当期目录

2009年 第35卷 第8期 刊出日期：2009-08-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

小麦高分子量谷蛋白亚基间的互补效应对面包加工品质的影响

杨玉双,庞斌双,王兰芬,张学勇,于元杰

作物学报. 2009, (8):  1379-1385.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01379

摘要 ( 2097 )   PDF (246KB) ( 1244 )  

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利用偃展1号的10个HMW-GS近等基因系，研究了不同HMW-GS基因对面包烘烤品质的效应。两年的品质测试结果基本一致，说明所用近等基因系是评价亚基组成对加工品质影响的较理想材料。不同HMW-GS组成对面包评分影响较大，变异系数达到21.5%。相关分析表明，面包体积与形成时间(r = 0.90, P < 0.01)、沉淀值(r = 0.89, P < 0.01)、稳定时间(r = 0.67, P < 0.05)和面粉蛋白质含量(r = 0.52, P < 0.05)均达显著正相关；面包评分与面包体积(r = 0.98, P < 0.01)、沉淀值(r = 0.93, P < 0.01)、形成时间(r = 0.89, P < 0.01)也呈显著正相关。Glu-A1位点1Ax1基因的表达可以提高多数品系的面包评分；当Glu-A1位点是Null、Glu-D1位点是5’+12时，Glu-B1位点等位变异的面包加工品质效应为7+8 > 14+15 > 6+8 > 7，而当Glu-A1位点是1号亚基、Glu-D1位点是5’+12时，Glu-B1位点的等位变异的面包品质效应为6+8 > 14+15 > 7；当Glu-A1位点是Null时，14+15与5+10组合优于与5’+12组合，7+8与5’+12组合优于与5+10组合；1Dx5基因的沉默显著降低面包烘烤品质，HMW-GS对面包品质的作用似乎在X-亚基和Y-亚基之间存在一定的配合效应，任何一种基因的缺失或沉默都会造成品质的明显下降。

利用双向导入系解析水稻抽穗期和株高QTL及其与环境互作表达的遗传背景效应

王韵,程立锐,孙勇,周政,朱苓华,徐正进,徐建龙,黎志康

作物学报. 2009, (8):  1386-1394.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01386

摘要 ( 2090 )   PDF (361KB) ( 1359 )  

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利用粳稻Lemont和籼稻特青相互导入构建的遗传背景基本一致的双向回交导入系群体，分别在北京和海南环境定位影响抽穗期和株高的主效QTL及其环境互作，分析QTL及其与环境互作表达的遗传背景效应。在北京和海南分别检测到影响抽穗期和株高的主效QTL 16个和17个，其中有5个主效QTL (QHd2、QHd8a、QPh3、QPh5和QPh12)在两种背景下同时被检测到，表明多数主效QTL的表达具有遗传背景特异性。两种背景下检测到影响抽穗期的3个主效QTL (QHd8a、QHd9和QHd10b)存在环境互作，其中QHd8a与海南环境的互作在两种背景下提早抽穗2~3 d，与北京环境的互作则延迟抽穗2~3 d，是影响抽穗期的一个重要主效QTL。通过与以往相同亲本来源的7个不同定位群体在不同环境下定位结果的比较，鉴定出一些在不同遗传背景和环境下稳定表达的主效QTL，如QHd3、QHd8a、QPh3和QPh4，适宜用于水稻抽穗期和株高的分子标记改良。基于QTL定位结果，本文对如何通过分子标记辅助改良品种在不同环境下的抽穗期进行了深入探讨。

小麦骨干亲本“胜利麦/燕大1817”杂交组合后代衍生品种遗传构成解析

韩俊,张连松，李静婷，石丽娟，解超杰，尤明山，杨作民，刘广田，孙其信，刘志勇

作物学报. 2009, (8):  1395-1404.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01395

摘要 ( 2936 )   PDF (373KB) ( 1450 )  

