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2011年, 第25卷, 第1期
刊出日期：2011-01-10 上一期    下一期
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研究报告
实验技术
研究简报
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研究报告

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水稻ABC1基因家族的鉴定及在非生物胁迫下的表达分析 高清松,张丹,徐亮,徐辰武 2011, 25(1): 1-10 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.001 摘要 ( )   PDF(3769KB) ( )   ABC1（Activity of bc1 complex）家族属于蛋白质激酶家族，其成员普遍存在于原核和真核生物中。已有研究表明，几个植物ABC1基因参与非生物胁迫应答。为了解ABC1基因在水稻中的结构和功能，采用生物信息学方法分别在水稻和拟南芥上鉴定出15个和17个ABC1基因，并进行了系统发育和表达分析。结果表明，该家族在单、双子叶植物分离之前就已经发生了分化，其基本特征已经形成；单、双子叶植物分离之后，该家族在水稻和拟南芥中均以物种特异的方式进行了扩增。内含子/外显子结构分析显示多数直系同源基因之间外显子大小接近，而内含子差别较大，水稻含有更多大的内含子；内含子获得是近期伴随水稻ABC1家族进化的重要事件。多序列比对显示，ABC1结构域具有1个保守的氨基酸片段和4个保守的氨基酸残基。在线亚细胞定位预测9个水稻ABC1蛋白定位在叶绿体上。实时定量RT-PCR分析表明，水稻ABC1基因主要在叶片中表达，并且受多种非生物胁迫因素包括H2O2、脱落酸、低温、干旱、黑暗和高盐的调控。说明水稻ABC1家族不仅在逆境胁迫应答中发挥重要作用，可能还与水稻特定的生理过程有关。

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hrcQ基因决定水稻条斑病菌在非寄主烟草上的过敏性反应和在寄主水稻上的致病性 张鼎鼎, 邹丽芳, 赵梅勤, 邹华松, 陈功友 2011, 25(1): 11-18 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.002 摘要 ( )   PDF(904KB) ( )   水稻条斑病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzicola）hrcQ 基因在动植物病原细菌中高度保守。不同植物病原细菌的HrcQ蛋白因在N端有变化，推测可能与分泌的效应分子特异性有关。但水稻条斑病菌HrcQ蛋白对Ⅲ型分泌系统(type Ⅲ secretion system, T3SS)的形成以及对效应分子的分泌性影响还不清楚。为弄清HrcQ蛋白在此方面的作用，利用同源重组方式获得了水稻条斑病菌hrcQ基因的敲除突变体，该突变体丧失了在烟草上激发过敏性反应的能力和在水稻上的致病性。hrcQ基因与水稻细胞互作时受诱导表达。蛋白质蛋白质互作结果显示，HrcQ可分别与Hpa1、HrcN、HrpB5和HrpB2互作。分泌性检测发现，HrcQ不通过T3SS分泌至胞外。hrcQ基因突变，影响Hpa1和HrpB2蛋白分泌。这些结果表明，HrcQ蛋白是形成Ⅲ型分泌系统的基本组分，并通过帮助Hpa1和HrpB2等T3SS效应因子的分泌，从而影响病菌在非寄主上的过敏性反应和在水稻上的致病性。这为进一步分析水稻黄单胞菌T3SS的形成和分泌机制奠定了基础。

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2个杂交籼稻和2个粳稻品种SSR指纹图谱的构建及双重PCR技术的初步研究 陈树林,王海燕,丁震乾,王秀娥 ,陈忠明, 2011, 25(1): 19-24 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.003 摘要 ( )   PDF(558KB) ( )   用460对水稻SSR引物对5个杂交籼稻及其双亲和16个粳稻品种（系）进行了PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳，筛选出12对稳定性好、多态性高、杂带少的SSR引物作为核心引物，构建了国稻6号和两优培九的SSR指纹图谱。另外，还筛选出9对核心引物，构建了粳稻品种盐稻8号和徐稻4号的分子指纹图谱。其中，筛选出国稻6号的特异性标记5个，两优培九的特异性标记3个，盐稻8号的特异性标记1个，徐稻4号的特异性标记2个。这些特异标记可用于种子纯度的快速鉴定。另外，挑选扩增条带稳定、特异性较好的引物组合，进行了双重PCR分析。

