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作物学报 2010年第10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

亚洲地区中、外大豆品种幼苗期耐淹性与SSR标记的关联分析1615-1623

摘要：利用自然群体进行关联分析是检测目标性状QTL、揭示其遗传基础的有效方法。对国内黄淮和南方地区和东亚、东南亚、南亚291份大豆品种幼苗期耐淹性和64个SSR标记的关联分析结果表明,整个群体由国内和国外2个不同的亚群体组成,2个亚群均存在连锁不平衡。在群体1（国内）中分别检测到相对死苗率、相对失绿率、相对萎蔫率的关联位点3、7和12个,群体2（国外）中相应位点6、3和5个;多个位点兼与2个或者3个耐淹性状关联;部分关联位点与连锁定位结果一致。在2个群体中分别筛选出3个耐淹性状减效最大（最耐淹）的优异等位变异24个和22个。相对死苗率优异等位变异在黄淮、南方地区5个主要系谱中分布不同,育种轮次间有波动。结合基因型和耐性表现,从国内材料中优选出合豆2号、黔豆3号、诱变31、南农493-1,从国外材料中优选出PI208432、PI377576、PI481690等耐淹载体材料,为耐淹育种奠定材料和标记辅助选择育种的基础。

玉米籽粒产量与产量构成因子的关系及条件QTL分析1624-1633

摘要：以我国玉米育种的骨干亲本齐319和黄早四构建的230个F2：3家系群体为材料,通过条件分析结合QTL定位方法探讨了单株产量（GYPP）与单株粒数（KNPP）和百粒重（KWEI）的遗传关系。结果表明,百粒重比单株粒数和单株产量遗传力高,受环境影响小。相关分析表明,单株粒数和百粒重与单株产量均呈现显著正相关,单株粒数与单株产量的相关系数更高。单株产量非条件QTL分析共定位到5个遗传主效应QTL和5对上位性位点,其中4个是控制3个性状（单株产量、单株粒数和百粒重）的一因多效性位点,1个是控制2个性状（单株产量和单株粒数）的一因多效性位点,全部5对上位性位点都与单株粒数和百粒重有关。条件QTL分析还检测到14个QTL位点及10对上位性位点,这些位点在非条件QTL分析中未被检测到,其效应较小。因此,单株粒数和百粒重与单株产量密切相关,通过改良单株粒数和百粒重可有效提高产量;条件QTL分析方法在单个QTL水平上证实了单株产量与单株粒数、百粒重较强的遗传相关性,并且能够检测到更多效应较小的QTL;发掘的两个效应较大的一因多效位点可为玉米高产分子育种和进一步精细定位提供理论参考。

芥菜型油菜TT1基因的克隆和SNP分析1634-1641

摘要：拟南芥的TT1基因（编码含有WIP结构域的锌指蛋白）对种皮的发育和颜色的形成具有重要的调控作用。本研究利用同源克隆和RACE技术分离了芥菜型油菜TT1基因,在芥菜型油菜黄黑籽材料的种皮中进行转录水平的分析,比较了黑籽油菜与黄籽油菜基因序列的差异,并采用等位基因特异（allele-specific）PCR技术对可能存在的单核苷酸多态位点进行验证。结果表明,芥菜型油菜TT1基因的DNA序列全长为2197bp,包含1个内含子,与甘蓝型油菜TT1-1基因的DNA序列的相似性为99%,与拟南芥的TT1基因DNA序列的相似性为85%;推导的TT1蛋白序列为300氨基酸残基,理论分子量为33.97kD,等电点为6.99;TT1在所有材料的种皮中均检测到表达;比较紫叶芥、四川黄籽、NILA和NILB的TT1基因序列,共发现8个核苷酸变异位点,均在基因的外显子区域,其中紫叶芥和NILA的序列相同,四川黄籽和黒籽近等基因系NILB的序列相同。与紫叶芥相比,黒籽近等基因系NILB有8个核苷酸差异,但种皮颜色与紫叶芥一样,均为黑色,TT1基因这些位点的突变并不影响芥菜型油菜种皮的颜色。通过等位特异PCR可以区分来自四川黄籽与紫叶芥的TT1基因。