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小麦地方品种燕大1817是我国小麦育种骨干亲本之一，胜利麦/燕大1817杂交组合是北部冬麦区小麦品种遗传改良的基础组合。利用随机分布于小麦全基因组21条染色体上的175对在胜利麦和燕大1817间具有多态性的SSR标记(每条染色体平均8.3对)分析了燕大1817和胜利麦对其38份后代衍生品种的遗传贡献率。结果表明，在全基因组水平上，燕大1817对其后代衍生品种贡献率为26.8%，胜利麦对其后代衍生品种贡献率为43.6%；在部分同源群水平上，燕大1817对其后代衍生品种A、B和D基因组的贡献率分别为25.9%、25.7和26.4%，胜利麦对其后代衍生品种A、B和D基因组的贡献率分别为46.1%、39.1%和44.0%。说明引进种质对我国北部冬麦区小麦品种遗传改良起了重要作用。在染色体水平上，胜利麦对其后代衍生品种的21条染色体贡献率在20.0%~63.3%间，其中对1A染色体贡献率仅有20.0%，对7A染色体贡献率高达63.3%。骨干亲本燕大1817对其后代衍生品种的21条染色体贡献率在7.5%~44.2%间，其中对2A染色体贡献率仅有7.5%，对7D染色体贡献率可达44.2%。骨干亲本燕大1817对后代衍生品种贡献率较高的基因组(单元型)区段有7个，分别是3A上的Xwmc11–Xcfa2262、7B上的Xbarc1073–Xwmc475、1AL上的Xgwm357–Xwmc312、7DS上的Xbarc305–Xwmc506、4AS上的 Xgwm165–Xgwm610、1B上的Xwmc419–Xwmc134和2D上的Xcfd56–Xbarc228，其中，3A染色体上的Xwmc11–Xcfa2262区段对衍生品种贡献率高达77.5%。而胜利麦对后代衍生品种贡献率较高的基因组(单元型)区段有8个，分别是6BS上的Xwmc105－Xwmc397、3D上的Xgdm72–Xgdm8、2DS上的Xgdm5–Xgwm455、7AL上的Xbarc121–Xgwm332、5DL上的Xgwm174–Xwmc161、5BL上的 Xgwm499–Xbarc308、5A上的Xbarc141–Xgwm291和4BL上的Xgwm66–Xgwm251，其中6BS上的Xwmc105–Xwmc397区段对衍生品种的贡献率最高，达71.3%。这些基因组(单元型)区段上存在许多与产量、抗病、抗逆和适应性等重要农艺性状相关的基因和QTL，对北部冬麦区小麦品种遗传改良可能起了重要作用。

水稻黄绿叶基因YGL4的遗传分析和分子定位

刘梦梦,桑贤春,凌英华,杜鹏,赵芳明,杨正林,何光华*

作物学报. 2009, (8):  1405-1409.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01405

摘要 ( 1991 )   PDF (273KB) ( 1979 )  

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通过EMS诱变恢复系缙恢10号，获得了一个稳定遗传的全生育期黄绿化叶色突变体。其叶绿素总含量稳定在2.01~2.28 mg g^-1之间，仅有对照的38.2%~50.5%。与对照相比，黄绿叶突变体的有效穗和株高显著下降，而主穗长、一次枝梗数、主穗实粒数、结实率、千粒重则无明显差异。遗传分析表明该性状受一对隐性核基因控制，命名为YGL4。利用微卫星标记将YGL4定位于第10染色体微卫星标记RM3123和RM590之间，分别距其7.6 cM和7.8 cM。在两标记间进一步设计SSR引物，将该黄绿叶基因定位于RM1162和RM7093之间，分别距其1.8 cM和4.0 cM。为该YGL4基因的分子标记辅助选择育种和图位克隆奠定了基础。

玉米蔗糖转运蛋白基因ZmERD6 cDNAs 的克隆与逆境条件下的表达

马小龙,刘颖慧,袁祖丽,石云素,宋燕春,王天宇,黎裕

作物学报. 2009, (8):  1410-1417.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01410

摘要 ( 2099 )   PDF (702KB) ( 2112 )  

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在前期的研究中发现一个玉米苗期早期应答干旱的EST序列，与拟南芥ERD6序列同源性较高。本研究应用电子克隆与同源克隆技术分离出这个基因，并命名为ZmERD6。研究表明ZmERD6具有大小两个转录本，分别被命名为ZmERD6-L和ZmERD6-S。ZmERD6-L开放阅读框1 515 bp，编码505个氨基酸，ZmERD6-S开放阅读框1 386 bp，编码463个氨基酸。序列分析表明，ZmERD6-L和ZmERD6-S蛋白结构中含有两个MFS (major facilitator super-family)结构域，属于MFS家族的蔗糖转运子(sugar transporter)亚族。跨膜结构预测表明两个蛋白都具有多个跨膜区，ZmERD6-L蛋白含12个而ZmERD6-S含11个跨膜区。利用半定量RT-PCR分析ZmERD6在ABA、干旱、盐和冷胁迫处理以及不同组织中的表达情况，表明ZmERD6基因在不同胁迫下能被诱导表达，在不同组织中表达有差异。通过在玉米基因组数据库中的查询和比对获得ZmERD6基因上游2.5 kb的序列，生物信息学预测表明该序列具有启动子的核心序列及上游增强子序列、抑制子序列，同时还具有冷、茉莉酸甲酯等激素调控序列。

基于元分析的大豆生育期QTL的整合

吴琼,齐照明,刘春燕,胡国华,陈庆山

作物学报. 2009, (8):  1418-1424.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01418

摘要 ( 2190 )   PDF (390KB) ( 1746 )  

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共搜集整理了12年来已经报道的与大豆生育期有关的98个QTL，通过BioMercator2.1和公共标记映射整合到大豆公共遗传连锁图谱soymap2上，并利用元分析技术推断QTL位置，计算提取真正有效的QTL。发掘出大豆两个重要生育时期，共9个“真实QTL”及其连锁标记，其中与开花期(R1)相关的有7个，与成熟期(R8)相关的有2个，建立了QTL的一致性图谱，其中L连锁群上的一个定位区间包含一个已发表的有关R1的基因。在5个连锁群上共发现10个控制多个生育时期的QTL。本研究结果为大豆生育期QTL精细定位和基因克隆奠定了基础。

