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中国农业科学 2009年第05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

基于SSR标记的小麦骨干亲本育种重要性研究1503-1511

摘要：【目的】通过对大面积推广小麦品种和育种骨干亲本的全基因组多位点扫描分析,探讨两者之间的遗传关系及骨干亲本在小麦育种中的作用。【方法】利用ABI3730对中国66份大面积推广的小麦品种和13份育种骨干亲本的481个SSR位点进行基因型扫描分析。【结果】以基因型数据为基础的主坐标及NJ聚类分析,发现中国大面积推广品种可聚成6个大组,每一组中至少有一个骨干亲本。系谱分析表明,每一组中大面积推广品种和骨干亲本之间均存在密切的血缘关系,前者大多为骨干亲本的后裔;同一省份的品种多数聚在一起。来自同一组合的骨干亲本碧蚂4号含有的优势等位变异数多于大面积推广品种碧蚂1号,同样,郑引4号（St2422-464）多于郑引1号（St1472-506）;新一代骨干亲本往往由上一代骨干亲本衍生而来;来源于同一组合的骨干亲本与大面积品种相比,前者与其组合中的骨干亲本间存在更大的遗传差异。【结论】只有对资源的创新、引进和利用给予足够的重视,育种工作才能取得大的突破。

油菜基因BnWRI1的克隆及RNAi对种子含油量的影响1512-1518

摘要：【目的】阐明油菜基因BnWRI1对其种子含油量的影响。【方法】采用RT-PCR技术从油菜中克隆到BnWRI1基因编码区内384bp的片段,将该片段正反向插入干扰载体pGΩ4ARi中,构建成RNAi表达载体pGΩ4ARi-WRI1,通过花粉管通道法将其转入油菜受体品种中双9号中,【结果】获得3棵转基因植株,PCR扩增和基因组Southern杂交证实外源片段已整合在受体油菜基因组中。利用半定量RT-PCR和改进的索氏提取法分别检测转基因T1代植株的BnWRI1基因表达量和种子含油量,结果表明：与非转基因对照相比,转基因植株的BnWRI1基因均受抑制,种子含油量有所降低。【结论】采用RNAi技术可使油菜内源基因BnWRI1沉默,表明油菜基因BnWRI1能有效调控种子含油量。

绿豆种质资源、育种及遗传研究进展1519-1527

摘要：绿豆（Vigna radiata L.）属于医食两用作物,是中国传统出口商品,目前已成为中国农业种植结构调整、西部开发及经济欠发达地区农民脱贫致富的重要作物。与大宗作物相比,绿豆的种质资源利用率较低,品种改良方法仍局限于常规育种手段,遗传研究进展缓慢,尤其是现代分子遗传学研究落后,导致绿豆新品种选育进程缓慢,育种效率低下,限制了绿豆产业的进一步发展。本文分别从绿豆的种质资源收集与利用、品种选育概况及经典遗传学、现代分子遗传等方面的研究进行了综述,供中国绿豆科研工作者参考,并期望对提高国内绿豆遗传研究与育种利用水平有所裨益。

木豆、苜蓿和大豆3种豆科作物杂种优势利用概述1528-1539

摘要：豆科作物曾被认为是难于利用杂种优势的物种。木豆、苜蓿和大豆杂交种的问世,为豆科作物利用杂种优势开辟了道路。本文从应用技术研究层面,较为详细地叙述了这3种作物在不育系和杂交种选育,杂交种种子生产等方面的研究进展。研究表明,豆科作物普遍存在杂种优势,杂交种开发的关键是找到细胞质雄性不育系和高异交率基因型。数量充足的传粉昆虫和适于制种的环境条件亦非常重要。

