小麦脂质转运蛋白基因TaLTP克隆及功能分析
摘要：脂质转运蛋白（lipid transfer protein, LTP）是广泛存在于植物中的一类小分子蛋白,因其能在植物细胞膜间运输脂类物质而得名,在植物角质层合成和适应多种环境胁迫中起重要作用。本研究利用同源克隆方法得到 TaLTP-s的cDNA全长序列510 bp,开放阅读框为339 bp,编码112个氨基酸。利用RIL群体将TaLTP-s定位在染色体1A上,距离两侧标记WMC449和WMC93的遗传距离分别为2.1 cM和5.9 cM。通过原生质体亚细胞定位显示TaLTP-s定位于细胞膜和细胞质中。小麦开花期 TaLTP-s 在小花中表达量较高,尤其是在花药中的表达量远高于在根和叶中。在ABA、PEG、NaCl及4℃低温胁迫诱导下,小麦TaLTP-s均上调表达,可能与抗逆性调节相关。在高盐胁迫处理下,转基因拟南芥幼苗的细胞膜稳定性和存活率显著高于野生型。研究结果为利用小麦脂质转运蛋白基因改良作物抗逆性奠定了基础。一个具有主效晚抽穗基因的水稻染色体片段代换系的鉴定、形态分析及Ehd4-2定位
摘要：抽穗期是决定水稻品种种植地区和季节适应性的重要农艺性状，鉴定抽穗期基因对水稻生产具有重要意义。本研究采用高代回交和 SSR标记辅助选择相结合的方法获得了1个以日本晴为受体亲本、西恢18为供体亲本的含有1个控制晚抽穗表型的主效单基因的水稻染色体片段代换系Z315。Z315携带来自西恢18的5个代换片段，分布于第1、第3、第6和第7染色体上，平均代换片段长度为7.39 Mb。Z315的叶绿素含量、株高、穗长、倒一节间长、倒二叶长、倒三叶长、有效穗数、每穗实粒数和总粒数均显著高于受体日本晴，暗示其代换片段可能携带这些性状的QTL。进一步利用日本晴与Z315杂交产生的F1和F2群体对晚抽穗基因进行遗传分析和分子定位。该晚抽穗表型受1对隐性核基因控制，最终将该基因定位于第3染色体RM14283和RM6349之间，物理距离为233 kb。对该区间进行候选基因预测和测序，发现1个与抽穗相关的编码锌指蛋白的基因LOC_Os03g02160在日本晴和Z315间存在差异，该基因可能与Ehd4等位，称作Ehd4-2。由于染色体片段代换系除代换片段外与受体亲本一致，因此本研究无论对进一步分离其他QTL还是进行基因聚合育种均具有较大利用价值。水稻抗白叶枯病新基因Xa39分子标记有效性的评价
摘要：Xa39是一个对水稻白叶枯病具有广谱抗性的显性新基因,在水稻抗白叶枯病育种中具有良好的应用价值和前景。在前期研究中,我们将该基因定位在水稻第11染色体上。本研究利用携带Xa39基因的供体亲本FF329与受体亲本BT4、BT6、BT12、BT18杂交培育出4FL10、4FL14、4FL17、4FL21四个育种F2分离群体,结合人工接种抗病性鉴定,对3个与Xa39紧密连锁的分子标记进行分子标记辅助选择（MAS）有效性比较,筛选高效的PCR分子标记。结果表明,标记RM26985和RM206在上述4个群体中的MAS准确率分别达到95.81%和93.61%,同时使用两者其准确率达到95.59%,上述2个标记在水稻白叶枯病抗性改良育种中可以提高Xa39的选择效率。绿肥还田对双季稻根际土壤产甲烷古菌群落结构的影响
