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作物学报 2009年第03期杂志 文档列表

作物学报杂志综述

植物器官脱落分子生物学研究进展381-387

摘要：植物器官脱落（organ abscission）是自然界普遍的现象。器官脱落发生的区域叫做离区（abscission zone）。器官脱落时离区细胞的细胞间质和细胞壁发生降解，导致远端器官离开母体。离区的发育和功能行使是多种基因参与的精确而复杂的调控过程。落粒性是作物栽培和育种中的重要农艺性状，是植物器官脱落的典型形式之一。落粒性适宜的作物品系驯化是人类文明史上最重要的成就之一，但直到近年人们才对禾本科植物落粒的分子机制有了新的认识。本文重点综述拟南芥、水稻、番茄等模式植物中离区发育和器官脱落的分子生物学研究进展，并对今后的研究方向做了简要展望。

作物学报杂志作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

利用Mudgo／武育粳3号F2群体分析水稻抗灰飞虱QTL388-394

摘要：灰飞虱是我国水稻生产上的重要害虫。Mudgo是一个高抗灰飞虱的籼稻品种，对灰飞虱具有强的排驱性和抗生性抗性。利用Mudgo／武育粳3号F2群体，构建了含有177个单株的F2群体的遗传连锁图谱。该连锁图包含104个SSR标记和3个Indel标记，覆盖整个水稻基因组1409．9cM，每两个标记之间的平均距离为13．2cM。采用改进的苗期集团筛选法对177个F2：3家系进行了抗性鉴定，通过WindowsQTLCartographer2．5进行复合区间作图分析，在第2、3、12染色体上分别检测到抗灰飞虱QTLas印h2b、asbph3d和Qsbphl2a，分别位于标记RM5791-RM29、RM3199-RM5442和112．17-RM3331之间，单个LOD值分别为3．25、3．11和6-82，贡献率分别为17．3％、15．6％和35．8％，各QTL增强抗性的等位基因效应均来自Mudgo。其中Qsbphl2a与标记RM3331和112．17紧密连锁。结合表型鉴定的结果，Qsbphl2a应为抗灰飞虱主效QTL，与该位点紧密连锁的标记可用于抗灰飞虱快速选择辅助育种。

花生栽培种SSR遗传图谱的构建395-402

摘要：花生栽培种品种间分子多态性相对缺乏，至今未构建出较完整的分子遗传图谱。本研究以粤油13和阜95-5为亲本，通过杂交构建包含184个F6重组自交系的遗传作图群体。采用652对genomic—SSR引物和392对EST-SSR引物对亲本进行多态性检测，从中筛选出121对多态性引物，在亲本中共检测到123个多态性位点。利用作图群体对多态性SSR位点进行遗传连锁分析，获得包含108个SSR标记（102个genomic—SSR标记和6个EST-SSR标记），涉及20个连锁群，总长568cM，平均图距为6．45cM的花生栽培种遗传图谱。与前人构建的花生野生种（A．duranensis×A．stenosperma，AAgenome）SSR遗传图谱比较，初步确定本研究构建的遗传图谱中有11个连锁群与野生种遗传图谱的6个连锁群存在同源关系。

中国和CIMMYT小麦品种Bx7亚基超量表达基因（Bx7^OE）的分子检测403-411

摘要：高分子量谷蛋白亚基Bx7的超量表达对提高小麦面筋强度有重要作用。利用反相高效液相色谱（RP·HPLC）和STS标记检测了163份中国和CIMMYT小麦品种（系）的高分子谷蛋白亚基Bx7超量表达基因（Bx7^OE）。结果表明，TaBACl215C06-F517／R964标记和TaBACl215C06-F24671／R25515标记可分别在含有Bx7^OE基因的材料中扩增出447bp和844bp的特异带，在不含Bx7^OE基因的材料中无相应目标带，两个STS标记的检测结果完全一致。在163份小麦品种（系）中，11份品种（系）含有Bx7DE基因，占总数的6．7％。RP．HPLC与STS标记检测结果一致。利用这两个STS标记可以方便、快速、准确地检测Bx7^OE基因。

