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2013年 第39卷 第09期 刊出日期：2013-09-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

基于多重相关RIL群体的玉米株高和穗位高QTL定位

李清超,李永祥,杨钊钊,刘成,刘志斋,李春辉,彭勃,张岩,王迪,谭巍巍,孙宝成,石云素,宋燕春,张志明,潘光堂,黎裕

作物学报. 2013, (09):  1521-1529.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01521

摘要 ( 1301 )   RICH HTML    PDF (2090KB) ( 2405 )  

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株高和穗位高是玉米育种中的重要农艺性状。本研究利用我国玉米育种中骨干亲本黄早四与来自不同杂种优势群的其他11个骨干自交系组配11个RIL群体，开展基于单环境、联合环境的QTL分析，分别检测到269个和176个QTL。通过区段整合，检测到21个株高主效QTL及15个穗位高主效QTL，这些QTL分布在第1、第2、第3、第6、第7、第8、第9、第10染色体上。相对于共同亲本黄早四而言，部分QTL在不同RIL群体中的效应方向一致，来自共同亲本黄早四的等位基因在不同群体中能够稳定地表达。同时，还分别定位到在多环境下稳定表达的5个株高、4个穗位高“环境钝感QTL”。此外，进一步鉴定出5个重要的株高和穗位高QTL富集区段(bin 1.01-1.02，1.08-1.11，3.05，8.03-8.05和9.07)，这些区段均包含多个株高和穗位高相关QTL，如bin3.05位点包含7个QTL，bin8.03-8.05位点分别包含9个QTL，且这些QTL至少在3个不同环境中能够被检测到，这些区域对QTL的精细定位和克隆有重要参考价值。

opaque-2玉米近等基因系的构建与赖氨酸含量快速检测

陈岩,宋丽雅,周志强,张德贵,颜娜,张世煌,李新海,郝转芳,翁建峰,白丽,李明顺

作物学报. 2013, (09):  1530-1537.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01530

摘要 ( 988 )   RICH HTML    PDF (1038KB) ( 1440 )  

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我国高赖氨酸玉米种质资源狭窄，opaque-2(o2)突变基因能大幅提高玉米赖氨酸含量，通过分子标记辅助选择构建o2玉米近等基因系并检测其赖氨酸含量具有重要意义。其中，要解决的两个关键问题是如何准确地将不同供体的o2突变基因导入受体系和如何快速地检测导入系的赖氨酸含量。本研究利用O2基因内紧密连锁的SSR共显性标记引物phi057检测玉米供体和受体自交系的多态性，利用其特异性和共显性构建o2近等基因系；参考已有研究，改进染料结合(DBL)法，测定18组构建成功的o2近等基因系的赖氨酸含量。结果表明，不仅在不同供体(CA339和山东2548)之间存在多态性，而且在不同受体系间也存在多态性，利用phi057能够成功地将不同供体的o2突变基因导入受体系，构建o2近等基因系；改进的DBL法分析表明，不同受体系赖氨酸含量变化较大，不同背景的受体系导入o2突变基因后赖氨酸含量增加的幅度差异也较大；普通玉米自交系间赖氨酸含量为0.223%~0.368%，构建成功的不同o2近等基因系间，赖氨酸含量为0.373%~0.527%，与受体亲本相比，赖氨酸增加幅度最低为13%，最高为74%。分析表明，phi057能准确筛选导入o2突变基因的受体系，结合改进的DBL法能快速地选择赖氨酸含量高的玉米。

哈克尼西棉细胞质陆地棉雄性不育系orf160的克隆及遗传转化

李双双,刘国政,陈志文,王玉美,华金平

作物学报. 2013, (09):  1538-1547.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01538

摘要 ( 919 )   RICH HTML    PDF (3840KB) ( 1097 )  

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以哈克尼西棉细胞质陆地棉雄性不育系及其保持系、恢复系为材料，克隆并测序线粒体功能基因的侧翼序列。通过生物信息学分析，在atp4下游发现一个哈克尼西棉细胞质不育系特有的orf160。orf160全长480 bp，N端与atp6序列部分同源，C端序列与核序列部分同源；编码的159个氨基酸序列，与膜蛋白、细胞周期蛋白具有部分同源性。以含有线粒体导肽的GFP瞬时表达载体转化后，在洋葱表皮的细胞膜上观察到绿色荧光，表明线粒体定向载体正常表达。构建酵母和植物表达载体，分别转化酵母、烟草和拟南芥；同对照相比，转基因酵母菌斑畸形且生长缓慢；转基因拟南芥和烟草种子大部分畸形，T₁和T₂代植株的结实率和种子发芽率降低，花粉着色比野生型浅。结果表明，orf160基因的表达影响受体正常发育。

