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2009年 第35卷 第2期 刊出日期：2009-02-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

我国黄淮和南方主要大豆育成品种家族产量和品质优异等位变异在系谱中遗传的研究

张军;赵团结;盖钧镒

作物学报. 2009, (2):  191-202.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00191

摘要 ( 2508 )   PDF (1176KB) ( 1615 )  

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以往研究育成品种间的遗传关系只能通过系谱追踪进行一般性分析, 分子标记的发掘则提供了在位点及其等位变异基础上分析育成品种间遗传关系的手段。本研究在黄淮和南方190份大豆育成品种的85个SSR标记与农艺性状关联分析基础上, 将其中163份品种按系谱祖先归为58-161、徐豆1号、齐黄1号、南农493-1、南农1138-2五个家族, 对产量和品质性状进行优异等位变异在系谱中传承情况的分析。所涉及的最佳位点, 产量9个、百粒重3个、蛋白质含量2个、脂肪含量4个, 总解释率分别为91%、36%、13%和31%。每位点考查2个最优等位变异, 家族系谱祖先具有各自的优异等位变异, 随着育种轮次的增加在后育成品种中有丢失; 在系谱祖先基础上新品种衍生过程中吸纳其他亲本, 5个家族趋向共有大部分优异等位变异, 但频率分布不同。5个家族的品种所含有产量最多优异等位变异数未达饱和, 9个位点中最高含7个优异等位变异, 平均每个品种2.23个, 产量有进一步改良潜力。供试条件下高产品种平均产量是低产的2.36倍, 平均优异等位变异数是低产的4.17倍, 高、低产品种优异等位变异构成差异明显, 但高产品种间优异等位变异构成并不相同。也有的品种高产而优异等位变异数并不多, 有的品种优异等位变异较多但产量并不高。大豆育种不断从不同亲本中累积目标性状优异等位变异, 同时有些也在丢失, 应重视保存过时品种的优异等位变异, 以备后用。

HMW-GS和LMW-GS组成对小麦加工品质的影响

雷振生;刘丽;王美芳;阎俊;杨攀;张艳;何中虎

作物学报. 2009, (2):  203-210.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00203

摘要 ( 2932 )   PDF (454KB) ( 2223 )  

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高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)是决定小麦加工品质的重要因素。以小麦品种PH82-2(亚基组成1, 14+15, 2+12和Glu-A3d, Glu-B3d, Glu-D3c)和内乡188(亚基组成1, 7+9, 5+10和 Glu-A3a, Glu-B3j, Glu-D3b)的242份F₃和F₄株系(试验I)和91份产量比较试验材料(试验II)研究了贮藏蛋白组成对小麦加工品质的影响。结果表明，HMW-GS和LMW-GS等位变异对籽粒蛋白质含量的影响不大，但对加工品质均有极显著影响(P<1%)。就位点的效应而言，Glu-D1位点对加工品质的效应较大，而Glu-D3位点的效应较小。就单个亚基而言，在Glu-B1位点，14+15<7+9；在Glu-D3位点，Glu-D3c>Glu-D3b。1B/1R易位系的部分品质性状，如和面时间、曲线下降斜度和峰积分好于非1B/1R易位系。

黑龙江部分大豆品种分子ID的构建

高运来;朱荣胜;刘春燕;李文福;蒋洪蔚;李灿东;姚丙晨;胡国华;陈庆山

作物学报. 2009, (2):  211-218.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00211

摘要 ( 2540 )   PDF (584KB) ( 3326 )  

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以黑龙江13个育种单位6个积温带的83份大豆品种为材料, 选择分布在大豆基因组19个连锁群的43对SSR引物进行检测, 共检测出等位变异157个, 每个引物检测到的等位变异数变化范围为2~7个, 平均为3.65个。将聚丙烯酰胺凝胶电泳得到的谱带统计结果根据等位变异的片段大小数字化, 用自行编制的ID Analysis 1.0软件进行数据分析。结果表明, 仅需9对引物(Satt100、Sat_218、Satt514、Satt551、Satt380、Satt193、Satt191、Satt442、Sat_084)可将83份参试大豆品种完全区分开。构建了一套黑龙江省大豆品种的分子ID。

用于中国小豆种质资源遗传多样性分析SSR分子标记筛选及应用

徐宁;程须珍;王丽侠;王素华;刘长友;孙蕾;梅丽

作物学报. 2009, (2):  219-227.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00219

摘要 ( 2375 )   PDF (427KB) ( 2116 )  

