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2012年 第38卷 第06期 刊出日期：2012-06-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

ICRISAT花生微核心种质农艺性状和黄曲霉抗性关联分析

黄莉,任小平,张晓杰,陈玉宁,姜慧芳

作物学报. 2012, (06):  935-946.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00935

摘要 ( 2151 )   PDF (462KB) ( 1087 )  

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以国际半干旱热带地区作物研究所(ICRISAT)花生微核心种质146份资源为品种，鉴定农艺性状和黄曲霉抗性，用26对SSR引物检测多态性位点，在分析连锁不平衡、群体结构和Kinship的基础上进行关联分析。连锁不平衡的分布显示R²平均值为0.185，表明26对SSR引物扩增的120个位点之间具有较低的连锁不平衡程度。群体结构分析结果将146份花生品种分为2个亚群，分别对应疏枝亚种和密枝亚种，与植物学分类和遗传分化分析的结果基本一致。关联分析表明，共有39个位点与10个农艺性状(株高、总分枝数、第一分枝数、小叶宽、结果分枝数、百果重、出仁率、单株生产力、种子长、种子宽)相关联，表型变异解释率为1.50%~20.34%，16个SSR位点与黄曲霉侵染病情指数、黄曲霉产毒量相关联，表型变异解释率为5.23%~17.19%，与农艺性状、黄曲霉抗性同时相关联的SSR位点有13个。关联位点的等位变异效应分析表明，10个农艺性状和2个黄曲霉抗性性状共有63个增效等位变异和47个减效等位变异，并发掘了ICG6022等携有优良等位变异的载体品种。

利用棉花海陆种间染色体片段导入系剖析光合色素含量的遗传基础

王鹏,张天真

作物学报. 2012, (06):  947-953.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00947

摘要 ( 1853 )   PDF (343KB) ( 1020 )  

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光合作用是棉花产量和品质的基础, 而光合色素在光能的吸收、传递和转换中起着重要作用。利用海陆棉种间连续回交和标记辅助选择培育的染色体片段导入系群体, 对棉花叶片中光合色素含量进行了QTL定位研究。通过软件QTLIciMapping 3.0, 检测到LOD>3.0的影响叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/b值和叶绿素总含量等5个性状的44个QTL, 其中15个在2年中都被检测到。44个QTL主要分布在A1(chr.1)、A8(chr.8)、A9(chr.9)、A11(chr.11)、A13(chr.13)、D1(chr.15)、D3(chr.17)、D5(chr.19)、D6(chr.25)、D7(chr.16)、D8(chr.24)、D9(chr.23)、D10(chr.20)、D11(chr.21)和D12(chr.26)等15条染色体上, 可解释1.25%~5.59%的表型变异。发现SSR标记NAU3714(chr.D1)的染色体区段上存在提高叶绿素a和b含量、叶绿素总含量和类胡萝卜素含量等4性状的QTL, 结合修饰回交育种技术开展棉花的高光效育种可能带来棉花产量育种上的突破。

鲁麦14对山东新选育小麦品种的遗传贡献

盖红梅,李玉刚,王瑞英,李振清,王圣健,高峻岭,张学勇

作物学报. 2012, (06):  954-961.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00954

摘要 ( 2283 )   PDF (553KB) ( 2723 )  

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为了解骨干亲本鲁麦14对山东新选育小麦品种的遗传贡献，对鲁麦14及其6个衍生品种(系)进行了全基因组SSR扫描分析。在350个SSR位点上共检测到662个等位变异，每个位点1~5个等位变异，平均1.9个, 位点平均多态性指数(PIC)为0.21。UPGMA聚类分析表明，济麦22和鲁麦14聚为一类、青丰系列4个品种(系)聚为一类，这两类形成一个大的分支，而济麦20与这些品种的关系较远。在所检测的350个位点中，与鲁麦14相同的位点数，济麦22有235个(67.1%), 济麦20有210个(60.0%), 青丰1号有229个(65.4%), 青农2号有247个(70.6%)。这些相同位点多数以一个大的染色体区段传递至子代，且有的区段在6个衍生品种(系)中共享，如5A的gwm304–barc360–gwm415–barc1区段和6D的barc196–gdm127–barc123区段等。济麦22在21条染色体上都有与鲁麦14相同的位点，但染色体间差异较大，相同位点比例超过70%的染色体有3A、4A、7A，2B、4B、7B、1D、3D和4D；相同位点比例最低的是3B，仅46%。同一连锁群上，位点之间多呈连续区段分布，大多与已发现的重要性状分布簇相吻合。因此认为，鲁麦14的优良遗传背景对济麦22有重要贡献。在育种实践中，除需关注重要基因的导入外，还应注意骨干材料主体背景的选择。

