• 2018年第37卷第1期文章目次
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    • >蓝细菌的环境适应性分析专题
    • 鱼腥蓝细菌PCC 7120对Mn2+的吸附

      2018, 37(1):1-6.

      摘要 (1244) HTML (0) PDF 3.01 M (1677) 评论 (0) 收藏

      摘要:寻找新型生物吸附剂用于重金属污染环境的修复,本研究通过设置不同时间、质量浓度以及氮源缺乏等条件,检测了鱼腥蓝细菌PCC 7120对Mn2+的吸附情况。结果表明:在Mn2+质量浓度低于10 mg/L时,PCC 7120对Mn2+的去除率最高能达到80%,并且PCC 7120对Mn2+的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型和准二级吸附动力学方程。缺氮后,PCC 7120对Mn2+的耐受力降低且吸附能力大大减弱。

    • 氯霉素对集胞蓝细菌PCC 6803细胞中羧酶体数目及其相关蛋白丰度的影响

      2018, 37(1):7-11.

      摘要 (1247) HTML (0) PDF 4.24 M (2226) 评论 (0) 收藏

      摘要:羧酶体是由致密的外壳蛋白包裹着核酮糖1,5二磷酸羧化酶/氧化酶和碳酸苷酶形成的细胞内蛋白质小体,是蓝细菌二氧化碳固定的场所。为解析羧酶体在不同培养条件下的功能,本研究构建了原核表达载体pET28aCcmK2,并在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达带有组氨酸标签的CcmK2重组蛋白,制备了其多克隆抗体,探讨了不同质量浓度氯霉素对细胞内羧酶体数目和羧酶体相关蛋白丰度的影响。首先,确定了不同质量浓度的氯霉素对集胞蓝细菌PCC 6803生长的影响,发现5.0 μg/mL氯霉素能够完全抑制菌株的生长,但是可以维持菌株存活。随后,探讨了集胞蓝细菌在葡萄糖异养和光合自养转换过程中,氯霉素对细胞内羧酶体数目及羧酶体相关蛋白的影响。结果显示:氯霉素的加入抑制了细胞内羧酶体数目对环境碳源的响应;同时,Western blot检测发现5.0 μg/mL氯霉素能够抑制细胞内新的羧酶体外壳蛋白CcmK2的合成。这些结果表明,氯霉素可能通过抑制羧酶体外壳蛋白的合成来干扰细胞内羧酶体的形成,细胞内羧酶体对环境碳源的响应存在复杂的调控机制。

    • 集胞蓝细菌PCC 6803中CcmK2蛋白多克隆抗体的制备与检测

      2018, 37(1):12-16.

      摘要 (1111) HTML (0) PDF 1.84 M (2493) 评论 (0) 收藏

      摘要:CcmK2蛋白是集胞蓝细菌PCC 6803羧酶体外壳蛋白的主要组分,在羧酶体的组装与功能行使方面扮演重要角色。为解析其功能,本研究构建了原核表达载体pET28aCcmK2,并在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达带有6个组氨酸标签的CcmK2重组蛋白。通过金属亲和层析技术,将CcmK2重组蛋白纯化后免疫家兔,制备抗CcmK2多克隆抗体。基于Dot blot分析的结果显示:该多克隆抗体能够有效检测蓝细菌CcmK2蛋白;进一步的抗体特异性分析显示,CcmK2多克隆抗体与其他羧酶体外壳蛋白存在微弱的抗原抗体反应;最后,通过Western blot分析证实该多克隆抗体能够特异而灵敏地检测集胞蓝细菌PCC 6803中CcmK2的丰度。

    • 鱼腥蓝细菌PCC 7120中可控降解系统的构建

      2018, 37(1):17-23.

      摘要 (1183) HTML (0) PDF 8.20 M (1548) 评论 (0) 收藏

      摘要:鱼腥蓝细菌PCC 7120中已有较为成熟的诱导表达系统,但缺乏可控的蛋白降解系统。本研究基于Mesoplasma florum中的Lon蛋白酶(mfLon),在蓝细菌中建立可诱导的蛋白降解系统,并通过该系统对关键基因编码产物进行可控降解以研究其生理功能。结果发现降解系统并无预期作用,需进一步改进。

    • >作物遗传改良与栽培
    • 小麦颖果发育中筛分子和导管结构变化及酸性磷酸酶作用

      2018, 37(1):24-31.

