当期目录

2009年 第11卷 第5期    刊出日期：2009-10-15

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专论

中国肉牛产业现状、热点透析与发展趋势及对策

昝林森1,2,赵春平1,2,刘扬1,刘永峰1

2009, 11(5):  1-5. 

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在评述我国肉牛产业现状的基础上,分析了制约我国肉牛发展的主要因素,重点对2008年度我国肉牛产业的热点问题进行了透析；并预测了我国未来肉牛产业的走势,指出在当前形势下发展我国肉牛产业的应对之策。

综述

质体发育分化对植物胚胎发育的影响

梁秋菊1,2,王崇英1,范云六2,张春义2

2009, 11(5):  6-11. 

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植物胚胎发育时期质体的发育及其向叶绿体的转化与胚胎发生之间有着密切关系。近年来,人们利用分子遗传学的方法对胚胎发育的调控展开了广泛的研究,分离到一系列调控胚胎发育的基因,这些基因的突变可导致胚胎在其发育的不同时期出现形态缺陷或致死现象。概述了胚胎发育时期因质体或叶绿体发育缺陷而导致胚胎发育异常（致死）的突变体及相关基因的功能,推测胚胎发育期间细胞器的形成对于保证胚胎的正常发育具有重要作用。

AT-hook蛋白的研究进展

肖朝文,傅永福

2009, 11(5):  12-16. 

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AT-hook是一类新的DNA结合蛋白基序,与其他功能已知的DNA结合基序不同,AT-hook基序具有以精氨酸-甘氨酸-精氨酸-脯氨酸（RGRP）四个残基为中心的特征结构。AT-hook蛋白与DNA的特异结合是通过AT-hook基序的氨基酸残基与双链DNA小沟中富含AT碱基的区域相互作用完成的。AT-hook基序广泛存在于不同物种的DNA结合蛋白中,AT-hook蛋白在染色质结构组装和对目标基因转录活性的调控中起着重要的作用,进而影响生物的生长发育。

植物内切β-1,4-葡聚糖酶基因研究进展

柴国华,付先虎,白泽涛,黄军艳,刘胜毅

2009, 11(5):  17-22. 

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植物内切β-1,4-葡聚糖酶基因在植物生长发育过程中扮演重要角色。近年来,随着分子生物学的不断发展,对其研究也取得了重要进展。综述了植物内切β-1,4-葡聚糖酶基因的克隆、功能、表达调控以及编码蛋白质的结构、底物等方面的研究进展,可为进一步阐明该基因对植物生长发育的影响提供依据。

番茄抗性基因Mi-1研究进展

王鑫1,匡炜1,2,万方浩1

2009, 11(5):  23-29. 

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Mi-1基因是重要的番茄抗病虫基因,编码蛋白质具有CC-NBS-LRR结构,抗性谱广,可有效防治根结线虫、马铃薯长管蚜和烟粉虱。综述了Mi-1抗性基因的抗虫特点,讨论了Mi-1基因的结构及其产物的抗虫类型,分析了Mi-1抗性基因对根结线虫、马铃薯长管蚜和烟粉虱的抗性功能,并进一步探讨了Mi-1基因通过突变基因和水杨酸等途径对植物病虫害的抗性机制。通过客观评价植物内源Mi-1抗性基因对植物病虫害的作用途径,明确了植物Mi-1抗性基因在农业生产中的应用价值,可为植物病虫害的生物抗性防治提供科学依据。

番茄黄化卷叶病毒病(TYLCV)的研究进展

国艳梅,杜永臣,王孝宣,高建昌

2009, 11(5):  30-35. 

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综述了国内外番茄黄化卷叶病毒病的研究现状,包括TYLCV的发病症状与鉴定、病毒的发生与流行及病原物的生物学特征、抗病遗传资源、抗病基因分子标记和抗病育种等方面的研究进展。

苹果抗病虫基因研究进展

渠慎春,吕东,章镇

2009, 11(5):  36-41. 

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苹果是研究果树抗病基因的模式植物,综述了苹果抗病虫基因的结构特点和基因定位,总结了抗黑星病、白粉病、火疫病、苹果棉蚜等苹果主要病虫害的研究进展,特别是分子标记技术在苹果抗病基因研究的应用情况,并对其中存在的问题与解决方法进行了讨论。

良好农业规范(GAP)及其在中国作物安全生产中的应用现状与展望

周顺利,周丽丽,肖相芬,张经廷

2009, 11(5):  42-48. 