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抗稻瘟病基因Pi9的STS连锁标记开发及在分子标记辅助育种中的应用 殷得所,夏明元,李进波,万丙良,査中萍,杜雪树,戚华雄 2011, 25(1): 25-30 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.004 摘要 ( )   PDF(1065KB) ( )   利用带有广谱抗稻瘟病基因Pi9的籼稻品系751127作为抗病基因供体亲本，用于扬稻6号和R6547抗病性的回交育种。通过比较751127、扬稻6号和日本晴的Pi9基因位点的DNA序列，开发出了与Pi9基因紧密连锁的共显性STS（序列标记位点）标记PB91，用于Pi9基因的分子标记辅助选择。结合田间农艺性状选择和分子标记辅助选择，培育出8个Pi9基因纯合的回交后代株系。其中，具有扬稻6号和R6547遗传背景的株系各4个。经湖北恩施和宜昌的病圃鉴定，携带有抗病基因株系的稻瘟病抗性水平较受体品种扬稻6号和R6547有不同程度的提高。具有R6547遗传背景的株系08C893配制的杂交组合在上述病区的抗性表现也明显优于对照品种扬两优6号。上述结果说明，共显性标记PB91在Pi9抗稻瘟病基因分子标记辅助育种中具有应用价值，并且Pi9基因作为稻瘟病抗源之一可以在湖北稻区进行有效利用。

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利用Wx和fgr基因双功能性标记高效选育优质水稻保持系 陈深广,周屹峰,赵霏,金亮,沈圣泉, 2011, 25(1): 31-36 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.005 摘要 ( )   PDF(497KB) ( )   对选取的13份籼型保持系进行直链淀粉含量和香味测定及分子标记（484/485和fgr1F/1R）检测，筛选出宜香1B作为试验用分子育种优质供体亲本。配组Ⅱ32B/宜香1B，F2代进行该双标记分离分析，结果表明，不仅F2单株间特异性谱带差别明显便于鉴别，且呈现出两对独立遗传基因分离模式。选取F2代 484/485和fgr1F/1R呈Ⅰ型（与宜香B相同的带型）和Ⅲ型（杂合带型）的优良单株，经F3~F6加代，并结合农艺性状（株型、播抽历期等）和稻米品质性状（粒型、垩白度、透明度等）鉴定和选择，在F6再利用484/485和fgr1F/1R分子标记进行复测和验证，从而获得了一批株系内性状基本稳定、株型好、直链淀粉含量中等、具有香味、外观和蒸煮食用品质优良的高世代株系。经测交鉴定，发现其保持系株系比例约占75.5%。表明利用Wx和fgr基因功能性分子标记的早世代检测和辅助选择，结合常规优质保持系鉴定和选育方法，可以快速获得直链淀粉含量中等、香味、长粒型、透明、低垩白、较易糊化等综合性状较优的保持系。

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水稻多酚氧化酶基因功能标记的开发与应用 杨杰 ,曹卿 ,王军 ,范方军,张玉琼,仲维功, 2011, 25(1): 37-42 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.006 摘要 ( )   PDF(768KB) ( )   水稻酚反应是水稻分类的重要依据。控制水稻酚反应的多酚氧化酶基因(PPO)已经克隆，根据其等位基因的DNA序列差异设计了InDel功能标记FMppo18和FMppo29。利用这两个标记对45份材料进行了标记基因型分析和酚反应鉴定。结果发现3份普通野生稻为非缺失带型；8份籼稻材料中6份为非缺失带型，而Dular为缺失29 bp带型，龙晴为缺失18 bp带型，表明Dular和龙晴分别携带29 bp和18 bp缺失的PPO等位基因；11份粳稻材料中9份携带18 bp缺失的PPO等位基因，2份携带29 bp缺失的PPO等位基因。对23份杂草稻鉴定的结果表明，7份早年发现的杂草稻，即3份江苏省连云港穞稻和4份安徽省怀远、来安、全椒、肥东的塘稻为非缺失带型；而16份近年来发现的杂草稻中14份不缺失，2份表现为18 bp缺失的PPO等位基因，与江苏省大面积推广的栽培粳稻品种携带相同的PPO基因。酚反应结果表明带29 bp或18 bp缺失的PPO等位基因的材料酚反应呈阴性，而不缺失的材料酚反应呈阳性。标记基因型与酚反应表现型完全对应。表明这两个功能标记可用于水稻种质资源鉴定、进化研究以及多酚氧化酶基因的分子标记辅助选择育种。

