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摘要:【目的】对广西境内普通野生稻居群遗传多样性进行研究,明确广西普通野生稻遗传多样性分布与地理特征的关系。【方法】利用36对分布于水稻12条染色体上的微卫星引物对来自广西14个区域(县级行政区域)的27个居群690份普通野生稻材料进行遗传多样性分析。【结果】所有个体平均等位基因数A=9.86,有效等位基因数Ae=5.05,总遗传多样度Ht=0.74,基因分化系数Gst=0.49,说明广西普通野生稻遗传多样性丰富,且居群内与居群间的多样性对总遗传多样性的贡献相当。通过不同区域遗传多样性检测和聚类分析,在遗传一致度为0.5处可把广西普通野生稻分为3个类群。【结论】结合广西的地形及野生稻居群的分布情况,3个类群的形成与山脉的阻隔、水系的分布以及地质结构等影响基因传播途径的特征关系密切。
摘要:【目的】研究大豆异黄酮与脂肪、蛋白质含量基因定位及相关性,为大豆品质改良、分子育种及基因克隆等应用提供理论依据。【方法】利用SSR技术,对晋豆23号和灰布支杂交构建的F13代大豆重组自交系群体的474个家系进行了连锁图谱的构建。在此基础上,利用WinQTLCart2.0软件分析了影响大豆异黄酮含量、脂肪含量和蛋白质含量3个重要品质性状的QTL,通过复合区间作图分析,检测QTL;同时,对异黄酮与脂肪、蛋白质的含量相关性分析。【结果】检测到23个QTL,其中控制异黄酮含量QTL有6个,分别定位在J、N、D2和G染色体的连锁群上;控制脂肪含量的QTL有11个,分别定位在第A1、A2、B2、C2和D2染色体的连锁群上;控制蛋白质含量的QTL有6个,分别定位在B2、C2、G和H1染色体的连锁群上。相关性分析结果表明:异黄酮与蛋白质含量呈极显著负相关;蛋白质和脂肪含量呈极显著负相关;蛋白质和蛋白质脂肪总量呈极显著正相关。【结论】3个重要品质性状的部分基因定位结果与其相关性分析是一致的,其结果对大豆品质育种应用有重要利用价值。
摘要:[目的]分析小豆起源国中国丰富的小豆种质资源的遗传多样性及群体结构,提高这些种质在育种中的利用效率。【方法】选用51对SSR引物对国内外145份小豆种质进行多样性评价,并分析了中国小豆种质资源间的遗传关系和遗传结构。【结果】共检测出222个等位变异,每SSR位点的等位变异数为2~13不等,平均为4.35个,其中分布频率低于5%的等位变异数占35.9%。多态性信息含量(PIC值)为0.014~0.838,平均为0.472。不同种质问遗传相似性系数为0.227~0.951,平均为0.482。比较分析发现,湖北、陕西等省小豆资源的遗传变异最丰富,且遗传背景与中国主产区小豆存在较大差异。基于NTSYS的聚类可以将145份小豆种质划分为5组,根据组内种质的地理来源,可分别命名为东北组、华北I组、华北Ⅱ组、华东组和混合组,其中混合组主要由湖北、陕西及国外种质组成。利用STRUCTURE对小豆种质资源的遗传结构分析与NTSYS聚类结果基本一致,即种质的遗传背景与地理来源有关。【结论】中国小豆种质资源遗传变异丰富,不同地理来源小豆间存在遗传分化,可以作为小豆生态区划的重要参考依据。
摘要:【目的】阐明水稻顶部4张叶片蛋白氮含量和反射光谱特征的变化规律及其相互关系,建立快速、准确诊断水稻功能叶片蛋白氮含量的方法。【方法】通过3年不同施氮水平和不同品种类型的大田试验,分生育期同步测定顶部4张叶片的光谱反射率及蛋白氮含量,系统分析叶片蛋白氮含量与多种高光谱参数的定量关系。【结果】水稻叶片蛋白氮含量和光谱反射率在不同施氮水平、不同生育期及不同叶位间均存在明显差异,叶片蛋白氮含量的敏感波段主要存在于可见光绿光区530~580nm及红边区域695~715nm,其中红边区域表现最为显著。红边区域700nm附近波段与近红外短波段的比值组合(SRs)可以有效地估算水稻上部功能叶片的蛋白氮含量,其次是绿光区587nm左右的波段与近红外短波段的比值组合。基于新提出的SR(770,700)及已报道的GM-2、SR705、RI—half光谱指数,线性回归模型的拟合精度(厅)分别达到0.874,0.873,0.871和0.867。经独立资料的检验表明,这些回归模型可以实时监测叶片蛋白氮含量变化,预测精度铲分别为0.810、0.806、0.804和0.800,相对误差RE分别为12.1%、12.4%、12.6%和12.9%。【结论】可以利用关键特征光谱指数来诊断水稻上部叶片的蛋白氮含量状况,尤以SR(770,700)、GM-2、SR705和RI-half表现为较强的估测能力。
