2012年, 第26卷, 第2期 刊出日期：2012-04-20
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J4. 2012, (2): 193-197,230. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0193
对经抗性初筛的34个中二软占空间诱变4代(SP4)品系进行主要农艺性状分析及稻瘟病抗性评价,结果表明,诱变品系在株高、有效穗数、穗长、穗粒数等性状的变异都达到了极显著水平,其中变幅最大的是千粒重,其次是结实率,有效穗数的变异幅度最小。除Z34外,其余33个诱变品系的抗谱比原种均有明显拓宽,且田间均抗穗瘟,说明低世代进行抗性初筛是有效的。结合主要农艺性状考查和抗瘟性分析,可从这些诱变品系中选择既抗病又具备较好农艺性状的优良材料,实现抗病种质创新的目的。
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J4. 2012, (2): 198-202. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0198
携带潮霉素磷酸转移酶基因(HPT)的转基因作物细胞和组织对抗生素潮霉素具有一定耐性,是作物尤其是单子叶作物遗传转化中常用的选择基因。本研究旨在建立一种活体植株潮霉素抗性快速鉴别技术,用于转基因育种和相关研究。在始穗期前后,用不同浓度潮霉素B溶液(25～100mg/L)喷洒常规及转基因水稻植株,考察叶片和谷粒的中毒症状。发现常规水稻在高于50mg/L的潮霉素溶液处理后,叶片出现褐色斑点,稻穗部分谷粒颖壳呈黄褐色的中毒症状,叶片斑点和黄褐色谷粒的数量均随剂量增大而增加。经100mg/L潮霉素处理后,籼稻品种嘉优99和C10剑叶每平方厘米平均斑点数目为21.1和19.2个,穗上黄褐色谷粒比例分别达27.6%和23.5%;粳稻品种嘉优5号和R5叶片中毒斑点数为11.8和10.7个,黄褐色谷粒比例分别为11.2%和11.9%,表明2份籼稻材料较2份粳稻材料对潮霉素更为敏感。在上述浓度范围内,携带HPT的转Bt基因水稻克螟稻1号均未出现中毒症状。对γ射线诱变处理克暝稻的M2群体(共12万株)穗期喷施100mg/L的潮霉素B溶液,从中筛选到42株潮霉素敏感型突变体,组织化学法分析表明这些植株具有β-葡萄糖苷酸酶GUS活性。对能够取到较嫩叶片的14个单株采用离体叶片法进行抗虫性鉴定,证明这些植株对二化螟仍然表现高抗。上述结果表明,在始穗期喷施100mg/L潮霉素溶液,潮霉素敏感植株可出现明显、直观的中毒症状,可以在活体植株水平上有效鉴别植株是否携带HPT,可用于育种中转基因植株的筛选或转基因安全评估中植株的鉴别。
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J4. 2012, (2): 203-209. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0203
通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变晚粳稻品种秀水09,获得了1个稳定遗传的全生育期黄绿叶突变体Ygl,遗传分析表明该突变性状由1对隐性核基因控制。利用突变体与籼稻品种珍汕97杂交,构建F2群体对突变基因进行定位,发现目的基因与第11号染色体上的SSR标记RM2459连锁,在该标记附近发展了14对InDel标记,将突变基因定位在约82kb区间内。通过在线最新水稻注释系统的基因功能预测分析,寻找候选基因,经测序发现突变体发生单碱基突变。
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J4. 2012, (2): 210-216. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0210
为给分子标记辅助选择和小麦品质育种提供依据,以小麦杂交组合99G44×京771重组自交系群体(RIL)为材料,利用SSR分子标记技术,采用复合区间作图法对小麦籽粒淀粉主要特性进行了QTL分析。结果表明,检测出1个与总淀粉含量有关的显著加性效应QTSA.-6B,位于6B染色体,位点总贡献率为10.91%;检测出1个与支链淀粉含量有关的显著加性效应QAmp.-1B,位于1B染色体,位点的总贡献率为9.54%;检测出1个与直链淀粉含量有关的显著加性效应QAms.-6B,位于6B染色体,位点总贡献率为7.29%;检测出1个与支/直比有关的显著加性效应QAmp./Ams.-6B,位于6B染色体,位点的总贡献率为12.69%;检测出1个与高峰粘度有关的显著加性效应QPV-1B,位于1B染色体,位点的总贡献率为5.91%;检测出2个与崩解值有关的显著加性效应QBD-1B和QBD-2D,位于1B、2D染色体,位点总贡献率为12.95%;检测出1个与回生值有关的显著加性效应QSB-1B,位于1B染色体,位点总贡献率为6.99%;检测出1个与低谷粘度有关的显著加性效应QTV-3B,位于3B染色体,位点的总贡献率为5.16%;检测出1个与膨胀势有关的显著加性效应QSP-1B,位于1B染色体,位点总贡献率为7.02%。本研究定位的淀粉品质性状的标记可作为小麦品质分子育种的工具。
