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2013年 第39卷 第11期 刊出日期：2013-11-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

中国大豆主产区不同年代大面积种植品种的遗传多样性分析

王彩洁,孙石,金素娟,李伟,吴存祥,侯文胜,韩天富

作物学报. 2013, (11):  1917-1926.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01917

摘要 ( 995 )   RICH HTML    PDF (272KB) ( 1938 )  

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利用与大豆产量、品质、抗逆性、适应性等重要性状相关的125对SSR标记对中国大豆主产区东北和黄淮海地区自20世纪40年代以来大面积种植的89个大豆品种进行遗传多样性分析。结果表明，自北向南大面积种植品种SSR标记的多态性呈逐渐升高的趋势，黑龙江北部、黑龙江中南部、吉林辽宁地区和黄淮海地区大面积种植品种标记的多态性信息含量(PIC)依次为0.414、0.469、0.522和0.562。除黑龙江北部以外，其余3个地区20世纪80年代以来大面积种植品种的多态性信息含量均比80年代以前种植的品种高。根据Nei和Li提出的遗传相似系数对供试品种进行聚类分析，发现除黄淮海北部地区的冀豆12外，东北和黄淮海地区大面积种植品种各自聚成一类，而在东北地区品种中，吉林辽宁和黑龙江地区的品种归属不同亚类，表明同一区域内大面积种植品种的同质化现象相当明显。

广谱稻瘟病抗性基因Pigm和Pi2的抗谱差异及与Pi1的互作效应

于苗苗,戴正元,潘存红,陈夕军,余玲,张晓祥,李育红,肖宁,龚红兵,盛生兰,潘学彪,张洪熙,李爱宏

作物学报. 2013, (11):  1927-1934.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01927

摘要 ( 1094 )   RICH HTML    PDF (492KB) ( 1678 )  

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Pigm是Pi2基因簇的等位或紧密连锁基因。本研究构建了4个不同遗传背景下Pigm和Pi2的系列近等基因系，204个菌株苗期接种结果显示其抗性频率均超过70%，但Pigm和Pi2的抗谱重叠度仅为54.4%~65.7%，聚合Pi1/Pigm和Pi1/Pi2杂种的抗性频率均超过90%。穗瘟人工接种及病圃自然诱发鉴定表现与苗期接种一致的发病趋势。农艺性状调查结果显示获得的近等基因系与其轮回亲本基本相似，存在较少的累赘连锁。表明Pigm是一个与Pi2抗谱差异明显的广谱抗性基因，对稻瘟病抗性育种具有重要应用价值。

基于图像处理的冬小麦植被覆盖率测定及其遗传解析

肖永贵,刘建军,夏先春,陈新民,Matthew REYNOLDS,何中虎

作物学报. 2013, (11):  1935-1943.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01935

摘要 ( 1162 )   RICH HTML    PDF (580KB) ( 1217 )  

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植被覆盖率是反映植株生长势的重要生理性状，在旱作地区尤为重要。图像处理技术能够快速有效地对苗期和孕穗期植被覆盖率进行量化分析。以28份山东小麦主栽品种和品系为材料，在240株 m^-2和360株 m^-2密度下，连续2年测定了孕穗前不同发育阶段的植被覆盖率，并利用921个DArT标记和83个SSR标记分析了与植被覆盖率相关的遗传区段。结果表明。不同密度下，冬小麦植被覆盖率在越冬期、返青期和孕穗期存在显著差异，而起身期基本一致。起身期植被覆盖率与春季最高分蘖数、抽穗后群体叶面积指数、单位面积穗数和籽粒产量均呈显著正相关，r = 0.73~0.76 (P<0.01)，表明起身期植被覆盖率可用于预测上述性状。共检测出12个遗传区段与植被覆盖率相关联，大部分区段直接参与调控苗期和孕穗期的生长势。10个遗传区段与已报道的苗期性状、产量性状及抗病位点一致，其中5BL、6AS和6BL染色体上携带的植被覆盖率相关遗传区段与已报道的苗期比叶面积和生物量等位点完全相同。建议将植被覆盖率作为生长势量化指标，用于育种选择和遗传研究。

小麦TaWRKY44基因的克隆、表达分析及功能鉴定

王瑞,吴华玲,王会芳,黄珂,霍春艳,倪中福,孙其信

作物学报. 2013, (11):  1944-1951.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01944