摘要:【目的】研究小麦强、弱势籽粒淀粉积累与库容量、库活性间的关系及不同穗型间的差异。【方法】以密穗型小麦品种鲁麦21、济麦20和疏穗型小麦品种山农1391、山农12为材料,对籽粒发育过程中强、弱势粒淀粉积累、胚乳细胞数目及相关酶活性变化进行比较。【结果】两种类型小麦强势粒直、支链淀粉积累量均高于弱势粒,密穗型小麦籽粒直、支链淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度高于疏穗型小麦。Logistic方程拟合籽粒淀粉积累进程表明,强势粒淀粉积累量较弱势粒高的原因是其积累启动时间较早和淀粉积累速率较高;密穗型小麦强、弱势粒淀粉积累速率的差异幅度较大,是造成其籽粒最终淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度大于疏穗型的原因之一。小麦强势粒胚乳细胞数目显著高于弱势粒,与疏穗型小麦相比,密穗型小麦强、弱势粒胚乳细胞数目的差异幅度较大。4个小麦品种弱势粒蔗糖含量在灌浆期均高于强势粒,说明籽粒蔗糖含量即淀粉合成底物的供给并不是造成强、弱势粒淀粉积累存在差异的限制因子。小麦强势粒蔗糖合酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS)和颗粒结合态淀粉合酶(GBSS)活性均高于弱势粒,密穗型小麦强、弱势粒上述酶活性差异幅度均较疏穗型大。【结论】小麦库容量(胚乳细胞数目)和库活性(淀粉合成相关酶活性)是制约强、弱势粒淀粉积累的主要因素。密穗型小麦强、弱势粒间的胚乳细胞数目和淀粉合成相关酶活性差异较大,这可能是造成密穗型小麦籽粒淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度大于疏穗型的原因。
摘要:【目的】探讨麦秸秆还田与施氮技术对直播水稻产量、品质的影响及氮肥利用效率的表现。【方法】以直播粳稻扬粳9538为材料进行大田对比试验,设置麦秸还田与不还田、实地氮肥管理(SSNM)和农民习惯施肥法(FFP)等处理,测定水稻产量、品质及氮肥利用效率。【结果】无论是SSNM还是FFP,与秸秆未还田相比,秸秆还田降低了单位面积穗数,提高了每穗粒数、结实率与千粒重,增加了产量,改善了稻米的外观品质与蒸煮品质。与FFP相比,SSNM显著提高水稻产量,降低了稻米蛋白质含量,改善了稻米的食味性。秸秆还田结合SSNM增大了籽粒最大灌浆速率与平均灌浆速率,缩短了活跃灌浆期,增加了粒重,并提高了氮收获指数、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力。【结论】秸秆还田结合SSNM可增加产量,改善稻米品质,提高氮肥利用效率。
摘要:【目的】研究耕作方式对冬小麦田土壤温度和热特性的影响规律。【方法】于河北省栾城县设置翻耕、旋耕和秸秆覆盖免耕处理,采用热脉冲一时域反射技术监测2004—2005年冬小麦生育期土壤温度及热特性,探讨了不同耕作方式下的土壤温度效应。【结果】耕作方式对土壤温度主要集中在冬小麦拔节前。相对于其它处理,免耕在气温降低阶段表现“增温效应”,在升温阶段表现“降温效应”,且达到极显著水平;免耕在播种一分蘖期降低土壤日均温0.69—1.02℃,推迟了冬小麦出苗2d、分蘖7d,缩短了冬前分蘖时间7d,分蘖活动积温减少54.12~55.55℃·d;免耕越冬期具有较高土壤平均温度0.02~0.09℃和耕层土壤负积温0.87~2.25℃-d,但在越冬期稳定通过0℃以上晚7d,低温持续时间长2—3d,并推迟返青2~6d;免耕完成返青消耗了更多活动积温21.54~29.15℃,造成拔节推迟5d;免耕在冬小麦营养生长阶段降低累积温差123.43~148.62℃和日平均温差1.17~1.42℃。旋耕相对于翻耕推迟了返青4d,减少活动积温8.55℃,增加累积温差25.19℃。不同耕作方式农田土壤容积热容量、热导率和热扩散系数无明显差异。【结论】从冬小麦生育进程上来说,热量资源利用效率以翻耕最高、旋耕居中、免耕最低;免耕缩小温度变化幅度不利于冬小麦生长发育,但有利于冬小麦保苗。免耕表现增降温效应的主要原因是秸秆覆盖而不是土壤物理性质的变化。