陆地棉早熟基因来源的遗传分析

艾尼江,刘任重,赵图强,秦江鸿,张天真

作物学报. 2013, (09):  1548-1561.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01548

摘要 ( 1000 )   RICH HTML    PDF (457KB) ( 1194 )  

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棉花早熟性相关的性状多为复杂的数量性状，是由多个基因和环境共同作用的结果，其遗传基础研究比较困难。利用连锁作图和关联分析方法，对目标性状进行基因定位，找出与性状相关联的位点，为解析复杂性状的基因来源提供了新的手段。本文分别以早熟亲本新陆早8号和新陆早10号为母本，以陆地棉标准系TM-1为父本构建F₂作图群体，利用在亲本间筛选出的多态性SSR引物，通过JoinMap 3.0软件构建了2张遗传图谱，以Win QTLCart 2.5复合区间作图法在F₂~F_2:3中定位到控制全生育期、苗期、蕾期、花铃期和霜前铃数等早熟性相关性状的37个QTL。控制早熟性的有利等位基因多来自早熟祖先611波和金字棉。多数性状在两类材料中由不同的基因控制，且以加性遗传为主。在由43个陆地棉品种材料构成的自然群体中通过关联分析检测到54个与这些早熟性相关性状极显著关联的位点。研究表明连锁作图和关联分析的检测结果具有较高的可比性。本研究为早熟陆地棉聚合改良以及分子标记辅助育种打下了基础。

基于单片段代换系的玉米百粒重QTL分析

陈春侠**,陆明洋**,尚爱兰,王玉民,席章营*

作物学报. 2013, (09):  1562-1568.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01562

摘要 ( 950 )   RICH HTML    PDF (2141KB) ( 1618 )  

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籽粒大小是影响玉米产量的关键因素。本研究基于59份玉米染色体单片段代换系(SSSL)纯合体，对玉米百粒重性状进行2年6个试验环境的表型鉴定，利用t测验和重叠群作图的方法对SSSL内代换片段上的百粒重效应进行了QTL分析。共检测出20个百粒重QTL，分布在玉米的8条染色体上，其中14个(70.0%)在2个以上试验环境中被重复检出，4个(20.0%)在4个以上试验环境中被重复检出，在全部6个试验环境中重复检出且基因加性效应值较大的玉米百粒重QTL是位于玉米第5染色体Bin5.05区SSR分子标记bnlg278和umc1680附近的q100kw-5-3。研究结果为玉米籽粒大小性状相关基因的进一步精细定位和克隆奠定了基础。

两系法杂交水稻制种不安全问题的解决途径

雷东阳,唐文帮,解志坚,刘海,陈立云*

作物学报. 2013, (09):  1569-1575.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01569

摘要 ( 1227 )   RICH HTML    PDF (1907KB) ( 1621 )  

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制种安全问题已严重制约两系法杂交水稻健康持续发展。水稻两用核不育系不育起点温度偏高、两系杂交稻制种基地和时段选择不当以及不育起点温度漂变是导致两系杂交稻制种不安全的主要原因。本研究表明，选育不育起点温度低和耐受低温时间长的水稻两用核不育系能降低制种风险；根据历史气象资料和两系杂交稻制种“三个安全期”对气象条件的要求，利用计算机技术，研制了两系杂交稻制种基地和时段气象决策支持系统，解决了以往生产上盲目选择两系杂交稻制种基地和时段的问题；研创了株系育性鉴定方法和一季加再生冷水串灌繁种技术，采用该方法生产原种能降低原种生产世代数，防止水稻两用核不育系不育起点温度漂变。通过以上研究可从种性、种源和制种地三方面提高两系法杂交水稻制种安全性。

抗全蚀病、根腐病的转PgPGIP1基因小麦的获得与鉴定

杨丽华,王金凤,杜丽璞,徐惠君,魏学宁,李钊,马翎健,张增艳

作物学报. 2013, (09):  1576-1581.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01576

摘要 ( 1009 )   RICH HTML    PDF (583KB) ( 1552 )  

