中国水稻科学

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杜士云, 阳菁, 王守海, 王德正, 吴爽 , 罗彦长, 李阳生,

2010, 24(6): 559-566 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.001

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为了解具有三系和两系两套不育机制的新型粳稻光温敏核质互作不育系2310SA分子水平上的育性机理，同时也试图对水稻雄性不育现象做进一步探讨，利用水稻基因芯片，以2310SA及其保持系两系光温敏不育系2310S为材料，在安徽合肥秋季自然短日低温条件下，比较了稳定不育的2310SA和恢复可育的2310S（对照）减数分裂期、单核期、二核期和三核期等4个穗发育时期花药基因表达谱的变化差异。减数分裂期（上调表达基因1938个，下调表达基因1635个）和三核期（上调表达基因2220个，下调表达基因2656个）差异表达基因数目多于单核期（上调表达基因752个，下调表达基因693个）和二核期（上调表达基因1025个，下调表达基因886个），三核期下调表达基因比上调表达基因多，其他3期上调表达基因比下调表达基因多。所有差异表达基因聚类显示，单核期和二核期差异表达基因聚为一类，减数分裂期和三核期差异表达基因独立成为第2类和第3类。筛选出147个在4个穗发育时期都差异表达的基因。这些共有差异表达基因也只有在三核期下调表达基因比上调表达基因多。这些共有差异表达基因，参与了生物合成、刺激反应、光合作用、信号传导、大分子的新陈代谢、运输、转录调节、碳水化合物的代谢、花的发育和细胞死亡等11类生物学过程。所得共有差异表达基因中存在与脂类代谢有关的细胞色素P450家族蛋白和β环羟化酶，与热激反应有关的热激转录因子、热激蛋白DnaJ家族蛋白及热激蛋白70等相关基因。这些基因与细胞死亡有直接或间接的关系，它们的异常表达可能与不育花粉的形成有关。

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生物与非生物胁迫下水稻CIPK基因的鉴定分析

陈析丰,顾志敏,刘峰,马伯军,张红生,

2010, 24(6): 567-574 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.002

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类钙调磷酸酶B亚基蛋白（calcineurin Blike proteins，CBL）是植物细胞中重要的Ca2+传感器，必须与蛋白激酶CIPK（CBLinteracting protein kinases）特异性互作才能发挥生物学功能。根据水稻OsCIPK（Oryza sativa CIPK）基因家族的预测序列，从粳稻日本晴（Nipponbare）中克隆了15个OsCIPK基因。基因结构分析表明15个OsCIPK可归为多内含子和少内含子两类，OsCIPK3和OsCIPK24的mRNA存在可变剪接。系统进化树分析显示水稻CIPK家族与拟南芥、杨树来源于同一个祖先。这15个OsCIPK在不同程度上受生物胁迫（白叶枯病）和非生物胁迫（Hg2+、高盐、冷和ABA）的诱导表达；其中，5个基因（OsCIPK1、OsCIPK2、OsCIPK10、OsCIPK11和OsCIPK12）在接种白叶枯病菌后表达显著上调；而4个基因（OsCIPK2、OsCIPK10、OsCIPK11和OsCIPK14）的表达受所有胁迫处理诱导，表明这些基因可能参与多种逆境信号的转导。揭示了CIPK可能在植物的生物和非生物胁迫应答中都具有重要的作用。

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稻水象甲卵巢内β1微管蛋白基因cDNA全长的克隆及定量表达分析