小麦新品种济麦22抗白粉病基因的分子标记定位

殷贵鸿,李根英,何中虎,刘建军,王辉,夏先春

作物学报. 2009, (8):  1425-1431.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01425

摘要 ( 2927 )   PDF (341KB) ( 1751 )  

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为明确济麦22携带抗白粉病基因的染色体位置，利用济麦22与感病亲本中国春杂交，用小麦白粉菌(Blumeria graminis f. sp. tritici)强毒性小种E20对F₂抗、感分离群体和F_2:3家系进行抗病鉴定和遗传分析。结果表明，济麦22携带1个显性抗白粉病基因, 暂被命名为PmJM22。运用SSR和EST标记及分离群体分组分析法(bulked segregant analysis, BSA)，将其定位在2BL染色体上，与4个SSR和5个EST标记间的连锁距离为7.7 cM (Xwmc149)到31.3 cM (Xbarc101)。通过分析2BL上其他抗白粉病基因的来源、染色体位置和抗性反应，认为PmJM22不同于Pm6、Pm26、Pm33和MlZec1。

转基因玉米转化体特异性寡核苷酸芯片测试方法的研制

路兴波,武海斌,王敏,李宝笃,杨崇良,孙红炜

作物学报. 2009, (8):  1432-1438.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01432

摘要 ( 1714 )   PDF (570KB) ( 1639 )  

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根据7种转基因玉米Bt11、Bt176、Mon810、Mon863、TC1507、GA21和NK603的重组DNA结构，利用Primer premier 5.0引物设计软件分别设计转化体特异性引物，优化PCR反应条件，对引物特异性及灵敏度进行验证。结果表明，所设计引物特异性强，灵敏度达0.1%。在植物基因组与外源基因的连接区域，利用Primer premier 5.0和Oligo 6.0软件分别设计和筛选7种转基因玉米40mer oligo转化体特异性探针，制备转基因玉米的寡核苷酸芯片，并对芯片检测的特异性、重复性及检测灵敏度进行检验。证明所设计探针特异性强，灵敏度达0.01%。与PCR检测方法相比，基因芯片检测法灵敏度高、特异性强，可有效检测及鉴定多种转基因玉米，大大提高检测的准确率和效率。

 玉米中QM同源基因的克隆及其差异表达分析

王会伟,李洪杰,朱振东,武小菲,王晓鸣

作物学报. 2009, (8):  1439-1444.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01439

摘要 ( 1563 )   PDF (734KB) ( 1920 )  

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利用cDNA-AFLP技术和5' RACE技术在玉米自交系黄早四Ht2上分离并克隆了QM（编码核糖体蛋白L10）同源基因(命名为ZmQM)。其cDNA全长为967 bp, 开放阅读框为738 bp,。该基因编码245个氨基酸的ZmQM蛋白，分子量为27.78 kD, 等电点(pI)为10.69, 预测含蛋白酶C磷酸化位点、N-酰基化位点和酰胺化等位点。玉米ZmQM蛋白与包括人类等l3个物种QM蛋白的同源性比较发现, 氨基酸序列相似性为66%~92%。RT-PCR分析表明, 在接种玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum) 1号小种12 h后, 黄早四Ht2中ZmQM基因表达量较黄早四中明显上调，推测ZmQM基因可能参与黄早四Ht2对玉米大斑病菌1号小种的抗性反应。

小麦胚乳14-3-3蛋白的表达及其淀粉体淀粉合成酶的互作

宋健民，戴双，李豪圣，刘爱峰，程敦公，楚秀生，Ian J Tetlow，Michael J Emes

作物学报. 2009, (8):  1445-1450.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01445

摘要 ( 1904 )   PDF (335KB) ( 1462 )  

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从小麦胚乳中克隆了14-3-3基因，并将其分别插入pET29c和pET41c质粒，用热激法转化大肠杆菌BL21-CodonPlus (DE3)-RP，得到高效表达的蛋白，但融合蛋白主要以包涵体的形式存在。可溶性的融合蛋白可直接通过S-蛋白琼脂糖树脂纯化。包涵体经8 mol L^-1尿素溶解变性，稀释复性后，结合到S-蛋白琼脂糖树脂上，也得到纯化的融合蛋白。复性后的融合蛋白对蔗糖合成酶活性表现抑制作用，说明包涵体14-3-3融合蛋白恢复活性。将结合14-3-3融合蛋白的S-蛋白琼脂糖树脂作为诱饵与小麦胚乳淀粉体提取液进行亲和杂交，与14-3-3蛋白特异互作的淀粉合成酶结合到S-蛋白琼脂糖树脂上，Western 检测结果表明, 淀粉体淀粉合酶I(SSI)、淀粉合酶II(SSII)、淀粉分支酶IIa(SBEIIa)、淀粉分支酶IIb(SBEIIb)和ADP焦磷酸化酶大亚基(SH2)与14-3-3蛋白存在互作，而淀粉分支酶I(SBEI)、淀粉磷酸化酶(SP)、D-酶(DE)和ADP焦磷酸化酶小亚基(BT2)不能与14-3-3蛋白结合，说明小麦胚乳14-3-3蛋白对淀粉体淀粉合成具有一定的调控作用。

