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    2012年 第38卷 第08期 刊出日期:2012-08-12
    • 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
      水稻早衰突变体esl2的遗传分析和基因定位
      徐芳芳,桑贤春,任德勇,唐彦强,胡宏伟,杨正林,赵芳明,何光华
      作物学报. 2012, (08):  1347-1353.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01347
      摘要 ( 2136 )   PDF (393KB) ( 1404 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      利用EMS诱变水稻籼型恢复系缙恢10号, 从其后代中鉴定出一个早衰突变体esl2, 苗期正常, 孕穗期开始叶尖和叶缘黄化衰老。与野生型相比, 孕穗期和抽穗期光合色素含量均显著下降, 抽穗期倒一叶的超氧化酶歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白(SP)含量降低, 活性氧(ROS)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(PRO)含量或活性增加。超微结构观察表明, esl2衰老部位的细胞多中空且形状不规则, 伴随细胞裂解、细胞质溶解等特征; 同时, 叶绿体结构异常, 叶绿体膜溶解、基粒模糊, 基质片层疏松, 类囊体发育异常。遗传分析表明, 该突变体受一对隐性核基因调控。利用1 005株西农1A/esl2的F2隐性定位群体, 最终将Esl2定位在第4染色体SSR标记RM17122和swu4-13之间, 物理距离约244 kb, 这为Esl2基因的克隆和功能研究奠定了基础。
      小麦TaPHYA基因亚家族的克隆及表达分析
      王霞,马燕斌,宋梅芳,孟凡华,李秀全,杨丽,吴霞,杨克诚,杨建平
      作物学报. 2012, (08):  1354-1360.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01354
      摘要 ( 2137 )   PDF (890KB) ( 1125 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      光敏色素是一类与作物农艺性状密切相关的基因家族。本研究克隆了中国春小麦光敏色素TaPHYA1、TaPHYA2和TaPHYA3基因完整的编码序列,并对它们进行了生物信息学以及转录分析。在NCBI数据库中对其推测的氨基酸序列进行BLAST分析,发现TaPHYA1和TaPHYA3氨基酸序列中包含光敏色素基因完整的功能结构域。系统进化树分析表明,小麦TaPHYA1、TaPHYA2和TaPHYA3之间进化关系相近,且与单子叶植物玉米、水稻的PHYA聚为一个亚类。另外,TaPHYA的表达丰度具有组织特异性,在茎、叶、穗中表达量分别是根中的1.35、0.34和0.87倍;而在同光质条件下,其表达丰度也具有光质特异性,TaPHYA的总表达量在黑暗和远红光条件下最高,在蓝光条件下次之,而红光和白光条件下最低。该结果为深入研究小麦光敏色素A基因亚家族的功能奠定了基础。
      陆地棉转录因子的染色体定位
      李丽,汪顺峰,刘芳,唐世义,谭兆云,张建,滕中华,刘大军,张正圣
      作物学报. 2012, (08):  1361-1368.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01361
      摘要 ( 1942 )   PDF (163KB) ( 1340 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      利用植物转录因子PTFD数据库1 116条陆地棉转录因子DNA序列设计的1 455对SSR引物,筛选陆地棉品种/品系渝棉1号、中棉所35、7235和T586,获得66对多态性引物。它们涉及到27个转录因子家族的64个转录因子,其中渝棉1号与中棉所35间23对多态性引物,渝棉1号与T586间30对多态性引物,渝棉1号与7235间33对多态性引物。以多态性引物检测对应重组近交系群体,共获得93个位点。其中,(渝棉1号×中棉所35)群体23个位点,(渝棉1号×T586)群体32个位点,(渝棉1号×7235)群体38个位点。利用转录因子SSR位点与实验室已定位的SSR位点进行遗传连锁分析,将84个位点定位于23条染色体上,其中32个位点分布于A染色体组,52个位点分布于D染色体组。