摘要 ( 1006 )   RICH HTML    PDF (1461KB) ( 2008 )  

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WRKY是植物特有的转录因子基因, 在植物对外界胁迫响应及生长发育的过程中发挥重要作用。本研究克隆了一个新的小麦WRKY转录因子基因TaWRKY44, 获得其全长cDNA, 其中开放阅读框长度为897 bp, 编码298个氨基酸。半定量RT-PCR的结果表明, TaWRKY44在叶片中表达水平较高, 并且受干旱和低温胁迫诱导表达。转基因功能分析结果表明, TaWRKY44的拟南芥超表达株系叶片变小, 叶柄缩短, 并且叶片细胞也明显小于野生型。另外, 转基因系对ABA、干旱和盐等胁迫处理的敏感性也高于野生型, 说明该基因可能作为一个转录抑制子参与逆境胁迫信号转导过程。

拟南芥G蛋白α亚基GPA1互作蛋白铜离子结合蛋白AtBCB的鉴定及功能分析

张小红,许鹏博,郭萌萌,徐兆师,李连城,陈明,马有志

作物学报. 2013, (11):  1952-1961.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01952

摘要 ( 1014 )   RICH HTML    PDF (507KB) ( 1408 )  

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拟南芥G蛋白复合体(异源三聚体包括α、β、γ亚基)参与植物多个信号转导途径，G蛋白复合体通过膜上的G蛋白偶联受体(GPCR)接受胞外信号后通过3个亚基将信号传递给下游效应器。目前，有关植物G蛋白复合体的效应器及其信号传递途径的报道较少，寻找新的G蛋白的效应器有助于阐明G蛋白复合体相关的信号传导途径。本研究以拟南芥G蛋白α亚基GPA1为诱饵蛋白，利用泛素分离系统筛选拟南芥cDNA文库，获得一个与GPA1互作的铜离子结合蛋白AtBCB。荧光双分子杂交(BiFC)试验证明，GPA1与AtBCB的互作发生在细胞膜上。基因表达特性分析结果显示，GPA1和AtBCB受金属铝胁迫的诱导表达。进一步以野生型拟南芥(WT)、GPA1拟南芥突变体gpa1-4和AtBCB拟南芥突变体bcb为材料，研究该基因对植物耐金属铝胁迫的功能，结果显示，在无胁迫情况下，2个突变体和WT根部的丙二醛含量无显著差异；在100 µmol L^–1 Al³⁺处理下，gpa1-4突变体根部丙二醛含量显著(P<0.05)低于WT低；bcb根部丙二醛含量极显著(P<0.01)高于WT。对3个铝胁迫响应基因(苹果酸转运体基因AtALMT1、半类型ABC转运蛋白基因ALS1和ABC转运蛋白基因ALS3)的表达进行Real-time PCR分析，比较它们在突变体和野生型之间的表达差异，发现在有铝和无铝处理情况下，ALS1和ALS3的表达水平在突变体和WT间均无显著差异；在铝处理下，gpa1-4中AtALMT1的表达量极显著高于WT；在bcb中的表达量显著低于WT。以上结果表明，植物通过细胞膜上的G蛋白α亚基GPA1和铜离子结合蛋白AtBCB的相互作用调控下游基因AtALMT1的表达，参与植物对铝胁迫的响应，其中GPA1对铝胁迫耐受起负向作用，AtBCB对铝胁迫耐受起正向作用。

棉属野生种旱地棉苏氨酸醛缩酶基因GarTHA的克隆及功能验证

范昕琦,刘章伟,冯娟,徐鹏,张香桂,沈新莲

作物学报. 2013, (11):  1962-1969.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01962

摘要 ( 831 )   RICH HTML    PDF (539KB) ( 1057 )  