于奎峰, 李红亮, 杨璞,崔旭红 ,祝增荣, 商晗武,

2010, 24(6): 575-580 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.003

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利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）和反转录聚合酶链式反应（RTPCR）分别对中国的孤雌生殖型和美国的两性生殖型稻水象甲卵巢内β1微管蛋白基因进行了克隆，获得的cDNA全长分别为1727 bp和1730 bp，均包含1344 bp的完整开放阅读框(ORF)，编码447个氨基酸，理论分子量约50 kD，等电点4.54。同源性分析表明，克隆的β1微管蛋白基因与其他昆虫的β微管蛋白基因在氨基酸水平上是高度同源的，相似性介于95%~100%。荧光定量PCR分析表明，β1微管蛋白在孤雌生殖型稻水象甲卵巢内的表达量（3.14×107 copies/μL±0.66×107 copies/μL）显著高于两性生殖型稻水象甲（508×106 copies/μL± 047×106 copies/μL）。推测该基因的差异表达对于稻水象甲孤雌生殖过程中纺锤体的组装具有重要意义。

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利用分子标记辅助选择改良水稻恢复系的稻瘿蚊抗性

柳武革,王丰,肖汉祥,刘振荣,李金华,廖亦龙, 朱满山,黄慧君,黄炳超,张扬

2010, 24(6): 581-586 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.004

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以含有华南4种稻瘿蚊生物型显性抗性基因Gm6的籼稻材料KG18为供体，三系优质恢复系广恢998为受体，通过杂交、多次回交和自交结合分子标记辅助选择技术，将Gm6基因导入广恢998中。综合目标基因的分子检测、田间农艺性状表现以及遗传背景的回复率，筛选获得6个株系。采用稻瘿蚊生物型1和生物型4对这些改良株系进行人工接虫鉴定，6个改良株系的标葱率为0，表现免疫，而对照标葱率均在98%以上，表现高感；由改良株系组配的杂种F1标葱率在10%~20%，表现中抗。农艺性状分析表明，除1个株系在千粒重方面与对照广恢998有显著差异外，其余改良株系性状与对照无显著差异。

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白化转斑叶籼型水稻不育系高光A的创制及特征特性

张红林,程建峰,刘跃清,钟晓英,张瑞祥,刘海平,张璞

2010, 24(6): 587-594 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.005

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以籼型保持系D57B为起始材料，利用300 Gy的 60Coγ射线辐照干种子诱发突变，获得6叶前整株叶片全白而后叶脉白化其他部分转绿的突变体，经1次杂交和6次回交选育出一个携带白化转斑型叶色标记的籼型三系不育系高光A。该不育系白化转斑型叶色突变性状受单隐性核基因控制，1~6叶白化，6叶后呈白化斑叶，幼穗白化带绿；播始历期65 d左右，属早籼早熟类型。与D57B相比，高光A植株稍矮且剑叶变长，有利于授粉(受精)，提高杂种结实率和获得饱满的杂交种子，但种子萌发稍慢，其他农艺性状与D57B相仿。高光A具有高柱头外露率、强柱头生活力、长花时、小颖花张角、低闭颖率、对赤霉素敏感和强配合力等优良异交特性，杂种优势明显。高光A与杂交稻混播时，其幼苗竞争力弱。最后对高光A在三系杂交水稻生产中的应用前景作了讨论。

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矮败型广亲和粳稻不育系的遗传改良及生物学特性研究

宋昕蔚,林建荣,吴明国

2010, 24(6): 595-600 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.006

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从粳稻不育系遗传改良方法研究的角度，介绍了广亲和粳稻不育系矮败型春江95A的选育经过，并以矮败型春江95A及其同核异质不育系滇Ⅰ型春江95A等为试验材料，开展相关生物学特性研究。结果表明，矮败型春江95A属偏粳型不育系，花粉败育类型以典败为主，育性稳定性明显好于染败型粳稻不育系，矮败型春江95A具有柱头外露率高、开花习性良好、异交结实率高和广亲和性好等特点，其可恢复性不同于染败型粳稻不育系。另外，还对典败型粳稻不育系的遗传改良及其杂种优势的应用前景进行了讨论。

