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作物学报 2012年第04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

硬粒小麦品种Waskana和Waskowa对禾谷孢囊线虫（Heterodera filipjevi和H．avenae）的抗性571-577

摘要：禾谷孢囊线虫（cereal cyst nematode，CCN）是一类重要的土传小麦病原线虫，危害我国小麦的主要是燕麦孢囊线虫（Heterodera avenae）和菲利普孢囊线虫（H.filipjevi）。我国对这些病原线虫的抗性资源十分缺乏，寻找新抗源是当前抗性育种的重要工作。本研究通过3年的田间病圃和温室接种鉴定，发现加拿大的硬粒小麦品种Waskana和Waskowa对H．filipjevi（河南许昌群体，Hfc-1致病型）和H．avenae（河南荥阳群体，Ha43致病型）都表现很强的抗性，单株孢囊数显著少于感病的普通小麦品种矮抗58、石4185和温麦19。显微观察可见，虽然2种线虫的幼虫都能够侵入Waskana和Waskowa的根组织内，但是根内的线虫数量显著少于感病对照普通小麦品种，最终在根系上形成的可见孢囊数量也较少。Waskana和Waskowa对2种病原线虫的抗性为我国抗CCN小麦品种选育提供了有较高利用价值的新抗源。根据南澳大利亚研究所的土传病害检测服务系统对土壤中病原线虫的分子检测结果，抗CCN品种Waskana和Waskowa根际土壤中的线虫虫卵量低于感病小麦品种，因此种植后可能降低土壤中禾谷孢囊线虫危害的风险。

甘蓝、大白菜和甘蓝型油菜EXO70A1基因的克隆与表达特性578-588

摘要：从甘蓝、大白菜与甘蓝型油菜中分离出EX070A1基因，对该基因的序列进行生物信息学分析，然后转化酵母Y187，应用半定量RT－PCR检测BoEX070A1基因的表达特性。结果表明，3种芸薹属植物EX070A1编码序列长度均为1917bp，相似性97．1％，它们的gDNA序列均为单一序列，长度分别为3797、3752和3770bp，一致度达91．0％，均由12个外显子及11个内含子组成，除了第4、第5、第6、第8个内含子外，其余内含子的保守性低于外显子；推导的3种蛋白质序列（BnEx070A1、BrEX070A1和BoEX070A1）的相似度与一致性分别达99．8％与98．1％，其二级结构、三维结构及理化特性高度相似。EX070A1基因的11个内含子的剪切位点均符合“GU－AG”法则，剪切受体（AG）的前20－50个碱基存在一段保守的序列“CU（A／G）A（C／U）”；3种芸薹属植物与拟南芥EX070A1基因的12个外显子的对应序列长度完全相同，所构成的编码区的序列一致性达90．1％，相应的蛋白质序列的相似度与一致性分别达99．8％与93．7％；分子进化分析表明，EX070A1在整个EX070蛋白家族中及不同的植物间表现出较高的保守性；BoEX070A1在酵母细胞Y187呈现弱表达；EX070A1在甘蓝的雄蕊、幼茎、幼嫩花瓣、雌蕊、幼根及叶片中均能表达，可能属于组成型表达基因，但是其表达量在不同发育时期的不同器官中存在差异，授粉前雌蕊中最高，雄蕊中最低。由此可知，EX070A1在芸薹属植物中整体高度保守，但在酵母转化株和甘蓝各器官中的组成型表达有所差异，推测EX070A1在植物细胞中具有多种重要的功能。

