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    2012年 第38卷 第03期 刊出日期:2012-03-12
    • 综述
      水稻稻瘟病抗病基因的结构功能和共同进化
      Moytri ROYCHOWDHURY, 贾育林,Richard D.CARTWRIGHT
      作物学报. 2012, (03):  381-393.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00381
      摘要 ( 3757 )   PDF (463KB) ( 1909 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      稻瘟病是由真菌 Magnaporthe oryzae 所致,是世界上最严重的水稻病害之一。抗病基因能够识别病原无毒蛋白而导致抗病反应。抗病基因以单基因或基因簇的形式存在,它是通过基因复制或基因多样性而产生的。近几年来,由于抗病基因的不断克隆和功能分析,使人们更好地理解和认识抗病机理。本文总结了目前抗病基因的克隆和功能分析进展,并对抗病基因的进化,抗病蛋白和病原无毒因子之间的相互作用、相互影响和进化以及无毒因子的结构进行了剖析,同时指出这些理论对植保的潜在含义。
      作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
      水稻光温敏雄性核不育系的系谱分析
      斯华敏, 付亚萍, 刘文真, 孙宗修, 胡国成
      作物学报. 2012, (03):  394-407.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00394
      摘要 ( 2789 )   PDF (329KB) ( 1749 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      近年来, 我国两系杂交水稻快速发展, 截止2010年底, 共有427个两系组合通过审定。两系杂交水稻已经奠定了在我国水稻生产中的重要地位, 而光温敏核不育系是两系杂交水稻的基础。本文从实用性角度研究了1994年以来通过审定和获得新品种保护权的两系组合所涉及的130个光温敏核不育系, 分析了光温敏核不育系的基本来源和其中126个不育系的系谱。以原始光温敏核不育系为起点演绎了不育系之间的衍生关系, 介绍了大面积应用及获得新品种保护权的73个不育系的系谱, 归纳了新光温敏核不育系的育成途径。讨论了不育系育性转换的光温反应类型与其核不育基因来源的关系。提出利用光温敏核不育系开展分子生物学研究过程中, 有必要通过系谱分析不育系之间的衍生关系, 对不育系材料进行有针对性的选择。强调了促进光温敏核不育资源的开放与共享, 对加快实用性光温敏核不育系的选育, 积极应对两系杂交稻制种环境的变化具有重要的意义。
      水稻两用核不育系龙S抗稻瘟病主效基因的定位
      王建龙, 吴立群, 刘建丰, 戴良英, 刘雄伦, 肖应辉, 谢红军, 刘群恩, 李婷, 贾先勇, 王国梁, 袁隆平
      作物学报. 2012, (03):  408-415.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00408
      摘要 ( 2609 )   PDF (390KB) ( 1212 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      龙S是一个广谱抗稻瘟病的水稻两用核不育系,利用分子标记技术精细定位其主效抗性基因,对于培育抗稻瘟病水稻新品种具有重要意义。采用来自国内外的41个稻瘟病菌系通过接种鉴定方式对龙S进行了稻瘟病抗谱分析,结果显示龙S的抗性频率为100%,对其中39个菌系表现高水平抗性,与Pi9的携带品种75-1-127抗性频率和抗病级别基本相当。群体遗传分析表明龙S的抗性基因表现为显性遗传方式,对于不同菌系龙S表现出不同的抗病遗传模式,其中龙S对稻瘟菌系318-2的抗性由单基因控制。通过抗病亲本龙S与感病亲本日本晴构建F2分离群体,采用BSA (bulk segregant analysis)及RCA (recessive class analysis)分析方法,将龙S的主效抗病基因精细定位于第9染色体上的SSR标记M1-M2所在的1.31 cM区间,与已克隆的广谱抗稻瘟病基因Pi5位于相邻的染色体区域。抗谱分析表明,龙S与Pi5Pii单基因系的抗性频率差异明显,抗谱较后二者更广。龙S主效抗性基因的精细定位,为进一步揭示其与Pi5Pii的等位关系以及通过分子标记辅助选择培育抗病水稻新品种奠定了基础。
