2011年, 第25卷, 第6期 刊出日期：2011-12-20
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J4. 2011, 25(6): 1065-1071. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1065
"航香糯"是经空间诱变育成的籼型香糯稻品种。与原种南丰糯相比,航香糯的产量和稻瘟病抗性有明显提高,粒形变细长,并带有香味。为深入了解空间诱变的机理以及初步鉴定与性状变异相关的区间,本研究用SSR 标记对航香糯与南丰糯进行等位基因变异分析。结果表明,在12条染色体上选取的156个标记位点中检测到45个变异位点,变异频率为28.85%。检测到的变异位点中,42个位点表现为DNA扩增长度的变异,仅1个位点在航香糯中扩增带数增加,另有2个位点在南丰糯中为2条扩增带,而在航香糯中该位点却是扩增带型与诱变亲本小分子量扩增带相同的纯合体(仅1条扩增带),显示诱变后代中部分多态性位点由空间搭载材料杂合态位点的正常基因分离重组产生的。不同染色体上位点变异频率存在较大差异,变异频率最高的染色体是第7、第8和第12染色体,变异频率均达50.00%,变异频率最低的是第6染色体,仅6.25%。变异位点在水稻基因组中随机分布,同时表现成簇分布的特点,显示除点突变外,大片段突变可能也是航天诱变的主要形式。在变异染色体区段有多个已精细定位或克隆的粒型、产量、香味、稻瘟病抗性的QTL座位,这些位点是否与这些性状的变异有关,值得进一步研究。
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J4. 2011, 25(6): 1072-1076,1163. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1072
在水稻中花11的辐射诱变库中,筛选到1个深绿色突变体(ZM1120)。该突变体的茎、叶颜色较野生型对照深(绿);在播种后第60、90天,突变体的叶绿素a含量比野生型分别高16.0%和7.2%,类胡萝卜素含量比野生型分别高23.1%和24.2%,播种后第90天突变体的净光合速率和蒸腾速率比野生型分别高16.3%和11.4%;该突变体的各种农艺性状发生显著变化,其中株高、剑叶长、剑叶宽、每株分蘖数、穗长及结实率等显著下降,但是粒长、千粒重分别增加了7.9%和2.6%。对突变体与野生型杂交F2代群体的遗传分析表明,该突变表型受1对隐性核基因控制,进一步的基因克隆及功能分析将对阐明光合作用机制和水稻增产育种具有重要的理论意义和应用价值。
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J4. 2011, 25(6): 1077-1081. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1077
利用60Co γ射线辐照粳稻品种Kitaake,获得一个性状稳定遗传的水稻矮杆突变体del1,本研究对其形态学、矮化性状遗传、叶片超微结构及生理特性进行了分析。结果表明该突变体田间表现为植株矮化,叶片直立,叶色浓绿和不结实;矮化突变性状由单隐性基因控制;突变体的叶肉细胞超微结构正常,但体积明显小于野生型;突变体幼苗株高对外源激素eBR钝感,对GA3较敏感;生育后期突变体保护酶活性较野生型下降较快。研究结果为该矮杆突变基因的定位克隆及功能分析奠定了基础。
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J4. 2011, 25(6): 1082-1087. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1082
利用20个表型性状和40个SSR标记,对我国东北18份水稻选育品种和13份日本引进品种的遗传多样性,共检测到82个表型变异和108个SSR等位基因,其中中国东北水稻品种表型变异数和SSR等位基因数分别为72和103个(平均2.54个),日本引进品种表型变异数和等位基因数分别为63和94个(平均2.32个)。遗传变异主要存在于品种间(95%),群体之间(5%)差异较小,聚类分析将供试材料分为5类,日本引进品种没有形成独立的类群。中国东北选育水稻品种的遗传多样性高于日本引进品种,并且保留了日本品种94.7%的等位变异。日本水稻品种中可利用的特异等位基因十分有限,已经不能满足东北地区水稻育种发展的需求。
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J4. 2011, 25(6): 1088-1093,1190. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1088