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良好农业规范（GAP）是在人们对食品安全与健康关注程度日益加深的背景下产生和发展起来的,在安全健康的食物和非食物农产品生产以及保障国际贸易中食品质量安全与相互认可方面,日益受到国际社会的认可。介绍了国内外GAP的产生与发展,阐述了GAP的内涵和主要内容,并探讨了GAP在中国作物生产中的应用现状及未来发展趋势。总体来看,我国作物GAP生产最早应用于中药材生产,有关研究也较为广泛和深入；近年来在茶、烟草和个别蔬菜与果树生产中也有研究报道,但在粮食等大田作物的生产中还没有相关研究报道。

美国转基因生物安全管理体系及其对我国的启示

刘培磊,李宁,周云龙

2009, 11(5):  49-53. 

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转基因技术的飞速发展,使我国转基因生物安全管理面临挑战。美国是转基因生物管理体系最完备的国家之一,通过系统分析美国转基因生物的组织管理体系、法律法规体系和风险分析体系,介绍了美国转基因生物安全管理状况。在此基础上提出了健全我国转基因生物安全管理体系的措施：①完善法规体系；②健全技术指南；③完善安全评审制度；④加快监督检查体系建设；⑤建立科普宣传平台。

水稻生长模型CERES-Rice的研究进展及展望

罗霄,李忠武,叶芳毅,黄金权

2009, 11(5):  54-59. 

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简单介绍了CERES-Rice模型的基本原理、主要参数和相关功能,重点阐述了该模型在国内外的研究和应用进展,总结了CERES-Rice模型研究中存在的问题,并在加强模型的机理研究、数据的可获得性、与信息技术的结合和界面友好化等4个方面对CERES-Rice模型研究的趋势进行了展望。

863课题进展

一种来源于Paenibacillus sp. A1的中性β-甘露
聚糖酶基因克隆及其酶学性质研究

刘小丹1,2,杨培龙2,刘永超3,许修宏1,孟昆2,姚斌2

2009, 11(5):  60-65. 

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采用简并PCR和TAIL-PCR技术,从来源于天山冰川土壤的类芽孢杆菌Paenibacillus sp. A1菌株基因组中扩增出β-甘露聚糖酶基因编码序列。序列分析表明,该基因全长960 bp,编码一个新的糖苷水解酶第5家族的β-甘露聚糖酶。将该基因克隆到原核表达载pET-22b(+)中,经过IPTG诱导表达,酶的胞外表达量达0.62 U/mL。酶学特性分析表明其最适pH为6.5,最适温度为55℃,属中性β-甘露聚糖酶,具有较好的底物适应性,适宜用于鱼类等水产动物养殖饲料行业中。

五个牛品种THRSP基因257C/G突变的遗传多态性研究

张小白1,昝林森1,2,王洪宝1,2,郝瑞杰1,杨彦杰1

2009, 11(5):  66-70. 

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采用PCR-SSCP技术及测序技术,研究了秦川牛、夏南牛、南阳牛、郏县红牛和鲁西牛五个牛品种THRSP基因第一外显子257 bp处C/G突变的遗传多态性及其与肉质性状的关系。结果显示,该位点引发THRSP基因第75位氨基酸发生同义突变,五个牛品种基因频率一致,多态信息含量以南阳牛最高,属于中度多态,其他牛品种属于低度多态。经χ2适合性检验,五个牛品种群体257C/G位点的突变均达到Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。关联分析结果显示,AA,AB基因型个体的胴体长、眼肌面积差异显著。该位点可能是影响胴体长和眼肌面积的突变位点或与之紧密连锁,可做为肉牛肉质选育的候选分子标记。

白细胞介素6及其受体在绵羊卵母细胞成熟过程中的表达

杨美玲,赵锡安,刘东军,仓明

2009, 11(5):  71-76. 

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采用实时定量PCR技术检测了不同成熟培养时间绵羊卵母细胞和卵丘细胞白细胞介素6基因（interleukin-6 gene, IL-6）及其受体基因（interleukin-6 receptor gene, IL-6R）mRNA的相对表达量。结果显示,在体外成熟培养过程中,卵母细胞和卵丘细胞中持续表达IL-6及其受体IL-6R mRNA,培养4~8 h,其相对表达量呈现显著升高,随后则降低；在16~20 h时卵母细胞中IL-6 mRNA表达重新升高；相应的卵丘细胞在12~16h时IL-6R mRNA表达也升高。绵羊卵母细胞和卵丘细胞中IL-6和IL-6R mRNA的持续表达以及动力学变化提示了白细胞介素6在卵母细胞成熟过程中具有潜在调控作用。

益生菌Lactobacillus casei Zhang冻干粉对小鼠急性毒性的研究

孙洁宇1,2,高鹏飞2,麻士卫2,杜瑞亭1,王明芳2,

2009, 11(5):  77-82. 

