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中国农业科学 2007年第11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

利用基础导入系分析粳稻基因的遗传效应2387-2394

摘要：【目的】为了有效地评价粳稻等位基因在籼稻遗传背景中的遗传效应,为籼粳亚种间优良基因的利用提供理论和实践依据。【方法】以粳稻品种日本晴（Nipponbare）为供体亲本、籼稻品种珍汕97B（Zhenshan97B）为受体亲本,经过杂交、回交,结合分子标记辅助选择,构建了88个基础导入系,每个导入系具有相同的籼稻遗传背景,且只含有一个或少数粳稻的导入片段,每个导入系的导入片段叠加起来能覆盖整个粳稻的染色体。利用基础导入系群体进行单株产量、有效分蘖数、千粒重和每穗实粒数的数量性状基因（QTLs）定位和遗传效应分析。【结果】共检测到29个具有显著遗传效应的位点（QTLs）。其中6个QTL具有正向的加性效应和超显性效应,其余23个QTL具有负向的加性效应和超显性效应。【结论】一些粳稻基因导入到籼稻中能表现出不同程度的增产效应;超显性效应对水稻籼粳杂种优势起重要作用。

水稻铵转运蛋白基因OsAMT1;4和OsAMT5的特征分析、功能和表达2395-2402

摘要：【目的】阐明水稻铵转运蛋白基因OsAMT1;4和OsAMT5的编码蛋白特征、功能和表达。【方法】采用生物信息学技术,揭示目的基因的编码蛋白特征;通过铵离子吸收缺陷的酵母突变体功能互补技术,鉴定上述基因编码蛋白的功能;采用RT-PCR技术,研究基因的表达特征。【结果】OsAMT1;4和OsAMT5的编码阅读框为1497bp和1377bp,分别编码498和458个氨基酸残基。OsAMT1;4和OsAMT5均具有11个跨膜域,分别归属与AMT1和AMT2亚家族。OsAMT1;4和OsAMT5均具有使NH4^＋吸收缺陷的酵母突变体重新恢复吸收NH4^＋的能力。OsAMT5在叶中特异表达,随NH4^＋浓度增加表达增强;在不同NH4^＋浓度和时间处理中,根、叶均未检测到OsAMT1;4的转录本。【结论】OsAMT1;4和OsAMT5在水稻中具有吸收或转运NH4^＋的功能。OsAMT5为叶特异表达,OsAMT1;4的表达受到NH4^＋因子外其他因素的调节。

西藏普通小麦地方品种特有高分子量谷蛋白亚基组合“Tibetan Dx5^＊＋Tibetan Dy10”中Tibetan Dy10亚基基因测序与分析2403-2408

摘要：【目的】鉴定在西藏小麦地方品种中发现的特有高分子量谷蛋白亚基组合“Tibetan Dx5^＊＋Tibetan Dy10”中的Tibetan Dy10亚基是否与普通小麦Dy10亚基为同一亚基。【方法】利用SDS-PAGE分析和TibetanDy10亚基基因的克隆和测序。【结果】表明Tibetan Dy10亚基与普通小麦中Dy10亚基广泛存在的Dx5＋Dy10组合形式中的Dy10亚基的分子序列非常相似,但分别在2个六肽中的1个氨基酸部位发生替换,第335位的甘氨酸（G）和第451位的谷氨酰氨（Q）在Tibetan Dy10中均被替换为精氨酸（R）。【结论】Tibetan Dy10与普通小麦中常见的Dy10亚基基因的DNA序列存在微小差异,属于Dy10位点的一个新变异。

