作物学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

作物学报 2011年第03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

小麦种子根结构及胚芽鞘长度的QTL分析381-388

摘要：为探讨小麦种子根结构及胚芽鞘长度的遗传基础,以小麦DH群体（旱选10号×鲁麦14）的150个株系为材料,利用凝胶室培养幼苗,测定种子根的数目和最大根长、胚芽鞘长度、根苗干重比等性状,并通过扫描仪测定幼苗种子根的总长度、根直径及角度。利用已经构建的DH群体遗传连锁图谱,采用基于混合线性模型的复合区间作图法分析上述性状的QTL。在1A、1B、2B、2D、3B、4A、4D、5A、5B、6A、7A和7B共12条染色体上检测到12个加性效应QTL和7对加性×加性互作效应QTL。QTL的加性效应值在0.02～8.45之间,对表型变异的贡献率为5.64%～12.37%。7对加性×加性互作效应QTL分布在1A-2B（2）、1A-6A、1B-2D、5B-6A、6A-7A和6A-7B等6对染色体之间,其互作效应值为0.20～7.45,对表型变异的贡献率为8.70%～15.90%。在染色体3B和7A上各检测到1个种子根结构相关性状的QTL簇。

棉花叶片早衰的诊断及遗传效应分析389-396

摘要：比较了利用活体叶片快速、无损害诊断棉花叶片早衰的SPAD差值法和绿色叶面积分级诊断方法,并分析了棉花叶片早衰的数量遗传行为。选用不同叶形和早衰类型的9个棉花品种（系）,比较开花当天倒4叶及以后每5d一次的SPAD值表明,早衰棉花品种在开花35d后SPAD值明显降低,因此,将开花后35d和开花当天倒4叶的SPAD的差值作为诊断棉花叶片早衰的指标。构建持绿亲本33B和早衰亲本CJ463的6个世代（P1、F1、P2、F2、BC1和BC2）,用联合尺度检验法对其叶片早衰的数据进行世代均值分析,结果表明棉花叶片早衰主要受加性遗传效应控制,至少是一对加性效应的主基因控制陆地棉叶片早衰遗传,且遗传力较高,说明对持绿材料的早代选择是有效的。总之,用SPAD差值和绿色叶面积分级两种诊断叶片早衰的方法来分析叶片早衰遗传及其与叶面积关系的结果基本一致。

转BADH基因苜蓿T-DNA侧翼序列分析及转化事件特异性分析397-404

摘要：为了从分子水平上鉴别不同的转基因株系,以转BADH基因苜蓿的T0代基因组DNA为模板,采用热不对称交错PCR（TAIL-PCR）方法分离其外源基因插入位点的侧翼序列,获得了B127株系的左翼序列和右翼序列,以及B125、B138、B295和B196株系的左翼序列。侧翼序列特征分析表明,有的T-DNA边界序列被删除,有的边界序列被保留,并填充了一段未知来源的核苷酸序列。根据侧翼序列中插入载体序列和紧邻插入序列的基因组序列特征,分别设计PCR扩增的上、下游引物,并对获得的42个转BADH株系分别进行左、右翼序列的扩增,结果表明,转基因植株B106、B125、B138、B157、B158、B289、B295、B305和B127具有相同的扩增条带,B203、B220、B223和B196具有相同的扩增条带,说明这些株系可能仅来源于2个转化事件。本研究建立的事件特异性检测方法可以准确地将不同的转化株系区别开来。

杂交粳稻亲本米质性状优异配合力的标记基因型鉴定405-414

摘要：杂交粳稻米质整体水平不如常规粳稻也是限制杂交粳稻广泛种植的原因之一。本研究选用115个SSR引物扩增6个粳稻BT型不育系和12个恢复系的标记基因型,并分析72个F1组合谷粒长、谷粒宽、糙米率、精米率、整精米率、垩白米率、垩白度、糊化温度、胶稠度和直链淀粉含量10个米质性状的配合力,结合亲本SSR分子标记数据和性状配合力数据筛选了10个米质性状优异配合力的标记基因型。结果共鉴定出30个SSR标记基因型与亲本10个米质性状配合力显著相关,其中25个与亲本米质性状不良配合力相关,5个与优异配合力相关。标记基因型RM263-175/180和RM444-230/240可以使F1整精米率分别提高3.2%和2.5%。RM3-120/150可以使F1谷粒长缩短2.4%,RM444-180/240可以使F1谷粒宽增加2.1%。RM428-273/294可以使F1植株上的杂交稻米直链淀粉含量减少7.0%。有8个标记基因型同时也影响产量性状配合力。RM3-120/150同时可以使F1的每穗总粒数和每穗实粒数分别增加15.9%和10.9%。RM1211-150/160可使F1的糙米率和精米率分别减少0.9%和1.1%,同时使F1的每穗总粒数和每穗实粒数分别增加21.8.%和20.4%。RM23-150/160可使F1的垩白米粒率和垩白度分别增加44.1%和45.7%,同时使F1的单株日产量和每穗总粒数分别增加11.2%和11.6%。这些结果可用于指导亲本米质性状和产量性状配合力的分子标记辅助改良以及未来杂交粳稻组合配置中的亲本选配。

