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2012年 第38卷 第01期 刊出日期：2012-01-12

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综述

农作物收获前黄曲霉毒素污染与控制措施

王后苗, 廖伯寿

作物学报. 2012, (01):  1-9.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00001

摘要 ( 2354 )   PDF (200KB) ( 1704 )  

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黄曲霉毒素(aflatoxin，AFT)是曲霉属真菌产生的一大类生物毒素，是危及食品安全和人类健康的主要物质之一。农产品收获前黄曲霉毒素污染是热带、亚热带地区普遍存在的问题，其中在玉米、花生、棉籽、辣椒籽和一些木本坚果及其产品中尤为严重。国内外现有研究结果表明，多种因素可影响作物收获前黄曲霉毒素污染，其中干旱和高温的综合胁迫是最主要的环境因素。作物抗性对降低毒素污染具有重要作用。综合运用分子生物学及常规育种技术改良作物品种对黄曲霉菌侵染或产毒的抗性以及对其他病虫害及干旱的抗(耐)性，是解决黄曲霉毒素污染问题的重要途径。作物生产过程中病虫害的防治和合理的田间管理是作物收获前黄曲霉毒素污染的有效防控措施。

作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

我国水稻主栽品种抽穗期多样性的遗传分析

魏祥进, 徐俊锋, 江玲, 王洪俊, 周振玲, 翟虎渠, 万建民

作物学报. 2012, (01):  10-22.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00010

摘要 ( 2104 )   PDF (562KB) ( 1664 )  

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抽穗期决定着水稻品种的地区和季节适应性，我国水稻品种抽穗期表现出丰富的多样性。设置长、短日照和高、低温4种环境，分析了来自我国各稻区的83份粳稻和51份籼稻共134份水稻主栽品种的抽穗期感光性、感温性及基本营养生长性。回归分析表明我国水稻主栽品种的抽穗期与其感光性、基本营养生长性呈显著线性相关。高纬度地区的水稻品种往往具有弱的感光性和基本营养生长性，低纬度地区的品种感光性和基本营养生长性较强。利用一套抽穗期近等基因系对这134份品种抽穗期基因型进行了分析。结果表明，感光基因E₁与基本营养生长Ef-1位点的不同基因型对我国水稻主栽品种抽穗期多样性起着重要的作用。大多数带有非感光等位基因e₁的品种感光性与基本营养生长性都相对较弱，抽穗期较短；而携带感光性等位基因E₁或E₁^t的品种的感光性与基本营养生长性都相对较强，抽穗期较长。在Ef-1位点，携带显性早熟等位基因Ef-1的品种，其基本营养生长性较弱，抽穗期较短；而携带早熟效应较弱的等位基因Ef-1^t或迟熟等位基因ef-1的品种，其基本营养生长性较强，抽穗期较长。同时，各主基因的不同基因型在我国各稻区或各种类型水稻中的分布频率也表现出不同的特点。这些结果将对我国水稻种质的合理利用及广适应性水稻新品种的选育具有重要的指导意义。

一个控制水稻叶色白化转绿及多分蘖矮杆性状基因hw-1(t)的鉴定

郭涛, 黄宣, 黄永相, 刘永柱, 张建国, 陈志强, 王慧

作物学报. 2012, (01):  23-35.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00023

摘要 ( 2037 )   PDF (886KB) ( 1898 )  

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通过空间诱变从光身稻品种Francis的M₂群体中发现一株叶色白化转绿、多分蘖矮秆突变体hfa-1。hfa-1在三叶期之前完全白化，随后转绿。白化转绿表型受生长发育和温度调控。亚细胞结构观察发现hfa-1叶绿体发育异常抑制叶绿素合成，造成光合效率降低，产生白化表型。hfa-1的多分蘖表型是由于高节位分蘖芽激活所致，初步鉴定与苗期叶片IAA (吲哚乙酸)含量无关。hfa-1的矮生性则由节间长度缩短所致，与苗期GA (赤霉素)的合成和信号传导无关。遗传分析表明hfa-1的白化转绿、多分蘖矮秆表型受单隐性核基因hw-1(t)控制。利用hfa-1与粳稻品种02428杂交获得的F₂群体将hw-1(t)定位在水稻第4染色体长臂上两个InDel标记HW27和HW7间46.9 kb的物理距离内，该区域有13个阅读框架，其中LOC_Os04g57320编码IMMUTANTS蛋白，推测为hw-1(t)的候选基因。

