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2009年 第35卷 第11期 刊出日期：2009-11-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

phaG和phaC基因在烟草叶绿体中的转化及其遗传分析

王玉华，吴忠义，张秀海，王永勤，黄丛林，贾敬芬

作物学报. 2009, (11):  1949-1957.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01949

摘要 ( 2280 )   PDF (487KB) ( 2000 )  

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中长链羟基脂肪酸聚酯(medium-chain-length-PHAs, mcl-PHAs) 属于微生物聚酯。羟酰-CoA-ACP-转移酶和II型PHA合酶是mcl-PHAs生物合成途径中的两个关键酶。将编码羟酰-CoA-ACP-转移酶的基因phaG与水稻叶绿体psbA基因的启动子和终止子连接构建表达盒RpsbA-pro-phaG-RpsbA-ter，将II型PHA合酶的基因phaC与水稻叶绿体16S rRNA基因的强启动子Prrn及rbcL基因的终止子连接构建表达盒prrn-phaC-RrbcL-ter，连同壮观霉素抗性基因aadA表达盒prrn-aadA-TpsbA-ter一起克隆进烟草叶绿体基因组同源片段rbcL和accD之间，得到烟草叶绿体表达载体pTGC。用包裹有质粒pTGC的金粉子弹轰击烟草无菌苗叶片，经壮观霉素筛选后获得6株叶绿体型转基因植株。对T₀代和T₁代转基因植株进行PCR检测和Southern blot分析表明，外源基因已整合进烟草叶绿体基因组中，且T₁代转基因植株已同质化。RT-PCR分析结果证实外源基因已在转录水平上表达。转基因植株的自交及正反交结果表明，外源基因在转基因后代中能够稳定遗传，遗传方式遵循母性遗传规律，不存在转基因的花粉漂移现象。

大豆蛋白质有关性状遗传的分离分析

刘顺湖,周瑞宝,盖钧镒

作物学报. 2009, (11):  1958-1966.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01958

摘要 ( 2292 )   PDF (305KB) ( 1329 )  

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采用科丰1号×南农1138-2衍生的重组自交家系群体(RIKY)和(Essex×兴县灰布支)×兴县灰布支回交自交衍生群体(BIEX)为材料，应用SDS-PAGE电泳测定11S、7S、11S/7S比值及其10个亚基组的相对含量，用凯氏(Kjeltec)自动定氮仪测定蛋白质含量、自动索氏(Soxtec)抽提仪测定油脂含量。结果表明: (1) 两群体蛋白质组分及其亚基组有关性状以及油脂与蛋油总量等均有不同程度超亲分离，双亲间存在不同程度的位点互补。(2) 蛋白质含量遗传，两群体均为1对主基因+多基因模型，主基因和多基因遗传率分别为31.3%~40.9%和37.2%~53.7%。蛋油总量均为3对主基因+多基因模型，主、多基因遗传率分别为59.9%~66.6%和23.2%~27.9%。油脂含量为2~3对主基因+多基因模型，两类遗传率分别为48.6%~71.7%和4.2%~29.7%。(3) 11S组分均为3对主基因+多基因模型，两类遗传率分别为14.3%~60.7%和17.0%~50.7%。7S组分均为3对主基因+多基因模型，两类遗传率分别为34.5%~44.1%和21.5%~45.1%。11S/7S比值遗传均为2对主基因+多基因模型，两类遗传率分别为56.6%~74.8%和10.1%~20.1%。(4) 11S的4个亚基组依次分别为2~3对主基因+多基因、2对主基因+多基因、2对主基因+多基因、2~3对主基因+多基因模型。(5) 7S的6个亚基组依次分别为1~2对主基因+多基因、2对主基因+多基因、2~3对主基因+多基因、3对主基因+多基因、1~2对主基因+多基因和2对主基因+多基因模型。所有16个性状都由主基因和多基因控制，其中有10个性状两群体具相同的主基因数，其他6个性状两群体间相差1对主基因，两群体间遗传模型大同小异。这些相关性状的育种既要利用主基因还必须利用微效多基因，要考虑兼用两者的育种方法。

水稻新型卷叶突变体rl12（t）的遗传分析和基因定位

罗远章,赵芳明,桑贤春,凌英华,杨正林,何光华

作物学报. 2009, (11):  1967-1972.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01967

摘要 ( 2473 )   PDF (200KB) ( 2783 )  

