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2008年 第34卷 第04期 刊出日期：2008-04-12

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作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

利用“永久F₂”群体定位抗赤霉病QTL

田大刚;林峰;张彩琴;张政值;薛树林;曹勇;李春军;马正强

作物学报. 2008, (04):  539-544.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00539

摘要 ( 1987 )   PDF (197KB) ( 1844 )  

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为了研究抗赤霉病侵染性的遗传, 利用感赤霉病品种南大2419和抗赤霉病品种望水白杂交单粒传获得的重组自交系群体132个株系间的随机配对组合, 构建了一个包含198个株系的“永久F2”群体。通过两年抗侵染田间试验和QTL作图, 定位了6个抗侵染QTL, 其中抗性等位位点源于望水白的Qfhi.nau-4B和Qfhi.nau-5A以及源于南大2419的Qfhi.nau-2B的效应较为稳定。Qfhi.nau-4B和Qfhi.nau-5A的效应较大且以加性效应为主, 前者存在部分显性基因效应。此外, 还检测到4对显著的互作位点。这些结果进一步说明赤霉病抗性遗传的复杂性, 同时也表明在利用望水白进行抗赤霉病育种时早代选择抗侵染性是可行的。

普通小麦品种“豫麦66”抗白粉病基因的鉴定与分子标记

胡铁柱;李洪杰;刘子记;解超杰;周益林;段霞瑜;贾旭;尤明山;杨作民;孙其信;刘志勇

作物学报. 2008, (04):  545-550.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00545

摘要 ( 2418 )   PDF (336KB) ( 2000 )  

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豫麦66是对小麦白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)具有良好抗性的小黑麦后代品种。本试验通过抗病鉴定与遗传分析, 明确了豫麦66携带1个抗白粉病显性单基因, 暂命名为PmYm66。采用2个以豫麦66为抗病亲本的杂交组合(豫麦66/铭贤169和豫麦66/ND3509)F2代抗、感病分离群体和F3代家系, 利用集群分离分析法(BSA)找到了与PmYm66连锁的分子标记XKsum193、EST48、EST83和EST84, 抗病基因和分子标记的顺序为EST48—EST83 (EST84)—Xksum193—PmYm66, 并通过中国春缺体-四体、双端体和缺失系将PmYm66基因及其连锁的分子标记定位在2AL染色体臂末端。多小种鉴定结果表明PmYm66(豫麦66)与2AL染色体臂上已有的Pm4a(Khapli/8Cc)和Pm4b(Armada)基因存在致病反应型差异。

水稻种子耐低温发芽力的QTL定位及上位性分析

纪素兰;江玲;王益华;刘世家;刘喜;翟虎渠;吉村醇;万建民

作物学报. 2008, (04):  551-556.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00551

摘要 ( 2222 )   PDF (246KB) ( 1771 )  

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利用种植在不同环境[南京(2002)、海南(2002—2003)、南京(2003)]下的Kinmaze/DV85重组自交系(RILs)群体, 对水稻种子萌发第10天的低温发芽力进行QTL分析。利用QTL mapping 2.0软件共检测到11个QTL, 其中qLTG-7和qLTG-11可在3个环境中稳定表达, 且最大贡献率均达到27.93%, 增强低温发芽的基因分别来自Kinmaze和DV85。与前人的研究比较发现, 这2个QTL可以在不同环境下和遗传背景中稳定表达。进一步上位性分析的结果表明, qLTG-11并不参与上位性互作, 而qLTG-7虽参与互作但其贡献率较小。1

紫花苜蓿Na⁺/H⁺ 逆向转运蛋白基因在拟南芥中表达提高转基因植株的耐盐性

安宝燕;罗琰;李加瑞;乔卫华;张宪省;高新起

作物学报. 2008, (04):  557-564.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00557

摘要 ( 2394 )   PDF (625KB) ( 2455 )  

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以紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料, 利用反转录PCR方法分离了NHX1全长cDNA(命名为MsNHX1)。Southern杂交结果表明, 在紫花苜蓿中存在一个小的液泡型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因家族。序列分析表明, 该基因所编码的蛋白与拟南芥、水稻和棉花中液泡型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白具有较高的同源性。在洋葱表皮细胞中瞬时表达MsNHX1-GFP融合基因的结果表明, MsNHX1定位在液泡膜上。Northern杂交发现该基因的表达受高浓度NaCl诱导。MsNHX1在盐敏感酵母突变体中表达可以提高转化子对NaCl的耐受性, 说明MsNHX1具有转运Na⁺的功能。在拟南芥中表达MsNHX1能显著提高植株耐受盐胁迫的能力; 而且在受到盐胁迫时, 转基因植株比野生型的渗透调节能力更强, 生物膜受破坏程度降低, 光合能力增强。以上研究结果表明MsNHX1是一个液泡膜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白, 在植物耐受盐胁迫过程中起重要作用。

