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    2009年 第35卷 第9期 刊出日期:2009-09-12
    • 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
      基于贝叶斯统计的谷物胚乳性状QTL多区间作图方法
      王亚民,汤在祥,陆鑫,徐辰武
      作物学报. 2009, (9):  1569-1575.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01569
      摘要 ( 3158 )   PDF (413KB) ( 3797 )  
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      贝叶斯统计学已被广泛地应用在现代科学的各个研究领域。本研究将贝叶斯统计方法和谷物三倍体胚乳性状数量遗传模型相结合,以F2群体中各植株的分子标记基因型以及植株上若干粒自交种子胚乳性状的单粒观测值为数据模式,提出了胚乳数量性状基因座(QTL)多区间作图的贝叶斯方法。该方法首先构建胚乳性状的多区间多QTL遗传模型,然后通过基于Gibbs抽样和Metropolis-Hastings算法实现的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法同时获得多个QTL效应和位置的估计。方法的有效性通过一条长染色体的模拟实验进行了验证,结果表明,本文提出的贝叶斯多区间方法能够准确地估计胚乳性状QTL的位置和效应,并可有效区分两种显性效应。

      甘蓝型油菜种子不同发育时期SSH文库的构建
      彭琦,胡燕,杜培粉,谢青轩,阮颖,刘春林
      作物学报. 2009, (9):  1576-1583.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01576
      摘要 ( 3475 )   PDF (462KB) ( 3893 )  
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      利用抑制差减杂交技术构建了20 d35 d甘蓝型油菜湘油15发育种子特异表达基因的SSH文库。随机挑取单菌落进行PCR表明,文库质量较好。20 d35 d SSH文库中随机挑选489个阳性克隆进行测序,获得452条高质量的表达序列标签(EST)。对序列进行Blast比对及功能注释,比较20 d35 d SSH文库的基因表达谱,发现在20 d SSH库中参与糖代谢的基因出现频率较高,而在35 d SSH库中与脂肪酸储存有关的油体蛋白家族、与脂肪酸转运有关的柠檬酸合酶、与脂肪酸合成有关的酰基载体蛋白去饱和酶等,参与油脂代谢相关基因出现频率较高。该结果对进一步研究油菜脂肪酸代谢调控的分子机制打下了基础。

      一个新的水稻花粉半不育性位点的定位分析
      曾波,李敏,杨祖荣,谭陈菊,董华林,余四斌
      作物学报. 2009, (9):  1584-1589.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01584
      摘要 ( 2935 )   PDF (272KB) ( 3284 )  
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      利用一套以籼稻珍汕97B为背景的粳稻日本晴染色体片段代换系,鉴定发现1半不育的代换系。全基因组基因型分析表明,该代换系仅含3个粳稻导入片段,而其他遗传背景与珍汕97B相同。在湖北武汉和海南分别种植其衍生的F2F3分离群体,采用单标记分析和区间作图法分析花粉育性和小穗育性的数量性状位点(QTL),结果表明,该代换系的半不育性是第2染色体上的粳稻导入片段引起的,该片段RM262~RM475区间存在1新的影响花粉育性的QTL,其贡献率为13.9%。研究结果将为进一步精细定位水稻育性QTL以及鉴定相关功能基因提供重要的试验基础。

      优良大豆品种合丰25的遗传组成
      关荣霞,秦君,胡静深,陈为秀,常汝镇,刘章雄,邱丽娟
      作物学报. 2009, (9):  1590-1596.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01590
      摘要 ( 3156 )   PDF (431KB) ( 3225 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      合丰25由合丰23和克4430-20杂交选育而成,是我国大豆生产上累计种植面积最大的品种。本研究利用463SSR标记对合丰25及其亲本进行检测,并分析其遗传组成及其与亲本的遗传关系。463SSR位点中有177个位点在合丰25的两个亲本间无多态性,合丰23和克4430-20对合丰25的遗传贡献率分别为39.4%48.3%。在GE两个连锁群发现克4430-20有大片段传递给合丰25,特别是G连锁群没有发现来自合丰23的片段,而合丰23L连锁群传递给合丰25的位点是克4430-202.3倍。不同连锁群亲本染色体片段的组成不同,可能与产量、抗病性等重要性状相关QTL的分布有关,从而使合丰25通过重组集合了两个亲本的优点。合丰2557个位点出现新等位变异。为分析位点突变对合丰25纯度的影响,用包括57个位点在内的207SSR标记对12个不同销售点的合丰25种子进行检测,207SSR引物中有13对在4个大豆样本中检测到杂合条带,而8个样本的纯度均为100%。说明大部分突变位点已在品种利用过程中纯合,合丰25的优异基因型及其在推广20多年后仍保持的高纯度,是其在生产上利用经久不衰的主要原因之一。