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不同生态地点下稻米外观品质性状的QTL定位分析 杨亚春 ,倪大虎,宋丰顺,李泽福,易成新,杨剑波, 2011, 25(1): 43-51 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.007 摘要 ( )   PDF(881KB) ( )   利用两个已测序品种9311和日本晴为亲本，采取单粒传法创建由190个家系组成的重组自交系群体，并构建了包含178个SSR、CAP和STS标记的遗传连锁图谱。采用复合区间作图方法，在3个不同生态地点(陵水、合肥和怀远)对垩白(垩白率、垩白大小、垩白度)、粒形(粒长、粒宽、长宽比)等6个外观品质的数量性状基因座（QTL)进行了定位分析。共定位到39个QTL，单个性状QTL数目在6~7个，说明垩白和粒形是多基因控制的数量性状。8个QTL可在2个以上地点检测到，其中,两个垩白度相关QTL qCD1、qCD3(贡献率分别为288%、321%)在3个地点同时检测到；11个QTL具有一因多效性，单个QTL位点控制的性状为2~6个，如第3染色体RM16-RM143区段控制垩白率、垩白大小、垩白度、粒长、粒宽和长宽比等6个性状。比较3个地点的检测结果，发现外观品质性状的QTL定位都受环境影响，但不同性状受影响的程度不同。长宽比和垩白度受环境影响较小，粒宽受环境影响较大。

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普通野生稻苗期耐冷性QTL的鉴定与分子定位 郑加兴,马增凤,宋建东,刘驰,李永桃,黄大辉,韦绍丽,张月雄, 密克,黄金艳, 陈淼,蒙姣荣 ,李容柏,陈保善, 2011, 25(1): 52-58 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.008 摘要 ( )   PDF(1584KB) ( )   以两份普通野生稻核心种质资源DP15和DP30为供体、9311为受体构建染色体片段代换系鉴定苗期耐冷性QTL；利用苗期耐冷性最强的1个代换系构建QTL作图群体，用SSR标记对其主效QTL进行定位。研究结果表明，两个抗源DP15和DP30所含的苗期耐冷性QTL的数量、位点及耐冷性效应均存在明显的差异。在基本上覆盖两个亲本全基因组的230份BC4F2代换系中共发现19个苗期耐冷性QTL，分布在水稻12条染色体上，第3和第8染色体上有比较密集的苗期耐冷性QTL分布。这19个分布于全基因组的苗期耐冷性QTL被分别分离到不同的野生稻染色体片段代换系里，效应最小的微效QTL位点所在的代换系在苗期耐冷性鉴定中的活苗率仅为8%，而效应最大的主效QTL位点所在代换系的活苗率达到74%。这个主效QTL qSCT31被定位在第3染色体着丝点附近长臂上的RM15031―RM3400区间，距离最近的标记RM15040、RM1164的遗传距离为1.8 cM。