光叶水稻是一类在叶片和谷粒等表面都光滑无毛的水稻,是美国南部和非洲一些国家的主栽品种。已有研究表明水稻的光叶性状受一对位于第5染色体上的隐性基因gl1控制。本试验旨在对gl1进行精细定位,分析候选基因,为最终克隆gl1基因、研究毛状体形态建成的调控奠定基础。首先根据与gl1连锁的RFLP标记在第5染色体上的大致位置,有选择地用第5染色体上的部分微卫星(SSR)标记研究热带光叶粳稻(AP9)与毛叶籼稻(浙恢7954)的杂交分离群体中与光叶性状的共分离,获得了与gl1连锁的SSR标记RM17990。在此基础上,采用与RM17990相邻的更多SSR标记以及插入/缺失(InDel)标记将gl1定位在RM17759~RM17831之间(物理区间为538kb~1.649Mb)。为进一步缩小范围,发展了毛细管电泳方法和能够识别单碱基多态性(SNP)的四引物扩增受阻突变体系-PCR(Tetra-primer amplification refractory mutation system PCR, ASPCR)标记,将gl1的区间缩至770.5~977.1kb之间。结合其他实验室有关gl1定位的最新结果,本研究将gl1定位在971~977.1kb之间,并对其中的全部4个注释基因进行测序分析,发现只有LOC_Os05g02750的5'端非翻译区在光叶水稻和毛叶水稻之间存在一个碱基差异,该差异可能是造成光叶突变的原因。
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J4. 2011, 25(6): 1094-1099. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1094
利用已公布的水稻OsCRY2基因序列设计引物,扩增部分基因片段,成功构建了ihpRNA植物表达载体pSC1301-347-OsCRY2,并通过农杆菌介导法将OsCRY2干扰片段导入水稻获得了转基因植株。根据转基因植株主要农艺性状的表现,分析了该基因的功能。结果表明,抑制OsCRY2基因表达会强烈延迟水稻开花与成熟;转基因植株穗与剑叶变短,结实率下降,粒增长,其他农艺性状未见明显变化。
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J4. 2011, 25(6): 1100-1106. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1100
为研究玉米自交系辐射诱变后代的性状遗传变异规律,促进突变体的高效选择和利用,本研究用3种剂量梯度的60Co γ射线对玉米自交系48-2和R08的种子进行辐射诱变处理,用32个多态性SSR分子标记对48-2和R08及其辐射诱变后代M3株系等103份材料进行了遗传变异分析。结果表明:48-2和R08 M3株系位点多态信息量(PIC)变化范围分别为0.307~0.948和0.108~0.955,平均值分别为0.762和0.701;基因型多样性(H')变化范围分别为0.552~2.830和0.254~3.309,平均值分别为1.830和1.777。49份48-2 M3株系与未辐射处理对照(M673)的平均遗传相似系数为0.8194,而52份R08 M3株系与未辐射处理对照(M487)的平均遗传相似系数为0.8373。对遗传相似系数进行聚类分析,将自交系48-2和R08及其101份M3株系分别划分成了7个和5个类群,表明辐射诱变后产生了较大的遗传变异。在育种实践中,根据育种目标结合各类群突变株系主要性状的遗传变异特点和规律,加强对突变系的选择和利用,可提高玉米辐射诱变育种的效率。
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J4. 2011, 25(6): 1107-1116. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1107
自然界生物体内广泛存在着海藻糖。海藻糖不仅能在正常情况下为生物体新陈代谢提供能量贮备,更能在干旱、高热、低温等逆境胁迫下通过大量积累来帮助生物体抵御逆境伤害。因此,对海藻糖积累及其合成途径关键酶类的研究已越来越受到人们关注。本研究以垫状卷柏(Selaginella pulvinata (Hook.et Grev) Maxim.)为对照,利用高效液相色谱法(HPLC)检测了玉米自交系在不同干旱条件下的叶片海藻糖含量,结果显示,在重度、中度和轻度干旱胁迫下,玉米中均未检测到海藻糖,而正常状态下的垫状卷柏海藻糖含量达10.31mg/g干重。另外,本研究结合电子克隆对玉米自交系18-599白的海藻糖-6-磷酸合成酶(trehalose-phosphate synthase,TPS)基因进行了序列扩增,并用RT-PCR进行验证,得到1条全长3055bp的cDNA全序列,命名为ZmTPS,GenBank登录号为EU659122。通过对不同物种TPS氨基酸序列进行比对分析,发现在玉米中存在许多重要的保守位点,但同其他TPS活性低的植物一样,缺失了部分保守区,推测这可能是玉米海藻糖含量太低以至于HPLC未能检测出的原因。
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J4. 2011, 25(6): 1117-1122. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1117