氮胁迫和正常条件下玉米穗部性状的QTL分析2409-2417

摘要：【目的】分析氮胁迫和正常条件下玉米穗部性状的QTL。【方法】以优良玉米杂交种“农大108”的一套203个F2：3家系为材料,构建了包含189个SSR标记的遗传连锁图谱,在施氮（N＋）和不施氮（N-）条件下,通过一年两点的田间试验,利用复合区间作图法对玉米穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗粒重和百粒重等6个穗部性状进行了QTL分析。【结果】亲本许178对N胁迫的敏感程度远小于黄C;F2：3群体的穗长、穗粗、穗行数和行粒数与单株产量大多呈显著或极显著正相关。在郑州和新郑两地,2种氮处理水平下定位了玉米穗部性状的53个QTL,其中郑州点检测到28个QTL,主要集中在第2、8和9染色体上（占57.14%）;新郑点检测到25个QTL,主要分布在第1、2、6、7和8染色体上（占60%）;在所检测到的53个QTL中,表现加性、部分显性、显性和超显性效应的QTL依次为13（24.5%）、20（37.7%）、6（11.3%）和14（26.4%）个,单个QTL解释表型变异介于7.1%～23.3%之间。N＋条件下6个性状在两个地间检测到的QTL数量明显高于N-条件下检测到的QTL数量,同时在郑州点2种氮处理水平下检测到3个相同的QTL（qED2a,qKW8a,qKW10a）,新郑点检测到1个相同的QTL（qEL1a）,推断在缺氮条件下检测到的各性状特异表达的QTL可能与玉米的氮高效利用有关。【结论】在两地、2种供氮水平下所定位的53个穗部性状QTL,主要集中在第1、2、8和9染色体上,部分显性和超显性效应的QTL占60%以上。

大豆分子育种研究进展2418-2436

摘要：大豆分子育种代表了大豆育种的发展方向,主要包括分子标记育种、转基因育种和品种分子设计育种三个方面。通过综合利用基因组学、生物信息学、计算机模拟与遗传育种学等多个学科的理论和方法,大豆分子育种可对大豆从表型到分子等多个层次进行遗传操作,有助于大幅度提高育种效率,最终实现大豆品种的定向遗传改良。本文介绍了中国大豆分子标记育种、转基因育种和品种分子设计育种三个方面的开创者,将国内的主要研究进展与国外相关的最新研究成果进行了综述和比较,由于知识所限对未提及的做出重要贡献的科学家在此致歉。通过比较发现,中国大豆分子育种与国外相关研究的差距普遍存在,然而,有些分子育种相关研究如基因克隆及功能研究等方面则与国外的差距正在逐渐缩小。笔者认为,大豆分子育种正朝着遗传图谱信息多元化、基因发掘规模化、分子育种技术高效化、分子育种理论系统化的方向发展。

TrxS基因的表达及其对大麦种子淀粉酶活性的影响2437-2442

摘要：【目的】分析TrxS基因对大麦种子发芽及淀粉酶活性的影响,为TrxS基因对大麦种子代谢的调控提供了理论依据。【方法】以转TrxS基因啤酒大麦株系为材料,从分子水平和生理指标进行分析。【结果】实时荧光RT-PCR检测证明TrxS基因在RNA水平上能够表达;转基因大麦籽粒α-淀粉酶和β-淀粉酶活性明显提高,发芽1-5d转基因大麦种子α-淀粉酶活性比对照分别增加5.86%、75.24%、118.51%、71.02%和22.99%,β-淀粉酶活性分别比对照增加19.29%、14.68%、35.47%、23.62%和2.67%;种子的发芽能力提高。【结论】TrxS基因能够促进种子发芽。

