当期目录

2010年 第36卷 第3期 刊出日期：2010-03-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

外源抗草膦EPSPs基因在大豆基因组中的整合与定位

王晓波,蒋凌雪,魏利,刘林,陆伟,李文欣,王俊,陶波,常汝镇,邱丽娟

作物学报. 2010, (3):  365-375.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00365

摘要 ( 2662 )   PDF (893KB) ( 1761 )  

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通过基因特异引物扩增和免疫层析试纸法分别对EPSPs基因和其编码的蛋白进行检测。结果表明，EPSPs基因不仅已整合到大豆基因组中，而且EPSPs蛋白可以正常表达。利用染色体步移方法获得了转基因大豆插入位点的侧翼序列，序列比对表明35S上游的大豆DNA序列起始于Gm02:7912740，NOS下游的大豆DNA序列起始于Gm02:7777705。外源基因不是以点插入方式整合，而是导致大豆基因组约135 kb片段的移位和重排。基因组序列重排导致一个编码HEC1和HEAT repeat功能域的基因(Glyma02g09790)结构受到影响，该基因在ABA和PEG处理时下调表达。本研究发现外源基因的插入导致插入位点附近DNA序列发生重排，并鉴定出一个编码HEC1和HEAT repeat功能域的基因可能会在ABA信号通路中参与干旱胁迫应答。本研究通过对抗除草剂EPSPs基因在大豆基因组中的插入位点分析，明确了外源EPSPs基因在大豆基因组中的整合、定位及其侧翼序列，为转基因大豆安全评价提供了依据。

粳稻叶绿素含量QTL与其合成降解相关基因的比较分析

姜树坤，张喜娟，徐正进，陈温福

作物学报. 2010, (3):  376-384.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00376

摘要 ( 2578 )   PDF (1405KB) ( 2203 )  

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为剖析水稻叶绿素不同时期的表达规律及后期持绿的遗传机制，以沈农265和丽江新团黑谷的粳-粳交重组自交系为材料，对水稻分蘖期、抽穗期和成熟期的叶绿素含量以及生育后期的持绿能力进行QTL定位分析。检测到5个控制分蘖期叶绿素含量的QTL、7个控制水稻抽穗期叶绿素含量的QTL和10个控制成熟期叶绿素含量的QTL，分布在除第5染色体以外的11条染色体上。比较它们与编码叶绿素合成及降解过程中的重要酶的基因发现，虽然生育前期检测到的QTL较少，但对应的叶绿素合成降解相关基因却较多。随生育期的推移，检测到的QTL数目增多，但对应的叶绿素合成降解相关基因却减少。暗示生育前期大多数叶绿素合成(降解)相关基因表达的水平差异不大，后期控制叶绿素合成降解的个别关键基因表达水平增加。并以此为基础提出了叶片生育后期持绿的两种可能遗传基础。

黄淮冬麦区小麦冬、春性改良及分子标记辅助选择技术初探

张晶，吴锁伟，刘秉华，宋梅芳，周朋，郭春燕，詹克慧，王山荭，杨丽，董冬，于立强，李辉利，周阳，杨建平

作物学报. 2010, (3):  385-390.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00385

摘要 ( 2639 )   PDF (349KB) ( 1755 )  

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通过对小麦品种石麦12春化特性的遗传和分子标记研究，探索黄淮冬麦区小麦冬、春性改良途径和分子标记辅助选择技术。石麦12与冬性品种石家庄8号杂交后代F_2:3株系中的春性株系、冬春性分离株系、冬性株系的分离比例符合1∶2∶1，表明石麦12具有一个显性春化基因，经已知春化基因的基因特异性标记鉴定为Vrn-D1。利用Vrn-D1的基因特异性标记对上述F_2:3株系进行冬、春性鉴定的结果与表型鉴定结果一致，说明该分子标记可用于小麦冬、春性改良中对Vrn-D1的辅助选择。在高海拔、长日照地区夏播是小麦冬、春性表型鉴定的一个快速、简便途径。

云南茶树资源遗传多样性与亲缘关系的ISSR分析

刘本英，李友勇，唐一春，王丽鸳，成浩，王平盛

作物学报. 2010, (3):  391-400.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00391

摘要 ( 2716 )   PDF (489KB) ( 2051 )  

