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中国农业科学 2008年第08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

MITE转座元件在植物中的研究进展2219-2226

摘要：MITE（miniature inverted repeat transposable element）是一种新近发现的DNA转座元件，其结构与非自主元件相似，具有TIR或TSD结构，但又具有反转录转座元件的高拷贝性。MITE广泛分布于真核生物基因附近或内部，主要包括Tourist和Stowaway两种类型，通过相应的自主转座元件编码的反转录酶识别TIR序列完成扩张。它插入位点的倾向性以及高度重复性，使其在基因的表达调控和遗传进化上发挥重要的作用。本文在简要介绍MITE转座元件的结构及转座机制的基础上，综述了植物MITE元件在基因表达调控、遗传多样性评价及基因（组）进化方面的研究进展，并对MITE转座元件在植物中的应用前景进行了展望。

高CO2浓度下水稻穗部性状的QTL分析2227-2234

摘要：【目的】了解大气CO2浓度升高对水稻穗部性状遗传表达的影响，为今后合理筛选育种材料提供依据。【方法】以粳稻Asominori与籼稻IR24所衍生的染色体片段置换系（CSSLs）为材料，在已构建的染色体置换系遗传图谱的基础上，对比分析水稻穗部性状在FACE（约570μmol CO2·mol^-1）和正常大气CO2浓度（约370μmol CO2·mol^-1）下的变化及其LOD≥3.0时的数量性状位点（QTL）。【结果】FACE下，Asominori和IR24的穗长、一次枝梗数、每穗总粒数、瘪粒数、结实率和着粒密度的表型值均高于对照；而Asominori和IR24所衍生的CSSLs的穗部性状对CO2浓度升高却呈现出正负两种响应，呈正响应且变化最大的置换系为A19（穗长）、AI30（一次枝梗数）、A163（每穗总粒数）、A162（瘪粒数）、A150（结实率）和A12（着粒密度）；FACE和对照条件下共检出15个QTL，分布在第1，3，4，5，6，7，8，12条染色体上；其中，FACE下检测出8个QTL，对照条件下检测出7个QTL。仅有1个QTL（qPB5^4）在FACE和对照条件下同时被检测到。【结论】筛选出了水稻穗部性状对CO2浓度升高呈极显著正响应的6个置换系，为将来水稻育种提供材料；在FACE和对照下共检测出控制穗部性状的QTL15个，没有检测到控制穗部性状的QTL与环境显著互作的位点。

玉米丝裂病发生的数量遗传分析2235-2240

摘要：【目的】分析玉米丝裂病发生的遗传机制，为选育抗丝裂病品种和高效改良感病材料提供理论依据和技术支持。【方法】运用六世代平均值分析法和植物数量性状主基因＋多基因混合遗传模型多世代联合分析的方法，对普通玉米自交系R08与975-12杂交组合的P1、P2、F1、F2：3、B1：2和B2：2 6个世代群体的种子丝裂病进行分析。【结果】玉米丝裂病的遗传符合1对加性主基因＋加性-显性多基因模型。在F2：3、B1：2和B2：2 3个家系世代，主基因方差分别为201．45，31．99和31．99；多基因方差依次为11．04、81．14和0.00。主基因加性效应值为11．31；多基因加性效应值为-4．47，显性效应值为10．85。主基因遗传率在F2：3和B1：2两个分离家系群体中为81．31％和21．56％，多基因遗传率为4．46％与54．68％。B2：2家系中未检测出多基因的存在。【结论】玉米丝裂病主要由加性主基因控制，在抗病育种中可在早代高强度选择，对感病自交系可采取回交转育的方法进行改良。

IT-ISJ标记及其在陆地棉遗传图谱构建中的应用2241-2248

摘要：【目的】开发可用于植物遗传多样性分析和遗传图谱构建的新型标记。【方法】根据植物结构基因内含子拼接位点的保守序列，设计扩增内含子的内含子-外显子拼接位点（intron targeted intron-exon splice junction，IT-ISJ）标记引物，并用于陆地棉遗传图谱构建。【结果】利用704个IT-ISJ引物组合，对陆地棉高品质品种渝棉1号和多显性基因标记系T586进行多态性筛选，获得49个多态性引物组合，占筛选引物的7．0％。49个多态性引物组合在（渝棉1号×T586）F2：7，重组近交系群体270个系中检测到58个位点。以58个IT-ISJ、150个SSR和8个形态标记进行连锁分析，构建的遗传连锁图包括22个连锁群、113个位点（49个IT-ISJ、62个SSR和2个形态标记）。连锁图覆盖714．5cM，占棉花基因组的16．1％，标记间平均长度为6．3cM。【结论】IT-ISJ标记多态性高，可有效地用于陆地棉遗传连锁图谱的构建。