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通过研究益生菌Lactobacillus casei Zhang冻干粉对小鼠急性毒性作用,为该菌株的安全应用提供依据。连续14 d对小鼠灌胃不同剂量的L.casei Zhang冻干粉,各剂量组小鼠的一般体征、肝脏功能、脏器指数以及肝、肾、脾形态学的观察结果与对照组相比无显著差异（P>0.05）。急性毒性试验及相关指标检测结果显示L.casei Zhang冻干粉无毒副作用。

 

森林景观模拟与管理信息系统的设计与实现

许文强,唐丽玉,陈崇成,林定

2009, 11(5):  83-89. 

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利用虚拟现实技术,面向现有林业管理业务需求,描述了虚拟森林场景的创建原理及流程,提出了一种森林景观仿真系统的体系结构及设计思路。采用VC++语言、ArcObject开发组件、OpengGL图形标准,开发了C/S分布式模式的、集二维与三维于一体的虚拟森林景观模拟与管理信息原型系统。系统实现了“单木－林分－景观”3个不同尺度的虚拟森林环境构建。系统具有林相图管理 、查询、分析、统计,三维虚拟森林中的景观设计、林分生长经营模拟,森林资源档案管理等功能。最后结合示范区数据,给出应用示例。

四种转基因玉米新型质粒标准分子协同实验验证

沈愷琳1,2,李想3,王姝1,张大兵1,杨立桃1

2009, 11(5):  90-95. 

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构建了分别适于转基因玉米GA21、TC1507、T25和Bt11品系特异性双重PCR检测标准分子,并对其在定性PCR检测体系中的适用性进行了实验室间协同实验验证。对7家实验室返回结果的统计分析表明,标准分子pBt11、pTC、pT25和pGA分别对转基因玉米Bt11、TC1507、T25和GA21品系具有高特异性。4个标准分子在zSSⅡb和对应品系特异性序列单一PCR检测体系中检测下限均为50拷贝。因此,4个标准分子均可作为新型标准物质用于相应转基因玉米品系特异性定性检测。

研究报告

甘蓝型油菜FAD2基因调控序列的克隆及瞬时表达分析

王茂华,刘绵学,李德款,杨毅,李旭锋

2009, 11(5):  96-101. 

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油酸去饱和酶FAD2（fatty acid desaturase 2）是广泛存在于植物中的一种能催化油酸脱氢生成亚油酸的还原酶。根据GenBank上已知的甘蓝型油菜FAD2基因设计引物,以甘蓝型油菜（Brassica napus L.）叶片总DNA为模板,进行TAIL-PCR扩增,获得约1.4 kb片段并测序。序列比对结果说明该片段为已知的FAD2基因编码区上游序列。将该片段进行不同长度的5′端缺失,并用缺失后的序列替换pBI221-LUC质粒上的CaMV35S启动子,构建了甘蓝型油菜瞬时表达载体,进行油菜原生质体瞬时表达的初步研究,结果表明该序列5′端-669 bp至-1019 bp对报告基因表达水平有较大的影响。结合启动子预测分析结果,此片段中可能存在的赤霉素应答元件、光调控元件等顺式作用元件对FAD2基因的表达调控具有重要作用。

重金属镉在五类花生不同部位的分布特征及其对产量的影响

范仲学1,2,单世华1,2,杨志艺1,3,万书波1,2,吕潇1,柳絮2

2009, 11(5):  102-107. 

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采用盆栽实验,研究了重金属镉胁迫下五类花生中镉在不同部位的分布特征及其对产量的影响。结果表明,随镉处理水平增加,花生根部镉含量表现为先增后减,各水平间镉的含量均具有显著差异（P<005）；花生籽实中镉的含量随镉处理浓度的增加也显著增加（P<0.05）,其中品种KA100和KB054籽实中镉含量和变化均相对较小。不同镉处理水平下,花生各部位镉含量分布特征不同,随着镉污染浓度增大,镉在花生作物中渐渐向叶茎积累,而并非积累于根部。随镉处理水平增加,花生产量表现出先增后减的趋势。品种KB054受镉影响较弱,表现出较强的镉耐受性。

六种禽病原检测的基因诊断芯片的研制及临床应用

张伟1,田振宇2,郑彤彤2,张秀美1,胡北侠1

2009, 11(5):  108-113. 

