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2017年 第43卷 第09期 刊出日期：2017-09-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

玉米ZmBRI1基因的克隆、表达及功能分析

郝岭,张钰石,段留生,张明才*,李召虎

作物学报. 2017, (09):  1261-1271.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01261

摘要 ( 1324 )   RICH HTML    PDF (6304KB) ( 1768 )  

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油菜素内酯(BRs)是一种重要的甾族类激素，在植物的生长过程中起着重要的作用。本研究利用同源克隆的方法，从玉米B73自交系中获得了一个新的油菜素内酯受体蛋白编码基因ZmBRI1，该基因全长为3369bp，编码1122个氨基酸。亚细胞定位分析表明，ZmBRI1蛋白定位于细胞膜上，而且ZmBRI1在各个玉米的组织器官中都有表达，其中在幼嫩的组织中表达最高。利用转基因技术将ZmBRI1导入BR不敏感突变体bri1-5中，获得的转基因植株修复了其表型，特别是植株高度、叶片形态和果荚大小。与突变体bri1-5比较，油菜素内酯(brassinolide, BL)处理显著抑制转基因株系根系生长；丙环唑(propiconazole, Pcz)处理显著抑制了下胚轴生长；同时转基因株系DWF4和CPD基因的表达量下降。此外，在野生型(Ws)中过表达ZmBRI1，过表达ZmBRI1株系显著提高了在ABA抑制条件下的种子萌发率和植株生长，而且下调了ABA响应基因RD29A、RD29B、ABI5和RAB18的表达。因此，ZmBRI1不仅参与了植物的形态建成和BR的信号传导，而且参与调控了植物对ABA信号的响应。

矮秆基因Rht_NM9在小麦株高建成中对内源激素含量的影响

卢媛,崔超凡,胡平,陈佩度,沈雪芳,韩晴,王义发,邢莉萍,曹爱忠

作物学报. 2017, (09):  1272-1279.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01272

摘要 ( 1119 )   RICH HTML    PDF (1044KB) ( 1750 )  

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普通小麦品种“南农9918”经甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate, EMS)诱变获得一个矮秆、多蘖、长穗突变体“NM9”，在该突变体中定位到一个新的矮秆突变基因Rht_NM9。内源激素在普通小麦株高建成的过程中发挥重要的调节作用，为了解析Rht_NM9致矮的生理机制，本研究以南农9918及其矮秆突变体NM9为材料，利用酶联免疫吸附分析法(enzyme-linked immunosorbent assays, ELISA)测定了不同生育期各节间内源赤霉素(GA)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和玉米素核苷(ZR)的含量，分析小麦发育关键时期的内源激素含量变化与株高的关系。结果表明，在孕穗期和抽穗期，矮秆突变体NM9中GA、ABA含量均显著高于南农9918，而ZR含量则显著低于南农9918，IAA含量在南农9918和突变体NM9之间无明显差异。此外，突变体NM9各节间中GA/ABA比值显著高于南农9918，而IAA/ABA、(IAA+GA)/ABA、ZR/ABA比值显著低于南农9918。以上结果表明小麦株高受多种激素调控，突变体中内源ABA含量升高，IAA/ABA和ZR/ABA比值降低会抑制植物株高伸长。

甘蓝型油菜茎秆菌核病抗性与木质素及其单体比例的相关性分析及QTL定位

陈雪萍**,荆凌云**,王嘉,荐红举,梅家琴,徐新福,李加纳,刘列钊*

作物学报. 2017, (09):  1280-1289.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01280

摘要 ( 1027 )   RICH HTML    PDF (2471KB) ( 906 )  