      利用cDNA-AFLP技术分析小麦应答低磷胁迫的特异表达基因
      谷俊涛,鲍金香,王效颖,郭程瑾,李小娟,路文静,肖凯
      作物学报. 2009, (9):  1597-1605.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01597
      摘要 ( 3660 )   PDF (331KB) ( 4052 )  
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      以磷高效小麦品种石新828为材料,采用cDNA-AFLP技术,鉴定了短期(1~6 h)、中期(12~48 h)和长期(72~144 h)低磷胁迫根系特异上、下调表达基因的表达序列标签(EST)。共有非重复的上调ESTs 142个,下调ESTs 94个。胁迫下的前者分别含短、中和长期235366个;后者分别含短、中和长期173938个。对其功能比对发现,上调ESTs在功能上归属于信号转导、转录调控、代谢、逆境响应、发育、物质运输、脂类代谢和功能未知等类别,下调EST除上述类别外,还含有蛋白质合成和降解等类别。部分转录因子基因(水稻OsPTF1和拟南芥ZAT10高度同源的转录因子基因)、促分裂原激酶基因MAPK1a、钙依赖蛋白激酶基因CPK1A和蛋白激酶基因(serine/threonine kinase)、高亲和磷转运蛋白基因(PHT3PT2)过氧化物酶基因(peroxidase 73)和谷胱甘肽-S-转移酶基因(glutathione S-transferase),受到低磷胁迫的特异增强诱导,在改善小麦植株对低磷胁迫的适应能力中可能具有重要作用。研究表明,小麦对低磷胁迫的响应,在分子水平上存在着植株感受低磷胁迫信号和信号转导、进一步在生理生化方面对胁迫信号产生应答等复杂的过程。

      Glu-1位点等位变异及表达量对麦谷蛋白聚合体粒度分布的影响
      张平平,马鸿翔,姚金保,何中虎
      作物学报. 2009, (9):  1606-1612.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01606
      摘要 ( 2868 )   PDF (144KB) ( 2824 )  
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      选用我国春播麦区23(试验I)和北部冬麦区21(试验II)品种(),研究了Glu-1位点等位变异及其亚基表达量对谷蛋白聚合体粒度分布的影响。结果表明,Glu-1位点等位变异及其亚基表达量显著影响谷蛋白聚合体的粒度分布,且影响程度受蛋白质含量,尤其是高分子量谷蛋白总量水平的影响。在高分子量谷蛋白总量较低时(试验I)Glu-B1Glu-D1位点对不溶性谷蛋白大聚体含量(UPP)及其占聚合体蛋白总量的百分比(%UPP)的加性效应都达1%显著水平;Glu-B1Glu-D1位点单个亚基对两者的贡献分别为7OE+8* >7+9 >17+18 >7+85+10 >2+12,具有5+10亚基组合的%UPP显著高于具有2+12的亚基组合。高分子量谷蛋白的亚基表达量与UPP含量呈高度正相关,相关系数为0.79~0.93(P < 0.01)。而在高分子量谷蛋白总量较高时(试验II),仅Glu-D1位点对%UPP的加性效应达5%显著水平,5+10亚基对%UPP的贡献显著高于2+124+12;亚基组合间的聚合体粒度分布无显著差异。高分子量谷蛋白的亚基表达量与UPP含量的相关系数为0.42~0.86(P < 0.050.01)。结合高分子量谷蛋白表达量和优质亚基进行选择,能有效提高不溶性谷蛋白大聚体的含量和相对比例,有利于面筋强度和加工品质的进一步提高。

      普通小麦品种Brock抗白粉病基因分子标记定位
      李根桥,房体麟,朱婕,高亮亮,李闪,解超杰,杨作民,孙其信,刘志勇
      作物学报. 2009, (9):  1613-1619.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01613
      摘要 ( 2972 )   PDF (417KB) ( 3102 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      为明确利用Brock转育成的小麦抗白粉病品系3B529(411*7//农大015/Brock, F6)抗性的遗传基础,将高感白粉病小麦品系薛早和3B529杂交,获得F1代、F2分离群体和F2:3家系。抗病性鉴定和遗传分析结果表明,3B529E09小种的抗性受1对显性基因控制,暂被定名为MlBrock。利用BSA和分子标记分析,获得了与MlBrock连锁的3SSR标记Xcfd81Xcfd78Xgwm1592SCAR标记SCAR203SCAR112,根据SSR和SCAR标记在中国春缺体四体、双端体和缺失系的定位结果,将MlBrock定位在小麦染色体臂5DS Bin 0~0.63区间上。MlBrockXcfd81SCAR203共分离,与SCAR112的遗传距离为0.5 cM。这些分子标记的建立有利于今后Brock抗白粉病基因分子标记辅助选择和基因聚合。综合抗白粉病基因MlBrock的染色体定位和抗谱分析结果,推测MlBrock很可能是Pm2基因。

