河南省農(nóng)戶小麥存售糧行為調(diào)查分析及轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥的獲得與紋枯病抗性鑒定

河南省農(nóng)戶小麥存售糧行為調(diào)查分析 摘要：本文利用20XX年河南省農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)來分析農(nóng)戶小麥存售糧行為。研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)戶小麥存售比率下降，小麥消費(fèi)市場化程度提高，自給自足的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正向以市場化為表征的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方向快速演化。影響農(nóng)戶小麥存售行為的因素有農(nóng)戶家庭人口規(guī)模、人均非農(nóng)收入和戶主年齡。人口規(guī)模大的家庭，存多售少。人均非農(nóng)收入高的農(nóng)戶存麥低于人均非農(nóng)收入低的農(nóng)戶。年輕的新型農(nóng)民存糧顯著低于年齡大的傳統(tǒng)農(nóng)民。綜合這些觀察，可以預(yù)測未來中國糧食市場規(guī)模會大幅度提高，這需要調(diào)整國家糧食儲備、市場流通、糧食貿(mào)易等相關(guān)政策，以適應(yīng)糧食快速市場化的新形勢。關(guān)鍵詞小麥河南存售糧行為糧食安全新型農(nóng)民(一)研究背景傳統(tǒng)小農(nóng)耕作以滿足自家消費(fèi)為目的，糧食等農(nóng)產(chǎn)品市場化程度低，存售比率高。隨著上世紀(jì)80年代農(nóng)業(yè)改革的逐步推進(jìn)，在中國糧食產(chǎn)量逐年增加的同時，非農(nóng)收入在農(nóng)戶家庭收入中所占比重不斷提高，大量農(nóng)村勞動力流向城市，原來許多種糧農(nóng)戶糧食消費(fèi)也越來越多地需要通過市場購買，這勢必影響到中國糧食市場規(guī)模和結(jié)構(gòu)。近年來，國際糧食市場深度動蕩，國內(nèi)CPI居高不下，就需要更加充分調(diào)查研究農(nóng)戶的存售糧行為，為國家制定糧食政策提供重要參考。柯炳生（1997）較早關(guān)注了中國農(nóng)戶糧食儲備的影響因素及其對市場的影響，認(rèn)為農(nóng)戶儲糧的基本動機(jī)是出于糧食安全考慮。糧食政策、市場風(fēng)險和不穩(wěn)定的氣候條件使農(nóng)戶采取措施儲糧，農(nóng)戶儲備糧水平變動只有20%-30%與市場價格變動相關(guān)。Park(1999)認(rèn)為在市場缺乏效率和市場不完全的情況下，交易成本最小和消費(fèi)安全是農(nóng)戶糧食儲備的決定因素。萬廣華等（2007）利用中國1992～2002年間27個?。ㄊ?、自治區(qū)）的面板數(shù)據(jù)檢驗(yàn)了農(nóng)戶價格投機(jī)、交易成本和消費(fèi)安全三個方面對農(nóng)戶糧食儲備量的影響，發(fā)現(xiàn)影響農(nóng)戶糧食儲備行為的因素包括價格和消費(fèi)安全考慮而不是交易成本。史清華和徐翠萍（2009）通過對長三角15個村1000個農(nóng)戶的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，過去20年里農(nóng)戶糧食儲備出現(xiàn)了明顯的倒∪型特征，農(nóng)戶年儲糧只有3個月的消費(fèi)量，農(nóng)戶的糧食需求對市場的依賴程度越來越高。已有研究為分析農(nóng)戶糧食存售行為提供了重要參考，但還不足以認(rèn)識當(dāng)前我國農(nóng)戶糧食生產(chǎn)和消費(fèi)行為出現(xiàn)的新情況、新特征。本文利用我國農(nóng)業(yè)第一大省河南省2011年5個小麥主產(chǎn)縣農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)，應(yīng)用Probit和Logit模型解釋農(nóng)戶小麥消費(fèi)市場化的原因，并用線性模型估計(jì)了小麥存售比率和存量的影響因子的彈性。發(fā)現(xiàn)家庭人口規(guī)模大的農(nóng)戶存售糧比高、人均非農(nóng)收入高的和戶主年齡小的農(nóng)戶存糧少，糧食價格不是決定農(nóng)戶存糧規(guī)模的根本原因，而年齡是影響農(nóng)戶存售糧比率最為主要的因素。（二）理論和樣本點(diǎn)分布1.農(nóng)戶存售糧行為的理論分析市場交易者的商品儲備行為常用價格套利理論來解釋，通俗來說就是市場交易者低進(jìn)高拋。如果市場交易者選擇在某一時期增加或減少商品儲備，影響其行為的方程為：………(1)式中，Pt為t期價格，C為商品存儲邊際成本，E（Pt+1）是商品預(yù)期價格，r為市場利率。根據(jù)Nerlove（1958）的適應(yīng)性預(yù)期理論，價格形成表現(xiàn)為一個適應(yīng)性預(yù)期過程，可表達(dá)為：……………(2)其中，Pt表示t期商品價格，表示滯后期的價差，r是對過去價格變動的一個調(diào)整系數(shù)。但Renkow(1990)發(fā)現(xiàn)經(jīng)典的商品儲備套利模型不適合半自給農(nóng)戶的糧食儲備行為。如果將農(nóng)戶糧食消費(fèi)完全通過市場購買看作自給自足的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向以市場化為特征的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)完全轉(zhuǎn)型，而部分糧食消費(fèi)通過市場購買視為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的過渡。