华北农学报
 
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2018年 33卷 5期
刊出日期:2018-10-28

论文
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0 第33卷第5期目次
2018 Vol. 33 (5): 0-0 [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (244 KB)  ( 15 )
       论文
1 冬小麦旗叶大小及籽粒相关性状的QTL分析
逯腊虎, 杨斌, 张婷, 张伟, 袁凯, 史晓芳, 彭惠茹, 倪中福, 孙其信
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.001
为发掘控制小麦旗叶长、宽、面积和千粒质量、穗粒数、穗粒质量的QTL,并阐明旗叶大小与籽粒性状之间的遗传关系,以农大3338和京冬6号构建的包含216个家系的DH群体为材料,于2015年和2016年分别在临汾和运城进行了田间试验,结合含有469个标记的遗传图谱,利用复合区间作图法进行了QTL分析。结果显示,共检测到105个加性QTL,其中,40个为旗叶性状的QTL,65个为籽粒性状的QTL,单个QTL的贡献率为2.28%~39.91%。在1B、2A、2B、2D、3A、4A、4B、4D、6A、6D和7A染色体发现了多个QTL富集区,富集区内的QTL或紧密连锁,或一因多效,在QTL水平证实了旗叶长、宽、面积和千粒质量、穗粒质量、穗粒数是紧密关联的。7个QTL (Qflw-4A.1Qflw-4B.1Qflw-4D.1Qfla-4BQtgw-4A.1Qtgw-4B.2Qtgw-4B.3)能够在3种或4种环境中被重复检测到,具有较高的LOD值,并对表型具有较高的贡献率。对这7个稳定表达的主效QTL进行深入挖掘与精细定位,可能对于MAS育种和基因克隆具有重要的意义。
2018 Vol. 33 (5): 1-8 [摘要] ( 37 ) HTML (1 KB)  PDF (954 KB)  ( 18 )
9 盐、碱胁迫下水稻苗期根数和根长的QTL分析
索艺宁, 张春可, 于乔乔, 张恩源, 谢冬微, 冷月, 王亮, 孙健
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.002
在盐、碱胁迫条件下,分析水稻苗期的根数和根长并定位其QTL位点,为水稻的耐盐性和耐碱性的遗传机制及分子标记辅助育种提供理论基础。以盐碱敏感水稻品种东农425与强耐盐碱水稻品种长白10为亲本构建的重组自交系(RIL)为作图群体,在盐胁迫140 mmol/L的NaCl和碱胁迫0.15% Na2CO3的处理条件下,以正常浇灌为对照,进行水稻苗期时根数和根长的测定,利用QTL IciMapping v3.3软件的完备区间作图法(ICIM)分别对盐、碱胁迫和对照条件下水稻的根数和根长进行QTL分析。检测到18个加性效应QTL,在第1,2,3,4,5,7,8,9和10染色体上,LOD值为2.01~3.35,表型变异的贡献率为6.02%~20.06%。自然条件下,检测到4个与根数相关的QTL,qNRN7-2贡献率最大,为12.46%,未检测到根长相关的QTL。在盐胁迫下,共检测到5个与根长、根数相关的QTL,qSRN3的贡献率最大,为20.06%。在碱胁迫下,共检测到与根数和根长相关的3个QTL,qARN2的贡献率为12.99%;qARL3qARL5的贡献率分别为7.04%和8.88%。共检测到4个自然条件与盐胁迫差值的根数和根长相关的QTL,其中,qN-SRN8-2qN-SRL1贡献率较大,分别为14.01%和14.12%。在自然条件与碱胁迫的差值条件下,共检测到2个与根长、根数相关的QTL,分布在3,10号染色体上;检测到1个与根数相关的QTL,位于3号染色体上的qN-ARN3,贡献率为6.02%;检测到1个与根长相关的QTL,位于10号染色体上的qN-ARL10,贡献率为7.45%。在盐胁迫和碱胁迫条件下,水稻苗期的根数和根长都受到明显影响,相对于盐胁迫,水稻对碱胁迫更为敏感。
2018 Vol. 33 (5): 9-15 [摘要] ( 22 ) HTML (1 KB)  PDF (1156 KB)  ( 19 )
16 猪源Viperin基因的克隆、原核表达以及抗体的制备
方剑玉, 朱文豪, 李海利, 郭小参, 白献晓, 王克领
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.003
为研究猪Viperin蛋白在猪体内的抗病毒活性,用IFN-α刺激PK-15细胞24 h,收集细胞提取RNA后,采用RT-PCR方法扩增猪Viperin基因,并连接至pEASY-blunt simple平末端连接测序载体,PCR鉴定后送公司测序正确。采用DNAStar分析猪Viperin蛋白的免疫原性和疏水性,选取抗原性较好的一段基因,采用PCR扩增后,插入pET-28a+大肠杆菌表达载体,在37℃条件下用IPTG诱导含有重组质粒的大肠杆菌BL21,SDS-PAGE分析证明,Viperin重组蛋白以包涵体的形式表达,包涵体蛋白经过纯化后得到目的蛋白,将纯化蛋白与弗式佐剂进行乳化后颈背部皮下注射9日龄的BALB/c小鼠,14 d后加强免疫一次,收集小鼠血清。采用Western Blot、IFA鉴定制备多克隆抗体的特异性,该多克隆抗体可以和阳性sViperin真核表达载体pCI-sVIP等表达的猪源Viperin蛋白进行特异性反应。试验成功克隆了猪Viperin基因,并制备了良好Viperin蛋白的多克隆抗体。
2018 Vol. 33 (5): 16-22 [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  PDF (1229 KB)  ( 13 )
23 内蒙古绒山羊(阿拉善型)线粒体基因组序列测定及分析
苏蕊, 杨钟, 丽春, 李晓凯, 马宇浩, 李金泉
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.004
为了研究内蒙古绒山羊线粒体基因组序列组成及不同品种系统发育关系,明确绒山羊的起源、进化、不同类群的分化以及特定遗传特性形成机制,以内蒙古绒山羊(阿拉善型)为试验研究对象,对其线粒体基因组进行了序列测定和分析。结果表明,测序共得到2 551 175 100 bp碱基数,Q20为95.40%,文库构建质量好,测序结果准确性高,得到长度为16 642 bp完整的闭合环状线粒体基因组,其GC含量为39.17%,K-mer为53 bp。从NCBI下载其他绒山羊品种的线粒体基因组序列信息,进行系统发育分析,结果表明,内蒙古绒山羊的3个类群距离比较近,其中,阿拉善型和二狼山型的关系最近,阿尔巴斯次之;内蒙古绒山羊和辽宁绒山羊可以分为单独的2个类群,与国外品种San Clemente的距离最远。
2018 Vol. 33 (5): 23-28 [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (1102 KB)  ( 10 )