来自野生二粒小麦的抗白粉病基因PmAS846及其染色体定位和分子标记分析589-595

摘要：N9738是经抗性定向选择和农艺性状筛选所培育的抗白粉病普通小麦新种质，携带来自野生二粒小麦As846的抗白粉病基因PmAS846，在苗期和成株期高抗白粉菌生理小种E09和陕西关中地区流行菌系，本研究对该种质携带的抗白粉病基因进行了染色体定位和分子标记分析。对N9738和高感小麦白粉病的普通小麦品种辉县红杂交的F1、F2代分离群体和F2：3代家系进行白粉病抗性鉴定和遗传分析证实，N9738苗期抗性由1个显性抗白粉病基因控制，单（缺）体分析将该基因定位在小麦5B染色体上。采用位于5B染色体的分子标记结合集群分离分析法（BSA法）分析，筛选出与PmAS846连锁的11个SSR标记和2个EST-STS标记，PmAS846两翼的SSR标记Xgwp3191和XfcpI与该基因的遗传距离分别为7．3cM和1．8cM．EST-STS标记BF202652和BF482522与该基因的遗传距离均为5．1cM。根据该基因两翼SSR标记对中国春5B染色体缺失系（Bin系）的分析将其定位在5B染色体长臂0．75-0．76区域。研究结果为PmAS846的分子标记辅助选择和精细定位奠定了基础。

国家芝麻区域试验新品种（系）的DNA指纹分析596-605

摘要：以我国近年参加国家芝麻区域试验的43个品种（系）为材料，利用12对SSR核心引物开展DNA指纹分析，初步构建参试品种的DNA指纹图谱，并根据指纹图谱分析了参试品种的特异性和一致性。聚类分析结果表明，12对引物检测到30个标记，可将43个品种完全区分开，以遗传相似系数0．90为划分标准，95％的供试品种具备特异性；以引物位点的一致性为指标，80％的品种具有一致性；分配试验中，86％的单株都能正确地分配回到原来的品种，这些品种的一致性较好，个别品种的单株正确分配率较低，品种一致性差。表明大部分参加国家区试的品种都具有很好的特异性和一致性。

普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病相关基因PvCaM1的克隆及表达606-613

摘要：钙调素蛋白（calmodulin，CaM）作为植物细胞内介导多种功能的Ca^2＋结合蛋白，在调节植物的生长发育和抗病性方面具有重要作用。利用普通菜豆（PhaseolusvulgarisL．）表达序列标签（EST）克隆了含有编码普通菜豆CaM基因的cDNA序列。序列分析表明，cDN段长713bp，命名为PvCaM1，具有一个453bp的开放阅读框（ORF），GenBank登录号为JN418801，该基因编码150个氨基酸，预测蛋白质分子质量为17．16kD。蛋白质结构分析表明，PvCaM1蛋白含有4个Ca^2＋结合结构域（EF-hand）。同源分析结果显示，PvCaM1基因与百脉根、西瓜的CaM基因亲缘关系最近，分别达到77％和76％。荧光定量PCR分析表明，PvCaM1基因受尖镰孢菌菜豆专化型FOP-DM01菌株诱导表达，接种病原菌96h，抗病品种260205根中PvCaM1基因的表达量达到最高，而感病品种BRB-130达到最低，260205叶中PvCaM1基因的表达量均高于BRB-130，而且叶中的表达量高于根和茎中的表达量。PvCaM1基因表达量也受外源植物激素脱落酸、茉莉酸甲酯和乙烯利诱导上调，在根、茎、叶中均有不同程度的表达。本研究表明，PvCaM1基因可能通过脱落酸、茉莉酸和乙烯等信号途径参与菜豆对FOP-DM01菌株的防御反应，推测菜豆PvCaM1基因与镰孢菌枯萎病的抗病性有一定关联。

大豆异地衍生重组自交系群体遗传图谱的构建及比较614-623

摘要：以Peking×7605组合分别在山东济南和江苏南京衍生大豆重组自交系群体JN（RN）P7和NJ（RN）P7，利用145个在亲本之间表现多态的SSR引物和1个形态学标记BSC（黑色种皮性状）及JoinMap4．0软件构建了2张分别含27个和25个连锁群的大豆遗传图谱，其总长度分别为1574．80cM和1682．50cM，标记间平均距离分别是13．58cM和15．72cM，连锁群长度范同分别为17．30-127．40cM和20．10-137．50cM。所构建的2张图谱均与“公共图谱”对应性较好。2张图谱间整体上较为一致，但也存在诸多不同点。表明原本具有相同遗传背景的杂交后代，在不同生态环境选择压力下形成的重组自交系群体间遗传结构存在真实差异。

