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作物学报 2007年第03期杂志 文档列表

作物学报杂志研究论文

水稻谷蛋白的一个新基因克隆及表达分析349-355

摘要：与其他禾本科作物以醇溶蛋白为主不同，水稻种子含有醇溶蛋白和谷蛋白两种主要蛋白质贮藏形式。其中，谷蛋白约占胚乳蛋白总量的70％～80％。水稻谷蛋白是由多基因家族编码合成的，到目前为止至少已克隆获得了9个全长cDNA，根据这些cDNA编码的氨基酸序列同源性可将谷蛋白分为A、B两个亚家族。B亚族谷蛋白成员富含赖氨酸等人体必需氨基酸，与稻米的营养品质直接相关，因此挖掘、利用B亚族基因成员对于改良稻米蛋白品质性状至关重要。本文报道了以^32P标记的谷蛋白基因GluB-2 cDN段为探针筛选水稻胚乳cDNA文库获得1个新的水稻谷蛋白基因全长cDNA。序列分析显示该基因核苷酸序列共1588bp，含有1个由495个氨基酸残基组成的开放阅读框，编码蛋白分子量约为56kD。推导的氨基酸序列与其他已知谷蛋白基因家族成员间序列相似性介于57．8％-97．8％之间，并与B亚族谷蛋白基因的同源性更高，因此命名为GluB-7（GenBank注册号AY987390）。Northern杂交显示，GluB-7具有高度的胚乳表达特性。

根癌农杆菌介导获得稗草Ecppc转基因小麦的研究356-362

摘要：采用携带pUbi—Ecppc质粒的3个根癌农杆菌菌株（LBA4404、EHA105和C58c1），对经过预培养10～12d的春小麦品种扬麦158、Bobwhite和扬麦12的幼胚愈伤组织进行了遗传转化，对筛选中的抗生素浓度、菌液浓度、共培养温度和时间、受体基因型、菌株-质粒组合等影响转化的重要因素进行了研究。首次将单子叶野生C4植物稗草的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（Ecppc）导人不同基因型小麦受体，并得到具有潮霉素（Hyg）抗性的转化植株。从816块共培养愈伤组织中转化得到34株抗性植株，其中14株PCR检测为阳性。扬麦158的转化效率达3．03％。Southern和RT-PCR分析表明，外源基因已整合到小麦基因组并得到正确的转录。生理学检测显示，转基因小麦植株的光合速率和PEPC活性都有所提高。说明Ubiqintin基因启动子控制的稗草PEPC cDNA基因在小麦中可以正确表达和起到一定的生理作用。这些工作为进一步探讨PEPC对小麦光合作用及其他生理过程的影响奠定了基础。

利用DH群体分析水稻产量与蒸煮品质的遗传相关性363-369

摘要：以粳稻农垦57和武运粳8号杂交衍生的DH群体为试材，分析了各株系产量和蒸煮品质之间的关系。结果表明，在DH群体中有效穗数、每穗粒数、着粒密度、单株产量与PKV、HPV、BDV、CPV、SBV、CSV显著或极显著相关，而其他产量性状与品质指标间没有显著的相关关系。利用在亲本间表现多态性的60个SSR标记分析了DH群体各株系的基因型，单标记分析和复合区间作图结果显示，第7染色体上RM234～RM505区间内存在同时控制单株产量、PKV、HPV和CPV的QTL，在第6染色体的RM454～RM162同时存在控制着粒密度、BDV、SBV的QTL。没有发现共同控制单株产量和最能反映蒸煮品质的BDV和SBV的相关QTL。总之，水稻产量和蒸煮品质性状确实存在一定程度的相关性，但通过优化产量构成因子的结构，选择合适的品质性状相关基因可以实现优质与高产的重组，从而培育优质、高产水稻新品种。