花生AhFAD2基因的多态性及其与籽粒油酸/亚油酸比值间的相关性415-423

摘要：高油酸低亚油酸的花生油稳定性好、营养价值高,培育高油酸/亚油酸比值（O/L）的花生品种一直是花生育种的重要目标。为深入了解控制花生O/L比值的遗传基础,提高花生品质育种效率,对鲁花14等13个花生品种Δ12脂肪酸脱氢酶AhFAD2基因的编码区进行了序列分析。结果表明,该基因在13个花生品种中皆存在3类转录本,即AhFAD2A、AhFAD2B和假基因。台山珍珠、台山三粒肉、江田种、Chico、05-21063、白沙1016的基因型是OL1OL1OL2OL2;临桂麻壳、飞龙乡、勾了种、鲁花14、花育19、花育23的基因型是ol1ol1OL2OL2;鲁花11的基因型可能存在OL1ol1杂合等位位点。在个别品种中AhFAD2A基因的若干位置存在多态性;AhFAD2B基因相对保守,所测13个花生品种的核苷酸序列基本相同。结合13个花生栽培品种籽粒中O/L比值测定的结果,初步探讨了基因多态性与O/L比值之间的关系,同时对假基因可能存在的功能进行了讨论。

甘蓝型油菜烯脂酰-CoA还原酶基因BnECR的克隆及功能分析424-432

摘要：反式烯脂酰-CoA还原酶（trans-2,3-enoyl-CoA reductase,ECR）是催化超长链脂肪酸（VLCFAs）合成的脂肪酰-CoA延长酶之一。根据已报道拟南芥ECR基因设计引物,采用RACE（rapid amplification of cDNA ends）方法从甘蓝型油菜中克隆ECR的全长cDNA序列和对应的基因组序列,命名为BnECR（GenBank登录号分别为FJ899705和FJ899706）。序列分析结果显示,BnECR的全长cDNA序列为1328bp,对应的基因组序列为2093bp,由4个外显子组成,在ORF的上、下游分别有一个163bp的5′UTR和一个232bp的3′UTR。根据编码区预测BnECR前体蛋白为一个310个氨基酸残基的多肽链,包含ECR蛋白的重要功能位点K144、R145及一个NAD（P）H结合基序G225SGGYQIPR/HG234。NCBIBlastn、氨基酸序列多重比对及保守域分析表明,该基因与拟南芥AtECR基因的同源性最高,是对应拟南芥AtECR的垂直同源基因。RT-PCR分析表明,BnECR基因在甘蓝型油菜根、茎、叶、花及角果中均有表达,其中在茎中的表达量最高。BnECR在高芥酸材料种子发育中后期的表达量显著高于低芥酸种子,表明BnECR可能参与甘蓝型油菜芥酸的合成。将BnECR克隆到酿酒酵母的穿梭表达载体中,分别转化野生型酵母By4743和突变体菌株YDL015c,添加半乳糖诱导表达。气相色谱分析表明,BnECR在酿酒酵母中有效表达,转化菌株中的芥酸（C22：1）占总脂肪酸含量的1.34%,比对照增加52%;对突变体的转化结果表明芥酸含量恢复到野生型水平。

陆地棉重组近交系产量及其构成因素的QTL分析433-442

摘要：利用爱字棉1517×德州047重组近交系（recombinant inbred line,RIL）中G6群体构建的SSR遗传连锁图谱及基于混合线性模型的复合区间作图法对QTL进行定位,并对主效QTL,加性×加性上位性QTL及与环境互作效应进行分析,为利用分子聚合方法提高产量提供理论依据。对2006年、2008年以及2009年的产量性状进行分离分析,检测到24个不同年份的主效QTL,其中相关于单株籽棉、单株皮棉、衣分、子指以及单株铃数的分别检测到1个不同年份稳定存在的主效QTL;对3年的产量性状作环境因子联合分析,检测到14个主效QTL,其中6个与环境互作,检测到20对加加上位性QTL,其中7对与环境互作。不同年份检测的稳定且受环境影响小或不受环境影响的与近处标记紧密连锁的主效QTL可用于分子标记辅助选择,以提高育种的效率。

