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中国农业科学 2008年第04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

水稻第6染色体短臂产量性状QTL簇的分解939-945

摘要：【目的】将水稻第6染色体短臂上产量性状QTL分解到更小的区间中。【方法】从珍汕97B／密阳46重组自交系群体筛选到针对第6染色体短臂RM587-RMl9784区间的剩余杂合体，衍生了一个由221个株系组成的F2。群体，种植于海南和浙江两地，考察每株穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、千粒重、结实率和单株产量，建立SSR标记连锁图，应用Windows QTL Cartographer2．5检测QTL。【结果】在所分析的6个性状中，除穗数外在第6染色体短臂上的目标区间均检测到QTL，分别座落于目标区域中3个以上的不同区间中，单个QTL对群体性状表型变异的贡献率为6．3％～35．2％；控制产量构成因子的QTL基本以加性作用为主，但3个单株产量QTL的显性度分别为1．65、0．84和0．42。【结论】目标区间存在3个以上的产量性状QTL，且同一区间控制不同性状的QTL、不同区间控制同一个性状的QTL在遗传作用模式、效应方向和效应大小上存在一定差异。

病原诱导的小麦转录因子TaERF1b基因的分离和表达946-953

摘要：【目的】研究一个病原诱导的小麦ERF转录因子基因在对纹枯病菌、赤霉病菌防御反应中的作用。【方法】应用生物信息学、RT-PeR、RACE方法，从赤霉病菌诱导的小麦中，分离ERF转录因子基因的全长cDNA序列；利用半定量RT-PER方法，分析该基因对小麦纹枯病菌、赤霉病菌及NeJA、ET和sA处理的应答表达情况。【结果】从赤霉病菌诱导的抗赤霉病小麦品种苏麦3号cDNA中，分离出1个编码ERF转录因子基因的全长cDNA序列。该基因暂被命名为TaERF1b，编码由280个氨基酸组成的蛋白质TaERF1b。TaERF1b具有保守的ERF／AP2结构域，但TaERF1b蛋白全长氨基酸序列-9已克隆的ERF蛋白同源性较低（〈36．5％）。TaERF1b基因表达分析的结果表明，纹枯病菌、赤霉病菌侵染可快速诱导抗病小麦中TaERF1b基因的上调表达，该基因转录表达水平在防卫相关激素乙烯、茉莉酸处理早期显著增强，而且TaERF1b对外源乙烯、茉莉酸处理的响应时期早于对纹枯病菌、赤霉病菌的响应时期。【结论】分离出一个受病原诱导的小麦ERF新基因TaERF1b，其编码蛋白TaERF1b为植物ERF转录因子家族的一个新成员，可能通过茉莉酸、乙烯信号途径介导小麦对纹枯病菌、赤霉病菌的防御反应。

中国冬小麦品种多酚氧化酶活性基因等位变异检测及其分布规律研究954-960

摘要：【目的】利用分子标记研究中国冬小麦品种PPO基因的等位变异及其与PPO活性的关系，为小麦PPO活性的分子标记辅助选择（MAS）奠定基础。【方法】利用PPO基因的功能标记PP018、PP029和PP016对中国4个麦区的冬小麦品种（系）（试验Ⅰ）和山东省常用亲本（试验Ⅱ）共31l份进行2A和2D染色体上PPO等位基因Ppo-Ala、Ppo-Alb、Ppo-Pla和Ppo-Plb的检测。【结果】PP018在等位基因Ppo-Ala（高PPO）和砌D刊-6（低PPO）中分别扩增685bp和876bp的片段，PP016和PP029在Ppo-Dla（低PPO）和Ppo-Plb（高PPO）两个等位基因中分别扩增7l3bp和490bp的片段。311份品种（系）中Ppo-Ala、Ppo-Alb、Ppo-Pla和Ppo-Plb等位基因的频率分别为41．8％、58．2％、59．8％和40．2％，PPO活性在同一基因的两个等位基因问差异均达显著水平（P〈0．05）；两个PPO基因的等位基因组合类型分布频率为：Ppo-MMPpo-Pla（27．3%）、Ppo-MMPpo-Dlb（14．5％）、助Dpo-Alb／Ppo-Pla（32．5％）和PPo-Alb／Ppo-Plb（25．7％），彼此差异均达显著水平（P〈0．05）。各麦区间PPO活性基因分布存在明显差异，Ppo-Ala基因在长江中下游冬麦区和西南冬麦区分布较多，频率分别为60．7％和56．0％；Ppo-Alb基因在北部冬麦区和黄淮冬麦区分布较高，频率分别为65．6％和60．3％；而Ppo-Dla基因在北部冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区和西南冬麦区分布明显高于Ppo-Dlb基因频率，分别为65．6％、53．6％、75．0％和76．0％。【结论】PP018、PP016和PP029标记的检测方法简单、稳定性好，所检测的等位变异类型能有效反映品种的PPO活性值。中国冬麦区品种低PPO活性基因分布频率相对较多。因此，根据PPO基因类型组配亲本，并利用PPO基因功能标记在育种早代筛选低PPO活性的基因型，可促进面制品色泽的改良。