      山农01-35×藁城9411重组自交系遗传图谱构建及粒重QTL分析
      师翠兰,郑菲菲,陈建省,韩淑晓,王永瑞,田纪春
      作物学报. 2012, (08):  1369-1377.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01369
      摘要 ( 2318 )   PDF (709KB) ( 1197 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      为利用分子遗传图谱进行小麦产量数量性状位点定位分析,以大粒高产小麦品系山农01-35和强筋小麦藁城9411为亲本,衍生了含182个家系的重组自交系(RIL)F8群体,用442个DArT标记、59个SSR标记和1个TaGW2-CAPS标记,构建了包括29个连锁群的分子遗传图谱,总遗传长度为4 084.5 cM,标记间平均距离为8.13 cM。定位了54个新标记位点,包括44个DArT和10个SSR标记,分布于除4D、6B、7B外的其他18条染色体上。用该分子遗传图谱和4个环境粒重表型值,共检测到7个影响粒重的加性QTL,分别位于1B、4B、5B、6A染色体,其中QGW4B-7QGW5B-20QGW6A-29在单环境分别定位和4个环境共同定位两种方法中均能检测到。QGW4B-7QGW5B-12QGW6A-29对粒重的贡献率均超过10%,为主效QTL。本研究结果可为小麦高产优质性状的QTL分析及分子标记辅助选择提供参考。
      寒地多年生小麦的选育与细胞遗传学分析
      赵海滨,张延明,史春龙,闫小丹,田超,厉永鹏,李集临
      作物学报. 2012, (08):  1378-1386.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01378
      摘要 ( 2003 )   PDF (377KB) ( 1146 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      通过杂交方法获得八倍体小偃麦与中间偃麦草杂种后代,对该杂交后代进行了形态学观察和细胞遗传学分析。杂交当代结实率为10%~39%;F1表现为两亲中间型,多年生,抗小麦多种病害,生长的第2和第3年结少量种子,结实率为2%~3%;F2分离复杂,出现八倍体小偃麦类型和中间偃麦草类型的多年生材料;F3和F4代出现一些普通小麦类型的多年生小麦,表现多分蘖、多小穗、抗病、抗寒。F1根尖减数分裂中发现49条染色体,在减数分裂中期I形成14~17个二价体和4~21个单价体;而F2和F3代减数分裂时形成14~21个二价体和9~17个单价体。杂种后代结实率逐代恢复。F1植株已在田间自然条件下生长5年。从F4代中获得了4个植株高大(140 cm)、分蘖丰富(60个以上)、小穗多(25~30个)的饲草型多年生小麦株系,它们不仅具有良好的刈割再生能力,而且兼抗多种病害,抗寒性好,草质与中间偃麦草相似。还获得了一些普通小麦类型的多年生株系,有待进一步改良。这些结果为多年生小麦的遗传研究和利用提供了信息和材料基础。
      贵州省花生地方品种的遗传多样性
      林茂,李正强,郑治洪,吕建伟,马天进,李超,阚健全
      作物学报. 2012, (08):  1387-1396.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01387
      摘要 ( 2192 )   PDF (304KB) ( 1182 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      为进一步了解贵州花生地方品种的遗传多样性,合理、高效利用花生资源,用50对SSR引物评价了贵州不同地理来源的68份花生地方品种,结果多态性较好的41对引物共扩增出79个等位基因,平均每个引物1.93个;多态性信息量(PIC)变幅为0.045(PM43)~0.951(PM169);Shannon信息指数变幅为0.2518(PM79)~0.6926(PM188),平均0.5268;Nei遗传多样性指数变幅为0.1699(PM79)~0.4995(PM188),平均0.3556。采用类平均法对欧氏距离聚类分析表明,在遗传距离为0.94时将68个花生地方品种分成2个大类,同一地理来源、同一粒型的地方品种的亲缘关系并不是最近的,表明地方品种间亲缘关系与地理来源关系不大。说明贵州花生地方品种具有丰富遗传多样性。