中国88个马铃薯审定品种SSR指纹图谱构建与遗传多样性分析

段艳凤，刘杰，卞春松，段绍光，徐建飞，金黎平*

作物学报. 2009, (8):  1451-1457.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01451

摘要 ( 2302 )   PDF (318KB) ( 2560 )  

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为对马铃薯品种鉴别、优良杂交组合选配提供分子水平上的依据，利用SSR标记构建了中国2000—2007年审定的88个马铃薯品种的指纹图谱并进行了遗传多样性分析。以138对SSR引物对16份遗传差异较大的马铃薯材料的基因组DNA进行了扩增，筛选出10对多态性高、谱带清晰的引物。利用10对SSR引物对全部供试材料进行扩增及电泳检测，共检测到135个等位位点，其中133个为多态性位点，多态性比率达98.52%。每对SSR引物扩增出的等位位点数7~22个，平均13.5个，多态性信息量变化范围为0.7604~0.9375，平均0.8501。通过对电泳检测结果的统计分析，利用S180、S25、S7、S151、S184及S192等6对引物构建了88份供试材料的SSR指纹图谱。聚类分析表明，在相似系数0.620处，所有供试材料被被聚为一类，在相似系数0.652处，81.8%的材料仍然聚在一起，从分子水平上表明供试材料遗传基础非常狭窄。聚类分析结果与供试材料系谱来源有较好一致性，同一栽培区域育成的品种在不同程度上聚在一类。

EST辅助的甘蓝型油菜显性核不育AFLP标记转化

宋来强,易斌,杨明贵,陈伦林,傅廷栋

作物学报. 2009, (8):  1458-1461.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01458

摘要 ( 2068 )   PDF (373KB) ( 1383 )  

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甘蓝型油菜显性核不育广泛应用于轮回选择和杂种优势利用，不育基因标记的开发与应用对于基因克隆和育种实践具有重要意义。基于AFLP标记SA12MG14的序列信息，从拟南芥整合数据库中，检索与标记序列同源的甘蓝型油菜EST，结合标记和EST序列设计特异引物，转化成新的SCAR标记。获得的SCAR标记S6B3，具有很高的检测稳定性，在回交群体Popu2上分析验证，结果与AFLP标记完全一致。该标记与不育基因相距0.3 cM，将其用于临保系同源的纯合型不育系选育，可有效提高育种工作效率。

甘蓝型油菜发芽种子耐湿性的主基因+多基因遗传分析

丛野，程勇，邹崇顺，张学昆*，王汉中*

作物学报. 2009, (8):  1462-1467.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01462

摘要 ( 2145 )   PDF (252KB) ( 1579 )  

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油菜湿害是我国特有的自然灾害，对油菜种子发芽、出苗和幼苗生长造成严重影响，导致单产显著下降。为研究油菜种子发芽耐湿性的遗传规律，本文利用耐湿性遗传差异较大的2个甘蓝型油菜纯系中双9号和GH01的杂交后代衍生的世代家系群体构建油菜耐湿性遗传体系，并以主基因+多基因家系世代联合分析方法对油菜耐湿性的遗传规律进行分析。结果表明，中双9号×GH01组合的耐湿性的遗传受2对完全显性主基因+加性-显性多基因控制，表现为耐湿对不耐湿完全显性。该组合的第1对主基因加性效应与显性效应相等，为0.0696；第2对主基因的加性效应与显性效应相等，为0.0530。多基因加性效应为0.3275，显性效应为负值([h]= –0.2137)。主基因存在显性效应，该组合的耐湿性存在杂种优势，多基因显性效应为负，多基因显性效应使F₁代耐湿性降低。F₂家系的主基因遗传力为73.57%，表现出较高的遗传力，建议育种工作者对耐湿性在早期选择效率较高。

亚麻木质素合成关键酶基因表达分析

王进,陈信波,高原,张彦红,龙松华,邓欣,何东锋,王玉富

作物学报. 2009, (8):  1468-1473.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01468

摘要 ( 2046 )   PDF (390KB) ( 1442 )  

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以亚麻(Linum usitatissimum)栽培品种白花为材料，采用半定量RT-PCR方法对亚麻木质素合成关键酶基因CCoAOMT1、4CL1、4CL2、COMT、F5H1、F5H2和F5H3在不同组织及不同时期木质部、韧皮部的表达规律进行了研究。结果显示, 除F5H1在根部未表达外，其他基因在幼苗、根、花期木质部、花期韧皮部、叶、花和幼果中均有不同程度表达。CCoAOMT1在各部位都有较高的表达。2个4CL之间和3个F5H基因之间的部位表达的差异存在一定互补性。在韧皮部中，各基因均在幼嫩(30 d)阶段表达量最低；除4CL2在花期(60 d)达到表达高峰外，其他基因均在花后(70 d)表达量最高；4CL1在各时期均有较强表达，而F5H3在各时期弱表达。在木质部中，除4CL1在各时期均表达弱和F5H1在花前期为表达高峰外，其余基因均在幼嫩阶段表达量最高；随后逐渐降低，在花期后表达量大幅降低；与其他基因的明显区别在于各时期4CL1的表达量以韧皮部明显高于木质部。