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以8个种群134份云南茶树资源为材料，应用ISSR标记方法，进行了遗传多样性与亲缘关系分析。结果表明，18个多态性ISSR引物对全部试验材料进行PCR扩增，共获得475条稳定的谱带，其中多态性谱带470条(占98.9%)，遗传多样性丰富；应用Nei-Li相似系数法估算了134个材料间的相似系数为0.445~0.819，平均为0.512，说明茶树资源间的遗传基础较宽；对134份茶树资源的分子系统聚类分析(UPGMA)将资源分为3大组，聚类结果与地理距离没有明显的相关性；主成分分析(PCA)表明主成分分析的结果与系统聚类基本一致，但是主成分分析更加直观清晰地显示各个材料间的亲缘关系；大厂茶等8个种群间的遗传相似系数于0.850~0.987间，平均为0.92，表明不同种群间的遗传差异较小。

利用cDNA-AFLP技术分析小麦成株抗条锈性差异基因表达特征

张岗，董艳玲，夏宁，张毅，王晓杰，屈志鹏，李依民，黄丽丽，康振生

作物学报. 2010, (3):  401-409.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00401

摘要 ( 2733 )   PDF (416KB) ( 2089 )  

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采用cDNA-AFLP技术，对成株抗条锈小麦品种兴资9104在成株期受条锈菌生理小种CY32侵染后5 d内9个时间点的基因表达谱进行了分析。共筛选64对引物，产生32 320个转录本(TDF)；用37对引物检测到2 201个(6.81%)差异TDF，其中926个TDF诱导表达，1 275个下调表达。经大规模克隆、测序分析，最终获得330个差异TDF，聚类分析得到259个EST (unigenes)，命名为aTaPST1至aTaPST259 (GenBank注册号：FL645754~FL646011和FL646262)。经BLASTX比对和功能分类分析，其中96条EST(37.07%)未找到同源性匹配，68条(26.25%)与未知功能蛋白同源性较高；其余95条ESTs主要涉及能量(11.20%)、基础代谢(4.63%)、转录调控(3.86%)、抗病与防御(3.86%)、蛋白质运输和储存(3.09%)、蛋白质合成和细胞生长(各2.32%)、以及信号转导(1.54%)等。选取抗病与防御、转录调控及信号转导类等相关的6个差异基因，qRT-PCR分析结果显示其表达模式符合cDNA-AFLP表达谱。小麦成株抗条锈性分子机制涉及植物多方面生理生化反应，包括抗病与防御、转录调控、蛋白质代谢、信号转导、以及非生物胁迫等多种途径相关基因的协同控制。

源于大豆EST的花生属（Arachis）同源SSR标记的开发及利用

洪彦彬,陈小平,刘海燕,周桂元,李少雄,温世杰,梁炫强

作物学报. 2010, (3):  410-421.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00410

摘要 ( 2730 )   PDF (624KB) ( 2300 )  

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通过拼接394 370条大豆EST共获得82 614条Uni-EST，其中2 082条包含2 191个SSR位点，平均每22.96 kb EST出现1个SSR。二核苷酸重复在大豆EST-SSR中占比例最大(63.5%)，其次是三核苷酸重复(30.9%)；AG/CT在SSR基序(motif)中出现频率最高(35.8%)，AT/AT (25.4%)次之。2082条SSR-EST共设计引物685对，其中582对在4个大豆品种中得到有效扩增，98对检测出多态性。582对可扩增引物在花生属中的可转移性分析表明，大豆EST-SSR在花生属9大区组间的可转移性有所差异(12.4%~15.7%)，匍匐区组最高，大根区组最低，平均为14.2%。79对可转移性同源标记在花生区组中的多态性分析表明，供试SSR有69个在10野生种间检测出多态性，仅5个在22个栽培品种中具多态性。对引物ES-105在大豆和花生区组中的扩增产物测序结果显示，两个大豆品种间仅SSR位点存在3个AT重复差异，其余序列均一致，而大豆与花生区组间的扩增产物在序列上存在较大差异，花生区组除缺失SSR位点外，侧翼序列也存在频密的插入/缺失和置换。研究结果表明，通过大豆EST开发花生属同源SSR标记具可行性。作为有功能的分子标记，大豆EST-SSR在花生区组内多态性丰富，可直接用于大豆-花生比较基因组研究。