      摘要 (1328) HTML (0) PDF 10.14 M (1933) 评论 (0) 收藏

      摘要:导管经历了完整的细胞程序性死亡过程(programmed cell death,PCD),形成运送水分的管状通道;而筛分子分化则经历了细胞程序性半死亡过程,形成运输有机养分的通道。为了进一步弄清二者在小麦(Triticumaestivum L.)颖果发育过程中超微结构上的变化,本研究利用生物电镜和酶的超微细胞化学定位技术比较了筛分子和导管分化过程中超微结构的变化,以及酸性磷酸酶(ACPase,acid phosphatase)活性的分布动态。结果表明:筛分子呈对称性半圆形分布于导管的两侧,且筛分子内细胞核的降解晚于导管,筛分子细胞质主要通过液泡膜内陷包裹细胞器,形成自噬体进行降解,最终仍保留了部分细胞器碎片,筛分子仍然存活;而在导管分化中,主要是液泡破裂后,胞内细胞质被完全降解,导管最终死亡,形成管状分子。ACPase作为液泡的标志性酶,在导管液泡膜破裂后,多定位于线粒体等发生降解的细胞器上。而在筛分子中,不仅在发生降解的线粒体等细胞器上检测到了ACPase活性,在成熟筛分子胞间连丝上也检测到了ACPase活性,表明ACPase不仅参与了小麦颖果筛分子和导管发育中PCD进程,可能还与细胞间物质运输有关。

    • >植物保护
    • 生物诱抗剂防治大白菜根肿病效果及对根际微生物群落影响

      2018, 37(1):32-37.

      摘要 (1154) HTML (0) PDF 1.55 M (2395) 评论 (0) 收藏

      摘要:为寻找防治大白菜根肿病的更好方法,利用枯草芽孢杆菌XF1和香菇菌丝体研发生物诱抗剂香菇菌丝体裂解液(EXF1)和EXF1丙酮抽提液,并在盆栽条件下测定其防治大白菜根肿病效果及对大白菜根际土微生物群落多样性及土壤微生物量的变化。结果发现:施用EXF1和EXF1丙酮抽提物对大白菜根肿病的防效分别达65.07%和42.20%。同时该生物诱抗剂增加了大白菜根际芽孢菌和根际真菌,但减少了放线菌总量,起到调控根际微生态环境、改变土壤微生物群落功能多样性、促进大白菜根生长的作用。Biolog生态板培养表面31个碳源中糖类和氨基酸的方差贡献率分别为35.0%和10.7%。表明施入生物诱抗剂EXF1和EXF1丙酮抽提物促进根生长的物质主要是糖类和氨基酸,从而起到调节抑制大白菜根肿病发生的作用。

    • 灰葡萄孢产孢相关基因BC1G_03293功能的初步研究

      2018, 37(1):38-45.

      摘要 (1055) HTML (0) PDF 2.95 M (1915) 评论 (0) 收藏

      摘要:据灰葡萄孢菌丝发育和菌核形成时期的RNAseq数据,挑选出在这2个时期表达量差异较大的基因BC1G_03293进行基因功能的研究。结果发现,BC1G_03293在菌核发育时期表达明显上调,表达量比菌丝生长时期上调了70倍以上。该基因编码的蛋白质含有229个氨基酸,N端包含信号肽,但不含有任何已知保守结构域。通过同源重组的方法得到了BC1G_03293的敲除转化子ΔBC1G_032932和ΔBC1G_032934,并运用农杆菌转化技术得到了互补转化子ΔBC1G_032932C2和ΔBC1G_032932C3。BC1G_03293基因敲除后生长、致病及菌核形成等表型无明显变化,但敲除转化子的分生孢子产量显著下降,仅为野生型菌株B05.10分生孢子产量的45%,并且BC1G_03293基因互补可使敲除转化子的产孢量得到明显恢复。结果说明BC1G_03293基因与灰葡萄孢的分生孢子形成相关。

    • 麦蛾气味受体OrCo基因的克隆及其表达模式分析

      2018, 37(1):46-51.