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以375份小豆核心种质为试验材料, 利用从小豆及其近缘种SSR引物中筛选出的13对引物进行遗传多样性分析。检测结果显示, 小豆种质资源具有丰富的遗传多样性, 共检测到133个等位变异, 每对SSR引物检测到等位变异4~19个, 平均10.23个, 国内各省多态信息含量(PIC)平均为0.561, 多态位点比例(P)平均为93.523%。聚类结果表明, 小豆资源遗传关系与生态分区间有明显的联系, 且东北地区资源与中南部资源遗传关系较近。湖北、安徽、陕西3省资源的PIC较高, 且基本位于主坐标三维图的中心区域, 推断湖北、安徽、陕西是中国栽培小豆的起源地或多样性中心。该结果有助于更好地对小豆种质资源进行收集、保护和利用。

黑龙江省大豆遗传结构及遗传多样性分析

秦君;李英慧;刘章雄;栾维江;闫哲;关荣霞;张孟臣;常汝镇;李广敏;马峙英;邱丽娟

作物学报. 2009, (2):  228-238.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00228

摘要 ( 2755 )   PDF (499KB) ( 2239 )  

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利用22个表型性状和60个微卫星(simple sequence repeat, SSR)位点对黑龙江省140份代表性种质(78份地方品种和62份育成品种)进行分析, 根据UPGMA (unweighted pair group method with arithmetic mean)和Model-base对SSR数据进行遗传结构划分。结果表明, 参试品种可分为2大类群, 第II类群的各项多样性指标均高于第I类群, 2个类群遗传距离为0.2427；PCO结果显示这2个类群分布在不同区域, 这与地理来源和育成年代密切有关。依据品种类型分为育成品种和地方品种两组, 后者的各项多样性指标均高于前者, 两组间的遗传距离为0.1131。依据表型数据的PCO分析表明, 分布区域与品种类型有关, 与SSR结构分类的结果吻合度低, 两组品种主要在3个主成分的6个表型性状上有所不同。它们不是2个相对独立的遗传群体, 根据分子标记和表型分类各有特点；建议在种质遗传多样性研究中将分子数据和表型数据结合起来。

数量性状基因的完备区间作图方法

王建康

作物学报. 2009, (2):  239-245.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00239

摘要 ( 4987 )   PDF (344KB) ( 3650 )  

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结合分子标记和表型数据的QTL作图已成为数量性状遗传分析的常规方法。复合区间作图是近10多年来广泛应用的一种QTL定位方法，但它在算法上有一些缺陷，致使QTL效应可能会被侧连标记区间之外的标记变量吸收，同时不同的背景标记选择方法对作图结果的影响较大，并且难以推广到上位型互作QTL的定位。针对这些问题，笔者提出完备区间作图方法。本文介绍了该方法的遗传和统计原理，并通过一个大麦加倍单倍体群体说明其在定位加性QTL和加性×加性互作QTL中的应用。完备区间作图包含两个步骤：首先利用所有标记的信息，通过逐步回归选择重要的标记变量并估计其效应；然后利用逐步回归得到的线性模型校正表型数据，通过一维扫描定位加(显)性效应QTL，通过二维扫描定位上位型互作QTL。这种作图策略简化了复合区间作图中控制背景遗传变异的过程，提高了对QTL的检测功效。

花生栽培种EST-SSRs分布特征及应用研究

梁炫强;洪彦彬;陈小平;刘海燕;周桂元;李少雄;温世杰

作物学报. 2009, (2):  246-254.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00246

摘要 ( 2126 )   PDF (469KB) ( 2356 )  

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利用自行开发的20 160条花生栽培种荚果EST, 通过序列拼接, 获得8 289条无冗余EST。经搜索, 共检测出740个SSR位点, 分布于651条EST中, 发生频率为7.8%, 平均每6.8 kb EST序列含一个SSR位点。功能注释结果表明具生物过程、分子功能和细胞组分的EST分别为73、111和56条。在花生荚果EST-SSR中, 三核苷酸重复类型出现频率最高, 占总SSR的62.8%, 其次是二核苷酸重复类型, 占总SSR的33.6%。在出现的26类重复基序中, AG/TC重复基序出现频率最高, AAG/TTC次之。利用Primer premier 5从651条含有SSR的EST中共设计引物233对, 从中随机选取100对引物检测EST-SSR在花生栽培种中的多态性及在野生种中的可转移性。结果表明, 有86对引物在供试的22个花生栽培品种中得到有效扩增, 其中10对在栽培种中具有多态性, 每对引物检测出的等位基因数2~3个, 平均2.2个。可扩增引物在野生种中的可转移率为12.5%~100%，平均96%。在野生种间检测出多态性的引物76对，每对引物检测出等位基因2~9个, 平均4.06个。

