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作物学报 2014年第05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

水稻第1染色体长臂上微效千粒重QTL qTGW1.2的验证与分解761-768

摘要：本文报道了水稻第1染色体长臂上微效千粒重QTL qTGW1.2的验证和分解.针对前期qTGW1.2定位结果,应用SSR标记检测,从籼籼交组合珍汕973/密阳46衍生的1个BC2F7分离群体中,筛选到杂合区间分别为RM11621-RM297和RM212-RM265的2个单株,构建了2套BC2F8∶9近等基因系,将qTGW1.2进一步界定在RM212-RM265及其两侧交换区间的区域内.在此基础上,筛选出5个在目标区间内分离片段缩小且呈阶梯状排列的单株,衍生了5套BC2F10分离群体,应用Windows QTL Cartographer 2.5进行QTL分析.结果表明,每套群体均检测到千粒重QTL,加性效应为0.13～0.38 g,来自密阳46的等位基因提高千粒重;经比较各个群体的分离区间,将qTGW1.2分解为互引连锁的2个QTL,其中,qTGW1.2a位于RM11730和RM 11762之间934 kb的区域内,呈加性作用,qTGW1.2b位于RM11800和RM11885之间2.1 Mb的区域内,呈正向超显性.

水稻叶片早衰及盐敏感突变体osles的生理分析和基因精细定位769-778

摘要：突变体osles （Oryza sativa leaf early-senescence and salt-sensitive）是利用60Co辐射诱变籼稻品种自选1号后筛选获得的,该突变体从分蘖期开始叶片就出现早衰,主要表现为叶尖和叶边缘变黄,伴有红褐色斑点.此外,盐胁迫下,不仅突变体叶片卷曲枯萎,而且植株高度和生物量显著降低.与野生型相比,突变体除倒一叶外,倒二和倒三叶在分蘖期的叶绿素含量均显著降低,而POD活性则在倒一、倒二和倒三叶中依次显著升高;突变体3片叶片的MDA含量均高于野生型15％左右.除倒一叶外,突变体的SOD活性均显著高于野生型.此外,突变体和野生型3片叶中的可溶性蛋白含量依次下降,但突变体的倒一和倒二叶中的可溶性蛋白含量显著高于野生型,而倒三叶则相反;遗传分析表明,osles突变性状受一隐性基因控制,借助图位克隆技术将控制该性状的基因精细定位于第6染色体长臂的IN6-005769-11/12和RM20547两个标记之间,物理距离为210 kb,为进一步克隆该基因并揭示叶片的早衰分子生理机制奠定基础.

水稻纹枯病抗性关联分析及抗性等位变异发掘779-787

摘要：采用苗期微室接种鉴定法,用144个分布于水稻全基因组的多态性标记,利用TASSEL软件GLM （Q）、MLM（Q＋K）和MLM （PCA＋K）3种模型对456份水稻材料组成的自然群体进行纹枯病抗性关联分析.结果发现,有13个标记位点至少在2种模型中均被检测到与纹枯病抗性显著关联,单个位点可解释表型变异的1.84％～8.42％;其中10个标记位点位于以往报道的连锁定位的抗纹枯病QTL附近,3个标记位点（RM1036、RM5371和RM7585）是未曾报道的新的抗病相关位点.抗性等位变异RM7585-150对纹枯病发病病级减效效应最大;有259份材料携带抗性等位变异RM5371-129,占供试材料总数的56.8％,只有26份材料携带抗性等位变异RM1036-82,占供试材料总数的5.7％.水稻纹枯病发病病级与其含有的抗性等位变异数量呈极显著的负相关.本研究结果将为水稻抗纹枯病分子标记辅助育种提供理论依据.