大豆两个MYB转录因子基因的克隆及表达分析961-970

摘要：【目的】克隆新的植物MYB转录因子基因，进行序列分析，并对其功能进行初步鉴定。【方法】RT—PCR法结合RACE-PCR法分离克隆MYB基因cDNA全长序列；酵母系统检测其转录激活活性；半定量RT—PCR检测目的基因在植物体中的表达情况，及对类黄酮代谢途径中生物合成酶的影响。【结果】根据植物中MYB基因DNA结合域保守区设计简并5I物，以大豆品种中豆27的叶片为材料，RT—PCR扩增出两个MYB基因同源片段；据此设计基因特异引物，通过RACE-PCR分离克隆出两个新的MYB基因GmMYBZI．GmMYBZ2。酵母系统检测表明，GmMYBZ2具有转录激活功能，D-半乳糖苷酶活性为10．35u；半定量RT-PCR在中豆27的茎和叶中检测到GmMYBZI的表达，而GmMYBZ2在植物的根、茎、叶及未成熟种子中均有表达；对转基因烟草的RT-PCR检测结果显示，GmMYBZ2的表达可抑制类黄酮代谢途径中PAL、C4H,4CL、CHS．CHI、F4H及FLS等生物合成酶基因的表达。【结论】从大豆栽培品种中豆27中克隆出了两个新的MYB基因GmMYBZI、GmMYBZ2；功能研究表明，GmMYBZ2可能参与植物类黄酮合成调控。

农杆菌介导大豆子叶节转化系统的优化971-977

摘要：【目的】研究影响大豆（Glycine Memax L．）子叶节外植体遗传转化的因素。【方法】以农杆菌转化系统为平台，用直接筛选法和延迟筛选法确定卡那霉素的筛选方法和浓度，以GUS基因的瞬时表达计算子叶节区GUS阳性率。【结果】延迟7d进行Km选择、筛选压力为75mg·L^-1时选择效果最好；菌株培养阶段和侵染浓度分别在OD500为0．6和0．5时子叶节区GUS阳性率最高；黑农35、绥农14和合丰35为易感的大豆基因型；农杆菌菌株EHA101对大豆的转化能力好于LBA4404和AGL1；共培养培养基中添加的硫醇类化合物对T-DNA的转移有极强的影响效应。【结论】本实验方法可以优化农杆菌介导的大豆子叶节转化系统。