大豆微核心种质在黄淮地区的区域适应性分析443-451

摘要：运用主效可加互作可乘（AMMI）模型,对黄淮地区三省两年的60份大豆微核心种质数据进行了分析,目的是对参试种质的环境稳定性和适应性进行评价。结果表明,株高、有效分枝数、百粒重和产量性状的基因型与环境互作效应（G×E）占总平方和的16.73%～24.57%,均达到极显著水平,说明有进一步进行稳定性分析的必要。不同种质不同性状在各试验点具有不同的适应性,部分种质某一性状具有广泛适应性、而部分种质只在某一特定环境才能表现其潜力。本研究结果将为黄淮地区微核心种质在育种实践中的有效利用提供理论依据。

小麦抗倒指数遗传及其与茎秆特性的相关分析452-458

摘要：为给小麦抗倒育种提供参考依据,利用7个茎秆抗倒指数不同的小麦品种为亲本,按Griffing双列杂交法II配制21个杂交组合,研究小麦抗倒指数的遗传及其与茎秆特性的相关。结果表明,在7个小麦品种中,扬麦9号和宁麦8号抗倒指数的一般配合力最好,能极显著地提高杂种后代的抗倒指数。小麦抗倒指数的遗传符合加性-显性模型,同时受加性和显性效应的作用,且显性效应更重要,显性程度为完全显性到超显性。控制抗倒指数遗传的增效等位基因为隐性,增、减效等位基因频率在亲本中的分配无明显差异。扬麦9号和宁麦8号具有较多控制抗倒指数遗传的隐性基因,而望水白和苏麦3号具有控制抗倒指数遗传较多的显性基因。抗倒指数可能受3～4对主效基因的控制,狭义遗传力中等。相关分析表明,抗倒指数与基部第二节间粗、基部第一、二节间充实度呈显著或极显著遗传正相关;与基部第一、二节间长、穗下节间长、株高和重心高度呈极显著遗传负相关。

硝普钠缓解花生铝毒害作用和影响AhSAG和AhBI-1基因表达459-468

摘要：以花生为材料,研究了铝胁迫诱导花生发生细胞程序性死亡的条件下,加入外源NO供体硝普纳（SNP）对不同耐性花生品种根尖生长及相关细胞程序性死亡基因的影响。根长生长、根尖苏木精染色和铝含量测定结果表明,适当浓度的SNP能够缓解一定浓度铝对花生根生长的毒害作用,1.0mmolL-1的SNP缓解作用最明显,此浓度下,99-1507和中花2号与对照相比,根长分别增加45%和52%,根尖铝含量分别降低10%和23%,苏木精染色变浅。加入1.0mmolL-1的SNP处理后,与对应铝胁迫相比,花生衰老基因AhSAG的相对表达量在耐铝品种99-1507中先升高后降低,0.1mmolL-1和0.4mmolL-1Al3＋处理时显著下降;在铝敏感品种中花2号中呈缓慢升高的趋势,0.1mmolL-1和0.4mmolL-1Al3＋处理时显著上升。花生细胞程序性死亡相关基因AhBI-1的相对表达量在99-1507中呈先升高后降低的趋势,在中花2号中则先降低后升高,当99-1507在0和0.02mmolL-1Al3＋处理时,中花2号在0、0.02和0.10mmolL-1Al3＋处理时,SNP处理后的AhBI-1表达量均低于对应的单独铝处理。由此说明,NO对花生铝毒害有一定的缓解作用,其作用机理可能与影响细胞程序性死亡基因表达而调控细胞程序性死亡有关。

