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    2010年, 第24卷, 第5期
    刊出日期:2010-09-10
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    研究报告
    研究简报
    综述与专论
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    研究报告
    转菰候选基因克隆获得抗白叶枯病水稻植株
    沈玮玮,宋成丽,陈洁,付亚萍,吴建利,江绍玫,
    2010, 24(5): 447-452 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.001
    摘要 ( )   PDF(855KB) ( )  
    以菰NBS-LRR类抗病基因同源序列FZ14(GenBank登录号:DQ239432)为模板设计特异性引物FZ14P1/P2 ,通过克隆池PCR法经分级筛选,从菰基因组TAC文库中获得1个阳性克隆(ZR1),序列分析比对证实该阳性克隆为含有菰抗病基因同源序列FZ14的抗病基因候选克隆。同时,ZR1具有植物NBSLRR类型抗性基因中的Ploop (kinase 1a )、 kinase 2、kinase 3a和GLPL(Gly-Leu-Pro-Leu)等保守基序,可能为抗性基因的部分序列。通过农杆菌介导转化水稻品种日本晴,获得36个对白叶枯病菌PXO71具有明显抗性的独立转化子,结果表明,菰ZR1克隆中至少含有1个白叶枯病抗性基因。
    中国栽培稻等位酶的遗传结构及地理分布
    江云珠,汤圣祥,唐健
    2010, 24(5): 453-462 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.002
    摘要 ( )   PDF(669KB) ( )  
    对我国6330份栽培稻品种进行了5种等位酶12个位点的遗传结构分析,共检测到53个等位基因,平均等位基因数为4.41,多样性指数值为0.269,表明中国栽培稻具有丰富的等位酶遗传多样性。地方农家品种和现代育成品种遗传多样性指数差异不大,但现代育成品种等位基因较少,共有13个稀有等位基因仅存在于地方农家品种中。比较我国六大生态稻区的等位酶分布,发现西南稻区的等位酶基因最为丰富,为我国稻种资源的多样性中心,但华北和华中稻区在某些等位酶基因上的多样性以及某些稀有等位基因的存在暗示着淮河流域和长江流域可能与栽培稻的起源有关。利用等位基因聚类分析基本可以把地方农家品种分成两大类,分别是籼稻和粳稻,籼稻的遗传多样性大于粳稻。籼粳稻在等位酶位点上的差异不仅表现为单个等位基因形式和频率的不同,还表现为多位点非随机组合的遗传差异。
    水稻苗期氮素吸收及其相关性状的QTL分析
    王彦荣,代贵金,大杉立, 山岸辙,程式华
    2010, 24(5): 463-468 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.003
    摘要 ( )   PDF(1799KB) ( )  
    以来自于Koshihikari/Kasalath//Koshihikari的回交重组自交系群体为材料,采用流动液体培养和同位素示踪技术,对水稻苗期氮素吸收速率及其相关性状进行QTL分析。结果表明,地上部干质量(SW)、根系干质量(RW)、根冠比(R/S)、地上部相对生长速率(RGRS)和根相对生长速率(RGRR)等与氮素吸收力(NAA)和氮素吸收速率(NAR)密切相关。在SW、RW、植株含氮量、NAA、高氮下的氮吸收速率(HNAE)和低氮下的氮吸收速率(LNAE)上分别检测到1、4、1、3、1和1个主效QTL,主要分布在第6、7、8和10染色体上;R/S、RGRS和RGRR没有检测到主效QTL;NAA、LNAE和RW间存在明显的QTL一因多效或邻近表达现象。
    水稻苗期抗旱性的QTL分析
    徐群,袁筱萍,余汉勇,王一平,汤圣祥,魏兴华
    2010, 24(5): 469-473 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.004
    摘要 ( )   PDF(1681KB) ( )  