      摘要 (935) HTML (0) PDF 6.12 M (1695) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用RTPCR和RACE技术,克隆了麦蛾OrCo基因全长序列,并将该基因命名为ScerOrCo。序列分析结果显示,ScerOrCo全长为1 876 bp,开放阅读框长1 422 bp,编码473个氨基酸,序列中有7个跨膜区。ScerOrCo基因的氨基酸序列与粘虫Mythimna separate嗅觉受体的同源性高达87%。qRTPCR检测结果表明ScerOrCo只在麦蛾触角中特异性表达,且雌雄虫间表达量无显著差异。

    • 麦蛾茧蜂种蜂婚配条件对交配行为及子代性别分化的影响

      2018, 37(1):52-57.

      摘要 (885) HTML (0) PDF 944.58 K (2099) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高麦蛾茧蜂种群的室内扩繁效率,采用人为控制种蜂婚配条件,研究麦蛾茧蜂交配经历和种蜂性比对交配行为及子代性别分化的影响。结果表明:麦蛾茧蜂种蜂交配经历对雌雄交配行为具有显著影响。交配经历较少的雄蜂再行配对时,求偶次数和交配次数较多、求偶强度较强且单次交配时间较长。没有交配经历的雄蜂比有5~6次交配经历的雄蜂交配时间显著要长。麦蛾茧蜂雄蜂交配经历对子代雌雄性比具有一定影响,但对子代总蜂数量的影响不明显。较少交配经历的雄蜂与处女雌蜂交配繁育所获子代雌蜂数量较多,雌雄性比较高。室内人工繁殖时,适当提高麦蛾茧蜂种蜂中雄蜂的比例有助于提高子代雌蜂数,当种蜂性比为1雌3雄,益害比为2(雌蜂数)10时繁殖效率最佳。

    • >资源与环境
    • 腐植酸钾对小白菜产量、生理特性及养分利用效率的影响

      2018, 37(1):58-63.

      摘要 (1085) HTML (0) PDF 941.90 K (2365) 评论 (0) 收藏

      摘要:在盆栽条件下,以小白菜(Brassica chinensis)‘四月慢’为试验材料,通过设置不同水平(0、0.01%、0.1%、0.3%、0.5%)的腐植酸钾,研究其对小白菜产量、生理特性以及养分吸收利用效率等的影响。结果表明:施用腐植酸钾可显著改善小白菜产量,且腐植酸钾施用量为0.1%时产量最高,比对照提高37.1%;MDA含量和抗氧化酶活性发生改变。此外,施用腐植酸钾后小白菜N、P、K含量均增加,其中N、K上升显著。小白菜植株的N、P、K总积累量先上升后降低,均在腐植酸钾施用量为0.1%时总积累最大,分别提高56.4%、37.3%、50.7%。施用腐植酸钾后小白菜植株N、P的养分吸收效率(AE)、养分偏生产力(PFP)和养分干物质效率(DME)比对照显著增加,且腐植酸钾施用量为0.1%时增幅最大;N含量分别提高55.6%、42.2%和42.2%,P含量分别上升40.0%、40.0%和30.0%。K的AE、PFP和DME在0.01%和0.1%时高于对照,0.3%和0.5%时低于对照处理。

    • 粒径大小对含钾矿物钾素释放的影响

      2018, 37(1):64-68.

      摘要 (914) HTML (0) PDF 1.01 M (1860) 评论 (0) 收藏

      摘要:将含钾矿物(包括黑云母、白云母和正长石)研磨成粒径分别为251~840、151~250、74~150及<74 μm的颗粒,采用10 mmol/L酒石酸和10 mmol/L草酸连续振荡浸提的方法,研究粒径对含钾矿物钾素释放的影响。结果表明:与粒径为251~840 μm颗粒相比,粒径为151~250、74~150及<74 μm的黑云母经过酒石酸和草酸浸提后的钾素释放量分别增加-9%、34%、129%和-21%、20%、152%;白云母经过酒石酸和草酸浸提后的钾素释放量分别增加246%、495%、566%和288%、511%、610%;正长石经过酒石酸和草酸浸提后的钾素释放量分别增加32%、167%、417%和182%、675%、1 687%。白云母和正长石中钾素的释放量随粒径的减小显著增加,黑云母则随粒径的减小呈先减少后增加趋势。

    • 有机改性膨润土和凹凸棒石对氯磺隆吸附的影响

      2018, 37(1):69-74.