      水稻叶色白化转绿及多分蘖矮秆基因hw-1(t)的图位克隆
      郭涛,黄永相,黄宣,刘永柱,张建国,陈志强,王慧
      作物学报. 2012, (08):  1397-1406.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01397
      摘要 ( 2130 )   PDF (786KB) ( 1498 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      通过增加作图群体的样本量, 将控制水稻白化转绿和多分蘖矮秆的基因hw-1(t)定位在第4染色体长臂2个InDel标记HW36和HW7之间24.9 kb的物理距离内, 该区域含有5个阅读框架。测序及酶切分析表明, 突变体hfa-1仅在LOC_Os04g57320产生一个碱基(G→A)的突变, 导致翻译提取终止, 推断LOC_Os04g57320为hw-1(t)。进一步分析发现hw-1(t)在水稻基因组中为单拷贝, 与拟南芥im和番茄PTOX基因同源性较高, 但在转录子和蛋白质结构上存在一定差异;基因表达分析显示HW-1(t)属组成型表达基因, 表达不受光照影响。
      烤烟6个农艺性状的QTL定位
      童治军,焦芳婵,吴兴富,王丰青,陈学军,李绪英,高玉龙,张谊寒,肖炳光,吴为人
      作物学报. 2012, (08):  1407-1415.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01407
      摘要 ( 1974 )   PDF (425KB) ( 1389 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      由于烟草的分子标记开发和遗传图谱构建十分困难,迄今烟草中有关数量性状基因座(QTL)的定位研究仍非常有限。本研究利用一个由207个株系组成的烤烟DH群体及基于该群体所构建的含有24个连锁群、611个SSR标记,总长为1 882.1 cM的遗传图谱,采用复合区间作图方法,对株高(PH)、茎围(SG)、节距(IL)、叶片数(LN)、最大腰叶长(LWL)和最大腰叶宽(WWL) 6个与叶片产量有关的农艺性状进行QTL定位分析。共检测到69个QTL,大部分QTL的效应值较小,仅有4个具有较大的效应值,可解释大约15%~20%的表型变异。6个性状之间大多彼此相关。与此相符,在基因组中发现存在许多小区域,每个区域包含两个或两个以上紧密连锁的不同性状的QTL。
      两个新的水稻Dwarf18基因强等位突变体的表型分析及分子鉴定
      侯雷,袁守江,尹亮,赵金凤,万国峰,张文会,李学勇
      作物学报. 2012, (08):  1416-1424.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01416
      摘要 ( 2106 )   PDF (455KB) ( 1396 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      通过EMS诱变日本晴获得了s2-9s1-146a两个矮秆突变体,其植株矮小,成熟期株高分别为日本晴的26.3%和19.2%;苗期叶片较宽,叶色深绿;穗型仍为散穗但穗长变短,粒型未发生改变。对水稻胚乳的α-淀粉酶诱导实验表明,这两个矮秆突变体与GA的信号传导途径无关,外源活性GA3对水稻幼苗株高的促进实验显示它们应与赤霉素的生物合成有关。利用突变体与籼稻品种Dular分别杂交构建了F2群体,精细定位表明这2个突变体的表型与水稻Dwarf18 (D18)基因紧密连锁。序列分析发现这两个矮秆突变体的D18基因均发生了突变:在s2-9突变体中D18基因的内含子3' 拼接点发生单碱基突变,s1-146aD18基因编码区的单碱基突变导致提前终止密码子的出现。RT-PCR结果显示,在s1-146aD18基因表达明显增强,但在s2-9中未检测到D18基因的表达。
      应用SRAP与ISSR分析烟草种质资源遗传多样性及遗传演化关系
      祁建民,梁景霞,陈美霞,徐建堂,牛小平,周东新,王涛,陈顺辉
      作物学报. 2012, (08):  1425-1434.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01425