利用关联分析发掘小麦自然群体旗叶叶绿素含量的优异等位变异

李玮瑜，张斌，张嘉楠，昌小平，李润植，景蕊莲

作物学报. 2012, (06):  962-970.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00962

摘要 ( 2444 )   PDF (291KB) ( 1726 )  

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为揭示小麦自然群体干旱胁迫条件下旗叶叶绿素含量的变化, 筛选相关标记的优异等位变异, 以262份小麦种质资源组成的自然群体为材料, 分别种植在北京的2个试验地点, 均设雨养和灌溉处理, 于开花期和灌浆期检测旗叶叶绿素含量。以分布于21条染色体的169个SSR标记检测所有材料的基因型, 利用STRUCTURE 2.3.2软件分析群体结构, 用TASSEL软件的MLM (mixed linear model)方法对小麦自然群体的旗叶叶绿素含量进行关联分析。在此基础上, 将携带某等位变异的所有材料表型均值与携带无效等位基因(null allele)材料表型均值比较, 估计等位变异的表型效应, 鉴别优异等位变异。共检测到2048个等位变异, 每位点2~37个等位变异, 平均12个。每位点的标记多态性信息量(PIC)为0.008~0.936, 平均0.628。在22个标记位点共检测出40个(次)与旗叶叶绿素含量极显著的关联, 其中11个标记位点有2次以上的关联, Xwmc419-1B和Xgwm501-2B分别有3次关联。在Xcfa2123-7A、Xgwm232- 1D和Xgwm429-2B位点分别检测到效应值大于4.0的等位变异。

野生大豆GsGST19基因的克隆及其转基因苜蓿的耐盐碱性分析

王臻昱，才华，柏锡，纪巍，李勇，魏正巍，朱延明

作物学报. 2012, (06):  971-979.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00971

摘要 ( 1983 )   PDF (765KB) ( 1331 )  

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谷胱甘肽S-转移酶对植物抵御逆境胁迫和解除细胞毒素起着重要作用。本研究从野大豆盐碱胁迫基因表达谱中筛选并克隆得到GsGST19基因，将其转化苜蓿，获得超量表达的转基因苜蓿，并对转基因苜蓿进行耐盐碱性分析。结果显示在正常培养条件下，转基因苜蓿株系19-4和19-9的GST酶活性分别是非转基因株系的1.52倍和1.49倍。在100 mmol L^–1 NaHCO₃处理14 d后转基因株系生长状态良好，而非转基因对照株系明显萎蔫、失绿、甚至死亡；转基因株系的丙二醛含量和相对质膜透性显著低于非转基因株系(P<0.05)，而叶绿素含量和根系活力显著高于非转基因对照(P<0.05)，说明超量表达GsGST19基因增强了苜蓿的耐盐碱能力。

水稻稻瘟病菌诱导表达启动子OsQ16p的克隆与功能分析

王光，吴智丹，张磊，刘凤权，邵敏

作物学报. 2012, (06):  980-987.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00980

摘要 ( 2067 )   PDF (564KB) ( 1647 )  

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qRT-PCR分析表明，日本晴OsQ16基因受稻瘟病菌诱导表达。利用PCR技术从日本晴基因组中克隆了该基因编码区5′端上游1 229 bp的启动子序列，命名为OsQ16p。用其取代pBI121中gus基因上游的CaMV35S启动子，构建重组表达载体pBIQ16p，经农杆菌介导转化日本晴，获得转基因植株。GUS组织化学染色和qRT-PCR分析表明: (1) gus基因在抗性愈伤组织和阳性转基因植株中均能表达; (2)转基因植株在接种稻瘟病菌后12 h，GUS表达量是处理前的2.7倍; (3)抗病相关信号分子水杨酸(salicylic acid，SA)和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate，MeJA)喷施转基因植株叶面后12 h，GUS表达量分别为处理前的3.1倍和3.5倍。以上结果表明，OsQ16p启动子具有启动活性，并明显受稻瘟病菌、MeJA和SA诱导表达。

水稻第2染色体上抗旱相关性状QTL的精细定位

聂元元，邹桂花，李瑶，刘国兰，蔡耀辉，毛凌华，颜龙安，刘鸿艳，罗利军

作物学报. 2012, (06):  988-995.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00988

摘要 ( 3052 )   PDF (280KB) ( 1393 )  

