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中国农业科学 2007年第02期杂志 文档列表

中国农业科学杂志作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

中国春小麦籽粒硬度puroindoline基因等位变异检测217-224

摘要：[目的]研究中国不同麦区春小麦籽粒硬度基因型分布规律,为小麦品质改良和各麦区间资源交流提供依据.[方法]以中国7个省、自治区的140份春小麦主栽品种、高代品系和主要亲本为材料,采用单籽粒谷物硬度测试仪、特异引物的PCR扩增、PCR产物的酶切（PvuII内切酶）和改进的SDS-PAGE凝胶电泳对其SKCS硬度及其基因型进行鉴定.[结果]中国春麦区以硬质类型为主,共有野生型、Pina-D1b、Pinb-D1b、Pinb-D1c（先前未曾在中国冬麦区发现）和Pinb-D1p共5种类型.其中,Pinb-D1b在硬质麦占据主导地位,为51.5%;其次是Pina-D1b,为37.9%;Pinb-D1c和Pinb-D1p类型分别为4.9%和5.8%.后二者分布具有明显的地域性,Pinb-D1c主要分布在青海,Pinb-D1p则主要分布在甘肃.各puroindoline突变型SKCS硬度值显著高于野生型,Pina-D1b和Pinb-D1c类型SKCS硬度值显著高于Pinb-D1b和Pinb-D1p类型.[结论]本试验明确了puroindoline基因在中国春麦区的分布规律,总体上虽然以Pinb-D1b类型为主,但Pina-D1b类型分布也较为广泛,尤其在黑龙江等地区,因其对品质加工有一定的负面影响,建议该类型分布比例较高的地区多引进一些其它相对优良的基因型,如Pinb-D1b类型等.

小麦抗旱相关基因TaGSTF6的多态性225-233

摘要：[目的]研究TaGSTF6基因多态性与抗旱性的关系.植物谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）是一类重要的受逆境胁迫诱导表达的酶类,能减少干旱等逆境胁迫导致的体内活性的氧积累,在植物的抗旱反应中发挥重要作用.[方法]以86份抗旱性不同的普通小麦品种和7份粗山羊草为材料,检测TaGSTF6基因的核苷酸序列长度及碱基组成多态性,并预测氨基酸序列多态性.[结果]Northern分析结果表明,小麦幼苗中TaGSTF6基因受水分胁迫诱导表达.序列多态性分析发现在长达113.6 kb的核苷酸序列中有47个单核苷酸变异位点,其中23个SNP,24个InDel,二者的频率分别为1SNP/4 940bp和1InDel/4 734bp,粗山羊草中SNP和InDel出现的频率明显高于普通小麦;仅在11份材料中预测到氨基酸序列多态性.根据核苷酸序列变异可能导致的氨基酸变异把基因编码区的变异分为两类：核苷酸转换或颠换导致的单个氨基酸变异;碱基缺失导致的移码突变或翻译提前终止,其中大多数变异属于移码突变.[结论]尽管小麦基因组庞大,重复序列多,但在功能基因TaGSTF6中SNP的分布频率非常低;虽然TaGSTF6受水分胁迫诱导表达,但其结构多态性分析未能揭示其多态性与小麦抗旱性之间的直接关系.

西双版纳地区糯玉米品种四路糯、小黄糯的遗传多样性分析234-243

摘要：[目的]研究西双版纳地区四路糯、小黄糯的遗传多样性和遗传结构.[方法]利用SSR标记,对来自西双版纳地区不同来源的四路糯、小黄糯3个地方糯玉米品种7个亚居群及1个地方爆裂玉米和1个薏苡居群进行遗传多样性分析,并以黄早四和Mo17为对照,进行聚类分析.[结果]（1）用21对玉米核心SSR引物,在7个糯玉米亚居群中总共扩增出201个等位基因,平均多态信息量PIC值为0.82,标记索引系数MI值7.92,Shannon多样性指数I为0.4094.（2） 品种内的遗传分化系数在0.0968～0.2216之间,品种间的遗传分化系数为0.3409. （3） 遗传相似度和聚类分析的结果表明：7个糯玉米亚居群被划分为3组;与地方爆裂玉米及2个自交系的亲缘关系较远.[结论]四路糯和小黄糯均具有丰富的遗传多样性;不同品种间具有较大的遗传分化;品种内居群间也存在一定程度的遗传分化.

