2012年, 第26卷, 第8期　刊出日期：2012-11-27

  

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植物诱变育种·农业生物技术
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  高粱全基因组内含子标记的开发

  刘海岚

  J4. 2012, (8): 1101-1105. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1101

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  通过分析已公布的658个随机挑选的SSR标记在12个高粱属材料中的多态性信息,发现基因中内含子标记较非内含子标记有更高的多态性,因此,本研究利用生物信息学方法进行了高粱全基因组内含子标记的开发。首先,对高粱29448条CDS序列进行内含子位点挖掘,找到115545个内含子位点。其次,在内含子两侧的序列上设计引物,经e-PCR在高粱基因组上筛选及定位,共获得82742个单拷贝内含子标记。其在染色体上数量变异范围为3794个(5号染色体)~15371个(1号染色体)之间,平均每条染色体上8237个。此外还构建了1个公共数据库(www.sicau.edu.cn/web/yms/sip/SIP.html),以便研究人员下载及使用。
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  离体筛选花生抗逆突变体及其后代特征特性研究

  赵明霞, 孙海燕, 隋炯明, 乔利仙, 范乾程, 王晶珊

  J4. 2012, (8): 1106-1110. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1106

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  在课题组前期研究确立的花生体胚诱导及高频率植株再生体系和确立的适宜平阳霉素(PYM)诱变浓度基础上,进行花生离体诱变及定向筛选抗逆突变体研究。以花生品种花育20号成熟种子胚小叶为诱变材料,在含3mg/L PYM的诱导培养基上培养4周进行诱变处理。以羟脯氨酸(HYP)作为筛选压力添加于培养基中,确定体胚萌发阶段培养基中添加4mg/L HYP,以及体胚萌发后添加8mg/L HYP为适宜浓度的筛选方法。2011年将获得的HYP耐性苗经嫁接移栽田间,成熟后13株耐性嫁接苗获得种子。2012年将13个单株的部分种子分别播种于田间,生长发育阶段观察发现,12个耐性植株后代在株高、茎枝颜色、株型、开花习性等方面与诱变亲本不同,明显表现出变异,并且大部分植株后代性状发生分离。13个耐性单株中的7个单株收获的其他种子分别播种于塑料大棚,苗期进行干旱处理后,大部分植株生长正常,而诱变亲本的生长明显受到抑制;取干旱处理后的叶片测定POD活性和SOD活性,结果显示,这7个耐性单株中的5个单株后代SOD活性高于亲本,这5个单株后代中的4个POD活性也高于亲本。
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  转HBsAg基因樱桃番茄组培苗叶片总蛋白双向电泳体系的建立

  张超, 郭斌, 祁洋, 孙杰, 薛柯, 戴佳锟, 关正君, 尉亚辉

  J4. 2012, (8): 1111-1117. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1111

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  建立转乙肝表面抗原(HbsAg)基因樱桃番茄组培苗叶片的蛋白质组双向电泳体系,为转基因番茄的蛋白质组学研究提供技术参数。比较转HBsAg基因的樱桃番茄与野生型在不同蛋白裂解液、不同蛋白上样量及不同等电聚焦程序下,叶片总蛋白的双向电泳结果差异。以裂解液Ⅲ制备叶片总蛋白,采用一向13cm、pH3-10L IPG胶条,二向12.5%的SDS-PAGE凝胶,单次上样120μg叶片总蛋白,聚焦程序Ⅲ,银染时,可以得到最理想的双向电泳分析结果。在此操作程序下,野生型樱桃番茄叶片蛋白双向电泳最多可识别699个蛋白点,而转基因型樱桃番茄叶片蛋白双向电泳最多可识别545个蛋白点,其中有368个点匹配,选取丰度百分比差异2倍以上蛋白点25个进行质谱鉴定,16个蛋白点成功鉴定。本研究建立的转HBsAg基因番茄植株叶片总蛋白的双向电泳体系可为以番茄试管苗为材料进行的蛋白质组学研究提供技术支持。
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  高温处理诱导染色体加倍获得白杨杂种多倍体

