当期目录

2010年 第12卷 第6期    刊出日期：2010-12-15

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综述

智能农业：“十二五”期间我国农业科技进步前瞻

陈一飞

2010, 12(6):  1-4.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.01

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基于农业科技在我国农业专家系统、电脑农业、精准农业等方面的进步,重点讨论了如何在此基础上构建智能农业的问题。对我国农业科技的现状进行了概括总结,基于目前智能科技的进步和农业对现代高科技的迫切需求,以及如何真正降低人的参与、使整体经济效益最大化等,引入了大系统闭环控制理论,提出了要建立智能农业大系统的观点。并对智能农业的内涵、系统构建等进行了阐述,也给出了发展智能农业的预期效益。

现代信息技术在我国农产品质量安全监管中的应用

章力建1,王文生2,胡育骄2

2010, 12(6):  5-9.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.02

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介绍了我国农产品质量安全信息化的内涵,论述了目前我国农产品质量安全监管体系建设尚存的问题。探讨了基于3G等新一代信息技术在我国农产品质量安全信息化体系建设中的作用,包括全国农产品质量安全监测信息系统、全国农产品质量追溯信息化系统和全国农产品质量安全突发事件管理信息化系统。并提出了对我国农产品质量安全监管信息化体系建设的建议。

植物激素信号传导途径研究进展

温小杰,张学勇,郝晨阳,蒲文,刘旭

2010, 12(6):  10-17.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.03

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植物激素是植物体内合成的微量有机物质,在植物生长发育的各个阶段以及生物和非生物胁迫适应性中都发挥着重要作用。综述了生长素、赤霉素、脱落酸、茉莉酸和乙烯五种激素信号传导途径及其在植物生长发育中的相互作用等方面取得的最新研究进展,以期为激素的理论和应用研究提供参考。

植物多基因转化研究进展

别晓敏,佘茂云,杜丽璞,林志珊,殷桂香,徐惠君,叶兴国

2010, 12(6):  18-23.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.04

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随着植物基因工程和分子生物学研究的深入,植物遗传改良手段不断创新。在植物转基因方面,单个目的基因的转化已经不足以满足植物改良的需要,尤其是对一些代谢途径或数量性状的遗传修饰,多基因转化研究应运而生,并迅速发展。以烟草、水稻、玉米 等几种高等植物为例,概述了利用农杆菌介导法和基因枪介导法开展多基因转化的进展,以及存在的问题,展望了今后的发展方向,可为小麦等主要农作物多基因转化提供参考,促进转基因作物新品种培育。

转基因作物对于土壤微生物的影响

李鑫鑫1,李晓晖1,李亮1,平淑珍1,陈明1,张维1,燕永亮1,赵新宇2,陆伟1

2010, 12(6):  24-27.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.05

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世界大环境下，随着转基因技术在农业上的不断发展，转基因作物的推广和应用取得了很大的进展，其风险评估也受到高度重视。转基因作物对土壤微生物的影响被认为是转基因作物对环境影响领域中不可缺少的一个方面，被纳入风险评估的范围。本文将以近十年国内外已经发表相关研究为理论依据，概述了转基因作物对于土壤微生物的影响，为系统评价转基因作物释放对于土壤微生物影响研究提供相关信息。

烟草突变体库的创建策略及其应用

刘晓蓓1,吴赓1,张芊2,刘贯山3,路铁刚2,王元英3

2010, 12(6):  28-35.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.06

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烟草(Nicotiana tabacum)是重要的经济作物及研究植物生命活动的模式植物。目前烟草突变体已广泛应用于烟草功能基因组研究及遗传育种,大规模高效烟草突变体库的创建将进一步推动烟草功能基因组研究,加快新品种的培育。综述了化学诱变、电离辐射和插入标签法在烟草突变体库创建中的应用;此外,针对烟草基因组的特点,结合近年来一些植物功能基因组研究的新技术、新方法,提出了烟草突变体库创建的新策略,即基于Gateway技术的烟草全基因组过量表达策略和基于RMHR技术的烟草EST-RNA干涉策略,并就如何应用这些突变体库进行烟草功能基因组研究进行了探讨。

真菌无毒基因克隆与抗性蛋白互作研究

张洁琼1,王劲2,左开井1

2010, 12(6):  36-42.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.07

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无毒基因（avirulence genes, Avr）是病原物遗传因子,能诱发寄主植物产生抗病性。真菌Avr基因的克隆、编码产物结构和功能分析,以及与寄主抗性蛋白的互作机制等方面的研究对于深入了解植物的抗真菌病害分子机理具有重要意义。其编码AVR蛋白（又可以称为效应子,effector）通常富含半胱氨酸,效应子通过吸器或侵入丝被分泌到寄主细胞内促发抗性反应。在抗性反应过程中,效应子能直接或间接地被植物细胞相应的抗性蛋白识别,这种识别机制与效应子和抗性蛋白的区段相关。以几个真菌病害为例,综述了近年来有关无毒基因克隆、表达、以及与抗性蛋白的互作机制等方面的主要研究进展,以期为相关研究的深入提供参考。