对一个新发现的棉纤维突变体的鉴定及特性分析

张锐, 吕芬妮, 王海海, 郭旺珍

作物学报. 2012, (01):  36-42.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00036

摘要 ( 2159 )   PDF (418KB) ( 1490 )  

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在农杆菌介导的转基因组织培养再生后代中发现了一个无绒有絮的纤维发育突变体，通过自交选择T₃代获得其纯合体，命名为CM突变体。尽管CM突变体从转基因后代中发现，但和转基因插入位点无关，推测是在组织培养过程中产生的点突变所致。通过与陆地棉遗传标准系TM-1，海岛棉军海1号，以及新乡小吉无绒有絮(XinFLM)，新乡小吉无绒无絮(XinWX)，徐州142无绒无絮(XZ142WX)，显性光子N1N1，隐性光子n2n2、SL-7-1、MD17及T586等一系列纤维发育突变体分别配制F₂组合进行突变基因的遗传及等位性分析，结果表明CM突变体与纤维发育正常的TM-1和军海1号杂交，F₁表型均为无绒有絮，F₂表现无绒有絮和有绒有絮3∶1分离，说明该突变体与纤维发育正常材料相比，在短绒发育方面存在一个位点的差异，该突变性状由单显性基因控制。等位性测验及分子定位均表明, 控制该突变体短绒的基因与控制N1N1显性光子的N1基因等位。扫描电镜进一步证明该基因突变会造成纤维起始突起延迟。与N1N1突变体相比，CM突变体的衣分比N1N1显著高，而百粒重比N1N1极显著低。推测CM突变体中的突变基因与显性N1基因为复等位基因。

利用SSCP技术分析甘蓝型油菜10个功能基因序列差异

李媛媛, 陈庆芳, 傅廷栋, 马朝芝

作物学报. 2012, (01):  43-49.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00043

摘要 ( 1884 )   PDF (533KB) ( 1226 )  

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以甘蓝型油菜SI-1300和Eagle为材料，利用DNA单链构象多态性(single-strand conformation polymorphism, SSCP)技术，对10对功能基因特异性引物进行多态性分析，每对引物均检测到1个多态性位点。随后随机挑选10个多态性片段进行测序，并利用bl2seq软件比较测序序列与基因原始序列。结果显示测序序列与所对应的基因原始序列之间相似程度平均高达98%，差异碱基数平均仅为2.3个。进一步选取5对引物比较分析两个材料间的差异扩增片段序列，发现差异扩增片段在2个材料中高度保守，平均相似度达97%；在所测序的5对引物扩增序列中，共存在39个单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphisms, SNPs)和5个插入/缺失突变(insertion-deletions, INDELs)，SNP和INDEL的发生频率分别为1 SNP/30 bp和1 INDEL /233 bp。结果表明，SSCP标记能够真实代表原始功能基因，甘蓝型油菜功能基因序列在不同材料间高度保守，其遗传变异类型主要来源于SNP。

构建全基因组导入系中BC₁F₁群体大小的影响因素研究

闫龙, 刘慧勇, 李英慧, 张孟臣, 邱丽娟

作物学报. 2012, (01):  50-54.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00050

摘要 ( 1913 )   PDF (164KB) ( 1372 )  