  石乐, 张平冬, 毛彦科, 董春波, 索玉静, 康向阳

  J4. 2012, (8): 1118-1123. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1118

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  在掌握毛新杨×新疆杨合子有丝分裂规律基础上,对高温处理诱导毛新杨×新疆杨合子染色体加倍的技术条件进行研究。结果表明,在温室水培条件下,毛新杨×新疆杨合子第一次有丝分裂主要在授粉后7d;施加高温处理可有效诱导毛新杨×新疆杨合子染色体加倍,最高四倍体诱导率为7.4%,处理温度以39℃为宜;由于胚珠发育过程具有极强的不同步性,在诱导合子染色体加倍的同时还获得了部分三倍体植株。子代气孔特征观察显示:四倍体和三倍体植株都表现出多倍体特征,随着倍性水平增加,气孔增大,单位面积气孔数减少,与二倍体有显著差异。
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  森林草莓全基因组WRKY转录因子基因的鉴定与分析

  苗立祥, 张豫超, 杨肖芳, 蒋桂华

  J4. 2012, (8): 1124-1131. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1124

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  WRKY转录因子是一类重要的调控分子,在高等植物中以基因家族的形式存在。本研究以森林草莓基因组数据为材料,利用生物信息学手段对WRKY转录因子进行全基因组鉴定与分析。结果表明,森林草莓至少有56个WRKY转录因子,蛋白序列长度为58~1982个氨基酸;基因组DNA全长1092~14227bp,具1~20个内含子。染色体定位结果表明,7条染色体上均有WRKY转录因子基因的分布,6号染色体上最多(17),1号染色体分布最少(1)。森林草莓WRKY转录因子可分为3大类,Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类的数量分别为10、34和12,它们处于进化树的不同分支。除保守的WRKYGQK和常见变异序列WRKYGKK外,新发现WKKYGQK、WRKSYFR等WRKY结构域类型。
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  空间搭载贡氏圆尾鳉(Nothobranchius guentheri)受精卵的孵化与生长观察

  郭明忠, 郑乐云, 林光纪, 钟建兴, 杨火盛, 郑养福

  J4. 2012, (8): 1132-1136. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1132

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  神舟七号载人飞船搭载的贡氏圆尾鳉(Nothobranchius guentheri)受精卵经空间诱变后返回地面,与地面组进行孵化率、仔鱼畸形率、生长速度、个体大小、存活率的比较观察试验。结果表明:搭载组与地面组受精卵的孵化率分别为99.3%和97.2%,差异不显著;仔鱼畸形率分别为10.4%、16.8%,差异不显著;但搭载组雄性鱼的生长速度为0.094g/d,大于地面组的0.059g/d,差异显著;搭载组雄性鱼个体大于地面组雄性鱼,差异显著;搭载组鱼苗培育存活率为66.7%,高于地面组的47.9%,差异显著。试验初步观察结果标明:空间诱变的鳉鱼卵,孵化后鱼苗生长速度较快,抗逆性强,存活率较高。
农产品辐照研究·食品科学
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  辐照对卷烟中烟草特有亚硝胺含量的影响

  冯敏, 朱佳廷, 杨萍, 王德宁, 顾贵强

  J4. 2012, (8): 1137-1141. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1137

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  以3种市售卷烟为材料,采用0、5、10、20和30kGy 5个剂量对其进行辐照处理,研究了辐照对卷烟中TSNAs含量的影响,主要采用液相色谱/质谱联用的方法,检测了N'-亚硝基降烟碱(NNN)、N'-亚硝基新烟碱(NAT)、N'-亚硝基假木贼碱(NAB)和4-(N-甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK) 4项指标的含量。研究发现:辐照可以降低卷烟主流烟气和烟丝中TSNAs的含量,但降解率高低与辐照剂量大小没有明显的线性相关性;4种TSNAs分析物NNN、NNK、NAT和NAB经相同剂量辐照后的降解幅度不同,不同卷烟中的同一种分析物辐照后的降解幅度也不完全相同;卷烟2的降解效果最好,主流烟气和烟丝中的降解率最高都达88%;烤烟型卷烟(2和3)主流烟气中和烟丝中的最高降解率接近,混合型卷烟主流烟气中的最高降解率和烟丝中相差较大。 辐照对卷烟主流烟气和烟丝中TSNAs的降解效果与对TSNAs纯品的降解效果有差异。
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  电子束辐照杀菌对鱼粉品质的影响

