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    2012年 第38卷 第09期 刊出日期:2012-09-12
    • 综述
      棉花抗黄萎病机制研究进展
      徐理,朱龙付,张献龙
      作物学报. 2012, (09):  1553-1560.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01553
      摘要 ( 2699 )   PDF (173KB) ( 2287 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标

      棉花黄萎病是一种土传真菌维管束病害,严重影响棉花产量和纤维品质。常规的防治手段可以局部控制但不能有效防治,采用传统的抗病育种策略培育抗病品种成效缓慢,因此对其防治一直是棉花生产上的难题。目前越来越多的研究集中在棉花对黄萎病的抗病机制方面。本文结合其他植物抗病研究进展从抗病基因介导的信号路径、乙烯在棉花与黄萎病菌互作中的作用、棉花对黄萎病菌的生理生化抗性以及棉花组织结构与黄萎病菌的抗性等4个方面总结棉花抗黄萎病的机制,以望对棉花抗病分子育种提供借鉴。

      作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
      拟南芥RBCS-1A基因受光调节表达模式及其启动子遗传转化应用评价
      习雨琳,周朋,宋梅芳,李志勇,孟凡华,杨建平
      作物学报. 2012, (09):  1561-1569.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01561
      摘要 ( 2182 )   PDF (539KB) ( 1600 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      RBCS编码光合碳同化关键酶核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶的小亚基, 是控制植物光合作用的重要基因之一。本研究利用实时荧光定量PCR技术分析拟南芥RBCS-1A受光调节表达模式, 结果表明, AtRBCS-1A表达受光诱导, 同时具有组织表达特异性; 运用生物信息学手段分析发现, 该基因启动子序列中存在多个参与光应答的顺式作用元件; 采用PCR技术从拟南芥基因组中分离到长度为1 691 bp的AtRBCS-1A启动子片段, 将该片段与GUS报告基因融合构建植物表达载体并转化野生型拟南芥, 对获得的转基因植株进行GUS染色, 结果显示, AtRBCS-1A启动子是光诱导型和组织特异型启动子。以上结果初步证明, AtRBCS-1A启动子应用于植物遗传转化切实可行, 具有重要应用价值。
      大豆NF-YB家族全基因组鉴定、分类和表达
      郑炜君,徐兆师,冯志娟,李连城,陈明,柴守诚,马有志
      作物学报. 2012, (09):  1570-1582.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01570
      摘要 ( 2292 )   PDF (580KB) ( 1722 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      利用大豆基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定大豆NF-YB家族基因的全序列、定位和拷贝数,通过序列比对进行进化和分类分析。利用大豆高通量RNA测序数据、NCBI中UniGene的EST表达数据进行组织表达谱分析。结果表明,大豆基因组中含有28个NF-YB家族基因,分布于大豆的14条染色体上,系统进化树分析将其分成3类。启动子分析表明,几乎全部NF-YB家族基因的启动子区均含有逆境应答反应顺式作用元件。各个发育阶段中,多数成员至少在一个组织中表达,10个差异表达的基因中有2个在根瘤中特异表达,2个在根中特异表达,2个在根瘤中优势表达,另外4个在其他部位优势表达。研究结果促进了NF-YB家族基因的功能研究与利用。
      甘蓝SCR识别与结合SRK胞外域核心编码区DNA序列的酵母双杂交检测
      薛丽琰,罗兵,朱利泉,杨永军,张贺翠,常登龙,陈松,彭一波,杨红,曾静,杨昆,高启国,李成琼,任雪松,王小佳
      作物学报. 2012, (09):  1583-1591.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01583