摘要：利用PCR-DGGE技术及克隆文库构建方法研究,尿素、紫云英鲜草翻压还田、黑麦草鲜草翻压还田和不施氮肥4种处理对双季稻不同生育时期（早稻季：分蘖期,拔节期,成熟期;晚稻季：分蘖期,扬花期,成熟期）稻田根际土壤中产甲烷群落结构的影响。结果表明,双季稻不同取样时期和各处理中产甲烷古菌群落结构稳定且相似,早稻季和晚稻季的优势群落均为甲烷微菌目（Methanomicrobiales）、Rice Cluster I（RC-I）、甲烷鬃菌科（Methanosaetaceae）、甲烷杆菌属（Methanobacterium）,但早稻季产甲烷古菌群落的Shannon-Weiner指数（H）和丰富度指数（R）整体低于晚稻季。紫云英和黑麦草鲜草翻压还田处理较尿素处理更为明显地提高了双季稻（一年）稻田根际土壤中产甲烷古菌群落的Shannon-Weiner指数和丰富度指数,但均暂未对产甲烷群落结构产生决定性影响。玉米分子伴侣基因ZmBiP2在逆境下的功能分析
摘要：BiP（binding protein）基因编码的蛋白是一类重要的分子伴侣,在动植物的逆境胁迫响应过程中具有重要的作用。从玉米抗旱自交系旱21中分离到分子伴侣基因ZmBiP2,序列分析结果显示,该基因开放阅读框长1989 bp,编码含663个氨基酸的蛋白,包含热激蛋白家族特有的TVIGIDLGTTYSC保守结构域和ATP结合位点。实时荧光定量PCR结果显示,Zm Bi P2基因在玉米的雄穗和子房中表达量最高;在盐、甘露醇胁迫条件下,该基因在植株的地上部分上调表达。过量表达Zm Bi P2基因的拟南芥转基因株系在种子萌发时期对盐和甘露醇胁迫的耐受能力减弱,在苗期对盐胁迫敏感。推测在植物响应非生物胁迫的过程中,过量表达的ZmBiP2蛋白可能发挥负调节蛋白的功能。甘蔗转录激活因子ScCBF1基因的克隆与表达分析
摘要：植物在受到低温、高盐、干旱等非生物逆境胁迫后,CBF结合因子（C-repeat/dehydration-responsive element binding factor）会诱导一系列非生物胁迫应答基因的表达,在提高植物抗逆性方面具有重要作用。本研究利用生物信息学和RT-PCR（reverse transcription-polymerase chain reaction）方法从甘蔗中克隆到1个新的CBF类基因,命名为Sc CBF1。该基因的开放读码框（open reading frame,ORF）长度为603 bp,编码200个氨基酸,编码蛋白相对分子质量为22.80 k D,理论等电点为10.31。氨基酸序列比对结果表明,Sc CBF1与高粱（Sorghum bicolor）和玉米（Zea mays）中该蛋白相似度分别是96%和94%。进化分析表明Sc CBF1与高粱的亲缘关系最近。q RT-PCR表达分析结果表明,Sc CBF1在甘蔗根、茎、叶中均有表达,在根中表达量最高。Sc CBF1在低温、干旱、脱落酸（ABA）胁迫下诱导表达,而高盐抑制Sc CBF1的表达。成功构建了原核表达载体p GEX-6P-1-Sc CBF1,通过IPTG诱导,实现了Sc CBF1蛋白在大肠杆菌中的表达。甘蓝型油菜防御素基因的克隆与表达分析
摘要：植物防御素具有广谱抗菌活性,不仅具有抗真菌、抗细菌、蛋白酶抑制和昆虫淀粉酶抑制等活性,而且参与调节植物的生长和发育。本研究根据白菜防御素基因序列设计引物,从甘蓝型油菜中克隆获得5个防御素基因,其c DNA全长325~461 bp,含有177~243 bp开放阅读框,编码58~80个氨基酸,含有8个保守Cys残基,具备Knot1功能域。系统进化分析表明,Bn PDF2.1、Bn PDF2.3、Bn PDF2.5与拟南芥PDF2亲缘关系较近,可能具有蛋白酶抑制活性。荧光定量分析表明,防御素基因具有组织表达特异性,在花蕾和叶中表达量较高,角果中次之;经1 mmol L–1水杨酸处理开花期油菜2 h后,防御素基因在茎、花蕾、角果中的表达量均有不同程度的上调,但在叶中表达有所下调,在根中表达无明显变化。大豆与烤烟不同套作年限对根际土壤微生物数量的影响