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J4. 2012, (2): 217-230. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0217
为探究不同类型玉米淀粉形成机理,对普通玉米、甜玉米、糯玉米淀粉积累、相关酶活及基因表达进行测定,分析不同类型玉米淀粉积累、相关酶活及基因表达之间的差异及相互关系。结果表明,不同类型玉米总淀粉和直链淀粉百分含量为:普通玉米>糯玉米>甜玉米,支链淀粉百分含量为:糯玉米>普通玉米>甜玉米,灌浆期间总淀粉和直链淀粉含量3个玉米类型间差异显著;灌浆期间,普通玉米各淀粉合成相关酶活性最高,甜玉米淀粉合成相关酶活性最低,糯玉米则介于普通玉米和甜玉米之间,但其GBSS酶活性很小。灌浆期间3个类型玉米除GBSS酶活性差异不显著外,其他淀粉合成相关酶活性差异显著;普通玉米淀粉合成相关基因表达量总体均高于甜玉米和糯玉米,甜玉米和糯玉米相关突变基因仍存在表达。表明不同类型玉米淀粉含量和组成上差异明显;普通玉米淀粉的形成需要淀粉合成相关酶相互作用,淀粉合成相关酶活性的缺失会改变淀粉组成;不同类型玉米淀粉合成相关基因表达差异显著,但都存在转录活性。对普通玉米进行相关性分析同时发现,淀粉的合成不仅受到转录调控,还受到转录后调控,淀粉的合成是淀粉合成各酶之间相互协调的结果。
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J4. 2012, (2): 231-237. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0231
叶夹角和叶向值是评价玉米株型的重要指标。本研究以甜玉米自交系组合T14×T4的F2为作图群体,构建了包含192个SSR标记位点的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组1260cM,平均图距6.56cM。通过测定F2、F2:3家系的叶夹角和叶向值,应用复合区间作图法在两个世代中共检测到26个QTL,其中14个与叶夹角相关的QTL,分别位于第2、5、6、7和8染色体上,单个QTL可解释的表型变异为3.3%～26.2%;12个与叶向值相关的QTL,分布于第1、2、3、7和10染色体上,单个QTL可解释的表型变异为3.1%～20.7%。在第2、3、5染色体上分别检测到1、1、2个同时在F2、F2:3家系都稳定表达的QTL,分别落在区间bnlg1329～bnlg1613、umc1148～umc2275和umc1097～umc1692,可作为相关数量性状基因的候选基因。发现1个同时控制叶夹角和叶向值性状的QTL,位于第2 染色体上的bnlg1017-umc2129区间,对两性状的表型贡献率分别为10.8%和10.6%。本研究的结果有望为玉米耐密型育种及分子辅助选择育种提供一定的理论依据。
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J4. 2012, (2): 238-244. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0238
根据平榛花芽转录本高通量测序的结果,采用RACE-PCR法克隆到1个平榛 WRKY 基因,全长1273bp,推断其编码317个氨基酸,命名为 ChWRKY 1。序列分析表明,该蛋白属于WRKY家族第2类成员,只含有1个WRKY结构域,锌指结构为C-X5-C-X23-H-X1-H,构建的系统发育树结果表明,它与杨树PtWRKY5、葡萄VvWRKY4的亲缘关系较近,相似性分别为69%和64%。采用qRT-PCR,以 Actin 为内参对 ChWRKY 1基因在自然条件下花芽部位的表达模式进行分析,结果显示在自然条件下12月份达到最高的表达量,随后表达量呈现下降的趋势;对平榛根蘖苗进行4℃低温胁迫处理,叶片中 ChWRKY 1基因快速上调表达,4h达到最大表达量,表明该基因可能参与平榛对低温胁迫的早期应答反应;冬季(1月份) ChWRKY 1基因在韧皮部中的表达高于花芽和雄花序,具有组织表达特异性。
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J4. 2012, (2): 245-249. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0245
利用不同浓度甲基磺酸乙酯(EMS)溶液处理甘蓝型油菜常规品种川油20和渝黄1号选系种子,结果表明: EMS对成苗率的抑制作用随着浓度的增加而增强,浓度1.0%为半致死量。M1中出现叶片卷曲、皱缩、黄化、双茎、扁茎和植株矮化等变异性状;M2中筛选到双茎、长角、多分枝等变异性状。对M2长角果等产量性状变异株进行考察,结果表明变异株角果长度(果身和果喙)高于对照,有效分枝数、有效角果、角果粒数和千粒重高于对照,一次分枝高度低于对照。对变异株进行SSR分析表明,变异株与对照在电泳条带上表现出多态性,进一步证明了变异的真实性。