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叶片是水稻光合作用的重要器官，适度卷曲有利于改善群体光照、提高光能利用率，卷叶基因是培育理想株型的重要资源。本研究利用EMS诱变优良恢复系缙恢10号，获得了一个水稻新型卷叶突变体，该性状受一对显性基因控制，表现为新叶不卷，老叶全卷，而成熟叶片叶上部约1/3卷曲、中下部正常，叶绿素含量极显著高于对照，暂被命名为rl12(t)。利用SSR标记将该基因定位于第10染色体SWU-1和SWU-2之间，遗传距离分别是1.5 cM和0.2 cM。目前，类似于rl12(t)卷叶突变体表型未见报道，RL12(t)是唯一一个在第10染色体被分子定位的显性卷叶主基因。研究结果为该卷叶基因的克隆和功能分析奠定了基础，对于揭示卷叶机理及应用于株型改良具有重要的意义。

花生中DREB类转录因子PNDREB1的克隆及鉴定

张梅,刘炜,毕玉平,王自章

作物学报. 2009, (11):  1973-1980.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01973

摘要 ( 2420 )   PDF (330KB) ( 2270 )  

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脱水响应元件结合因子(DREB)是一类对多个抗逆相关基因表达起调控作用的植物特有的转录因子，在植物抗逆能力综合改良方面具有重要作用。本研究通过筛选花生未成熟种子的cDNA文库，分离到一个DREB类基因——PNDREB1(FM955398)。该基因序列长度为687 bp，推测编码蛋白含有229个氨基酸残基，相对分子量为24.7 kD，理论等电点为5.97，与其他物种中该类转录因子序列同源性较高。利用酵母单杂交系统，对花生PNDREB1与DRE元件的特异识别和结合能力及其C-末端转录激活活性进行检测，显示，转入含有该基因及阳性对照基因的载体均可使酵母菌株正常生长，且具有显色反应，而转入空载体的酵母菌株不能生长，证明基因PNDREB1中的AP2结构域具有和DRE元件特异性结合的能力；同时，只有转入含有该基因C-末端片段及阳性对照基因的载体可使酵母菌株正常生长，并具有显色反应，而转入空载体的酵母菌株不能生长，说明其C-末端片段具有转录激活活性，该基因为DREB类转录因子。基因表达模式分析显示，PNDREB1为组成型表达，且被低温强烈、迅速诱导表达，并对干旱胁迫也有一定程度的响应，但对高盐和ABA处理没有响应。

基于协方差阵结构优选的作物品种区域试验分析

胡希远,尤海磊,任长宏,吴冬,李建平

作物学报. 2009, (11):  1981-1989.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01981

摘要 ( 2370 )   PDF (225KB) ( 2274 )  

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论述了线性混合模型方差协方差结构与作物品种区域试验分析模型的对应关系，以我国2005—2006年东北华北玉米8组区域试验资料为例，按照线性混合模型分析原理及模型拟合信息量准则与似然比测验，对区域试验品种方差协方差的结构特性及不同方差协方差结构模型在品种效应估计与评价的差异状况进行了探讨。结果表明，在分析的所有试验中，环境间品种效应方差协方差均不符合方差分析模型假设的同质性结构，而是呈现为各种异质性结构；产量效应测验差异显著的品种对数目在方差分析模型与最佳方差协方差结构线性混合模型间的一致率平均为86%，品种产量效应排序在两种模型间也存在明显不同，品种产量效应估计的平均误差在最佳方差协方差结构线性混合模型小于在方差分析模型。

衣分不同陆地棉品种的产量及产量构成因素的遗传分析

李成奇,郭旺珍,张天真

作物学报. 2009, (11):  1990-1999.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.01990

摘要 ( 2186 )   PDF (209KB) ( 1843 )  

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选用衣分不同的陆地棉品种配置组合，率先将主基因-多基因联合世代分析与双列杂交试验分析相结合，分别从单个和整体基因水平上对棉花产量及产量构成因素进行了遗传研究。对2个高×低衣分组合的主基因-多基因6世代联合分析结果表明，各产量性状至少在1个组合中检测到主基因的存在，说明产量性状主基因存在的普遍性。由2个组合各产量性状的主基因、多基因遗传率比较得出，产量性状的主基因遗传率比多基因遗传率在不同组合间趋势变化相对较稳定；各性状在2个组合中的主基因、多基因遗传率分量不完全相同。衣分、铃重和籽指在2个组合中分别以主基因遗传为主和以多基因遗传为主；子棉产量和皮棉产量在2个组合中均以主基因遗传为主；衣指在组合I中以多基因遗传为主，在组合II中属于典型的多基因遗传；单株铃数在组合I中属于典型的主基因遗传，在组合II中以多基因遗传为主。双列杂交结果表明，陆地棉产量及产量构成因素都有较高的遗传主效应方差，产量性状受加性效应和显性效应共同控制，其中，衣分、衣指以加性效应为主；子棉产量、铃重和籽指以显性效应为主；皮棉产量和单株铃数以加性和显性效应为主。衣分和衣指的普通广义遗传率和普通狭义遗传率均最高，与联合世代分析两性状的总遗传率平均值结果趋势一致。相关和通径分析一致表明，产量构成因素中单株铃数对皮棉产量的贡献最大，衣分次之，铃重最小。

