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    2011年, 第25卷, 第2期
    刊出日期:2011-03-11
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    综述与专论
    研究报告
    研究简报
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    综述与专论
    分子标记辅助选择在水稻抗病虫基因聚合上的应用
    裴庆利,王春连,刘丕庆,王坚,赵开军,
    2011, 25(2): 119-129 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.001
    摘要 ( )   PDF(529KB) ( )  
    稻瘟病、白叶枯病、褐飞虱和白背飞虱是危害水稻生产的主要病虫害。实践证明,培育抗病虫品种是控制水稻病虫害最经济和有效的途径。总结了目前已报道和定位的抗病虫基因的研究和利用情况,指出利用分子标记辅助选择聚合不同类型抗病虫基因到同一品种,可以提高品种抗性、拓宽抗谱,是水稻抗病虫品种培育的发展方向。
    光敏色素在水稻生长发育中的作用
    顾建伟, 刘婧, 薛彦久, 臧新, 谢先芝
    2011, 25(2): 130-135 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.002
    摘要 ( )   PDF(377KB) ( )  
    光敏色素是植物体内的重要光受体,主要感受红光和远红光,调节着植物生命循环中许多重要发育过程。水稻光敏色素基因家族包括3个成员,即PHYA、PHYB 和PHYC。 对水稻光敏色素突变体的研究表明,3个水稻光敏色素基因在水稻光形态建成中既有独特作用又有交叉作用。根据已有报道和作者在该领域的研究工作,总结了光敏色素在水稻幼苗去黄化、根的向地性和延伸、株型、花期和育性等发育过程中的作用,并提出了水稻光敏色素研究领域急需解决的问题。
    研究报告
    水稻多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因(Ospgip1)原核表达及编码产物生物信息学分析
    陈夕军, ,刘晓维,左示敏,童蕴慧,潘学彪,徐敬友,
    2011, 25(2): 136-142 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.003
    摘要 ( )   PDF(1297KB) ( )  
    据GenBank及相关文献提供的序列,从水稻基因组DNA中扩增出930 bp的Ospgip1基因完整开放阅读框。原核表达Ospgip1基因,表达产物能显著抑制水稻纹枯病菌菌丝生长及其多聚半乳糖醛酸酶活性。生物信息学分析表明,OsPGIP1为分子量32.8 kDa、pI 7.26的疏水蛋白,主要位于细胞壁(55.6%),信号肽切点位于第17和18位氨基酸之间。在N端和C端各有4个半胱氨酸残基,形成3个二硫键(第56和63位、第278和298位、第300和308位氨基酸)。以α-螺旋、β-折叠和不规则盘绕等为主要结构原件,具有典型的富含亮氨酸重复(LRR)结构。相比其他植物的PGIP,OsPGIP1缺少第7个LRR。在空间上9个LRR形成类似凹陷或裂隙结构,可能是其与病原菌多聚半乳糖醛酸酶互作的活性位点区。
    养分胁迫对籽粒灌浆期水稻叶片衰老影响的蛋白质组学分析
    谢金水, 邵彩虹, 唐秀英, 石庆华,
    2011, 25(2): 143-149 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.004
    摘要 ( )   PDF(933KB) ( )  
    采用蛋白质组学分析技术,对养分胁迫下杂交水稻威优916功能叶片蛋白质组差异表达进行研究,以揭示养分胁迫影响籽粒灌浆期水稻衰老的分子机理。经双向电泳分离,从功能叶中获得34个差异表达蛋白质,其中26个蛋白质功能得到鉴定,包括11个参与光合作用蛋白质,4个参与呼吸作用蛋白质,10个参与抗氧化及信号传导蛋白质和1个未知功能蛋白质。分析结果表明,养分胁迫下,灌浆期水稻叶片光合作用及呼吸作用显著下降;清除活性氧类蛋白质表达量下调,活性氧生成蛋白质及胁迫信号传导蛋白质表达量上调,水稻抗性减弱,叶片中活性氧积累,水稻衰老加剧。
