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作物学报 2009年第08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

小麦高分子量谷蛋白亚基间的互补效应对面包加工品质的影响1379-1385

摘要：利用偃展1号的10个HMW-GS近等基因系，研究了不同HMW-GS基因对面包烘烤品质的效应。两年的品质测试结果基本一致，说明所用近等基因系是评价亚基组成对加工品质影响的较理想材料。不同HMW-GS组成对面包评分影响较大，变异系数达到21.5%。相关分析表明，面包体积与形成时间（r = 0.90, P 〈 0.01）、沉淀值（r = 0.89, P 〈 0.01）、稳定时间（r = 0.67, P 〈 0.05）和面粉蛋白质含量（r = 0.52, P 〈 0.05）均达显著正相关；面包评分与面包体积（r = 0.98, P 〈 0.01）、沉淀值（r = 0.93, P 〈 0.01）、形成时间（r = 0.89, P 〈 0.01）也呈显著正相关。Glu-A1位点1Ax1基因的表达可以提高多数品系的面包评分；当Glu-A1位点是Null、Glu-D1位点是5’＋12时，Glu-B1位点等位变异的面包加工品质效应为7＋8 〉 14＋15 〉 6＋8 〉 7，而当Glu-A1位点是1号亚基、Glu-D1位点是5’＋12时，Glu-B1位点的等位变异的面包品质效应为6＋8 〉 14＋15 〉 7；当Glu-A1位点是Null时，14＋15与5＋10组合优于与5’＋12组合，7＋8与5’＋12组合优于与5＋10组合；1Dx5基因的沉默显著降低面包烘烤品质，HMW-GS对面包品质的作用似乎在X-亚基和Y-亚基之间存在一定的配合效应，任何一种基因的缺失或沉默都会造成品质的明显下降。

利用双向导入系解析水稻抽穗期和株高QTL及其与环境互作表达的遗传背景效应1386-1394

摘要：利用粳稻Lemont和籼稻特青相互导入构建的遗传背景基本一致的双向回交导入系群体，分别在北京和海南环境定位影响抽穗期和株高的主效QTL及其环境互作，分析QTL及其与环境互作表达的遗传背景效应。在北京和海南分别检测到影响抽穗期和株高的主效QTL 16个和17个，其中有5个主效QTL （QHd2、QHd8a、QPh3、QPh5和QPh12）在两种背景下同时被检测到，表明多数主效QTL的表达具有遗传背景特异性。两种背景下检测到影响抽穗期的3个主效QTL （QHd8a、QHd9和QHd10b）存在环境互作，其中QHd8a与海南环境的互作在两种背景下提早抽穗2~3 d，与北京环境的互作则延迟抽穗2~3 d，是影响抽穗期的一个重要主效QTL。通过与以往相同亲本来源的7个不同定位群体在不同环境下定位结果的比较，鉴定出一些在不同遗传背景和环境下稳定表达的主效QTL，如QHd3、QHd8a、QPh3和QPh4，适宜用于水稻抽穗期和株高的分子标记改良。基于QTL定位结果，本文对如何通过分子标记辅助改良品种在不同环境下的抽穗期进行了深入探讨。