中国农业科学杂志农业信息

基于相似性分析的中低分辨率复合水稻种植面积测量法978-985

摘要：【目的】利用遥感技术获取大范围水稻种植面积是遥感技术在农业领域的主要应用方向之一。本研究的目的是探索利用多尺度遥感数据复合测量水稻种植面积的方法。【方法】以SPOT5数据的水稻识别结果作为样本，构建图像相似性指数，通过支持向量机（SVM）混合像元分解模型，对MODIS-EVI时间序列数据进行水稻的种植面积测量。【结果】通过江苏省邳州市的试验研究得出：（1）在野外经验支持下，从MODIS-EVI时间序列数据中构建的水稻种植相似性指数可以有效反映水稻在整个研究区的空间分布情况；（2）利用图像相似性选取训练样本，能有效地提高MODIS-EVI数据的水稻种植面积的测量精度，当图像相似性指数越小，即图像相似性越高，提取的水稻种植面积也越准确；（3）通过与随机样本测量结果对比分析，基于相似样本的测量方法有着更高的稳定性；（4）该方法在不同种植结构分区内有着相似的总量精度与像元精度变化规律，均能获得较高的测量精度。【结论】基于相似样本的水稻种植面积测量方法，有助于发挥MODIs长时间序列优势，提高水稻种植面积遥感测量精度和稳定性，可以作为替代随机选取样本的方法之一。

水稻地上部单位器官物质分配过程的定量模拟986-993

摘要：【目的】定量描述水稻植株地上部单位器官（叶片、叶鞘、节间、稻穗）干物质的动态分配过程，为作物形态建成模拟和可视化表达奠定基础。【方法】通过不同水稻品种和水氮试验中主茎和分蘖单位叶片、茎鞘及穗的干物质与水分及氮素含量的连续观测和定量分析，构建水稻地上部各单位器官干物质分配指数动态模型。【结果】模型采用线性和指数方程描述了叶片、茎鞘及穗单位器官分配指数随GDD的动态变化过程；分别用指数方程及一元二次方程描述了叶片、茎鞘及穗最大单位分配指数随不同叶位、鞘位以及穗位的动态变化过程；另外，以叶片、茎鞘及穗的氮素和水分因子法分别描述了水氮限制对各单位器官干物质分配过程的定量影响。利用独立的水稻田间试验资料对所建模型进行了初步的测试和检验，主茎与分蘖各单位器官干物重的观测值与模拟值的根均方差分别为0．93、0．81及6．8kg·ha。【结论】本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同茎蘖各单位器官干物质动态的变化过程。

基于图像处理的玉米品种的种子形态分析及其分类研究994-1002

摘要：【目的】建立中国当代玉米品种的种子重要形态性状的基础信息集。【方法】扫描获得中国当代193个代表性玉米品种各50粒种子的正反面彩色图像，确定大小、形状、纹理和颜色共4大类27个能够系统反映籽粒形态的数量性状，自行编制数字图像处理程序实现了形态特征的自动提取并获得品种各性状的籽粒均值，采用SAS软件的单性状描述统计和单性状或同类性状聚类分析对品种进行评价与分类。【结果】建立了一个含有9650个玉米粒的19300幅彩色图像的数据库，明确了籽粒各个形态性状的变化规律，按变异程度分为大中小3个组别，发现中国当代玉米品种在大多数情况下聚集程度都比较高，筛选出36份（次）特异种质材料。【结论】研究结果为玉米粒的形态研究与应用提供了比较系统全面的数据，数字图像处理作为一种简便快速的作物籽粒形态检测技术将有十分广泛的应用前景。

基于多时相棉花长势遥感的棉田质量诊断1003-1011

摘要：【目的】研究多时相遥感信息对棉田质量进行诊断的技术和方法，为棉花生产提供具有针对性的管理方案，促进棉田均衡增产、增效。【方法】研究分析多时相遥感数据对地物信息的动态分析与评判能力，以及棉花长势指标动态变化与棉田质量的关系，对棉花生长盛期多时相的LANDSAT-5多时相遥感数据进行融合，将棉田质量状况划分为健康棉田、有障碍棉田和疑似有障碍棉田三类。【结果】数据分析结果表明，棉花生长盛期（花铃期）单时相的LANDSAT-5反射率数据可以作为棉田生长状况的判断指标，划分健康生长与生长障碍的阈值为0．820；利用多时相遥感数据的棉田质量划分方法，可以将棉田质量分为健康、有障碍和疑似有障碍三类。依据此方法对新疆建设兵团148团约11705．3ha的417块棉田进行分类，得出健康、有障碍和疑似有障碍三类棉田所占比例分别为36．4％、34．1％和29．5％；经过8块条田（426．5ha）的地面同步调查证实了这种方法的准确性，造成该区棉田质量障碍的主要因素为耕地盐渍化、不平整、土壤质地不匀。【结论】研究表明棉田多时相遥感数据进行棉田质量诊断是可行的。利用这种方法，结合不同质量棉田形成机理，能够得到棉田质量状况及影响因素精细分布的信息，为进一步进行的棉田土壤改良与生产管理采取针对性的措施提供数据支撑。