將完全依賴于市場的糧食消費(fèi)的農(nóng)戶定義為1，部分依賴于市場的農(nóng)戶定義為0，可用Probit或Logit兩種離散因變量模型來估計(jì)一個農(nóng)戶糧食消費(fèi)從半自給自足向完全市場化變動的影響因素和概率。Probit模型的數(shù)學(xué)式表示為：…….(3)其中，為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)，β為待估計(jì)參數(shù)，X為影響農(nóng)戶糧食消費(fèi)是否完全市場化的向量指標(biāo)，包括：1）農(nóng)戶家庭常住人口；2）農(nóng)戶戶主和其他家庭成員的年齡；3）家庭常住人口在家的居住時間；4）小麥?zhǔn)袌鰞r格；5）農(nóng)戶人均非農(nóng)收入；6）是否村干部和縣級區(qū)域虛變量。借鑒已有的研究，定義農(nóng)戶小麥存售行為方程：…..(4)其中：St表示t時期農(nóng)戶小麥存量，TPt為農(nóng)戶當(dāng)年小麥產(chǎn)量；Pt為當(dāng)期價格，X3為農(nóng)戶特征向量，X4是人均非農(nóng)收入；D是否村干部和縣級區(qū)域虛變量，是隨機(jī)擾動項(xiàng)，a為截距項(xiàng)，b為待估參數(shù)。2.樣本點(diǎn)分布河南省是我國糧食產(chǎn)量第一大省。2009年，全國小麥產(chǎn)量1.15億噸，河南省小麥產(chǎn)量達(dá)到了3156萬噸，占了全國的26.5%，調(diào)查分析河南省農(nóng)戶小麥存售行為具有代表性。課題組在2011年7月20-30號選取河南省鄭州市的中牟縣和新鄭市、焦作市的修武縣和沁陽市、新鄉(xiāng)市的延津縣等5個小麥主產(chǎn)縣，分別代表豫東中筋、強(qiáng)筋白麥種植區(qū)、豫西北強(qiáng)筋白麥種植區(qū)和豫東北強(qiáng)筋、中筋白麥種植區(qū)。每個縣選取7個村，每個村隨機(jī)選取10戶，共計(jì)35個村，350戶農(nóng)戶，以農(nóng)戶和村級問卷的方式實(shí)地調(diào)查。受各種因素制約，實(shí)際得到的有效問卷336份。表2-1樣本點(diǎn)分布情況鄭州市焦作市新鄉(xiāng)市中牟縣新鄭市修武泌陽延津村名戶數(shù)村名戶數(shù)村名戶數(shù)村名戶數(shù)村名戶數(shù)坡劉村10敬樓9小營村9西向二街9梁僧固10馮莊村9北靳樓10楊樓村10大金陵9位莊10皛店村10東郭寺10西黃村10皮莊10青莊8丁莊村9岳莊9王村9小金陵10王潭村10賀兵馬村10姚張村9郇封村10廖屯10軍寨村9蘆家村10沂水10小文案10屯頭10李僧固10三王村8史莊10馬莊9袁屯9李莊9資源來源：作者整理（三）數(shù)據(jù)分析336份有效樣本中，36戶家庭沒有種植小麥，61戶在小麥?zhǔn)崭钔旰蟛坏?0天內(nèi)將小麥全部出售，216戶在小麥?zhǔn)崭钔旰箐N售一部分，然后留存一部分滿足自家消費(fèi)，23戶沒出售小麥。也就是說，調(diào)查農(nóng)戶中有97戶小麥消費(fèi)全部通過市場購買，占總戶數(shù)的30%。特別是鄭州市的中牟縣，大蒜等經(jīng)濟(jì)作物占農(nóng)戶農(nóng)作物播種面積比例大，農(nóng)戶主食消費(fèi)對市場的依賴度更高，幾乎一半的農(nóng)戶需要全部從市場購買面粉、饅頭、面條、油條、燒餅、餃子、面包等當(dāng)?shù)厝肆?xí)慣消費(fèi)的主食。在其它小麥主產(chǎn)縣，小麥生產(chǎn)消費(fèi)完全市場化的農(nóng)戶也占了一定比例。表3-2農(nóng)戶小麥存售情況樣本縣沒種小麥?zhǔn)崭钔旰笠淮涡允弁晔崭钔旰箐N售一部分收割完后不出售總戶數(shù)中牟縣246241266新鄭市21253370修武31843367泌陽7849367延津01747266合計(jì)366121623336資料來源：作者調(diào)查理論上說，如果家庭人口在家居住時間越長，主食消費(fèi)量越大，農(nóng)戶小麥主食消費(fèi)完全市場化的概率變小。經(jīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，這個變量與農(nóng)戶人均非農(nóng)收入高度負(fù)相關(guān)。原因可能是農(nóng)戶家庭人口在家居住時間越長，外出非農(nóng)就業(yè)時間就越短，農(nóng)戶的非農(nóng)收入隨之顯著下降。根據(jù)AIC和SIC準(zhǔn)則，在參數(shù)估計(jì)時將這個變量去除掉?？h域虛變量中牟縣樣本定義為0，其他縣的定義為1，表示氣候、消費(fèi)習(xí)慣、基礎(chǔ)設(shè)施等區(qū)域性差異。表3-3農(nóng)戶小麥消費(fèi)市場化的Probit和Logit模型估計(jì)結(jié)果解釋變量Probit模型彈性值Logit模型彈性值家庭人口數(shù)（人）-.1589*-0.249-.2679*-0.234小麥單價（元/斤）0.38540.1270.66560.122人均非農(nóng)收入（元）.000034*0.066.00006*0.065戶主年齡（歲）-.0258*-0.469-.0432*-0.438是否村組干部（是=1）.4758*0.0410.8123*0.039戶主受教育年限（年）-0.0194-0.054-0.0384-0.060縣域虛變量(新鄭)-0.0601-0.005-0.1031-0.005縣域虛變量（修武）0.43810.0330.73700.031縣域虛變量（泌陽）-0.2494-0.017-0.47860.019縣域虛變量（延津）0.49650.0390.84130.037常數(shù)項(xiàng)0.56160.9620LRchi2(10)30.8630.36Prob>chi20.00060.0007注:*、**、***分別表示在5%、1%和0.1%置信度下顯著估計(jì)結(jié)果正如所預(yù)計(jì)的一樣，不管是用Probit模型或是Logit模型，農(nóng)戶小麥消費(fèi)是否完全市場化顯著地受農(nóng)戶家庭常住人口規(guī)模、人均非農(nóng)收入、戶主年齡的影響。