    利用251个株系组成的Maybelle/白叶秋的加倍单倍体群体,构建了由226个SSR分子标记组成的遗传图谱。通过两年抗旱棚苗期抗旱性鉴定,应用复合区间作图法和QTLNetwork 2.0对水稻苗期抗旱性进行QTL定位及互作效应分析。利用前者在两年共检测到5个抗旱性相关QTL,分别位于第2、3、5、6和8染色体;而通过后者在第2、3、5和6染色体上也找到了抗旱性相关的QTL,并且通过两种方法检测到的第3、5、6染色体上的3个QTL所在区间吻合;还发现4个具有上位性的QTL。所有抗旱性QTL的加性效应均为正值,表明来自父本白叶秋的这些抗旱性位点可以提高水稻的抗旱性。
    籼粳交重组自交系的亚种属性与稻米品质性状的关系
    毛艇,徐海,郭艳华,朱春杰,陈凯,王嘉宇,姜树坤,徐正进
    2010, 24(5): 474-478 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.005
    摘要 ( )   PDF(543KB) ( )  
    2006—2007年以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的重组自交系(RILs) F8 的92个株系和F9 的142个株系为试材,分别以程氏指数(ChI)和籼粳特异SSR标记(Dj)为群体形态分化与遗传分化的指标,同时测定11项主要稻米品质性状,分析群体稻米品质性状类型间差异及籼粳属性与稻米品质性状的相关性。结果表明,两世代RILs群体形态分化均表现为接近正态的连续分布,籼型和粳型株系数接近,遗传分化则均表现为明显偏粳的连续分布;根据ChI将RILs群体划分为籼型和粳型,除F9粒宽外两世代品质性状类型间差异均未达到显著水平;根据Dj将RILs群体划分为偏粳型和粳型,两世代粳型糙米率、整精米率、粒宽显著或极显著高于偏粳型,长宽比极显著低于偏粳型;两世代RILs群体ChI与所有品质性状的相关性均未达到显著水平; Dj与糙米率、整精米率和粒宽呈显著或极显著正相关,而与长宽比呈显著或极显著负相关。形态分化与北方粳稻品质性状没有直接关系,而遗传分化中粳稻血缘比例增加可能通过粒形间接改善碾磨品质。
    氮高效水稻品种苗期耐低磷种质的筛选与鉴定
    宋爱梅,黄新朋,孙淑斌,张亚丽,徐国华
    2010, 24(5): 479-486 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.006
    摘要 ( )   PDF(1963KB) ( )  
    以先前通过田间试验筛选出来的36个氮高效水稻品种为供试材料,在苗期进行了耐低磷筛选,并对获得的3个耐低磷和2个低磷敏感品种响应磷素胁迫的生理机制进行了初步研究。结果表明:1)正常供磷和低磷条件下,所有调查性状的相对值(低磷/正常供磷)中,相对根系干质量、相对地上部干质量、相对根冠比和相对分蘖数均具有较大的品种间变异(变异系数分别为16.9%、10.9%、11.4%、16.3%)。相关分析表明,它们呈显著或极显著正相关。因此,这4个性状可以作为水稻苗期耐低磷筛选的评价指标。2) 在低磷条件下,筛选出的3个耐低磷品种比2个低磷敏感品种的根系生长旺盛且活力强,P吸收动力学参数中Km、Cmin小,而Vmax大,酸性磷酸酶(APase)活性升幅大,磷效率在两者之间也存在显著差异。同时,不同耐低磷品种适应低磷胁迫的调节机制也有所不同。表明筛选氮磷双高效的水稻品种是可行的,同时也为后续基因定位和遗传机制的研究提供了材料和生理学依据。
    覆盖方式对旱作水稻后期冠层生理生态特性及产量的影响
    张玉烛,刘洋,曾翔,陈恺林,黄泽辉,谢洪科
    2010, 24(5): 487-492 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.007
    摘要 ( )   PDF(1256KB) ( )  
    以超级杂交稻组合P88S/1128为材料,设置地膜覆盖、稻草覆盖和液体膜覆盖3个处理,以裸地为对照,研究了不同覆盖方式对旱作水稻群体生理生态特性的影响。研究表明,覆盖方式对旱作水稻群体微气象因子和水稻的个体生长都有明显影响,表现为覆盖显著降低了高温季节特别是高温时段水稻冠层的温度,提高了相对湿度,营造了群体内部良好的微气象环境。覆盖处理的叶片蒸腾作用增强,叶片的温度降低,叶片的抗高温胁迫能力提高,从而光合速率显著提高。覆盖栽培下产量构成各因子均有明显优化,其中地膜覆盖栽培下的每穗粒数和结实率最高,产量较对照增加16.81%;稻草覆盖处理的有效穗增多,较对照增产9.59%。 但液体膜覆盖的增产效果不明显,产量构成因子与对照相比差异不显著。