水稻广亲和基因S5-n的功能标记开发及其应用

杨杰，王军，曹卿，陈志德，仲维功

作物学报. 2009, (11):  2000-2007.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02000

摘要 ( 2585 )   PDF (674KB) ( 3209 )  

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广亲和基因S5-n是能够恢复籼、粳杂种育性的基因，利用常规育种方法回交转育广亲和基因需要通过配组杂种F₁，根据F₁的育性判断和选择S5-n，选育周期长，方法繁琐。因此，在广亲和遗传改良和聚合育种中需要寻找一种快速、简便的广亲和基因检测方法。本研究根据水稻广亲和基因和籼粳S-5等位基因序列存在136 bp缺失的特征，设计了InDel标记S5136。前人研究已经明确02428、Dualr、CPSLO17具有S5-n，分子标记S5136 PCR扩增这3个材料的带型为缺失带型，而不携带广亲和基因S5-n的材料的带型为非缺失带型。利用该标记对3037与02428的F₂群体分析表明，该标记能准确区分S5-n、S5-i纯合及杂合基因型，标记基因型符合1∶2∶1比例，没有发生偏分离现象。利用该标记从554份水稻品种资源(O. sativa L.)和27份普通野生稻(O. rufipogen Griff.)以及24份江淮流域杂草稻资源中筛选出具有缺失带型的资源材料13份，并对其PCR产物测序证实为S5-n，对Kasalath的广亲和性进行了初步验证；从20份02428的高世代育种材料中，筛选到携带广亲和基因S5-n的恢复系2份。该标记可以用于S5-n基因资源筛选、分子标记辅助选择育种和培矮64S为母本的杂交种种子纯度鉴定。

棉花育性相关基因GhPG2的克隆与表达分析

侯思宇，张锐，郭三堆

作物学报. 2009, (11):  2008-2014.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02008

摘要 ( 2082 )   PDF (607KB) ( 2137 )  

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多聚半乳糖醛酸酶家族是一个细胞壁水解酶，在许多高等植物的花粉中都具有高水平外切多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性，可能在花粉成熟和花粉管伸长中发挥重要作用。利用已报道与恢复基因连锁的分子标记STS679筛选陆地棉Y18恢复系核基因组BAC文库，获得一个阳性克隆Z55E7，对该克隆测序获得6个基因，其中一个为编码多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase)基因，暂被命名为GhPG2。在棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系中对该基因进行序列和表达分析，以便进一步了解该基因与棉花细胞质雄性不育的关系。从BAC克隆中分离到GhPG2基因，对其进行序列分析，以半定量RT-PCR和实时定量PCR分析该GhPG2基因在棉花恢复系、保持系和不育系各个组织中的表达模式。分离到GhPG2基因的基因组序列为1 518 bp，其开放阅读框序列为1 239 bp，共编码412个氨基酸，包含PG基因家族的4个保守结构域。系统进化树分析表明，GhPG2基因与其他物种花粉表达的PG基因同属C分支。表达分析表明, 该基因在恢复系和保持系的花药、花瓣和VI级花蕾中高表达，而不育系的相应组织该基因表达量明显降低。GhPG2基因归类于花粉表达的一类PG基因。实验结果暗示GhPG2基因可能与棉花正常的花器官发育相关。

基于基因重测序信息的大豆基因靶向CAPS标记开发

束永俊，李勇，柏锡，才华，纪巍，朱延明*

作物学报. 2009, (11):  2015-2021.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02015

摘要 ( 2557 )   PDF (316KB) ( 2088 )  

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为了开发大豆基因靶向的功能分子标记，本研究采用生物信息学方法分析了大豆基因重测序数据，筛选出酶切位点突变的SNP位点，设计PCR引物163对，选用东北地区主栽品种绥农14的DNA为模板进行PCR扩增，其中139对引物获得大小为400~1 200 bp的特异片段。以大豆绥农14、合丰25、Acher、Evans、Peking、PI209332、固新野生大豆、科丰1号和南农1138-2的DNA为模板，采用筛选的139对引物进行PCR扩增，对扩增产物进行酶切分析，发现73对引物的PCR产物具有酶切多态性，开发出CAPS标记73个。通过功能注释分析发现，这73个CAPS标记靶向的基因主要参与细胞内亚细胞定位过程、蛋白质的结合与催化以及代谢过程等，与大豆重要农艺性状的形成相关，可以用于大豆品种的鉴定和分子系统进化的研究。