棉花arf1启动子驱动Cry1A基因在烟草中特异性表达研究

管敏;崔洪志;张锐;郭三堆

作物学报. 2008, (04):  565-570.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00565

摘要 ( 2166 )   PDF (348KB) ( 1538 )  

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在新一代Bt作物以及Bt作物安全性研究方面, Bt毒蛋白在植物特定发育阶段的表达特性渐受关注。本研究构建了植物表达载体pGBI121.A1Bt, 其携带棉花arf1启动子驱动Cry1A基因的表达盒, 启动子后面有一个Ω序列; 对照载体pGBI121.4AB携带P2E35S启动子(增强子加倍的修饰CaMV 35S启动子)驱动Cry1A基因的表达盒, 在启动子后面也有一个Ω序列。利用根癌农杆菌介导法, 将植物表达载体pGBI121.4AB和pGBI121.A1Bt转化烟草, 分别获得44株和42株转基因烟草再生植株。ELISA检测表明, 在pGBI121.A1Bt转基因烟草的蒴果、蒴果壳、花瓣和叶中Cry1A基因的平均表达水平分别为pGBI121.4AB的1.5、1.5、1.4和0.3倍。棉花arf1启动子在烟草中表达, 证明了该启动子在植物生殖器官中具有优势表达特性, 为arf1启动子应用于转基因抗虫棉, 在棉花蕾铃中优势表达Bt毒蛋白, 提高转基因棉花蕾铃抗虫性的新一代抗虫棉研究提供了依据。

小麦Glu-1位点变异和1B/1R易位对谷蛋白亚基表达量和面包加工品质的影响

唐建卫;刘建军;张平平;肖永贵;张勇;曲延英;何中虎

作物学报. 2008, (04):  571-577.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00571

摘要 ( 2106 )   PDF (186KB) ( 1595 )  

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选用北方冬麦区近年来育成的优质强筋品种及山东省主栽品种共42份, 采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)和凝胶色谱法(SE-HPLC)对小麦贮藏蛋白组分进行量化, 分析了不同高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成对其表达量、面团流变学特性和面包加工品质的影响。结果表明, Glu-D1位点对谷蛋白亚基含量和加工品质的加性效应最大, 达5%显著水平, 贡献率为28.5%~71.3%。在Glu-A1和Glu-D1位点, 单个亚基对谷蛋白亚基含量和加工品质的贡献分别为1>2*>N和5+10>2+12>4+12, 而在Glu-B1位点, 则表现为差异不显著。不同亚基组合的HMW–GS表达量差异达5%显著水平, 相同亚基组合的品种间贮藏蛋白组分表达量的变异较大, 亚基表达量的差异可能是导致品种间品质差异的重要原因。1B/1R易位显著降低LMW-GS、谷蛋白总量和%UPP, 导致加工品质变劣。选择具有优质亚基组合, 且谷蛋白亚基表达量高的类型, 是有效改良面筋强度, 进一步提高优质新品种选育的有效途径。

陆地棉优质纤维QTL的分子标记筛选及优质来源分析

胡文静;张晓阳;张天真;郭旺珍

作物学报. 2008, (04):  578-586 .  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00578

摘要 ( 2176 )   PDF (335KB) ( 1635 )  

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利用陆地棉优质品系7235、渝棉1号做亲本, 以7235 × 渝棉1号的F2与F2:3分离群体为材料, 开展不同来源棉花高强纤维QTL微卫星标记筛选, 为进一步进行优质纤维QTL聚合育种提供基础。通过5 514对SSR引物对亲本进行多态性筛选, 获得117个多态性标记, 用其中80个标记构建了总长为1 147.8 cM的遗传图谱; 应用复合区间作图法分析了该组合的F2单株和F2:3家系纤维品质性状, 共检测到36个纤维品质数量性状基因座(QTL), 其中与纤维长度、比强度、细度、伸长率及整齐度相关的QTL各6、8、7、8和7个, 分别解释各性状表型变异的3.4%~14.4%、5.0%~42.4%、6.5%~11.7%、5.1%~19.4%和6.9%~14.0%。通过分析来源于7235和渝棉1号高强QTL的染色体分布, 表明两亲本在D7、D8、D9染色体上都存在控制纤维比强度的QTL, 其中存在于D7和D8染色体上来自双亲的QTL紧密连锁, 成簇分布在染色体上的一定区间内。而在D7和D9染色体上也发现双亲完全相同的优质QTL, 其优质供体可能来自陆地棉优质品系PD4381。进一步分析了获得的QTL在聚合育种中的应用潜力。

水稻细菌性条斑病抗性QTL qBlsr5a的精细定位

韩庆典;陈志伟;邓云;兰涛;官华忠;段远霖;周元昌;林闽川;吴为人

作物学报. 2008, (04):  587-590.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00587