基于单片段代换系的水稻粒型QTL加性及上位性效应分析469-476

摘要：以分子标记辅助选择的手段有目的地进行基因聚合育种,对于加快育种进程具有重要的意义。而基因的加性和上位性效应是决定基因聚合能否成功的关键。本文以16个单片段代换系（SSSL）及15个双片段代换系分析了水稻粒型性状QTL的加性及上位性效应。共检测到9个水稻粒型性状QTL,包括4个粒长QTL、1个粒宽QTL和4个籽粒长宽比QTL,分别位于第2、第3、第4、第7和第10染色体上。此外,还检测出7对双基因互作,其中3对为有显著效应的两座位间互作,1对为两座位均没有显著效应的座位间互作,3对为1个有显著效应的座位与1个没有显著效应的座位间互作。本文结果进一步揭示了同一粒长QTL与不同单片段代换系聚合时会产生不同的互作效应,只有当上位性效应与目标基因的加性效应同向时,才可以达到明显改良粒长的效果。而且,2个长粒或2个短粒QTL聚合很难再产生更长或更短的籽粒。以上结果对于通过分子标记辅助育种手段改良水稻粒型具有重要意义。

利用选择导入系分析大豆芽期和苗期耐旱性的遗传重叠477-483

摘要：以黑龙江主栽品种红丰11为母本,与美国品种Clark杂交,再以红丰11为轮回亲本,对回交后代的芽期和苗期的耐旱性进行筛选。结果获得芽期耐旱导入系44个,采用单项方差分析检测到10个控制芽期耐旱性的QTL;获得苗期耐旱导入系46个,检测到影响苗期叶片相对含水量、叶片持水能力、胁迫期间株高变化量的21个QTL。大多数位点的遗传是相互独立的,只有分布于A1、K、I和H连锁群上的Satt449、Satt499、Satt440和Sat_180位点是在芽期、苗期干旱条件下共同检测到的,表明芽期和苗期的耐旱性存在部分的遗传重叠。以上结果为深入研究大豆耐旱性以及进行分子设计育种以累加芽期苗期重要耐旱QTL奠定了基础。

应用RNA沉默技术获取抗黄瓜花叶病毒（CMV）和烟草花叶病毒（TMV）转基因烟草484-488

摘要：RNA沉默是迄今最为有效的抗病毒策略,利用该策略不但能获得免疫转基因植株,且所得植株不易与其他病毒基因重组或异源包壳、生物安全性较高。将本实验室已构建的携带有烟草花叶病毒（TMV）部分移动蛋白基因（ΔMP）和黄瓜花叶病毒（CMV）部分复制酶基因（ΔRep）反向重复结构的植物表达载体pBIN438-MP-Rep（i/r）,用农杆菌浸润法转化普通烟草品种K326,共得196株转化植株,经卡那霉素筛选和PCR检测发现128株为阳性转基因植株;PCR-Southern和RT-PCR分析表明外源基因已整合到烟草基因组并在转录水平上得到表达;ELISA结果显示20.3%的转基因植株对CMV和TMV复合侵染表现免疫性。本结果为利用RNA沉默技术进行植物抗多种病毒育种提供重要数据,为防治其他多种病毒复合侵染提供借鉴。

作物学报杂志耕作栽培·生理生化

两个不同类型彩色棉品种纤维发育的生理特征489-495

摘要：选择天然棕色棉品种湘彩棉2号和绿色棉品种皖棉39,研究其纤维发育相关生理特征。结果表明,与常规白色陆地棉苏棉9号（对照）相比,湘彩棉2号和皖棉39纤维中纤维素含量较低,并且纤维中纤维素积累随花后天数增加的S型曲线符合Richards方程,拟合系数达0.999以上,其纤维素积累最大值、累积速率参数、最大增长速率明显低于对照普通白棉,且绿色棉又低于棕色棉。天然彩色棉叶片中SPAD值、可溶性糖含量、蔗糖转化酶活性,铃壳和纤维中腺苷三磷酸（ATP）酶活性、蔗糖合酶（SS）活性和尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）焦磷酸化酶活性低于普通白棉,导致彩色棉纤维发育过程中无法获得充足的养分,最终影响其纤维品质。这也解释了彩色棉Richards方程模拟纤维素积累速率较慢的结果。相关分析进一步表明,彩色棉开花后40d纤维中SS活性、UDPG焦磷酸化酶活性和GA3含量与成熟期纤维成熟度、纤维比强度均呈显著线性正相关关系（r=0.884＊,r=0.895＊;r=0.914＊,r=0.935＊;r=0.990＊,r=0.988＊）,说明天然彩色棉纤维中代谢物质和关键酶活性低,影响了其最终纤维品质。