适用于棉花荧光原位杂交的DNA纤维高效制备技术412-417

摘要：棉花富含酚类和多糖等高分子次生化合物，细胞质浓厚，且染色体形态小、数目多、制片困难，至今还未见棉花DNA纤维制备方面的报道。本研究用“刀切引流法”，在含有TritonX-100和PVP40的冰冷细胞核提取缓冲液中，用锋利的刀片切割发育一周的棉花黄化子叶以释放棉花细胞核，所得细胞核干净完整杂质少，不需要研磨和巯基乙醇等处理，方便快捷无毒害，成功率达到100％。细胞核在室温下经温和碱裂解去除染色质上的蛋白质后，以前端导引裂解液铺展载玻片，即“引流法”拉伸制备DNA纤维，避免了液体表面张力的影响，消除了因载玻片推抹用力不均而导致的DNA纤维堆积和断裂，所制备的DNA纤维平直完整、伸展程度均匀、背景清晰。用基因组和45SrDNA分别标记探针进行杂交，结果表明所制备的棉花DNA纤维适用于荧光原位杂交。本研究探索出一套简单、高效、快捷、无毒害的适宜于棉花荧光原位杂交的DNA纤维制备技术，必将为棉花基因组研究和全基因组序列的最终完成提供强有力的技术支持。

大豆抗疫霉根腐病的蛋白组研究418-423

摘要：利用双向电泳及MALDI—TOF-MS技术分析绥农10号真叶接种疫霉菌1号生理小种后的蛋白质组变化。在抗病品种绥农10号叶片中共获得19个差异表达蛋白点，其中有12个上调表达，6个下调表达，1个特异表达（仅在接种后出现）。利用生物质谱分析8个上调表达点、1个下调表达点和1个特异表达点，最终鉴定得到8个有注释功能的蛋白，根据功能可分为4类，第1类为参与新陈代谢的蛋白，包括二磷酸核酮糖羧化酶的大亚基及前体、琥珀酰．辅酶A；第2类为参与信号传导的蛋白，包括激酶受体类蛋白、氧化还原酶和半胱氨酸氧化还原酶；第3类为参与细胞内物质运输的蛋白，包括衣壳蛋白的zeta-3亚基；第4类为转录因子，是参与茉莉酸介导的F—box蛋白。这些蛋白可为进一步研究大豆抗病机制奠定基础。

2Ai-2染色体在小麦部分同源染色体代换背景中的遗传424-431

摘要：用中间偃麦草2Ai-2染色体特异的EST—PCR标记检测5个小麦-中间偃麦草二体异代换系（包括端体代换系）与普通小麦中国春（CS）杂交后代群体，研究外源染色体2Ai-2通过杂种向后代的传递率及其结构变异，并用基因组原位杂交进行验证。结果表明，第二部分同源群不同染色体代换背景对外源染色体传递的影响不同，在2B代换系的杂种中外源染色体或片段显示优先传递，而在2D代换系的杂种中其传递力则较低，2B代换背景更有利于2Ai-2染色体或片段的传递；外源染色体在杂种后代传递过程中会发生变异，在多数组合中，变异出现在着丝粒处；与短臂相比，外源染色体长臂更容易在世代中丢失；端体代换系中的外源染色体端体在杂种后代传递过程中容易丢失，且也会发生结构变异。基因组原位杂交结果证明了分子标记跟踪外源染色体的可靠性。

以SSR标记对普通菜豆抗炭疽病基因定位432-437

摘要：由菜豆炭疽菌引起的菜豆炭疽病是危害我国菜豆生产的主要病害之一，鉴定和发掘新的抗病基因对于菜豆抗病育种具有十分重要的意义。以来自安第斯基因库的我国菜豆抗炭疽病地方品种红花芸豆与感病地方品种京豆杂交的F2群体为试验材料，通过人工接种菜豆炭疽菌81号小种进行抗病性鉴定，发现该分离群体中抗病植株数与感病植株数符合3：1的分离比例，确定红花芸豆对菜豆炭疽菌81号小种的抗性由显性单基因控制，将此基因命名为Co—F2533。用分离群体分组分析法（BSA）和微卫星多态性分析（SSR）技术对红花芸豆中的抗炭疽病基因进行分子标记鉴定，用Mapmaker3，0计算标记与目的基因间的遗传距离，发现B6连锁群上的4个SSR标记BM170、C10n1429、BMD37、Clon410与抗炭疽病基因Co—F2533连锁，遗传距离分别为6．6、18．4、20．9和30．9cM，这些SSR标记与Co-F2533基因在B6连锁群上的排列顺序为Clon1429-Co—F2533-BM170-BMD37-Clon410。根据基因所在连锁群的位置、抗病基因的基因库来源可知Co-F2533是一个新的来源于安第斯基因库的抗炭疽病基因。