小麦骨干亲本“胜利麦/燕大1817”杂交组合后代衍生品种遗传构成解析1395-1404

摘要：小麦地方品种燕大1817是我国小麦育种骨干亲本之一，胜利麦/燕大1817杂交组合是北部冬麦区小麦品种遗传改良的基础组合。利用随机分布于小麦全基因组21条染色体上的175对在胜利麦和燕大1817间具有多态性的SSR标记（每条染色体平均8.3对）分析了燕大1817和胜利麦对其38份后代衍生品种的遗传贡献率。结果表明，在全基因组水平上，燕大1817对其后代衍生品种贡献率为26.8%，胜利麦对其后代衍生品种贡献率为43.6%；在部分同源群水平上，燕大1817对其后代衍生品种A、B和D基因组的贡献率分别为25.9%、25.7和26.4%，胜利麦对其后代衍生品种A、B和D基因组的贡献率分别为46.1%、39.1%和44.0%。说明引进种质对我国北部冬麦区小麦品种遗传改良起了重要作用。在染色体水平上，胜利麦对其后代衍生品种的21条染色体贡献率在20.0%~63.3%间，其中对1A染色体贡献率仅有20.0%，对7A染色体贡献率高达63.3%。骨干亲本燕大1817对其后代衍生品种的21条染色体贡献率在7.5%~44.2%间，其中对2A染色体贡献率仅有7.5%，对7D染色体贡献率可达44.2%。骨干亲本燕大1817对后代衍生品种贡献率较高的基因组（单元型）区段有7个，分别是3A上的Xwmc11–Xcfa2262、7B上的Xbarc1073–Xwmc475、1AL上的Xgwm357–Xwmc312、7DS上的Xbarc305–Xwmc506、4AS上的 Xgwm165–Xgwm610、1B上的Xwmc419–Xwmc134和2D上的Xcfd56–Xbarc228，其中，3A染色体上的Xwmc11–Xcfa2262区段对衍生品种贡献率高达77.5%。而胜利麦对后代衍生品种贡献率较高的基因组（单元型）区段有8个，分别是6BS上的Xwmc105－Xwmc397、3D上的Xgdm72–Xgdm8、2DS上的Xgdm5–Xgwm455、7AL上的Xbarc121–Xgwm332、5DL上的Xgwm174–Xwmc161、5BL上的 Xgwm499–Xbarc308、5A上的Xbarc141–Xgwm291和4BL上的Xgwm66–Xgwm251，其中6BS上的Xwmc105–Xwmc397区段对衍生品种的贡献率最高，达71.3%。这些基因组（单元型�

水稻黄绿叶基因YGL4的遗传分析和分子定位1405-1409

摘要：通过EMS诱变恢复系缙恢10号，获得了一个稳定遗传的全生育期黄绿化叶色突变体。其叶绿素总含量稳定在2.01~2.28 mg g-1之间，仅有对照的38.2%~50.5%。与对照相比，黄绿叶突变体的有效穗和株高显著下降，而主穗长、一次枝梗数、主穗实粒数、结实率、千粒重则无明显差异。遗传分析表明该性状受一对隐性核基因控制，命名为YGL4。利用微卫星标记将YGL4定位于第10染色体微卫星标记RM3123和RM590之间，分别距其7.6 cM和7.8 cM。在两标记间进一步设计SSR引物，将该黄绿叶基因定位于RM1162和RM7093之间，分别距其1.8 cM和4.0 cM。为该YGL4基因的分子标记辅助选择育种和图位克隆奠定了基础。

玉米蔗糖转运蛋白基因ZmERD6 cDNAs 的克隆与逆境条件下的表达1410-1417

摘要：在前期的研究中发现一个玉米苗期早期应答干旱的EST序列，与拟南芥ERD6序列同源性较高。本研究应用电子克隆与同源克隆技术分离出这个基因，并命名为ZmERD6。研究表明ZmERD6具有大小两个转录本，分别被命名为ZmERD6-L和ZmERD6-S。ZmERD6-L开放阅读框1 515 bp，编码505个氨基酸，ZmERD6-S开放阅读框1 386 bp，编码463个氨基酸。序列分析表明，ZmERD6-L和ZmERD6-S蛋白结构中含有两个MFS （major facilitator super-family）结构域，属于MFS家族的蔗糖转运子（sugar transporter）亚族。跨膜结构预测表明两个蛋白都具有多个跨膜区，ZmERD6-L蛋白含12个而ZmERD6-S含11个跨膜区。利用半定量RT-PCR分析ZmERD6在ABA、干旱、盐和冷胁迫处理以及不同组织中的表达情况，表明ZmERD6基因在不同胁迫下能被诱导表达，在不同组织中表达有差异。通过在玉米基因组数据库中的查询和比对获得ZmERD6基因上游2.5 kb的序列，生物信息学预测表明该序列具有启动子的核心序列及上游增强子序列、抑制子序列，同时还具有冷、茉莉酸甲酯等激素调控序列。