摘要 ( 2149 )   PDF (173KB) ( 1534 )  

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分别以高抗细菌性条斑病的品种Acc8558和高感的品种H359为供体和受体亲本, 通过回交和分子标记辅助选择, 育成了只渗入5号染色体短臂上单个供体亲本细条病抗性QTL(qBlsr5a)的近等基因系H359-BLSR5a。将该近等基因系与H359杂交, 建立了一个大的F₂群体。采用选择极端表型个体并验证其后代(F_2:3)株系的方法, 在F₂群体中鉴定出目标QTL为抗病纯合基因型的个体。通过对这些个体进行分子标记基因型检测和连锁分析, 将qBlsr5a定位在SSR标记RM153和RM159之间, 大约2.4 cM或290 kb的范围内。

中国普通野生稻与栽培稻种SSR多样性的比较分析

张晓丽;郭辉;王海岗;吕建珍;袁筱萍;彭锁堂;魏兴华

作物学报. 2008, (04):  591-597.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00591

摘要 ( 2260 )   PDF (241KB) ( 2092 )  

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采用48对SSR引物对288份我国普通野生稻和栽培稻的遗传多样性进行比较分析。结果显示, 共检测到505个等位基因, 每个位点的等位基因数变幅为5~20, 平均10.5个; 平均Nei基因多样性指数(He)为0.731, 变幅为0.384(RM409)~0.905(RM206)。普通野生稻遗传多样性高于栽培稻种, 栽培稻等位基因数和平均Nei基因多样性指数分别为普通野生稻的70.2%和88.2%, 其中, 栽培稻地方品种和选育品种等位基因数分别为普通野生稻的65.4%和53.0%, 选育品种等位基因数仅为地方品种的81.1%。AMOVA分析表明, 总变异的10.3%是由于种间SSR遗传差异所引起的, 不同SSR位点种间的分化程度不同, 在0.7%~46.3%之间, 有43个位点种间遗传分化达到显著水平, 其中以RM427分化最为明显, 达46.3%。聚类分析表明, 中国普通野生稻总体偏粳, 极少数广东、海南材料偏籼。

一个与小麦雄性不育育性转换相关的MADS-box转录因子基因

周琳璘;宋国琦;李红燕;胡银岗;何蓓如

作物学报. 2008, (04):  598-604.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00598

摘要 ( 2312 )   PDF (382KB) ( 1336 )  

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为了揭示YS型小麦温敏雄性不育育性转换的基础, 构建了该类型不育系A3017的不育和可育幼穗正、反杂交的两个SSH-cDNA文库。经文库比较, 在不育文库中筛选出一个与MADS-box基因同源的EST序列(GenBank登录号: 36925702)。以该EST序列的同源性比对和拼接结果为依据, 设计引物对该基因在可育和不育幼穗中的表达进行了RT-PCR分析, 结果表明, 该基因在不育幼穗中表达量较高, 可育幼穗中表达量很低。对不育幼穗中扩增出的cDNA片段进行克隆测序, 获得了666 bp的cDNA序列。序列分析表明, 该片段编码160个氨基酸, 具有MADS-box转录因子的典型结构域K-box, 被定名为TaMS-MADSbox, 与一个小麦MADS box转录因子基因WAG的氨基酸序列的相似性为94%。进一步以3种不同类型的小麦雄性不育系和保持系的幼穗cDNA为材料, 利用半定量RT-PCR对该基因的表达模式分析发现也存在类似差异, 该基因在不育系幼穗中表达量较高, 而保持系幼穗中表达量较低。以上分析表明, 该MADS-box转录因子基因的表达与小麦雄性不育系的育性转化相关, 表达量高时表现雄性不育, 表达量低时表现雄性可育。

大豆抗倒伏性的评价指标及其QTL分析

黄中文;赵团结;喻德跃;陈受宜;盖钧镒

作物学报. 2008, (04):  605-611.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00605

摘要 ( 2303 )   PDF (283KB) ( 1605 )  

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倒伏性的鉴定通常采用倒伏程度分级法, 但其表现依赖于田间实时环境, 分级较粗放。育种实践需要一种不依赖于实时环境的倒伏潜势评价方法。本研究利用表型差异大的32个大豆品种和1个重组自交系(RIL)群体NJRIKY, 研究了鲜重力矩(株高×鲜重, PF)、干重力矩(株高×干重, PD)、单位抗折力鲜重力矩(株高×鲜重/抗折力, PFS)和单位抗折力干重力矩(株高×干重/抗折力, PDS)等4种倒伏性评价指标与倒伏程度的关系, 从中遴选出PF与倒伏程度的相关系数高、物理意义明确、测度简便、环境稳定性高, 与倒伏程度共同QTL多, 综合表现最优, 反映了倒伏势。在A2、C2、D2和G连锁群上, 共检测到7个倒伏程度相关的QTL, 分别解释表型变异的6%~12%, 2年未检测到相同的QTL; 在B1、C2和O连锁群共检测到7个倒伏势有关的QTL, 分别解释表型变异的5%~12%, 其中qPFC2-2, 2年均能稳定表达, 贡献值较大; 倒伏程度和倒伏势共有的QTL区间有GMKF059a~satt319和satt286~A63_1T两个; 抗倒伏性等位基因来自亲本科丰1号。

