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2008年 第34卷 第08期 刊出日期：2008-08-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

利用BC₂F₂高代回交群体定位水稻籽粒大小和形状QTL

陈冰嬬;石英尧;崔金腾;钱益亮;刘海燕;张力科;王辉;高用明;朱苓华;黎志康

作物学报. 2008, (08):  1299-1307.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01299

摘要 ( 2237 )   PDF (438KB) ( 2401 )  

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以我国优良籼稻恢复系蜀恢527为轮回亲本, 以来自菲律宾的Milagrosa为供体亲本, 培育了样本容量为199株的BC₂F₂高代回交群体。选取85个均匀分布在12条染色体上的多态性SSR标记进行基因型分析, 同时对粒长、粒宽、长宽比和千粒重4种性状进行了表型鉴定。采用性状－标记间的单向和双向方差分析对上述性状进行了QTL定位。单向方差分析(P<0.01)共检测到了10个控制粒长、粒宽、长宽比和千粒重的QTL, 其中有3个具有多效性。由于粒长和长宽比的高度相关性, 控制长宽比的2个QTL均能在粒长QTL中检测到。位于第3染色体着丝粒区域的qgl3b是一个控制粒长、长宽比和千粒重的主效QTL, 它可以分别解释粒长、长宽比和千粒重表型变异的29.37%、26.15%和17.15%。该QTL对于粒长、长宽比和千粒重均表现较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和负向超显性。位于第8染色体的qgw8位点是一个控制粒宽的主效QTL, 同时也是控制千粒重的微效QTL, 能解释粒宽表型变异的21.47%和千粒重表型变异的5.16%。该QTL对粒宽和千粒重均具有较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和正向部分显性。双向方差分析(P<0.005)共检测到61对显著的上位性互作, 涉及54个QTL, 其中23个是能同时影响2~4个性状的多效位点, 且有8个位点与单向方差分析检测到的相同。控制长宽比的13对上位性互作位点中, 与控制粒长的上位性互作位点完全相同的有8对。以上结果为进一步开展水稻籽粒大小和形状有利基因的精细定位、克隆和分子设计育种奠定了基础。

籼型染色体置换片段在杂交粳稻中的配合力分析

余传元;江玲;肖应辉;翟虎渠;万建民

作物学报. 2008, (08):  1308-1316.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01308

摘要 ( 2018 )   PDF (250KB) ( 1170 )  

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利用10个以粳稻为遗传背景、籼稻为供体的染色体片段置换系(CSSL)及6个粳稻测验种, 按NCII设计, 分析了籼粳亚种间杂种在10个染色体区段上的配合力效应及遗传力等参数。结果表明, 除千粒重外, 各置换系主要产量构成性状的GCA值均高于背景亲本Asominori, 其中带有第12、第4、第1和第11染色体片段的AIS84、AIS27、AIS3、AIS80和AIS76置换系产量相关性状的GCA综合表现最好。说明在染色体片段水平上, 水稻籼粳亚种主要产量构成性状的杂种优势都大于粳亚种内的杂种优势, 对粳稻基因组导入籼稻X24-2~R367 (Chr.12)、R1854~R288 (Chr.4)、C970~C955 (Chr.1)、C1350~R257 (Chr.11)和X52~R2913 (Chr.11)染色体片段, 可显著提高杂交粳稻的产量水平。同一亲本所配的不同组合及同一组合在不同性状间的特殊配合力差异较大, 最高或最低SCA的组合可来自不同GCA的亲本组合类型, 表明在一般配合力与特殊配合力间不存在必然的联系。在双亲一般配合力均高的前提下结合较高的特殊配合力是超高产杂交稻育种中亲本选择的基本原则。

鲁麦21慢白粉病抗性基因数目和遗传力分析

倪小文;阎俊;陈新民;夏先春;何中虎;张勇;王德森;Morten Lillemo

作物学报. 2008, (08):  1317-1322.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01317

摘要 ( 1979 )   PDF (265KB) ( 1578 )  

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以多年鉴定具有慢白粉抗性的小麦品种鲁麦21和感白粉病品种京双16及其杂交组合F_2:3和F_2:4代株系200个为材料, 于2005—2007年连续2个生长季, 在北京和安阳两地分别进行田间病害鉴定, 并采用质量性状和数量性状2种分析方法估算鲁麦21的慢病基因数目和遗传力。结果表明, 在这2个群体中至少存在4对抗性基因, 其广义遗传力为0.53~0.78。由于出现超亲分离, 因此推测京双16可能贡献1对微效抗病基因, 而鲁麦21至少含有3对慢白粉病抗性基因。