農(nóng)戶家庭人口規(guī)模越大，存糧來保障自已糧食安全的概率越高，其彈性為-0.249（Logit模型估計(jì)結(jié)果為-0.234）；小麥的價格不是農(nóng)戶小麥消費(fèi)全部市場化的決定性因素。隨著價格上漲，農(nóng)戶售糧增加，市場化程度提高，但出于保障自身糧食安全的考慮，價格提高并不會使農(nóng)戶將糧食安全全部推向市場。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)戶人均非農(nóng)收入的大幅度提高，農(nóng)戶小麥消費(fèi)完全市場化的概率也相應(yīng)提高，雖然彈性值僅為0.066。農(nóng)戶人均非農(nóng)收入完全市場化的彈性值較低，表明即使農(nóng)戶非農(nóng)收入增加，農(nóng)戶也會選擇保存一定量的糧食。然而，隨著非農(nóng)收入的持續(xù)增長，將會有更多的農(nóng)戶糧食消費(fèi)全部通過市場購買。比如，若農(nóng)戶人均非農(nóng)收入翻番，農(nóng)戶小麥消費(fèi)完全市場化的概率將提高7%。特別值得關(guān)注的是戶主的年齡與農(nóng)戶小麥消費(fèi)是否全部市場化高度負(fù)相關(guān)，表明年輕的農(nóng)民糧食生產(chǎn)消費(fèi)的市場觀念要高于年齡大的農(nóng)民，其彈性值為-0.469。也就是說，平均意義上講，1980年出生的農(nóng)民存糧的概率比1960年出生農(nóng)民存糧的概率下降10個百分點(diǎn)。就心理認(rèn)知而言，20世紀(jì)80年代以后出生的農(nóng)民，對饑餓、災(zāi)荒的危害程度的理解沒有他們上輩那些人深刻，這些農(nóng)民參與市場的程度更高，對糧食不安全風(fēng)險的預(yù)期低。農(nóng)戶生產(chǎn)小麥后，一部分用于銷售，一部分用于儲備（主要用于一個市場周期內(nèi)的自家消費(fèi)）。用農(nóng)戶小麥銷售量占生產(chǎn)量的比例（Rstock）來反映農(nóng)戶小麥生產(chǎn)市場化程度，小麥生產(chǎn)量與銷售量的差(Gstock)反映農(nóng)戶出于自家糧食安全考慮后的小麥儲備行為，并用這兩個變量分別對家庭人口數(shù)量、小麥出售價格、人均非農(nóng)收入、戶主年齡、文化程度、是否村組干部以及縣級地區(qū)虛變量進(jìn)行普通最小二乘（OLS）回歸，結(jié)果如下：表3-4小麥存售行為的影響因素（OLS估計(jì)）RstockGstock解釋變量系數(shù)（t-值）彈性值系數(shù)（t-值）彈性值家庭人口數(shù)（人）-.0172*(-2.42)-0.10133.451***(3.82)0.58小麥單價（元/斤）.6411***(8.75)0.80-167.434(-0.47)-0.15人均非農(nóng)收入（元）4.519e-06*(2.34)0.03-0.019*(-2.02)-0.10戶主年齡（歲）-0.0020(-1.67)-0.1412.001*(2.04)0.61是否村組干部（是=1）.0576*(2.27)0.02-52.440(-0.42)-0.01戶主受教育年限（年）0.0030(0.68)0.03-5.421(-0.25)-0.04縣域虛變量(新鄭).1069**(2.78)0.03-479.428*(-2.55)-0.11縣域虛變量（修武）0.068(1.74)0.02-409.13104*(-2.14)-0.09縣域虛變量（泌陽）0.015(0.36)0.00-71.741(-0.36)-0.01縣域虛變量（延津）.1628***(4.25)0.05-556.472**(-2.97)-0.12常數(shù)項(xiàng)0.1965(1.84)474.267(0.91)F(10,270)13.124.52可決系數(shù)（R2）調(diào)整可決系數(shù)0.32710.30220.14350.1118注:*、**、***分別表示在5%、1%和0.1%置信度下顯著兩個方程的F統(tǒng)計(jì)量值分別為13.12和4.52，大于1%水平下的F臨界值，拒絕H0假設(shè)，方程總體顯著、有效。兩個方程回歸的可決系數(shù)分別為0.32和0.15，作為利用橫截面數(shù)的估計(jì)結(jié)果，是可以接受的?；貧w結(jié)果顯示各變量的符號與理論預(yù)期相符合。家庭人口規(guī)模越大的農(nóng)戶，小麥銷售量占產(chǎn)量的比例越小，農(nóng)戶存糧越多，對自身糧食消費(fèi)的關(guān)注程度越高。就小麥存儲量而言，價格提高，存儲量減少，銷售量增加，但系數(shù)在統(tǒng)計(jì)上并不顯著。原因是隨著小麥價格提高，如果農(nóng)戶小麥產(chǎn)量高，在能夠首先滿足自家消費(fèi)的情況下，農(nóng)戶會相應(yīng)提高小麥銷售量占小麥產(chǎn)量的比重。不管如何，農(nóng)戶的年齡是影響其小麥銷售和儲備行為的重要因素。年輕的農(nóng)民更愿意增加售糧、減少儲存，更多地到當(dāng)?shù)厥袌錾腺徺I饅頭、面條等勞動節(jié)約型的主食品。人均非農(nóng)收入水平的提高，使得農(nóng)戶從市場上購買食物的能力增強(qiáng)，也會促使農(nóng)戶減少存糧；此外，人均非農(nóng)收入高的農(nóng)戶，用于存儲糧食的勞動力機(jī)會成本高，這也是農(nóng)戶減少存糧、增加銷售量的重要原因。特別地，按照預(yù)期理論，在市場信息不完全的條件下，農(nóng)戶常會“價漲時惜售、價落時拋售”，但調(diào)查結(jié)果并不支持這種理論假設(shè)。調(diào)查區(qū)域小麥?zhǔn)崭顣r間在6月10號前后，高達(dá)87%的農(nóng)戶在收割完小麥的1個月之內(nèi)將所需出售的小麥全部售完。90%以上農(nóng)戶選擇在家將糧食銷售給糧食經(jīng)紀(jì)人。近年來消費(fèi)者食品價格指數(shù)（CPI）逐年提升，通貨膨脹率高漲，一些研究將其歸結(jié)為農(nóng)民對通脹的預(yù)期（馬龍等2010）。