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全蚀病和根腐病是小麦(Triticum aestivum)重要的土传真菌病害。PgPGIP1是人参(Panax ginseng)的一种多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白，可以抑制部分病原真菌分泌的多聚半乳糖醛酸酶的活性。本研究人工合成了PgPGIP1基因，并构建PgPGIP1基因的单子叶植物表达载体pA25-PgPGIP1，通过基因枪介导法将其转入小麦品种扬麦18中。对转PgPGIP1基因的T₀至T₄代植株进行PCR、RT-PCR和Q-RT-PCR分析，并对其全蚀病和根腐病抗性进行鉴定。结果表明，PgPGIP1基因能够在4个转基因小麦株系中遗传、转录与表达。与未转基因的小麦扬麦18相比，4个转基因小麦株系对全蚀病与根腐病的抗性明显提高，说明PgPGIP1表达增强了转基因小麦对全蚀病与根腐病的抗性。

分子标记辅助选育水稻抗白叶枯病和稻瘟病多基因聚合恢复系

潘晓飚,陈凯,张强,黄善军,谢留杰,李美,孟丽君,徐正进,徐建龙,黎志康

作物学报. 2013, (09):  1582-1593.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01582

摘要 ( 1137 )   RICH HTML    PDF (387KB) ( 1539 )  

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利用分子标记辅助选择和田间鉴定选择相结合的方法, 将三黄占2号的抗稻瘟病主基因Pi-GD-1(t)、Pi-GD-2(t)和主效QTL GLP8-6(t) (分别简称G1、G2和G8)及抗白叶枯病基因Xa23导入到明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系, 通过复交进行基因聚合, 获得5个带有抗稻瘟病兼抗白叶枯病的双基因或多基因聚合系明恢86-G1-G2-Xa23、蜀恢527-G2-Xa23、明浙-G2-G8-Xa23-1、明浙-G2-G8-Xa23-2和明浙-G1-G2-G8-Xa23。以上5个抗病基因聚合改良系对稻瘟病的抗谱与抗源品种相仿或更宽, 改良系和与不育系II-32A配制的测交种对白叶枯病菌的抗谱与供体亲本IRBB23一致, 测交种在不接种白叶枯病菌条件下的产量和结实率与原来的恢复系及相应杂交种相仿, 但在接种条件下带有Xa23基因的恢复系及测交种的结实率、千粒重和产量明显优于原来的恢复系及相应杂交种。研究表明, 抗稻瘟病基因和抗白叶枯基因Xa23在不同恢复系背景下的抗性表达完全, 对恢复系稻瘟病以及白叶枯病改良的效果明显。对分子标记复交改良恢复系的抗病性进行了讨论。

农杆菌介导的RNAi CP基因在大豆中的转化

章洁琼,李红艳,胡小南,单志慧,唐桂香

作物学报. 2013, (09):  1594-1601.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01594

摘要 ( 882 )   RICH HTML    PDF (7868KB) ( 1226 )  

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花叶病毒(soybean mosaic virus, SMV)病是大豆主要病害之一，生产上常采用种植抗性品种方法来防治。本研究以RNA干扰花叶病毒衣壳蛋白(coat protein, CP)基因为表达载体，Bar基因作为筛选标记基因，成熟子叶节为外植体，采用农杆菌介导法获得了22株T₀代转基因大豆生根苗，经草丁膦涂抹、Bar试纸条和PCR法鉴定，获得RNAi CP转基因植株18株；对转基因植株T₁代的遗传分析表明，外源基因能够稳定遗传到下一代且符合孟德尔遗传规律；T₁代Southern杂交表明，导入的干扰片段为单拷贝；花叶病毒摩擦接种表明RNAi CP转基因大豆植株具有抗花叶病毒特性；摩擦接种后3周，DAS-ELISA检测进一步表明，RNAi CP转基因植株花叶病毒检出率仅为7.69%，而非转基因植株为100%。这表明RNAi花叶病毒CP基因可用于抗大豆花叶病毒的研究。

林烟草钾离子通道基因NKT6的克隆与表达定位分析

靳义荣, 白岩, 宋毓峰, 张良, 董连红, 刘朝科, 冯祥国, 胡晓明, 王倩, 刘好宝

作物学报. 2013, (09):  1602-1611.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01602

摘要 ( 1172 )   RICH HTML    PDF (3841KB) ( 2127 )  