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全基因组导入系是遗传和育种研究的重要材料。导入系经受体亲本和供体亲本间连续杂交、回交构建而成, BC₁F₁群体大小是获得理想导入系群体的关键参数。然而, 各物种所需要的最小群体尚不清楚, 并且难以通过试验确定。本研究通过编写程序, 模拟减数分裂时的重组过程研究适宜的群体大小, 并通过数学运算和试验验证程序的可靠性。结果表明, 编程模拟与数学计算和试验结果一致。BC₁F₁群体大小与连锁群数目、连锁群长度和基因密度之间均为正相关。当模拟连锁群从5个增加到40个时, 群体大小需要由6.06增加到9.49; 当模拟连锁群长度从80 cM增加到200 cM时, 需要的群体大小从7.14增加到8.64; 当模拟基因密度从每基因20 cM缩小到每基因5 cM时, 群体大小从7.65增加到8.22。为测试该程序的应用范围, 对水稻、小麦、玉米、大豆等主要作物进行了BC₁F₁群体大小模拟,在保证95%的概率覆盖全基因组条件下, 水稻需要的群体最少, 为12个个体, 小麦和大豆均需13个个体, 玉米需要的个体数最多, 为14~15个。

水稻籽粒维生素E及组分在品种间的变异与分布

张桂云, 刘如如, 张鹏, 徐勇, 朱姜, 顾铭洪, 梁国华, 刘巧泉

作物学报. 2012, (01):  55-61.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00055

摘要 ( 1916 )   PDF (313KB) ( 1455 )  

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维生素E是人与动物必须从食物中摄取的微量营养元素之一，根据侧链的饱和度可将其分为生育酚和三烯生育酚，水稻种子中均含二者。本研究利用反相高效液相色谱法测定了18份籼稻和16份粳稻品种糙米中维生素E各异构体的含量。结果表明，种子中各异构体的含量在籼稻与粳稻间存在显著差异，粳稻种子中的生育酚和维生素E含量一般要高于籼稻；籼稻种子中三烯生育酚与生育酚的比值(1.61)极显著高于粳稻(0.95)，籼稻中以γ-三烯生育酚为主，而粳稻中主要含α-生育酚。水稻种子中同种类型异构体(即α-型间或γ-型间)含量间具有显著正相关，但γ-型与α-型异构体间呈显著负相关。这些数据为进一步研究水稻种子中维生素E的代谢调控和营养品质改良提供了有益的表型数据。

TMV侵染烟草基因差异表达的cDNA-AFLP分析

陈荣平, 刘磊, 万秀清, 邱恩建, 王春军, 宋宝刚, 颜培强, 杨铁钊

作物学报. 2012, (01):  62-70.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00062

摘要 ( 2011 )   PDF (607KB) ( 1585 )  

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以烤烟品种龙江925 [高抗烟草普通花叶病(TMV)]接种TMV的叶片为材料,选用240对引物组合的扩增, 获得约 9 500个转录基因片段, 经过克隆测序最终获得了12个诱导表达片段, 它们与核酸代谢、蛋白质合成与修饰、能量代谢、胁迫响应、细胞内运输、糖代谢等相关, 并利用荧光定量PCR分析一个诱导表达片段TIF2在0~72 h之间5个时间点(0、12、24、48和72 h)的基因差异表达, 证实了所获得的基因序列为真实诱导的表达序列。对此序列进行RACE, 最终获得全长cDNA序列, 全序列857 bp, 预测的编码区在101~613 bp之间, 共编码170个氨基酸。经Blastn、Blastp比对分析, 在烟草中没有获得其同源序列, 确定该基因是在烟草中发现的与抗TMV相关的新基因。

青稞Wx基因多态性与直链淀粉含量的关系

吴昆仑, 赵媛, 迟德钊

作物学报. 2012, (01):  71-79.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00071

摘要 ( 2146 )   PDF (228KB) ( 1353 )  

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以150份青稞品种为材料, 采用碘–碘化钾染色法进行表型鉴定, 筛选出含糯性基因型的4份参试材料, 分别是品种IG107028、Puebla、互助双槽人和APM-HC1905。经双波长法测定, 150份参试材料的直链淀粉含量(AC)为12.4%~38.5%, 平均26.0%; 4份糯性参试材料的直链淀粉含量为12.4%~18.6%, 平均16.7%。以直链淀粉含量差别较大的51份材料为模板, 利用引物P4进行扩增, 结果P4引物在51份材料中均有扩增产物出现, 且随着参试材料直链淀粉含量的增大, 其扩增产物的分子量有逐渐增大的趋势, Wx基因位点表现出多态性, 二者呈正相关。根据带型将51份材料分成I型、II型、III型和IV型, 其扩增片段分子量分别为457、481、489和491 bp, 各类型品种的直链淀粉含量分别为12%~27%、29%~30%、31%~35%和36%~38%。P4可作为糯性青稞品种选育的辅助选择标记。