從小麥主產(chǎn)區(qū)農(nóng)戶售糧行為看，并沒有出現(xiàn)農(nóng)戶在價格上升時“捂糧不售”的情況。就單個農(nóng)戶頁言，其銷售糧食的總量較小，很難對糧食市場價格變動有一個精確預(yù)測，如果農(nóng)戶有很強(qiáng)的通脹預(yù)期，其應(yīng)會選擇多次售糧，而不是一次性售糧。在國家逐年提高小麥最低收購價格的情況下，小麥價格的增長表現(xiàn)出一個平穩(wěn)、緩慢的態(tài)勢，農(nóng)戶價格上漲預(yù)期不大。如表3-5所示，各縣小麥價格與中國糧食儲備總公司在河南的小麥?zhǔn)召弮r變動基本相同。表3-52009年7月以來調(diào)查村小麥價格（元/斤）調(diào)查縣2009M72009M122010M72010M122012011M7中儲糧收購價0.870.870.900.900.950.95中牟縣0.920.940.971.031.031.01新鄭市0.890.910.940.990.991.00修武0.900.940.981.021.021.01泌陽0.850.890.940.981.011.02延津0.900.920.960.991.011.00平均0.890.920.961.001.011.01資料來源：作者調(diào)查注：M表示月份現(xiàn)階段農(nóng)民存麥的容器五花八門，有用化肥塑料袋、橡膠麥屯、鐵皮麥屯、塑料糧倉、布袋、瓷缸等等，但化肥塑料袋作為存儲容器所占比例最大。因其容量100斤易搬運(yùn)和存放，成本很低。農(nóng)戶在存糧袋里放少量驅(qū)蟲藥，然后存儲在一間專門用于存放糧食的小房間里。他們認(rèn)為這種存放方式基本不會有蟲蛀、霉變等損耗。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有部分村的農(nóng)民直接將收獲的小麥存放在當(dāng)?shù)孛娣蹚S，面粉廠按一定面粉折換率（一般為0.7-0.8。折換率高低取決于小麥質(zhì)量、麥麩歸農(nóng)民還是面粉加工廠）給農(nóng)戶面粉。這種方式既保障了農(nóng)民的口糧安全，又可節(jié)約農(nóng)戶的存儲和交易成本，值得推廣。此外，由于農(nóng)民居住壞境和生活方式較之以往有了變化，很多兩層或兩層以上樓房的農(nóng)戶，也會減少存糧數(shù)量。（四）結(jié)論和討論根據(jù)對河南省農(nóng)戶小麥存售糧行為的調(diào)查分析，農(nóng)戶小麥生產(chǎn)消費(fèi)市場化程度提高，越來越多的自給、半自給的傳統(tǒng)小農(nóng)向市場化的現(xiàn)代農(nóng)戶生產(chǎn)消費(fèi)方式轉(zhuǎn)變。農(nóng)戶小麥生產(chǎn)消費(fèi)市場化程度取決于家庭人口規(guī)模、戶主年齡和人均非農(nóng)收入水平，小麥價格并不是根本原因。年輕農(nóng)民存糧明顯下降，隨著1980后出生的新型農(nóng)民成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍，農(nóng)戶家庭規(guī)?？s小，農(nóng)戶非農(nóng)收入來源的增加，未來中國糧食生產(chǎn)、消費(fèi)的市場化程度會進(jìn)一步加快，這會大大提高小麥等糧食作物的市場規(guī)模，勢必影響到全國小麥?zhǔn)袌隽魍ǖ目臻g布局、國家糧食儲備和貿(mào)易政策。在農(nóng)戶糧食生產(chǎn)消費(fèi)市場化程度提高后，如何平衡市場與國家糧食儲備在調(diào)控糧食市場特別是如小麥這樣的主食品價格的關(guān)系值得討論。小麥等糧食作物生產(chǎn)依賴于光、溫、水、土等自然條件，生產(chǎn)具有周期性，而小麥等糧食是人類最為主要的食物營養(yǎng)來源。世界各國都通過糧食儲備來解決糧食生產(chǎn)與消費(fèi)之間的時間差矛盾，如FAO提出了糧食庫存警戒線(庫存消費(fèi)比)為17%~18%（約需有65天糧食消費(fèi)量的儲備量）。對于一個國家糧食儲備制度、數(shù)量大小以及對市場價格波動的平抑作用，學(xué)者們還存在較大分歧。有的認(rèn)為，盡管糧食儲備可以吸收生產(chǎn)和市場的短期波動并保持供應(yīng)和價格穩(wěn)定，但也可能延緩市場價格的信號作用，把本來不嚴(yán)重的短缺傾向積累成巨大的波動。有的認(rèn)為適當(dāng)?shù)膬r格干預(yù)是利大于弊，政府應(yīng)積極制定調(diào)控糧食市場的政策。由于世界各國的糧食自給能力不同，就糧食儲備規(guī)模、政府儲糧所占份額而言，糧食儲備主要有以美國、加拿大、法國為代表的低政府糧食儲備規(guī)模和以中國、印度、韓國、日本等國為代表的高政府糧食儲備規(guī)模兩種類型。一般認(rèn)為，通過市場方式進(jìn)行糧食儲備，資源利用率高，但遇到糧食供求失衡嚴(yán)重的年份，容易引起市場價格的大幅度波動，存在較大的社會風(fēng)險，而政府主導(dǎo)糧食儲備的方式，效率低，財(cái)政負(fù)擔(dān)沉重。因此，在中國農(nóng)戶糧食生產(chǎn)消費(fèi)市場化日益提高、傳統(tǒng)小農(nóng)向現(xiàn)代農(nóng)戶轉(zhuǎn)型的今天，需要根據(jù)我國的實(shí)際情況，找到一個能充分發(fā)揮市場和政府各自作用的糧食市場健康運(yùn)行的平衡點(diǎn)。參考文獻(xiàn)柯炳生：《中國農(nóng)戶糧食儲備及其對市場的影響》，《中國軟科學(xué)》，1997.5Park,A.:HouseholdGrainManagementUnderUncertaintyinChina’sPoorAreas,PhDthesis,Stanford萬廣華和張藕香:《中國農(nóng)戶糧食儲備行為的決定因素：價格很重要嗎？》