    一个水稻类病条纹斑突变体的鉴定和遗传定位
    马健阳, 陈孙禄, , 张建辉, , 董彦君, 滕胜,
    2011, 25(2): 150-156 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.005
    摘要 ( )   PDF(1785KB) ( )  
    粳稻品种嘉花1号经60Co γ射线辐射诱变后获得一个水稻类病斑突变体MR07, 暂命名为lms1。该突变体的病斑在全生育期均表现,属于扩散型类病斑突变体。生理和组织化学分析表明,该突变体在高温条件下(30℃)培养时只表现为白色条斑,低温条件下(20℃)培养时表现出细胞自主性死亡的坏死病斑。遗传分析表明,该突变体受1对隐性核基因控制。以lms1突变体与籼稻9311、培矮64S杂交的两个F2分离群体作为定位群体,利用SSR标记和Indel标记将该基因定位在第6染色体上,位于标记InDel1和MM0112-4之间,其物理距离为400 kb。
    水稻高节位分蘖的QTL定位和互作分析
    姜华, 赵江红, 郭龙彪, 姜亮, 薛大伟, 曾大力, 钱前, 孙国昌,
    2011, 25(2): 157-162 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.006
    摘要 ( )   PDF(2674KB) ( )  
    高节位分蘖是水稻生产中常见的现象,同时高节位分蘖与水稻的驯化也存在密切的联系。利用来源于窄叶青8号与京系17及春江06与台中本地1号的两个加倍单倍体(DH)群体(分别简称为ZJDH群体和TCDH群体)为材料,对水稻高节位分蘖的遗传特征进行了研究。采用复合区间作图法,在ZJDH群体中共定位到qHOT3、qHOT6-1和qHOT8等3个QTL,分别位于第3、6和8染色体上;对TCDH群体的QTL定位共检测到相关位点2个,分别位于第6和12染色体上。同时,在两个群体中分别检测到4对和7对上位性互作位点。QTL比较分析表明在两个群体中分别定位到的第6染色体上的QTL所在区间可能一致,说明水稻第6染色体对高节位分蘖具有重要的影响。
    基于水稻单片段代换系的粒形QTL定位
    李生强, 崔国昆, 关成冉, 王俊, 梁国华
    2011, 25(2): 163-168 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.007
    摘要 ( )   PDF(711KB) ( )  

    粒形是重要的农艺性状,既影响水稻产量也影响稻米品质,是典型的数量性状,易受遗传背景和环境因素的影响。染色体单片段代换系降低了遗传背景的干扰,是鉴定QTL的新型遗传材料。利用单片段代换系为材料,共鉴定出了22个与粒形相关的QTL,包括7个粒长QTL,6个粒宽QTL,5个谷粒长宽比QTL和4个粒厚QTL,分布于除第6、9、11和12染色体外的8条染色体上。这些结果为粒形QTL的克隆和分子育种奠定了基础。

    分子标记辅助选择改良水稻光温敏核不育系华201S的白叶枯病抗性
    兰艳荣, 王俊义, 王弋, 牟同敏
    2011, 25(2): 169-174 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.008
    摘要 ( )   PDF(466KB) ( )  
    以华201S为受体亲本,以含Xa21Xa7基因的抗白叶枯病材料华恢20为供体亲本,进行1次杂交、3次回交和3次以上自交,每个世代用基因内标记PTA248对Xa21进行分子检测,用连锁标记STSP3(与Xa7的遗传距离为0.9 cM)对Xa7进行检测。新选育的4个株系YR7009(Xa21)、YR7014(Xa21)、YR7016(Xa7)和YR7023(Xa7/Xa21)在生育期、主要农艺性状、育性转换特性方面都与华201S基本相似。YR7009(Xa21)和YR7014(Xa21)对PXO61、PXO99、ZHE173和GD1358等4个菌株具有良好的抗性,而对FuJ和YN24不具有抗性。YR7016(Xa7)和YR7023(Xa7/Xa21)对6个菌株都表现良好的抗性,尤其是聚合双基因的YR7023(Xa7/Xa21)对6个菌株都表现高抗。表明已经将广谱白叶枯病抗性基因Xa21和Xa7渗入到华201S中,成功地改良了华201S的白叶枯病抗性。
