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作物学报 2006年第07期杂志 文档列表

作物学报杂志研究论文

中籼水稻品种产量与株型演进特征研究949-955

摘要：以江苏省近印年生产上应用的16个代表性中籼品种（含杂交稻组合）为材料，依品种应用时期结合株型和基因型，将供试品种分为早期高秆（ET）、改良高秆（IT）、矮秆（DC）、半矮秆常规品种（SDC）、半矮秆杂交稻（SDH）和超级稻（SR）6个类型，研究其产量、源库关系和株型变化特性。结果表明，随着品种改良，籽粒产量逐步提高。这主要是由于总颖花量的增加，其关键在于每穗粒数的增多；结实率以DC最高，SR最低，千粒重变化不大。由ET到DC，植株高度降低，生物产量与收获指数同步提高，收获指数的提高更为明显。由DC到SR，植株高度略有增加，生物产量明显提高，抽穗后增加的量尤为显著，收获指数变化较小。品种改良明显减小了顶部3叶的着生角度，增加了抽穗期的叶面积，但颖花量的增加超过叶面积的增加，导致粒叶比（颖花数与叶面积之比）提高。随品种的演进，抽穗期根重以及根冠比提高，但根系伤流液量减少。抽穗至成熟根系伤流液和叶片中玉米素＋玉米素核苷浓度下降的速度表现为SR〉SDH〉SDC。依据品种演进特征，对进一步提高产量的途径进行了讨论。

玉米生长虚拟模型GREENLAB-Maize的评估956-963

摘要：GREENLAB-Maize虚拟模型采用并行模拟植株功能与结构的机制来模拟玉米植株在不同环境条件（目前只考虑气象条件）下的生长。该模型逐时段模拟植株光合产量和光合产物向各个器官分配的数学公式的主要参数不能通过简单的方法确定，称为隐含参数，是通过将该模型与非线性最小二乘法结合，并以田间植株生长的测定值为目标文件而反求出的。本文首先对参数反求方法进行了改进，结果表明，以植株多个生长时段的测定数据为目标文件来反求参数值时，其变异系数明显比只用某一个时段的测定数据时低。从模型隐含参数的稳定性和模型模拟效果两方面对该模型进行了评估。对气象条件不同而其他条件相同的4组玉米试验、玉米不同生长阶段以及不同取样植株个体等情况下所反求的隐含参数值的稳定性统计分析表明，模型隐含参数值因气象条件、生长阶段以及植株个体差异而产生的差异均不显著，可以认为它们是植株生长内在的、稳定的参数。本文还对该模型的植株形态模拟模块进行了改进。模型较好地模拟了植株的生长状况，但还有必要对植株光合生产模块等进行改进。

用“对话”试验探索植物组织培养机制并建立适用性广的小麦组织培养方法964-971

摘要：以小麦为试材，以揭示培养因素与培养结果之间的对应关系为目标，通过用类似“对话”试验的方法探索了基因型、外植体类型、培养基、培养条件等在植物组织培养中的作用和影响。结果表明，基因型不影响愈伤组织的形成，只影响和决定愈伤组织的质量。外植体既影响愈伤组织的形成，又影响愈伤组织的质量。由外植体类型造成的愈伤组织质量差异并不亚于由基因型所造成的差异，但其作用主要表现在离体培养的早期阶段。培养基除了向培养物提供营养外，不同培养基之间的差别更主要地表现为对愈伤组织质量的不同调控效应。一般情况下，2，4-D和NH4＋对细胞分裂、愈伤组织生长表现为促进作用；细胞分裂素和NO3^-对细胞分裂、愈伤组织生长表现为抑制作用。光照具有类似细胞分裂素的效应。温度变化对愈伤组织质量也具有调控作用。各培养因素的作用实际上均转化为生理生化效应。借助这种认识，所有培养因素的作用均可在生理生化水平得到解释。据此，植物组织培养的可预见性和可控性得到大幅度增强。通过本研究，为小麦组织培养建立了有较广泛适用意义的方法。