耕作栽培·生理生化

近年我国玉米超高产田的分布、产量构成及关键技术

陈国平, 高聚林, 赵明, 董树亭, 李少昆, 杨祁峰, 刘永红, 王立春, 薛吉全, 柳京国, 李潮海, 王永宏, 王友德, 宋慧欣, 赵久然

作物学报. 2012, (01):  80-85.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00080

摘要 ( 2351 )   PDF (193KB) ( 2262 )  

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2006—2010年，全国玉米栽培学组专家在全国不同区域开展了玉米高产潜力探索及小面积超高产创建工作。本文对经过严格测产且产量达到和超过15 000 kg hm^-2的159个地块的地理分布、产量构成因素及关键技术分析表明：(1)大多数高产田分布在较高纬度(40°~43°N)、较高海拔(1 000~1 500 m)地区，这些地区具有昼夜温差大、光照充足等利于高产的自然因素，选择这样的区域是实现超高产的重要因素; (2)平均单产16 692 kg hm^-2 ，88 950穗 hm^-2、每穗541粒，千粒重360.0 g，穗粒重191.8 g; 通径分析表明，穗数和粒数对产量的贡献最大; (3)高产关键技术主要是，采用耐密型高产稳产品种，合理提高密度，充足的水肥供给，科学管理和地膜覆盖等。

水稻品种氮肥群体最高生产力及其增长规律

张洪程, 马群, 杨雄, 李敏, 李国业, 戴其根, 霍中洋, 许轲, 魏海燕, 高辉, 刘艳阳

作物学报. 2012, (01):  86-98.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00086

摘要 ( 1959 )   PDF (291KB) ( 1678 )  

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在提出氮肥群体最高生产力概念的前提下, 以长江中下游地区有代表性的50个早熟晚粳品种(系)为供试材料, 比较研究品种间氮肥群体最高生产力的差异及其与产量构成因素、株型和氮肥农学利用率的关系。结果表明: (1)在基础地力产量为6 t hm^-2的沙壤土上, 50个早熟晚粳品种氮肥群体最高生产力对应的施氮量主要集中在225~300 kg hm^-2, 各品种的氮肥群体最高生产力因种而异, 变动在7.42~11.02 t hm^-2, 差异显著。(2)氮肥群体最高生产力与群体颖花量呈显著正相关(r = 0.865), 生产力处于顶层与高层水平品种的颖花量极显著高于中层、低层品种, 而颖花量的增加主要体现在每穗粒数的极显著增加。(3)氮肥群体最高生产力随高效叶面积与单穗重增加而增长, 顶层和高层水平品种的基本株型性状均显著优于中层和低层水平品种, 主要表现为株高105~110 cm, 基部节间粗0.65 cm左右, 高效叶面积大(高效LAI大于5), 穗型较大。(4)品种间理论氮肥群体最高生产力随对应施氮量增加而增长, 但相同对应施氮量下, 品种生产力亦有一定差异。(5)筛选出6个氮肥群体最高生产力(≥10.5 t hm^-2)与氮肥农学利用率均较高且协调统一的品种。

水稻籽粒氮代谢几个关键酶对花后高温胁迫的响应及其与贮藏蛋白积累关系

曹珍珍, 张其芳, 韦克苏, 杨卫丽, 刘光快, 程方民

作物学报. 2012, (01):  99-106.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00099

摘要 ( 1982 )   PDF (405KB) ( 1653 )  