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北方粳型超级稻灌浆结实期碳水化合物含量和保护酶活性的变化 许明,贾德涛,马殿荣,苗微,王楠,陈温福, 2011, 25(1): 59-64 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.009 摘要 ( )   PDF(1741KB) ( )   以北方粳型超级稻品种沈农265和沈农606为试材，以秋光和辽粳294为对照，采用盆栽试验方法，研究了粳稻灌浆结实期碳水化合物和保护酶活性的变化。结果表明，沈农265和沈农606比对照品种具有显著的产量优势。通过对灌浆结实期的籽粒和叶片碳水化合物的测定，发现沈农265叶片中果糖、葡萄糖、蔗糖含量在花后10 d和花后40 d显著高于对照品种秋光，花后40 d沈农265的籽粒淀粉含量显著高于秋光；而沈农606与对照品种辽粳294叶片和籽粒的碳水化合物含量没有显著差异。根系和叶片保护酶的测定结果表明，超级粳稻的根系衰老要早于地上部分，与同期对照品种相比，沈农265和沈农606叶片和根系丙二醛含量较低，超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性较高，延缓了植株衰老。

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免耕移栽对两系杂交水稻两优培九若干群体特征的影响 冯跃华,邹应斌,Roland J. BURESH 2011, 25(1): 65-70 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.010 摘要 ( )   PDF(511KB) ( )   为了探明免耕移栽对杂交水稻若干群体特征的影响，以两优培九为材料，于2004-2006年在长沙进行了免耕移栽、翻耕移栽2种栽培方式的田间比较试验。结果表明，与翻耕移栽相比，免耕移栽稻叶面积指数、光合势、穗前干物质量、穗后干物质量、总干物质量较低；免耕移栽稻茎鞘物质输出率、茎鞘物质转运率、茎叶物质表观输出率、茎叶物质表观输出量分别比翻耕移栽低141%、177%、069%和843%；而其颖花数/叶面积、实粒数/叶面积和粒重/叶面积分别比翻耕移栽稻高118%、77%和110%；在分蘖中期至幼穗分化期，免耕移栽稻净同化率比翻耕移栽稻低，而在幼穗分化期至抽穗期，其净同化率比翻耕移栽稻高741%；分蘖中期免耕移栽稻的单茎茎鞘质量比翻耕移栽稻低，但在幼穗分化期、抽穗期，其单茎茎鞘质量分别比翻耕移栽稻高176%和44%；免耕移栽稻的有效穗数、结实率和成穗率比翻耕移栽稻低，但其每穗粒数、千粒重和收获指数比翻耕移栽稻高；免耕移栽稻的实收产量平均为89307 kg/hm2，比翻耕移栽稻增产102%，但未达到5%的显著水平。

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施氮量对稻季氨挥发特点与氮素利用的影响 叶世超,林忠成, 戴其根,贾玉书,顾海燕 ,陈京都,许露生,吴福观,张洪程, 霍中洋, 许轲, 魏海燕 2011, 25(1): 71-78 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.011 摘要 ( )   PDF(2413KB) ( )   在砂土和黏土两种土壤类型上，研究了施氮量对田面水NH4+N浓度、氨挥发损失量、水稻产量、氮肥利用效率和土壤剖面氮素含量的影响。施氮后田面水NH4+N浓度和氨挥发量都随着施氮量的增加而增加，且在施氮后1~3 d达到峰值，黏土要低于砂土；氨挥发损失量为分蘖肥时期＞倒4叶穗肥期＞基肥时期＞倒2叶穗肥期；黏土上稻季氨挥发总损失量为10.49~87.06 kg/hm2，占施氮量的10.92％~21.76％；砂土上稻季氨挥发总损失量为11.32~102.43 kg/hm2，占施氮量的11.32％~25.61％；施氮后氨挥发峰值和田面水铵态氮峰值同步出现，以分蘖肥时期最大，两者比值范围为23.76％~3365％；随着施氮量的增加，水稻产量增加，氮素积累量也增加，而氮肥利用效率降低；黏土上的水稻产量和氮素积累量要略高于砂土上的；土壤氮素含量在土壤深度40~50 cm处最低，相应各层土壤氮素含量随着施氮量的增加而提高，黏土要高于砂土。从氨挥发损失的角度来看，当施氮量超过250 kg/hm2时，氨挥发损失总量将跃增; 而从水稻获得高产的角度来看，施氮量应为300 kg/hm2左右，因此，试验条件下水稻高产且环境安全的适宜施氮量为250~300 kg/hm2。