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盐胁迫是影响作物生长和发育的重要因素之一。一些棉属野生种具有较好的耐盐性, 是开展棉花耐盐性机制研究以及改良陆地棉耐盐性的重要资源。本研究基于cDNA-AFLP技术分离获得的旱地棉(Gossypium aridum)盐胁迫下差异表达片段序列信息, 经电子克隆技术和RT-PCR方法克隆了旱地棉苏氨酸醛缩酶基因cDNA全长, 命名为GarTHA (GenBank登录号为KC167360)。该cDNA全长为1 018 bp, 包含一个822 bp的完整ORF, 编码273个氨基酸残基, 蛋白质分子量为82.57 kD, 等电点为4.89。GarTHA基因与杨树PtTHA基因同源性最高, 为84.6%。为进一步验证其功能, 利用拟南芥逆境胁迫启动子rd29A构建植物表达载体, 将GarTHA基因的完整ORF转入拟南芥中, 获得转基因植株并进行了耐盐性鉴定。结果表明, 在盐胁迫下转基因拟南芥种子的发芽率明显高于野生型, 且转基因植株的根长显著高于野生型。说明GarTHA基因可能参与植物的盐胁迫反应, 从而提高植物抗逆性。

一个新的水稻内卷叶突变体的表型和遗传分析

解志伟,孙伟,尹亮,赵金凤,袁守江,张文会,李学勇

作物学报. 2013, (11):  1970-1975.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01970

摘要 ( 886 )   RICH HTML    PDF (333KB) ( 1856 )  

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叶片是光合作用的重要器官，适度卷曲有利于改善群体光照、提高光能利用率，卷叶基因是培育理想株型的重要资源。为研究控制水稻叶片形态建成的分子机理，从EMS诱变粳稻品种日本晴的M₂代中分离了一个叶片向内卷曲的突变体s1-145，该突变体叶绿素含量增高，株高和育性等产量性状正常。遗传分析表明该性状受一对隐性基因控制。利用InDel标记将该基因定位于第2染色体R2-34.70和R2-34.79之间物理距离为90 kb的范围内。本研究结果为该卷叶基因的克隆和功能分析奠定了基础，对水稻株型改良提供了基因资源和育种材料。

大豆高丝氨酸激酶GmHSK基因的克隆与全生育期的表达分析

王家麟,姜威,于妍,刘春燕,陈庆山,胡国华

作物学报. 2013, (11):  1976-1982.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01976

摘要 ( 782 )   RICH HTML    PDF (688KB) ( 1513 )  

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高丝氨酸激酶(HSK)是天冬氨酸代谢途径中的重要酶，控制赖氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸和异亮氨酸的生物合成。本研究从大豆Williams 82中克隆了大豆HSK基因GmHSK，该基因ORF长1083 bp，编码360个氨基酸，其分子量为37.64 kD，等电点pI为5.02。GmHSK基因与拟南芥中的HSK基因具相似编码产物，均具GHMP激酶超家族保守的ATP结合结构域。系统进化分析将植物的HSK蛋白分为2类，GmHSK与苜蓿的同源基因的进化关系最近，且与双子叶植物拟南芥、蓖麻等的HSK聚为一类。qRT-PCR分析表明，GmHSK在大豆全生育期的8个组织和器官中均表达，但表达水平不同。推测GmHSK基因不仅是大豆营养生长所必需，也在物质积累过程中起重要调控作用。研究结果为转基因育种提高大豆蛋白的含量与品质提供了有益的候选基因。

小麦品种(系)抗叶锈病基因Lr10位点基因型的多样性

韩淑晓,刘全兰,董洁,陈建省,田纪春

作物学报. 2013, (11):  1983-1991.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01983

摘要 ( 675 )   RICH HTML    PDF (387KB) ( 1190 )  

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小麦抗叶锈病基因Lr10的表达需与其紧密连锁的RGA2基因调控, 按照这2个基因的连锁关系, Lr10基因位点分成H1和H2两个古单倍型。为揭示我国小麦品种中Lr10的遗传多样性, 对189个来自12省的小麦育成品种和58个品系的该基因位点变异进行了鉴定分析。绝大多数供试品种(系)为H2古单倍型, 其频率在育成品种和品系中分别为95.2% (180/189)和96.6% (56/58)。这2种古单倍型可进一步分为9种单倍型亚型, 其中H1-2、H2-4、H2-5、H2-6和H2-7亚型为首次报道。育成品种包含所有单倍型亚型, 以H2-1频率最高(69.3%), H2-3和H2-6频率最低(0.5%); 而在选育品系中仅检测到5种单倍型亚型, 其中H2-1频率最高(27.6%), H1-2频率最低(3.5%)。除H2-1与H2-2型外, 其他亚型与育成地显著相关(P < 0.05)。本研究结果支持Lr10基因位点的古单倍型和单倍型亚型在育种中保持相对稳定的推断, 同时由于在育种过程中持续重组和变异而产生了新的单倍型亚型, 而且重组可以发生在H2和H1两种古单倍型之间。在现代育成品种和品系中, H1古单倍型所占比例已降至5%以下, 应加以保护。