  陈云堂, 范家霖, 吕晓华, 李湘, 商飞飞, 董威杰, 许勃

  J4. 2012, (8): 1142-1147. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1142

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  采用0、0.83、1.56、2.30、4.93、7.84kGy不同剂量的电子束辐照鱼粉,研究其对鱼粉饲用品质的影响。结果表明:辐照吸收剂量为1.56kGy时鱼粉样品中细菌总数降至600CFU/g,霉菌总数低于10CFU/g;不同剂量的电子束辐照对鱼粉中粗蛋白、粗脂肪、水分、粗灰分、氨基酸的含量与组成影响不明显(p>0.05);经电子束辐照后鱼粉中挥发性盐基氮含量有所增加(p<0.05),但各辐照组间差异不明显(p>0.05);电子束辐照对鱼粉酸价无影响(p>0.05),但明显降低鱼粉的过氧化值(p<0.05)。综合试验结果可确定,1.56~7.84kGy电子束辐照能有效控制鱼粉中的微生物,且不会对鱼粉的饲用品质产生不良影响。
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  牛不同组织中稳定性同位素氢、氧、硫组成探讨

  孙丰梅, 石光雨, 王慧文, 杨曙明

  J4. 2012, (8): 1148-1153. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1148

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  为研究牛不同组织中氢、氧、硫稳定同位素的组成变化情况以及品种对其的影响,利用同位素比率质谱仪测定了不同部位脱脂牛肉、牛尾毛、血液、肝脏中的δ²H值和δ³⁴S值及牛肉抽提水中的δ²H,δ¹⁸O值。结果显示,品种因素不影响组织中的硫同位素组成,但对氢同位素组成的影响尚不确定;肌肉不同部位、血液、肝脏、牛尾毛之间的δ²H值、δ³⁴S值均有极显著差异,但各组织间的δ³⁴S、δ²H值相关关系不明显;肉品水中δ²H值与δ¹⁸O值存在较强的相关关系。这些结果说明稳定性同位素氢、硫在牛不同组织中的分馏效应是不一致的,在进行牛肉溯源研究时,应根据研究目的和研究对象选择合适的组织。
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  基于最小二乘支持向量回归的鹅肉弹性的可见-近红外光谱测定

  赵进辉, 袁海超, 刘木华, 涂冬成, 吁芳

  J4. 2012, (8): 1154-1158. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1154

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  为简化鹅肉弹性的可见-近红外光谱模型和提高预测精度,采用联合区间偏最小二乘法(synergy interval partial least square algorithm,siPLS)结合遗传算法(Genetic algorithm,GA)提取可见-近红外光谱特征波长,用最小二乘支持向量回归(least square support vector for regression,LSSVR)建立鹅肉弹性的预测模型。试验以万能试验机获取恢复距离S作为鹅肉弹性实际值。在模型建立过程中,先利用sym8小波的2层分解对原始的可见-近红外光谱进行光谱预处理;然后用siPLS优选出4个特征光谱子区间(分别为第3、5、9、13子区间),在这4个特征光谱子区间内继续用GA优选出74个特征波长,并建立基于LSSVR的鹅肉弹性的预测模型。模型预测集的决定系数(R²)和预测均方根误差(root mean squared error of prediction,RMSEP)分别为0.9096和0.0588。试验结果表明,siPLS结合GA法能够有效提取光谱中的鹅肉弹性对应的特征波长,有利于提高LSSVR模型预测鹅肉弹性的精度。
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  高活性β-葡萄糖苷酶丹贝发酵工艺研究

  周思静, 裴颖, 高美须, 李淑荣, 王志东, 范蓓

  J4. 2012, (8): 1159-1164. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1159

