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作物学报 2009年第07期杂志 文档列表

作物学报杂志作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

水稻抗白叶枯病新基因Xa32（t）的鉴定和初步定位1173-1180

摘要：通过多菌系接种鉴定及抗谱分析,并与目前国际上已知抗白叶枯病基因比较,证明在水稻抗源C4064中含有一个新的抗白叶枯病基因,暂命名为Xa32（t）。应用分离集团分析法（BSA）,借助SSR和EST等分子标记,对该基因进行了分子标记定位。通过对F2分离群体及F3家系单株进行遗传连锁性检测,发现6个位于水稻第11染色体长臂末端的分子标记RM27256、RM27274、RM2064、ZCK24、RM6293和RM5926与Xa32（t）基因连锁。它们与Xa32（t）基因间的遗传距离分别为2.1、1.0、1.0、0.5、1.5和2.6cM。其中标记RM6293和RM5926位于染色体近端粒一侧,其他4个标记RM27256、RM27274、RM2064和ZCK24位于基因的另一侧。将Xa32（t）定位在水稻第11染色体长臂末端2.0cM范围内。

小麦盐胁迫相关基因TaMYB32的克隆与分析1181-1187

摘要：在对小麦全长cDNA克隆进行大规模测序及转录因子功能研究中,筛选到一个盐胁迫相关的MYB转录因子基因,将其命名为TaMYB32。TaMYB32的全长cDNA序列为1250bp,开放阅读框为732bp,编码一个具有244个氨基酸的R2R3-MYB转录因子。根据该基因的cDNA序列设计引物,分别在小麦二倍体祖先种乌拉尔图小麦UR206、拟斯卑尔脱山羊草Y2006和粗山羊草Y2282以及六倍体普通小麦中国春和茶淀红中克隆了TaMYB32的基因组和cDNA序列。序列分析表明TaMYB32在小麦二倍体祖先种中存在2种序列,在六倍体小麦中存在4种序列,其中1种序列在进化上非常保守,在二倍体和六倍体中完全相同。对TaMYB32的基因组和cDNA序列比较分析表明它是一个没有内含子的基因。电子定位发现TaMYB32在小麦第六同源群上,每个基因组中有2个拷贝,这与测序结果相吻合。同源序列分析发现,TaMYB32与来自水稻和玉米中的MYB蛋白的相似性分别为72.4%和73.7%。组织表达特性分析表明该基因在小麦根、茎、叶、雌蕊和花药中均有较强的表达。半定量与实时定量RT-PCR结果表明TaMYB32是一个受盐胁迫诱导表达的基因。

应用基因芯片分析红蚰麦白粉菌胁迫条件下的基因表达谱1188-1193

摘要：小麦农家品种红蚰麦携带1对显性抗白粉病新基因,暂命名为Pmhym。为了深入了解该品种抗病的分子机制,用豫麦13/红蚰麦的F3代纯合抗病株系构建抗池,采用Affymetrix小麦基因芯片技术,以白粉菌接种0h为对照,分析白粉菌接种后24h的基因表达谱。在61127基因微矩阵点中,有效差异表达Ratio值≥2或≤0.5的基因共5282个,其中上调基因2553个,下调2729个。对上调序列的分类表明,功能明确的序列中39.81%与抗病/防御相关;下调表达基因中以能量代谢和抗病/防御相关基因比例最高,分别占26.71%和19.65%。上调表达在8倍以上的序列中81个的功能已知,其中包括病程相关基因、防卫反应基因、生成或清除活性氧的基因,以及抗病信号转导基因等。选取上调和下调表达8倍以上的共13个探针序列进行实时定量PCR验证,表明基因芯片数据具有良好的重复性。