利用混合线性模型分析绿豆主要农艺性状的遗传及相关性624-631

摘要：以19个绿豆品种（系）为亲本，采用非完全双列杂交试验设计及混合线性模型，研究绿豆主要农艺性状的遗传规律及其性状问的相互关系。结果表明，绿豆全生育日数、株高、主茎节数和百粒重均以加性效应为主，狭义遗传率较高且达极显著水平；单株荚数、单株产量和总产量的加性效应和显性效应均显著或极显著，狭义遗传率相对较低；单荚粒数主要受显性效应影响，广义遗传率较高；播种至开花天数与株高问存在显著或极显著遗传和表型正相关；单株荚数、单荚粒数与百粒重显著或极显著负相关；单株荚数与单株产量、总产量显著或极显著正相关；百粒重与单株产量、总产量相关性不大；针对全生育日数、株高、主茎节数和百粒重的选择可在早期世代进行，而对产量的选择可以根据单株荚数和单株产量在晚期世代进行。

OsGA20ox2不同长度RNAi片段对水稻株高等农艺性状的遗传效应632-638

摘要：利用OsGA200x2基因序列构建不同长度的RNAi片段并导入水稻，获得不同高度的矮化植株。将这些矮化植株与野生型植株回交获得B1F2群体，卡方检测表明B1F2群体矮秆植株数和高秆植株数符合3：1比例，表现为矮秆显性的遗传规律。对矮化植株的F5和B1F2群体株高、各茎节问长度和一些主要农艺性状方差分析显示，OsGA200x2基因的RNAi能显著缩短株高和各节间长度（P〈0．05），RNAi干扰片段越长，使植株株高和节间长度缩短程度越大，可使株高降低24-42cm，矮化22％-39％。在同一长度的RNAi干扰片段下，倒一节节间长度平均缩短与倒二节节间长度平均缩短非常相近，倒三节和倒四节节间长度平均缩短非常相近，总的缩短程度是倒四节〉倒三节〉倒二节〉倒一节。这种近基部节间长度缩短幅度和比例较大的特点，利于提高水稻的抗倒伏能力，同时上部节间缩短幅度和比例较小，有效地保持合理株高，不使生物产量明显降低，有利于水稻的稳产和高产。OsGA200x2基因的RNAi不影响千粒重、结实率、穗长等主要农艺性状或影响很小。

植酸酶基因定性PCR检测方法及阳性质粒分子的构建639-647

摘要：植酸酶基因在农业生产中具有很高的应用价值，正被广泛用于农作物的基因工程研究。为了满足转植酸酶基因作物安全监管的需要，通过优化PCR检测条件，建立了植酸酶基因特异性定性PCR检测方法。该方法具有良好的扩增特异性和检测灵敏度，可以满足我国植酸酶转基因作物监管需要。此外，我们将6种主要农作物（小麦、水稻、棉花、大豆、玉米和油菜）的内标准基因和植酸酶基因克隆到同一载体上，构建成了阳性质粒分子pBS Endogenous-phytase。该质粒分子适用于这6种作物中植酸酶基因的筛查检测。本研究为转植酸酶基因作物的安全监管提供了阳性材料和检测方法。

作物学报杂志耕作栽培·生理生化

水稻高产氮高效型品种的根系形态生理特征648-656

摘要：选用低产氮低效型、高产氮中效型和高产氮高效型具有代表性的6个粳稻品种，在各自最适氮素水平下，研究了根系形态生理特征的差异。结果表明，较之低产类型品种，高产类型品种在根干重、根体积、根系总吸收表面积、活跃吸收表面积、根系α-NA氧化量及根系伤流强度等方面在各个生育时期均存在着明显的优势，说明生产力的提高伴随着根系形态特征的改善和生理活性的加强。同为高生产力类型品种，因氮利用率的差异根系形态生理特征表现不同。较之高产氮中效类型，高产氮高效型水稻的群体根干重、群体根体积、群体根系伤流强度和根系总吸收表面积均有所降低，而单茎根干重、单茎根体积、单茎根系伤流强度、活跃吸收表面积比及根系α-NA氧化量却有显著或极显著提高。表明适当控制高生产力水稻的群体生长量，促进群体和个体协调发展，着力提高抽穗后单茎根系质量，将是水稻高产和氮高效协调统一的可靠途径。