不同生态条件下籼粳稻杂交后代亚种特性的比较研究370-377

摘要：以中优早8号×丰锦F6重组自交系群体为试材，在辽宁和四川两个不同的生态区种植，研究亚种特性的变化。结果表明，试材在两个地区都呈偏粳分布。不同生态条件下亚种特征性状发生了明显变化，总体上四川表现比辽宁更加偏粳。进一步分析显示，籼及偏籼型四川比辽宁表现更加偏籼，而粳及偏粳型更加偏粳。生态条件对程氏指数6性状的影响因性状而异，1～2穗节长、叶毛四川比辽宁偏粳，籽粒长宽比、抽穗时壳色四川比辽宁偏籼。生态条件对程氏指数6性状间和程氏指数与维管束性状间的相关性也有显著影响。籼粳稻杂交后代的维管束性状在不同生态条件下有显著变化，四川穗颈大维管束数比辽宁明显减少，而穗颈小维管束数和第二节间小维管束数明显增加，大小维管束比降低，大维管束比增加。总体上虽然有大小维管束比籼型〉粳型，大维管柬比籼型〈粳型的趋势，但是大小维管束比和大维管束比不能作为籼粳稻分类的指标，籼粳稻杂交后代亚种特性与维管柬性状已经重新组合。

大豆苗期耐低磷性及其QTL定位378-383

摘要：利用来自波高和南农94—156（耐低磷种质）的重组自交系群体Nj（SP）BN（151个家系），通过盆栽试验研究与耐低磷有关的性状，并进行耐低磷性状的QTL定位。初步结果表明，不施磷处理的总于重主要由单株磷吸收量决定，而与磷利用效率无关；而单株磷吸收量与根于重、根效率均极显著正相关，单株磷吸收量变异的76．2％由根效率决定。不施磷处理的根冠比（R/S）显著增加主要是茎于重无显著变化而根于重显著增加所致。在D1b＋W、F、G、N和O等5个连锁群上共检测到7个QTL与耐低磷有关。分别可解释所对应性状表型变异的4．8％-17．0％，其中5个QTL的增效基因来自亲本波高，2个QTL的增效基因来自亲本南农94—156。

水稻显性早熟基因Ef-cd的基因效应分析及育种应用潜力的初步评价384-388

摘要：利用近等基因系，比较系统地分析了水稻Ef-cd基因的感光效应、早熟效应以及对其他主要农艺性状的影响，并对该基因的育种应用潜力进行了初步评价。结果表明Ef-ca基因是一个非感光的显性早熟基因，它能使水稻提早抽穗13～21d，并能显著降低水稻的株高，但对有效穗、穗长、每穗总粒数、结实率和千粒重等主要农艺性状无显著影响。同时，该基因可使迟熟杂交稻的抽穗期提早13～17d，并且通过导人该基因育成的早熟杂交稻新组合比同熟期对照显著增产，因而该基因在早熟杂交稻育种中具有较大的应用潜力。

水稻叶片保绿相关性状的QTL分析389-393

摘要：以籼稻窄叶青8号（ZYQ8）与粳稻京系17（JX17）为亲本的DH群体为材料，考察叶片保绿相关性状，并利用该群体的分子连锁图谱进行QTL分析。共检测到7个与水稻叶片保绿有关的QTL，包括与黑暗下保绿面积相关的3个QTL，位于第1、6和8染色体上，贡献率分别为11．07％、10．31％和11．21％；与黑暗下保绿程度相关的2个QTL，位于第1和12染色体上，贡献率分别为11．51％和9．54％；与暗处理条件下和正常条件下叶绿素含量相关的QTL各1个，分别位于第1和8染色体上，贡献率分别为11．67％和13．27％。前5个QTL为首次报道，后2个QTL对水稻叶绿素含量的遗传起重要作用。