耕作栽培·生理生化

结实期氮磷营养水平对水稻根系和籽粒氨基酸含量的影响

常二华;张慎凤;王志琴;王学明;杨建昌

作物学报. 2008, (04):  612-618.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00612

摘要 ( 2288 )   PDF (386KB) ( 1794 )  

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以扬稻6号(籼稻)和扬粳9538(粳稻)为材料，在水培条件下自抽穗至成熟以0N (不施N)、1/2N (标准Espino营养液的1/2N)、0P (不施P)、1/2P (标准Espino营养液的1/2P)以及对照 (全NP，标准Espino营养液的N、P量) 5种处理，研究了根系分泌氨基酸和籽粒氨基酸含量与组分的变化。结果表明，结实期水稻根系分泌的各种氨基酸含量均随灌浆进程而逐渐降低。与对照相比，结实期氮素胁迫(0N)明显降低根系分泌的各种氨基酸和籽粒中各种氨基酸的含量；磷胁迫(0P)则显著增加了根系酸性和中性氨基酸的分泌，但显著降低籽粒氨基酸总量、必需氨基酸及其他氨基酸含量。结实前中期(抽穗后10 d和20 d)根系分泌的氨基酸与籽粒氨基酸相对含量、根系分泌的碱性氨基酸与籽粒的千粒重呈显著或极显著负相关。表明结实期根系分泌的氨基酸与籽粒氨基酸及粒重有密切关系；N、P营养水平对根系分泌的氨基酸和籽粒氨基酸组分和含量有调控作用，进而影响产量和稻米的营养品质。

水稻灌浆期叶鞘蛋白质差异表达分析

李兆伟;熊君;李振方;齐晓辉;陈鸿飞;邵彩虹;王经源;梁义元;林文雄

作物学报. 2008, (04):  619-626.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00619

摘要 ( 2819 )   PDF (450KB) ( 1801 )  

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为研究叶鞘在籽粒灌浆期间代谢的分子机理, 应用差异蛋白质组学方法分析了大穗型水稻“金恢809”在籽粒灌浆不同时期, 叶鞘的蛋白质组变化趋势, 共检测到23个差异蛋白质点, 其中11个得到鉴定, 并按其表达丰度的变化分为6类。第1类, 随着灌浆进程表达量逐渐降低, 如α-亚基草酰乙酸脱羧酶; 第2类, 表达量先升后降, 如二磷酸核酮糖羧化酶小链和ADP-核糖基化因子１; 第3类, 表达量先降后升再降低, 如生长素响应因子、锌指-C3HC4型家族蛋白、液泡H+-ATP酶和二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶活化酶; 第4类, 表达量先升后降再升又降, 如核酮糖α亚基结合蛋白; 第5类, 表达量先降后升, 如金属硫蛋白II相似蛋白-1A和牻牛儿基牻牛儿基二磷酸合酶; 第6类, 表达量逐渐升高, 如蛋白激酶家族蛋白。这6类蛋白分别参与叶鞘光合作用、激素调节、物质转运、植株衰老的抗性反应以及细胞信号转导, 共同调控叶鞘的源、库、流转化。

减数分裂期高温对水稻颖花结实率影响的定量分析

石春林;金之庆;郑建初;汤日圣

作物学报. 2008, (04):  627-631.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00627

摘要 ( 2432 )   PDF (257KB) ( 2000 )  

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以华粳1号和特优559为材料, 于减数分裂期, 设置高温(31℃、33℃、35℃、37℃、39℃、41℃)及历期(1 d、3 d、5 d)处理, 每日高温持续时间5 h (8:40—13:40), 另设自然环境对照, 分析了高温及其持续期对水稻颖花相对结实率的影响。结果表明, 33℃以下的温度对两供试材料的结实率无明显影响, 此后随温度及持续天数的增加结实率将逐步降低; 高温下日相对颖花结实率与温度的关系可用二次方程描述, 而减数分裂期高温对颖花结实率的总影响为逐日相对颖花结实率的乘积。进一步结合温度日变化规律, 讨论了温度日变化下日相对颖花结实率的定量方法。