，《中國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)》，2007.5史清華和徐翠萍：《農(nóng)家糧食儲備：從自我防范到社會保障-來自長三角15村20年的實(shí)證》，《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)》，2009.1Nerlove,M.:AdaptiveExpectationsandtheCobwebPhenomena,QuarterlyJournalofEconomics,73（2）:227-40,1958Renkow,M.:HouseholdInventoriesandMarketedSurplusinSemi-subsistenceAgriculture,AmericanJournalofAgriculturalEconomics,72:664-75,1990；馬龍和劉瀾飚：《貨幣供給沖擊是影響我國農(nóng)產(chǎn)品價格上漲的重要原因嗎》，《經(jīng)濟(jì)學(xué)動態(tài)》，2010.5轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥的獲得與紋枯病抗病性鑒定王金鳳1,2，李釗2，杜麗璞2，黃素萍1,2，徐惠慧君2，馮斗1，張?jiān)銎G2*（1廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院,南寧530004;2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所/農(nóng)作物基因資源與基因改良國家重大科學(xué)工程/農(nóng)業(yè)部麥類作物生物和遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100081）摘要:多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)是一種植物防衛(wèi)蛋白，可阻止一些病原真菌的侵害。本研究克隆出扁豆PvPGIP2基因編碼序列，構(gòu)建了受玉米泛素(ubiquitin)啟動子控制的PvPGIP2基因表達(dá)載體pA25-PvPGIP2；采用基因槍法將pA25-PvPGIP2轉(zhuǎn)化小麥推廣品種揚(yáng)麥18幼胚愈傷組織4000塊，獲得了203株再生植株。PCR檢測出陽性植株65株，轉(zhuǎn)化率為1.625%。對轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥T1-T2代植株，進(jìn)行外源基因的PCR、RT-PCR、熒光定量RT-PCR(Q-RT-PCR)分析和小麥紋枯病抗性鑒定。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)入的PvPGIP2能夠在轉(zhuǎn)基因小麥中遺傳、轉(zhuǎn)錄與表達(dá)；PvPGIP2基因的表達(dá)提高了轉(zhuǎn)基因植株對小麥紋枯病的抗性。關(guān)鍵詞：PvPGIP2基因；轉(zhuǎn)基因小麥；小麥紋枯??；抗性DevelopmentandCharacterizationofPvPGIP2TransgenicWheatPlantswithEnhancedResistancetoRhizoctoniacerealis（1CollegeofAgronomy,GuangxiUniversity,Nanning,Guangxi530004;2NationalKeyFacilityforCropGeneResourcesandGeneticImprovement/KeyLaboratoryofBiologyandGeneticImprovementofTriticeaeCrops,MinistryofAgriculture/InstituteofCropSciences,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081）Abstract：Polygalacturcuase-inhibingproteins(PGIPs)aredefenseproteinsproducedinplants,whichcaninhibitthegrowthofpathogenicfungi.Inthisstudy,thecodingsequenceofthebeanPGIPgenePvPGIP2wascloned,anditstransformationvector,pA25-PvPGIP2,wasconstructed,inwhichtheexpressionofPvPGIP2wasdrivedbythemaizeubiquitinpromoter.Atotalof4000embryocallusofwheatvarietyYangmai18werebombardedbytheparticlecontainingpA25-PvPGIP2,and203regeneratedplantswereobtained.ByPCRspecifictothetransgene,65positivetransgenicplantswereidentifiedintheT0generation,thusthetransformationfrequencywas1.625%.ThetransgenicwheatplantsinT1-T2generationsweresubjectedtoPCR,RT-PCR,andQ-RT-PCRanalyses,anddiseaseresistanceevaluationfollowinginoculationswithRhizoctoniacereali.TheresultsshowedthattheintroducedalienPvPGIP2geneinthesetransgenicwheatplantscouldbeinherited,andexpressedinthewheatplantscouldbeinheritedandexpressedinthewheatbackground.