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Shaker家族钾离子通道在植物钾的吸收转运及其他生命过程中发挥重要作用。本研究利用同源克隆的策略从林烟草中获得一个Shaker家族钾离子通道基因，命名为NKT6 (GenBank登录号为KC310448)。该基因cDNA序列全长2 317 bp，编码由681个氨基酸组成的蛋白，该蛋白与Shaker家族其他成员具有较高同源性。NKT6基因组CDS序列共含有11个外显子、10个内含子。系统进化树分析表明，NKT6蛋白是Shaker家族Group II的成员之一。荧光定量PCR分析发现，NKT6的表达量在林烟草的茎和腋芽中最高，在萼片、叶、花中其次，在根中最低。亚细胞定位结果表明，NKT6主要定位于细胞膜和核膜附近的内质网上。干旱与外源ABA胁迫处理下，NKT6的表达量均呈下降趋势。推测NKT6可能在林烟草气孔开放中发挥作用。

耕作栽培·生理生化

耕作方式对华北两熟区冬小麦生长发育和产量的影响

孔凡磊,袁继超,张海林,陈阜

作物学报. 2013, (09):  1612-1618.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01612

摘要 ( 823 )   RICH HTML    PDF (1328KB) ( 1758 )  

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为了解华北地区小麦–玉米两熟区不同耕作模式对冬小麦生育进程、群体大小及产量形成的影响，2009–2011年通过田间定位试验比较了免耕(NTS)、旋耕秸秆还田(RTS)、翻耕秸秆还田(CTS)和翻耕秸秆不还田(CT) 4种耕作模式对冬小麦生长发育和产量的影响。结果表明，RTS、CTS和CT处理对冬小麦生育进程、群体大小、籽粒灌浆和产量无显著影响，而NTS处理推迟了小麦生育进程，造成明显的贪青晚熟。在基本苗差异不大的情况下，NTS处理的单株分蘖显著低于其他处理，群体数量和有效穗数不足，降低了干物质积累量，最终产量最低，较CT处理有效穗数低14.4%~16.9%，产量低16.4%~18.3%。虽然NTS处理推迟了冬小麦的生育进程，分蘖少穗数不足导致减产，但其粒灌浆时间较长，千粒重显著高于其他处理。因此，通过增加播种量和选择分蘖能力强的品种等技术保证免耕小麦群体数量，是华北地区冬小麦免耕技术研究应用亟需解决的问题。

不同栽培模式对旱地春玉米光合特性和水分利用率的影响

张仁和,胡富亮,杨晓钦,高杰,郝引川,张兴华,薛吉全

作物学报. 2013, (09):  1619-1627.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01619

摘要 ( 908 )   RICH HTML    PDF (398KB) ( 1797 )  

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明确旱地春玉米高产与水分高效协调的栽培技术及其生理原因，对提高水分限制条件下玉米水分利用效率及玉米可持续生产具有重要意义。本文以郑单958为材料，于2010年和2011年在陕西长武进行大田试验，设置当地农户栽培(对照)、高产高效栽培、超高产栽培和再高产高效栽培等4种栽培模式，比较了其对春玉米光合特性和水分利用效率的影响。结果表明，当地农户栽培、高产高效栽培、超高产栽培和再高产高效栽培产量平均达7.7、9.2、11.7和10.6 t hm^-2，高产模式较对照产量分别提高20.1%、52.9%和37.7%，水分利用效率分别提高27.8%、60.9%和45.1%。与当地农户栽培相比，高产高效栽培、超高产栽培和再高产高效栽培提高了花后叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和单叶水分利用效率(WUE_L)；相对电子传递速率(ETR)、PSII实际量子产额(Φ_PSII)和光化学猝灭(q_P)；延缓了叶片衰老；花后干物质积累量分别增加29.0%、82.3%和56.1%。结果说明通过地膜覆盖、增加密度和氮肥运筹等关键栽培技术的集成与优化，可实现旱地春玉米高产与水分高效30%以上的目标；其增产增效的主要原因在于显著增强玉米花后叶片光捕获能力与光化学效率，延缓叶片早衰，促进花后干物质积累及其对籽粒的贡献率。

华北低平原不同播种期春玉米的产量表现及其与气象因子的通径分析

陶志强,陈源泉,李超,袁淑芬,师江涛,高旺盛,隋鹏

作物学报. 2013, (09):  1628-1634.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01628