      摘要 ( 1975 )   PDF (375KB) ( 1059 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      SCR是芸薹属自交不亲和性的雄性决定因子。为研究SCR与SRK之间相互作用的核心区段,通过构建结球甘蓝的包含系列不同长度的SCR的cDNA序列的pGBKT7融合载体,利用酵母双杂交系统检测SCR与SRK之间的相互作用。结果显示,构建的载体均未出现自激活现象,所获得SCR全长与其相对应SRK胞外域具有相互作用,且相互作用核心编码区位于SCR编码基因的第97~186 bp处。实验结果还显示,此单倍型的SCR信号肽剪切位点及相邻的几个氨基酸残基对相互作用实验结果有干扰作用。以上结论为包括甘蓝在内的芸薹属自交不亲和机制的研究提供了新的实验依据。
      小麦叶绿素缺失突变体Mt6172及其野生型叶片蛋白质组学双向差异凝胶电泳分析
      宋素洁,古佳玉,郭会君,赵林姝,赵世荣,李军辉,赵宝存,刘录祥
      作物学报. 2012, (09):  1592-1606.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01592
      摘要 ( 2441 )   PDF (373KB) ( 1425 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      以空间环境诱变获得的小麦叶绿素缺失突变体Mt6172的白化苗及其野生型邯6172的叶片为材料,进行双向差异凝胶电泳(2D-DIGE)蛋白质组学分析。在1645个蛋白点中,发现100个差异1.5倍以上的蛋白点,对在分析胶中得到的85个点进行质谱鉴定,最终鉴定出29种差异蛋白的62个差异点,其中50个表达下调,12个表达上调,可分为10个功能群。表达下调的蛋白主要定位于叶绿体中,包括光系统I、光系统II、NAD(P)H脱氢酶复合体和ATP合酶的部分亚基,以及参与卡尔文-本森循环、糖代谢和应激反应的蛋白。非叶绿体蛋白中的大部分表达上调,主要参与抗氧化反应、转录激活和蛋白质折叠等途径。初步推断,光合作用主要蛋白复合体的缺失、叶绿体抗氧化能力的下降和叶绿体RNA转录后编辑途径受阻等可能是Mt6172白化致死的重要原因。
      大豆GmNF-YC2基因的克隆与功能分析
      曹岩,张晓玫,陈新建,傅永福
      作物学报. 2012, (09):  1607-1616.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01607
      摘要 ( 2363 )   PDF (513KB) ( 1714 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      NF-Y (nuclear factor-y)是真核生物中普遍存在的一种转录因子复合物, 是由3个不同的亚基(A, B, C)组成, 并通过作用于其他调控因子的启动子来调节目的基因的表达。本文从大豆KN18中克隆大豆NF-YC基因GmNF-YC2, 并且利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析其表达模式, 发现GmNF-YC2的表达受光调控, 并在开花期第3复叶中表达量最高。结果表明, GmNF-YC2在大豆光周期开花调节中起重要作用。拟南芥原生质体瞬时表达实验证实, GmNF-YC2蛋白定位在细胞核中。这为大豆NF-YC家族基因的功能研究提供重要依据。
      Gastrodianin基因提高小麦赤霉病和纹枯病的抗性
      周淼平,杨学明,姚金保,任丽娟,张增艳,马鸿翔
      作物学报. 2012, (09):  1617-1624.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01617
      摘要 ( 2039 )   PDF (298KB) ( 1129 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      天麻抗真菌蛋白Gastrodianin在体外可以抑制多种病原真菌的生长。为检验转Gastrodianin基因小麦对真菌病害的抗性,采用基因枪法将由ubiquitin启动子驱动的Gastrodianin基因导入小麦品种扬麦158和Alondra, 获得14株纯合的转基因株系。外源基因的PCR检测、染色体荧光原位杂交、半定量RT-PCR分析结果表明,外源Gastrodianin基因在转基因小麦T5代植株中已经纯合并有不同水平的表达;赤霉病和纹枯病抗性鉴定结果显示,Gastrodianin基因的表达能抑制病原菌在转基因植株中生长,从而减轻病原菌引起的病症发展,且两种病害的减轻程度与Gastrodianin基因的表达水平正相关。
      灰飞虱胁迫下水稻防卫相关基因的表达
      李万昌,余娇娇,段灿星,朱振东,王晓鸣
