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2008年 第34卷 第10期 刊出日期：2008-10-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

转Xa23基因水稻的白叶枯病抗性及其遗传分析

张小红;王春连;李桂芬;张晓科;梁云涛;孙亮庆;赵开军

作物学报. 2008, (10):  1679-1687.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01679

摘要 ( 2187 )   PDF (655KB) ( 1323 )  

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在分离克隆抗白叶枯病基因Xa23研究中获得大量转基因水稻材料。为了系统研究转Xa23基因水稻的抗病稳定性和遗传模式, 本文通过逐株进行抗白叶枯病接种鉴定、PCR和Southern blot分子检测, 对一批转Xa23基因水稻植株进行了T₀代到T₂代的跟踪分析。结果表明, Xa23基因的整合和表达, 使感病受体品种牡丹江8号获得抗病性。由于Xa23基因插入受体基因组的位点不同, 同是单拷贝插入的转基因T₀代抗病植株, 其抗病程度有明显差异。T₀代植株的抗病程度, 可以准确、稳定地遗传到T₁代和T₂代。单拷贝转基因植株分离群体的抗感植株分离比接近3∶1, 表明转Xa23基因遵循孟德尔单基因遗传模式。已获得2个纯合的单拷贝转基因抗病株系, 它们的抗病程度稍有差别, 将用于外源基因插入位置效应分析和杂交稻抗病育种。

大豆(Glycine max) GmDREB5互作蛋白GmGβ1的筛选及鉴定

于月华;陈明;李连城;徐兆师;刘阳娜;曲延英;曹新有;马有志

作物学报. 2008, (10):  1688-1695.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01688

摘要 ( 2077 )   PDF (735KB) ( 1660 )  

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从大豆(Glycine max)中克隆了一个与抗逆相关的DREB (Dehydration Responsive Element Binding Protein) 基因GmDREB5。功能分析证明, GmDREB5基因能够显著提高烟草的抗旱性和耐盐性。为了筛选GmDREB5的互作蛋白, 采用酵母双杂交系统以GmDREB5蛋白73~226位氨基酸区段为诱饵筛选干旱处理的大豆cDNA文库, 发现一个互作蛋白含有保守的WD40结构域, 与棉花(Gossypium hirsutum)和水稻(Oryza sativa)的G蛋白β亚基分别具有61%和52%的同源性, 说明蛋白可能是一类新的大豆G蛋白β亚基, 将其定名为GmGβ1。将GmDREB5与GmGβ1共转化酵母菌株AH109, 转化的酵母能够在四营养缺陷型培养基上(SD/ trp- leu- his- ade-)正常生长, 而对照不能生长; 同时, 共转化的酵母能够激活LacZ报告基因的表达, 证明GmGβ1与GmDREB5之间存在相互作用。表达特性分析表明, GmGβ1基因受干旱、低温、高盐等胁迫和激素ABA处理的诱导而表达, 证明GmGβ1不仅参与植物对非生物胁迫的响应, 同时参与对GmDREB5蛋白水平的调控。

利用回交导入系定位干旱环境下水稻植株水分状况相关QTL

赵秀琴;徐建龙;朱苓华;黎志康

作物学报. 2008, (10):  1696-1703.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01696

摘要 ( 1919 )   PDF (322KB) ( 1073 )  

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日益严重的水资源危机使水稻的耐旱育种尤为迫切, 干旱环境下较高的植株水分含量有助于提高或维持作物产量的稳定性, 挖掘与耐旱性密切相关的分子标记有助于提高耐旱品种的选育效率。从供体Lemont (粳稻)导入到特青(籼稻)背景的254个高代回交导入系中筛选出覆盖供体全基因组的55个回交导入系, 采用PVC管栽培, 分析了干旱(胁迫)条件下水稻植株水分状况相关性状与籽粒产量、生物量的相关性并定位了相关QTL。研究表明, 植株水分相关性状(相对含水量、叶片水势、渗透势、卷叶度)均与籽粒产量显著相关。检测到7个相对含水量QTL, 7个叶片水势QTL, 5个渗透势QTL及5个卷叶QTL; 另检测到5个产量QTL, 7个生物量QTL。分析发现, 不仅QLwp5、QLr5、QRwc5和QY5同时分布在RM509~RM163区域, 且该区域还分布有对水分环境表现稳定的产量QTL(QGy5), 效应方向一致, 从遗传学角度解释了籽粒产量与水分相关性状之间的显著相关性。另外, QLr5、QRwc5、QY5、QLr2、QLr7、QLr8、QLr9、QRwc3、QRwc4a、QRwc12及QY7 等11个QTL曾在不同遗传背景群体中被检测到, 它们控制相同目标性状。研究认为RM509~RM163区域及QLr2、QLr7、QLr8、QLr9、QRwc3、QRwc4a、QRwc12和QY7所分布的染色体区域对水分环境或者遗传背景相对稳定, 在水稻分子标记辅助选择(MAS)耐旱育种实践中有较重要利用价值。