摘要：为克服烟田连作障碍、提高烤烟产量和质量,以大豆套作烤烟为种植模式,调查大豆与烤烟不同套作年限下根际土壤三大类群微生物和与氮代谢相关的功能性微生物群落的数量变化及其与烤烟主要土传病害的发生情况之间的相互关系。结果表明,烤烟-大豆带状套作显著增加作物根际土壤的细菌（B）、放线菌（A）数量、B/F和A/F值,减少真菌（F）数量;也提高与土壤氮素代谢相关的氨化细菌、硝酸细菌、亚硝酸细菌、自生固氮菌等功能性微生物数量;烟豆套作能降低烤烟主要土传病害的发生,其发生程度与烤烟根际土壤细菌及放线菌数量显著负相关,而与真菌数量极显著正相关。随着套作年限的延长,根际土壤的细菌（B）、放线菌（A）、B/F和A/F值以及氨化细菌、硝酸细菌、亚硝酸细菌、自生固氮菌等有益菌群数量大幅度增加,真菌（F）及反硝化细菌的数量显著减少,对烟草土传病害的相对防治效果明显提高,以上效应表现为烤烟-大豆带状套作3年（A3）〉烤烟-大豆带状套作2年（A2）〉烤烟-大豆带状套作1年（A1）。钵苗机插密度对不同穗型水稻品种产量、株型和抗倒伏能力的影响
摘要：选用3种穗型水稻品种，设置3种钵苗机插密度，以毯苗机插为对照（cK），系统研究钵苗机插不同密度对水稻产量及其构成、穗部性状、冠层叶系配置、茎秆物理特性和抗倒伏的影响，旨在探明水稻钵苗机插配套不同穗型品种适宜栽插规格及其增产特点；同时，阐明钵苗机插不同密度下水稻株型特征和抗倒伏特性。结果表明：（1）3种钵苗机插密度处理下，大穗型品种产量随密度降低呈先增后降的变化趋势，但均显著高于CK；中、小穗型品种产量有随着密度降低而下降的趋势。不同穗型品种穗数随着密度降低而显著减少，每穗粒数显著增加，结实率和千粒重无明显变化规律。（2）钵苗机插下不同穗型水稻品种的穗长、着粒密度、单穗重、一次枝梗数、二次枝梗数、一次枝梗粒数和二次枝梗粒数均随密度降低而增加，且高于CK；一、二次枝梗数比值和一、二次枝梗粒数比值随密度降低而呈下降趋势。（3）钵苗机插下不同穗型水稻品种的上三叶的叶长、叶宽、叶基角、披垂度和比叶重随着密度降低而呈增加趋势；且上三叶的叶长、叶宽和比叶重高于CK。（4）随着密度降低，不同穗型品种钵苗机插水稻基部N1、N2、N3节间长度减少，茎秆粗度、茎壁厚度和节间干重增加，穗下节间长、秆长、株高、重心高增加，而相对重心高有减小趋势。（5）不同穗型品种钵苗机插水稻基部节间N1、N2、N3抗折力和弯曲力矩随着密度降低而增加，倒伏指数呈下降趋势，且低于CK。说明水稻钵苗机插配套大穗型品种宜适当降低密度，增加每穗粒数以获高产；中穗型品种需兼顾穗数和每穗粒数，提高群体颖花量而增产；小穗型品种依靠穗数而提高产量。水稻钵苗机插降低密度能改善穗部性状和增加上三叶的叶面积，但增大了叶基角和披垂度，同时利于缩短基�不同氮肥和密度对直播油菜冠层结构及群体特征的影响
