当期目录

2010年 第36卷 第1期 刊出日期：2010-01-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

四种细胞质六千辛A粳稻不育系育种利用特性的比较研究

朱正斌,张宏根,刘超,李鹏,裔传灯,汤述翥,顾铭洪

作物学报. 2010, (1):  1-8.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00001

摘要 ( 2223 )   PDF (282KB) ( 1686 )  

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对由粳稻品系六千辛转育成的4种细胞质的一套同核异质不育系的不育性、开花习性、异交特性及可恢复性进行了鉴定，结果表明：(1) 包台(BT)型、红莲(HL)型、茶野(CL)型六千辛A花粉以染败为主，WA型六千辛A花粉100%典败；BT型六千辛A平均自交结实率为0.60%，生产应用的安全性较差；HL型、CL型六千辛A无自交结实现象，不育性较BT型六千辛A稳定。(2) 不育系的花粉败育程度影响倒一节间长度，花粉败育越彻底，倒一节间越短，从而使穗伸出度和株高相应缩短；因此，WA型六千辛A表现包颈，而BT型、HL型、CL型六千辛A均无包颈。(3) WA型六千辛A开花不集中，花时明显滞后，花期明显拉长，异交结实率低；HL型、CL型六千辛A的开花习性及异交结实率与BT型六千辛A无显著差异，明显好于WA型六千辛A。(4) BT型六千辛A的可恢复性最好，HL型、CL型六千辛A次之，WA型六千辛A最难恢复；从BT型粳稻恢复系中可以筛选到HL型或CL型粳稻不育系的恢复系。HL型、CL型粳稻不育系较好地协调了育性稳定性、开花习性和可恢复性几方面的矛盾。因此，选育HL型、CL型粳稻不育系及其相应的恢复系，可能是解决目前生产上杂交粳稻BT型不育系育性不够稳定及细胞质单一问题的突破口。

小麦骨干亲本碧蚂4号的基因组特异位点及其在衍生后代中的传递

袁园园,王庆专,崔法,张景涛,杜斌,王洪刚

作物学报. 2010, (1):  9-16.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00009

摘要 ( 2218 )   PDF (414KB) ( 2205 )  

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为探讨小麦骨干亲本碧蚂4号的遗传构成及其特异位点在衍生后代中的传递特点，利用覆盖小麦全基因组的1239个SSR、EST-SSR和STS标记对碧蚂4号子一代衍生品种(系)的4个亲本进行标记筛选，获得33个特异标记可用于76份碧蚂4号衍生材料的分析。在子一代和子二代材料中，除标记Xgwm577外的32个标记均能扩增出碧蚂4号特异带，且分别有8个和10个标记位点的传递频率大于50%；在子三代和子四代材料中能扩增出碧蚂4号特异带的标记分别有29个和20个，传递频率大于50%的标记位点分别有8个和4个；Xgwm261、Xedm80、SWES222和CFE223在4个世代中的传递频率都保持在50%以上；有18个标记位点对衍生品种(系)的遗传贡献率大于25%；推测这些基因组位点及其附近的染色体区域可能是被育种家强烈选择的部分，碧蚂4号含有一些特殊的与重要农艺性状相关的基因组位点/区段，可能是其成为骨干亲本的遗传基础。

水稻(Oryza sativa L.)a-淀粉酶基因的进化及组织表达模式

廖登群,张洪亮,李自超,John BENNETT

作物学报. 2010, (1):  17-27.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00017

摘要 ( 2737 )   PDF (676KB) ( 2729 )  

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α-淀粉酶在植物特别是谷类萌发种子淀粉降解中具有重要作用。水稻α-淀粉酶基因的结构、进化和表达研究已有报道，但是，多集中于OsAmy1和OsAmy3这两个亚族内基因间以及发芽种子中。不同亚族间的基因结构、进化及更多组织和时期的表达特点尚缺乏细致研究。本研究通过TblastN同源性比对及保守结构域分析揭示水稻基因组含有11个α-淀粉酶基因。生物信息学分析、系统进化树构建及半定量RT-PCR分析表明，该家族基因在结构上发生了明显的分化，具有清晰的进化层次，OsAmy5A和OsAmy4A是家族中较原始状态的基因；在表达和功能上也发生了明显分化，进化水平较高的基因发生了明显的时空表达特异性分化。OsAmy1A、OsAmy3A及OsAmy3D和OsAmy3E分别在保证种子植物世代传递、维持种子休眠过程中胚的微弱生命活动及保证种子萌发过程中能量的稳定持续供应上具有重要作用。