大豆品种RGA分析与疫霉根腐病抗性鉴定

孙石;赵晋铭;武晓玲;郭娜;王源超;唐卿华;盖钧镒;邢邯

作物学报. 2008, (10):  1704-1711.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01704

摘要 ( 2217 )   PDF (304KB) ( 1263 )  

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采用7个具有不同毒性基因的大豆疫霉菌株, 对黄淮地区48个优良大豆种质资源进行了苗期接种鉴定, 筛选出一批具有不同抗性的优异抗源, 说明黄淮地区蕴藏着丰富的大豆抗病资源。以相似系数0.682聚类, 48个大豆品种可以分成8类。同时, 根据抗病基因在保守区域序列同源性的原理, 利用RGA-PCR方法对48个品种的遗传多样性进行分析, 从48个大豆品种的抗病基因同源序列中共扩增出53条谱带, 各品种之间谱带较清晰且呈现明显的多态性, 以相似系数0.746聚类, 48个大豆品种可以分成7类。尽管抗性表型和RGA聚类的类与类之间没有一一对应关系, 但抗谱广的品种, 能较好地聚在一类, 如丰收黄、科丰36、即墨油豆等。因此, 综合利用抗性表型和RGA分析可以为大豆疫霉根腐病抗性基因鉴定、品种的培育和合理布局提供一定的理论依据。

一个新的水稻逆境响应基因OsMsr1的表达与克隆

徐孟亮;陈荣军;ROCHA Pedro;李落叶;王曼玲;徐国云;夏新界

作物学报. 2008, (10):  1712-1718.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01712

摘要 ( 2097 )   PDF (452KB) ( 2075 )  

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为深入了解植物的逆境反应机理和发现新的水稻耐逆基因, 采用Affymetrix水稻表达芯片(含51 279个转录本)分析了超级稻两优培九母本培矮64S不同生长发育时期、不同组织器官全基因组在低温、干旱、高温逆境胁迫下的表达水平, 筛选出众多表达水平显著升高与降低的基因。OsMsr1 (Oryza sativa L. multiple stresses responsive gene 1, GenBank登录号为EU284112) 是其中一个受高温、低温与干旱诱导、在各生长发育时期与组织器官均显著上调的基因, 用实时定量PCR方法对其表达水平进行了进一步的分析, 所得结果与基因芯片结果基本吻合, 因此, 此基因为一多逆境响应基因。用RT-PCR方法扩增获得了包含其完整ORF (open reading frame)的cDNA克隆。根据其ORF序列进行预测, 此基因编码一个包含89个氨基酸残基的小分子蛋白, 分子量约为10 kD, pI约为5。搜索有关数据库, 在水稻、玉米、小麦与拟南芥中找到有高相似性的基因, 但功能未知, 也未发现相同与类似的已知功能的基因保守结构域。对其可能的启动子序列分析, 发现5个与逆境反应有关的顺式作用元件。因此, 我们认为该基因为一新的水稻耐逆候选基因, 进一步的研究正在进行。

水稻芽期与幼苗前期耐碱性状QTL定位

程海涛;姜华;薛大伟;郭龙彪;曾大力;张光恒;钱前

作物学报. 2008, (10):  1719-1727.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01719

摘要 ( 2089 )   PDF (334KB) ( 1129 )  

