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2008年 第34卷 第07期 刊出日期：2008-07-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

中国小麦育成品种和农家种中慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

杨文雄;杨芳萍;梁丹;何中虎;尚勋武;夏先春

作物学报. 2008, (07):  1109-1113. 

摘要 ( 2463 )   PDF (572KB) ( 1723 )  

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Lr34/Yr18是重要的慢叶锈和慢条锈基因, 携带该连锁基因的小麦品种被广泛种植于世界许多国家。利用STS标记csLV34对慢叶锈和慢条锈基因Lr34/Yr18进行分子检测的结果表明, 我国231份育成品种(系)中仅有14份材料携带Lr34/Yr18基因, 占6.1%。不同麦区分布频率不同, 其中北部冬麦区为零, 黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区和西北春麦区分别为3.0%、21.4%、16.7%和33.3%。在422份农家种中, 359份含有Lr34/Yr18基因, 占85.1%。Lr34/Yr18基因在不同麦区的分布频率也存在差异, 北部冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区、南部冬麦区和西北春麦区分别为89.6%、77.4%、93.1%、93.8%、96.6%和61.1%。csLV34标记扩增产物为150 bp和229 bp的片段, 能有效鉴别品种是否携带Lr34/Yr18基因, 是一个重复性好、准确率高的分子标记, 可用于小麦Lr34/Yr18基因的鉴定与选择。

玉米Gln1-3 gDNA序列分离、基因结构、保守功能域与等位变异分析

吴永升;李新海;张征;李明顺;郝转芳;张世煌;谢传晓

作物学报. 2008, (07):  1114-1120. 

摘要 ( 2276 )   PDF (802KB) ( 1669 )  

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谷氨酰胺合成酶家族是高等植物体内氨态氮同化酶, 是植物体内氮利用与循环的核心构件。玉米Gln1-3基因编码叶肉细胞中的细胞质同工酶, 与全株氮向籽粒蛋白质同化与氮利用效率及产量紧密相关。本研究以玉米自交系辽白371为材料, 采用PCR与接头步移(walking)方法分离得到Gln1-3基因区域基因组DNA(gDNA)全长4 571 bp, 起始密码子至终止密码子序列长3 062 bp。将该基因在GenBank注册, 登录号为EU338535, 并进行了详细注释。该基因由10个外显子、9个内含子组成, 剪接方式主要为5′供位保守的GU与3′受位AG模式。编码的GS1蛋白由356个氨基酸组成, 分子量39.2 kD, 等电点 (pI) 为5.202。保守功能域分析表明, 氨基末端外显子2到外显子6为氨离子结合结构域, 羧基末端外显子8与外显子9构成ATP酶结构域, 在胞内行使催化功能。对50个玉米自交系Gln1-3基因重要分析区域进行了等位变异分析, 鉴定出364个等位变异, 其中313个为SNP变异, 占86%。

普通菜豆PvP5CS2基因对逆境胁迫的应答

陈吉宝;景蕊莲;毛新国;昌小平;王述民

作物学报. 2008, (07):  1121-1127. 

摘要 ( 1930 )   PDF (913KB) ( 1561 )  

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为了探索逆境条件下脯氨酸积累的分子遗传机理, 改善作物的抗逆能力, 应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术和水杨酸法分别检测干旱、高盐(200 mmol L^-1 NaCl)和冷(4℃)胁迫条件下普通菜豆幼苗叶和根中脯氨酸合成酶基因PvP5CS2表达量和脯氨酸含量的变化。结果显示, 3种胁迫条件下普通菜豆幼苗叶和根中PvP5CS2的转录水平快速上升, 干旱处理4 d, 叶中PvP5CS2表达量达到最大值; 高盐处理下, 叶和根中PvP5CS2的表达高峰分别出现在2 h和6 h; 冷胁迫下, 叶和根中的表达高峰都出现在2 h; 随着胁迫时间的延长, PvP5CS2基因的转录水平逐渐下降。普通菜豆在逆境胁迫下, 幼苗叶和根中脯氨酸大量积累, 积累高峰出现在PvP5CS2基因表达高峰之后。这些结果说明, PvP5CS2基因的表达受干旱、高盐和冷胁迫诱导, 脯氨酸积累受PvP5CS2基因转录水平的调控。PvP5CS2基因在洋葱表皮细胞中的瞬时表达结果显示PvP5CS2蛋白定位在细胞核和膜上。

利用分子标记辅助选择聚合Pi-1和Pi-2基因改良两系不育系稻瘟病抗性

柳武革;王丰;金素娟;朱小源;李金华;刘振荣;廖亦龙;朱满山;黄慧君;符福鸿;刘宜柏

作物学报. 2008, (07):  1128-1136. 