      不同除草剂加倍玉米单倍体的效率
      惠国强, 杜何为, 杨小红, 刘光辉, 王振通, 张义荣, 郑艳萍, 严建兵, 张铭堂, 李建生
      作物学报. 2012, (03):  416-422.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00416
      摘要 ( 2991 )   PDF (275KB) ( 2036 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      通过比较3种除草剂加倍玉米单倍体的效率,提出了利用除草剂加倍玉米单倍体的新方法。以先玉335、中农大4号和8607×8609三个基因型诱导的单倍体籽粒为材料,利用20、40、80和160 μmol L-1浓度的甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵作为加倍药剂,在单倍体植株生长到三叶期和五叶期时,用滴心法处理幼苗,选择有花粉的单株自交,收获后调查果穗加倍率;采用细胞学方法观察单倍体的染色体数目和花粉的活性。结果表明20~160 μmol L-1的3种除草剂对玉米单倍体加倍均有效果,加倍率3.42%~26.32%之间。甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵的加倍率分别为4.29%~26.32%、3.85%~20.81%和3.42%~17.61%;其中80 μmol L-1甲基胺草磷的加倍效果最佳,使用80 μmol L-1甲基胺草磷处理3个杂交种的单倍体,平均加倍率分别为25.02%、20.13%和14.99%。方差分析表明,3个基因型间的单倍体加倍率均呈极显著差异,可见使用甲基胺草磷、炔苯酰草胺、氟乐灵可以提高玉米单倍体的加倍频率,但不同基因型单倍体对除草剂的敏感性存在差异。
      水稻卷叶基因RL13的遗传分析和分子定位
      田晓庆, 桑贤春, 赵芳明, 李云峰, 凌英华, 杨正林, 何光华
      作物学报. 2012, (03):  423-428.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00423
      摘要 ( 2081 )   PDF (348KB) ( 1285 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      叶片形态是理想株型的重要指标之一,叶片适度卷曲有利于理想株型的建成,是水稻超高产育种的重要材料。在EMS诱变籼稻缙恢10号群体中发现一个卷叶突变体,表现叶片筒状卷曲,经过多代连续自交,性状稳定,命名为rl13 (rolled leaf 13)。rl13的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均显著高于野生型对照缙恢10号,类胡萝卜素含量在苗期、孕穗期与野生型相比有显著提高,而抽穗期和成熟期则差异不显著。rl13的三片功能叶的卷曲度与野生型相比均达到极显著差异,但rl13的三片功能叶之间差异不显著。通过石蜡切片分析,突变体叶肉细胞层数变薄,野生型含有的一个较大泡状细胞转变为卷叶突变体的两个大小相近的泡状细胞,导致了叶片弯曲。以该突变体为父本,西农1A为母本配制杂交组合构建F2遗传群体,结果表明,该卷叶性状由一对隐性核基因控制。选用F2代分离群体中的1 215个隐性单株作为定位群体,将RL13定位在第6染色体短臂上分子标记RM276和SWU6-1之间,遗传距离分别为1.1 cM和0.2 cM。
      水稻短根相关基因OsKSR2的定位
      罗丽丽, 史俊颖, 项显波, 丁沃娜, 朱世华
      作物学报. 2012, (03):  429-435.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00429
      摘要 ( 2387 )   PDF (461KB) ( 1388 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      根系是将植物固定于土壤及吸收利用水分和养分的重要器官。本研究从甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变的籼稻Kasalath突变体库中,筛选到一个水稻根系发育缺陷的突变体,命名为Osksr2 (Oryza sativa kasalath short root 2),该突变体植株整体矮小,主根、不定根和侧根的伸长都受到抑制。遗传分析表明该突变性状由1对隐性核基因控制,将该基因命名为OsKSR2。将Osksr2纯合体与粳稻日本晴杂交构建F2群体,利用已经公布的水稻SSR标记和自行设计的STS标记进行基因定位,将OsKSR2定位在水稻第8染色体STS标记S27887与S27988之间约101 kb的范围内。通过水稻基因组注释系统共预测到17个开放阅读框(ORF),没有已知的与根系发育相关的基因。对OsKSR2的定位将为进一步克隆该基因和阐明水稻根系伸长的分子机理奠定基础。