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J4. 2012, (2): 250-256,269. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0250
为获得与草莓炭疽病密切相关的分子标记,需构建高密度与抗病相关的遗传连锁图,本研究以易感草莓炭疽病品种宝交早生(Hokowase)与高抗草莓炭疽病品种甜查理(Sweet Charlie)杂交的210个F2代群体材料为作图群体,构建了包含34个AFLP标记和109个SSR标记的分子遗传图谱,并对抗草莓炭疽病相关因素进行了QTL分析。该图谱共包括7个连锁群和133个遗传标记,平均每个连锁群有19个遗传标记。遗传图谱总覆盖长度为451.8cM, 标记间平均距离为3.4cM。经复合区间作图法分析得到3 个与草莓炭疽病抗性相关基因座(QTL), 其中2 个与 Colletotrichum acutatum 抗性相关,分布在LG3 和LG5连锁群上,可解释表型变异的31.6%;1个与 Colletotrichum gloeosporioides 抗性相关,分布在LG6连锁群上,可解释表型变异的68.4%。
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J4. 2012, (2): 257-261,310. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0257
以猕猴桃(Actindia chinensis )金桃品种的胚乳为外植体,探讨了培养基、生长调节剂和蔗糖浓度以及暗培养等条件对胚乳培养器官形成的影响。结果表明:2,4-D对猕猴桃胚乳愈伤组织的诱导效果显著;在20g/L的蔗糖浓度条件下,胚乳愈伤组织的器官分化效果最好;暗培养可以促进胚乳愈伤组织的生长和器官形成,其中暗培养7d效果最好。
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J4. 2012, (2): 262-269. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0262
为验证从狗蔷薇类原球茎克隆的 RaWUS 基因的功能,构建了组成型表达载体,并用根瘤农杆菌介导的叶盘转化法对烟草进行了遗传转化。通过除草剂草丁膦筛选,获得了转基因植株并对其进行了表型观察和RT-PCR分析。结果显示转基因烟草叶片形态和叶脉表现出形态变化,包括叶片浅裂、叶片边缘波浪状、叶脉紊乱,甚至叶片的主脉上有不定芽的产生等。RT-PCR分析表明, RaWUS 基因仅仅在经过草丁膦筛选的抗性转基因烟草中强烈表达,在野生型烟草中没有表达。表明 RaWUS 基因已经被成功转入烟草中,并可能通过改变激素的水平和调控维管束的发育来影响叶片形状。
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J4. 2012, (2): 270-274. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0270
在本实验室建立的狗蔷薇(Rosa canina )类原球茎(PLB)再生途径基础上,以类原球茎为转化受体,采用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,GV3101菌株)介导法,通过评价类原球茎 GUS 基因瞬时表达率,采用正交试验设计优化狗蔷薇遗传转化条件,建立遗传转化体系。最佳转化条件为:用OD600值为0.6的农杆菌菌液侵染狗蔷薇类原球茎30min,然后在含有100μmol/L乙酰丁香酮的MS培养基上共培养2d,利用此优化的转化系统,经组织化学染色及PCR检测获得了转 GUS 基因阳性植株。
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J4. 2012, (2): 275-279. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0275
通过对杏鲍菇单核菌丝显微观察、拮抗、ISSR分子标记分析,研究单核体菌株的合理选配及杂种优势。结果显示, 2个亲本的8个不同交配类型可以分为两类,一类为亲本ZAASPe003的单核体菌株T1、T2、T3、T4,另一类为亲本ZAASPe007的单核体菌株T5、T6、T7、T8。通过对8个交配类型单核体单×单杂交,经镜检后获得12个杂交组合。通过亲本菌株及其杂交后代菌丝体生长速度与生长势比较,发现杂交后代菌丝体T2T6菌株平均生长速度最快,达到0.443cm/d;应用ISSR分子标记技术,其中7个引物能扩增出条带清晰且具多态性的带谱,共扩增单核体DNA片段61条,杂种双核体DNA片段71条。根据ISSR分子标记分析比较亲本和杂交新组合图谱,发现杂交新组合图谱出现"互补型条带"。