水稻类受体激酶基因OsBAK1L调控细胞坏死机制分析

陈现朝,黄立钰,周永力

作物学报. 2013, (11):  1992-1999.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01992

摘要 ( 744 )   RICH HTML    PDF (920KB) ( 1675 )  

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拟南芥类受体激酶BAK1 (BRI1-associated kinase 1)在调控生长发育和免疫信号中有十分重要的作用。本研究选择水稻中BAK1的同源基因LOC_Os03g49620.4, 将它暂命名为OsBAK1L并探索其结构和功能。结果表明，OsBAK1L定位于细胞膜，是SERKL (Somatic embryogenesis receptor kinase Like)家族成员。OsBAK1L-RNAi转基因水稻中OsBAK1L下调表达。接种细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola)菌株Rs105后，转基因苗与受体9804-Rxo1都表现过敏性反应(hypersensibility response，HR)，但转基因苗HR推迟。此外，HR相关基因OsMPK13 (Mitogen activated protein kinase 13)表达模式与HR变化趋势一致，在转基因苗中皆出现推迟现象。上述结果表明：OsBAK1L可能通过调节OsMPK13表达而推迟9804-Rxo1对细菌性条斑病菌的HR反应。

云南茶树种质资源的表型遗传多样性

蒋会兵,宋维希,矣兵,李友勇,马玲,陈林波,田易萍,段志芬,刘本英,梁名志

作物学报. 2013, (11):  2000-2008.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02000

摘要 ( 939 )   RICH HTML    PDF (492KB) ( 1207 )  

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对云南10个地区的830份茶树种质资源主要表型性状的遗传多样性分析和比较表明，云南茶树种质资源具有丰富的表型遗传多样性，13个描述型性状的遗传多样性指数在0.64~1.40之间，平均为1.04，以芽叶色泽较高，叶基较低；不同地区的茶树资源遗传多样性指数在0.76~0.99之间，以红河地区较高，其次是临沧和文山地区，以昭通地区较低。14个数值型性状的变异系数在10.27%~48.14%之间，平均为26.43%，以酚氨比较大，水浸出物含量较小；不同地区的茶树资源变异系数在16.09%~25.75%之间，以文山、红河地区较大，昭通、大理地区较小。茶树资源表型性状的遗传多样性和变异水平显示东南部>西部>东北部的趋势。通过聚类分析，10个地区的茶树资源划分为3个地理组，东北部的昭通和东南部的红河各单独聚为一组，其他8个地区聚为第3组，显示云南茶树资源存在东南部、西部、东北部生态地理的分化，初步推断东南部为云南茶树资源表型遗传多样性分布中心。

耕作栽培·生理生化

综合农艺管理对夏玉米氮效率和土壤硝态氮的影响

靳立斌，崔海岩，李波，杨今胜，董树亭，赵斌，刘鹏，张吉旺

作物学报. 2013, (11):  2009-2015.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02009

摘要 ( 796 )   RICH HTML    PDF (235KB) ( 1232 )  

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通过对播种方式、播种时间、施肥时期及用量和收获时间等农艺措施的优化组合，设置综合农艺管理和施氮量试验，研究了对夏玉米氮效率和土壤硝态氮积累的影响。结果表明，随着施氮量的增加，氮肥偏生产力显著提高，氮肥农学利用效率显著下降，氮素利用效率和氮收获指数先增加后降低，施氮184.5 kg hm^-2时达到最高；施氮显著提高了花前氮素积累量和0~30 cm土层硝态氮累积量；0~30 cm土层硝态氮累积量随施氮量的增加逐渐提高，即单一氮肥运筹下，氮效率不能持续提高，且土壤硝态氮积累量却因增施氮肥而逐渐升高。综合农艺管理的再高产高效处理(Opt-2)的氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率、氮素利用效率和氮收获指数均最高；花前氮素积累量较低，收获后植株氮素积累总量高于农民习惯处理且低于超高产处理；玉米收获后，0~30 cm、30~60 cm和60~90 cm土层硝态氮累积量均低于农民习惯处理，即通过优化的综合农艺管理，夏玉米氮效率显著提高，生育期内氮素积累趋势合理，玉米收获后土壤硝态氮积累量较低。