摘要 ( 2196 )   PDF (802KB) ( 2405 )  

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以含广谱稻瘟病抗性基因Pi-1和Pi-2的BL122为供体, 温敏核不育系GD-7S为受体, 通过杂交、回交和自交并结合分子标记辅助选择, 将Pi-1、Pi-2基因导入温敏核不育系GD-7S中, 获得5个携带两个抗性基因的纯合改良不育株系。利用34个广东代表性稻瘟病菌株接种鉴定, 5个改良株系的抗性频率为94.12%~97.06%, 而对照GD-7S抗性频率仅为17.65%; 自然病圃诱发鉴定5个改良株系的叶瘟和穗颈瘟均为0级, 表现高抗。经自然条件和人工气候箱育性鉴定, 改良株系与对照均为无或少花粉败育类型, 自交结实率为0, 说明不育起点温度与对照基本一致。统计分析表明, 除剑叶长和每株穗数外, 改良株系与对照在其他农艺性状方面均无显著差异。与恢复系L38杂交, 改良株系的杂种F1与对照的F1大多农艺性状无显著差异, 说明改良株系基本保持了GD-7S的农艺性状和配合力。

低磷胁迫下水稻产量性状变化及其QTL定位

穆平;黄超;李君霞;刘立峰;刘弋菊;李自超

作物学报. 2008, (07):  1137-1142. 

摘要 ( 2126 )   PDF (629KB) ( 1561 )  

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为研究低磷胁迫对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响, 以耐低磷旱稻IRAT109和磷敏感水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料, 在低磷和正常栽培条件下, 调查了千粒重、结实率、有效穗数、穗粒数及单株产量等性状。结果表明, 结实率、有效穗数和单株产量对低磷胁迫的敏感性较大, 而千粒重、穗粒数对低磷胁迫的敏感性较小。利用水稻分子连锁图中94个RFLP标记和71个SSR标记, 依据以上5性状低磷胁迫下与对照的差值进行QTL定位。共检测出17个QTL, 其中12个对表型变异的贡献率大于10%。3、6和7号染色体上3个标记区域存在QTL成簇分布, 这些高贡献率QTL及成簇分布QTL可作为水稻耐低磷产量性状分子育种的重要候选区域。

小麦种质N9436抗白粉病的特异基因表达谱分析

吴金华;胡银岗;张宏;王长有;王秋英;吉万全

作物学报. 2008, (07):  1143-1152. 

摘要 ( 1988 )   PDF (430KB) ( 1873 )  

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为了解白粉菌诱导下抗白粉病小麦的抗病机制, 构建了白粉菌接种初期小麦抗性种质N9436的抑制性消减杂交文库。从文库中随机挑取140个阳性克隆, 测序结果表明, 冗余重复序列占32.86%, 其中谷胱甘肽转移酶表达频率最高, 其次为参与能量代谢的二磷酸核酮糖大小亚基。去除冗余序列和重复序列后, 得到94条EST, 利用NCBI的BLAST在线序列比对工具对GenBank的核酸和蛋白质数据库进行同源性比对和功能分析。BlastX比对结果表明, 有49条EST与已知功能蛋白同源性较高, 主要涉及抗病与防御(包括生物及非生物胁迫)、能量代谢、细胞结构、蛋白质合成及加工、转运及信号转导等过程的相关蛋白。BlastN比对NCBI的非冗余核酸数据库, 其中69条序列与EST数据库中的Unigene具有较高的同源性, 20条与EST数据库中的同源性较高, 另外5条序列找不到同源序列。通过对核酸和蛋白质同源性的比较和功能分析发现, 比对结果一致的序列有33条, 涉及白粉病抗性的相关蛋白22个, 其中与抗病信号传导相关的蛋白6个, 过敏性坏死反应(HR)体系表达蛋白2个, 系统获得性抗性(SAR)体系病程相关蛋白4个, SAR体系诱导防卫蛋白10个。

青稞HvBADH1基因的克隆及其转化烟草的初步研究

赵宇玮;郝建国;步怀宇;王英娟;贾敬芬

作物学报. 2008, (07):  1153-1159. 

摘要 ( 2020 )   PDF (1199KB) ( 1333 )  

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应用RT-PCR结合RACE技术, 从青稞总RNA中扩增得长度为1 512 bp的甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因cDNA全长编码序列。通过氨基酸同源性比对, 发现该序列的推定表达产物与大麦BADH同工酶BBD2的同源性为98.4%, 而与小麦、玉米和水稻等禾本科作物的BADH同源性分别为97.0%、84.7%和85.1%。将克隆到的青稞cDNA序列命名为HvBADH1, 投递到GenBank, 获得收录号EF492983。HvBADH1可以在原核表达系统TB1-pMAL c2x中正常表达出分子量为54.2 kD的多肽链。将HvBADH1的编码ORF, 插入到添加了植物表达CaMV 35S启动子和Nos polyA终止子调控元件的植物表达载体pCAMBIA1301质粒相应的克隆位点中, 构建了HvBADH1基因的农杆菌植物转化系统LBA4404(pCAM-ba)。进而采用农杆菌介导法, 将HvBADH1基因导入烟草中, 对所获得的潮霉素抗性烟草株系进行PCR、Southern blot和RT-PCR等分子生物学检测, 结果表明, 在得到的2个转基因株系中, HvBADH1基因已整合到受体植物基因组中, 并且可以在mRNA水平上进行转录。

不同光周期条件下大豆生育期主基因的效应

王英;吴存祥;张学明;王云鹏;韩天富

作物学报. 2008, (07):  1160-1168. 

