中国农业科技导报

陆建中1,李思经2

2011, 13(4): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.01

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农业科研机构自主创新能力的强弱,直接关乎国家农业科技进步水平和现代农业发展的方式,而农业科研机构自主创新能力是一个由多种能力子系统组合而成的复杂系统。立足系统科学和管理科学理论,分析了农业科研机构自主创新能力系统,构建了自主创新能力评价指标体系和评价模型,为进一步开展评价研究和管理奠定理论和方法基础。

关于构建华南农业科技创新服务体系的实践及思考——以广东省农业科学院为例

苏柱华

2011, 13(4): 7-14. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.02

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从科技成果、农业育种研究、动植物重大有害生物防控技术研究、现代农业产业关键技术研究、农产品质量安全保障技术研究、农产品精深加工增值技术研究等方面深入分析了广东省农业科学院近年来在科技创新领域的成效,并从参与国家及省现代农业产业技术体系建设、推广良种良法、加强服务体系建设、完善科技信息网络、参与科技下乡服务工作、推进扶贫开发工作等方面突显了该院服务“三农”的成效。同时,从加快构建创新平台、推动科技项目申报和科技成果创新、建设核心科技创新团队、推进国际交流合作等方面探讨了广东省农科院的实践与体会。最后,从科学发展的角度,对广东省农科院今后农业科技创新工作的开展提出了几点建议思考。

我国油菜种业发展现状及对策建议

张芳1,2,程勇1,谷铁城2,殷艳1

2011, 13(4): 15-22. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.03

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油菜种业是食用油产业链上游关键链条,对食用油安全起到至关重要的作用。概述了我国油菜种业发展现状,分析了我国油菜种业目前存在跨国种业集团的严峻挑战、育繁推严重脱节、企业商业化育种落后、种子生产保障能力不强、种子生产基础设施设备薄弱等问题,并从政策、机制、投入等方面提出了相应对策建议,以期为油菜种子生产和推广奠定基础。

高等植物线粒体基因组研究进展

张晓,张锐,侯思宇,史计,郭三堆

2011, 13(4): 23-31. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.04

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高等植物线粒体基因组在目前已知生物中是最大、最复杂的, 阐述了高等植物线粒体基因组的最新研究进展。从全基因组的测序方法开始,重点介绍了高等植物线粒体基因组的组成和结构特点,特别是基因含量、内含子、基因间隔序列、RNA编辑、重复序列、叶绿体和细胞核与线粒体之间的DNA交换以及线粒体基因的遗传起源和进化等热点问题,以期为更好的了解核质互作、植物进化等科学问题奠定基础。

植物CBL/CIPK网络系统逆境应答研究进展

赵晋锋1,余爱丽2,王高鸿1,田岗1,王寒玉2,杜艳伟1,常海霞1

2011, 13(4): 32-38. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.05

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大多数信号转导过程都伴随着细胞内钙离子浓度变化,CBL/CIPK信号系统是近几年在高等植物中发现的一类依赖于钙离子的信号系统,包括感知钙离子浓度变化的CBL蛋白(calcineurin B-like proteins)和与之互作的CIPK蛋白(CBL-interacting protein kinase)。研究表明CBL/CIPK信号系统在植物对逆境应答过程中起重要作用。在介绍CBL和CIPK的结构和特征基础上对不同植物CBL/CIPK信号系统在逆境应答中的研究现状况进行了综述,以期为基因工程改良作物抗逆育种提供新的思路和种质资源。

农杆菌介导籼稻遗传转化研究的进展及策略

贾丽娥,张欣,吴传银,万建民

2011, 13(4): 39-45. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.06

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近年来,农杆菌介导法转化技术已广泛应用于粳稻遗传转化中。但是对籼稻遗传转化相对困难,由于水稻两个亚种遗传差异大,籼稻对转化反应的基因型依赖性强,愈伤组织诱导及分化率低。本文扼要回顾了农杆菌介导籼稻转化研究的历程,系统介绍了影响籼稻转化的主要因素,分析了农杆菌介导籼稻遗传转化研究中存在的问题,并提出了提高农杆菌介导籼稻遗转化效率的对策。高效籼稻转化体系的建立可以加速水稻转基因品种改良育种进程,推进水稻功能基因组研究的开展。