摘要:【目的】甘肃陇南地区是小麦条锈菌最主要和最大的越夏区,本研究的目的是分析该地区的小麦条锈菌自然群体的遗传结构,探索其分子遗传变异规律。【方法】采用TP—M13-SSR荧光标记技术,对甘肃省陇南地区8个种群409个小麦条锈菌分离株基因组DNA进行SSR标记分析。[结果]陇南地区小麦条锈菌的观察等位基因数(Na)为1.95,有效等位基因数目(Ne)为1.43,Nei’s(1973)基因多样性指数(H)为0.27,Shannon信息指数(D为0.41。武都、文县和秦城种群遗传多样性较高,徽县、成县和西和种群相对较低。AMOVA分析结果表明,小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的12.5%,群体内遗传变异占87.5%。地区间的基因流Nm=1.83。【结论】陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性很丰富,但地区之间有一定的差异:群体遗传蛮异主要存在于群体内部,不同地区间存在基因的交流和病原菌的移动。
摘要:【目的】周98165对河南省当前流行白粉菌生理小种具有较好的抗性,并且综合农艺性状优良。明确其抗白粉病基因及遗传特性,筛选与其紧密连锁的分子标记,为抗白粉病育种提供抗源和理论支撑。【方法】将周98165与中国春杂交、自交、测交,对双亲及其杂交后代进行苗期鉴定,用小麦白粉病菌08B1进行遗传分析,利用SSR、EST—SSR技术对双亲及抗感池进行筛选和电泳分析,并结合中国春缺四体材料进行染色体定位。【结果】周98165对3个白粉菌高毒力小种抗性良好,其抗病性受1对显性核基因控制,将该基因暂命名为PmHNK。筛选了与PmHNK连锁的5个微卫星标记,在遗传图谱上的顺序为Xbarc77、Xgwm547、Xwmc326、Xgwm299、PmHNK,Xgwm108,Xgwm299和Xgwm108分别为PmHNK两侧距离最近的标记,图距分别为4.2cM、5.6cM,最远标记Xbarc77-9PmHNK图距为10.6cM,并将PmHNK定位于3BL。【结论】抗病鉴定、遗传分析结合分子标记分析结果表明,PmHNK是一个白粉病抗病新基因。
摘要:【目的】对小麦白粉菌侵染后的叶片进行差异蛋白质组学研究,以期发现抗白粉病基因Pm21转入后,对抗病机制起重要作用的蛋白。【方法】以对小麦白粉病敏感(百农3217)和对小麦白粉病免疫(W2132—6,携带抗病基因Pm21)的2个小麦近等基因系为材料,分别提取2个材料拔节期接种48h后的叶片蛋白,应用双向电泳联合质谱(MALDI—TOF—MS)技术分析Pm21基因转入后差异蛋白表达。【结果】双向电泳后,CBB染色,用ImageMaster^TM 2D Platinum软件分析检测出12个差异蛋白点,经过质谱(MALDI-TOF—MS)分析和数据库检索,鉴定出9个蛋白质,其中7个分别与能量代谢、基因调控、防卫和稳定蛋白质相关,参与了增强能量代谢、基因调控、抗氧化、细胞壁加厚和木质化等抗病生理反应。【结论】抗白粉病基因Pm21转入后,材料对白粉菌侵染响应发生变化,脯氨酸富集蛋白等胁迫反应蛋白得到增量表达,这些蛋白可能与小麦抗白粉病有一定相关性。
摘要:【目的】探讨鹿蹄草素对桃褐腐病菌的抑制活性及作用机理。【方法】采用生长速率法和果实接菌的方法测定鹿蹄草素对桃褐腐病菌菌丝体生长的抑制作用;采用倍比稀释法测定鹿蹄草素最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MFC);观测接上鹿蹄草素和桃褐腐病菌对桃果实多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的诱导情况;并用扫描电镜和透射电镜观察鹿蹄草素对桃褐腐病菌超微结构的影响。【结果】鹿蹄草素对桃褐腐病菌有较强的抑制活性,且浓度越高,抑制作用越强,其MIC为0.032mg·ml^-1,MFC为0.156mg·ml^-1;桃果实接上鹿蹄草素+病原菌后,PPO、POD和PAL活性开始升高,并在整个试验过程中一直保持较高的水平;扫描电镜下可见,菌丝扭曲变形,菌丝体之间相互粘连,细胞壁破裂,表面出现絮状凝集物。透射电镜下可见,细胞壁明显变薄,细胞内部组成紊乱,细胞结构遭到严重的破坏。【结论】鹿蹄草素对桃褐腐病菌具有较强的抗菌作用;可使菌丝体超微结构发生改变。