收稿日期：基金項(xiàng)目：國家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項(xiàng)(2011ZX08002-001，2009ZX08002-006B)作者簡介：王金鳳，碩士研究生，主要從事小麥抗病分子育種研究；通訊作者:馮斗，副教授，主要從事作物遺傳育種和基因工程教學(xué)與研究；張?jiān)銎G,研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事小麥抗病分子生物學(xué)與分子育種研究，E-mail:zhangzy@ThetransgenicwheatplantsexpressingPvPGIP2showedenhancedresistancetoR.cerealiscomparedwithuntransformedYangmai18.Keywords:PvPGIP2gene;Transgenicwheat;Rhizoctoniacerealis;Resistance近年來，隨著肥水條件的改良、種植密度增加和耕作制度的改變，加之生產(chǎn)上大面積推廣品種對紋枯病的抗性普遍較差，土傳病害小麥紋枯病已成為我國小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要限制因素之一。小麥紋枯病，也稱為小麥尖眼斑?。╳heatsharpeyespot），是由腐生營養(yǎng)型病原真菌禾谷絲核菌（Rhizoctoniacerealis）CAG-1和立枯絲核菌(Rhizoctoniasolani)的AG4和AG5融合群引起的。我國小麥紋枯病主要病原菌為禾谷絲核菌(Rhizoctoniacerealis)[1]。小麥紋枯病主要侵染小麥的基部葉鞘和莖稈，造成植株倒伏、枯死和白穗，導(dǎo)致小麥產(chǎn)量嚴(yán)重?fù)p失，一般地塊小麥減產(chǎn)10%~30%,嚴(yán)重地塊減產(chǎn)超過50%[2]?；瘜W(xué)藥劑防治的效果較差。選育和推廣抗病小麥品種是控制上述病害最為經(jīng)濟(jì)、有效和安全的措施。因此，發(fā)掘、利用重要的抗病相關(guān)基因,開展抗紋枯病小麥基因工程研究非常重要。真菌多聚半乳糖醛酸酶（endo-polygalacturonase,endo-PG）是植物細(xì)胞壁降解酶，在真菌、細(xì)菌和線蟲等侵染植物的過程中起著重要作用[3-5]。多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（polygalacturcuase-inhibitingprotein,PGIP）是一種能夠抑制病原菌endo-PG活性的細(xì)胞壁蛋白[6]，富含亮氨酸重復(fù)（LRR）結(jié)構(gòu)7]，一般包含9~10個LRRs,每個LRR由24個氨基酸殘基組成，形成2個β-sheet,其中sheetB1形成一個內(nèi)部凹陷，特異性識別endo-PG[8-10]?，F(xiàn)已證明PGIP在植物體內(nèi)具有防御作用[6],可以減少病原原菌endo-PG對植物細(xì)胞壁的降解，使植物細(xì)胞壁不易被病原菌分泌的水解酶所滲透，阻止病原真菌的侵染[11]。迄今己有多種抗性相關(guān)的植物PGIP基因被克隆[12]，對其在植物抗病中的作用以及應(yīng)用進(jìn)行了研究[13-15]。Cervone等[15]發(fā)現(xiàn)多種豆類中PGIP對真菌endo-PG具有廣譜抗性。Frediani等[16]發(fā)現(xiàn)菜豆PGIP2基因與其他3個基因（PvPGIP1,PvPGIP3和PvPGIP4）位于B2連鎖群上[17]，其中PvPGI2蛋白可抑制多種病菌endo-PGs，具有廣譜性抑菌作用[10,18]。本研究利用基因工程技術(shù)成功構(gòu)建了PvPGIP2基因的單子葉植物表達(dá)載體pA25-PvPGIP2，用基因槍法將該載體轉(zhuǎn)入小麥推廣品種揚(yáng)麥18，對轉(zhuǎn)基因小麥T0-T2代材料進(jìn)行分子檢測和抗病鑒定，分析PvPGIP2基因在轉(zhuǎn)基因小麥中的表達(dá)水平和紋枯病抗性,以期明確轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥的紋枯病抗性功能及其應(yīng)用前景。1材料與方法1.1材料小麥品種揚(yáng)麥18，由江蘇里下河農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所小麥育種組提供。菜豆（Phaseoulsvulgaris）英國紅種子由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所宗緒曉研究員提供。質(zhì)粒pAHC25由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所小麥分子育種組保存；限制性內(nèi)切酶SmaⅠ、SacI和TaqDNApolymerase、T4DNApolymerase購自大連寶生物公司；大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞Top10菌株、瓊脂糖凝膠回收試劑盒與質(zhì)粒小量提取試劑盒,購自北京天根生物技術(shù)公司。Ampicillin(Amp.)購自北京拜爾迪公司。引物由北京奧科生物技術(shù)公司合成。1.2方法1.2.1P利用TRIZOL試劑（Invitrogen公司）提取菜豆英國紅的葉片總RNA。用RNAPCRkitver.3.0試劑盒（Takara）合成第一條鏈cDNA。以該cDNA為模板，按照PvPGIP2（FM253101）和Sun等[19]公布的EST序列（DN551584）序列，設(shè)計(jì)1對基因特異引物PvPGIP2-U:5′-GCAACCATGTCCTCAAGC-3′和PvPGIP2-L:5′-ATGATTAAGTGCAGGCAGG-3。采用TaqplusDNA聚合酶（Takara）和PCR反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)體系，擴(kuò)增得到1012bp的PvPGIP2基因產(chǎn)物，回收、純化，克隆于載體pMD18-T（Takara），測序分析。結(jié)果表明，所獲得的DNA片段上包含PvPGIP2的完整編碼序列（ORF）。