利用SRAP标记构建18个木薯品种的DNA指纹图谱1642-1648

摘要：利用SRAP标记,选用36对多态性较好的引物组合,对18个木薯品种进行分析鉴定,扩增出320个位点,其中多态性位点235个,多态性比率达73.4%,平均每对引物组合可产生8.9个位点和6.5个多态性位点;235个多态性位点采用非加权组平均法（UPGMA）进行聚类分析,以遗传相似系数0.734为阈值,可将18份供试材料分为4组;选用2对多态性引物Me1-Em5和Me24-Em10,初步构建了18份木薯品种的指纹图谱,根据条带的有无转换为0、1二进制编码形成数字指纹,每个品种拥有唯一的数字指纹区别于其他品种,置信概率达到99.999%。结果表明,采用SRAP标记建立的指纹图谱适用于木薯品种的分类和鉴定。

中国小麦微核心种质及地方品种籽粒休眠特性的分子标记鉴定1649-1656

摘要：为探索我国小麦微核心种质及地方品种籽粒休眠的遗传基础,利用已报道的4个3AS上的SSR标记（Xbarc57、Xbarc294、Xbarc310和Xbarc321）和1个3BL上的Viviparous-1基因标记Vp1-b2对107份我国小麦微核心种质及31份地方品种进行籽粒休眠的分子标记鉴定。结果表明,5个分子标记在试验材料中表现出丰富的等位变异,具有5～6种等位类型,与籽粒萌芽指数（GI）密切相关。根据一般线性模型分析结果,各位点的等位变异显著影响籽粒休眠,其中Vp1-b2和Xbarc294对籽粒休眠作用较其他标记大,可分别解释65.8%和61.2%的表型变异;其次是Xbarc310（56.3%）和Xbarc57（55.8%）,最小的是Xbarc321（53.3%）。而5个标记联合可解释95.9%的性状变异,其次是Vp1-b2和Xbarc294的组合（89.1%）,解释变异最小的标记组合是Vp1-b2和Xbarc321（79.4%）。5个分子标记即可解释籽粒休眠的绝大部分表型变异,说明我国小麦微核心种质及地方品种籽粒休眠特性受3AS和3BL上的2个主效基因控制。

棉花种间BC1群体偏分离的遗传剖析1657-1665

摘要：偏分离是指观察到的基因型频率偏离预期的孟德尔频率的遗传分离方式,在大多数的遗传定位研究中非常普遍。在之前我们发表的遗传连锁图中,107个SSR标记在BC1作图群体[（Emian 22×3-79）×Emian22]中表现偏分离。为阐明这些偏分离标记的遗传机制及其在其它群体中的偏分离情况,将其中97个共显性标记在另外两个回交群体中进行验证。结果表明,原图谱中的61个偏分离标记在另外2个回交群体中都表现正常分离,说明杂交方式是导致偏分离的一个重要因素。36个偏分离标记至少在两个群体中仍表现偏分离,偏分离应该是配子选择的结果。偏分离标记分布于14条染色体上,其中D亚基因组上的分布多于A亚基因组。偏分离标记在在第2、第16和第18染色体上分布最多,暗示在这些染色体上存在偏分离位点,该结果有助于在棉花中鉴定偏分离位点。

野生大豆胁迫应答膜联蛋白基因的克隆及胁迫耐性分析1666-1673

摘要：野生大豆对非生物胁迫具有优良的抗性,是研究胁迫机制、挖掘抗性基因的理想材料。以耐盐野生大豆为试材,利用前期获得的盐胁迫基因芯片杂交结果和EST数据库,筛选出1个响应胁迫的3＇-EST,序列分析表明,该EST编码膜联蛋白（annexin,ANN）。通过改进的5＇-RACE获得了该基因的完整编码区,翻译产物与拟南芥膜联蛋白的相似性为57%,将该基因命名为GsANN。GsANN基因的翻译产物具有膜联蛋白家族特征性的结构域,无强烈的亲水/疏水性,无信号肽,无跨膜结构域,与已报道的植物ANN蛋白一致。亚细胞定位结果表明GsANN蛋白在细胞内聚集于质膜附近。GsANN基因在野生大豆叶中受盐及干旱胁迫的诱导,超量表达GsANN基因的拟南芥对盐胁迫和干旱胁迫的敏感性提高,揭示了该基因与植物抗性间的关系。