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菌核病是一类非专一性的植物真菌病原菌，寄主范围广泛，严重危害农作物的生产。对高世代重组自交系群体(RIL)及F₂群体终花期茎秆进行菌核病抗性接种鉴定，根据构建的近红外模型对接种鉴定的茎秆木质素含量、单体组分比例进行测定，并进行相关性分析和QTL定位。结果表明在2013年和2014年RIL群体茎秆菌斑大小与木质素含量呈极显著负相关，相关系数分别为–0.348和–0.286，与单体G/S呈显著正相关，相关系数分别为0.198和0.167。2014年F₂群体菌斑大小与木质素含量呈极显著负相关，相关系数为–0.306，与单体G/S相关性为0.142。F_2:3家系抗(感)植株茎部切片间苯三酚染色观察表明抗性较强的材料木质素含量高于抗性较弱的材料。根据已构建的重组自交系高密度SNP遗传图谱，利用复合区间作图法对上述性状进行QTL分析，共检测到18个QTL，其中9个菌核病抗性相关QTL分布于A05、A06、C04和C06染色体，单个QTL可解释的表型变异为2.38%~12.05%；3个木质素含量QTL分别位于A04、A05和C01染色体，单个QTL可解释表型变异的2.03%~13.75%。6个木质素单体G/S QTL分布于A08、C03和C07染色体，单个QTL可解释表型变异的2.06%~8.66%。本文研究结果为油菜菌核病抗性育种提供了新的思路和理论基础。

木薯块根有色体分离及其蛋白质组学的研究

邓昌哲,姚慧,安飞飞,李开绵,陈松笔

作物学报. 2017, (09):  1290-1299.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01290

摘要 ( 775 )   RICH HTML    PDF (4319KB) ( 1396 )  

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木薯(Manihot esculenta Crantz)块根有色体是类胡萝卜素贮藏和调控多种生理生化过程的场所。本研究发现Percoll密度梯度离心法最适合于木薯块根有色体的提取，利用光学显微镜观察发现40%~50% Percoll梯度层富含完整有色体，Western blot分析显示该层的线粒体标志酶Vdac1杂交信号较低，而质体标志酶RbcL杂交信号最高，并以此确定木薯块根有色体的分离方法。利用蛋白质组学方法显示SC9块根有色体存在34个差异蛋白质，其中上调表达17个，下调表达17个；涉及碳代谢及能量代谢相关蛋白所占比例最高。STRING蛋白质互作网络显示，Enolase 2与Elongation Factor互作关系最多，是整个互作网络的核心蛋白质。qRT-PCR定量分析显示Enolase 2在高类胡萝卜素的蛋黄木薯SC9的表达水平显著高于低类胡萝卜素品种SC6068。推测其可能是影响SC9与SC6068类胡萝卜素差异的主要蛋白质之一。

贵州作物种质资源调查数据可视化研究

陈丽娜,司海平,方沩,陈彦清,曹永生

作物学报. 2017, (09):  1300-1307.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01300

摘要 ( 928 )   RICH HTML    PDF (2857KB) ( 1769 )  

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“贵州农业生物资源调查”项目产生了大量数据资料，采用有效的方法分析这些资料有利于全面了解当地生物资源的利用和保护情况，可为决策部门制定资源保护策略和进一步科学研究提供依据。分析了不同的可视化方法，针对以往调查数据研究结果呈现不直观等特点，本文采用Microsoft Excel、GIS和R多种手段对调查数据进行可视化研究，并分析了可视化的结果。试验结果表明，电子表格可做简单的统计分析；空间数据可视化方法可用于数据校验、显示种质资源富集程度；统计分析可视化方法整合了不同类型的数据，可用于挖掘出隐藏在数据中的信息。多种数据可视化手段可使数据及分析结果以更直观的形式呈现，有助于全面了解生物资源，促进资源充分利用。分析了作物种质资源调查过程中存在的问题，对进一步规范种质调查数据提出了建议。

不同脱水剂对杂交水稻制种种子质量及基因表达的影响

沈杭琪,胡伟民,林程,关亚静,刘宏友,安建宇,胡晋

作物学报. 2017, (09):  1308-1318.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01308

