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中国农业科学 2005年第05期杂志 文档列表

中国农业科学杂志作物遗传育种·分子遗传学

水稻显性早熟基因Ef-cd的分离鉴定和早熟效应分析859-864

摘要：Ef-cd基因是位于水稻第3染色体短臂上的一个显性早熟基因.本研究以早籼核不育系6442S-7为Ef-cd基因的供体亲本,通过连续回交与自交以及分子标记辅助选择,分离了Ef-cd基因,分别构建了以迟熟籼稻品系明恢63、蜀恢881和蜀恢527为受体亲本(遗传背景)的近等基因系,并在此基础上探明Ef-cd基因在纯合及杂合状态下一般可使水稻提早抽穗11～14 d.Ef-cd基因对促进水稻早熟与高产的有机结合,快速、高效培育出早熟超高产新品种具有重要意义.

Waxy蛋白缺失对小麦淀粉特性和中国鲜面条品质的影响865-873

摘要：淀粉特性是影响面条品质的重要因素.采用分馏和重组方法,研究了来自同一组合的8种不同Waxy蛋白缺失类型面粉直链淀粉含量、淀粉糊化特性及其中国鲜面条品质.结果表明,不同Waxy蛋白缺失类型显著影响直链淀粉含量和淀粉糊化特性,对直链淀粉含量的效应依次为:类型8(Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1全缺失)>5(Wx-B1和Wx-D1)>7(Wx-A1和Wx-B1)>6(Wx-A1和Wx-D1)>3(Wx-B1)≌4(Wx-D1)>2(Wx-A1).不同缺失类型淀粉糊化特性存在显著差异,按峰值粘度大小顺序依次为:类型8、3、5、4、6、7、2.Wx-B1缺失和Wx-D1缺失类型重组面粉的面条品质最优.糯小麦淀粉的峰值粘度和稀懈值显著高于非糯小麦,但反弹值很小,峰值时间短,糊化温度低.直链淀粉含量与煮熟面条TPA参数中硬度、胶着性和咀嚼性间正相关达1%水平(r =0.83～0.87),与弹性、粘着性、粘聚性和回复性间负相关达5%或1%水平(r =-0.53～-0.83).淀粉糊化特性参数中低谷粘度、最终粘度、反弹值、峰值时间和糊化温度与面条感官评价的大多数指标如表观、适口性、韧性、粘性、食味和总评分间正相关达5%或1%显著水平,相关系数为0.53～0.91.稀懈值与上述面条品质指标间负相关达1%显著水平,相关系数为-0.66～-0.74.

基因枪法获得优质HMW亚基基因表达的转基因小麦874-881

摘要：为探讨利用基因工程技术进行小麦品质改良的可行性,用基因枪法对湖北省3个小麦品种鄂恩1号、鄂麦11号和鄂麦12号分别进行优质高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因1Ax1和1Dx5+1Dy10的转导.试验结果表明,经基因枪轰击的幼胚外植体的再生频率和转化频率明显比幼穗高;基因型间愈伤组织再生能力和转化频率的差异,直接影响着小麦转化的成功率;3个品种的幼胚发育时期与其再生频率均呈显著负相关(r =-0.93或-0.95);在可控环境条件下,花后12～14 d的供试植株幼胚的转化频率最高(鄂恩1号、鄂麦11号和鄂麦12号分别为4.5%、2.9%和2%).研究表明,鄂恩1号、鄂麦11号适龄期的幼胚试材,用等摩尔比的优势亚基基因1Dx5和1Dy10与选择标记基因以2:1摩尔比混合的沉淀物包裹金粉,经600～900 psi氦气压轰击后,在含0.5 mg·L-1 2,4-D的MS培养基中诱导愈伤、含0.1 mg·L-1 2,4-D和5 mg·L-1玉米素的R培养基中分化、3mg·L-1 L-PPT选择压下继代分化筛选,可获得稳定可育的T0代转基因植株以及胚乳特异性表达的T1代转基因种子.

