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2011年 第37卷 第09期 刊出日期：2011-09-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

水稻非整倍体无性繁殖过程中的遗传稳定性

龚志云, 石国新, 刘秀秀, 裔传灯, 于恒秀

作物学报. 2011, (09):  1505-1510.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01505

摘要 ( 1883 )   PDF (233KB) ( 1169 )  

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无性繁殖是保存非整倍体的一个有效手段。为研究该过程中非整倍体的遗传稳定性, 从水稻第8染色体短臂端三体(2n+·8S)自交后代中筛选出相应端四体(2n+·8S+·8S), 其田间性状表现为植株矮小, 叶片非常窄且内卷, 结实率差。在多年无性繁殖过程中, 该端四体所添加的其中1条·8S容易丢失使无性系产生性状变异。通过FISH分析发现该无性变异系的原始系中所添加的2条·8S, 其中1条·8S在着丝粒区域检测不到水稻着丝粒的基本组分CentO序列, 但可以检测到水稻着丝粒的另一基本组分CRR序列, 该染色体可以稳定遗传; 另外1条·8S在着丝粒区域同时检测不到CentO和CRR序列, 该染色体不能稳定遗传。而在最初保存的相应端三体亲本材料的·8S中, 同时包含CentO和CRR序列。说明·8S上的CentO和CRR在多年的组织培养过程中会随机丢失, 导致含有·8S的非整倍体在无性繁殖过程中的遗传不稳定性。

利用小麦关联RIL群体定位产量相关性状QTL

丁安明, 李君, 崔法, 赵春华, 马航运, 王洪刚

作物学报. 2011, (09):  1511-1524.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01511

摘要 ( 2304 )   PDF (625KB) ( 1897 )  

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为定位控制小麦产量相关性状的QTL位点，获得与重要位点连锁的分子标记和染色体区段，以分别含有229和485个家系的关联重组自交系(RIL)群体WY和WJ为材料，在4个环境中，用完备区间作图法(ICIM)对产量相关性状进行了QTL定位分析。结果表明，产量相关性状QTL分布在小麦21条染色体上。在WY群体中检测到每穗小穗数、主茎穗粒数、单株穗数、千粒重和单株产量的QTL分别有9、9、4、7和5个，其中16个(55.2%)解释大于10%的表型变异；在WJ群体中检测到这5个性状的QTL分别有20、16、11、14和9个，其中只有3个(6.7%)在单个环境中解释超过10%的表型变异。在WY群体中有5个QTL在2个环境中被重复检测到；在WJ群体中，有11个QTL在2个或2个以上环境中被重复检测到。在2个群体中均检测到产量相关性状的QTL在染色体上形成了含有一因多效或紧密连锁QTL的染色体区段，并在2个群体检测到可能相同的9对QTL和2个染色体区段。

不同施氮水平下水稻株高与抽穗期的QTL比较分析

冯跃, 翟荣荣, 曹立勇, 林泽川, 魏兴华, 程式华

作物学报. 2011, (09):  1525-1532.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01525

摘要 ( 2338 )   PDF (256KB) ( 1507 )  

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利用超级杂交稻协优9308 (协青早B×中恢9308)衍生的重组自交系(recombinant inbred line, RIL)群体及其分子连锁图谱, 应用Windows QTL Cartographer 2.5对施氮和不施氮条件下水稻株高(PH)和抽穗期(HD)进行了QTL分析。在2种氮水平下检测到9个株高QTL和8个抽穗期QTL, 检测到4个影响2种环境下株高和抽穗期差值的QTL, 单个QTL可解释的表型变异介于5.68%~18.40%之间；在第7染色体上RM5436附近和第8染色上RM5556~RM310区间检测到同时控制2种氮水平下株高和抽穗期的QTL, 各位点的遗传效应贡献率较大, 增效等位基因均来源于R9308, 适用于分子标记辅助育种和聚合育种。在第2染色体上RM5916~RM166区间和第8染色体上RM2366~RM5767区间分别检测到1个影响2种氮水平下抽穗期差值和1个株高差值的QTL可能对水稻的氮素高效利用有直接贡献。

一种适合转基因棉CpTI和cry1A基因剂量测定的标准质粒的构建和应用

苏长青, 谢家建, 孙爻, 彭于发

作物学报. 2011, (09):  1533-1539.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01533

摘要 ( 1944 )   PDF (368KB) ( 1436 )  