      小麦品种百农AK58及其姊妹系的遗传构成分析
      李小军,胡铁柱,李淦,姜小苓,冯素伟,董娜,张自阳,茹振钢,黄勇
      作物学报. 2012, (03):  436-446.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00436
      摘要 ( 2499 )   PDF (1191KB) ( 1415 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      百农AK58是目前我国黄淮南部麦区大面积种植的小麦品种。利用表型、高分子量麦谷蛋白亚基、蛋白质含量及覆盖小麦全基因组的657对SSR分子标记分析了百农AK58姊妹系及其亲本的遗传构成, 以发现大面积品种的亲本选配规律。百农AK58在小穗数、穗粒数、千粒重和单株穗数上略优于其姊妹系丰收60和百农4330。百农AK58的高分子量谷蛋白亚基组合与亲本郑州8960相同, 为(1, 7+8, 5+10), 其姊妹系丰收60和百农4330的亚基组合与亲本温麦6号相同, 均为(1, 7+9, 5+10)。SSR标记分析表明, 百农AK58对亲本周麦11、温麦6号和郑州8960遗传成分的继承率分别为47.4%、28.9%和23.7%, 而丰收60的继承率分别为47.9%、30.7%和21.4%。可见, 这2个品种在遗传上与周麦11有较大的相似性。百农4330继承这3个亲本的遗传成分比例非常相近, 分别为33.1%、32.4%和34.6%。在A、B、D基因组及染色体水平上, 3个亲本品种对后代的遗传贡献率也表现不均衡性。百农AK58有40个不同于丰收60和百农4330的SSR特异位点, 主要分布于1A、4A、5A、6A、1B、4B、5B、6B、7B、1D、2D、3D和7D染色体, 其中多数位点已知存在与产量、抗病等重要农艺性状相关的基因, 推测这些特异位点在百农AK58成为大面积种植品种中发挥了重要作用。
      棉属野生种克劳茨基棉第7染色体上马克隆值QTL的挖掘与定位
      徐鹏, 朱静, 张香桂, 倪万潮, 徐英俊, 沈新莲
      作物学报. 2012, (03):  447-453.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00447
      摘要 ( 2400 )   PDF (316KB) ( 1388 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      为了深入挖掘和利用棉属野生种克劳茨基棉(Gossypium klotzschianum)的优异等位基因,构建了一个(陆地棉泗棉2号×克劳茨基棉)×泗棉2号的BC1F2群体,对纤维品质性状初步定位,单标记相关分析表明位于第7染色体上的SSR标记NAU1362与马克隆值表现极显著相关。进一步选择在第7染色体上含有克劳茨基棉渐渗片段的BC1F2单株与轮回亲本泗棉2号回交,构建BC2F3和BC2F4分离群体,通过两年的田间重复试验验证该QTL的位置与效应。结果表明,该QTL (qFMIC-7-1)在BC2F3、BC2F4世代均被检测到,位于相同的标记区间,分别可以解释9.0%、8.8%的表型变异,增效基因来源于野生种克劳茨基棉,与BC1F2群体定位结果基本一致。同时在第7染色体上检测到另一马克隆值QTL (qFMIC-7-2),同样在BC2F3、BC2F4两个世代均能够被检测到,分别可以解释3.7%、4.7%的表型变异,但增效基因均来源于泗棉2号。
      小麦Wx基因近等基因系的创制及其对直链淀粉含量、面条感官品质的影响
      于春花, 别同德, 王成, 张晓, 吴荣林, 程晓明, 王灿国, 赵芸, 程顺和
      作物学报. 2012, (03):  454-461.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00454