摘要:【目的】研究牵牛子石油醚提取物中流分8对朱砂叶螨生物活性的作用机理。[方法]采用玻片浸渍法和叶片残毒法测定了流分8对朱砂叶螨成螨和卵的室内毒力,并采用生化方法测定了谷胱甘肽-S-转移酶、乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶、Ca^2+-ATP酶活性的影响,通过透射电镜观察流分8对螨体内亚显微结构的破坏。[结果]流分8对朱砂叶螨成螨和卵均有很强的生物活性,对成螨和卵的LC50分别是0.4686mg·ml^-1和1.2212mg·ml^-1,LC50分别是2.5935mg·ml^-1和3.1234mg·ml^-1牵牛子流分8处理朱砂叶螨后,螨体内解毒酶谷胱甘肤-S-转移酶被激活,这说明流分8中存在对朱砂叶螨有毒的物质;而乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶、Ca^2+-ATP酶均受到不同程度的抑制,这可能引起神经传递的阻断,从而导致螨体的死亡。透射电镜下可见,流分8对螨体内表皮结构、肌纤维、细胞核膜、线粒体、内质网等均有不同程度的破坏。【结论】牵牛子可以有效杀死朱砂叶螨,作为新型植物源农药具有一定的开好价倌
摘要:【目的】研究探讨长期施用有机肥、化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的作物增产效果与土壤养分演变规律。【方法】以在山东禹城连续22年的长期施肥定位试验为依据,对历年土壤养分和作物产量测试结果进行系统总结。试验采用冬小麦-夏玉米一年二熟栽培制度,分别设置①无肥对照,②常量有机肥无机肥配施,③常量有机肥,④常量化肥,⑤高量有机肥,⑥高量化肥,共6个施肥处理。【结果】在作物产量方面,试验之初的8~10年问表现为化肥对冬小麦的增产作用优于有机肥,而在夏玉米上则表现出相反结果,有机无机结合处理大部分年份作物产量处于较高水平;随着试验时间的延长,各施肥处理产量逐渐趋于一致;22年间土壤有机质含量始终表现出随有机肥施用量的增加而增高,且有逐年增长之趋势;化肥在提高土壤有机质、全氮等营养方面受生物产量和根茬残留量影响而与施肥量无明显关系,增施化肥可以迅速提高速效养分含量,并在一定水平上保持相对稳定。[结论]长期施用有机肥与化肥均表现出持续提高作物产量的良好作用,且二者效果不相上下,常规栽培条件下,当产量提高到一定水平后,继续高量施肥无助于作物产量的提高;有机肥与化肥均表现出持续提高土壤有机碳、氮含量之作用,有机肥效果明显优于化肥,且表现出随有机肥用量的增加而增加。而继续提高化肥施用量无助于土壤有机碳、有机氮的积累;一向被认为钾素含量的黄淮海平原土壤在连续施用氮磷化肥5~8年左右作物即表现明显缺钾现象,由此揭示出高产条件下氮磷钾平衡施肥的重要作用;在对提高土壤速效养分效果方面的差异表现在,化肥可以迅速提高速效养分含量并在这一水平上保持相对稳定,而有机肥则具有持续提高土壤速效养分含�
摘要:【目的】研究县域农田土壤铜含量的空间分布和采样数量,为农田土壤环境质量调查提供帮助。【方法】采用协同克里格方法,以初始的623个土壤铜含量数据及在此基础上随机抽取的560、498和432个数据为目标变量,并以初始的623个土壤有机质含量数据为辅助变量,对四川省双流县农田土壤铜含量进行插值分析,并对不同样点数量下协同克里格法在县域尺度农田土壤铜含量空间分布研究中的适用性进行评价。【结果】相同取样数量下,协同克里格法的均方根误差相对于普通克里格法可降低0.9%~7.77%,预测值和实测值之间的相关系数可提高1.76%至9.76%。利用协同克里格法,在土壤铜含量数据量缩减10%的情况下,其估值精度仍高于初始的623个土壤铜含量数据的普通克里格估值,且二者的分布图具有高度相似性。【结论】协同克里格作为一种更为精确和经济的方法,可为县域尺度农田土壤重金属含量的空间分布研究提供更多的信息和帮助。