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行株距配置对超高产早晚稻产量的影响 林洪鑫,潘晓华,石庆华,彭春瑞,吴建富,雷享亮 2011, 25(1): 79-85 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.012 摘要 ( )   PDF(370KB) ( )   在30万蔸/hm2（早稻）和25万蔸/hm2（晚稻）密度下，以超高产早稻陆两优996、淦鑫203和超高产晚稻淦鑫688、天优华占为试验材料，研究了3个施氮水平下不同行株距配置对超高产早、晚稻产量的影响。不施氮时，供试的4个品种（组合）均在窄行距时产量最高；施氮条件下，淦鑫203在中行距时产量最高，陆两优996和天优华占在宽行距和窄行距时产量较高，而淦鑫688在窄行距时产量较高。不同行株距配置对陆两优996和天优华占产量的影响主要是通过影响有效穗数，对淦鑫203主要通过影响每穗粒数，而对淦鑫668则主要通过影响结实率来实现。品种间对行株距配置响应的差异与淦鑫203的每穗粒数较少、成穗率较低，而陆两优996和天优华占的每穗粒数较多、成穗率较高，淦鑫688的叶面积指数较高有关。早稻陆两优996的适宜行株距为33.0 cm×10.0 cm或20.6 cm×16.0 cm，淦鑫203为25.4 cm×13.0 cm；晚稻天优华占为40.0 cm×10.0 cm或20.0 cm×20.0 cm，淦鑫688为20.0 cm×20.0 cm。

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不同致害性褐飞虱种群刺吸电位图（EPG）的比较 潘建红,陈峰,何佳春,赖风香,傅强 2011, 25(1): 86-90 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.013 摘要 ( )   PDF(905KB) ( )   利用刺吸电位图(EPG)比较分析了两个致害性不同的褐飞虱种群（TN1种群、Mudgo种群）在感虫品种TN1和抗性品种Mudgo（含Bph1抗虫基因）上的取食行为。结果表明，种群类型、水稻品种对I波的影响最明显，A波次之，S波再次之；试虫性别对各参数均无显著影响。TN1种群在TN1上及Mudgo种群在TN1、Mudgo上这3种能致害处理下的S波、A波均短于TN1试虫在Mudgo上（不能致害），其中A波的差异达显著水平；而能致害的3种处理的I波持续时间则显著长于不能致害处理。若以3 h内I波持续时间75 min为分界线，高于该值为能致害，低于该值为不能致害，对TN1种群、Mudgo种群致害性的判别准确率分别为82.6%和100%。提出该参数可用于进一步开发褐飞虱个体致害性检测新技术。

实验技术

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一种快速同步检测水稻黑条矮缩病毒和南方水稻黑条矮缩病毒的方法 季英华,高瑞珍, ,张野,程兆榜,周彤,范永坚,周益军, 2011, 25(1): 91-94 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.014 摘要 ( )   PDF(887KB) ( )   水稻黑条矮缩病毒和南方水稻黑条矮缩病毒是近年来在水稻上危害日益严重的两种病毒，由于两者同属于呼肠孤病毒科斐济病毒属，在症状、粒体形状、传播介体及寄主等方面非常相似，由此也给诊断及鉴定造成了困难。针对这一问题，通过设计简并引物，并优化体系，建立了一种快速、简便、灵敏、特异的方法，为这两种病毒的检测及鉴别提供了方便。

研究简报

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一个水稻叶片白化转绿叶突变体的遗传分析和精细定位 郭士伟, 王永飞, 马三梅, 李霞,高东迎 2011, 25(1): 95-98 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.015 摘要 ( )   PDF(483KB) ( )   在水稻品种宜香B中发现了一个白化转绿叶突变体，经过多代自交获得了稳定的白化转绿叶色突变体。该突变体在4叶期前叶色为黄绿色，之后逐渐变绿，从苗龄4周到12周，突变体/野生型叶绿素含量比值从34.5%逐渐升高到99.4%。遗传分析表明该突变受1对隐性核基因控制，暂命名为gra。利用微卫星标记将gra初步定位于第10染色体标记RM596和RM5620之间，进一步利用极端个体定位法把gra精细定位于标记RM25522和RM25535之间。gra基因距RM25522和RM25535标记的遗传距离均为0.05 cM， 其物理距离约为136 kb。