29 水稻超亲变异系和品种间OsRSR1基因序列比较及其性状变异机制分析
王海微, 韩云飞, 朱琳, 曲悦, 何沈雨, 张忠臣, 金正勋
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.005
为了比较分析OsRSR1表达特点及序列和功能变异与性状遗传变异关系,选用籽粒直链淀粉含量很高的籼稻品种和极低的糯稻品种及遗传背景相似,但籽粒直链淀粉含量存在显著差异的粳稻亲本和杂交子代超亲变异系等为供试材料,进行转录因子基因OsRSR1的克隆、表达量测定及生物信息学分析。结果表明,灌浆初始阶段和后期阶段OsRSR1表达量大,灌浆中期表达量小,呈V字形变化,籽粒OsRSR1表达量高的品种其籽粒直链淀粉含量低,反之表达量低的品种籽粒直链淀粉含量高,二者间呈负相关关系,而且品种间有性杂交子代OsRSR1表达量会出现超亲变异;籽粒直链淀粉含量不同的水稻品种间OsRSR1全长DNA碱基序列及mRNA碱基序列和氨基酸序列并不完全一致,存在着多态性,与亲本相比有性杂交后代DNA碱基序列无论是在外显子区还是内含子区都可发生变化,而且DNA转录mRNA过程中也发生个别碱基的变化,形成与DNA碱基序列不配的mRNA碱基序列,最终形成同义或非同义的三联体密码,是性状产生遗传变异和基因多态性的重要途径;OsRSR1由8个外显子和7个内含子组成,基因序列的碱基变化均未改变基因的完整结构,籽粒直链淀粉含量差异显著的6个供试材料间的个别氨基酸差异并未导致OsRSR1蛋白的基本元件和功能变化,该蛋白结构域保守性很强。为深入研究基因转录水平的分子调控和遗传变异机制提供理论依据。
2018 Vol. 33 (5): 29-39 [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (1990 KB)  ( 11 )
40 水稻苗期低温应答转录组分析
朱琳, 袁梦, 高红秀, 曲悦, 何沈雨, 王剑, 王珊, 王思宇, 杨玲, 张忠臣, 金正勋
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.006
温度对水稻生长发育及产量建成很重要,为了进一步明确低温应答对水稻苗期生长发育的调节机制,以粳稻品种中花-11为试验材料,在17℃低温处理的条件下,利用新一代高通量测序手段-转录组测序(RNA-Seq)开展水稻苗期低温应答转录组分析。通过转录组分析,分别获得干净的高通量序列为46 384 074条和52 483 052条,鉴定并筛选出2 044个差异表达基因,其中,1 252个基因表达上调,792个基因表达下调;GO注释分析将全部的差异基因分为分子功能、生物学过程和细胞组分三大类,各自占比为63.29%,8.81%,27.90%。利用KEGG数据库具体分析低温调节的2个通路光合作用通路和苯丙氨酸代谢通路中差异表达基因的数量及位置,并进一步预测了新基因的功能及与光合作用和苯丙氨酸代谢相关基因的互作蛋白基因。结果表明,低温胁迫对水稻的影响主要体现在生物学过程中,在光合作用、次生代谢的生物合成和苯丙氨酸代谢均有明显作用。另外,差异表达的WRKY转录因子为耐冷机制进一步研究提供方向与依据。
2018 Vol. 33 (5): 40-51 [摘要] ( 17 ) HTML (1 KB)  PDF (1293 KB)  ( 14 )
52 甜菜丛根病抗性差异性状及蛋白胶点鉴定比较研究
张辉, 白晨, 王华忠, 张惠忠, 李晓东, 付增娟, 赵尚敏, 鄂圆圆, 张自强, 王良, 张必周
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.007
以甜菜抗病和感病材料为试验材料,对田间产量进行了比较。通过比较蛋白质垂直电泳图谱,比较了TCA/丙酮沉淀法、可溶性蛋白提取法和酚提取法3种不同蛋白质提取方法,水培进行病毒胁迫处理后,通过Image Master 2D Platinum Trial 5.0软件分析,扣除差异蛋白点,进行胶内蛋白质鉴定分析。结果表明:3种蛋白质提取方法中的TCA/丙酮沉淀法提取效果较好。田间产质量比较显示,抗病材料在苗期及生长后期长势要优于感病材料,收获后块根产量和含糖量也要高于感病材料,抗病材料表现良好。蛋白质双向电泳后通过软件分析,扣除具有明显差异的蛋白点78个,总共鉴定出了34个有效蛋白质ID,通过NCBI和The Beta vulgaris Resource数据库Blast比对发现,病1和病2主要表达的功能蛋白以光合作用、糖代谢、呼吸抗氧化作用、信号转导、脂代谢及一些未知蛋白为主,而病5和病6主要表达光合作用蛋白和呼吸抗氧化蛋白,即自身应激反应所表达的蛋白质。
2018 Vol. 33 (5): 52-59 [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (1379 KB)  ( 6 )
60 大白菜-结球甘蓝易位系实时荧光定量PCR内参基因的筛选
崔菲菲, 孟川, 王彦华, 赵建军, 陈雪平, 申书兴, 顾爱侠
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.008
为了提高实时荧光定量PCR分析大白菜基因表达的准确性,选取添加结球甘蓝4号染色体片段的大白菜-结球甘蓝易位系营养生长阶段的幼苗期、莲座期、包心期、结球期的叶片和不同大小花蕾,及生长素(Indole-3-acetic acid,IAA)和生长素抑制剂(2,3,5-triiodobenzoic acid,TIBA)处理后的叶片为材料,运用geNorm和NormFinder这2种分析方法,对AprBcTIP41U34559EF1αTUB4CYPDNAJHISTUA5UKN1SKIP16CACACTINACTIN-1ACTIN-2GAPDHUBC30UBQPPRPP2AMDH共21个内参基因进行稳定性鉴定。结果表明,不同发育时期、不同组织部位的材料,以及在不同激素处理条件下,大白菜-结球甘蓝易位系qRT-PCR最适内参基因各不相同。在营养生长阶段(从幼苗到结球),内参基因UKN1TUB4表达最为稳定。在大白菜-结球甘蓝易位系包心期利用生长素IAA处理后,最稳定的内参基因为BcTIP41ACTIN;生长素抑制剂TIBA处理后,最稳定的内参基因为UKN1BcTIP41。在花发育的6个等级大小花蕾中,发现DNAJ、ACTINPP2A最为稳定。研究结果为大白菜-结球甘蓝易位系基因表达量的精确分析奠定了基础,同时也为芸薹属其他植物不同发育时期及激素处理对内参基因的选择提供了参考。
2018 Vol. 33 (5): 60-67 [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (1045 KB)  ( 11 )
68 TAK1基因的cDNA全长克隆、时空表达及亚细胞定位分析
李瑞, 徐海霞, 吴伟, 王素莹, 任梦可, 张朋朋, 徐永杰
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.009