摘要：以华油杂62为材料,10月5日机械直播,在中氮（180 kg N hm–2）和高氮（270 kg N hm–2）2个水平下设置5个密度（15×10^4、30×10^4、45×104、60×10^4和75×10^4株hm^–2）处理的裂区试验,研究产量、冠层结构、农艺和光合特征等指标。结果表明,2个氮水平下,分枝起点高度和冠层倒伏角度均随密度增加而增加,根颈粗和冠层高度均随密度增加而降低。在45×10^4株hm–2密度范围内,低效分枝比例随密度增加而减少。中氮水平下,45×10^4株hm–2和60×10^4株hm^–2处理产量较高,在2921.2~3109.8 kg hm^–2之间。高氮水平下,30×10^4株hm–2和45×10^4株hm^–2处理产量较高,在3607.2~3772.4 kg hm^–2之间,与其对应的初花期叶面积指数和结实期角果皮面积指数分别为3.72~3.94和4.21~4.34;初花期和结实期的透光率分别为6.1%~7.4%和16.4%~18.1%;群体有效角果数为65.5×106~68.7×10^6 hm^–2。与传统的移栽油菜相比,直播油菜通过＂减氮增密＂栽培措施,在纯氮用量270 kg hm^–2条件下,2种密度（30×10^4和45×104株hm^–2）均可获得3600 kg hm^–2以上产量,且适度密植可降低根颈粗,冠层相对集中,利于机械收获。油菜生育期动态模拟模型的构建
摘要：在13个不同熟期甘蓝型油菜品种的2年大田试验中,调查不同播期条件下各品种的生育进程及发育状态。依据油菜生理发育时间恒定原理、生理生态理论及各生育阶段与温度、光周期等外部环境关系,采用Logistic曲线描述油菜光周期效应,谐波分析法分析气温昼夜变化,分段正弦指数函数分析热效应和低温春化效应,结合上述因素构建油菜生育期动态模拟模型;确定模型光周期敏感因子、温度敏感性、生理春化时间和角果期因子4个遗传参数;模型的检验分析表明,对不同播期模拟值与观测值的根均方差平均值为2.67 d,对不同品种模拟值与观测值的根均方差平均值为3.74 d;4个遗传参数值对13个油菜品种聚类分析的结果符合品种特性。因此,该模型在一定范围内可准确揭示油菜对温、光的反应规律,具有较强的可靠性和预测性。供水与地膜覆盖对干旱灌区玉米产量的影响
摘要：研究限量供水与地膜覆盖对玉米产量的耦合效应,对于充实干旱内陆灌区水资源高效利用理论具有重要意义。在甘肃河西石羊河流域通过田间试验研究了不同覆膜方式（全膜覆盖、半膜覆盖和未覆膜）和不同灌水水平（7200、6450和5700 m3 hm^–2）对玉米产量的影响。结果表明,地膜覆盖方式与灌水量对玉米籽粒产量、收获指数、双穗率、穗粒数、粒重及水分利用效率有显著影响,且二者互作效应显著。全膜覆盖高、中灌水量条件下,玉米籽粒产量分别达到13 275.5 kg hm^–2和12 880.5 kg hm^–2,显著高于同等灌水量的半膜覆盖和未覆膜处理,增幅达7.0%~31.0%。全膜覆盖条件下,玉米水分利用效率达到16.9 kg mm^–1 hm^–2,较半膜覆盖和未覆膜处理分别高12.7%和6.3%,差异显著。全膜覆盖结合高灌水量玉米的双穗率、穗粒数和粒重在各处理中均表现最高,分别达到23.9%、658.6粒穗–1和36.4 g 100粒–1。全膜和半膜覆盖条件下,高灌水量处理玉米全生育期平均叶面积指数（LAI）分别达到2.8和2.7,显著高于对应低灌水处理,中等灌水量处理与低灌水量处理的平均LAI差异不显著;全膜高灌水处理0~30 cm土壤含水量和0~25 cm土层〉0℃积温分别达到23.9%和3717.9℃,显著高于其他各处理。通径分析结果进一步说明,地膜覆盖主要是通过提高双穗率、增加叶面积指数提高了玉米粒重和穗粒数,从而提高玉米籽粒产量,进而双穗率、平均叶面积指数的提高均可归因于耕层土壤水热状况的改善。不同覆膜方式对旱地冬小麦土壤水分和产量的影响