    布朗族当前种植稻作地方品种的SSR位点多样性分析
    董超, 徐福荣, 杨文毅, 张恩来, 杨雅云, 汤翠凤, 阿新祥, 戴陆园,
    2011, 25(2): 175-181 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.009
    摘要 ( )   PDF(701KB) ( )  
    调查收集了80份布朗族当前仍在种植的稻作地方品种,利用分布于水稻12条染色体上的72对SSR引物,进行了遗传多样性分析。共检测出271个等位基因,平均每对引物3.764个;197个有效等位基因,平均每对引物2.739个;多态性信息含量变幅为0.163~0.827,平均为0.582;稀有等位基因数20个。云南省内3个不同地区布朗族种植的地方品种遗传多样性有差异,表现为勐海县>双江县>墨江县。地方品种的遗传相似系数变幅为0.111~0.875,平均为0.411;在相似系数0.266处可以将供试品种分为籼粳两大类,但不能再将布朗族同一集居区的地方品种完全聚成同一亚类,暗示着布朗族不同集居区的条件对地方品种进化的影响还比较有限。最后还就布朗族对地方品种多样性的贡献及可能的原因等进行了讨论分析,对如何防止地方品种收集中同名异种和同种异名问题发生提出了建议。
    植物激素对杂交稻籽粒灌浆及蔗糖合酶活性的影响
    唐瑭,谢红,吕冰, 梁建生,
    2011, 25(2): 182-188 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.010
    摘要 ( )   PDF(1708KB) ( )  

    以亚种间杂交稻两优培九和品种间杂交稻汕优63为材料,对籽粒灌浆期间的内源激素含量和酶活性进行了测定分析,并结合外源激素对水稻籽粒灌浆过程的调控试验,分析了脱落酸对蔗糖代谢关键酶——蔗糖合酶活性的调节作用。结果表明,灌浆前期强势粒中生长素、玉米素核苷和脱落酸(ABA)含量明显高于弱势粒,并与籽粒最大灌浆速率、平均灌浆速率、籽粒充实率和粒重均呈显著或极显著正相关。强势粒中蔗糖合酶活性明显高于弱势粒,且达到峰值的时间也早于弱势粒。籽粒灌浆速率、籽粒充实率、粒重和淀粉积累速率与蔗糖合酶活性呈显著正相关。花后8 d对稻株喷施低浓度ABA显著提高了籽粒中ABA含量和蔗糖合酶活性,增加了粒重和籽粒充实率。喷施ABA合成抑制剂氟草酮作用则相反。上述结果说明,植物激素尤其是ABA对水稻籽粒灌浆有重要的促进作用,其作用在很大程度上是通过调节籽粒蔗糖合酶活性实现的。

    三个C两优杂交稻组合的株型及干物质生产特性
    唐文邦,张桂莲,肖应辉,邓化冰,范 科,刘国华,陈立云
    2011, 25(2): 189-194 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.011
    摘要 ( )   PDF(393KB) ( )  
    以汕优63为对照,对3个C两优杂交稻组合的株型及干物质生产特性进行了研究。与汕优63相比,C两优杂交稻组合上3叶叶型较狭长,叶片着生角度小,总叶面积较大;齐穗期上3叶净光合速率和叶绿素含量较高,根系活力较强;基部节间较粗、较短,茎秆的抗倒性强, 中部节间较长,穗下节间占总秆长的42.77%;抽穗后干物质积累速率快,增量大,且茎鞘叶中的干物质向籽粒运转量多,对籽粒的贡献率高。C两优杂交稻抽穗后茎叶干物质输出量和干物质积累量与稻谷产量分别呈显著和极显著正相关。C两优杂交稻组合较理想的株型和中后期强大的干物质生产和转运优势是其高产的重要原因。
    根际溶氧量与氮素形态对水稻根系特征及氮素积累的影响
    赵锋,徐春梅,张卫建,章秀福,程建平,王丹英
    2011, 25(2): 195-200 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.012