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J4. 2012, (2): 280-287. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0280
以PH4CV/昌7-2(组合Ⅰ)和PH6WC /7873(组合Ⅱ)的P1、P2、F1、F2、B1和B2六世代群体为材料,用主基因+多基因六世代联合分离分析方法,研究了春播和夏播环境下雄穗主轴长度和雄穗分枝数的遗传规律。结果表明:2个组合雄穗主轴长在春播环境下均符合E-1模型。夏播环境下,组合Ⅰ雄穗主轴长符合C-0模型,组合Ⅱ雄穗主轴长符合E-3模型。在2个环境下,组合Ⅰ的雄穗分支数符合D-2模型,组合Ⅱ的雄穗分支数符合D-3模型。春播环境下,组合Ⅰ雄穗分支数表现为主基因遗传或以主基因遗传为主,主基因和多基因对2个组合雄穗主轴长的影响相当,可以采用单交重组或简单回交转育进行改良。夏播环境下,2个组合雄穗主轴长和组合Ⅱ雄穗分支数表现为多基因遗传或以多基因遗传为主,可以采用聚合回交或轮回选择累积增效基因的方法,以提高育种效率。
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J4. 2012, (2): 288-294. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0288
农杆菌介导的核基因转化技术已普遍应用于作物改良和分子育种方面,而其不可避免的转基因沉默现象和生物安全问题是科研工作者和广大民众关注的焦点,进而成为基因工程技术广泛应用的主要限制因素。叶绿体遗传转化技术因具有核转化不可比拟的独特优势,成为植物基因工程发展的新方向和科研工作者研究的热点之一,通过该技术有望培育出真正生物安全的转基因作物新品种。本文围绕叶绿体转化的原理、方法、筛选标记及其应用等方面进行阐述,着重介绍其在作物改良方面研究的最新进展,并对存在问题及应用前景进行了展望。
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J4. 2012, (2): 295-299,339. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0295
以素鸡为试验对象,研究电子束辐照对素鸡杀菌效果及其营养品质和感官品质的影响。结果表明,电子束辐照对素鸡的杀菌效果显著,D10=0.48kGy;8.8kGy以下电子束辐照对素鸡蛋白质、脂肪、脂肪酸、氨基酸的影响在5%水平上差异不显著,在水分含量方面差异显著;经8.8kGy电子束辐照处理的素鸡与对照素鸡相比,其感官品质未呈现显著差异。综合考虑,2.4kGy电子束辐照处理可以有效控制素鸡中的细菌而不影响其营养和感官品质,其货架期可达8d;电子束辐照素鸡的最高耐受剂量至少为8.8kGy。
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J4. 2012, (2): 300-305,323. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0300
通过0.5、1.0、1.5和2.0kGy剂量的电子束辐照处理鲜切哈密瓜,采用聚丙烯(PP)材质托盘和聚乙烯(PE)保鲜膜包装,置于5℃,相对湿度85%～95%的冷库中贮藏,研究高能电子束辐照对鲜切哈密瓜生理生化品质的影响。结果表明,电子束辐照能显著降低呼吸速率,显著抑制Vc、可溶性固形物的含量的下降,减少丙二醛积累,降低多酚氧化酶和过氧化物酶活性,并提高苯丙氨酸解氨酶活性。1.5kGy辐照处理的鲜切哈密瓜在贮藏至第13天时,感官品质保持良好。综合电子束辐照对鲜切哈密瓜的保鲜效果,确定最佳处理剂量为1.5kGy。
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J4. 2012, (2): 306-310. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0306
研究了姜辣素对60Co γ射线损伤小鼠白系细胞和骨髓细胞DNA的防护作用。24只健康雌性昆明小鼠随机分为对照组、给药组、照射组和给药照射组。给药组和给药照射组灌胃姜辣素,连续5d,第6天照射组和给药照射组进行5Gy 60Co γ射线辐照(剂量率1.2Gy/min),照射后48h所有小鼠采血,取脾脏、肝脏、股骨,进行相关指标测定。给药照射组小鼠脾脏指数极显著高于照射组(P<0.01),GRA和骨髓细胞DNA含量显著高于照射组(P<0.05),骨髓嗜多染红细胞微核数目(P<0.01)和肝脏指数(P<0.05)明显低于照射组;与对照组相比,给药组的脾脏指数极显著升高(P<0.01),骨髓细胞DNA含量有所升高,骨髓嗜多染红细胞微核数目也有所降低。结果表明,姜辣素对60Co γ射线照射造成的小鼠白系细胞和骨髓细胞DNA损伤具有防护作用。
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J4. 2012, (2): 311-317. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0311