棉花细胞质雄性不育花药的活性氧代谢244-249

摘要：[目的]阐述棉花细胞质雄性不育花药的活性氧产生与清除的代谢规律.[方法]以棉花细胞质雄性不育系、保持系和杂种F1的不同发育时期花药为材料,分析3个活性氧指标（超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛）和活性氧清除酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶）的含量变化,比较3种材料的活性氧产生与清除的代谢状况差异.[结果]比较分析发现,在不育系败育初期的花药中,超氧阴离子（O2·-）、过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）3个对细胞有毒性的活性氧指标均高于保持系或杂种F1的花药,同时对活性氧具有清除作用的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3个抗氧化酶活性也随着提高,表明败育初期花药的活性氧增加对抗氧化酶有诱导作用.但在败育盛期的不育花药中,一方面O2·-、H2O2和MDA含量极显著高,另一方面SOD、CAT、POD酶活性却极显著低,导致活性氧产生与清除失去平衡,这时花粉母细胞大量凋亡.在败育后的花药中,O2·-和H2O2含量与可育花药相近,但MDA含量仍持续提高,以及SOD、CAT、POD酶活性持续降低,表明雄性细胞凋亡后活性氧对花药仍有不利影响.[结论]花药O2·-、H2O2和MDA的过量积累,以及其清除酶活性的显著降低,这一过程在棉花不育花药中是与雄性细胞凋亡同步发生的,但在恢复基因引入后的杂种F1花药中,过量产生的活性氧可被清除.

中国农业科学杂志耕作栽培·生理生化

超级稻群体籽粒库容特征的初步研究250-257

摘要：[目的]探索超级稻群体库容形成及其构成特征.[方法]以具有代表性的5个籼型超级稻为材料,用汕优63为对照,比较研究超级稻群体籽粒库容构成及特征.[结果] （1）不同试点的超级稻品种均显著或极显著比对照增产,群体颖花量的增加是产量增加的直接原因.培育大穗是超级稻扩大库容量、增加颖花量的主要途径,而增穗并不能扩增群体总颖花量.（2）大穗是通过两种途径协调实现的：一是增加一次枝梗数及其上的平均着粒数,二是增加二次枝梗数但稳定二次枝梗上的平均着粒数; 其中增加二次枝梗数及其总粒数是主要的; 超级稻在一、二次枝梗数增加的同时,通过稳定二次枝梗上的平均着粒数而增加一次枝梗上的平均着粒数,优化颖花分布,提高全穗结实率而增加单穗籽粒重; 超级稻单穗重达4.0 g 以上, 平均比对照增重10.9% .（3）超级稻产量潜力高,最大库容达870 kg/667m2,显著高于对照,平均增幅近10%;但最高库容有效充实度在品种间、试点间变化较大,并无稳定优势,平均为80.3%,略低于对照,故因种因地栽培是实现超级稻稳定超高产的关键.[结论]超级稻在稳定适宜穗数的基础上通过协调增加一次枝梗数和二次枝梗数及其平均着粒数来增大穗型,通过优化一、二次枝梗上颖花分布来提高结实率从而增加单穗重.

覆膜对小麦^14C-储备物在灌浆期转运分配的影响258-263

摘要：[目的]阐明覆膜对西北旱地小麦花前同化的^14C-储备物在灌浆期转运分配的影响.[方法]在小麦花前大约1周进行^14CO2饲喂,在扬花和灌浆期对植株各部位的^14C进行放射性测定.[结果]花前同化的^14C在开花时约90%已储存在茎鞘和穗轴中,10%存留在叶片中;开花后两者都向籽粒转运.成熟时叶片的^14C几乎都外运了,茎鞘和穗轴中还有大约65%的^14C,籽粒中的^14C分配率占30%～35%.覆膜小麦的^14C向籽粒的转运比对照慢.另外,覆膜小麦的叶面积大,叶片衰老慢,同化能力强,干物质多,籽粒产量高.[结论]覆膜使小麦增产的原因在于使小麦中前期生长加快,后期衰老延缓,因而绿叶面积大,同化能力增强,最终使得同化的干物质总量大大增加,所以产量增加;但并不促进同化物向籽粒的转运分配.