为了研究转化生长因子β激活激酶1(Transforming growth factor-β-activated kinase 1,TAK1)在猪骨骼肌生长发育中的作用,通过cDNA末端快速扩增技术(RACE)获得猪TAK1的cDNA全长,并分析其时空表达及真核细胞中的亚细胞定位情况。结果表明,TAK1 cDNA全长2 163 bp (GenBank登录号:KU504629),ORF为1 740 bp,编码579个氨基酸,其氨基酸序列与人、恒河猴、绵羊的相似性均为98.8%,表明该蛋白在不同物种间高度保守。猪TAK1蛋白具有催化丝氨酸/酪氨酸磷酸化的STKc_TAK1结构域,而在该结构域中还有多个保守的ATP结合位点、A-Loop结构域、TAB1(TGF-beta activated kinase 1)结合位点。荧光定量PCR结果显示,TAK1基因在出生后120 d大白猪的免疫器官脾脏中表达量最高,胰腺、背最长肌等组织中的表达量较低;而不同发育时期的背最长肌中,该基因在胚胎期65 d表达量最高,随着生长发育表达量下调;在不同品种间,TAK1基因在各时期大白猪中的表达量均高于梅山猪,除出生后90 d外,其他时期差异均达到显著水平或极显著水平。pcDNA3.1(+)-EGFP-TAK1重组质粒转染C2C12细胞后的荧光共定位结果显示,TAK1蛋白的表达主要集中在细胞质中。综上,TAK1基因在猪骨骼肌发育过程中起着重要作用,为进一步研究猪TAK1基因的功能奠定了基础。
2018 Vol. 33 (5): 68-75 [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (1292 KB)  ( 18 )
76 农杆菌介导抗除草剂基因bar和抗虫基因cry1ab/ac转化甘蓝型油菜的研究
陈张彬, 张振乾, 陈浩, 刘忠松, 熊兴华, 邬贤梦, 官梅, 陈社员, 官春云, 肖钢
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.010
为了获得同时具备抗虫和抗除草剂特性的甘蓝型油菜新种质材料,以湘油15下胚轴为外植体,将人工合成的抗虫融合基因cry1ab/ac与带有草铵膦抗性基因bar的植物表达载体pFGC5941连接,构建了植物表达载体pFGC-Bt。利用农杆菌介导油菜下胚轴遗传转化体系,将载体pFGC-Bt转入到油菜品种湘油15愈伤组织中。经愈伤组织分化和植株再生,获得了7株T0转基因植株。分株收获这7株转基因油菜的种子,种于花盆中,用除草剂basta喷洒,对存活下来的植株用检测引物进行PCR检测。挑选11株2个基因检测结果都呈现阳性的植株,进行Cry1Ab/Ac蛋白双抗体夹心免疫层析技术检测,在这11株油菜中都检测到了Cry1Ab/Ac蛋白。进行转基因油菜抗菜粉蝶幼虫(菜青虫)的离体鉴定,以非转基因湘油15为对照,结果显示,啃食了转基因油菜叶片的菜青虫停止运动和生长,大概7 d后陆续死亡,而非转基因油菜叶片上的菜青虫表现正常,3 d后叶片基本被其啃食干净。饲喂鉴定结果表明,转抗虫融合基因cry1ab/ac油菜对菜青虫具有明显抗性。得到了同时具有菜青虫和草铵膦双抗性的转基因植株,且抗性显著,为油菜的抗性育种提供了新的材料。
2018 Vol. 33 (5): 76-81 [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (1370 KB)  ( 15 )
82 棉花GhTGA1GhTGA9.2基因克隆及表达特征分析
赵曾强, 李潇玲, 张析, 张薇, 练文明
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.011
为了揭示棉花GhTGA1GhTGA9.2基因的生物学功能,利用RT-PCR技术,从抗枯萎病棉花品种中棉所12号中克隆了TGA转录因子基因GhTGA1GhTGA9.2。生物信息学分析表明,2个基因开放阅读框(ORF)长分别为1 281,1461 bp,分别编码405,486个氨基酸。序列分析表明,2个基因均含有bZIP和DOG1结构域,属于bZIP亚家族TGA转录因子基因。利用实时荧光定量(qRT-PCR)技术进行表达特征分析表明,GhTGA1基因能被枯萎病菌、乙烯(ET)、茉莉酸(JA)诱导上调表达,水杨酸(SA)诱导后,在各处理时间点,该基因表达量均低于Mock,以上结果表明,GhTGA1基因可能通过参与乙烯(ET)和茉莉酸(JA)信号通路调控棉花对枯萎病的抗性;枯萎病处理后,GhTGA9.2基因在各时间点表达量均低于Mock,呈下调表达,但能被激素(ET、JA、SA)诱导上调表达。结果表明,GhTGA9.2基因可能通过激素(ET、JA、SA)途径参与胁迫应答,通过对GhTGA1GhTGA9.2基因表达特征分析为后续研究提供基础。
2018 Vol. 33 (5): 82-88 [摘要] ( 17 ) HTML (1 KB)  PDF (1237 KB)  ( 19 )
89 灰葡萄孢致病基因BcKMO与病菌MAPK信号途径的关系
苏有科, 袁雪梅, 王敏, 藏金萍, 曹宏哲, 张康, 董金皋, 张靖, 邢继红
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.012
为明确灰葡萄孢致病基因BcKMO与病菌MAPK信号途径之间的关系,利用MAPK信号途径特异性的抑制剂U0126处理灰葡萄孢野生型菌株BC22、BcKMO基因的T-DNA插入突变体BCG183和回复突变体BCG183/BcKMO。结果发现,突变体BCG183对抑制剂U0126不敏感,受抑制的程度显著低于野生型和回复突变体。对BcKMO基因与MAPK信号途径关键基因bmp1bmp3的表达规律进行分析,结果发现,BcKMObmp3均是在7 d的菌丝和菌核中表达水平较高,BcKMObmp1bmp3基因均是在含蔗糖和果糖培养基上培养的病菌中表达水平较高。利用Real-time PCR技术,检测BcKMO基因突变对bmp1bmp3基因表达的影响以及bmp1bmp3基因突变对BcKMO基因表达的影响,结果发现,突变体BCG183中bmp1的表达水平均显著高于野生型和回复突变体,bmp3的表达水平显著低于野生型和回复突变体;bmp1的RNAi突变体中BcKMO基因表达水平显著高于野生型,而bmp3基因的RNAi突变体中BcKMO基因表达水平显著低于野生型。结果表明,BcKMO基因负调控bmp1的表达,正调控bmp3的表达;而bmp1负调控BcKMO基因的表达,bmp3正调控BcKMO基因的表达。研究结果可为阐明灰葡萄孢BcKMO基因调控病菌生长、发育和致病力的机制奠定基础。
2018 Vol. 33 (5): 89-94 [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (1075 KB)  ( 9 )
95 核盘菌分枝酸变位酶同源效应蛋白启动子的克隆及功能分析
常雪, 盛寅生, 任爱芝, 赵培宝
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.013