玉米-大豆轮作及氮肥施用对土壤细菌群落结构的影响

周岚，杨永，王占海，陈阜，曾昭海

作物学报. 2013, (11):  2016-2022.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02016

摘要 ( 755 )   RICH HTML    PDF (441KB) ( 1318 )  

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在大豆开花期分别对3个施氮水平下(0、50和100 kg hm^-2)大豆连作(大豆-大豆-大豆)、玉米-大豆轮作I (大豆-玉米-大豆)及玉米-大豆轮作II (玉米-玉米-大豆)，应用PCR-DGGE技术研究了玉米-大豆轮作及施氮对土壤细菌群落结构变化的影响。结果表明，随着施氮水平的提高，3种种植方式土壤中细菌群落多样性、丰富度均呈减少趋势。高氮处理(100 kg hm^-2)明显降低了大豆连作、玉米-大豆轮作II根际土壤细菌群落多样性及丰富度，玉米-大豆轮作I根际土壤细菌群落多样性及丰富度略有降低。玉米-大豆轮作I种植方式可减轻氮肥对其根际细菌群落多样性和丰富度的影响，但施氮明显改变了其细菌群落结构。玉米-大豆轮作II中大豆根际土壤细菌群落结构较为稳定，受氮肥影响较小。在3种种植方式的土壤中，分布着酸杆菌门、变形菌门及厚壁菌门细菌，其中前两门菌群占主导地位。

转2-Cys Prx基因烟草抗氧化酶和PSII电子传递对盐和光胁迫的响应

张会慧，田褀，刘关君，胡彦波，吴翔宇，田野，李鑫，孙广玉

作物学报. 2013, (11):  2023-2029.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02023

摘要 ( 656 )   RICH HTML    PDF (357KB) ( 1226 )  

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以转2-Cys Peroxiredoxins (2-Cys Prx)基因的烟草(Nicotiana tabacum)为材料，非转基因烟草为对照，调查盐和光胁迫对转基因烟草幼苗叶片抗氧化酶和叶绿素荧光特性的影响，揭示2-Cys Prx基因在植物抗逆方面的功能。结果表明，弱光(200 μmol m^–2 s^–1)下，随着盐浓度增大，转基因烟草和对照的SOD活性皆增加，APX活性变化不大，H₂O₂含量稍有升高；强光(1000 μmol m^–2 s^–1)下，随着盐浓度增大，转基因烟草SOD活性增强，APX活性下降，H₂O₂含量增加缓慢，而对照的H₂O₂含量迅速升高，转基因烟草叶片的PSII电子传递速率(ETR)、最大光化学效率(F_v/F_m)和实际光化学效率(Ф_PSII)均高于对照，而且PSII电子受体侧的受抑制程度明显低于对照。结果暗示在强光和盐胁迫使APX活性降低的情况下，2-Cys Prx可有效清除细胞中过量H₂O₂，增强光合电子传递链的稳定性，特别是PSII电子受体侧的电子传递，有效减轻盐和高光胁迫引起的PSII光抑制。

两优培九剑叶衰老过程光合膜功能及蛋白质复合物的变化

叶露幻，沈唯军，郑宝刚，宋涛，陈国祥，吕川根

作物学报. 2013, (11):  2030-2038.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02030

摘要 ( 929 )   RICH HTML    PDF (515KB) ( 1816 )  

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为探讨高产杂交稻两优培九在衰老过程中，剑叶光合膜蛋白质复合物的含量变化规律及其与光能吸收、转化、传递的关系，以大田栽培自然衰老剑叶为材料，利用活体叶绿素荧光动力学技术，并结合类囊体膜蛋白质复合物蓝绿温和胶电泳分析。结果表明，两优培九剑叶叶绿素含量、光合性能、类囊体膜蛋白稳定性等都在抽穗期达到顶峰，随后开始衰退，在扬花期、灌浆期尚保持较高水平，而进入籽粒成熟阶段衰退明显；随着衰老进程，光合膜蛋白质复合物有序非同步降解，稳定性为LHCII > PSIIcore > PSIcore > ATPase & Cyt b₆/f > LHCI；PSI和PSII蛋白和相应电子传递活性的稳定性及下降幅度差异较大；衰老过程叶绿素a/b的不断下降与相对于反应中心更稳定的捕光天线有关，剑叶生长后期LHCII维持高水平保持了叶片对光能的吸收，并可能在调节光系统间能量分布和协助过剩能量耗散中起重要作用。