小麦转录因子TaMyb2s的克隆及表达

贾东升;毛新国;景蕊莲;张晓科;昌小平

作物学报. 2008, (08):  1323-1329.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01323

摘要 ( 2112 )   PDF (505KB) ( 1956 )  

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利用小麦TaMyb2基因特异引物, 克隆了3种类型TaMyb2的cDNA序列, 分别命名为TaMyb2-I、TaMyb2-II和TaMyb2-III。氨基酸序列比对结果表明, TaMyb2s的序列高度相似。系统进化树分析显示, TaMyb2s与来自大麦、水稻等的直系同源基因编码蛋白的亲缘关系较近; TaMyb2s的3种类型与小麦基因组没有明显的对应关系。实时定量PCR检测结果表明, 小麦幼苗中的TaMyb2s均参与对渗透胁迫的应答反应, 但表达模式不尽相同, TaMyb2-III对渗透胁迫的应答最迅速, TaMyb2-I次之, TaMyb2-II最迟缓。从小麦不同发育时期幼嫩组织中TaMyb2s的表达情况推测, TaMyb2-I和TaMyb2-III可能主要在生长发育的前期调控下游基因, 而TaMyb2-II主要在发育后期发挥作用。

中国豌豆地方品种SSR标记遗传多样性分析

宗绪晓;关建平;王述民;刘庆昌

作物学报. 2008, (08):  1330-1338.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01330

摘要 ( 2015 )   PDF (357KB) ( 1950 )  

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利用21对豌豆多态性SSR引物, 对来自全国春、秋播区19省区市的1 221份豌豆地方品种进行遗传多样性分析, 共扩增出104条多态性带, 每对引物平均扩增出4.95个等位变异, 其中有效等位变异占62.52%。省份间SSR等位变异分布均匀, 但是省份间有效等位变异数、Shannon’s信息指数(I)差异明显, 省籍资源群间遗传多样性差异显著。遗传多样性以内蒙古资源群最高, 甘肃、四川、云南和西藏等资源群其次, 辽宁资源群最低。PCA三维空间聚类图揭示, 我国豌豆地方品种资源分化成3个基因库, 基因库I主要由春播区的内蒙古、陕西资源构成, 基因库II主要由秋播区最北端的河南资源构成, 基因库III主要由除上述省份之外的其他省区市的资源构成。UPGMA聚类分析表明, 不同省份资源群间的遗传距离变化范围为5.159~27.586, 中国豌豆地方资源据此聚类成2个组群8个亚组群, 与3个基因库的聚类结果相呼应。聚类结果显示, 我国豌豆地方品种资源群间遗传距离与其来源地生态环境相关联。

中国栽培和野生大豆农艺及品质性状与SSR标记的关联分析 II. 优异等位变异的发掘

文自翔;赵团结;郑永战;刘顺湖;王春娥;王芳;盖钧镒

作物学报. 2008, (08):  1339-1349.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01339

摘要 ( 2674 )   PDF (298KB) ( 1911 )  

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在前文研究已检出与农艺品质性状显著关联的SSR位点的基础上, 本文进一步对与性状关联位点的等位变异作解析, 通过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)材料表型均值做比较, 估计等位变异的潜在表型效应增量(减量), 进一步利用该信息估计位点增效(减效)等位变异的平均效应, 鉴别出一批农艺品质性状优异位点、等位变异及携带优异等位变异的载体材料。发现在栽培及野生种质中检出的优异等位变异有同、有异、有互补性。发现关联位点正、负效应等位变异均值间有差异, 可根据育种目标性状选择要求, 选取适合的位点及相应等位变异。同一标记位点可与多性状关联, 其等位变异在不同性状间各有其表型效应的方向和大小; 等位变异在相关性状效应上方向、大小的异同解释了性状间正、负相关的遗传原因。关联作图得到的信息可以弥补家系连锁法QTL定位信息的不足, 并直接利用等位变异信息进行亲本选拔、组合选配及后代等位条带辅助选择以提高育种成效。