大豆百粒重QTL定位1674-1682

摘要：大豆百粒重是产量构成的重要因素之一,与产量呈正相关。本研究以溧水中子黄豆和南农493-1的504个F2正反交单株及其亲本间具有多态性的150个SSR标记信息构建连锁图谱,2008年分别在江苏南京和山东临沂两地种植其衍生的正反交F2：4家系,鉴定其百粒重,应用Win QTL CartographerV2.5复合区间作图法和两地正反交联合分析进行QTL定位。结果表明,复合区间作图法检测到16个主效QTL,联合分析检测到24个主效QTL、环境效应与细胞质效应、1个环境×QTL互作和12个细胞质×QTL互作。其中,两方法共同检测到10个主效QTL,正反交群体在两地中共同检测到3个主效QTL;Meta分析发现与其他研究一致的4个QTL。这些结果为大豆产量遗传与标记辅助育种实践提供理论基础。

小麦雄性不育育性转换相关基因TaG3BP的克隆与表达分析1683-1690

摘要：为揭示YS型小麦温敏雄性不育的育性转换基础,以该类型不育系A3017不育幼穗和可育幼穗为材料构建正、反杂交SSH-cDNA文库,从可育文库中筛选出一个与G3BP（Ras-GTPase activating protein SH3 domain-binding protein）基因同源的EST序列（GenBank登录号为DY543200）。以该EST序列的同源性比对和拼接结果为依据设计引物,在可育幼穗中扩增出一条1230bp的cDNA序列。该片段含有与G3BP相似的由409个氨基酸组成的结构域,与水稻G3BP的氨基酸序列同源性为79%,被命名为TaG3BP（GenBank登录号为GU475149）。利用Real-time PCR检测TaG3BP基因在YS型小麦温敏雄性不育系花药发育各时期中的表达模式,发现该基因在育性转换的关键时期上调表达,且可育条件下的表达量高于同时期不育条件下的表达量。进一步对TaG3BP在3种不同类型的小麦K型雄性不育材料的不育系及其保持系的幼穗中的表达模式进行半定量RT-PCR分析,结果该基因在保持系幼穗中表达量较高,在不育系中表达量较低。表明该基因可能在其育性转换中具有重要作用。

根癌农杆菌介导的橡胶树花药愈伤组织遗传转化体系的建立1691-1697

摘要：为建立根癌农杆菌介导的橡胶树遗传转化体系,以花药愈伤组织为受体,研究了农杆菌菌株、共培养温度、共培养时间、乙酰丁香酮（AS）等因素对遗传转化效率的影响。结果表明,农杆菌菌株、共培养温度和共培养时间对转化效率具有显著影响,AS不影响转化效率。2.2万个花药愈伤组织经EHA105菌株侵染后,转入未添加AS的培养基,22℃共培养6d,通过50mgL-1卡那霉素抗性筛选、叶片GUS染色、uidA和NptII基因PCR特异扩增、PCR产物测序及NptII基因Southern检测,鉴定出11株转基因植株,并通过嫁接和次生体胚发生,获得来自8个转基因株系的681株转基因植株,移栽成活253株。