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  本文以大豆为原料,少孢根霉为发酵菌株,在研究蒸煮时间、接种量和发酵时间3个单因素条件对丹贝中β-葡萄糖苷酶活性影响的基础上,应用Box-behnken中心组合实验方法,以β-葡萄糖苷酶活性为响应值,进一步优化丹贝的生产工艺,结果表明:蒸煮时间为20min, 接种量为1.50%,发酵时间为36h的条件下β-葡萄糖苷酶活性最高,为345.63U,这可为丹贝的工业化生产提供一定的理论依据。
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  TGase、CaCl₂、凝乳酶对Mozzarella干酪硬度的影响

  郝教敏, 马玲, 杨华, 杨珍平

  J4. 2012, (8): 1165-1171. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1165

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  研究TGase、CaCl₂、凝乳酶复合对Mozzarella干酪硬度的影响,以优化工艺参数。采用三因素二次正交回归设计确定TGase、CaCl₂、凝乳酶的添加量水平,通过SAS软件RSREG过程,分析三因素主效应、单因子效应及其交互效应对成熟10d的干酪硬度的影响。结果表明,三因素对硬度的影响符合Y=B₀+∑B_jX_j+∑B_ijX_iX_j+∑B_jjX²的三元二次回归模型,其关键参数主效应为TGase(P<0.01)> CaCl₂(P<0.05)>凝乳酶(P>0.05);单因子效应均为开口向下的抛物线型,符合报酬递减规律,且以TGase的边际效应较大;TGase和CaCl₂对干酪硬度有明显的交互作用。最优工艺参数为: TGase 0.952%,凝乳酶0.977%,CaCl₂ 0.095g/L,硬度值29.08N。
同位素示踪·资源环境·动植物生理
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  过筛粒径大小对HPGe_γ谱仪测定¹³⁷Cs和²¹⁰Pb的影响

  刘叶涵, 李勇, 于寒青, 耿肖臣

  J4. 2012, (8): 1172-1177. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1172

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  2.00mm通常被作为实验室测定土壤中环境放射性核素¹³⁷Cs和²¹⁰Pb比活度时土壤样品过筛粒径,但有关不同过筛粒径对测量准确性的影响评价鲜有报道。本研究选择了褐土、栗钙土和紫色土等3种代表性土壤,经4种过筛粒径2.00、1.00、0.50和0.25mm处理后,利用HPGe_γ谱仪测定了处理土样中的¹³⁷Cs和²¹⁰Pb比活度。¹³⁷Cs测量结果显示,相比2.00mm的粒径,0.25mm粒径能减少样品中¹³⁷Cs分析精度达到可接受值的时间,同时对比活度测量值具有积极影响;对²¹⁰Pb而言,过筛粒径的减小会造成分析精度达到可接受值时间的延长,但对比活度的测量值影响并不显著。研究结果在提高利用HPGe_γ谱仪准确测定环境样品中的¹³⁷Cs和 ²¹⁰Pb比活度方面具有重要意义。
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  不同施氮量下籼稻生育后期干物质积累及氮素的吸收利用

  唐梅, 邓国富, 莫海玲, 于松保, 阎勇, 陈荣林

  J4. 2012, (8): 1178-1182. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1178

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  以早籼稻品种特优63、晚籼稻品种美优998为供试材料,探索籼稻品种在不同施氮量条件下其生育后期的干物质积累及对氮素吸收利用规律。结果表明,增施氮肥可提高籼稻品种生育后期植株各器官(茎鞘、叶、穗)的干物质积累量及氮素的吸收;同时加速植株茎鞘、叶部分干物质及养分向穗部转移;增施氮肥虽导致结实率、千粒重下降,但通过提高穗数,甚至每穗粒数,使产量显著提高。在施纯氮234.0kg/hm²条件下,早籼、晚籼稻品种的产量比对照分别增产45.2%和36.8%。此外,增施氮肥极显著提高早、晚籼稻品种的氮素吸收利用率。研究表明适当增加施氮量有利于提高籼稻品种产量、氮素的吸收及利用。
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  施肥水平对冬大麦干物质和氮素积累与转运的影响