为了进一步研究分枝酸变位酶同源效应蛋白在核盘菌与植物互作过程中的作用机制,对其启动子进行了克隆和功能分析。采用启动子在线软件Promoter 2.0和Promoter scan分析分枝酸变位酶同源基因的上游序列,寻找其启动子位点和顺式作用元件,然后通过PCR技术克隆预测启动子的DNA序列,构建荧光蛋白GFP融合载体,转化核盘菌,最后通过检测GFP荧光信号来验证启动子功能。经生物信息学分析发现,该效应蛋白基因上游具有启动子序列特征,包含TATA盒和CAAT盒等顺式元件,采用引物XS1-1XS1-2进行PCR扩增,得到了733 bp启动子序列,序列包含相关的启动元件,然后以质粒pBluntNAT-GFP为基础,将经PCR克隆得到的启动子(N-Pro)片段连入载体中,构建得到启动子N-Pro+GFP融合载体,通过REMI技术转化核盘菌原生质体,潮霉素筛选得到了一些转化子,PCR验证融合载体整合到了核盘菌基因组DNA上,最后经荧光显微镜检测到了菌丝GFP荧光信号,结果表明,克隆的分枝酸变位酶同源基因ATG上游733 bp的DNA序列具有启动子功能。
2018 Vol. 33 (5): 95-98 [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (1091 KB)  ( 10 )
99 烟草K+通道NtSKOR基因的克隆及表达分析
卓维, 陈倩, 杨尚谕, 李佳皓, 彭双, 王静, 李立芹
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.014
钾通道是植物吸收和转运K+的主要蛋白质,SKOR属于Shaker通道外整流家族,在植物低钾胁迫反应中起关键作用。为了研究烟草NtSKOR基因在非生物逆境胁迫中的功能和作用,以普通烟草K326为试验材料,同源克隆一个NtSKOR基因cDNA全长,利用实时荧光定量PCR表征基因表达模式,结合生物信息学分析,对蛋白的理化性质、结构域、磷酸化位点和进化关系等进行初步预测。生物信息学分析表明,该基因全长2 484 bp,编码827个氨基酸残基,预测分子量为94.75 ku,等电点为6.52。该蛋白最大二级结构元件为α-螺旋,最小为β-转角,含有6个跨膜结构域(S1~S6),具有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸3种不同激酶磷酸化位点。进化分析表明,NtSKOR与美花烟草和绒毛状烟草SKOR蛋白同源性高,分别是99%和96%,故命名为NtSKOR。组织表达分析发现,该基因在烟草根、茎、叶、花中均有表达,其中根中表达量最高,花中表达量最低。逆境胁迫试验表明,该基因能快速响应低钾、高盐、干旱、H2O2、ABA和4℃等非生物逆境处理。由此推测,NtSKOR在烟草非生物逆境胁迫起着重要调节作用,为今后进一步深入研究NtSKOR功能提供了理论基础。
2018 Vol. 33 (5): 99-105 [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (1262 KB)  ( 15 )
106 血清4型禽腺病毒六邻体蛋白的原核表达及鉴定
刘娜, 刘青涛, 李银, 杨婧, 李祥瑞
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.015
通过原核表达的方法得到血清4型禽腺病毒的主要结构蛋白六邻体蛋白;根据GenBank中血清4型禽腺病毒六邻体蛋白的基因序列,设计一对特异性引物,利用普通PCR方法扩增得到hexon基因的全长序列。将PCR扩增得到的血清4型禽腺病毒六邻体基因片段,在其两端插入酶切位点后克隆至载体pMD18T中,经PCR鉴定和测序分析正确后,与原核表达载体pET-32a进行连接,构建pET-32a-hexon原核表达载体,并对其进行双酶切和测序鉴定。将构建成功的表达载体转化至BL21(DE3)中,用1 mmol/L的IPTG进行诱导表达,对得到的重组蛋白进行SDS-PAGE分析和Western Blot鉴定;经双酶切鉴定和测序鉴定,pET-32a-hexon原核表达载体构建成功,插入的六邻体蛋白基因片段大小为2 814 bp,在1 mmol/L浓度IPTG诱导3 h时重组蛋白表达量最高,且重组蛋白主要以包涵体形式存在于沉淀中。SDS-PAGE分析结果显示,融合蛋白分子量为118 ku。免疫印迹分析结果显示,融合蛋白可被抗FAdV-4的血清和HIS标签抗体特异性识别;成功表达了血清4型禽腺病毒的主要结构蛋白六邻体蛋白,且得到的重组蛋白具有良好的反应原性,可用于血清4型禽腺病毒的进一步研究中,为血清4型禽腺病毒病的预防和治疗奠定了良好的基础。
2018 Vol. 33 (5): 106-110 [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (1029 KB)  ( 7 )
111 PPRV Nigeria75/1 H蛋白原核表达及抗原表位预测
李林杰, 常秋燕, 马鹏, 王悦萦, 马晓霞, 柏家林
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.016
克隆并原核表达小反刍兽疫病毒弱毒疫苗株血凝素蛋白(H)全长基因,并通过生物信息学的方法预测其B抗原表位。根据NCBI中PPRV基因组序列中H基因序列(GenBank X74443)设计一对引物,采用RT-PCR方法扩增其全长;将扩增产物克隆至原核表达载体pET-32a后,转化至大肠杆菌E.coli Rosetta,经IPTG 37℃诱导表达目的蛋白;表达的目的蛋白经带His标签的镍离子蛋白纯化柱纯化后,进行Western Blot鉴定。利用DNAStar软件采用生物信息学的方法预测其H蛋白潜在的抗原表位。结果显示,质粒pET-32a-H经双酶切鉴定及测序后可证明构建正确;表达的目的蛋白相对分子质量约67 ku,能被抗His标签抗体识别,主要以包涵体形式存在,有少量可溶性表达。通过生物信息学软件DNAStar成功找到H蛋白的潜在抗原表位5-8,14-16,73-75,83-90,125-131,142-147,170-177,236-245,281-285,312-317,360-363,370-379,388-391,445-449,487-489,503-505,520-522,532-535,544-551,592-595。试验成功构建阳性质粒pET-32a-H,表达目的蛋白,并成功预测出H蛋白潜在的抗原表位。为早日消除PPRV研制新型亚单位疫苗提供参考。
2018 Vol. 33 (5): 111-116 [摘要] ( 5 ) HTML (1 KB)  PDF (1173 KB)  ( 8 )
117 利用同源重组技术构建DKK1、BMP4真核表达载体及共转染成纤维细胞表达的研究
张梦瑶, 杨峰, 刘开东, 刘积凤, 贺建宁, 柳楠
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.017