      黏类小麦细胞质雄性不育相关基因cMDH的克隆与表达分析
      张龙雨,李红霞,张改生*,王俊生,韩艳芬,袁正杰,牛娜,马守才
      作物学报. 2009, (9):  1620-1627.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01620
      摘要 ( 3426 )   PDF (654KB) ( 4207 )  
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      为深入研究黏类小麦雄性不育的分子遗传机制,利用抑制差减杂交技术构建了黏类小麦育性相关基因的二核期SSH文库。经文库筛选后,得到一个在可育文库中表达的与胞质苹果酸脱氢酶基因同源的EST序列。以该EST序列为信息探针, 经电子克隆、RT-PCRPCR克隆与序列分析,获得了小麦胞质苹果酸脱氢酶(cytosolic malate dehydrogenases, cMDH)基因的cDNADNA序列,利用荧光定量PCR技术对该基因在不育株和可育株花药中的表达进行了分析,并比较了MDH在小麦不育株和可育株中的活性变化。结果表明,该基因的cDNA序列长1 213 bp,编码333个氨基酸;DNA序列长2 908 bp,含有7个外显子和6个内含子;该基因在不育株和可育株花药发育三个时期(单核、二核和三核)的表达均表现为先升后降的模式,而且该基因在不育株花药发育的二核期和三核期的表达相对于可育株被明显抑制;MDH在小麦不育株和可育株中的活性变化趋势与定量结果一致。推测该基因在花粉发育早期表达,它的下调表达可能影响了小麦雄蕊发育过程中的能量供应而导致雄性不育。

      水稻双组分系统基因干旱胁迫表达谱分析
      潘雅姣,王迪,朱苓华,傅彬英,黎志康
      作物学报. 2009, (9):  1628-1636.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01628
      摘要 ( 2935 )   PDF (475KB) ( 3249 )  
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      利用全基因组表达芯片,系统分析干旱胁迫条件下水稻双组分信号系统(two component system, TCS)相关基因在其不同发育阶段、不同组织以及抗旱能力不同的株系中的表达谱变化特征。结果表明, 双组分信号系统基因在干旱胁迫环境下的表达具明显的时空特异性,表现为不同组织的TCS基因干旱胁迫表达谱差异较大,而同一组织内表达谱相似,其中生殖生长期(幼穗分化期和孕穗期)两个叶片材料中TCS基因表达谱最为接近;与细胞分裂素信号传导负向调控相关的A型应答调控器在旱胁迫下表达下调,而与CK信号传导正向调控相关的B型应答调控器呈现明显上调趋势,推测与干旱胁迫下CK信号传导增强有关,同时乙烯受体基因在干旱胁迫环境下的表达下调,从激素间相互关系的角度更好地印证了上述推测;与拟南芥细胞分裂素受体基因(AHK2AHK3CRE1)序列相似的磷酸感应激酶基因HK5HK3在干旱胁迫下表达上调,与拟南芥中不依赖细胞分裂素的AHK5序列接近的HK6则表达下调,进一步验证上述推测;干旱胁迫下抗旱能力不同的水稻株系其TCS基因表达谱没有明显差异,推测TCS基因差异表达可能源于对干旱胁迫反应,而其表达对抗旱能力的增强还有待进一步研究。