大豆抗烟粉虱的鉴定体系研究438-444

摘要：2004年和2007年分别在济南、冠县两地对419份国内外大豆品种资源进行了抗烟粉虱鉴定，综合分析2年3点自然虫源条件下各品种的鉴定结果和各种抗性鉴定指标之间的关系，发现大豆感染烟粉虱的数量虽然受环境因素影响较大，但特定品种的相对抗性表现稳定；筛选出滑皮豆等4个高抗和齐黄26等4个高感烟粉虱的标准品种，确定了以烟粉虱若虫为调查对象，以单叶感染烟粉虱若虫的平均数为抗性评价指标，以标准品种该指标为参照，当该指标〈（a＋d）时为高抗、≥（a＋d）～〈（a＋3d）时为抗、≥（a＋3d）～〈（a＋5d）时为中间、≥（a＋5d）-〈（a＋7d）时为感、≥（a＋7d）时为高感，其中d=（b—a）／8，a、b分别为4份高抗和4份高感标准品种单叶烟粉虱的平均数。同时确定了顶部叶片为有限结荚习性品种的有效调查叶位，中上部叶片为亚有限和无限结荚习性品种的有效调查叶位。

蛋白和核酸合成抑制剂对氮素诱导甜菜谷氨酰胺合成酶基因表达的影响445-451

摘要：谷氨酰胺合成酶（GS）家族是甜菜等高等植物体内氨态氮同化酶，也是氮利用与循环的核心构件。为揭示在氮素诱导下放线菌素D（AMD）和放线菌酮（CHM）对甜菜GS基因调控表达的影响，采用半定量RT-PCR技术，对甜菜的胞液型谷氨酰胺合成酶基因（GS1）和质体型谷氨酰胺合成酶基因（GS2）进行mRNA的表达检测，同时进行GS活性的测定。结果表明，甜菜幼苗经过低浓度AMD处理2-6h，GS活性略有增加，9h后，高和低浓度AMD处理下的GS活性都下降，且随着浓度的增加下降幅度加大，同时GS1mRNA和GS2mRNA的相对量随浓度的增加而下降。CHM处理甜菜幼苗9h后，随着浓度的增加和处理时间的延长，GS活性下降幅度增加，但GS1mRNA和GS2mRNA的相对量在不同CHM浓度处理间变化不显著。

对甘蔗受黑穗病菌侵染后差异表达基因的分离与鉴定452-458

摘要：采用12个3’锚锭引物和8个5’随机引物构建引物组合，运用DDRT-PCR差异显示方法，分析NCo376和F134两品种接种黑穗病菌前后的基因表达差异。经克隆、测序和半定量RT-PCR验证，获得7条真实差异表达片段，这些片段分别同GenBank中编码细胞色素C氧化酶基因、核糖体蛋白基因、NAD-依赖型苹果酸脱氢酶基因、氨基转移酶基因、乙烯响应相关结合蛋白基因、RNA聚合酶特异转录起始因子和反转录转座子的序列的同源性达28％-99％。半定量RT-PCR分析表明，细胞色素C氧化酶基因的表达受甘蔗黑穗病菌和水杨酸的调控，不依赖于过氧化氢的作用机制，在甘蔗根、茎、叶中表达的抗病基因组成型表达，但表达水平较低。推测甘蔗受黑穗病菌侵染后，可能通过细胞色素C氧化酶基因的诱导，促使植保素合成增多，以此抵抗或抑制病原菌的胁迫。该结果丰富了甘蔗与黑穗病菌互作的分子机制研究，为甘蔗抗黑穗病分子育种奠定了基础。