棉花中一个钝叶醇14α-脱甲基酶基因同源基因（GhCYP51G1）的克隆、序列特征和表达分析1194-1201

摘要：为研究植物固醇在棉花纤维细胞生长发育中的作用和信号传导机制,通过筛选棉花EST数据库并对目标EST序列进行整合和分析,从陆地棉栽培品种徐州142正在发育的纤维中克隆了植物固醇合成途径的重要酶基因——钝叶醇14α-脱甲基酶基因的同源基因,命名为GhCYP51G1（GenBank登录号为EU727154）。该基因编码486个氨基酸残基,其分子量和等电点分别为55.2kD和8.87。推导的氨基酸序列与烟草、马铃薯和葡萄等物种中CYP51家族成员有较高的同源性。而且具有钝叶醇14α-脱甲基酶序列中的典型保守结构域,如多个底物结合位点和血红素结合域。说明该克隆基因是钝叶醇14α-脱甲基酶基因的同源基因。实时定量RT-PCR的结果表明GhCYP51G1基因在快速伸长期的纤维中具有较高的表达水平,而在子叶、雌蕊和雄蕊以及开花后6d胚珠、开花后0d和2d的胚珠纤维中表达水平较低。在开花后8d的纤维细胞中GhCYP51G1的表达水平最高,这些结果说明该基因在纤维细胞的伸长生长中具有重要作用。同时在纤维生长过程中,由于生长素能够下调GhCYP51G1基因的表达,暗示植物固醇在植物激素,特别是油菜素类固醇物质和生长素的相互作用中具有一定作用。

关于召开“2009中国作物学会学术年会”的第一轮通知1201-1201

摘要：“2009中国作物学会学术年会”是我国作物科学领域最高级别学术交流会议，是每年我国作物科学工作者相聚的盛会。大会汇聚了作物科学领域的科技工作者，并邀请作物科学界和农业气象界的两院院士做大会学术报告。本次会议由中国作物学会主办、华南农业大学承办，定于2009年11月28-30日在广州市召开。

甘蓝自交不亲和信号传导元件ARC1的体外表达及其与SRK相互作用验证1202-1208

摘要：在甘蓝自交不亲和信号传导中ARC1和上游因子SRK之间可能存在相互作用。为进一步证实该相互作用,以甘蓝E1为材料,采用RT-PCR技术扩增ARC1的编码序列,构建ARC1原核表达质粒pET43.1a-ARC1,转化宿主菌大肠杆菌BL21,通过SDS-PAGE检测该蛋白的表达。利用免疫共沉淀原理及pET43.1a-ARC1融合蛋白序列中的6×His标签与Ni＋结合的特点建立了体外检测蛋白质相互作用的新方法,并用该方法对ARC1与SRK的相互作用进行了检测。结果表明,在体外ARC1能与SRK相互作用并形成复合体,这为深入分析ARC1与SRK相互作用机理以及探讨ARC1与下游传导元件的相互作用提供了理论和技术基础。

甘蔗杂交品种初级核心种质取样策略1209-1216

摘要：以国家甘蔗种质资源圃中1202份甘蔗杂交品种为材料,根据23个数量和质量性状,从分组原则、组内取样比例、组内取样方法3个层次探讨构建甘蔗杂交品种初级核心种质的最佳取样策略,共形成26种取样策略;同时设10个总体取样量梯度,确定最佳的总体取样量。分组原则以原产地、种植区域、总体聚类进行分组及不分组的大随机;组内取样比例按组内个体数量的简单比例（P）、平方根比例（S）、对数比例（L）和多样性比例（G）确定;组内取样方法采用聚类（C）和随机（R）2种方法;10个总体取样量梯度为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。应用变异系数、遗传多样性指数、表型保留比例、表型频率方差、表型方差等5个参数来检验各取样策略的优劣。结果表明,聚类取样优于随机取样;总体聚类分组优于其他分组;在聚类取样中,平方根比例最好,在随机取样中,多样性比例最好;根据取样策略及总体取样量的分析结果最终确认按10%总体取样量,以总体聚类分组、按对数比例在组内聚类取样为构建甘蔗杂交品种初级核心种质的最佳策略组合,其遗传多样性明显高于总资源库。在此初级核心种质的基础上,加入极值材料和取样极易丢失表型性状的材料共计136份组成最终初级核心种质,占总资源的11.31%。