马铃薯PPR蛋白家族基因SoD／PPR的克隆及其在干旱条件下的表达特征分析2249-2257

摘要：【目的】PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白家族在植物的生长发育、细胞器形成、细胞质雄性不育的育性恢复、RNA的编辑加工、细胞核与细胞器之间信号传递、逆境防御等方面具有重要作用。研究旨在了解PPR蛋白家族SoDIPPR基因在马铃薯中的表达情况及其在干旱胁迫下的作用。【方法】以抗旱马铃薯二倍体品系H145为材料，利用cDNA-AFLP技术寻找与抗旱性密切相关的基因cDN段，利用RACE技术克隆其基因全长cDNA，并利用半定量RT-PCR和Northern杂交法研究其在干旱条件下的表达情况。【结果】从抗旱马铃薯二倍体品系H145中克隆了一个836bp全长cDNA序列，命名为SoDIPPR，该序列开放阅读框长为588bp，编码195个氨基酸序列。序列分析表明，SoDIPPR蛋白存在PPR结构域、激酶结合区、和C端SMR（small MutS related protein）区域。SoDIPPR蛋白序列与GenBank数据库中的其它PPR蛋白进行同源序列比对，构建系统进化树，发现SoDIPPR与其它14个高等植物的PPR蛋白同源性为57％-82％，与苜蓿DNA错配修复蛋白MuTs2、水稻盐诱导蛋白（Q9LS25）和叶绿体RNA结合蛋白（Q75IP8）的同源性达69％-82％。半定量RT-PCR和Northern杂交结果表明，SoDIPPR基因在干旱胁迫下叶片和根系里的表达量明显增加，说明SoDIPPR基因在马铃薯抗旱中起一定作用。在持续干旱条件下，SoDIPPR基因在抗旱品系H145与干旱敏感品系H214中表达模式不同。【结论】马铃薯SoPIPPR基因编码的蛋白与其它植物PPR家族蛋白同源性较高，SoPIPPR基因参与马铃薯对干旱胁迫的应答反应，可能对抵抗干旱胁迫有一定作用。

中国农业科学杂志耕作栽培·生理生化

不同氮肥管理条件下钾对寒地水稻抗病性及产量的影响2258-2262

摘要：【目的】研究氮钾施用与水稻抗病性的关系，证实钾提高水稻抗病性的作用。【方法】设计不同的氮钾组合，进行田间小区试验，调查稻瘟病发病情况并考种测产。【结果】相同施氮条件下，随着钾肥施用量的增加，稻瘟病的病穗率降低。实地氮肥管理条件下，与不施钾处理相比，施钾处理稻瘟病发病率降低了25．8％-30．2％；在钾肥用量相同的情况下，与农民习惯施肥相比，实地氮肥管理的发病率分别降低了33．1％和34．9％，均达到了5％的显著水平。实地氮肥管理条件下，钾肥施用量为60kg·ha^-1和90kg·ha^-1的处理与农民习惯施肥和不施钾处理相比，产量分别增加了13.0％和16．1％，均达到5％的显著水平。【结论】高氮并且集中施在生育前期，施钾肥抗病性提高不明显。氮肥用量适当条件下，施钾能提高水稻抗病能力，增加水稻结实率、千粒重和产量。

稻田套播麦共生期农田生态环境特征及对小麦生长的影响2263-2270

摘要：【目的】通过对比方法研究稻田套播麦共生期的农田生态环境特征及对小麦生长的影响。【方法】设置稻田套播和常规条播两种不同麦作方式进行对比试验。【结果】稻田套播麦与常规条播麦相比，麦田土壤水分含量较高，种际空气湿度日变幅为56％-100％；种际温度较低，日变化较小。土壤含水量和温度达到种子萌发所需要求。麦田地表光强为自然光强的4．2％-6．5％；土壤容重较大，穿透阻力增强。稻田套播麦种子吸水、萌发出苗速度慢，根系入土困难，叶片瘦长，光合速率低，麦苗健壮度下降，根系活力较高。随共生期延长，麦苗生长受到抑制的程度增加，缓苗期显著延长；共生期不宜超过14d。高产栽培下两种麦作方式产量差异不显著。【结论】改善稻田套播麦种际空气湿度、土壤容重和采用合理共生期，可促进稻田套播麦种子萌发出苗，提高成苗率，形成壮苗。