水稻细胞悬浮系的中短期保存方法

高义平，吕孟雨，赵和，杨学举，王海波

作物学报. 2013, (11):  2039-2045.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02039

摘要 ( 749 )   RICH HTML    PDF (376KB) ( 1453 )  

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细胞悬浮系的中短期保存广泛需要。本文应用中花15细胞悬浮系，比较了AA、N6、MS三种固体培养基对水稻细胞悬浮系的繁殖保存效果，结果表明，AA固体培养基保存效果最好。细胞系可以在AA⁰培养基上4个月、在AA^0.5培养基上6个月(中间45 d左右继代一次)连续保存后仍然保持其可重悬性。通过比较AA固体培养基繁殖保存、冷冻保存、连续悬浮培养3种保存方法，表明AA固体培养基繁殖保存细胞系2~9个月内，既可保持细胞的可悬浮性，又对细胞系的POD、SOD活性和植株再生率影响较小，是一种理想的细胞悬浮系中短期保存方法。

转codA基因提高番茄植株的耐热性

李枝梅，窦海鸥，卫丹丹，孟庆伟，CHEN Tony Huihuang，杨兴洪

作物学报. 2013, (11):  2046-2054.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02046

摘要 ( 861 )   RICH HTML    PDF (543KB) ( 1037 )  

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以野生型番茄(cv. Moneymaker)和转codA番茄为材料，用不同温度(25、30、35、40、45和50℃)分别处理2 h，测定叶片净光合速率(P_n)、PSII最大光化学效率(F_v/F_m)、过氧化氢(H₂O₂)含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率(REC)和抗氧化酶活性等生理指标；42℃高温处理0、3和6 h后，检测热响应基因的表达量以及D1蛋白的含量，研究高温胁迫对上述参数的影响，探讨转codA基因提高番茄叶片耐热性的机制。。结果表明，高温胁迫下，转codA基因番茄叶片P_n和F_v/F_m的抑制程度明显低于野生型，H₂O₂、MDA的积累量以及REC均低于野生型，而且明显增强了过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性。此外，转codA基因番茄叶片中抗氧化酶基因和热胁迫基因的表达水平均高于野生型，而D1蛋白的降解水平低于野生型。转codA基因番茄体内合成的甜菜碱提高了转基因番茄的耐热性，这与提高和维持较高的抗氧化酶活性、促进热激响应基因的表达及减缓D1蛋白的降解等有关。

马铃薯连作地健康株与病株根区土壤微生态特性比较

陈杰,郭天文,谭雪莲,朱渭兵,魏晓丽,王东胜,薛泉宏

作物学报. 2013, (11):  2055-2064.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02055

摘要 ( 828 )   RICH HTML    PDF (370KB) ( 1310 )  

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为探索甘肃省连作马铃薯健康生长的微生态机制，采用常规养分分析法测定了健康株与病株根区土壤中速效氮磷钾含量，稀释平皿涂抹法测定土壤放线菌数量，琼脂块法筛选拮抗放线菌；16S rRNA序列分析法鉴定优势放线菌，发酵液抑菌试验检测优势放线菌灭癌素链霉菌(S. gancidicus)对马铃薯病原真菌的抑菌作用。结果表明，在连作4年的田中：马铃薯病株根区土壤的速效P、K含量分别较健株低29.9%、12.5%，铵态氮含量较健株高24.1%。在高氏1号培养基上，病株根区土壤中放线菌总数、小单孢菌及未鉴定放线菌数量较健株分别减少51.1%、83.0%及53.9%；腐植酸琼脂培养基上，病株根区土壤中放线菌总数、链霉菌数量较健株分别减少46.0%、46.7%。在病、健株根区土壤中，对4株靶标真菌的拮抗潜势SAAP值均病株小于健株。健株根区土壤中的优势放线菌为灭癌素链霉菌(S. gancidicus)，该菌对4株马铃薯常见土传病原真菌立枯丝核菌(R. solani)、茄病镰刀菌(F. solani)、硫色镰刀菌(F. sulphureum)及大丽轮枝菌(V. dahliae)均有抑制作用；病株根区土壤中的优势放线菌为加利利链霉菌(S. galilaeus)，该菌为马铃薯疮痂病致病菌。由此可知，保持连作马铃薯健康生长的根区土壤微生态特征是，高量磷钾及低量氮的速效养分组合，较多放线菌且拮抗放线菌的拮抗潜势较大，优势放线菌为有益菌。