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利用SSR分析普通野生稻自然居群交配系统

李小湘, 刘勇,段永红,王淑红,詹庆才,孙桂华,高立志,

2010, 24(6): 601-607 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.007

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采用SSR标记技术检测了6个自然居群的遗传多样性和交配系统参数，旨在了解其居群交配系统，为有效原位保护、异位保存提供指导。结果表明，6个居群遗传多样性水平存在差异（基因多样性指数变幅为0.3166～0.6075），居群间分化明显（Fst=0.4220）。广东高州大岭居群和广东高州朋山居群有过剩的杂合子（F<0）,而另外4个居群有过剩的纯合体（F>0）。普通野生稻6个取样居群交配系统为混合交配类型，居群之间的异交率相差较大（多位点异交率变幅为15.1%～418%，单位点异交率变幅为10.1%～28.5%）。6个居群的多位点异交率都高于单位点异交率，而且位点亲本相关度比较大，说明居群内存在一定程度的近交。同时，各居群单位点相关度与多位点相关度差值较大，表明居群内存在亚结构。还讨论了进一步改善普通野生稻原位和异位保护的措施。

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温室条件下抗除草剂转基因水稻与杂草稻杂交和回交后代的适合度分析

左娇,强胜,宋小玲

2010, 24(6): 608-616 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.008

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在温室条件下，将抗除草剂转基因水稻Y0003和991与马来西亚杂草稻和国内安徽塘稻人工授粉获得的携带抗性基因的F1、F2与相应杂草稻回交，统计回交结实率和携带抗性基因的比例，并对携带抗性基因的杂交/回交代的适合度进行了测定，综合判断抗性基因漂移的风险。研究表明，在人工授粉的条件下，携带抗性基因的杂交代都能与相应的杂草稻回交并结实，结实率为15%~60%。F1的种子绝大多数都对草丁膦表现出了良好的抗性，F2和回交代分别表现为3∶1和1∶1的抗性分离比例，符合孟德尔遗传规律。适合度研究表明，杂交代、回交代与相应的杂草稻相比没有明显差异，大多数的杂交种的适合度和回交代相差不大，个别杂交代的适合度没有回交代高。以上研究结果表明在无除草剂选择压下，携带转基因水稻Y0003和991的抗性基因的2种杂草稻的杂交和回交后代有在适宜环境条件下生存定植的可能性。

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根癌农杆菌介导的水稻纹枯病菌转化系统的建立

杨迎青,杨媚,李明海,李勇,贺晓霞,周而勋

2010, 24(6): 617-622 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.009

摘要 ( )

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为建立水稻纹枯病菌的TDNA插入诱变转化系统，以水稻纹枯病菌（Rhizoctonia solani AG1 ⅠA）强致病力菌株GD118为转化的初始菌株，从预诱导时间、共培养时间、共培养时乙酰丁香酮的浓度、共培养温度和共培养时固体诱导培养基（SIM）的pH值等5个方面对转化条件进行了优化，成功地建立了适合于水稻纹枯病菌根癌农杆菌介导转化（ATMT）的优化系统。这个优化系统的转化条件如下：以30 μg/mL的潮霉素B作为转化子的筛选浓度，预诱导8 h，共培养20 h，共培养时固体诱导培养基上的乙酰丁香酮浓度为200 μmol/L，共培养温度25℃，共培养时固体诱导培养基pH 56～58。采用这个系统筛选到的转化子继代培养5代后，在含30 μg/mL潮霉素B的PDA平板上仍表现明显的抗性。从得到的转化子中随机抽取10个，利用根据抗潮霉素hph基因设计的特异性引物进行PCR扩增，转化子均能扩增出500 bp左右的预期条带；与此同时，以4个根癌农杆菌作为阳性对照，用根癌农杆菌Vir基因特异引物对转化子进行PCR扩增，以排除转化子受农杆菌污染所致的假阳性，结果表明：4个根癌农杆菌均能扩增出Vir基因条带（730 bp），而10个转化子均未能扩增出相应条带。以上两个PCR扩增的实验结果清楚地表明，TDNA已经插入到目标菌株GD118中。