小麦白粉病成株抗性和抗倒伏性及穗下节长度的QTL定位

张坤普;赵亮;海燕;陈广凤;田纪春

作物学报. 2008, (08):  1350-1357.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01350

摘要 ( 2225 )   PDF (403KB) ( 1559 )  

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由小麦品种花培3号和豫麦57杂交获得了DH群体168个株系, 利用305个SSR标记对白粉病成株抗性、抗倒伏性和穗下节长度进行了QTL定位研究。DH群体及两亲本于2005年和2006年种植于山东泰安, 2006年种于安徽宿州。利用基于混合线性模型的QTLNetwork 2.0软件, 共检测到12个加性效应位点和10对上位效应位点。在4D染色体上控制白粉病成株抗性的qApr4D, 贡献率为20.0%, 在各环境中稳定表达, 其抗病等位基因来源于抗病亲本豫麦57; 在7D染色体上控制小麦穗下节长度的qIlbs7D, 贡献率为12.9%, 在各环境中稳定表达。加性效应和上位效应对小麦白粉病成株抗性、抗倒伏性和穗下节长度的遗传起重要作用, 并且基因与环境常常具有互作效应。以上两个QTL可分别用于小麦白粉病成株抗性和穗下节长度的分子标记辅助选择。

苎麻生长素结合蛋白ABP1基因cDNA的克隆及表达

黄妤;刘峰;郭清泉;张学文

作物学报. 2008, (08):  1358-1365.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01358

摘要 ( 2382 )   PDF (504KB) ( 1583 )  

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以苎麻[Boehmeria nivea (Linn.) Gaud.]栽培种湘苎3号为材料, 通过简并引物RT- PCR 结合RACE技术克隆了苎麻生长素结合蛋白ABP1基因的全长cDNA分子, 其序列全长为849 bp, 编码一段189个氨基酸的推导蛋白质。经基因比对及蛋白质结构分析与已报道的几种植物生长素结合蛋白有高同源性, 认为是苎麻生长素结合蛋白基因cDNA, 命名为BnABP1。半定量RT-PCR分析结果显示ABP1在苎麻三麻成熟期的茎、叶和芽组织中均有表达, 其表达量为芽＞叶＞茎, 相对内标分子18S rRNA的表达量依次为0.755、0.632和0.360。但在根中没有检测到表达, 说明该基因更多地表达于细胞生长旺盛的幼嫩组织。

以地理来源分组和利用表型数据构建中国小豆核心种质

徐宁;程须珍;王素华;王丽侠;赵丹

作物学报. 2008, (08):  1366-1373.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01366

摘要 ( 1996 )   PDF (273KB) ( 1475 )  

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中国国家种质库里保存着4 877份小豆(Vigna angularis)种质资源,但仅有部分资源在小豆的改良中被利用。构建小豆核心种质, 不但能简化管理, 而且可以提高遗传资源在小豆改良中的利用效率。根据我国小豆的地理来源进行分组, 在分组的基础上利用表型数据, 以类平均法聚类构建了中国现有小豆核心种质, 共435份资源, 占资源总量的8.92%, 涵盖98.3%的表型变异类型, 控制不同性状表型相关的相互适应的遗传复杂性在核心种质中也得到了适当的保持。不同性状的均值t测验、方差F测验、表型频率分布、χ²测验等分析表明, 所构建的小豆核心种质可以作为整体资源的代表性样本, 在小豆种质资源的充分利用中将发挥重要作用。

新疆棉花4个主栽品种的体细胞胚胎发生及植株再生

陈天子;吴慎杰;李飞飞;郭旺珍;张天真

作物学报. 2008, (08):  1374-1380.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01374

摘要 ( 2142 )   PDF (299KB) ( 1243 )  

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以新疆4个主栽棉花品种新陆中20、新陆早24、新陆早33和03298为材料, 通过不同浓度的激素组合成功地诱导获得了体细胞胚并进一步发育成苗。研究发现, 所用的4种激素组合均能有效诱导愈伤组织, 其中又以0.02 mg L^-1或0.10 mg L^-1 KT和0.1 mg L^-1 2,4-D组合的诱导效果最佳; 两个诱导措施有利于胚性愈伤组织的产生, 即沿中柱纵切棉花下胚轴切段, 并以纵切面接触培养基; 愈伤组织诱导培养基中KNO₃用量加倍。挑选黄绿色、灰绿色或浅绿色的质地疏松的愈伤组织继代于无激素且KNO₃含量加倍的培养基中可产生胚性愈伤组织, 并在高比例KT/2, 4-D(0.05 mg L^-1或0.10 mg L^-1 KT和0.01 mg L^-1 2,4-D)促进下发育成胚。借助在培养基上垫滤纸产生干燥作用, 并间隔使用强透气效果的棉塞对培养三角瓶进行透气处理, 体细胞胚可成熟发育并产生根系发达的正常再生植株。应用此法, 4个实验材料在6~8个月内即可获得大量再生苗。