长江和黄河流域棉区棉花品种体细胞胚胎发生和植株再生比较研究394-400

摘要：选用我国长江和黄河流域棉区各10个棉花品种以及珂字201和YZ1共22个基因型，研究和优化棉花体细胞胚胎发生的相关条件参数。在此基础上，比较了两生态区棉花品种的体细胞再生能力。结果表明，在IBA＋KT的激素组合下，多数基因型有较强再生能力；在愈伤组织诱导时期，铵态氮是必需的，而在愈伤组织继代分化时期，一定浓度的硝态氮则能促进分化；没有铁盐不能诱导出愈伤组织，而铁盐浓度为56mg L^-1时有利于胚分化；长江流域和黄河流域棉花品种的植株再生潜力没有明显差别，但长江流域的品种体细胞胚胎发生所需的时间长。本文首次获得了鄂抗棉3号、5号、鄂棉20、鄂棉23、豫棉9号、豫早73、豫棉12、豫棉1221等8个品种的体细胞胚胎发生和植株再生。

遥感信息应用于水分胁迫条件下的华北冬小麦生长模拟研究401-410

摘要：由于初始土壤水分、灌溉量等变量的空间分布不易获得，区域尺度水分胁迫条件下作物生长模拟存在一定难度。本文在WOFOST模型本地化和区域化的基础上，采用调控型方法，重点探讨了利用MODIS数据反演的地表蒸散在大范围内估算土壤水分平衡过程中的参数或变量初始值，以实现水分胁迫条件下作物模型区域模拟的可行性。2002年模拟结果显示，引入遥感信息优化获得初始土壤有效含水量、返青期生物量及抽穗期灌溉量后，土壤水分的模拟效果得到改善；32个农业气象试验站点模拟产量的相对均方根误差（RRMSE）由0．63降至0．20；华北冬小麦模拟产量的空间分布与实际产量分布更加接近，产量低估的情况得到较好改善；河北、河南、山东3省平均产量的模拟误差分别为-4．9％、4．3％和8．6％。初步结果表明，结合卫星遥感信息通过优化方法在大范围内估算作物模型的相关参变量，以实现水分胁迫条件下作物模型的区域应用是行之有效的。

不同粳稻品种和DH群体稻米淀粉RVA谱特征与蒸煮理化指标及相关分析411-418

摘要：测定18个日本品种（系）、18个江苏品种（系）及3个DH群体粳稻稻米淀粉RVA谱特征值和蒸煮理化指标并分析了不同测定值间的相关性，结果表明如下：（1）江苏品种（系）峰值黏度（PKV）、热浆黏度（HPV）、冷胶黏度（CPV）、回复值（CSV）和直链淀粉含量（AC）均高于日本品种（系），糊化开始温度（PaT）低于日本品种（系），崩解值（BDV）、消减值（SBV）和胶稠度（GC）则差异不显著。根据RVA谱特征值将品种分为4种类型。（2）3个DH群体的RVA谱特征值和蒸煮理化指标均有广泛变异和超亲现象，其中以SBV变异系数最大。（3）各RVA谱特征值间有较好的相关性，PKV、HPV和CPV之间相互呈极显著正相关，PKV、HPV与BDV分别呈显著或极显著正相关，HPV、CPV、SBV与CSV分别呈极显著正相关，BDV与SBV呈极显著负相关，5个群体表现出比较好的一致性。另外，在3个DH群体中，CPV与BDV也呈现极显著正相关，PaT与PKV、BDV均呈显著或极显著正相关，PaT与SBV呈极显著负相关。（4）3个DH群体的蒸煮理化指标与RVA谱特征值的关系也很密切，AC与SBV呈显著或极显著正相关，与PaT呈显著或极显著负相关；GC与PKV、BDV、PaT呈极显著正相关，与SBV呈极显著负相关。用HPV、CPV、SBV、CSV和PaT5个特征值能较好反映稻米食味品质的优劣。

应用数字图像技术估测冬小麦冠层生物量垂直分布特征的研究419-424

摘要：用数字图像技术研究了冬小麦冠层生物量的垂直分布。表明用一行小麦图像比多行小麦图像估测小麦生物量能更好地满足线性回归关系，估测效果更佳，以此为基础进一步研究了分层像素数估测小麦冠层分层现存生物量和有效生物量的方法。利用分层绿色像素数（LGPN）指标定性分析了不同栽培模式下冬小麦群体有效生物量的垂直分布和动态变化，并确定了基于图像特征的可用于定量分析的小麦群体垂直分布指数（I）。

