中国农业科学杂志社
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中国农业科学杂志

《中国农业科学》创刊于1960年,CN刊号:11-1328/S,由中国农业科学院;中国农学会主办,中华人民共和国农业农村部主管的农业类学术期刊,创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:耕作栽培·生理生化·农业信息技术、植物保护、土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境、园艺、食品科学与工程、畜牧·兽医·资源昆虫。
  • 主管单位:中华人民共和国农业农村部
  • 主办单位:中国农业科学院;中国农学会
  • 国际刊号:0578-1752
  • 国内刊号:11-1328/S
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:2-138
  • 创刊时间:1960
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:2.61
  • 综合影响因子:2.444
相关期刊
服务介绍

中国农业科学 2014年第17期杂志 文档列表

中国农业科学杂志作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

不同杂种优势群玉米籽粒灌浆速率分析

摘要:【目的】研究不同杂种优势群玉米自交系籽粒灌浆速率的特性,筛选灌浆速率快的自交系,为高产玉米杂交种的选育提供借鉴。【方法】采用烘干法测定173份玉米自交系在授粉后10、20、30和40 d籽粒灌浆速率以及6个相关性状。应用SAS软件对灌浆速率在年际、自交系、取样时间、重复、年际×自交系、自交系×取样时间、年际×自交系×取样时间进行联合方差分析。应用SPSS软件对灌浆速率及其相关性状如10、20、30和40d苞叶的含水率、苞叶数、40 d穗轴含水率、穗轴长、穗轴粗及40 d籽粒含水率进行相关分析。利用均匀覆盖玉米全基因组的210对SSR标记对试验材料进行全基因组扫描,通过Structure V2.3.4软件分析其群体结构。对不同杂种优势群平均籽粒灌浆速率进行方差分析,并筛选出各个群中籽粒灌浆速率快的自交系。【结果】表型分析结果表明,在P=0.01水平上,籽粒灌浆速率在不同年际、自交系、取样时间、自交系×取样时间、年际×自交系×取样时间上存在极显著差异,而重复、年际×自交系间差异不显著。通过对不同自交系籽粒灌浆速率与其相关性状间相关分析,发现10 d籽粒的灌浆速率与20 d的灌浆速率在0.01水平上达到了极显著的正相关(0.515),与40 d的灌浆速率和籽粒的含水率在0.01水平上达到了极显著的负相关(-0.198,-0.228);20 d的籽粒灌浆速率只与40 d籽粒含水率在0.05水平上达到了显著的负相关;在授粉后30和40 d,籽粒的灌浆速率与40 d穗轴的含水率、穗轴粗以及40 d籽粒的含水率、30和40 d苞叶含水率在0.01水平上达到了极显著正相关,30 d籽粒的灌浆速率与10 d苞叶含水率达到了显著正相关;40 d籽粒的灌浆速率与20 d苞叶的含水率达到了显著地正相关。群体结构分析表明,参试自交系分成P、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群。兰卡斯特和�
3323-3335

高粱胚乳细胞与母体组织发育关系的研究

摘要:【目的】探明高粱颖果发育过程中胚乳细胞与母体组织发育关系及其胞内淀粉体的发育特性。【方法】通过挂牌和记号笔点颖相结合的方法对供试高粱品种KS-304花后发育天数进行精确标记,详细跟踪观测了颖果的生长;采取Spurr树脂包埋、番红-甲基紫复染法制作半薄切片,光镜下详细观察了高粱颖果发育各过程中胚乳各部位以及种皮果皮结构的变化差异与联系;采用扫描电镜研究发育中后期及成熟时颖果断面不同部位细胞内淀粉体的形态;应用冰冻切片,荧光显微镜观察了成熟颖果横断面的结构。【结果】颖果发育分形成期、乳熟期、蜡熟期与完熟期,内胚乳发育分为游离核期、细胞化期、分化期、发育期及成熟期;其中颖果发育形成期与胚乳发育的前3个时期相对应,乳熟期对应发育期,而蜡熟期与完熟期对应胚乳的成熟期。颖果发育早期,珠心组织存留时间较长,珠心表皮细胞约在花后15 d消失。花后7 d,表层胚乳细胞开始积累脂质体,11 d时转为糊粉层细胞,成熟时糊粉层为1层,其细胞内除常规糊粉粒圆球体外,还含有少量单粒淀粉体,粒径约3μm。亚糊粉层细胞位于糊粉层细胞与内胚乳细胞之间,兼糊粉层与内胚乳细胞特点,贮藏大量蛋白体,细胞内淀粉体构成复杂。内胚乳发育存在区域差异,中央近胚处的细胞物质积累滞后于周缘胚乳细胞,成熟时,前者淀粉体充实较为疏松,发育为粉质胚乳,后者充实紧密,淀粉体彼此受到挤压呈多面体,最终发育为角质胚乳。高粱胚乳细胞内存在于不同于其他谷物颖果胚乳淀粉体的"发生中心"结构,主要表现为淀粉粒在管状质体内生长,随着体积的增长,后期与"发生中心"分离而形成新的淀粉体。果皮发育前期增厚,中后期呈缓慢减薄的趋势,中果皮发育后期细胞内观察到淀粉体存在特殊的二次增长,构成从前期复粒淀粉体�
3336-3347
中国农业科学杂志耕作栽培·生理生化·农业信息技术

耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响

摘要:【目的】黄淮海地区是中国粮食主产区之一,但农业生产中旱涝频繁发生,同时还存在土壤紧实、耕层变浅和土壤蓄水保墒能力低等问题,严重影响了该区的粮食生产。耕作方式和秸秆还田作为农业生产中两项重要的技术措施,对改善土壤结构、提高土壤蓄水能力和水分利用效率有显著作用。本文旨在探索耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响,为优化黄淮海地区的土壤耕作方式提供依据。【方法】采用土壤耕作方式与秸秆还田相结合的方法,设置常规耕作+秸秆还田、常规耕作+无秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+无秸秆还田、深松+秸秆还田、深松+无秸秆还田6个处理,研究耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米一年两熟农田耗水量、耗水模系数、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率的影响,分析不同耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响。【结果】耕作方式、秸秆还田对土壤容重、农田耗水量、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率均存在显著或极显著影响。与常规耕作相比,深耕和深松主要降低了20—40 cm土层的土壤容重,增加了冬小麦、夏玉米和周年总农田耗水量,提高了0—100 cm土层的土壤贮水消耗量,同时降低了休闲期无效农田耗水量。此外,深耕和深松还降低了夏玉米的株间蒸发量,但深耕显著增加了冬小麦的株间蒸发量,深松则相反。秸秆还田也可以降低土壤容重,提高土壤贮水消耗量,增加冬小麦农田耗水量,降低夏玉米和休闲期农田耗水量,增加冬小麦的株间蒸发量,降低夏玉米的株间蒸发量。与常规耕作相比,深耕和深松处理的周年作物产量分别提高了10.7%和9.8%,周年水分利用效率分别提高了8.8%和6.3%。秸�
3359-3371

营养液漂浮育苗棉苗根系适应水生环境的机理研究

摘要:【目的】棉花营养液漂浮育苗是一种新型的育苗技术,但棉花根系对水生环境的适应机理尚不清楚。作者从根系的结构、蛋白质组学以及关键基因表达等方面研究棉花根系的适应机理。【方法】以基质育苗为对照,用透射电镜和光学显微镜观察营养液漂浮育苗不同苗期棉苗主根尖的超微与显微结构,以蛋白质双向电泳技术分析营养液漂浮育苗3叶1心期棉苗水生根的蛋白质差异,并用实时荧光定量PCR技术进行营养液漂浮育苗不同苗期棉苗水生根以及3叶1心期棉苗不同部位关键基因即乙醇脱氢酶基因与烯醇酶基因的表达验证。【结果】营养液漂浮育苗棉苗主根中各个时期均出现了通气组织。漂浮育苗的皮层薄壁细胞体积较小。漂浮育苗棉苗主根的韧皮部生长基本正常,而木质部生长出现弱化,其导管直径明显比对照小,导管占中柱的比例也比对照小。1叶1心期,漂浮育苗棉苗主根尖细胞中出现酚类物质。2叶1心期,漂浮育苗的主根尖皮层细胞之间存在明显的细胞间隙。3叶1心期,漂浮育苗的主根尖中出现淀粉粒。4叶1心期,漂浮育苗棉苗的主根尖中出现含晶细胞,同时,细胞中出现明显的质壁分离现象。分析漂浮育苗条件下3叶1心期棉苗的水生根与对照根系蛋白质双向电泳的结果,总计28个差异蛋白被鉴定出来,28个差异蛋白包括20个非冗余蛋白。对这些蛋白进行功能分类,主要涉及新陈代谢、细胞结构、细胞防卫、能量代谢、蛋白质合成、细胞生长等,涉及的主要代谢途径为:糖酵解、乙醇发酵、三羧酸循环等途径。营养液漂浮育苗棉苗水生根中的乙醇脱氢酶2a基因从2叶1心期至5叶1心期与对照相比均有显著差异。水生根中1叶1心期至4叶1心期相对表达量呈上升趋势,4叶1心期至5叶1心期呈急剧下降趋势,在3叶1心期漂浮育苗棉苗水生根中的乙醇脱氢酶2a基因相对表�
3372-3381
中国农业科学杂志植物保护