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水资源危机使得水稻抗旱性的遗传与育种研究成为当今的研究热点之一。鉴定与水稻抗旱性直接相关的性状和产量的QTL，可为通过标记辅助选择培育抗旱水稻品种提供标记信息。以从供体IRAT109渗入到珍汕97B背景的269个高代回交渗入系中筛选出覆盖第2染色体目标区段的87个近等基因系为材料，在抗旱鉴定大棚中采用控制式供水，精细定位了水处理(对照)与干旱胁迫条件下影响水稻水分生理及产量相关性状的QTL。共检测到20个影响叶水势(LWP)、冠层温度(CT)、茎基粗(BCT)等性状相关QTL和百粒重(HGW)、每穗颖花数(SN)、着粒密度(SPD)等产量相关QTL。根据在不同环境下的表达情况，将其分为3类，第1类7个QTL，在两种环境下均被检测到；第2类4个，只在对照条件下检测到；第3类2个，分别控制叶水势和颈基粗，受干旱胁迫诱导，只在胁迫条件下被检测到，其中，叶水势定位在RIO02037-RIO02038约8.2 kb的区段上, 其加性效应和贡献率分别为-1.0361和13.03%，增效等位基因来自IRAT109；茎基粗定位在RIO02017-RIO02022约37.7 kb的区段内，加性效应和贡献率分别为0.2682和49.20%，增效等位基因来自珍汕97B。在水、旱2种条件下均检测到的相对稳定的7个QTL及干旱胁迫条件下的2个QTL可能对抗旱性有直接贡献。

节节麦和黑麦杂种F₁及双二倍体中基因组变异分析

李锁平，张大乐，王秀娥，亓增军，刘大钧

作物学报. 2012, (06):  996-1002.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00996

摘要 ( 1782 )   PDF (631KB) ( 851 )  

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人工合成的双二倍体在遗传和植物育种中有重要作用。为探讨远缘杂交后代双二倍体育性提高及其细胞学稳定的分子机制，利用ALFP、MASP技术对节节麦-黑麦杂种及其双二倍体S₁~S₄代的基因组变异进行了分析。该双二倍的S₁~S₄代体细胞染色体数2n = 28的植株的比例从57.1%提高到92.5%，2n = 28的植株的花粉母细胞减数分裂中期二价体平均数目从11.7提高到12.25，平均结实率从24.5%提高到51.3%。利用两套分别扩增重复序列和单拷贝序列的酶切引物组合EcoR I/Mse I (E-M)、Pst I/Mse I (P-M)对节节麦–黑麦杂种F₁和双二倍体S₁~S₄代扩增表明，基因组序列变异主要发生于F₁代，且以序列消除为主。E-M和P-M引物扩增带中, 节节麦基因组在F₁代的序列消除带数占各代总消失带数的70.00%和52.95%，而在黑麦基因组为96.88%和81.64%。MSAP分析表明节节麦和黑麦杂种和加倍能够导致节节麦和黑麦基因组序列甲基化状态改变，以甲基化为主，仅发生在F₁和S₁代。在S₂~S₄代中没有检测到甲基化变异。

小麦抗秆锈病基因Sr33的微卫星标记

韩建东，李伟华，曹远银，宫志远，姚强

作物学报. 2012, (06):  1003-1008.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01003

摘要 ( 1975 )   PDF (365KB) ( 1153 )  

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小麦抗秆锈病基因Sr33对强毒力小种Ug99和我国多数小麦秆锈菌小种具有良好抗性。以感病品种McNair701和来源于Tetra Canthatch/Triticum tauschii的单基因系Sr33为亲本，选用我国流行的小种34MKG，对作图群体161个F₂单株及其F_2:3家系进行抗性鉴定分析，利用分离群体集群分析法对位于小麦1D染色体上的57对微卫星引物进行扩增多态性筛选。获得2对在亲本及F₂抗、感群体间揭示多态性的共显性标记 Xbarc152和Xcfd15，位于Sr33两侧，与目标基因的遗传距离分别为2.4 cM和2.1 cM。

不同抗性小麦根与菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)互作的表型特征

崔磊，高秀，王晓鸣，简恒，唐文华，李洪连，李洪杰

作物学报. 2012, (06):  1009-1017.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01009

摘要 ( 2283 )   PDF (982KB) ( 1281 )  