东乡普通野生稻全生育期抗旱性鉴定425-432

摘要：利用组合R974／／东野／R974 BC1F5 BBIL群体，设水分胁迫和非胁迫两种处理，在全生育期测定了株高、单株分蘖数、单株有效穗数、穗长、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、千粒重、结实率、单株产量、叶片相对含水量、卷叶级别等12个与抗旱相关的形态及生理性状，其中单株产量对水分胁迫影响最敏感。通过各性状旱、水相对值对抗旱系数分别进行单因素逐步回归、通径、灰色关联分析，结果表明，叶片相对含水量、单株分蘖数、穗实粒数、千粒重、株高、单株有效穗数等6个性状与水稻抗旱性相关显著，可作为全生育期抗旱鉴定指标。利用模糊隶属函数法对人选性状的抗旱D值进行抗旱性综合评价，更表明上述性状作为水稻全生育期的抗旱鉴定指标是可行的。同时对5种抗旱性评价方法进行比较指出，抗旱指数是最合适的抗旱性直接评价方法。

水稻株高性状对大气CO2浓度升高的响应433-440

摘要：以粳稻品种Asominori与籼稻品种IR24的杂交组合所衍生的染色体片段置换系（CSSLs）为材料，田间试验分别在FACE（CO2浓度约570μmol mol^-1）和对照（CO2浓度约370μmol mol^-1）下，对水稻株高性状的数量性状位点（QTL）进行了分析。结果表明，Asominori和IR24的株高、穗长、上位第一节间长和上位第二节间长在FACE和对照下的差异达显著水平；供试株系的4个株高性状对CO2浓度升高都呈正负两种响应，其变化最大的株系为A17和A144（株高分别增加14．2cm和降低4．54cm），A19和A112（穗长分别增加3．56cm和降低2．39cm），A139和A127（上位第一节间长分别增加15．74cm和降低1．49cm），AI32和AI53（上位第二节间长分别增加8．09cm和降低3．00cm）；FACE和对照下分别检测出14和15个QTL，分布在除第2、7、9和第10号染色体外的各染色体上，其中5个（qPH6^-4、qPH8^-4、qPL8^-4、qPL12^-4和qLFN6^-4）在FACE和对照条件下同时检测到，分布在第6、8和第12染色体上，而其余的只在FACE或对照下检测到。这29个QTLs中，3个（qPH6^-4QE、qPH8^-4QE和qLSN5^-4QE）具显著的基因型与环境互作。在不同的CO2环境下，测试性状发生不同程度的表型变异。结果推论，对CO2浓度增加敏感的QTL位点，可能受到CO2浓度增加的诱导，可见控制水稻株高性状的QTL与CO2增加的环境发生了互作效应。

大豆重组自交系群体荚粒性状的QTL分析441-448

摘要：利用大豆重组自交系soy01群体中的255个家系进行2年田间试验，采用两种作图方法，寻找一粒荚、四粒荚、每荚粒数等5个荚粒性状稳定的QTL。结果表明，利用区间作图法，2年共找到24个荚粒性状QTL，解释的遗传变异为5％～80％；利用复合区间作图法，2年共找到27个荚粒性状QTL，解释的遗传变异为4％～73％。利用复合区间作图法，2年找到2个重复出现、稳定的四粒荚QTL和2个每荚粒数QTL，为大豆荚粒性状QTL的精细定位和分子标记辅助育种提供了基础和依据。