《核农学报》征订启示2442-2442

中国农业科学杂志耕作栽培·生理生化

开放式空气CO2浓度增高（FACE）对水稻灌浆动态的影响2443-2451

摘要：【目的】揭示大气CO2浓度升高对水稻籽粒灌浆动态的影响。【方法】利用农田开放式空气CO2浓度增高（FACE,free-air carbon dioxide enrichment）系统,以武香粳14为供试材料,CO2浓度设正常CO2（Ambient）和高CO2（FACE,Ambient＋200μmol·mol^-1）2个水平,施N量设低氮、中氮和高氮（150、250、350kg·ha^-1）3个水平,测定各处理稻穗不同部位籽粒的灌浆进程,利用Richards方程拟合。【结果】（1）FACE处理明显提高了低氮水平实测最终米粒重,稻穗上、中、下部米粒增重分别为11.1%、10.9%和9.4%,全穗平均增重10.6%,而对中、高氮水平下粒重的影响较小;（2）FACE处理普遍提高了稻穗各部位籽粒灌浆的相对起始势;（3）FACE处理明显提高籽粒最大灌浆速率,低、中、高3种施氮条件下,全穗平均增幅分别为32.9%、36.9%和40.4%,稻穗上部籽粒增幅高于中、下部籽粒;同时明显提高了籽粒平均灌浆速率,低、中、高3种施氮条件下增幅分别为20.3%、25.8%和31.0%;（4）FACE处理总体上延迟了灌浆速率峰值出现的时间,最大灌浆速率时间的粒重增加,实灌时间缩短;从水稻籽粒灌浆阶段划分特征来看,FACE明显延长了灌浆前期持续时间,缩短了灌浆中期及后期持续时间。【结论】FACE处理提高了灌浆相对起始势、最大及平均灌浆速率,灌浆前期时间延长而灌浆中、后期时间缩短,总灌浆时间明显缩短,各粒位米粒重在低氮条件下明显增加而中、高氮条件下无明显变化。

小麦抗旱相关农艺性状和生理生化性状的灰色关联度分析2452-2459

摘要：【目的】探讨小麦主要农艺性状和部分生理生化性状与抗旱性的关系。【方法】采用灰色关联分析（graycorrelation analysis）,对分别种植于干旱棚和大田自然降水两个条件下的65个小麦品种的主要农艺性状和部分生理生化性状与其抗旱指数的关联度进行分析和评价。【结果】通过灰色关联度分析确定了各性状与抗旱指数的关联度。各农艺性状和生理生化性状与抗旱指数的关联程度大小依次为：气孔导度（0.7995）、光合速率（0.7909）、蒸腾速率（0.7556）、可溶性糖含量（0.7467）、丙二醛（MDA）含量（0.7336）、游离脯氨酸含量（0.7267）、穗长（0.7102）、穗粒数（0.7095）、千粒重（0.7005）、水势（0.6959）、有效分蘖数（0.6951）和株高（0.6866）。并依据各品种的加权抗旱指数对参试品种进行了聚类分析,聚类结果可以较好的反映品种的选育及适应地区。参试品种中较抗旱的品种有洛旱6号、晋麦47、陕麦168、小偃6号等。【结论】与抗旱指数关联度最大的是和叶片气孔相关的生理生化性状,它们在作物受到干旱胁迫时所受的影响最大,与作物抗旱性关系最为密切。因而可以选用气孔导度、光合速率和蒸腾速率等生理生化性状进行小麦抗旱性的以性状为基础的选择,以提高选择效率。

超高产大豆品种辽豆14号的冠层特性与产量性状研究2460-2467

摘要：【目的】探讨超高产大豆的株型优势,对超高产大豆辽豆14号的形态和生理性状进行研究。【方法】采用超高产大豆辽豆14号与普通大豆辽豆11号进行多年对比试验,对株型性状进行分析。【结果】从苗期到盛荚期,辽豆14号的叶绿素含量和光合速率要低于辽豆11号,但在盛荚期以后,则高于辽豆11号;从不同节位叶片光合速率看,超高产大豆品种上下冠层叶片的光合速率差异小,下部叶片衰老慢;辽豆14号不同节位叶柄长度和叶形指数的变化更加合理,在叶面积指数较高的情况下,能够使更多光能透射到冠层中下部,使群体下部无截获散射更大,平均叶倾角也更大;辽豆14号的叶面积指数与光合势达最大时期比辽豆11号略晚,但辽豆14号高叶面积指数维持的时间长,后期下降缓慢;在结荚期前辽豆14号生物产量的积累与辽豆11号差异不显著,但在结荚期以后要显著大于辽豆11号。在结荚期以后辽豆14号光合产物向荚的累积速度要显著大于辽豆11号,使辽豆14号最终粒茎比较大。【结论】超高产大豆辽豆14号盛荚期到鼓粒末期的叶层结构有利于冠层保持良好的受光态势,维持较高的LAI和光合势,全冠层有较高的光合生产能力及光合产物转化能力,这是超高产大豆高产的重要原因。