中国普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）原生保护与未保护居群的遗传多样性比较

王家祥，陈友桃，黄娟，乔卫华，张万霞，杨庆文*

作物学报. 2009, (8):  1474-1482.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01474

摘要 ( 1857 )   PDF (341KB) ( 1379 )  

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为了明确我国已建立的普通野生稻原生境保护居群的遗传多样性状况及其代表性，利用24对SSR引物对15个原生境保护居群的427份普通野生稻材料和在我国野生稻分布区内按照纬度划分后随机挑选的15个未保护居群的357份普通野生稻材料进行遗传多样性分析。结果表明，保护居群24个位点的平均有效等位基因数(Ae)为5.98，平均香农指数(I)为1.90，均大于未保护居群在24个位点的平均Ae(5.85)和I(1.86)值，但保护居群在24个位点的平均预期杂合度(He)为0.79，小于未保护居群He值(0.80)。显著性检验结果显示，保护居群和随机挑选的未保护居群在24个位点上及居群水平上的Ae、I和He值差异不显著，表明保护居群可以代表我国普通野生稻的遗传多样性状况。保护居群的特有等位变异数(Sa)为40，远大于未保护居群的20，说明保护居群保护了更多的特殊基因，具有较高的保护价值。根据前人的研究结果，对应普通野生稻保护居群的地理信息，发现15个保护居群涵盖了我国普通野生稻分布区内所有已知的典型地理类型，表明我国普通野生稻原生境保护居群具有典型性。由此可以看出，我国已建立的15个普通野生稻原生境保护点的选择是科学合理的。根据对我国普通野生稻遗传结构的分析，建议下一步开展的普通野生稻原生境保护点建设应以广西南部及广东为主。

耕作栽培·生理生化

大豆不同产量水平生物量积累与分配的动态分析

黄中文,赵团结，盖钧镒

作物学报. 2009, (8):  1483-1490.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01483

摘要 ( 2188 )   PDF (676KB) ( 1570 )  

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利用亲本间生物量、产量有较大差异的重组自交家系群体(NJRIKY)，在相对控制遗传背景的条件下研究地下和地上部生物量与产量相关的动态，比较高中低产家系生物量累积和分配的动态特征，为大豆高产栽培管理和育种提供生物量动态调控与选择的依据。结果表明: (1) 地下部和地上部生物量与产量显著相关，随生长进程，相关系数逐渐增加，至鼓粒期(R5~R6期)相关系数达到最大，r分别约0.76和0.79；(2) 大田条件2 500~2 800 kg hm^-2以上的高产家系，地下部和地上部生物量显著高于中、低产家系，最大累积值均出现在鼓粒期，地下部和地上部生物量最大值分别为660~700 kg hm^-2和7 200~7 800 kg hm^-2。(3) 两年高产组所包含的家系不尽相同，产量下降的家系相应生物量也下降，这归因于环境所致的生物量累积不足；(4) 高产家系各器官生物量分配动态特征为茎秆、叶柄占同时期全生物量的比例显著高于中、低产家系，R5时分别为30.8%和10.6%，而叶、根比例显著低于中、低产家系，R5时分别为34.1%和9.7%。未来大豆产量的突破有赖于品种生物量与收获指数的综合改良和生长调控技术的继续改进。

NO与Ca²⁺对蚕豆保卫细胞气孔运动的互作调控

张霖,赵翔,王亚静,张骁*

作物学报. 2009, (8):  1491-1499.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01491

摘要 ( 1975 )   PDF (1593KB) ( 1672 )  

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以蚕豆(Vicia faba L.)为材料研究NO和Ca²⁺对蚕豆气孔运动及质膜K⁺通道的影响。结果表明，10 mmol L^-1 Ca²⁺和100 µmol L^-1 NO供体SNP均有效抑制气孔开放，NO清除剂c-PTIO不能缓解Ca²⁺抑制气孔开放，相反胞外加入0.1 mmol L^-1 Ca²⁺可以明显加强NO对气孔开放的抑制程度，该现象可被La³⁺(Ca²⁺通道抑制剂)缓解。以膜片钳技术记录全细胞K⁺电流发现，胞外10 µmol L^-1或100 µmol L^-1 SNP均可选择性抑制蚕豆保卫细胞质膜内向K⁺通道，追加0.1 mmol L^-1 Ca²⁺可显著激活质膜外向K⁺通道，且可被La³⁺所缓解，然而0.1 mmol L^-1 Ca²⁺单独作用并不影响质膜外向K⁺通道活性。10 mmol L^-1 Ca²⁺单独处理可激活质膜外向K⁺通道，但不能被c-PTIO缓解。分别用Ca²⁺和NO专一的荧光探针Fluo-3-AM和DAF-2DA标记蚕豆保卫细胞原生质体，检测胞内Ca²⁺和NO的水平变化发现，100 µmol L^-1 SNP明显诱导胞内Ca²⁺积累，但10 mmol L^-1 Ca²⁺并不能诱导NO在细胞内积累。记录保卫细胞质膜Ca²⁺通道电流发现，NO可明显激活质膜Ca²⁺通道。表明NO有效抑制气孔开放，可能主要通过激活质膜Ca²⁺通道，提高胞内Ca²⁺，激活质膜外向K⁺通道促进K⁺外流，同时，可选择性抑制内向K⁺通道阻止K⁺内流，两种途径共同作用抑制气孔开放。然而，胞外10 mmol L^-1 Ca²⁺对气孔和质膜K⁺通道活性的调节并不依赖于NO。