      中棉所12及其选系配制的4个杂交棉幼苗期基因差异表达
      朱新霞,朱一超,艾尼江,刘任重,张天真
      作物学报. 2009, (9):  1637-1645.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01637
      摘要 ( 3253 )   PDF (304KB) ( 2664 )  
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      以与中棉所12及其2个选系为亲本组配的4个杂交棉中棉所28、中棉所29、湘杂棉2号和冀棉18苗期的根和顶端叶为研究材料,采用cDNA-AFLP技术分析苗期杂交棉与亲本的根和叶基因差异表达,并用Quantitative Real-Time技术加以验证。结果表明:(1)4个杂交组合中,中棉所12选系是营养生长杂种优势高值亲本;(2)杂交种和亲本间存在显著的基因表达差异,可分为杂交种上调、单亲显性、单亲沉默、杂交种下调4种表达型。4个杂交组合在三叶期根和叶中差异表达基因的4种类型比例趋势基本一致,单亲差异表达型(包括显性和沉默表达)在根和叶中所占比例较高,杂种下调表达型所占比例较低,反映出苗期单亲差异表达型在杂种优势形成中起主要作用;叶部差异表达基因数目和比例(29.20%~46.09%)比根(15.65%~22.49%)高的多,说明叶中基因差异表达可能比根中基因差异表达对杂种优势形成作用更大;(3)高值亲本中棉所12选系与杂交棉共同表达的基因多于低值亲本与杂交棉共同表达的基因,从分子水平上证明中棉所12选系在杂交棉冀棉18、中棉所29和中棉所28的苗期营养生长杂种优势产生中起优势亲本的作用;(4) 4种杂交组合差异表达基因(包含叶和根)占总表达基因的27.00%~34.56%,分析差异表达基因类型和4个杂交组合的关系发现,超显性效应占3.30%~7.17%,超低亲效应占2.62%~4.14%,低亲效应占5.65%~13.03%,显性效应和加性效应是主要的杂种优势效应,占79.52%~83.79%。多种杂种优势效应的并存说明杂种优势可能是多基因共同作用产生多种效应的结果;(5)超亲优势组合中棉所28的超显性效应占7.17%,明显高于其他3个表现中亲优势组合,说明杂交种上调表达型可能对苗期杂种优势产生起重要作用。

      白肋烟分子标记遗传图谱的构建及部分性状的遗传剖析
      蔡长春,柴利广,王毅,徐芳森,张俊杰,林国平
      作物学报. 2009, (9):  1646-1654.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01646
      摘要 ( 3110 )   PDF (383KB) ( 3144 )  
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      112AFLP6SRAP标记构建了白肋烟的分子标记遗传连锁图谱,包括22个连锁群(A1~A22),总遗传长度为1 953.6 cM,标记的平均间距为20.5 cM,有25个标记表现偏分离(17.0%),主要集中在第11114连锁群上;利用Windows QTL Cartographer Ver. 2.5软件进行QTL分析,结果表明,共检测到11个主效QTL,其中7个与化学成分性状相关,另外4个与农艺性状相关。与烟碱、总氮和总糖相关的QTL2(btnic1btnic2)2(bttn1bttn2)3(btts1btts2btts3),与株高(btph)、茎围(btls)、节距(btpt)和中部叶长(btl)相关的QTL1个,没有检测到与总钾、总叶数和中部叶宽相关的QTL,其中与烟碱和总氮相关的QTL处于共分离状态(分别为btnic1bttn1),表明烟叶烟碱合成与氮素代谢之间可能存在某种未知的生物学相关性,11个主效QTL对各性状表型变异的贡献率在12.3%~26.4%之间。

      烟草线粒体基因atp6的SNP及其与CMS的相关性
      赵婷,朱滕义,刘齐元,张美良,蒋海燕
      作物学报. 2009, (9):  1655-1661.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01655
      摘要 ( 3081 )   PDF (506KB) ( 3070 )  
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      为更好地在烟草育种中利用雄性不育,对烟草胞质雄性不育(CMS)的分子机理进行了研究。atp6基因是影响植物CMS的一个重要候选基因。本研究以7个烟草CMS系及其相应的保持系为材料,利用PCR特异引物扩增其线粒体基因atp6,通过直接测序和比对,发现atp6A-59CT-92CT-185GT-253CT-418CT-768C 6核苷酸位点存在碱基变异,其中第59位、92位、185位和418位碱基的变化导致了相应位点编码氨基酸残基的改变,另两个位点(253位和768)为同义突变。对atp6基因中第59AC的突变进行了大量个体(222个烟草植株个体)PCR-RFLP检测及分析,结果表明,所有保持系单株的线粒体atp6基因片段都可以被Bst1107 I酶切,酶切后出现两种条带;而96%以上的雄性不育系单株的线粒体atp6基因片段部分能被Bst1107 I酶切,部分由于第59AC突变不能被Bst1107 I酶切,酶切后出现3种条带。说明atp6基因第59位的SNP位点与烟草CMS特性存在显著的相关性。