小豆遗传差异、群体结构和连锁不平衡水平的SSR分析788-797

摘要：利用57对小豆SSR标记和31对绿豆SSR标记,用5份日本材料作对照,对249份中国小豆种质进行遗传差异、群体结构和连锁不平衡（LD）分析.结果表明,共检测到630个等位变异,SSR位点等位变异数在2～17之间,遗传多样性指数范围为0.024～0.898,平均为0.574.15个不同地理来源群体间表现出显著的遗传多样性差异,其中中国云南最高,河北和天津最低.聚类分析将254份材料划分为3个类群,在一定程度上和地理生态环境相关.LD分析显示和其他作物相比,小豆LD衰减距离较短,最大衰减距离为5.8 cM （R2＞0.1）,基因组LD平均衰减距离小于1 cM （R2＞0.1,P＜0.001）.

小麦品种汶农14抗白粉病基因的染色体定位798-804

摘要：汶农14是近年山东省和国家审定的一个半冬性小麦品种.采用来自不同地区的52个小麦白粉菌菌株对汶农14进行抗性鉴定,并利用分子标记定位了其抗白粉病基因.汶农14对43个菌株（82.7％）表现抗病反应型,对9个菌株表现感病反应型.这些菌株对汶农14的毒力谱与已知抗白粉病基因Pm2相似,但汶农14对11个菌株的反应型与携带Pm2的Ulka/8＊Cc不同.此外,利用26个菌株的鉴定结果表明,汶农14与携带Pm46的Tabasco相比,对3个菌株的反应型不同.汶农14在成株期对白粉菌混合菌株表现高抗反应型.利用汶农14＆#215;邯4564的F2和F2∶3群体进行遗传分析,发现汶农14对E09菌株的抗性受1对显性基因控制,暂命名为PmW14.分子标记分析显示,PmW14与Xcfd8、Xcfd81和SCAR203连锁,遗传距离分别为7.5、1.8和7.7 cM.由于这些分子标记被定位于小麦5DS染色体的5DS-1-0-0.63区间,且与Pm2基因紧密连锁,因此推测,PmW14可能与Pm2位于相同的基因座.

河南省小麦主推品种对2种禾谷孢囊线虫的抗性及其评价方法805-815

摘要：通过室内人工接种和田间自然病圃鉴定,以单株白雌虫数法、相对抗病指数法和繁殖系数法评价河南省47个主推的小麦品种对燕麦孢囊线虫Heterodera avenae荥阳群体和菲利普孢囊线虫H.filipjevi许昌群体的抗性.室内人工接种条件下,依据单株白雌虫数评价,所有小麦品种对两种孢囊线虫均表现感病或高度感病;但依据相对抗病指数评价,有4个品种（太空6号、新麦11、中育6号和新麦l8）对H.avenae表现抗病,其余品种表现中度以上感病.田间病圃鉴定条件下,依据单株白雌虫数评价,太空6号和新麦18对H.avenae表现高抗,中育6号、新麦11等10个品种表现中抗,其余品种均表现为感病或高感;中育6号和太空6号对H.filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号和豫农201表现中抗,其余品种均表现感病.依据相对抗病指数评价,太空6号对H.avenae表现高抗,新麦18、中育6号和新麦11表现抗病;中育6号、太空6号对H.filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号、豫农201、豫农949表现抗病.依据繁殖系数Pf/Pi评价,太空6号、新麦11、中育6号和新麦18对H.avenae表现抗病,太空6号、中育6号、濮麦9号和濮优938对H.filipjevi表现抗病,其余品种表现感病.3种方法的抗性评价结果不完全相同,相对抗病指数法与单株白雌虫数法的评价结果在一定程度上有一致性,可部分克服因感病程度悬殊而导致评价不一致的问题,因而可作为小麦品种抗禾谷孢囊线虫新的鉴定方法.