蛋白激酶A催化亚基VdPKAC1对菌丝型大丽轮枝菌V07DF2培养性状及致病力的调控

摘要:【目的】通过同源重组敲除技术,解析菌丝型大丽轮枝菌中蛋白激酶A催化亚基基因VdPKAC1在调控微菌核发育、产孢及其致病力方面的作用。【方法】利用Invitrogen公司的Gateway技术构建VdPKAC1的同源重组敲除质粒。该质粒的潮霉素抗性基因盒两端分别为靶标基因5′和3′端各1 kb的DNA序列。通过农杆菌AGL-1的介导,将该质粒的T-DNA区域整合到来源于棉花的菌丝型大丽轮枝菌V07DF2菌株中。从6个随机选择的含有潮霉素抗性基因片段的转化子中,通过靶标基因的PCR检测,获得了5个VdPKAC1基因敲除突变体。经过Southern杂交检测,选择了3个敲除突变体材料(2B5、C5和HH2)进行突变表型的观察和分析。在液体PDB培养7 d后观察敲除突变体与野生型菌株的黑色素产生情况;在固体PDA培养28 d后,观察敲除突变体与野生菌株的菌丝生长和休眠结构形成情况。此外,利用棉花根提取物对液体Cazpek-Dox培养7 d的各菌株分别进行诱导处理,在处理24、72 h后分别统计分生孢子数量,以此对敲除突变体和野生菌株的分生孢子产生能力进行评估。最后,将孢子浓度为1×107个/mL的突变体和野生菌株的分生孢子液灌根接种2叶期的棉花,测定其致病力。【结果】Southern杂交结果表明,在上述5个敲除突变体中,只有2B5和C5两个菌株为T-DNA单拷贝插入,而其他菌株均存在T-DNA异位整合的情况。在PDA培养条件下,3个敲除突变体(2B5、C5和HH2)与野生型相比具有黑色素合成增加,气生菌丝更加发达的特点。其中,敲除突变体2B5和C5在平板培养条件下还形成了野生型菌株没有的、与典型微菌核形态不同的深褐色"链状休眠菌丝体结构"。在棉花根提取物的诱导处理下,3个敲除突变体产生的分生孢子数量少于野生型菌株。另外,致病力分析结果表明,敲除突变体材料仍然具有一定的致病力,但却显著弱于野生菌株V07DF2。【�
3382-3391

植物病原真菌对几类重要单位点杀菌剂的抗药性分子机制

摘要:单位点杀菌剂是植物病害管理的重要组成部分,随着单位点杀菌剂的大量、广泛使用,抗性问题也随之产生。目前为止,有植物病原菌对各大类单位点杀菌剂均具抗性的报道。本文作者主要阐述了生产中常用的5类单位点杀菌剂,包括苯并咪唑类杀菌剂(MBCs)、二甲酰亚胺类杀菌剂(DCFs)、14α-脱甲基酶抑制剂(DMIs)、QoIs和琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHIs)的作用机理及抗性分子机制的研究进展,并进一步论述了抗药性产生的机理及抗性治理原则。MBCs作用于β-微管蛋白,抗性主要与靶标蛋白基因的点突变有关,突变造成的氨基酸变化多集中于第50、167、198、200和240等5个位置,主要突变位点为第198位,同一菌株通常只发生一个氨基酸变异,不同位点的点突变甚至同一位点的不同氨基酸替代均会引起抗性水平的差异;DCFs的作用靶标尚不清楚,病原真菌对其抗性可能与双元组氨酸激酶OS基因的点突变有关;DMIs通过抑制14α-脱甲基酶最终影响麦角甾醇的合成,抗性主要与Cyp51的点突变或过量表达或运输体的过量表达相关,Cyp51点突变是抗DMI的主要机制,同一突变对不同的三唑类杀菌剂敏感性表现不尽相同,不同位置的点突变在同一病原菌中对不同三唑类杀菌剂的敏感性影响也不同。点突变数量在不同的真菌中表现不同,有单个发生,也有多个同时发生,且对抗药性具有积累效应;QoIs作用于电子传递链的复合物III,抗性主要与Cytb的点突变有关,与抗性相关的点突变主要发生在Cytb的120—155和255—280两个编码区,其中G143A和F129L为最主要的点突变;SDHIs作用于电子传递链的复合物II,抗性主要与SdhB、SdhC或SdhD的点突变有关,大部分病原真菌对SDHIs的抗性与SdhB点突变有关,SdhB点突变发生位置比较单一,在多种病原菌中突变均发生在相同的组氨酸上即H272,而SdhC和SdhD突变位点比较多。
3392-3404