干旱条件下玉米耐旱相关性状的QTL一致性图谱构建882-890

摘要：发掘玉米耐旱基因及其连锁分子标记是构建耐旱分子育种技术的重要基础.通过生物信息学手段整理玉米基因组数据库中已有耐旱相关性状的QTL信息,借助高密度玉米分子标记连锁图谱IBM和临近分子标记,建立耐旱相关性状的QTL一致性图谱,进而发掘通用QTL.研究显示,在干旱条件下于10个定位群体中共发现与9个玉米农艺及生理性状有关的181个QTL,建立了全长3582.1cM的耐旱相关性状的QTL一致性图谱,发掘出15个'通用耐旱QTL'及其连锁标记.研究结果为确定玉米耐旱基因位点和建立分子标记辅助育种技术创造了条件.

油菜脂肪酸延长酶基因fae1片段的克隆与SNP分析891-896

摘要：脂肪酸延长酶基因fae1是调控油菜芥酸合成的关键基因.本研究利用GenBank中的fae1基因序列AF490462为模板设计引物,通过多聚酶链式反应(PCR)从白菜、甘蓝和甘蓝型油菜(包括2个人工合成种)的12个不同品种中扩增出长1 007bp的fae1基因片段.PCR产物经与克隆载体pGEM-T vector连接和序列测定,获得12个品种的fae1基因片段的DNA 序列.对来自12个不同品种的fae1基因序列进行比较分析表明:fae1基因具有高度序列保守性,扩增长度均为1 007 bp,核苷酸序列相似度达98%以上,氨基酸序列的保守性更高.在1007 bp的区间内共发现23个SNP(single nucleotide polymorphism)位点,其中有11个单核苷酸变异导致了编码氨基酸的改变.人工甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜的fae1基因片段未发现明显差异.发现了高芥酸品种与低芥酸品种的fae1基因、以及A基因组与C基因组的fae1基因特有SNP位点.

中国农业科学杂志耕作栽培·生理生化

藁城8901和山农1391淀粉合成酶活性和淀粉组分积累特征的比较897-903

摘要：选用藁城8901(强筋)和山农1391(弱筋)两个小麦品种,比较研究了其小麦蔗糖代谢、淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉组分的积累特征.结果表明,蔗糖合成酶(SS)、磷酸蔗糖合成酶(SPS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性以及蔗糖积累量的高低均存在明显的基因型差异,淀粉积累量较高的弱筋品种山农1391显著高于淀粉积累量较低的强筋品种藁城8901.而结合态淀粉合成酶(GBSS)活性与两品种籽粒直链淀粉积累量的变化情况相吻合,小麦籽粒灌浆中后期的GBSS活性对直链淀粉终积累量的调节作用大于籽粒灌浆前期.用Richards方程模拟籽粒直链淀粉和支链淀粉的积累过程发现,直链淀粉和支链淀粉终积累量的高低取决于其积累启动时间的早晚和前期积累速率的高低,而不是积累持续期的长短.通过比较两品种蔗糖转化量、淀粉积累速率与蔗糖和淀粉代谢相关酶活性的变化趋势可以看出,蔗糖转化量与SSS和GBSS的变化趋势一致;淀粉积累速率与ADPGPPase活性和SS/SPS活性比率的变化趋势一致,而与SS 、SPS、SSS或GBSS活性的变化并不吻合,说明籽粒中淀粉积累速率及其组分积累量的高低与SS、SPS、SSS和GBSS单个酶活性的高低并不存在必然联系,而与ADPGPPase活性和籽粒中蔗糖合成与降解的平衡密切相关.