广东高州野生稻应用核心种质取样策略459-466

摘要：广东省高州野生稻（简称“高野”，下同）具有丰富的遗传多样性，是水稻遗传改良的重要基因库。以217份高野保存材料为对象，结合按居群分类和系统聚类选择的方法，通过多重比较认为20％为最佳取样比例，从中筛选出了43份材料作为应用核心种质。对表型保留比例、表型方差、多样性指数、变异系数、极差符合率、均值符合率、标准差符合率等重要检验指标的分析表明，该应用核心种质很好地代表了总样品的遗传多样性和变异幅度。利用34对SSR引物对应用核心种质进行分析表明，其平均等位基因数为6．879，平均遗传多样性指数达0．656，基因杂合度达0．558，76．7％的材料在遗传背景上不同，且各居群材料相对较为独立。高野应用核心种质的筛选为该资源的高效研究利用奠定了良好的材料基础。

野生稻与亚洲栽培稻的遗传多样性467-474

摘要：为评价野生稻与亚洲栽培稻的遗传多样性及其变异关系，56对SSR引物被用于研究广泛地理分布的55份普通野生稻（其中32份O．rufipogon和23份O．nivara）和25份亚洲栽培稻（14份indica和11份japonica）样本。298个多态性位点被检出，占总扩增等位点的98．68％。野生稻多态性位点的百分比（平均达91％）及Nei’s遗传多样性值（h）明显高于亚洲栽培稻，表明普通野生稻比亚洲栽培稻具更丰富的遗传多样性。UPGMA聚类分析显示野生稻的两个类群（O．rufipogon和O．nivara）关系密切，但在遗传上存在明显的分化，支持其作为两个独立物种的分类观点。许多普通野生稻中籼粳分化尽管不很明显，然而亚洲栽培稻的籼粳亚种分化是明显的。亚洲栽培稻与多年生普通野生稻（O．rufipogon）关系更为密切，符合异源起源的遗传分化模式。

作物学报杂志耕作栽培·生理生化

辽棉18与新棉99B苗期耐低钾能力的差异及其机制475-482

摘要：在室内液培（1／4改良Hoagland营养液）条件下比较了非抗虫棉辽棉18和转研基因抗虫棉新棉99B苗期耐低钾能力的差异，并研究了钾的吸收、运转、利用及其机制。两品种在充足供钾（2．5mmolL^-1）处理下的幼苗干物重相当，但在低钾胁迫下（0．03mmolL^-1）辽棉18的干物重为新棉99B的2．7倍，表现出较强的耐低钾能力。辽棉18单位根重（或单位根长、单位根表面积）的吸钾量相当或低于新棉99B，叶片钾积累量占整株的比例也显著低于后者，然而其根系发达（根长、根表面积和根体积分别为新棉99B的3．4、3．8和4．2倍），钾利用指数也较新棉99B高1倍以上。表明辽棉18较强的耐低钾能力与根系生理吸钾能力和钾在植株体内的运转无关，而主要由发达的根系和较高的体内钾利用能力决定。由于低钾条件下辽棉18和新棉99B叶片的渗透势及相对含水量均无显著差异，证明二者体内钾利用能力的不同不在于钾的生物物理功能（调节膨压和渗透势）的高低，而可能主要与钾的生物化学功能（促进光合作用、韧皮部的装载和蛋白质的合成等）有关。

赤霉素对盐胁迫抑制水稻种子萌发的缓解作用的蛋白质组分析483-489

摘要：用粳稻日本晴（Oryza sativa L．cv．Nipponbare），研究了盐胁迫对水稻种子萌发的抑制作用和赤霉酸（GA3）对盐胁迫的缓解作用；分别以H20（对照），5gL^-1NaCl（处理Ⅰ），5gL^-1NaCl＋100μmolL^-1GA3（处理Ⅱ）培养水稻种苗48h，提取芽中的蛋白质，利用双向电泳（2-DE）和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI—TOFMS）技术分析了水稻蛋白质组的变化。结果表明，在盐胁迫条件下，日本晴种子的萌发显著受到抑制，而GA3能显著缓解这种抑制作用；用Image Master软件分析2-DE凝胶，发现有4个蛋白质斑点表现出显著的变化，在盐胁迫下斑点S1、s2和s3表达下调而斑点S4消失，在GA3与盐共处理时，这4个蛋白质点的表达均有不同程度的恢复；经MALDI—TOFMS分析，其中2个蛋白质斑点（S1，S3）分别被鉴定为isoflavonereductase-like蛋白与葡萄糖磷酸变位酶，这些蛋白可能与GA3提高水稻耐盐性途径相关。