      摘要 ( 2330 )   PDF (273KB) ( 1346 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      应用ISSR与SRAP两种分子标记,研究国内外96份烟草种质的遗传多样性及不同栽培类型种质的遗传演化关系。表明烟属种间具有丰富的遗传多样性,种间的遗传相似性(GS)在0.28~0.58之间,遗传分化系数(Gst)为0.83。普通栽培种品种间遗传多样性水平较低,品种间的遗传相似性在0.61~0.99之间,栽培种内的遗传多样性为烤烟>晒晾烟>白肋烟>香料烟。当相似系数在0.67作切割线时,基于2种标记的96份烟草种质资源的聚类结果为,(1)普通烟草栽培品种材料91份聚在同一大类,而黄花烟、黏烟草、浅波烟草、哥西氏烟草、香甜烟草5个种也分别为单独的个类,同普通烟草栽培种类群完全区别开来;(2)从进化上看,烤烟和晒晾烟间的遗传进化关系最近,香料烟和黄花烟之间的亲缘关系较远;普通烟草栽培种中国内外来源的烟草品种亲缘关系极其相近,遗传分化现象甚微;(3)2种分子标记虽然原理不同,但分析结果趋势相近(r=0.68,P=1.000)。
      基于多个相关群体的玉米雄穗相关性状QTL分析
      杨钊钊,李永祥,刘成,刘志斋,李春辉,李清超,彭勃,张岩,王迪,谭巍巍,孙宝成,石云素,宋燕春,王天宇,黎裕
      作物学报. 2012, (08):  1435-1442.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01435
      摘要 ( 2105 )   PDF (298KB) ( 1572 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      雄穗相关性状对玉米生产至关重要。为了解析玉米雄穗相关性状的遗传机制,利用以黄早四为共同亲本组配的11个重组自交系群体,对玉米雄穗一级分枝数、雄穗主轴长和雄穗干重3个性状进行QTL分析。经过对11个群体及亲本两年三点的田间鉴定,单环境和联合环境下的玉米雄穗相关性状QTL定位,及基因型与环境互作和上位性互作分析,检测到15个在多环境下稳定表达(5个环境以上)的“环境钝感”主效QTL,其中,在染色体bin3.04区域,齐319群体和旅28群体中都定位到1个主效雄穗一级分枝数相关QTL,其平均贡献率分别为17.4%和14.4%,并且2个群体的QTL标记区间高度重叠,在IBM2008 Neighbors图谱上的重叠区间为226.0~230.1。对比不同群体结果发现,在2个群体以上都能检测到的一致性区间21个,其中在第2、第3、第6、第8染色体上的5个一致性区间在3个群体中可稳定表达。这些多环境和多个遗传背景下稳定表达的位点可作为玉米雄穗性状分子标记辅助选择、精细定位及基因克隆的候选位点。
      棉花非冗余性EST-SSR新标记的开发及其评价
      王为,王长彪,刘方,陈浩东,王林,王春英,张香娣,王玉红,王坤波
      作物学报. 2012, (08):  1443-1451.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01443
      摘要 ( 2403 )   PDF (410KB) ( 1806 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      利用Clustal X等软件对公共数据库现有的393 753条棉花EST序列分析,得到349 815条非冗余EST序列,借助自主开发的SSRmine软件共发掘SSR位点11 372个,分布于10 507条EST中,EST-SSR的频率是3%,平均相隔21 kb出现一个SSR。在2~6 bp的重复基元中,三核苷酸和六核苷酸分别占34.1%、40.6%,二、三、四、五和六核苷酸基序分别以AG/CT、AAG/CTT、AAAT/ATTT、AAAAG/CTTTT和AAAAAG/CTTTTT的类型最多。利用去冗余的且在亚洲棉、陆地棉、海岛棉中没有被开发过的410条EST序列设计开发了200对非冗余性SSR引物,利用自主开发的SSRD软件通过SSR引物序列下载、预处理、Blastn、提取相似性分值≥81%的引物编号、提取引物冗余对、冗余引物写成一行等6个步骤去除来源于自身部分同源序列以及与CMD释放的不同棉种相似性SSR引物,得到了非相似性引物,定名为CRIXXX (CRI即Cotton Research Institute)。并分别选用棉花12个种的代表性材料对其中100对进行引物功效评价,包括多态信息含量(polymorphism information content, PIC)及引物通用性研究。结果显示,从自主开发的100对SSR引物筛选出56对均能在12份材料间扩增出稳定明显的条带, 其中多态性引物35对,多态率占35%。引物的PIC变幅为0.097~0.888,平均为0.482;1对海岛棉EST-SSR引物在12份材料间的通用性为100%,25对亚洲棉引物通用性为81%,74对陆地棉引物通用性为80.1%。