中国农业科学杂志耕作栽培·生理生化

生态环境对籼粳稻杂交后代穗部性状的影响及其与亚种特性的关系1540-1549

摘要：【目的】探讨生态环境对籼粳稻杂交后代穗部性状的影响及其与亚种特性的关系。【方法】以辽宁育成的两个典型的籼粳交重组自交系F6群体（RIL1：中优早8号/丰锦、RIL2：七山占/秋光）为试材,分别在四川和辽宁同年种植,研究穗部性状和亚种特性变化规律及其相互关系。【结果】穗部形态、解剖性状与亚种特性都发生了极显著的变化。从辽宁到四川,穗颈粗和穗颈大维管束数极显著减少,第二节间小维管束数和大维管束比极显著增加,结实率特别是二次枝梗结实率极显著下降,程氏指数更加偏粳。穗颈大维管束数、大小维管束比、大维管束比、结实率和千粒重在亚种类型间差异显著。穗颈节间维管束数目与穗＂库＂结构性状呈极显著正相关,与籽粒充实特性相关不显著;相反,亚种特性与穗＂库＂结构性状相关不显著,而与籽粒充实特性呈极显著的正相关。【结论】生态环境对籼粳交后代的穗部性状有极显著的影响。依穗颈粗去选择维管束性状是一条切实可行的途径。穗颈大维管束数、籽粒充实特性、程氏指数三者之间互相制约,北方的育种者要在实践中统筹兼顾。

水分胁迫对水稻籽粒灌浆及淀粉合成有关酶活性的影响1550-1558

摘要：【目的】探索不同水稻抗旱品种在水分胁迫条件下籽粒灌浆特性及有关淀粉酶活性的变化规律。【方法】选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种,分别在正常供水和水分胁迫条件下,研究水稻茎鞘物质运转、籽粒灌浆和淀粉合成有关酶活性。【结果】水分胁迫下,抽穗期和成熟期茎鞘干物重以及抽穗后茎鞘物质输出量、输出率、转化率均下降;籽粒生长潜势、最大灌浆速率和平均灌浆速率降低,籽粒生长活跃期缩短,各品种达最大灌浆速率的时间提前;籽粒灌浆过程中可溶性淀粉合成酶（SSS）、Q酶和ADPG焦磷酸化酶3种酶活性都不同程度的被抑制。各性状抗旱性强的品种均比抗旱性弱的品种减少的幅度小。抽穗期茎鞘干物重、抽穗后茎鞘干物质输出量、输出率和转化率均与籽粒产量呈显著或极显著正相关。【结论】在水分胁迫下抗旱性强的品种具有较高的茎鞘物质输出率和转化率、籽粒灌浆速率及淀粉合成有关酶活性,是产量降低较少的生理基础。

糯玉米磷素分配转移特性的基因型差异1559-1567

摘要：【目的】了解糯玉米磷素分配转移规律及其与磷素吸收利用的关系,揭示磷素分配转移的基因型差异及其对产量形成的作用。【方法】以中国近年来所育成的31个糯玉米杂交种为试验材料,在同一供肥水平下研究糯玉米磷素分配转移特性的基因型差异。【结果】糯玉米生育期间磷素的分配中心是随生长中心转移而变化的,开花前主要分配在叶片和茎秆中,开花后磷素的分配中心开始由茎、叶转向雌穗,并逐渐以籽粒建成为中心。糯玉米不同品种各器官磷素转移率及其对收获产品的贡献率存在显著差异。相关分析表明,磷素转移率主要影响产量、磷素利用效率及磷收获指数的高低,而对磷素吸收总量的影响较小。通径分析表明,鲜穗、鲜籽粒高产品种叶片的磷素转移率较高,成熟籽粒高产品种茎秆和苞叶的磷素转移率较高;叶鞘的磷素转移率高有利于品种鲜穗、鲜籽粒及成熟籽粒磷素利用效率的提高,苞叶的磷素转移率高也有利于成熟籽粒磷素利用效率的提高。【结论】糯玉米磷素分配转移存在显著的基因型差异,磷素转移率主要影响产量、磷素利用效率及磷收获指数的高低,而对磷素吸收总量的影响较小。通过提高植株磷素运转率,特别是叶鞘的磷素运转率可有效提高糯玉米品种的磷素利用效率。

新疆棉花根际土壤铁载体产生菌的遗传多样性及系统发育研究1568-1574

摘要：【目的】了解中国新疆地区铁载体产生菌的遗传多样性和系统发育,为筛选高效铁载体产生菌提供依据。【方法】采用BOXAIR-PCR、16S rRNA PCR-RFLP和16SrDNA全序列分析方法对分离自新疆地区棉花根际土壤的铁载体产生菌的遗传多样性进行分析。【结果】在BOXAIR-PCR分析中,68株供试菌分为11个遗传群;在16SrRNAPCR-RFLP分析中,68株供试菌分10个遗传群;代表菌株的16SrDNA全序列分析表明,供试菌分属于假单胞菌属（Pseudomonas）、肠杆菌属（Enterobacter）、不动细菌属（Acinetobacter）、芽孢杆菌属（Bacillus）、产碱杆菌属（Alcaligenes）、短状杆菌属（Brachybacterium）和泛菌属（Pantoea）。其中,假单胞菌属（Pseudomonas）为优势属。【结论】分离自新疆地区棉花根际土壤铁载体菌存在极大的遗传多样性。