摘要:[目的]构建柑橘栽培品种(系)的DNA指纹图谱数据库,为建立柑橘种苗纯度及真实性鉴定技术体系和技术规范奠定基础。【方法】利用SSR标记和ISSR标记对102个柑橘栽培品种(系)进行DNA指纹分析,筛选适合的特征引物,构建柑橘栽培品种(系)的指纹图谱数据库。【结果】从200对SSR引物中筛选到重复性好、多态性丰富的12对引物作为柑橘品种(系)鉴定的特征引物,12对SSR特征引物组合可鉴别42个品种(系);在此基础上,对未出现SSR特征指纹的60个品种(系)进行ISSR指纹分析,从40个ISSR引物中筛选到2个可用于品种鉴定的特征引物,结合SSR标记,可快速、准确地鉴别70个柑橘的品种(系)。并利用这12对SSR特征引物和2个ISSR特征引物构建了70个柑橘栽培品种(系)的DNA特征指纹图谱数据库。【结论】SSR和ISSR标记适于构建柑橘栽培品种DNA指纹图谱库;指纹图谱库的建立为柑橘种苗纯度及真实性鉴定奠定了基础。
摘要:生物技术的发展和应用已渗透到葡萄遗传育种的各个领域。DNA分子标记为研究葡萄品种起源和育成新品种提供了强有力的工具,特别是SSR标记在葡萄品种鉴别、系谱分析和遗传图谱构建方面已得到广泛应用。基于DNA分子标记遗传图的构建加速了杂种的早期选择,遗传图和物理图的结合可以克隆控制重要性状的功能基因,遗传转化技术的应用可以改良现有的葡萄品种。因此,生物技术正深刻改变着传统的葡萄育种方法。
摘要:【目的】探索马拉巴栗种子在发育过程中脱水耐性的形成与可溶性糖之间的关系。【方法】以不同发育阶段的马拉巴栗种子和离体胚为试材,观测种子发育过程中可溶性糖组分和含量以及种子和离体胚的脱水耐性变化。【结果】开花后30—70d是种子最快膨胀期,花后50d开始形成脱水耐性,50~70d种子脱水耐性逐渐增强,70d种子脱水耐性最强,80d脱水耐性转而下降,完全成熟时(90d)再轻微上升,其脱水耐性的强弱顺序为:70d〉90d〉80d〉60d〉50d,离体胚的脱水耐性与种子的情况相似,其脱水耐性顺序为:70d〉80d〉90d〉60d〉50d〉40d。在种子发育过程中,初期果糖、半乳糖、葡萄糖含量较高,随后里下降趋势,蔗糖和麦芽糖含量从开花40d后急剧增加,寡糖(棉籽糖和水苏糖)在花后50d形成,并一直保持较高含量,其中,蔗糖和水苏糖含量最高值出现在开花后70d。在种子发育中,还原性糖与非还原性糖的比例一直下降,90d时两者比值达到最低,此时寡糖含量也略有下降,寡糖/蔗糖比值达到最高,推测80d后种子可能由发育状态转入萌发状态。【结论】马拉巴栗种子脱水耐性与种子发育时期有关,棉籽糖和水苏糖是影响种子脱水耐性形成的重要因子,种子脱水耐性强弱与棉籽糖和水苏糖等非还原性糖的含量及还原性糖/非还原性糖比值密切关联。
摘要:【目的】探讨甘薯sporamin蛋白对3T3-L1前脂肪细胞分化与增殖的影响,为开发预防和治疗肥胖、糖尿病的保健食品提供理论依据。【方法】采用硫酸铵沉淀、离子交换、凝胶过滤层析的方法对‘55-2’甘薯中的sporamin蛋白进行分离纯化。然后,以黄连素为阳性对照,用不同浓度sporamin(0、0.025、0.125、0.250、0.500、1.000mg·ml^-1)处理3T3-L1前脂肪细胞。采用油红0染色和比色定量检测细胞内脂肪生成及细胞分化程度,以MTT法检测细胞的增殖。【结果】经离子交换、凝胶层析可纯化出高纯度的sporamin蛋白h和B(相对分子量分别为31kD和22kD)。与空白相比,用不同浓度的sporamin蛋白处理后,3T3-L1前脂肪细胞的分化受到明显抑制。当sporamin蛋白浓度增至0.500mg·ml^-1时,脂滴生成量明显减少,洗脱液吸光度值降至最低为0.35(P〈0.05)。此外,高浓度的Sporamin蛋白能有效地抑制3T3-L1前脂肪细胞的增殖,且随着处理时间延长抑制效果更加明显(P〈0.05).【结论】甘薯sporamin蛋白能抑制3T3-L1前脂肪细胞的分化和增殖,具有潜在的减肥作用。