中国农业科学杂志广告／信息

关于“世界农业科技前沿”栏目征稿启事903-903

中国农业科学杂志耕作栽培·生理生化

麦棉两熟复合根系群体对棉花根际非根际土壤酶活性和土壤养分的影响904-910

摘要：在麦棉两熟双高产条件下,设置麦棉自然根系(根系和肥水均可相互通过)、麦棉纱网隔根(肥水可相互通过,根系不能相互通过)和麦棉塑膜隔根(根系和肥水均不能相互通过)3种套种复合根系群体,研究麦棉两熟复合根系对棉花根际和非根际土壤酶活性和土壤养分的影响.结果表明,在麦棉共生期,与麦棉塑膜隔根相比,麦棉自然根系和纱网隔根复合群体中棉花根际非根际土壤脲酶、蔗糖酶和蛋白酶的活性均有所提高,其中以麦棉纱网隔根处理的土壤酶活性最高.同时,麦棉自然根系复合群体中棉花根际非根际土壤的养分含量降低,纱网隔根处理减缓了小麦根系对棉花根系营养的竞争,同时又可能是小麦根系分泌物的作用使其养分含量最高.到棉花盛蕾期,小麦已收获,麦棉复合群体根际和非根际土壤酶活性和土壤养分状况均得到不同程度改善,其中以麦棉自然根系复合群体的改善程度最大,其土壤脲酶和蔗糖酶的活性达到最高,土壤有机质和全氮含量超过塑膜隔根,但仍低于纱网隔根.麦棉套作地下部不仅存在小麦对棉花营养竞争的不利一面,同时还存在小麦根系促进棉花根际非根际土壤酶活性和土壤养分含量提高的有利一面,且此效应将持续影响套作棉花一生.

冬小麦不同群体冠层结构的高光谱响应研究911-915

摘要：选择株型差异较大的冬小麦品种,并通过部分品种不同密度试验,分析了冠层结构的两个重要指标叶向值(LOV)与叶面积指数(LAI)与光谱特征参量的关系,同时对20个不同处理进行了聚类分析.结果表明,不同生育阶段株型指标LOV和群体大小指标LAI对光谱的贡献是不同的,前期(以拔节期为主)LOV对光谱的影响要大些,后期主要受LAI的影响;对拔节期包括品种和密度在内的共20个处理进行聚类分析,划分了株型和群体大小的不同组合4个(A-株型直立,群体较小;B-株型直立,群体较大;C-株型披散,群体较小;D-株型披散,群体较大);拔节期不同类组冠层光谱反射率在400～700 nm范围内反射率由高到低的顺序为A>B>C>D,700～1 150 nm范围内顺序与其相反,并且差异更加显著,此期是利用光谱识别株型的最佳时期;利用近红外波段光谱特征值(拔节期到孕穗期光谱反射率的增量△R890与拔节期反射率R890)做散点图发现,不同类组在散点分布上具有显著差异,通过纵向反射率的差异以及横向两个阶段反射率增量的差异可以对不同群体冠层结构特征进行初步识别.

玉米不同品种粗蛋白质含量与产量的研究916-921

摘要：采用大田试验,对中国北方1990s以来种植面积较大的50个玉米品种粗蛋白质含量(CPC)进行了研究.通过探测分析和正态分布测试检测表明,秸秆CPC、籽粒CPC和整株粗蛋白产量(CPY)分别符合正态分布N(5.48,0.532)、N(9.42,0.792)和N(530.67,64.632),三者的变化范围分别为4.38%～7.09%、7.03%～11.00%和417.43～726.72 g/plant.籽粒CPC与秸秆CPC相关性不显著(P＞0.05).对籽粒和秸秆的CPC进行分层聚类,将北方玉米品种划分为籽粒高秸秆低型(HGLS)、籽粒与秸秆双低型(LGLS)和籽粒与秸秆双高型(HGHS).目前CPC双高的HGHS型品种相对较少,仅占20%,应当加强该类型品种的选育工作.

水分胁迫下夏玉米根叶保护酶活性变化及其对膜脂过氧化作用的影响922-928

摘要：利用防雨旱棚,研究了水分胁迫下夏玉米根叶保护酶系活性变化及其对膜脂过氧化作用的影响.结果表明:在水分胁迫下,玉米根系、叶片保护酶系SOD、CAT、POD活性均在生长发育前中期显著升高而后期下降,根系SOD、CAT和POD活性小于叶片.膜脂过氧化产物MDA含量随水分胁迫程度加剧而增加,且根系MDA含量小于叶片MDA含量.研究还表明,在水分胁迫下,玉米根系保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应和叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应呈正相关关系,且绝大多数的相关系数达显著或极显著水平.此外,叶片与根系中可溶性蛋白质含量降低.水分胁迫导致夏玉米果穗性状恶化,经济产量大幅下降.造成减产的主要原因是每穗粒数的减少和百粒重的下降.