      耕作栽培·生理生化
      散射光和直射光对高粱叶片光合功能的影响
      王晓琳,李志强,姜闯道,石雷,邢全,刘立安
      作物学报. 2012, (08):  1452-1459.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01452
      摘要 ( 2137 )   PDF (402KB) ( 2203 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      C4等面叶作物背腹侧结构相似并分别暴露在散射光和直射光下。为阐述散射光和直射光对其光合功能的驱动作用,以高粱为材料,研究了散射光和直射光对叶片背腹侧光合功能的影响。结果表明,高粱叶片背腹侧解剖结构相似,其光谱学特性差异很小, 与近轴侧相比,远轴侧的气孔密度、气孔下腔面积、维管束鞘细胞与叶肉细胞接触面积较大; 在相同直射光下近、远轴侧均具有较高的光合速率, 在近轴侧照光同时用PE膜封闭叶片受光侧气孔,观察到远轴侧在叶片自身透射光下能够维持较高的净光合速率;相反,近轴侧在自身透射光下光合速率很低; 自然光照条件下一天内直射光和散射光强度差异很大,大部分时间的散射光强度明显低于远轴侧光补偿点。由此认为,高粱远轴侧光合作用主要由自身透射光驱动,散射光作用很小,该特性是对光环境的适应。这对田间等面叶作物生产管理、生态系统生产力的研究和高光效育种有重要意义。
      穗肥运筹对不同秧龄机插超级稻宁粳1号产量及群体质量的影响
      霍中洋,魏海燕,张洪程,龚振恺,戴其根,许轲
      作物学报. 2012, (08):  1460-1470.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01460
      摘要 ( 1945 )   PDF (175KB) ( 1141 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      以超级稻宁粳1号为材料,研究穗肥施用时间对不同秧龄机插水稻产量及其群体质量的影响。结果表明,相同穗肥施用条件下,机插水稻在适龄移栽时其产量、各生育阶段的群体生长速率、茎蘖动态、叶面积指数、光合势等均优于超秧龄移栽水稻。适龄移栽并于叶龄余数4、3 (D4-3)等量施用穗肥时,其产量、拔节至抽穗和抽穗至成熟阶段的群体生长速率、茎蘖成穗率、抽穗后的叶面积指数和群体光合势、抽穗期有效叶面积及其比率、高效叶面积及其比率、上三叶的叶片披垂度均高于叶龄余数5、3 (D5-3)和叶龄余数5、4 (D5-4)时等量施用穗肥的处理。而超秧龄移栽时,D5-4处理的产量、抽穗至成熟阶段的群体生长速率、拔节后各生育时期的群体茎蘖动态、群体叶面积指数、有效分蘖临界叶龄期(N-n)后的群体光合势、抽穗期有效叶面积和高效叶面积、基部3节间长度及3节间总长占秆长比例均优于D5-3和D4-3处理。说明机插水稻适龄移栽对水稻高产的获得尤为重要。适龄移栽时,穗肥于叶龄余数4、3等量施用可以形成良好的群体获得高产,而在超秧龄移栽时,将穗肥施用时间适当提前到叶龄余数5、4,可以促进部分动摇分蘖转化为有效分蘖并最终成穗,适当弥补秧苗因超秧龄移栽而造成的生长量不足,但穗肥的提前施用也使得基部节间过度伸长,增加了倒伏的风险。
      超级稻花后强、弱势粒灌浆相关蛋白质表达的差异
      陈婷婷,谈桂露,褚光,刘立军,杨建昌
      作物学报. 2012, (08):  1471-1482.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01471
      摘要 ( 1791 )   PDF (517KB) ( 1167 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      为进一步揭示水稻强、弱势粒灌浆差异的机理,以2个超级稻品种两优培九(两系杂交籼稻)和淮稻9号(粳稻)为材料,通过双向电泳观察花后强、弱势粒灌浆相关蛋白质表达的差异并对差异蛋白进行质谱分析。结果表明,弱势粒花后3~15 d的灌浆速率和最终粒重均显著低小于强势粒。花后3 d、8 d和15 d弱势粒中蛋白质表达的点少于强势粒,花后25 d则弱势粒多于强势粒。花后强、弱势粒间差异蛋白质表达量在2倍以上的点有类似变化趋势。选择有显著差异的27个蛋白点进行质谱分析,其中14个点的功能得到鉴定。这些蛋白质分别参与籽粒的淀粉合成、蛋白合成、光合作用、能量代谢、环境适应以及细胞信号转导等。说明强、弱势粒间多种灌浆相关蛋白质表达的差异是其灌浆和粒重差异的重要原因。