圆果黄麻纤维素合成酶基因CcCesA1的克隆及利用反义载体转化拟南芥816-822

摘要：以圆果黄麻（Corchorus capsularis L.）“179”茎部韧皮为材料,利用同源克隆和RACE技术,克隆黄麻纤维素合成酶基因CcCesA1 5＆#39;端500 bp序列外的全部cDNA.其序列长度为2529 bp,编码627氨基酸残基,经Blast基因比对和蛋白质结构分析,确定是黄麻纤维素合成酶基因.半定量RT-PCR分析表明,CcCesA1在植株不同部位表达量具组织差异性,依次为茎部韧皮＞根＞叶＞顶芽＞麻骨.利用CcCesA1基因部分cDNA序列和3＆#39;UTR区,构建黄麻CcCesA1基因反义载体,用测序验证的阳性质粒转化模式植物拟南芥.Southern杂交结果表明,外源基因以单拷贝方式整合进入基因组,转基因拟南芥生长严重受阻,植株变得矮小且茎部易弯曲倒伏,角果数量变少,长度变短,纤维素含量有不同程度的降低,本研究结果表明,所克隆的黄麻CcCesA1基因除了参与植物其他生理代谢过程外,还参与纤维素的生物合成.

利用SSR分子指纹和商品信息构建水稻品种身份证823-829

摘要：为方便水稻种子质量的追溯和管理,提出基于SSR分子指纹和商品信息构建水稻品种身份证的新思路.在前期研究基础上,进一步确定了由12个水稻SSR标记构成的核心标记组（每条染色体1个）,对127份安徽省审定（或主推）水稻品种进行荧光标记分析,构建供试水稻品种分子指纹,在此基础上,再与品种基本商品信息相结合,并进行数字化编码,构建了127份水稻的品种身份证.该身份证号码组成的第1部分为商品码,代表品种的基本商品信息,包括品种类别、品种选育（或审定）的区域和时间等;第2部分为指纹码,代表水稻品种的分子指纹信息;第3部分为补充码（或特异基因识别码）,代表品种的特异基因信息.还对127份水稻品种身份证进行了条码表述（一维码和二维码）,以便水稻品种种子的身份标识和溯源管理.

宁麦9号对其衍生品种的遗传贡献830-837

摘要：宁麦9号是江苏省农业科学院选育的优质弱筋专用小麦品种,具有高产、稳产和广泛的适应性及抗小麦黄花叶病、赤霉病等特点,近年来已成为江苏淮南麦区小麦育种的重要亲本.为了解宁麦9号对新育成小麦品种的遗传贡献,利用170对SSR引物,对宁麦9号及其9个衍生品种进行全基因组扫描分析.共检测到471个等位变异位点,每对引物可检测1～6个,平均2.8个.UPGMA聚类分析表明,扬麦18与宁麦9号遗传距离最小,扬辐麦4与宁麦9号遗传距离最大.遗传相似系数表明,在人工选择的作用下,这些以宁麦9号为亲本育成品种的遗传背景一半以上来自宁麦9号.宁麦9号等位变异在其衍生材料中的分布比例因品种而异,且不同染色体间差异较大,但相同位点的等位变异比例在A、B、D染色体组间相近.全基因组SSR扫描分析发现,10个标记位点在宁麦9号和由其选育的9个新品种具有完全相同的扩增带型,其中9个位点与重要农艺性状相关,或与控制优良性状的基因紧密连锁.将宁麦9号与主要弱筋小麦生产品种宁麦13（宁麦9号系选）进行基因组比较,两者遗传相似系数达0.732,说明宁麦13与宁麦9号遗传背景高度相似,而且两品种在蛋白质含量和抗赤霉病位点相关标记位点高度一致,这一结果可以部分解释宁麦13同样具有的抗赤霉病与优质弱筋的优点.

18个玉米自交系氮效率相关性状的配合力分析838-849

摘要：以不同类群的1 8个玉米自交系为母本,6个标准测验种为父本,利用NC-Ⅱ设计,组配108个杂交组合,对亲本自交系氮效率相关性状进行统计分析,并对杂交组合的产量及氮效率相关性状进行配合力分析.结果表明,吐丝期叶绿素相对含量在2个施氮处理下均与氮效率呈极显著正相关（r=0.553,0.639）,可作为评价亲本自交系氮效率高低的指标;从氮效率2个构成方面来看,不施氮处理下氮利用效率起主要作用,而施氮处理下氮吸收效率起主要作用.亲本氮效率配合力分析表明,在氮高效品种选育中,应保证亲本至少有一个是氮效率一般配合力（GCA）较高的自交系,并选择由其组配的氮效率特殊配合力（SCA）高的组合;双亲的配合力氮效率总体效应（TCA）决定着组合F1代的产量及氮效率,TCA可作为选育氮高效杂交组合的理论依据.母本自交系BL12、BL48分别在施纯氮225 kg hm 2（N225）和450 kg hm-2 （N450）处理下,具有较高的GCA效应,是较好的氮高效育种材料,其杂交组合BL12＆#215;178、BL48＆#215;掖478分别在N225、N450处理下表现较优,是优良的氮高效杂交组合.