  徐寿军, 包海柱, 张凤英, 刘志萍, 杨恒山, 许如根, 庄恒扬

  J4. 2012, (8): 1183-1189,1203. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1183

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  为合理利用氮肥,进一步提高大麦产量和品质,以扬饲麦3号、港啤1号、扬农啤2号和Frankin共4个品种为供试材料,研究了0(CK),90(N_L),180(N_M)和270kg/hm²(N_H)4个氮肥水平下冬大麦干物质和氮素积累、转运及对籽粒贡献的规律。结果表明,随着施氮量的提高,大麦干物质花前积累量呈增加趋势,积累率及对籽粒的贡献率呈下降趋势,各器官的转运量在N_M处理(180kg/hm²)范围内呈增加趋势,高于此范围则下降。氮素营养花前积累量和转运量各品种均呈上升趋势,花前积累率、转运率和对籽粒氮的贡献率都呈下降趋势。不同品种不同氮肥处理下大麦干物质转运量以茎秆为最大,转运率大部分以芒壳+穗轴为最高,对籽粒的贡献率以茎秆为最高。各器官氮素转运量以叶片最高,转运率以芒壳+穗轴最大,氮素转运对籽粒的贡献率以叶片最高。大麦各品种籽粒产量与施氮量呈二次曲线关系,氮素积累量与施氮量呈显著线性正相关关系。表明在本试验条件下,大麦最高产量的最佳施氮范围为212.42~261.97kg/hm²。
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  改良剂对玉米和大豆间作植株锌铬积累的影响

  高翔宇, 辉建春, 林立金, 杨远祥, 朱雪梅, 邵继荣

  J4. 2012, (8): 1190-1196. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1190

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  通过盆栽试验,研究改良剂石灰和过磷酸钙对玉米、大豆间作植株各器官锌铬积累的影响。结果表明,不同改良剂处理后,能显著降低土壤中锌、铬有效态含量,植株各器官锌含量为:对照>低浓度石灰>高浓度石灰;铬含量为:对照>高浓度过磷酸钙>低浓度过磷酸钙,单作>间作。在间作下施用低浓度过磷酸钙改良效果最优,其中玉米根、茎、叶的锌、铬含量分别比只施用低浓度过磷酸钙单作降低30.72%、35.96%和29.51%,69.98%、64.21%和51.56%;比不施加改良剂的对照间作玉米降低55.57%、59.68%和66.57%,64.10%、76.79%和80.75%;大豆根、茎、叶的锌、铬含量分别比其只施用低浓度过磷酸钙单作降低0.26%、4.91%和16.42%,14.25%、8.16%和23.33%,比不施加改良剂的对照间作降低63.95%、69.54%和65.49%,54.15%、57.14%和57.14%。间作条件下,低浓度过磷酸钙处理在不增加大豆对锌铬吸收的前提下,大幅降低玉米对重金属的吸收,显著增加玉米产量。
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  干旱气候条件下水分胁迫对辣椒叶片生理特性的影响

  刘佳, 郁继华, 徐秉良, 颉建明

  J4. 2012, (8): 1197-1203. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1197

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  以"陇椒2号"辣椒为材料,研究了正常水分处理、轻度水分胁迫和中度水分胁迫对辣椒叶片MDA含量、保护酶活性及叶绿素荧光参数的影响,以确定甘肃省干旱气候条件下满足辣椒正常生长的土壤水分。结果表明:随着处理时间的延长,3种处理下辣椒叶片的MDA含量呈上升的趋势,SOD和POD活性均呈现先升高后降低的趋势;中度水分胁迫下辣椒叶片MDA含量和SOD活性均高于另外2个处理,POD活性在处理前期较高,在处理后期则下降;3种处理下辣椒叶片的Fv/Fm、Fv'/Fm'、ФPSII和qP指标均表现出先上升后下降的趋势,在处理后期,中度水分胁迫下的叶片上述指标较低;3种处理下辣椒叶片的NPQ指标变化趋势与qP指标的趋势相反,在轻度水分胁迫下2个指标的变化较为平缓。综合结果说明在水资源相对匮乏的干旱地区,轻度水分胁迫(田间持水量的60%)可以满足辣椒的正常生长需要。
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  盐钙胁迫下大白菜干烧心病的发生及矿质营养分配