棉花高效嫁接新方法及其应用264-270

摘要：[目的]棉花体细胞再生植株、转基因植株、茎尖培养植株等无菌苗直接定植成活率低,在一定程度上制约了生物技术和细胞工程在棉花遗传改良等方面的应用,嫁接能够改善这一状况.本研究的目的是建立对大规模保存棉花遗传分离群体、稀有种质资源和远缘杂交不育材料具有特殊意义的高效嫁接技术.[方法]尝试用＂顶插＂、＂劈接＂和＂合接＂等不同方式对棉苗进行嫁接,探索新的高效棉花嫁接方法.[结果]得到高效棉花嫁接合接法.采用此法时应提前培育健壮棉苗做砧木,砧木的苗龄≥接穗的苗龄;砧木和接穗苗龄相差1～2片真叶时嫁接效果较好,接穗至少保持1片叶子.砧木和接穗为不同品种与砧木和接穗为同一品种相比,后者的嫁接成活率较高,但嫁接不受基因型的限制,各种类型的棉花材料均可嫁接.[结论]＂接合法＂是实用有效的棉苗嫁接法.利用此技术大规模嫁接棉花转基因植株、遗传分离群体、常规棉株等,嫁接成活率在90%～100%.

大豆根缘细胞对Al^3＋毒害的响应271-276

摘要：[目的]研究大豆根缘细胞发育的生物学特性和对Al^3＋毒害的响应,为提高大豆的耐铝性提供理论依据.[方法]以浙春3号和辽鲜3号为材料,采用悬空气培法,研究大豆根缘细胞产生的数目、活性随根长的变化及Al^3＋毒胁迫下根缘细胞形成和释放的难易程度.[结果]大豆根冠周围新形成的根缘细胞呈圆形,随着生长逐渐发育成椭圆形或矩形或长条形.当根长为15～25 mm时,根缘细胞数目达最大值,浙春3号约3 000个,辽鲜3号约3 800个.去根缘细胞的大豆分别用100、200、300、400 μmol·L^-1 Al^3＋溶液喷洒根尖,根缘细胞的数目和活性明显低于0 μmol·L^-1Al^3＋溶液喷洒的处理,且Al^3＋浓度越高,根缘细胞数目和活性下降幅度越大.200 μmol·L^-1 Al^3＋、300 μmol·L^-1 Al^3＋处理4 h,两个大豆品种的PME活性明显升高,400 μmol·L^-1Al^3＋处理后PME活性均有明显下降.这说明高浓度Al^3＋不利于根缘细胞的形成和释放,降低细胞活性和PME活性,辽鲜3号的根缘细胞对Al^3＋胁迫反应更为敏感.[结论]Al^3＋毒害时,维持较高根缘细胞的数目、活性及PME活性是抗性品种耐铝毒的重要途径.

中国农业科学杂志植物保护

水稻与白叶枯病菌互作的基因表达谱分析与差异性表达基因的识别277-282

摘要：[目的]从基因组水平上阐明水稻在与白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo）感病互作条件下基因表达反应的特征.[方法]用cDNA-AFLP方法对Xoo接种处理不同时间的水稻细胞进行基因表达谱分析.[结果]在测定的大约4 000个水稻cDN段中,363个（9.1%）是差异性表达的,其中295个受Xoo诱导上调表达,68个被抑制下调表达.根据在不同互作时间点的表达特征,它们可分为7种表达类型.对31个差异片段的序列同源性进行分析,发现它们在己公布的水稻全基因组中完全相同的序列,但只有10个基因具有已知或推断的生物学功能,其余21个基因功能未知.用荧光实时定量PCR分析法证实了cDNA-AFLP基因表达结果.[结论]构建了水稻-Xoo感病组合在细胞水平上互作的基因表达谱,从基因组水平上识别了一批受Xoo诱导或抑制表达、与水稻感病反应相关的基因,这些新基因的发现为开展水稻感病功能基因组学的研究提供了材料.