      作物学报. 2012, (09):  1625-1630.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01625
      摘要 ( 2395 )   PDF (229KB) ( 1352 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      灰飞虱是我国水稻生产上的一种重要害虫。运用荧光定量PCR方法及特异性引物,对不同时间(12、24、36、48和72 h)灰飞虱胁迫下抗虫和感虫水稻品种中主要防卫途径的相关基因进行转录水平上定量分析。灰飞虱取食后,与水杨酸合成途径相关的基因PAL、NPR1、EDS1PAD4在抗灰飞虱品种Mudgo中的表达水平均高于在感虫水稻Kittake中。接虫12 h后,PAL基因表达量达到未接虫时的6.914倍;在Mudgo中,PAL基因相对表达量上升更快,在24、48和72 h分别是Kittake中的42.848、70.743和69.193倍。NPR1基因在灰飞虱为害12、36和72 h后,在Mudgo中的表达量分别是Kittake中的4.690、6.231和4.112倍。与茉莉酸合成相关的基因LOXAOS2,在灰飞虱为害36 h后,在Kittake中的表达水平显著高于Mudgo中。乙烯信号途径中的受体基因EIN2在Kittake中的表达量也高于Mudgo中。结果表明,灰飞虱取食激活了抗虫水稻Mudgo中依赖水杨酸介导的抗性途径,同时诱导感虫水稻Kittake产生了依赖茉莉酸/乙烯途径的防卫反应,PALNPR1基因的表达在调节Mudgo抗灰飞虱中具有重要作用。
      甘蓝eSRK重组体的构建及其与SCR的相互作用
      韦静宜,高启国,任雪松,王小佳,李成琼,宋明
      作物学报. 2012, (09):  1631-1639.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01631
      摘要 ( 1878 )   PDF (524KB) ( 949 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      SRK与SCR是甘蓝自交不亲和雌雄性决定因子,两者间相互作具有单倍型特异性。为了探讨HVI/II区域在SRK单倍型特异性及其与SCR互作中的作用,采用重组技术构建甘蓝不同单倍型eSRK (SRKE与SRKF)间的重组体eSRKE-1、eSRKE-2和eSRKE-3,用酵母双杂交系统3检测各eSRK重组体与SCR之间的相互作用。结果表明: (1) SCRE能与eSRKE作用,而不能与eSRKF作用,说明eSRKE、eSRKF属于不同单倍型;(2) SCRE与重组体eSRKE-1、eSRKE-2、eSRKE-3均不发生作用,HVI和HVII区域内差异的氨基酸位点共同参与了与SCR的作用;(3) SCRF不能与eSRKE-1、eSRKE-2、eSRKE-3作用,替换HVI/II区域后并不能改变SRK的单倍型。
      大麦染色体1H至7H外源基因渗入系的构建及其分析
      赖勇,冯静霞,司二静,李葆春,孟亚雄,马小乐,杨轲,尚勋武,王化俊
      作物学报. 2012, (09):  1640-1648.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01640
      摘要 ( 2308 )   PDF (379KB) ( 1650 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      96对SSR引物对BC3F2群体进行辅助筛选,构建了一组基本覆盖野生大麦ISR42-8染色体,并导入轮回亲本Scarlett的1H~7H全基因组的外源基因渗入系,为大麦QTL精细定位提供了良好的作图群体。这组渗入系一共66个,目标片段平均长度为27.6 cM,最长的系IL-52片段长度为100.5 cM,最短的系IL-50片段长度为1.5 cM。含单个渗入片段的有33个系。聚类分析结果表明,66个渗入系的遗传背景高度相似,遗传相似系数变幅为0.708~1.000,平均值为0.917。检测到一个位于4H染色体87.5 cM到110.0 cM区间的分蘖相关QTL,长度为22.5 cM,其中包含多态标记MGB396。
      棉花S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因的克隆及低温下的表达分析
      耿卫东,李艳军,张新宇,朱华国,孙杰
      作物学报. 2012, (09):  1649-1656.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01649