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利用包含120个株系的籼粳交来源(春江06/TN1)的加倍单倍体群体, 在Na₂CO₃胁迫下, 以发芽期和幼苗前期的相对发芽势等10个性状作为耐碱性评价指标, 进行水稻耐碱性的QTL定位。相关性分析表明, 相对发芽势和相对发芽率显著正相关, 相对苗高、相对根数和相对根长之间显著正相关。采用QTLNetwork统计软件共定位到14个加性QTL和13个上位性QTL。在第3染色体RM251~RM3280间有2个QTL, 在第7染色体RM3286~RM1279区域有3个QTL; 在第1、2和7染色体同一位置同时检测到2个上位性QTL, 在第12染色体RM1246~RM5199之间集中了4个上位性QTL, 耐碱数量基因表现出一因多效或紧密连锁现象。耐碱性盐QTL可能包括两类, 一类与K+、Na+等离子胁迫有关, 另一类与高pH胁迫有关。不同类型的水稻品种都具有一些耐碱基因, 可以通过有性杂交和分子标记辅助选择的方法选育优良的耐碱品种。

水稻稻曲病抗性的主基因+多基因混合遗传模型分析

李余生;朱镇;张亚东;赵凌;王才林

作物学报. 2008, (10):  1728-1733.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01728

摘要 ( 2280 )   PDF (274KB) ( 1672 )  

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稻曲病是由稻曲病菌引起的水稻真菌病害, 目前已上升为我国水稻主要病害之一, 探明水稻稻曲病的抗性遗传机制对制定抗病育种策略具有现实指导意义。本研究以病情指数为指标, 利用高效引发稻曲病人工接种方法对来自抗病亲本IR28(籼稻)与感病亲本大关稻(粳稻)组合的亲本及其衍生的F₁₀代重组自交系群体(RIL)进行抗病性评价, 采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型对抗性的遗传模型进行判别与遗传参数的估计。结果表明, 水稻稻曲病抗性的遗传除受主基因控制外还受多基因的影响, 符合E-1-3遗传模型, 即2对主基因+多基因混合遗传模型, 2对主基因间表现为等加性作用, 加性效应为11.41; 主基因遗传率为76.67%, 多基因遗传率为22.86%, 抗性遗传存在明显的主基因效应。提示抗稻曲病育种时不仅要考虑主基因对抗病性的作用, 也不能忽视基因对抗性的影响。

基于NC III和TTC设计的胚乳性状QTL区间作图方法

王学枫;汤在祥;王亚民;宋雯;徐辰武

作物学报. 2008, (10):  1734-1743.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01734

摘要 ( 1970 )   PDF (328KB) ( 1065 )  

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根据三倍体胚乳性状的遗传模型, 提出基于NC III以及TTC两种遗传设计的胚乳性状QTL作图新方法, 并通过计算机模拟数据, 对该方法的可行性和有效性进行了分析验证。模拟研究供试因素包括QTL遗传力、F₂群体植株数和每家系混合样品测定的胚乳数。考察指标包括QTL的统计功效以及QTL位置和效应估计的准确度与精确度。结果表明, 2种设计均有较高的QTL统计功效, 在供试的大多数处理中, 即使QTL的遗传力只有5%, 其被发现能力也可达100%。两种设计均可有效区分胚乳QTL的各种遗传效应。基于TTC设计的胚乳QTL作图方法, 在QTL的统计功效、位置估计和效应估计上, 均优于NC III设计, 虽然这一优势随着QTL遗传力的提高以及样本容量的增大而有降低的趋势。

模拟干旱胁迫下不同甘蓝型油菜品种发芽能力的配合力与遗传效应分析

杨春杰;程勇;邹崇顺;张学昆;郑普英;李桂英;杨畅

作物学报. 2008, (10):  1744-1749.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01744

摘要 ( 1957 )   PDF (152KB) ( 1229 )  

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选择7个干旱胁迫下发芽能力不同的甘蓝型油菜品种进行完全双列杂交, 将亲本及F₁代种子在10% PEG模拟干旱胁迫条件下发芽, 测定相对单株鲜重、相对茎长、相对成苗率、相对发芽率、相对发芽势和相对活力指数, 用Griffing I方法对发芽性状进行一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)遗传分析。结果表明, 一般配合力方差在42个组合间各性状达到了极显著水平, 特殊配合力方差在42个组合间除了相对活力指数外的各性状也达到了极显著水平。其中, 中双9号上述6性状的一般配合力效应值最高分别为0.0656、0.0708、0.1185、0.1048、0.1096和0.0861; 中双6号一般配合力效应虽然不高, 但其组合中双6号×西农长角和中双6号×中双10号的特殊配合力效应较高, 是耐旱性较强的组合。

不同生态环境条件下小麦籽粒灌浆速率及千粒重QTL分析

王瑞霞;张秀英;伍玲;王瑞;海林;闫长生;游光霞;肖世和

作物学报. 2008, (10):  1750-1756.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01750