栽培甜菜雌配子体发育中的超微结构490-498

摘要：应用透射电镜技术研究栽培甜菜（Beta vulgaris L．）雌配子体发育过程的超微结构特征，丰富被子植物生殖生物学方面的资料，并为甜菜相关研究提供借鉴。观察结果表明，栽培甜菜雌配子体发育类型为蓼型。功能大孢子时期核糖体密集，线粒体和质体分裂以增加数目；单核胚囊时期，细胞体积增大，小液泡融合为2个大液泡，分别位于珠孔端和合点端，细胞核增大，核仁显著，至发育后期核膜呈微裂齿状，细胞器数量不断增加，珠孔端形成明显的壁内突；二核胚囊时期，胚囊迅速扩张，形成中央大液泡，胞质中细胞器增多；四核胚囊时期除细胞器的数量继续增加外，质体中开始出现淀粉粒；八核胚囊时期相当短暂，很快细胞化，初期的七细胞八核胚囊中各细胞均以初生壁相隔，壁上存在胞间连丝，沿细胞壁分布着众多伸展状粗面内质网和活跃分泌小泡的高尔基体；细胞化后期，卵、助细胞出现极性分化，胞质中的众多小泡与细胞膜融合，参与细胞壁及丝状器的建成；中央细胞在珠孔端与胚囊壁相邻的部位形成壁内突。栽培甜菜雌配子体发育进程中胚囊体积不断增大，细胞器种类与数量呈增加趋势，表明各时期代谢较活跃。在功能大孢子及单核胚囊早期是通过合点端的胞间连丝与珠心细胞以共质体形式相通；在单核胚囊发育后期至细胞化胚囊，是通过珠孔端所形成的壁内突来扩展质膜表面积，以加强非共质体之间物质的运输。

生长季节对糯玉米淀粉晶体结构和糊化特性的影响499-505

摘要：以8个糯玉米品种为材料，利用X-射线衍射仪（X-Ray）和快速黏度分析仪（RVA）分析了淀粉在春季和秋季的晶体结构和糊化特性。结果表明，生长季节不影响淀粉的结晶类型，供试糯玉米淀粉样品的X-射线衍射图谱均表现出典型的“A”型衍射特征。然而，淀粉的晶体结构和糊化特性在生长季节间存在显著差异。和春季糯玉米淀粉相比，秋季糯玉米淀粉具有较高的结晶度、尖峰强度、峰值黏度、谷值黏度、终值黏度和崩解值。糯玉米淀粉的回复值较低，且秋季糯玉米淀粉显著低于春季糯玉米淀粉。淀粉的结晶度、尖峰强度和糊化特征值存在显著的基因型差异。相关分析表明，结晶度和各尖峰强度呈两两显著正相关。结晶度和峰值黏度、崩解值极显著正相关（相关系数分别为0．72和0．85），和谷值黏度、糊化温度显著正相关（相关系数分别为0．52和0．55），和回复值显著负相关（相关系数为-0．49）。糯玉米淀粉糊化特性在不同生长季节中的变化主要由淀粉晶体结构（结晶度和尖峰强度）变化所致。

中黄35超高产大豆群体的生理参数506-511

摘要：为探索新疆绿洲农田生态条件下大豆超高产（≥5625kghm^-2）栽培的产量形成机理，在2006年和2007年超高产栽培试验中测定了中黄35的群体生理指标和生态参数，分析了品种群体结构。结果表明，中黄35和新大豆1号（对照）的最大叶面积指数（LAImax）分别为4．31和3．64，LAI〉3的天数分别持续50d和36d；全生育期的总光合势（LAD）分别为2766375m^2d和2385645m^2d；中黄35生育前期（出苗后第16～58天群体的光合生产率为3．3-5．2gm^-2d^-1，而后期（出苗后第72～114天）则为2．52—5．0gm^-2d^-1，对照分别为3．8～6．0和0．6—3．5gm^2d^-1；中黄35的生物产量、籽粒产量和经济系数为13943．2kghm^-2、5521．5kghm^-2和39．6％，对照则为13108．1kghm^-2、4666．5kghm也和35．63％。和对照相比，中黄35最大叶面积指数持续时间长，全生育期的总光合势高，后期群体的光合生产率大，经济系数高是达到超高产目标的基础。中黄35在新疆绿洲农田栽培，具有良好的适应性。