      华北地区冬小麦产量潜力分布特征及其影响因素
      李克南,杨晓光,刘园,荀欣,刘志娟,王静,吕硕,王恩利
      作物学报. 2012, (08):  1483-1493.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01483
      摘要 ( 2415 )   PDF (673KB) ( 1686 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      利用华北地区农业气象观测站作物资料,验证APSIM-Wheat作物模拟模型区域尺度有效性,结合1961—2007年47年逐日气候资料,分析冬小麦潜在产量、水分限制产量和水氮限制产量时空分布特征,明确了气候因素对冬小麦不同等级产量潜力分布特征的影响程度。对APSIM-Wheat模型在华北地区区域尺度上进行验证,结果显示区域化模型在华北地区有较好的适用性。华北地区冬小麦各层次产量在时间上总体呈下降趋势,空间上呈带状分布,不同层次产量空间分布特征有所差别:冬小麦潜在产量从东北向西南减少,水分限制产量从东南向西北递减,水氮限制产量从东向西先增加后降低在山东济宁地区达到最大;河北省为冬小麦潜在产量和水氮限制产量的高值区,同时为水分限制产量的低值区,增加灌溉是提高其产量的主要途径;山东省为冬小麦潜在产量和水分限制产量的高值区,水氮限制产量的低值区,增施氮肥是提高其产量的主要途径;河南省为冬小麦潜在产量的低值区,辐射是其主要限制因素。决定冬小麦潜在产量时空分布特征的最主要气候要素为生长季内总辐射,总辐射与潜在产量呈极显著正相关关系;决定冬小麦水分限制产量分布特征的最主要气候要素为冬小麦生长季内降水量,呈极显著正相关关系;气候要素对于冬小麦水氮限制产量空间分布特征的解释方差较小,仅为0.48,故土壤等其他因素对其空间分布影响较大。气候变化背景下,如不改变作物品种,冬小麦各级产量潜力呈下降趋势,造成其下降的主要原因为总辐射下降以及随积温增加冬小麦生长季缩短,决定冬小麦产量潜力空间分布的主要因素为总辐射和降水量。
      不同质地土壤下缓释尿素与常规尿素配施对水稻产量及其生长发育的影响
      张小翠,戴其根,胡星星,朱德建,丁秀文,马克强,张洪程,朱聪聪
      作物学报. 2012, (08):  1494-1503.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01494
      摘要 ( 2225 )   PDF (641KB) ( 1186 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      以早熟晚粳南粳44为材料,分别在2种质地的土壤上,研究270 kg hm-2施氮条件下, 2种缓释尿素(硫包衣尿素SCU)单施及与常规尿素(PU)按2种不同比例混配一次性基施对水稻产量及其生长发育的影响。结果表明,与PU分施相比,SCU2单施与SCU1+PU(1∶1)、SCU1+PU(2∶1)及SCU2+PU(2∶1)配施处理水稻产量、生长中后期氮素吸收量、氮素吸收利用率与偏生产力、干物质积累以及茎鞘可用性糖颖花比均显著提高,抽穗后期根系α-萘胺氧化量维持较高水平,下降幅度小;产量、氮素吸收量、氮肥吸收利用率、偏生产力及干物质积累量在黏土上略高于在沙土上;抽穗期与抽穗后10 d根系α-萘胺氧化量在黏土上低于在沙土上,抽穗后20 d、30 d在两种土上差异不大。SCU单施及与PU配施基本上能满足水稻生长需求,SCU1与PU配施效果明显优于单施;SCU2单施效果最佳,SCU2+PU(2∶1)次之,SCU2+PU(1∶1)效果不显著。
      免耕轮作对内蒙古地区农田贮水特性和作物产量的影响
      郭晓霞,刘景辉,田露,张星杰,李立军,张向前
      作物学报. 2012, (08):  1504-1512.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01504