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皖鄂地区水稻纹枯病菌致病力分化研究

王玲,黄雯雯,黄世文,刘连盟,刘恩勇,

2010, 24(6): 623-629 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.010

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采用温室苗期接种鉴定法，以抗感反应不同的5个水稻品种为材料，对从安徽省和湖北省采集的水稻纹枯病感病标样上分离的200个菌株进行了致病性鉴定。结果表明，水稻纹枯病菌不同菌株间致病力存在明显差异，在鉴别品种上的病情指数呈正态分布。基于5个鉴别品种的平均病情指数的动态聚类分析，将200个菌株划分为弱、中、强3种致病型，分别占供试菌株的29.5％、60.5％和100%，其中中等致病型菌株占优势。各致病型在地区间呈随机分布，表明自然条件下水稻纹枯病菌为混合致病群。Mantel测验表明，菌株致病力差异与菌株地域来源无明显相关。采用Bayes法建立了各致病型的判别函数，判别准确率达95.00％，说明采用聚类判别分析能够对水稻纹枯病菌致病力的分化进行合理的判断。

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早稻田发生的摇蚊种类及动态

李志宇,杨洪,赖凤香,傅强,胡阳,

2010, 24(6): 630-634 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.011

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摇蚊在各类水体中广泛分布且大量发生，在稻田生态系统中也有大量发生。目前我国关于稻田摇蚊的研究局限于种类描述和将摇蚊作为一类中性昆虫的调查。为了解稻田摇蚊的分布状况，利用笼罩对浙江省富阳市早稻田的摇蚊种类和动态进行了系统调查。结果表明，早稻田中共有4种摇蚊发生，分别是台湾长跗摇蚊(Tanytarsus formosanus)、中华摇蚊(Chironomus sinicus)、云足多集摇蚊(Polypedilum nubifer)和刺铗长足摇蚊(Tanypus punctipennis)，均为常见种类，其中，前2种为稻田的优势种类。整个早稻大田期摇蚊发生量每1 hm2可达4500万头，田间的摇蚊总体发生动态可分为前、后两个时期，前期发生数量大，后期发生数量小。优势种的发生动态也与总体动态相似，同时还发现台湾长跗摇蚊在稻田前期雌虫多于雌虫，而后期雄虫多于雌虫。中华摇蚊的雄虫数量在整个大田期均高于雌虫。

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吡蚜酮对水稻褐飞虱取食行为的影响

何月平, 陈利, 陈建明, 陈列忠, 张珏锋

2010, 24(6): 635-640 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.012

摘要 ( )

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吡蚜酮是防治褐飞虱的推荐替代杀虫剂之一。取食选择性试验表明，01 g/L吡蚜酮处理和清水处理24 h稻株上的平均落虫数分别为（16±12）头/株和（15±09）头/株。刺探电位技术监测发现，与清水对照相比，01 g/L吡蚜酮浸苗处理下褐飞虱的口针刺探频次、韧皮部刺入频次、在韧皮部外部活动的持续时间以及木质部取食行为的持续时间没有显著差异，而褐飞虱的非刺探持续时间显著增加，褐飞虱在韧皮部内摄取汁液被极显著干扰，吡蚜酮处理后4 h内褐飞虱成虫在韧皮部取食的总持续时间只有（12±05） min，而在对照上的总持续时间为（651±113） min。取食恢复试验表明吡蚜酮对褐飞虱韧皮部取食的抑制作用可逆，但是取食抑制的恢复非常缓慢。经吡蚜酮01 g/L处理24 h再转移至清水处理苗上120 h后，韧皮部取食的总持续时间也仅约为10 min。研究表明，吡蚜酮对褐飞虱没有驱避性和拒食性，不阻碍褐飞虱口针刺探和木质部取食，但对韧皮部取食具有明显的抑制作用，且这种抑制作用恢复非常缓慢。因此，吡蚜酮防治褐飞虱的持效期较长。