      摘要 ( 2438 )   PDF (773KB) ( 1160 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      根据棉花S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(S-adenosylmethionine decarboxylase, SAMDC)基因已知EST序列设计引物,采用RACE和RT-PCR技术克隆获得该基因的全长cDNA序列,命名为GhSAMDC (GenBank登录号为JN020148)。生物信息学分析表明,GhSAMDCcDNA序列全长1 874 bp,涵盖tiny ORF (tORF)、upstream ORF (uORF)和main ORF (mORF) 3个植物SAMDC基因特征ORF。其中mORF长1 064 bp,编码含355个氨基酸残基的SAMDC酶原,预测分子量为38.25 kD,该酶原含有高度保守的酶原剪切位点结构域(LSESSLF)和SAMDC蛋白快速降解有关的PEST (TIHVTPEDGFSYAS)结构域。GhSAMDC基因组DNA序列全长2 743 bp,包含3个内含子,均位于5' UTR,其中一个位于uORF内。聚类分析表明,GhSAMDC与葡萄中该蛋白的同源关系最近,并且与其他双子叶植物聚为一类。荧光定量PCR分析结果表明,GhSAMDC表达受低温诱导,在冷敏感品种新陆早1号中基因表达水平明显高于在耐冷品种新陆早33号中。
      耕作栽培·生理生化
      施氮量对旱地小麦耗水特性和产量的影响
      段文学,于振文,张永丽,王东,石玉
      作物学报. 2012, (09):  1657-1664.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01657
      摘要 ( 2406 )   PDF (294KB) ( 1235 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      2009—2010和2010—2011小麦生长季, 分别利用小麦品种济麦22和山农16, 研究了施氮量0 (N0)、90(N1)、120 (N2)、150 (N3)、180 (N4)和210 kg hm-2 (N5)条件下的小麦耗水特性和产量水平。N3处理的耗水量在播种至拔节期与N1和N2处理无显著差异, 但在拔节至成熟期显著高于N1和N2处理; N4处理各阶段耗水量与N3处理无显著差异; N5处理在返青至开花期耗水量显著增加。当施氮量由90 kg hm-2增加到150 kg hm-2时, 小麦对深层土壤贮水利用能力增强, 但施氮量继续增加, 80 cm以下土层土壤贮水消耗量未显著增加。N3处理在拔节后株间蒸发量显著低于N1和N2处理, 开花后旗叶水分利用效率显著高于N1和N2处理, 但与N4和N5处理拔节后的株间蒸发量及开花后旗叶水分利用效率无显著差异。在本试验条件下, N3处理的产量、水分利用效率和降水利用效率最高, 氮肥生产效率也较高, 因此150 kg hm-2是适宜的施氮量。
      水稻种子室温贮藏的适宜含水量及其生理基础
      胡群文,辛霞,陈晓玲,刘旭,卢新雄
      作物学报. 2012, (09):  1665-1671.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01665
      摘要 ( 2788 )   PDF (285KB) ( 1533 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      测定在南昌室温贮藏9年的含水量为10.6%、7.0%、6.0%、5.0%、4.0%和3.0%的水稻种子的种子生活力和活力、浸出物电导率, 以及胚中抗氧化酶活性、脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量, 以期了解水稻种子在室温贮藏条件下的适宜含水量及其生理基础。结果表明, 含水量为5.0%~6.0%的种子在室温贮藏9年后发芽率仍高于50%, 其他含水量种子的发芽率均显著低于50%, 可认为5.0%~6.0%是室温贮藏的适宜含水量。适宜含水量贮藏9年的种子吸胀12 h后, 胚中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)活性显著高于其他含水量种子, 与在-18℃贮藏9年的种子(对照)相比, 活性相当或下降幅度最小;谷胱甘肽还原酶(GR)和超氧化物歧化酶(SOD)活性变化不显著。表明在适宜含水量下保持较高的APX和CAT活性, 可能是延缓种子生活力下降的重要因素之一。而种子浸出物电导率和胚中MDA含量等未表现出与种子生活力和含水量之间有显著相关性。此外含水量3.0%水稻种子的生活力和活力显著低于其他含水量水平的种子, 表明过度干燥会产生干燥损伤。
      耐低钾玉米自交系延缓叶片衰老的生理特性
      王晓磊,于海秋,刘宁,依兵,曹敏建