      摘要 ( 1804 )   PDF (464KB) ( 1245 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      2005—2011年,在内蒙古清水河县进行了免耕留高茬覆盖(NHS)、免耕留低茬覆盖(NLS)、免耕留高茬(NH)、免耕留低茬(NL)和常规耕作(T)5种耕作方式与3种轮作模式(燕麦-大豆-玉米、大豆-玉米-燕麦和玉米-燕麦-大豆)对土壤贮水特性和作物产量影响的研究。结果表明,不同免耕轮作处理中以免耕留茬覆盖结合燕麦-大豆-玉米轮作模式对土壤贮水量的提高程度最大,增幅为常规耕作的35.66%~41.63%。不同免耕轮作模式均能提高作物水分利用效率和作物产量,且作物产量高低与降雨量的变化趋势一致。第一个轮作周期后NHS、NLS、NH和NL分别较T作物水分利用效率增加43.77%、31.45%、26.74%和13.91%,作物产量增加29.68%、27.69%、18.05%和15.66%。第二个轮作周期内由于干旱比较严重,免耕方式结合燕麦-大豆-玉米模式效果较轮作第一个周期有所下降,但NHS、NLS、NH和NL仍分别较T作物水分利用效率增加29.83%、20.51%、6.18%和3.15%,作物产量增加17.52%、13.60%、4.33%和1.95%。因此,在土壤水分基本来源于自然降水的内蒙古旱作区,免耕轮作能够提高土壤蓄水保墒能力,增加作物产量,尤其以免耕秸秆覆盖结合燕麦-大豆-玉米模式效果最佳。
      水分胁迫对糜子植株苗期生长和光合特性的影响
      冯晓敏,张永清
      作物学报. 2012, (08):  1513-1521.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01513
      摘要 ( 2070 )   PDF (310KB) ( 1340 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      选取耐旱性不同的糜子品种陇糜4号(强抗旱)、晋黍7号(旱敏感)和5283黄(中等抗旱),采用盆栽控水试验,调查不同水分处理对糜子苗期主要性状和光合参数的影响。结果表明:(1)水分胁迫下各品种的株高、叶面积、根重、叶绿素含量、根系活力均呈下降趋势,且陇糜4号的降幅小于5283黄和晋黍7号。(2)水分胁迫下,3个品种的固定荧光值(Fo)和非光化学猝灭系数值(qN)均显著增加,在重度胁迫后,陇糜4号、5283黄和晋黍7号的Fo值分别比对照增加24.6%﹑34%和40.8%,qN值分别增加0.956、1.083和2.183,且表现为旱敏感品种晋黍7号的增加幅度大于强抗旱品种陇糜4号;各品种的可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、光化学猝灭系数(qP)值均因水分胁迫而降低。在中度和重度胁迫时,与正常灌水相比差异达显著水平,降幅以晋黍7号>5283黄>陇糜4号。(3)各品种的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO2浓度均因水分胁迫而下降,强抗旱品种陇糜4号各值的变化幅度均小于中等抗旱品种5283黄和旱敏感品种晋黍7号,表明陇糜4号的光合参数受水分胁迫的影响最小,较高的电子传递速率和较强的光能转化能力是陇糜4号适应干旱环境的重要生理特性。(4)水分胁迫导致糜子叶片对强光的敏感性增加,干旱和光抑制对光系统II造成的叠加伤害随干旱加重和品种抗旱性减弱而加剧,因此,对强光下的糜子幼苗应及时补水,以避免干旱和高光强的叠加伤害。
      连作对太子参光合及药用品质的影响
      曾令杰,林茂兹,李振方,戴林泉,李吉,李晶晶,张重义,林文雄
      作物学报. 2012, (08):  1522-1528.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01522
      摘要 ( 1866 )   PDF (151KB) ( 1426 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      在福建柘荣太子参规范化栽培生产基地,以柘参2号为材料,探讨连作对太子参光合生理、产量及药用品质的影响。结果表明,连作导致太子参产量极显著下降(P<0.01),仅为稻参轮作的1/3,其多糖含量仅为轮作太子参的88.08%,人参皂苷Rb1为轮作太子参的44.33%;光合指标测定表明,连作太子参叶绿素相对含量(SPAD)极显著降低(P<0.01),叶片净光合速率(Pn)显著(P<0.05)降低;荧光动力学指标分析发现,太子参连作后叶绿素初始荧光(Fo)下降不显著,但非光化学猝灭系数下降(NPQ)显著;显微结构观察发现,连作太子参叶片细胞密度降低约30%,根细胞密度降低约45%,细胞排列由致密变为疏松。由此推测,连作破坏了太子参光合系统中的保护机制,使天线色素吸收的热量既不能用于光合成也不能被耗散掉,而在叶部累积引起营养器官畸形化,导致光合作用紊乱、光合速率下降,最终影响根部形态建成,其中分根数减少和根重下降成为限制太子参产量和品质的重要因素之一。