基于微流控芯片电泳的番茄黄化曲叶病毒快速检测

摘要:【目的】探索微流控芯片电泳方法在PCR产物检测方面的效果,并建立针对番茄黄化曲叶病毒(Tomatoyellow leaf curl virus,TYLCV)的微流控芯片电泳检测方法,弥补琼脂糖凝胶电泳方法在试剂消耗、所用时间、安全性方面的缺陷。【方法】通过对TYLCV的基因组进行分析后,在该基因组中相对稳定的位置设计引物,同时兼顾引用已被研究者研究过的引物,对这些选择的引物进行特异性、稳定性、灵敏度等方面的验证,筛选出用于后续试验的引物。选择DNA标准物φX174/BsuR I(HaeⅢ)marker,分别进行琼脂糖凝胶电泳和微流控芯片电泳,对二者在耗材、耗时和灵敏度方面进行比较,确定微流控芯片电泳在核酸检测方面的应用价值。利用筛选出的其中1对引物对番茄叶片的实际样品进行PCR扩增,随后通过微流控芯片电泳对其进行检测,以此探讨微流控芯片电泳在病毒检测方面的检测效果。【结果】共筛选出14对TYLCV备用引物,其中2对引自文献,12对为本文设计,每对引物均可满足微流控芯片检测要求。选择其中1对引物TYLCV-T作为随后的研究对象。利用琼脂糖凝胶电泳和微流控芯片电泳对DNA标准物检测,结果表明微流控芯片电泳在耗时方面不足琼脂糖凝胶电泳的1/10,约为13 min,试剂消耗为琼脂糖凝胶电泳的1/8,检测灵敏度方面至少比琼脂糖凝胶电泳高103倍,根据DNA标准物原液浓度计算可知,微流控芯片电泳至少可准确检测到浓度为5×10-6μg.μL-1的核酸样品。利用微流控芯片电泳对TYLCV-T扩增的TYLCV PCR产物进行检测,将检测峰值图与DNA标准物的峰值图时间比较,就可判断出产物峰的大小范围。【结论】筛选出的关于TYLCV的备用引物可作为进一步研究微流控芯片技术在该病毒检测方面的基础;通过将琼脂糖凝胶电泳和微流控芯片电泳进行比较,确立了后者在核酸检测方面的应用价值;通过微流控
3405-3413
中国农业科学杂志土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境

中国水稻产量和氮素吸收量对高效氮肥响应的整合分析

摘要:【目的】运用整合分析方法(meta-analysis),首次在大尺度范围定量研究高效氮肥施用对中国水稻产量和氮素吸收量的影响,以评估高效氮肥施用的经济效益并为高效氮肥在中国推广使用提供科学依据。【方法】通过搜集整理国内外48篇文献的大田试验数据资料,建立水稻产量和氮素吸收量数据库,进而应用整合分析方法,比较分析高效氮肥施用对中国水稻产量和氮素吸收量的整体影响及高效氮肥的有利施用条件。【结果】与施用常规化肥相比,高效氮肥施用使中国水稻产量和氮素吸收量分别增加了7.5%(95%置信区间:6.7%—8.4%)和10.5%(95%置信区间:9.5%—11.4%)。分析其影响因素,发现在碱性土壤(pH≥7.5)施用高效氮肥使水稻产量和氮素吸收量分别提高了约10.5%和18.8%,其效果好于在酸性(pH≤6.5)和中性(pH 6.5—7.5)土壤上施用;包膜缓/控释氮肥较稳定性氮肥有效,尤其在氮素吸收量方面,硝化抑制剂与常规氮肥相比没有影响,而包膜缓/控释氮肥则使氮素吸收量提高17.9%;高效氮肥仅作为基肥一次性施入土壤使水稻产量和氮素吸收量较分次施入土壤分别提高了4.2%和7.5%,同时可以考虑将高效氮肥与常规肥料混合施用,既节省费用,又可以取得同样的增产效果;当施氮总量为120—180 kg·hm^-2时,高效氮肥的增效作用最为明显,分别使水稻产量和氮素吸收量提高6.5%和12.1%;就地域分布而言,在中国北方施用高效氮肥可以取得更好的效果,使水稻产量和氮素吸收量较南方施用高效氮肥分别提高了3.4%和3.0%。【结论】在中国稻田中(尤其是碱性土壤)施用高效氮肥,尤其是包膜缓/控释氮肥(作为基肥一次性施入土壤),且控制施氮总量在120—180 kg·hm^-2时,对提高水稻产量和氮素吸收量效果较好。在中国稻田中,硝化抑制剂,尤其是3,4-二甲基吡唑磷酸盐对提高水稻氮素吸收量�
3414-3423