氮素营养水平对棉花衰老的影响及其生理机制1575-1581

摘要：【目的】探讨在大田条件下,土壤氮素含量水平对棉花生长过程中叶片生理生化指标、干物质积累量、组织含水量、叶面积载荷量的影响,为调控棉花早衰和提高棉花产量提供依据。【方法】设置3个氮素水平（纯N：低氮0kg·hm^-2;中氮189.50kg·hm^-2;高氮395.0kg·hm^-2）处理,研究棉花衰老过程中主茎功能叶的生理生化指标变化,植株的干物质积累量、组织含水量及载荷量特征。【结果】盛铃末期为处理间生理生化指标产生差异的起始时期。与中氮、高氮相比,从盛铃末期开始,低氮处理棉花的叶绿素含量、蛋白质含量、SOD和POD活性降低,组织含水量和干物质积累量快速下降,而MDA含量、叶面积载荷量快速升高,加速了棉株衰老的进程。增加氮素营养能够明显提高叶片的生理活性,提高组织含水量和干物质积累量,延缓衰老。【结论】在本试验条件下,盛铃末期是棉花叶片生理功能从旺盛生理功能到衰退的转折时期。土壤氮素含量与棉花衰老密切相关,低氮处理加速降低叶片的生理活性,造成早衰;中氮和高氮水平能够延缓棉花衰老现象。

D1蛋白周转和叶黄素循环在青花菜叶片强光破坏防御中的作用1582-1589

摘要：【目的】明确青花菜叶片的光抑制特性和主要光破坏防御机制,为青花菜高产高效栽培和选育光破坏防御能力强的品种提供理论依据。【方法】应用抑制剂法和叶绿素荧光测定技术,研究D1蛋白周转和叶黄素循环在青花菜叶片强光破坏防御中的作用。【结果】1800μmol·m^-2·s^-1强光下胁迫1～4h,或夏季晴天中午强光高温下,青花菜叶片的最大光能转化效率Fv/Fm降低,初始荧光Fo升高;暗中恢复5h或下午光强减弱后,Fv/Fm和Fo均可恢复。硫酸链霉素（SM）或二硫苏糖醇（DTT）处理使强光下青花菜叶片的Fv/Fm、光化学猝灭系数（qP）、开放的PSⅡ有效光能转化效率（F’v/F’m）和实际光化学效率（ΦPSⅡ）的下降幅度增大,SM处理的下降幅度大于DTT处理。强光处理4h后再暗恢复12h的青花菜叶片在1000μmol·m^-2·s^-1光强下进行荧光诱导,诱导结束时SM处理的ΦPSⅡ和F’v/F’m分别较CK降低85.71%和80.31%,DTT处理的分别较CK降低22.45%和11.48%。【结论】青花菜叶片具有完善的光破坏防御机制,抑制D1蛋白周转和叶黄素循环,均可使强光下青花菜叶片的PSⅡ反应中心遭受破坏,抑制D1蛋白周转的破坏程度大于抑制叶黄素循环;D1蛋白周转在青花菜叶片光破坏防御中的作用大于叶黄素循环。

AM真菌和水杨酸对草莓耐盐性的影响1590-1594

摘要：【目的】探索AM真菌与外源水杨酸SA提高植物耐盐性的协同效应。【方法】于温室盆栽条件下试验了丛枝菌根（AM）真菌摩西球囊霉（Glomus mosseae）和外源SA对草莓（Fragaria×ananassa Duch.品种：哈尼）耐盐性的影响。【结果】接种摩西球囊霉、施加外源SA、或接种摩西球囊霉＋SA处理都能显著增加草莓植株叶片和根内K和叶绿素含量、降低Na和丙二醛的含量,而以G.m＋SA处理效果最佳。NaC l6g·L^-1胁迫下,接种摩西球囊霉和外源SA处理能显著提高草莓叶片SOD、POD和CAT酶活性、促进植株生长。接种AM真菌配合外源SA处理提高草莓耐盐性的效果最明显。【结论】在一定条件下接种AM真菌配合施用外源SA能协同提高植物耐盐性。