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菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是最近在我国新发现的小麦病原线虫，在黄淮冬麦区对小麦生产构成威胁。2009—2011年2个生长季在河南省许昌市进行的田间病圃抗性鉴定中，小麦－黑麦6R(6D)染色体代换系(带有抗病基因CreR)对H. filipjevi Hfc-1致病型表现高抗反应型(HR)，小麦品种太空6号表现中抗反应型(MR)，其亲本品种豫麦49表现高感反应型(HS)。利用Pluronic F-127胶体为介质，研究了不同抗性小麦品种根尖对线虫的吸引性。结果显示，无论品种的抗性水平如何，其根尖单独存在时均能够吸引线虫的二龄幼虫；当3个品种(系)的根尖同时存在时，6R(6D)根尖吸引的二龄幼虫数量显著少于太空6号和豫麦49。采用酸性品红－次氯酸钠染色法观察线虫对根系的侵染，发现不论抗性水平高低，二龄幼虫都能侵入寄主根的组织，但至侵染后期，6R(6D)和太空6号根中的线虫数量显著少于豫麦49。这些结果表明，虽然线虫能够侵入抗病品种的根组织，但是大部分二龄幼虫却不能继续发育而形成孢囊。这为了解小麦对H. filipjevi的抗性机制提供了实验证据。

黄淮冬麦区175个小麦品种的SSR多态性及其与株高、产量相关性状的关联分析

武玉国，吴承来，秦保平，王振林，黄玮，杨敏，尹燕枰

作物学报. 2012, (06):  1018-1028.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01018

摘要 ( 2695 )   PDF (382KB) ( 1760 )  

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为了解小麦品种资源的遗传多样性, 筛选株高、产量相关性状相关标记的等位变异, 选用108对覆盖小麦各同源染色体且多态性高的SSR引物, 对黄淮麦区175个小麦品种进行分析。共检测到448个等位变异, 平均每个标记4.15个等位变异, 变化范围为2~14个；全部SSR位点的多态性信息含量(PIC)变化范围为0.075~0.869, 平均为0.561。聚类分析显示同一地区或同一育种单位育成的、具有共同亲本的品种多数聚为一类。关联分析表明, 与株高、产量相关性状显著关联(P<0.01)的标记有23个, 其中3个标记达到极显著(P<0.001)水平。标记wmc128(1B)和wmc236(3B)与小穗数极显著相关, 分别解释小穗数变异的10.5%和8.0%；标记Xgwm129(2B)与千粒重达到极显著相关, 可以解释千粒重变异的19.3%。

国内外烤烟品种农艺性状的遗传多样性及与SRAP标记的关联分析

张吉顺，王仁刚，杨春元，吴春，史跃伟，王志红，王轶，任学良

作物学报. 2012, (06):  1029-1041.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01029

摘要 ( 2693 )   PDF (564KB) ( 1352 )  

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选取258份国内外烤烟品种，在2个试验点调查13个农艺性状，利用16对引物组合获得的597个SRAP标记进行分子遗传多样性和群体结构分析，选取适宜的模型进行农艺性状与SRAP标记间关联分析。结果表明，参试品种表型和基因型变异丰富，国内品种的遗传多样性低于国外品种。总材料可分为7个亚群，分类结果与材料的地理来源和遗传背景显著相关，国外材料遗传结构相对复杂。通过比较发现MIM_Q+K和MIM_PCA+K为该群体最优的关联分析模型，共检测到18个SRAP标记与6个农艺性状显著关联(–Log P>2, P<0.01)，其中me1/em9-16，me1/em9-36，me4/em9-1与株高、me1/em2-14，me7/em5-34与叶片数、me6/em2-6与脚叶宽、me2/em6-15与腰叶长在不同环境下均显著关联。

耕作栽培·生理生化

外源亚精胺对淹水胁迫玉米的生理调控效应

僧珊珊，王群，张永恩，李潮海，刘天学，赵龙飞，刘怀攀

作物学报. 2012, (06):  1042-1050.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01042

摘要 ( 2026 )   PDF (493KB) ( 1264 )  