基于元分析的大豆生育期QTL的整合1418-1424

摘要：共搜集整理了12年来已经报道的与大豆生育期有关的98个QTL，通过BioMercator2.1和公共标记映射整合到大豆公共遗传连锁图谱soymap2上，并利用元分析技术推断QTL位置，计算提取真正有效的QTL。发掘出大豆两个重要生育时期，共9个“真实QTL”及其连锁标记，其中与开花期（R1）相关的有7个，与成熟期（R8）相关的有2个，建立了QTL的一致性图谱，其中L连锁群上的一个定位区间包含一个已发表的有关R1的基因。在5个连锁群上共发现10个控制多个生育时期的QTL。本研究结果为大豆生育期QTL精细定位和基因克隆奠定了基础。

小麦新品种济麦22抗白粉病基因的分子标记定位1425-1431

摘要：为明确济麦22携带抗白粉病基因的染色体位置，利用济麦22与感病亲本中国春杂交，用小麦白粉菌（Blumeria graminis f. sp. tritici）强毒性小种E20对F2抗、感分离群体和F2：3家系进行抗病鉴定和遗传分析。结果表明，济麦22携带1个显性抗白粉病基因, 暂被命名为PmJM22。运用SSR和EST标记及分离群体分组分析法（bulked segregant analysis, BSA），将其定位在2BL染色体上，与4个SSR和5个EST标记间的连锁距离为7.7 cM （Xwmc149）到31.3 cM （Xbarc101）。通过分析2BL上其他抗白粉病基因的来源、染色体位置和抗性反应，认为PmJM22不同于Pm6、Pm26、Pm33和MlZec1。

转基因玉米转化体特异性寡核苷酸芯片检测方法的研制1432-1438

摘要：根据7种转基因玉米Bt11、Bt176、Mon810、Mon863、TC1507、GA21和NK603的重组DNA结构，利用Primer premier 5.0引物设计软件分别设计转化体特异性引物，优化PCR反应条件，对引物特异性及灵敏度进行验证。结果表明，所设计引物特异性强，灵敏度达0.1%。在植物基因组与外源基因的连接区域，利用Primer premier 5.0和Oligo 6.0软件分别设计和筛选7种转基因玉米40mer oligo转化体特异性探针，制备转基因玉米的寡核苷酸芯片，并对芯片检测的特异性、重复性及检测灵敏度进行检验。证明所设计探针特异性强，灵敏度达0.01%。与PCR检测方法相比，基因芯片检测法灵敏度高、特异性强，可有效检测及鉴定多种转基因玉米，大大提高检测的准确率和效率。

玉米中QM同源基因的克隆及其差异表达分析1439-1444

摘要：利用cDNA-AFLP技术和5＇ RACE技术在玉米自交系黄早四Ht2上分离并克隆了QM（编码核糖体蛋白L10）同源基因（命名为ZmQM）。其cDNA全长为967 bp, 开放阅读框为738 bp,。该基因编码245个氨基酸的ZmQM蛋白，分子量为27.78 kD, 等电点（pI）为10.69, 预测含蛋白酶C磷酸化位点、N-酰基化位点和酰胺化等位点。玉米ZmQM蛋白与包括人类等l3个物种QM蛋白的同源性比较发现, 氨基酸序列相似性为66%~92%。RT-PCR分析表明, 在接种玉米大斑病菌（Exserohilum turcicum） 1号小种12 h后, 黄早四Ht2中ZmQM基因表达量较黄早四中明显上调，推测ZmQM基因可能参与黄早四Ht2对玉米大斑病菌1号小种的抗性反应。