水分胁迫对贪青水稻籽粒充实及其淀粉合成关键酶活性的影响972-979

摘要：以两个灌浆速率差异较大的杂交稻组合（汕优63，Pc311／早献党）为材料，设置出穗后高氮（HN）和正常氮（NN）两个水平，以正常灌水为对照（WW），研究适度水分胁迫（WS）对水稻籽粒灌浆速率与籽粒中淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明，HN导致水稻贪青迟熟，主要表现为淀粉积累速率和积累量显著下降，造成粒重和产量降低。适度水分胁迫处理能有效改善贪青稻株的籽粒充实状况。施高氮导致水稻籽粒中蔗糖合成酶（SuSy）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADP-Gppase）、颗粒结合淀粉合成酶（GBSS）、可溶性淀粉合成酶（SSS）和淀粉分支酶（SBE）活性降低，是贪青稻株籽粒淀粉积累速率下降和充实不良的内在生理原因。适度水分胁迫处理能诱导籽粒中SuSy、ADP-Gppase、SSS和SBE活性上升，进而增加籽粒淀粉积累和粒重。而正常施氮下，水分胁迫导致稻株籽粒灌浆后期同化物供应不足和淀粉合成代谢酶活性下降过快，是其籽粒淀粉积累总量减少、粒重降低的主要原因。

Puroindoline基因对春小麦磨粉及馒头、面条品质的影响980-986

摘要：以我国和CIMMYT的41份春小麦品种（系）为材料，研究了puroindoline基因型、SKCS硬度指数、出粉率、面粉灰分含量、面粉色泽（L^＊、a^＊和b^＊）、吸水率、总戊聚糖和水溶性戊聚糖含量以及馒头和面条品质之间的关系。结果表明，5份为Pina—D1a／Pinb—D1a类型，28份为PINA蛋白缺失（Pina-D1blPinb—D1a）类型，7份为Pina—D1a／Pinb—D1b类型，1份（青春533）为P／na—D1a／Pinb—D1c类型。籽粒硬度与面粉吸水率呈极显著正相关，相关系数为0．80，而与面粉亮度L^＊呈极显著负相关，相关系数为-0．77。Puroindoline突变型的硬度值、出粉率、吸水率及馒头重量、体积、宽度和总分均显著高于野生型，PINA蛋白缺失类型（P／na-D1b／Pinb—D1a）的籽粒硬度、面粉灰分含量、面粉a’绝对值和水溶型戊聚糖含量均显著高于Pina-D1a／Pinb—D1b类型，而馒头外观分和面条软硬度分值则显著低于后者。Pina-D1n／Piab-D1n类型的面条L^＊值、L^＊-b^＊值和软硬度分值显著高于PINA蛋白缺失类型，而馒头外观颜色和面条b^＊值则显著低于后者。综合分析表明，Pina-Dla／Pinb-D1b类型馒头和面条品质略优于Pina．DlalPiab—D1n和Pina-Dlb／Pinb—D1n。

实地氮肥管理提高水稻氮肥利用效率987-994

摘要：以籼型杂交稻汕优63和粳稻武育粳3号为材料进行田间小区试验，对实时氮肥管理（RTNM）和实地氮肥管理（SSNM）的农艺表现和氮肥利用效率进行了评价。结果表明，氮空白区的水稻产量为5．5-7．4t／hm^2，说明试验田背景氮颇高。与农民习惯施肥法（FFP）相比，RTNM和SSNM分别增产-4．4％～7．0％和0．2％-9．3％，氮素产谷率分别提高195．7％～297．0％和169．6％～276．4％。2003—2004年在江苏省无锡市两村共计20户稻田中进行水稻SSNM试验示范。2年FFP的氮素产谷率、吸氮利用率和生理氮转化率分别仅有2．8～6．7kg稻谷，kgN、33．7％～34．7％和8．4～18．6kg稻谷／kgN；SSNM的施氮量较FFP降低38．7％-41．3％，产量提高2．5％～3．5％，氮素产谷率、吸氮利用率和生理氮转化率分别提高88．3％～117．7％、34．0％-39．5％和46．1％-61．6％。在江苏省大面积推广也取得了类似结果。证明采用SSNM在不降低水稻产量的前提下，提高水稻氮肥利用率是可能的。试验也发现，农户稻田SSNM的氮素产谷率和生理氮转化率的数值依然很低。对水稻氮肥利用率低的原因及提高途径进行了讨论。

小麦GMP含量发育动态的QTL定位995-1000

摘要：利用小麦京771和Pm97034杂交后代重组自交系（RIL）群体，对小麦谷蛋白大聚合体（GMP）含量发育动态进行了QTL定位研究。结果表明，在籽粒灌浆的5个不同时期，共检测到8个条件QTL和10个非条件QTL，但没有一个QTL能在测定的5个时期都有效应。花后12d，控制GMP形成的基因就已经有了一定的表达量，条件QTL能解释6．21％的表型变异，该基因位于1A染色体上。花后17d，在1D染色体上测到了1个新表达的条件QTL位点，单独能解释14．14％的表型变异。花后22d，控制GMP形成的基因的表达比较活跃，非条件分析检测到3个QTL位点，条件分析检测到2个QTL位点，这5个QTL位点分别位于1B、5B、6B和7B染色体上，其效应值都比较低，2个条件QTL共同能解释12．67％的净表型变异。花后27d，在2D和3B染色体上各检测到2个条件和非条件QTL位点，加性效应值比较大。条件QTL能解释16．37％的表型变异，非条件QTL能解释23．94％的变异。花后32d，仍有2个新的基因位点在表达，但此时QTL的净表达量已经开始下降，条件QTL仅能解释11．43％的表型变异。