      耕作栽培·生理生化
      我国玉米自交系叶片保绿性及其与产量的关系
      刘开昌,董树亭,赵海军,王庆成,李宗新,刘霞,张慧
      作物学报. 2009, (9):  1662-1671.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01662
      摘要 ( 3379 )   PDF (252KB) ( 3477 )  
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      选用我国75个常用不同基因型玉米自交系,对其叶片保绿性参数进行了定点动态测定。结果表明,不同自交系抽丝后叶片保绿度的变化均符合方程y = aeb-cx/ (1+eb-cx),成熟期的绿叶数、成熟期叶绿素含量和相对绿叶面积平均衰减速率(Vm)可作为区分玉米保绿型与非保绿型的关键指标。按照Hiechical聚类分析方法,筛选出12个保绿型自交系,其成熟期相对绿叶面积在60%以上,其Vm平均值为0.687% d-1,在生长季内相对绿叶面积无大幅度衰减,成熟期绿叶数多,叶绿素含量较高;其余63个为非保绿型自交系,还可分为植株叶片衰老较快型与植株叶片衰老较慢型两个亚类。不同自交系抽丝后叶片保绿性与叶面积持续期、单株产量均呈正相关。保绿型的叶面积持续期和单株产量比非保绿型分别高20.02%~23.87%50.44%~59.38%;与非保绿型自交系相比,保绿型在籽粒灌浆期绿叶面积大,叶绿素含量高,群体光合速率高,光合作用时间长,因而生物产量较高。

      水稻实地氮肥管理的氮肥利用效率及其生理原因
      刘立军,杨立年,孙小淋,王志琴,杨建昌
      作物学报. 2009, (9):  1672-1680.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01672
      摘要 ( 3625 )   PDF (406KB) ( 3687 )  
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      以代表性品种为材料,研究了水稻实地氮肥管理(SSNM)的氮肥利用效率及其生理机制。结果表明,SSNM的施氮量较常规施肥方法(FFP)降低了48.1%~63.0%,产量提高了0.1%~9.3%SSNM的氮肥吸收利用率和农学利用率分别较FFP提高了31.4%~56.8%143.6%~166.0%。水稻氮吸收高峰出现在穗分化期至抽穗期,此阶段SSNM处理氮的吸收量和其占最终总吸收量的比例均明显高于FFP。抽穗后SSNM水稻的吸氮量也明显高于FFP自幼穗分化期开始,SSNM稻根系重量和根系活力(尤其是单茎占有的根系活性)逐步超过FFPSSNM 明显提高了幼穗分化期和抽穗期水稻叶片中谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶和Fd-谷氨酸合酶的活性。抽穗后SSNM处理水稻剑叶的光合速率高于FFP,上述结果表明SSNM有利于促进水稻中后期根系生长,提高物质生产和养分吸收,从而提高氮肥的利用效率。

      水稻高光谱红边位置与叶层氮浓度的关系
      田永超,杨杰,姚霞,朱艳,曹卫星
      作物学报. 2009, (9):  1681-1690.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01681
      摘要 ( 3231 )   PDF (513KB) ( 3731 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      实时无损监测叶片氮素状况对水稻精确氮素管理具有重要意义。本研究基于多年不同施氮水平和不同水稻品种的田间试验观测资料,系统分析了水稻高光谱红边区域和位置特征与冠层叶片氮浓度的定量关系。结果表明,水稻冠层的红边区域光谱受施氮水平和品种影响较大,一阶导数光谱在红边区域出现三峰现象。经典的红边位置(660~750 nm之间光谱反射率的一阶导数最大值)由于三峰特征现象而对水稻氮素浓度变化不够敏感,难以适用于水稻氮素状况的准确监测。基于倒高斯模型、线性内插法和线性外推法构造的红边位置随水稻氮浓度呈现连续变化模式,适用于水稻叶层氮浓度的定量监测;另外,基于695 nm700 nm705 nm3个波段的拉格朗日算法也可估测水稻叶层氮浓度。比较不同红边位置发现,改进型线性外推法较其他几种算法更能有效地监测水稻冠层叶片氮浓度。

      植物生长物质对大豆叶片形态解剖结构及光合特性的影响
      冯乃杰,郑殿峰,赵玖香,祖伟,杜吉到,张玉先,梁喜龙
      作物学报. 2009, (9):  1691-1697.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01691
      摘要 ( 3232 )   PDF (877KB) ( 3560 )  
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      2006年度在黑龙江八一农垦大学实验农场大田栽培条件下,以大豆垦农4为试材,选用植物生长物质为2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯(DTA)、氯化胆碱(CC)SOD模拟物(SODM),于开花始期叶面喷施,对大豆叶片形态解剖结构和光合指标进行了研究。结果表明,处理的叶片栅栏组织厚度及栅海比增加,栅栏组织细胞排列的紧密程度为SODMDTA CCCK各处理不同程度地增加了单个细胞的叶绿体数、单个叶绿体中的基粒片层数和淀粉粒数,降低了叶绿体中的嗜锇体数;SODMDTA分别显著、极显著增加了叶绿体的基粒数;各处理普遍提高了生育后期叶片Chl aChl bChl(a+b)含量,增加了Chl b/a比值;在较干旱条件下,与对照相比,各处理能使叶面积指数和光合势达到最大值时间提前,增加了籽粒干物质积累时期的总光合势,提高了净光合速率。