      摘要 (1126) HTML (0) PDF 1.02 M (1992) 评论 (0) 收藏

      摘要:以膨润土和凹凸棒石为原料,用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对膨润土和凹凸棒石进行改性,分别制备矿物阳离子交换量/十六烷基三甲基溴化铵(n/n)=1∶1和1∶0.5的有机改性矿物。采用室内批量法研究矿物及其改性产物对氯磺隆的吸附效果,探讨pH值和温度对供试矿物吸附氯磺隆的影响,并采用FTIR对矿物结构进行表征。结果表明:矿物改性后,有机改性矿物对氯磺隆的吸附能力较原矿物明显增强;1∶1型改性矿物的吸附能力大于1∶0.5型改性矿物;膨润土及其改性矿物对氯磺隆的吸附能力大于相应的凹凸棒石。供试样品吸附氯磺隆的量均随溶液的pH值升高而逐渐减小,随温度升高而增加。

    • >动物科学.动物医学
    • 短光照对绒山羊绒毛生长相关激素的影响

      2018, 37(1):75-81.

      摘要 (1464) HTML (0) PDF 957.24 K (2275) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究控制光周期对绒山羊绒毛生长相关激素的影响,从短光照试验和对照组绒山羊中选择2周岁6对双胞胎绒山羊母羊,采集血液样品利用酶联免疫法进行激素含量测定,利用SAS9.0软件进行显著性检验和相关性分析。结果发现:一天24 h当中,绒山羊进入棚圈后褪黑激素MLT(melatonin,mLT)和IGF1含量显著增加,PRL含量显著减少,EGF和GH含量在2组中差异不显著;一年当中,进入光控棚圈后6月份绒山羊血液中的MLT(P<0.05)、IGF1和EGF(P>0.05)含量均增加,PRL含量显著降低;9月份试验组绒山羊MLT、IGF1和GH含量高于对照组(P<0.05),PRL含量依然低于对照组(P>0.05)。在相关性分析中,试验组和对照组PRL与其他激素之间的相关系数为负数;与对照组相比短光照明显增加了MLT与PRL、EGF,PRL与IGF1、EGF、GH,IGF1与EGF、GH,EGF与GH之间的相互作用(P>0.05),减弱了MLT与IGF1、GH之间的相互作用。结果表明,短光照通过增强各激素间的协同或拮抗作用而提前诱发绒毛生长。

    • 不同年份青砖茶改善小鼠胃肠道功能的研究

      2018, 37(1):82-88.

      摘要 (1380) HTML (0) PDF 944.65 K (2689) 评论 (0) 收藏

      摘要:以昆明小鼠为对象,研究不同剂量、不同年份湖北青砖茶对小鼠胃排空、小肠推动和肠道菌群作用。理化检测发现,2010年青砖茶氨基酸、茶黄素、茶红素、茶褐素、咖啡碱、有机酸含量显著高于2016年与2006年,儿茶素总量与可溶性糖含量显著低于2016年与2006年。连续给予小鼠青砖茶不同剂量提取物15 d后,发现中剂量(1 667 mg/kg)改善小鼠肠胃功能的效果最佳,为最有效剂量。高剂量(3 334 mg/kg)减缓胃排空,低剂量(834 mg/kg)显著增加双歧杆菌数量,抑制肠球菌数量。另外,与正常组比较,3个年份湖北青砖茶均能有效促进胃排空和肠蠕动,并优化肠道菌群,2006年青砖茶的效果最为显著,主要表现为小肠推进率最高,肠杆菌、肠球菌数量最低,乳酸菌、双歧杆菌数量最高。

    • >食品与农业工程
    • 基于近红外光谱技术的茶鲜叶海拔高度判别模型建立

      2018, 37(1):89-94.

      摘要 (1015) HTML (0) PDF 1.58 M (1840) 评论 (0) 收藏

      摘要:以不同海拔高度的茶鲜叶为研究对象,扫描获取其近红外光谱(NIRS)并筛选特征光谱区间后,分别应用逐步多元线性回归法(SMLR)、主成分回归法(PCR)和联合区间偏最小二乘法(SiPLS)建立茶鲜叶海拔高度预测模型。结果表明,在5 542.41~6 888.48 cm-1区间内,对原始光谱进行一阶导数+3点Norris平滑预处理后,建立的SMLR模型预测集相关系数和预测均方差分别为0.800 5和0.486;在4 929.16~6 965.62 cm-1区间内,当主成分数为3时,对原始光谱进行一阶导数+3点Norris平滑预处理后,建立的PCR模型预测集相关系数和预测均方差分别为0.803 6和0.472;当将光谱划分为18个子区间、因子数为13时,选用\[5 8 11 17\]4个子区间建立的SiPLS模型预测集相关系数和预测均方差分别为0.944 3和0.295。经比较, SiPLS模型预测结果最佳。

    • 基于可见近红外光谱及增强回归树算法的鸡蛋种类鉴别

      2018, 37(1):95-100.