四个热带亚热带玉米群体开花期性状对混合选择的直接选择响应

张德贵,李新海,李明顺,谢传晓,郝转芳,白丽,张世煌

作物学报. 2010, (1):  28-35.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00028

摘要 ( 1862 )   PDF (352KB) ( 1805 )  

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通过两年两点试验，对4个热带亚热带群体的原始群体C0和经适应性改良后的各轮次群体(C1~C4)开花期性状的选择响应进行了研究。结果表明，海南点不同轮次多数开花性状差异不显著；在北京点，热带群体POB43和SUWAN-1的抽丝期分别从99.2 d和90.7 d缩短为79.5 d和76.2 d，平均每轮提前4.9 d和3.6 d，散粉期从90.8 d和77.8 d缩短为76.7 d和74.7 d，平均每轮提前3.5 d和0.8 d，抽丝散粉间隔(ASI)分别从8.3 d和12.8 d缩短为2.8 d和3.5 d，平均每轮缩短1.4 d和2.3 d；亚热带群体POB69和POB70的抽丝期分别从78.3 d和81.8 d缩短为69.2 d和69.0 d，平均每轮提前2.3 d和3.2 d，散粉期分别从71.0 d和72.5 d缩短为67.5 d和68.0 d，平均每轮提前0.9 d和1.1 d，抽丝至散粉间隔(ASI)分别从7.3 d和9.3 d缩短为1.7 d和2.7 d，平均每轮缩短为1.4 d和1.7 d。抽丝期和散粉期的选择响应幅度不同，散粉期提前的幅度较小，因而散粉至抽丝间隔(ASI)缩短。开花期性状的选择响应和RD值随改良轮次增加而减少，说明控制双亲授粉的混合选择法有效地改良了供试群体在温带的适应性。

大豆重组自交系群体NJRIKY遗传图谱的加密及其应用效果

周斌,邢邯,陈受宜,盖钧镒

作物学报. 2010, (1):  36-46.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00036

摘要 ( 2302 )   PDF (373KB) ( 1879 )  

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作物基因组研究，包括基因或数量性状位点(QTL)定位、图位克隆以及物理图谱构建等，首先必须建立具有丰富标记信息的高密度遗传连锁图谱。由科丰1号和南农1138-2杂交组合衍生的重组自交系群体NJRIKY已经构建了4张大豆遗传连锁图谱，但由于遗传信息和标记数目不够充分，在基因和QTL作图时仍然存在精确度和准确度问题。为增加NJRIKY图谱密度，本研究在967对SSR引物中获得了401个多态性SSR标记。结合其他分子数据，使用作图软件Mapmaker/exp 3.0b，获得一张含有553个遗传标记，25个连锁群，总长2 071.6 cM，平均图距3.70 cM的新遗传连锁图谱，其中SSR标记316个，RFLP标记197个，EST标记39个，形态标记1个。连锁群上大于20 cM的标记间隔由原来42个减少到2个。原图谱的3个SMV抗性基因定位于D1b连锁群末端的开放区间上且仅与一个RFLP标记连锁，利用加密图谱对Rsc-3、Rsc-7、Rsc-9、Rsc-13、Rsa、Rn1和Rn3等7个SMV抗性基因重定位，全部位于D1b连锁群，与相邻分子标记距离均小于6 cM，其中Rsc-9、Rn1、Rsa的距离小于1 cM，Rsc-13与EST标记GMKF168a共分离。对本群体农艺性状进行QTL重定位，获得8个性状相关的42个主效QTL，其中20个QTL遗传贡献率大于10%，与原图谱比较，新定位的各QTL的标记区间明显缩短，与相邻标记的连锁更加紧密。

玉米籽粒生理成熟后自然脱水速率QTL的初步定位

刘显君,王振华,王霞,李庭锋,张林

作物学报. 2010, (1):  47-52.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00047

摘要 ( 2640 )   PDF (262KB) ( 1755 )  

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以吉846 (脱水快，1.18% d^-1)和掖3189 (脱水慢，0.39% d^-1)为亲本衍生出的232个重组自交系(F₇)为作图群体，构建了具有101个SSR标记位点的玉米遗传连锁图谱，覆盖玉米基因组1 941.7 cM，标记间平均距离为19.22 cM。通过1年2点试验(双城和哈尔滨，2007年)评价了232个重组自交系籽粒生理成熟后的自然脱水速率。采用WinQTL2.5对该性状数量性状位点(QTL)进行了初步定位和遗传效应分析，结果共检测出9个显著影响玉米籽粒生理成熟后自然脱水速率的QTL，分别位于第2、3、4、5和6染色体上，加性增效作用均来源于亲本吉846。其中在第2和6染色体上的2个QTL (qKdr-2-1, qKdr-6-1)在2个环境下均稳定表达，分别位于SSR标记bnlg198-umc1516和phi126-phi077之间，其累积表型贡献率为15.49%。具有较快脱水速率的等位基因均来自吉846。所检测到的QTL将在分子辅助选育具有较快脱水速率的材料中具有较大的应用潜力。