小麦叶绿素荧光参数叶位差异及其与植株氮含量的关系657-664

摘要：以中蛋白质含量小麦品种矮抗58和高蛋白质含量品种郑麦366为试验材料，2008-2010年连续2个生长季进行了施氮梯度下（O、90、180和270kghm^-2）的田间试验。在关键生育时期同步测定叶片荧光参数、叶和茎生物质量及氮含量，建立了基于叶位差的小麦植株氮含量荧光估算模型。结果表明，在小麦旺盛生长的拔节至孕穗期叶绿素荧光参数‰、Fv、Fv／Fm和Fv／Fo与对应叶片氮含量的相关系数分别为0．557、0．601、0．619和0．633，均达极显著水平（P〈0．01）。顶二三叶间荧光参数差异较小，随施氮水平提高，顶部第4叶荧光参数与顶三叶间差异逐渐缩小，说明其对增施氮肥反应敏感。顶部第4叶与顶部第1叶间的荧光参数差异（LPD4-1）可较好拟合小麦拔节期植株氮含量变化，Fv／Fo和Fv／Fm方程决定系数R^2分别为（1．644（P〈0．001）和0．651（P〈0．001）；顶部第4叶与顶部第2叶间的荧光参数差异（LPD4．2）方程拟合决定系数有所降低，分别为0．626（P〈0．002）和0．592（P〈0．005）；而顶部第4叶与顶三叶之间的差异（LPD4-n与小麦孕穗期植株氮含量间呈显著线性关系，其，0、R和％方程决定系数分别为0．726（P〈0．001）、0．791（P〈0．001）和0．784（P〈0．001）。独立数据检验结果表明，小麦拔节期对Fv／Fo和Fv／Fm的LPD4-1预测精度序分别为0．844（P〈0．001）和0．828（P〈0．001），相对误差（RE）分别为13．0％和16．7％，而LPD4-2估算植株氮含量精度有所降低，R^2分别为0．793（P〈0．001）和0．813（P〈0．001），RE分别为16．9％和18．4％。小麦孕穗期对R和R的LPD4-n预测方程的R^2分别为0．831（P〈0．001）和0．815（P〈0．001），RE分别为13．2％和16．4％。比较而言，小麦拔节期凡，凡的LPD4-1和孕穗期Fv的LPD4-n可更好地用于评估不同条件下植株氮含量的变化，为施肥调控�

大豆成株期抗旱性鉴定评价方法研究665-674

摘要：以我国不同地区育成的77个大豆品种（系）为供试材料、以晋豆21为对照，在年降雨量不足40mm的甘肃省敦煌市，设干旱胁迫和正常灌水2个处理，考察与产量相关的8个农艺性状，应用简单相关、等级相关等统计学方法，筛选优异的抗旱种质资源，旨在明确大豆成株期抗旱性鉴定指标和评价方法。9种抗旱性评价方法比较结果表明，基于抗旱系数法、伤害指数和敏感指数对供试材料的抗旱性评价结果完全一致，基于生物产量、单株粒数和单株荚数的综合评价方法与基于产量的直接评价方法比并无优势。经典的抗旱系数法适宜于筛选抗旱资源，但不一定能筛选出正常条件下的丰产资源，而本文提出的改进抗旱指数法可筛选到抗旱性和丰产性兼备的品种，为抗旱育种和生产应用服务；通过划分不同品种熟期组，筛选到不同熟期类型的抗旱、丰产品种。本研究为制订“大豆抗旱性鉴定评价技术规范”提供了理论依据，对大豆资源的抗旱性鉴定和抗旱性育种具有重要的意义。