棉纤维发育相关基因时空表达与纤维品质的关联分析1217-1228

摘要：以14个纤维品质差异的棉花品种（或品系）为材料,研究10个纤维发育相关基因时空表达变化与纤维品质的关系,为阐明棉纤维发育相关基因与纤维品质形成关系提供理论基础。利用实时荧光定量PCR技术检测10个基因在14个供试品种（或品系）不同纤维发育时期的相对表达量,结果表明,虽然遗传背景完全不同,但它们具有某些共同表达特征。GhExp1、GhCIPK1、GhSus1、GhSusA1和GhPL这5个基因都是在纤维伸长期优势表达;GhACT1、GhRacA和GhRacB是在纤维伸长前期和次生壁加厚期高表达;而GhCelA1和GhcelA3是在纤维伸长后期和次生壁加厚期优势表达。这些基因表达谱与纤维品质关联分析显示,GhRacA在23DPA高表达且表达量与纤维品质显著正相关,其余基因在低表达时其表达量与纤维品质呈显著性相关,而在高表达时其表达量与纤维品质无相关性。GhExp1在20DPA的表达量与纤维比强度和整齐度呈显著负相关,与伸长率呈极显著正相关;GhPL在23DPA的表达量与纤维长度呈显著负相关;GhRacA在5DPA和23DPA的表达量均与伸长率呈极显著正相关;GhRacB在10DPA的表达量与长度和整齐度呈显著负相关;GhCelA1基因在5DPA的表达量与纤维长度呈显著正相关,与马克隆值呈显著负相关,在10DPA的表达量与马克隆值呈显著正相关,与伸长率达到极显著正相关,与比强度呈显著负相关,与长度和整齐度呈极显著负相关;GhCIPK1、GhACT1、GhSus1、GhSusA1和GhCelA3这5个基因在纤维发育各时期的表达量与纤维品质各指标未检测到相关性。

穞稻与粳稻恢复系C堡籽粒灌浆速率的特征及遗传分析1229-1235

摘要：穞稻是一种分蘖力强、灌浆期短的较原始的亚洲栽培稻粳稻类型。大穗型杂交粳稻F1单株有效穗数偏少、部分籽粒充实度欠佳。为克服该缺点,本研究调查了穞稻（P1）与粳稻恢复系C堡（P2）及其正反交F1、B1、B2和F26个世代各6个灌浆时段的灌浆速率,并运用世代平均数分析方法和主基因＋多基因混合遗传模型6个世代联合分析的方法,对平均灌浆速率进行了遗传分析。正、反交没有发现平均灌浆速率的细胞质效应。P1、P2及其F1灌浆速率最大的时段都是开花后8~14d。穞稻全灌浆期28d,比C堡短14d;平均灌浆速率比C堡快50%。世代平均数分析显示平均灌浆速率遗传符合加性-显性-上位性模型。主基因＋多基因混合遗传模型分析显示,平均灌浆速率受2对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性-上位性多基因共同控制,以主基因遗传为主。

基于大豆胞囊线虫病抗性候选基因rhg1的InDel标记开发与鉴定1236-1243

摘要：大豆胞囊线虫病是严重危害大豆生产的重要病害之一,根据抗病候选基因开发标记可为分子标记辅助选择抗病材料提供标记资源。本研究通过对大豆胞囊线虫抗性候选基因rhg1的序列比对分析,发现4个插入/删除位点,针对其中3个多碱基插入/缺失位点开发了InDel标记。应用开发的3个InDel标记对33份栽培大豆进行基因型鉴定,共检测到等位变异11个,平均每个位点3.67个。其中rhg1-I1位点有等位变异5个,rhg1-I2位点有等位变异2个;rhg1-I4位点有等位变异4个。各等位变异发生频率范围为0.8%~77.3%。InDel标记与大豆胞囊线虫抗性间的关联分析表明,rhg1-I4为抗性相关标记,对抗病资源的检出效率为88.2%,对感病资源的检出效率为100%。该标记的288bp等位变异和294bp等位变异为抗病相关等位变异,269bp等位变异和272bp等位变异为感病相关等位变异。此标记与常用于标记辅助选择的Satt309配合鉴定可以提高SCN抗病资源的检测效率。

黄河中游粗山羊草三种y-型高分子量谷蛋白亚基的鉴定、克隆及系统进化分析1244-1252

摘要：粗山羊草（Aegilops tauschii,2n=2x=14,DD）是六倍体普通小麦的祖先之一,其高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）变异类型丰富,是小麦品质改良的重要基因资源。利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分析了黄河中游地区161份粗山羊草的HMW-GS,发现3种编码序列未知的y-型亚基,即Dy10.5^t、Dy10.4^t和Dy10.5^＊t亚基。通过AS-PCR扩增、克隆、测序和氨基酸序列推导,发现3种未知序列均具有典型HMW-GS的序列结构特征且较为相似,仅Dy10.4^t与Dy10.5^t亚基存在一个氨基酸重复单元的缺失,Dy10.5^t与Dy10.5^＊t亚基在信号肽部位有一个氨基酸的替换（L？F）。通过对这3种HMW-GS与32个已知氨基酸序列的HMW-GS多序列比对和系统进化关系分析,证实Dy10.5^t、Dy10.4^t和Dy10.5^＊t亚基是D基因组编码的高分子量谷蛋白y-型亚基家族的新成员。