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两系法杂交水稻研究和应用中若干问题的思与行

陈立云,雷东阳,唐文邦,肖应辉

2010, 24(6): 641-646 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.013

摘要 ( )

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指出了当前我国两系法杂交水稻研究和应用中面临的主要问题，即两系法杂交水稻体系中不育系的称谓和分类不规范，生产上利用的水稻两用核不育系育性温光反应特性研究不清楚，水稻两用核不育系繁殖和两系法杂交稻制种基地选择不当等。针对当前情形，结合多年育种实践，提出了解决这些问题的对策及措施。建议将水稻两用核不育系分为长光高温不育型、高温不育型、短光低温不育型、低温不育型等四种类型。提出了水稻光温不育机理设想，即水稻光温敏核不育系育性转换是主效不育基因与其位置相近的发育感光基因或 (和) 发育感温基因相互作用的结果，微效不育基因可影响两用核不育系的不育起点温度。只有深入研究光温敏型不育系育性的光温组合效应，且获得具体的光温指标，才能更好地指导两系法杂交水稻制种和不育系繁殖。提出了水稻两用核不育系育性光温特性的鉴定方法以及两系法杂交稻种子生产应根据不育系育性温光特性和历史气象资料来合理安排基地和时段。

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水稻与病原物互作蛋白质组学研究进展

余初浪,杨勇,王栩鸣,严成其,陈剑平

2010, 24(6): 647-651 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.014

摘要 ( )

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植物与病原物互作的分子机制一直是植物病理学研究的热点。近年来，功能基因组学研究策略，包括蛋白质组学和转录组学，已广泛应用于基因、蛋白的功能鉴定和表达谱研究。蛋白质组学作为转录组学研究的一个互补内容，已成为系统研究植物应答病原物侵染的蛋白质表达谱和翻译后修饰的有力工具。水稻作为已完成基因组测序的单子叶植物，是研究植物与病原物互作分子机理的理想模型。因此，着重介绍了蛋白质组学的研究技术，水稻响应细菌、真菌及病毒等病原物侵染的蛋白质组学研究进展和水稻与病原物互作磷酸化蛋白质组学的概况。

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水稻短根突变体ksr1的遗传分析和基因定位

宁永强,丁沃娜,朱世华,余红卫,於宏,陆开形

2010, 24(6): 652-654 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.015

摘要 ( )

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从甲基磺酸乙酯诱变的Kasalath突变体库中，在苗期筛选到一个水稻短根突变体 ksr1， 6 d苗龄时该突变体的根长只有野生型的20%左右，遗传分析表明该突变性状由一对隐性核基因控制。利用突变体与粳稻日本晴杂交发展的F2群体对突变基因进行了定位分析，初步定位结果显示目的基因 KSR1 与第4染色体上SSR标记RM1223连锁。在该标记附近进一步发展了8对SSR标记和2对InDel标记，将突变基因定位于InDel标记424725K和SSR标记RM17182之间，该区段物理距离为155 kb。

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应用两个质量性状测验粳稻品种84-15的早世代稳定特性

陆作楣,徐保钦,孙大运

2010, 24(6): 655-658 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.016

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应用两个质量性状的等位基因差异，重新测验了粳稻品种8415的早世代稳定特性。结果表明，与84-15杂交的两个组合的F1单株后代，无论是稃尖色，还是籽粒糯性均发生分离，否定了84-15具有早世代稳定性的结论。同时以株高性状为例，分析了变异系数作为数量性状早世代稳定指标的不合理性。还讨论了试验研究工作应避免系统误差的重要性。