水稻千粒重和垩白粒率的QTL及其互作分析

周立军;江玲;刘喜;陈红;陈亮明;刘世家;万建民

作物学报. 2009, (2):  255-261.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00255

摘要 ( 3299 )   PDF (220KB) ( 2923 )  

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产量因子千粒重和稻米品质指标垩白粒率密切相关。本研究以越光/Kasalath//越光BIL群体为材料，分析千粒重和垩白粒率的相关性、QTL、上位性互作及其环境的互作效应。相关分析表明，群体千粒重和垩白粒率在2005年和2006年均呈极显著正相关，相关系数分别为0.42和0.35 (P<0.001)。2年共检测到千粒重QTL 11个，其中5个在2年重复检测到，5个具有环境互作效应；千粒重上位性互作8对，7对与环境存在互作。垩白粒率QTL 6个，3个具有环境互作效应；上位性互作9对，其中4对具有上位性环境互作效应。比较分析发现3个主效QTL同时控制千粒重和垩白粒率的表现，千粒重和垩白粒率的增效等位基因来自同一亲本；1对上位性互作同时对千粒重和垩白粒率有相同的影响。一些与垩白粒率不相关的千粒重主效QTL，如qTGW-3c、qTGW-4a和qTGW-6b，可为育种所利用。对利用QTL定位结果进行千粒重和垩白粒率分子辅助选择育种进行了探讨。

中国滇蔗茅种质资源遗传多样性的AFLP分析

刘新龙;蔡青;毕艳;陆鑫;马丽;应雄美

作物学报. 2009, (2):  262-269.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00262

摘要 ( 2191 )   PDF (720KB) ( 2275 )  

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利用10对AFLP引物对来自国家甘蔗资源圃的41份滇蔗茅(Erianthus rockii)无性系进行扩增, 获得860个片段, 多态性条带629个, 多态性条带比率0.73, 特异片段54个。遗传相似性系数、UPGMA聚类和主效应分析表明, 在相似系数0.52处做切割线，毛轴野古草、斑茅和滇蔗茅无性系分为3个类群；在相似系数0.715处做切割线时, 又将41份滇蔗茅无性系划分为3个大类群, 云滇07/23独自形成A类群, 鉴于其叶鞘背毛，有待做进一步的分析；B类群3份无性系, 主要来自云南西南部高海拔地区；C类群37份无性系, 其中30份来自云南西南方向的保山、德宏地区, 其他地区7份；在相似系数0.738处做切割时, 将C类群37份无性系划分为4个亚类群, 亚类群的划分反映出明显的地域分布规律, 来自同一地区的无性系多聚为一类；在相似系数0.765处做切割可将C4亚类群划分为4个亚类群(C4-1, C4-2, C4-3, C4-4), 其中C4-3亚类群中云滇07/9/1与云滇99/4分子聚类最为相似, 可作为复份材料保存；C4-3亚类群在相似系数0.773处切割又可以分为3个分支类群, 以上分析反映出同一地区无性系之间具有丰富的遗传变异；主效应分析反映的属间、种间、无性系之间的亲缘关系与分子聚类分析结果一致；由此可见, 丰富的地理生态条件造就了滇蔗茅丰富的遗传多样性和明显的地域性分布规律。

小麦籽粒产量及穗部相关性状的QTL定位

张坤普;徐宪斌;田纪春

作物学报. 2009, (2):  270-278.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00270

摘要 ( 3072 )   PDF (346KB) ( 3096 )  

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由小麦品种花培3号和豫麦57杂交获得DH群体168个株系，种植于3个环境中，利用305个SSR标记对籽粒产量和穗部相关性状(穗长、穗粒数、总小穗数、可育小穗数、小穗着生密度、千粒重和粒径)进行了QTL定位。利用基于混合线性模型的QTLNetwork 2.0软件，共检测到27个加性效应和13对上位效应位点，其中 8个加性效应位点具有环境互作效应。相关性高的性状间有一些共同的QTL位点，表现出一因多效或紧密连锁效应。5D染色体区段Xwmc215–Xgdm63，检测到控制籽粒产量、穗粒数、总小穗数、可育小穗数和小穗着生密度5个性状的QTL位点，各位点的遗传贡献率较大且遗传效应方向相同，增效等位基因均来源于豫麦57，适用于分子标记辅助育种和聚合育种。控制千粒重与穗粒数的QTL位于染色体不同区段，有利于实现穗粒数与粒重的遗传重组。