弱光胁迫对不同基因型玉米雌雄花发育和授粉结实能力的影响

周卫霞,王秀萍,穆心愿,李潮海

作物学报. 2013, (11):  2065-2073.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02065

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以不耐阴型玉米豫玉22和耐阴型玉米郑单958为试验材料，设置自然光照和弱光胁迫两个处理，研究弱光胁迫对不同基因型玉米雌雄花发育的影响。研究结果表明，弱光胁迫延缓了雌雄穗的生长发育，表现为抽雄、吐丝和盛花期延迟，花期和雌雄间隔期延长。弱光胁迫下，在吐丝期不耐阴型玉米花粉量比对照显著增加，耐阴型玉米花粉量与对照差异较小；不耐阴型玉米花粉表面网纹在弱光胁迫下变粗且间隙增大，花粉萌发孔及其附近严重畸形，有的明显内陷，花粉内淀粉粒数目显著减少，营养供应能力减弱，耐阴型玉米在弱光胁迫下花粉表面网纹略有加粗或没有变化，萌发孔略微凹陷且程度远低于不耐阴型玉米，花粉中淀粉粒密度略有降低。遮光处理后，不耐阴型玉米的花粉活力、花粉萌发率和萌发速率表现为下降，而耐阴型玉米表现为上升。花丝的生长速率及伸出苞叶数量在弱光胁迫下显著下降，果穗上部花丝受到的影响最大，向下逐渐减弱。弱光胁迫下两个基因型玉米穗长和穗粒数减少，不耐阴型玉米受弱光胁迫影响的程度高于耐阴型玉米。雌雄间隔期延长、营养供应能力减弱导致的花粉畸形、花丝生长速率和可授粉花丝数目的减少以及籽粒IAA含量的下降和ABA含量的增加是弱光条件下玉米穗粒数显著减少的主要原因。

干旱胁迫对彩色棉花农艺、品质性状及水分利用效率的影响

陈玉梁,石有太,罗俊杰,李忠旺,厚毅清,王蒂

作物学报. 2013, (11):  2074-2082.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02074

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为了探索干旱胁迫对彩色棉花主要性状的影响及其水分利用机理，选用7个不同色彩的棉花品种(系)，在常规灌溉、胁迫灌溉和生育期不灌溉3种环境条件下，调查其农艺性状、品质性状、水分利用效率(WUE)及产量。结果表明，干旱胁迫下不同色彩棉花品种的单株成铃数、单铃重、株高、花铃期叶片数、有效果枝数、收获指数、果节数、籽指、茎粗和果茎节间长度减少，衣分增加；灌水量减少一半，参试棉花品种的产量均降低，不灌溉处理的籽棉产量与常规灌溉间差异显著(P<0.05)；籽棉产量的降低幅度品种间存在较大差异(P<0.05)，棕色棉的减产幅度高于绿色棉。常规灌溉处理下，白色棉花水分利用效率高于棕色棉花和绿色棉花，而后二者差异不显著；干旱胁迫下，棕色棉花的水分利用效率高于绿色棉花。与水分利用效率相关的主要农艺性状、品质指标是：叶片数、单株成铃数、有效果枝数、果节数、株高、收获指数、单铃重、主茎节间长度、茎粗、籽指、衣分。

不同花生品种(系)荚果和子仁内源激素含量变化与干物质积累特征分析

骆兵,刘风珍,万勇善,张昆,赵文祥

作物学报. 2013, (11):  2083-2093.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02083