摘要 ( 2106 )   PDF (862KB) ( 1614 )  

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以142个和尚麦/豫8679的F7:8重组自交系及其亲本为试验材料, 分析了籽粒平均灌浆速率、最高灌浆速率及千粒重在北京(2006, 2007)、安徽合肥(2007)和四川成都(2007)4个生态环境下的性状表现, 并利用已构建的含有170个SSR标记和2个EST标记的遗传图谱, 对这3个性状进行了QTL定位分析。共检测到54个QTLs, 涉及小麦1A、1B、2A、2D、3A、3B、3D、4A、4D、5A、5B、6D 和7D染色体。其中, 17个与平均灌浆速率相关, 可解释表型变异的7.17%~20.83%; 16个与最高灌浆速率相关, 可解释表型变异的6.31%~15.95%; 21个与千粒重相关, 可解释表型变异的4.36%~16.80%。另外, 在1A、1B、2A、3B、4D、6D和7D染色体上发现10个涉及“一因多效”或紧密连锁位点的基因组区段, 有助于了解籽粒灌浆和籽粒产量相关性状的遗传基础。

莫迦小麦(Triticum macha L.) T型恢复基因Rf3和K型不育基因rfv1的连锁关系

宋喜悦;董普辉;胡银岗;马翎健;李宏斌;何蓓如

作物学报. 2008, (10):  1757-1761.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01757

摘要 ( 1622 )   PDF (367KB) ( 1033 )  

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为进一步明确莫迦小麦(Triticum macha) T型恢复基因Rf3与K型不育基因rfv1的连锁关系, 利用T型细胞质背景(T504A/Tm3314 F₂代和T504A//KTm3314A/90(13)21杂交分离群体)的可育株在K型细胞质下的育性测交分析, 明确了来自莫迦小麦的这2个基因连锁并不紧密, 交换值约为16.54%。可利用T型主效恢复基因Rf3提高含有T型主效恢复基因和K型主效不育基因的基础材料的选择效率。

烤烟几种化学成分的QTL初步分析

肖炳光;卢秀萍;焦芳蝉;李永平;孙玉合;郭兆奎

作物学报. 2008, (10):  1762-1769.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01762

摘要 ( 1919 )   PDF (815KB) ( 1255 )  

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以含137个株系的烤烟DH群体(G-28×NC2326)及其亲本为材料, 在以前作图数据的基础上, 新增23个标记。将这些标记数据合并起来构建了包括11个ISSR标记和158个RAPD标记、由27个连锁群组成的烤烟分子标记遗传连锁图, 覆盖长度2 094.6 cM, 相邻标记间的平均图距为15.95 cM。利用4个环境下的试验数据进行了总糖、烟碱、氧化钾3种烟叶化学成分的QTL初步分析, 共检测到7个加性效应QTL和9对加加上位性效应QTL, 其中3个加性QTL和3对上位性QTL存在QTL与环境互作效应(QE)。表明在烤烟总糖、烟碱、氧化钾的遗传控制中除加性效应外, 上位性效应也具有重要作用。对于烟碱、氧化钾检测到加性QTL与环境互作效应, 对于总糖、氧化钾检测到上位性QTL与环境互作效应, 利用这些与环境具有互作效应的QTL进行标记辅助选择时宜考虑特定的环境条件。

耕作栽培·生理生化

棉花不同类型品种耐低钾能力的差异

田晓莉;王刚卫;杨富强;杨培珠;段留生;李召虎

作物学报. 2008, (10):  1770-1780.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01770

摘要 ( 1893 )   PDF (212KB) ( 1196 )  