陆地棉种子物理性状QTL定位

刘大军,张建,张轲,王威,张正圣

作物学报. 2010, (1):  53-60.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00053

摘要 ( 2110 )   PDF (396KB) ( 1433 )  

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定位棉花种子性状的基因对揭示棉花种子性状的遗传规律，以及明确棉花种子、产量、纤维品质等性状间的遗传关系具有重要意义。以(渝棉1号×T586) F_2:7重组近交系群体构建的遗传连锁图谱，在鉴定270个家系3个环境种子物理性状的基础上，利用MQM作图方法，共检测到34个种子物理性状QTL，包括9个种子重(qSW)、5个短绒重(qFW)、3个短绒率(qFP)、8个种仁重(qKW)、6个种子壳重(qHW)和3个种仁率(qKP)QTL，它们可解释4.6%~80.1%的性状表型变异。9个QTL在2个或3个环境中被检测到，其中包括第12染色体显性光子位点的短绒重与短绒率QTL，以及另外7个微效应QTL。34个QTL分布于15条染色体，其中A染色体组20个，D染色体组14个。有12个染色体区段分布有2个或2个以上的QTL，而且同一染色体区域同一亲本所具有的不同性状QTL的方向大多数与性状表型相关系数的正负一致。

小麦DH群体穗下节间直径、茎壁厚及茎壁面积的QTL定位

桑云,赵亮,张坤普,田纪春,叶宝兴

作物学报. 2010, (1):  61-67.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00061

摘要 ( 2457 )   PDF (421KB) ( 1801 )  

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由小麦品种花培3号和豫麦57杂交获得168个DH株系，连续两年在山东泰安种植，利用324个SSR标记构建遗传连锁图谱，并基于混合线性模型对控制穗下节间直径、茎壁厚及茎壁面积的QTL遗传效应和环境互作效应进行分析。共检测到10个加性效应位点和6对上位效应位点，其中3个加性位点参与环境互作效应。检测到位于染色体2D、3D和5D(2个)控制穗下节间直径的4个加性QTLs，与控制茎壁厚的3个加性位点相同或相邻，表现出一因多效或紧密连锁效应。两个位于染色体2D和5D控制茎壁厚和茎壁面积QTL有较大遗传贡献率，分别为11.37%和10.98%，适用于分子标记辅助育种和聚合育种。6对上位性效应遗传贡献率较小、无环境互作效应。

抗丝黑穗病、抗败育高粱A₂细胞质雄性不育系A₂Sx3197的选育

程庆军,张福耀,李团银,柳青山,杜志宏,平俊爱,侯爱斌

作物学报. 2010, (1):  68-75.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00068

摘要 ( 2034 )   PDF (208KB) ( 1247 )  

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A₁Tx3197曾经是我国广泛应用的高粱细胞质雄性不育系，20世纪70年代末，由于高粱丝黑穗病病菌生理小种分化，该不育系以及用其配制的杂交种逐渐失去了对高粱丝黑穗病菌的抗性。同时该不育系小花败育日渐严重，制种产量极低，甚至造成绝收。为了改良A₁Tx3197的抗病性及抗败育性，本研究利用A₂保持系在A₁位点含有A₁育性恢复基因MS₁MS₁和在A₁细胞质背景下表现恢复的特点，以不育系A₁Tx3197为轮回亲本，以含有抗丝黑穗病、抗败育基因的BV₄为供体，通过杂交和多代回交，得到含有双抗基因的A₂类型细胞质雄性不育的保持系BSx3197(MS₁ms₁ms₂ms₂)，在该材料自交的同时，用其对A₂细胞质雄性不育系进行细胞核代换，经过多代回交和自交，最终育成了抗丝黑穗病、抗败育的A₂细胞质雄性不育系A₂Sx3197和保持系BSx3197(MS₁MS₁ms₂ms₂)。结果表明，新选育的不育系A₂Sx3197在A₁和A₅细胞质背景下表现恢复，在A₂、A₃、A₄、A₆和9E细胞质背景下表现不育，丝黑穗平均发病率为0~0.8%，败育率为0~8.4%，抗丝黑穗病性、抗败育性明显优于被改良不育系，接近或达到抗原供体BV₄水平；而在抽穗期、株高、穗长、穗宽、千粒重、穗粒重、粒色、壳色、穗形、穗型等主要性状方面与A₁Tx3197差异不显著。