番茄疮痂病病原菌分类、抗性遗传和分子标记辅助选择进展283-290

摘要：番茄疮痂病是世界上所有番茄种植地区主要的细菌性病害之一,该病能引起严重的产量损失和品质下降,几十年来一直受到育种界的关注.由于该病病原菌存在多个种和小种以及对该病的抗性呈数量性状遗传,因此通过育种途径来改良抗性进展缓慢.分子标记辅助选择为育种家筛选、聚合或累加对多个小种的抗性提供了一种工具.以前的综述对1997年以前在病害的发生、症状、危害、综合防治、遗传分析和育种等方面的研究进行了较为详尽的总结.近年来,在病原菌种与小种的鉴定、抗源的发掘、抗性遗传的分子定位和分子标记辅助选择方面的研究取得了很大进展,传统育种与分子生物学方法有机结合的策略也初见成效.本文将对这些进展进行总结,并对分子标记在番茄疮痂病抗性育种中的应用前景进行讨论.

花生品种对疮痂病抗性及其机制的研究291-297

摘要：[目的]研究花生栽培品种对疮痂病的抗性差异,为品种抗性鉴定和利用提供科学依据.[方法]用病菌孢子悬液对32份品种作田间接种鉴定,对不同叶位病情做调查;用不同病级叶片作酶活性和丙二醛含量测定.对8份品种作表皮组织显微计测和病程观察.[结果]粤油5号等11份表现感病;濮花16等10份为中感;淮花8号等8份和徐花8号等3份则为中抗和抗病.抗病型品种（MR-R）顶端嫩叶发病率0～23.8%,Ⅴ、Ⅵ级病叶比率0;感病型品种（MS-S）则分别为84%～100%和10.7%～37.1%.随着叶片病害逐级加重,POD活性和MDA含量相应上升;CAT和SOD活性则呈下降趋势.不同品种皮层结构差异决定对疮痂病抗性,抗病品种具较厚的角质层,叶片气孔较少;且病菌潜育期长,产生病斑少,果荚带菌率低.[结论]主栽泉花10号等感病品种表皮角质层薄,嫩叶气孔多,病菌潜育期短,产生病斑数多,释放孢子量大,这是导致该病流行的首要因素.

抗异丙隆多克隆抗体的研制298-303

摘要：[目的]为了建立测定脲类除草剂异丙隆残留的免疫分析方法（ELISA）,对制备高效价抗异丙隆多克隆抗体的方法进行了研究.[方法]以对异丙基苯基异氰酸酯、N-甲基吡咯环酮和N-甲基己内酰胺为反应原料,经两步化学反应合成了两种异丙隆半抗原：1-（3-丙基羧基）-3-（4-异丙基苯基）-1-甲基脲（HAPTEN 4C）和1-（5-戊基羧基）-3-（4-异丙基苯基）-1-甲基脲（HAPTEN 6C）.通过活性酯法将半抗原与载体蛋白（BSA、OVA）偶联制备了两种异丙隆的人工抗原HAPTEN 6C-BSA和HAPTEN 4C-OVA.利用免疫抗原HAPTEN 6C-BSA免疫新西兰大白兔获得了高效价的异丙隆的多克隆抗体.建立了以HAPTEN 4C-OVA为包被原的间接竞争ELISA方法.[结果]合成的半抗原经薄层色谱、IR、1HNMR确证;人工抗原HAPTEN 6C-BSA和HAPTEN 4C-OVA的结合比分别为46：1和36：1.抗血清的最高效价为1.6（105.经优化确定的间接竞争ELISA分析方法中包被抗原的浓度为0.1 （g·ml^-1,抗血清的工作稀释倍数为1.0×10^5.根据异丙隆的标准抑制曲线,异丙隆对免疫反应的的IC50值为0.07 （g·ml^-1.抗体对氯溴隆、绿谷隆、特丁塞隆等6种取代脲类除草剂的交叉反应率都小于0.1%.[结论]异丙隆是小分子,本身没有免疫活性,也没有与载体蛋白偶联的活性基团.高效价、高特异性抗体的制备是利用免疫学方法进行异丙隆残留分析的最关键因素.本研究合成的两种异丙隆的相似物具有不同长度碳链的羧基,并且使异丙基和苯基充分暴露,具备了异丙隆半抗原的特点.将半抗原偶联到载体蛋白上获得的人工抗原经免疫兔子后获得了高效价、高特异性的抗异丙隆抗体.