杂交中稻粒肥高效施用量与齐穗期SPAD值关系研究449-454

摘要：以杂交中稻组合Ⅱ优602为材料，通过不同基、蘖肥施氮量以塑造施粒肥当时植株营养状况的差异，在此基础上，分别设粒肥施用量处理，探明了粒肥高效施用量与齐穗期库源结构关系。粒肥施用效果与稻齐穗期植株营养水平关系密切，齐穗期剑叶SPAD值、叶片含氮量和群体单位面积的总颖花量3个因子决定粒肥高效施用量。建立了根据齐穗期剑叶SPAD值（x）预测粒肥的高效施氮量（y，kg hm^-2）的回归方程，y=-30．7980x＋1340．9，R^2=0．9114，并指出当齐穗期剑叶的SPAD值高于43．5时，植株营养充足，不需施粒肥，此为临界的苗情诊断指标。

高丹草水分利用效率与叶片生理特性的关系455-460

摘要：在不同土壤供水条件下，研究了高丹草水分利用效率（WUE）与叶片光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr，）、气孔导度（Gs）、叶温（T1）、叶片相对含水量（RWC）的关系。结果表明，WUE随RWC、Pa呈二次曲线变化，Pn在27μmol CO2m^-2s^-1时，WUE值最大（8．7μmol CO2mmol^-1H2O）；Tr在3．5～4mmol H2Om^-2s^-1时WUE达最大值（8．4μmol CO2 mmol^-1H2O）；PM与Tr的非线性关系可以用抛物线方程表述，其中Pn最高时的Tr为临界值，超出该值即为奢侈蒸腾。GS在0．4mol H2om^-2s^-1时，WUE达到峰值8．39μmol CO2mmol^-1H2O。实施提高气孔阻力并抑制蒸腾的措施，既节约水分，又促进光合作用，增加产量。Pn和Tr随温度的增加而增加，在35～36℃时Pn达最高值，表明在一定温度范围内，温度升高对提高WUE有利。WUE随RWC的升高而上升，RWC在84％～86％时WUE最大。适量增施氮肥，可提高Pn和Gs，进而提高WUE。

以湖南和湖北大豆[Glycine max（L．）Merr．]为例分析影响遗传多样性评价的因素461-468

摘要：以不同来源大豆种质为材料进行基因组SSR分析，探讨大豆遗传多样性研究方法，旨在为科学评价大豆种质资源提供参考。当取样比例相同时，湖北大豆的遗传丰富度显著高于湖南大豆，但两省大豆遗传多样性指数之间没有显著差异。当取样量相同时，利用随机取样法比较，湖南大豆的遗传多样性显著高于湖北，而利用聚类取样比较，两省大豆的遗传多样性没有显著差异。在遗传多样性指数相同情况下，湖北大豆的遗传丰富度显著高于湖南大豆。取样数与三个遗传多样性评价参数（等位变异数、Shannon指数、He）之间均达到显著和极显著相关。以湖南大豆为例，估算出在大豆SSR遗传多样性分析中，至少需要50．60个样本，即占总体9．0％。10．8％的取样比例，才能代表总体的遗传变异。提出在评价大豆遗传多样性时，应用大豆样本数对其遗传多样性指数计算公式进行修正，建议将Shannon指数计算公式改为H=-lnN∑PiInPi（N为样本数）。根据修正公式分析，结果表明，湖北大豆的遗传多样性高于湖南大豆。

转基因棉花苗期光合特性的研究469-475

摘要：以3种不同转基因棉花及其亲本对照为材料，研究了盆栽条件下不同棉花品种苗期光合作用及有关生理特性。结果表明，与其非转基因对照相比，转基因棉花叶片的气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度的变化不明显，且不同抗虫棉的变化趋势不同，其中仅有转＆基因棉Z30与其对照Z16之间的净光合速率差异达显著水平；所有供试转基因棉花叶片中的RuBP羧化酶活性均显著下降而乙醇酸氧化酶的活性均显著上升，但叶绿素a、b和总含量以及叶绿素a/b无显著变化。推测转基因抗虫棉花叶片RuBP羧化酶和乙醇酸氧化酶参与调控的光合及呼吸代谢过程可能发生了改变。随着转入基因的多样化，其可能引发转基因作物产生的非预期效应更加不确定与复杂。