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在转基因检测领域，标准质粒以容易获得、纯度高、成本低和稳定性好的优点逐渐被广泛应用，适合同时检测多个靶标基因的需求。本研究针对我国抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)的主要外源基因类型，构建含有豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)、苏云金杆菌晶体杀虫蛋白基因(cry1A)和棉花内标准基因硬脂酰-酰基载体蛋白脱饱和酶基因(Sad1)的多靶标质粒pMD-CCS作为标准质粒，建立了CpTI和cry1A基因的实时荧光定量PCR方法。测定了我国9个抗虫棉品种中的CpTI和cry1A基因剂量，显示科棉3号等3个抗虫棉品种中CpTI基因的平均剂量为0.020~0.018拷贝/基因组，cry1A基因的平均剂量为1.377~2.136拷贝/基因组；鄂杂棉1号F₁等6个抗虫棉品种中cry1A基因的平均剂量为0.887~2.564拷贝/基因组，定量结果的标准差(SD)范围在0.001~0.149之间。结果说明，pMD-CCS适合作为标准物质用于抗虫棉中CpTI和cry1A基因的定量测定。

小麦BNS雄性不育系及其转换系花药差异蛋白鉴定与分析

李友勇, 茹振钢, 苏晴, 付庆云

作物学报. 2011, (09):  1540-1550.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01540

摘要 ( 2021 )   PDF (685KB) ( 1908 )  

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BNS是一个新发现的温敏核型小麦雄性不育系, 它有良好的不育性和转换性, 被认为在小麦杂种优势利用上有重要价值。为探讨BNS的不育机制, 以不育系及其转换系的单核早期、单核晚期到二核期花药为材料, 用2-DE和MALDI-TOF-MS方法分离鉴定2个系的差异蛋白。结果发现, 在转换系中, ATP合酶α和β亚基、胞质苹果酸脱氢酶、线粒体醛脱氢酶亚基、Rubisco亚基等呼吸、光合能量代谢蛋白表达丰富, 但在不育系中这些蛋白缺失或下调。在不育系中还分离出山梨醇脱氢酶、组蛋白H2B.2、Harpin诱导子1、延伸因子TU等非小麦正常代谢蛋白。根据这些差异蛋白的功能, 推测ATP合酶α、β亚基蛋白最可能是BNS不育的源头蛋白, 它的表达可能受其上游的温度感应子调控。BNS的温度感应子隐性突变后转录启动温度阈值上调, 在较低温下, α、β亚基基因不表达或表达量小, 导致ATP合酶数量减少, 继而影响ATP合成。ATP数量减少, 使小孢子ATP供应短缺, 进一步影响到小孢子的发育, 使代谢异常, 花粉败育。

陆地棉质体转录活性因子基因GhPTAC的克隆及其耐盐性分析

周凯, 叶武威, 王俊娟, 王德龙, 樊保香, 王帅

作物学报. 2011, (09):  1551-1558.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01551

摘要 ( 2104 )   PDF (848KB) ( 1430 )  

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为了挖掘新的耐盐基因及调控途径，利用基因芯片技术及抑制性差减文库技术筛选到质体转录活性因子，通过RACE及RT-PCR技术克隆到该基因的cDNA全长，命名为GhPTAC。该cDNA全长1 564 bp，其中ORF 1 038 bp，推测编码345个氨基酸残基的多肽。生物信息学分析表明GhPTAC为拟南芥PTAC13同源基因，同源性60.6%。编码蛋白为转录活跃的染色体(TAC)的一个组分，参与叶绿体基因组转录终止/抗终止调节。Real-time PCR分析结果表明，GhPTAC受盐胁迫诱导上调表达，在耐盐材料中9806中表达水平明显高于盐敏感材料中S9612，这与芯片结果一致。

水稻抗纹枯病导入系的构建及抗病位点的初步定位

高晓清, 谢学文, 许美容, 王磊, 石英尧, 高用明, 朱苓华, 周永力, 黎志康

作物学报. 2011, (09):  1559-1568.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01559

摘要 ( 1972 )   PDF (425KB) ( 1334 )  

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以我国目前生产中广泛应用的杂交稻恢复系蜀恢527和明恢86为轮回亲本, 以江西丝苗为供体亲本配制BC₂F₂混合群体。通过逐代人工接种筛选, 获得49个BC₂F₄抗病导入系。对抗病选择导入系进行基因型分析, 利用基于遗传搭车原理的卡方检验对等位基因导入频率的偏离进行检测, 共检测到12个显著位点, 2个群体定位的QTL各有1个在以往不同群体中也能被检测到。主要农艺性状分析表明, 非接种条件下, 选择导入系群体的抽穗期、株高和千粒重等与轮回亲本无显著差异；在接种的条件下, 在2个试验地点中, 分别有6个和2个蜀恢527和明恢86背景的株系抗病性显著高于轮回亲本, 产量与轮回亲本无显著差异。上述结果为水稻抗纹枯病分子育种提供了有用的信息和中间材料。