叶绿体型转昆虫抗冻蛋白基因烟草的耐寒性1253-1260

摘要：根据已构建的大豆叶绿体表达载体pJY01,设计特异性引物,将昆虫抗冻蛋白基因MpAFP149插入此载体中构成叶绿体表达载体pJY01-MpAFP149,利用基因枪轰击法转化烟草,经壮观霉素筛选获得4株叶绿体型转抗冻蛋白基因烟草株系。PCR和PCR-Southern结果显示外源基因已整合至烟草叶绿体基因组中,但同质化水平不高;RT-PCR结果也表明昆虫抗冻蛋白基因已发生了转录。将野生型烟草、叶绿体型转抗冻蛋白基因烟草及核转化T1代转抗冻蛋白基因烟草（pCAMBIA1302-MpAFP149）于–1℃低温处理3d,观察耐寒表型及测定相对电导率。结果表明,叶绿体型转基因烟草的耐寒表型优于野生型烟草,但与核转化的T1代转抗冻蛋白基因烟草无显著差异。处理3d时,叶绿体型转基因烟草和T1代转抗冻蛋白基因烟草的电导率分别为39.2%和38.2%,而野生型烟草已达73.7%。本实验获得的异质化转叶绿体抗冻蛋白基因烟草与转核基因烟草的耐寒力无差异。

偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦不同杂种世代的染色体及性状分离特点1261-1267

摘要：为探讨偏凸山羊草-柱穗山羊草双二倍体SDAU18在小麦遗传改良中的利用价值,以SDAU18和普通小麦品种烟农15及其9个杂种世代为材料,分析不同自交和回交世代染色体和性状分离的特点。结果表明,随自交世代和以烟农15为轮回亲本回交世代的增加,染色体数目逐渐减少,回交比自交能使后代的染色体数目更快趋近普通小麦的42条,至F5和BC3F1代,染色体数目为42的植株已分别达93.9%和92.0%。与自交世代相比,回交后代减数第一分裂中期的花粉母细胞的染色体构型较为简单,回交次数过多不利于外源染色体与普通小麦染色体发生重组,一般应以回交2~3次为宜;随自交和回交世代的增进,杂种的育性提高,至F3和BC2F1代育性基本稳定。在不同杂种世代可分离出具有矮秆、大穗、大粒、对白粉病、条锈病免疫或高抗及外观品质优良的变异类型,以F3和BC1F1代的变异类型最丰富。

大豆导入系群体芽期耐低温位点的基因型分析及QTL定位1268-1273

摘要：利用美国大豆品种Clark（供体亲本）与主栽品种红丰11（轮回亲本）所构建的回交导入系,经过严格的芽期耐低温筛选鉴定,得到46个在芽期耐低温性状上明显超过轮回亲本的导入系个体。利用这套选择群体结合随机对照群体和基因型分析,通过基于遗传搭车原理的卡方分析和单向方差分析方法,检测到分布于大豆8个连锁群的12个与大豆芽期耐低温相关的QTL。其中卡方分析检测到9个供体片段的超导入位点,对芽期耐低温性状表现为正效应。方差分析检测到5个位点,也表现为正效应,且其中Satt237和SOYPRP1两个位点是两种方法共同检测到的,应视为与耐低温直接相关的QTL。本研究旨在创建大豆芽期耐低温分子育种的检测方法平台,为大豆芽期耐低温研究提供有用的分子标记。