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以2004年我国棉区主栽的转基因抗虫棉与非抗虫棉、常规棉与杂交棉以及不同熟性的48个品种/杂交种/品系为材料, 对室内液体培养条件(钾胁迫浓度为0.02 mmol L^-1)下幼苗和田间缺钾土壤(速效钾含量为59.88 mg kg^-1)上成株的耐低钾能力进行了比较。结果表明, 抗虫棉组在苗期低钾条件下的生物量、吸钾量和钾利用指数以及田间缺钾土壤上的产量器官干重分别显著或极显著低于非抗虫棉组20.1%、15.0%、23.7%和20.9%, 而且苗期生物量最低的5个品种均为抗虫棉, 田间产量器官干重最低的5个品种中4个为抗虫棉; 杂交棉组的上述各指标分别显著或极显著高于常规棉组28.0%、19.9%、26.4%和43.2%, 而且苗期生物量和田间产量器官干重最高的5个品种中各有4个为杂交棉; 此外, 抗虫棉耐低钾的杂种优势强于非抗虫棉, 如杂交抗虫棉的上述各指标分别较常规抗虫棉显著或极显著提高37.0%、24.6%、44.3%和59.4%, 而非抗虫棉组的杂交棉只有钾胁迫下的苗期生物量和田间产量器官干重显著高于常规棉27.7%和29.9%; 品种熟性不影响棉花的耐低钾能力; 各类型品种内部的耐低钾能力也存在显著的品种差异, 常规抗虫棉耐低钾能力强的品种(系), 其苗期生物量和田间产量器官干重与常规非抗虫棉和杂交抗虫棉耐低钾能力中等的杂交种相当。

高品质陆地棉蔗糖代谢关键酶活性对纤维品质形成的影响

刘娟;宋宪亮;朱玉庆;李学刚;陈二影;孙学振

作物学报. 2008, (10):  1781-1787.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01781

摘要 ( 2083 )   PDF (664KB) ( 956 )  

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以高品质陆地棉鲁324系(324)、渝棉1号(YM-1)和普通陆地棉鲁棉研18 (L18)为材料, 研究蔗糖代谢关键酶活性变化对纤维品质形成的影响。结果表明, 高品质陆地棉叶片蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthetase, SPS)活性高, 蔗糖合成能力强, 主茎叶和果枝叶蔗糖含量高, 蔗糖供应能力强。Logistic方程模拟纤维素累积过程, 高品质陆地棉纤维素进入快速累积期的时间晚, 终止期延后, 快速累积持续期长, 累积速率平缓, 最终纤维素含量高, 纤维比强度高。在纤维发育前期, 高品质陆地棉蔗糖贮存较多, 为次生壁发育提供了充足的初始底物。高品质陆地棉蔗糖合成酶(sucrose synthetase, SS)活性高, 降解蔗糖能力强, 酶活性迅速增加时期与纤维素快速累积期相吻合; SPS活性在纤维素快速累积期终止前均明显高于普通陆地棉。叶片SPS活性和棉纤维中SS、SPS活性与纤维素累积及纤维品质形成有密切关系。

大麦胚乳小淀粉粒的发育

韦存虚;张军;周卫东;陈义芳;许如根

作物学报. 2008, (10):  1788-1796.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01788

摘要 ( 1997 )   PDF (6007KB) ( 1519 )  

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大麦籽粒大、小淀粉粒具有不同的结构和化学组成, 对籽粒品质影响较大。本文利用电子显微镜技术, 系统观察了大麦胚乳小淀粉粒的发育过程, 以期为培育不同小淀粉粒含量的大麦品种提供参考。大麦大淀粉粒在胚乳发育早期发生与发育, 包含大淀粉粒的大淀粉体通过缢缩进行增殖, 每个大淀粉体只包含1个大淀粉粒; 小淀粉粒在胚乳发育中、后期发生与发育, 包含大淀粉粒的大淀粉体被膜向细胞基质突起, 出芽产生许多小淀粉体, 小淀粉粒在小淀粉体内发生与发育; 包含小淀粉粒的小淀粉体被膜外突出芽产生许多新的小淀粉体, 用来形成小淀粉粒; 多个小淀粉粒可以同时在一个小淀粉体内发生与发育; 当淀粉体被淀粉粒所充满时, 被膜降解消失, 释放淀粉粒到细胞基质中。研究表明, 小淀粉体来源于淀粉体被膜的外突, 多个小淀粉粒可以在1个小淀粉体内发生与发育, 属于复粒淀粉。

茶树品种光合与水分利用特性比较及聚类分析

郭春芳;孙云;陈常颂;陈荣冰;张木清

作物学报. 2008, (10):  1797-1804.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01797

摘要 ( 1889 )   PDF (511KB) ( 1509 )  

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在自然条件下测定52个茶树品种叶片的光合与生理参数并对其进行数值分类以及主成分、聚类和判别分析。结果表明, 叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)及水分利用效率(WUE)的品种间差异达极显著水平(P<0.01); 选出3个主成分分析, 方差累计贡献率达到96.98%, P_n、T_r、G_s为第一主成分的主导因子, WUE、C_i均为第二主成分和第三主成分的主导因子; 根据P_n、T_r、G_s和WUE 4个指标聚类, 52个茶树品种聚为5类, 其中I类的15个品种为高光合速率、中等蒸腾速率、低气孔阻力、高水分利用效率类型, 可用于茶树的品种改良; 在聚类分析基础上用判别分析选出对茶树光合与生理性状数值分类有显著影响的4个参数, 建立了5个判别能力较高的判别模型。