小麦抗白粉病基因pm42的EST连锁图谱构建和比较基因组学分析

刘子记, 朱婕, 华为, 杨作民, 孙其信, 刘志勇

作物学报. 2011, (09):  1569-1576.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01569

摘要 ( 2112 )   PDF (409KB) ( 1793 )  

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目的基因精细遗传连锁图谱的构建是图位克隆的基础，小麦功能基因精细遗传连锁图谱的构建依赖于比较基因组学分析。水稻和短柄草(Brachypodium distachyon)基因组序列是小麦比较基因组学分析和功能基因精细遗传定位的重要工具。本研究利用小麦、短柄草和水稻的基因组共线性关系对小麦抗白粉病基因pm42进行比较基因组学分析，明确了pm42基因所在2BS基因组区域与短柄草第1染色体和水稻第3染色体直系同源基因组区域的对应关系，开发出与抗白粉病基因pm42连锁的EST-SSCP (expressed sequence tag-single strand conformation polymorphism)标记CD452782和BF201235，EST-STS (expressed sequence tag-sequence tagged site)标记CJ674042、EB513371和CV771633，构建了pm42基因EST标记遗传连锁图谱，CJ674042、BF201235、CD452782和CV771633位于pm42近端粒侧，距离pm42的遗传距离分别为1.9、12.0、19.7和25.7 cM；EB513371位于pm42近着丝粒侧，与pm42的遗传距离为14.6 cM。整合原有的作图数据，构建了pm42基因的高密度比较基因组学遗传连锁图谱，pm42被定位于3.3 cM的区间，该区间对应于短柄草66 kb的基因组区域及水稻69 kb的基因组区域。该结果为抗白粉病基因pm42高密度精细遗传连锁图谱构建、分子辅助选择和基因聚合奠定了基础。

烟草六个重要性状的QTL定位

李华丽, 陈美霞, 周东新, 陈顺辉, 陶爱芬, 李延坤, 马红勃, 祁建民, 郭玉春

作物学报. 2011, (09):  1577-1584.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01577

摘要 ( 6717 )   PDF (314KB) ( 1787 )  

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以烤烟台烟7号与白肋烟白肋21作为杂交亲本，后代自交衍生的127个F₂和F_2:3家系为材料，构建了全长3 483 cM包括26个连锁群、190个标记位点的烟草遗传连锁图谱。通过一年两地各3次重复的随机区组田间试验，测定烟叶烟碱、总氯、总钾、叶长、茎叶夹角、白粉病6个重要性状，采用混合线性模型的复合区间作图法定位QTL并分析其遗传互作效应。结果检测到2个烟碱相关QTL、2个总氯相关QTL、1个总钾相关QTL、4个叶长相关QTL、茎叶夹角和白粉病相关QTL各1个，其中6个加性效应QTL和4对加加上位性效应QTL。这11个基因位点遗传效应中除加性效应外，上位性效应也具有重要作用。

玉米籽粒赖氨酸含量的遗传及其与产量的关系分析

汤继华, 季洪强, 刘义宝, 张君, 谭晓军, 胡彦民, 刘宗华

作物学报. 2011, (09):  1585-1591.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01585

摘要 ( 2012 )   PDF (123KB) ( 1485 )  

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用5个不同基础群体的15个自选系作母本, 5个不同优势群的测验系作父本, 采用NCII交配设计配成75个杂交组合, 经1年2点田间试验, 用近红外光谱仪测定了亲本及其杂交种F₁和F₂籽粒的赖氨酸含量, 并用三倍体种子胚乳-细胞质-母体效应模型对赖氨酸含量进行遗传分析。结果表明, 玉米籽粒赖氨酸含量除受种子、母体效应和细胞质3套遗传体系共同控制之外, 还不同程度受环境因素的影响, 遗传主效应方差V_G (V_G=V_A+V_D+V_C+V_Am+V_Dm)占总遗传方差(V_G+V_GE)的76.3%, 其中, 种子效应方差(V_A+V_D)、细胞质效应方差(V_C)和母体效应方差(V_Am+V_Dm)分别占24.6%、19.7%和55.7%；赖氨酸含量以母体遗传力为主(h²_m=40.98%), 其次为种子遗传力(h²_o=17.86%), 而细胞质遗传力较低(h²_c=14.29%)。同时发现籽粒赖氨酸含量与产量之间不存在明显相关(r = –0.027)。因此, 在高赖氨酸育种中, 必须重视高值亲本尤其是母本的选择以及不同优势类群间的广泛组配, 从变异广泛的基础材料中对赖氨酸含量和籽粒产量同时进行选择和改良是可能的。