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以玉米单交种登海662(DH662)和浚单20(XD20)为材料, 以盆栽方式研究了外源亚精胺(Spd)对淹水胁迫玉米叶片光合、根系生理及产量的调控效应。结果表明, 喷施亚精胺使遭受不同生育阶段淹水胁迫的DH662和XD20产量平均提高12.9%和10.8%。不同生育阶段淹水对玉米影响不同, 两个品种均以苗期淹水影响较大, 且Spd对其正调控效应也最好。喷施亚精胺提高了不同生育阶段淹水处理玉米叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、气孔限制值(L_s)、最大光化学效率(F_v/F_m)、光量子产量(Φ_PSII)和光化学猝灭系数(q_P), 降低了细胞间隙CO₂浓度(C_i)和非光化学猝灭系数(q_N)。喷施亚精胺使淹水胁迫后DH662和XD20根系的超氧化物歧化酶(SOD)活性分别较单独淹水处理高出14.5%和4.6%, 过氧化氢酶(CAT)活性分别较淹水处理高出19.9%和18.2%；使DH662和XD20根系的异柠檬酸脱氢酶(IDH)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活性增加26.1%和19.6%, 但抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性无明显增加。喷施亚精胺缓解了淹水胁迫引起的膜脂过氧化, 使DH662和XD20根系活力平均增加12.9%, 根系丙二醛(MDA)含量平均降低23.9%。表明叶面喷施亚精胺可有效改善玉米根系和叶片生理功能, 从而降低减产幅度, 但不同玉米品种及其不同生育阶段对亚精胺的调控效应存在差异。

耕作方式对小麦开花后旗叶水势与叶绿素荧光参数日变化和水分利用效率的影响

褚鹏飞，于振文，王东，张永丽，石玉

作物学报. 2012, (06):  1051-1061.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01051

摘要 ( 1935 )   PDF (375KB) ( 1029 )  

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2007—2009年小麦生长季, 以高产小麦品种济麦22为试验材料, 利用测墒补灌技术确定灌水量, 研究高肥力条件下条旋耕、深松+条旋耕、旋耕、深松+旋耕和翻耕5种耕作方式对土壤含水量、小麦开花至成熟阶段耗水量及其水分来源、旗叶水势和叶绿素荧光参数日变化、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明, 深松+条旋耕和深松+旋耕处理成熟期60~200 cm各土层的土壤含水量均低于其他处理, 表明深松促进了小麦对深层土壤贮水的吸收。深松+条旋耕处理开花至成熟阶段的土壤贮水消耗量及其占阶段耗水量的比例最高, 其降水量和灌水量占阶段耗水量的比例最低。深松+条旋耕处理在6:00~18:00的旗叶水势、8:00~14:00的旗叶最大光化学效率(F_v/F_m)和实际光化学效率(Φ_PSII)均高于条旋耕处理, 表明深松有利于小麦旗叶在灌浆中后期保持较高的生理活性, 深松+旋耕和旋耕处理间的规律与其一致。深松+条旋耕处理在2个生长季的籽粒产量分别为9 516.48和8 957.92 kg hm⁻², 与深松+旋耕处理无显著差异, 翻耕处理次之, 条旋耕和旋耕处理低于上述处理。深松+条旋耕处理的水分利用效率最高, 深松+旋耕处理次之, 条旋耕和旋耕处理低于翻耕处理。本试验条件下, 深松+条旋耕是兼顾高产节水高效的耕作方式。

局部根区灌溉对裸燕麦光合特征曲线及叶绿素荧光特性的影响

林叶春，曾昭海，任长忠，李志坚，郭来春，杨学超，王春龙，钱欣，胡跃高

作物学报. 2012, (06):  1062-1070.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01062

摘要 ( 2033 )   PDF (442KB) ( 1267 )  

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为探讨局部根区不同灌溉方式下裸燕麦(Avena nuda L.)光合能力下降的生理机制，采用盆栽及渗水盘供水方法，比较了交替根区灌溉(APRI)、固定根区灌溉(FPRI)和常规灌溉(CTRI)下，裸燕麦旗叶相对叶绿素含量(SPAD值)、光合特征曲线及叶绿素荧光动力学特性的差异。与CTRI处理相比，局部根区灌溉(包括APRI和FPRI处理)降低了叶片SPAD值、净光合速率(P_n)和初始羧化速率(CE)，但APRI处理未明显降低初始量子效率(α)、PSII最大量子效率(F_v/F_m)、PSII实际光化学效率(Ф_PSII)、电子传递效率(ETR)和光化学效率 (q_P)。在2种局部根区灌溉模式中，APRI较FPRI显著提高了叶片SPAD值(P<0.05)，而且APRI的叶片最大净光合速率(P_max)、α、光饱和点(LSP)、光能利用率(LUE)、C_i/C_a、CE、CO₂饱和点(C_i,sat)、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、Ф_PSII、ETR、q_P和非光化学效率(NPQ)均高于FPRI。APRI和FPRI的光合速率降低与气孔因素有关，FPRI光合速率降低还与PSII结构损伤有关；局部根区灌溉提高了裸燕麦干旱胁迫逆境下的耐受能力，APRI有利于保持更高的光合速率。