叶片垂直分布对小麦冠层方向光谱响应研究2271-2278

摘要：【目的】对不同株型小麦冠层叶片垂直分布的方向光谱响应进行研究，探索精确描述小麦冠层空间信息的途径，为农田作物快速、无损的光谱监测提供新的理论与技术。【方法】以2个株型不同的小麦品种为材料，采用自下向上分层切片方法，分析冠层不同部位叶片对冠层方向光谱的影响。【结果】去除不同叶位叶片后，小麦冠层光谱在300-700，800-1300，1400-1800nm波段差别明显；不同观测角度中，与传统90°视角获得反射信息比较，30°和60°视角反射光谱包含较多下部叶片信息，下部叶片对冠层光谱反射率贡献较大，0°视角反射光谱包含较多上部叶片信息，上部叶片对冠层光谱反射率贡献较大；小麦冠层的穗层和倒1叶对方向光谱产生很大影响。不同的2个小麦品种，ZY9844上部叶片对反射率的影响比P7弱。【结论】小麦冠层不同部位叶片，对冠层方向光谱影响不同，根据冠层特点，通过改变光谱观测角度，可以提高作物冠层光谱监测的精度。

Ca^2＋信号参与铝诱导黑麦根系分泌有机酸的调控2279-2285

摘要：【目的】揭示铝诱导根系分泌有机酸的机制，探讨胞质钙信号对铝诱导黑麦根系分泌有机酸的调控作用。【方法】采用药理学研究方法和激光共聚焦扫描显微技术探讨铝胁迫下根尖胞质游离钙离子浓度（[Ca^2＋]cyt）及其与有机酸分泌的关系。【结果】铝不仅诱导黑麦根系分泌柠檬酸和苹果酸，而且使根尖细胞Ca^2＋的荧光强度增强、波动加剧。铝引起的根尖细胞Ca^2＋荧光强度的变化在受Ca^2＋通道抑制剂异搏定、胞内Ca^2＋通道阻断剂辽红干扰后，显著减少了铝诱导的有机酸分泌。铝诱导的根尖[Ca^2＋]cyt的升高及有机酸分泌还受CaM阻断剂三氟拉嗪的干扰和抑制。钙螯合剂EGTA处理不仅减弱了铝诱导的Ca^2＋荧光信号、加大了Ca^2＋信号的波动幅度，而且显著抑制铝诱导的柠檬酸分泌。此外，在铝胁迫下，根系有机酸分泌受阴离子通道抑制剂尼氟灭酸的抑制。【结论】根尖[Ca^2＋]cyt可能是介导铝诱导黑麦根系分泌有机酸的胞内信号因子，而质膜上的阴离子通道可能是铝诱导的钙信号传导途径中的下游效应器。

苗期日照长度对红小豆生育特性和产量的影响2286-2293

摘要：【目的】研究苗期日照长度对红小豆的成花特性，及对植株中后期的生长发育、形态指标和产量形成的影响。【方法】常规生理指标测定方法测定叶片中生理参数；采用常规方法调查开花期及开花数、植株形态指标及产量性状。【结果】短日处理使供试红小豆的生育期缩短、株高降低、茎粗和生育期间最大LAI变小，且表现为短日处理强度和处理时间的剂量效应。与早熟品种冀红8937相比，中晚熟品种冀红4号生育期、株高和茎粗受日照长度处理的影响更大。短日处理使供试品种的花期明显提早，开花期持续天数延长；与冀红8937相比，冀红4号受到短日的促进效应更为明显。短日处理使冀红8937的开花总量减少，而使冀红4号增多。对叶片的叶绿素含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量的影响与生育时期有关，在开花期，短日处理对上述生理指标无明显影响；在结荚期，使叶绿素含量、类胡萝卜素含量和可溶性蛋白含量下降，可溶性糖含量增加。短日处理使单株结实粒数下降，百粒重呈下降趋势，产量降低。【结论】苗期短日处理不仅影响红小豆的成花特性，而且对于植株中后期的植株生长发育、形态学指标和产量形成具有明显的调控效应。

中国农业科学杂志植物保护

适用于大豆疫霉菌遗传分析的新EST-SSR标记2294-2301

摘要：【目的】开发大豆疫霉菌SSR标记，为深入了解大豆疫霉菌遗传变异提供理想分析工具。【方法】用SSRIT软件对28197条大豆疫霉菌EST进行SSR搜索，选择含有SSR的合适EST设计、合成引物和PCR扩增。【结果】发现1454条EST含有SSR，其中3个碱基重复基元类型最多，有855个，占鉴定总数的54．3％。设计合成140对引物，用10个大豆疫霉菌菌株基因组DNA进行PCR检测，有111对引物（79．3％）扩增出SSR特征条带。通用性检测表明有33对引物在检测的1个或多个其它疫霉菌或腐霉菌中产生扩增产物。【结论】大豆疫霉菌EST含有丰富的SSR位点，本研究从EST中开发了111个新大豆疫霉菌SSR标记，可有效地用于大豆疫霉菌及其相关种的遗传变异研究。