紫云英SSR分子标记的开发及在品种鉴别中的应用

陈坚, 张辉, 朱炳耀, 林新坚

作物学报. 2011, (09):  1592-1596.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01592

摘要 ( 2051 )   PDF (219KB) ( 1967 )  

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利用生物素标记的(AG)₁₅、(CT)₁₅、(AC)₁₅、(GT)₁₅探针及链霉素亲和磁珠，从紫云英的基因组中富集微卫星(SSR)序列。在用富集片段构建插入文库的950个转化子中，经PCR检测及测序共得到127个SSR序列，微卫星序列的富集效率达15.8%。除去重复或无效的序列，得到33个序列用于引物设计。对征集的9个紫云英品种进行多态性分析，有6对引物扩增出明显且稳定的多态性位点18个。在紫云英的品种水平上，这些SSR位点产生的多态率为50%~100%,有效等位基因数为1.19~1.64,Nei氏遗传多样性为0.13~0.38,Shannon多态信息指数为0.22~0.56；利用这6对引物可将参试品种完全区分开，证明这些SSR位点可用于紫云英品种的指纹鉴别。根据SSR位点的相似性系数,将 9个紫云英品种主要聚成两个类群, 与传统按生育期的紫云英品种划分结果无必然的联系。

热胁迫过程中白菜型油菜种子DNA的甲基化

高桂珍, 应菲, 陈碧云, 李浩, 吕晓丹, 闫贵欣, 许鲲, 伍晓明

作物学报. 2011, (09):  1597-1604.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01597

摘要 ( 2572 )   PDF (318KB) ( 1492 )  

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过高的环境温度对植物造成热胁迫和热损伤，从而影响植物的生长、发育，以及种子的寿命。以白菜型油菜耐热品种庆元本地油菜和不耐热品种绍兴矮大秆油菜新收获种子为材料，研究了不同温度处理对油菜种子活力以及基因组DNA甲基化水平和状态的影响。结果表明，种子经37℃和4℃处理2 h，发芽率和活力指数与对照差异不显著；经70℃处理2 h后，耐热和不耐热品种种子发芽率和活力指数均明显降低，37℃热诱导后再进行70℃热胁迫处理，发芽率和活力指数均高于直接70℃处理的种子，表明热诱导可以显著提高种子的耐热性。甲基化MSAP分析结果表明，种子热胁迫过程中基因组DNA甲基化水平降低，同时有甲基化和去甲基化现象发生，并以去甲基化现象为主。相关性分析结果显示种子发芽势、发芽率、下胚轴长和活力指数与双链DNA内部发生甲基化的条带数呈负相关，而与双链DNA外部发生甲基化的条带数呈正相关。更为重要的是耐热与不耐热性材料在热胁迫中表现完全相反的甲基化变异模式，耐热品种去甲基化的条带数多于不耐热品种，但甲基化的条带数目则相反，显示DNA甲基化与种子耐热性有重要关系，在热胁迫过程中，种子可能通过DNA甲基化变化调控相关基因的表达来应对高温胁迫。

耕作栽培·生理生化

基于控制授粉技术的玉米籽粒生育特性与建成机制研究

冯汉宇, 王志敏, 孔凡娜, 张敏洁, 周顺利

作物学报. 2011, (09):  1605-1615.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01605

摘要 ( 2026 )   PDF (526KB) ( 1065 )  

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为了探明玉米果穗不同部位籽粒生育特性及其相互之间的关系，通过中下部不授粉、整行不授粉和中上部先授粉等3种控制授粉方式，研究了3个玉米品种受精子房生育特性及其与结实率之间的关系。结果表明，控制授粉后，玉米顶部籽粒的干重和体积提高，生长发育正常，但穗粒数与穗粒重下降。底部和中部花丝不授粉的顶部籽粒，其干重与统一完全授粉和自然授粉处理的中、底部籽粒差异不大，但同穗籽粒以顶部籽粒的干重、体积为小。整行不授粉和中上部先授粉处理提高了授粉花丝的结实率，整行不授粉处理的结实率与籽粒干重、体积呈极显著正相关，中上部先授粉处理的结实率与籽粒干重、体积则呈显著负相关关系。说明玉米果穗顶部籽粒是可以正常发育的，其粒重也是可以调节的，不足的物质供应可能是顶部籽粒不能正常发育和粒重低的根本原因，增源扩库是提高穗粒重的有效措施。