类黄酮是植物产生的一类次级代谢产物的总称,长期食用含类黄酮的果实和蔬菜有易于人体健康,目前广泛种植的马铃薯品种中仅含有痕量的类黄酮。AtMYB12是拟南芥中鉴定的调控类黄酮生物合成的特异性转录因子,并在烟草和番茄中得到了功能验证。为了增加马铃薯中类黄酮的含量,本研究构建pX6-patatin::AtMYB12无选择标记载体,利用农杆菌转化法将AtMYB12基因转入马铃薯品种Desiree,并检测选择标记NPT II基因去除以及马铃薯块茎中类黄酮积累情况。结果显示,共得到28个阳性转基因株系。随机选择其中的2个株系进行雌二醇诱导,NPT II去除效率达到8.8%,转基因马铃薯块茎中芦丁的含量最高达到3.091mg/g DW,山奈酚芸香苷含量达到0.951mg/g DW,而对照马铃薯品种Desiree中芦丁和山奈酚芸香苷等类黄酮含量低于高效液相色谱检测限值。结果表明,AtMYB12基因也能在马铃薯中调控类黄酮的合成。
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J4. 2011, 25(6): 1123-1128,1210. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1123
fw2.2基因是影响番茄果重的一个重要数量性状基因,在心皮的细胞分裂中起负调控作用。本研究以番茄fw2.2基因的序列为探针,从花生EST数据库中筛选同源序列。根据花生的EST拼接序列设计引物对花生进行扩增,目标产物测序后,将推测的氨基酸序列与其他植物fw2.2基因编码的氨基酸序列进行比对,同源性为34.78%~66.85%。半定量RT-PCR结果表明,该基因在野生种和栽培种中的表达存在差异。将fw2.2基因连接到植物表达载体,通过农杆菌介导法转化花生品种花育23号,获得了12个PCR阳性的独立转化子。
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J4. 2011, 25(6): 1129-1134. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1129
为探索大肠杆菌异质型乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)的β-CT亚基accD基因对油料作物含油量的影响,将目的基因E. coli accD(eaccD)与拟南芥Rubisco小亚基(rbcS)转运肽基因融合,构建以油菜Napin启动子驱动的种子特异表达载体。本试验应用农杆菌介导法,将该表达载体转入油菜,通过PCR检测获得了7个阳性转基因株系,RT-PCR检测其中3株,证明eaccD基因在转基因株系的种子中转录,在转基因植株叶片中不转录,说明该表达载体转入油菜中能引起植株种子eaccD基因的特异表达。同时分析还表明转基因株系的含油量与对照植株相比提高约9%。
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J4. 2011, 25(6): 1135-1141. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1135
本研究筛选了从春兰和莲瓣兰中开发的7个SSR位点的引物,用于37个寒兰株系的遗传多样性和亲缘关系研究。研究结果表明,7个SSR位点的引物在寒兰中均具有非常好的通用性,而且每个位点在不同的株系中具有特有等位基因,特别是位点CSSR05、CSSR11和195。株系具有的特有等位基因可以用于株系鉴别。7个位点在寒兰株系间具有较高的遗传多样性,这可能与长期的人工选育有关。基于Nei氏遗传距离的聚类和分支分析表明,SSR标记可以用于寒兰株系间亲缘关系的分析。
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J4. 2011, 25(6): 1142-1147. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1142
通过总RNA提取、cDNA合成等试验,建立cDNA-AFLP分析体系。结果表明,采用MseⅠ和EcoRⅠ酶切3h,预扩增产物稀释15倍作为选择性扩增模板,利用筛选的引物进行扩增,可获得丰度和多态性较高的指纹图谱。利用59对引物获得约1160条TDFs (Transcription-derived fragments)。回收、克隆其中128条进行测序,获得102条可读序列,GenBank登陆号为JG014357~JG014458。BLASTN/X同源比对发现,87%的条带在NCBI数据库中能找到功能已知的同源序列;其中2条TDFs分别可能与文心兰子房发育 (TDF0073a) 和花器官挥发性香味物质合成 (TDF0139a) 相关。序列分析表明TDFs对应基因的功能涉及植物生命活动的诸多领域。cDNA-AFLP分析体系的建立及TDFs序列分析为进一步克隆花发育相关基因,研究文心兰花发育相关分子调控机制奠定了基础。
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J4. 2011, 25(6): 1148-1156. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1148