控制双亲混合选择对不同玉米合成群体的改良效应

邹超英，李芦江，杨克诚*，潘光堂，荣廷昭

作物学报. 2010, (1):  76-84.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00076

摘要 ( 2199 )   PDF (296KB) ( 1364 )  

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基于田间试验的统计分析和SSR分子标记的遗传参数评估，分析了3个玉米人工合成群体GP3、GP4和GP5经4轮控制双亲混合选择的改良效应。结果表明，多数性状在不同群体及不同轮回间存在真实的遗传差异，粒深遗传增益以GP4＞GP5＞GP3，穗行遗传增益以GP3＞GP5＞GP4，各个群体C4的粒深、穗行均值都显著或极显著大于C0，直接选择效应显著；株高和穗位高随选择周期增加呈明显增加趋势，且GP4的增幅显著大于GP3和GP5，单株产量及穗粗的遗传增益以GP4大于GP3和GP5，各群体多数产量性状的均值以C4显著大于C0，相关选择效应显著；除株高、穗位高外，其他性状GCA变异群体间差异达显著或极显著水平，GP5多数产量性状的GCA优于GP3和GP4，各群体多数产量性状的GCA效应值随改良进展呈增加趋势，对照优势大于8%的大部分测交组合均为各群体C4所配组合，间接选择效应显著；随改良世代进行，群体部分性状的表型变异系数虽有所减小，但变化幅度不大；基于SSR分子标记估算的群体内遗传相似系数，GP3和GP4改良后代呈略增趋势，GP5变化不大，对于群体基因型数，GP3和GP4随改良代数增加呈略减趋势，GP5呈略增趋势。上述结果说明，适度控制双亲混合选择在有效改良群体的同时，还能较好地保持群体的遗传多样性，但不同基础群体及不同性状间，其改良效应存在一定的差异。

两个棉纤维发育相关基因的克隆与特征分析

王磊,朱一超,蔡彩萍,张天真,郭旺珍

作物学报. 2010, (1):  85-91.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00085

摘要 ( 2075 )   PDF (839KB) ( 1208 )  

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棉纤维发育突变体是克隆棉纤维发育关键基因和阐明其发育分子机理的优异资源。陆地棉李氏超短纤维突变体(Li₁li₁)是显性单基因突变体，表现为显性纯合体(Li₁Li₁)致死，显性杂合时(Li₁li₁)表型为茎秆扭曲、叶片卷曲和纤维短至6 mm，而隐性纯合体(li₁li₁)则表现为株型和纤维发育都正常。本文对开花后10 d的李氏纤维发育正常材料(li₁li₁)和超短纤维突变体(Li₁li₁)胚珠纤维混合体进行mRNA差异显示反转录PCR(DDRT-PCR)分析，获得2条在李氏纤维发育正常材料中上调表达的差异片段。测序及DNA序列的生物信息学分析表明该差异片段分别与编码谷氨酸脱羧酶和质子焦磷酸酶的基因有较高同源性。通过电子拼接，5¢RACE和全长cDNA序列验证，克隆了棉花的谷氨酸脱羧酶(GhGAD)和质子焦磷酸酶(GhVP1)基因全长cDNA, 进一步对其功能和染色体定位进行了初步分析。转录水平分析表明，这两个基因在棉花根、茎、叶和纤维中组成性表达，在棉纤维中优势表达。利用本实验室陆地棉遗传标准系TM-1和海岛棉海7124培育的含140个单株的BC₁作图群体，将GhGAD和 GhVP1分别定位在第12条染色体和第8条染色体。

大豆光合气体交换参数的QTL分析

印志同，宋海娜，孟凡凡，许晓明，喻德跃

作物学报. 2010, (1):  92-100.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00092

摘要 ( 2351 )   PDF (409KB) ( 1792 )  

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光合气体交换参数是用来表示植物光合能力的常用指标。利用来自大豆品种科丰1号和南农1138-2的重组自交系群体NJRIKY(184个家系)及其分子遗传图谱，通过两年盆栽试验定位与光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率有关的QTL。结果表明，4个参数的遗传力中等偏低，在0.48~0.60之间；两两间存在极显著正相关关系，相关系数在0.192~0.686之间；两年共检测到15个QTL，分别位于C1、C2、D2、E、H、I和O连锁群上，LOD值在2.25~6.31之间，贡献率为4.80%~12.30%，；有6个QTL在不同环境下稳定表达，它们分别是控制光合速率的qPnC1.1、控制气孔导度的qSCD2.1和qSCI.1、控制胞间CO₂浓度的qCiI.1和qCiO.1，以及控制蒸腾速率的qTrO.1；检测到4个同时控制两个或两个以上参数的标记区间，它们分别是C1连锁群上控制光合速率和气孔导度的sat_311~sct_191区间，E连锁群上控制光合速率、气孔导度和胞间CO₂浓度的sat_172~satt268区间，I连锁群上控制气孔导度和胞间CO₂浓度的satt726~satt330区间，以及D2连锁群上控制气孔导度和胞间CO₂浓度的sat_296~sat_277区间。