摘要 ( 1034 )   RICH HTML    PDF (693KB) ( 736 )  

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以Y两优689杂交水稻品种为材料，研究了不同脱水剂对其制种种子脱水及种子质量的影响。结果表明，11种脱水剂均能加快种子成熟后期脱水，7号和9号脱水剂喷施后5 d，种子水分分别下降4.6%和3.6%，与对照相比，两种处理对种子千粒重、发芽和幼苗生长无不良影响，种子可溶性蛋白、可溶性糖、ABA和GA₃含量则显著高于对照。种子室温贮藏6个月后，与对照相比，7号、8号和9号脱水剂处理对种子发芽和幼苗生长无显著影响，7号和9号脱水剂处理的种子可溶性蛋白含量、α-淀粉酶活性、ABA含量与对照无显著差异。7号比9号脱水效果好，可作为Y两优689的脱水剂。进一步研究发现，种子贮藏前，7号、8号和9号脱水剂处理能提高种子中OsNECD和OsNCED2基因的表达，降低OsGA2ox1的表达。与未贮藏种子相比，3种脱水剂处理的种子OsNECD1和OsNCED2表达量下降，OsCYP707A5和OsGA2ox1表达量上升。表明经过6个月贮藏，脱水剂处理对种子ABA合成相关基因和GA₃分解相关基因表达的影响减弱，同时OsCYP707A5的高表达导致种子ABA含量减少，可能是种子贮藏后萌发力提高的主要原因。

碱胁迫相关基因GsWRKY15的克隆及其转基因苜蓿的耐碱性分析

朱娉慧**,陈冉冉**,于洋,宋雪薇,李慧卿,杜建英,李强,丁晓东,朱延明*

作物学报. 2017, (09):  1319-1327.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01319

摘要 ( 940 )   RICH HTML    PDF (2074KB) ( 2231 )  

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WRKY蛋白属于锌指型转录调控因子, 能够参与植物多种逆境响应。本研究利用前期野生大豆盐碱胁迫RNA-seq测序数据, 从构建的碱胁迫基因调控网络中筛选并克隆到GsWRKY15基因。分析GsWRKY15在碱胁迫下野生大豆根中的表达模式, 发现该基因受碱胁迫诱导显著上调表达, 且在胁迫后1 h表达量最高。分析GsWRKY15基因在野生大豆各组织中的表达特异性, 发现该基因在各组织中均有表达, 花中表达量最高。采用根癌农杆菌侵染苜蓿子叶节方法, 将GsWRKY15转化肇东苜蓿, 获得39株抗性植株。通过PCR、Southern blot和RT-PCR方法分析抗性植株, 获得了超量表达GsWRKY15基因的转基因株系并对其进行了耐碱性分析。在150 mmol L^–1 NaHCO₃处理2周后转基因苜蓿生长状态良好, 而非转基因苜蓿出现萎蔫、变黄、甚至死亡; 非转基因苜蓿的相对质膜透性和丙二醛含量显著高于转基因苜蓿, 而叶绿素含量显著低于转基因苜蓿; 同时分析碱胁迫下转基因植株中胁迫相关基因的表达模式, 发现H⁺-Ppase、NADP-ME、KIN1、RD29A基因的表达量高于非转基因苜蓿。结果表明GsWRKY15基因的超量表达能够显著增强苜蓿的耐碱能力。

源于陕A群、陕B群玉米自交系在不同密度条件下配合力分析

王博新,王亚辉,陈朋飞,刘徐冬雨,冯志前,郝引川,张仁和,张兴华,薛吉全*

作物学报. 2017, (09):  1328-1336.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01328

摘要 ( 805 )   RICH HTML    PDF (1188KB) ( 1245 )  