中国农业科学杂志植物保护

中国水稻条斑病细菌avrBs3／PthA家族基因的克隆和序列分析929-935

摘要：水稻条斑病细菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola, Xooc)和水稻白叶枯病菌(X. oryzae pv. oryzae, Xoo)是稻黄单胞菌种下的致病变种,是水稻上的模式病原菌.用Xoo无毒基因avrXa3对应的NLS和AD区域的DN段构建探针,筛选Xooc基因文库,再通过酶切归类和Southern杂交分析,从Xooc中获得2个avBs3r/PthA家族基因克隆,分别被命名为avr/Pth13和avr/Pth14.序列测定结果显示,它们与avrBs3PthA家族成员,几乎一样的5'端和3'端、1个亮氨酸拉链(leucine zipper, LZ)、3个核定位信号(nuclear localization signal, NLS)和1个酸性转录活化域(acidic transcriptional activation domain, AD),不同的只是102 bp重复单元的重复次数不等:avr/Pth13基因102 bp重复5.5次,avr/Pth14基因为19.5次.蛋白质水平上同列比较发现,AvrBs3/PthA家族成员34aa重复单元的第12和第13位氨基酸为HD的至少需要3个,才可能满足毒性或无毒性功能.将avr/Pth13和avr/Pth14基因分别导入Xoo菌株PXO99A中之后,在抗水稻白叶枯病近等基因系上测定其致病性,发现avr/Pth13基因增强了PXO99A的致病能力,而avr/Pth14基因则减弱了PXO99A的致病力.以上结果提示,Xooc与Xoo一样,都存在avrBs3/PthA基因家族的无毒基因.从Xooc中克隆avr/Pth13和avr/Pth14基因在国内外尚属首次,并且avr/Pth13基因目前是该家族的最小成员.

中国抗枯、黄萎病陆地棉材料分子水平的遗传差异评价936-943

摘要：采用SSR和AFLP分子标记技术,对中国不同年代培育的54个抗枯、黄萎病陆地棉品种(系)分子水平的遗传差异进行了研究.22对SSR引物和20个AFLP引物组合共扩增出446个多态性标记,每个品种平均8.26个.采用SPSS11.5软件计算欧氏距离,中国抗病品种间欧氏距离分布在5.568～11.790之间,平均值为8.906;单一品种欧氏距离平均值为8.530～10.011,高于欧氏距离总平均值的品种共10个,占品种总数的18.52%;85.55%的品种欧氏距离值分布于7.000～10.000之间,表明中国供试抗病品种群体的遗传基础较为狭窄.作为比较对照的4个国外品种间欧氏距离变化在9.055～10.724之间.国内品种与国外品种之间的欧氏距离介于6.481～12.490,82.02%的品种欧氏距离值分布于8.000～11.000之间,表明国外品种与国内品种之间遗传差异较大.基于SSR和AFLP整合数据的聚类分析,58个品种被划分为5个SAG(SSR&AFLP-based groups)分子类群,SAG的划分与品种系谱来源有较强的相关性.

大豆花叶病毒症状反应的遗传研究944-949

摘要：利用对SMV不同株系分别表现抗病(免疫或无症状)、坏死以及花叶的品种,配置花叶×抗病,花叶×花叶、花叶×坏死,坏死×坏死、坏死×抗病5类杂交组合.各组合的F1、F2和部分B1、F3世代在接种大豆花叶病毒Sa, SC8和N3株系的条件下,研究了大豆花叶病毒症状反应的遗传.结果表明,花叶×抗病组合接种SC8株系后,F1表现抗病,F2和B1群体分别发生3抗:1感以及1抗:1感的表型和基因型分离,说明一对等位基因控制大豆对SC8 的抗病和花叶症状,其中抗病表现显性,花叶表现隐性.花叶×坏死组合接种SC8和Sa后,F1表现坏死,F2群体发生3坏死:1花叶分离,说明控制坏死和花叶症状的基因是等位的,坏死基因对花叶基因表现为显性.坏死×抗病组合的F1表现抗病,F2出现3抗:1坏死分离,说明抗病对坏死为显性.坏死×坏死,花叶×花叶两类组合后代接种不同株系后均没有发生症状分离,说明不同品种间控制花叶的基因是等位的;控制坏死的基因也是等位的.根据以上遗传试验推断,大豆对SMV的抗病(无症状)、坏死以及花叶3类症状由1组复等位基因控制,对应的等位基因可分别表示为S R、s N和s m,其中S R对s N和s m均表现显性,s N对s m表现显性.