高温胁迫下转甜椒正义甘油-3-磷酸酰基转移酶基因（GPAT）烟草缓解PSⅡ光抑制2468-2473

摘要：【目的】探讨类囊体膜脂组成与高温光抑制的关系。【方法】以转甜椒正义甘油-3-磷酸酰基转移酶基因（GPAT）的烟草植株为试验材料,测定了类囊体膜脂组成,高温胁迫后的光合参数和叶绿素荧光参数。【结果】转基因烟草植株类囊体膜的单半乳糖甘油二脂（MGDG）,双半乳糖甘油二脂（DGDG）,硫代异鼠李糖甘油二脂（SQDG）和磷脂酰甘油（PG）的饱和程度均上升,其中MGDG饱和程度增加了16.2%,上升幅度最为显著。随胁迫温度的升高,转基因烟草植株与野生型植株Fv/Fm,ΦPSⅡ和Pn逐渐下降,但转基因植株下降幅度小于野生型,48℃时差异最为显著。【结论】转基因烟草植株类囊体膜脂脂肪酸饱和度增加,提高了PSⅡ热稳定性,缓解了PSⅡ光抑制。

中国农业科学杂志植物保护

水稻瘤矮病毒基因组第6片段（S6）序列测定与分析2474-2480

摘要：【目的】了解水稻瘤矮病毒（RGDV）基因组结构与功能。【方法】根据已报道的RGDV基因组各片段末端序列及其反向重复特性,采用4轮RT-PCR的方法扩增RGDV基因组第6片段（S6）,用生物学软件进行序列分析。【结果】得到了该病毒S6的全序列。S6全长1651bp,G＋C含量39.13%,包含一个长的ORF,起始于第25位,终止于第1497位,编码490个氨基酸,分子量为53.3kD。【结论】该蛋白与伤瘤病毒（WTV）的P7的相似性为30.0%,与水稻矮缩病毒（RDV）的P7的相似性为31.7%。这是RGDVS6全序列的首次报道。

欢迎订阅2008年《花生学报》2480-2480

外源茉莉酸处理对Bt玉米直接防御物质含量及其相关基因表达的影响2481-2487

摘要：【目的】Bt（Bacillus thuringiensis）玉米（Zea may sL.）是全球商品化程度最快的抗虫转基因作物之一,协调利用其内在防御机制和人工导入抗性是目标害虫抗性风险综合管理和第2代抗虫转基因作物培育的主要策略之一。【方法】采用基因表达分析、化学物质分析和ELISA蛋白定量方法,研究外施信号物质茉莉酸对Bt玉米34B24（Mon810）及其同源常规玉米34B23幼苗叶片直接防御物质含量及其相关基因表达的影响。【结果】外源茉莉酸处理能诱导34B24和34B23处理叶（第1叶）中LOX、PR-2a、MPI和PR-1基因的表达,第1叶丁布含量分别比对照增加63%和18%、总酚含量分别增加24%和12%。茉莉酸处理使34B24第1叶中的Bt蛋白含量增加了13%,但第2叶中的显著降低了27%。与34B23相比,茉莉酸对34B24的诱导作用更强,并具有系统性。【结论】人工外施茉莉酸的条件下,Bt玉米人工导入抗性（Bt基因）和自身化学防御过程之间的互作关系是协同的。

转基因抗虫棉叶围卡那霉素抗性细菌种群动态及nptⅡ基因漂移研究2488-2494

摘要：【目的】研究转基因抗虫棉叶围卡那霉素抗性细菌的种群动态变化,并监测nptⅡ基因向叶围细菌漂移的情况。【方法】采用常规培养的方法分析转基因抗虫棉33B、SGK321和GK12、受体棉33、石远321和泗棉3号叶围具有卡那霉素抗性的细菌在整个生育期的种群动态变化,并以质粒pBI121为对照,根据nptⅡ基因设计特异性引物,采用菌落PCR方法对分离的叶围卡那霉素抗性细菌进行nptⅡ基因漂移监测。【结果】6个棉花品种的叶围卡那霉素抗性细菌总数量和群落多样性指数随着时间的变化,在同一棉花品种不同采样时间之间差异显著,而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间多数差异不显著。在转基因抗虫棉品种SKG321,GK12及受体棉泗棉3号的叶围细菌中发现阳性片段。【结论】叶围卡那霉素抗性细菌的总数量及群落多样性指数在抗虫棉与对应的受体棉之间多数差异不显著。转基因抗虫棉中的nptⅡ基因可能向叶围细菌漂移。