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采用NC-II遗传设计，以郑58、昌7-2为测验种，与17个高密度条件下筛选的玉米自交系组配成34个杂交组合，2014—2015年分别于陕西杨凌、长武、榆林进行3种密度(45000、67500和90000株hm^-2)配合力分析试验。采用PROC VARCOMP分析不同密度条件下产量及耐密相关性状的遗传效应，采用频率直方分布图研究不同密度条件下产量及耐密相关性状一般配合力(GCA)平均数的变化规律，利用AMMI评价玉米自交系与杂交组合的稳定性。结果表明，产量、倒伏率、茎秆强度主要受加性遗传效应控制，而空秆率主要受非加性遗传效应控制。加性遗传效应对产量及耐密相关性状的贡献率随种植密度的增加呈上升趋势。玉米自交系产量、空秆率、倒伏率、茎秆强度的一般配合力频率均属于正态分布，随着种植密度的增加，产量GCA的平均值提高了0.28，空秆率GCA平均值降低了0.21，倒伏率GCA平均值降低了0.03，茎秆强度GCA平均值增加了0.02。玉米杂交组合产量与玉米自交系产量GCA密切相关(r=0.877^**,r=0.811^**,r=0.672^**)。随着种植密度的增加，表现稳定的玉米自交系及杂交组合的数量呈上升趋势。因此，强化逆境选择压力，实施高密度选择策略，是增强玉米自交系耐密性和抗倒性，提升一般配合力，实现产量增益的有效措施。

甘蔗与抗旱性相关差异蛋白质组分析

DO Thanh-Trung,李健,张风娟,杨丽涛,李杨瑞,邢永秀

作物学报. 2017, (09):  1337-1346.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01337

摘要 ( 916 )   RICH HTML    PDF (4863KB) ( 1509 )  

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采用桶栽方式, 对抗旱性强的F172和抗旱性弱的YL6甘蔗品种在苗期进行重度干旱胁迫处理后, 应用蛋白质双向电泳技术进行差异蛋白质分析, 分别找出差异显著的28和20个差异蛋白点, 其中部分呈现上调表达, 部分呈现下调表达, 还有部分新增的蛋白点, 因品种抗性不同而表现各异, F172叶片中的差异蛋白主要表现为上调表达, 而YL6中大多表现为下调表达。在重度干旱胁迫下, 抗旱性不同的甘蔗品种蛋白质丰度变化有显著差异。采用MALDI-TOF-TOF/MS鉴定所获得的差异蛋白, 从YL6、F172中分别鉴定出18、14个蛋白的氨基酸序列, 对所鉴定的蛋白质根据功能分为8类。YL6中参与自由基清除的2个, 参与光合作用的6个, 参与细胞生长和分裂的1个, 参与基础代谢的6个, 参与防卫反应的2个, 未知功能蛋白1个。F172中参与自由基清除的1个, 参与光合作用的2个, 参与细胞生长和分裂的2个, 参与基础代谢的4个, 参与信号转导的2个, 参与蛋白加工的1个, 未知功能蛋白2个, 其中22 kD干旱诱导蛋白的丰度明显提高, 而在YL6中则检测不到此蛋白。这说明在干旱胁迫下抗旱性不同的甘蔗品种在蛋白质组成上有很大差异, 推测这是不同甘蔗品种间抗旱性差异的重要分子基础。

耕作栽培·生理生化

绿洲灌区不同密度玉米群体的耗水特性研究

王巧梅,樊志龙,赵彦华,殷文,柴强

作物学报. 2017, (09):  1347-1356.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01347

摘要 ( 906 )   RICH HTML    PDF (862KB) ( 938 )  