长期施肥对植烟土壤养分及微生物群落结构的影响

摘要:【目的】了解施肥与土壤培肥和作物真菌病害的关系,为烤烟科学施肥、保持农业生产的长期可持续发展积累资料。【方法】利用云南省烟草农业科学研究院的长期肥料定位试验,设置长期不施肥(CK)、纯施化肥(CF)和有机无机肥配施(MCF)等处理,采用常规分析方法测定磷脂脂肪酸(PLFAs)和454高通量测序技术,分别就施肥对植烟土壤有机质、养分和微生物群落结构的影响进行分析。【结果】经16年长期施肥后,MCF使土壤有机质提高19.63%,有效磷增加;CF降低土壤有机质20.56%,碱解氮和有效钾减少。施肥显著增加微生物标记性磷脂脂肪酸(PLFAs)的种类和总量,尤以MCF最为显著,说明施肥尤其是MCF显著提高了土壤中微生物种群和数量。但是,在CF处理的土壤中,异养性微生物真菌的PLFAs占微生物总量的比例是MCF的2.52倍,真菌种群数(OTUs)比MCF提高25.91%,真菌群落的多样性、均匀度和优势度指数也显著高于CK和MCF,说明施用化肥改变了土壤生态环境,有益于真菌生长繁殖,使真菌种群增加,密度增大,优势种群突出,导致土壤真菌化。土壤真菌群落由子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门和尚待鉴定的真菌等构成,子囊菌门占绝大多数。前20种优势菌株的丰富度高达33.01%—49.28%,其中CK和MCF有15种相同,CK和CF仅6种一致。【结论】长期持续施用化肥可提高作物真菌病害的发生几率,降低土壤有机质;土壤特性是影响真菌种群的重要因素之一,MCF对土壤优势真菌的影响较小,而CF显著改变了土壤真菌的种群结构。
3424-3433

基于水稻根伸长的不同土壤中镉(Cd)毒性阈值(ECx)及预测模型

摘要:【目的】虽然土壤中镉(Cd)污染对水稻的生态风险受关注已久,然而大量研究集中在基于稻米中Cd限量标准的健康风险研究,而针对土壤中Cd污染的生态风险阈值研究较少。研究通过ISO11269-1根伸长毒性测试方法,测定不同性质土壤中Cd对水稻的毒性阈值(ECx,x=10,50)及其预测模型,以期为基于生态毒理效应的中国土壤Cd污染基准值的修订提供参考。【方法】采用中国8种不同性质农田土壤和3种不同Cd敏感性差异的水稻品种(T优167,T167;陆两优28,L28;湘早45,X45)为试材,每种土壤添加7个Cd浓度,通过ISO11269-1根伸长测试方法,测量水稻根的相对伸长量,并结合Log-Logistic分布函数模型测定不同土壤中水稻Cd毒性的剂量-效应关系、毒性阈值(ECx,x=10,50)及其预测模型。【结果】随着土壤Cd浓度的增加,不同土壤中水稻的相对根长(%)逐渐减小,基于根伸长的Cd对水稻毒性的10%抑制浓度的毒性阈值(EC10)和半抑制浓度(EC50)值在不同土壤和不同Cd敏感性水稻品种间有较大差异。总体而言,在3种不同Cd敏感性(T167〉L28〉X45)水稻品种中,同一土壤中Cd的水稻毒性ECx(x=10,50)随着水稻对Cd胁迫的敏感性增强而降低;就单一品种水稻而言,不同土壤的Cd水稻毒性阈值ECx间有显著差异。其中,以Cd敏感性水稻品种T167测试的不同土壤EC10变化为1.40—5.25 mg·kg^-1,最大相差275.0%,EC50变化为17.83—46.93 mg·kg^-1,最大相差163.2%;以Cd非敏感性水稻品种X45测试的不同土壤EC10变化为1.72—8.22 mg·kg^-1,最大相差377.9%,EC50变化为26.96—68.16 mg·kg^-1,最大相差152.8%。通过水稻Cd毒性阈值ECx与土壤性质间的多元回归分析表明,土壤pH、有机碳(OC)、阳离子交换量(CEC)与水稻Cd毒性阈值间呈正相关关系,基于土壤主要性质的水稻Cd毒性预测模型表明,EC50实测值均在预测值2倍误差(±S.D)范围内。【结论】基于ISO1
3434-3443
中国农业科学杂志园艺