      研究简报
      渐密种植条件下玉米植株形态特征及其相关性分析
      唐丽媛,李从锋,马玮,赵明,李向岭,李连禄
      作物学报. 2012, (08):  1529-1537.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01529
      摘要 ( 2043 )   PDF (678KB) ( 1105 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      在大田条件下,以郑单958、先玉335、登海661和益农103为试验材料,采用行距固定(80 cm×40 cm大小行)、株距从1 m开始由大至小的“渐密”种植方式,形成1.67~16.67株 m-2共13个种植密度,在拔节期、大喇叭口期和生理成熟期分别测定株高、茎粗、穗位高、产量等指标,研究密度对玉米植株形态特征的影响及其相互作用效应。结果表明,随着密度的增加,株高呈先增加后降低的抛物线变化,穗位高和穗株比不断增高,当穗株比大于0.4时植株易倒伏,降低穗位高可明显减少植株倒伏率;穗下各节间呈伸长趋势,而穗上各节间呈缩短趋势,整株自下而上各节间粗均呈减小趋势,而各节间宽窄比无显著变化。植株株高、穗位高、茎粗等形态指标间对密度协调反应,共同对密度变化作出响应。茎部的伸长主要表现在穗位以下各节间,穗位高、穗株比与各时期的茎粗均成极显著负相关(r = –0.7701**以上)。
      用基因枪法获得转异天南星基因aha抗蚜虫小麦
      张彦,喻修道,唐克轩,夏兰琴
      作物学报. 2012, (08):  1538-1543.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01538
      摘要 ( 2259 )   PDF (331KB) ( 1507 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      凝集素是一类具有特异糖结合活性的蛋白,对蚜虫等害虫有很强的抗杀作用。利用异天南星凝集素基因aha(Arisaema heterophyllum agglutinin)以及水稻Rubisco小亚基启动子,构建了aha基因植物绿色组织特异性表达载体,并采用基因枪转化方法, 与携带bar基因的pAHC20载体共转化到小麦品种科农199中。经过愈伤诱导、再生和筛选以及PCR鉴定,获得aha转基因植株42株,平均转化效率为2.41%。对转aha基因植株后代PCR鉴定表明,T1代转基因植株的分离比例基本符合孟德尔遗传规律。利用室内多目标综合判别法评定抗蚜虫特性,8个T1代转基因株系中有高抗材料1份,低抗材料3份,占参试比例44.4%。本研究为获得抗蚜虫转基因小麦新材料奠定了基础。
      农艺措施对成都平原两熟区机插超级稻长龄秧苗生长的影响
      李旭毅,池忠志,姜心禄,郑家国,郭翔
      作物学报. 2012, (08):  1544-1550.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01544
      摘要 ( 1728 )   PDF (340KB) ( 880 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      以超级稻II优602为材料,研究了播种量、播期和育秧盘类型等农艺措施对成都平原稻麦(油)两熟区机插稻长龄秧苗生长的影响。结果表明: (1)正常播期下超级稻长龄秧在播种后30~42 d,发根力虽有降低,但群体数量减少缓慢,根冠比、茎基宽度、单位苗高干重等指标均有所增加; 而播种后42~54 d,群体数量急剧减少,根冠比和单位苗高干重下降,发根力进一步降低。(2)推迟播期有利于提高苗床秧苗数量,但根冠比、单位苗高干重以及发根力等指标并无明显的提高甚至有所降低。(3)播种量为431.03~554.19 g m-2时有利于兼顾长龄秧群体数量和个体素质。(4)当秧龄超过一定时期(播种后40 d左右)后穴盘育秧的效果更佳,无论进一步延长秧龄还是适当增加播种密度,均减缓秧苗素质和群体数量的下降。以上结果表明,在成都平原旱育方式下机插稻长龄秧的培育播期选择在4月15日左右,播种量选择431.03~554.19 g m-2,秧龄在42 d左右,秧盘选择塑料硬穴盘为宜。

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