苎麻Actinl基因克隆及其在韧皮部纤维不同发育阶段的表达

马雄风,喻春明,唐守伟,朱爱国,王延周,朱四元,刘建新,熊和平

作物学报. 2010, (1):  101-108.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00101

摘要 ( 2184 )   PDF (731KB) ( 1824 )  

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通过cDNA文库的PCR筛选法获得苎麻内源肌动蛋白基因片段，采用苎麻[Boehmeria nivea (L.) Gaud]中苎1号为材料，结合RACE技术获得了苎麻的Actin1蛋白编码基因(BnACTIN1)的cDNA全长序列(GenBank登录号为DQ665832，2009年8月1日公布), 该基因全长cDNA序列1 782 bp，编码区长1 134 bp，编码377个氨基酸残基。Blastn分析表明，BnACTIN1基因与桑树(Morus alba: DQ785808)、蓖麻子(Ricinus communis: AY360221)、棉花(Gossypium hirsutum: AY305723-305736)等植物的肌动蛋白基因序列有高度的同源性。对推导的氨基酸序列进行分子进化分析表明，该基因与棉花Actin蛋白家族AAP73451.1、AAP73457.1聚为一类，三者之间的亲源关系最近。建立荧光定量PCR体系，用18S rRNA和Histone3内参基因对表达水平均一化，分析BnACTIN1基因在苎麻纤维细胞伸长过程中的表达水平变化。结果表明，在株高97 cm时最高，约为株高11、150和220 cm时表达量的230倍以上，是株高47 cm时期的20倍。本研究揭示的所获得BnACTIN1序列为苎麻的Actin1蛋白编码基因，其最高表达时期开始于纤维快速伸长时期，但稍早于纤维发育的高峰期，推测该基因可能与韧皮部纤维伸长过程中的肌细胞骨架形成有关。

陕麦139抗条锈病基因遗传分析

张宏，任志龙，胡银岗，王长有，吉万全

作物学报. 2010, (1):  109-114.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00109

摘要 ( 2597 )   PDF (377KB) ( 1717 )  

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利用常规遗传和单缺体遗传分析方法，研究了小麦抗条锈病新种质陕麦139中抗病基因的遗传方式。结果表明，陕麦139×辉县红和陕麦139×阿勃两组合F₁植株对条中32表现近免疫。F₂群体对条中32抗性调查表明, 陕麦139×阿勃组合和陕麦139×辉县红组合的抗感比例分别为203∶16和210∶13，经卡方检验, 抗感分离比符合15∶1 (χ²值分别为0.26和0.02, χ²_0.05,1 = 3.84), 说明陕麦139所含抗性基因对条中32的抗性受2对独立遗传显性位点控制。21个单缺体组合的F₂群体苗期室内接种条中32的抗性分离调查结果表明，阿勃1BN´陕麦139组合抗感分离比例为75∶0 (χ²=4.65，χ²_0.05,1 = 3.84)，阿勃2DN´陕麦139组合抗感分离比例为132∶2 (χ²=4.40，χ²_0.05,1 = 3.84)，远远偏离15∶1，其余19个组合的抗感分离比例经卡方测验均符合15∶1。表明该抗条锈病基因位于1B和2D染色体，暂被分别命名为YrSM139-1B和YrSM139-2D。利用284对SSR引物检测F₂群体的抗感池和单株，发现YrSM139-1B与SSR标记Xgwm273紧密连锁，即该标记可作为YrSM139-1B抗条锈病基因的标记。利用Xgwm273对陕麦139的亲本分析表明, YrSM139-1B抗条锈病基因来自野生二粒小麦AS846。

粳稻米碱消值的数量性状基因座检测

黎毛毛，徐磊，任军芳，曹桂兰，余丽琴，贺浩华，韩龙植，高熙宗

作物学报. 2010, (1):  115-120.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00115

摘要 ( 2433 )   PDF (258KB) ( 1369 )  