  王五宏, 钟新民, 李必元, 陈红波

  J4. 2012, (8): 1204-1208. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1204

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  以大白菜抗、感干烧心病自交系(C8、651A)及其杂交种F₁代(651AXC8,C8X651A)为试验材料,进行无钙营养液和100mmol·L^-1NaCl处理,20d后调查植株的矿质元素含量、干重和发病率。结果表明,苗期营养液无钙处理比根际盐胁迫更容易导致大白菜干烧心病的发生,无钙处理下651A的发病率显著高于盐胁迫处理,且叶柄和叶片中钙含量与干烧心病发生正相关,正反交均能提高品种抗性。盐钙处理均抑制了氮磷钙的吸收,盐处理下品系651A叶片的氮、磷、钙吸收抑制率分别为25.43%、22.00%、31.18%;无钙处理使叶柄中钾镁含量显著增加,651A叶柄中钾镁含量分别比对照增加51.00%和12.08%;抗病品系651A和正反交F₁代的钙钠含量均显著高于感病品系C8。
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  甜菜当年抽薹过程中脂肪酸和蛋白质水解氨基酸组分的变化

  谷维, 李彩凤, 马凤鸣, 王玉波

  J4. 2012, (8): 1209-1214. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1209

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  对GA₃和温光诱导当年抽薹的甜菜与当年抽薹甜菜品种进行研究,探讨当年抽薹过程甜菜中脂肪酸和蛋白质水解氨基酸组分的变化。结果表明:无论是诱导当年抽薹,还是当年抽薹的品种,在抽薹过程中饱和脂肪酸(棕榈酸+硬脂酸)含量迅速上升;不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸和亚麻酸)含量下降;饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量分别由棕榈酸和亚麻酸的含量决定。甜菜当年抽薹过程中,蛋白质含量和氨基酸总量均增加。蛋白质氨基酸中Glu、 Gly、Ala、Met、 Asp、 Ser、Thr、Lys、Lue等氨基酸组分变化规律一致,抽薹前至抽薹时先升高,抽薹后又迅速下降,与不抽薹的对照非常接近。抽薹可能与这些氨基酸的变化有关。
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  PP₃₃₃,CCC,B₉喷施对彩色马蹄莲矮化效应的研究

  李风童, 包建忠, 刘春贵, 孙叶, 马辉, 张甜, 陈秀兰

  J4. 2012, (8): 1215-1222. https://doi.org/10.11869/hnxb.2012.08.1215

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  采用多效唑(PP₃₃₃)、矮壮素(CCC)和B₉3种植物生长延缓剂对彩色马蹄莲(Zantedeschia hybrida)2个三角叶型品种‘Golden chalice’和‘Fire glow’以及2个窄叶型品种‘Lip stick’和‘Garnet glow’进行不同浓度喷施处理,研究植物生长延缓剂对彩色马蹄莲的矮化效应。结果表明:各品种对不同药剂处理响应不同,同种药剂各浓度处理间无明显规律性。3种生长延缓剂对抑制4个品种的株高生长,提高其叶片叶绿素含量都能起到良好的效果。根据冠幅、叶长、叶宽、花梗长、花梗粗等观赏性状综合比较来看,PP₃₃₃ 1500mg/L处理对‘Golden chalice’各性状均起到明显抑制作用,矮化效果较好;而CCC 250mg/L处理对‘Fire glow’和‘Lip stick’矮化效果最好;B₉ 1000mg/L处理对‘Garnet glow’矮化效果较好,各性状抑制程度与对照相比差异均达到显著水平。总之,彩色马蹄莲品种间差异较大,无法筛选特定的生长延缓剂进行统一调控,但是,3种药剂对4个品种都有矮化效应,在生产中进行适宜浓度喷施可作为调控株型,提高盆栽质量的重要手段。