小麦茎秆木质素代谢及其与抗倒性的关系

陈晓光, 史春余, 尹燕枰, 王振林, 石玉华, 彭佃亮, 倪英丽, 蔡铁

作物学报. 2011, (09):  1616-1622.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01616

摘要 ( 2988 )   PDF (269KB) ( 3059 )  

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以抗倒性不同的6个小麦品种为材料，观测了茎秆基部第二节间的木质素含量及苯丙氨酸转氨酶(PAL)、酪氨酸解氨酶(TAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和4-香豆酸: CoA连接酶(4CL)活性以及不同时期茎秆抗折力和倒伏指数的变化，探讨木质素含量与抗倒伏能力的关系。不同小麦品种的茎秆木质素含量存在明显差异。茎秆抗折力大、倒伏指数小的品种(济麦20和济麦22)，其茎秆木质素含量高，PAL、TAL、CAD和4CL活性强。相关分析表明，茎秆木质素含量与实际倒伏率呈显著负相关(r = -0.83, P<0.05)；与抗折力呈显著正相关(r = 0.86, P<0.05)；PAL、TAL和CAD活性与木质素含量呈显著正相关(r =0.78, 0.77, 0.85, P<0.05)，4CL活性与木质素含量呈不显著正相关(r =0.39, P>0.05)。研究表明，较高的PAL和CAD活性是木质素含量高的酶学基础，茎秆木质素含量可作为小麦品种抗倒伏性评价的一个重要指标。

交替灌溉对西北绿洲区小麦间作玉米水分利用的影响

柴强, 杨彩红, 黄高宝

作物学报. 2011, (09):  1623-1630.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01623

摘要 ( 2127 )   PDF (279KB) ( 1599 )  

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受水资源不足的严重制约，西北绿洲区以间作套种为主体的多熟种植面积被持续压缩，使单位耕地产出率和光能利用率明显下降，间作节水理论和技术研究亟待开展。交替灌溉技术节水和提高水分利用效率的作用已得到大量验证，但该技术应用到间作中能否产生节水、增效作用，缺乏理论依据。2006—2008年，在甘肃河西走廊干旱荒漠绿洲区进行田间试验，探讨了交替灌溉对小麦间作玉米产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明，与单作相比，交替灌溉小麦间作玉米可显著提高土地利用效率(LER)，LER达到1.22~1.52。交替灌溉与传统灌溉间作相比，LER差异不显著；对间作小麦的产量效应不显著，但使间作玉米的产量提高11.4%~36.4%，混合产量平均提高12.9%。与传统灌溉间作相比，交替灌间作未显著增加作物的耗水量，与单作小麦、单作玉米的加权平均相比高1.2%~19.4%。交替灌溉小麦间作玉米的WUE较单作小麦高12.0%~71.4%、较单作玉米高10.6%~37.8%、较传统灌小麦间作玉米高0.9%~22.5%。在河西绿洲灌区，小麦间作玉米上应用交替灌溉技术具有节水和提高WUE的可行性。

不同种植方式对超级稻籽粒灌浆特性的影响

李杰, 张洪程, 龚金龙, 常勇, 戴其根, 霍中洋, 许轲, 魏海燕, 高辉

作物学报. 2011, (09):  1631-1641.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01631

摘要 ( 2099 )   PDF (289KB) ( 1515 )  