摘要：为探讨黄土高原半干旱雨养条件下覆膜种植冬麦田土壤水分动态特征和增产效果,在2008—2009和2009—2010年生长季,以露地种植为对照（CK）,研究了3种覆膜方式（全膜覆土穴播、全膜穴播、垄膜沟播）对冬小麦农田土壤水分、产量和水分利用效率的影响。结果表明,孕穗前期覆膜处理0~200 cm平均土壤含水量在2个生长季分别较CK高2.3%和1.7%,而在孕穗期至成熟期分别较CK低14.7%和7.6%。地膜覆盖可显著改善0~20 cm土壤墒情,但拔节后20~90 cm土层以及全生育期90~200 cm土层含水量普遍低于CK;2个生长季收获期0~200 cm平均土壤含水量覆膜处理较CK分别低64.7 mm和47.0 mm。在2个生长季中,覆膜处理平均耗水量分别较CK多64.6 mm和77.2 mm。2个生长季夏季休闲后,覆膜处理在秋播时0~200 cm的土壤含水量分别比CK高29.8 mm和22.8 mm,显然,覆膜有利于土壤水分的快速恢复。2个生长季覆膜处理的平均产量分别较CK高49.4%和53.2%,水分利用效率分别提高11.8%和14.3%。在3种覆膜处理中,虽然全膜穴播的产量和水分利用效率最高,但从劳动力和生产资料的投入同产出效益角度考虑,则以全膜覆土穴播最优。因此认为,全膜覆土穴播是一种高产高效、操作简单、适宜于半干旱区推广应用的冬小麦种植方式。扬糯麦1号8000 kg hm^–2以上高产群体质量指标
摘要：糯小麦因其独特的品质特性而在食品加工等领域有广泛的用途,但其高产栽培配套技术却鲜有研究,制约了该特种小麦的生产。2010年11月至2013年6月连续3个生长季,以扬糯麦1号为材料,通过密度和氮肥施用量及不同生育期施氮比例处理,构建不同产量水平群体,研究不同群体的产量结构及群体质量特征,以明确高产群体的产量结构及群体质量指标。结果表明,扬糯麦1号≥8000 kg hm^–2高产群体的产量构成三要素特点是每公顷520~550万穗、每穗43~46粒、千粒重32~37 g。高产群体拔节期最适茎蘖数为穗数的2.3~2.5倍,茎蘖成穗率为44%~49%,分蘖成穗率为25%~33%,孕穗期和乳熟期的最适叶面积指数（LAI）分别为6.2~6.5和3.2~4.0,开花期干物质积累量为10 000~11 600kg hm^–2,花后干物质积累量达5900 kg hm^–2以上,适宜粒叶比达0.36粒cm–2叶和12.40 mg cm^–2叶以上。高产群体各生育时期LAI值、花后干物质积累量和粒叶比均高于中高产群体（7500~8000 kg hm^–2）及中产群体（〈7500 kg hm^–2）。3年中扬糯麦1号均达到高产指标的小区具有以下特征：基本苗为225×10^4 hm^–2,总施氮量为240 kg hm^–2,氮肥运筹（基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥）比例为5∶1∶2∶2。31份甘蔗野生核心种质资源褐锈病抗性鉴定及Bru1基因的分子检测
摘要：为明确甘蔗野生资源对黑顶柄锈菌的抗性水平,了解Bru1基因在甘蔗野生资源中的分布状况,于2013年对中国国家甘蔗种质资源圃保存的31份野生核心种质资源进行苗期抗褐锈病鉴定和抗褐锈病基因Bru1的分子检测。结果表明,31份供试材料中,高抗（1级）至中抗（3级）的有28份,占90.3%。其中19份材料表现高抗（1级）,占61.3%,3份材料表现抗病（2级）,占9.7%,6份材料表现中抗（3级）,占19.4%。31份供试材料中只有贵州78-2-12、云南97-4、E.rockii95-19、E.rockii 95-20、云南83-224、广西79-8、云南95-35和广西89-13含抗褐锈病基因Bru1,占参试材料的25.8%;其余20份抗病材料和3份感病材料均不含抗褐锈病基因Bru1,表明除Bru1外,可能还有其他抗褐锈病基因存在。结果暗示中国国家甘蔗种质资源圃保存的野生核心种质资源中蕴藏着优良的抗褐锈病基因,是选育抗褐锈病甘蔗品种很有利用前景的抗源种质。去除遮阴后自然强光对小偃54和8602及其杂交后代光合特性的影响