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水稻开花期高温胁迫下的花粉育性QTL定位 盘毅,罗丽华,邓化冰,张桂莲,唐文邦,陈立云,肖应辉 2011, 25(1): 99-102 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.01 摘要 ( )   PDF(631KB) ( )   以耐热水稻品系996和热敏感品系4628为亲本构建的重组自交系为材料，采用水稻开花期高温胁迫下的花粉育性为指标，对水稻耐热性进行了QTL分析。采用复合区间作图法检测到2个花粉育性耐热性QTL，暂命名为qPF4和qPF6。qPF4位于第4染色体上的RM5687―RM471区间，LOD值为7.54，对高温胁迫下花粉育性的表型解释率为15.1%，来自耐热亲本996的等位基因使高温下花粉可育率提高7.15%。qPF6位于第6染色体上的RM190―RM225标记区间，LOD值为4.43，对高温胁迫下花粉育性的表型解释率为9.31%，能使高温下花粉可育率提高5.25%，加性效应亦来自耐热亲本996的等位基因。定位到的2个耐热QTL为进一步精细定位以及通过分子标记辅助选择培育耐热水稻新品种奠定了基础。

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再生稻净光合速率与产量及其构成因素的相关性分析 张建福, 朱永生,蔡秋华,卓传营,张上守,郑荣和,谢华安, 2011, 25(1): 103-106 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.017 摘要 ( )   PDF(356KB) ( )   以13个杂交稻组合为材料，分析了再生季产量及其构成因素与水稻灌浆期和成熟期光合速率的相关性。结果表明, 再生稻灌浆期净光合速率显著高于成熟期，且灌浆期不同组合间的差异大于成熟期。不同组合间在同一生育期净光合速率存在显著差异。再生稻灌浆期的净光合速率与产量呈极显著正相关，而成熟期净光合速率与产量则呈显著负相关。此外，灌浆期净光合速率与结实率呈显著正相关。

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云南滇西北高原粳稻区白叶枯病菌致病型鉴定及分布 彭新禧,余腾琼,李俊,杨雅云,和建平,李锦玲,徐福荣,戴陆园, 2011, 25(1): 107-111 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2011.01.018 摘要 ( )   PDF(501KB) ( )   用7个高原粳稻白叶枯病菌鉴别品种（毫糯扬、TN1、黄玉、珍珠矮、IR26、南粳33、金南风）对2008年采自云南滇西北高原粳稻区楚雄州、大理州、丽江市的30个白叶枯病样本分离菌株进行致病型鉴定，并分析其分布。结果表明，供试的30个菌株可分为9种致病型，Ⅰ型为优势群，Ⅴ型为毒性群。菌株DL0819在上述7个鉴别品种上的病情反应模式为RRRRSSS（R为抗， S为感），有别于曾报道过的所有菌株致病型，故推断它为一个新型菌株。

综述与专论

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细胞膜质子泵在水稻耐铵机制中的作用机理探讨 朱毅勇,曾后清,狄廷均,徐国华,沈其荣 2011, 25(1): 112-118 .  摘要 ( )   PDF(543KB) ( )   水稻是一种典型的耐铵植物。由于铵态氮营养条件会导致根系分泌大量的氢离子，对植物生长产生胁迫。因此，耐铵植物应具备耐酸的能力。细胞膜质子泵具有主动排出质子，调节细胞内外pH的功能。结合目前的研究结果，探讨了水稻根系细胞膜质子泵在铵态氮与低pH两个因素交叉作用下活性的变化及其调节机制，以阐明水稻耐铵的一个必要机制。上述结果对于丰富植物耐铵机制的研究具有重要的理论与实践意义。