花后渍水高温交互效应对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

吴进东，李金才，魏凤珍，张一，武文明

作物学报. 2012, (06):  1071-1079.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01071

摘要 ( 2033 )   PDF (290KB) ( 1156 )  

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渍水和高温是长江中下游麦区冬小麦(Triticum aestivum L.)生育中后期的主要气象灾害因子。2009—2011年连续2个生长季盆栽烟农19，在籽粒形成期(花后5~8 d)和乳熟期(花后15~18 d)分别设渍水(土表水层1 cm)、高温[昼(35±2)℃/夜(25±2)℃]和渍水+高温处理，探讨了渍水和高温双重胁迫对小麦开花后光合特性及产量的影响。结果表明，花后渍水、高温、渍水+高温逆境均显著降低旗叶净光合速率(P_n)、叶绿素含量(SPAD值)和气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)，增加胞间CO₂浓度(C_i)；同时降低穗粒数、千粒重及产量，但对成穗数影响不显著。渍水和高温胁迫对旗叶光合作用的主要限制因素是非气孔因素。从产量平均相对受害率看，其影响为渍水+高温逆境(37.7%)>渍水逆境(21.1%)>高温逆境(17.6%)，而胁迫时期的影响为籽粒形成期(30.8%)>乳熟期(20.1%)。渍水和高温的交互效应显著，且籽粒形成期逆境不良效应显著大于乳熟期。

不同株高夏玉米品种同化物积累转运与分配特性

李利利，张吉旺，董树亭，刘鹏，赵斌，杨今胜

作物学报. 2012, (06):  1080-1087.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01080

摘要 ( 1942 )   PDF (190KB) ( 1273 )  

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以矮秆玉米品种登海661 (DH661)，中间型玉米品种超试3号(CS3)，高秆玉米品种鲁单981 (LD981)和先玉335 (XY335)为试验材料，研究不同株高夏玉米品种同化物积累、转运及分配特性。结果表明，不同株高类型玉米品种干物质积累量在开花期之前差异不显著，其差异主要表现在开花后，随株高的增加，开花后的干物质积累降低。矮秆品种植株中下部茎秆的碳素分配率比高秆品种低，叶片则相反。通过¹³C同位素示踪研究表明，不同株高类型玉米品种不同部位叶片对产量的贡献不同。随株高降低，中、下部叶片的光合产物转移率相对提高，而上部叶片的转移率有所下降，高秆品种LD981和XY335上部叶片对籽粒的贡献率相对较高，中矮秆品种DH661和CS3下部叶片对籽粒的贡献率相对较高。不同部位叶片在开花前后对籽粒贡献也不相同，高秆品种LD981和XY335上部叶片开花后光合产物的转移率最高；矮秆品种DH661中部叶片开花前光合产物的转移率最高。

氮肥运筹对孕穗期受渍冬小麦旗叶叶绿素荧光与籽粒灌浆特性的影响

武文明，陈洪俭，李金才,魏凤珍，王世济，周向红

作物学报. 2012, (06):  1088-1096.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01088

摘要 ( 1866 )   PDF (570KB) ( 1334 )  

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以小麦品种皖麦54为试验材料，研究不同氮肥运筹对孕穗期受渍冬小麦旗叶叶绿素荧光特性的影响。结果表明，孕穗期小麦旗叶叶绿素含量最高，随后下降，至成熟期降到最低；渍水处理叶绿素含量下降幅度高于对照处理。对照处理孕穗期后叶绿素荧光参数F_v/F_m、F_v/F_o和q_p随小麦生育期的推进呈先增加后降低的变化趋势，于渍水处理孕穗期后第11~20天达到最高峰，NPQ呈先降低再升高的趋势。孕穗期渍水7 d后F_v/F_m、F_v/F_o和q_p均呈“低–高–低”的变化趋势，与对照相比，F_v/F_m低1.8%~2.3%，F_v/F_o低8.0%~10.9%，Φ_PSII则显著低于对照。基肥30%+拔节肥50%+孕穗肥20%(N4)处理生育后期旗叶叶绿素含量显著高于全部氮肥基施(N1)处理，而F_v/F_o、F_v/F_m和q_p显著高于N1和基肥70%+拔节肥30%(N2)处理。叶绿素含量与F_v/F_m、q_p和Φ_PSII呈显著正相关，与NPQ呈显著负相关。ETR-PAR响应曲线的拟合结果表明，孕穗期渍水7 d小麦生育后期旗叶ETR_max、α和E_k值较对照降低。N4的旗叶ETR_max、α和E_k均高于N1和N2。孕穗期渍水7 d条件下不同氮肥运筹方式间各叶绿素荧光参数变异系数高于对照，氮肥的补偿效应较对照明显。氮肥后移运筹方式显著减轻渍水逆境对光合器官的破坏，使小麦生育后期功能叶具有较强的光捕获能力和光化学效率，改善了旗叶光合性能，使灌浆期延长，平均灌浆速率提高，从而较氮肥前移处理显著提高小麦千粒重。