小麦花后弱光对籽粒淀粉积累和相关酶活性的影响

李文阳;尹燕枰;闫素辉;戴忠民;李勇;梁太波;耿庆辉;王振林

作物学报. 2008, (04):  632-640.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00632

摘要 ( 2145 )   PDF (506KB) ( 1524 )  

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2005—2007年选用小麦品种济麦20和山农1391, 在大田试验条件下研究了花后不同阶段弱光对籽粒淀粉积累、淀粉粒分布及相关酶活性的影响。结果表明, 花后不同阶段弱光显著降低成熟期籽粒淀粉积累量, 但提高了籽粒直链淀粉含量。花后不同阶段弱光使籽粒A型淀粉粒比例显著增加, B型淀粉粒比例显著降低。不同阶段弱光处理对籽粒淀粉积累的影响程度不同, 灌浆中期的效应大于灌浆前期。Logistic方程拟合籽粒淀粉积累进程发现, 花后弱光对籽粒淀粉积累量的影响, 主要是通过影响其平均积累速率与活跃期积累速率, 而不是积累持续期。花后弱光显著降低小麦磷酸蔗糖合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)的活性。灌浆前期弱光使束缚态淀粉合酶(GBSS)、可溶性淀粉合酶(SSS)活性高于对照或与对照无显著差异, 而灌浆中期弱光使这两种酶的活性均显著低于对照。灌浆前期弱光减少了淀粉合成底物的供应, 系旗叶SPS活性、籽粒SS及AGPase活性下降所致; 而灌浆中期弱光除淀粉合成底物减少外, 籽粒淀粉合酶活性亦降低。

两种穗型粳稻穗上不同粒位籽粒几个营养和蒸煮品质性状的比较分析

陈书强;金峰;董丹;刘柏林;薛菁芳;张文忠;徐正进;陈温福

作物学报. 2008, (04):  641-652.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00641

摘要 ( 2068 )   PDF (225KB) ( 1343 )  

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选用典型的直立穗型和弯曲穗型粳稻品种, 研究了穗上不同粒位籽粒的几个重要营养和蒸煮品质性状差异及其分布特点。结果表明, 穗型特征与蛋白质含量、直链淀粉含量和食味值高低无直接必然的联系, 但是对穗不同部位间这些指标及其粒位顺序有较大影响。对3个直立穗型品种而言, 蛋白质含量、直链淀粉含量表现为穗下部＞中部＞上部, 食味值则相反, 而对3个弯曲穗型品种而言, 蛋白质含量、直链淀粉含量的表现规律不明显, 食味值表现为穗上部＞中部＞下部; 同一稻穗不同枝梗间相比, 着生在二次枝梗上的稻米蛋白质含量相对较高、直链淀粉含量和食味值相对较低, 而着生在一次枝梗上的稻米蛋白质含量相对较低、直链淀粉含量和食味值相对较高; 同一枝梗间的不同着粒部位相比, 下部二次枝梗第2、3粒位的蛋白质含量较高、食味值较低, 中上部一次枝梗1~6粒位的蛋白质含量较低、食味值较高, 而直链淀粉含量在粒位间规律不明显; 直立穗型品种单一稻穗不同粒位间的差异大于弯曲穗型品种, 其主要原因可能是直立穗型品种着粒密度过大。

玉米茎秆弯曲性能与抗倒能力的研究

勾玲;赵明;黄建军;张宾;李涛;孙锐

作物学报. 2008, (04):  653-661.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00653

摘要 ( 2295 )   PDF (377KB) ( 2709 )  

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为探讨不同玉米品种茎秆抗倒伏相关的力学特点, 选用不同抗倒性品种登海3719、京科519和农大108, 设置3.00、5.25、7.50、9.25和12.00万 hm-2 5个密度, 分别于玉米抽雄前和蜡熟期取样, 用WDW3020型电子万能试验机对茎秆第3、5、7节间进行悬臂梁弯曲试验, 同时测定节间形态特征。结果表明, 随密度的增加, 茎秆基部节间直径变细、节间长度增长。品种间有一定的差异, 在3个品种中登海3719的平均直径和长度均低于其他2个品种; 品种间茎秆惯性矩也有较大差异。基部节间弹性模量、最大抗弯应力均随生育进程而增加, 但随群体密度的增加和节位的上升而逐渐降低, 登海3719在两个生育期均为最大, 且随密度增加的下降幅度较小。以京科519最低, 其对密度反应较敏感, 下降幅度大, 易发生倒伏。在玉米抽雄期, 基部节间平均弹性模量为40.0 MPa, 最大抗弯应力为2.8 MPa, 可能是茎秆抗折力学指标的下限。茎秆弹性模量与最大抗弯应力极显著相关, 茎秆直径与弹性模量和最大抗弯应力在抽雄前显著正相关, 而到蜡熟期相关不显著。它们与田间倒伏率呈极显著负相关。茎秆弯曲弹性模量反映茎秆的耐密能力, 茎秆最大抗弯应力反映品种茎秆的抗折能力, 而茎秆直径不能作为评价茎秆抗弯强弱的主要指标。玉米抽雄前期与蜡熟期茎秆抗弯性状的变化规律基本一致, 因此利用抽雄前茎秆基部弯曲力学性能鉴定与评价玉米茎秆抗倒、耐密性是可行的。