斑茅cDNA中抗病基因同源序列的分离和表达特性分析

阙友雄，许莉萍，林剑伟，徐景升，张木清，陈如凯

作物学报. 2009, (11):  2022-2028.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02022

摘要 ( 1938 )   PDF (583KB) ( 1620 )  

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植物抗病基因具有一些特定的保守结构域。本研究根据已知植物同源抗病基因(RGAs)保守序列设计简并引物, 从甘蔗近缘植物斑茅的cDNA中扩增出6条抗病基因同源序列, 它们在NCBI上登录号分别为EU685835、EU685836、EU685837、EU685838、EU685839 和 EU685840。序列分析表明, 这些RGAs均含有典型的NBS-LRR类抗病基因保守结构域P-loop、Kinase-2a、Kinase-3a和疏水结构域(Hydrophobic domain, HD)。氨基酸序列的同源性比对表明，6条RGAs序列同11条参试的抗病基因之间的同源性为8.3%~93%，而6条RGAs之间的氨基酸序列同源为30.5%~45.6%。另外，本实验所克隆的6条斑茅抗病基因同源序列中, kinase-2 (LLVLDDVW/D)最后一个氨基酸皆为色氨酸，推测所克隆的NBS-LRR类抗病基因都属于non-TIR-NBS-LRR类。定量PCR分析表明, 6条斑茅抗病基因同源序列在根、茎和叶片中组成型表达，同时这些抗病基因同源序列的表达会受外源信号分子水杨酸和过氧化氢的上调作用，可能在斑茅的抗病性中具有一定的作用。

转录因子基因TaWRKY72b-1的克隆，表达及在烟草中表达对植株磷效率的影响

苗鸿鹰，赵金峰，李小娟，孙昭华，路文静，谷俊涛，郭程瑾，肖凯

作物学报. 2009, (11):  2029-2036.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02029

摘要 ( 2213 )   PDF (743KB) ( 1768 )  

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在富集低磷胁迫特异表达基因的小麦根系cDNA差减杂交文库中，鉴定了1个与拟南芥WRKY75同源的小麦WRKY型转录因子基因表达序列标签(EST)。依据该EST序列高度同源的小麦WRKY72b序列，克隆了对应基因TaWRKY72b-1。TaWRKY72b-1与WRKY72b在cDNA序列上有2个碱基的差异，但编码氨基酸没有改变。TaWRKY72b-1开放阅读框为621 bp，编码206个氨基酸残基，氨基酸组成上含有保守的WRKY基序和C2H2基序。系统进化分析表明，TaWRKY72b-1与小麦WRKY72a和大麦WRKY12可能来自相同的祖先。与对照供磷水平(2 mmol L^-1 P)相比，低磷处理使根叶中TaWRKY72b-1的转录本数量均明显增多。表明TaWRKY72b-1对低磷胁迫逆境产生了明显的应答作用。TaWRKY72b-1在烟草中表达表明，低磷胁迫条件下，高表达TaWRKY72b-1的烟草植株干重、单株磷累积量和磷利用效率均较对照明显增加。因此，TaWRKY72b-1基因在改善低磷胁迫下作物的磷效率中可能具有较重要的应用价值。

耕作栽培·生理生化

江苏省中籼水稻品种演进过程中米质的变化

张耗,谈桂露,孙小淋,刘立军,杨建昌

作物学报. 2009, (11):  2037-2044.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02037

摘要 ( 2225 )   PDF (416KB) ( 1402 )  

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以江苏省近60年来各阶段具有代表性的13个中熟籼稻品种(含杂交稻组合)为材料，依据品种种植年代结合株型特点将其分为早期高秆(ET)、矮秆(DC)、半矮秆常规稻(SDC)、半矮秆杂交稻(SDH)和超级稻(SR) 5个类型，研究了品种演进过程中米质的变化。结果表明，稻米的碾磨品质(糙米率、精米率和整精米率)在同一类品种间有较大差异，在品种演进过程中无明显变化。与早期品种相比，现代品种(半矮秆杂交稻和超级稻)稻米的垩白度显著降低，崩解值变大，消减值变小，稻米中的清蛋白、谷蛋白、赖氨酸、甘氨酸和精氨酸含量显著增加，醇溶蛋白含量显著降低。随着品种演进，产量逐步提高，其原因主要是总颖花量的增加及每穗粒数的显著增多。说明中籼稻品种演进过程中，米质和产量协同提高。