中国农业科学杂志土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境

黄土高原不同类型土壤团聚体中氮库分布的研究304-313

摘要：[目的]研究黄土高原主要土壤不同团聚体中氮库的分布特征.[方法]根据不同植被类型和土壤类型,分别从黄土高原不同地域分层（0～20、20～40和40～60 cm）采集22个土壤剖面样品.[结果]无论哪种团聚体,从表层向下,有机氮、矿质氮、铵态氮、硝态氮含量皆呈递减趋势.不同土壤团聚体,其有机氮含量明显不同,＞5 mm、2～5 mm、1～2 mm、0.25～1 mm粒级团聚体有机氮含量依次递增趋势,而0.25～1 mm、＜0.25 mm粒级团聚体的有机氮含量依次呈下降趋势,以0.25～1 mm团聚体有机氮含量最大;不同团聚体中铵态氮、硝态氮和矿质氮含量分布没有明显的规律性.由于不同大小团聚体所占比例不同,因此无论是土壤有机氮,还是矿物态氮,其贮量在土壤团聚体中的分布与含量并不完全一致：＞ 5 mm、2～5 mm、1～2 mm粒级结构体中贮量依次呈递减趋势,而1～2 mm、0.25～1 mm、＜ 0.25 mm依次呈递增趋势,以1～2 mm结构体贮量最低.[结论]在黄土高原地区,土壤中各级团聚体含氮量分布随纬度增加而降低,土垫旱耕人为土各级团聚体含氮量最高,干润砂质新成土各级团聚体含氮量最低.植被对团聚体中的氮素分布也存在一定影响,有机氮和矿质氮大体上均呈自然林地》新垦农田》人工林》农地.

起身肥改善水稻根际土壤氮素分布与利用的研究314-321

摘要：[目的]探讨起身肥对移栽后水稻根际土壤氮素分布与利用的改善作用,为氮肥的精确合理施用奠定基础.[方法]以宁粳2号为材料,通过塑盘穴播育秧带土、带肥移栽,研究不同起身肥水平下植株周围土壤矿质态氮浓度的时空变化及起身肥对水稻氮肥利用率和产量的影响.[结果]施起身肥后均能显著提高移栽后水稻根际土壤氮素浓度.随移栽后时间推移,距植株1 cm处土壤氮素浓度呈下降趋势,而距植株4和7 cm处土壤氮素浓度呈先升后降态势.与非起身肥处理相比,起身肥能够极显著地促进水稻对氮肥的吸收和利用.水稻吸氮量、基蘖氮肥利用率和水稻产量以施适量起身肥处理最高.其基蘖氮肥利用率高达27.17%,比非起身肥处理高15%,差异极显著.产量为8 814.0 kg·ha^-1,比非起身肥处理高529.5 kg·ha^-1.[结论]秧田施起身肥310.5 kgN·ha^-1,可以提高水稻生育前期根际土壤矿质态氮浓度,促进分蘖的早生发快,增加分蘖成穗率,显著提高氮肥利用率和水稻产量.

根区局部控水无压地下灌溉对番茄生理特性及产量、品质的影响322-329

摘要：[目的]探明无压灌溉不同供水水平对作物根区土壤水分条件、番茄的形态指标、水分生理指标和光合生理指标及产量、品质和水分利用效率的影响.[方法]以东圣一号番茄为试验材料,在日光温室进行了灌溉试验研究,试验共设3个供水水平,压力水头分别为0、3和6cm,并采用DPS分析软件对数据进行了显著性分析.[结果]不同供水水平对番茄的生长发育及产量品质有显著的影响.6cm处理番茄产量最高,3cm处理次之,0cm处理最低;但番茄的水分利用效率却是0cm＞3cm＞6cm处理;0cm处理下番茄的糖酸比和可溶性蛋白含量最高,Vc含量降幅也不大;相对于0cm处理,6cm和3cm处理的Vc含量分别提高了19.2%和6.8%.[结论]根区局部控水无压地下灌溉能够满足番茄需水量,不同供水压力对番茄根区土壤水分、生理特性和产量影响不同,同时能够协调番茄糖酸之间的比例,提高番茄的糖酸比、可溶性蛋白含量和Vc含量,使番茄能更加美味可口,起到了以水调质的功效,值得在农业生产中推广.