      机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响
      钱银飞,张洪程,吴文革,陈烨,李杰,郭振华,张强,戴其根,霍中洋
      作物学报. 2009, (9):  1698-1707.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01698
      摘要 ( 2938 )   PDF (233KB) ( 3263 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      以盐粳9(小穗型)、淮稻9(中穗型)9418(大穗型)为机插材料,研究了每穴栽插苗数对不同穗型水稻产量、品质的影响。结果表明,随穴栽苗数的增加,3种穗型品种的穗数均呈增加趋势,每穗颖花数、结实率和千粒重均呈减小趋势,但变化程度不一。3种穗型品种的产量随穴栽苗数增加均呈先增后减二次曲线变化。小、中、大穗型品种最高产量对应的穴栽苗数分别为432苗。3种穗型品种稻米的品质性状受穴栽苗数影响的变异程度存在差异,但均表现随穴栽苗数的增加而垩白度和垩白率上升,糙米率、精米率和整精率下降,蛋白质含量变低,直链淀粉含量增加,胶稠度变长;峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度和起始糊化温度等RVA特性值先增后减,而消减值先减后增。对产量与品质指标综合评价,以小穗型品种每穴栽插4苗、中穗型品种每穴3苗、大穗型品种每穴2苗,最利于相对实现高产与优质的协调。

      冬小麦-夏玉米“双晚”种植模式的产量形成及资源效率研究
      付雪丽,张惠,贾继增,杜立丰,付金东,赵明
      作物学报. 2009, (9):  1708-1714.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01708
      摘要 ( 3274 )   PDF (254KB) ( 3443 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      为了进一步明确黄淮平原冬小麦晚播、夏玉米晚收的双晚”增产及资源高效的效应,选用2个中熟冬小麦品种和2个中晚熟夏玉米品种,于20062008年先后在河南温县和焦作进行大田试验,研究作物群体物质生产、产量形成参数定量指标及光温资源的分配利用。结果表明,冬小麦晚播产量降低不明显,夏玉米晚收产量显著提高747~2 700 kg hm-2双晚周年产量21 891~22 507 kg hm-2,比对照提高442~2 575 kg hm-2。冬小麦晚播平均叶面积指数、每平方米穗数和穗粒数降低,但平均净同化率、收获指数和粒重提高达5%显著水平;夏玉米晚收平均叶面积指数、收获指数、生育期天数和粒重均显著提高。双晚栽培优化了周年资源分配,提高生育期与光、温资源变化的吻合度,其生产效率分别提高2.22%~10.86%0.47%~11.56%。小麦和玉米品种的遗传类型是影响“双晚”栽培技术的关键。因此,选用小麦晚播早熟高产和玉米长生育期晚熟品种,通过有效调节资源配置,将小麦冗余的光温资源分配给C4高光效作物玉米,是提高周年高产高效的重要途径。

      不同绿豆品种花后干物质积累与转运特性
      高小丽,孙健敏,高金锋,冯佰利,王鹏科,柴岩
      作物学报. 2009, (9):  1715-1721.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01715
      摘要 ( 2809 )   PDF (327KB) ( 2834 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      以夏播区高产绿豆品种冀绿2号、安9910和低产品种赤峰绿豆、泰来绿豆为材料,对开花至成熟期间植株茎秆、叶片、豆荚、籽粒等地上部各器官的干物质积累、分配与转运规律进行了研究。结果表明,绿豆开花后,植株地上部总干物质积累和籽粒干物质积累均呈近S型增长趋势,花后16~31 d是生物产量和籽粒产量形成的关键时期;主茎开花节位叶片是籽粒充实的主要源器官,对籽粒产量的贡献率最大。不同绿豆品种间差异显著,高产品种冀绿2号和安9910各器官干物质积累和转运能力强,尤其是主茎开花节位叶片干物质合成和积累较多,具有较充足的源,加之其单株结荚数多,具有较大的库容,最终获得了较高的收获指数和籽粒产量。因此,绿豆生产中,选用库容大的多荚、大粒型品种,抓好花后田间管理,延缓主茎开花节位叶片衰老,同时采用去除无效分枝等措施增强源库间的物质运输与分配是提高籽粒产量的关键。