作物学报杂志耕作栽培·生理生化

黄河三角洲盐渍土棉花施用氮、磷、钾肥的效应研究1698-1706

摘要：为探讨盐渍土抗虫棉施用氮（N）、磷（P）、钾（K）肥的效应及其营养生理机制,指导滨海盐渍土抗虫棉合理施肥,在黄河三角洲盐渍土低、中、高盐棉田种植转Bt基因抗虫棉鲁棉研28,研究N、P、K肥配合施用对其养分吸收利用、Na＋吸收积累、光合速率、干物质积累和产量的影响。结果表明,N、P肥配合,尤其是N、P、K肥配合施用显著增加了低、中、高盐田棉花的N、P、K养分吸收量,减少了Na＋吸收积累量。低、中、高盐田棉花的N、P、K养分农学利用效率均以N、P、K配施的处理较高,氮养分农学利用效率分别为0.20、1.95和2.07kg皮棉kg-1N,磷养分农学利用效率分别为0.87、8.35和8.71kg皮棉kg-1P,钾养分农学利用效率分别为0.26、2.89和3.77kg皮棉kg-1K。N、P、K肥配合施用还维持了较高的棉株叶面积、叶绿素含量和净光合速率。低、中、高盐田棉花的生物产量和皮棉产量也均以N、P、K配施的处理较高,皮棉产量分别增产2.53%、28.67%和30.47%。中、高盐棉田的施肥效应明显好于低盐棉田。表明根据盐碱程度分类合理施肥是减轻盐渍土营养障碍、改善棉花营养、提高养分农学利用效率和棉花产量的有效途径。

播期对棉铃生物量和氮累积与分配的影响及其与棉铃品质的关系1707-1714

摘要：试验于2005年在江苏徐州（117°11′E,34°15′N）、2007年在河南安阳（114°13′E,36°04′N）进行,设置正常播期（4月25日）和晚播（5月25日）两个播期,研究播期对棉铃生物量和氮累积与分配的影响及其与棉铃品质的关系。结果表明,晚播显著影响棉铃（铃壳、棉籽、纤维）生物量和氮的累积与分配,进而影响铃重、棉纤维和棉籽品质形成。与正常播期比较,晚播条件下有以下变化：（1）棉株中部果枝棉铃铃期日均温下降,2005、2007年分别由24.8℃降至20.8℃、24.1℃降至19.4℃。（2）铃壳生物量升高、氮累积量下降;棉籽、棉纤维生物量和氮的快速累积起始时间推迟,累积速率峰值降低且出现时间晚,导致棉籽和棉纤维生物量和氮的累积量降低;棉纤维氮累积速率峰值出现时间早于生物量,棉籽则相反。（3）铃壳生物量和氮的累积量所占整个棉铃中的比率上升,棉籽生物量和氮的分配系数降低;棉纤维生物量的分配系数降低,但棉纤维氮的分配系数变化较小。（4）铃重、棉纤维比强度和棉籽蛋白质、油含量显著降低。综上所述,中部果枝棉铃在晚播条件下,铃期日均温降低导致光合产物和氮素向纤维和棉籽中的分配及铃壳的再转运过程受阻，棉籽和纤维的生物量和氮累积量降低，最终铃重降低、棉纤维和棉籽品质变劣。

水稻抛栽秧苗立苗中的形态与生理变化1715-1724

摘要：起身立苗是抛秧稻特有的一个基本过程,在生产实践中,能否及时起身立苗,无疑是决定抛秧稻成败的关键和应用的前提。以南粳44为试验材料,设置带土直立苗、带土倾斜苗、带土平躺苗、无土平躺苗、无土手栽苗等不同模拟苗姿,较系统地研究立苗期间的形态、生理变化。结果表明,①非直立苗起立期间分蘖节弯曲,秧苗基部下侧具有伸长功能的细胞生长快于上侧细胞,分蘖节下部发生大量新根,扎入土中,成为秧苗直立的支点。②带土倾斜苗、带土平躺苗、无土平躺苗的立苗时间分别是4d、8d和12d。③立苗过程中,带土直立苗和带土倾斜苗的发根优势明显、根系活力强,至第4天根量显著大于带土平躺苗、无土平躺苗和无土手栽苗。④无土秧苗活棵期间植株含水率比立苗初期下降快,后逐渐上升,10d后接近带土秧苗。⑤带土直立苗、带土倾斜苗抛后叶绿素含量高于无土手栽苗,无土平躺苗叶绿素含量低于无土手栽苗,带土平躺苗和无土手栽苗没有多大差异,所有处理秧苗除无土平躺苗外10d后叶绿素含量逐渐恢复正常。⑥栽后2d所有处理秧苗的根系、地上部的可溶性总糖在活棵立苗中被消耗,抛后4d无土秧苗地上部可溶性总糖开始增加,带土直立苗与带土倾斜苗活棵立苗快,栽后糖分消耗多。⑦立苗期间，符利，莳姿植株地下、地下部的N、P、K积累量都增加，平均增速以带上秧苗人十兀土秧苗，直立苗大于平躺苗。⑧各苗姿秧苗的理论产量、实际产量均是带上直市苗〉带土倾斜苗〉无土手栽苗〉带土平躺苗〉元土平躺苗。由此说明，带土秧曲比非带土秧苗市苗活棵市苗早，直立苗比非直市苗活棵早，因此，生产上抛秧稻要选择带上秧苗，提高直立苗比例，减少平躺苗比例，提高抛秧稻群体起点质量。