      摘要 ( 2310 )   PDF (631KB) ( 1236 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      为明确不同Wx基因对小麦直链淀粉含量的影响以及筛选面条品质优异的基因型,以糯小麦品系Caiwx (aabbdd)为3个Wx基因隐性突变供体亲本,以扬麦01-2 (AABBDD)为轮回亲本,利用连续回交结合花粉碘染、STS标记和同工酶标记检测方法,创制了8种Wx基因纯合基因型的近等基因系,其基因型分别为AABBDD、AABBdd、AAbbDD、AAbbdd、aaBBDD、aaBBdd、aabbDD和aabbdd。利用这些基因型探讨了不同Wx基因对直链淀粉含量及面条感官品质的影响。结果表明,各系的直链淀粉含量为0.9%~24.8%,系间差异显著;糯小麦型(aabbdd)直链淀粉含量最低,双缺失型和单缺失型其次,双缺失型中aaBBdd型含量最高,单缺失型中AAbbDD型含量最低,表明Wx-B1对直链淀粉的合成作用最大。糯小麦型面条的色泽、表观、软硬度、黏性、韧性得分以及总分显著低于其他类型及轮回亲本扬麦01-2;单缺失型面条的色泽、表观得分、总分显著高于轮回亲本扬麦01-2,其中aaBBDD型面条品质表现突出,与市售优质面条粉“雪花粉”制作的面条得分相当,而其他7种基因型及轮回亲本扬麦01-2的面条评分均显著低于雪花粉。说明可以通过遗传操作Wx基因培育优质面条小麦品种。
      陕农138小孢子发育过程中蛋白表达差异的比较分析
      毕惠惠, 杨华瑞, 马俊会, 刘录祥, 王成社, 许喜堂, 邹淑芳, 谢彦周
      作物学报. 2012, (03):  462-470.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00462
      摘要 ( 1833 )   PDF (610KB) ( 958 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      为了寻找小麦单核中晚期愈伤组织诱导率较高的原因,探讨小麦花药发育的蛋白质代谢机制,本试验利用双向电泳技术对陕农138小麦小孢子单核中晚期和双核期的全蛋白分析表明,在等电点4~7之间可识别约450个以上清晰的蛋白质点,检测到差异点26个,对其中14个质量较好、重复性较高的差异表达的蛋白质点采用基质辅助激光解吸分离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)进行肽指纹图谱分析,并利用Mascot软件在NCBInr数据库搜索,鉴定出11个蛋白质点,另3个蛋白质点未得到有意义的鉴定,11个蛋白质点分别被鉴定为UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(1个蛋白点)、叶绿素抗体结合蛋白(1个蛋白点)、pentatricopeptide重复蛋白PPR566-6 (1个蛋白点)、半胱氨酸蛋白酶抑制剂(1个蛋白点)、泛素(1个蛋白点)、S-腺苷-L-半胱氨酸水解酶(2个蛋白点)、放氧增强蛋白(2个蛋白点)和假定蛋白(2个蛋白点)。这些蛋白质点的功能涉及到糖代谢、蛋白质降解、细胞防卫等代谢过程。
      茎点枯病菌诱导下芝麻内参基因的筛选
      刘莉铭, 刘红彦, 田保明
      作物学报. 2012, (03):  471-478.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00471
      摘要 ( 2248 )   PDF (342KB) ( 1296 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      用CodeHop方法设计简并引物克隆得到了GAPDHβ-actinα-tubulinUBQ5RPL4eIF4AeEF1α 7个看家基因的部分序列,将这7个基因和GenBank中已公布的18S rRNANADHD 2个基因共9个基因作为候选内参基因,利用实时荧光定量PCR技术,分析其在茎点枯病菌诱导下芝麻中的表达稳定性。经BestKeeper、NormFinder和GeNorm软件分析可知,UBQ5eIF4Aα-tubulin 3个基因表达均较稳定,eEF1α变化最大。当使用多基因作为内参基因时,选择这3个最稳定的候选内参基因即可准确矫正定量结果。
      耕作栽培·生理生化
      淀粉型甘薯品种直链淀粉含量、糊化特性和乙醇发酵特性的关系
      孙健, 岳瑞雪, 钮福祥, 徐飞, 朱红
      作物学报. 2012, (03):  479-486.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00479