耕作方式对旱地小麦耗水特性和干物质积累的影响675-682

摘要：黄淮海地区旱地小麦种植面积较大，降水少且年际问变化幅度大造成其产量低而不稳。耕作措施可影响土壤的蓄水，于2009-2011年连续2个小麦生长季，设置条旋耕、深松＋条旋耕、深松＋旋耕和旋耕4种耕作方式处理，研究耕作方式对黄淮海地区旱地小麦耗水特性和干物质积累的影响。结果表明，深松＋条旋耕处理有利于降低小麦播种至冬前阶段的耗水量，提高开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例。2009-2010年度，深松十条旋耕处理播种至拔节阶段0－20cm土层贮水减少量显著低于深松＋旋耕和旋耕处理，拔节至成熟阶段40-160cm土层贮水减少量显著高于条旋耕和旋耕处理。2009-2010年度的各生育时期和2010－2011年度的苗期、开花期、灌浆期，深松十条旋耕处理株问蒸发量显著低于深松＋旋耕和旋耕处理，与条旋耕处理无显著差异。深松＋条旋耕处理开花至成熟阶段干物质积累量显著高于其他处理，耗水量显著高于条旋耕和旋耕处理，水分利用效率高于深松＋旋耕和旋耕处理，与条旋耕处理无显著差异，而且籽粒产量最高，是本试验条件下的最优耕作方式。

花铃期增温对棉花干物重累积的影响及其生理机制683-690

摘要：以遗传背景相近的棉花（Gossypium hirsutum L．）品种泗棉3号和泗杂3号为材料，于2010年在南京农业大学牌楼试验站（118°50′E，32°02′N）模拟全球温室化气候，研究花铃期增温对棉花干物质累积的影响及其生理机制。结果显示，增温2-3℃（龄期日均温33．5-35．2℃）的条件下，主茎功能叶SPAD值降低，蒸腾速率（一）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（C）上升，但净光合速率（Pn）下降；棉铃对位叶可溶性蛋白含量大幅上升（△％〉50％）、可溶性糖及可溶性氨基酸含量小幅下降（P〈0．05）、C／N值显著下降（P〈0．05）；叶片POD、CAT活性大幅下降、MDA含量显著上升；泗杂3号相关指标变化幅度较泗棉3号小。说明尽管2-3℃的增温幅度较小，但在花铃期日均温（33．5-35．2℃）的条件下，植株已处于显著的热胁迫状态，光合产物累积能力受到抑制，棉铃对位叶光合产物输出能力显著下降，棉株总干物质累积量下降20％左右；增温条件下植株水分吸收能力下降并因此受到一定程度的水分胁迫，但此条件下光合能力下降主要由非气孔因子所致，与叶片膜结构的严重受损关系密切；泗杂3号抗高温能力高于泗棉3号。

作物淀粉晶体结构的波谱分析691-698

摘要：作物淀粉有A-型、B-型和C-型晶体，本文利用粉末X-射线衍射仪（XRD）和固体核磁共振波谱仪（^13C CP／MASNMR）研究了不同植物来源淀粉的波谱特征和相对结晶度。结果表明，水稻、马铃薯和豌豆淀粉分别表现典型的A-型、B-型和C-型晶体XRD波谱，荸荠淀粉则表现CA-型XRD波谱，葛根淀粉为CB-型XRD波谱。以Jade5．0分析软件峰拟合法和曲线作图法计算出来的淀粉XRD相对结晶度差别较大，且无相关性，以曲线作图法计算出来的相对结晶度可信度较高。不同来源淀粉的^13C CP／MASNMR波谱相似，有C1、C．4、C2，3，5和C6区域，区别主要在C1区域，在该区域A-型糯玉米和普通玉米淀粉有3个结晶峰，B-型马铃薯淀粉有2个结晶峰，CA-型转基因高直链水稻（TRS）淀粉有3个不明显的结晶峰，而CB-型酸解TRS淀粉有2个结晶峰，无定形淀粉没有结晶峰。利用Peak Fit4．12峰拟合分析软件能够计算淀粉”CCP／MASNMR波谱的相对结晶度和双螺旋含量，其中双螺旋含量比结晶度高，结晶度又比依据XRD波谱计算出来的结晶度高。上述研究结果为应用XRD和^13C CP／MASNMR波谱技术分析作物淀粉晶体结构提供了重要参考。