抗水稻纹枯病qSB-9^Tq基因效应及作用方式分析

殷跃军;左示敏**;王辉;张亚芳;陈宗祥;马玉银;顾世梁;潘学彪

作物学报. 2009, (2):  279-285.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00279

摘要 ( 2642 )   PDF (257KB) ( 1607 )  

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水稻第9染色体上存在1个抗纹枯病QTL，被命名为qSB-9，水稻品种特青在该QTL上携带抗性等位基因qSB-9^Tq，而Lemont携带相对感病等位基因qSB-9^Le。为精确地评价qSB-9^Tq的抗病效应，分析其作用方式，利用分子标记进行前景选择和背景选择，从轮回亲本Lemont与特青回交后代群体中筛选到1个目标单株。连续3年对该单株的扩繁后代(BC₆F₂)及随后获得的近等基因系采用嵌入法进行接种鉴定试验。田间试验采取2种不同的设计。第一种是完全随机试验，即从BC₆F₂分离群体中筛选出目标区间为qSB-9^TqTq纯合型、qSB-9^LeLe纯合型和qSB-9^TqLe杂合型个体，并对3种基因型个体间的病级平均数差异进行统计分析。第二种设计为随机区组设计，即在BC₆F₃和BC₆F₄代，分别对上述3种基因型的近等基因系群体，按3次重复的随机区组设计进行移栽和接种鉴定试验。结果表明，3年的试验结果表现出一致的趋势，即qSB-9^Tq存在于分子标记RM242~Y92.5之间，可减轻病级1.0级(0~9级病情分级系统)左右，且其抗性表现为几乎完全的显性特征。本研究的结果为qSB-9^Tq的精细定位和育种利用奠定了基础。

甘蓝型油菜胚色素成分的QTL定位

曲存民;付福友;刘列钊;王家丰;毛丽佳;原小燕;谌利

作物学报. 2009, (2):  286-294.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00286

摘要 ( 2498 )   PDF (783KB) ( 2130 )  

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以甘蓝型黄籽油菜GH06和甘蓝型黑籽油菜中油821为亲本杂交，后代通过“一粒传法”连续自交7代构建重组自交系, 2007年分别在重庆市北碚区和万州区两个试验基地种植重组自交系群体, 利用本实验室已构建的遗传连锁图谱和复合区间作图法(CIM), 分析种胚色素的4种主要成分的QTL。结果共检测到31个QTL, 分别位于14个不同的连锁群, 其中5个花色素含量有QTL, 分别位于第1、5、10、16和20连锁群，单个QTL解释表型变异的6.08%~11.67%；10个类黄酮含量有QTL, 分别位于第1、3、6、7、12、20和25连锁群，单个QTL解释表型变异的4.48%~11.10%；8个总酚含量有QTL, 分别位于第1、2、12、16和20连锁群，单个QTL解释表型变异的5.24%~10.37%；8个黑色素含量检测到QTL, 分别位于第5、8、10、12、14和22连锁群，单个QTL解释表型变异的5.44%~11.32%。解释表型变异大于10%的5个QTL, 包括2个类黄酮含量QTL, 花色素含量、总酚含量和黑色素含量QTL各1个，它们分别解释11.10%、10.20%、11.67%、10.37%和11.32%的表型变异。研究结果表明胚色素表现为多基因控制的数量性状, 基因表达受环境影响较大, 胚与种皮色素的QTL吻合度不高, 推测种皮和胚色素合成可能受不同遗传体系控制, 与这些QTL紧密相关的分子标记可以用于胚主要色素的分子标记辅助选择。

青稞hblt4.2基因的克隆及功能分析

何涛;贾敬芬

作物学报. 2009, (2):  295-300.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00295

摘要 ( 2289 )   PDF (420KB) ( 2084 )  