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以早籼水稻嘉935和嘉353为材料，利用人工气候箱设高温(32℃)和适温(22℃)处理，探讨了高温对水稻籽粒氮代谢关键酶活性的影响及其与籽粒粗蛋白含量和各种氨基酸组成间的关系，并结合荧光定量PCR对水稻籽粒谷氨酰胺合成酶(GS) 2个同工型基因的表达及其温度响应进行了检测分析。结果表明，花后高温处理对谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)的影响基本一致，均表现灌浆前期升高、后期下降的趋势，但花后高温处理下水稻籽粒中粗蛋白总量和各类氨基酸含量的增加，并不一定是其籽粒氮素物质的转运能力和蛋白质合成能力的增强所致；谷氨酰胺合成酶(GS)在高温处理下的生理活性普遍高于其相应时期的低温处理，其中，GS2是GS基因在水稻胚乳中高表达的一种同工型，在水稻灌浆后期的表达量甚至超过GS1，高温胁迫处理会通过改变GS1和GS2基因在籽粒中的转录水平，从而对水稻籽粒灌浆中后期的GS活性产生调控。

灌溉方式对减轻水稻高温危害的作用

段骅, 俞正华, 徐云姬, 王志琴, 刘立军, 杨建昌

作物学报. 2012, (01):  107-120.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00107

摘要 ( 2431 )   PDF (890KB) ( 1329 )  

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为探明灌溉方式对减缓水稻高温危害的影响，以中籼水稻品种黄华占和双桂1号为材料，在抽穗灌浆期进行高温(白天/夜间平均温度为35.1℃/20.8℃)和正常温度(白天/夜间平均温度为29.0℃/20.8℃)处理并设置轻干湿交替灌溉(土壤落干至土水势为-15 kPa时复水)、重干湿交替灌溉(土壤落干至土水势为-30 kPa时复水)和水层灌溉(对照) 3种灌溉方式，观测产量和品质形成的特点。结果表明，在相同温度尤其是在高温胁迫下，与水层灌溉相比，轻干湿交替灌溉显著增加结实率、千粒重和产量，增加出糙率、精米率和整精米率，降低垩白米率和垩白度，增大崩解值，减小消减值，重干湿交替灌溉的结果则相反。两品种结果趋势基本一致。说明抽穗结实期遭受高温胁迫，采用轻干湿交替灌溉方式可以获得较高的产量和较好的稻米品质。冠层相对湿度降低、叶片活性氧(O₂^?)生成速率减小、抗氧化物质抗坏血酸和还原型谷胱甘肽含量增加、内源细胞分裂素浓度及籽粒亚精胺和精胺浓度的提高是轻干湿交替灌溉方式减轻水稻高温危害的重要生态生理原因。

氮肥水平和种植密度对冬小麦茎秆抗倒性能的影响

王成雨, 代兴龙, 石玉华, 王振林, 陈晓光, 贺明荣

作物学报. 2012, (01):  121-128.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00121

摘要 ( 2494 )   PDF (213KB) ( 1734 )  

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以中穗型小麦品种山农15为材料，在2个氮肥水平(180 kg hm^-2和240 kg hm^-2)和2个密度(150×10⁴ hm^-2和225×10⁴ hm^-2)下，研究了抗倒性能相关的形态学特征、茎基部节间化学组分、抗倒指数（茎秆机械强度/茎秆重心高度）、木质素合成相关酶活性和籽粒产量的变化特点，以及抗倒指数与形态学和生化指标的相关性。结果表明，施氮水平和种植密度间存在显著的互作效应，当施氮水平由180 kg hm^-2增至240 kg hm^-2或种植密度由150×10⁴ hm^-2增加到225×10⁴ hm^-2时，茎秆重心高度、基部节间长度显著提高，基部节间直径、厚度、充实度、机械强度和抗倒指数显著降低，同时茎秆基部节间纤维素含量、木质素含量显著减少，含氮量显著升高，碳氮比(C/N比)以及木质素合成相关酶活性显著降低。逐步回归分析表明，氮肥水平对小麦抗倒性的影响大于种植密度。本试验条件下，氮肥水平180 kg hm^-2和种植密度为150×10⁴ hm^-2的处理穗数较低，但穗粒数和千粒重显著高于其它处理，因而籽粒产量最高。建议在降低氮肥用量至180 kg hm^-2的同时降低种植密度至150×10⁴ hm^-2，可在增强植株抗倒伏能力的同时获得高产。