为探讨牡蛎挥发性风味与加工温度的关系,运用电子鼻和顶空固相微萃取气质联用技术(HS-SPME-GC-MS)对不同温度加热牡蛎的挥发性成分进行分析。结果表明,电子鼻能够灵敏地检测到牡蛎在加热过程中气味的变化,新鲜牡蛎在加热到100℃和150℃时气味发生明显变化。通过GC-MS从新鲜牡蛎、100℃加热牡蛎和150℃加热牡蛎中分别检出47、59和56种挥发性物质,己醛、反-2-,顺-6-壬二烯醛、庚醛、辛醛等醛类物质对新鲜牡蛎的风味影响较大,使其具有腥味、蘑菇及黄瓜的风味;经过100℃加热后,牡蛎的腥味减弱,肉香浓郁,醛类和杂环化合物是其主要的挥发性风味物质;150℃加热牡蛎的主要挥发性物质是烃类,杂环化合物对其烘烤风味的形成具有重要作用。
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J4. 2012, (2): 318-323. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0318
以高抗性淀粉含量功能性粳稻品系"降糖稻1号"稻米为主要材料,研究其与不同比例稻米混配后经蒸煮、膨化、制作米粉及发酵加工后,对稻米产品直链淀粉含量和抗性淀粉(RS)含量的影响。结果表明,稻米中RS含量随加工温度和加工压力的提高而大大降低,表明"降糖稻1号"不宜高温高压蒸煮、膨化、加工米粉和发酵食品。"降糖稻1号"与"金丰"稻米按不同比例混合蒸煮后,其直链淀粉含量、RS含量及蒸煮品质有明显改善,"降糖稻1号"与"金丰" 稻米以2:1混配,不仅明显改善米饭的食味,而且RS含量能保持较高的水平。
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J4. 2012, (2): 324-329. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0324
采用Plackett-Burman设计法,对影响重组枯草芽孢杆菌发酵产脂肪氧合酶的7个相关因子进行筛选,并建立枯草芽孢杆菌产脂肪氧合酶的最佳工艺。结果表明对重组菌发酵产酶具有显著影响的因子是乳糖、发酵时间和发酵温度。依据Plackett-Burman设计法的筛选结果,进一步采用响应面中心组合设计(Central Composite Design)对显著影响因子的最佳水平和交互作用进行研究,通过模型方程的3-D图和等高线图发现,当乳糖浓度为16.9g/L、发酵时间为88.49 h、发酵温度为29.71℃和装液量为61.31ml时,出现酶活最大预测值164.90 U/ml,验证试验证实了在上述条件下得出的酶活为167.32U/ml,与预测值高度吻合。优化后的培养基和培养条件使得重组脂肪氧合酶产量较优化前提高了2.37倍。
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J4. 2012, (2): 330-334,329. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0330
利用同位素比率质谱仪测定来自黑龙江省安达市青肯泡乡和火石山乡、内蒙古太仆寺旗、河北省张家口市和三河市、山东省德州市和聊城市7个地域牛尾毛中的δ13C、δ15N和δ2H值,比较分析了不同地域来源牛尾毛中稳定同位素指纹特征差异,探讨不同地域来源牛尾毛中稳定同位素组成差异、影响因素及地域差异的范围,为牛肉及其产品同位素指纹溯源技术在实际中的应用提供指导。各区域牛尾毛中δ13C值表现为:黑龙江省安达市青肯泡乡(-14.83‰±2.12)、河北省三河市(-14.20‰±1.19)、山东省德州市(-14.16‰±2.51)和山东省聊城市(-15.78‰±1.08)>黑龙江省安达市火石山乡(-18.87‰±1.69)、内蒙古太仆寺旗(-19.29‰±2.43)和河北省张家口市(-19.83‰±1.92);δ15N值为:黑龙江省安达市火石山乡(8.07‰±0.95)>内蒙古太仆寺旗(5.73‰±0.85)、河北省张家口市(6.65‰±1.45)>黑龙江省安达市青肯泡乡(4.60‰±0.41)、河北省三河市(4.24‰±0.75)、山东省德州市(4.18‰±0.96)和山东省聊城市(4.90‰±0.46);δ2H值为:河北省三河市(-87.78‰±1.99)、山东省德州市(-87.91‰±3.19)和山东省聊城市(-89.24‰±2.90)>河北省张家口市(-94.07‰±3.38)>黑龙江省安达市火石山乡(-97.05‰±3.41)、内蒙古太仆寺旗(-97.55‰±2.79)>黑龙江省安达市青肯泡乡(-102.25‰±2.99)。不同地域来源牛尾毛中稳定碳、氮、氢同位素指纹差异及地域差异范围取决于不同地域喂养牛的饲料组成、地域海拔和纬度的差异程度。
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J4. 2012, (2): 335-339. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0335