小麦抗条锈病基因YrZH84的RGAP标记及其应用1274-1281

摘要：利用RGAP标记及基于标记基因型和表型选择的分离群体分组分析法,对小麦抗条锈病骨干亲本周8425B和感病品种中国春及其F2分离群体进行分析,获得了与抗条锈基因YrZH84紧密连锁的RGAP标记Xrga-1,连锁距离为0.8cM。其RG段长度为343bp,BLAST分析结果表明,该RGA序列与已克隆的大麦抗秆锈病基因Rpg1核苷酸序列同源性为93%,与大麦抗白粉病基因Mla家族的核苷酸序列同源性为92%。用标记Xrga-1对黄淮麦区58个小麦品种（系）进行了检测,结合系谱分析和抗病性鉴定结果,发现周8425B的衍生品种周麦11、周麦17、周麦20、周麦22、矮抗58、04中36、源育3号、05中37、宛抗18和豫展10号携带抗条锈病基因YrZH84。这些研究结果对小麦抗条锈病分子育种和YrZH84基因克隆有重要作用。

作物学报杂志耕作栽培·生理生化

生育类型与施氮水平对粳稻加工品质的影响1282-1289

摘要：以长江中下游地区5种生育类型中有代表性的57个粳稻品种为试材,研究了空白,低（150kghm^-2）、中（225kghm^-2）、高（300kghm^-2）4种氮素水平下粳稻加工品质的变化规律,探讨了粳稻加工品质各项指标在不同氮肥水平和生育类型下的差异以及整精米率对氮素响应的品种差异及其分类。结果表明：（1）所有类型品种,糙米率、精米率和整精米率均随氮肥水平的增加而增加,但增加幅度逐渐减小,其中整精米率在高肥与中肥水平下的差异不显著。（2）总体上各类型品种间生育期越长,加工品质越好：晚粳类型的糙米率、精米率和整精米率高于中粳类型,各类型内迟熟品种高于早熟品种,其中晚粳品种的平均整精米率比中粳品种高出19.07%。（3）根据水稻整精米率对氮肥响应的敏感程度,把所有品种分为迟钝型、中间型和敏感型3种。并据此推荐了利于生产实践中提高加工品质的两类品种,一类是整精米率较高且在各氮肥水平下均表现比较稳定,另一类在低氮肥水平下整精米率较低,但通过增施氮肥,可把整精米率提高到较高水平。

棉籽蛋白质和油分形成的模拟模型1290-1298

摘要：基于不同熟性棉花品种的异地分期播种和施氮量试验,综合量化品种特性、主要气象条件（温度、太阳辐射）和栽培措施（施氮量）对棉籽蛋白质和油分的影响,基于棉籽氮素积累和油分合成的＂库限制＂假设,结合棉花铃期与棉籽干物质积累模型,建立基于过程的棉籽蛋白质和油分形成模拟模型。利用不同生态点不同品种、播期和施氮量的田间试验资料对模型进行检验的结果表明,供试品种科棉1号和美棉33B棉籽的蛋白质含量模拟值与实测值的根均方差（RMSE）分别为2.05%和2.33%,其油分含量模拟值与实测值的RMSE分别为2.45%和2.95%。模型以主要气象资料（日平均温度、日太阳辐射量）和栽培措施（施氮量）作为模型输入,以棉花铃期与棉籽干物质积累模拟模型为基础,实现了较广泛生态条件下对不同品种棉花棉籽蛋白质和油分形成过程的模拟及其含量的动态预测。模型预测精度高,广适性强。

豫中烤烟烟碱和总氮含量与中性香气成分含量的关系1299-1305

摘要：在对浓香型烤烟产区27个上二棚烟叶样品分析测定的基础上,研究了烟碱和总氮含量与烟叶中性香气成分含量的关系。结果表明,烟叶烟碱和总氮含量与类胡萝卜素类香气成分含量呈显著的二次曲线相关关系,在烟碱含量为3.82%时总类胡萝卜素类香气物质含量最高,在烟碱含量1.28%~3.92%范围内巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮4、法尼基丙酮、二氢猕猴桃内酯和香叶基丙酮含量随烟碱含量的增高呈持续增加趋势。西柏烷类降解产物茄酮含量与烟碱和总氮含量也呈极显著的二次曲线相关关系,但茄酮含量最大值分别出现在烟碱含量为2.62%,总氮含量为2.77%时,此后显著下降。糖和氨基酸棕色化反应产物仅个别成分与烟碱和总氮含量显著相关。芳香族氨基酸降解产物总量、新植二烯和中性挥发性物质总量与烟碱和总氮含量呈显著的二次曲线相关关系,在烟碱和总氮含量分别为2.89%和3.05%时中性挥发性物质总量出现最大值。