棉花黄萎病疑似病田的卫星遥感监测——以TM卫星影像为例

陈兵, 王克如, 李少昆, 肖春华, 苏毅, 唐强, 陈江鲁, 金秀良, 吕银亮, 刁万英, 王楷

作物学报. 2012, (01):  129-139.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00129

摘要 ( 2198 )   PDF (707KB) ( 1115 )  

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研究TM卫星影像最佳时相(单一时相)对黄萎病疑似病害棉田诊断和分类的技术与方法，为棉花生产提供具有针对性的管理方案，对促进棉田均衡增产、增效具有重要的意义。本研究通过分析试验区多时相卫星影像及准同步地面调查数据，从中优选病害棉田卫星影像诊断的最佳波段和时相，对黄萎病疑似病害棉田分类并地面验证。结果表明，棉花的关键生育期，健康与病害棉田在TM影像上明显不同，由此建立病害棉田解译标志是可行的，TM₄波段可作为病害棉田卫星监测的最佳波段，棉花盛铃期(7月下旬至8月中旬)可作为黄萎病卫星监测的最佳时相。基于上述分析，在病害发生的最佳时相，利用平行六面体监督分类方法将示范区黄萎病疑似病害棉田划分为健康、轻病和重病棉田，其中2年病害棉田的面积分别占29%和23%。2年黄萎病疑似病害棉田分类结果的总体精度和Kappa系数均高于85%。进一步制作的棉花病田专题图也很好地反映了棉田内部的病害情况。因此,可利用多时相遥感数据进行棉花黄萎病疑似病田的诊断。

新疆棉花生育后期夜间增温对纤维产量和比强度的影响

田景山, 虎晓兵, 勾玲, 罗宏海, 张亚黎, 赵瑞海, 张旺锋

作物学报. 2012, (01):  140-147.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00140

摘要 ( 2160 )   PDF (455KB) ( 1001 )  

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选用早熟品种新陆早13和新陆早33为试验材料，设两个夜间增温(nighttime warming, NW I和NW II)处理，自然温度为对照(CK)，以组装在半移动式保温箱上的远红外石英管作为增温装置，在大田中模拟夜间增温环境，调查棉花生育后期夜间增温对纤维产量和比强度的影响。结果表明，与对照相比，棉花生育后期夜间增温导致棉铃铃期缩短，单铃纤维干物质快速累积期提前，单铃皮棉产量增加。夜间增温提前棉纤维中可溶性糖进入转化期的时间，且持续期明显延长；提前纤维素累积期的起始时间，在快速累积期终止之前，≥15.0℃的夜间最低温度对快速累积期的持续时间及最大累积速率无明显影响，棉纤维发育期≥14.1℃的夜间最低温度对纤维比强度影响较小。因此，夜间最低温度是影响棉纤维中可溶性糖转化和纤维素累积特性的重要因子，进而影响单铃纤维干物质累积及单铃纤维产量。

小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作对土壤氮素含量及氮素转移的影响

雍太文, 杨文钰, 向达兵, 万燕, 刘卫国, 王小春

作物学报. 2012, (01):  148-158.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00148

摘要 ( 2252 )   PDF (332KB) ( 1300 )  

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为探讨小麦/玉米/大豆套作对氮素营养的种间促进机制, 采用叶片¹⁵N富积标记法研究了小麦/玉米/大豆(A1)和小麦/玉米/甘薯(A2) 2种套作系统中不同施氮水平下的土壤培肥效果和氮素转移规律。结果表明，施氮可以提高小麦、玉米的土壤总氮含量，以施纯氮150~300 kg hm^-2处理最高；大豆较甘薯更有利于保持土壤肥力，施氮0、150、300和450 kg hm^-2水平下种植大豆后的土壤总氮含量比种植大豆前(小麦收获后)高38.6%、20.2%、9.4%和16.7%，而种植甘薯则降低总氮含量3.1%、1.8%、14.0%和3.8%。A1系统中小麦和玉米季土壤中NO₃-N含量低于A2系统，且随施氮量的增加而增加；大豆季土壤中NO₃-N含量高于甘薯季。A1和A2系统均存在¹⁵N的双向转移，¹⁵N转移量随施氮量的增加而降低，且A1的¹⁵N净转移量和转移强度高于A2；A1系统中小麦、玉米和大豆的¹⁵N净转移量比A2系统的¹⁵N净转移量分别高3.3%~12.1%、27.0%~166.2%和26.2%~78.7%。玉米与小麦之间的¹⁵N净转移方向为从玉米向小麦，玉米与大豆之间的¹⁵N净转移方向为从大豆向玉米，玉米与甘薯之间的¹⁵N净转移方向为从玉米向甘薯。