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为探明不同种植方式下高产水稻的籽粒灌浆特性，以超级稻品种淮稻9号和III优98为材料，应用Richards方程W=A/(1+Be^–Kt)^1/N对旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式水稻强、弱势粒的灌浆过程进行了比较研究。结果表明，(1)不同种植方式下，超级稻产量差异极显著，手栽最高，机插次之，直播最低。与手栽和机插相比，直播的千粒重和结实率显著降低，而手栽和机插之间千粒重和结实率的变化因品种类型而异。(2)不同种植方式下超级稻强、弱势粒灌浆特征为明显的异步灌浆型。强势粒达到最大灌浆速率的时间(T_max)早，最大灌浆速率(GR_max)、平均灌浆速率(GR_mean)以及终极生长量(A)和起始生长势(R₀)均明显大于弱势粒，而活跃灌浆期(D)和有效灌浆时间(T₉₉)明显小于弱势粒。(3)与手栽和机插相比，直播强势粒的GR_max和GR_mean显著降低，T_max明显延迟，D、T₉₉显著增加。弱势粒的GR_max和GR_mean机插最大，手栽略小于直播，T_max直播最早，机插次之，手栽最迟，D、T₉₉手栽、机插、直播依次减少。(4)籽粒灌浆阶段特征方面，平均灌浆速率和贡献率均以中期最大，中期的贡献率强势粒和弱势粒分别达到60.53%和50.78%，不同种植方式间前、中、后各期在灌浆持续天数、平均灌浆速率和贡献率上的差异因粒位不同而异。(5)千粒重与强、弱势粒的GR_max、GR_mean和D呈正相关，且与弱势粒的灌浆速率(GR_max和GR_mean)显著相关，结实率与强、弱势粒的灌浆参数除强势粒的D外，均不显著相关。说明不同种植方式对超级稻的籽粒灌浆特性有明显影响，虽均为异步灌浆型，但其强、弱势粒的最大灌浆速率及到达最大灌浆速率的时间等灌浆特征参数均差异较大，在保持籽粒最终生长量和结实率稳定的条件下，提高籽粒的灌浆速率，特别是弱势粒的灌浆速率，对提高千粒重有重要的作用。

基于作物生长模型的玉米生殖期冷害致灾因子研究

马玉平, 王石立, 李维京

作物学报. 2011, (09):  1642-1649.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01642

摘要 ( 1960 )   PDF (443KB) ( 1804 )  

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利用东北玉米生长模型(NEC_MaGM)结合历史冷害数据分析了东北玉米灌浆期低温和初霜冻的发生规律，探讨了两者对玉米生长发育过程的影响与实际冷害年份之间的对应关系。结果表明，东北地区玉米灌浆期间较易出现15~16℃以下的急剧降温天气，对籽粒灌浆影响很大；出现在发育指数(DVS)为1.9之前且日平均温度连续5 d低于16℃的低温将对玉米贮存器官干重(WSO)积累造成重大影响，其出现年份与实际冷害发生年份符合度较高，是发生大面积冷害的致灾因子之一；随着气候变暖，东北各地初霜冻日和新玉米品种的成熟期均在推迟，但初霜冻日的年际波动不断增大。模拟显示，初霜冻发生在玉米成熟前的频率也在增加，初霜冻对玉米的影响仍不容忽视；初霜冻对WSO积累影响严重的年份与历史上出现冷害的一些典型年份比较一致，也是重要的冷害致灾因子之一。灌浆期低温和初霜冻出现时间以及由此导致WSO的损失程度可以作为基于作物生长模型进行玉米冷害监测预测的重要指标。同时，作物生长模型可以成为研究农业气象灾害致灾因子的有力工具。

氮肥运筹和栽培方式对杂交籼稻II优498结实期群体光合特性的影响

李旭毅, 孙永健, 程宏彪, 郑洪帧, 杨志远, 贾现文, 刘树金, 胡蓉, 马均

作物学报. 2011, (09):  1650-1659.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01650

摘要 ( 1887 )   PDF (194KB) ( 1268 )  

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以杂交籼稻II优498为材料, 在温江和汉源两种生态条件下, 研究了不同氮肥运筹方式对宽窄行、三角形、扩行减株稀植和抛秧4种栽培方式水稻结实期群体光合生产的影响。结果表明, 随穗肥施用比例的增加, 结实期冠层透光特性得到改善, 抽穗期茎鞘干重、高效叶面积率和有效叶面积率等群体质量指标得到提高, 抽穗后叶面积指数(LAI)和呼吸占群体光合的相对比例(CR/TCAP)有所降低, 而群体光合速率(CAP)在两地的变化趋势并不一致, 温光条件较差的温江点表现为先升后降, 而温光条件较好的汉源点则呈下降趋势。当氮肥运筹为6∶3∶1时, 宽窄行和三角形栽培有利于改善冠层透光特性和群体质量, CAP升高的同时结实中后期CR/TCAP增幅减小, 群体光合生产能力得到提高；当氮肥运筹比例为5∶2∶3时, 扩行减株稀植栽培透光性能和群体质量的增幅最大, CAP升高的同时CR/TCAP并未增加甚至有所减少, 群体光合生产能力高于其他栽培方式；当氮肥运筹比例为4∶1∶5时, 抛秧栽培在温江点有利于改善群体质量和增加光能截获, 结实中后期CAP显著提高的同时CR/TCAP降低, 群体光合生产优势明显, 但温光条件改善后此优势并无体现。因此, 提高水稻群体光合生产能力需结合当地温光条件并针对栽培方式采用适宜的氮肥管理措施。