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针对水资源不足严重制约绿洲灌区玉米生产，密植对玉米耗水特性影响研究薄弱，以及生产实践中缺乏调控种植密度以同步提高产量和水分利用效率的理论依据等问题，2012—2015年，以先玉335为参试品种，在相同施肥、灌水制度下，设75 000 株 hm^-2 (低，D1)、87 000 株 hm^-2 (中，D2)、99 000 株 hm^-2 (高，D3) 3个密度水平，探讨密度对玉米耗水的时间动态、耗水结构以及利用效率的影响，以期为优化密植增产节水技术提供理论依据。结果表明，随密度增大，玉米全生育期总耗水量(ET)增大，大喇叭口期至吐丝期是耗水量增大的主要时期，高、中密度处理与低密度处理相比，全生育期总耗水量4年平均分别高22.8%、14.4%，大喇叭口期至吐丝期平均分别高28.4%、18.2%，其他生育时期不同处理的耗水量差异不显著。增加密度可降低玉米的无效耗水，提高水分利用率，高、中密度处理较低密度处理全生育期的棵间蒸发量(E) 4年平均分别减少56.5 mm、27.6 mm，密植降低棵间蒸发量的主要时期在拔节至灌浆期，其中大喇叭口期至吐丝期的日均棵间蒸发量分别减少0.51 mm、0.27 mm；高、中密度与低密度处理相比，全生育期的E/ET分别降低15.8%、6.2%，其中拔节至大喇叭口期减小幅度最大，分别为22.1%、10.7%。与低密度处理相比，高、中密度处理的籽粒产量分别提高了17.9%、14.8%，但高、中密度处理间的产量差异不显著；高、中、低密度处理的水分利用效率(WUE)分别为18.2、19.3和16.8 kg hm^-2 mm^-1，中密度处理的WUE显著高于低密度处理；与低密度处理相比，高、中密度处理4年平均灌溉水利用效率(IWUE)分别提高了34.5%、19.6%。本研究说明，在传统供水覆膜条件下，进一步增加种植密度是干旱绿洲灌区提高玉米产量和灌溉水利用效率的可行措施。

不同底墒条件下补灌对冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率的影响

林祥,王东*

作物学报. 2017, (09):  1357-1369.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01272

摘要 ( 588 )   RICH HTML    PDF (868KB) ( 1016 )  

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我国黄淮平原水资源紧缺，而且年际间降水量及其时间分布存在较大差异，探明不同底墒条件下补充灌溉对冬小麦产量和水分利用效率的调节效应及其生理基础，可为该地区冬小麦节水高产栽培提供理论和技术支持。2013—2014和2014—2015年冬小麦生长季，在播种期0~100 cm土层土壤贮水量分别为201.5 (A)、266.3 (B)和317.0 mm (C)3种底墒条件下，各设置4个补灌水处理，包括不灌水、拔节期+开花期补灌、越冬期+拔节期+开花期补灌、播种期+拔节期+开花期补灌，研究不同处理冬小麦耗水特性、旗叶光合、干物质积累与分配、产量及水分利用效率的差异。结果表明，冬小麦生育期总耗水量和土壤水消耗量均随播种期底墒的提高而增加。在底墒A和B条件下，冬小麦主要消耗降水和灌溉水。提高播种期补灌水平或于越冬期补灌，冬小麦在底墒A条件下对土壤水的消耗量显著增加，在底墒B条件下对土壤水的消耗量显著减少。在底墒C条件下，冬小麦耗水以土壤水为主，其次为降水，再次为灌溉水；播种期或越冬期补灌显著增加生育期总耗水量，对土壤水消耗量则无显著影响。于播种期、拔节期和开花期补灌，冬小麦在底墒A条件下可获得较高的籽粒产量，但水分利用效率较低；在底墒B条件下籽粒产量和水分利用效率均较高；在底墒C条件下，仅于拔节期和开花期补灌即可获得高产和高水分利用效率，播种期和越冬期无需补灌。综上所述，播前底墒是实施冬小麦合理补灌的重要依据。

西北绿洲灌区水氮耦合对燕麦品种陇燕3号耗水特性及产量的影响

冯福学,慕平,赵桂琴,柴继宽,刘欢,陈国栋

作物学报. 2017, (09):  1370-1380.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01370

摘要 ( 886 )   RICH HTML    PDF (486KB) ( 586 )  