摘要 ( 940 )   RICH HTML    PDF (695KB) ( 1557 )  

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针对华北地区种植春玉米面临的灌浆期高温胁迫问题，2011—2012年在河北省吴桥县开展了2个春玉米品种(郑单958播种于2011年，金海5号播种于2012年)的播期试验，以探讨气象因子与玉米产量间的关系，为通过调整播种期减轻春玉米灌浆期的高温胁迫提供理论依据。结果初步表明，不同播种期使春玉米灌浆时期发生变化，因而灌浆期气象因子特征表现出差异。4月上旬播种与其他播种期处理相比，春玉米灌浆期光水资源丰富，降雨量增加5.0~47.4 mm，日照时数增多41.0~70.0 h、气温日较差大0.2~0.6℃，但是，高温胁迫严重(≥33℃天数多达15 d，日均温高达28.4℃)；5月中旬播种的玉米灌浆期高温胁迫轻（≥33℃天数仅有8 d，日均温平均26.0℃），而光水资源相对充足；4月中旬、4月下旬和5月上旬播种的玉米灌浆期高温胁迫相对严重；5月下旬播种的玉米灌浆期高温胁迫相对较轻，但阴雨寡照严重。两年的籽粒产量由高到低的播种期依次是，4月上旬、5月中旬、5月上旬、4月下旬、4月中旬、5月下旬；郑单958和金海5号在4月上旬播种的产量分别达9912 kg hm^-2和11 046 kg hm^-2，在5月中旬播种的产量分别达9906 kg hm^-2和10 852.5 kg hm^-2，其他4个播种期的产量比前两个播种期低6.0%~28.2%。通径分析表明，4月上旬播种的玉米灌浆期气温日较差大、光照时数长，对千粒重和穗粒数的直接正效应大，从而缓解了高温胁迫负效应；5月中旬播种的玉米产量较高是因为躲避了灌浆期高温胁迫，但气温日较差和日照时数的正效应比4月上旬播种期的低，因此比4月上旬播种的产量低；4月中旬、4月下旬、5月上旬、5月下旬各播种处理的千粒重和穗粒数受高温胁迫或阴雨寡照影响较大，且气温日较差和光照时数正效应较小，产量下降明显。针对华北地区种植春玉米面临的灌浆期高温胁迫问题，2011—2012年在河北省吴桥县开展了2个春玉米品种(郑单958播种于2011年，金海5号播种于2012年)的播期试验，以探讨气象因子与玉米产量间的关系，为通过调整播种期减轻春玉米灌浆期的高温胁迫提供理论依据。结果初步表明，不同播种期使春玉米灌浆时期发生变化，因而灌浆期气象因子特征表现出差异。4月上旬播种与其他播种期处理相比，春玉米灌浆期光水资源丰富，降雨量增加5.0~47.4 mm，日照时数增多41.0~70.0 h、气温日较差大0.2~0.6℃，但是，高温胁迫严重(≥33℃天数多达15 d，日均温高达28.4℃)；5月中旬播种的玉米灌浆期高温胁迫轻（≥33℃天数仅有8 d，日均温平均26.0℃），而光水资源相对充足；4月中旬、4月下旬和5月上旬播种的玉米灌浆期高温胁迫相对严重；5月下旬播种的玉米灌浆期高温胁迫相对较轻，但阴雨寡照严重。两年的籽粒产量由高到低的播种期依次是，4月上旬、5月中旬、5月上旬、4月下旬、4月中旬、5月下旬；郑单958和金海5号在4月上旬播种的产量分别达9912 kg hm^-2和11 046 kg hm^-2，在5月中旬播种的产量分别达9906 kg hm^-2和10 852.5 kg hm^-2，其他4个播种期的产量比前两个播种期低6.0%~28.2%。通径分析表明，4月上旬播种的玉米灌浆期气温日较差大、光照时数长，对千粒重和穗粒数的直接正效应大，从而缓解了高温胁迫负效应；5月中旬播种的玉米产量较高是因为躲避了灌浆期高温胁迫，但气温日较差和日照时数的正效应比4月上旬播种期的低，因此比4月上旬播种的产量低；4月中旬、4月下旬、5月上旬、5月下旬各播种处理的千粒重和穗粒数受高温胁迫或阴雨寡照影响较大，且气温日较差和光照时数正效应较小，产量下降明显。