      作物学报. 2012, (09):  1672-1679.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01672
      摘要 ( 2161 )   PDF (296KB) ( 976 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      以典型的耐低钾玉米自交系90-21-3和低钾敏感玉米自交系D937为试材,采用大田试验,研究了生育后期低钾胁迫对不同自交系叶片持绿性、叶绿素含量、光合特性及叶绿素荧光参数、烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和NAD激酶(NADK)活性、保护酶活性的影响,探讨耐低钾玉米延缓叶片衰老的生理特性。结果表明,低钾胁迫持续到生育后期,90-21-3与D937相比,叶片持绿时间长,叶绿素含量下降缓慢,叶片净光合速率(Pn)高;胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(LS)上升幅度小;FPSIIFvFm高,而Fo明显低;PEPC和NADK活性高;MDA含量上升缓慢且维持较低水平;抗氧化酶SOD、POD和CAT活性相对较高。低钾胁迫下,90-21-3自交系延缓叶片衰老的原因可能为持绿性较好,延长了叶片功能期;光合能力强,受光抑制程度较轻;NADK活性稳定,为光反应提供电子受体NADP,同时PEPC活性较高,暗反应又能固定相对较多的CO2,从而保证了CO2的供应;光反应和暗反应的协同,使90-21-3自交系具有相对较高的光合速率,同时抗氧化酶又具有较高的活性,可有效清除活性氧。
      甘肃彩色棉花抗旱性农艺性状指标的筛选鉴定
      陈玉梁,石有太,罗俊杰,王蒂,厚毅清,李忠旺,张秉贤
      作物学报. 2012, (09):  1680-1687.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01680
      摘要 ( 2338 )   PDF (220KB) ( 1287 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      以抗旱性不同的白棉、棕棉和绿棉品种(品系)为试验材料, 通过水分亏缺控制试验, 采用主成分分析和逐步回归分析方法, 调查其主要农艺性状指标与抗旱性的关系。结果表明, 干旱胁迫下, 各彩色棉花的籽棉产量、株高、叶片数、单株成铃数、有效果枝数、果节数、收获指数、茎粗、籽指和上半部分纤维长度均相应的降低; 抗旱指数与株高、果节数、单株成铃数、花铃期叶片数、有效果枝数、籽指、单铃重、收获指数、茎粗呈极显著正相关; 单株成铃数、单铃重和花铃期叶片数可作为不同色彩棉花简单、直观的抗旱性鉴定指标, 有效果枝数、株高、果节数、收获指数和籽指也可作为彩色棉花抗旱评价指标。
      固定和染色方法对小麦胚乳细胞结构显示的影响
      王玲玲,刘智,熊飞,李栋梁,周卫东,陈义芳,王忠
      作物学报. 2012, (09):  1688-1697.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01688
      摘要 ( 2495 )   PDF (770KB) ( 1350 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      以扬麦16小麦颖果为材料,采用戊二醛-四氧化锇(GA-OsO4)或高锰酸钾固定,并分别用5种染色方法[甲苯胺蓝-O (TBO)、多色性染液、高碘酸–希夫试剂(PAS)、考马斯亮蓝和PAS-TBO]进行半薄切片染色,对超薄切片进行醋酸双氧铀和柠檬酸铅染色,在光学显微镜和透射电镜下观察比较了小麦胚乳细胞结构显示的差异。结果表明,GA-OsO4固定的半薄切片染色效果整体上优于高锰酸钾固定,但是在PAS-TBO复染中,高锰酸钾固定制样效果最好。在超薄切片观察中,GA-OsO4固定制样能较好地保存胚乳细胞超微结构,但对膜性结构显示不够清晰,而高锰酸钾固定制样则能较好地固定细胞的膜性结构,并且能够增强膜结构反差,只是对多糖和蛋白质的固定和显色较差。因此,应根据观察对象来选择适当的固定及染色方法。
      聚糠萘水剂对不同积温带玉米叶片衰老和籽粒灌浆速率的影响
      徐田军,董志强,高娇,陈传晓,焦浏,解振兴
      作物学报. 2012, (09):  1698-1709.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01698