三角形强化栽培模式下氮肥运筹对II优498产量及氮肥利用的影响

杨志远，胡蓉，孙永健，徐徽，许远明，马均

作物学报. 2012, (06):  1097-1106.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01097

摘要 ( 2012 )   PDF (292KB) ( 869 )  

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以大穗型杂交籼稻II优498为材料，在三角形强化栽培(triangle-planted system of rice intensification, TSRI)适宜的密度和秧龄条件下，研究施氮量和施肥比例对TSRI结实期叶面积、光合作用以及干物质积累与转运的影响，并探讨花前期物质积累转运与花后期光合生产在产量形成过程中的作用，同时探索既能提高产量又能减少氮肥损失的氮肥运筹措施。结果显示，TSRI下，除蜡熟期叶面积指数(leaf area index, LAI)外，施氮量和施肥比例对光合作用和LAI有显著运筹作用; 增施氮肥和氮肥后移可以显著提高齐穗期和蜡熟期剑叶净光合速率，LAI则随施氮量和氮肥后移程度增加多呈抛物线趋势。TSRI下施氮量和施肥比例共同提高总颖花数增加产量，而施氮量和施肥比例又各自通过提高千粒重和结实率来增加产量。TSRI下，花前干物质积累量、物质转运量、转运率与产量极显著正相关，施氮量为150 kg hm^-2, 穗肥占总施氮量的30%的处理在显著增大花前干物质积累量和籽粒灌浆期间向穗部的转运量实现高产的同时显著提高氮肥农学利用率和生理利用率，是TSRI平衡产量与氮肥利用率的最优氮肥运筹组合。

研究简报

施氮量对垄作小麦氮肥利用率和土壤硝态氮含量的影响

冯波，孔令安，张宾，司纪升，李升东，王法宏

作物学报. 2012, (06):  1107-1114.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01107

摘要 ( 2139 )   PDF (278KB) ( 1009 )  

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以平作为对照，研究了垄作种植方式下施氮量对冬小麦氮肥吸收利用、0~100 cm土层土壤硝态氮含量以及产量的影响。在一定范围内增加施氮量，小麦的氮肥利用率降低，土壤氮的贡献率降低，小麦植株内的氮素积累量增加，收获指数提高，产量增加。低氮(0~66 kg hm^-2)条件下，小麦生育期间土壤硝态氮淋洗损失的可能小，小麦收获后0~100 cm土体内不会累积大量硝态氮。施氮量在165~264 kg hm^-2时，60~100 cm土体内土壤硝态氮含量增加，出现硝态氮下移趋势。种植方式影响小麦的氮肥利用效率，垄作种植小麦氮肥利用率和产量均高于平作小麦。垄作种植麦田60~80 cm土体内土壤硝态氮含量相对较高，而平作种植麦田80~100 cm土层硝态氮含量相对较高。种植方式对氮肥利用率的影响大于施氮量的影响, 但施氮量对氮素收获指数、籽粒产量以及经济系数的影响大于种植方式的影响。本试验条件下，2种种植方式在施氮量为纯氮165 kg hm^-2时可以获得较高的氮肥利用率和氮素收获指数，平作小麦氮肥利用率为35.75%~36.41%，而垄作小麦为45.32%~47.25%; 但2种种植方式的小麦都是施氮量为纯氮264 kg hm^-2时获得最高产量, 平作和垄作小麦的最高产量分别达8 078.31 kg hm^-2和
8 212.27 kg hm^-2。

逆境处理下水稻叶角质层蜡质积累及其与蜡质合成相关基因OsGL1表达的关系

周玲艳，姜大刚，李静，周海，曹伟炜，庄楚雄

作物学报. 2012, (06):  1115-1120.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01115

摘要 ( 2415 )   PDF (501KB) ( 1853 )  