青稞的光合特性及光破坏防御机制

程明;李志强;姜闯道;石雷;唐宇丹;张金政

作物学报. 2008, (10):  1805-1811.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01805

摘要 ( 1788 )   PDF (598KB) ( 1563 )  

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通过气体交换、荧光猝灭动力学以及反射光谱等技术研究了两个青稞(Hordeum vulgare L.)品种的光合特性及激发能分配。结果表明, 青稞的光饱和点1 000 μmol m^-2 s^-1左右。在0~500 mmol m^-2 s^-1的光强范围里, 青稞叶片的光呼吸(Pr)随着光强升高而增加; 光强超过500 mmol m^-2 s^-1以后, 光呼吸变化不明显。光呼吸占总光合的比例(P_r/P_m)随光强增强下降。随着光强增强, 光系统II开放反应中心转化效率(F_v′/F_m′), 光系统II实际光化学量子效率(Φ_PSII), 光化学猝灭系数(qP)不断降低而青稞叶片的非光化学猝灭(NPQ)持续升高, 说明越来越多的光能以热的形式耗散掉。光谱分析表明△PRI随着青稞叶片暴露于光下的时间迅速增大。因此, 光呼吸不是青稞主要的光破坏防御机制, 依赖叶黄素循环的热耗散可能是田间青稞耗散过剩光能的主要途径。

基于成像光谱仪的冬小麦苗期冠层叶绿素密度监测

谭海珍;李少昆;王克如;谢瑞芝;高世菊;明博;于青;赖军臣; 刘国庆;汤秋香

作物学报. 2008, (10):  1812-1817.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01812

摘要 ( 2143 )   PDF (1314KB) ( 2024 )  

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利用自主研发的MSI200型成像光谱仪对冬小麦苗期叶绿素密度进行遥感监测, 并与ASD Fieldspc FR2500型非成像地物光谱仪测定数据相比。结果表明, 两种仪器所得R720、FD660、FD550、TCARI、GNDVI、PPR(550, 450)、NRI等光谱特征参量均与叶绿素密度显著相关, 拟合度较高, 说明MSI200型成像光谱仪测定的作物光谱数据是可靠的。对筛选出的模型进行检验, ASD Fieldspc FR2500模型的预测精度达86.61%~92.79%, MSI200达91.26%~95.54%, 其中PPR对叶绿素密度预测精度最高, RMSE分别为0.8391和0.0979。与传统非成像地物光谱仪相比, 成像光谱仪能够提取纯冠层光谱信息, 所得模型精度高、误差小, 筛选的植被指数和特征波段对于航天、航空遥感器的定标有重要意义。

人工模拟盐、碱环境对向日葵种子萌发及幼苗生长的影响

刘杰;张美丽;张义;石德成

作物学报. 2008, (10):  1818-1825.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01818

摘要 ( 1989 )   PDF (352KB) ( 1946 )  

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以向日葵品种白葵杂6号为试验材料, 中性盐NaCl和Na₂SO₄混合模拟盐胁迫、碱性盐NaHCO₃和Na₂CO₃混合模拟碱胁迫(两者摩尔比均为9∶1), 设计各6种处理。研究盐、碱胁迫下种子萌发及幼苗形成的相关生理表现。结果表明, 种子能够萌发并成苗的最高盐胁迫强度是pH 6.98, 电导率为1.311 dS m^-1(培养介质的pH和电导率); 碱胁迫强度是pH 9.71, 电导率为0.360 dS m^-1。在能够成苗的盐碱条件下, 随着盐胁迫强度的增强出苗率、成苗率下降, 出苗时间明显延迟; 而随着碱胁迫强度的增加, 成苗率下降, 出苗时间并不延迟。同时随着盐碱胁迫强度的增强, 幼苗的各项生理指标均下降, 下降幅度以碱胁迫明显大于盐胁迫。试验结果证明, 盐胁迫和碱胁迫对白葵杂6号种子萌发及幼苗形成的影响机制不同, 向日葵在这两个阶段对盐碱两种胁迫的耐受能力及响应特点也不同。这一结论进一步证实了盐、碱胁迫是两种性质不同的胁迫。