在建立了高效的半夏悬浮细胞培养和植株再生体系的基础上,本研究以悬浮细胞作为靶标材料,以秋水仙素(COLO)为多倍体诱导剂,对COLO诱导多倍体的适宜浓度等关键因素进行研究,并在获得多倍性细胞后,经诱导分化和再生形成纯合的多倍体植株。结果显示,0.05~0.10mg/ml的COLO处理24h,可获得较好的多倍体细胞诱导效果,多倍性细胞比率约为74.20%,并最终获得11株纯和的半夏多倍体幼苗,根尖细胞染色体为104条,是对照54条的2倍,目测诱变率可达14.07%~46.05%,多倍体诱导率为3.85%~29.76%,嵌合体率为12.88%~17.65%。结果证明通过半夏等植物单细胞水平多倍体诱导获得纯合的多倍体植株是一条可行且高效的多倍体诱导途径。
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J4. 2011, 25(6): 1157-1163. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1157
以观赏凤梨'名宝剑'的短缩茎为外植体,研究了不同激素及浓度组合对愈伤组织诱导和植株分化的影响,并通过形态学和组织细胞学观察了不同类型愈伤组织的超微结构和胚性愈伤组织的分化过程。结果表明:NAA对愈伤组织诱导的影响达到极显著水平(P=0.0019),其中0.5mg/L NAA最有利于提高愈伤组织的诱导率和胚性愈伤组织的比例,最佳诱导培养基为MS+2.0mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA +2.0mg/L 2,4-D,诱导率高达80%;6-BA和NAA组合有利于加快胚性愈伤组织的分化和提高不定芽分化频率,胚性愈伤组织在MS+0.5mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA培养基上分化效率达到100%。电镜观察发现:胚性愈伤组织结构紧密,细胞较小,细胞内含物丰富,细胞代谢旺盛;非胚性愈伤组织结构疏松,细胞体积巨大,内含大液泡,基本无内含物;胚性愈伤组织在分化过程中细胞形态存在很大差异。
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J4. 2011, 25(6): 1164-1168. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1164
以外植体母株为对照,利用ISSR标记对来自同一忽地笑鳞茎诱导,通过不定芽和体胚发生途径形成的再生一代和二代植株的体细胞无性系变异进行了分析。结果表明,再生植株出现不同程度的ISSR位点变异,表现为新增加带和缺失带。体胚发生途径出现的ISSR位点变异率高于不定芽形成途径。第二世代的变异率高于第一世代。体胚发生途径形成的第一和第二世代植株ISSR位点平均变异率分别为0.7%和1.4%,而不定芽途径形成的第一和第二世代植株ISSR位点平均变异率分别为0.4%和0.8%。来自相同途径的同一世代的各单株间,ISSR位点变异率差别较大,在AB1-3、AB1-8和SE1-2中未检测到ISSR位点变异,而AB1-2和SE1-1的ISSR位点变异率分别达到0.6%和1.0%。第一世代发生变异的植株,其再生第二世代植株中这种变异依然存在。
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J4. 2011, 25(6): 1169-1178. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1169
水稻叶色突变是一种肉眼明显可见的性状变异,变异的主要原因是基因突变导致叶绿体缺失、结构异常、叶绿素含量和比例发生改变。叶色变异主要由核基因控制,也可由叶绿体基因或核质互作控制。叶色变异对研究光合作用机制、叶色调控机理、叶片发育调控以及稻作生产应用都具有重要的意义。本文对近年来有关水稻核基因控制的叶色突变的类型及来源、遗传机理、应用前景等进行了综述,重点介绍了叶色突变体的基因定位和功能研究。
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J4. 2011, 25(6): 1179-1183,1220. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1179
油菜是我国重要油料作物,菜籽油是我国城乡居民消费的主要食用油之一。菜籽油中的油酸营养价值很高,同时油酸也是一种重要工业原料。本文从国内外高油酸油菜育种现状、油菜籽油酸含量的诱变改良、遗传调控以及分子标记鉴定和QTL定位等几个方面介绍了油菜种子油酸含量遗传改良研究进展,旨在为今后进一步开展油菜高油酸育种研究提供参考。
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J4. 2011, 25(6): 1184-1190. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1184
采用0、2、4和6kGy剂量辐照甘薯茎尖,研究辐照对发酵甘薯茎尖感官品质、理化性质、微生物指标以及功能活性的影响。结果表明,经2和4kGy辐照后,发酵甘薯茎尖的感官品质变化不显著,6kGy辐照后则显著劣变。4kGy辐照后,发酵甘薯茎尖中游离氨基酸总量无显著变化;6kGy辐照后,其游离氨基酸总量显著上升。2、4和6kGy辐照后,发酵甘薯茎尖有机酸总量无显著变化,各剂量之间差异不显著;硬度、pH、总酸度、亮度、黄度、总色差均无显著变化,而红度却显著降低,但3个剂量之间红度没有显著差异。2kGy辐照后,菌落总数从7.35降为4.67log CFU/g;4、6kGy辐照后达到无菌。4、6kGy辐照后,发酵甘薯茎尖的ACE抑制活性和抗氧化活性均显著增强。综合试验结果,确定发酵甘薯茎尖辐照保藏的耐受剂量为4kGy。