    摘要 ( )   PDF(813KB) ( )  
    为研究根际溶氧量和氮素形态对水稻根系生长及对氮素利用的影响,设计了两个试验:1)分别以铵硝混合营养(NH4NO3)和全铵营养[(NH4)2SO4]为氮源,在营养液中将杂交籼稻国稻1号和常规粳稻秀水09培养6周,在第4周和第6周时取样测定植株的生物量和氮素含量;2) 将上述铵硝混合营养下培养4周的国稻1号水稻植株,以分根培养的方式进行不同溶氧量处理,测定水稻生物量、根系形态和氮积累量的差异。结果表明: 1)根际溶氧量较低时(溶氧量0~1.0 mg/L),铵硝混合营养比单一的铵态氮营养显著提高植株的生物量,国稻1号生物量增加69%,秀水09增加41%;铵硝混合营养显著提高了水稻的根系数量、最长根长、根干质量和根系活力以及植株的氮积累量,国稻1号的地下部和地上部氮积累量分别提高60%和52%,秀水09则分别提高了41%和33%。2) 分根实验中,铵硝混合培养的国稻1号,其增氧(溶氧量8.0~9.0 mg/L)处理的根系生物量增加21.6%, 根系数量、最长根长和根体积分别增加27%、14%和10%,而氮积累量提高了11%。增氧和铵硝混合营养均对促进水稻根系生长和氮素积累具有正互作效应。
    中国近25年来育成杂交籼稻组合的米质分析
    闵捷, 朱智伟, 金连登, 许立, 章林平, 汤圣祥
    2011, 25(2): 201-205 . 
    摘要 ( )   PDF(354KB) ( )  

    为了解我国近25年来育成的杂交籼稻组合的米质状况和未来品质改良重点,分析了我国自1984年以来育成的4495份杂交籼稻组合的10项米质指标及其优质达标率。结果表明,检测的4495份杂交籼稻材料10项米质性状的优质达标率为34.2%~98.1%,平均78.5%。5项主要米质指标(整精米率、垩白度、透明度、直链淀粉含量和质量指数)全部达到优质标准的材料占29.9%。20世纪80年代、90年代和2001-2008年3个不同时期育成的杂交籼稻组合10项米质性状的平均优质达标率分别为64.2%、71.1%和81.4%,质量指数优质达标率分别为84.5%、86.4%和88.5%。2001-2008年期间育成的杂交籼稻材料5项主要米质指标全部达到优质标准的占32.9%,比20世纪80年代和90年代的分别高18.0和11.9个百分点,表明2001-2008年育成的杂交籼稻组合的米质总体优于20世纪80年代和90年代育成的组合。博优、中优和培优系列组合的米质较好。分析同时指出,我国杂交籼稻组合的垩白粒率和垩白度的优质达标率较低,仅34.2%和55.1%,是未来杂交籼稻米质改良的重点。

    华南3省(区)水稻纹枯病菌的生物学性状与致病力分化研究
    邹成佳,唐芳,杨媚,贺晓霞,李献军,周而勋
    2011, 25(2): 206-202 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.014
    摘要 ( )   PDF(499KB) ( )  
    为了探明华南地区水稻纹枯病菌的生物学性状、致病力分化与菌株地理来源之间的关系,为该病害的防治提供依据,从我国华南3省(区)广东、广西和海南的33个县(市)采集水稻纹枯病标本,在分离到335个水稻纹枯病菌菌株的基础上,对它们的培养性状(菌丝生长速率、菌落颜色、菌核数量)、菌丝融合群、菌丝细胞核数目以及致病力分化进行了研究。结果表明,菌株菌丝生长速率可划分为慢、中、快3种类型,菌株数分别为3株(0.90%)、136株(40.60%)和196株(58.50%);产生菌核的数量可划分为4种类型,即无菌核或极少形成菌核、菌核量少、菌核量中等和菌核量多,各有4株(1.19%)、59株(17.61%)、238株(71.04%)和34株(10.15%)。菌株融合群测定结果表明,所有供试菌株均属于立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)AG-1融合群的ⅠA亚群,即AG-1 ⅠA。从中随机选取50个菌株进行菌丝细胞核染色,结果显示,水稻纹枯病菌菌丝的细胞核数目介于7~13个。对其中270个菌株的致病力测定结果表明,所有供试菌株可划分为中等致病力和强致病力2个致病型,分别为208株(77.04%)和62株(22.96%),未发现弱致病力菌株。综合分析表明,所测菌株的致病型与菌丝生长速率及菌核产生数量各异,表现出较大的多样性。