      夏大豆群体内植株分布对干物质积累分配及产量的影响
      齐林,杨国敏,周勋波,陈雨海,高会军,刘岩
      作物学报. 2009, (9):  1722-1728.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01722
      摘要 ( 2689 )   PDF (303KB) ( 2954 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      试验于20072008年进行, 在相同密度下,设置5种处理,即行距×株距分别为A18 cm×18 cmB27 cm×12 cmC36 cm×9 cmD45 cm×7.2 cmE54 cm×6 cm,研究其对干物质积累分配及产量的影响。结果表明,AB处理叶面积指数分别高出E处理30%25%,差异显著;AB处理干物质总量分别高于E处理20%19%,差异显著,CDE处理间无显著差异;ABC处理分枝豆荚重量和总豆荚重量显著高于E处理,DE间无显著差异;AB处理产量分别高于E处理11%10%,差异显著,CDE处理间无显著差异。植株分布均匀性变差使群体内部对资源的利用产生激烈竞争,降低了群体叶面积指数,从而使干物质积累量以及分配比例减少,最终导致产量下降。因此,在确定的种植密度下较均匀的植株分布能够使光合产物积累分配合理,形成较高经济产量。由于AB处理间无显著差异,而B处理方便于实际生产过程中的栽培管理,所以,本文推荐B处理为大田生产的最优群体。

      研究简报
      利用品质性状的回交选择导入系挖掘水稻抗纹枯病QTL
      李芳,程立锐,许美容,周政,张帆,孙勇,周永力,朱苓华,徐建龙,黎志康
      作物学报. 2009, (9):  1729-1737.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01729
      摘要 ( 3202 )   PDF (443KB) ( 3236 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      将优质、抗纹枯病的高秆供体Tarom MolaiiBinam导入半矮秆IR64和特青背景,培育品质性状回交选择构建的4个导入系群体IR64/Tarom Molaii、特青/Tarom MolaiiIR64/Binam和特青/Binam,定位了影响水稻抗纹枯病病级(disease scale, DS)、相对病斑高度(relative lesion height, RH)和株高(plant height, PH)QTL。结果表明,4个导入系群体的DSRH高度相关,两者与PH呈显著负相关。导入系后代各性状均呈现超亲分离,出现抗性明显优于双亲的抗病个体,其中40%左右属半矮秆抗病类型。采用单向方差分析,在这4个群体中分别定位到10886个影响3个性状的QTL,多数基因座上降低DSRH即增强抗病性同时增加株高的等位基因均来自两个供体。未在同一供体两个不同背景下检测到影响3个性状的相同QTL,表明抗纹枯病QTL表达有明显的遗传背景效应。PHDSPHRH被定位在同一个显著标记位点的QTL数分别占两个性状QTL总数的38%52%,表明水稻纹枯病抗性与株高关系密切,两者存在许多连锁位点。与以往相同群体品质性状QTL的定位结果相比,发现品质性状QTL与抗纹枯病QTL大多分布在染色体的不同区域,彼此独立遗传。对利用目标性状选择导入系定位非目标性状QTL的效果、影响因素及育种应用进行了探讨,强调了目标性状选择导入系对非目标性状QTL发掘及育种应用的重要性。

      Mixolab参数与粉质、拉伸参数及面包烘烤品质的关系
      张艳,王彦飞,陈新民,王德森,Humieres G D,冯建军,何中虎
      作物学报. 2009, (9):  1738-1743.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01738
      摘要 ( 3804 )   PDF (272KB) ( 3101 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      根据仪器测定的面粉品质特性预测面包烘烤品质是进行小麦品质改良的重要方法。法国肖邦公司(Chopin Technologies, France)最新推出的Mixolab分析仪可以同时测定面粉加水后恒温揉混及面团升温后蛋白质弱化和淀粉糊化特性,明确其与现有相似仪器如粉质仪和拉伸仪等的关系对小麦品质测试具有重要意义。利用 Mixolab分析仪、粉质仪、拉伸仪测定了41份高代育种品系的有关参数和面包烘烤品质,并分析了Mixolab与粉质仪和拉伸仪相关参数的关系及预测面包品质的可靠性。结果表明,可以用Mixolab的形成时间、稳定时间、面团受热后蛋白质弱化值(C2)和到达淀粉糊化反弹值的时间(C4时间)来预测粉质仪和拉伸仪的品质参数,可解释其变异的74%~90%;可以直接用C2值预测面包体积、外观、结构和总分,决定系数分别为52%73%70%68%;预测面包质地和弹性的参数不仅包含Mixolab稳定时间和C2值,还有表示淀粉糊化特性的C3时间、C4C5值及C5温度。用Mixolab分析仪既可以了解蛋白质特性和面包烘烤品质的关系,又明确了淀粉品质对面包品质的显著影响,在品质测试中有其独特之处。Mixolab粉质仪和拉伸仪各参数对预测小麦面包体积、内部质地结构等烘烤品质性状的贡献不同。