开放式臭氧浓度升高条件下不同敏感型小麦品种的光合特性

曹际玲,王亮,曾青,梁晶,唐昊冶,谢祖彬,刘钢,朱建国,小林和彦

作物学报. 2009, (8):  1500-1507.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01500

摘要 ( 2050 )   PDF (1252KB) ( 1430 )  

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利用亚洲首个开放式臭氧浓度升高平台(O₃FACE)，以臭氧敏感品种烟农19和臭氧耐性品种扬麦16为试材，研究了小麦光合特性对O₃浓度升高的响应，并分析了不同敏感型小麦品种响应差异的可能原因。结果表明，O₃浓度升高并持续处理75 d后，小麦旗叶的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)均显著下降，其中扬麦16的降幅(27.9%、37.5%和27.9%)明显小于烟农19 (61.1%、68.0%和57.4%)；而C_i基本维持恒定。说明O₃FACE下小麦旗叶P_n下降是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果，其中非气孔因素起决定性作用。叶绿素荧光分析表明，两个品种的PSII最大光化学量子产量(F_v/F_m)、PSII潜在活性(F_v/F_o)、光化学猝灭(q_P)和光化学反应速率(P_rate)等荧光参数均呈下降趋势，而非光化学猝灭(NPQ)和热耗散速率(D_rate)呈上升趋势；可溶性蛋白和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)则与荧光参数及P_n的变化趋势一致。由此可见，RuBP的羧化限制和PSII光系统损伤可能是O₃胁迫下小麦旗叶P_n下降的主要非气孔因素。此外，O₃FACE下扬麦16各参数的变幅均小于烟农19，扬麦16较高的蒸腾速率和较小的Rubisco含量降幅可能是其维持光合机构功能的重要原因。

地下水位对油菜生长及产量的影响

宋丰萍,胡立勇,周广生,吴江生,傅廷栋

作物学报. 2009, (8):  1508-1515.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01508

摘要 ( 1887 )   PDF (301KB) ( 1254 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

长江流域油菜生产主要采用水稻油菜轮作种植模式，地下水位高，易产生湿害。本试验采用PVC筒，在油菜4个生育期分别进行0、30、60和90 cm的地下水位处理，然后恢复至60 cm水位，比较2个耐渍性不同的油菜品系在不同生育期、不同水位条件下的生长状况及产量，从而确定油菜各生育阶段的适宜地下水位，为南方稻茬油菜排水降湿管理提供依据。试验结果表明: (1)地下水位高低影响了油菜的根系发育、地上部生长及产量形成；(2)就产量而言，各生育期对水分的敏感性依次为蕾薹期、花期﹥苗期、角果发育成熟期；(3)油菜苗期适宜地下水位为30~90 cm，蕾薹期、花期为30~60 cm，角果发育成熟期为30~90 cm；(4)就全生育期而言，即使选用耐渍性较弱的品种，地下水位控制在30~60 cm时能满足油菜生长发育及产量形成需求。

甜菜无融合生殖单体附加系M14大孢子发生的超微结构

丁常宏，申家恒，郭德栋，尚娅佳，陆俊萍

作物学报. 2009, (8):  1516-1524.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01516

摘要 ( 2059 )   PDF (8923KB) ( 1187 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

应用透射电镜技术探求甜菜单体附加系M14 (Beta vulgaris L.,VV+1C, 2n=18+1)有性生殖大孢子与二倍体孢子生殖大孢子发生时的超微结构特征，了解有性生殖和无融合生殖起始细胞的超微结构差别。甜菜单体附加系M14为兼性无融合生殖体，大孢子发生有韭型、蝶须型和蓼型三种类型。韭型和蓼型大孢子发生时均起源于大孢子母细胞，二分体之前从形态结构上难以区分；减数分裂前期I，细胞核中出现核液泡，形成联会复合体，细胞质改组，细胞壁上沉积胼胝质。韭型大孢子发生时，只进行减数第一次分裂，不发生减数第二次分裂，形成二分体，珠孔端二分体细胞退化，合点端二分体细胞发育为二倍体功能大孢子。蓼型二分体的珠孔端细胞在减数第二次分裂前或分裂过程中退化，合点端细胞经减数第二次分裂形成两个细胞，构成三分体，最终合点端大孢子发育为单倍体功能大孢子。蝶须型大孢子发生是M14中唯一的二倍体孢子无融合生殖方式，其大孢子发生时大孢子母细胞不发生减数分裂，不出现核液泡，未形成联会复合体，无细胞质改组，细胞壁上缺乏胼胝质的沉积和缺乏胞间连丝，这些可作为二倍体孢子无融合生殖的鉴定指标。