两个杂交棉F₁、F₂代及亲本冠层结构与物质生产特征

冯国艺,干秀霞,杨美森,姚炎帝,罗宏海,张亚黎,张旺锋

作物学报. 2013, (09):  1635-1643.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01635

摘要 ( 873 )   RICH HTML    PDF (541KB) ( 1069 )  

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以杂交棉石杂2号和新陆早43的F₁、F₂代及亲本NT2、H2、4-14为试材，通过测定不同生育时期各材料叶面积指数(LAI)、叶倾角(MTA)、冠层光截获率等指标，分析了各指标变化对群体光合物质生产的影响。结果表明，2个杂交棉F₁代LAI具有超亲优势，冠层光截获率具有中亲优势; LAI和冠层光截获率具有明显的母系遗传特性，而MTA受到父本的显著影响。F₂代冠层结构主要受F₁代相关指标和衰退率的影响，LAI中亲优势减小了衰退率; 杂交棉F₁代光合物质积累主要受亲本参数和超亲优势的影响，F₂代主要受F₁代参数的影响。杂交棉光合物质积累最大增长速率和直线增长期开始时间较晚，直线增长期及活跃增长期较长，最终积累量和最大增长速率较高。杂交棉F₁代具有明显的光合生产和产量优势，F₂代具有一定的产量优势。以选择具有优化冠层结构的亲本为基础，组配具有较大MTA的父本和较大LAI的母本，有利于改善杂交棉光合性能，提高群体光能利用率，进一步挖掘产量潜力，为杂交棉高光效组合的选育及提高F₂代应用提供理论依据。

灌浆期高温胁迫对甜玉米籽粒糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的影响

赵福成,景立权,闫发宝,陆大雷,王桂跃,陆卫平

作物学报. 2013, (09):  1644-1651.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01644

摘要 ( 976 )   RICH HTML    PDF (417KB) ( 1782 )  

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为明确高温对甜玉米籽粒产量和品质的影响，以甜玉米厦甜1号和粤甜16为材料, 人工授粉3 d后, 利用人工气候室分别进行昼间高温(HT)35℃和正常气温(CK)处理, 研究了甜玉米籽粒灌浆过程中粒重、糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的动态变化。结果表明, 与正常气温相比, 高温缩短甜玉米灌浆进程, 显著降低粒重、含水量, 提高皮渣率。在最佳采收期(水分含量为68%~74%)甜玉米鲜百粒重分别下降了20.8% (厦甜1号)和16.4% (粤甜16)。在甜玉米籽粒灌浆过程中可溶性糖和蔗糖的含量随授粉后时间先升高后降低, 高温处理不利于可溶性糖和蔗糖积累, 籽粒中糖分含量降低, 淀粉含量升高。籽粒中蔗糖的合成与分解主要由磷酸蔗糖合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)催化, SS催化反应是可逆的。高温明显降低SPS和SS合成方向活性, 提高SS分解方向活性, 导致糖分含量降低, 品质变劣。高温缩短两品种SS(合成方向)活性峰值出现的时间, 而对于SPS活性峰值出现时间厦甜1号被缩短, 粤甜16 为不变。

有序摆抛栽对超级稻超高产与光合生产力的影响及水稻超高产模式探索

许轲,郭保卫,张洪程,周兴涛,陈厚存,张军,陈京都,朱聪聪,李桂云,吴中华,戴其根,霍中洋,魏海燕,高辉,曹利强,李明银

作物学报. 2013, (09):  1652-1667.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01652

摘要 ( 824 )   RICH HTML    PDF (380KB) ( 1121 )  

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抛秧是一项水稻轻简化栽培技术，有序化栽插是抛秧稻稳定高产和进一步超高产的基础。本试验通过摆栽、点抛、撒抛3种抛栽方式以及新型秧盘培育稻株的光合物质积累特性的比较，旨在研明水稻有序化栽插超高产的光合物质积累特性，并探索水稻超高产新模式。有序摆栽和点抛群体起点质量高，发棵快，各生育时期群体叶面积、粒叶比、光合势、物质生产、积累、后期剑叶光合速率和物质转运均优于撒抛，后期通风透光性好，仍能保持较强的物质生产和抗倒伏能力，最终产量高。二连孔、三连孔栽插较单孔减少1/3~1/2，提高了栽插速度。三连孔稻苗前期活棵较快，二连孔稻株中、后期表现出较强的优势，能保持较强抗倒伏和群体物质生产能力，最终产量表现为二连孔稻株大于三连孔和单孔，三连孔和单孔稻株间差异不显著。有序摆抛栽稻群体起点质量高，活棵快，前期有着适宜的光合物质积累和叶面积，后期保持较强的光合物质生产、积累和转运能力，是实现超级稻稳定超高产的基础，二连孔稻株整个生育时期均表现出较强的物质生产和生长优势，三连孔稻株也具有一定优势，二连孔、三连孔有序摆抛栽是一种水稻省工超高产栽培新模式。

