状感觉器。毛形感觉器（I、II）、刺形感觉器、腔锥形乳突状感觉器和板形感觉器主要分布在鞭节各个亚节。毛形感觉器（III）主要分布在梗节和柄节的中部和端部。Böhm氏鬃毛分布在梗节和柄节的基部。雌、雄蜂触角感觉器的数量和密度存在明显差异。雄蜂各类感觉器的数量和密度明显高于雌蜂。【结论】密点曲姬蜂触角属于鞭状触角，共有5种类型感觉器。雌、雄蜂触角长度存在差异，感觉器的分布规律相似，感觉器的数量和密度存在性二型现象。

条斑紫菜R-藻红蛋白酶解物的制备及其抗氧化和肿瘤细胞增殖抑制活性

方勇, 杨方美, 赵殿峰, 杨文建, 赵立艳, 辛志宏, 马宁, 施瑛, 胡秋辉

中国农业科学. 2012, 45(15): 3222-3230. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.026

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【目的】研究木瓜蛋白酶对条斑紫菜R-藻红蛋白的抗氧化性和肿瘤增殖抑制活性的影响。【方法】采用超声波破壁法提取条斑紫菜R-藻红蛋白，用DEAE柱层析法纯化后进行木瓜蛋白酶酶解，通过正交试验设计，以还原力A700为考察指标确定酶解反应的最佳工艺参数，进一步测定获得的R-藻红蛋白及其酶解物的还原力、清除羟自由基能力和对人肉瘤细胞U2O及人肝癌细胞HepG-2的肿瘤增殖抑制活性。【结果】R-藻红蛋白的最佳酶解工艺条件为：木瓜蛋白酶添加量25 000 U•g-1，pH 7.0，温度50℃，酶解时间4 h。在此条件下，R-藻红蛋白酶解物还原力为0.573，较未酶解的R-藻红蛋白提高了2.35倍；清除羟自由基能力为51.03%，较未酶解的R-藻红蛋白活性提高了3.22倍。随着浓度的增加，R-藻红蛋白及其酶解物对人肉瘤细胞U2O和人肝癌细胞HepG-2抑制生长作用增强。R-藻红蛋白对人肉瘤细胞U2O抑制作用的IC50值为2 431.32 μg•mL-1，其酶解物IC50值降低为1 271.46 μg•mL-1。R-藻红蛋白对肝癌细胞HepG-2抑制作用的IC50值为1 593.61 μg•mL-1，其酶解物IC50值降低为512.05 μg•mL-1。【结论】经木瓜蛋白酶酶解后，R-藻红蛋白酶解物具有较强的抗氧化和抑瘤活性。酶解技术可作为进一步提高R-藻红蛋白生物活性的有效手段。

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