果梅PmKNAT2基因全长cDNA克隆及表达分析

摘要:【目的】从‘大嵌蒂’果梅中克隆PmKNAT2,并对其结构特征及表达模式进行分析,为研究果梅雌蕊败育的分子机理和分子育种奠定基础。【方法】在NCBI中查找与果梅相似性很高的桃KNOPE2(KNAT2的同源基因)序列(EF093491),根据桃的KNOPE2序列设计特异引物;采用改良CTAB法提取‘大嵌蒂’果梅花芽总RNA;通过RT-PCR和RACE技术获得基因cDNA序列全长;使用DNAMAN软件进行序列拼接;利用NCBI数据库中的BLASTn和BLASTp程序进行相似性分析;通过生物信息学方法分析结构特征;用DNAMAN软件分析基因的ORF和氨基酸序列;MEGA4.0软件进行系统进化树的构建;利用Bioxm2.6推测分析蛋白分子量和等电点;根据NCBI中ConservedDomains程序进行蛋白质保守域结构预测;用ExPaSy提供的在线SOPMA程序进行蛋白质二级结构预测;构建PJIT166-PmKNAT2-GFP的融合亚细胞定位表达载体,采用基因枪法转化洋葱表皮细胞,经暗培养后在激光共聚焦显微镜下观察;利用实时荧光定量RT-PCR研究其表达模式,分析其在‘大嵌蒂’花芽发育不同时期、不同器官中的表达特性。【结果】在‘大嵌蒂’果梅中获得一个KNAT2的同源基因,命名为PmKNAT2,其cDNA全长为1 402 bp,5'UTR47 bp,3'UTR 293 bp,编码区全长为1 062 bp,编码353个氨基酸,预测蛋白质分子量为40.41 kD,理论等电点为4.85。蛋白结构分析表明该基因编码的氨基酸具有2个结构域,MEINOX结构域(KNOXⅠ和KNOXⅡ2个亚结构域)和HD(homomeodomain)结构域,属于KNOX蛋白;相似性分析发现该基因与GenBank中其它来源的KNOX蛋白序列的相似性为50%—100%;系统进化树分析显示果梅PmKNAT2与桃KNOX聚为一类,表明与其亲缘关系最近。二级结构预测结果表明PmKNAT2所编码蛋白由47.14%的α-螺旋(Alpha helix)、3.43%的β-转角(Beta turn)、3.14的β-折叠(Extended strand)和46.29%的随机卷曲(Random coil)组成。亚细胞定位结果显示该
3444-3452
中国农业科学杂志畜牧·兽医·资源昆虫

液体饲料pH值对荷斯坦公犊血气指标的调控

摘要:【目的】哺乳期犊牛胃肠道功能尚未健全,对日粮的消化能力不足,易导致腹泻等营养性疾病的发生,降低成活率。实施早期断奶的哺乳期犊牛日粮以液体的代乳品为主,其酸度对犊牛健康有着比成年牛更加重要的影响,但目前犊牛血气指标变化的规律、正常值范围等数据仍不成体系,无法判别日粮酸度是否适宜。本研究以48头新生荷斯坦公犊牛研究液体饲料pH值对哺乳期犊牛血气指标的影响,探索犊牛血气指标的变化规律。【方法】采用2×4因子设计,2种代乳品,其植物蛋白占总蛋白比例分别为50%和80%,代乳品乳液pH值分别调整为6.2、5.5、5.0、4.5,共计8个处理组。将48头新生荷斯坦公犊随机分配到上述8个组中,分别饲喂上述代乳品乳液。试验期63 d,其中预试期21d,正试期42 d。每两周测定犊牛体重,每日记录代乳品和颗粒料的采食量;在21、49 d抽取全血检测血液pH值、二氧化碳分压(pCO2)、氧气分压(pO2)、氧饱和度(SO2)、[HCO3-]浓度(HCO3-)、实际剩余碱量(ABE)、总二氧化碳量(TCO2)、标准碳酸氢盐浓度(SBC)和标准剩余碱(SBE)。采用SAS软件GLM或MIXED模型对生长性能或血气指标进行统计分析,以REG模型建立血气指标与代乳品乳液pH值之间的相关关系式,以正态分布检验血气指标的变化。【结果】降低代乳品乳液pH值可提高犊牛平均日增重(P〈0.05);代乳品乳液pH值对犊牛血液pO2、SO2、HCO3-、ABE、TCO2、SBC和SBE皆有极显著的影响(P〈0.01),对血液pH值、pCO2也具有影响趋势;随着代乳品乳液pH值的降低,犊牛血液pH值、pCO2、pO2、SO2、HCO3-、TCO2呈现出二次曲线变化规律(P〈0.05),R2分别达到0.9201、0.8481、0.8600、0.9445、0.8631、0.8141,ABE、SBC和SBE则呈现出直线型改变(P〈0.05),R2分别为0.9060、0.8126、0.8298。血液pH值和pCO2随日龄变化有显著改变(P〈0.05);除HCO3-、ABE、S
3465-3474