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根­据大麦blt14.2基因序列设计引物, 用青稞的DNA为模板扩增低温反应基因的全长序列, 命名为hblt14.2, 在GenBank登录号为EF514912。该基因含470 bp, 包括249 bp的开放阅读框、69 bp的5'非翻译区和152 bp的3'非翻译区, 编码82个氨基酸残基, 富含Gly、Ala、Leu和Val氨基酸, 与其他冷诱导基因编码蛋白具相似性。与大麦blt14.2基因具98.9%同源性, 所编码的蛋白存在2个氨基酸的差别。将hblt14.2基因连接CaMV35S启动子和NOS终止子后定向插入质粒pCAMBIA1301的多克隆位点中, 构建植物表达载体pCAMBIA-BI-hblt, 通过农杆菌介导转化烟草, 并对转基因烟草进行抗寒性检测。结果表明, 青稞hblt14.2基因与植物的抗寒性有一定关系。

碱胁迫下粳稻幼苗前期耐碱性的数量性状基因座检测

祁栋灵;郭桂珍;李明哲;杨春刚;张俊国;曹桂兰;张三元

作物学报. 2009, (2):  301-308.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00301

摘要 ( 2561 )   PDF (352KB) ( 1525 )  

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以粳粳交“高产106/长白9号”F_2:3代200个家系为作图群体, 在0.15% Na₂CO₃溶液的碱性胁迫下, 进行了水稻耐碱性鉴定, 并以SSR标记构建的分子连锁图谱为基础, 对水稻幼苗前期的根数、根长和苗高及其相对碱害率进行了数量性状基因座(QTLs)的检测。结果表明, 上述性状在F₃家系群中均表现为具有1~2个峰的连续分布, 认为由主效基因和微效基因共同控制的数量性状。共检测到与碱胁迫下幼苗前期根数、根长和苗高及其相对碱害率相关的QTL 26个, 分布于第1、5、6、7、8、9和11染色体上。其中, 碱胁迫下与根数相关的QTL 4个, qRN6-1和qRN11对表型变异的解释率较大, 分别为29.91%和13.42%；与根数相对碱害率相关的QTL 5个, qRRN11-2对表型变异的解释率较大, 为23.86%；与根长相关的QTL 6个, qRRL11-2对表型变异的解释率较大, 为21.06%；与根长相对碱害率相关的QTL 2个, 但对表型变异的解释率均较低；与苗高相关的QTL 5个, qSH1和qSH11-2对表型变异的解释率较大, 分别为15.81%和16.53%；与苗高相对碱害率相关的QTL 4个, qRSH5和qRSH6-2对表型变异的解释率分别为29.89%和34.63%。而这些解释率较大的QTL所处的标记区间距离, 除qRN6-1相对较小(19.0 cM)外, 其余QTL的标记区间距离均大于26.3 cM, 需作进一步的精细定位。在所检测到的QTL中, 13个QTL的增效等位基因均来自耐碱亲本长白9号, 而其余QTL的增效等位基因来自敏碱亲本高产106；基因的主要作用方式为超显性或部分显性。

耕作栽培·生理生化

小麦、玉米粒重动态共性特征及其最佳模型的筛选与应用

付雪丽;赵明*;周宝元;崔国美;丁在松

作物学报. 2009, (2):  309-316.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00309

摘要 ( 2677 )   PDF (792KB) ( 1993 )  

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为了定量描述小麦、玉米两作物粒重变化共性特征，选用3个冬小麦和4个夏玉米不同熟期型品种进行不同密度的田间试验，对其粒重(GW)动态进行测定，并对GW和灌浆天数进行“归一化”处理得到的3个主要模型进行比较，结果表明，Logistic曲线方程y= a/(1+be^–cx) 具有广泛适应性和生物学意义，具体方程式为y=1.0624/(1+52.8653e^–6.7609x)，r=0.9916 (P<0.01)。不同作物、品种、密度处理的方程参数a值基本为1；参数b在密度间变异很小，品种间变幅较大，为45.3379~66.9306；c值在品种和密度间变异均很小，在小麦和玉米间的变幅分别为6.2122~6.8025和7.0199~7.7325。应用本试验及河南焦作高产冬小麦和山东泰安高产夏玉米不同品种的GW试验资料对模型分别进行验证表明，冬小麦和夏玉米的归一化GW动态共性模型的模拟准确度(以k表示)，分别为0.9870、1.0057和0.9982、1.0131，精确度(以R²表示)分别为0.9854、0.9918和0.9772、0.9926。说明归一化方法建立的小麦、玉米GW动态共性模型能够准确地反映两作物GW动态共性变化特点。利用该模型，仅根据品种的灌浆期和最大GW，以及参数b值的品种特点，便可还原整个灌浆期的GW动态。计算不同地点、年份及不同品种、密度处理的冬小麦、夏玉米灌浆前、中、后期的GW模拟值与测量值均比较接近，误差小于0.2797。