小麦胚乳14-3-3蛋白的表达及其淀粉体淀粉合成酶的互作1445-1450

摘要：从小麦胚乳中克隆了14-3-3基因，并将其分别插入pET29c和pET41c质粒，用热激法转化大肠杆菌BL21-CodonPlus （DE3）-RP，得到高效表达的蛋白，但融合蛋白主要以包涵体的形式存在。可溶性的融合蛋白可直接通过S-蛋白琼脂糖树脂纯化。包涵体经8 mol L-1尿素溶解变性，稀释复性后，结合到S-蛋白琼脂糖树脂上，也得到纯化的融合蛋白。复性后的融合蛋白对蔗糖合成酶活性表现抑制作用，说明包涵体14-3-3融合蛋白恢复活性。将结合14-3-3融合蛋白的S-蛋白琼脂糖树脂作为诱饵与小麦胚乳淀粉体提取液进行亲和杂交，与14-3-3蛋白特异互作的淀粉合成酶结合到S-蛋白琼脂糖树脂上，Western 检测结果表明, 淀粉体淀粉合酶I（SSI）、淀粉合酶II（SSII）、淀粉分支酶IIa（SBEIIa）、淀粉分支酶IIb（SBEIIb）和ADP焦磷酸化酶大亚基（SH2）与14-3-3蛋白存在互作，而淀粉分支酶I（SBEI）、淀粉磷酸化酶（SP）、D-酶（DE）和ADP焦磷酸化酶小亚基（BT2）不能与14-3-3蛋白结合，说明小麦胚乳14-3-3蛋白对淀粉体淀粉合成具有一定的调控作用。

中国88个马铃薯审定品种SSR指纹图谱构建与遗传多样性分析1451-1457

摘要：为对马铃薯品种鉴别、优良杂交组合选配提供分子水平上的依据，利用SSR标记构建了中国2000—2007年审定的88个马铃薯品种的指纹图谱并进行了遗传多样性分析。以138对SSR引物对16份遗传差异较大的马铃薯材料的基因组DNA进行了扩增，筛选出10对多态性高、谱带清晰的引物。利用10对SSR引物对全部供试材料进行扩增及电泳检测，共检测到135个等位位点，其中133个为多态性位点，多态性比率达98.52%。每对SSR引物扩增出的等位位点数7~22个，平均13.5个，多态性信息量变化范围为0.7604~0.9375，平均0.8501。通过对电泳检测结果的统计分析，利用S180、S25、S7、S151、S184及S192等6对引物构建了88份供试材料的SSR指纹图谱。聚类分析表明，在相似系数0.620处，所有供试材料被被聚为一类，在相似系数0.652处，81.8%的材料仍然聚在一起，从分子水平上表明供试材料遗传基础非常狭窄。聚类分析结果与供试材料系谱来源有较好一致性，同一栽培区域育成的品种在不同程度上聚在一类。

EST辅助的甘蓝型油菜显性核不育AFLP标记转化1458-1461

摘要：甘蓝型油菜显性核不育广泛应用于轮回选择和杂种优势利用，不育基因标记的开发与应用对于基因克隆和育种实践具有重要意义。基于AFLP标记SA12MG14的序列信息，从拟南芥整合数据库中，检索与标记序列同源的甘蓝型油菜EST，结合标记和EST序列设计特异引物，转化成新的SCAR标记。获得的SCAR标记S6B3，具有很高的检测稳定性，在回交群体Popu2上分析验证，结果与AFLP标记完全一致。该标记与不育基因相距0.3 cM，将其用于临保系同源的纯合型不育系选育，可有效提高育种工作效率。

甘蓝型油菜发芽种子耐湿性的主基因＋多基因遗传分析1462-1467

摘要：油菜湿害是我国特有的自然灾害，对油菜种子发芽、出苗和幼苗生长造成严重影响，导致单产显著下降。为研究油菜种子发芽耐湿性的遗传规律，本文利用耐湿性遗传差异较大的2个甘蓝型油菜纯系中双9号和GH01的杂交后代衍生的世代家系群体构建油菜耐湿性遗传体系，并以主基因＋多基因家系世代联合分析方法对油菜耐湿性的遗传规律进行分析。结果表明，中双9号×GH01组合的耐湿性的遗传受2对完全显性主基因＋加性-显性多基因控制，表现为耐湿对不耐湿完全显性。该组合的第1对主基因加性效应与显性效应相等，为0.0696；第2对主基因的加性效应与显性效应相等，为0.0530。多基因加性效应为0.3275，显性效应为负值（[h]= –0.2137）。主基因存在显性效应，该组合的耐湿性存在杂种优势，多基因显性效应为负，多基因显性效应使F1代耐湿性降低。F2家系的主基因遗传力为73.57%，表现出较高的遗传力，建议育种工作者对耐湿性在早期选择效率较高。