外源硝酸还原酶(NR)抑制剂对油菜植株内NR活性的影响及其与硝酸盐含量的关系

黄海涛,荣湘民,宋海星,刘强,廖琼,罗继鹏,顾继东,官春云,张振华

作物学报. 2013, (09):  1668-1673.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01668

摘要 ( 1073 )   RICH HTML    PDF (368KB) ( 1773 )  

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为进一步揭示硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)活性的调控机制及其与植株体内硝酸盐含量的关系。本试验在正常供氮(15 mmol L^–1 NO₃^–)和缺氮(7.5 mmol L^–1 NO₃^–)条件下, 以氮高效(H1:742和H2: Xiangyou15)和氮低效(L1: 814和L2: H8)油菜基因型为研究材料, 通过NR活性的专性抑制剂处理, 研究NR活性和硝酸盐含量的基因型和氮水平差异。结果表明, NR专性抑制剂处理可以显著降低叶片NR活性, 正常供氮和缺氮条件下分别降低53.0%和57.6%, 但对叶片硝酸盐的含量没有显著影响。正常供氮条件下的NR活性和硝酸盐含量比缺氮条件下分别高46.9%和16.4%。氮高效油菜基因型的硝酸盐含量显著低于氮低效基因型。H2的NR活性(NRA_act)显著高于氮低效基因型的本质原因是其主效基因(nia2)的相对表达量高于氮低效基因型。本研究充分表明NR活性和硝酸盐含量存在明显的基因型和氮水平差异, 一定程度的NR活性变化对植株体内硝酸盐的含量并没有显著的影响。

不同环境及栽培条件下啤用大麦阿拉伯木聚糖含量的变化

张晓勤,薛大伟,张国平

作物学报. 2013, (09):  1674-1678.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01674

摘要 ( 763 )   RICH HTML    PDF (337KB) ( 1058 )  

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阿拉伯木聚糖(AX)含量是影响啤用大麦品质的主要因素之一。利用3个二棱大麦品种，研究了籽粒灌浆期AX含量和内切木聚糖酶活性(EA)的变化动态，以及施氮量、施肥期、种植密度及种植地点对AX含量的影响。结果表明，其3个品种的AX含量和EA在灌浆期变化趋势基本相同，表现为阿拉伯木聚糖总含量(TAX)、非水溶性阿拉伯木聚糖含量(WUAX)和EA在整个灌浆期呈下降趋势，水溶性阿拉伯木聚糖含量(WEAX)比例较低，且呈先增后降的趋势。与其他两品种比较，浙大9号在籽粒灌浆期TAX含量始终较高、EA始终较低。浙大9号籽粒TAX含量在杭州点显著高于在桐乡点，而WEAX含量在桐乡点显著高于在杭州点。播种量、氮肥用量及运筹对桐乡点籽粒TAX和WEAX含量均无显著影响，但在杭州点这3种农艺因子均显著影响WEAX含量。

研究简报

辽宁不同年代水稻品种生产力和氮肥效率对施氮水平的响应差异

李志杰,张振平,张艺,邓艾兴,宋振伟,郑成岩,张卫建

作物学报. 2013, (09):  1679-1686.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01679

摘要 ( 926 )   RICH HTML    PDF (533KB) ( 1314 )  