      摘要 ( 2131 )   PDF (182KB) ( 1253 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      15个淀粉型甘薯品种为试验材料,测定其直链淀粉含量、糊化特性和乙醇发酵特性,并分析它们之间的差异和相互关系。结果表明,不同甘薯品种的干物率、淀粉含量和直链淀粉含量(AC)均存在较大差异,相关分析表明,AC与干物率、淀粉含量之间呈极显著正相关;不同品种甘薯的糊化特性之间存在一定差异,但RVA谱特征值之间关系密切;不同甘薯品种的乙醇发酵特性之间也存在较大差异,乙醇含量与发酵强度之间呈极显著正相关。进一步分析表明,AC与RVA各特征值之间相关性不显著,而干物率、淀粉含量与糊化温度(PT)均呈极显著正相关(相关系数分别为r=0.661, P<0.01; r=0.670, P<0.01);AC与乙醇含量、发酵强度之间有显著正相关关系(相关系数分别为r=0.653, P<0.01; r=0.698, P<0.01),但与发酵效率、发酵黏度的相关性不显著;发酵黏度与崩解值(BDV)呈显著负相关(r= –0.563, P<0.05),与消减值(SBV)显著正相关(r=0.639, P<0.05),而乙醇含量、发酵效率和发酵强度与淀粉RVA各特征值之间的相关性均不显著。聚类分析将15个品种分为3大类,第I类品种AC和BDV均较高,第II类品种的AC最高、BDV最低,而第III类品种AC最低、BDV最高。甘薯的AC和BDV可以作为评价甘薯乙醇发酵特性的指标,同时较高AC和BDV值应是燃料乙醇专用甘薯品种的选育方向。
      施钾方式对棉花叶片抗氧化酶活性、产量及钾肥利用效率的影响
      李宗泰, 陈二影, 张美玲, 赵庆龙, 许晓龙, 姬红, 宋宪亮, 孙学振
      作物学报. 2012, (03):  487-494.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00487
      摘要 ( 2147 )   PDF (394KB) ( 1510 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      在大田试验条件下, 以鲁棉研28为试验材料, 研究不施钾肥(CK)、一次性基施硫酸钾(T1)、分次(1/2基施, 1/2于花铃期追施)施用硫酸钾(T2)、一次性基施控释复合肥(T3) 4个处理的棉花叶片保护酶活性、产量及钾肥利用效率变化。结果表明, 与不施钾处理相比, 施钾可显著增加叶片叶绿素、可溶性蛋白含量, 降低MDA含量, 提高SOD、CAT活性(叶龄30、45、60 d), 降低POD活性(叶龄30、45 d), 提高籽棉产量和皮棉产量;与一次性基施硫酸钾和控释复合肥相比, 分次(1/2基施、1/2花铃期追施)施用硫酸钾可显著提高叶片可溶性蛋白含量(叶龄30、45、60 d)和SOD (叶龄15、30、45 d)、CAT(叶龄15、30 d)活性, 降低MDA含量(叶龄30、45、60 d)和POD活性(叶龄30 d), 提高籽棉产量、皮棉产量和钾肥生产效率。本试验条件下, 分次(1/2基施、1/2花铃期追施)施用硫酸钾是兼顾高产高效的施肥方式。
      中国北方主栽花生品种抗旱性鉴定与评价
      张智猛, 戴良香, 丁红, 陈殿绪, 杨伟强, 宋文武, 万书波
      作物学报. 2012, (03):  495-504.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00471
      摘要 ( 1832 )   PDF (168KB) ( 975 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      人工控水条件下,通过盆栽试验,在花生植株的结荚期和饱果期, 测定29个品种(系)的株高、分枝数、生物累积量、叶片含水量和光合色素含量等与抗旱性有关的13个表型性状和生理生化指标,采用抗旱系数法和隶属函数值法,鉴定各性状指标水分胁迫下的抗旱性。结果表明,相同指标评价不同花生品种抗旱性时得出的结果不同,依此可将供试品种(系)划分为抗旱性强、中、弱和不抗旱4类,即供试品种中唐科8号、冀花2号、冀花4号、花育25、花育17、花育22、大唐油、花育21具有较强的抗旱能力;花育20、花育24、潍花6号、花育27、鲁花11、阜花11、阜花13、唐油4号、丰花1号和G2具有中等抗旱能力;具有较弱抗旱能力的品种(系)有16-8、阜花10号、M5、花育16和鲁花14;而花育19、花育23、丰花6号、潍花8号、M7和TE-2在结荚期和饱果期均无抗旱能力。水分胁迫至结荚期,除分枝数和类胡萝卜素外,其余各形态型状和生理生化指标及其综合D值均可作为鉴定品种(系)抗旱性的依据;水分胁迫至饱果期,只有叶面积与抗旱系数间的相关极显著。无论在结荚期或饱果期,综合D值可作为鉴定品种抗旱性的指标,单一指标均不能准确判定某品种(系)的抗旱性。