转基因玉米新种质创制若干技术环节的探讨

刘亚,赵久然

2011, 13(4): 46-52. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.07

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玉米是我国最重要的粮食作物之一,在我国国民经济中占有重要的地位。转基因技术为玉米新品种培育提供了新的手段。转基因玉米新种质创制及品种培育涉及回交转育、分子检测、目标性状鉴定筛选、转基因生物安全评价试验、转基因玉米新品种的审定等诸多环节,就以上环节进行了简要阐述与研讨,并展望了今后转基因玉米育种的前景。

EAR转录抑制子结构及功能的研究

张健飞,权瑞党,黄荣峰

2011, 13(4): 53-57. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.08

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EAR基序作为主动抑制子的抑制结构域存在于ERF,C2H2和AUX/IAA等转录因子家族成员。EAR基序具有非常保守的氨基酸序列,即L/FDLNL/F(x)P和LxLxL。含有EAR基序的转录因子通过负调控生长发育和非生物胁迫及生物胁迫应答相关基因的表达,从而使植物在不同环境下保持正常的生理状态。综述了EAR主动抑制子在进化上的意义、分类、作用机理以及相关基因的研究进展,并结合本实验室的研究对EAR抑制子的研究趋势及应用前景予以展望。

宏转录组学在微生物生态学研究中的应用

李晓晖,李鑫鑫,张维,燕永亮,陈明,陆伟

2011, 13(4): 58-65. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.09

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宏转录组学是一门在整体水平上研究某一特定环境、特定时期群体生物全基因组转录情况以及转录调控规律的学科。概述了新兴的宏转录组学在微生物生态学研究中的进展,并总结了其与微生物宏基因组学研究方法相比的优缺点。宏转录组学是一种新颖有效的方法,在微生物生态学,甚至在复杂微生物群落的生态学研究中都具有广阔的应用前景。

主要农作物转基因飘流频率和距离的数据调研与分析Ⅲ.小麦

王旭静1,徐惠君2,佘茂云2,贾士荣1,王志兴1

2011, 13(4): 66-71. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.10

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小麦是一种自花授粉作物,异交率较低。由于国际上尚无转基因小麦的大量应用,目前还缺乏转基因飘流研究的详尽数据。根据国际上以往用常规形态标记所获得的异交率数据,异交率小于或等于0.1%的阈值距离为小于30 m。

EIAV gp45和 HIV gp120基因在不同表达系统中表达效果比较

崔严方,孙佩龙,刘新奇

2011, 13(4): 72-78. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.11

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马传染性贫血病毒(EIAV)gp45基因编码跨膜蛋白TM,该蛋白在介导病毒与靶细胞之间的融膜过程中起关键作用。gpl20蛋白是人类免疫缺陷病毒(HIV)的外膜糖蛋白,是病毒的主要抗原。通过大肠杆菌原核表达系统和果蝇细胞真核表达系统分别表达gp45及gp120,并对其表达效果进行对比,结果表明: 在大肠杆菌表达系统中,gp45可成功表达,而gp120却不能表达。在真核表达系统中,gp120成功表达,而gp45却未能表达。通过对这两种系统表达情况效果的比较,发现gp45在原核系统中表达有利,而gp120在真核系统中表达有优势,表明这些基因的表达具有特异性,本研究指导我们根据特定的基因选用适当的表达系统,以便纯化所需的目的蛋白,同时也为深入研究HIV的包膜蛋白的生物学结构特性及推动相关疫苗的研究奠定基础。

机器视觉技术在烟草行业的应用状况

刘朝营1,许自成1,闫铁军2

2011, 13(4): 79-84. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.12

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机器视觉技术是一种基于计算机技术和图像处理技术的新型学科,近年来其研究与应用已扩展到农业领域并在许多方面取得了进展。概述了机器视觉技术在烟草农业（无损测量叶面积、测定鲜烟叶含水量、判定烟叶田间成熟度、烟叶烘烤与分级）和烟草工业（智能剔除烟草异物、片烟规格检测、烟制品包装和烟草工业机器人）中的应用,并讨了论该技术在应用中存在的有关问题。以期为加速我国现代烟草农业进程,提升烟草企业市场竞争力奠定基础。

我国发酵豆粕加工装备发展现状

高翔1,2,虞宗敢1,周荣1,2

2011, 13(4): 85-91. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.13

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目前我国发酵豆粕产业发展迅速,但由于缺乏资金和技术投入,相应的加工装备相对落后。详细介绍了我国发酵豆粕生产过程中的主要装备,涉及混合、发酵、干燥等工艺段,与国内外对比分析了加工装备的技术特点及其存在的问题,并简介了适于发酵豆粕生产的新型技术装备及其发展前景。通过总结我国发酵豆粕加工装备的发展状况,以期为其工业化生产的深入研究提供参考。