品种对双季玉米早春季和晚夏季的适应性研究

李立娟, 王美云, 赵明

作物学报. 2011, (09):  1660-1665.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01660

摘要 ( 1764 )   PDF (138KB) ( 1112 )  

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双季玉米是近年来一种新型种植模式，为探索品种对季节的适应性及筛选适合双季玉米种植的品种，2008—2010年分别在山东莱州、河南焦作和新乡进行了研究。结果表明，不同地区不同年份早春季与晚夏季的生长条件不同，对品种各生育的影响不相同；大多数品种早春季产量高于晚夏季产量；两季产量主要为中等水平(5 737~8 639 kg hm^-2)，占供试品种的33.2%；在品种选择中，穗粒数与品种选择无关，而生育期是重要指标；早春季选用品种益农103具有高产稳产的特点，晚夏季选用品种郑单958可以确保第二季达到稳产。同时，以同一品种对早春和晚夏的适应性来考察品种对环境的适应性，也更能体现品种综合性能的优良程度。

双季稻区冬季覆盖作物残茬还田对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响

唐海明, 肖小平, 汤文光, 杨光立

作物学报. 2011, (09):  1666-1675.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01666

摘要 ( 1924 )   PDF (510KB) ( 1678 )  

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研究冬季不同覆盖作物还田后稻田的甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)排放特征，对合理利用冬闲稻田，发展冬季覆盖作物，以及科学评价不同种植模式具有重要意义。本研究采用静态箱-气相色谱法，对冬季不同覆盖作物处理(免耕直播黑麦草-双季稻、免耕直播紫云英-双季稻、翻耕移栽油菜-双季稻、翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和冬闲-双季稻)的稻田进行监测，以分析不同覆盖作物残茬还田对稻田CH₄和N₂O排放的影响。结果表明，冬季覆盖作物还田后，各处理早、晚稻田CH₄排放量均明显高于冬闲-双季稻(对照)。早稻田CH₄排放量最高的为翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和免耕直播黑麦草-双季稻，分别达20.713 g m^-2和16.068 g m^-2；晚稻田CH₄排放量最高的为翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和翻耕移栽油菜-双季稻，分别为60.421 g m^-2和48.666 g m^-2。各处理早、晚稻田N₂O总排放量均显著高于冬闲-双季稻，免耕直播黑麦草-双季稻、免耕直播紫云英-双季稻、翻耕移栽油菜-双季稻和翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻处理的早稻田N₂O总排放量分别比对照增加265.00%、320.00%、275.00%和65.00%，晚稻田分别比对照增加157.89%、113.16%、134.21%和42.11%。稻田CH₄和N₂O综合温室效应总和表现为翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻>翻耕移栽油菜-双季稻>免耕直播黑麦草-双季稻>免耕直播紫云英-双季稻>冬闲-双季稻，冬季覆盖作物还田明显提高稻田CH₄和N₂O排放。

花生种子脂肪酶活力定量测定及其与储藏特性的相关性

高奇, 张瑛, 刘泽, 张正竹, 吴跃进, 禹山林, 张琛, 滕斌, 吴敬德, 蒋岚

作物学报. 2011, (09):  1676-1682.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01676

摘要 ( 2298 )   PDF (241KB) ( 1969 )  

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对已有水稻脂肪酶活力比色测定方法进一步修改和优化，建立了花生脂肪酶活力定量测定方法，并确定取样量5 mg、底物浓度30 mg mL^–1为最适试验条件，该方法具有精确性好、特异性强、重复性好等特点。利用该方法检测216份花生种质资源的脂肪酶活性，表明不同材料间差异极显著(P<0.001)。试验筛选出酶活力高低差异显著的材料10份(高低各5份)，并以其中2份高脂肪酶活性和2份低脂肪酶活性材料进行高温、高湿人工加速老化试验，结果表明，随老化时间延长，高脂肪酶活性材料发芽率下降较快，而低脂肪酶活性材料发芽率下降较慢，花生脂肪酶活力与其种子活力呈负相关(相关系数为–0.8875)。该结果为进一步深入研究脂肪酶对花生储藏劣变的影响提供了参考。

研究简报

利用三个分子标记鉴定大麦Yd2基因型及其在育种辅助选择中的应用

赵彦宏, 王艳芳, 李润植, 牛洪斌, 薛敬爱, 刘林德

作物学报. 2011, (09):  1683-1688.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01683

摘要 ( 2176 )   PDF (244KB) ( 1208 )  