冬小麦节水栽培三种灌溉模式的水氮利用与产量形成

张胜全,方保停,张英华,周顺利,王志敏

作物学报. 2009, (11):  2045-2054.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02045

摘要 ( 2246 )   PDF (273KB) ( 1866 )  

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为探讨华北平原冬小麦节水栽培适宜灌溉模式及其产量形成与资源利用规律，2004—2008连续4年在同一地块比较春不灌水(I₀)、春灌1水(I₁)和春灌2水(I₂) 3种灌溉模式对冬小麦水氮利用特性与产量形成的影响。在均实行晚播和一次性底施氮量157.5 kg hm^-2条件下，各模式年际间籽粒产量稳定，I₀、I₁和I₂模式的4年平均产量分别为6 134、7 515和8 134 kg hm^-2，平均总耗水量分别为3 334、3 829和4 270 m³ hm^-2,平均总吸氮量分别为162.5、197.9和212.2 kg hm^-2。在耗水构成中，土壤贮水消耗占总耗水量的比例分别为66.7%、49.2%和37.8%。3种灌溉模式的水分利用效率达1.9~2.0 kg m^-3，灌溉模式间无显著差异；氮素利用效率在3个灌溉模式间也无显著差异，平均为38.0 kg kg^-1 N。3种灌溉模式主茎穗占成穗数比例平均为81%，开花期上三叶叶面积指数2.6~3.8，旗叶节以上非叶绿色器官面积指数2.7~3.6。综合以上结果，冬小麦3种灌溉模式及其配套技术形成的群体结构可在不同产量水平上实现水、氮资源高效利用。

水氮互作下水稻氮代谢关键酶活性与氮素利用的关系

孙永健,孙园园,李旭毅,郭翔,马均

作物学报. 2009, (11):  2055-2063.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02055

摘要 ( 2300 )   PDF (299KB) ( 2932 )  

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以杂交稻冈优527为材料，设“淹水灌溉”(W₁)、“前期湿润灌溉+孕穗期浅水灌溉+抽穗至成熟期干湿交替灌溉”(W₂)和“旱种”(W₃)3种灌水及不同的施氮量处理，研究对水稻氮代谢酶活性及氮素吸收利用的影响，并探讨各生育期水稻氮代谢酶活性与氮素吸收利用及产量间的关系。结果表明，水与氮对水稻各生育期氮代谢酶活性及氮素吸收利用有显著互作作用，W₂相对于其他灌水处理有助于拔节至抽穗期水稻吸氮量的增加，提高氮素干物质生产效率及稻谷生产效率，而且与施氮量为180 kg hm^-2 耦合能达到提高氮代谢酶活性、增产、提高氮肥利用效率的目的，为本试验最佳的水氮耦合运筹模式；施氮量达270 kg hm^-2 时水氮互作优势减弱，不利于3种灌水方式下硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)活性的提高，还会导致产量及氮效率的下降。相关分析表明，水氮互作下各氮代谢酶活性与氮素利用特征及产量间存在显著或极显著的相关性，据此可将各生育期功能叶GS活性作为准确判断水稻各生育期氮素积累量的指标；并可将抽穗期剑叶中NR、GS、GOGAT及内肽酶(EP)活性作为综合评价水稻产量及氮效率的指标。

栽培小麦Brock和京411感染白粉菌后蛋白质组的变化

于振,李倩,赵建叶,江帆,王振英,彭永康,解超杰,刘志勇,孙其信,杨作民

作物学报. 2009, (11):  2064-2072.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02064

摘要 ( 2439 )   PDF (1590KB) ( 1810 )  