为了构建敖汉细毛羊DKK1BMP4基因真核表达载体及单、共转染成纤维细胞后研究两基因表达量之间的变化,以敖汉细毛羊为研究对象,采集40日龄的胎羊。首先,通过RNA的提取反转录成cDNA参照GenBank中DKK1BMP4基因序列信息分别设计1对含有同源臂的引物,通过PCR反应扩增获得DKK1、BMP4基因片段、利用SoSo试剂盒将目的片段连接到pcDNA3.1真核表达载体上。鉴定正确后的pcDNA3.1-DKK1、pcDNA3.1-BMP4重组质粒,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞;其次对敖汉细毛羊的成纤维细胞进行分离培养,并将构建的pcDNA3.1-DKK1、pcDNA3.1-BMP4单、共转染成纤维细胞,利用荧光定量PCR技术和Western Blot技术检测DKK1、BMP4基因单转染和共转染在成纤维细胞中表达量的变化。结果显示,经酶切、测序鉴定pcDNA3.1-DKK1、pcDNA3.1-BMP4构建成功,成纤维细胞原代、传代培养良好,转染后细胞生长良好,经实时荧光定量PCR技术和Western Blot检测DKK1基因共转染成纤维细胞较单转染的表达量极显著下降(P <0.01),BMP4基因的共转染较单转染表达量没有发生明显变化。成功构建了敖汉细毛羊DKK1、BMP4基因的真核表达载体,并且成功共转染成纤维细胞,DKK1基因的表达量明显下降,BMP4基因的表达量没发生明显变化,因而,推断BMP4基因抑制了DKK1基因的表达,DKK1基因对BMP4基因作用不明显,结果可为进一步研究其功能奠定基础。
2018 Vol. 33 (5): 117-124 [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (1573 KB)  ( 5 )
125 天津地区梨病毒病检测方法筛选及带毒率检测
杨蕊, 韩雪纯, 李晴, 陈招荣
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.018
为了调查天津地区种植梨的已知病毒病的发病情况,以雪花梨叶片为材料,采用改良的CTAB法对梨的嫩叶进行总RNA提取,并通过RT-PCR对天津3个地区70株不同品种的梨树所带的潜隐性病毒进行鉴定,包括苹果褪绿叶斑病毒(ACLSV)、苹果锈果类病毒(ASSVd)、苹果茎痘病毒(ASPV)、苹果茎沟病毒(ASGV)、苹果凹果类病毒(ADFVd)。结果表明,改良方法1-巯基乙醇法是提取梨叶片总RNA较为理想的方法,可获得的RNA杂质含量较少,总RNA得率较高,平均质量分数可达73.880 μg/g,获得的总RNA符合后续试验要求;利用RT-PCR法在70个检测样品中,上述5种病毒病的平均发生率依次为47.1%,11.4%,10.0%,8.6%,1.4%,复合侵染率平均为28.6%,种植年份越高的植株带毒率越高,不同品种对病毒的敏感性也不相同。研究结果表明,天津地区梨病毒病发病普遍,其中苹果褪绿叶斑病毒是主要带毒种类,而且具有一定比例的多种病毒复合侵染现象。梨树种植管理水平低,地区间梨树引种缺乏规范的检测监控均可导致梨病毒病的发生和扩散,这对于天津梨产业的健康发展十分不利。
2018 Vol. 33 (5): 125-129 [摘要] ( 14 ) HTML (1 KB)  PDF (953 KB)  ( 6 )
130 花生DOFH10在细胞中可能通过小泡运输并在网格蛋白相关途径被专一地识别
严海燕, 黄珍玲, 锁慧, 黄家权, 廖伯寿
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.019
为对花生未知的DOFH10基因进行研究,根据DOF转录调控因子DOF (DNA binding with One Finger)GW391728的cDNA序列,采用引物对s162-a1469和引物s30-a1469用PCR方法在花生16个品种中进行克隆比较,并进一步对DOFH10在数据库进行序列比对,对其一级结构酶切位点、三维空间结构、蛋白质表达等进行研究。结果表明,用引物对s162-a1469在5个品种中克隆得到2类DOFH10基因A和B类。它们分别与野生花生染色体A03上的XM_016100960.2和野生花生染色体B03上的XM_016334585.2序列完全相同。用引物s30-a1469从所有16个品种中得到相同的B类DOFH10基因,包括6个多粒果实品种。A类基因在4个多粒果实品种和1个2粒果实品种中存在。序列比对表明,A和B类DOFH10基因是不同基因编码的,它们分别位于家培花生的A和B基因组。B类DOFH10在DOF保守序列区域与野生花生染色体B01上编码网格蛋白集装相关蛋白XP_016199412.2的一段基因剪辑后的RNA序列完全相同,DOFH10蛋白上多个肉豆蔻酰十四酰修饰位点的分布,这2个结果意味着该蛋白在细胞内的运输可能通过膜系统进行。蛋白质印迹分析表明,DOFH10在发育中子叶专一表达。花生DOFH10基因有A和B等2类,其中B类DOFH10存在于所有家培花生品种中,是必需基因,其蛋白可能通过Clathrin依赖的小泡运输途径运入细胞核。A类DOFH10更多存在于多粒家培花生品种中,可能与果实发育早期细胞分裂有关。
2018 Vol. 33 (5): 130-143 [摘要] ( 5 ) HTML (1 KB)  PDF (3939 KB)  ( 5 )
144 盐胁迫下12个甜荞新品种生理特性及FtNHX1基因表达差异的比较
张佳松, 陆启环, 李发良, 杨宏楹, 徐婵, 宋琎楠, 王雅琦, 杨洪兵
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.020
为研究盐胁迫对甜荞生理特性及FtNHX1基因表达的影响,以12个甜荞新品种(平荞2号、定甜荞3号、赤甜荞1号、TQ11-3、T407-8、通荞2号、云甜荞1号、蒙0825、甜荞1307-179、平选03-122、TQ11-6和赤甜荞2号)为试验材料,盐胁迫下通过测定种子发芽率、幼苗鲜质量、根系活力、叶片质膜透性、MDA含量、SOD活性和根部FtNHX1基因表达量等指标,比较盐胁迫下12个甜荞新品种生理特性及FtNHX1基因表达的差异。结果表明,盐胁迫下定甜荞3号和赤甜荞1号种子发芽率及幼苗鲜质量降低幅度较大,而平荞2号和T407-8种子发芽率与对照无显著差异,且盐胁迫对这2个甜荞品种幼苗生长有明显促进效应;定甜荞3号和赤甜荞1号叶片质膜透性和MDA含量增加幅度较大,而平荞2号和T407-8叶片质膜透性与对照无显著差异,且叶片MDA含量增加幅度较小;定甜荞3号和赤甜荞1号根系活力和叶片SOD活性降低幅度较大,而平荞2号和T407-8根系活力降低幅度较小,且叶片SOD活性显著增加,抗逆性强;定甜荞3号根部FtNHX1表达量显著降低,而平荞2号和T407-8根部FtNHX1基因表达量显著增加,耐盐性强。确定平荞2号和T407-8为甜荞耐盐品种,定甜荞3号和赤甜荞1号为盐敏感品种。
2018 Vol. 33 (5): 144-150 [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (1124 KB)  ( 7 )
151 藜麦植株养分积累对源库调节的响应
任永峰, 黄琴, 王志敏, 赵沛义, 高宇, 连海飞
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.021