      超级早、晚稻品种的源库协调性
      袁小乐,潘晓华,石庆华,吴建富,漆映雪
      作物学报. 2009, (9):  1744-1748.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01744
      摘要 ( 2799 )   PDF (166KB) ( 3007 )  
      相关文章 | 计量指标

      为了探讨超级早、晚稻品种的高产机理,对其源库特性进行了研究。与非超级稻品种(对照)相比,超级早、晚稻品种的总库容量、粒叶比、粒束比均较大,且与产量显著正相关;在整个灌浆结实期的源库增量比略大,但早稻在灌浆中后期(抽穗后10~25 d)和晚稻在灌浆前期(抽穗后0~10 d)均明显大;起始灌浆速率和平均灌浆速率均大,结实率与起始灌浆速率显著正相关,产量与平均灌浆速率极显著(早稻)或显著(晚稻)正相关;生育后期的根系活力衰退值较小,而剑叶的气-叶温差除早稻的株两优819和晚稻的淦鑫688外,其它均大。根系活力衰退值与产量显著负相关,剑叶的气叶温差与产量显著正相关。研究表明,较大的库容量且源库协调性较好是超级早、晚稻品种超高产的重要机理。

      小麦应答低磷的钙依赖蛋白激酶基因TaCPK1A和TaCPK10的克隆和表达
      路文静,李瑞娟,李小娟,郭程瑾,谷俊涛,肖凯
      作物学报. 2009, (9):  1749-1754.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01749
      摘要 ( 2897 )   PDF (764KB) ( 2848 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      采用构建富集磷胁迫特异表达基因cDNA差减文库、序列分析和cDNA-AFLP技术,鉴定了2个应答低磷胁迫的钙依赖蛋白激酶(CDPK)基因的表达序列标签。克隆、测序和比对结果表明,上述基因分别为TaCPK1ATaCPK10。其cDNA长度分别为2 129 bp1 696 bp,开放阅读框分别为1 599 bp1 281 bp,分别编码532426个氨基酸;具有CDPK的典型结构特征。系统进化分析表明,上述基因的核苷酸序列同源性低,分别来自不同的祖先。在对低磷胁迫的响应上,TaCPK1A在磷胁迫1~24 h范围内根系内的表达水平不断增强,叶内表达水平在1 h内明显被诱导,以后保持稳定;TaCPK10在相应磷胁迫时间范围根叶内的表达水平均呈低—高—低变化,在磷胁迫1 h的表达被诱导,以后又逐渐降至胁迫前水平。TaCPK1ATaCPK10对氮、钾胁迫没有应答响应。结果表明,CDPK在介导小麦低磷胁迫的信号转导中具有重要作用,小麦中存在两种或多种CDPK介导的磷酸化过程参与低磷信号的转导。

      小麦籽粒A-型和B-型淀粉粒的理化特性
      田益华,张传辉,蔡剑,周琴,姜东,戴廷波,荆奇,曹卫星
      作物学报. 2009, (9):  1755-1758.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01755
      摘要 ( 3584 )   PDF (403KB) ( 3761 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      以小麦面粉中分离纯化出的A-B-型淀粉粒为材料,研究其形态及理化特性。淀粉粒扫描电镜形态观察显示,小麦全淀粉中A-B-型淀粉粒形态差异显著,分离出的A-B-型淀粉粒无混杂。分离纯化出的A-型和B-型淀粉粒粒径范围分别为4.45~44.46 μm0.47~11.16 μm,单位质量数量分别为1.23×1010 g-16.70×1010 g-1,直链淀粉含量分别为27.70%22.62%B-型淀粉粒的膨胀势较大,但糊化值明显小于A-型淀粉粒。重组淀粉中B-型淀粉粒的重量比例小于30%时对淀粉糊化特性影响很大,超过30%后,淀粉粒粒级分布对糊化特性的影响变小。

主管:中国科学技术协会
主办:中国作物学会
   中国农业科学院作物科学研究所
   中国科技出版传媒股份有限公司
出版:科学出版社
主编:万建民
副主编:陈晓亚 杨建昌 张献龙 王建康
    徐明良 刘春明 王道文 孙传清
    丁艳锋 金危危 储成才 程维红
编辑部主任: 程维红
国内统一刊号:CN 11-1809/S
国际标准刊号:ISSN 0496-3490
国内邮发代号:82-336

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  • 2013年创刊
  • SCIE 收录
  • ScienceDirect上开放获取

主编:万建民
CN 10-1112/S
ISSN 2095-5421, 2214-5141(online)
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