不同粒型稻米碾磨特性及蛋白质分布的比较

周丽慧;刘巧泉;顾铭洪*

作物学报. 2009, (2):  317-323.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00317

摘要 ( 2645 )   PDF (2560KB) ( 2714 )  

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以3个具不同品质和粒形特点的典型水稻品种，比较研究了稻米碾磨特性及蛋白质含量与组分在籽粒内部的分布情况。碾磨程度和达到相应碾磨程度所需碾磨时间之间的非线性关系显示糠层由外到内硬度不断增加；淀粉胚乳层硬度保持不变，且高于糠层硬度。不同品种达到相同碾磨程度所需时间差异较大，说明淀粉等物质的沉积密度在品种中存在较大差异。蛋白质含量在籽粒不同部位不是均匀分布的，3个品种糙米中均约85%的蛋白质分布在胚乳层中，清芦占11的蛋白质含量以外层胚乳最高，苏御糯和扬辐粳4901蛋白质含量均以糠层最高。随碾磨程度的提高，籽粒蛋白质含量由表及里呈降低趋势，核心层胚乳只有糠层的1/2左右，但不同类型水稻品种的降低趋势不同。SDS-PAGE分析表明，不同种子贮藏蛋白组分在籽粒内部的分布是相对均匀的，说明不同蛋白质组分在积累过程中，其遗传表达相对同步。

灌水量对小麦籽粒粉含量和相关酶活性及水分利用效率的影响

褚鹏飞;于振文;王小燕;武同华;王西芝

作物学报. 2009, (2):  324-333.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00324

摘要 ( 2640 )   PDF (548KB) ( 2136 )  

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在2004—2005年和2005—2006年小麦生长季，设置不同的灌水时期和灌水量处理，研究了小麦籽粒产量、籽粒淀粉含量、淀粉合成相关酶活性和水分利用效率。结果表明，全生育期不灌水条件下，籽粒中的可溶性淀粉合酶(SSS)和淀粉粒结合态淀粉合酶(GBSS)活性在灌浆初期显著升高，在灌浆中后期显著降低，同时灌浆后期支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量亦显著降低。拔节期和开花期每次灌水60 mm有利于小麦在灌浆中后期保持较高的SSS和GBSS活性，提高灌浆后期籽粒中的支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量；灌水量进一步增加时，灌浆中后期的SSS活性显著降低，GBSS活性升高，灌浆后期的支链淀粉含量降低，直链淀粉含量升高。在两个生长季中拔节期和开花期每次灌水60 mm处理的土壤贮水消耗量较高，水分利用效率最高和籽粒产量较高。在此基础上增加灌水量时，开花至成熟阶段0~60 cm土层的土壤含水量显著升高，土壤贮水消耗量降低，籽粒产量无显著变化，水分利用效率和灌溉水利用效率降低。

大麦胚乳发育过程中贮藏蛋白的积累和蛋白体的形成

韦存虚;张军;周卫东;陈义芳;许如根

作物学报. 2009, (2):  334-340. 

摘要 ( 2188 )   PDF (3706KB) ( 1712 )  

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利用光学显微镜和电子显微镜技术观察了大麦胚乳发育过程中贮藏蛋白的积累和蛋白体的形成。抽穗后8 d的胚乳细胞，富含内质网和蛋白贮藏液泡(PSV)，少量淀粉粒沿细胞核或细胞膜分布。贮藏蛋白颗粒在抽穗后10 d的胚乳细胞中开始出现，内质网的腔膨大，积累贮藏蛋白，后脱离内质网形成蛋白体。在胚乳细胞生长分化早期，蛋白体呈球状进入PSV；随着胚乳发育，贮藏蛋白体急剧增多，以亚糊粉层细胞为主。在胚乳细胞生长分化中期，PSV充满蛋白体，其周围有电子致密物质；新产生的蛋白体在细胞质基质中呈球状聚集在一起。在胚乳细胞生长分化后期，PSV中的部分蛋白体或者细胞质基质中的部分蛋白体开始相互融合，同时内质网衍生出许多小蛋白体分散在淀粉粒之间。在胚乳发育成熟期，蛋白体相互融合形成无定形的蛋白质基质分布在淀粉粒间的间隙中。结果表明，大麦胚乳发育过程中，内质网衍生出蛋白体，聚集于PSV或细胞质基质中，然后相互融合形成成熟籽粒的蛋白质基质。