超级稻根系形态生理特征及其与产量形成的关系850-858

摘要：2011年与2012年于水培池种植超级稻品种两优培九（两系杂交籼稻）和扬粳4038（粳稻）及常规高产品种扬稻6号（籼稻）和扬辐粳8号（粳稻）,观察各生育期根系形态生理特征及其与产量形成的关系.结果表明,与常规高产品种相比,超级稻品种具有强大的产量潜力,其高产潜力主要得益于较多的每穗颖花数与较大的总库容量（单位地面积颖花量）.超级稻品种在整个生育期较大的根量、生育早中期较高的单株根系氧化力、根系总吸收表面积与活跃吸收表面积及根系中较高的玉米素与玉米素核苷含量是其产量库容大和产量高的重要原因.超级稻存在着结实率较低的问题,这可能与其在灌浆期根系活性下降较快有关.提高超级稻灌浆期根系活性,是提高其结实率、促进其产量进一步提高的重要途径.

作物学报杂志耕作栽培·生理生化

不同水分条件下缓/控释氮肥对水稻干物质量和氮素吸收、运转及分配的影响859-870

摘要：为探究缓/控释肥在不同水分条件下提高氮素利用率及增产机制.本研究以杂交中稻F优498为试验材料,在180 kg hm-2施氮量基础上,采用两因素裂区设计,主区设控灌、干湿交替灌溉、传统灌水灌溉3种水分管理方式,副区设尿素全部底施、尿素常规运筹、硫包膜缓释肥、树脂包膜控释肥4种氮肥种类,研究缓/控释肥和水分管理方式对水稻干物质量和氮素吸收、运转、分配和产量的影响及其互作效应.结果表明,缓/控释肥和水分管理方式对水稻主要生育期干物质量和氮吸收、转运、分配及产量具显著影响及互作效应,产量构成因素与氮素在结实期转运总量及其分配呈显著正相关.干湿交替灌溉和缓/控释肥均能提高干物质量、氮素吸收及产量并表现出显著互作效应,施用缓/控释肥氮素表观利用率达42％～53％,相较于尿素全部底施和传统的尿素常规运筹,氮肥偏生产力提高6％～23％,氮素农学利用率提高26％～71％,增产8％～19％.控灌条件下,缓/控释肥处理氮素有效性高,保证足穗、促进重穗;干湿交替灌溉条件下缓/控释肥处理能保持氮素的高效释放,有利于高产群体的形成,从而提高稻株氮素积累、协调氮素分配;淹水灌溉条件下,缓/控释肥处理无效分蘖减少,氮素入渗、淋溶降低,成穗率提高.综合产量与氮素吸收、运转的表现,干湿交替灌溉条件下施用缓控释肥为本试验最佳处理,能有效提高氮素利用率,促进高产形成.