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用华北地区流行的白粉菌15号生理小种，感染强抗白粉病的栽培小麦Brock和对白粉病敏感的小麦京411，通过蛋白质组技术分析其差异蛋白。结果表明，Brock经白粉菌感染12 h后，至少有6个蛋白质斑点(43 kD/pI 6.7、43 kD/pI 6.9、43 kD/pI 7.2、28 kD/pI 5.8、26 kD/pI 5.5和26 kD/pI 6.5)表达量明显增加；感染3 d后，有5个蛋白质斑点(48 kD/pI 5.6、43 kD/pI 6.9、43 kD/pI7.2、28 kD/pI5.8和26 kD/pI5.5)表达量增加；感染5 d后，有12个新的蛋白质斑点(16 kD/pI 7.6、42 kD/pI 6.5、40 kD/pI 4.8、40 kD/pI 4.6、31 kD/pI 5.7、16 kD/pI 4.6、20 kD/pI 8.3、50 kD/pI 6.7、48 kD/pI 6.6、28 kD/pI 5.7、23 kD/pI 4.8和25 kD/pI 4.7 )被诱导合成，2种蛋白质斑点(26 kD/pI 4.6和17 kD/pI 7.9)消失。京411经白粉菌感染12 h后，3个蛋白质斑点(21 kD/pI 6.4、18 kD/pI 5.4和14 kD/pI 7.0)表达量增加；感染3 d后，有2个蛋白质斑点(80 kD/pI 5.4和14 kD/pI 7.0)表达量增加，1个蛋白质斑点(16 kD/pI 5.4)表达量下降；感染5 d后，有3个蛋白质斑点(50 kD/pI 7.3、40 kD/pI 7.3和24 kD/pI 7.2)表达量增加，2个斑点(40 kD/pI 4.8和14 kD/pI 7.2)表达量下降，但没有发现新的蛋白质合成。对Brock中诱导产生的12个新蛋白质斑点，利用MALDI-TOF-MS方法，于NCBI进行数据查询，其中有6个分别属于F-box亮氨酸高度重复蛋白、重金属转运/解毒蛋白、β-1,3-葡聚糖酶(两个同工体)、β-1,3-葡聚糖酶前体、锌指蛋白。功能查询表明，上述6个蛋白参与细胞周期调控、发育、激素响应、基因转录和病害防御等。推测Brock和京411感染白粉菌后，出现的蛋白质组变化可能与各自的抗、感白粉病特性有关。

高油和普通玉米自交系类胡萝卜素和生育酚含量的比较分析

周毅,付志远,李青,徐淑兔,CHANDER Subhash,杨小红,李建生,严建兵

作物学报. 2009, (11):  2073-2084.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02073

摘要 ( 2248 )   PDF (240KB) ( 1857 )  

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建立了利用高效液相色谱法同时测定玉米籽粒类胡萝卜素和生育酚各组分含量的技术体系，分析了112份黄色胚乳玉米自交系的类胡萝卜素和生育酚含量，其中包括32份高油自交系和80份在生产上广泛应用的普通玉米自交系。结果表明，不同自交系间存在广泛的变异，各组分含量变幅最大的是α-生育酚，含量相差达162倍；变幅最小的是δ-生育酚，含量相差也接近4倍。类胡萝卜素各组分含量在高油和普通玉米自交系之间并没有显著差异，但普通玉米的变异范围更为广泛；高油玉米生育酚各组分含量显著高于普通玉米，其中γ-生育酚、α-生育酚和总生育酚含量的均值分别是普通玉米均值的2.4、2.5和2.4倍。尽管供试的高油玉米材料仅32份，但其生育酚的某些组分比普通玉米具有更广泛的遗传变异。这为进一步的玉米高油、高维生素A原、高维生素E，即“三高”品质成分育种提供了有益参考。

三系杂交棉花粉育性对高温和低温胁迫的反应

倪密，王学德，张昭伟，朱云国，张海平，邵明彦，袁淑娜，刘英新，文国吉

作物学报. 2009, (11):  2085-2090.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02085

摘要 ( 2166 )   PDF (303KB) ( 1424 )  

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为研究在高温和低温胁迫条件下的三系杂交棉花粉育性稳定性问题，利用棉花细胞质雄性不育系和恢复系，配制2个三系杂交棉组合，抗A×浙大强恢(记作：强恢F₁)和抗A×DES-HMF277(记作：弱恢F₁)，并以保持系(抗B)为对照，分别进行温室控温试验和田间自然温度试验，分析三系杂交棉对高温和低温胁迫的反应和花粉育性转换(可育至不育)的临界温度。试验表明，一般三系杂交棉的花粉育性对胁迫温度的反应比保持系敏感，常常花粉散粉少和花粉活力较低。不同三系杂交棉组合对胁迫温度的抗性存在明显差异，强恢F₁明显高于弱恢F₁，与保持系的育性相似，可育花粉率和自交结铃率较高，不孕籽率较低。经可育花粉率(Y)与温度(T)的回归分析，花粉育性转换的临界温度符合Y = a (T–T_opt)²+b模型。强恢F₁育性转换的上限和下限温度分别为38.0℃和13.0℃，弱恢F₁为36.0℃和14.0℃，保持系为38.5℃和10.0℃。与低温胁迫比较，高温胁迫在我国大部分棉区更普遍，持续时间更长，对产量影响更大。提高三系杂交棉在胁迫气温条件下的花粉育性的稳定性是近期育种的重要目标。