氮肥运筹对寒地粳稻淀粉合成关键酶活性及淀粉积累的影响

杜晓东, 赵宏伟*, 王敬国, 刘化龙, 杨亮, 许晶, 宋谨同

作物学报. 2012, (01):  159-167.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00159

摘要 ( 2036 )   PDF (556KB) ( 1097 )  

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选用寒地粳稻松粳9号和松粳6号，在一定的施肥量下采用不同氮肥运筹处理，对水稻开花后淀粉积累、淀粉合成关键酶活性及其之间的关系进行研究。结果表明，合理减少基肥施氮比例、增加穗粒肥施氮比例可以促进籽粒灌浆、增加总淀粉含量，同时还可适当提高稻米支链淀粉含量。适当减小基肥施氮比例、增加穗粒肥施氮比例有利于提高灌浆后期籽粒中ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶(Q酶)的活性，而在灌浆前期淀粉合酶(SSS)活性随着基蘖肥比例的减小而降低。通过相关分析可知，ADPG焦磷酸化酶、Q酶和SSS与淀粉及其淀粉组分密切的相关，对淀粉及淀粉组分含量变化均有同等重要的作用。因此: 合理的基肥、蘖肥、穗肥、粒肥配比(5∶3∶1∶1)能够调控灌浆过程中淀粉合成关键酶活性，从而增加淀粉及淀粉组分含量。

研究简报

水稻叶尖早衰突变体lad的形态、生理分析与基因定位

杜青, 方立魁, 桑贤春, 凌英华, 李云峰, 杨正林, 何光华, 赵芳明

作物学报. 2012, (01):  168-173.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00168

摘要 ( 2108 )   PDF (559KB) ( 1418 )  

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叶片作为植物的主要光合作用场所，研究其早衰机制对提高作物的经济产量具有非常重要的意义。本研究报道了一个来自EMS诱变优良恢复系缙恢10号的新水稻叶尖早衰突变体lad (leaf apex dead)，其叶尖在第5片叶抽出前呈正常状态，当第5叶完全抽出之后前5叶的叶尖变黄并最终枯死；随后的叶子在完全抽出后，叶尖也逐渐变黄并枯死。对该突变体的生理生化分析发现，其叶绿素含量、可溶性蛋白含量明显下降，SOD酶活性异常。其株高、叶长、粒数等也都显著降低。经遗传分析，该突变性状受一对隐性单基因控制，利用分子标记将该基因定位于第11染色体SSR标记SWU11-19和SWU11-5之间，遗传距离为13 cM，并且与SSR标记SWU11-25和SWU11-27共分离。本研究结果为该基因的进一步克隆和功能研究奠定了良好基础。

不同氮肥水平下早熟晚粳氮和磷的吸收利用特性及相互关系

杨雄, 马群, 张洪程, 魏海燕, 李国业, 李敏, 戴其根, 霍中洋, 许轲, 张庆, 郭保卫, 葛梦婕

作物学报. 2012, (01):  174-180.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00174

摘要 ( 1716 )   PDF (452KB) ( 1344 )  