為構(gòu)建轉(zhuǎn)基因表達(dá)載體，設(shè)計(jì)引物(PvPGIP2-OF:5’-GACCCGGGATGTCCTCAAGCTTAAGC-3’，引入SmaI酶切位點(diǎn),PvPGIP2-OR:5’-CACTCGAGAGTGCAGGCAGGAAGAGG-3’，引入SacI酶切位點(diǎn))進(jìn)行PCR擴(kuò)增。消化該pAHC25，回收所需片段,利用T4連接酶將SmaI、SacI雙酶切的PvPGIP2基因ORF連接到SmaI、SacI酶切處理的pAHC25載體上,構(gòu)建成PvPGIP2基因的表達(dá)載體pADigestedbyDigestedbySmaIandSacI,andrecoveredthetargetDNAfragmentT4ligaseDigestedbySmaIandSacI,andrecoveredthetargetfragment圖1PvPGIP2基因轉(zhuǎn)化載體pA25-PvPGIP2構(gòu)建流程Fig.1ConstructionofpA25-PvPGIP2expressionvector1.2.2基因槍法轉(zhuǎn)化小麥幼胚愈傷組織及植株再生利用徐惠君等[20]報道的基因槍轟擊法，將pA25-PvPGIP2表達(dá)載體和適量的金粉混合后，轉(zhuǎn)化小麥品種揚(yáng)麥18幼胚愈傷組織4000塊，通過篩選、分化、再生、移栽成苗等步驟，進(jìn)而獲得轉(zhuǎn)pA25-PvPGIP2基因小麥揚(yáng)麥18的T0代植株。1.2.3采用改良CTAB法[21]提取再生植株基因組DNA，作為轉(zhuǎn)基因小麥PCR檢測的模板。根據(jù)轉(zhuǎn)PvPGIP2基因載體的序列設(shè)計(jì)引物(PvPGIP2-1910U：‘-GCTCTGCCTTCATACGCTA-3’和PvPGIP2-2381L：5‘-TGGGTGAGTTTAGCGATGG-3’)。。用揚(yáng)麥18為陰性對照，質(zhì)粒pA25-PvPGIP2作為陽性對照，預(yù)期從轉(zhuǎn)基因載體質(zhì)粒和轉(zhuǎn)基因小麥擴(kuò)增片段大小約為471bp。1.2.4PvPGIP2以第一鏈cDNA為模板，首先用小麥Actin基因特異引物(ACT-A：5'-CACTGGAATGGTCAAGGCTG-3';ACT-B：5'-CTCCATGTCATCCCAGTTG-3')作內(nèi)標(biāo)，均一化各樣本cDNA模板量。用PvPGIP2基因特異的引物(PvPGIP2-QU：5'-ACTCTGCTTTTGGTCACTCTTG-3';PvPGIP2-Q-R：5'-TACCATAAGTTCCAGAAGGCAC-3')進(jìn)行半定量RT-PCR和實(shí)時熒光定量RT-PCR(Q-RT-PCR)分析。1.2.5紋枯病的抗性鑒定參考蔡士賓等[22]報道的牙簽菌接種法，在小麥分蘗盛期，用消毒鑷子夾取長滿禾谷絲核菌R0301菌絲的牙簽段，輕輕地嵌入麥苗葉鞘內(nèi)，每個葉鞘嵌入一個有菌牙簽段，至少保濕3d，于小麥?zhǔn)斋@期對單株進(jìn)行抗病調(diào)查，小麥紋枯病的鑒定采用蔡士賓等[22]的0級至5級分級方法，病情指數(shù)用如下公式計(jì)算：式中，i表示紋枯病病級，Xi分別表示病級為i級的莖稈數(shù)。2結(jié)果與分析2.1PvPGIP2基因轉(zhuǎn)化載體的構(gòu)建與轉(zhuǎn)基因小麥的獲得由圖1和測序結(jié)果可知，基因轉(zhuǎn)化載體pA25-PvPGIP2構(gòu)建正確，PvPGIP2受玉米泛素(ubiquitin，Ubi)啟動子的控制，此載體可以在單子葉植物中高效表達(dá)。通過基因槍，將含pA25-PvPGIP2金粉子彈轟擊小麥推廣品種揚(yáng)18幼胚愈傷組織4000個，獲得203株再生植株，通過PCR檢測出陽性植株65株，轉(zhuǎn)化率為1.625%。2.2轉(zhuǎn)基因小麥的分子檢測提取轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥T0-T2代植株的葉片基因組DNA，作為轉(zhuǎn)基因植株外源目標(biāo)基因檢測的模板。利用轉(zhuǎn)PvPGIP2基因載體特異的引物進(jìn)行了PCR檢測。結(jié)果表明，每代材料均可以檢測到轉(zhuǎn)入的PvPGIP2基因（圖2），轉(zhuǎn)入的PvPGIP2基因可在轉(zhuǎn)基因小麥中遺傳。MPWTCK1234567891011121314MPWTCK1234567891011121314PvPvPGIP2圖2轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥T2代植株的PCR檢測Fig.2PCRanalysisonT2plantsofPvPGIP2transgenicwheatM：100bpDNAladder;P：pA25-PvPGIP2轉(zhuǎn)基因載體質(zhì)粒PvPGIP2transformedvectorplasmidpA25-PvPGIP2;WT未轉(zhuǎn)基因揚(yáng)麥18UntransformatedYangmai18，CK：ddH2O；1~14：轉(zhuǎn)基因株系Transgeniclines2.3轉(zhuǎn)基因小麥中PvPGIP2的轉(zhuǎn)錄水平利用半定量RT-PCR分析轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥T2代抗病植株中PvPGIP2基因的轉(zhuǎn)錄情況，結(jié)果表明這些抗病植株中PvPGIP2基因的轉(zhuǎn)錄水平高于未轉(zhuǎn)基因小麥?zhǔn)荏w揚(yáng)麥18。進(jìn)一步利用Q-RT-PCR定量分析這些抗病植株中PvPGIP2基因的相對表達(dá)量，結(jié)果表明，抗病植株（P1、P2、P3、P4、P5和P6）中PvPGIP2基因的表達(dá)水平明顯高于未轉(zhuǎn)基因小麥?zhǔn)荏w揚(yáng)麥18，不同植株中的表達(dá)量存在差異，表達(dá)量越高抗病性越強(qiáng)(圖3)。