盐胁迫下盐草和高羊茅营养器官的离子微区分布1595-1600

摘要：【目的】探讨植物耐盐性和盐胁迫下植物不同营养器官离子微区分布特性之间的关系。【方法】采用扫描电镜和X射线能谱仪联用,对250mmol·L^-1 NaCl胁迫20d的盐草（盐生植物）和高羊茅（甜土植物）的营养器官进行了点扫描和离子分布测定。【结果】盐胁迫下,盐草和高羊茅根组织中Na＋和Cl-的相对重量都很高,但是高羊茅中柱层中的Na^＋和Cl^-相对重量都高于盐草;和高羊茅相反,在盐草茎中,大量的Na^＋分布在韧皮部中,而Cl^-则主要存在于木质部中;而高羊茅叶组织中Na＋相对重量是盐草叶组织中2倍。【结论】盐胁迫下盐草和高羊茅根尖表皮、皮层和中柱细胞Na^＋和Cl^-较高,而K^＋含量较低,这说明盐草可通过根组织对离子的选择性吸收降低进入植物体的有害离子量,并通过离子在茎中的再次分配降低有害离子进入叶组织,从而避免对叶组织的较大离子毒害。

中国农业科学杂志植物保护

水稻稻瘟病抗性基因的分子定位及克隆研究进展1601-1615

摘要：稻瘟病是全世界范围内影响水稻粮食生产的主要病害之一。培育和合理利用抗病品种是控制稻瘟病最经济、有效的措施。随着水稻（Oryza sativa）及稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）基因组测序的完成,水稻-稻瘟病菌的互作已成为研究植物与真菌相互作用的模式系统。在过去的50多年中,通过广泛的遗传分析,已经鉴定了84个稻瘟病抗性基因及大量的数量抗性遗传位点（quantitative trait locus）。其中,8个主效抗性基因及1个隐性部分抗性基因已被克隆。本文综述了迄今已鉴定及定位的稻瘟病抗性基因的研究情况,根据基因的定位信息将这些基因整合到一张连锁图谱中;对抗性基因簇以及簇内基因间的关系作了分析;并进一步对后基因组时代抗性基因克隆策略的变化及其对策进行了探讨。

抗条锈病小麦品系Taichuang29＊6/Yr5接种条锈菌CY32后的蛋白质组学分析1616-1623

摘要：【目的】了解抗条锈小麦受条锈菌侵染后的蛋白表达变化情况,采用比较蛋白质组学技术鉴定接种条锈菌小种CY32后的抗条锈小麦品系Taichuang29＊6/Yr5和同时期未接种对照之间的差异蛋白。【方法】提取接种48h和同期未接种小麦的叶片蛋白,进行双向电泳分离和分析,选取差异显著的蛋白点进行MALDI-TOF质谱分析及数据库搜索鉴定。【结果】发现13个体积百分比变化大于1.5倍,符合t检验（P〈0.05）的显著差异蛋白点,通过MALDI-TOFMS获得了这些差异蛋白点的肽指纹图谱,经数据库搜索,共鉴定出11个蛋白,包括Pathogenesis-related homeodomain protein,beta-glucosidase,glutathione transferase等。【结论】经蛋白质功能分析,推测小麦叶片中这些差异蛋白可能与条锈菌小种CY32的侵染有关。

用SSR标记和巢式PCR快速检测大豆疫霉菌1624-1630

摘要：【目的】建立快速、准确的大豆疫霉菌检测和病害早期诊断分子技术。【方法】基于大豆疫霉菌SSR标记Psc239设计两对引物Psc239EF/Psc239ER和Psc239F/Psc239R,建立特异性检测大豆疫霉菌的巢式PCR方法。【结果】用36个大豆疫霉菌分离物和25个其他卵菌和真菌分离物基因组DNA评价引物及巢式PCR的专化性,引物对Psc239EF/Psc239ER、Psc239F/Psc239R和巢式PCR反应只在大豆疫霉菌中分别扩增出519、242和242bp的特异片段,在其它卵菌和病原真菌中不扩增片段;用两对引物进行常规PCR扩增,检测大豆疫霉菌DNA的灵敏度均为50pg·μl^-1,而巢式PCR的灵敏度为50fg·μl-^1;巢式PCR检测土壤中卵孢子的灵敏度为每克土壤0.4个卵孢子;巢式PCR能够特异地从大豆病株和土壤中检测到大豆疫霉菌。【结论】基于SSR标记建立的巢式PCR方法能够用于大豆疫霉菌的快速检测和病害诊断。