      摘要 (1284) HTML (0) PDF 1.26 M (2078) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用可见-近红外光谱技术,选取湖北地区同一品种不同饲养环境下的鸡蛋,提取鸡蛋的光谱透射率(500~900 nm),利用标准正态变量变换对光谱数据进行预处理,结合竞争性自适应重加权与主成分分析对光谱数据进行二次降维,并将提取的特征信息输入增强回归树算法,建立鸡蛋土洋种类鉴别模型,模型的训练集和测试集判别正确率分别为98.33%和97.00%。结果表明,应用基于可见近红外光谱及增强回归树方法,针对同一母鸡品种但不同饲料产出的土洋鸡蛋的种类鉴别是可行的。

    • 油菜直播机组自动对厢作业控制器设计与试验

      2018, 37(1):101-107.

      摘要 (1348) HTML (0) PDF 3.25 M (1730) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于视觉的油菜直播机组自动对厢作业控制,本研究提出了结合模糊控制和带死区的PD控制的组合控制器,其中模糊控制器作为对厢作业路径跟踪控制器,带死区的PD控制器作为直播机组转向控制器。根据直播机组运动模型和相机成像模型,分析了图像路径参数跟随直播机组运动的变化规律,并设计模糊控制器的控制规则。同时,在图像中将直播机组与目标厢沟相对位置没有偏差时的图像路径标定出来作为图像目标路径,据此以图像实时检测路径与图像目标路径的角度偏差和截距偏差设计为模糊控制器输入,前轮目标转角为模糊控制器输出。对直播机组前轮转向控制则设计了带死区的PD控制器,通过两者的有机结合实现了直播机组的自动对厢作业。田间试验结果表明:油菜直播机以0.5或0.8 m/s的速度行驶时,直线导航跟踪的横向偏差小于6 cm,以1.0 m/s的速度行驶时,横向偏差小于10 cm。

    • 草地切根施肥补播开沟装置的设计与试验

      2018, 37(1):108-114.

      摘要 (1658) HTML (0) PDF 5.09 M (2202) 评论 (0) 收藏

      摘要:为克服草地土壤坚实度高、残茬根系量大带来的开沟问题,在草地切根改良的基础上实现施肥补播,采用破土刀齿破茬种沟双圆盘开沟器开沟覆土肥沟双圆盘开沟器压土成沟并覆盖种沟的工艺构建种床与肥床,设计分层交错式覆土开沟装置,建立种沟与肥沟双圆盘开沟器需满足的参数关系。基于土壤扰动造成土壤坚实度下降理论,通过对比试验,确定种沟开沟器距切根沟缝的距离对土壤坚实度的影响,得到将种沟开沟器布置在距离切根沟20 mm 处,可使开沟器入土处的土壤坚实度下降62%。将分层交错式覆土开沟装置应用于9QFB2.4型破土切根施肥补播复式作业机,田间试验结果表明:该装置能够实现稳定开沟,形成深47.3 mm、宽29.1 mm的肥床与深44.7 mm、宽19.5 mm的种床,施肥和播种深度合格率分别达到80%和83%,且对土壤的扰动程度小于14%,有利于草场植被的保护。

    • >文献综述
    • 芥菜类蔬菜杂种优势利用的研究进展与展望

      2018, 37(1):115-120.

      摘要 (1611) HTML (0) PDF 931.04 K (3370) 评论 (0) 收藏

      摘要:芥菜起源于中国,属于十字花科芸薹属作物,现已成为我国南方重要特色蔬菜,主要包括叶用芥菜、茎用芥菜、根用芥菜以及薹用芥菜等,在全国各地均有栽培。由于芥菜是常自花授粉作物,花器官小,细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是芥菜杂种优势利用的重要途径。目前研究得比较多的芥菜细胞质雄性不育系有hau CMS、ogu CMS和oxa CMS等。本文主要综述了国内外学者对芥菜雄性不育与杂种优势利用的研究进展,并展望了芥菜杂种优势利用的方向和目标,为芥菜类蔬菜杂种优势利用提供理论基础和材料来源。

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