酵母拮抗菌与碳酸氢钠配合对番茄果实采后病害的防治效果研究950-955

摘要：本文研究了酵母拮抗菌(Crytococcus laurentii)与不同浓度的碳酸氢钠(NaHCO3)配合使用对番茄果实采后灰霉病(Botrytis cinerea)和绵腐病(Pythium aphanidermatum)的防治效果,以及碳酸氢钠对酵母菌和病原菌生长的影响.结果表明,C. laurentii与碳酸氢钠配合使用对番茄果实灰霉病和绵腐病均有明显的防治效果,其中,C. laurentii与5% NaHCO3合用的效果最好.在含有不同浓度碳酸氢钠的PDA培养基上病原菌B. cinerea和P. aphanidermatum的生长都受到了显著抑制,其中碳酸氢钠对B. cinerea的抑制作用较强于对P. aphanidermatum的抑制.同样,酵母菌在含有碳酸氢钠的NYDB培养基和番茄果实伤口上的生长也受到抑制.

中国农业科学杂志土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境

集约农作条件下土壤有机碳动态模拟及其在黄淮海平原区的应用956-964

摘要：集约农田土壤有机碳动态对作物可持续生产有重要意义.本研究基于碳固持CQESTR模型,在国内短期、中长期物料填埋试验资料基础上进行修正,将CQESTR模型按照物料降解与累积积温关系划分4个阶段,确定了不同降解阶段的物料类型因子.通过对黄淮海平原集约化农区7个独立肥料长期定位点1 151组耕层土壤有机质观测值与模拟值进行验证,模型模拟95%置信区间为1.91 g·kg-1,r2＝0.91.修正的CQESTR模型可以预测不同种植和管理措施下作物残体、外源有机物料及土壤有机质的矿化,从而对集约耕作条件下土壤有机碳矿化和固持进行评价.

小麦／蚕豆间作体系中的种间相互作用及氮转移研究965-973

摘要：在小麦/蚕豆间作体系中通过根系分隔和标记15N的盆栽试验研究表明,小麦相对于蚕豆对土壤氮和肥料氮的依赖更强,蚕豆则更多依赖于空气中的氮.在根系完全分隔、尼龙网分隔和根系不分隔处理中小麦对15N的回收率分别为58%、73%和52%,而蚕豆则分别为30%、20%和3%.小麦对肥料氮的竞争促进了蚕豆的固氮作用,在根系完全分隔、尼龙网分隔和根系不分隔时,蚕豆来源于固氮的百分数(%Ndfa)分别为58%、80%和91%.因此,小麦/蚕豆中存在对氮的互补利用,该体系中氮营养竞争和促进作用同时存在.在小麦/蚕豆间作体系中应用土壤标记同位素稀释法表明蚕豆固氮向间作小麦发生了转移,转移的量相当于蚕豆吸氮总量的5%.

黑河中游典型灌区水资源供需平衡及其安全评估974-982

摘要：结合黑河干流高崖水文站至平川大桥水文站区域的气象、水文、土壤、植被、种植结构、经济发展等资料建立黑河中游典型灌区水资源供需平衡模式,并对其进行安全评估.结果表明,黑河分水对中游典型灌区的影响主要表现在地表水利用量减少、地下水开采量增加、地下水水位逐年下降.现状年地下水开潜力很小,甚至有些灌区开采潜力严重不足,超采严重.现状年各灌区水资源供需平衡都已经接近安全警戒线,平川灌区已经超过安全警戒线,若今后在水资源管理、地表水和地下水统一调度、农业节水等方面没有重大突破,黑河流域水资源和生态环境安全问题将更加复杂化.