亚麻木质素合成关键酶基因表达分析1468-1473

摘要：以亚麻（Linum usitatissimum）栽培品种白花为材料，采用半定量RT-PCR方法对亚麻木质素合成关键酶基因CCoAOMT1、4CL1、4CL2、COMT、F5H1、F5H2和F5H3在不同组织及不同时期木质部、韧皮部的表达规律进行了研究。结果显示, 除F5H1在根部未表达外，其他基因在幼苗、根、花期木质部、花期韧皮部、叶、花和幼果中均有不同程度表达。CCoAOMT1在各部位都有较高的表达。2个4CL之间和3个F5H基因之间的部位表达的差异存在一定互补性。在韧皮部中，各基因均在幼嫩（30 d）阶段表达量最低；除4CL2在花期（60 d）达到表达高峰外，其他基因均在花后（70 d）表达量最高；4CL1在各时期均有较强表达，而F5H3在各时期弱表达。在木质部中，除4CL1在各时期均表达弱和F5H1在花前期为表达高峰外，其余基因均在幼嫩阶段表达量最高；随后逐渐降低，在花期后表达量大幅降低；与其他基因的明显区别在于各时期4CL1的表达量以韧皮部明显高于木质部。

中国普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）原生保护与未保护居群的遗传多样性比较1474-1482

摘要：为了明确我国已建立的普通野生稻原生境保护居群的遗传多样性状况及其代表性，利用24对SSR引物对15个原生境保护居群的427份普通野生稻材料和在我国野生稻分布区内按照纬度划分后随机挑选的15个未保护居群的357份普通野生稻材料进行遗传多样性分析。结果表明，保护居群24个位点的平均有效等位基因数（Ae）为5.98，平均香农指数（I）为1.90，均大于未保护居群在24个位点的平均Ae（5.85）和I（1.86）值，但保护居群在24个位点的平均预期杂合度（He）为0.79，小于未保护居群He值（0.80）。显著性检验结果显示，保护居群和随机挑选的未保护居群在24个位点上及居群水平上的Ae、I和He值差异不显著，表明保护居群可以代表我国普通野生稻的遗传多样性状况。保护居群的特有等位变异数（Sa）为40，远大于未保护居群的20，说明保护居群保护了更多的特殊基因，具有较高的保护价值。根据前人的研究结果，对应普通野生稻保护居群的地理信息，发现15个保护居群涵盖了我国普通野生稻分布区内所有已知的典型地理类型，表明我国普通野生稻原生境保护居群具有典型性。由此可以看出，我国已建立的15个普通野生稻原生境保护点的选择是科学合理的。根据对我国普通野生稻遗传结构的分析，建议下一步开展的普通野生稻原生境保护点建设应以广西南部及广东为主。

作物学报杂志耕作栽培·生理生化

大豆不同产量水平生物量积累与分配的动态分析1483-1490

摘要：利用亲本间生物量、产量有较大差异的重组自交家系群体（NJRIKY），在相对控制遗传背景的条件下研究地下和地上部生物量与产量相关的动态，比较高中低产家系生物量累积和分配的动态特征，为大豆高产栽培管理和育种提供生物量动态调控与选择的依据。结果表明： （1） 地下部和地上部生物量与产量显著相关，随生长进程，相关系数逐渐增加，至鼓粒期（R5~R6期）相关系数达到最大，r分别约0.76和0.79；（2） 大田条件2 500~2 800 kg hm-2以上的高产家系，地下部和地上部生物量显著高于中、低产家系，最大累积值均出现在鼓粒期，地下部和地上部生物量最大值分别为660~700 kg hm-2和7 200~7 800 kg hm-2。（3） 两年高产组所包含的家系不尽相同，产量下降的家系相应生物量也下降，这归因于环境所致的生物量累积不足；（4） 高产家系各器官生物量分配动态特征为茎秆、叶柄占同时期全生物量的比例显著高于中、低产家系，R5时分别为30.8%和10.6%，而叶、根比例显著低于中、低产家系，R5时分别为34.1%和9.7%。未来大豆产量的突破有赖于品种生物量与收获指数的综合改良和生长调控技术的继续改进。