在藜麦种植过程中,存在侧枝折断率和无效穗率高等问题,从而导致藜麦产量品质降低及收获困难。为降低植株侧枝折断率和无效穗率,通过对比不同源库调节措施:去叶(CLE)、去侧枝穗(CSE)、去叶去侧枝穗(CLS)、去顶穗(TOP)、包顶穗(PTE)和对照(CK),旨在探明植株养分积累对不同源库调节措施的响应。结果表明,不同处理下藜麦产量均与对照间呈显著性差异,CSE处理未折断穗产量最高,较CK高5.2%,其植株茎粗较CK增加14.0%,分枝数减少10.0%,千粒质量增加6.0%,TOP较CK处理分枝数增加了8.0%;顶穗对群体叶面积指数增加效应大于侧枝穗,CSE处理较CK显著增加光合有效辐射,产量与粒质量/叶干质量、粒质量/叶面积和粒数/叶面积呈显著正相关;源库器官对灌浆速率和干物质积累作用大小关系为叶片 > 顶穗 > 侧穗;藜麦灌浆期-成熟初期,顶穗和侧枝穗对植株养分贡献率均呈增加趋势,CSE、TOP、CLE处理总养分贡献率分别为对照的100.5%,87.6%,49.0%。因此,在藜麦生育后期,穗为主要源器官之一,且顶穗优势明显,生产上应在选择优良品种、适宜水肥管理和合理密植基础上,配套去顶穗(打顶)或去侧枝穗措施,去除顶端优势或无效库器官,从而达到调节养分流向和提高养分积累效率的目的,促进源库协调发展,实现藜麦品质及产量的提升。
2018 Vol. 33 (5): 151-159 [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (1138 KB)  ( 12 )
160 小麦品种抗倒伏能力定性定量研究
胡卫国, 曹廷杰, 王西成, 张玉娥, 常萍, 赵虹
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.022
为有效评价小麦品种抗倒伏能力,以2015-2016年河南省小麦区域试验水地组参试品种为研究对象,采用倒伏指数、聚类分析和主成分分析等方法,利用多试点倒伏鉴定结果,对84个河南省小麦新品种的抗倒伏能力进行了初步定性和定量分析。结果表明,84个小麦品种平均倒伏指数为7.06,倒伏指数≤ 3.50的品种有40个,占参试品种的47.6%,倒伏指数≥ 20的品种有8个,占参试品种的9.5%,河南省区域试验参试小麦新品种抗倒伏能力总体上处于较好水平。相关性分析表明,倒伏指数与倒伏面积、倒伏级别、严重倒伏点率相关系数分别达到0.977**,0.912**,0.906**,说明倒伏指数能较好地评价小麦品种的抗倒伏能力。主成分分析表明,倒伏指数、倒伏面积、倒伏级别和严重倒伏点率(2017版标准)是本研究中衡量品种抗倒性最好的指标。综合倒伏指数和倒伏参数(包含严重倒伏点率、倒伏点率、倒伏面积和倒伏级别)对品种进行抗倒性表型聚类分析,比单独应用倒伏指数或倒伏参数效果更好。上述方法在单点或多点试验中均可有效地定性和定量小麦品种抗倒伏能力大小,同时可推广到其他禾谷类作物抗倒伏能力鉴定研究,可有效估测小麦品种抗倒伏能力大小及准确地进行品种分类。
2018 Vol. 33 (5): 160-167 [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (999 KB)  ( 16 )
168 外源CO对干旱胁迫下黄瓜种子萌发生长的缓解效应
牟雪姣, 张强, 吴燕, 王雪娟, 张远兵
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.023
为探究外源CO缓解干旱胁迫下黄瓜种子萌发生长的内在机制,以黄瓜品种新津研四号为试材,高铁血红素(0.01 μmol/L)为CO供体,采用PEG-6000(聚乙二醇)模拟干旱胁迫,研究外源CO对干旱胁迫下黄瓜种子萌发生长、养分吸收能力、质膜稳定性、渗透调节物质含量、水解酶活性及其同工酶表达水平的影响。结果表明,外源CO能够提高干旱胁迫下黄瓜种子的发芽势、发芽率和发芽后的根长、胚轴长及鲜质量,能够促进黄瓜种子的吸胀,改进根系活力,显著降低质膜透性和丙二醛(MDA)含量,增加可溶性蛋白和可溶性糖的含量,还能诱导增强淀粉酶和酯酶的活性及相应同工酶的表达水平。与干旱胁迫处理组(PEG)相比,胁迫前施用CO处理组(PEG+CO)的根系活力提高了12.57%,可溶性蛋白和可溶性糖含量分别增加了5.84%和32.56%,淀粉酶和酯酶的活性分别增强了9.87%和48.87%,MDA含量降低了25.81%。这些结果表明,外源CO可以通过增强黄瓜种子的养分吸收能力,保护细胞膜系统的稳定性,改善渗透调节能力,提升水解酶活性及其同工酶的表达水平来提高黄瓜种子对干旱胁迫的适应性,促进种子在干旱胁迫下的萌发和生长。
2018 Vol. 33 (5): 168-173 [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (1017 KB)  ( 9 )
174 UV-B辐射增强对大豆根系活性氧代谢及抗氧化系统的影响
杨璐, 赵天宏
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.024
为了探究在UV-B辐射增强胁迫下,大豆根系活性氧代谢规律及其对抗氧化系统的响应,通过自然状态和增强UV-B辐射对比,对不同生育时期大豆根系的膜脂过氧化作用(丙二醛含量、相对电导率)、活性氧代谢(超氧阴离子产生速率、过氧化氢含量)、保护酶活性(超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性)、保护性物质含量(抗坏血酸含量、类胡萝卜素含量、脯氨酸含量)等一系列指标进行测定。结果表明,同对照相比,UV-B胁迫引起O2·和H2O2的积累,具体表现为:在开花期,UV处理与CK相比,O2·产生速率降低11.5%,H2O2含量升高9.9%,其余生育时期UV处理均高于CK,所有生育时期,UV处理与CK相比差异显著。导致MDA含量和相对电导率增大,具体表现为:MDA含量和相对电导率在所有生育时期,UV处理均高于CK,且差异显著。同时还可引起SOD、POD和CAT等保护酶活性降低,具体表现为:与CK相比,在分枝期,UV处理SOD升高15.5%、POD下降15.3%、CAT活性下降12.8%,其余生育时期均降低。除CAT活性在分枝期差异不显著外,所有生育时期,UV处理与CK相比均差异显著。AsA、Car和脯氨酸等保护性物质含量下降,具体表现为:与CK相比,在分枝期,UV处理AsA含量降低11.4%、Car降低15.4%、脯氨酸含量升高10.5%;在开花期,UV处理AsA升高31.2%、Car降低17.9%、脯氨酸含量升高20.7%,其余生育时期均降低。除Car含量在结荚期和脯氨酸含量在分枝期差异不显著外,所有生育时期,UV处理与CK相比均差异显著。因此,UV-B辐射增强可以使大豆根系活性氧代谢和膜脂过氧化程度加剧,细胞膜透性增大,并对其抗氧化系统产生损害,且随着大豆生育时期的延长,这种效应越为明显。
2018 Vol. 33 (5): 174-180 [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (1059 KB)  ( 10 )
181 长期施肥对黑土玉米田钾素Q/I特性的影响
武俊男, 刘昱辛, 王天野, 高强, 吴海燕, 刘淑霞