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以3个荚果和子仁生长发育正常的花生栽培品种(系)和种子皱缩变异品系05D677为材料，测定其荚果和子仁生长发育过程中激素含量与干物质积累变化特征，分析其内源激素含量变化与干物质积累关系，探讨变异品系05D677中内源激素含量变化对荚果和子仁生长发育的影响。主要结果如下：(1)果针入土24~60 d是荚果和子仁干物质快速积累期，期间山花15、05D610和白沙1016荚果干物质积累速率(_PK_W)平均值与子仁干物质积累速率(_KK_W)平均值均极显著大于05D677；3个正常品种(系)_PK_W和_KK_W最大值均出现在果针入土30 d，05D677出现在果针入土36 d。(2)4个品种(系)幼果或子仁内细胞分裂素(Z+ZR)、赤霉素(GA)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)含量变化趋势基本相同，其中05D677的GA含量峰值出现时间比3个正常品种(系)晚6 d；05D677的Z+ZR、GA、ABA含量最高值均极显著低于3个正常品种(系)，其IAA含量最高值极显著高于3个正常品种(系)。(3)荚果膨大中后期，_PK_W和_KK_W与Z+ZR、GA、ABA含量呈极显著正相关，与IAA呈极显著负相关；荚果充实初期，Z+ZR含量与_PK_W和_KK_W呈极显著正相关；GA含量在荚果充实后期和成熟期与_PK_W呈极显著正相关；ABA含量在荚果充实后期与_PK_W和_KK_W均呈极显著负相关，在成熟期与_PK_W呈极显著正相关。(4)与3个荚果和子仁发育正常的品种(系)相比较，05D677幼果迅速膨大期和子仁充实初期的IAA含量明显升高，且Z+ZR、GA和ABA含量不足可能引起内源激素比例失衡，影响荚果和子仁的生长，致使荚果和子仁发育进程延迟、干物质积累速率的极显著降低，表现为收获时荚果充实度差，种子皱缩。

研究简报

转TiERF1-RC7双价基因小麦的鉴定及其全蚀病抗性

刘菲,杨丽华,王爱云,马小飞,杜丽璞,刘欣,李盼松,张增艳,马翎健

作物学报. 2013, (11):  2094-2098.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02094

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为探讨TiERF1和RC7基因对小麦抗全蚀病的防御反应，本研究对转TiERF1-RC7双价基因小麦进行了分子检测以及全蚀病抗性的室内和田间鉴定。结果表明，转入的TiERF1和RC7基因在转基因小麦中可以遗传和转录；与受体扬麦18相比，5个转TiERF1-RC7小麦株系在整个生育期抗病性显著提高，苗期的全蚀病严重度在10%以下，成熟期的白穗率在13%以下，而扬麦18的严重度为62.98%，白穗率为26.09%。电子显微镜观察结果表明抗病转基因小麦根表的全蚀病原菌菌丝数量及生长势明显低于感病材料。上述结果说明，转入的TiERF1和RC7基因抑制了全蚀病原菌的侵染及在转基因小麦中繁殖，进而提高了转基因小麦对全蚀病的抗性。

菜用大豆籽粒不同部位蔗糖积累及关键酶活性研究

李彦生,南海洋,杜明,连腾祥,张秋英,刘晓冰

作物学报. 2013, (11):  2099-2105.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.02099

摘要 ( 892 )   RICH HTML    PDF (357KB) ( 1289 )  

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田间种植可溶性糖含量不同的3个菜用大豆品种，在R5.5、R6、R6.2、R6.5和R7期取样，分析籽粒种皮、子叶和胚轴中蔗糖含量及4种关键酶活性动态，结果表明，籽粒不同部位蔗糖积累呈先增加后下降的趋势，R6.2期是高峰期，此时期品种台292、中科毛豆1号和品系121的胚轴蔗糖含量比子叶分别高57.6%、53.6%和44.2%；比种皮分别高71.6%、75.3%和73.6%。由于子叶干重占整粒重90%以上，因此整个籽粒的蔗糖含量主要由子叶决定。子叶的蔗糖磷酸合酶(SPS)活性高于胚轴和种皮，在R6.2期表现更加明显，且蔗糖含量高的品系121子叶中SPS活性高于另外2个品种；蔗糖合酶(SS)在籽粒形成期活性变化呈前期高于后期的趋势，最高值出现在灌浆前期R5.5期胚轴中；两种转化酶活性变化差异较大，中性转化酶(NI)活性一直呈不断下降趋势；籽粒不同部位NI活性无明显差异，而酸性转化酶(AI)活性差异较大；胚轴和子叶中AI活性明显低于种皮，且种皮中AI活性与种皮中蔗糖积累显著负相关(r=–0.59)。蔗糖积累与4种关键酶活性的相关分析发现，籽粒中蔗糖的含量并非受某一种酶绝对调控，SPS活性与SS+AI+NI活性总和之差与籽粒中蔗糖的积累显著正相关(r=0.53^**)。