苗期水分胁迫对玉米根系生长杂种优势的影响

李博;田晓莉;王刚卫;潘飞;李召虎

作物学报. 2008, (04):  662-668.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00662

摘要 ( 2531 )   PDF (424KB) ( 1942 )  

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以玉米杂交种高油115及其亲本(母本220、父本1145) 为材料, 研究了玉米苗期根系生长的杂种优势及水分胁迫的影响。试验设水分充足、轻度干旱和严重干旱3个处理, 田间持水量分别为75%、55%和35%。结果表明, 在水分充足条件下, 根长(RL)、根表面积(SA)和根干重(RDW)均表现出不同程度的中亲优势和超亲优势, 轻度干旱显著降低了各指标的杂种优势, 而严重干旱则完全抑制了根系生长的杂种优势。根系各性状中, RL的杂种优势最强。在水分充足条件下, 与中等根(根直径0.25~0.45 mm)和粗根(根直径>0.45 mm)相比, 细根(根直径0.05~0.20 mm)的RL、SA及其占总根系比例的杂种优势最高。轻度干旱胁迫虽然降低了根系的杂种优势, 但RL、SA仍表现出显著的超亲优势和中亲优势(粗根的超亲优势除外)。此外, 只有细根RL和SA占总根系的比例在轻度干旱胁迫下具有显著的中亲优势, 说明杂交种可以通过生成较亲本更高比例的细根来抵抗轻度干旱胁迫。

高温胁迫对国稻6号开花结实习性的影响

陶龙兴;谈惠娟;王熹;曹立勇;宋建;程式华

作物学报. 2008, (04):  669-674.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00669

摘要 ( 2344 )   PDF (406KB) ( 1589 )  

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为研究杂交稻对开花结实期高温胁迫的生理生态适应性, 选用具代表性的主栽杂交稻组合国稻6号、两优培九等, 人工设计极值高温40℃, 自始穗后第15天每天6 h进行热害处理, 以自然气候条件为对照, 测评结实的热害指数, 并从中选择对开花结实期高温胁迫反应差异较大的国稻6号与协优46, 观察高温胁迫对其开花结实习性的影响。结果表明, 国稻6号具较高耐热性似与其“被动避热”适应性有关, 主要表现在开花结实习性的变化, 首先是花期缩短, 花期集中, “粒间顶端优势”有所减弱; 其次是花时分散, 开花峰期峰值下降, 虽未见花时提前, 但见日初花量增加与花时向后延长2 h。

花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花光合作用与叶绿素荧光特性的影响

刘瑞显;王友华;陈兵林;郭文琦;周治国

作物学报. 2008, (04):  675-683.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00675

摘要 ( 2267 )   PDF (645KB) ( 1707 )  

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于2004—2005在江苏南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验, 设置干旱与对照2个土壤水分处理, 每个处理再设置3个氮素水平, 研究了花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花叶片光合作用与叶绿素荧光参数的影响, 以期为棉花花铃期干旱时的合理氮肥运筹提供理论依据。结果表明, 与对照相比, 干旱处理显著降低了棉株凌晨叶水势、土壤相对含水量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)与胞间CO₂浓度(C_i), 但提高了叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl a+b)及类胡萝卜素(Car)的含量。干旱处理下, P_n、G_s、C_i、Chl a、Chl b、Chl a+b及Car均以240 kg hm^-2氮素水平最高。干旱胁迫下叶绿素初始荧光(Fo)明显升高, 且随氮素水平的提高而增大; 而最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统II(PS II)量子产量(ΦPS II)、电子传递速率(ETR)与光化学猝灭系数(qP)均显著降低, 干旱胁迫亦增大了非光化学猝灭系数(NPQ)。干旱胁迫下F_v/F_m、ΦPS II、ETR与qP均以240 kg hm^-2氮素水平最高。干旱胁迫显著降低叶片蒸腾速率(Tr), 导致叶温升高, 增施氮肥进一步增大了叶温。干旱胁迫降低了棉株各器官干物质重, 而施氮则增大水分胁迫指数。综合分析认为, 过量施氮或施氮不足均不利于提高棉花叶片光合性能。两年试验结果表明, 在本试验设置的3个氮素水平中, 花铃期干旱胁迫下以240 kg hm^-2纯氮, 且基施50%, 初花期追施50%较适宜。