旱稻OsEXP3与OsEXP5基因的mRNA表达差异分析1001-1005

摘要：OsEXP3基因和OsEXP5基因是GenBank上登录的从水稻中克隆的扩张蛋白基因。本研究根据其报道的mRNA序列设计引物，利用RT-PCR技术从4种旱稻根系中克隆了这2个基因的部分编码框序列，证明OsEXP3与OsEXP5基因在旱稻的根系中表达；通过Northern-blot技术对该表达特性进行了研究。结果表明，OsEXP3与OsEXP5基因在旱稻IRAT109根中的表达受到生长发育阶段的调控；受到激素ABA、干旱胁迫的正调控；且受干旱胁迫诱导表达的生长阶段不同。以上实验结果推测在干旱胁迫条件下很可能OsEXP3与OsEXP5基因在不同的生长阶段发挥各自的主要生理功能。

空间环境和地面γ辐照对水稻诱变的差异1006-1010

摘要：研究了不同类型的水稻品种空间搭载和地面^60Co γ辐照两种条件下的诱变敏感性和诱变效应。结果表明，诱变的敏感性均以粳稻强于籼稻，推广种强于农家种，籼稻中以中籼和晚籼〉早籼，而不同粳稻气候生态型间的差异较小。对7辐照不敏感的品种大多数对空间诱变也不敏感，而对7辐照敏感的品种中仅有1／4对空间诱变敏感。空间搭载对54．2％的品种的处理当代秧苗生长具有加速作用，有的同时提高结实率。M2代研究表明，两种诱变处理均能诱发株高和抽穗期突变，但其突变频率差异较大。空间搭载处理的M2代矮秆、高秆和早熟的突变频率与M1代总生理损伤存在显著正相关。表明空间环境与地面γ辐照的诱变机制可能不完全相同。本研究结果对开展水稻空间诱变育种具有一定的指导意义。

高产棉花品种泗棉3号产量及其产量构成因素的遗传分析1011-1017

摘要：利用泗棉3号和CARMEN构建的RIL及其F2、B1、B2、P1、P2、F1两套群体，同时在3个环境中，采用各自的联合世代分析方法，研究了我国长江流域棉区广泛种植的优良品种泗棉3号高产性状的遗传规律。遗传模型分析揭示泗棉3号×Carmen组合的产量及其产量构成因素的最适遗传模型符合主基因＋多基因混合遗传模型，说明存在控制这些性状的主基因。所有性状在不同环境中的遗传模型不同。同时，各性状在不同环境中的主基因遗传率变化较大，而多基因遗传率在不同环境中变化相对较小，表明环境对数量性状主基因的表达影响大，对多基因的表达也存在影响。对环境间差异较大性状的研究和选育，要在多个特定的环境中进行，才能提高效率。

应用混合线性模型（AD）分析热带温带玉米群体间的遗传关系1018-1023

摘要：按Griffing双列杂交方法Ⅳ，对9个热带和温带玉米群体进行组配，获得36个杂交组合。2002年和2003年，采用混合线性（AD）模型和最小范数二阶无偏估算法（1）法（minimum norm quadratic unbiased estimation，MINQUE），分别在河南安阳和湖北十堰进行田间鉴定，对产量和产量构成因素的遗传方差分量、杂交组合的基因型值进行了分析。结果显示，产量和产量构成因素的遗传方差分量及其与环境的互作效应大多达到极显著水平，但各项遗传方差分量对总表型变异的贡献有差异。对小区产量而言，各效应的贡献是显性〉显性与环境互作〉加性与环境互作〉加性；而加性方差分量对总表型变异的贡献为穗行数〉穗粒数〉百粒重〉小区产量。对这36个组合的群体平均优势和群体超亲优势进行了估计，并在此基础上引入群体间遗传差异的度量参数ω/（2μ），ω（2μ）=群体平均优势一群体超亲优势。对9个群体的比较表明，遗传差异与杂种优势之间不存在线性关系，亲本的遗传差异过大和过小都不利于产生强优势组合．具有中等遗传差异的亲本群体表现出了强的杂种优势。如组合3×6（BSSS C9×Stay GreenC4）、2×3（BS16×BSSS C9）和1×3（Suwan1×BSSSC9）都具有中等的遗传差别，有较好的杂种优势表现；BSSS C9与Stay Green C4和Suwanl、BS16和Suwan1在温带育种中值得关注，有可能形成新的杂种优势模式。