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.025
为了了解长期施肥对黑土玉米田土壤钾素养分动态平衡的影响,以黑土玉米田长期定位施肥试验(1984-2015年)为平台,运用振荡法研究了不同施肥对玉米田黑土钾素Q/I曲线特性、供钾容量、供钾强度和钾潜在缓冲容量的影响。结果表明,长期不同施肥处理黑土钾素的容量-强度(Q/I)曲线与典型的Q/I曲线相类似;不同施肥处理间Q/I曲线呈现出类似的形状,都是由曲线和直线两部分组成。施肥可以增加玉米田黑土中供钾容量(-ΔK0)和供钾强度(AReK),降低玉米田黑土钾潜在缓冲容量(PBCK),氮磷钾配施高量秸秆的处理(NPK+S0.5)黑土-ΔK0值最高,为0.167 9 cmol/kg,AReK值也是在NPK+S0.5处理下最高,为1.718 5×10-3(cmol/kg)-1/2;然而,PBCK值最小,为97.7(mg/kg)/(cmol/kg)1/2,施用钾肥和秸秆对增加玉米田土壤中-ΔK0值和AReK值、降低PBCK值效果较为明显。相关性分析表明,黑土-ΔK0值和AReK值与土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效钾含量存在着极显著的正相关(P <0.01),而PBCK值恰好相反。总体而言,化肥配施秸秆对土壤的理化性质及-ΔK0值、AReK值和PBCK值都有较大的影响,既可以增加土壤养分,又可以增加土壤供钾能力。因此,合理施肥有利于提高土壤钾素营养的供应能力,提高作物产量和品质。
2018 Vol. 33 (5): 181-187 [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (1086 KB)  ( 5 )
188 长期施肥对晋东南矿区复垦土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响
李建华, 李华, 郜春花, 张强, 靳东升, 卢晋晶
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.026
为探究不同施肥方式下矿区复垦土壤团聚体稳定性及其有机碳分布特征,以晋东南黄土区采煤沉陷复垦区为研究对象,分析了连续8年施肥对复垦土壤团聚体数量、团聚体稳定性及团聚体中有机碳分布的影响。试验共设4个施肥处理:不施肥(CK)、化肥(NPK)、低量有机肥化肥配施(LOF)和高量有机肥化肥配施(HOF)。结果表明,施肥显著提高了>0.25 mm的大团聚体数量,HOF处理显著提高了各粒级团聚体比例,其中对2~1 mm和0.50~0.25 mm团聚体影响最大。有机肥化肥配施均显著提高了团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),降低了土壤团聚体分形维数(D),提高了土壤团聚体的稳定性,HOF与LOF对土壤团聚体稳定性的影响差异不显著,NPK对复垦土壤的团聚体分形维数无显著影响。>0.25 mm各粒径团聚体有机碳含量高于<0.25 mm的微团聚体,大团聚体富集较多的有机碳,HOF显著增加了2~1 mm和5~2 mm粒径团聚体对土壤总有机碳的贡献率。土壤有机碳含量(SOC)、大团聚体数量(R0.25)、MWD、GMD与>0.25 mm的各粒径团聚体含量均呈显著的正相关关系,SOC与R0.25、MWD、GMD呈极显著正相关关系。在晋东南矿区复垦土壤上,高量有机肥化肥配施是提高土壤有机碳含量,增强土壤团聚体稳定性的有效施肥措施。
2018 Vol. 33 (5): 188-194 [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (970 KB)  ( 5 )
195 不同施肥处理对高粱根际土壤微生物功能多样性的影响
崔佩佩, 武爱莲, 王劲松, 董二伟, 南江宽, 白文斌, 焦晓燕
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.027
根际土壤微生物在调控土壤根际环境和养分转化中发挥着重要的作用。高粱已被广泛用作饲料且耐瘠薄性较强,探明根际微生物对不同养分的生态响应,可为不同土壤养分条件下高粱的养分管理提供理论依据。以高粱/玉米轮作的长期定位大田试验为基础,结合人工温室的盆栽试验,采用BIOLOG微平板法研究了NPK、PK、NK、NP、CK (无肥处理)5种长期不同施肥条件对高粱根际土壤微生物功能多样性的影响。结果表明,大田试验与盆栽试验的结果一致,PK处理提高了根际微生物的代谢活性,提高了微生物对氨基酸类、羧酸类、胺类、糖类和聚合物的利用,降低了对双亲化合物的利用,其多样性指数、丰富度指数和Simpson (优势度指数)均高于其他处理;NK和NP处理对根际微生物功能多样性的影响不显著,但NK处理降低了培养后期根际微生物代谢活性;CK处理显著降低了根际微生物对碳源的利用能力,其多样性指数、丰富度指数和优势度指数均低于其他处理,均匀度指数高于其他处理。主成分分析表明,大田试验中,NPK和NP处理根际土壤微生物碳源利用能力和类型差异不显著,其余处理间差异显著;盆栽试验中施氮处理NPK、NK和NP利用碳源能力和类型差异不显著,其余处理间差异显著。综上所述,施肥有利于改善土壤微生物特性。高粱根际微生物对氮、磷、钾胁迫的响应不同,氮胁迫时,微生物活性的增强可能是高粱耐氮的原因。
2018 Vol. 33 (5): 195-202 [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  PDF (1000 KB)  ( 7 )
203 不同基因型马铃薯对氮素响应的差异
矫娇娇, 魏峭嵘, 裴佳宁, 郭雨鑫, 汤立阳, 石瑛
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.028
评价了东北地区不同马铃薯品种苗期对氮素吸收利用的差异,筛选出对氮素响应度高的马铃薯基因型,为马铃薯氮高效利用基因型的选育和机理研究提供理论基础。采用盆栽试验方法比较了不同基因型马铃薯在3个供氮水平下苗期获取氮素能力的差异及其原因。结果表明,在不同供氮水平下,不同基因型马铃薯积累氮素能力差异显著。随着供氮水平的提高,东农310、延薯4号、克新13号和克新22号4个马铃薯品种的氮素积累量增加幅度显著,对氮素的响应度高;而东农308、东农311、东农312、东农316、延薯9号、延薯7号、克新19号7个马铃薯品种的氮素积累量增加幅度较小,对氮素的响应度低。对氮素响应度高的基因型其硝酸还原酶活性(NRA)、谷氨酰胺合成酶活性(GSA)和根系活力随着供氮水平的提高增加幅度较高,而叶绿素值(SPAD)的增加幅度较小;其氮素积累量、NRA、GSA、根系活力和SPAD值的增加幅度稍高于对氮素响应度低的基因型。对低氮和高氮条件下马铃薯氮素积累量与NRA、GSA、SPAD、根系活力进行了相关性分析,结果显示,NRA和GSA能更好地反映马铃薯苗期积累氮素能力,比SPAD值和根系活力的可靠性更好,NRA和GSA的强弱可以作为评价马铃薯苗期积累氮素能力的重要指标。
2018 Vol. 33 (5): 203-208 [摘要] ( 18 ) HTML (1 KB)  PDF (933 KB)  ( 12 )