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植物角质层蜡质在抵抗各种生物和非生物胁迫中起着非常重要的作用。本试验以水稻(Oryza sativa L.)幼苗为材料, 分别以200 mmol L^-1 NaCl、12% PEG、1.0% H₂O₂、40℃高温和8℃低温为逆境, 研究叶角质层蜡质的积累情况以及其与水稻蜡质合成相关基因OsGL1表达的关系。扫描电镜观察以及叶角质层蜡质总量测定结果表明, 12% PEG、1.0% H₂O₂和8℃低温处理下水稻幼苗叶角质层蜡质的积累明显增加, 而200 mmol L^-1 NaCl和40℃高温处理下叶角质层蜡质覆盖量略有下降。RT-PCR分析显示, 逆境处理下水稻蜡质合成相关基因OsGL1的表达量变化与水稻幼苗叶角质层蜡质的积累存在相关性。

冬种黑麦草对6种水稻土重金属含量及晚稻不同器官重金属累积与分配的影响

唐海明，汤文光，肖小平，罗尊长，张帆，汪柯，杨光立

作物学报. 2012, (06):  1121-1126.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01121

摘要 ( 1597 )   PDF (254KB) ( 684 )  

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研究双季稻区6种不同土壤类型冬季种植黑麦草对土壤重金属含量及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响, 可为水稻质量安全生产和产地安全适宜性评价提供重要参考。本文以7年定位试验为基础, 研究了南方双季稻区冬季种植黑麦草对6种不同水稻土耕层土壤重金属Cd、Pd、Hg和As含量的变化及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响。结果表明, 在6种不同土壤类型中, 灰泥田土壤Cd含量极显著高于其他土壤类型; 黄泥田土壤Pd含量极显著高于其他土壤类型; 土壤Hg含量以红黄泥田最高, 达0.029 mg kg^-1, 与其他土壤类型差异达极显著水平; 土壤As的含量以黄泥田最高, 为29.5 mg kg^-1, 极显著高于其他土壤类型。6种不同土壤类型晚稻植株Cd、Pb、As含量均为根>茎叶>糙米。在晚稻植株根系、茎叶和糙米的Cd含量以红黄泥田最高, 均极显著高于其他土壤类型; 植株根系Pb、As含量以黄泥田最高, 分别为33.0 mg kg^-1和119.5 mg kg^-1, 均极显著高于其他土壤类型; 河沙泥水稻植株茎叶的Hg、As含量均极显著高于其他土壤类型。说明黄泥田种植水稻有利于降低稻米中重金属含量, 改善稻米品质。

钾代谢相关基因在烟草中的表达

夏凯，徐双红，王翔，戴林建，李鹏飞，罗建新，齐绍武，杨琼，周清明

作物学报. 2012, (06):  1127-1134.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01127

摘要 ( 1938 )   PDF (427KB) ( 1416 )  

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以钾高效基因型K2、K3、K5、K7、K9与常规烤烟品种K326为材料, 采用漂浮育苗、移栽砂培的方法, 利用实时定量PCR调查钾代谢相关基因在烟草叶片中的表达情况, 并测定不同材料的钾吸收动力学参数和钾利用率。结果表明, K2、K7和K9是典型的富钾型, 12个钾代谢相关基因中TORK1和NtTPK1的表达水平相对较高。5个富钾型的钾吸收能力显著强于K326。但它们在高钾环境下钾素吸收能力强而利用率较低, 在低钾环境下钾吸收能力强且利用率相对较高, 尤其是品系K2、K7和K9钾的经济利用率相对较高。

利用SSR分子标记分析彩色小麦的亲缘关系与遗传多样性

黄玮，杨敏，秦保平，王振林，武玉国，孙兰珍，尹燕枰

作物学报. 2012, (06):  1135-1139.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01135

摘要 ( 2271 )   PDF (280KB) ( 1048 )  

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为探讨彩色小麦的亲缘关系和遗传多样性, 利用305对多态性SSR引物检测了18个彩色小麦品种(系)。共检测到1 084个等位变异, 平均每对引物检测到3.6个。红粒、紫红粒小麦的等位变异数在7个部分同源群的排序为HG3>HG2>HG1>HG4>HG5>HG7>HG6, 黑粒和蓝粒小麦的排序为HG3>HG2>HG1和HG4>HG5>HG7>HG6。不同粒色小麦的SSR标记多态信息含量相近, 其中红粒和紫红粒小麦为0.525~0.543, 黑粒和蓝粒小麦为0.517~0.545。18个品种(系)的遗传差异极显著(P=0.0001), 遗传相似系数在0.41~0.76之间。UPGMA聚类分析将18份材料分为6群,类群分布与亲缘关系及其地域相关。