与桃树再植病相关的根际微生物的分离鉴定及相互作用1631-1638

摘要：【目的】研究桃树再植病与根际微生物的关系。【方法】以Mфller氰化钾培养基为选择培养基进行桃根际微生物的筛选,采用16SrDNA序列分析并结合生物学特性对所获菌株进行鉴定,并通过温室盆栽试验对所获拮抗菌的生防效果进行初步观察。【结果】从桃根际土壤中分离筛选出3株能以扁桃苷为碳源产生氢化氰（HCN）的细菌（CN-X4、CN-X9、CN-X17）和3株分别能对上述细菌有不同抑制作用的放线菌（CN-G2、CN-G3、CN-G5）。鉴定结果表明菌株CN-X4、CN-X17均为农杆菌属中的根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）,但分属不同的变种;菌株CN-X9为假单胞杆菌（Pseudomonas sp.）,菌株CN-G2和CN-G5分别为细黄链霉菌（Streptomyces microflavus）、淡紫灰链霉菌（Streptomyces lavendulae）,菌株CN-G3可能是灰色链霉菌（Streptomyces griseus）的近缘种;拮抗菌盆栽生防效果显著。【结论】桃根际不仅存在能以扁桃苷为碳源并产生HCN的细菌而且同时存在与其相拮抗的耐氰放线菌,根际微生物区系平衡的破坏是导致再植病的关键因素之一。

中红侧沟茧蜂非典型气味受体的克隆及组织特异性表达1639-1645

摘要：【目的】研究中红侧沟茧蜂Microplitis mediator非典型气味受体的表达谱。【方法】使用RT-PCR法克隆得到中红侧沟茧蜂非典型气味受体基因序列。使用实时荧光定量PCR法研究其表达谱。【结果】克隆得到中红侧沟茧蜂非典型气味受体全长基因。该基因在触角中特异性表达。在雌虫触角中羽化当天达到最大表达量,雄虫触角中在羽化前d阶段达到最大表达量。【结论】该非典型气味受体在中红侧沟茧蜂触角中特异存在。

中国农业科学杂志土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境

长期施肥对中国3种典型农田土壤活性有机碳库变化的影响1646-1655

摘要：【目的】观测分析了中国3种典型农田土壤——黑土、灰漠土和红壤有机碳在时间与空间上对长期不同施肥措施的响应特征,为农田土壤培肥提供理论依据。【方法】通过有机碳分组对比分析了长期施肥后土壤总有机碳与活性有机碳的含量与比例变化。【结果】16年后,不施肥（CK）灰漠土总有机碳、活性有机碳含量均呈显著下降趋势,下降幅度分别为11.7%和34.9%,且活性有机碳占总有机碳的比例也显著下降了5.4个百分点;长期施用氮肥（N）3种土壤总有机碳含量基本保持不变,但活性有机碳所占比例显著下降,其中黑土下降幅度高达9.5个百分点;化肥配施（NP,NPK）后,黑土和灰漠土活性有机碳占总有机碳的比例仍显著下降,红壤则略呈上升趋势;有机无机配施（NPKM、1.5NPKM）,3种土壤的总有机碳、活性有机碳及活性有机碳占总有机碳的比例均显著提高,其中红壤上升幅度最大,NPKM处理提高幅度分别为80.6%、146.2%和7.5个百分点,其次是灰漠土,分别提高了64.4%、138.0%和5.0个百分点;实施秸秆还田（NPKS）后,红壤的总有机碳、活性有机碳及活性有机碳占总有机碳的比例分别增加了21.6%、59.0%和7.5个百分点,黑土和灰漠土则相对较稳定。【结论】活性有机碳占总有机碳比例对施肥措施反应敏感,长期不施肥或只施氮肥多数导致土壤总有机碳含量和活性有机碳所占比例下降,有机无机配施能维持和提高土壤有机碳含量和活性有机碳所占比例,且效果优于秸秆还田,优于化肥（NPK）配施。