实心小麦86-741茎秆的解剖分析及壁厚特性的SSR标记

陈华华;李俊;万洪深;王玲玲;彭正松;杨武云

作物学报. 2008, (08):  1381-1385.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01381

摘要 ( 2238 )   PDF (525KB) ( 1908 )  

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以实心小麦86-741、新疆稻麦及其杂种F₁为材料, 利用石蜡切片和SSR标记方法对86-741的实心特性进行了分析。结果表明, 实心小麦86-741茎内仅有极小髓腔, 髓腔中有髓, 机械组织中有维管束的分布; 杂种F1偏向实心亲本86-741, 有髓腔, 但髓腔的直径小于新疆稻麦, 机械组织所占的比例小于亲本86-741; 86-741维管束数最多, F₁代其次, 新疆稻麦最少。遗传分析与SSR标记结果表明, 86-741髓的有无是由双隐性基因控制的; 而其壁厚性状由位于3BL染色体上的单显性基因控制, 与SSR标记Xgwm-547的遗传距离为5.3 cM。暂将该壁厚基因定名为Cwt-1。Xgwm-547可用于辅助转育壁厚特性, 提高小麦品种的抗倒伏能力。

白菜的内多倍化现象

郭东伟;李菲;马留银;李连城;马有志;孙日飞

作物学报. 2008, (08):  1386-1392. 

摘要 ( 1780 )   PDF (734KB) ( 2045 )  

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研究和了解植物内多倍化现象的发生规律和特点对于有效调控器官分化过程, 加速有用器官形成具有重要意义。本文分别以白菜及其近缘属种为材料, 运用流式DNA分析技术, 系统检测了不同发育阶段、不同组织器官以及不同种属植物叶片的内多倍化水平。结果表明, 白菜的内多倍化特点同样具有组织、发育阶段和种属特异性。一些木质化程度较高的输导组织如幼根、胚轴、茎和叶柄比其他非输导组织的叶片、子叶、苞叶具有更高的内多倍化程度; 在给定的组织器官中内多倍化水平随该器官的发育进程而提高, 当器官成熟时, 内多倍化水平也趋于稳定; 显微观察结果表明, 不同倍性的细胞核大小差异悬殊, 呈无规律状态散布于白菜表皮组织相邻的细胞内; 最高倍性水平的细胞核, 在白菜叶片中为64C, 而在甘蓝、芥菜和拟南芥中分别为32C、16C、16C, 在同科的不同植物中显示了不同的内多倍化水平。

耕作栽培·生理生化

花铃期棉田速效养分时空变异特征及对棉花产量品质的影响

杨志彬;陈兵林;周治国

作物学报. 2008, (08):  1393-1402.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01393

摘要 ( 1990 )   PDF (940KB) ( 940 )  

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试验于2004年在河南安阳(黄河流域黄淮棉区)和江苏南京(长江流域下游棉区)大田进行。氮素设0、120、240、360和480 kg hm^-2(分别用N0、N1、N2、N3、N4表示) 5个水平, 磷、钾施用量分别为185 kg hm^-2和118 kg hm^-2, 研究花铃期棉田土壤速效养分时间、空间变异特征及对棉花产量品质的影响。结果表明, 随着生育进程, 两试点N0处理0~60 cm土壤各层碱解氮呈先降低后升高的趋势, 其他4个处理先呈现下降趋势, 棉田追肥后, 含量明显增加, 之后明显降低, 吐絮后又开始回升; 两试点速效磷、速效钾含量均表现为先降低后升高的趋势。0~60 cm土壤各层速效养分含量随深度的增加呈下降的趋势。相同土层碱解氮、速效磷含量随距棉株水平距离的增加, 南京N1、N2、N3、N4处理呈下降趋势, N0处理水平变异特征不明显; 南京碱解氮含量时空变异较安阳显著, 安阳速效磷含量时空变异较南京显著。南京0~60 cm、安阳20~60 cm土层速效钾含量表现为随距棉株水平距离的增加均呈下降趋势, 而安阳0~20 cm呈现相反趋势。安阳、南京分别以360 kg hm^-2和240 kg hm^-2施氮水平棉花产量构成相对合理、皮棉产量最高、纤维长度和比强度较优。因此, 不同生态区应根据花铃期棉田速效养分时空变异特征, 确定适宜施肥量, 提高棉花产量品质。