圖3轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥中PvPGIP2表達(dá)的RT-PCR（A）和定量RT-PCR（B）分析Fig.3RT-PCR（A）andQ-RT-PCR(B)assaysonPvPGIP2transcriptintransgenicwheatP1~P6:轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥植株P(guān)vPGIP2transgenicwheatplants；WT:未轉(zhuǎn)基因的揚(yáng)麥18Wild-typeYangmai182.4轉(zhuǎn)基因小麥的紋枯病抗性抗病鑒定結(jié)果表明，與未轉(zhuǎn)基因小麥?zhǔn)荏w相比，PvPGIP2表達(dá)的轉(zhuǎn)基因小麥植株對紋枯病抗性有所提高。轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥T1代PCR陽性植株的紋枯病平均病級為1.74，病情指數(shù)為33.87，未轉(zhuǎn)基因小麥揚(yáng)18的紋枯病平均病級為2.83，病情指數(shù)為59.06。轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥T2代PCR陽性植株的紋枯病平均病級為1.53，病情指數(shù)為22.22-31.1431.12，未轉(zhuǎn)基因小麥揚(yáng)18的紋枯病平均病級為2.87,病情指數(shù)為54.12（表1）。其中6個抗病的轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥T2代株系P1、P2、P3、P4、P5、P6及其受體小麥的病情指數(shù)見表1。由此可見，PvPGIP2基因在小麥中的表達(dá)顯著提高了轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥植株對紋枯病抗性。表1轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥T2代紋枯病病情指數(shù)與抗性（核實(shí)正文數(shù)據(jù)和表1數(shù)據(jù)的一致性）Table1DiseaseindexandresistanceofPvPGIP2transgenicwheatT2plantsagainstRhizoctoniacerealis株系Line病情指數(shù)Diseaseindex抗性Resistance揚(yáng)1854.12MS揚(yáng)麥15858.25MSP129.43*RP224.21**RP331.14*RP422.22**RP528.86*RP628.00*R數(shù)據(jù)為T2代轉(zhuǎn)基因株系中陽性植株平均值。*和**分別表示在P<0.05和P<0.01水平與對照揚(yáng)麥18有顯著差異；MS表示中感（Mediateresistance）；R表示抗(Resistance).Dataaremeansofpositivetransgenicplantsineachline.*and**indicatesignificantdifferencescomparedwithYangmai18atP<0.05andP<0.01,respectively.補(bǔ)綠色陰影部分的英文？3討論P(yáng)vPGIP2蛋白是一種菜豆細(xì)胞壁蛋白，可以在體外抑制多種病原真菌的endo-PG活性，已應(yīng)用于葡萄抗病育種中。針對小麥紋枯病危害日趨嚴(yán)重、抗紋枯病小麥常規(guī)育種進(jìn)展緩慢等問題，利用基因工程方法將PvPGIP2基因轉(zhuǎn)入小麥，探討其在小麥抗病育種上應(yīng)用潛力具有重要意義。本研究創(chuàng)制出紋枯病抗性提高的轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥新資源，外源PvPGIP2基因在轉(zhuǎn)基因小麥中能夠遺傳、表達(dá)，可以提高轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥對紋枯病的抗性。構(gòu)建了在小麥中高效表達(dá)的轉(zhuǎn)基因載體，利用基因槍介導(dǎo)法將PvPGIP2基因轉(zhuǎn)入推廣小麥品種中。通過對轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥T0代到T2代植株中進(jìn)行PCR檢測和轉(zhuǎn)錄表達(dá)分析，獲得PvPGIP2表達(dá)的轉(zhuǎn)基因小麥植株；對轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥的T1～T2代植株的小麥紋枯病菌抗性鑒定結(jié)果也表明，PvPGIP2基因表達(dá)的轉(zhuǎn)基因小麥植株對紋枯病菌抗性得到顯著提高。然而，紋枯病抗性鑒定易受環(huán)境、發(fā)病條件等因素的影響,因此今后需要在該病高發(fā)區(qū)和重發(fā)區(qū)進(jìn)行多年鑒定。本研究中還發(fā)現(xiàn)，雖然一些轉(zhuǎn)PvPGIP2基因的小麥植株中可檢測到PvPGIP2基因，但這些植株不抗病，可能與這些植株中PvPGIP2基因的表達(dá)量低或與其插入位點(diǎn)有關(guān)。另外，因轉(zhuǎn)PvPGIP2基因小麥的抗病性水平中等，PvPGIP2基因應(yīng)用于抗紋枯病小麥基因工程育種方面仍然不太理想，還需要挖掘更有效的抗小麥紋枯病基因進(jìn)行功能分析。參考文獻(xiàn)(英文參考文獻(xiàn)已修改，請將黃色陰影部分改為中文參考文獻(xiàn))[l]陳延熙,唐文華,張敦華,等，等，我國小麥紋枯病病原學(xué)的初步研究[J]，植物保護(hù)學(xué)報，1986,l3(1)：39-44[2]路妍，張?jiān)銎G，任麗娟，等.轉(zhuǎn)Rs-AFP2基因小麥的分子分析及其紋枯病抗性[J]，作物學(xué)報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