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利用RT-PCR或PCR技术扩增出新城疫病毒（newcastle disease virus）、低致病性禽流感病毒（avian influenza）、传染性支气管炎病毒（infectious bronchitis virus）、减蛋综合征（egg drop syndrome）、传染性喉气管炎病毒（infectious laryngotracheitis）、鸡毒支原体（mycoplasma gallisepticum）基因的各一段保守序列,以纤维素膜作为生物芯片制作的基质,通过微量点样技术产生二维DNA探针阵列,即基因芯片（gene chip）。从可疑病料中提取病原核酸,通过RT-PCR掺入法标记bio-11-dUTP,将获得的标记PCR产物和基因芯片进行杂交,通过检测杂交信号的强弱来实现对生物样品的快速、高效检测及分析。芯片灵敏度高于RT-PCR和病毒分离,分别为RT-PCR和病毒分离的102倍和104倍,有忠实的特异性,动物实验结果符合率在95%以上。

高光谱遥感数据估算蓖麻初级生产力主要参数研究

李刚,杨志勇,钦佩

2009, 11(5):  114-118. 

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以蓖麻在不同氮、磷施用水平下的大田实验为基础,研究了高光谱遥感在估测蓖麻初级生产力主要参数中的应用。结果表明,随着施肥水平的提高,蓖麻叶面积指数（LAI）和生物量增大,导致冠层光谱特征发生相应变化,近红外波段（700~900 nm）的反射率显著增大。350~900 nm波段特别是700~900 nm波段的蓖麻冠层光谱反射率值在花果盛期最大,种子成熟期次之,苗期最低,与蓖麻LAI变化一致,可以用来监测蓖麻的长势和营养状态。构建的高光谱植被指数NDVI、RVI与LAI和ABM回归模型确定系数均较高,分别达到了0.6115、0.6363、0.7102和0.6148,可以用来估测不同物候期蓖麻的叶面积指数和地上部分生物量。

不同萃取剂预测轻稀土元素生物可利用性的研究

王维生1,单孝全2

2009, 11(5):  119-124. 

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采用低分子量有机酸及其钠盐、CaCl2、NaNO3、DTPA和EDTA作为萃取剂,用一步提取法萃取植物根际湿土壤,测定了萃取液中轻稀土元素La、Ce、Pr和Nd的浓度。用一元回归分析法评价了使用不同萃取剂时轻稀土元素的生物可利用性。结果表明,玉米根细胞壁吸附和跨膜吸收的轻稀土元素都是植物可以吸收利用的,可以用根中总稀土元素来预测生物可利用性。对于预测玉米根和叶中轻稀土元素的生物可利用性,不同的萃取剂有不同的效果：低分子量有机酸及其钠盐以及DTPA萃取的轻稀土元素与玉米根中的相应元素有较好的相关关系（至少在0.10水平下显著相关）,可以较好地预测玉米对轻稀土元素的吸收,中性盐类萃取剂CaCl2和NaNO3萃取的轻稀土元素和玉米叶中的相应元素有较好的相关关系（至少在0.10水平下显著相关）,而EDTA萃取的轻稀土元素与玉米根或叶中的相应元素没有相关关系。

研究简报

基于酶催化沉积放大的检测芜菁花叶病毒的生物传感技术

蒋小平1,李明福2,陈洪俊2,吴会旺1,谭钟扬1,

2009, 11(5):  125-129. 

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提出了一种基于酶催化沉积放大检测芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus, TuMV)的生物传感技术。该方法先通过夹心免疫反应,将碱性磷酸酯酶标记的芜菁花叶病毒抗体固定到电极表面,然后通过碱性磷酸酯酶催化还原银离子在电极表面形成不溶性沉积物,从而放大电化学检测信号。考察了抗体的用量和沉积时间对免疫分析的影响,结果显示传感器信号响应与芜菁花叶病毒原液的浓度在10~1 000倍稀释范围内呈良好的线性关系,检出限达到500 000倍芜菁花叶病毒原液稀释浓度。

添加剂在四种灌木类饲用植物青贮中的应用

孙启忠1,玉柱2,樊丽娟3,赵淑芬4

2009, 11(5):  130-133. 

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以中间锦鸡儿、尖叶胡枝子、华北驼绒藜和山竹岩黄芪为材料,比较了青宝Ⅱ号(FS)、采禾和纤维素酶(CE)3种添加剂对青贮的影响。结果表明中间锦鸡儿、尖叶胡枝子和山竹岩黄芪经青贮后,品质得到明显改善,并能得到有效保存和利用,与对照相比,添加3种添加剂后粗蛋白、粗脂肪含量有所提高,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维明显下降,并具有较浓的醇香气味。纤维素酶改善青贮品质的效果较好。但华北驼绒藜青贮发酵品质较差,使用添加剂后也无明显改善作用。