    水稻条纹病毒NS3蛋白与水稻 3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)

    肖冬来,贾东升,吴建国,杜振国,谢荔岩,吴祖建,谢联辉
    2010, 24(5): 493-496 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.008
    摘要 ( )   PDF(516KB) ( )  
    水稻条纹病毒(rice stripe virus,RSV)NS3蛋白为病毒的沉默抑制子。利用酵母双杂交技术,从水稻cDNA文库中筛选出一个与RSV NS3蛋白互作的基因片段。推测该基因的功能是编码水稻3磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)。双分子荧光互补实验进一步验证了NS3与GAPDH存在互作。瞬时表达实验表明,GAPDH与GFP基因融合蛋白在本氏烟表皮细胞细胞质中大量积累。此外,讨论了GAPDH蛋白在RSV侵染水稻过程中可能的功能。
    基于图像的水稻病害识别方法研究
    管泽鑫,唐健,杨保军,周营烽,范德耀,姚青,
    2010, 24(5): 497-497~502 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.009
    摘要 ( )   PDF(839KB) ( )  
    利用图像处理技术和贝叶斯判别法对水稻3种常见病害进行识别研究。首先,利用颜色特征与病斑外轮廓分割病斑,提取病斑形态、颜色、纹理特征共63个参数;然后,应用逐步判别分析法对4个不同参数集合筛选最有效识别参数;最后,利用贝叶斯判别法进行分类识别。结果表明,逐步判别法最多可使参数减少到原来的35.2%,识别准确率最高为97.2%。该方法可以应用于其他农作物病害识别。
    甲维盐微乳剂药液在水稻叶面的行为分析
    范鹏,顾中言,徐德进,许小龙,徐广春
    2010, 24(5): 503-508 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.010
    摘要 ( )   PDF(883KB) ( )  
    研究了由05%甲维盐微乳剂配成的浓度为078~1250 mg/L药液在水稻叶上的表面张力特性及展布情况。结果表明,156~1250 mg/L甲维盐微乳剂药液的表面张力小于水稻叶临界表面张力。将005 mL药液点滴在水稻叶上的瞬间,不同浓度药液的接触角不同,但随时间的推移而变小,并且药液浓度越高接触角变小就越快,最终,药液中表面活性剂达到临界胶束浓度的药滴(312、625和1250 mg/L)在水稻叶上完全展布,而药液中表面活性剂没有达到临界胶束浓度的药滴(156 mg/L)则不能在水稻叶上完全展布。在相同的浓度下,156~100 mg/L的甲维盐微乳剂药液的表面张力小于水稻叶的临界表面张力,而甲维盐乳油药液的表面张力大于水稻叶的临界表面张力,并且前者在水稻叶面的滞留量明显多于后者。盆栽试验表明,相同浓度下微乳剂的保苗效果始于乳油,证明了微乳剂对药剂理化性能的改善。
    长江流域稻区二化螟抗药性监测
    胡君,陈文明,张真真,郑雪松,靳建超,苏建亚,高聪芬,沈晋良,
    2010, 24(5): 509-515 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.011
    摘要 ( )   PDF(464KB) ( )  
    2008-2009年期间,采用毛细管点滴法测定了浙、苏、皖、湘、鄂、川、豫等7省17个种群二化螟4龄幼虫对常用杀虫剂的抗性,结果表明:长江流域稻区二化螟对杀虫剂的抗性分布存在明显的区域性。高抗区浙江南部的苍南、瑞安、江山二化螟种群对20世纪70-90年代广泛使用的沙蚕毒素类的杀虫单(抗性倍数43.2~177.0倍)和有机磷类的三唑磷(238.7~7281倍)、毒死蜱(31.7~57.8倍)均产生了高极高水平抗性,且对近年来开始广泛使用的氟虫腈(11.2~24.7倍)和阿维菌素(5.9~7.1倍)也产生了中等或低水平抗性;中抗区的安徽庐江、湖南攸县、江苏高淳种群对三唑磷产生极高水平抗性(203.2~379.0倍),对杀虫单(18.3~48.8倍)和毒死蜱(29.8倍)产生了中等高水平抗性,对氟虫腈(4.4倍)和阿维菌素(4.1~4.7倍)为敏感性降低;低抗区除江苏仪征种群对毒死蜱(45.2倍)、安徽和县种群对三唑磷(50.0倍)开始产生高水平抗性外,对其他杀虫剂为敏感中等水平抗性,对氟虫腈和阿维菌素为敏感;敏感区的河南信阳、江苏连云港、四川武胜种群除对个别杀虫剂(如杀虫单)为低水平抗性外,对其他大多数杀虫剂为敏感敏感性降低。还讨论了按抗性分布的区域性来制定相应的抗性治理方案。