过量表达小麦超氧化物歧化酶(SOD)基因对烟草耐盐能力的影响

张海娜;李小娟;李存东;肖凯

作物学报. 2008, (08):  1403-1408.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01403

摘要 ( 2161 )   PDF (730KB) ( 1451 )  

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利用前期克隆的小麦超氧化物歧化酶(SOD)基因TaSOD1.1和TaSOD1.2, 构建融合上述基因编码阅读框(ORF)的双元表达载体。采用农杆菌介导的遗传转化技术, 获得了过量表达TaSOD1.1和TaSOD1.2的转基因烟草植株。研究表明, NaCl处理下, 与对照相比, 转基因植株伤害较小, 叶片失绿面积较少, 植株长势明显增强, 叶片的SOD活性均明显提高, 而MDA含量明显降低。转基因植株的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量, 以及可溶性糖和可溶性蛋白含量也表现与SOD活性相同的趋势。表明在烟草中高表达小麦TaSOD1.1和TaSOD1.2基因, 通过外源基因在转录水平上的调节, 能增加植株SOD活性, 减轻盐分胁迫造成的细胞膜质过氧化, 增强植株抵御盐分胁迫的能力。

施氮量对高产早稻氮素利用特征及产量形成的影响

曾勇军;石庆华;潘晓华;韩涛

作物学报. 2008, (08):  1409-1416.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01409

摘要 ( 1914 )   PDF (513KB) ( 1605 )  

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以高产早稻组合陆两优996(两系)和金优463(三系)为材料, 通过不同的氮肥施用量对其氮素吸收特征、群体结构及产量形成进行了研究。结果表明: (1) 施氮有利于增加叶片叶绿素含量以及茎、叶、穗中的氮素含量, 提高叶面积指数, 促进齐穗期以前特别是分蘖盛期至齐穗期的干物质生产和氮素积累。施氮量增加, 分配到茎和叶中氮素的量及比例增加, 干物质生产效率和稻谷生产效率下降。(2) 每穗粒数和有效穗数是影响双季早稻产量的最主要因素, 适量施氮可以提高临界茎重以上的茎蘖比例, 增加每穗粒数。过量施氮会抑制水稻的前期分蘖, 降低临界茎重以上的茎蘖比例, 使每穗粒数降低, 同时影响后期特别是乳熟期以后的物质生产和氮素吸收。本试验条件下, 穗型较大、株型紧凑的组合陆两优996, 施氮量以225 kg hm^-2为宜; 而分蘖力较强、穗型较小、株型较松散的组合金优463, 施氮量以180 kg hm^-2为宜。

水稻脆性突变体叶的解剖结构和化学特性

韦存虚;谢佩松;周卫东;陈义芳;严长杰

作物学报. 2008, (08):  1417-1423.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01417

摘要 ( 2202 )   PDF (4458KB) ( 1883 )  

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植物机械强度是一个十分重要的农艺性状, 为了解作物控制机械强度的机制, 本文对一个水稻脆性突变体[bc7(t)]叶进行了细胞学观察及叶细胞化学组成分析。光镜和电镜观察都发现突变体厚壁细胞的细胞壁变薄; 对细胞壁成分的化学分析显示突变体纤维素含量明显低于对照, 硅含量明显升高, 而木质素变化不明显; 木质素的组化反应也显示了木质素在突变体和对照之间差异不大; X-射线微区分析表明, 硅元素在突变体叶表面明显提高。上述结果表明, 突变体叶纤维素含量的降低影响了厚壁细胞次生壁的形成, 导致细胞壁变薄, 机械强度降低, 硅含量的升高有助于突变体增强机械强度。

麦秸还田与实地氮肥管理对水稻氮磷钾吸收利用的影响

徐国伟;杨立年;王志琴;刘立军;杨建昌

作物学报. 2008, (08):  1424-1434.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01424