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水稻剑叶气孔性状QTL分析

李睿,赵姝丽,毛艇, 徐正进,陈温福

2010, 24(6): 659-62 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.017

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为剖析水稻叶片气孔性状的遗传机理，以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的F10重组自交系群体为材料，用该群体包括122个SSR标记的遗传连锁图谱对水稻齐穗期剑叶气孔性状进行了QTL分析。共检测到9个控制气孔相关性状的QTL。包括4个控制气孔密度的QTL（qSD1、qSD4、qSD7和qSD8），分别位于第1、4、7和8染色体上，贡献率分别为72%、81%、91%和59%；2个控制气孔长度的QTL（qSL4和qSL6），位于第4和6染色体上，贡献率分别为66%和105%；3个控制气孔宽度的QTL（qSW5、 qSW7和qSW10），位于第5、7和10染色体上，贡献率分别为124%、97%和56%。与其他研究结果相比较发现，除qSD1外，其余8个QTL过去均未曾报道过，其中位于第4染色体上控制气孔密度的qSD4与前人检测到的控制光合速率的QTL重叠。

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抗除草剂转基因水稻基因漂移至常规栽培稻的频率研究初报

陆永良, 彭于发,王渭霞,孙兴强,陈丽娟,余柳青,

2010, 24(6): 663-666 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.018

摘要 ( )

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以抗除草剂草铵膦转基因bar水稻991作为花粉供体，四周种植常规栽培稻为花粉受体，观察抗性基因漂移频率。在距离转基因水稻2 m以内，基因漂移频率为0.0193%~0.3960%，均在1%以下，但转bar基因抗除草剂水稻基因漂移至不同品种上的频率存在明显差异。

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水稻籼粳交衍生不育系的籼粳属性鉴定及配组F1优势初探

陈深广,曹立勇,斯华敏,程式华

2010, 24(6): 667-671 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.019

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通过籼粳杂交培育了3份水稻不育系，分别为野败型不育系064A、协研A和光温敏不育系300S。对这3份不育系相应的保持系的籼粳属性进行了形态指数法和分子标记法鉴定。064B、协研B和300S形态指数分别为11、9和12，属于中间偏籼类型；基于分子标记的遗传距离聚类结果表明，3份材料聚为一类，也属于中间偏籼类型。通过广泛测交，发现应用籼粳杂交，在籼稻遗传背景中掺入一定比例的粳稻“血缘”，培育中间偏籼型不育系，对丰富水稻育种遗传背景，配制超级杂交稻组合具有重要意义。

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长期稻-稻-绿肥轮作对水稻产量的影响

高菊生,曹卫东,董春华,徐明岗,曾希柏,文石林,

2010, 24(6): 672-676 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.020

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为探讨湘南红壤稻田多熟制的增产潜力，不断提高经济效益和土壤肥力，促进农业可持续发展，从1982年开始，对红壤稻田布置了紫云英（T1）、油菜（T2）、黑麦草（T3）绿肥翻压还田对水稻产量及生长发育影响的长期轮作制度定位试验。27年的研究结果表明：1）与冬闲(CK)处理相比，种植绿肥处理能促进水稻增产，增产幅度依次为T1>T2>T3；2）与CK相比，绿肥处理下水稻年产量与CK处理间差异随年份增加而增大；T1处理与T2、T3处理间及T2处理与T3处理间差异也是如此。

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水稻基因组DNA简易制备方法

孙川, 陈刚,饶玉春,张光恒,高振宇,刘坚,鞠培娜,胡江,郭龙彪,钱前,曾大力,

2010, 24(6): 677-680 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.06.021

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介绍了一种用于PCR的水稻基因组DNA的快速制备方法。该方法只需将少量（1~50 mg）样品、适量提取液（500 μL）和一粒钢珠放入2 mL离心管，在细胞破碎仪中粉碎2 min，经离心后可直接取少量（约5 μL）上清液作为PCR的模板DNA，也可进一步根据需要实现高质量DNA的提取。该方法具有成本低、操作快速简便等优点，一个人可以在10 min内完成96份样品DNA的简易制备，特别适合高通量的分子检测。

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