控释尿素与普通尿素混施对夏玉米产量和氮肥效率的影响699-706

摘要：以释放期60d的控释尿素为供试材料，研究相同氮肥用量条件下0、10％、30％、50％、100％的控释氮肥与普通尿素配合追施对夏玉米光合性能、灌浆速率、产量、经济效益及氮肥利用率的影响。结果表明：（1）与单施普通尿素处理比较，控释掺混处理的夏玉米穗位叶净光合速率、叶绿素含量以及硝酸还原酶活性均较高，籽粒灌浆启动较快，灌浆活跃期延长。（2）随控释尿素比例的增加，玉米产量呈先升高后降低的趋势；与普通尿素处理相比，控释掺混处理的玉米产量分别增加2．90％、7．91％、9．48％和5．68％，经济效益依次增加397．34、1077．65、1263．94和611.3元hm^-2。（3）各控释掺混处理的氮肥农学效率依次为8．31、10．55、11．81、12．50和9．46kg kg^-1，氮肥利用率依次为29．71％、31．83％、38．49％、40．72％和44．63％，两项指标分别比普通尿素处理增加1．15％-4．19％和2．12％-14．92％。（4）控释尿素与普通尿素的掺混比例为50％时，增产效果最好。

机插粳稻氮磷钾吸收分配特征707-716

摘要：调查研究2008-2009年江苏武进区漕桥（品种为武香粳9号）和前黄（品种为武运粳7号）等2个大于6．7hm。机插粳稻高产示范方，探讨机插粳稻养分吸收分配特征，并对高产精确定量施肥参数进行定量。结果表明，高产机插粳稻产量的80％左右来自抽穗后的光合产物；抽穗后叶片的干物质积累呈表观输出，而茎鞘的干物质积累呈表观输入；抽穗后氮素的转运贡献率也主要来自叶片。机插粳稻对氮的吸收量随产量升高而增加，增加量主要来自抽穗后；随着产量提高，抽穗至成熟期氮积累量和积累比例均上升，对磷钾的吸收量上升但吸收比例却有下降的趋势；成熟期氮收获指数在0．51-0．61之间，磷收获指数在0．75左右，钾收获指数接近0．20；高产机插粳稻百千克籽粒需氮量为2．0-2．1kg，氮磷钾吸收比例为2．0：0．9：1．4。

生态条件及栽培方式对稻米RVA谱特性及蛋白质含量的影响717-724

摘要：为明确稻米淀粉及蛋白质品质与生态条件、栽培方式及其互作的关系，采用随机区组多点试验设计，研究了秧龄和移栽方式对四川不同生态条件下稻米淀粉RVA谱特性和蛋白质含量的影响。结果表明，生态条件、栽培方式及两者互作效应均对稻米淀粉RVA谱特征值有极显著影响。海拔高度与峰值黏度、回复值和糊化温度显著负相关；随灌浆结实期日均温度和日照时数降低，峰值黏度、热浆黏度和冷胶黏度均显著降低。秧龄和移栽方式的改变，均导致淀粉RVA谱特性的变化。秧龄不同，除糊化温度外，峰值黏度、热浆黏度和冷胶黏度等7项RVA谱特征值间存在明显差异，且峰值黏度和冷胶黏度均随秧龄的减小而降低。移栽方式不同，淀粉RVA谱特性也存在差异，单苗优化定抛处理的峰值黏度、热浆黏度和冷胶黏度均低于双苗手插处理。除糊化温度外，峰值黏度等7项特征值的互作效应均达极显著水平。通过变异系数可看出，生态条件和栽培方式对崩解值的影响最大，消减值次之，对峰值时间和糊化温度的影响最小。此外，籽粒蛋白质含量同样受生态条件影响，其与海拔高度呈显著正相关，与灌浆结实期日均温度和日照时数呈负相关关系。