分别通过1,4丁二醚法和EDC法将特布他林偶联于载体蛋白BSA和OVA上,用BSA-TBL免疫BALB/c小鼠,经过3次免疫后,OVA-TBL包被后用间接ELISA和阻断ELISA选择细胞融合备用鼠,选择高效价、高敏感性和高特异性的小鼠进行抗原进行冲击免疫;无菌手术取其脾细胞与骨髓瘤细胞融合建立分泌TBL 单克隆抗体的杂交瘤细胞株;采用体内诱生腹水法制备TBL mAb,并对TBL mAb的效价、敏感性和特异性等免疫学特性进行鉴定。结果显示,免疫的6只小鼠血清抗体效价均达到10-4;融合后筛选出4C08-G5和3H3-A02共2株敏感特异的杂交瘤细胞,其细胞培养上清液效价分别为1 ∶800和1 ∶1600,腹水效价分别为1 ∶2.56×105和1 ∶1.02×106; 4C08-G5株分泌的抗体对TBL的IC50为5.25ng/ml,与瘦肉精、莱克多巴胺等其他β2激动剂交叉反应性小于3%。本试验获得了抗TBL mAb,为TBL残留免疫检测方法的建立奠定了坚实的基础。
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J4. 2012, (2): 340-347. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0340
选择中国西南-东北样带4个典型土壤侵蚀区,包括位于长江上游的西昌,黄土高原延安,北方风蚀区的丰宁和东北黑土区的拜泉,应用环境放射性核素(FRN)技术研究了不同土壤保持措施在减少土壤侵蚀、改善土壤质量方面的作用。在西昌,137Cs和210Pbex的测定结果表明,不同植被覆盖结构减少土壤侵蚀的作用为:灌木 > 有地被物的乔木 > 草类 > 无地被物的乔木;在延安,利用137Cs示踪技术对坡地景观的产沙量估算结果表明,梯田和林草地相对于坡耕地产沙量分别减少了49%和80%,林草地的土壤有机质、碱解氮和速效磷含量相对于坡耕地分别增加了255%、198%和18%,梯田土壤有机质、碱解氮和速效磷含量分别增加了121%、103%和162%,而土壤容重分别降低了1.6%和6.4%;在丰宁,对7Be的测定结果表明,与传统耕作方式相比,4年免耕+作物高留茬(50～56cm)和免耕+作物低留茬(25cm)分别使土壤侵蚀速率下降44%和33%;在拜泉,通过137Cs测定结果发现,坡改梯使土壤流侵蚀降低14%,等高耕作使土壤侵蚀量减少了34%。研究结果说明,灌木林覆盖、林草复合结构是控制西南侵蚀山地土壤侵蚀的优选生物配置措施,梯田和林草复合结构在控制黄土高原土壤侵蚀和改善土壤质量方面有重要作用,免耕+高留茬措施是我国北方风蚀区防治土壤侵蚀退化的有效措施,等高耕作应当成为防治东北黑土区土壤侵蚀的关键措施。
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J4. 2012, (2): 348-351,368. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0348
在实验室条件下研究了土壤pH、温度、含水量及施药量对新型杀菌剂唑菌酯(E-2-(2-((3-(4-氯苯基)-1-甲基-1H-吡唑-5-基氧)甲基)苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯)在土壤中残留量的影响。结果表明,在25d的培养时间内,随土壤含水量的增加,唑菌酯在土壤中的残留量减少;土壤含水量增加到60%田间最大持水量时,其残留达最低,为1.81μg/g,而在淹水环境中其残留量增加。随着土壤温度的升高,唑菌酯的残留呈现先降低后升高的趋势,4℃时的残留达最大(3.86μg/g)。土壤pH 对其在土壤中的残留具有明显影响,在中性和弱碱性土壤中均具有相对较低的残留。在1～10μg/g施药量时,唑菌酯在土壤中的残留比例随其施药量的增加而少量降低,在药剂浓度为20μg/g时,土壤中唑菌酯的残留率为42.4%。
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J4. 2012, (2): 352-357. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0352
采用小区试验方法,在25和30穴/m2的种植密度下,研究肥水管理对寒地水稻抗倒伏能力的影响。结果显示,相同种植密度下,与农民习惯肥水管理相比(FFP-25,FFP-30),肥水优化管理(OPT-25,OPT-30)使水稻产量增加8.5%～9.8%(P<0.05),抽穗后40d,茎粗增加了9.4%～17.5% (P<0.05),茎壁厚度增加了12.7%～21.2% (P<0.05);单位节间干重和糖氮比增加,大小维管束截面呈近圆形,明显提高了大小维管束数量、面积和机械组织厚度,茎秆抗折力增加了30.8%～31.9% (P<0.05),倒伏指数降低15.4%～21.1% (P<0.05)。相同肥水管理下,增加种植密度对水稻倒伏和产量没有显著影响,增加密度的同时优化肥水管理(OPT-30),产量比FFP-25增加了15.5%(P<0.01),倒伏指数降低了16.8%(P<0.05)。肥水优化管理改善了水稻基部第二节间的显微结构,促进了节间充实,增加了水稻抗倒伏性能。