Norovirus分子生物学特征及其亚基疫苗研究进展

宋维,彭会珍,赵凌侠

2010, 12(6):  43-48.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.08

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诺如病毒(norovirus, NV)是导致人类非细菌性急性胃、肠炎的主要病原,该病毒可以感染各年龄段人群,全年均可爆发,特别是婴幼儿、老年人和免疫系统缺陷病人属于易感人群。目前临床防治或控制norovirus疫情爆发的重要手段之一是使用疫苗。基于此,对norovirus发现、流行病学特征、分子生物学特征和norovirus疫苗的研究进展加以综述。同时,在比较norovirus的病毒类似颗粒(virus-like particles, VLPs)和P粒子(P particles)与人组织血型抗原亲合能力的基础上,对利用植物系统特别是番茄果实生产适于口服norovirus的P粒子作为亚基疫苗优势和存在难点以及本实验室的研究进展进行了讨论,以期为利用植物系统表达口服疫苗研究提供一些借鉴。

益生菌的分类、生理功能与有效性评价研究进展

李军训1,罗学刚1,高洁2,郝冉1,张同存3,4

2010, 12(6):  49-55.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.09

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益生菌是对宿主健康有益的活的微生物,大量研究结果表明益生菌在消化道、免疫和心血管系统等诸多健康方面发挥了作用。综述了益生菌的分类与生物学特性,以及益生菌调节血脂、降血压、降血糖、抗过敏和调节免疫功能的研究进展,并对其黏附或定植评价、活性保护技术及代表性商业产品进行了介绍,以期为开展益生菌相关研究开发工作提供一定的帮助。

土壤质量评价方法的应用与进展

岳西杰,葛玺祖,王旭东

2010, 12(6):  56-61.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.10

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土壤质量评价是目前土壤科学的研究热点。数学方法的引入,使土壤质量评价更加客观、准确。介绍和评价了当前常用的几种定量评价的数学模型方法。层次分析模型能很好地将定性评价与定量评价结合在一起,具有较强的逻辑性、系统性。人工神经网络模型则把土壤质量和评价指标之间的非线性关系转化为神经网络模式,有很强的自组织、自调节能力。集对分析模型则将土壤质量评价指标和该项指标质量标准分别视为两个集合,构成一个集对,以它们之间的联系度确定评价指标所处的不同等级。模糊数学模型则综合考虑了土壤质量状况的渐变性和模糊性,使评价结果更符合实际。地理信息系统（global information system,GIS）的引入并结合其他方法,使土壤质量的动态评价与管理成为了可能。

我国农林植物新品种保护现状与展望

王立平1,刘平1,吕波1,张新明1,周建仁2

2010, 12(6):  62-67.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.11

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从品种权法律法规建立、新品种保护体系的构建、保护名录的扩大和测试指南的研制等方面总结我国农林植物新品种保护的进展,得出品种保护意识淡薄、申请数量和种属分布不均衡,以及假冒侵权严重且维权困难等方面问题突出的结论,提出我国植物新品种保护事业应适应国际趋势,加强立法、行政保护与司法保护的有效统一协调,适时加入UPOV公约(1991年文本)。

863课题进展

马铃薯块茎低温反应抑制差减文库的构建及鉴定

陈霞,宋波涛,杨建文,谢从华,柳俊

2010, 12(6):  68-74.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.12

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本研究以4℃(Tester)和20℃(Driver)处理的马铃薯野生种Solanum berthaultii的无性系CW2-1块茎为材料,构建马铃薯块茎低温反应抑制差减文库以进一步筛选差异表达基因。通过PCR鉴定后,获得了含有2 112个阳性克隆的差减杂交文库。采用反向Northern方法对差减文库进行筛选鉴定,得到274个含有显著表达差异基因（P/N>3）的阳性克隆。从274个克隆中挑选了53个克隆进行测序和同源比对分析,合并后获得29个代表不同基因的非重复序列片段,表明文库具有较高质量。并随机选取了其中4个EST进行基因表达分析,结果显示,在耐低温糖化的S. berthaultii块茎中,4℃下贮藏的块茎基因表达强度高于20℃贮藏的块茎；同在4℃贮藏条件下,S. berthaultii和易低温糖化栽培种E1的块茎中基因的表达量亦存在差异,证明所构建的差减文库富集了马铃薯块茎对低温响应的基因。