摘要 ( 2341 )   PDF (318KB) ( 1392 )  

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以大豆生育期近等基因系为材料, 比较12 h短日照(SD)及16 h长日照(LD)条件下E1/e1、E2/e2、E3/e3、E4/e4、E5/e5、E7/e7等6对生育期相关主基因的效应。结果表明, 在大多数生育期基因型中, 显性位点延迟大豆的开花期和成熟期, 隐性位点提早开花期和成熟期。同一基因在不同遗传背景下的效应值不同, 显性位点可增强其他基因的效应, 说明各基因间存在互作。生育期基因的效应受光周期影响很大, 长日照可增强大豆生育期相关基因的效应, 短日照则相反。此外, 光周期对基因效应的影响因发育阶段不同而变化, 其中, E1基因在大豆营养生长阶段、E4基因在生殖生长阶段受光周期影响较大, 而E3基因在营养生长和生殖发育阶段均受光周期的严格调控。不同光照条件下生育期基因效应的分析结果, 可为不同生态区大豆品种生育期性状的定量设计提供依据。

中国栽培和野生大豆农艺品质性状与SSR标记的关联分析 I. 群体结构及关联标记

文自翔;赵团结;郑永战;刘顺湖;王春娥;王芳;盖钧镒

作物学报. 2008, (07):  1169-1178. 

摘要 ( 3756 )   PDF (1333KB) ( 4534 )  

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关联作图是一种利用连锁不平衡(linkage disequilibrium, LD)检测自然群体中基因位点及其等位变异的方法。利用60个SSR标记, 对全国大豆地方品种群体(393份代表性材料)和野生大豆群体(196份代表性材料)的基因组变异进行扫描, 分析两类群体的连锁不平衡位点、群体结构, 并采用TASSEL软件的GLM (general linear model)方法对16个农艺、品质性状观测值进行标记与性状的关联分析。结果表明: (1)在公共图谱上不论共线性的或是非共线性的SSR位点组合都有一定程度的LD, 说明历史上发生过连锁群间的重组; 栽培群体的连锁不平衡成对位点数较野生群体多, 但野生群体位点间连锁不平衡程度高, 随距离的衰减慢。(2) 群体SSR数据遗传结构分析发现, 栽培群体和野生群体分别由9和4个亚群体组成, 亚群的划分与群体地理生态类型相关联, 证实地理生态类型划分有其遗传基础。(3) 栽培群体中累计有27个位点与性状相关; 野生大豆种质中累计有34个位点与性状相关。部分标记在两类群体中都表现与同一性状关联, 检出的位点有一致性, 也有互补性; 一些标记同时与2个或多个性状相关联, 可能是性状相关乃至一因多效的遗传基础; 关联位点中累计有24位点(次)与遗传群体连锁分析定位的QTL一致。

大豆MYB转录因子基因GmMYBJ6和GmMYBJ7的克隆及表达分析

杜海;杨文杰;刘蕾;唐晓凤;吴燕民;黄玉碧;唐益雄

作物学报. 2008, (07):  1179-1187. 

摘要 ( 2207 )   PDF (801KB) ( 3109 )  

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MYB转录因子以保守的DNA结合域为共同特征, 是植物最大的转录因子家族之一, 广泛参与植物代谢调控。本文根据植物中MYB转录因子的DNA保守结构域, 通过RT-PCR和RACE的方法从大豆品种吉林3号的叶片中分离得到了2个MYB基因GmMYBJ6和GmMYBJ7, 并对其结构特征和表达特性进行了分析鉴定。基因组DNA序列分析表明, 两个基因都含有两个内含子; 酵母系统检测表明, 两个基因均具有转录激活活性; β-半乳糖甘酶活性分析表明, 内含子的存在使两个基因的转录激活活性明显降低; 实时荧光定量PCR检测结果显示, GmMYBJ6在大豆中的表达受ABA、GA3和NAA的诱导, 而GmMYBJ7的表达则受ABA和NAA的诱导; 半定量RT-PCR分析表明, 两个基因在大豆的根、茎、叶、花和未成熟种子中均有表达。GmMYBJ6和GmMYBJ7为典型的R2R3-MYB转录因子新基因; 他们在大豆中的表达可能与ABA和NAA的信号转导途径有关。

利用原位杂交及CAPS标记分析芸薹属A、B和C基因组间的关系

孔芳;蒋金金;吴磊;王幼平

作物学报. 2008, (07):  1188-1192. 

摘要 ( 1903 )   PDF (732KB) ( 1640 )  

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以来源于Brassica rapa基因组(AA)的重复序列(151 bp)为探针, 分别同二倍体白菜型油菜(AA, 2n=20)、甘蓝(CC, 2n=18)和异源四倍体芥菜型油菜(AABB, 2n=36)的中期染色体杂交, 白菜型油菜和甘蓝的所有染色体上都有杂交信号, 芥菜型油菜的染色体上显示出20个明显的信号, 其余染色体上信号很弱或无, 可以区分出A和B基因组。对来源于油菜3个基本种与3个复合种FAE1基因进行CAPS分析表明, 3个基本种表现出不同的酶切式样, 用Mbo I和Msp I酶切表现出多态性, 基因组A和C非常相似, 而基因组B与A、C关系较远, 同时3个复合种也并不是2个基本种的简单相加, 表明异源四倍体在长期进化过程中可能发生了重排和重组。

小麦品种“唐麦4号”抗白粉病基因的分子标记与染色体定位

胡铁柱;李洪杰;解超杰;尤明山;杨作民;孙其信;刘志勇

作物学报. 2008, (07):  1193-1198. 