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利用碱消值差异显著的大粒粳稻DL115与小粒粳稻XL005杂交获得的200个单株F₂群体为作图群体, 采用复合区间作图方法, 利用SSR标记进行了粳稻碱消值数量性状基因座的检测。结果表明, 在F₂群体中碱消值呈正态连续分布, 表现为由多基因控制的数量性状。共检测到与碱消值相关的QTL 3个, qADV3、qADV5和qADV11, 分别位于第3、第5和第11染色体的RM14870~RM1284、RM3838~RM3351和RM1812~RM332区间, 对表型变异的解释率分别为6.5%、10.3%和8.1%。qADV5的增效等位基因来自碱消值较小的亲本XL005, qADV3和qADV11的增效等位基因来自碱消值较大的亲本DL115; 基因作用方式表现为显性或超显性。

耕作栽培·生理生化

水稻稳定高垩白率突变体的获得与理化特性分析

金田蕴，李辉，郭涛，刘晓璐，苏宁，万建民

作物学报. 2010, (1):  121-132.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00121

摘要 ( 2614 )   PDF (834KB) ( 1961 )  

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稻米品质的形成是遗传因素和环境因素相互作用的结果，而环境因素对稻米品质的影响也是通过水稻的生理过程起作用的。本实验经过多年多点种植，从日本晴的T-DNA插入突变体库中筛选出6份稳定高垩白率的突变体材料。蔗糖合酶、ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉合酶、淀粉分支酶、淀粉去分支酶等酶活性的变化，均可能影响淀粉的合成及淀粉体的精细结构，导致稻米垩白的产生和品质的下降。从生理生化角度即从籽粒灌浆过程及淀粉合成途径中关键酶活性的变化及与成熟籽粒品质相关的重要指标解释了垩白形成的机理。

江苏省粳稻品种近60年演进过程中产量与形态生理特征的变化

张耗，谈桂露，薛亚光，刘立军，杨建昌

作物学报. 2010, (1):  133-140.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00133

摘要 ( 2186 )   PDF (360KB) ( 1347 )  

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以江苏省近60年来各阶段具有代表性的12个粳稻品种(含超级稻)为材料，依据种植推广年代结合株型和基因型将其分为20世纪50年代、60年代、70年代、80年代、90年代和2000年以后6个类型，研究了品种演进过程中产量和形态生理的变化特征。结果表明，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，而这又主要由于每穗粒数的显著增多。自早期的50年代品种，结实率逐步提高，但90年代品种和2000年以后的超级稻品种，结实率有下降的趋势，穗数和千粒重无明显变化。随着品种演进，生物产量和收获指数同步提高，以抽穗后增加的量尤为明显，主要生育期根干重、根冠比、根系氧化力和叶片光合速率显著增加，但现代超级稻品种的根系活力和叶片光合速率在结实期下降较快。品种改良提高了抽穗期总叶面积、有效叶面积、高效叶面积和粒叶比，还增加了穗长、着粒密度、一次和二次枝梗数目。由20世纪50年代到90年代品种，植株高度降低，而2000年以后的超级稻品种显著上升，升至120 cm左右。抽穗期顶三叶叶片角度则随品种更替显著降低。上述结果说明随品种演进，粳稻的农艺、生理性状和产量均有明显改良，但超级稻较低的结实率限制了其产量潜力的发挥。

云南烤烟多酚含量空间变异分析

武德传，周冀衡，樊在斗，李文璧，张一扬，杨程，徐发华，朱 凯，段凤云，王德勋

作物学报. 2010, (1):  141-146.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00141

摘要 ( 1964 )   PDF (384KB) ( 2056 )  

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利用GPS定位,在云南省主要烟区选取705个样点，2007年和2008年分别采集C3F等级烤烟样品，将各取样点两年的烤烟样品多酚含量平均值作为原始统计数据。对多酚含量的原始数据、对数转化和Box-Cox转化后的数据进行正态分布性检验。采用地统计学进行烤烟多酚含量的空间趋势和空间变异分析。结果表明，云南烤烟多酚含量经对数转化后服从正态分布。在进行普通Kriging插值时，趋势效应参数宜选择0阶, 理论模型宜选择高斯模型(gaussian model)。云南烤烟多酚含量具有中等的空间相关性(C₀/C₀+C=35.71%)，没有空间趋势效应(0阶)。大部分烟区烤烟多酚含量在3.50%~4.00%之间(为背景值)；多酚含量大于4.00%的板块主要分布在滇西、滇中和滇东，大于4.50%的板块零星分布于4.00%~4.50%的板块中间，且多数板块多酚含量由中心向四周呈梯度状由高到低分布；多酚含量在5.50%~6.73%的板块位于南涧县、永平县北部、龙陵县西北部和武定县西部，且位于南涧县的板块面积最大。

转PvP5CS1基因拟南芥植株对干旱和盐胁迫的反应

陈吉宝，赵丽英，毛新国，王述民，景蕊莲

作物学报. 2010, (1):  147-153.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00147