      红外光谱技术在淀粉粒有序结构分析中的应用
      满建民, 蔡灿辉, 严秋香, 胡茂志, 刘巧泉, 韦存虚
      作物学报. 2012, (03):  505-513.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00505
      摘要 ( 2411 )   PDF (458KB) ( 2693 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)可用于研究淀粉粒的有序结构,包括透射模式和衰减全反射模式2种。本文探讨不同去卷积设置条件对FTIR波谱的影响,并分析FTIR在淀粉粒有序结构分析中的应用。研究结果表明,不同去卷积设置对FTIR波谱和相关峰强度影响较大,以半峰宽19 cm-1和增强因子1.9的设置对FTIR原始波谱去卷积,获得的结果较好。天然淀粉晶体类型不同,其FTIR波谱有差异,表现在马铃薯和山药淀粉的衰减全反射FTIR波谱相似,与水稻淀粉明显不同;水稻和马铃薯淀粉透射FTIR波谱相似,与山药淀粉明显不同。淀粉中的水分含量影响衰减全反射FTIR波谱,当水分含量超过60%时,对波谱分析结果基本没有影响。酸水解优先降解淀粉粒无定形区的结构成分,提高淀粉粒的有序度。淀粉葡糖苷酶水解淀粉对淀粉粒外部区域的有序度影响不大,但明显提高整个淀粉粒的有序度。不同品质稻米淀粉的衰减全反射FTIR波谱相似。上述研究结果为应用FTIR分析淀粉粒有序结构提供重要的参考作用。
      用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱研究小麦籽粒元素的共分布
      王云霞, 杨连新, Walter J. Horst
      作物学报. 2012, (03):  514-521.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00514
      摘要 ( 1811 )   PDF (424KB) ( 1491 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      增加粮食可食用部分微量营养元素的浓度, 需要更好地了解其在植株, 特别是籽粒内的运输和分布规律。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry, LA-ICP-MS)是一种测定植物组织中元素空间分布的新技术。采用该技术对成熟小麦籽粒中锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)和磷(P)的空间分布及其关联程度定量研究。结果表明, 所测元素在籽粒不同部位的浓度分布差异很大。Cu、Zn和P浓度均以糊粉层最高, 胚乳最低, 胚居中, 浓度最大差异分别达15、42和33倍; Mn浓度则以胚最高, 胚乳最低, 糊粉层居中, 浓度最大差异达9倍。籽粒同一部位不同位置的元素浓度亦不相同, 外周胚乳(靠近糊粉层)的元素浓度大于内侧胚乳部位对应元素的浓度, 胚最外侧盾片部位的元素浓度大于胚中间位置的元素浓度, 且各元素趋势一致。比较分析发现, 麦粒不同部位元素的浓度变化存在明显的同步性, 籽粒中P浓度高的部位金属元素(Mn、Cu和Zn)浓度也高。这说明不同元素在向籽粒不同部位运输和积累过程中可能存在密切关联性。
      逆境下广布野豌豆的适宜收获时间
      王颖, 侯宇, 李晓宇, 孙海霞, 蔺吉祥, 穆春生
      作物学报. 2012, (03):  522-527.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00522
      摘要 ( 1858 )   PDF (279KB) ( 806 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      及时收获对于获得最大的种子活力和种子产量是很重要的,许多牧草都具有种子脱落及其他种子生产的问题。裂荚是广布野豌豆种子生产中的一个重要问题。本文的研究目的是通过分析种子和荚果的生理学特征、种子的抗逆能力来进一步确定广布野豌豆(Vicia cracca)的收获时间。在广布野豌豆荚果发育过程中,每隔3 d收获1次荚果,到荚果开始出现开裂为止(盛花后第42 d)。结果显示,盛花后36~42 d,荚果干重、千粒重达到最大及荚果含水量达到最小,在此期间NaCl和Na2CO3胁迫下的种子发芽率、发芽速率及胚根长均达到最大值。因此,广布野豌豆在裂荚前6 d收获不影响种子产量和品质。