NO与Ca^2＋对蚕豆保卫细胞气孔运动的互作调控1491-1499

摘要：以蚕豆（Vicia faba L.）为材料研究NO和Ca2＋对蚕豆气孔运动及质膜K＋通道的影响。结果表明，10 mmol L-1 Ca2＋和100 μmol L-1 NO供体SNP均有效抑制气孔开放，NO清除剂c-PTIO不能缓解Ca2＋抑制气孔开放，相反胞外加入0.1 mmol L-1 Ca2＋可以明显加强NO对气孔开放的抑制程度，该现象可被La3＋（Ca2＋通道抑制剂）缓解。以膜片钳技术记录全细胞K＋电流发现，胞外10 μmol L-1或100 μmol L-1 SNP均可选择性抑制蚕豆保卫细胞质膜内向K＋通道，追加0.1 mmol L-1 Ca2＋可显著激活质膜外向K＋通道，且可被La3＋所缓解，然而0.1 mmol L-1 Ca2＋单独作用并不影响质膜外向K＋通道活性。10 mmol L-1 Ca2＋单独处理可激活质膜外向K＋通道，但不能被c-PTIO缓解。分别用Ca2＋和NO专一的荧光探针Fluo-3-AM和DAF-2DA标记蚕豆保卫细胞原生质体，检测胞内Ca2＋和NO的水平变化发现，100 μmol L-1 SNP明显诱导胞内Ca2＋积累，但10 mmol L-1 Ca2＋并不能诱导NO在细胞内积累。记录保卫细胞质膜Ca2＋通道电流发现，NO可明显激活质膜Ca2＋通道。表明NO有效抑制气孔开放，可能主要通过激活质膜Ca2＋通道，提高胞内Ca2＋，激活质膜外向K＋通道促进K＋外流，同时，可选择性抑制内向K＋通道阻止K＋内流，两种途径共同作用抑制气孔开放。然而，胞外10 mmol L-1 Ca2＋对气孔和质膜K＋通道活性的调节并不依赖于NO。

开放式臭氧浓度升高条件下不同敏感型小麦品种的光合特性1500-1507

摘要：利用亚洲首个开放式臭氧浓度升高平台（O3FACE），以臭氧敏感品种烟农19和臭氧耐性品种扬麦16为试材，研究了小麦光合特性对O3浓度升高的响应，并分析了不同敏感型小麦品种响应差异的可能原因。结果表明，O3浓度升高并持续处理75 d后，小麦旗叶的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）均显著下降，其中扬麦16的降幅（27.9%、37.5%和27.9%）明显小于烟农19 （61.1%、68.0%和57.4%）；而Ci基本维持恒定。说明O3FACE下小麦旗叶Pn下降是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果，其中非气孔因素起决定性作用。叶绿素荧光分析表明，两个品种的PSII最大光化学量子产量（Fv/Fm）、PSII潜在活性（Fv/Fo）、光化学猝灭（qP）和光化学反应速率（Prate）等荧光参数均呈下降趋势，而非光化学猝灭（NPQ）和热耗散速率（Drate）呈上升趋势；可溶性蛋白和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）则与荧光参数及Pn的变化趋势一致。由此可见，RuBP的羧化限制和PSII光系统损伤可能是O3胁迫下小麦旗叶Pn下降的主要非气孔因素。此外，O3FACE下扬麦16各参数的变幅均小于烟农19，扬麦16较高的蒸腾速率和较小的Rubisco含量降幅可能是其维持光合机构功能的重要原因。