摘要 ( 2181 )   PDF (912KB) ( 2077 )  

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唐麦4号是对小麦白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)具有良好抗性的T1BL·1RS育成品种, 遗传分析结果表明, 唐麦4号携带1个抗白粉病半显性单基因, 暂命名为PmTm4。采用唐麦4号为抗病亲本的杂交组合(唐麦4号/Clement)F2代抗、感病分离群体和F3代家系, 利用集群分离分析法(BSA)建立了与PmTm4连锁的分子标记连锁图Xcau12—Xgwm611—PmTm4—XEST92—Xbarc1073—Xbarc82—Xwmc276。根据小麦7BL连锁图的标记顺序和抗白粉病基因连锁标记在中国春缺体-四体、双端体和缺失系上的定位结果, 将PmTm4基因定位于小麦7BL染色体臂末端。以上研究结果为唐麦4号抗白粉病基因在育种中的利用、分子标记辅助选择和基因累加提供了便利。

陆地棉遗传图谱构建及产量和纤维品质性状QTL定位

陈利;张正圣;胡美纯;王威;张建;刘大军;郑靓;郑风敏;马靖

作物学报. 2008, (07):  1199-1205. 

摘要 ( 1999 )   PDF (366KB) ( 1557 )  

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利用3 458对SSR引物筛选陆地棉中棉所35和渝棉1号间的多态性引物, 获得173对。以多态性引物检测(渝棉1号×中棉所35)F₂群体180个单株的标记基因型, 共获得178个标记位点。构建的遗传连锁图谱包括148个标记, 36个连锁群, 总长1 309.2 cM, 标记间平均距离8.8 cM, 覆盖棉花基因组的29.5%。36个连锁群中的28个分别被定位于20条染色体, 8个连锁群未定位于染色体。以渝棉1号×中棉所35的F₂、F_2:3群体的产量、纤维品质性状鉴定结果, 利用区间作图方法, 检测到4个产量性状QTL, 即2个衣分(LP)、1个铃重(BW)、1个籽指(SD); 5个纤维品质性状QTL, 即1个纤维长度(FL)、2个纤维比强度(FS)和2个纤维细度(FF)。LP1、BW、SD、FL和FS1被定位于第7染色体, LP2、FS2、FF1和FF2被分别位于第15、21、9和20染色体。5个纤维品质QTL的有利等位基因均来源于渝棉1号。

苏丹草高粱及其杂种的细胞遗传学研究

詹秋文;朱立猛;吴娟娟;张伟;张天真

作物学报. 2008, (07):  1206-1212. 

摘要 ( 1929 )   PDF (1497KB) ( 1344 )  

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苏丹草(S. sudanense)与高粱(S. bicolor)均为禾本科高粱属植物, 两者的杂种优势明显, 杂交种品质好, 抗逆性强, 在水产、畜禽养殖及资源利用与环境保护上有着广阔的开发利用前景, 但两者是否属于同一个种至今存在争议。本文采用去壁低渗-火焰干燥法, 分析了2份苏丹草、2份高粱及其3个杂种F₁有丝分裂核型, 观察了3个杂种F₁减数分裂染色体行为和2个杂种F₂体细胞染色体数目。结果表明, 苏丹草、高粱及其杂种F1均为1A核型, 但核型公式不完全相同, 苏丹草Sa为2n=18m+2sm(sat), 高粱3042A和3042A×Sa F₁为2n=20m, 其余材料均为2n=20m(sat)。苏丹草、高粱及其杂种F₁ 3者在10条染色体的绝对长臂、绝对短臂、绝对全长、臂比和相对全长上差异均不显著(P>0.05), 说明苏丹草与高粱在染色体长度上的变化不明显。杂种F₁花粉母细胞减数分裂, 终变期和中期I染色体核型和数目清晰可见(2n=2x=20), 配对行为规则; 棒状和环状二价体的频率因组合不同而异, Tx623A×S722 F₁、3042A×Sa F₁和Tx623A×Sa F₁棒状二价体频率分别为4.887、5.710和5.126, 环状二价体频率分别为5.113、 4.290和4.874; 在后期I, 配对的染色体能够正常分离。杂种F₂体细胞染色体数目为20(2n=20)。因此, 苏丹草与高粱的亲缘关系非常近。

耕作栽培·生理生化

不同水分供给对小麦叶与非叶器官叶绿体结构和功能的影响

张永平;王志敏;黄琴;谢岷

作物学报. 2008, (07):  1213-1219. 