高产、抗旱和耐盐选择对水稻产量相关性状的影响1725-1735

摘要：水稻生产受到许多环境因素的胁迫,其中干旱和盐害是两大最重要的非生物逆境,培育抗旱和耐盐品种是减轻这两种逆境危害最经济有效的措施。利用籼型供体广恢122、Bg94-1和粳型供体原粳7号、沈农89366导入高产优质籼型品种丰矮占1号背景,创建BC3F5导入系群体,经目标性状筛选,以获得的2个高产抗旱导入系丰矮占1号/广恢122和丰矮占1号/原粳7号为亲本进行高产抗旱聚合,以高产耐盐导入系丰矮占1号/沈农89366和丰矮占1号/Bg94-1进行高产耐盐聚合。以聚合亲本为对照,在2个F2聚合群体中分别进行抗旱、耐盐、高产筛选,每个聚合群体分别获得30～42个不等的抗旱、耐盐和高产性状的极端个体,不同性状的选择强度变幅为8.3%～11.7%。3个目标性状极端选择后代在正常水田种植,其产量相关性状抽穗期、单株有效穗数、穗总粒数、穗实粒数、结实率、千粒重等均呈现明显的分离,各性状的变异方向因不同的选择群体和选择性状而异。在2个聚合组合的6个选择群体后代,有效穗数和每穗实粒数对单株产量的贡献最大,前者平均贡献率为18.5%,变幅为12.9%～27.4%,后者平均贡献率为13.1%,变幅为9.0%～21.2％ 。经过不同性状的交义筛选，2个聚合组合的抗旱选择群体分别出现10．0％和36．7％耐盐的株系，其平均耐盐水平与耐盐选择群体相当，表明水稻抗旱和耐盐存在一定程度的遗传重叠。提出了利用回交导人系先进行抗旱、耐盐筛选，再进行产量选择和在此基础上对3个性状进一步聚合的高产抗旱和高产耐盐新品种培育策略。

施氮量对稻麦干物质转运与氮肥利用的影响1736-1742

摘要：为探讨太湖地区稻麦轮作农田适宜施氮量及氮素对干物质转运与氮肥利用的影响,于2007—2009年间在中国科学院常熟农业生态实验站建立田间定位试验。设置4个氮肥处理水平,分别用N0、N1、N2和N3表示。水稻各处理的施氮量分别为0、125、225和325kghm^-2;小麦相应处理施氮量分别为0、94、169和244kghm^-2（为稻季相应处理施氮量的75%）。结果表明,水稻施氮量超过225kghm^-2,小麦施氮量超过169kghm^-2后,产量增加不显著。水稻、小麦开花期干物质积累量均随施氮量的增加而增加,但花前营养器官干物质转运对籽粒贡献率均随氮肥用量增加而降低;氮肥农学效率与氮肥生理效率均随氮肥用量增加而降低,且N2与N3处理之间差异不显著;边际产量均随施氮量增加而下降,N3处理边际效益水稻平均低于3.1kgkg^-1,小麦平均低于2.4kgkg^-1。综上所述,无论水稻还是小麦,N2处理既能保证较高物质转运率,又能保证较高的氮肥利用效率与经济效益。