激发子PB90诱导不结球白菜过敏性细胞死亡早期上调表达基因片段的分析2302-2309

摘要：【目的】从基因组水平筛选不结球白菜中受激发子PB90诱导过敏性细胞死亡早期上调表达的基因。【方法】采用抑制性差减杂交的方法筛选疫霉菌激发子PB90注射处理不结球白菜叶片5h内上调表达的基因。【结果】测定分析了200个上调表达的cDN段，生物信息学分析表明它们包含70个上调表达的基因片段，共分为9类：基本能量或代谢产物；蛋白质合成分解；细胞信号传导；细胞凋亡；转录；运输相关和编码未知功能的蛋白等。进一步用半定量RT-PCR分析了候选基因beclin，thioredoxin，HLA-B,MAP3K,SPT1，SPT2和AGO1，表明这7个基因在PB90诱导不结球白菜过敏性细胞死亡早期上调表达。【结论】构建了疫霉菌激发子PB90诱导不结球白菜过敏性细胞死亡早期抑制性差减杂交eDNA文库，获得了70个上调表达的基因，并对其中7个基因的可能功能进行预测分析，认为这些基因可能与疫霉菌激发子PB90诱导不结球白菜过敏性细胞死亡有关。这些基因的挖掘为进一步阐明过敏性细胞死亡的分子机制提供了素材。

转基因抗虫棉叶围细菌种群动态变化及其分子鉴定2310-2317

摘要：【目的】研究转基因抗虫棉叶围细菌的种群动态变化，并鉴定主要的细菌种群。【方法】采用常规培养的方法与RIsA法相结合，分析转基因抗虫棉花33B、SGK321和GK12、受体棉花33、石远321和泗棉3号的叶围细菌在整个生育期的种群动态变化，并对主要细菌种群的ITS序列进行克隆测序，与数据库的序列进行比对鉴定细菌。【结果】6个棉花品种的叶围细菌的数量和群落多样性指数随着时间的变化，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的差异较小。用RISA法分析棉花叶围细菌群落结构，能够得到清晰的指纹图谱，图谱表明叶围细菌群落结构复杂，多样性丰富，聚类分析结果表明，叶围细菌群落变化与棉花品种无相关性。从棉花叶围分离了104类菌株，对14个主要菌株进行分子鉴定，14个菌株的ITS序列都被GenBank收录（登陆号为DQ447751-DQ447764）。【结论】叶围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。棉花叶围细菌主要涉及9个细菌属，占优势的为芽孢杆菌属（Bacillus）、假单孢菌属（Pseudomonas）。

基于生物气候相似性的锈色棕榈象在中国的适生区预测2318-2324

摘要：【目的】对中国重要的外来入侵和检疫性害虫锈色棕榈象在中国的可能适生区进行分析和预测。【方法】利用CLIMEX模型气候相似分析方法得出决定锈色棕榈象分布的关键气候因子及其相似性要求，结合GIS插值运算和叠加功能，将气候适生区和寄主分布区进行插值和栅格运算，得出锈色棕榈象在中国的可能适生区。【结果】锈色棕榈象在中国能广泛分布于秦岭以南地区，其中高风险适生区分布在广西、广东、江西、福建、海南、台湾、香港等地。【结论】利用气候相似性分析方法可以预测出锈色棕榈象在中国适生范围，同实际已定居范围具有较好的吻合性。中国华南、华东和西南地区尤其要加强锈色棕榈象的检疫和控制。

烟粉虱B型和Q型群体遗传结构的ISSR比较分析2325-2331

摘要：【目的】对烟粉虱复合种中2种入侵性较强的生物型烟粉虱B型和Q型的群体遗传结构进行比较研究，揭示其入侵机制并对其管理提供依据。【方法】采用简单序列重复区间扩增（ISSR）标记，以温室白粉虱以及浙江非B／Q型为对照种群，对世界各地16个烟粉虱B型种群和4个烟粉虱Q型种群的遗传结构进行分析。【结果】遗传多样性分析结果表明，烟粉虱Q型种群的Nei氏基因多样性指数、Shannon信息指数及多态性位点百分比等各项遗传多样性指数均高于烟粉虱B型的相应指数。聚类分析结果提示，ISSR标记能够区分烟粉虱不同生物型，但可能不适用于生物型之间的系统发育分析。【结论】烟粉虱B型种群遗传多样性高于Q型种群。