    基于Terra与Aqua MODIS增强型植被指数的县级水稻总产遥感估算
    彭代亮,黄敬峰,孙华生 ,王福民
    2010, 24(5): 516-522 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.012
    摘要 ( )   PDF(2426KB) ( )  
    以湖南省醴陵市为研究区域,在比较分析Terra卫星与Aqua 卫星中分辨率成像光谱仪增强型植被指数的基础上,结合这两个卫星提供的空间分辨率为250 m、时间分辨率为16 d的植被指数产品,建立水稻各主要生育期增强型植被指数平均值乘以水稻面积的结果与乡镇级水稻总产的一次线性、二次非线性及逐步回归模型。通过误差分析,选择最优遥感拟合模型,并在此基础上,预测下一年水稻总产。结果显示,水稻种植区Terra卫星与Aqua 卫星中分辨率成像光谱仪增强型植被指数有超过50%的偏差绝对值小于0.03;93.22%、99.50%的偏差绝对值分别小于0.08、0.10。水稻遥感拟合模型模拟结果相对误差小于0.1%,预测模型的估产结果比遥感拟合模型的拟合结果的误差大,但相对误差仍然小于5%。
    研究简报
    旱稻品种IRAT109辐照诱变突变体的筛选和鉴定
    邓姗,李华娟,冯芳君,徐小艳,黄志诚, 罗利军,梅捍卫
    2010, 24(5): 523-526 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.013
    摘要 ( )   PDF(8819KB) ( )  
    利用γ射线辐照处理旱稻品种IRAT109的干种子样品,加代至M2后混收种子,分批在水田和干旱胁迫条件下种植M3群体,通过苗期、分蘖期和抽穗期的观察获得突变单株,加代繁育至M5后考查可稳定遗传的突变性状,共获得260份不同性状的突变体。介绍了其中部分突变体在叶片、茎秆、穗部、籽粒形态和抗旱性等方面表现,配制个别突变体与野生型的F2群体并初步观察分离比例。讨论了筛选抗旱性相关突变体的技术困难和该套突变体群体的应用价值。
    混合间栽水稻品种间基因流研究
    钱俊朝,罗琼 ,王云月, 卢建欢,赵广娟,罗燕
    2010, 24(5): 527-530 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.014
    摘要 ( )   PDF(632KB) ( )  
    利用SSR分子标记技术对云南省嵩明和寻甸两地自然农田生态系统中合系41(现代水稻品种)和阿庐糯(传统水稻品种)混合间栽模式下品种间基因流的发生情况进行了研究。嵩明点,从阿庐糯到合系41的基因流频率为0.067%,从合系41到阿庐糯的基因流频率为0.033%;寻甸点,从阿庐糯到合系41、从合系41到阿庐糯的基因流频率均为0.033%。这一结果表明,品种间的基因流发生频率非常低,不会对保存种质资源本身的遗传特性造成明显的影响。
    东北三省水稻品质性状比较研究
    徐正进,韩勇,邵国军,张学军,全成哲,潘国君,闫平,陈温福
    2010, 24(5): 531-534 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.015
    摘要 ( )   PDF(1189KB) ( )  
    以2002-2007年辽宁、吉林和黑龙江三省水稻区域试验参试材料为试材,统一取样测定主要品质指标,分析品质性状的省份间差异、变化及其相互关系。结果表明,东北三省水稻碾磨品质普遍较高,其中吉林省参试品种糙米率和精米率最高,辽宁省参试品种整精米率最高;对于垩白粒率和垩白度,辽宁省与吉林省相差不大,但都显著高于黑龙江省;长宽比吉林>辽宁>黑龙江;蛋白质含量辽宁>吉林>黑龙江,直链淀粉含量则相反,但辽宁与吉林之间差异没有达到显著水平;胶稠度辽宁>黑龙江>吉林。近年来黑龙江和吉林水稻整精米率、黑龙江糙米率有所降低。粒长、长宽比与糙米率、精米率呈极显著负相关,垩白粒率、垩白度与精米率、整精米率和长宽比呈极显著负相关。因此,在水稻育种和栽培中,辽宁和吉林应主攻降低垩白粒率和垩白度,黑龙江和吉林应注意防止整精米率降低,黑龙江还要注重提高糙米率。
    水稻品种(组合)对褐飞虱抗性的田间表现
    盛仙俏,张发成,徐红星,郑许松,陈桂华,吕仲贤,