应用神经网络和统计模型预测大豆生长发育阶段

张久权;张凌霄;张明华;WATSON Clarence

作物学报. 2009, (2):  341-347.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00341

摘要 ( 2653 )   PDF (532KB) ( 2639 )  

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预测大豆的物候期对指导大豆生产、安排农事活动等具有重大意义。本研究构建了一种简单、但有效的预测模型，使大豆种植者能够较准确地预测大豆各生育阶段的具体日期。试验地位于美国密西西比Delta研究推广中心(经度: 90°55'W，纬度: 33°25'N)。试验进行了5年，以前4年(1998—2001)数据构建模型，第5年(2002)的数据验证模型。为简化模型，杂草、病虫害、干旱等干扰因素被优化排除。采用逐步回归(SR)、神经网络(ANN)以及内插法构建模型。营养(V-stage)和生殖(R-stage)生长阶段分别建模。结果表明，通过播期(PD)和从播种到某阶段的相对平均天数能很准确地预测营养生长各阶段的具体日期；可通过播种日期和成熟期组数值(MG)准确预测生殖生长各阶段的具体日期。3种方法中，神经网络所构建的模型准确度最高，具有较好的推广应用价值。

不同氮肥水平下中熟籼稻和粳稻产量、氮素吸收利用差异及相互关系

殷春渊;魏海燕;张庆;戴其根;霍中洋;许轲;张胜飞;杭杰;马群

作物学报. 2009, (2):  348-355.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00348

摘要 ( 2666 )   PDF (487KB) ( 2710 )  

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选用生育期相近的中熟中籼(138~143 d)和中熟中粳(136~145 d)，于大田条件下探讨了4种氮肥水平即0、150、225、300 kg hm^-2纯氮对产量的影响及不同生育阶段氮素吸收利用的差异。结果表明，随着氮肥施用量的增加粳稻平均产量呈增加趋势，而籼稻平均产量中氮水平达最高，高氮水平有所降低。各处理下籼稻产量明显高于粳稻，籼稻有较高的穗粒数和千粒重，平均分别比粳稻高22.45%、7.51%。植株氮素阶段吸收量，拔节、抽穗和成熟期籼稻平均分别比粳稻高24.26%、3.14%和6.45%；植株氮素阶段吸收速率，移栽至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟阶段籼稻平均分别比粳稻高38.07%、16.05%和23.22%。相关分析表明，籽粒产量与氮素阶段吸收量、阶段吸收速率和氮肥利用率呈显著或极显著正相关关系。说明生育期相近的中熟中籼产量高于中熟中粳与籼稻植株较强的氮素吸收特性有关。

水稻休眼分蘖芽萌发过程中内源激素水平的变化

刘杨;王强盛;丁艳锋;刘正辉;李刚华;王绍华

作物学报. 2009, (2):  356-362.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00356

摘要 ( 2806 )   PDF (326KB) ( 3077 )  

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以2个籼稻品种II优航1号、扬稻6号为材料，研究了齐穗后去除顶穗和保留顶穗对倒2节间叶腋内休眠分蘖芽(倒2芽)的生长动态及倒2芽、倒2芽着生节(倒2节)中内源激素(IAA、Z+ZR、ABA)含量的影响。结果表明，去除顶穗后，倒2芽休眠解除，开始萌发生长。在去除顶穗后1 d内，倒2节中吲哚-3-乙酸(IAA)水平、倒2芽中脱落酸(ABA)水平迅速下降，其后2种激素含量基本保持稳定，而留穗处理这2种激素含量变化不大。去除顶穗后，倒2节和倒2芽中玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)含量均持续升高，与留穗处理间的差异不断扩大，其变化动态与倒2芽生长动态相一致。而2个处理间倒2节中ABA水平、倒2芽中IAA水平相差不大。分蘖芽的萌发生长是多种激素共同作用的结果，芽中较低的ABA/(Z+ZR)值、节中较低的IAA/(Z+ZR)值有利于分蘖芽的生长，其值较高抑制分蘖芽生长。

适用于低钾条件下棉花苗期根冠通讯研究的三种嫁接方法

李博;王春霞;张志勇;段留生;李召虎;田晓莉

作物学报. 2009, (2):  363-369.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00363

摘要 ( 2339 )   PDF (616KB) ( 2043 )  