水稻抗白叶枯病基因Xa14的遗传定位

鲍思元，谭明谱，林兴华

作物学报. 2010, (3):  422-427.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00422

摘要 ( 3021 )   PDF (257KB) ( 2103 )  

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Xa14是一个高抗菲律宾白叶枯病生理小种5的显性基因，Taura等将它定位在水稻第4染色体长臂末端。本研究利用中国国家基因中心的水稻第4染色体测序结果，用SSR标记对Xa14进行遗传定位，为进一步用图位克隆法克隆该基因奠定基础。利用775株IRBB14/IR24 F₂中的145株高感群体，将基因Xa14限定在SSR标记HZR970-8和HZR988-1之间的区间，与两个分子标记的距离各为0.34 cM，并找到了在该群体中与基因共分离的HZR645-4、HZR669-2、HZR669-5和HZR669-7四个SSR标记。利用763株IRBB14/珍珠矮F₂中158株高感群体，将基因Xa14限定在分子标记HZR648-5与RM280之间的区段，找到了一个与基因紧密连锁的SSR标记HZR648-5，与基因的距离为1.90 cM。将两个F₂群体的定位结果进行整合，表明Xa14位于分子标记HZR970-8和HZR988-1之间的3个BAC克隆上，并与这两个标记紧密连锁。

利用核心种质发挥及评价花生抗黄曲霉资源

姜慧芳,任小平,王圣玉,张晓杰,黄家权,廖伯寿,Corley C HOLBROOKA,Hari D UPADHYAYA

作物学报. 2010, (3):  428-434.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00428

摘要 ( 2561 )   PDF (212KB) ( 1419 )  

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黄曲霉菌极大地限制全世界的花生生产和产业发展，且生产上抗性品种较少，我国花生育种和生产中的抗性资源缺乏，迫切需要发掘抗黄曲霉菌种质。本研究以中国花生核心种质561份和ICRISAT微核心种质155份，鉴定了黄曲霉侵染和产毒抗性，发掘出抗黄曲霉侵染和产毒种质各8份，包括具优良农艺性状的抗黄曲霉产毒种质51002-6。鉴定结果表明，ICRISAT花生微核心种质中抗黄曲霉侵染和产毒种质的频率高于中国花生核心种质；普通型花生资源中抗黄曲霉侵染种质的频率较高，龙生型资源中抗黄曲霉产毒种质的频率较高。根据SSR分析，鉴定出与生产上推广应用的优良品种中花5号、中花6号、中花12和远杂9102遗传距离较远的抗黄曲霉产毒种质ICG12625和抗侵染种质ICG4750，拓宽了我国花生品种改良的遗传基础。根据抗病基因产物的NBS类型保守域设计简并引物对抗黄曲霉种质的DNA进行PCR扩增、克隆、测序和分析，获得了1条RGA片段。

六个甘蓝型油菜油酸脱氢酶（FAD2）假基因的克隆和分析

肖钢，张振乾，邬贤梦，谭太龙，官春云

作物学报. 2010, (3):  435-441.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00435

摘要 ( 2676 )   PDF (1235KB) ( 1939 )  

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以甘蓝型油菜湘油15为材料，采用PCR方法克隆并分析了56个FAD2基因克隆和47个FAD2基因cDNA克隆，从中发现6个新的FAD2基因拷贝。它们与公布的甘蓝型油菜FAD2基因(AY577313)具有87%以上的同源性，没有内含子，在开放阅读框中存在1~12个终止密码子，其中有2个拷贝具有转录功能。将这6个FAD2基因拷贝在酿酒酵母中进行体内表达实验，通过气相色谱检测脂肪酸组成证明其不具备油酸脱氢酶功能，与对照相比，也没有改变酵母体内脂肪酸组成。由此推测这6个FAD2基因拷贝为假基因。

利用“永久F₂”群体进行小麦幼苗根系性状QTL分析

李卓坤，彭涛，张卫东，谢全刚，田纪春

作物学报. 2010, (3):  442-448.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00442

摘要 ( 2639 )   PDF (411KB) ( 2036 )  