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J4. 2012, (2): 358-363,374. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0358
为合理利用氮肥,实现大麦高产优质高效栽培,以扬饲麦3号、港啤1号、扬农啤2号和Frankin等4个品种为供试材料,运用方程拟合的方法,研究了不同氮肥水平下冬大麦籽粒增重动态过程及特征。结果显示,随着氮肥水平的提高,灌浆参数:灌浆持续期、终极积累量、到达最大灌浆速率时的积累量、最大灌浆速率、各阶段的积累量和灌浆速率、中期的灌浆时间均呈增加趋势,不同氮肥处理大麦籽粒灌浆过程可以用Richards方程W＝A/(1+be-kt)m来描述。逐步回归分析灌浆参数与产量及其构成因素的关系表明,影响大麦产量形成的主要因素是起始灌浆势,其次是到达最大灌浆速率时积累量,起始灌浆势越大,到达最大灌浆速率时积累量越大,越有利于籽粒灌浆。灌浆前期的灌浆速率和灌浆中期的积累量对大麦产量的影响也较大;影响大麦穗粒数的主要因素是到达最大灌浆速率时的积累量,同时,灌浆前期的灌浆速率和中期的积累量也有影响;对千粒重起主要作用的是最大灌浆速率和起始灌浆势以及灌浆后期的灌浆速率和前期的灌浆时间。
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J4. 2012, (2): 364-368. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0364
采用分层施肥和15N示踪方法,研究施肥深度对大豆氮磷钾吸收及产量的影响,为大豆合理施肥深度的确定提供理论依据。研究表明,施肥深度对大豆前、中期植株干物质、氮磷钾的积累影响较大,而对植株成熟期影响较小;大豆苗期(V3)与种子同层施肥处理植株干物质和氮磷钾的积累量最大;盛花期(R2)以种下6cm处理效果最明显。施肥深度对大豆产量的影响也表现为种下6cm处理最高,但与种子同层施肥、种下12、18和24cm施肥处理差异不显著;施于种子同层至种下6cm最有利于大豆苗期氮肥吸收,表层施肥、种下24cm施肥处理氮肥吸收效果不好。
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J4. 2012, (2): 369-374. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0369
以烤烟云烟97为材料,采用田间试验研究了成熟期不同淹水时间处理对烤烟石油醚提取物、主要化学成分及致香物质含量的影响。结果表明,在不同淹水处理后,烤烟中部叶石油醚提取物、总糖、还原糖、烟碱、钾、氯含量以及钾/氯低于对照,而总氮和氮/碱高于对照;其中总糖、烟碱含量降幅达到44.06%和48.52%,总氮含量升幅达到47.64%。大多数致香物质含量和致香物质总量及不同种类致香物质含量都有不同程度的降低,致香物质中以新植二烯降幅最大达到52.15%,4种致香物质种类中以苯丙氨酸类和类西柏烷类致香物质下降最为明显,分别达到34.75%和31.90%。在各淹水处理中,以淹水5d对烤烟烟叶品质影响最大,说明成熟期淹水时间越长,对烟叶品质形成越不利。
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J4. 2012, (2): 375-379. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0375
采用灰色关联分析法,通过大田试验,研究了氮磷钾肥在影响烤烟生长发育中农艺性状和叶片主要化学成分的主次关系。结果表明,烤烟农艺性状与氮肥的关联序为:单叶重>叶长>叶宽>株高>留叶数;与磷肥为:单叶重>株高>叶长>叶宽>留叶数;与钾肥为:单叶重>叶长>株高>叶宽>留叶数。叶片含氮量与磷肥密切相关;叶片含钾量与钾肥密切相关,氮肥和磷肥的影响也较钾肥显著;影响淀粉的主要因子是磷肥;影响总糖和还原糖含量的主要因子分别为钾肥和磷肥;影响游离氨基酸含量的主要因子是钾肥。因此,在烤烟栽培中选择合理比例的氮磷钾肥配施,能够有效协调烤烟农艺性状及主要化学成分的含量,进而为烤烟优质高产奠定基础。
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J4. 2012, (2): 380-390. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0380