摘要 ( 2046 )   PDF (3547KB) ( 1741 )  

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在田间不同灌水条件(春季不灌水、春季灌2水和春季灌4水, 每次灌水750 m3 hm^-2)下, 于灌浆后期对小麦叶片与非叶器官(穗颖、穗下节和叶鞘)叶绿体结构进行了电镜观察, 并对不同器官的净光合速率(P_n)和光化学效率(F_v/F_m)进行了测定, 以期探明小麦叶与非叶器官光合结构和功能对水分变化的适应性差异。结果表明, 在充足供水条件(春季灌4水)下, 叶片的叶绿体数目明显多于各非叶器官, 但护颖和外稃叶绿体含有较多的淀粉粒。在灌浆期上层土壤重度水分亏缺(春季不灌水)条件下, 植株各器官叶绿体均出现明显的衰老特征, 但衰老程度存在器官间显著差异, 旗叶叶片叶绿体受损程度明显大于非叶器官。在所测非叶器官中, 外稃叶绿体对干旱胁迫反应较为敏感, 而护颖、穗下节间和旗叶鞘叶绿体结构具有较强的稳定性。水分胁迫下各器官P_n和F_v/F_m值均降低, 叶片降低幅度最大, 且随灌浆进程其光合下降最快, 但穗下节间、旗叶鞘和穗器官较为稳定, 可能与其叶绿体结构的稳定性有关。说明小麦非叶绿色器官光合结构与功能对水分亏缺具有较强的耐性。

转ppc基因水稻苗期抗旱特性研究

方立锋;丁在松;赵明

作物学报. 2008, (07):  1220-1226. 

摘要 ( 1928 )   PDF (368KB) ( 1470 )  

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通过C₄转基因技术改善C₃作物光合作用, 以期提高作物产量是国内外研究的热点之一。然而, 目前关于转磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因对水稻的光合作用、产量和抗旱性的影响及其调节机理仍不很清楚。本研究以T₄代转ppc基因水稻为材料, 进行产量和苗期抗旱性研究。结果表明, 在旱作栽培条件下, 两个转ppc基因株系(T1, T2)单株产量分别比未转基因的对照(WT)增产28%和42%, 分蘖增加27%和40%; T1和T2可维持较高的光合速率、气孔导度和水分利用效率; 干旱胁迫使超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量增加, T1和T2 SOD活性增幅(+25%)都显著高于WT(+9%), 而MDA含量增幅显著低于WT, 表明转ppc基因水稻具有较强的抗氧化能力; T1和T2比WT具有较高的脯氨酸含量和渗透势下降幅度, 说明转PEPC基因水稻的渗透调节能力高于对照。PEG-6000处理下, 得到的结果相似。

IR64背景耐旱导入系“PD29”分蘖期的抗逆生理特征

赵秀琴;谢学文;孙勇;邓建利;朱苓华;黎志康

作物学报. 2008, (07):  1227-1232. 

摘要 ( 2008 )   PDF (302KB) ( 1421 )  

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以轮回亲本IR64(籼稻)及旱稻材料IRAT109为对照, 系统分析了“PD29”在灌溉(对照)与干旱(胁迫)条件下的相关生理性状特征。研究发现, 遭遇干旱胁迫后, “PD29”植株能够维持较高的相对含水量(RWC)且胁迫后复水2 h该株系的RWC迅速恢复到饱和状态, 表明其具有较强的御旱能力。干旱条件下, “PD29”的PS II最大光化学效率(F_v/F_m)、渗透势(Y)、脯氨酸含量(Pro)、活性氧清除系统活性(AOA)均显著高于IR64, 且相对于灌溉处理, 其RWC, F_v/F_m的降低幅度显著低于IR64, 净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)的降幅, Pro及AOA的增幅均高于IR64。与IRAT109比较, 干旱逆境下“PD29”的Pro含量显著偏高且AOA平均增幅较高。因此认为, “PD29”的优良耐旱性表现与其在逆境下脯氨酸含量及活性氧清除系统活性的显著增强有关。另外, 干旱环境下的P_n、G_s及T_r的显著降低, 表明“PD29”的光合性能可塑性较强, 其光合性能在有利生长环境下能高效表达, 而在土壤水有限的环境下, 能够迅速降低以减少水分的进一步损失。

植物生长调节剂对大豆叶片内源激素含量及保护酶活性的影响

郑殿峰;赵黎明;冯乃杰

作物学报. 2008, (07):  1233-1239. 

摘要 ( 2251 )   PDF (341KB) ( 2000 )  

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在大田栽培条件下, 以大豆(Glycine max)垦农4号为材料, 叶面喷施不同植物生长调节剂, 比较叶片中几种内源激素含量变化的差异, 研究喷药对叶片保护酶活性的调控效应。结果表明, 在喷药后5~30 d, SOD模拟物(SOD_M)明显提高了IAA、GA以及CTK的含量。喷药后15~30 d, 2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯(DTA-6)提高了IAA和CTK的含量, 氯化胆碱(Cc)则在不同程度上降低了IAA和CTK含量。另一方面, 随着喷药后时间的延续, 3种调节剂提高了叶片中的SOD和POD活性。其中以DTA-6对SOD活性作用最强, SOD_M次之; 而对POD活性则以SOD_M调节剂的作用最好, DTA-6其次。此外, 调节剂DTA-6和SOD_M在一定程度上还提高了叶片中的CAT活性, 减缓了MDA含量的升高, 而调节剂Cc则作用不明显。综合分析表明, 叶面喷施DTA-6和SOD_M, 可调节叶片内源激素水平和保护酶的生理功能, 有效控制叶片的衰老进程, 提高籽粒产量。

矮杆和半矮杆大豆突变体植株生长对外源GA₃的响应

李葳;朱保葛;徐民新;张利明;陈修文;马文平;智艳阳

作物学报. 2008, (07):  1240-1246. 