不同穗型常规籼稻品种氮素吸收利用的基本特点

董桂春,于小凤,赵江宁,居静,田昊,李进前,张燕,王余龙

作物学报. 2009, (11):  2091-2100.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02091

摘要 ( 2197 )   PDF (254KB) ( 1301 )  

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在群体水培条件下，以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年为88个、2002年为122个)为材料，测定干物质重(包括根系)、产量及其构成因素、氮素含量等，采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按单穗重从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类，研究各类品种氮素吸收利用的基本特点。结果表明，(1)供试品种单穗重差异较大，适当增加穗重有利于水稻品种产量的提高；(2)不同穗型水稻品种植株含氮率差异较小，大穗型水稻品种抽穗期、结实期、成熟期群体氮素累积量和个体(单穗)氮素累积量均显著大于小穗型品种，个体(单穗)吸氮量特别是抽穗前单穗吸氮量大，是大穗型品种主要生育阶段群体氮素累积量显著大于小穗型品种的重要因素；(3)中等偏大穗型的水稻品种氮素收获指数、氮素籽粒生产效率较高；(4)大穗型水稻品种播种到抽穗天数、全生育期天数较长；(5)氮素累积量、氮素籽粒生产效率均是影响穗重的重要因素，但氮素累积量作用较大；(6)吸氮强度尤其是个体(单穗)吸氮强度是不同穗型水稻品种群体与个体(单穗)氮素累积量差异的主要因素。

棉花地上部形态建成的光温模型

郭银巧,赵传德,朱艳,李存东,孙红春,曹卫星

作物学报. 2009, (11):  2101-2106.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02101

摘要 ( 2134 )   PDF (277KB) ( 2134 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以不同株型棉花品种为研究对象，基于“同类相似性”原理，借助数学建模和统计分析方法，系统分析光温生态因子对棉花叶片长、宽，叶柄长、粗，主茎节间长、粗，果节长、粗，蕾铃高、直径等形态指标的影响，量化温、光因子与棉花各器官形态建成的关系，构建了基于GDD (growing degree day)和Logistic方程的棉花形态建成光温模型。利用独立的试验数据对模型进行了检验，结果表明，棉花主茎叶片的长度和宽度、叶柄长度、主茎节间的长度和粗度、果枝叶片的长度和宽度、叶柄长度、果节的长度和粗度、蕾铃高度和直径的RMSE值分别为0.48、0.65、0.53、0.09、0.02、0.55、0.28、0.23、0.14、0.17、0.20和0.11 cm。显示棉花器官形态指标的模拟值与检验值具有较好的吻合度，说明模型具有良好的预测性和描述性。

研究简报

1BL·1RS特异性分子标记的筛选及其对不同来源小麦品种1RS易位染色体的鉴定

唐怀君,殷贵鸿,夏先春,冯建军,曲延英,何中虎

作物学报. 2009, (11):  2107-2115.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02107

摘要 ( 2237 )   PDF (638KB) ( 2290 )  

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1BL?1RS易位系在我国小麦育种和生产中占有重要地位，快速而准确地鉴定1BL?1RS易位系对小麦品质改良具有重要意义。本研究选用15个1BL?1RS特异性STS、SCAR和RAPD标记及22个1RS染色体上的SSR标记，检测不同来源的1BL?1RS易位系78份以及非1BL?1RS易位系品种10份和黑麦材料3份，其中1BL?1RS易位系包括周8425B及其衍生系36份、兰考906及其衍生系5份、矮孟牛及其衍生系8份和洛类1BL?1RS易位系品种29份。结果表明，7个STS标记、1个SCAR标记、3个RAPD标记和3个黑麦SSR标记可作为鉴别1BL?1RS易位系的可靠分子标记，其中ω-sec-p1/ω-sec-p2、ω-sec-p3/ω-sec-p4、H20和SECA2/SECA3标记最好，扩增效果稳定，重复性好，条带清晰，实验操作简单。周8425B及其衍生系、兰考906及其衍生系、矮孟牛及其衍生系与洛类1BL?1RS易位系的1RS染色体在分子标记检测中没有差异。

施氮水平对啤酒大麦植株氮素吸收与利用及籽粒蛋白质积累和产量的影响

蔡剑,姜东,戴廷波,曹卫星

作物学报. 2009, (11):  2116-2121.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02116

摘要 ( 2155 )   PDF (274KB) ( 1368 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