Cu2+、Cd2+胁迫对小麦幼根SOD活性及其基因表达的影响

李春喜,张志娟,张黛静,邵云,姜丽娜,李婷婷

2011, 13(4): 92-98. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.14

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采用水培试验探索不同浓度(0 mg/L、5 mg/L、30 mg/L和60 mg/L)Cu2+或Cd2+胁迫(24 h、48 h、72 h和96 h)后对小麦幼根超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,并通过实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative PCR, Real-time Q-PCR)检测Cu/ZnSOD基因表达。结果表明,Cu2+胁迫处理72 h后,各处理SOD活性均较对照极显著提高(P<0.01),且30 mg/L浓度下SOD酶活性最高,是对照的3.67倍;而Cd2+胁迫处理后,幼根SOD活性整体呈现“升-降-升”的趋势,胁迫前期酶活性的降低程度与Cd2+浓度成正比,至72 h酶活性最低。Cd2+胁迫条件下Cu/ZnSOD的表达量明显高于Cu2+胁迫。不同时间Cu2+胁迫下,Cu/ZnSOD基因表达均呈现5 mg/L浓度处理高于60 mg/L和30 mg/L,表明低浓度促进而高浓度抑制该基因表达;而对于Cd2+胁迫,Cu/ZnSOD基因随浓度的升高和时间的延长呈现明显下降趋势,至96 h最低。本实验结果表明,Cu2+、Cd2+胁迫处理后浓度对基因表达的影响较大。该结果为深入探讨重金属胁迫下小麦幼根中SOD特性的研究提供理论参考和技术支持。

玉米种子萌发初期生理特性的变化研究

马俊华1*,王自霞2*,刘建军1,梦俊文1,赵学梅2,周晓梅2

2011, 13(4): 99-103. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.15

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以玉米自交系478种子为材料,进行了种子萌发初期生理特性的变化研究。主要分析了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶（POD）、过氧化氢（CAT）、和抗坏血酸专一性过氧化物酶（APX）活性及SOD、POD、APX、淀粉酶（AMY）、酯酶（EST）和蛋白质谱带的动态变化。结果表明:玉米种子萌发初期,胚中SOD活性随萌发时间的延长而下降；POD、CAT、APX活性随萌发时间的延长逐渐升高。SOD、POD同工酶谱带的变化趋势与其酶活性的变化趋势基本一致；蛋白质含量的电泳图谱表现为,分子质量36.74 kDa和18.56 kDa的谱带随萌发时间延长着色逐渐加强,其他谱带着色渐弱。该研究为玉米种子贮存中活力的检测提供理论依据。

30个甜高粱品种茎秆糖产量与干物质生产特性相关研究

李娜娜1*,吴秋平2*,张晓冬1,董树亭2,刘鹏2,张吉旺2

2011, 13(4): 104-109. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.16

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甜高粱是一种主要的生物质能源作物,加强甜高粱品种改良与高产栽培对保障我国能源供应及能源安全具有重要意义。在充分发挥个体生产潜力条件下(大田种植密度15 000株/hm2),研究了国内外30个甜高粱品种茎秆糖含量与抽穗前和抽穗后干物质积累特性。结果表明,对成熟期糖产量起直接贡献作用的性状由大到小排序为:抽穗期干物重、抽穗期含糖量、抽穗后干物重所占比例和抽穗后含糖量。其中,抽穗期干物重对糖产量的直接通径系数与其简单相关系数接近,而抽穗期含糖量与此时期干物重呈极显著正相关,最终与糖产量密切相关。抽穗后含糖量由于与抽穗期干物重显著负相关,使其对成熟期糖产量的负间接效应大于自身正直接效应,表现与糖产量弱负相关;抽穗后干物重所占比例则总间接负效应远大于自身正直接效应,最终与糖产量呈极显著负相关。因此,提高茎秆含糖量基础上增加抽穗前干物质积累量,是甜高粱高糖产量品种选育的重要目标。