摘要 ( 2126 )   PDF (353KB) ( 1486 )  

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矮杆和半矮杆突变体是研究植物基因功能和培育高产作物新品种的重要材料。本研究以矮杆和半矮杆大豆突变体与各自野生型品种为材料, 利用外源赤霉素(GA₃)处理不同发育时期植株, 研究植株生长速率和成熟期株高性状发育对外源GA₃的响应及主茎纵向细胞的形态学变化, 分析两类突变体与各自野生型之间的内源赤霉素含量差异。结果表明, 外源GA₃(40 mg L^-1)对半矮杆和矮杆突变体的作用效果明显不同, GA₃处理后半矮杆突变体植株在不同测定时段的平均生长速率达到2.76 cm d^-1, 而矮杆突变体的平均生长速率仅为0.92 cm d^-1, 而且成熟期半矮杆突变体植株的平均高度、主茎平均节间长度与节间纵向细胞长度均显著超过对照, 外源GA₃能够恢复其正常的野生型株高表型; 而矮杆突变体较对照的上述3项增幅均明显小于半矮杆型, 外源GA₃不能恢复其正常的野生型株高表型。说明半矮杆突变体的植株生长对外源GA₃有明显响应, 为GA₃敏感型突变体; 而矮杆突变体仅在生育前期对外源GA₃有一定程度响应, 为GA₃钝感型突变体。半矮杆和矮杆突变体成熟期植株的内源GA₃₊₁含量均显著低于各自野生型品种, 这可能是二者表型矮化的生理原因。

灌水对强筋小麦籽粒产量和蛋白质含量及其稳定性的影响

赵广才;万富世;常旭虹;杨玉双;李姗姗;丰明;李乃新

作物学报. 2008, (07):  1247-1252. 

摘要 ( 2034 )   PDF (154KB) ( 1654 )  

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2005—2006年小麦生长季, 利用7个强筋品种, 按统一设计方案分别在7个省进行田间试验, 研究灌水在不同生态环境下对籽粒产量和蛋白质含量及其稳定性的调控效应。结果表明, 在小麦生育期平均降水量低于常年的情况下, 各试验点的平均产量以灌3次水(灌水时期分别为春2叶露尖、春5叶露尖和开花期,每次灌水量均为600 m³ hm^-2)的处理最高, 显著高于灌2次水(灌水时期为春5叶露尖和开花期, 每次灌水量均为600 m³ hm^-2)和灌1次水(灌水时期为春5叶露尖期, 灌水量为600 m³ hm^-2)的处理, 但与灌4次水(灌水时期分别为春2叶露尖、春5叶露尖、开花期和灌浆期,每次灌水量均为600 m³ hm^-2)的处理差异不显著。随着灌水次数和灌水量的增加, 各试验点总体呈现产量提高和试验点间差异缩小的趋势, 产量环境指数越低的试验点, 灌水处理的增产效果越好。说明灌水可使不同生态环境下强筋小麦产量的稳定性增强。平均产量越高的品种, 在各试验点间的产量变异越小, 即稳定性越好; 产量的环境指数越高, 品种间产量变异系数越小。不同灌水处理的籽粒蛋白质含量差异显著, 随灌水次数增加, 平均蛋白质含量有逐渐降低的趋势, 但在降水过少的河北任丘试验点, 增加灌水使蛋白质含量有所提高。同一品种在不同试验点的蛋白质含量有较大变化。在各试验点间变异系数小的品种, 其蛋白质含量静态稳定性较好; 而变异系数大的品种则对生态环境变化有较大反应, 说明其品质的栽培可塑性较强。

基肥配比和拔节期追氮对糯玉米淀粉糊化特性的影响

陆大雷;陆卫平;赵久然;王德成

作物学报. 2008, (07):  1253-1258. 

摘要 ( 2041 )   PDF (198KB) ( 1200 )  

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为明确糯玉米淀粉糊化特性在不同肥料处理下的变化, 从而改良淀粉的糊化特性, 以糯玉米品种苏玉糯4号为材料, 采用二因素裂区设计, 研究了不同基肥处理(纯N 75 kg hm^-2、纯N 75 kg hm^-2 + K₂O 70 kg hm^-2、纯N 75 kg hm^-2 + P₂O₅ 65 kg hm^-2和纯N 75 kg hm^-2 + P₂O₅ 65 kg hm^-2 + K₂O 70 kg hm^-2)和拔节期追氮(0、150和300 kg hm^-2)对糯玉米淀粉糊化特性的影响。结果表明, 和仅基施氮相比, 增施磷或(和)钾可显著降低峰值黏度和崩解值, 提高谷值黏度、终值黏度和回复值。随着拔节期追氮量的增加, 峰值黏度、谷值黏度、终值黏度逐渐升高, 回复值先升后降, 而崩解值在追施氮150 kg hm^-2和300 kg hm^-2时无显著差异, 但均大于不施追肥处理。峰值黏度与谷值黏度、终值黏度、崩解值极显著正相关(相关系数分别为0.80**、0.87**和0.75**), 糊化温度与峰值黏度、谷值黏度和终值黏度显著负相关(相关系数分别为-0.65*、-0.62*和-0.60*)。在适宜基肥的基础上, 增加拔节期追氮量, 可以改良淀粉的糊化特性。在不同肥料处理中, 基施氮或氮磷并拔节期追施纯氮300 kg hm^-2及平衡基施氮磷钾并拔节期追施纯氮150 kg hm^-2时, RVA谱特征值较为理想(峰值黏度最高且回复值较低)。