ABA、MeJA和SA诱导下的荠菜CBF途径冷响应相关基因表达调控研究

周明琦,吴丽华,沈忱,林娟

2010, 12(6):  75-80.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.13

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植物在长期进化过程中对低温形成了一系列的适应能力和抵抗能力；CBF(CRT binding factor)途径是植物冷响应机制中重要的组成部分,该途径中一系列相关基因的级联调控网络与许多植物信号分子关系密切。为了阐明植物信号分子对荠菜CBF途径的调控模式,选用十字花科植物荠菜（Capsella bursa-pastoris）为材料,采用RT-PCR方法,研究了常温条件下三种信号分子（ABA、MeJA、SA）对荠菜CBF途径抗冷相关基因CbICE53、CbCBF、CbCOR15a、CbCOR15b、CbCAX51、CbRCI35的表达调控作用,结果显示各种基因在三种信号分子的诱导下其表达谱呈现不同的特点,这一结果对进一步阐明植物信号分子在CBF途径调控网络中的作用具有重要意义。

不同反应条件对酶改性胡萝卜纤维的影响

刘欢1,张晓明2,王新伟1,马中苏1

2010, 12(6):  81-85.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.14

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以胡萝卜渣中提取的胡萝卜纤维(carrot fiber, CF)为原材料进行酶改性,研究纤维素酶浓度和反应时间对CF的平均长度、平均宽度、长宽比、还原糖浓度和可及度的影响,以及纤维素酶改性前后CF平均长度和平均宽度的分布情况。结果表明,随着纤维素酶浓度和反应时间的增加,CF的平均长度、平均宽度和长宽比减小；还原糖浓度和可及度增加。从节约纤维酶用量和时间的角度考虑,当纤维素酶浓度为0.4 mg/mL和反应时间为2 h时,平均长度、平均宽度、长宽比、还原糖浓度、可及度最佳。

脱硫石膏改良碱化土壤对土壤重金属环境的影响

李彦1,张峰举2,王淑娟1,罗成科2,赵博1,禚玉群1,陈昌和1

2010, 12(6):  86-89.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.15

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脱硫石膏中的主要成分硫酸钙能与碱性土壤中的交换性Na+进行反应以改良碱性土壤。采集了10个燃煤火力发电厂的脱硫石膏样品进行测试分析,结果表明不同电厂脱硫石膏的硫酸钙含量和砷、汞、铅、铬、镉重金属元素含量存在差异,其硫酸钙含量在51.8~89%之间,重金属含量基本低于适用于耕地的国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)。利用这些脱硫石膏改良碱化土壤并种植油葵,连续五年监测土壤中的重金属含量,结果表明利用脱硫石膏改良碱化土壤不影响重金属的含量,为今后脱硫石膏改良盐碱地的大面积示范推广提供了安全可靠的依据。

研究报告

水稻温敏核不育系湘陵628S的选育

符辰建,秦鹏,胡小淳,宋永帮,孙振彪,杨远柱

2010, 12(6):  90-97.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.16

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湘陵628S是通过体细胞无性系变异技术获得的株1S矮秆突变体SV14S与抗稻瘟病优质父本品种ZR02杂交选育而成的水稻温敏核不育系,具有育性转换起点温度低于23℃、育性稳定、可繁性和异交性好、亲和性较广、配合力强、稻米品质优、植株矮壮和抗倒力强等突出优点。自2008年湘陵628S审定以来,所配组合有3个通过国家审定、6个通过省级审定,展现出广阔的应用前景。

新疆小麦地方品种遗传多样性的SSR分析

王宏飞1,李宏琪2,丛花1,章艳凤1,肖菁1,宋羽1,严勇亮1

2010, 12(6):  98-104.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.17

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为了评价新疆小麦地方品种的遗传多样性,利用42对SSR引物对75份新疆小麦地方品种进行遗传多样性分析。结果表明：在75份地方品种中42个SSR位点共检测到317个等位变异,等位变异变化范围为2~15个,平均7.55个;多态性信息指数(PIC值)变化范围为0.169~0.905,平均0.696。基因组的平均等位变异是D＞B＞A,遗传多样性指数为B＞D＞A。聚类分析表明75份供试新疆小麦材料可划分为3大类8亚类,聚类结果与材料的生态型密切相关,冬小麦地方品种和春小麦地方品种分别归属不同的类或亚类,春小麦地方品种的遗传多样性高于冬小麦地方品种,同时也反映了一定的地域特性。总之,新疆小麦地方品种具有丰富的遗传多样性,可用以拓宽育成品种的遗传基础。