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为了满足棉花叶片衰老(以缺钾诱导)过程中根冠通讯研究的需要, 在营养液培养条件下探索了棉花子叶期至一叶期幼苗的单接穗单砧木嫁接、双接穗单砧木(Y型)和单接穗双砧木(A型)嫁接技术。通过研究营养液中钾浓度、砧木和接穗的苗龄配合、嫁接部位及砧木保留子叶对嫁接成活率的影响, 综合考虑嫁接成活率和成活后用缺钾诱导嫁接苗衰老的速度, 确定接穗单砧木嫁接和Y型嫁接的砧木均在不含钾的沙床中出苗后(萌发后3 d)转移至钾浓度为0.1 mmol L^-1(中度钾胁迫)的1/2改良Hoagland营养液中培养5 d至第1片真叶出现, 接穗在不含钾的沙床中出苗后(萌发后3 d)再生长2 d, 采用砧木留子叶法在子叶节处嫁接。A型嫁接的适宜条件和方法为砧木和接穗苗龄(第1片真叶刚出现)相同, 嫁接前的培养方法同Y型砧木, 嫁接部位在砧木子叶节下2~3 cm处。单接穗单砧木、Y型和A型嫁接的平均成活率分别可达到95%、85%和90%以上。

研究简报

大豆立枯丝核菌G蛋白ß亚基基因的克隆与分析

马炳田;曲广林;黄文娟;林瑜凡;李仕贵

作物学报. 2009, (2):  370-374.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00370

摘要 ( 2651 )   PDF (592KB) ( 1587 )  

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由立枯丝核菌[Rhizoctonia solani Kühn，有性世代：Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk] 引起的大豆纹枯病(Soybean sharp eyespot)是一种重要病害。G蛋白β亚基(Guanine nucleotide binding protein beta-subunit)作为重要的信号传导因子，在植物病原菌致病分子机制中起着重要作用。为了解G蛋白β亚基基因的结构与功能，根据同源物种G蛋白β亚基相关序列设计引物，利用PCR和RT-PCR技术克隆了大豆立枯丝核菌G蛋白β亚基的基因序列和开放阅读框(G-protein beta-subunit of Soybean Rhizoctonia solani，简写为gbsrs1，GenBank登录号为EU663628)。该片段全长1 864 bp，含有4个内含子和5个外显子；开放阅读框(ORF)长1 047 bp，编码348氨基酸残基，与多种真菌G蛋白β亚基的氨基酸序列相似程度较高，达79.72%~99.43%；该蛋白质具有2个α-螺旋和7个β-折叠的二级结构，形成无规则卷曲连接的桶形三级结构。将gbsrs1的ORF连接于原核融合表达载体pGEX-4T-2中，经IPTG诱导，获得了相应蛋白的表达。gbsrs1的克隆和特性研究为了解大豆立枯丝核菌的致病机理、有效防治纹枯病奠定了基础。

开花结实期水稻叶际气态氮化物交换的初步研究

徐胜光;陈能场;吴启堂;周建民;刘小林;毕德;卢维盛

作物学报. 2009, (2):  375-380.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.00375

摘要 ( 2451 )   PDF (575KB) ( 1489 )  

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在气候箱及温室试验基础上, 用密闭箱法研究了开花结实期水稻叶际各种氮化物(NH₃、N₂O、NO和NO₂)的交换及其规律, 结果表明, (1)在气候箱控制、白昼有相对良好光照条件下, 开花结实期水稻未有显著净挥发NH₃效应；(2)同一时期水稻叶际NO平均交换速率白天15:00—18:00为-7.42 µg pot^-1 h^-1, 夜间20:00—23:00为-4.012 µg pot^-1 h^-1, 且有、无水稻完整植株处理间培养箱中抽出气流的NO浓度差异显著(P<0.05), 水稻表现有明显净吸收NO效应；随着环境空气NO浓度升高, 水稻NO吸收作用明显增强；(3)水稻有净吸收空气NO₂的明显效应, NO₂吸收速率相当于同时期白天和晚上水稻NO吸收速率的5.6%和3.9%；(4)在气候箱控制条件下, 白昼长时间适度光照(10 h, 165 µmol m^-2 s^-1)有抑制水稻N₂O挥发效应；在温室自然光暗条件下, 19:00一次日早9:00时段水稻平均N₂O挥发速率为5.04 µg pot^-1 h^-1, 有净挥发N₂O现象, 但白昼长时间光照条件下水稻未有从空气吸收N₂O的明显作用。从本试验结果看, 开花结实期水稻从空气中吸收的主要氮化物是NO, 向空气释放的主要氮化物是N₂O。