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灌水和施肥，尤其是施氮肥，是调控作物生长和增加产量的两大重要技术措施，其互作是燕麦高产高效栽培中重要因素。2014—2015年连续2个生长季，在甘肃河西绿洲灌区的田间试验设3个定额灌溉和3个施氮(纯N)水平，研究水氮耦合对陇燕3号农田0~150 cm土层耗水量、棵间蒸发、产量及水分利用效率的影响。3个灌溉处理的灌水量分别为270 mm (I₁)、337.5 mm (I₂)和405 mm (I₃)，3个施N水平分别为90 kg hm^-2 (N₁)、120 kg hm^-2 (N₂)和150 kg hm^-2 (N₃)。从播种到成熟，燕麦阶段耗水强度呈先增后减趋势，抽穗至灌浆是最大耗水期，且同一施氮水平下，阶段耗水强度随灌水量增大而显著增加。在全生育期内，棵间蒸发量(E)及土壤水分蒸发量占总蒸发量的比例(E/ET)表现先降后升趋势，且相同施氮量下，拔节至灌浆期随灌水量的增大而增大，而灌浆至成熟期则随灌水量的增大而减小。相同施氮量下，燕麦产量随灌水量增加而显著增加，水分利用效率却随灌水量增加而降低。产量N₃I₃最高(5466.0~5727.5 kg hm^-2)，N₃I₂次之(5428.5~5678.5 kg hm^-2)，N₁I₁最低(4504.5~4804.3 kg hm^-2)；水分利用效率N₃I₂最大(12.11~12.82 kg mm^-1 hm^-2)，N₃I₁次之(12.04~12.63 kg mm^-1 hm^-2)，N₁I₃最小(9.79~10.58 kg mm^-1 hm^-2)。由此表明，水氮耦合对燕麦水分利用及产量具有显著互作效应。施氮量150 kg hm^-2、灌溉定额337.5 mm是西北绿洲灌区燕麦种植较佳的节水、高产水氮管理模式。

薏苡种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

汪灿,周棱波,张国兵,张立异,徐燕,高旭,姜讷,邵明波

作物学报. 2017, (09):  1381-1394.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01381

摘要 ( 943 )   RICH HTML    PDF (356KB) ( 1271 )  

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以50份薏苡种质为材料，设置正常灌水和干旱胁迫2个处理，测定株高、茎粗、分枝数、主茎节数、分蘖数、单株粒数、单株粒重、千粒重和产量，采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法，对其进行成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。结果表明，各指标对干旱胁迫的反应及关联程度各异。6个公因子可代表薏苡抗旱性90.80%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试薏苡种质抗旱性排序相近。供试薏苡种质产量抗旱系数(Y值)与D值、CDC值和WDC值均呈极显著正相关。筛选出成株期抗旱性强的薏苡种质有yy18-1、yy03-8和粱丰薏14-2。分蘖数、单株粒重和千粒重可作为薏苡种质资源成株期抗旱性评价的直观指标。

结构方程模型在冬小麦农艺性状与产量关系分析中的应用

郑立飞,尚一斐,李学军,冯浩,魏永胜

作物学报. 2017, (09):  1395-1400.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01395

摘要 ( 1182 )   RICH HTML    PDF (387KB) ( 1701 )  

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为探讨冬小麦主要农艺性状对产量的影响及各性状间的相互作用, 采用结构方程模型对2010—2011年度国家冬小麦品种试验中长江上游组(19个品种19个试点)的数据进行了分析, 调查性状包括产量(GY)、穗粒数(GNP)、基本苗(BS)、单位面积穗数(SN)、生育期(GD)、千粒重(TGW)和株高(PH)。其变异系数为GY>GNP>SN>BS>PH>TGW>GD; 与产量的相关程度(相关系数绝对值)为GNP>BS>SN>GD>TGW>PH; 在多元回归分析中对产量的效应为SN>GNP>TGW>BS>GD>PH; 在结构方程模型中对产量的综合效应(直接效应与间接效应之和)为BS>GNP>TGW>SN>PH>GD。结构方程模型既体现了主要农艺性状对产量的直接效应, 也体现了对产量的间接效应, 并且作为先验模型, 可结合作物生理特性解释主要农艺性状对产量的影响。本研究结果表明, 应重视大穗多穗兼顾型冬小麦品种的选育。