缺氮对细胞质雄性不育玉米产量和光合特性的影响

李从锋;刘鹏;王空军;张吉旺;董树亭

作物学报. 2008, (04):  684-689.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00684

摘要 ( 2172 )   PDF (696KB) ( 1554 )  

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在露天池栽条件下, 比较研究了玉米细胞质雄性不育系(CMS)与其同型可育系的产量构成及其光合特性对氮素亏缺的响应。结果表明, 在相同氮素供应水平下, CMS的产量显著高于其同型可育系, 平均增产达11.5%, 缺氮条件下千粒重、收获指数显著提高, 而穗粒数差异不显著。花后CMS玉米叶片具有较高的含氮量、叶面积指数、叶绿素含量和可溶性蛋白含量, 且在生育后期降低缓慢, 延长了有效光合持续期, 延缓了植株衰老进程。不育植株生育后期的净光合速率(P_n)、细胞间隙CO₂浓度(C_i)和气孔导度(G_s)均显著高于其可育系, 且气体交换参数对缺氮反应不敏感。不育系的叶绿体荧光参数实际光化学效率(FPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和最大光化学效率(F_v/F_o)在生育后期也保持较高水平。说明不育植株生育后期在光合能力、电子传递和光能转化方面均具有明显优势, 其产量提高可能是籽粒充实期叶片生理质量和光合效率共同提高的结果。

氮磷钾肥及水分因子对烤烟叶片叶黄素的综合影响

刘国顺;陈义强;王芳;凌爱芬;习红昂

作物学报. 2008, (04):  690-699.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00690

摘要 ( 1910 )   PDF (1202KB) ( 1718 )  

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通过盆栽试验探讨了氮、磷、钾肥及水分因子对烤烟叶片叶黄素的综合影响。交互效应测验表明, 影响烤后烟叶叶黄素含量的一级(2因素)和三级(4因素)交互作用显著, 二级(3因素)交互作用中以氮磷水、磷钾水的交互作用为主。一级交互效应分析表明, 氮钾、氮磷、磷钾、磷水、钾水互作对烤后烟叶叶黄素含量的影响表现协同促进作用。氮水间互作中存在一个阈值, 低于这个阈值时氮水间互作对烤后烟叶叶黄素含量的影响表现协同促进作用, 高于这个阈值时表现拮抗作用。二级、三级交互效应分析表明, 氮磷钾合理配施(1∶1.3∶3.1)和适量浇水明显促进叶黄素的积累。当施氮量较少时增施磷肥和适量浇水, 当施磷量较少时增施氮钾肥和适量浇水, 以及当土壤相对含水量较低时增施氮钾肥均可以提高烤烟叶片叶黄素含量。结果表明, 高氮肥(每盆施氮量大于6 g纯氮)、高钾肥(每盆施钾量大于18 g K₂O)、中等磷肥配合适量浇水(74.3%~79.5%的土壤相对含水量)明显促进叶黄素的积累。

研究简报

中国绿豆种质资源初选核心种质构建

刘长友;王素华;王丽侠;孙蕾;梅丽;徐宁;程须珍

作物学报. 2008, (04):  700-705.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00700

摘要 ( 2202 )   PDF (380KB) ( 1693 )  

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以国家作物种质资源数据库中5 072份国内绿豆资源为材料, 根据14个农艺性状, 利用地理来源(省)和性状群进行分组, 分别采用比例法、平方根法和多样性指数法确定取样数及聚类选择和随机选择2种个体选择法构建了13个不同的绿豆初选核心样本, 对不同的取样方法及总资源间进行了品种间平均相似性系数、性状符合度、遗传多样性指数和数量性状变异系数的比较。结果表明, 聚类选择取样优于随机取样, 按照性状群分组优于按省分组; 在聚类选择条件下采用多样性指数法确定取样数优于平方根法和比例法。最终确定按性状群分组, 利用多样性指数确定取样数, 聚类选择个体为绿豆核心种质构建的最佳方案。用此方案, 构建了包含719份绿豆种质的初选核心种质, 取样比例为14.2%, 性状符合度达100%。

施氮量和玉米-花生间作模式对氮磷吸收与利用的影响

焦念元;宁堂原;赵春;侯连涛;李增嘉;李友军;付国占;韩宾

作物学报. 2008, (04):  706-712.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00706

摘要 ( 2459 )   PDF (473KB) ( 1834 )  