中国农村信息化测评方法研究1012-1022

摘要：【目的】建立一套测评中国农村信息化发展水平的方法，分析中国各地区农村信息化发展现状。【方法】研究建立了“综合指数法”，该方法的流程是指标体系建立、数据采集、数据标准化处理和指数计算。【结果】全国农村信息化平均水平为99．69，排名前6位的分别为上海、北京、广东、河北、浙江、江苏，其中上海农村信息化指数为259．15，高出全国平均水平160％，是西藏自治区的971％。【讨论】农村信息基础设施建设和农业信息技术应用在农村信息化建设中的作用明显，东西部农村信息化发展差距大。

中国农业科学杂志植物保护

小麦条锈菌中国鉴别寄主维尔中抗条锈病基因YrVir1的微卫星标记1023-1029

摘要：【目的】明确中国小麦条锈菌重要鉴别寄主维尔的抗条锈病基因及其遗传特点，建立与其连锁的微卫星标记，将病菌小种监测和抗病性分析提高到基因水平。【方法】由维尔为基因供体转育而成的含有小麦重要抗条锈基因厅YrVir1的近等基因系Taichung29＊6／YrVir1，用小麦条锈菌单胞菌系2E16对近等基因系Taichung29＊6／YrVir1、轮回亲本Taichung29及其杂交后代进行遗传分析；选用YrVir1所在2B染色体上的141对引物对近等基因系和轮回亲本的基因组DNA进行SSR分析。【结果】近等基因系Taichung29＊6／YrVir1对2E16的抗病性由1对显性基因控制；引物Xbarc349在近等基因系与轮回亲本间稳定扩增出特异性DN段，同时在近等基因系和基因供体维尔间存在相同扩增片段，经F1代群体200个抗、感单株检测证实，Xbarc349标记位点与抗条锈病基因厅Virl连锁，遗传距离为4．2cm。【结论】Xbarc349引物扩增出的特异性DIq段可作为抗条锈病基因厅YrVir1的SSR标记；根据小麦SSR遗传图谱，将YrVirl基因定位在小麦2B染色体上。

大豆疫霉菌、水杨酸和创伤诱导的拟南芥蛋白质谱的比较研究1030-1039

摘要：【目的】系统获得抗性（systemacquired resistahoe，SAR）是植物抵抗病原菌侵染的一种复杂机制，本研究旨在鉴定大豆疫霉菌（Phytophthorasoja8）诱导的拟南芥系统获得抗性相关的蛋白质。【方法】利用双向电泳分离创伤、水杨酸（Salicylicacid，SA）和大豆疫霉菌诱导的拟南芥叶片的总蛋白，并对28个差异表达的蛋白点进行了MALDI-TOF质谱鉴定。【结果】这28个蛋白点的表达模式可分为3种类型：13个点的表达随着伤口、sA和只soja8的诱导而上调；11个点的表达随着伤口、SA和Psoja8的诱导而下调；4个点在伤口和Psoja8处理中的表达行为与SA处理相反。这些蛋白质涉及了物质代谢酶、调节因子或分子伴侣、氧化还原酶、防御相关蛋白、蛋白激酶、叶绿体蛋白和功能未知蛋白等复杂的生物学功能。【结论】创伤、SA和P.sojac诱导的拟南芥系统获得抗性涉及的抗性组分有很大的重叠，在信号传导网络上也存在一定的交叉。蛋白质组分析为研究复杂的植物抗性机制提供了可行的技术手段。