      摘要 ( 2018 )   PDF (404KB) ( 991 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      在大田栽培条件下,以郑单958和丰单3号为材料,于六叶期喷施玉米专用抗冷剂聚糠萘水剂(PKN),研究PKN对黑龙江省3个积温带上花后玉米穗位叶衰老生理及籽粒灌浆速率的影响。结果表明,从第I积温带到第III积温带,气温逐渐降低; 两玉米品种穗位叶的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及叶绿素(Chl a+Chl b)含量均呈逐渐下降趋势,而MDA含量呈逐渐升高的趋势。同一积温带,两品种不同处理的穗位叶SOD、POD、CAT的活性随生育期呈“先升高后下降”的单峰变化趋势,而MDA含量呈“先降低后升高”的趋势; PKN处理后3个积温带的两品种穗位叶SOD、POD、CAT的活性及叶绿素含量较对照均有不同程度的提高。而MDA的含量与对照相比呈下降趋势。从第I积温带到第III积温带,两品种籽粒的干重均随籽粒的发育呈“慢—快—慢”的S型变化,而灌浆速率呈“先升高后降低”的单峰曲线变化趋势,且两品种籽粒干物重和灌浆速率呈下降趋势; PKN处理后两品种的籽粒干物重和灌浆速率较对照均有不同程度的提高。2010年和2011年PKN处理后3个积温带两品种的产量均增加。2010年第III积温带的ZDTR和FDTR的增产幅度比第I、第II积温带高2.58%、1.17%和2.04%、1.48%。2011年第III积温带的ZDTR和FDTR的增产幅度比第I、第II积温带高8.2%、5.1%和3.4%、0.8%。由此可见,PKN处理后延缓玉米叶片衰老,提高籽粒的灌浆速率,最终增加玉米的产量。
      NO对干旱条件下小麦幼苗PSII功能特性的调节效应
      邵瑞鑫,信龙飞,杨青华,上官周平
      作物学报. 2012, (09):  1710-1715.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01710
      摘要 ( 2356 )   PDF (338KB) ( 1141 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      以0.1 mmol L-1 SNP为NO供体,对小麦幼苗根系进行-0.5 MPa PEG胁迫处理,研究了NO对胁迫后叶片电子传递、光能分配和反应中心开放等PSII功能的影响,以探讨NO在干旱条件下对植物光合作用的调节作用。在干旱胁迫的第1天和第3天,SNP处理不但增加了水势(Ψw)和叶绿素含量,且能维持PSII反应中心的电子传递(ФPSIIFm/Fo)及潜在高光合效率(Fv/Fo);干旱胁迫减少了PSII反应中心开放的比例(qP)和PSII反应中心捕获光能的转化效率,但SNP处理后PSII开放反应中心的比例增加,利于干旱条件下叶片吸收的能量用于光化学反应(Pr)和PSII反应中心安全地耗散过剩光能。综上所述,干旱条件下NO对小麦幼苗叶片的PSII功能具有调节作用。
      研究简报
      小麦多子房和单子房性状的差异蛋白质组学研究
      王志军,马守才,毕晓静,史秀秀,李清峰,韩芳,亓佳佳,王书平,张改生,牛娜
      作物学报. 2012, (09):  1716-1722.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01716
      摘要 ( 2223 )   PDF (347KB) ( 1313 )  
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      小麦多子房性状的蛋白质组学特性和形成机制及其在小麦杂种优势中的应用可能提供理论依据。为揭示以小麦单子房品系77(2)及其多子房近等基因系Mu77(2)为材料, 采用TCA-丙酮法提取穗分化至四分体时期的幼穗总蛋白, 并通过IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳分离, 获得了分辨率和重复性较好的蛋白质组差异图谱。在等电点4~7、分子量14.4~97.4 kD之间发现约450个肉眼可辨的蛋白点, 其中上调2倍以上且达到99%统计学显著水平的差异表达蛋白点30个。对6个特异性差异蛋白点作二级质谱(LC-MS/MS)分析, 结果表明它们是富含甘氨酸RNA结合蛋白(S1)、SGT1-1(S2)、HMG-I/Y(S3)、谷胱甘肽转移酶(S4)、果糖1,6-二磷酸醛缩酶(S5)和未知蛋白(S6)。这些蛋白质对DNA转录、蛋白质翻译、能量转换及代谢、抗逆防卫等生理生化过程起调控作用, 可能与小麦多子房性状的形成有关。
      不同胚乳类型玉米籽粒淀粉粒的粒度分布特征
      崔丽娜,张红,孟佳佳,石德杨,董树亭
      作物学报. 2012, (09):  1723-1727.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01723