      水稻生育期对籽粒产量及品质的影响
      郎有忠, 窦永秀, 王美娥, 张祖建, 朱庆森
      作物学报. 2012, (03):  528-534.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00528
      摘要 ( 2343 )   PDF (232KB) ( 1660 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      明确水稻生育期与产量、品质的关系,对水稻高产优质育种和合理栽培措施的制定,具有重要的意义。本文以晚粳宁111和春江302经遮光(短日照)处理后获得的不同生育期水稻植株为材料,分析其产量和米质指标。结果表明,生育期152 d以上时,对产量无显著影响,而生育期短于152 d时,产量与生育期间呈极显著正相关;成熟期群体干物质积累量随生育期变化的趋势与产量表现基本一致。不同稻米的长度、宽度、蛋白质含量以及淀粉消减值,均以中等偏短生育期(131~132 d)最小,大于或小于131~132 d,均会使上述指标值增加;两品种直链淀粉含量亦有相似的趋势,只是其最低值分别对应132和137 d的生育期;各处理稻米淀粉的崩解值变化与消减值趋势相反。对垩白粒率、垩白度及糊化温度,各处理均呈随生育期延长而降低的趋势;生育期变化对碾米品质影响总体上较小。
      利用花生荚果图像特征识别品种与检验种子
      韩仲志, 赵友刚
      作物学报. 2012, (03):  535-540.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00535
      摘要 ( 2083 )   PDF (237KB) ( 1106 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      为了验证以花生荚果图像特征识别品种和检验种子的可行性,选用代表北方大花生主推区的20份花生品种,从扫描图像获得花生荚果形态、颜色及纹理等50个特征,综合运用主分量分析(PCA)、神经网络(ANN)、支持向量机(SVM)、聚类分析等手段,讨论了品种识别、产地识别、DUS性状的选取和品种聚类过程,研究发现,经PCA优化特征的SVM识别模型识别效果好且识别结果稳定,20个品种的品种识别率达到90%以上。模型对3个不同产地的花生荚果正确识别率达到100%。另外从中筛选出一批对品种特异性、一致性和稳定性(DUS)测试有意义的备选特征,并建立了花生品种的谱系聚类树。研究结果对DUS性状的优选、花生品种及产地的识别及对花生谱系研究有一定参考价值。
      研究简报
      甘蓝型油菜光、温敏雄性不育系Huiyou50S花粉败育的细胞学观察
      葛娟, 郭英芬, 于澄宇, 张国云, 董军刚, 董振生
      作物学报. 2012, (03):  541-548.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00541
      摘要 ( 2138 )   PDF (526KB) ( 1236 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
       Huiyou50S是从甘蓝型油菜品种汇油50中发现的半不育株选育而成的光、温敏雄性不育系,育性受隐性核基因控制,在高温、长光周期下不育而在低温、短光周期条件下可育。本文通过半薄树脂切片、扫描电镜、花粉压片染色、花药整体透明方法对Huiyou50S及其近等基因系Huiyou50F的花药发育过程及花粉形态观察比较。结果表明, Huiyou50S的花药造孢细胞、花粉母细胞、减数分裂、四分体阶段均正常,在单核期出现明显异常,虽然能形成花粉壁,但小孢子细胞质收缩、解体,最终只剩余空瘪的花粉壳; Huiyou50S的花药绒毡层在单核后期提前降解,绒毡层解体速度快于可育株Huiyou50F。Huiyou50S的小孢子的完全败育主要发生在单核时期,绒毡层发育与小孢子异常有某种关联,该结论为油菜光、温敏雄性不育类型划分及育种应用提供了依据。
      苎麻Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因的克隆和表达分析
      周精华, 邢虎成, 揭雨成, 钟英丽, 朱守晶, 蒋杰, 王亮
      作物学报. 2012, (03):  549-555.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00549