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研究分子标记鉴定大麦抗黄矮病基因Yd2的有效性，可为Yd2基因在大麦抗病育种中的广泛应用提供快速有效的分子辅助选择工具。利用与Yd2基因紧密连锁的YLM、CAPS-Ylp和ASPCR-Ylp标记同时检测52份国内外大麦品种(系)与4份大麦F₁杂种的Yd2基因型，同时结合生物学抗性检测的表型分析其有效性。通过对Yd2基因型已知的20份大麦品种(系)及4个F₁杂种的Yd2基因型分析，表明YLM、CAPS-Ylp与ASPCR-Ylp标记可以有效判断大麦Yd2基因型。进一步用这3个标记检测32份Yd2基因型未知的大麦的基因型，鉴定出基因型为Yd2^-/Yd2^-的品种(系) 27份，基因型为Yd2⁺/Yd2⁺的品种(系) 5份。在回交育种的分子辅助选择实例中，从BC₂F₂世代中选出了16个基因型为Yd2⁺/Yd2⁺的单株。3个分子标记结合应用能够快速有效地鉴定大麦Yd2基因型，可用于Yd2基因回交育种中的大规模分子标记辅助选择。

玉米杂交种先玉335及其亲本种子萌发过程中胚芽蛋白质组学分析

进茜宁, 付志远, 丁冬, 刘宗华, 李卫华, 汤继华

作物学报. 2011, (09):  1689-1694.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01689

摘要 ( 2304 )   PDF (380KB) ( 1962 )  

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以培养84 h种子的胚芽(包括胚芽鞘)为试验材料, 对优良玉米杂交种先玉335与其亲本自交系的蛋白质组学差异进行了分析。结果表明, 在杂交种先玉335中共检测到560个蛋白点, 在亲本PH6WC和PH4CV分别检测到507个和508个蛋白点, 而且先玉335胚芽及胚芽鞘中81%的蛋白点表现非加性累积模式, 其中 288个蛋白点表现为超高亲的上调表达, 仅15个蛋白点表现超低亲的下调表达, 因此推测非加性蛋白的累积可能是杂交种先玉335胚芽萌发过程中胚芽及胚芽鞘杂种优势产生的主要原因。用于质谱分析的13个差异极显著蛋白主要涉及代谢途径、蛋白折叠、胁迫响应、细胞骨架和细胞解毒5种类型。

杀雄剂SQ-1诱导谷子雄性不育研究

宋瑜龙, 王亮明, 张改生, 盛英, 李亚鑫, 牛娜, 赵卓军

作物学报. 2011, (09):  1695-1700.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01695

摘要 ( 2278 )   PDF (294KB) ( 1584 )  

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选取3个不同的谷子品种, 以杀雄剂SQ-1为雄性不育诱导剂, 采用3种不同杀雄剂浓度, 在3个不同发育时期对谷子喷施处理, 以喷水为对照。杀雄剂SQ-1在适宜喷施剂量与时期下, 供试品种五九爪软谷和香谷能被诱导产生95%~100%的雄性不育率, 对黄金谷杀雄效果尚未达到90%。五九爪软谷和香谷的喷药适宜时期分别为七叶期和八叶期, 喷施剂量同为4~5 kg hm^–2, 以5 kg hm^–2的杀雄效果最佳。

小麦湿面筋含量和面筋指数遗传分析

唐建卫, 殷贵鸿, 王丽娜, 韩玉林, 黄峰, 于海飞, 杨光宇, 李新平

作物学报. 2011, (09):  1701-1706.  doi:10.3724/SP.J.1006.2011.01701

摘要 ( 2493 )   PDF (292KB) ( 1879 )  

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利用7个面筋品质不同的小麦品种(系)，按Griffing双列杂交法II配制21个杂交组合，对小麦湿面筋含量和面筋指数进行了遗传分析。在7个亲本中，新麦18的湿面筋含量和面筋指数均较高，一般配合力好，能显著地提高杂种后代的湿面筋含量和面筋指数；周8425B湿面筋含量最高，一般配合力较好，可以较快地提高后代湿面筋含量，但后代面筋指数较差，综合品质不易得到提高。小麦湿面筋含量和面筋指数是由多基因控制的数量性状，不仅受加性和显性效应影响，还存在非等位基因间互作。湿面筋含量的高值受显性基因控制，早代即可表达，容易选择；而面筋指数的高值却受隐性基因控制，早代不宜选择。湿面筋含量狭义遗传力相对较低，而面筋指数狭义遗传力较高，且二者间相关性不强。湿面筋含量和面筋指数具有实验操作简单、方便快捷、需要样品少等优点，可用于指导优质育种和小麦生产。