不同水分条件下水稻籽粒形态及其与粒重的关系

张卫星;朱德峰;徐一成;林贤青;张玉屏;陈惠哲;赵致;周平

作物学报. 2008, (10):  1826-1835.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01826

摘要 ( 2152 )   PDF (1026KB) ( 1304 )  

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运用机器视觉检测技术, 以普通杂交稻汕优63和超级杂交稻国稻6号为材料, 在幼穗分化开始至分化后30 d分别设置不同的控水处理, 通过水分仪结合称重法控制土壤含水量, 研究了稻穗及穗上不同部位籽粒的形态性状, 并分析各性状与粒重的关系。结果表明：水稻的籽粒面积、长度及千粒重对水分反应较明显, 水分亏缺对籽粒面积和粒重的影响引起比粒重(单位籽粒面积的重量)变化, 长宽比对水分也有一定反应, 宽度对水分的响应因品种而异。籽粒形态性状、产量及其构成因素均随水分亏缺的加重而有不同程度下降, 穗生长发育全阶段的控水处理影响最大, 其次是中期的重度和中度控水处理以及前期、后期的重度控水处理, 各时段控水对不同部位籽粒形态的影响与穗分化发育的顺序历期基本吻合。除粒宽与其他形态性状之间呈极显著或显著负相关以外, 其余各籽粒形态性状之间均呈极显著正相关。籽粒面积、长度及长宽比与千粒重之间存在极显著或显著的相关关系, 可以作为水稻抗旱性鉴定有效的籽粒形态指标。

土壤质地对小麦SPS、SS活性及其与淀粉合成关系的影响

王文静;何金环;连艳鲜

作物学报. 2008, (10):  1836-1842.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01836

摘要 ( 2089 )   PDF (651KB) ( 1196 )  

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在池栽条件下, 研究了黏壤土、中壤土和沙壤土对豫麦49灌浆期旗叶、旗叶鞘、穗茎和籽粒中蔗糖代谢关键酶蔗糖磷酸合酶(SPS)和蔗糖合酶(SS)的活性变化。结果表明, 在3种不同质地土壤上, 小麦灌浆期各器官中SPS和SS活性均呈单峰曲线变化。沙壤土上除了籽粒中SPS活性略低于中壤土外, 其他部位酶活性均最高; 而中壤土籽粒中SPS在灌浆前期及SS在灌浆中后期的活性显著高于其他壤土。中壤土和沙壤土上小麦千粒重和籽粒淀粉含量均显著高于黏壤土, 但中壤土和沙壤土间差异不显著。说明中壤土和沙壤土对小麦的蔗糖合成与降解有一定的影响, 沙壤土有利于小麦营养器官中蔗糖的合成, 而中壤土对小麦籽粒中蔗糖的合成比较有利。相关分析表明, 沙壤土和中壤土上SPS、SS活性与小麦籽粒灌浆速率、支链淀粉和总淀粉积累速率均达显著或极显著相关; 而在黏壤土上, 酶活性与总淀粉积累速率的相关系数(除籽粒SPS外)未达显著水平或相关性小于在其他2种土壤上。中壤土和沙壤土上小麦营养器官中SPS催化的蔗糖合成代谢和籽粒中SS催化的蔗糖降解代谢对籽粒淀粉和支链淀粉的积累具有十分重要的作用。

研究简报

硬粒小麦Glu-B3基因家族新成员的克隆及其分子标记的开发

赵永涛;孔秀英;詹克慧

作物学报. 2008, (10):  1843-1848.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01843

摘要 ( 1940 )   PDF (1177KB) ( 1248 )  

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获得小麦低分子量谷蛋白基因家族新成员, 为深入研究该基因家族的组成及其在染色体上的分布与进化奠定基础。本研究根据已发表的小麦低分子量麦谷蛋白基因序列设计了1对简并引物, 以从硬粒小麦品种Langdon BAC文库中筛选的携带小麦低分子量谷蛋白基因的BAC为模板, 利用同源序列克隆技术克隆了1个MET类型的小麦低分子量谷蛋白基因LMWLDN-M, 该基因编码350个氨基酸。利用LMWLDN-M与本实验室克隆的Langdon品种其他类型的小麦低分子量谷蛋白基因之间的SNP, 设计了该类型基因特异的引物。以Langdon代换系和中国春小麦缺体-四体为模板进行PCR扩增, 将该基因定位到小麦B基因组上。序列分析表明, LMWLDN-M为Glu-B3基因家族的一个新成员。