以光周期处理与分期播种试验综合鉴定大豆品种的光温反应

费志宏,吴存祥,孙洪波,侯文胜,张宝石,韩天富

作物学报. 2009, (8):  1525-1531.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01525

摘要 ( 1906 )   PDF (331KB) ( 1422 )  

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设置短日照(12 h)和长日照(16 h)两种光周期处理，并以春播模拟低温、夏播模拟高温条件，形成长日+低温、长日+高温、短日+低温、短日+高温4种光温组合。2007年对近年育成的10个北方春大豆[Glycine max (L.) Merr.]品种(系)和18个黄淮海夏大豆品种(系)进行了光温反应特性鉴定。2008年对50份材料进行了光周期反应鉴定。结果表明，不论在低温(春播)还是高温(夏播)条件下，短日照均加快大豆的发育进程，导致开花提前；不论在长日照还是短日照条件下，高温均减少出苗至初花的日数。光周期和温度对大豆的发育存在明显的互作，随着温度的升高，短日照促进大豆发育的效应有所加强；随着日照的缩短，高温加快发育的作用也有所增大。供试大豆品种生态类型在光周期反应敏感度(PRS)、温度反应敏感度(TRS)及光温综合反应敏感度(PTCRS)等方面均存在显著差异。北方春大豆品种的上述3个指标均小于黄淮海夏大豆品种，但前者在不同光照条件下的温度反应敏感度差值和在不同温度条件下的光周期反应敏感度差值均较后者高，说明北方春大豆品种光温互作效应较强。

硫肥对中筋小麦产量和加工品质的调控效应

谢迎新，朱云集，祝小捷，郭天财，王晨阳，田文仲

作物学报. 2009, (8):  1532-1538.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01532

摘要 ( 1962 )   PDF (308KB) ( 1131 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以2个不同穗型的中筋高产小麦品种豫农949和兰考矮早八为材料，于2005—2007年通过2种氮水平的大田试验研究了施硫对小麦籽粒产量和加工品质指标的影响。结果表明，2个品种在2种氮水平下施硫提高了籽粒产量及其构成因素，豫农949施硫增产效果显著优于兰考矮早八，表明施用硫肥应考虑品种间差异。增施硫肥对2个品种的加工品质性状也有重要影响，施硫降低了淀粉的直/支比，提高了面团的拉伸面积和延伸度等面粉的拉伸参数，从而改善了面团流变学特性。此外，施硫处理还提高了面粉的亮度(L*值)，改善了面粉的感官指标。综合比较氮硫施用对小麦产量和品质的调控效应以及投入成本，高产麦田以240 kg N hm^-2配施60 kg S hm^-2可起到提高籽粒产量、改善籽粒品质和节约成本的作用。因此，补充硫素营养已成为获取更高小麦籽粒产量和改善其加工品质的迫切措施之一，尤其是在中国一些高氮供应地区更应该如此。

长期不同施肥模式对稻田土壤磷素及水稻营养的影响

赵庆雷,王凯荣,马加清，杨连群，谢小立，张士永，袁守江

作物学报. 2009, (8):  1539-1545.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01539

摘要 ( 1940 )   PDF (301KB) ( 1630 )  

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基于16年长期定位试验，选取了无肥对照(CK)、无肥基础上的有机物循环利用(C)、NPK化肥配施(NPK)、NPK化肥基础上的有机物循环利用(NPK+C)、减量施肥(F+1/2C) 5个处理，通过测定各处理土壤P素肥力指标和水稻植株P含量，研究了不同施肥模式对土壤P素肥力特性和水稻P营养的影响。结果表明，长期不同施肥模式显著改变了0~20 cm土壤P素肥力特性和水稻对土壤P素的吸收利用，对20~40 cm土壤P素肥力影响不大。NPK化肥配施与无肥对照相比，耕层土壤Olsen-P和全P含量分别提高了108.8%和31.9%，各生育期水稻植株P含量(含稻谷)差异显著。NPK化肥配施基础上的有机物循环利用与NPK化肥配施相比，耕层土壤Olsen-P和全P含量分别提高了84.3%和19.4%，土壤P素活化系数达到2.96，差异显著，各生育期水稻植株P含量(稻谷除外)差异显著。无肥基础上的有机物循环利用与无肥对照相比，耕层土壤P素肥力指标、水稻植株P含量(含稻谷)差异均不显著。减量施肥处理与NPK化肥配施相比，土壤肥力性状无明显差异，植株中P含量略有下降，稻谷中P含量差异不显著。施NPK化肥基础上的有机物循环利用明显改善了土壤P素肥力性状，提高了土壤P素活化度，促进了水稻对P素的吸收利用。

玉米根系吸水细胞水平的杂种优势

刘小芳,张岁岐,杨晓青,山仑

作物学报. 2009, (8):  1546-1551.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01546