    药液表面张力与喷雾方法对雾滴在水稻植株上沉积的影响
    徐德进,顾中言,徐广春,许小龙,范鹏
    2011, 25(2): 213-218 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.015
    摘要 ( )   PDF(1292KB) ( )  
    以生物染料丽春红-G为示踪剂,采用比色法分析了药液表面张力及喷雾方法对雾滴在水稻植株上沉积的影响。结果表明,分蘖期、孕穗期、扬花期水稻叶片的临界表面张力值分别为34.46、34.36和34.33 mN/m。与喷洒清水对照相比,3个水稻生育期内喷洒添加有100 mg/L TX-10的丽春红-G溶液,单株水稻上的丽春红-G沉积率均有不同程度的增加,其中,手动喷雾器压顶喷雾分别增加了80.85%、29.80%和22.61%;弥雾机喷头下倾喷雾分别增加了50.83%、18.48%和31.07%。在相同的水稻生育期,喷洒相同表面张力的药液,弥雾机喷头下倾喷雾单株水稻上的丽春红-G沉积率均显著高于弥雾机漂移喷雾和手动喷雾器压顶喷雾。在稻田喷雾中,利用表面活性剂降低药液表面张力和采用弥雾机施药有助于提高雾滴在水稻植株上的沉积率。
    研究简报
    转基因水稻B2花粉活力的温度模型
    刘寿东, 史佩剑, 江晓东, 姚克敏, 胡凝
    2011, 25(2): 219-222 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.016
    摘要 ( )   PDF(719KB) ( )  
    以含bar基因的抗Basta转基因粳稻B2为材料,分别在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃下进行处理,用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法测定了不同温度处理下转基因水稻B2花粉离体0、1、2、3、4、5、6、8、12、14 min后的活力。B2花粉离体后活力呈现“S”型下降,用Logistic模型可精确模拟两者的关系; 其次, B2花粉离体后活力随着温度先升后降,花粉活力的最适温度范围是20℃~30℃,25℃时活力最强,高温对花粉活力的胁迫作用更大。采用指数方程和Logistic方程分段函数,建立B2花粉活力的温度模型,可精确预测花粉存活时间和寿命,为进一步准确估算转基因水稻基因飘移距离提供依据。
    湖北发生的水稻矮缩病是南方水稻黑条矮缩病毒引起的
    章松柏, 罗汉刚, 张求东, 张长青, 吴祖建 , 谢联辉
    2011, 25(2): 223-226 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.017
    摘要 ( )   PDF(485KB) ( )  
    近年来由水稻黑条矮缩病毒和南方水稻黑条矮缩病毒引起的水稻黑条矮缩病在华南、华东等地区暴发流行,给水稻生产带来严重损失,而湖北一直未有水稻黑条矮缩病流行的报道。然而,2009年和2010年在湖北省长江沿线的荆州、孝感、咸宁、黄石、鄂州、黄冈等水稻种植区普遍发生水稻矮缩减产的现象。经过症状观察、dsRNA电泳图谱分析、RT-PCR等方法,诊断该病是由南方水稻黑条矮缩病毒引起,说明该病毒已经随介体昆虫白背飞虱从我国南方传播至中部水稻种植区。
    水稻籽粒农药残留的品种间差异性
    应兴华,徐霞,杨仕华,朱智伟,陈铭学,王磊,程本义,夏俊辉
    2011, 25(2): 227-230 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.02.018
    摘要 ( )   PDF(623KB) ( )  
    以18个生育期相近的常规早籼品种为试验材料, 测定了水稻籽粒三唑磷、毒死蜱残留量。结果表明,农药残留量在品种间存在显著差异,在农药种类和籽粒不同部位中存在显著差异,具体表现为三唑磷>毒死蜱,稻壳>精米。初步筛选出中早39、甬籼703和嘉育76等3个低农药残留水稻品种。