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J4. 2011, 25(6): 1191-1199. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1191
以10、15和25kGy剂量辐照处理鸡胸肉,通过动物急性毒性试验、Ames试验、骨髓细胞微核试验、精子畸形试验和30d喂养试验,对其食用安全性进行评价。结果表明,雌、雄小鼠急性经口LD50均大于10g/kg·BW,属实际无毒级;Ames试验、小鼠骨髓微核试验、精子畸形试验结果均为阴性;大鼠30d喂养试验各项指标均未见异常。高剂量辐照鸡胸肉属安全的宠物食品。
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J4. 2011, 25(6): 1200-1205. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1200
在室内采用华北落叶松新鲜木段饲养落叶松八齿小蠹(Ips subelongatus Mots.),木段中的幼虫、蛹采用 60Co γ射线,成虫采用9MeV X射线进行辐照处理。辐照后在华北落叶松木段上发育和繁殖的结果表明,幼虫经20~60Gy γ射线辐照后,能发育为成虫并繁殖F1代幼虫,80~120Gy处理后能发育为成虫,但成虫无侵染力和繁殖力;蛹经20~100Gy辐照后,能发育为成虫并繁殖F1代幼虫,120~140Gy处理后可发育为成虫,但无F1代幼虫出现。成虫经过4次X射线辐照试验的结果表明,40~120Gy处理后能繁殖F1代幼虫或成虫,140Gy以上剂量处理后无F1代幼虫出现。因此,以辐照导致小蠹不能繁殖子代幼虫作为检疫处理的标准,则落叶松八齿小蠹的幼虫、蛹、成虫的检疫处理剂量分别为80、120和140Gy。
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J4. 2011, 25(6): 1206-1210. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1206
利用0~2kGy电子束对不同虫态的印度谷螟进行辐照处理,研究电子束辐照对卵、幼虫、蛹发育及成虫繁殖力的影响。结果表明,印度谷螟对电子束辐照的敏感性高低依次为:卵＞幼虫＞蛹＞成虫。辐照后试虫的孵化率、化蛹率、羽化率及成虫的繁殖力均随着辐照剂量的升高而显著降低。分别经100、250和600Gy的剂量辐照的卵、幼虫、蛹不能羽化为成虫,经600 Gy剂量辐照的成虫不能产生下一代成虫。因此,600Gy剂量的电子束辐照可以作为储烟有效防治印度谷螟的参考剂量。
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J4. 2011, 25(6): 1211-1215. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1211
用热水、超声及微波法提取裂褶菌固体发酵基质中的裂褶菌多糖,研究了超声与微波提取工艺条件,并比较了3种提取方法下多糖的提取率及平均相对分子质量。结果表明,微波提取法效果最好,在微波功率3.5W/ml、作用时间8min、料水比1∶20条件下,多糖得率达到12.32%(g/100g干基),分别较热水提取、超声提取法增加了70.6%和49.2%;另微波处理可使裂褶菌多糖发生显著降解,所提取主要组分的分子量较热水提取的降低了103个数量级,由此可改善多糖的溶解性。未来可考虑选择微波法作为固体发酵裂褶菌多糖的适宜提取方法。
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J4. 2011, 25(6): 1216-1220. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1216
通过对黑毛豆仁的水分含量、硬度、脆度、花色苷含量以及色泽等指标的测定,研究烫漂、冷冻、NaCl浸渍以及辐照4种不同的预处理方式对微波联合气流膨化干燥黑毛豆仁品质的影响。结果表明,适度的烫漂预处理可以钝化过氧化物酶,减少豆腥味的产生,降低膨化产品的水分含量,有利于保持产品色泽;冷冻预处理可使膨化产品的硬度降低,酥脆性提高,但花色苷的含量及色泽均有降低;2%~4%NaCl浸渍预处理可显著地降低产品的水分含量,改善产品的色泽;辐照预处理可以软化毛豆仁的组织结构,加速物料的失水,改善产品的质构,但产生不良的辐照味,不利于产品品质的提高。烫漂、冷冻、NaCl浸渍预处理均可提高膨化产品的品质,较适条件为:烫漂150s,-27℃冷冻,2%~4%NaCl浸渍。
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J4. 2011, 25(6): 1221-1224,1243. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1221