HSPA2在牦牛不同组织器官中的表达差异

摘要:【目的】探索热休克蛋白70-2(heat shock 70kD protein-2,HSPA2)在牦牛不同组织器官中的表达差异。【方法】选取3头1岁龄的健康青海高原雄性牦牛为研究对象,在正常生理条件下,于2013年9月中旬采集不同组织器官(心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脑和睾丸)样本。(1)从牦牛不同组织器官中提取RNA,将RNA反转录成第一链cDNA,参照牦牛HSPA2和β-actin基因序列(登录号为KC790105.1和DQ838049.1)设计特异性引物,首先采用RT-PCR来验证实时荧光定量PCR(RT-qPCR)是否能应用于牦牛不同组织器官中HSPA2表达差异的测定;然后采用RT-qPCR测定牦牛不同组织器官中HSPA2相对表达量的差异。(2)将牦牛不同组织器官样本4%多聚甲醛固定,制成石蜡切片,免疫组织化学法测定HSPA2在不同组织器官中的分布。采用Image-Pro Plus 6.0软件进行免疫组化图像分析,测定HSPA2阳性反应物的积分光密度,进行吸光度分析;通过SPSS 19.0统计软件,用单因素方差分析进行差异显著性测定。【结果】(1)RT-PCR结果表明RT-qPCR法可用于牦牛不同组织器官中HSPA2表达差异的测定。实时荧光定量PCR结果表明,HSPA2在睾丸中的相对表达量,分别是在脑、肾脏、心脏、脾脏、肺脏和肝脏中的83.33、97.09、111.11、133.33、222.22和285.71倍。(2)免疫组织化学结果显示,牦牛睾丸、肾脏、脑、心脏、肺脏、肝脏和脾脏中均有HSPA2的阳性表达。其中,在牦牛肾脏皮质肾小管、髓质肾小管,大脑皮质海马CA1区、小脑皮质,心肌细胞,肺泡上皮细胞,肝细胞,脾脏边缘区和红髓中有HSPA2阳性反应,着色深浅不等,大部分阳性反应位于细胞质,细胞核阳性反应极少;而在睾丸曲精小管中生精细胞细胞质和细胞核中均有HSPA2阳性反应,着色深浅不等;阴性对照组未观察到阳性反应。根据积分光密度值比较得出,HSPA2蛋白的阳性表达量在睾丸中最高,脑、肾�
3475-3482

沙门氏菌和聚肌胞处理条件下鸡免疫相关候选基因mRNA表达特性

摘要:【目的】利用高密度SNP芯片完成了对北京油鸡血清免疫球蛋白Y含量等9个免疫性状的关联分析,筛选得到了与性状显著关联位点和候选基因。基于该研究结果,以集中分布在16号染色体的候选基因CD1b、BMA1(B locus M alpha chain 1)、TRIM27(tripartite motif-containing 27)和ZNF692(zinc finger protein 692)作为研究对象,以北京油鸡为实验材料,在聚肌胞(Polyinosinic acid-polycytidylic acid,Poly I:C)和细菌的处理下进一步对候选基因表达特性进行分析和鉴定。【方法】随机选取80只12日龄北京油鸡分为3组:空白对照组、聚肌胞处理组和肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis,SE)处理组,分别饲养在独立的隔离器内。两处理组分别胸肌注射聚肌胞注射液和SE菌液,对照组注射生理盐水,于处理后12 h、24 h、3 d和6 d(dayspost infection,DPI)检测血清炎症因子的变化水平和候选基因表达规律。【结果】经过聚肌胞和SE处理后,体重在24 h之后显著低于空白组(P〈0.05),体温24 h以内显著升高;血清IFN-α、IL-4和IL-6水平先升高后降低,在第24小时或第3天达到峰值,TNF-α水平持续升高,3 d后极显著高于空白组(P〈0.01)。两种处理条件下CD1b的mRNA表达没有组织特异性,其他3个基因在胸腺和法氏囊中高表达。在胸腺组织中,CD1b在两处理间12和24 h的表达量存在显著差异(P〈0.01),在聚肌胞处理组整个感染阶段没有显著性变化,在SE组是先升高后降低的趋势,感染后24 h时表达量最高(P〈0.01);BMA1在12 h和3 d时两处理组间差异显著,聚肌胞处理组在12 h时表达量低于SE处理组,而在3 d时显著高于SE处理组(P〈0.01);TRIM27在聚肌胞感染6 d时表达量显著高于空白组(P〈0.05),ZNF692的表达量在3组间没有差异。在法氏囊中,CD1b表达量在两个处理组中存在差异,在SE组12 h时表达量高;BMA1和TRIM27的表达量在两组间没有差异,TRIM27在3
3483-3491
中国农业科学杂志研究简报