研究简报

棉花花铃期低温对叶片PSI和PSII光抑制的影响

肖飞,杨延龙,王娅婷,马慧,张旺锋

作物学报. 2017, (09):  1401-1409.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01401

摘要 ( 799 )   RICH HTML    PDF (774KB) ( 1267 )  

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选用陆地棉(Gossypium hirsutum L.)品种新陆早45，在室外盆栽至开花结铃期后，移至人工气候室，模拟新疆棉花花铃期易出现的低温逆境条件，设置处理T (16°C/10°C，昼/夜)，以常温(30°C/18°C，昼/夜)处理作为对照，采用叶绿素荧光和P700同步测定技术，研究低温对棉花花铃期叶片光合机构PSII能量分配、PSI氧化还原状态及环式电子传递流的影响。结果表明，与对照相比，低温处理显著降低了棉花叶片PSII光适应状态下最大光化学量子产量(F_v¢/F_m¢)、光化学猝灭系数(q_P)和PSII有效光化学量子产量[Y(II)]，并使PSII非调节性能量耗散[Y(NO)]和调节性能量耗散[Y(NPQ)]量子产量显著升高，诱导PSII发生光抑制。低温引起棉花叶片光合机构PSI受体侧限制[Y(NA)]显著下降和供体侧限制[Y(ND)]显著升高，但未引起有效的PSI复合体含量(P_m)显著降低，表明与PSII相比，棉花叶片PSI对低温不敏感。此外，低温引起环式电子传递量子产量[Y(CEF)]以及与PSII实际量子产量比率的[Y(CEF)/Y(II)]显著升高，进一步表明在低温下，光破坏防御机制中环式电子传递流对棉花PSI、PSII起着重要的保护作用，是主要的光破坏防御机制。非光化学热耗散(NPQ)和调节性非光化学热耗散[Y(NPQ)]与[Y(CEF)]具有显著的正相关关系，表明低温引起棉花花铃期叶片PSII反应中心过度关闭产生过剩的激发能，造成了PSII可逆的光抑制，环式电子传递流的响应及较高的调节性能量耗散共同保护了棉花叶片PSI和PSII免受光抑制的损伤，这可能是棉花叶片PSI对低温不敏感的重要原因。

玉米不同组织器官谷氨酰胺合成酶同工酶表达差异及聚合方式

王小纯,张浩然,韦一昊,贾喜婷,谷明鑫,马新明

作物学报. 2017, (09):  1410-1414.  doi:10.3724/SP.J.1006.2017.01410

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谷氨酰胺合成酶(GS)是作物氮同化及转移利用的关键酶，本试验研究了玉米灌浆期不同组织器官的GS同工酶表达特性，鉴定了玉米GS同工酶的聚合方式。Westernblot结果表明，玉米不同组织器官的GS同工酶亚基表达存在明显差异，分子量约40kD的GS1亚基在所有组织中均大量表达，39kD的GS1亚基仅在穗位节及穗柄中大量表达，分子量约44kD的GS2亚基在叶片等光合组织中微量表达。通过改进BNE技术，结合胶内转移酶活性的测定，分析了玉米GS同工酶全酶的大小；利用2-D胶结合Westernblot鉴定了GS同工酶相应的亚基组成。结果表明，在玉米组织鉴定出3种分子量不同的GS同工酶，GS2全酶分子量约460kD，为十聚体；GS1全酶有2种聚合状态，一种是分子量约410kD的十聚体，另一种是分子量约240kD的五聚体形式，可见玉米GS同工酶表达存在多种方式。