采用RT-PCR技术,从抗二氟沙星单克隆抗体X1杂交瘤细胞株总RNA中扩增VH 和VL基因片段,克隆入pUC18载体,测序进行(X1)可变区基因的克隆及序列分析。通过互联网检索发现VH和VL基因与Ig同源,分别符合小鼠IgVH和Igκ基因特征。VH基因全长363bp,编码121个氨基酸;VL基因全长为348bp,编码116个氨基酸。氨基酸序列分析结果显示,可变区含有明确的4个骨架区和3个抗原决定簇互补区。本试验成功获得X1株单抗的重、轻链可变区基因,为基因工程抗体的构建奠定了基础。
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J4. 2011, 25(6): 1225-1229. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1225
本研究以亚硫酸氧化酶基因(SO)超表达系(OE)、干扰系(Ri)及野生型(WT)的绿熟番茄果实为材料,经SO2熏蒸后,12℃低温贮藏,研究亚硫酸氧化酶基因的超表达,对番茄贮藏期间相对电导率、亚硫酸盐含量、番茄红素含量及成熟度的变化。结果表明,经SO2熏蒸后,Ri果实较WT果实表现为相对电导率增加,亚硫酸盐残留较多,番茄红素含量增加较慢,红熟加快,接种病菌后的第4天果实组织溃烂,菌丝生长明显,组织病斑较大;相反,OE果实较WT果实表现为相对电导率下降,亚硫酸盐残留较少,番茄红素明显增加,红熟延迟,接种病菌后第4天的果实无明显病斑,软化腐烂较小。亚硫酸氧化酶基因超表达,能够有效减少SO2熏蒸后贮藏番茄中亚硫酸盐的残留。
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J4. 2011, 25(6): 1230-1234. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1230
DNA损伤检测能够检测农药、辐射等引起的DNA损伤。随着近年来DNA损伤检测需求的迅速增加,发展快速、高通量、直观的DNA损伤检测技术,对农业研究、环境科学、毒理学和生物学研究都有重要意义。单细胞凝胶电泳是一种能够直观、准确的反映DNA损伤的检测方法,为了提高该方法的检测效率和准确性,研究者不断对其进行改进。近年来,随着新材料及新技术的应用,检测的通量和准确性得到了显著提高。本文结合最近报道的微室阵列法在单细胞凝胶电泳中的应用,对常规和最新的单细胞凝胶电泳的特点加以归纳综合,并讨论了其发展前景。
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J4. 2011, 25(6): 1235-1243. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1235
对喀斯特高原区贵州省清镇市王家寨峰丛洼地同一流域内不同类型石漠化、不同等级石漠化以及不同干扰方式石漠化表层土壤全氮的同位素组成及其空间分异特征进行了研究。结果表明:流域内黄壤区样地的表土全氮δ15N 值主要分布在 +0.35‰~+6.82‰ 之间,平均值为 +4.50‰;黑色石灰土区样地的表土全氮δ15N 值主要分布在 +2.70‰~+6.50‰ 之间,平均值为 +4.27‰;无论是黄壤区样地还是黑色石灰土区样地,其表土全氮δ15N值在各等级石漠化样地间、不同干扰方式环境下、甚至在不同坡位上都无显著性差异体现,两土壤类型间的总体差异也不显著(P≤0.05),这主要与喀斯特区高度的生境异质性有关。
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J4. 2011, 25(6): 1244-1248. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1244
采用地质累积指数法和污染程度指数法对贵州省遵义县农业土壤表层镉(Cd)污染现状进行调查和分析,结果表明,该县0~15cm表层土壤中Cd平均含量为0.356mg/kg。通过地球化学基线理论分析,该区域土壤中Cd的环境地球化学基线含量为0.147mg/kg;地质累积污染分析显示Cd的Igeo为0.691, 该区域13.84％的土壤未受Cd的污染,59.17％的土壤在无污染到中度污染之间,21.37％为中度污染,5.17％的介于中度污染到强污染之间,0.45％的为强污染。利用污染程度分析认为,遵义县10.57％的土壤未受到Cd污染,54.44％的土壤受到Cd污染的影响,34.98％的土壤受到Cd污染较严重。
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J4. 2011, 25(6): 1249-1254. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1249