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阐明水稻品种演进过程中植株生产力和资源利用效率的变化特征，对高产高效协调的水稻品种选育和稻作技术改进具有重要的理论参考意义。本研究以1950—2010年间辽宁省的12个水稻主栽品种为材料，探讨氮肥施用对不同年代水稻品种植株生产力和氮肥利用效率的影响。结果表明，1990s及之后品种的最高生物学产量和籽粒产量均显著高于1980s及以前的品种，1990s及之后品种产量的递增主要归功于穗粒数的增加。其最高产量的施氮量显著高于1980s及以前的品种，低氮条件下不同年代品种间的生产力差异不显著。随年代的递进，水稻品种的氮肥农学利用率、偏生产力呈现递增趋势，但生理利用率和吸收利用率的变化趋势不明显；茎叶氮含量变化不明显，但籽粒氮含量呈下降趋势。随施氮量的递增，各年代品种植株含氮量均呈现递增趋势，但农学利用率、偏生产力、生理利用率、吸收利用率均呈下降趋势。在低氮条件下1990s及之后品种的氮肥利用效率与1980s及以前品种的差异不明显，但高氮下前者的氮肥利用效率显著高于后者。上述结果表明，虽然辽宁水稻植株生产力提升是品种改良和施肥水平提高的双重作用的结果，但在今后品种选育和栽培技术改进中要进一步协调好高产与资源高效的关系。

黑龙港流域不同滴灌制度下的冬小麦产量和水分利用效率

聂紫瑾,陈源泉,张建省,师江涛,李超,高旺盛,隋鹏

作物学报. 2013, (09):  1687-1692.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01687

摘要 ( 643 )   RICH HTML    PDF (316KB) ( 1336 )  

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针对华北黑龙港流域冬小麦–夏玉米种植制度中冬小麦灌溉水用量过大的问题，以节水和稳产为目标设计了冬小麦滴灌制度定位试验，比较了滴灌与漫灌及不同滴灌模式下的小麦产量和水分利用效率。结果表明，在实验年份的降水条件下，传统灌溉定额和次数(总量225 mm，分1~3次灌溉)的滴灌与漫灌处理的小麦产量和水分利用效率差异均不显著；在两年降水特点不同的情况下，滴灌量比对照减少45~105 mm的处理产量下降不显著，水分利用效率显著提高。相关分析结果表明，对产量的贡献表现为穗粒数>千粒重>穗数。研究结果初步表明，冬小麦滴灌技术在黑龙港流域具有节水稳产的潜力。

1983—2010年北京市大豆育成品种的亲缘关系分析

刘章雄,孙石,李卫东,陈立军,常汝镇,邱丽娟

作物学报. 2013, (09):  1693-1700.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01693

摘要 ( 763 )   RICH HTML    PDF (391KB) ( 1573 )  

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追溯北京市1983—2010年90个大豆品种的系谱信息，计算其亲本间及品种组合间亲缘系数(coefficient of parentage，COP)并据此聚类，旨在探讨北京市育成大豆品种的遗传多样性特点。结果表明，19个品种的父母本间存在亲缘关系，占品种总数的21.11%；90个品种间共组成4005个组合，其中63.62%存在亲缘关系，COP平均值为0.031，表明大部分品种亲缘关系相对较远。随着时间的推移，品种间亲缘系数呈下降趋势，但从2005年至2010年亲缘系数值增大。除12个品种各自独为一类外，其余78个品种被聚成10类，从中可见不同年代的育种特征和品种的演化过程；中品661等9份种质对北京市大豆品种贡献较大，是骨干亲本。北京市品种总体的遗传背景丰富，但随年代推移，遗传多样性有逐渐降低趋势。

大豆钾转运体基因GmKT12的克隆和信息学分析

朱晓玲,陈海峰,王程,郝青南,陈李淼,郭丹丹,伍宝朵,陈水莲,沙爱华,周蓉,周新安

作物学报. 2013, (09):  1701-1709.  doi:10.3724/SP.J.1006.2013.01701

摘要 ( 844 )   RICH HTML    PDF (1766KB) ( 1153 )  

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以钾高效和钾敏感型大豆品系为试验材料，设置低钾胁迫试验，在8个时间段取样提取RNA，利用Real time-PCR检测GmKT12基因的表达量，结果显示GmKT12基因在不同品系地上部和地下部表达水平有显著差异，其原因来自GmKT12基因的氨基酸序列和蛋白质结构的变异。从2个品系中分别克隆目的基因并对基因序列进行同源性及生物信息学分析表明，与GmKT12基因相似性在30%以上的同源基因有56个，GmKT12在进化树中的位置与Glyma18g18822最近；GmKT12编码蛋白为可溶性跨膜蛋白，具有多个磷酸化位点，该基因与信号转导有关，对大豆获取及转运钾离子可能起着关键作用。