摘要 ( 2270 )   PDF (872KB) ( 1452 )  

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粳稻品种扬粳9538种植于大田, 进行了麦秸还田与不还田、实地氮肥管理(SSNM)和农民习惯施肥法(FFP)等处理。结果表明, 在相同氮肥管理条件下, 与秸秆未还田相比, 秸秆还田后植株中N含量及N、P、K积累量在生育前期较低, P、K含量在整个生育期均较高; 秸秆还田提高了氮肥利用效率, 增加了N、P、K的收获指数。在秸秆还田量相同条件下, 与FFP相比, SSNM降低了N、P的吸收量, 提高了抽穗至成熟N、P、K的转运率, 增加了N和P收获指数。表明秸秆还田和SSNM可以提高水稻N、P、K的吸收利用效率。

棉花耐低钾基因型筛选条件和指标的研究

田晓莉;王刚卫;朱睿;杨培珠;段留生;李召虎

作物学报. 2008, (08):  1434-1443.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01435

摘要 ( 2126 )   PDF (475KB) ( 1548 )  

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以2004年我国棉区的主栽品种/组合/品系为主, 收集50个基因型, 在苗期室内液培条件下(低钾浓度和高钾浓度分别为0.02 mmol L^-1和2.50 mmol L^-1)对棉花耐低钾基因型的适宜筛选苗龄和评价指标进行研究, 并与田间缺钾土壤(速效钾含量为59.88 mg kg^-1)的筛选结果进行比较。结果表明, 棉花5叶期幼苗基因型间生物量的变异系数明显高于3叶期, 适宜进行耐低钾基因型筛选。低钾条件下的绝对生物量与相对生物量(0.02/2.50)、吸钾量和钾利用指数(KUI, 单位浓度钾所形成的生物量)极显著(P < 0.01)相关, 相关系数分别为0.7690、0.9522和0.9791。根长、根表面积与整株吸钾量的相关系数分别为0.5201(P < 0.01)和0.3325(P < 0.05)。子叶缺钾斑占子叶总面积的比例(S)在基因型间变化幅度大(变异系数为44.46%)、符合正态分布、与生物量极显著相关(r = –0.4455, P < 0.01), 可作为棉花苗期耐低钾基因型筛选的辅助指标。种子含钾量与棉花幼苗子叶的S值、生物量、钾吸收量和KUI均无相关关系。液培条件下5叶期幼苗的整株生物量与田间条件下产量器官干重极显著相关(r = 0.5091, P < 0.01), 证明苗期室内液培筛选具有可行性, 可作为对大量基因型的初筛方法, 典型基因型需要在田间进行复筛。

白肋烟自然群体和纯化群体生物碱的关系

史宏志;赵永利;谢子发;陈志华;刘国顺;吴纯奎;李超;鲁喜梅

作物学报. 2008, (08):  1444-1449.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01444

摘要 ( 2092 )   PDF (588KB) ( 1312 )  

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以白肋烟主栽品种达白1号和鄂烟1号为材料, 探索自然群体和去除烟碱转化株后的纯化群体混合样品和单株样品生物碱含量及相互关系。结果表明, 在纯化群体中烟碱含量一般占总生物碱的92%~95%, 新烟草碱含量高于降烟碱含量居第2位, 含量比例分别为3.2%~5.0%和1.6%~2.8%, 假木贼碱含量和比例最低。在含有大量转化株的自然群体中烟碱含量降低, 降烟碱含量增高, 降烟碱含量高于新烟草碱。纯化群体中, 随着单株总生物碱含量的增加, 各生物碱含量均表现直线增加, 其相关系数由高到低依次为烟碱、新烟草碱、假木贼碱、降烟碱, 增长直线的斜率由高到低依次为烟碱、新烟草碱、降烟碱、假木贼碱。在自然群体中, 总生物碱与烟碱和降烟碱的相关性减小, 与新烟草碱和假木贼碱的相关性没有变化。在纯化群体中烟碱与降烟碱含量呈正相关, 但在自然群体中二者呈负相关或无相关。新烟草碱与假木贼碱在两个群体中均显著正相关。

高产小麦耗水特性及干物质的积累与分配

郑成岩;于振文;马兴华;王西芝;白洪立

作物学报. 2008, (08):  1450-1458.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01450