氮肥面源污染控制的绿税激励措施探讨—以洞庭湖区为例330-337

摘要：[目的]研究氮肥税的设计,为中国氮肥面源污染控制提供新途径.[方法]运用外部性理论和需求弹性理论,探讨氮肥税的设计.[结果]氮肥需求价格弹性系数为-0.21,说明氮肥在短时期内市场需求缺乏弹性,对氮肥厂商影响不大.将洞庭湖区农田施氮量超过平均生态施肥量的11个县（市、区）列为氮肥税征收范围,征税后将减少环境损失0.07×10^8元,为国家增加税收0.89×10^8元,因粮食减产带来的损失为0.58×10^8元,社会净效益是0.38×10^8元,农户支出增加的变化范围在0.95%～1.49%之间,农户收入变化范围在-8.41%～6.44%.征税后表现为粮食增产的云溪区、君山区、汉寿县、津市市、资阳区等五县（市、区）将减少环境损失0.01×10^8元,为国家增加税收0.16×10^8元,因粮食增产带来的经济效益0.67×10^8元,社会净效益是0.84×10^8元,农户支出增加的变化范围在0.95%～1.06%之间,农户收入增加量约占总纯收入的0.69%～6.44%.[结论]从全社会福利角度考虑,在洞庭湖区对氮肥征税的利大于弊.

中国农业科学杂志园艺·贮藏·保鲜·加工

野黄瓜与栽培黄瓜种间杂种F1雌雄配子发生和发育的细胞学研究338-344

摘要：[目的]探讨野黄瓜（Cucumis hystrix Chakr., 2n = 24）与栽培黄瓜＇＇NC4406＇＇（C. sativus L., 2n = 14）的种间杂种F1（2n = 19）雌雄配子发生、发育特点,为种间亲缘关系、杂种可育和败育机制提供细胞学证据.[方法]采用减数分裂制片法和石蜡切片法分别观察研究雄配子和雌配子发生、发育过程,并通过回交试验测定雌雄配子的实际育性水平.[结果]花粉母细胞减数分裂中期I中存在单价体、二价体、三价体和四价体等多种染色体构型;后期I和后期II中常出现落后染色体和染色体桥,最终导致了多分体的形成和只有部分小孢子能发育成正常可育的花粉粒（约占总数的23.3%）.杂种F1雌配子体发育过程中常出现胚囊退化或产生无极性的异常胚囊,只有40%左右的胚囊能发育成正常的8核胚囊.正反回交的平均结籽数分别为22.8和6.3粒/果,表明该杂种F1的雌雄配子均具有一定的授粉受精能力.[结论]尽管该种间杂种F1仅具有部分育性,但它的减数分裂过程证明了野黄瓜和栽培黄瓜的染色体组发生了广泛的交换和重组,表明这一种间杂种F1在转导野生有用性状中将能发挥重要作用.

套袋对越冬番茄果实特性及品质的影响345-351

摘要：[目的]明确套袋对番茄果实生长发育、果实特性、果实品质及农药残留的影响.[方法]以番茄品种JYK为试材,研究了不同材质果袋处理的生物学效应.[结果]套袋显著降低了番茄果实的硬度、可溶性固形物含量和糖酸比,减少了果实Vc、可溶性糖等物质含量,降低了果实的农药残留,加速了果实叶绿素的降解,但增加了果实含水量,促进了果实类胡萝卜素和番茄红素的合成.番茄果实成熟时,硫酸纸袋、无纺布袋及塑料袋处理的果实番茄红素含量分别比不套袋提高了8.2%、60.9%和41.7%,且不套袋和套袋之间番茄红素含量达到了显著差异.此外,套袋还可增加果实的单果重,其中以硫酸纸袋效果最佳,塑料袋和无纺布袋次之,三者分别比不套袋增加了15.34%、13.22%和9.02%,套袋与不套袋之间差异达显著水平.[结论]套袋影响番茄果实的营养品质,但改善了番茄果实外观商品性状.