209 孕穗期干旱胁迫下外源γ-氨基丁酸对寒地粳稻籽粒氮素形成及产量的影响
谷海涛, 贾琰, 张博, 孙斌, 王卓茜, 赵宏伟
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.029
为探究孕穗期干旱胁迫下外源γ-氨基丁酸(GABA)对寒地粳稻籽粒氮素及产量形成的调控效应,以东农425和松粳6为试验材料,设置6个GABA浓度(0,0.25,0.50,1.00,2.00,4.00 mmol/L),以正常灌溉为对照(CK),分析孕穗期干旱胁迫下外源GABA对寒地粳稻籽粒干物质量、全氮含量及氮代谢酶活性的影响。结果表明,与对照相比,孕穗期干旱处理下寒地粳稻产量、产量构成因素、籽粒干物质积累量(除齐穗后7 d)显著降低;籽粒谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)酶活性降低,籽粒谷氨酰胺合成酶(GS)活性升高(齐穗后7,14 d),籽粒全氮(除松粳6齐穗后21~35 d)和内源GABA含量(齐穗后7,14 d)显著升高。与干旱处理相比,施用不同浓度GABA能够显著提高寒地粳稻籽粒产量、产量构成因素以及籽粒干物质积累量、氮代谢关键酶活性、全氮和内源GABA含量,随着喷施GABA浓度的增加,东农425和松粳6的产量、产量构成因素、籽粒干物质量积累、氮代谢关键酶活性、全氮和内源GABA含量均表现为先升高后降低,通过回归分析得出,孕穗期干旱胁迫下东农425和松粳6喷施外源GABA的最适浓度分别为0.54,1.22 mmol/L。
2018 Vol. 33 (5): 209-217 [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (1172 KB)  ( 6 )
218 不同混作方式绿肥替代部分基施化学氮肥对双季稻产量形成特性的影响
刘思超, 唐利忠, 李超, 杨晶, 石泉, 陈平平, 屠乃美, 易镇邪, 周文新
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.030
为探索化学氮肥减量配施条件下双季稻田较优的绿肥混作方式,以早稻品种中早39和晚稻品种泰优390为材料,于2016-2017年采用定位试验研究了不同绿肥混作方式(紫云英单作,AS;紫云英与满园花混作,AR;紫云英与黑麦草混作,AL;紫云英与满园花与黑麦草混作,ARL;冬闲处理,CK)与氮肥减量配施对双季早、晚稻产量形成特性的影响。结果表明:各绿肥还田处理绿肥替代化肥氮比例,2016年为28.98%~39.68%,2017年为30.55%~39.47%,以AS处理较大,AL处理最低。绿肥替代部分基施化肥对水稻分蘖动态无显著影响,但各绿肥还田处理均有较好的增产效果,不同模式间差异明显,2016年早、晚稻均以AS处理增产效果最好(分别较CK增产7.3%和8.5%),其次是AR处理(分别较CK增产6.0%和7.1%);2017年早、晚稻均以AR处理增产效果最好(分别较CK增产7.2%和5.5%),其次是AS处理(分别较CK增产5.5%和4.7%)。绿肥替代部分基施化肥有利于提高水稻灌浆期叶面积指数、叶片SPAD值与干物质积累量,进而提高有效穗数和结实率;各处理在年际间有一定差异,但一般以AS和AR处理表现较好。可见,绿肥替代部分基施化学氮肥有利于提高双季稻产量,且以紫云英单作和紫云英+满园花混作效果较好。
2018 Vol. 33 (5): 218-225 [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (1002 KB)  ( 8 )
226 施钾量对紫甘薯产量及养分利用的影响
赵风芹, 刘庆, 杜志勇, 史衍玺
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.031
为了探明不同施钾量对紫甘薯产量及养分利用的影响,为紫甘薯合理施用钾肥提供理论与实践依据。采用随机区组试验设计、田间试验与化学分析相结合的方法,研究不同施钾量对低肥力土壤上紫甘薯干物质积累、产量及其构成因子、氮磷钾素积累、钾素利用效率的影响。结果表明,在甘薯整个生育期,施钾处理紫甘薯块根干物质积累量高于K0处理,在施钾量为180 kg/hm2时块根干物质积累量达到最大值。施钾可提高地下部干物质分配比率,增加单株结薯数和单块薯质量,从而提高紫甘薯产量,以施钾量为180 kg/hm2时增产幅度最大,与不施钾处理相比,2016,2017年分别增产20.78%,26.19%,且差异显著(P <0.05)。与K0处理相比,施钾可促进紫甘薯对氮素和磷素的吸收,并显著提高收获期整株氮磷累积量,以K3处理增幅最大;块根和整株氮累积量分别增加75.38%,65.75%,磷累积量分别增加45.24%,60.28%,且差异显著(P <0.05)。施钾处理显著提高钾肥表观利用率和农学利用率,与K0处理相比,K3处理表观利用率和农学利用率分别增加了47.82百分点,158.11%,且差异显著(P <0.05)。因此,在该试验条件下,紫甘薯最适施钾量为180 kg/hm2
2018 Vol. 33 (5): 226-231 [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  PDF (980 KB)  ( 11 )
232 小麦水氮耦合效应与水肥高效利用研究
李武超, 李磊, 王炜, 李晶晶, 尹钧
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.05.032
为了研究不同水氮耦合在小麦灌浆期的光合特征参数、水分利用效率及产量和耗水量等方面的效应,探索小麦高产高效水氮最佳组合。以半冬性小麦品种周麦22号为试验材料,通过防雨棚下子母盆栽的方法,在返青至拔节期土壤相对含水量55%的基础上,设置拔节至成熟期土壤相对含水量55%(H1)、65%(H2)、70%(H3)、75%(H4)、85%(H5)5个水分水平;设置不施氮(0 kg/hm2,N0)、施中氮(195 kg/hm2,N1)和施高氮(270 kg/hm2,N2)3个氮素水平。结果表明,氮肥对产量、耗水系数和肥料利用效率的影响达极显著水平,水氮之间的交互效应达极显著水平。在施中氮和土壤相对含水量65%~70%的条件下,小麦整个灌浆时期的净光合速率、蒸腾速率显著高于其他处理,其中,花后10 d蒸腾速率超过11 mmol/(m2·s),灌浆速率提升15%~64%以上,水分利用效率高于1.7 g/kg,氮肥偏生产力和氮肥农学利用率分别高于15.1,7.5 kg/kg,是小麦获得较高水肥利用效率、最大灌浆速率及产量的最优组合。因此认为,施氮量195 kg/hm2,拔节至成熟期土壤相对含水量65%~70%的条件下,小麦获得高产的同时能够兼顾水肥高效利用。
2018 Vol. 33 (5): 232-238 [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (1262 KB)  ( 6 )
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