摘要 ( 2357 )   PDF (729KB) ( 1824 )  

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在2005—2006年和2006—2007年小麦生长季降水量分别为128.0 mm和246.4 mm条件下, 采用不同灌水量处理, 研究了高产条件下冬小麦的耗水特性和小麦干物质的积累与分配。结果表明, 底水和拔节水分别灌溉60 mm处理(W2)在两个生长季获得了最高的籽粒产量, 2005—2006年生长季其水分利用效率和灌溉水的利用效率均显著高于其他灌水处理; 2006—2007年生长季, 其水分利用效率较高, 降水量、灌水量和土壤供水量分别占农田耗水量的47.32%、23.04%和29.64%; 与不灌水处理(W0)相比, 灌水处理显著提高开花后干物质的积累量和开花后干物质积累量对籽粒的贡献率, 以W2处理最高, 分别达8 241.59 kg hm-2和84.18%。灌水量过多显著减少光合产物向籽粒的分配, 使产量降低。随灌水量增加, 小麦全生育期耗水量显著增大, 灌水量占农田耗水量的比例增加, 降水量和土壤供水量占农田耗水量的比例均降低, 以土壤供水量所占比例降低最大。综合考虑小麦的籽粒产量和水分利用效率, 在本试验条件下, 以底水和拔节水各60 mm的灌溉量为最优。在小麦生长季降雨量为246.4 mm条件下, 仅灌60 mm底水亦可获得较高的籽粒产量, 其土壤供水量占农田耗水量的比例和灌溉水的利用效率高于底水和拔节水处理。

棉花源库比对中、下部果枝叶生理活性及铃重的影响

孙红春;李存东;张月辰;路文静

作物学报. 2008, (08):  1459-1463.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01459

摘要 ( 1831 )   PDF (484KB) ( 1194 )  

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以转基因抗虫杂交棉中棉所29(CCRI29)为材料，通过去叶和去蕾处理，研究改变源库比对大田棉花中、下部果枝叶生理活性的影响。结果表明：减库处理可以提高中、下部果枝叶片中蛋白质的含量，促进后期果枝叶中叶绿素的合成，延长叶片功能期。减源处理促进中、下部果枝叶生长前期果枝叶中叶绿素含量，表现出暂时性的超补偿效应，但是在果枝叶生长后期，叶绿素含量快速下降；并且减源处理不利于叶片中蛋白质的合成。提高源/库比、降低源/库比均降低了中、下部果枝叶中SOD和POD活性，对MDA含量的影响为：减源＞CK＞减库。源库比例的改变影响叶片的寿命和功能，改变棉花源库比，打破了源库平衡，其叶片的生理活性也会发生相应变化。受源器官生理特性变化的影响，不同处理单铃重差异较大，表现为：减库＞CK＞减源。

稻草还田模式对稻田土壤速效氮、钾含量及晚稻生长的影响

肖小平;汤海涛;纪雄辉

作物学报. 2008, (08):  1464-1469.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01464

摘要 ( 1849 )   PDF (546KB) ( 1600 )  

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设计了高桩翻耕抛栽、覆盖免耕抛栽和高桩免耕抛栽3种模式的田间小区试验。结果表明, 不同稻草还田模式对土壤NH₄⁺-N含量影响较大, 对土壤速效钾含量和土壤NO₃^--N含量影响不大; 高桩翻耕模式的土壤NH₄⁺-N、速效钾含量平均值比高桩免耕和覆盖免耕模式分别提高40.8%、7.5%和36.7%、2.0%; 高桩翻耕能促进水稻群体生长, 增加叶片叶绿素含量, 充分利用光能, 增强光合作用; 稻草还田以高桩翻耕模式的增产效果最好, 比高桩免耕、覆盖免耕分别增产5.8%和9.0%。以高桩翻耕稻草还田模式对土壤速效氮、钾含量及晚稻产量的影响最好。

大田遮阴对夏玉米淀粉合成关键酶活性的影响

张吉旺;董树亭;王空军;胡昌浩;刘鹏

作物学报. 2008, (08):  1470-1474.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01470

摘要 ( 2135 )   PDF (586KB) ( 1771 )  