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2004—2005年在山东泰安研究了施氮量与种植方式对玉米和花生产量、生物量、氮磷吸收与利用以及蛋白质产量的影响。结果表明, 与单作相比, 玉米-花生间作显著提高了玉米产量和氮、磷吸收量, 但降低了花生产量和氮吸收量。2行玉米4行花生间作模式(2∶4间作模式)的产量、生物量、蛋白质产量、氮磷吸收量以及氮磷吸收利用效率均高于2行玉米8行花生间作模式(2∶8间作模式); 2∶4间作模式的氮、磷吸收效率均显著高于单作模式, 土地当量比(LER)和蛋白质土地当量比(PLER)均大于1, 土地利用率提高8%~17%, 间作优势明显。与不施氮处理相比, 施氮处理显著提高间作玉米产量, 间作花生增产不显著, 促进玉米-花生间作体系氮、磷积累, 提高了氮、磷吸收总量及磷吸收利用效率, 从而显著提高了间作体系的产量和蛋白质产量, 间作优势却随施氮量的增加而降低。

玉米光周期敏感类Hd6基因的克隆和实时定量表达分析

李思远;陈晓;王新涛;陈彦惠

作物学报. 2008, (04):  713-717.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00713

摘要 ( 2384 )   PDF (569KB) ( 1702 )  

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水稻Hd6基因在调节水稻光周期敏感中起重要作用。本研究以热带玉米自交系CML288为材料, 利用同源基因克隆法结合3¢RACE技术克隆了与水稻Hd6基因同源的玉米类Hd6基因。该基因序列中999 bp的开放阅读框可编码332个氨基酸。BLAST分析发现, 该基因与玉米中编码蛋白激酶CK2的一个基因高度同源, 所推测的氨基酸序列包含2个CK2活性区域, 1个N末端区域, 1个ATP结合位点和1个丝氨酸/ 苏氨酸蛋白质激酶活性位点,与玉米、小麦、水稻和拟南芥的CK2氨基酸序列也有较高的同源性。建立了SYBR GREEN法实时荧光定量RT-PCR表达分析系统, 研究了不同光周期处理下类Hd6基因在光周期敏感自交系CML288茎尖和叶片中的表达。结果发现, 该基因在茎尖和叶片中均有表达。在短日条件下, 该基因在6~8叶期茎尖中的表达量存在明显差异, 在光周期敏感的7叶期出现表达高峰, 在叶片中的表达量均低于茎尖。在长日条件下, 该基因在茎尖中6叶期表达量较低, 在光周期敏感的9叶期在叶片中高量表达。由此可推测, 该基因与玉米光周期敏感密切相关, 可能在光周期敏感调节过程中发挥一定的作用。

种植密度对夏玉米碳氮代谢和氮利用率的影响

吕丽华;陶洪斌;王璞;刘明;赵明;王润正

作物学报. 2008, (04):  718-723.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00718

摘要 ( 2331 )   PDF (418KB) ( 1615 )  

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研究了低、中、高3个种植密度对夏播玉米CF008、郑单958和金海5号碳氮积累、运转及氮肥利用的影响, 以期通过密度调控碳氮代谢, 实现产量与氮肥效率协同提高。结果表明, 吐丝期茎叶总糖和全氮积累量和茎叶总糖和全氮的运转率均以中或高密度下较高, 而籽粒产量、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮肥利用率均以中或低密度显著高于高密度。吐丝前地上部氮素积累量以中高密度下较高, 但成熟期地上部总氮量及籽粒氮量均以中低密度较高, 表明吐丝期后植株氮素积累量对玉米籽粒氮贡献较大。在中低密度下, 3个品种夏玉米产量达10 262~11 461 kg hm^-2, 氮肥利用率达23.00%~34.11%。

不同环境下杂交粳稻直链淀粉含量的遗传分析

吕文彦;武翠;程海涛;邵国军;曹萍;马莲菊;崔鑫福;尹长斌;徐兴伟

作物学报. 2008, (04):  724-728.  doi:10.3724/SP.J.1006.2008.00724

摘要 ( 2008 )   PDF (352KB) ( 1549 )  

相关文章 | 计量指标

以粳稻三系材料组配的5×5不完全双列杂交亲本及F₂、F₃种子为试材, 应用包括胚乳效应、细胞质效应、母体效应的三倍体种子性状遗传模型, 对不同年份、不同穗位两种环境设计下的直链淀粉含量进行遗传分析。结果表明, 两种环境下, 直链淀粉含量的方差组成均以基因型方差为主。遗传主效应方差以胚乳加性方差为主。以穗位作为环境因子时, 能检测到显著的细胞质方差, 互作方差以直接显性×环境互作方差为主, 其次是细胞质×环境互作方差, 但对互作效应值的遗传预测表明, 绝大部分品种所有粒位均以细胞质×环境的互作效应值最大, 且细胞质×环境互作使不育系强、中势籽粒的直链淀粉含量降低、弱势粒直链淀粉含量提高, 恢复系则相反, 强、中势籽粒直链淀粉含量提高, 弱势粒直链淀粉含量降低。以年份作为环境因子时, 细胞质方差不显著, 互作方差以母体显性×环境互作方差为主。