自然条件下甘蔗品种抗寒生理生化特性的比较496-505

摘要：为了筛选耐寒优良甘蔗品种,在广西霜、雪、冰期最早、最长的县之一的资源县,选用21个甘蔗品种进行试验,在甘蔗成熟期温度明显不同的3个时间段采样,观察甘蔗在低温过程中的整体形态变化,分析与抗寒性相关的6个生理生化指标,结合相关性检验,采用隶属函数法对21个甘蔗品种进行抗寒性综合评价。试验结果表明不同甘蔗品种对长时间持续低温的反应各异,其中可溶性蛋白质含量迟钝,脯氨酸和丙二醛含量敏感;根据隶属函数法的分析结果,将供试品种划分为3级,其中I级高抗寒型4个品种,II级抗寒型10个品种,III级低抗寒型7个品种。分析结果表明选择多个生理生化指标,采用隶属函数法,综合评估甘蔗工艺成熟期的抗寒性是可行的,可以较好地揭示指标性状与抗寒性的关系,为甘蔗生产提供参考依据。

水稻不同粒位籽粒米质对花后不同时段温度胁迫的响应506-513

摘要：为探讨花后高温胁迫对水稻籽粒米质的影响,以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻扬粳9538为材料,研究了灌浆前期（花后0～10d）和灌浆中期（花后10～20d）的高温（35℃）对米质的影响,并进一步探讨了不同粒位间的差异。结果表明,与常温CK（25～27℃）相比,灌浆结实期高温处理对稻米品质影响较大,总体上前期（0～10d）大于中期（10～20d）,且因供试品种和粒间位置而异。灌浆前、中期高温处理,降低了精米率、整精米率、直链淀粉含量,增加了垩白粒率、垩白度和粗蛋白含量;其中,温度对二次枝梗与同枝梗上较迟开花籽粒的碾米品质的影响大于一次枝梗与较早开花的籽粒;前期高温显著增加了一次枝梗和各枝梗上开花较早籽粒的垩白粒率和垩白度;前期高温显著降低了直链淀粉含量,对一次枝梗籽粒的影响大于二次枝梗。不同供试品种对花后不同温度处理的敏感性不同,影响程度亦受花后温度胁迫时段的不同而异。生产上通过合理安排播期、平衡施肥和合理灌溉可以减轻结实期高温胁迫对籽粒品质的影响。

保护性耕作对绿洲灌区冬小麦产量形成的影响514-520

摘要：2004—2007年采用田间定位试验比较了传统耕作（T）、传统耕作＋秸秆还田（TIS）、免耕不覆盖（NT）、免耕秸秆覆盖（NTS）和免耕立茬（NTSS）5种耕作模式在甘肃河西绿洲灌区对冬小麦干物质积累、灌浆特性、产量构成因素及水分利用效率（WUE）的影响。结果表明,NTS和NTSS延缓了冬小麦的生育进程,延长了其灌浆持续期;NTS及NTSS在冬小麦整个生长期都有最高的干物质积累量及相对生长率（RGR）,较高的主茎穗平均灌浆速率和小麦籽粒充实指数,穗粒数和千粒重也较高,最终表现为产量和WUE显著提高。与T相比较,2004—2007年NTS和NTSS平均产量分别提高18.6%和23.8%,2005—2007年NTS、NTSS平均WUE分别提高26.8%和16.1%。因此,在沙尘暴发生频繁、水资源日益匮乏的甘肃河西灌区,以免耕秸秆覆盖或免耕立茬的方式种植冬小麦是有利于小麦节水增产及农业可持续发展的种植方式。

干旱胁迫对玉米苗期植株生长和光合特性的影响521-528

摘要：以2个不同抗旱性玉米品种郑单958（抗旱性强）和陕单902（抗旱性弱）为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱、中度干旱、重度干旱和正常灌水处理,研究了干旱胁迫对2个玉米品种苗期植株生长、气体交换和叶绿素荧光参数的影响。结果显示,干旱胁迫抑制2个玉米品种植株生长和相对生长速率,导致整株生物量显著下降。随着干旱胁迫程度加剧,叶片最大净光合速率（Pnmax）、表观量子效率（AQY）、光饱和点（LSP）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）、最大电子传递速率（ETRm）、光能利用效率（α）、光系统II的实际量子产量（ΦPSII）和光化学猝灭系数（qP）均下降,而胞间CO2浓度（Ci）,光补偿点（LCP）和非光化学猝灭系数（qN）均升高。可见,干旱胁迫下叶片光合能力和电子传递速率降低是2个玉米品种生物量减少的主要因素。但郑单958变化幅度小于陕单902,表明郑单958植株生长发育和光合特性比陕单902受干旱胁迫的影响小,较高的电子传递速率、较强的光能转化能力和较大的相对生长速率是郑单958适应干旱环境的重要生理特性。