玉米转ABP9基因植株的获得

高建强,赵芳,邹维华,梁华,赵军

2010, 12(6):  105-108.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.18

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ABP9参与ABA信号传导及ROS代谢调节,增强植物抵抗非生物逆境胁迫的能力,因此该基因在作物抗逆性改良上有潜在应用价值。为了获得转ABP9基因的玉米植株,向玉米抗逆育种提供新材料,构建了由组成型启动子Ubi驱动抗逆转录因子ABP9基因的植物表达载体,并通过农杆菌介导对玉米自交系齐319进行了遗传转化。经草铵膦抗性筛选和用两对不同的基因特异引物进行PCR扩增检测,证明已将ABP9基因导入玉米齐319基因组中,获得转基因植株。

转基因香石竹Moonlite品系特异性定性PCR检测方法的建立

李鹏*,潘爱虎*,贾军伟,蒋玲曦,白蓝,唐雪明

2010, 12(6):  109-113.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.19

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以转基因香石竹品种Moonlite(月之伊人)为研究对象,通过TAIL-PCR方法,获得外源基因插入位点的左侧旁邻序列。根据旁邻序列设计引物,建立品系特异性定性PCR方法,其扩增片段覆盖了转化载体及香石竹基因组临界序列。本方法特异性好、灵敏度高,可快速、准确、高效地检测转基因香石竹Moonlite品种。

脂环酸芽孢杆菌Alicyclobacillus sp. A15木聚糖酶基因xynA15的克隆表达及性质研究

王建设1,2,柏映国2,尹俊1,姚斌2

2010, 12(6):  114-119.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.20

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从云南保山市的一眼温泉中分离到一株嗜热嗜酸菌,脂环酸芽孢杆菌Alicyclobacillus sp.A15。通过同源克隆和TAIL-PCR方法,从该菌株中克隆得到一个木聚糖酶基因,xynA15,全长990 bp,编码329个氨基酸和一个终止密码子。将xynA15基因克隆到原核表达载体pET-22b(＋)上,并转化至BL21(DE3),经过IPTG诱导,其表达产物具有木聚糖酶的活性。对其酶学性质研究发现,XynA15的最适温度为50℃,最适pH值为70,不仅在较广的温度范围（35℃~60℃）内具有较高的酶活,而且在50℃具有较好的热稳定性。

腐殖酸对植烟土壤理化性状影响的研究

叶协锋1,凌爱芬2,刘清华3,郝伟宏4,李彦涛4,薛庆梅3,刘国顺1

2010, 12(6):  120-125.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.21

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2006-2007年在河南郏县进行田间试验,研究腐殖酸对植烟土壤物理和化学性状的影响。结果表明,施用腐殖酸可增强土壤的保水能力,尤其是增加旺长期以后的土壤含水量;降低土壤容重、提高土壤孔隙度。施用腐殖酸能提高当季土壤中碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量,但各处理碱解氮、有机质含量与对照并未达到显著水平。与单施化肥的处理相比,施用腐殖酸的处理能提高整个烟株生育期中土壤氮素的有效性;土壤中的速效磷含量高于对照,特别是团棵期土壤中的速效磷含量要比对照高5~20 mg/kg。施用腐殖酸后在烟株生长后期土壤仍然保持了较高的速效钾含量。以处理T2(750 kg/hm2)效果最好。

基于云计算的数字图书馆平台架构设计

裴红罗1,王运圣2,江洪涛1,程彬彬1,姚利根1

2010, 12(6):  126-129.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.22

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数字图书馆是随着图书情报学、网络技术、存储技术、多媒体处理技术和数据挖掘技术等发展而出现的产物,云计算的出现和发展将给数字图书馆的功能和应用服务带来很大的变革。在分析数字图书馆平台所需要解决问题的基础上,给出了基于云计算的数字图书馆平台目标系统模型,较为详细地介绍了三层结构（模型数据层、控制算法层和表现应用层）的数字图书馆平台框架设计。

中国农村公共投资的准商业供给模式评价——以电力电话投资为例

续竞秦1,2,罗仁福1,张林秀1,罗斯高3

2010, 12(6):  130-141.  DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2010.06.23

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利用来自全国6个省2 459个村的代表性的公共投资调查数据,对中国村级电力电话投资的准商业模式进行了评价研究。实证分析表明,作为利润最大化的单位,准商业企业对农村进行投资的策略,与政府实施农村公共投资(如道路等)的有所不同。如果没有政府管制,准商业化经营的电力电话公司在贫困的和地处山区的村庄的投资要少于在富裕的或平原地区的村庄。研究也发现,村庄拥有的关系网对村庄能获得的政府投资具有显著的正效应,但是对准商业模式供给的电力电话投资并不具有显著的效应。文章的结论主要是,在进行适当政府管制的前提下,准商业企业可以纠正自己的行为,从而在农村公共投资中采取更加减贫的策略。若此,准商业供给模式将可以在未来的中国农村公共投资中发挥更加重要的作用。