吉林省82年来育成大豆品种的产量和叶片部分生理特性变化及其相互关系

赵洪祥;徐克章;杨光宇;杨春明;边少锋;陆静梅

作物学报. 2008, (07):  1259-1265. 

摘要 ( 1753 )   PDF (429KB) ( 1312 )  

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对吉林省1923—2005年间育成的42个大豆品种叶片部分生理特性及其与产量关系的研究表明, 大豆产量随育成年代的推进呈线性增加, 82年增加了95.94%, 平均每年增加1.17%; 与此同时, 叶片硝酸还原酶活性、可溶性糖含量、比叶重、叶绿素含量、可溶性蛋白含量均随年代推进而增加, 且与产量呈正相关; 在V₄期(第4节期, 主茎第3个复叶全展), R₂期(盛花期), R₄期(结荚盛期), R₆期(鼓粒盛期)等不同生育时期的生理指标变化不同, 把它们作为选择高产品种的参考指标具有一定的应用价值; 硝酸还原酶活性在V₄期、R₂期、R₆期与产量呈极显著正相关, 在所有指标中表现最稳定, 作为高产品种的选育指标最具可行性。

硒对苦荞产量、营养与保健品质的影响

田秀英;王正银

作物学报. 2008, (07):  1266-1272. 

摘要 ( 1835 )   PDF (189KB) ( 1444 )  

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采用盆栽试验研究了土壤施硒对苦荞生长、产量及营养与品质的影响。结果表明, 适量施硒(0.5 mg kg^-1)能促进苦荞生长, 显著提高株高、地上部干重和总干重。施硒量≤1.0 mg kg^-1时, 苦荞产量是不施硒处理的1.42~2.32倍, 株穗数和株粒数为不施硒处理的近2倍, 结实率提高0.6~6.2个百分点, 百粒重提高1.90%~5.85%, 黄酮和芦丁含量分别提高3.7%~7.5%和30.9%~59.6%, 以施硒0.5 mg kg^-1处理效果最佳, 显著提高产量和各品质性状。施硒量＞1.0 mg kg^-1各处理显著抑制苦荞植株生长, 使株高、干重、产量显著下降, 黄酮和芦丁含量分别降低4.4%~6.3%和1.06%~19.20%。苦荞籽粒中N、P、K、Zn、Ca、Mn、粗蛋白、粗脂肪、必需氨基酸、非必需氨基酸含量和氨基酸总量, 除施硒0.5 mg kg-1处理外, 均随施硒量的增加而提高。土壤施硒显著提高了苦荞籽粒的硒含量, 但不同程度地降低了淀粉含量。适量施硒对苦荞具有明显的增产和改善营养与保健品质的作用。

喷施和土施镧对圆叶决明生长影响的比较

姜照伟;翁伯琦;黄元仿;王义祥;应朝阳

作物学报. 2008, (07):  1273-1279. 

摘要 ( 1703 )   PDF (177KB) ( 1224 )  

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以豆科牧草圆叶决明为材料, 采用盆栽试验比较喷施和土施镧对材料生长的影响。结果表明, 施镧能显著增加圆叶决明叶片的叶绿素含量、叶面积和干物重。在各取样时期, 圆叶决明地上部的干物重, 喷施处理以Y2 (500 mg L^-1)最高, 比对照增加15.91%~20.03% (P＜0.05); 土施处理以Y8 (1 000 mg L^-1)最高, 比对照增加14.28%~17.42% (P＜0.05)。在各取样时期, 圆叶决明根干物重, 喷施处理以Y2最高, 比对照增加19.88%~25.34% (P＜0.05); 土施处理以Y8最高, 比对照增加21.41%~27.03% (P＜0.05)。在同一施镧水平上, 喷施的干物质积累和土施的并无显著差异, 并且最高干物质积累的Y2和Y8处理之间也无显著差异。由此看来, 喷施效果更好, 使用量小, 更加经济和环保, 土施量比喷施量提高1~2倍即可。随着镧施用量的增加, 圆叶决明植株各部位的镧含量也增加。但土壤中镧的背景浓度较高, 施用量相对非常低, 圆叶决明吸收的量不多, 故施用前后土壤镧含量变化不大。

研究简报

小麦品种中梁22抗条锈病基因的遗传分析和分子作图

杨敏娜;徐智斌;王美南;宋建荣;井金学;李振岐

作物学报. 2008, (07):  1280-1284. 