哈密瓜细菌性果斑病菌快速检测方法的建立2495-2501

摘要：【目的】哈密瓜细菌性果斑病在中国为新发生的病害,其病原菌为燕麦食酸菌西瓜亚种（Acidovorax avenae subsp.Citrulli）,危害瓜果造成品质下降。该病为典型的种传细菌性病害,因此种子检疫成为防治此病害的重要手段。【方法】通过实验,将生物学、免疫学和分子生物学检测技术有机结合,建立了一套针对哈密瓜果斑病的种子带菌检测方法Bio-IMS-Real-timePCR。【结果】经过人工模拟种子带菌检测实验,结果表明该方法可成功地检测出1000粒种子中的1粒带菌种子（带菌量约为1.04×10^5CFU/种子,经计算,可以检测的最初浓度为2CFU·ml^-1 ASCM培养液）,且信号较强。【结论】该检测方法的建立,大大提高了对哈密瓜细菌性果斑病菌检测的精度,也为生产实践中哈密瓜果斑病的防治提供了重要的技术支持。

相似穿孔线虫在中国的适生区预测2502-2506

摘要：【目的】相似穿孔线虫（Radopholus similis）是中国一类检疫对象,随着国际贸易日益加剧,该线虫传入中国的风险也日益加大,急需对其适生性进行分析。【方法】利用已广泛用于物种潜在分布预测的GARP与MAXENT两种生态位模型预测相似穿孔线虫在中国的适生区,并对预测结果进行了阈值依赖和非阈值依赖比较。【结果】两个模型均能较好地预测相似穿孔线虫的潜在地理分布;预测在中国适生区主要分布在南方各省,包括海南、广东、福建、云南、台湾等省区;经检验MAXENT预测结果较GARP好。【结论】相似穿孔线虫可随花卉苗木的国际运输传入中国,并可在中国南方沿海地区及花卉进出口大省云南省等地区发生;上述地区的进出口口岸应加强对相似穿孔线虫的检疫工作。

中国农业科学杂志土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境

中国蔬菜土壤重金属含量及来源分析2507-2517

摘要：【目的】为系统了解并客观评价中国菜地土壤的重金属含量状况,促进中国蔬菜生产向优质高效方向发展。【方法】系统收集了1989年以来中国蔬菜土壤重金属研究的相关资料,并利用相关方法对所收集到的数据进行了统计分析。【结果】中国菜地土壤重金属中以Zn含量最高,其次是Cr,再次是Cu;而毒性较大的元素As、Hg、Cd的含量相对较低,其平均含量分别为8.03、0.12、0.28mg·kg^-1。与国家土壤质量II级标准GB15618-1995（6.5Hg〉As〉Zn〉Cu〉Cr〉Pb。若按地区比较,则东部地区Cd含量超标较为严重,其次是Hg和Zn;中部地区以As和Cd含量超标为主,亦存在少量的Hg、Zn、Cu超标;西部地区亦以As、Cd超标为主,并伴随有少量的Cu、Cr和Hg超标。不同类型菜地比较,工矿/污灌区菜地的As、Cd、Hg、Zn含量均最高,尤其是其Hg含量平均高达2.36mg·kg^-1,超出其它类型菜地含量的10.5～21.1倍;设施菜地的Cu、Cr含量在所有类型中是最高的,而城市郊区菜地则Pb含量相对较高。对全国各地的蔬菜基地进行单独分析,发现除Pb含量稍高外,其它几种重金属的含量均较低,全国普通菜地的整体质量状况较好。【结论】在中国当前菜地利用方式下,除工矿/污灌菜地、市郊菜地土壤中个别重金属含量超标外,中国菜地土壤、特别是蔬菜基地土壤的重金属含量基本上未超过国家标准,整体质量状况较好。