江淮下游地区水稻品种生产力纬向差异及其合理利用871-890

摘要：以江苏种植的代表性水稻品种类型为材料,在稻麦两熟制条件下,于江苏沛县（34.7°N）、东海（34.5°N）、宿豫（34.0°N）、建湖（33.4°N）、扬州（32.4°N）、昆山（31.3°N）6地分别设置5个播期试验,系统研究了不同生育类型品种丰产性和稳产性的纬向差异,并探讨了江苏水稻品种的合理布局.结果表明,不同生育类型水稻品种产量在纬向与播期间存在极显著差异,产量（Y）与播期（t）可用Y=at2＋bt＋c拟合,因方程a、b取值不同,产量与播期的关系可分为3种类型,且在温光条件不同的地区或年份间转化.迟熟中粳类型品种丰产性和稳产性具有较强优势,适宜种植区域较广.随着品种熟期的进一步推迟,晚粳类型品种的丰产性指数（Pi）下降,稳定性指数（Si）上升,丰产性与稳定性均有变差趋势.杂交中籼稻两优培九产量丰产性较好,仅次于迟熟中粳类型品种,但产量稳定性仅高于早熟中粳类型品种.与早熟类型品种相比,偏晚熟类型品种在丰产性和稳产性方面均有明显优势.根据不同生育类型水稻品种丰产性和稳产性以及江苏省不同稻区常年温光气候条件,划分为适宜种植区、亚适宜种植区、可种植区和不宜种植区来确定不同生育类型水稻品种的合理布局.苏北、苏中、苏南稻区分别以中熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳类型品种为主体,兼作生育期相近的类型品种;杂交中籼类型品种仅适宜于江苏西部丘陵稻区.江苏淮北稻区以早播为宜,苏中、苏南稻区强调适期播种,过早或过迟播种均不利于提高产量.在确保安全生育成熟的前提下,选用偏迟熟类型品种及在籼粳同季兼作地区扩种粳稻均有利于提高水稻生产力.

利用GGE双标图划分长江流域棉花纤维品质生态区891-898

摘要：长江流域棉区棉纤维品质区域特征明显,合理划分纤维品质生态区有助于提高原棉品质和配棉效率.本研究采用GGE双标图的“环境-性状”功能图分析2000-2012年期间长江流域国家棉花品种区域试验中环境与纤维品质性状的互作模式,提出长江流域棉纤维品质生态区划分方案.结果表明,长江流域棉区可划分为“中等品质生态区”、“高长度与比强度生态区”和“低马克隆值生态区”.其中,长江流域中等纤维品质生态区涵盖湖北省江汉平原和鄂东南岗地棉区、河南省与湖北省交界的南襄盆地棉区、湖南省环洞庭湖东部和西部棉区、江西省环鄱阳湖棉区、安徽省沿江与江淮棉区、江苏省宁镇丘陵与沿江棉区和浙江省沿海棉区,纤维品质较好,代表了长江流域的总体水平;高长度与比强度生态区位于湖南省环洞庭湖北部滨湖沃土棉区,纤维长度和比强度优良,而马克隆值偏高;低马克隆值生态区涵盖长江流域最西边海拔较高的棉花熟期早长势较弱的四川丘陵棉区和最东边土壤含盐度较高且棉花长势较弱的江苏沿海棉区,纤维马克隆值达到B级水平,为长江流域马克隆值最好的区域,但纤维比强度水平一般.本研究充分展示了GGE双标图的“环境-性状”功能图在纤维品质生态区划分方面的应用效果,可为长江流域棉花区域化种植和纺织企业合理用棉提供决策支持,也为其他棉区和作物生态区划分研究提供参考.

土壤酸化对双季早、晚稻产量的影响899-907

摘要：土壤pH是影响水稻生长的重要因素,目前还不清楚土壤酸化对双季水稻产量的影响.本研究利用硫酸调节土壤pH结合移栽后浇灌不同pH的水使土壤酸化.结果表明,随着土壤pH的下降,双季早、晚稻生育期延长,物质生产量下降,产量降低,当浇灌水pH下降至4.5以下,土壤pH下降至5.0以下时,双季早、晚稻产量下降明显,其中早稻平均下降7.82％,晚稻平均下降8.06％;当浇灌水pH下降至3.5以下,土壤pH下降至4.5以下时,双季早、晚稻产量下降幅度更大.土壤酸化主要抑制双季早、晚稻前期分蘖的发生,导致每穗粒数降低,结实率和千粒重也表现出下降的趋势.