摘要 ( 1937 )   PDF (316KB) ( 1644 )  

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对中梁22/铭贤169杂交F₂群体苗期抗条锈病鉴定及中国春单体系抗病基因的染色体定位发现, 中梁22携带1个显性(暂命名YrZhong22)和1个隐性抗病基因, 前者位于5B染色体。由中梁22´铭贤169的F₂群体构建抗病、感病池, 用SSR标记结合集群分离分析法(BSA), 建立了与YrZhong22连锁的4个微卫星标记Xwmc289、Xwmc810、Xgdm116和Xbarc232, 并将YrZhong22定位于小麦5BL染色体。YrZhong22与相邻微卫星位点Xwmc810和Xgdm116的遗传距离分别是2.7 cM和4.4 cM。系谱分析及分子标记分析表明, YrZhong22可能是一个来自中间偃麦草的新抗条锈病基因。

农杆菌介导轮状病毒抗原蛋白VP4基因遗传转化花生的研究

刘峰;万书波;毕玉平;闫彩霞;李春娟;赵晋平;单世华

作物学报. 2008, (07):  1285-1289. 

摘要 ( 1849 )   PDF (381KB) ( 1401 )  

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选用鲁花14与花育23花生品种, 通过农杆菌介导开展了轮状病毒抗原蛋白VP4基因遗传转化研究, 从转化植株中随机选取26株表现Kan抗性植株进行npt II基因的PCR检测, 结果有22株能扩增出620 bp左右的npt II基因条带, 阳性率约为84.62%。提取npt II基因显示为阳性的植株叶片DNA作模板, 用VP4基因特异引物进行PCR扩增, 经琼脂糖凝胶电泳分析, 所有npt II基因阳性的植株均扩增出了约2 350 bp的特异性条带, 而野生型没有。对部分转基因植株进一步进行PCR-Southern杂交和Southern杂交分析, 发现转基因植株中出现了阳性杂交信号, 表明VP4基因的确已经整合到花生的基因组中, 并且是1~2个拷贝。用RT-PCR分析了11株转G1VP4基因的植株, 证明插入鲁花14中的VP4基因已经正常转录, 利用Western blot方法检测筛选到的4株转基因花生, 分别提取其蛋白, 在30 kD处出现特异性蛋白条带, 这为获得转基因创新种质材料奠定了基础。

小麦AGPase胞质型大亚基基因的克隆与表达分析

康国章;王永华;刘超;沈丙权;郭天财;朱云集

作物学报. 2008, (07):  1290-1293. 

摘要 ( 1899 )   PDF (407KB) ( 1022 )  

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从大粒型小麦品种豫教2号中克隆出调控小麦ADPG焦磷酸化酶(AGPase)胞质型大亚基基因(LSU I)cDNA全长。在花后15 d的小麦植株中, 通过半定量PCR法, 发现LSU I基因在叶、籽粒、叶鞘和颖壳中表达量较高, 但在根和茎中表达量较低, 表明在绿色光合功能器官和淀粉合成器官中, LSU I基因量表达较高。比较了LSU I基因在千粒重不同的豫教2号和兰考矮早八两小麦品种籽粒发育过程中的表达差异后, 发现在籽粒形成期, LSU I基因在两品种籽粒内表达相似, 但在籽粒灌浆期和成熟期间, LSU I基因在千粒重较高的豫教2号内表达量明显高于千粒重较低的兰考矮早八, 这个表达差异与两品种间淀粉积累差异趋势相似, 表明LSU I基因的表达量可能与淀粉的积累量密切相关。

断根追钾条件下减量施氮对烟株后期氮、钾吸收及烟叶产量质量的影响

赵正雄;殷红慧;李宏光;唐加敏;李少明

作物学报. 2008, (07):  1294-1298. 

摘要 ( 2021 )   PDF (153KB) ( 1177 )  

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以烤烟K326品种为材料, 通过田间试验比较了正常施氮但打顶时不断根不追钾(CK)、正常施氮但打顶时断根并追钾(CK+C+K)、减量施氮(为正常施氮量的80%)但打顶时断根并追钾(RN+C+K)对烟株后期氮、钾吸收和干物质累积及烟叶产量、质量的影响, 以期阐明在打顶时断根追钾条件下, 烟株整个生育期的施氮量是否应该减少的问题。结果表明: 断根追钾明显促进烟株后期的生长。RN+C+K虽少施20%的氮肥, 但其与CK+C+K两处理烟株田间中、上部烟叶的开片和SPAD值, 采烤结束时的干物质和氮、钾累积量, 烟叶的产量、产值以及烟碱和钾含量等质量指标皆优于CK。同时, RN+C+K烟株的干物质和氮、钾累积量以及烟叶产量达到了CK+C+K的97.2%、97.8%、98.9%和98.6%, 而产值比后者高2.0%; 其烤后上部叶的烟碱含量比CK和CK+C+K两处理分别降低了6.7%和4.5%, 而钾含量则分别增加了18.9%和5.6%, 且其他化学成分也更为协调。这说明在断根追钾条件下应该减少氮肥施用量, 以更有利于增加烟农收入、降低肥料成本、节省氮肥资源和提高烟叶质量。