有机肥与化肥配施对烤烟品质及土壤的影响

王树会1,纳红艳2,陈发荣3,赵宪凤4

2011, 13(4): 110-114. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.17

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为了改善植烟土壤的理化性状,提高土壤质量,研究了在高肥力土壤上几种有机肥(秸秆、菜籽饼和猪粪)与化肥配施对烤烟品质及土壤的影响。结果表明:与单施化肥相比(对照),化肥+秸秆处理有利于烟株的生长发育和提高烟叶的产量产值和上等烟比例;而化肥+菜籽饼处理对烟株前期的生长表现不佳,尽管产量比单施化肥增加12%,但上等烟比例较低;化肥+猪粪处理处于两者之间。有机肥与化肥配施明显提高了烟叶中的总糖、还原糖、糖碱比、氮碱比以及钾含量,同时降低了烟叶中总氮、烟碱和氯离子含量,从而使烟叶中的化学成分得到协调和平衡。有机肥与化肥配施后增加了土壤中有机质、全氮、全磷、全钾和有效锌含量,在一定程度上改善了土壤的理化性状。

万寿菊杀菌素水乳剂抑菌作用的研究

王媛媛,王金胜

2011, 13(4): 115-119. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.18

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用万寿菊杀菌素水乳剂对11种病原微生物进行抑菌试验,结果表明:万寿菊杀菌素水乳剂对这些微生物的生长有明显的抑制作用,0.8 μg/mL的杀菌素可完全将丝核病菌抑制,对西瓜枯萎病菌及稻瘟病菌的抑制率可达到70%以上,对辣椒枯萎病菌的抑制作用较弱,只有35.57%。0.8 μg的药量对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌有明显的抑制作用,但是对大肠杆菌没有抑制作用。上述结果表明万寿菊杀菌素水乳剂具有开发为农用杀菌剂的潜力。

虾夷马粪海胆群体的遗传多样性及微卫星标记与生长性状的相关性分析

杨芸菲,常亚青,丁君

2011, 13(4): 120-128. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.19

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为了明确性腺性状和分子标记之间的关系,在海胆选育工作中提高性腺性状,利用微卫星标记对海胆各生长性状及性腺颜色进行相关分析。选用28个虾夷马粪海胆多态性微卫星分子标记对虾夷马粪海胆自交F1代家系群体的进行了检测分析,结果表明:共检测到80个等位基因,平均等位基因数为2.857 1个;平均有效等位基因数为0.827 0个; 观测杂合度平均值0.515 0,期望杂合度平均值为0.530 4;平均多态信息含量（PIC）为0.402 6,卡方检验显示其中有9个位点发生了偏离(P<0.01)。采用一般线性模型(GLM)进行连锁显著性检验,发现与壳高、体重和体积显著相关（P<0.05）的微卫星标记各1个,分别为TS131、TS38和TS105；与海胆颜色L*值（暗-亮）显著和极显著相关的微卫星标记分别为4个 (TS38、TS85、TS105、TS108)和1个(TS41)；与海胆颜色a*值（绿-红）显著和极显著相关的微卫星标记各1个(TS101 TS41)；与海胆颜色b*值（蓝-黄）显著相关的微卫星标记3个(TS41、TS114和TS128)；与海胆口器重显著和极显著相关的微卫星标记各1个(TS114和TS46)。该研究结果可以为虾夷马粪海胆的相关性状进一步QTL定位提供参考数据,并为虾夷马粪海胆的养殖和选育提供理论指导。

大肠杆菌表达抗脂多糖因子的发酵条件优化

姜珊1,2,刘梅1,王宝杰1,蒋克勇1,王雷1

2011, 13(4): 128-134. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2011.04.20

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抗脂多糖因子(anti-lipopolysaccharide factor, ALF)作为一种重要的抗菌肽,具有抗菌性强,抗菌谱广的特点。将中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)抗脂多糖因子基因ALF克隆至pET32a载体获得原核表达载体。为了提高ALF融合蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达量,保持抑菌活性,对已构建的重组大肠杆菌的发酵条件进行了优化,通过单因素分析的方法,考察了五种不同的培养基对表达量的影响,并在LB+M9培养基的基础上对培养基各组分进行了选择和优化,确定最佳培养基组分为:2.5 g/L蔗糖,10 g/L酵母膏,2.4 g/L(NH4)2SO4,12.8 g/L Na2HPO4,3 g/L KH2PO4,10.5 g/L NaCl,2 mmol/L MgSO4,0.1 mmol/L CaCl2溶液。分析了多种因素对表达量的影响,结果表明,培养基pH调至6.5,在菌体OD600达到0.8时加入诱导剂IPTG至终浓度为0.5 mmol/L,33℃继续诱导5 h,蛋白表达量最高。表达的融合蛋白可以抑制藤黄微球菌(Micrococcus luteus)在平板上的生长。

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