花铃期渍水对棉铃对位叶蔗糖代谢及铃重的影响908-914

摘要：试验以美棉33B为材料,于2007年和2009年在江苏南京（32＆#176;02′N,118＆#176;50′E）江苏省农业科学院防雨棚的水泥池中进行.以正常灌水（土壤相对含水量为75％＆#177;5％）为对照,于棉花中部（6～8）果枝开花时进行渍水7d和14d（保持地面2～3 cm的水层）处理.研究花铃期渍水对棉铃对位叶蔗糖代谢及铃重形成的影响.结果表明,花铃期渍水条件下棉铃对位叶可溶性糖、蔗糖、淀粉含量增加,蔗糖/淀粉比值下降,且随渍水持续期的延长变化幅度增大,表明花铃期渍水致使叶片蔗糖外运受阻且随渍水时间的延长外运受阻加重;棉铃对位叶蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶和酸性转化酶活性增强,且随渍水持续期的延长和果枝部位的上升而增大;棉铃对位叶可溶性糖、蔗糖和淀粉含量与蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶及酸性转化酶活性显著正相关（P＜0.05）,表明渍水条件下蔗糖代谢被激活但并未促进叶片蔗糖的外运,铃重随果枝部位上升和渍水持续期的延长下降幅度增大.这是渍水条件下铃重下降的重要原因.

陕西省不同年代玉米品种产量和氮效率性状的变化915-923

摘要：明确陕西省不同年代玉米产量和氮效率性状响应氮肥的变化趋势,对西北旱区玉米高产氮高效品种选育具有重要的实践意义.本文以1981-2010年间陕西省12个玉米主栽品种为材料,于2011年和2012年在典型旱区陕西长武进行3个氮水平（0、120和240 kg hm-2）的田间试验,分析了不同年代玉米品种农艺和氮效率性状变化趋势.结果显示,不同年代玉米品种籽粒产量随氮水平增加而提高,在施氮0、120和240 kg hm-2处理下籽粒产量增益分别为每年46、65和83 kg hm-2.所有氮水平下2000-2010年间品种产量和生物量显著高于1980-1989年间品种,而秸秆产量变化不明显;现代玉米品种（2000-2010年）产量的增加归因于穗粒数、千粒重和生物量的提高.不同年代玉米品种消光系数随氮水平增加而降低,说明现代玉米品种（2000-2010年）较老品种（1980-1989年）叶片直立,截获更多的光能,致使产量和生物量高.随着年代的递进,玉米品种氮肥农学利用率呈递增趋势,在低氮水平下现代品种氮肥利用效率最高,且显著高于老品种.氮肥农学利用率与氮吸收效率（NUpE）和花后氮素积累量呈显著相关（r=0.75;r=0.72）,而与氮生理效率（NUtE）和花前氮素积累量相关性不显著（r=0.42;r=0.39）.说明现代玉米品种氮肥农学利用率提高主要来自氮肥吸收效率和花后氮素积累量的增加.上述结果表明,陕西玉米育种应注重穗粒数、千粒重、氮吸收效率性状和株型结构改良,低氮环境压力选择将有助于旱区玉米高产氮高效新品种培育.

作物学报杂志研究简报

普通菜豆基因组SSR标记开发及在豇豆和小豆中的通用性分析924-933

摘要：分子标记具种属间通用性可提高其利用效率,并降低标记开发成本.本研究基于Roche 454超高通量测序技术获得普通菜豆基因组测序结果,共开发了560个普通菜豆基因组SSR标记.利用2份普通菜豆品种对标记进行初步筛选,有421个标记能够有效扩增.用新开发的标记分析16份豇豆和16份小豆的通用性.结果显示,185个普通菜豆基因组SSR标记在豇豆中能有效扩增,通用性比率为43.9％; 161个SSR标记在小豆中能有效扩增,通用性比率为38.2％;在豇豆和小豆中都能获得有效扩增条带的标记共138个;并且普通菜豆基因序列SSR标记在豇豆和小豆中的通用性比率高于基因间序列SSR标记.通用性标记的多态性分析表明,豇豆和小豆的多态性比率分别为34.0％和24.8％;且豇豆和小豆中基因间标记的多态性都比基因内标记的多态性高.上述通用性标记为豇豆属作物的多样性评价、连锁图谱的构建及基因定位等方面的研究提供了便利.