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在大田条件下, 以农大108为试验材料, 采用透光率为50%的遮阴网, 于苗期、穗期和花粒期3个时期分别全天遮阴处理24、28和48 d, 于处理后每隔10 d测定一次淀粉合成关键酶的活性, 并于成熟后测产。结果表明, 遮阴显著降低玉米的生物产量和籽粒产量, 苗期、穗期和花粒期遮阴处理单株生物产量分别较对照(自然光照)降低23.9%、31.4%和38.9%, 籽粒产量分别降低24.6%、35.6%和68.2%。遮阴处理显著降低了籽粒淀粉合成关键酶的活性, 叶片的磷酸蔗糖合成酶(SPS)和籽粒的蔗糖合成酶(SS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉粒结合淀粉合成酶(GBSS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPPase)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPGPPase)活性都显著降低, 但花粒期遮阴影响最显著, 穗期其次, 苗期遮阴影响相对较小。认为大田遮阴使玉米产量和淀粉含量降低, 是由于光合下降, 生物产量降低以及玉米淀粉合成关键酶活性降低, 减少了光合产物向籽粒的运转和分配。

研究简报

大豆抗逆基因GmDREB3启动子的克隆及调控区段分析

孙啸;董建辉;陈明;徐兆师;叶兴国;李连城;曲延英;马有志

作物学报. 2008, (08):  1475-1479.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01475

摘要 ( 2509 )   PDF (1128KB) ( 2799 )  

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GmDREB3基因能提高转基因烟草和拟南芥的抗逆性。利用SiteFinding-PCR技术, 从大豆品种铁丰8号基因组中分离到大豆抗逆基因GmDREB3启动子片段, 长度1 648 bp。该片段富含A/T碱基, 还含有TATA-box、低温响应元件MYC及其他顺式元件MYB、CAAT-box等。将该启动子分区段与GUS报告基因连接构建表达载体, 利用基因枪法转化小麦愈伤组织, 并进行干旱、高盐、低温等处理, 通过组织化学染色和GUS荧光定量测定分析各区段调控元件的活性。结果表明, 在干旱和低温的诱导下, 该启动子能激活下游GUS基因的表达, 在–285 ~ –1 117区域存在与低温和干旱应答有关的重要调控元件, 在–1 464 ~ –1 648区域内存在抑制启动子活性的调控元件。由此推断, 在逆境条件下通过启动子区域正、负调控元件的共同作用, 使GmDREB3基因的表达维持在一个恰当的水平。

ISSR在高粱属植物遗传关系研究中的应用

方雪恩;陈沁;印丽萍;王伟

作物学报. 2008, (08):  1480-1483.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01480

摘要 ( 2178 )   PDF (473KB) ( 1249 )  

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以高粱、杂交高粱、甜高粱、苏丹草、黑高粱和假高粱6种不同高粱属植物为实验材料，利用ISSR分子标记分析其遗传关系。结果表明，这6种高粱属植物在DNA水平上具有较高的遗传多样性。从110条ISSR引物中成功筛选到22条多态性高、稳定性好的引物，共扩增出182条带，其中差异性条带153条，多态条带比率(PPB)为84.0%。基于遗传距离系数的Neighbor-Joining聚类分析可以将6种高粱分为两大组，相互之间的遗传距离为0.25。另外可以根据一些多态性高的引物所扩增得到的品种特异性条带区分所有不同高粱种，如引物IR89、IS16等。这些为研究高粱属植物的分类、鉴定和进化提供了分子生物学方面的理论依据。

宁麦13选系的遗传多样性及品质差异

张平平;马庆;钱存鸣;马鸿翔

作物学报. 2008, (08):  1484-1488.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.01484

摘要 ( 2003 )   PDF (565KB) ( 1402 )  

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系统选择是新品种选育的有效方法, 也是修饰育种的重要途径, 群体内剩余变异和天然杂交是系统选择的来源基础。为探讨其分子生物学基础, 利用25对SSR引物对宁麦13的65个选系进行了位点多态性分析。结果表明, 每位点的遗传多样性指数为0~0.57, 平均遗传多样性指数为0.08, 仅有9对引物呈现多态性, 从基因型水平为系统选择提供了理论依据。对宁麦13的9个选系的分析表明, 硬度基因型全部表现为Pina-D1a/Pinb-D1b, Pinb-D1b可能来源于天然异交。角质度受环境影响大, 遗传力较低, 应结合角质度和硬度基因标记辅助选择提高籽粒品质的早代选择效率。系统选择可对重要农艺或品质性状进行改良。