不同生长环境下水稻结实率数量性状位点的检测1024-1030

摘要：以籼稻密阳23与粳稻吉冷1号配制所获得的R2：3群体200个家系作为作图群体，在北京、昆明、三亚、公主岭和韩国春川等5个点进行水稻结实率的鉴定，并利用SSR标记对水稻结实率数量性状位点进行检测。结果表明，水稻结实率表型值及其在B家系群中的分布以及所检测到的QTL数目因生长环境不同而有较大差异，说明QTL与环境有明显的互作效应。水稻结实率在F3家系群中呈接近正态或偏态的连续分布，是由多个基因所控制的数量性状。共检测到与水稻结实率相关的QTL14个，分布于第1、2、3、4、6、7、8、10和12染色体上，对表型变异的贡献率为4．9％。15．3％。分别位于第1、2、6和12染色体RM1-RM259、RM263～RM6、RM340-RM30、RM270～RMl7区间的qSSR1、qSSR2、qSSR6和口SSRl2至少在2种生长环境下均检测到，对表型变异的贡献率分别为4．9％～8．4％、4．8％。7．2％、7．6％。10．7％和7．4％。10．4％。以上多数QTL增效等位基因均来自吉冷1号，基因作用方式主要为部分显性或显性或超显性。

糯玉米氮肥利用效率的基因型差异1031-1037

摘要：以近年育成的31个糯玉米（Zea mays L．ceratirta Kulesh）品种为试材，对其氮肥吸收利用率（RE）、氮肥生理利用率（PE）、氮肥农学利用率（AE）和氮肥偏生产力（PFP）的差异进行了比较。结果表明，各品种以收获鲜穗、鲜籽粒或成熟籽粒为目的，其AE、RE、PE和PFP均存在显著差异。聚类结果显示，无论收获产品是鲜穗、鲜籽粒还是成熟籽粒，属于高产、高氮肥利用效率（NUE）的品种有6个，即凤糯2146、京科糯267、京科糯218、粤白糯1号、SW42和SAUWX02。与其他品种相比，这6个糯玉米品种的鲜穗、鲜籽粒和成熟籽粒的平均产量分别高17．9％、18．1％和28．6％，平均AE分别高45．2％、50．2％和64．7％，平均RE分别高35．1％、35．1％和36．7％，平均PE分别高4．5％、9．7％和20．3％，平均PFP分别高17．9％、18．1％和28．6％。相关分析表明，提高糯玉米氮收获指数，增加氮素在植株体内的运转率有利于NUE的提高。

用STS标记检测春化基因Vrn-A1在中国小麦中的分布1038-1043

摘要：在证实Vrn-A1春化基因的SIS标记与CAPS标记结果一致的基础上，用SIS标记检测了全国主要麦区历史上大面积推广和当前主栽的250份品种的春化基因Vrn-A1。结果表明，中国品种Vrn-A1基因平均分布频率为36．8％，不同麦区的分布频率不同，依次为东北春麦区=北部春麦区=西北春麦区（100％）〉新疆冬春麦区（42．9％）〉西南冬麦区（35．3％）〉黄淮冬麦区（19．8％）〉长江中下游冬麦区（17．4％）〉北部冬麦区（3．0％），这与冬春特性有关。在长江中下游冬麦区和西南冬麦区品种中，Vrn-A1基因分布频率随着时间推移呈降低趋势；在黄淮冬麦区品种中，20世纪50到70年代呈上升趋势，随后呈下降趋势。在年最大推广面积大于66．7万hm^2的58份品种中，Vrn-A1基因的频率为27．6％。这些信息有助于改良小麦品种的适应性和提高产量潜力。

高温胁迫对早稻根系质膜ATPase活性及NH4^＋吸收的影响1044-1048

摘要：选用高温耐性品种农大228、082和高温敏感品种茉莉占、协青早B，比较研究了高温胁迫对根系质膜ATPase活性和NH4^＋吸收速率的影响。结果表明，高温胁迫下，农大228和082根系质膜H^＋-ATPase和Ca^2＋-ATPase活性均比对照提高，而茉莉占和协青早B分别比对照大幅度下降，品种间差异显著（Duncan’s法检验）。根系质膜蛋白含量在高温胁迫后均表现下降。082的NH4^＋吸收速率不受高温影响，热敏感型品种NH4^＋吸收速率受高温胁迫明显下降。