外源NO供体硝普钠(SNP)对盐胁迫下水稻幼苗中叶绿素和游离脯氨酸含量以及抗氧化酶的影响

肖强;陈娟;吴飞华;郑海雷

作物学报. 2008, (10):  1849-1853.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01849

摘要 ( 2128 )   PDF (238KB) ( 2050 )  

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在100 mmol L^-1 NaCl胁迫下, 研究了不同浓度一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理对水稻叶片叶绿素、游离脯氨酸含量, 叶片及幼根中愈创木酚过氧化酶(guaiacol peroxidase, GPX)、超氧化物歧化酶(superoxide dis-mutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)活性以及超氧阴离子产生速率等生理指标的影响。结果表明, 适当低浓度SNP处理可以显著提高盐胁迫下水稻叶片中叶绿素和脯氨酸含量, 并明显缓解盐胁迫下叶片和幼根受到的氧化性损伤; 但在水稻幼苗不同器官, SNP调节的主要靶酶有所不同, 在叶片中促进SOD和CAT活性, 而在幼根中除SOD和CAT活性外, 还提高GPX活性。

油菜种子形成中含油量与其合成相关酶活性的变化及其相关性

徐一兰;官春云;谭太龙;余龙喜

作物学报. 2008, (10):  1854-1857.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01854

摘要 ( 1878 )   PDF (415KB) ( 1246 )  

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以具有相同遗传背景的高、低含油量基因型油菜品系04-1989-9和04-1989-4为材料, 研究种子形成过程中含油量与脂肪合成相关酶活性的动态变化及其相关性。结果表明, 两品系的种子含油量、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)活性、磷脂酸磷酸酯酶(PPase)活性均在开花后逐渐增加, 花后24~31 d达最高峰,且品系间差异均达显著或极显著水平; G6PDH、PPase活性和含油量呈极显著正相关, 推测二者是影响含油量的关键因子。

大豆抗胞囊线虫4号生理小种新品系SSR标记分析

袁翠平;卢为国;刘章雄;李英慧;李卫东;关荣霞;常汝镇;邱丽娟

作物学报. 2008, (10):  1858-1864.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01858

摘要 ( 1955 )   PDF (615KB) ( 1264 )  

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培育抗病品种是大豆胞囊线虫(Soybean Cyst Nematode, SCN)病经济、有效的防治方法。利用130个SSR标记对26份抗SCN 4号生理小种(SCN 4)新品系和15份感病品系进行基因型分析, 旨在明确抗病品系与SCN 4抗性相关联的SSR标记, 提出抗性基因分子标记鉴定方法, 以提高抗病品系在育种中的利用效率。研究表明, Hartwig与晋品系亲本具有不同的SCN 4抗病基因, 其遗传相似系数为0.362。与抗性显著关联的22个SSR位点分布在11个连锁群(LG), 推测LG D1b上分布的SSR标记附近存在1个新的SCN 4抗病基因; 而Satt684、Sat_230、Sat_222、Satt615和Satt231位点, 来自亲本Hartwig等位基因与抗病相关联, 而来自晋品系的等位基因与感病相关联, 在Sat_400、Satt329和Satt557等其他17个SSR位点, 来自Hartwig等位基因与感病相关联, 来自晋品系亲本的等位基因与抗病相关联。利用非连锁不平衡SSR标记Satt684和Sat_400可对供试品系进行有效的抗性辅助选择。

水稻三明显性核不育基因的初步鉴定

黄显波;田志宏;邓则勤;郑家团;林成豹;唐江霞

作物学报. 2008, (10):  1865-1868.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01865

摘要 ( 1901 )   PDF (377KB) ( 1366 )  

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2001年在福建省尤溪县西城镇凤元村进行两系核不育系育性鉴定时, 在SE21S/Basmati 370组合编号为S221的800多株F₂代分离群体中发现1株与其他不育株的花粉败育形态不同的植株。经测交、回交、姐妹交的后代育性分离调查, 不育株与可育株呈1︰1分离, 以不育株为母本与普通品种配制杂交组合, 其后代育性呈1︰1分离, 可育株后代分离不出不育株, 表明S221不育性受核内1对显性不育基因控制。