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为了研究小麦苗期根系性状的遗传，以小麦品种花培3号和豫麦57的杂交DH群体组配了一套含168个杂交组合的“永久F₂”群体。利用WinRHIZO根系分析系统测定四叶一心期小麦水培幼苗根系总长度、直径、表面积、体积、根尖数、最大根长、茎叶干重、根干重及根茎干重比9个性状。采用复合区间作图法分析幼苗根系8个性状的QTL，定位了7个加性效应QTL和12对上位性互作QTL，包括加性效应、显性效应，加加互作、加显互作和显显互作，分布在1A、1D、2A、2B、2D、3A、3B、5D、6D和7D染色体上，单个QTL可解释0.01%~11.91%的遗传变异。在染色体2D上XWMC41至XBARC349.2区间检测到同时控制总根长和根干重的一个QTL。上位性对苗期根系生长发育有重要作用。试验结果表明，苗期根系性状的遗传机制较复杂, 因此在育种中要综合考虑根系各性状之间的关系，保证根系协调统一、发达健壮。

耕作栽培·生理生化

小麦幼苗从低光到强光适应过程中光合和抗氧化酶变化

李宏伟，李滨，郑琪，李振声

作物学报. 2010, (3):  449-456.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00449

摘要 ( 2574 )   PDF (322KB) ( 1542 )  

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为了研究小麦对强光的响应过程，以小偃54幼苗为试材，检测了强光处理0、1、3、8、24和48 h的光合速率、叶绿素含量、最大光化学效率、抗氧化酶活性及色素结合蛋白基因的表达变化。结果表明，当小麦从低光转入强光后，净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)变化呈单峰曲线，均在强光8 h达到最大值，而在强光48 h下降至强光处理前的水平；叶绿素b含量降低，叶绿素a/b升高；PSII最大光化学效率降低，热耗散增强；抗氧化酶如SOD、CAT、APX和GR活力诱导增强，均在强光处理48 h达最大值。强光处理8 h后LHCII亚基基因表达受到明显抑制，强光处理48 h降至最低，早期光诱导蛋白基因在强光处理3 h诱导表达，而在强光处理8 h后表达量降低，叶黄素循环的关键酶VDE和ZEP基因的表达也在强光处理48 h降至最低。

测墒补灌对冬小麦干物质积累与分配及水分利用效率的影响

韩占江，于振文，王东，张永丽

作物学报. 2010, (3):  457-465.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00457

摘要 ( 2976 )   PDF (348KB) ( 2007 )  

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于2007—2008和2008—2009小麦生长季, 以高产中筋冬小麦品种济麦22为材料, 在山东兖州小孟镇史王村(35.41°N, 116.41°E)采用大田试验, 研究了4种灌水处理对冬小麦干物质积累与分配及水分利用效率的影响。结果表明, 不灌水的W0处理(土壤相对含水量为播种期80% + 拔节期65% + 开花期65%)成熟期干物质积累量最低, W1处理(土壤相对含水量为播种期80% + 拔节期70% + 开花期70%)成熟期干物质积累量最高, 籽粒干物质分配量显著高于W2处理(土壤相对含水量为播种期80% + 拔节期80% + 开花期80%)和W3处理(土壤相对含水量为播种期90% + 拔节期80% + 开花期80%)；开花前贮藏在营养器官中的干物质开花后向籽粒的再分配量和再分配率均为W0>W3>W2>W1, 开花后干物质积累量对籽粒的贡献率为W1>W2>W3>W0；W1处理在灌浆末期保持较高灌浆速率和净光合速率, 提高了开花后干物质的积累量和向籽粒的分配比例, 有利于增加粒重；W0处理水分利用效率较高, 但产量最低；灌水处理的籽粒产量、灌溉水利用效率、降水利用效率和灌溉效益两生长季均随测墒补灌量的增加而显著降低。综合两年结果, W1是本试验条件下高产节水的最佳灌溉处理, 其播种期、拔节期和开花期设计0~140 cm土层土壤平均相对含水量分别为80%、70%和70%, 在两个小麦生长季中, 通过测墒, 分别补充灌水43.8 mm和13.8 mm, 灌溉水和降水的利用效率最高, 并获得了最高籽粒产量, 分别为8837.8 kg hm^-2和9040.9 kg hm^-2。

中粳稻不同栽培模式对产量及其生理特性的影响

薛亚光，陈婷婷，杨成，王志琴，刘立军，杨建昌

作物学报. 2010, (3):  466-476.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00466