多抗PVY、TMV和CMV转基因烟草的培育1040-1047

摘要：【目的】利用RNA介导抗性培育抗多种植物病毒的转基因烟草。【方法】分别以马铃薯Y病毒（PVY）、烟草花叶病毒（TMV）和黄瓜花叶病毒（CMV）全长衣壳蛋白（CP）基因为模板，通过设计PCRBf物和亚克隆获得PVY CP 3’端长腰100bp、TMV CP 3’端长度100bp和CMVCP3’端长度200bp的cDN段并拼接成嵌合基因，并以此为模板构建反向重复结构嵌合基因的植物表达载体pRHPTC。将pRHPTC通过冻融法导入农杆菌LBA4404，呆用叶盘法转化烟草NC89，然后测定转基因烟草对3种病毒的抗性。【结果】经卡那霉素筛选和PCR检测，共获得276株转基因烟草。Southern和Northern blot分析表明，外源基因以不同拷贝数整合于烟草基因组中；不同转基因植株中病毒RNA的积累量存在显著差异。抗病性检测显示：23％左右的转基因植株表现出对3种病毒侵染的抗性。对转基因植株扩繁后代和T一代的抗性分析表明：多病毒抗性表现稳定。【结论】利用RNA介导的抗病毒基因工程可获得同时抗多种病毒的转基因烟草，其抗病性在T0代扩繁植株和T1代植株中得到稳定遗传。

小菜蛾nAChR靶标敏感性与沙蚕毒素类药物的抗性关系1048-1052

摘要：【目的】研究抗杀虫双、杀螟丹和溴氰菊酯品系的神经乙酰胆碱受体及与它们对沙蚕毒素类药物的抗性间的关系。【方法】测定不同品系小菜蛾的神经乙酰胆碱受体与^125I标记的仅一银环蛇毒素的结合率。【结果】抗杀虫双、杀螟丹品系小菜蛾的神经乙酰胆碱受体对沙蚕毒素药物有显著的靶标不敏感性，它们与配体的结合率大约分别是敏感品系的66％和60％，在溴氰菊酯抗性品系中没有明显变化。【结论】神经乙酰胆碱受体对杀虫剂敏感性下降可能是小菜蛾对沙蚕毒素药物产生抗性的一种作用机理。

华南地区红火蚁局域和长距离扩散规律研究1053-1063

摘要：【目的】研究红火蚁入侵中国大陆历史、局域及长距离传播扩散规律问题，为预防和控制该虫提供科学依据。【方法】通过实地调查获得并分析华南地区多个红火蚁入侵事件的主要参数，建立并应用相关模型对红火蚁入侵历史、传播规律进行研究。【结果】对8个典型入侵事件的主要参数研究结果表明，在华南地区红火蚁局域扩散速度一般为110～190m．a^-1分别建立了疫区面积（Sq）、蚁巢分布面积（Sr）、蚁巢数量（Nm）、中心区蚁巢密度（Dn）等指标和入侵时间之间关系的数学模型，分别是Sq=166384e^0.5345T、Sf=28997e^0.5784T、Nm=59．966e^1.3756T、Dn=6．4533 InT-0．9852。应用以上模型推测红火蚁入侵华南地区已有10年以上历史，其中入侵深圳．广州、吴川时间较早，入侵年份分别为1995年、1995年、1996年，1998～2005年扩展到其它20多个地区。目前，华南地区红火蚁空间分布特征呈明显的“2-2—2”型，即珠江三角洲、惠州、河源和粤西吴川、阳春、高州、电白、茂港两大块区域；东部的新罗、上杭、大埔、西部的岑溪、陆川、北流两小块；南宁、张家界两个空间跳跃点。红火蚁侵入县级区域数量和入侵后时间长度之间关系模型为E=2．6094X^2.0368、Y2=4．19232^0.9699，年传播扩散距离为80km左右。【结论】红火蚁入侵华南地区历史较长，侵入区域多，局域扩散速度慢，长距离传播扩散速度较快。