栽插密度与施氮量对双季稻上部三叶叶长和叶角的影响1743-1751

摘要：于2007和2008年,采用裂区设计,以双季早稻中早22和双季晚稻天优华占为材料,研究了栽插密度与施氮量对上部三叶的叶长和叶角的影响及其与产量的关系。结果表明,在低氮情况下,增加栽插密度可提高产量,而在中高氮条件下,适当降低栽插密度有利于获得高产。倒一至倒三叶叶长随施氮量增加而增长,随栽插密度下降而增长。中早22的倒一至倒三叶的基角、开张角和叶长与稻谷产量呈抛物线关系;天优华占的倒一至倒三叶的基角和开张角与稻谷产量呈抛物线关系,而倒一至倒三叶叶长与稻谷产量呈直线关系。产量最高时中早22倒一叶基角、开张角和叶长的适宜值分别为11.37°、7.81°、29.74cm;倒二叶基角、开张角和叶长的适宜值分别为17.27°、16.06°、36.08cm;倒三叶基角、开张角和叶长的适宜值分别为21.76°、24.70°、39.02cm;天优华占倒一叶基角和开张角的适宜值分别为11.62°、12.30°;倒二叶基角和开张角的适宜值分别为32.61°、30.08°;倒三叶基角和开张角的适宜值分别为23.55°、31.21°。

转EdHP1（氢离子焦磷酸化酶）基因烟草促进钾离子吸收的生理机制1752-1759

摘要：钾是植物生长必须的重要矿质元素,提高作物对钾的吸收是提高作物产量的重要途径。本研究以前期遗传转化披碱草EdHP1（H＋-pyrophosphatase）基因的烟草为材料,在低钾处理条件下比较了转基因烟草和野生型烟草的生理特性。结果显示,在低钾条件下,野生型烟草体内K＋积累量只相当于转基因烟草的62.9%。野生型烟草的总根长、总根表面积、总根体积明显低于转基因烟草（P〈0.05）,分别为转基因烟草的72.9%、68.1%和60.6%。在不同直径根系（0.5～2.0、2.5～4.5、〉4.5mm分别为细根、中等根和粗根）中,细根发育差异最大,野生型烟草为转基因烟草的72.9%。低钾条件下,转基因烟草根系活力是野生型烟草的1.2倍,野生型烟草根系焦磷酸化酶活力相当于转基因烟草的46.4%,根部游离IAA含量相当于转基因烟草的66.2%。通过非损伤方法测定根部K＋和H＋流速结果显示,在根系表面积相似情况下,低钾条件下野生型烟草外排钾速率显著高于转基因烟草,而氢离子外排速率显著低于转基因烟草。综上所述,发达的根系和较高的K＋转运体活性综合作用显著提高了转基因烟草根部对K＋的吸收。

控释肥对夏玉米产量和氮素积累与分配的影响1760-1768

摘要：在大田条件下研究树脂包膜控释肥（CRF）和硫包膜控释肥（SCF）对夏玉米花后光合产物和氮素积累与分配及产量的影响。结果表明,花后控释肥处理的光合速率始终较高,在相同施肥量（N、P、K量相同）情况下,控释肥CRF（1428kghm-2）和SCF（1668kghm-2）及其减量25%处理的单株干物质和氮素积累量都显著高于等量普通复合肥（CCF,1260kghm-2）处理;控释肥减量25%时,干物质向籽粒中的分配比例显著高于CCF处理;成熟期籽粒的氮素积累,控释肥处理都显著高于CCF处理,并随着控释肥比例的增加而增加,全量与减量25%的处理无显著差异。控释肥能显著提高玉米产量,等量控释肥增产13.15%和14.15%;控释肥减量25%时,分别比CCF增产9.69%和10.04%;其氮肥利用率和农学效率也均显著高于普通肥处理。