摘要 ( 2295 )   PDF (724KB) ( 3188 )  

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为探索普通菜豆脯氨酸合成酶基因P5CS1在植物渗透胁迫中的作用，本研究应用农杆菌介导法，将PvP5CS1基因转入拟南芥，获得6株阳性转基因株系；通过检测转基因植株与野生型植株在干旱和盐胁迫下种子发芽率，幼苗脯氨酸含量、株系电导率、相对根长和成株死亡率，分析了PvP5CS1基因的表达对改善拟南芥抗渗透胁迫的效应。结果表明，在150 mmol L^-1 NaCl和150 mmol L^-1甘露醇渗透胁迫下，转基因植株平均相对发芽率分别是野生型的1.6倍和1.62倍；150、250 mmol L^-1甘露醇和150 mmol L^-1 NaCl处理下，转基因拟南芥植株平均脯氨酸含量分别是野生型的2.68、1.30和1.30倍；平均相对电导率分别是野生型植株的85%、77%和85%；平均相对根长分别是野生型植株的1.2、1.3和1.2倍；300 mmol L^-1 NaCl处理下，转基因植株的平均死亡率为42%，显著低于野生型(90%)(P<0.05)；干旱胁迫下，转基因植株的平均死亡率为56%，显著低于野生型(70%)(P<0.05)，说明PvP5CS1基因在拟南芥中的表达明显改善了转基因植株的抗旱性和耐盐性。

在铀尾渣污染土中壤添加磷对植物生长及积累重金属的影响

向言词，官春云，黄璜，严明理，彭秀花

作物学报. 2010, (1):  154-162.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00154

摘要 ( 2037 )   PDF (325KB) ( 1688 )  

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在重金属污染土壤中添加化学稳定剂，可降低重金属的生物有效性，阻控重金属进入食物链。设计盆栽试验，在铀尾渣污染土壤中添加不同浓度的磷肥(0、30、60、120、240和480 mg kg^-1)，调查磷对芥菜型油菜(Brassica juncea)和甘蓝型油菜(B. napus)的生长及植株积累重金属铀、镉、锌和铅含量的状况，分析添加磷肥前后植株内磷含量和土壤重金属DTPA提取态含量的变化。结果表明，添加磷肥前，铀尾渣污染土壤总氮、总磷、总钾和有机质的含量低，铀、镉、锌和铅的含量高，对两种油菜的生长有抑制作用；添加磷肥后，两种油菜体内磷含量增加，污染土壤中的铀、镉、锌和铅的DTPA提取态含量显著降低，其降幅分别为17.1%~70.5%、24.0%~57.6%、8.9%~32.4%和8.6%~55.8%；大幅度降低两种油菜体内的铀、镉、锌和铅含量，其含量与土壤中这些重金属DTPA提取态含量显著正相关；显著增加两种油菜的干重、株高、根长和叶绿素含量，显著降低其体内的SOD活性和MDA含量。因此在铀尾渣污染土壤中添加磷可有效减少重金属在油菜体内积累，降低重金属沿食物链传递的风险。

固定道结合垄面覆盖种植模式对春小麦冠层结构特性的影响

杨荣，黄高宝

作物学报. 2010, (1):  163-169.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00163

摘要 ( 1669 )   PDF (350KB) ( 1286 )  

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为了进一步丰富固定道耕作技术理论体系，2005年在河西走廊中部小麦种植区通过结合垄面覆盖试验，探讨了固定道耕作技术对春小麦株高、叶分布、叶面积指数、群体内光分布和光合速率等冠层结构特性的影响。结果表明，固定道结合垄面覆膜(CTP)、固定道结合垄面秸秆覆盖(CTS)、固定道无覆盖(CT)处理的小麦株高分别比平作(对照, LT)低2.09、3.27和5.65 cm。CTS和CTP处理的旗叶与倒3叶间距、旗叶与倒2叶间距以及倒2叶与倒3叶间距的比值接近3:2:1，有利于光能在群体各个层次均匀分布。叶面积指数在6月25日后呈LT>CTP>CTS>CT的变化规律，3个固定道处理的叶面积指数都小于LT处理，而垄面覆盖可以减弱这种影响。LT处理入射光线的97.2%被小麦群体截获，其中77.3%在旗叶层被截获，旗叶光合速率较低，光能利用率不高；CTP和CTS处理的群体内光分布较均匀，漏射损失的光线分别占入射光线的8.0%和11.2%；CT处理生长中期旗叶光合速率较高，但入射光线的透射损失率较高，占入射光线的23.7%，而且整个生育期叶面积指数偏低。总之，CTP和CTS处理构建的“松塔型”结构有利于光能有效利用，增加作物产量；而LT和CT处理则分别由于群体过于密闭遮蔽和稀疏导致光能反射和透射损失严重而降低了作物生产力。