摘要 ( 2441 )   PDF (451KB) ( 1649 )  

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旨在探讨水稻高产与氮肥高效利用的栽培技术。以中粳稻品种，设置当地高产栽培(对照)、超高产栽培和高产高效栽培等处理，比较分析在不同栽培技术体系下产量形成特点及其生理原因。与对照相比，高产高效栽培增加了根和地上部植株干重、提高了根系细胞分裂素含量、根系氧化力、粒叶比、灌浆中后期叶片光合速率、抽穗期茎鞘中非结构性碳水化合物累积量、物质运转率和收获指数；产量增加了31%，氮肥农学利用率(单位施氮量增加的产量)增加了57%。说明通过栽培技术的集成优化，可以促进植株生长，进而获得高产和氮肥高效利用的效果。

小麦/玉米/大豆三熟套作体系中小麦根系分泌特性及氮素吸收研究

雍太文，陈小容，杨文钰*，向达兵，樊高琼

作物学报. 2010, (3):  477-485.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00477

摘要 ( 2826 )   PDF (306KB) ( 1839 )  

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为探讨小麦/玉米/大豆多熟套作体系下小麦根系分泌物的分泌特性及其对根系生长环境和植株氮素吸收的影响，2006—2008年连续两个生长季采用田间定位试验，研究了小麦-大豆、小麦-甘薯、小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯4种种植模式下小麦根系分泌物的数量与种类、小麦根系生长、土壤水分、土壤氮含量及植株吸氮量的变化特性。结果表明，与小麦-大豆和小麦-甘薯两种净作模式及小麦/玉米/甘薯套作模式相比，小麦/玉米/大豆套作降低了开花期和成熟期小麦生长区的土壤湿度、pH值及NO₃^--N和NH₄⁺-N的含量，提高了小麦植株地上部总吸氮量、根系活力、根干重及土壤总氮含量，并且，开花期小麦根系分泌有机酸总量和可溶性糖含量增加，表现为套作>净作，大豆茬口>甘薯茬口，边行>中行，其中以小麦边行处理的分泌量最高。拔节期根系分泌的有机酸，净作处理以乙酸含量较高，占总量的47.8%~51.6%，套作处理以柠檬酸含量较高，占总量的31.7%~55.1%；开花期根系分泌的有机酸，净作和套作处理均以乙酸含量较高，占总量的33.3%~78.3%。小麦/玉米/大豆套作对小麦根系分泌有机酸和可溶性糖有促进作用，从而改善了根系生长环境，提高了小麦对氮素的吸收。

水旱条件下小麦不同抗旱性品种籽粒蛋白质积累的差异及施氮量的调控效应

孙敏,郭平毅,高志强,王鹏,时静,苗果园

作物学报. 2010, (3):  486-495.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00486

摘要 ( 2490 )   PDF (389KB) ( 1351 )  

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在水、旱两栽培条件下比较了农大189 (不抗旱品种)和晋麦47 (抗旱品种)的籽粒蛋白质积累及施氮的调控效应。与灌溉条件相比，旱地栽培提高了籽粒清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、总蛋白含量及谷/醇比，降低了球蛋白含量。旱作对农大189的籽粒蛋白质组分含量有显著影响，而对晋麦47籽粒球蛋白、醇溶蛋白、总蛋白、谷/醇比的影响不显著。旱作降低了籽粒谷氨酰胺合成酶(GS)、籽粒谷氨酸合酶(GOGAT)、籽粒谷丙转氨酶(GPT)、旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)、旗叶谷氨酸合酶(GOGAT)活性，且影响了籽粒GPT活性的变化趋势。旱作对蛋白质合成有关酶活性的影响表现为农大189大于晋麦47。随着施氮量的增加，籽粒蛋白质及其组分含量表现为增加趋势，且施氮的调控效应对晋麦47大于对农大189。不同栽培条件下各处理的籽粒GS、籽粒GOGAT、籽粒GPT、旗叶GOGAT活性与籽粒蛋白质产量呈显著正相关，而与籽粒蛋白质含量无显著相关。两品种旗叶GS活性与蛋白质产量的相关性不同。总之，抗旱品种的籽粒蛋白质积累受水分条件影响小于不抗旱品种，表现一定的抗旱能力；施用氮肥可提高籽粒蛋白质含量，抗旱品种的氮肥调控效应大于不抗旱品种。