      摘要 ( 2370 )   PDF (974KB) ( 1675 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      以耐旱性较强的湘苎3号为材料,从苎麻转录组测序结果中获得了1个与P5CS基因高度相似的Unigene,该片段长1 448 bp,根据该序列设计5′RACE和3′RACE槽式PCR引物,利用RACE结合RT-PCR技术分别克隆得到590 bp的5′端和293 bp的3′端,拼接获得该基因全长cDNA序列。对该序列进行生物信息学分析表明,该基因全长为2 318 bp,其中开放读码框为2 154 bp,编码717个氨基酸,其编码蛋白质的等电点和分子量分别为6.57 kD和77.56 kD,与亚洲棉、麻风树、拟南芥和水稻的P5CS基因的核苷酸序列相似性分别为81%、81%、75%和72%,蛋白质序列的相似性分别为86%、85%、78%和77%,说明该基因与P5CS为同源,被命名为BnP5CS1。半定量RT-PCR分析表明,该基因在苎麻的茎尖中表达量最高,在根中其次, 且受干旱胁迫的诱导。P5CS基因是植物体内合成脯氨酸的关键酶基因,BnP5CS1基因的克隆将为苎麻的抗逆分子育种和进一步的功能分析鉴定基础。
      测定玉米中伏马毒素的免疫亲和层析净化高效液相色谱法
      李为喜, 郑床木, 武力, 李欣, 李静梅, 宋敬可, 杨秀兰, 王步军
      作物学报. 2012, (03):  556-562.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00556
      摘要 ( 1968 )   PDF (323KB) ( 1377 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      伏马毒素(Fumonisins)是串珠镰刀菌繁殖产生的一类真菌毒素。玉米在生长和储存过程中极易受到伏马毒素的侵染。流行病学研究结果表明,受到伏马毒素污染的玉米及其制品可导致马白脑软化症、猪肺水肿综合症,还可诱发人类食管癌和胎儿神经管畸形等疾病。本研究建立了应用免疫亲和柱净化高效液相色谱测定玉米中伏马毒素B1和B2的方法,同时,运用统计学方法对该法进行了准确性和再现性评价。结果表明,FB1和FB2线性范围分别为0.06~5.00 μg mL-1和0.04~2.50 μg mL-1,回收率分别为76.6%~93.8%和77.9%~93.4%,FB1和FB2方法定量限分别为0.09 mg kg-1、0.06 mg kg-1,实验室内重复性测定的变异系数均低于5%,实验室间再现性测定的变异系数低于6%。上述结果说明该方法的线性、准确度、精密度、灵敏度及同一实验室重复性和多家实验室的再现性评价结果优良,适合作为伏马毒素的测定方法。应用该方法对310份玉米进行了伏马毒素的测定,结果表明,大田、存储玉米伏马毒素总量范围分别为0.20~9.06 mg kg-1、0.21~6.10 mg kg-1,建议应加强玉米中伏马毒素污染水平监控,保证人畜健康。
      油菜角果开裂区结构分化对果实开裂的作用
      王婷, 暨淑仪, 吴鸿
      作物学报. 2012, (03):  563-569.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.00563
      摘要 ( 2268 )   PDF (553KB) ( 1047 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      运用半薄切片技术、荧光显微镜技术, 观察不同开裂程度的两个油菜品种中双9号和中双11果实发育过程中“果实开裂区”的结构特征、发生发育规律, 探讨两品种油菜果实不同开裂程度的结构差异。结果表明, 油菜果实在发育过程中, 逐渐分化出由胎座框木化细胞、离区细胞、果瓣边缘木化细胞、紧靠果实内果皮的木化层enb细胞共同组成的开裂区; 易开裂的中双9号果实发育进程总体上比不易开裂中双11的早, 前者在15DAF (开花后第15天)时就已经能分辨出离区, 且胎座框细胞、果瓣边缘细胞、enb层细胞的壁都已经木化加厚, 而后者在25DAF才表现出这些特征;中双9号的离区在25DAF完全形成, 而中双11的离区在30DAF完全形成;中双9号离区部分细胞间在30DAF开始出现分离, 而中双11离区部分细胞间在35DAF开始出现分离。另外, 中双9号开裂区胎座框木化细胞间出现较多的裂缝有利于果实的开裂。这些结构和发育特征对于深入研究果实开裂的分子调控和抗角果开裂品种的选育具有理论指导意义。

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