    2010, 24(5): 535-538 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.016
    摘要 ( )   PDF(431KB) ( )  
    在褐飞虱大发生的2007年单季稻期间,以TN1作为感虫对照,在浙江省金华市评价了48份水稻品种(组合)的田间成株期抗性表现。结果表明,16个品种(组合)表现为田间成株期感虫,其他32个品种(组合)具有中抗以上水平,其中丙04123、Ⅱ优845、宜香845、中组14、嘉兴优041和IR36等品种(组合)达高抗水平。在持久抗性方面,除高抗品种外,秀水09、新嘉优99、嘉优225、秀优0969、宁0481、丙04103、丙0408、丙04123、R4101、丙04132、丙05129、丙05227、浙粳23和浙粳22等品种(组合)具持抗性。试验表明,成株期田间褐飞虱抗性评价对生产实践具有更重要的意义。
    普通气候年景下江汉平原超级杂交稻结实率及其与气候条件的关系
    田小海,吴晨阳,袁立,王晓玲,马国辉,
    2010, 24(5): 539-543 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.017
    摘要 ( )   PDF(1555KB) ( )  
    采用扬两优6号等9个湖北目前推广的超级杂交稻组合,以汕优63为对照,从2008年4月19日起采用分期播种法每10 d播种1次,考查品种结实率变化及其与结实前后主要气象因子的相关关系。结果表明,2008年水稻生育期间的气象条件总体为雨日阴天稍多,但仍属于普通气候年景。9个超级杂交稻组合7个播期结实稳定、正常,各播期间结实率最高与最低相差6.1个百分点。但各播期的结实率总体上仍表现为越早播,结实率越高(日均温为24~29℃时),结实率随孕穗和开花结实期日均温降低而降低,每降低1℃结实率约降低0.8个百分点。同组合同播期不同抽穗批次茎蘖结实率在前4个播期差别较小,但从第5播期后,部分组合的第3抽穗批次分蘖的结实率出现明显下降。结实率在不同播期间的差异与抽穗后15 d期间的日平均气温、抽穗前后40 d期间日照时数和抽穗前后7 d期间最高气温呈极显著正相关。
    综述与专论
    水稻纹枯病抗性基因定位及抗性资源发掘的研究进展
    曾宇翔,李西明,马良勇,季芝娟,杨长登
    2010, 24(5): 544-550 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.018
    摘要 ( )   PDF(489KB) ( )  
    纹枯病是水稻三大主要病害之一。抗纹枯病品种的选育与推广对防治纹枯病具有决定性意义,而纹枯病抗性资源的发掘、抗性遗传、抗性基因定位及外源基因的利用是抗性品种选育的基础。综述了水稻纹枯病抗性基因的定位、纹枯病抗性QTL的潜在应用价值以及纹枯病抗性资源挖掘的最新进展,以期对纹枯病抗性育种提供帮助。
    水稻苯达松敏感突变研究进展
    张集文
    2010, 24(5): 551-558 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.05.019
    摘要 ( )   PDF(464KB) ( )  
    采用γ射线辐射诱变技术,日本和中国学者分别从粳稻和籼稻中获得了苯达松敏感致死突变体农林8号m和M8077S。水稻苯达松敏感突变也表现对磺酰脲类除草剂敏感,但对供试的其他除草剂没有差异反应。遗传分析表明,这两个突变体表现为等位的隐性单基因突变,对这两种除草剂的敏感是同一个基因突变的效应。对M8077S的突变位点进行了精细定位、基因克隆和互补试验,证明农林8号m和M8077S都是源于第3染色体上的一个细胞色素P450基因(CYP81A6)的单碱基缺失导致的移码突变:农林8号m中的CYP81A6自转录起始密码子ATG起第507位缺失了一个C,而M8077S中的CYP81A6第2058位缺失了一个G。水稻苯达松敏感突变用于两系法杂交水稻的除杂保纯,已经成功选育出3个具有苯达松敏感突变标记的光温敏雄性不育系(M8064S、苯88S、苯63S)以及相配套的3个杂交组合(丰两优2号、苯两优9号和苯两优639),分别通过了湖北和江西省品种审定;用于杂交水稻混植法制种,已经成功选育出具有苯达松敏感标记的恢复系(MC526)以及相配套的杂交组合(混制1号),制定了机械化混播制种的生产规程和技术要点。还展望了CYP81A6基因在抗除草剂育种、转基因水稻安全控制以及水稻化学杀雄方面的应用前景。