早熟无限结荚习性大豆子粒生长特征

Stephen J HERBERT，刘晓冰，Gurkirat BAATH，金剑，张秋英

作物学报. 2010, (3):  496-501.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00496

摘要 ( 2365 )   PDF (343KB) ( 1066 )  

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大豆产量潜力受到基因型和环境条件的制约。一种基因型的密度、植株分布决定其对太阳辐射、水分和养分的利用，进而高产的形成。当群体生长所需外界要素之一不能满足时，植株间形成竞争。产量的区域间及年际间差异与这种株间竞争关系密切，最终表现为单位面积内一个或多个产量构成因子的差异，如株荚数、荚粒数、或单粒重(籽粒大小)。本研究探讨籽粒大小在调节不同密度、行距条件下产量差异及年际间产量差异的作用。多点试验表明，籽粒大小在不同节位上及不同籽粒数的荚间差异不大。然而在2粒或3粒荚内，荚基部粒比中部及顶部粒小10%，而且子叶细胞体积差异不大。在改变源库、增强光照或遮阴条件下，籽粒大小发生变化。籽粒大小与子叶细胞数相关。籽粒大小是可塑的，但即使底部节位荚较顶部节位提前15~20 d鼓粒，籽粒大小在所有节位间差异不大，所以籽粒大小与子叶细胞数的关系仍值得探讨。

基于颜色阈值的田间籽棉图像分割技术

王玲，王萍，陈兵林，刘善军，姬长英

作物学报. 2010, (3):  502-507.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00502

摘要 ( 2403 )   PDF (314KB) ( 1962 )  

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为正确分割田间籽棉图像，将棉花与背景视为二个类别，在典型的未成熟籽棉图像和不同质量等级的成熟/过熟籽棉图像中，用肉眼选取20 000个白棉、黄染棉和污染棉等棉花像素以及20 000个棉株、土壤等背景像素，在RGB、HSI、La*b*和Hunter颜色空间下获取二类像素之间的颜色阈值，基于阈值进行图像分割，选取噪声较少的HSI和La*b*颜色空间，进一步基于形态学滤波器去噪，实验结果表明，907幅籽棉图像分割的准确率为87.21%和86.33%。HSI颜色空间更适合分割成熟籽棉图像，La*b*颜色空间则适合未成熟籽棉；颜色阈值覆盖范围广，基于速度的阈值分割法能够适应田间籽棉环境。

光氮互作对烟草气体交换和部分碳氮代谢酶活性及品质的影响

云菲，刘国顺，史宏志

作物学报. 2010, (3):  508-516.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00508

摘要 ( 2777 )   PDF (445KB) ( 1748 )  

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以烤烟品种豫烟5号为材料, 采用4种光照强度和3种氮素水平的复因子盆栽试验, 分析了不同光照强度和氮素水平及其互作对烤烟气体交换参数、碳氮代谢酶活性及其品质指标的调控效应。结果表明, 遮阴降低了烤烟叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)以及干物质积累量, 但胞间CO₂浓度(C_i)升高；光氮互作效应对光合生理指标有显著影响, 在遮阴引起烤烟叶片光合速率下降的情况下, 氮素的施用可以提高光合效率, 促进干物质积累, 但过量氮素会产生反馈抑制。遮阴使转化酶(INV)活性降低, 但充足的氮素营养能够促进碳代谢。硝酸还原酶(NR)活性随施氮量的增加而升高, 中、低氮处理的NR活性高峰出现在移栽后45 d, 高氮处理则出现在移栽后60 d, 表明氮代谢转向碳代谢的时间推后。随光强减弱和施氮量增加烟碱、总氮含量上升, 碳水化合物含量下降, 总体上呈现氮代谢强于碳代谢的趋势。光氮互作效应主要表现为：在同一氮素水平下减弱光照(本试验70%光照强度)和在弱光条件下增施氮肥(本试验N2, 每盆3.5 g), 能够有效地改善烟株的光合性能, 促进体内碳氮代谢平衡, 有利于光合产物的积累和优良品质的形成。