研究简报

渍水时间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. 2010, (1):  170-176.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00170

摘要 ( 2058 )   PDF (280KB) ( 1804 )  

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长江流域油菜生产期间雨水偏多，加上主要采用水稻油菜轮作模式，地下水位高、土壤粘重，常发生渍害。为了研究油菜各生育期渍水对其生长及产量形成的影响，设计盆栽试验，在油菜4个生育期分别进行3个不同渍水时间处理后，然后恢复正常水分管理。其中，苗期、蕾薹期分别进行10、20和30 d渍水处理，花期、角果期分别进行10、15和20 d渍水处理，各处理4次重复，比较2个耐渍性不同的油菜品系在各生育期的生长状况及产量。结果表明: (1) 渍水影响油菜各生育期根系发育、地上部生长及最终产量的形成，并存在品种间差异；(2) 苗期渍水导致叶片叶绿素(Chl)含量下降、丙二醛(MDA)及脯氨酸(Pro)含量增加，其变化过程在指标间存在差异；(3) 以产量为指标，渍水的敏感性依次为蕾薹期、花期＞苗期、角果发育成熟期；(4) 研究不同渍水处理对产量的影响可为持续降雨对大面积油菜生产影响的估算提供依据。

甘蔗SSR和AFLP分子遗传连锁图谱构建

刘新龙，毛钧，陆鑫，马丽，Karen Sarah AITKEN，Phillip Andrew JACKSON，蔡青，范源洪

作物学报. 2010, (1):  177-183.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00177

摘要 ( 2542 )   PDF (508KB) ( 2001 )  

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采用甘蔗商业品种Co419与野生种割手密Y75/1/2杂交，获得269个单株，组成F₁群体，用F₁02/356与商业品种ROC25回交获得266个单株，组成BC₁群体。利用筛选的多态性条带丰富的36对SSR引物和12对AFLP引物，对两个群体进行PCR扩增和分子遗传连锁分析，构建甘蔗分子遗传连锁图谱。用F₁群体获得630个分离标记，经c²检测，298个标记为单双剂量标记，占总标记数的47%；用BC₁群体获得571个分离标记，有264个标记为单双剂量标记，占总标记数的46%；4个亲本获得单双剂量标记的数量依次为Co419>02/356>Y75/1/2>ROC25。在LOD≥5.0，相邻标记遗传距离≤40 cM的条件下，F₁群体有134个单双剂量标记被纳入55个连锁群，其中39个连锁群归属8个同源组，16个未列入，总遗传距离为1 458.3 cM，标记间平均图距为10.9 cM；BC₁群体有133个单双剂量标记被纳入47个连锁群，其中34个连锁群归属于8个同源组，13个连锁群未列入，总遗传距离为1 059.6 cM，标记间平均图距为8.0 cM。从4个亲本单双剂量标记进入的连锁群数来看，Co419最多，归入34个连锁群，其次为Y75/1/2，归入20个连锁群，第3为02/356和ROC25，归入19个连锁群。研究结果表明, 从单双剂量标记比例、形成连锁群数量、总遗传距离来看，F₁群体构图质量要优于BC₁群体。

水稻“斑马叶”突变体b411叶绿体超微结构的观察

邱义兰，李红，彭克勤，刘珠丽，陈松，刘如石，梁满中，陈良碧

作物学报. 2010, (1):  184-190.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00184

摘要 ( 2413 )   PDF (2159KB) ( 2076 )  

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采用透射电镜技术，对水稻突变体B411“斑马叶”出现过程中叶片的叶绿体超微结构进行了研究。结果表明，在叶片包于叶鞘内的心叶期，叶片绿区叶绿体呈纺锤形，类囊体片层纵向整齐排列；黄区叶绿体呈不规则椭圆形，类囊体片层排列不规则。在叶片抽出叶鞘1 d的嫩叶期，叶片绿区叶绿体类囊体片层增多并垛叠形成基粒结构，它们沿长轴整齐排列；黄区叶绿体类囊体膜断裂，片断化。在成熟期，叶片绿区叶绿体类囊体片层变得丰富和形成许多基粒结构；叶片黄区叶绿体内部结构严重解体，整个叶绿体呈高电子密度的囊泡状结构。在复绿期，叶片黄区逐渐变成绿色，叶绿体结构恢复正常，类囊体膜系统重建，且有序地沿叶绿体长轴方向排列，在基质中形成淀粉粒，表明其光合能力恢复。