在人工气候室和网室条件下,测定了4个水分处理下2个籼型水稻材料中9B和金早47的株产量和淀粉品质。结果表明,中9B在水分胁迫下株产量显著降低主要原因在于有效穗数显著减少,而金早47随水分胁迫加重株产量显著降低,原因是水稻穗型变小,总粒数和实粒数显著减小。在水分胁迫下,2个水稻品种在产量构成中的不同表现,反映了不同水稻品种对水分胁迫的基因型差异。在人工气候室与网室条件下,随着水分供应的逐渐减少,2个材料的稻米表观直链淀粉含量逐渐升高,淀粉粘滞性谱的最高粘度、热浆粘度、冷胶粘度和崩解值逐渐下降,消减值逐渐增加,而糊化温度和淀粉凝胶的质构没有受到显著影响。这些参数的变化,表明稻米的食味品质有所下降,但这些稻米可以用于其他用途,比如适合糖尿病患者食用。
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J4. 2011, 25(6): 1255-1260. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1255
在自动防雨棚池栽条件下,研究不同灌水时期和灌水比例对强筋小麦济麦20和中筋小麦中麦8两个品种产量性状和加工品质的影响。结果表明,灌水比例为1∶3的处理(B1:春2叶灌300m3·hm-2+春5叶灌900m3·hm-2)和3∶1的处理(B4:春5叶灌900m3·hm-2+开花期灌300m3·hm-2)有利于减少旗叶中脯氨酸含量,缓解旗叶氮素流失,延长叶片功能期,供试品种间旗叶脯氨酸含量和氮素含量差异不显著;灌水比例为1∶3和3∶1的处理增加了穗数,提高了蛋白质含量,而灌水比例为1∶1的处理(B2:春2叶灌600m3·hm-2+春5叶灌600m3·hm-2,B3:春5叶灌600m3·hm-2+开花期灌600m3·hm-2)增加了穗粒数。春5叶灌水+开花期灌水(B3,B4)有利于提高籽粒产量和改善产量构成因素。中麦8在各灌水处理中穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量均高于济麦20,蛋白质产量则显著低于济麦20。处理B2和 B4的灌水方式提高了小麦沉降值,增加了湿面筋含量,延长了面团稳定时间。春2叶灌水+春5叶灌水处理(B1,B2)延长了面团形成时间,改善了小麦加工品质。
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J4. 2011, 25(6): 1261-1267. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1261
采用土培盆栽,研究16份野生大麦在同一低氮处理下全生育期氮素吸收利用的基因型差异,旨在筛选出具有高效利用氮素能力的基因型,为氮素高效利用大麦育种提供种质材料。结果表明:(1)生物量、氮含量和氮素利用效率的基因型差异最大都在抽穗期(CV=33.55%,18.93%,21.88%),氮含量和氮素利用效率基因型差异拔节期最小(CV=12.99%,13.88%),而生物量基因型差异最小在分蘖期(CV=21.22%)。不同基因型野生大麦的氮含量在抽穗期最小,而氮素利用效率则在抽穗期表现为最大。(2)成熟期生物量与籽粒产量存在极显著的正相关关系(r=0.7880**),生物量变幅为4.51~12.17g/株(CV=26.31%),籽粒产量变幅为1.50~8.40g/株 (CV=54.61%)。(3)聚类分析得到不同氮效率的野生大麦基因型。氮高效基因型野生大麦(IS-22-30、IS-22-25)在抽穗期的生物量、氮含量和氮利用效率与低效基因型(IS-07-7、IS-22-22和IS-22-33)差异最大,且成熟期氮高效基因型野生大麦能够形成较多生物量(11.07和12.17g/株)和籽粒产量(5.29和8.40g/株)。
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J4. 2011, 25(6): 1268-1273. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1268
用50μmol/L硝酸铅对毛白杨组培生根苗进行不同时间的处理,测定叶片超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)4种抗氧化酶活性水平和丙二醛(MDA)含量的变化;并通过间接免疫荧光染色法观察根尖分生区细胞的微管骨架。结果显示:铅能使毛白杨叶片APX和POD活性出现先增加后下降的变化趋势,但不能刺激CAT和SOD活性的显著增加;长时间的铅处理能抑制4种酶的活性并导致脂质过氧化程度加剧。铅胁迫导致毛白杨根尖细胞微管骨架发生异常,主要体现在周质微管发生扭曲倾斜分布,纺锤体极发生偏转,细胞分裂面的方向在毛白杨根尖细胞中发生改变。研究表明毛白杨组培生根苗抗氧化系统中APX 和 POD响应铅胁迫并起主要防御作用,其根尖细胞微管骨架参与了对铅胁迫的初始应答过程。
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J4. 2011, 25(6): 1274-1279. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1274