研究简报

甘蓝和白菜紫色酸性磷酸酶17基因家族的克隆和比较分析

卢坤，张凯，柴友荣，陆俊杏，唐章林，李加纳

作物学报. 2010, (3):  517-525.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00517

摘要 ( 2159 )   PDF (863KB) ( 1690 )  

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从甘蓝和白菜中分别克隆到2个PAP17, 根据序列相似性, 将PAP17分为类型I (BoPAP17-1和BrPAP17-1)和类型II (BoPAP17-2和BrPAP17-2)。Southern杂交表明, 白菜和甘蓝中均只存在2个PAP17成员, 与克隆结果吻合。系统发育和分子进化分析表明, PAP17基因家族受纯化选择, 编码低分子量PAP蛋白。荧光定量PCR结果表明, PAP17在所检测的9个组织器官中均有表达, 尤以花和蕾中的表达量特别高, 种子中也有一定程度的表达, 表明其与体内储备态磷的动用有关, 尤其在花和蕾的发育阶段。磷饥饿诱导表达结果表明, 除BrPAP17-2在幼苗叶片中表达受抑制外, BrPAP17和BoPAP17在幼苗根部和叶片中均受磷饥饿诱导, 表达量先降后升, 诱导4 d或8 d后达到峰值; 恢复供磷4 d后, 表达量迅速降低至基础表达水平以下。与幼苗叶片相比, 白菜和甘蓝幼苗根部的PAP17磷饥饿诱导表达似乎更为强烈。这些结果表明PAP17在白菜和甘蓝根部可能参与了根外磷的活化与吸收及无机磷由根部向其他组织器官的转运。

陕253γ-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

王明霞，高翔，陈其皎，董剑，赵万春，李艳亮，李敏，陈瑞佶，庞红喜，李哲清

作物学报. 2010, (3):  526-532.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00526

摘要 ( 2954 )   PDF (708KB) ( 1792 )  

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针对γ-醇溶蛋白基因家族成员，设计了覆盖其启动子及全长编码区的3对特异引物，从强筋小麦品种陕253中克隆了8条1 000 bp左右的片段(GenBank登录号为GQ871770~GQ871777)。该片段群包含典型醇溶蛋白亚基的完整编码序列，并在重复区存在丰富的插入/缺失(InDel)；推导的氨基酸序列显示，8个基因均具有γ-醇溶蛋白亚基的典型结构特征，其中GQ871771为假基因，4条序列(GQ871770、GQ871772、GQ871776和GQ87177)具有9个半胱氨酸残基；启动子区序列分析表明，GQ871770、GQ871772、GQ871774和GQ871776在胚乳框存在6处SNP变异，其中两处变异发生于GCN4基序内，利用WebLogo3在线构建了储藏蛋白更具代表意义的30 bp保守胚乳盒模式。进化分析证实克隆序列属于γ-醇溶蛋白基因家族成员。

胞质碱化介导了外源一氧化氮诱导的蚕豆气孔关闭

赵世领，孙立荣，张换，马丽娅，陆宝石，郝福顺

作物学报. 2010, (3):  533-538.  doi:10.3724/SP.J.1006.2010.00533

摘要 ( 2265 )   PDF (378KB) ( 1484 )  

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以蚕豆(Vicia faba L.)为材料，利用pH荧光探针SNARF-1-AM和激光共聚焦显微镜研究外源一氧化氮(nitric oxide，NO)对表皮条保卫细胞胞质pH变化以及pH对NO诱导气孔关闭的影响。结果表明，与对照相比，100 μmol L–1 NO供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)可显著增加保卫细胞胞质pH (从6.91升高到7.19，增加约0.28个单位)，并诱导气孔关闭。NO清除剂c-PTIO和弱酸丁酸均能显著抑制SNP诱导的保卫细胞胞质碱化和气孔关闭，而弱碱苄胺则促进NO诱导的胞质碱化和气孔关闭，另外，不产生NO的SNP结构类似物Fe(II)CN和Fe(III)CN不能诱导保卫细胞胞质碱化和气孔关闭，说明保卫细胞胞质碱化介导了外源NO诱导的气孔关闭。未发现NO诱导保卫细胞胞质碱化过程中液泡和细胞壁的pH发生显著变化，说明该过程中，胞质的质子可能主要不是进入液泡或细胞壁。