      摘要 ( 3048 )   PDF (264KB) ( 1352 )  
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      以超甜玉米(华威6号)、爆裂玉米(特爆2号)、糯玉米(西星黄糯6号)及普通玉米(郑单958)为材料,利用激光衍射粒度分析仪及投射电镜,分析其籽粒淀粉粒粒度分布特征。结果表明,玉米淀粉粒体积分布均为三峰曲线。粒径<2 μm淀粉粒所占的体积最小;>15 μm玉米淀粉粒所占体积较大(超甜2~15 μm淀粉粒体积占的比例最大)。淀粉粒平均粒径为糯>爆裂>普通>超甜。单粒重及总淀粉含量与>2 μm的淀粉粒体积百分比显著相关;其他籽粒品质与淀粉粒分布相关性不显著。普通及超甜玉米淀粉粒大多呈圆形,淀粉粒折叠的花纹多,普通玉米淀粉粒排布稀疏,脂滴含量较丰富,超甜淀粉粒分布非常松散,脂滴较少;爆裂玉米淀粉粒相互挤压成长条形或方形,淀粉粒折叠的花纹粗大,数量少,淀粉粒排布非常致密,脂滴含量非常丰富;糯玉米淀粉粒呈圆形或椭圆形,淀粉粒折叠成的花纹浅且少,淀粉粒分布致密,脂滴含量丰富。由扫描图片知,普通、超甜及糯玉米淀粉粒呈球形,普通玉米凹陷的淀粉粒数量少;糯玉米淀粉粒大小均匀,具凹陷的淀粉粒数量大;超甜玉米淀粉粒表面分布了许多网状结构,淀粉粒未见凹陷,淀粉粒及淀粉粒之间的填充物未充满整个细胞;爆裂玉米淀粉粒为多面体,有凹陷的淀粉粒极少。
      不同氮水平下多效唑对食用型甘薯光合和淀粉积累的影响
      陈晓光,李洪民,张爱君,史新敏,唐忠厚,魏猛,史春余
      作物学报. 2012, (09):  1728-1733.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01728
      摘要 ( 2273 )   PDF (164KB) ( 1153 )  
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      在大田条件下,以北京553为试验材料,设置施低氮(N 120 kg hm2)和施高氮(N 240 kg hm–2) 2个处理,每个处理下设置3个多效唑喷施浓度,研究不同施氮水平下喷施多效唑对食用甘薯光合特性和块根淀粉积累的影响。结果表明, 增施氮肥能够提高叶片叶绿素含量和光合速率,但减少干物质在块根中的分配率,降低块根淀粉积累速率,显著降低了单薯重、淀粉产量和鲜薯产量,降幅分别为8.0%、30.7%和20.5%;喷施多效唑可以提高叶片叶绿素含量和光合速率,促进碳水化合物向块根的运转,提高干物质在块根中的分配,提高淀粉积累速率,显著增加单薯重、淀粉产量和鲜薯产量,平均增幅分别为18.6%、32.5%和46.1%。说明在高氮条件下喷施多效唑对甘薯块根淀粉积累和产量的提高具有明显的调节作用。
      开花期低温胁迫对四川攀西稻区水稻开花结实的影响
      张荣萍,马均,蔡光泽,孙永健
      作物学报. 2012, (09):  1734-1742.  doi:10.3724/SP.J.1006.2012.01734
      摘要 ( 1995 )   PDF (300KB) ( 1045 )  
      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      以3种籼稻品种和3种粳稻品种为试验材料, 利用人工气候室在开花期进行低温胁迫处理, 研究了低温胁迫对攀西稻区籼、粳稻开花和结实及两者间关系的影响。结果表明, 开花期低温胁迫下籼稻和粳稻的开花习性、花药和花粉特性和结实表现不同。常规粳稻开花对低温有较高的耐冷性。低温胁迫下籼稻品种(组合)花药体积、花药开裂率、可育花粉率、柱头着花粉数和柱头花粉萌发率较对照降低幅度均比粳稻品种(组合)大; 籼稻品种(组合)各产量构成因素较对照降低幅度比粳稻品种(组合)大。相关分析表明, 结实与水稻花药和花粉主要性状有密切关系。开花期低温胁迫影响花药和花粉发育成熟, 使花药不能正常开裂、散粉不足, 可育花粉率和柱头花粉萌发率降低, 直接影响受精结实, 成为结实率降低的主要原因之一。

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   中国农业科学院作物科学研究所
   中国科技出版传媒股份有限公司
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主编:万建民
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    徐明良 刘春明 王道文 孙传清
    丁艳锋 金危危 储成才 程维红
编辑部主任: 程维红
国内统一刊号:CN 11-1809/S
国际标准刊号:ISSN 0496-3490
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