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采用大田试验，以长江中下游地区具有代表性的50个早熟晚粳品种为材料，研究7个氮肥水平(0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm^-2纯氮)下水稻氮和磷积累量、吸收速率、利用效率的差异及其相互关系。结果表明：(1)在0~337.5 kg hm^-2纯氮范围内，随着氮肥水平的增加，早熟晚粳的植株含氮率和氮积累量在拔节、抽穗和成熟期均显著增加；植株含磷率和磷积累量在拔节和抽穗期显著增加，成熟期呈先增后减变化。(2)播种至拔节阶段氮和磷吸收速率随施氮量的增加而提高，差异极显著；拔节至抽穗阶段氮和磷吸收速率随施氮量的增加呈现先增加后降低的变化趋势；抽穗至成熟阶段的氮和磷吸收速率规律不明显。(3)在0~337.5 kg hm^-2纯氮范围内，随着施氮量的增加氮素籽粒生产效率和磷素籽粒生产效率均显著降低，随着施氮量的增加基因型之间的差异减小；随着施氮量的增加氮和磷收获指数都呈现抛物线关系，在施氮量为262.0 kg hm^-2纯氮时出现最大值。(4)早熟晚粳对氮和磷的吸收利用具有显著的协同效应，但随生育进程的推进这种效应减弱。水稻在播种至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟3个生育阶段的氮和磷吸收速率都呈二次曲线关系(r=0.892^**，r=0.736^**，r=0.512^**)。(5)相关分析表明，产量与拔节期、抽穗期和成熟期的吸氮量和吸磷量以及播种至拔节期和拔节至成熟期的吸氮速率和吸磷速率呈极显著正相关关系。增施氮肥有利于水稻氮和磷吸收利用的提高，但氮肥过高时氮和磷吸收利用不再增加，甚至有所降低。

不同绿豆品种的叶片解剖结构

高小丽, 高金锋, 冯佰利, 王鹏科, 柴岩

作物学报. 2012, (01):  181-185.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00181

摘要 ( 2381 )   PDF (301KB) ( 1450 )  

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选取开花结荚期间光合性能及活性氧代谢存在明显差异的不同绿豆品种，以石蜡切片研究其主茎节位各功能叶片解剖结构特征，探讨其植株衰老过程中叶片解剖结构的动态变化。结果表明，绿豆植株开花后，随生育进程，主茎开花节位叶片自下向上逐渐衰老，叶肉细胞逐渐解体，栅栏组织排列趋向紊乱，叶片厚度、栅栏组织厚度以及栅栏组织厚度与叶片厚度的比值均趋于减小；不同绿豆品种叶片解剖结构的动态变化存在着显著差异，高产品种叶片相对较厚，栅栏组织较发达，结构较紧密，生育后期叶肉细胞解体较慢。综合分析表明，绿豆叶片解剖结构的变化与其产量水平是密切相关的，功能叶片较厚、栅栏组织较发达的绿豆品种具有相对较高的产量潜力。

高效液相色谱-紫外法同时检测小麦中DON、15ACDON和3ACDON

杨丹, 耿志明, 马鸿翔, 姚金保, 张旭, 张平平, 张鹏

作物学报. 2012, (01):  186-189.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00186

摘要 ( 2110 )   PDF (220KB) ( 2066 )  

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建立了测定小麦中B型单端孢酶烯族毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-acetyldeoxynivalenol, 3-ACDON)和15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-acetyldeoxyni-valenol, 15-ACDON)的高效液相色谱-紫外(HPLC-UV)检测方法。用水提取小麦样品，提取液经无水乙醇等体积沉淀，再结合Oasis HLB固相萃取小柱可取得较好的净化效果。采用乙腈/0.005%磷酸水溶液二元梯度洗脱程序在高效液相色谱-紫外检测器上完成DON、15ACDON和3ACDON的定性定量分析。结果表明，在0.5~15.0 mg L^-1线性范围内，DON、15ACDON和3ACDON的平均加标回收率分别为89.8%、93.4%和92.9%，相对标准偏差分别为2.2%、2.0%和2.5% (n=3)；检测限分别为12.2、10.5和16.7 μg kg^-1。该方法准确、重现性好，样品净化方法使杂峰干扰少，大幅减少有机溶剂的使用，成本低，适用于小麦中B型单端孢酶烯族毒素的大批量检测。