摘要：黄淮地区冬小麦生育后期常出现阴雨寡照及连阴骤晴等不良气候,本试验目的是阐明弱光逆境解除后自然强光对冬小麦光合特性的影响。在抽穗至开花期对小偃54和8602及其杂交后代小偃81和212遮阴处理（约自然光40%）,10 d后去除遮阴,测定恢复过程中亲本与杂交后代旗叶叶绿素含量、光合气体交换、叶绿素荧光等参数。去除遮阴初期,亲本与杂交后代都发生了光抑制,净光合速率（Pn）、叶绿素a/b比值、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、光系统II（PSII）最大量子效率（Fv/Fm）、PSII实际光化学效率（ΦPSII）、非光化学猝灭（NPQ）和电子传递到QA下游的概率（Ψo）都低于对照,并且随着去除遮阴时间的延长逐渐恢复。杂交后代小偃81在去除遮阴后比其2个亲本和另一杂交后代品系212具有相对更高的Pn、ΦPSII和Ψo,表明小偃81对环境光强变化的适应性优于其亲本,且相对较高的PSII光化学效率活性和稳定性是其在去除遮阴后拥有更高Pn的原因之一。小偃81更能适应黄淮地区小麦生育后期光照不足和连阴骤晴的不良气候。近15年国家自然科学基金稻、麦类作物遗传育种领域项目申请情况分析
摘要：国家自然科学基金是国家支持基础研究的主要渠道之一。本文以15年（1998—2012年）来国家自然科学基金中稻、麦类作物遗传育种面上类项目申请数据为依据,对稻、麦类作物遗传育种学研究的现状与趋势从研究领域和研究层次2个维度进行了深入分析。分析数据显示,15年来稻、麦类各类型项目申请量呈上升趋势,其中稻类项目的申请总量高于麦类项目。从研究领域来看,稻类研究项目申请量最多的是发育生物学,占稻类申请量的37.4%;其次是抗性,占27.6%。麦类作物研究主要集中在抗性研究领域上,占麦类申请量的38.1%;其次是发育及品质,分别占23.7%和21.5%。从研究层次来看,随着水稻基因组测序的完成,稻类研究领先于小麦研究。稻类研究项目申请量最多的基因克隆与功能分析,占稻类申请量的41.6%;其次是分子标记与基因定位,占28.8%。麦类研究申请量最多的是分子标记与基因定位,占麦类申请量的36.5%;其次是基因克隆与功能分析,占28.2%。综合国内外研究现状,建议今后在继续加强对围绕高产、优质、高效、抗逆等研究持续资助的基础上,积极支持将基因组学、生物技术和生物信息学与传统作物学相结合的基础研究。《作物学报》征稿简则
摘要：1．文稿：来稿要求内容充实且具有创新性，数据可靠，条理清楚，论述有据，文字精练，图表简明。涉及产量性状或受环境影响大的试验，要求有2年以上的重复，并须对数据作统计分析。综述性文章应由具有较高学术水平的学科带头人撰写，其内容能对学科的进一步发展起到引导和推动作用。为加强国际交流，可用英文写稿，附中文摘要。“研究论文”一般不超过8000字（包括图、表和图版），包括引言、材料与方法、结果与分析、讨论、结论5个部分；“研究简报”一般不超过5000字。首页下方注明课题资助项目名称（批准号）和作者联系方式（第一作者和通讯作者）。