中国农业科学杂志土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境

关中地区塿土诊断层的形成过程及意义探讨1064-1072

摘要：【目的】通过对关中地区塿土剖面的多角度剖析，试图阐明此类土塿诊断层的形成过程及意义。【方法】根据野外考察和室内试验资料，对土塿剖面从诊断层划分、微形态特征、剖面构造空间变异、成土年龄等方面进行了综合分析和对比。【结果】Bt层形成于8500～3100aB．P．，Bc层在3100～2000aB．P．，Ap层在2000～0aB．P．；Bc层在理化性质、结构构造、微形态等方面与马兰黄土十分相似，而与ApN和Bt层有显著的差异，Ap层与马兰黄土的相似性系数R：在0．8105～0．8951，Bt层的R，为0．6718，而Bc层的Rt在0．9051～0．9352。【结论】壤土具有Ap1-Ap2-Bc—Bt—Bk—C剖面构造，复合剖面的形成主要是由于环境变化引起成土强度发生变化的结果；Ap层是2000a以来人类施加土粪、农业耕作和粉尘堆积同时作用的综合产物，其特征主要受到人类活动强度和方式的控制，Bc层是3100～2000aB．P．期间风尘自然堆积的产物，成土强度较弱；Bt是全新世大暖期的自然产物。

可溶性有机氮在评价土壤供氮能力中的作用与效果1073-1082

摘要：【目的】淹水培养法提取态可溶性有机氮在评价土壤供氮能力方面具有重要意义。【方法】通过研究黄土高原物理化学性质差异较大的10种农田土样起始可溶性有机氮（SON）、矿质氮（Nain）及间歇浸提长期淹水培养期间可溶性有机氮、铵态氮累积量、易矿化和难矿化氮素矿化势（分别ND和Ng表示）及其与作物吸氮量的关系，分析SON在评价土壤供氮能力中的作用与效果。【结果】供试土样起始SON平均为23．9mg．kg^-1，是起始可溶性总氮的28．8％、金氮的2．4％。淹水培养提取态可溶性氮（TSN）中，SON所占比例更高，几乎与铵态氮相当。经过217d淹水培养，浸提出的SON平均为118．1mg·kg^-1，占TSN累积量的46.4％。ND与全氮关系密切：在不包括与包括SON时，二者的相关系数分别为0．92（P〈0．01）和0．88（P〈0．01）。不同土壤ND和易矿化氮矿化速率（KD）差别很大，干湿砂质新成土和黄土正常新成土的ND小于土垫旱耕人为土。考虑SON后KD值减小，而难矿化氮矿化速率（Ks）增加。【结论】淹水培养期间铵态氮累积量是评价可矿化氮的较好指标，不仅适宜于第一季作物，而且也适用于连续两季作物；SON累积量不能单独作为反映可矿化氮的指标，但用ND反映土壤可矿化氮潜势时，包括SON后更加准确；TSN在一定程度上能够反映土壤可矿化氮。铵态氮和TSN累积量及ND在反映两季作物土壤可矿化氮时效果更好，包括SON后TSN及Nn在评价土壤供氮持久性时更具意义。

连续5年施用氮肥和羊粪的内蒙古羊草（Leymus chinensis）草原土壤颗粒状有机质特征1083-1088

摘要：【目的】颗粒状土壤有机质（particulate organic matter，POM）是土壤有机质比较活跃的成分，受施肥、耕作及管理等多种因素的影响，本文研究连续5年施用氮肥和羊粪对内蒙古草原围栏封育的表层土壤颗粒状有机质的含量及其化学结构的影响。【方法】采用物理分组法获得游离态颗粒状有机质（FPOM）和包被态颗粒状有机质（OPOM），并用^13C核磁共振法测定其化学结构。【结果】施用氮肥的土壤pH值降低了0．25～0．78个单位，微生物量碳降低了13％～27％，POM含量没有明显变化；而施用羊粪的土壤pH提高了0．47～0．59个单位，微生物量碳提高了19％，POM大幅度提高，特别是FPOM最多提高了96％。OPOM的化学结构几乎不受施肥的影响，但FPOM的化学结构在一定程度上受到施肥特别是羊粪的影响，烷基碳增多，而羰基碳减少。【结论】长期施肥特别是有机肥料，不仅引起草原土壤颗粒状有机质含量的变化，还导致其化学结构的改变，FPOM组分变化更加明显。