杂交稻幼苗期对低温胁迫的生理反应1049-1056

摘要：研究了常规低温敏感型杂交稻汕优63和超高产杂交稻两优培九幼苗期对低温胁迫的抗性，处理低温为10℃，以常温25℃处理为对照。结果表明，随低温处理时间的延长，水稻幼苗叶片叶绿索含量逐渐下降、类囊体膜PSⅠ、PSⅡ活性明显下降，类囊体膜的室温吸收光谱、发射光谱也明显下降。低温使两优培九的O2^-产生速率和MDA含量下降，而汕优63却出现相反的结果；同时，SOD的活性与对照相比两品种都有所提高，而CAT活性则是两优培九高于对照，汕优63低于对照。这些指标的变化幅度都是汕优63较明显。低温处理后，两品种的可溶性蛋白含量都上升，但两优培九增幅较汕优63高。SDS-PAGE表明，低温处理后可溶性蛋白条带增多，但类囊体膜蛋白条带没有明显的增加。对照组中，除了PSⅠ和PSⅡ活性外，其余各项指标都是汕优63较两优培九高，意味着幼苗期的两优培九光合功能虽不如汕优63高，但其对低温的抗性较汕优63强。

亚精胺预处理对渗透胁迫下小麦幼苗抗氧化能力的影响1057-1062

摘要：以小麦绵农4号幼苗叶片为试材，以-0．6MPa聚乙二醇-6000（PEG-6000）处理造成渗透胁迫，研究了外源亚精胺（spa）预处理对小麦相对含水量（RWC）、H2O2含量、丙二醛（MDA）含量、电解质渗漏以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的影响。在渗透胁迫处理前进行2dSpa预处理，每天用含有0．02％吐温-80的0．2mmol／LSpa溶液在8d龄幼苗叶上喷施，用含有0．2mmol/L Spa的1/2浓度的Hoagland营养液浇灌根部；以含有0．02％吐温-80的蒸馏水喷叶和1／2浓度的Hoagland营养液浇灌根部作对照。随着渗透胁迫的进行，对照幼苗叶中的RWC降低，膜脂过氧化，H2O2含量和电解质渗漏增加，Spa预处理则延缓了这些变化。渗透胁迫增加了对照幼苗叶中SOD、POD和APX活性，降低了CAT活性。在整个渗透胁迫过程中，经过Spa预处理的小麦幼苗叶片的POD、CAT和APX，特别是SOD活性均高于对照。说明Spa预处理可以诱导和维持较高的抗氧化酶活性，降低H2O2浓度，减轻由渗透胁迫造成的氧化伤害，提高渗透胁迫下小麦幼苗的抗氧化能力。

播期对小麦品种藁城8901籽粒淀粉合成相关酶活性及淀粉组分积累的影响1063-1070

摘要：通过测定旗叶和籽粒中磷酸蔗糖合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）、AGP焦磷酸化酶（AGPase）、UGP焦磷酸化酶（UPGase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）和束缚态淀粉合成酶（GBSS）的活性，以及蔗糖含量，研究了播种期对藁城8901蔗糖代谢和淀粉合成相关酶活性变化及淀粉组分积累的影响。结果表明，早播和晚播均可降低籽粒直链淀粉积累量，但其支链淀粉积累量随播期的推迟逐渐升高；直链淀粉和支链淀粉积累的最适平均日照时数分别为9．06和11．07h；支链淀粉积累的最佳日均气温为22．75℃，而直链淀粉积累对温度的适应范围较宽，日均气温在17～25℃之间时，直链淀粉含量与日均气温呈正相关关系。推迟播期使旗叶SPS和SS活性升高，而旗叶蔗糖积累量、籽粒SS、SPS活性和蔗糖积累量均显著降低；籽粒AGPase、SSS活性和支链淀粉积累量明显升高；而UGPase、花后14d的GBSS活性和直链淀粉积累量显著降低。表明在小麦植株体内存在淀粉积累对蔗糖代谢的反馈调节作用，它主要是通过降低籽粒SPS活性，而不是SS活性来实现的。由SS催化的蔗糖降解不是提供小麦籽粒淀粉积累所需底物的惟一途径。在小麦籽粒淀粉合成过程中，AGPase、SSS、UGPase和GBSS均起着重要的调节作用。植株本身可通过反馈抑制籽粒UGPase和某一时期的GBSS活性来调节籽粒中蔗糖向淀粉的转化以及淀粉组分的积累，以维持体内合理的直/支比例。