以98份花椰菜自交系资源为试材,测定了盐胁迫下种子的发芽率(GP)、发芽势(GR)、发芽指数(GI)、活力指数(VI)、苗高(SH)和根长(RL)等指标的耐盐系数,采用隶属函数法进行了耐盐性的综合评价。结果表明:花椰菜种质材料萌发期的耐盐性强弱评价结果受多个指标的影响。运用模糊数学隶属函数法,并赋予测定指标以相应的权重,计算出种质材料耐盐性强弱的综合评价D值,对98份种质材料耐盐性的强弱进行了综合评价和排序。综合评价D值与GP、GR、GI、VI、SH、RL的耐盐系数隶属函数值的相关性均达极显著水平(r = 0.910**、0.921**、0.955**、0.972**、0.585**、0.686**),综合评价D值可以全面反映供试种质材料的耐盐性。分别对综合评价D值、GP、GR、GI、VI、SH、RL的隶属函数值进行聚类分析比较,发现GR、GI、VI、RL可以作为花椰菜种质材料萌发期耐盐性筛选的指标,而GP、SH不宜直接作为花椰菜种质材料萌发期耐盐性筛选的指标。基于综合评价D值聚类分析,可以将98份种质材料的耐盐性分为强、中、弱、差四大群类,其中有7份材料属于强耐盐性群类的种质,可供花椰菜耐盐性品种选育改良利用及耐盐性机制、耐盐遗传机理等方面研究。
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J4. 2012, (2): 391-395,402. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0391
采用水培试验,研究不同钾肥种类(KNO3、K2SO4)、不同钾素水平(0、2.0、4.0和8.0mmol/L)对"天福冠露"和"毛粉802"2个番茄品种幼苗生长、根系特征及对钾素吸收、生理利用效率的影响。结果表明,随钾素水平提高,番茄鲜重、干重以及根长、根体积、根直径等根系特征显著提高。在钾素水平为4.0、8.0mmol/L时,硝酸钾处理的番茄株高、根长显著高于硫酸钾。钾素水平为8.0mmol/L时,硫酸钾根直径显著高于硝酸钾处理的;"天福冠露"施用硝酸钾的根尖数显著高于施用硫酸钾;"毛粉802"施用硫酸钾,植株的根直径、钾含量和钾素积累量显著高于硝酸钾处理。番茄水培适宜的钾素浓度为8.0mmol/L,硝酸钾有利于番茄生长发育,硫酸钾有利于番茄对钾素的吸收。在相同钾素水平条件下,2个番茄品种鲜重、干重均无显著差异。
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J4. 2012, (2): 396-402. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0396
以当地辣椒(Capsicum annuum L.)主栽品种"陇椒5号"和"七寸红"为试材,研究自毒作用下不同浓度外源谷胱甘肽(GSH)对辣椒幼苗叶绿素含量、光合参数和叶绿素荧光参数的影响,以探讨GSH对辣椒自毒作用的缓解效果和生理作用机制。结果表明:单一叶浸提液处理(CK2)后,2个品种辣椒叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSII最大光化学效率(Fv/ Fm)、PSII有效光能转化效率(Fv'/ Fm')和实际光化学效率(Ф PSII)均较清水处理(CK1)降低,初始荧光(Fo)升高,胞间CO2浓度(Ci)则先升后降。说明辣椒叶浸提液引起的自毒作用导致光合作用的下降主要是由于非气孔因素引起的。含有不同浓度GSH的叶浸提液处理后,叶绿素含量、 Pn、 Gs、 Tr、 Fv/ Fm、 Fv'/ Fm'和 Ф PSII与单一辣椒叶浸提液处理相比均有一定程度的回升, Ci和 Fo均较叶浸提液处理的降低。说明外源GSH能够提高自毒作用下辣椒幼苗叶片CO2的利用率,降低非气孔因素的伤害,进而缓解自毒物质对辣椒幼苗的毒害。研究表明,适合缓解陇椒5号和七寸红自毒作用的GSH浓度分别为50和30mg·L-1。
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J4. 2012, (2): 403-407. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.02.0403
氮肥过量施用造成环境污染和生产成本增加等问题已成为限制我国农业可持续生产的主要因素。为实现氮素化肥的高效利用,连续2年在山东省农业科学院作物研究所试验地同一地块利用氮肥梯度带,进行了基于小麦叶片SPAD值的氮素实时管理。结果表明,在基施区随着施肥量的增加,小麦籽粒产量增加,二者呈线性关系,但施氮量207kg/hm2(N207)和276kg/hm2(N276)处理间差异不显著;追施区小麦的2个生长季籽粒产量均以不施基肥拔节期追氮207kg/hm2(N0+207)处理最高,分别为7649kg/hm2和7522kg/hm2,基施氮肥207kg/hm2拔节期不追肥(N207+0)处理最低,仅为7318kg/hm2和7388kg/hm2,差异达显著水平(P<0.05)。基施区各氮肥处理的氮肥表观利用率(RE)和氮肥偏生产力(PFP)均存在显著性差异,均是随着基施量的增加而显著降低。追施区N0+207 、N69+138 、N138+69 3个处理的PFP、AE和RE均高于或显著高于N207和N276 2个处理。因此在确定总施氮量的条件下实行基、追肥分施能够显著提高小麦的氮肥表观利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力。
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