2004—2006年连续两个生长季，以苏啤3和单2两个啤酒大麦品种为材料，探讨施纯氮0、75、150、225和300 kg hm^-2条件下，啤酒大麦氮素积累和转运、氮素利用及籽粒产量和蛋白质积累的特性。在0~225 kg hm^-2施氮量范围内，啤酒大麦花前植株氮素积累量和转运量均随施氮水平的提高呈上升趋势，但施氮量提高至300 kg hm^-2后，提高幅度变小；而花前氮素转运效率及其对籽粒氮的贡献率则均随施氮水平提高呈单峰曲线变化。籽粒谷氨酰胺合成酶和谷-丙转氨酶活性也随着施氮水平的提高而上升，促进蛋白质积累，提高籽粒蛋白质含量，而当施氮量低于197 kg hm^-2时籽粒蛋白质含量才低于12%，符合啤酒大麦酿造要求。经回归分析，在施氮量为241 kg hm^-2时产量最高。此外，氮肥回收效率以225 kg hm^-2施氮处理为最高，氮素生理利用效率和氮收获指数随施氮量增加而显著降低。综合考虑各项指标，建议在类似本试验条件的啤酒大麦生产区，施氮量以150~197 kg hm^-2为宜。

海南普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）Adh2基因多态性分析

董轶博，裴新梧，袁潜华，彭于发

作物学报. 2009, (11):  2122-2126.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02122

摘要 ( 2115 )   PDF (224KB) ( 1978 )  

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海南岛的4个保护区和2个非保护区内普通野生稻与2种栽培稻(Nipponbare, 9311)的Adh2基因序列在编码区共有单现突变 9个，信息位点4个，同义突变8个，替代突变5个。内含子内有单现突变21个，信息位点29个，插入/缺失位点161个。Adh2基因在整个区域的多态性(p_R, q_R)均为0.011，内含子区域的多态性明显高于编码区域。在编码区域，同义位点多态性明显高于替代位点。中性测试表明虽然Adh2各区域的净化选择在统计上不具有显著性，但编码区的净化选择作用明显大于内含子区域。聚类分析表明海南普通野生稻可以划分为2大类，其中一类(QH, LD)与中国大陆普通野生稻和栽培稻更接近，另一类(WC, WA, WN, DZ)则更接近东南亚普通野生稻。

烯效唑浸种对谷子植株生长发育的效应

张永清,裴红宾,刘良全,王璐,苗果园

作物学报. 2009, (11):  2127-2132.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02127

摘要 ( 2628 )   PDF (262KB) ( 1871 )  

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以晋谷21为试验材料,通过盆栽及根管栽培试验，研究了不同浓度烯效唑(15、30、60和120 mg L^-1)浸种处理对谷子地上和地下农艺性状的影响。结果表明，烯效唑浸种对谷子具有明显的控上促下作用，使谷子根系数量、根系活力、根干重、根系总长度及茎粗与分蘖均明显增加，株高明显降低；此外显著降低了前期谷子叶面积，但后期发生逆转，表现出控前促后的效果；还对开花后谷子植株的衰老具有明显的调节作用，可延长根系活力的缓降期，提高衰老期间根系和旗叶中SOD、POD活性，降低根系与旗叶中MDA含量。烯效唑浸种处理可显著增加谷子的成穗数和千粒重，最终显著增加产量，在本试验条件下以30 mg L^-1烯效唑浸种效果最佳。

玉米茎秆耐穿刺强度的倒伏遗传研究

丰光,刘志芳,李妍妍,邢锦丰,黄长玲

作物学报. 2009, (11):  2133-2138.  doi:10.3724/SP.J.1006.2009.02133

摘要 ( 2631 )   PDF (300KB) ( 1957 )  

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以沈单16和郑单958玉米单交种构成的六世代群体为材料，利用自行设计的玉米茎秆穿刺仪，对玉米地上第三茎节中部椭圆形短轴垂直于茎秆进行穿刺，测定玉米茎秆穿刺阻力。通过P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁和BC₂ 6个世代联合分析法，以玉米茎秆穿刺阻力为性状，研究控制玉米茎秆倒伏性的基因遗传分离规律。结果表明，该性状在两个单交种的F₂分离世代群体均呈双峰分布，BC₁和BC₂群体分离世代呈多峰分布，说明玉米茎秆耐穿刺性遗传为多基因数量性状控制，且符合一对加-显主基因＋加-显-上位性多基因遗传模型(即D模型)；主基因遗传力为34.5%~45.7%，多基因遗传力41.6%~56.3%，两者在控制玉米茎秆耐穿刺遗传特性上都具有重要作用。这一研究结果为玉米抗倒伏性状的有效选择提供方法和理论依据。