川楝素半抗原设计及其抗体制备2332-2338

摘要：【目的】获得抗川楝素的高灵敏度，高特异性多克隆抗体，建立川楝素的问接竞争酶免疫测定（IC-ELISA）方法。【方法】采用酯化反应合成川楝素的半抗原并经HRMS，NMR及IR鉴定；用混合酸酐法和活化酯法分别合成人工免疫抗原与包被抗原；通过免疫动物获得多克隆抗体。【结果】合成了琥珀酸单酰川楝素（TS）和戊二酸单酰川楝素（TG）2种半抗原，与载体蛋白BSA和OVA分别偶联制备了2种免疫原TS-BSA和TG-BSA，及2种包被原Ts-OVA和TG-OVA。免疫后获得的2种抗体效价达6．4×10^4和3．2×10^5。经4种不同包被原-抗体组合优化，以（TS-Ab，TG-OVA）组合建立的川楝素IC-ELISA检测方法，线性检测范围为0．01-100μg．ml^-1，检测限达0．03μg．ml^-1，抑制中浓度为1．52μg．ml^-1；以（TG-Ab，TG-OVA）组合建立的方法，线性检测范围为0．1-100μg．ml^-1，检测限达0．11μg．ml^-1，抑制中浓度为3．49μg．ml^-1。水样中基于（TS-Ab，TG-OVA）组合的川楝素平均回收率为82．4％-106.0％，精密度为1．1％-14．3％。【结论】通过川楝素半抗原的合理设计，获得了高效价的抗川楝素多克隆抗体，建立了快速有效的川楝素IC-ELIsA检测方法。

中国农业科学杂志土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境

长期施肥对华北平原潮土作物产量及稳定性的影响2339-2346

摘要：【目的】研究长期施肥处理对华北平原潮土作物产量及稳定性的影响，为维持田块尺度粮食高产、稳产、高效提供指导。【方法】采用长期定位试验中不同肥料处理与多种稳定性指数方法分析作物产量效应及稳定性。【结果】经过7年定位施肥试验，CK、P2K2、N2K2和N2P2处理的小麦产量分别为N2P2K2处理的25．5％、34．5％、43．3％和83．2％；玉米产量分别为42．3％、52．7％、70．6％和76．2％；不施氮肥，土壤氮自然供给力第1年降到59％，第2年为43％，此后稳定在40％左右；不施磷肥，土壤磷自然供给力第1年降至72％，第3年为55％，之后保持在55％左右；不施钾肥，土壤钾自然供给力第1年降为93％，第3年为76％，之后基本不变；7年累计，小麦、玉米及全年作物产量稳定性最强的处理分别为N1P2K2、N2P2K2和N1P2K2。【结论】作物产量效应与施肥量有明显相关性，产量稳定性与施肥量无明显关系，但与氮、磷、钾肥配比明显相关。

粪肥腐解过程中不同溶性腐殖质态铜、锌变化及其结合竞争2347-2354

摘要：【目的】探讨鸡粪腐解过程中铜、锌与不同溶性腐殖质的结合竞争。【方法】采用H2O、NaOH和Na4P2O7＋NaOH连续浸提粪肥中的腐殖质及其结合态铜、锌，分析不同溶性腐殖质及其结合态铜、锌随腐解时间的变化。【结果】随着腐解过程中有机碳的矿化分解，粪肥中铜、锌元素含量增加。H2O溶性、NaOH溶性和Na4P2O7＋NaOH溶性腐殖质结合态铜分别平均占粪肥全铜量的6．7％、26．7％和19．2％左右，腐殖质结合态锌分别平均占粪肥全锌量的2．7％、13．3％和17．3％左右。在粪肥铜、锌含量基本相等的情况下，水溶性、NaOH溶性腐殖质结合态的Cu／Zn比分别平均为2．56、2．05，Na4P2O7＋NaOH溶性腐殖质结合态的Cu／Zn比平均为1.15。【结论】粪肥中的水溶性、NaOH溶性腐殖质与铜的结合竞争力大于与锌的，且富里酸和胡敏酸都主要与铜结合；而Na4P2O7＋NaOH溶性腐殖质与铜、锌的结合机率相近。铜或锌在胡敏酸和富里酸中的分配与其HA／FA（胡敏酸／富里酸）比呈显著正相关。