摘要 ( 2119 )   PDF (491KB) ( 1382 )  

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在人工气候室水培条件下，以玉米(Zea mays L.)杂交种F₁代户单4号及其母本天四和父本478为材料，用细胞压力探针技术研究了正常供水和PEG-6000模拟–0.2 MPa水分胁迫条件下，玉米根皮层细胞水分关系参数的基因型差异。结果表明，根皮层细胞的直径、长度和体积均为F₁代>母本>父本；正常供水条件下3个玉米品种的根皮层细胞膨压均在0.6 MPa左右且品种间差异不显著，水分胁迫抑制了细胞的延伸生长且F₁代和母本的细胞膨压显著高于父本；根皮层细胞壁体积弹性模量均为父本>母本> F₁代，水分胁迫条件下的品种间差异显著；与正常供水条件相比，水分胁迫条件下细胞膨压显著降低，而弹性模量则大幅度提高；在两种水分条件下，水分跨细胞膜运转的半时间均为父本>母本>F₁代，且半时间在水分胁迫条件下均显著高于正常供水条件下；HgCl₂处理引起了半时间的延长，2-巯基乙醇则部分逆转了HgCl₂的效应；在两种水分条件下，根皮层细胞水导均为F₁代>母本>父本且品种间差异显著，水分胁迫则显著降低了细胞水导。试验证明杂交种F₁代的细胞水平根系吸水能力优于亲本，体现了杂种优势。

两种灌溉方式下保水剂用量对裸燕麦产量和品质的影响

吴娜，赵宝平,曾昭海，任长忠，郭来春，陈昌龙，赵国军，胡跃高

作物学报. 2009, (8):  1552-1557.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01552

摘要 ( 1877 )   PDF (337KB) ( 1610 )  

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保水剂和滴灌是两种节水措施，在小麦、玉米和番茄上广泛应用。燕麦是一种对水分敏感的作物，籽粒产量和品质受水分影响较大，目前这方面研究较少。本文在大田条件下，采用裂区设计，研究了传统灌溉和滴灌两种灌溉方式下4个保水剂用量(0、30、60和90 kg hm^-2)对裸燕麦白燕8号籽粒产量、籽粒品质、籽粒矿质元素含量和饲草品质的影响。结果表明，传统灌溉处理的籽粒产量比滴灌处理高14.78 %，粗蛋白、粗脂肪和β-葡聚糖含量比滴灌处理分别降低1.22%、2.73%和3.36%，差异显著(P < 0.05)。滴灌处理下籽粒中钙、镁、钾、锌、铁含量均显著高于传统灌溉，锰含量差异不显著。滴灌处理的相对饲用价值为122.38%~135.67%，显著高于传统灌溉(118.75%~134.44%)。保水剂用量对裸燕麦籽粒产量有显著影响，滴灌条件下施用保水剂比不施保水剂增产2.95%~12.14%，传统灌溉条件下施用保水剂比不施保水剂增产1.1%~5.0%。60 kg hm^-2保水剂有利于裸燕麦大多数品质性状的提高，以及矿质元素的吸收利用。

研究简报

cpt1基因与水稻根负向光性的关系

汪月霞,王忠,刘全军,赵会杰,顾蕴洁,钱晓旦,袁志良

作物学报. 2009, (8):  1558-1561.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01558

摘要 ( 2069 )   PDF (223KB) ( 1609 )  

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为了研究cpt1基因与水稻根负向光性运动的关系，探讨IAA横向运输与水稻根负向光性运动的关系。检测了外源试剂CaCl₂、EDTA以及IAA对水稻根的负向光性运动的效应，并采用RT-PCR的方法验证了不同外源试剂对cpt1基因表达的影响。结果表明，水稻根经光照24 h后，与对照相比，1 mg L^-1的CaCl₂和0.001 mg L^-1的IAA能明显促进水稻根负向光性的弯曲生长，1 mg L^-1的EDTA(CaCl₂的抑制剂)明显抑制水根负向光性的弯曲生长；cpt1基因的表达受上述外源试剂诱导，并表现与水稻根的负向光性生长呈明显的正相关性，推测IAA的横向运输及其运输载体CPT1蛋白对水稻根的负向光性运动具重要作用。

免耕留茬抛秧栽培模式对水稻生育后期叶片衰老特性的影响

肖启银,任万军,杨文钰,卢庭启，刘代银

作物学报. 2009, (8):  1562-1567.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01562

摘要 ( 2130 )   PDF (860KB) ( 1236 )  

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以穗型差异较大的3个杂交稻组合富优I号、D优527、冈优881为材料，研究了不同栽培方式下水稻生育中后期叶片的衰老特性及机制。结果表明，免耕留茬抛秧提高了水稻抽穗后叶片的SPAD值和可溶性蛋白含量，降低了叶片的POD(过氧化物酶)活性，提高了生育后期(抽穗21 d后)叶片的SOD(超氧化物歧化酶)和CAT(过氧化氢酶)活性，3种酶协同作用，降低了活性氧自由基产生速率和MDA(丙二醛)含量，从而延缓了植株衰老。