拟南芥液泡分拣蛋白AtVPS25调控植物生长素响应的功能分析

摘要:【目的】鉴定生长素胁迫条件下纯合突变体vps25的表型,获得拟南芥液泡分选蛋白AtVPS25的互作蛋白,并分析AtVPS25和其互作蛋白在生长素响应过程中的功能及其分子机制。【方法】根据"三引物法"鉴定突变体;通过观察拟南芥vps25突变体在外加生长素的培养基上的表型,鉴定AtVPS25的功能;以AtVPS25为诱饵蛋白,采用泛素分离系统筛选在拟南芥中与其互作的蛋白;利用酵母互作试验和双分子荧光互补试验(BiFC)验证AtVPS25与AtAIR12(for Auxin-Induced in Root cultures)的互作关系;鉴定AtVPS25和AtAIR12蛋白在植物细胞中的定位情况;采用Real-time PCR方法,分析在生长素处理条件下,部分生长素运输相关基因在拟南芥vps25突变体中的表达变化。【结果】Real-time PCR结果显示,10μmol.L-1 IAA处理条件下,在野生型拟南芥(WT)中,AtVPS25的表达量随着胁迫时间的增长而增高,并在12 h达到最高,约为0 h的40倍,证明AtVPS25受生长素处理的诱导表达。利用泛素分离系统筛库获得AtVPS25的互作蛋白AtAIR12、AtVPS25与AtAIR12全长蛋白序列的酵母双杂交试验证明AtVPS25与AtAIR12互作。亚细胞定位试验证明AtVPS25定位在细胞膜和细胞质中,AtAIR12定位在细胞膜及叶绿体膜上。BiFC(双分子荧光互补)试验结果显示,AtVPS25蛋白与AtAIR12蛋白互作,并且互作位点在细胞膜和细胞质中。突变体鉴定获得纯合突变体vps25。vps25在0.1 mg·L^-1 IAA条件下生长,表现为主根伸长受到抑制,并且相对同一条件下的WT的主根长度差异极显著(P〈0.01),而同时侧根数无明显差异,这与已报道的air12-1突变体在生长素处理条件下的表型相似。10μmol.L-1 IAA处理时,在WT背景条件下,AtAIR12的表达量对IAA响应明显,并且随着胁迫时间的增长而增高,在12 h时达到最高,约为0 h的80倍,证明10μmol·L^-1 IAA处理条件下,WT中AtAIR12表达量的变化趋势与AtVPS25完全相同。同时
3501-3512

黄瓜倍性材料创制及染色体组成的FISH鉴定

摘要:【目的】黄瓜(Cucumis sativus L.)遗传基础狭窄,种质资源多样性较为有限,遗传育种研究相对落后。本试验旨在创制整倍体和非整倍体黄瓜种质材料,建立其准确的染色体组成鉴定方法,为进一步选育黄瓜各种染色体系、目标性状的染色体定位及遗传育种研究奠定基础。【方法】以华北生态型黄瓜‘长春密刺’的高代自交系为材料,0.4%秋水仙素溶液处理萌动种子,诱导染色体数目加倍。为获得同源三倍体材料,以诱导获得的同源四倍体为母本,二倍体为父本进行杂交,授粉35—45 d后采收成熟果实进行胚拯救。采用染色体计数,结合形态学、叶片气孔电镜观察,对诱导株及杂交后代的倍性进行鉴定。利用染色体特异的探针进行荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH),通过观察特异探针在染色体上杂交信号的数目、强弱及位置,结合黄瓜的染色体形态参数,对诱导株的染色体组成进行鉴定。【结果】对经秋水仙素处理的‘长春密刺’材料进行有丝分裂中期染色体计数观察,结果显示诱导获得8株四倍体(2n=28),3株非整倍体(2n=16,19,27)材料。将四倍体与二倍体杂交获得了三倍体材料(2n=21)。经荧光原位杂交分析,根据黄瓜着丝粒探针Type III和核糖体45S rDNA两类信号在染色体上的信号特征可以看出,与二倍体相比,三倍体与四倍体上杂交信号为倍性变化关系,进一步验证创制出的整倍性材料为三倍体与四倍体。不同倍性‘长春密刺’植株的形态学特征存在一定差异,四倍体植株的形态指标与二倍体差异显著;三倍体植株与二倍体在形态学上差异不显著;非整倍体植株与二倍体在形态学上差异也不显著,但其长势较二倍体弱,且花期推迟,雌雄花花期不遇,坐果率明显低于二倍体。经叶片气孔电镜观察,‘长春密刺’二倍体、三倍体与四倍体植株叶片气孔的大小与
3513-3522