以2个网纹甜瓜品种和2个哈密瓜品种为材料,研究了叶片光合特性的品种间差异以及坐果对厚皮甜瓜叶片光合速率、果实质量及可溶性固形物含量的影响。结果表明,4个厚皮甜瓜品种的光合日变化均为双峰型曲线,第1个高峰在上午11:00点前后,第2个高峰在下午14:00前后,第2个峰值低于第1个高峰。授粉后,植株光合速率逐渐上升,至授粉后27d左右达到高峰值后迅速降低;叶片光合速率在品种间存在显著差异。坐果部位对光合速率有明显影响,随着坐果节位的提高,叶片光合速率呈下降趋势;单株坐果数影响叶片光合速率,植株在未坐果的情况下,叶片光合速率低于1果/株和2果/株的处理,但2果/株的植株叶片光合速率略低于1果/株的植株。坐果节位和单株坐果数影响平均单果质量、单株果实产量以及果实可溶性固形物含量,4个品种的平均单果质量和果实可溶性固形物含量均随着坐果节位的上升而下降,2果/株处理其平均单果重及果实可溶性固形物含量均低于1果/株处理的。结果说明,厚皮甜瓜适宜在11~13节位坐果,且以单株坐1果为佳。
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J4. 2011, 25(6): 1280-1285. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1280
以南瓜作砧木嫁接西瓜,研究嫁接西瓜的根、茎叶浸提液对西瓜种子发芽和幼苗生长的化感效应,并对嫁接西瓜根和茎叶中的化感物质进行了GC-MS检测。结果表明,2.5、5、10和20g/L4个浓度的浸提液(西瓜/南瓜嫁接苗,南瓜自根苗,西瓜自根苗的根、茎叶)对西瓜种子发芽和幼苗生长均呈现出低促高抑的规律。浸提液浓度为2.5g/L时,西瓜自根苗对西瓜种子的发芽和幼苗的生长促进作用最强;浓度为10和20g/L时,所有浸提液均表现为抑制作用。低浓度时,嫁接西瓜和南瓜自根苗的根、茎叶浸提液对西瓜种子发芽和幼苗生长的促进作用大于西瓜自根苗;高浓度时,抑制作用弱于西瓜自根苗。不同的部位相比,茎叶浸提液的抑制作用大于根系浸提液。西瓜/南瓜嫁接苗根、茎叶中化感物质的种类和相对含量与西瓜自根苗相比均发生变化,在嫁接西瓜的根中检测到未在西瓜和南瓜自根苗根中出现的特异物质2-苏丁亚胺基-3-异丙基-5-苯基-1,3,5-噻二嗪-4-酮;在嫁接西瓜茎叶中检测到特异物质1,4-二氯-2,5-二甲氧基苯、2-氯-N-(3-甲氧基-2-噻酚基)-2',6'-二甲基乙酰苯胺和S-［(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)甲基］-O,O-二甲基二硫代磷酸酯。研究认为西瓜生产中使用嫁接技术是缓解由自毒作用引起连作障碍的有效方法之一。
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J4. 2011, 25(6): 1286-1291. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1286
以黄瓜(Cucumis sativus L.)"川翠1号"为试验材料,研究苯脲型细胞分裂素类物质噻苯隆(TDZ)对黄瓜果实生长、品质及内源激素水平等的影响。结果表明,相比对照,TDZ处理的花后3~6d内黄瓜日均增长量增加35.71%;采收时单果鲜重、座瓜率分别增加27.09%和7.23%,畸形瓜率降低75.51%,且对黄瓜品质没有明显影响。此外,TDZ处理显著增加黄瓜花后3~6d果实内源GA、IAA和ABA含量,波动最大峰值分别较对照增加5.16%、20.24%和177.70%,并显著降低黄瓜花后0~6d内源ZT水平,其含量波动最低峰值较对照同期ZT水平低40.54%。
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J4. 2011, 25(6): 1292-1299. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1292
本文在把植物吸收和富集核素的研究分为监测性研究、机理性研究、修复性研究和胁迫性研究的基础上,从核素的选择与处理、植物的选择、试验方法、评价方法几个方面,归纳讨论了植物吸收和富集核素的研究方法,以期为核素的植物生态修复研究提供一些参考。
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J4. 2011, 25(6): 1300-1305. https://doi.org/10.11869/hnxb.2011.06.1300
应用15N自然丰度法区分有机和常规生产作物,是近年来国内外氮同位素技术应用研究的热点之一。由于化学合成氮肥和有机肥δ15N的不同,作物产品中相应的δ15N也不同,因此利用作物δ15N判断肥料类型就成为可能。影响作物δ15N的因素,除氮肥类型外,还包括作物的类型、生长阶段、部位、大气沉降、水分、pH以及土地利用方式等。在利用作物15N自然丰度判断氮肥类型过程中,必须特别注意这些因素的综合影响。目前的研究表明,叶菜类、生长期短的作物,生长过程中吸收的氮来源于肥料氮的比例要高于土壤氮,因而利用15N判断使用化肥或有机肥的准确率较高。有机肥中有效N含量越高,越能显著增加植物中的15N含量。化肥和有机肥生产的植物发生δ15N值重叠,主要是由于化肥N通过NH3挥发和反硝化损失进而导致土壤中15N富集,进而在植物中体现出来。对于氮素在土壤和作物系统中的定量分析,有助于利用作物15N判断氮肥类型。
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