中国水稻科学

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陈立云,肖应辉

2010, 24(2): 103-107 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.01

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为更深入了解水稻光温敏核不育的遗传机理，综述了我国水稻光温敏核不育机理研究取得的成就及存在问题，提出了水稻光温敏核不育机理新设想，即水稻光温敏不育系中不存在光敏不育基因和温敏不育基因，其育性转换是主效不育基因与发育感光基因或（和）发育感温基因相互作用的结果；正常水稻品种中存在的不育基因位点（微效不育基因）可影响光温敏核不育系的不育起点温度，微效不育基因聚合越多，则不育系不育起点温度越低；微效不育基因完全纯合，则不育起点温度不会漂变。基于不育机理新设想，提出了光温敏核不育系选育的策略，即不同生态区、不同生态类型的光温敏核不育系选育的光温指标不一样，增压选择是选育低不育起点温度核不育系的技术核心，全面提高综合性状水平和配合力是选育实用光温敏核不育系技术的关键。

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水稻斑点叶变异研究进展

黄奇娜,杨杨,施勇烽,陈洁,吴建利,

2010, 24(2): 108-115 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.02

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大多数水稻斑点叶突变体是研究稻瘟病抗性、白叶枯病抗性以及植物程序性细胞死亡机理的理想材料。已经阐明了49份水稻斑点叶突变体的遗传模式,并成功克隆分离了若干斑点叶基因。综述了这些突变体的来源、遗传模式、基因定位和克隆，基因的功能以及它们对水稻主要病害的反应。

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红莲型不育细胞质在杂交粳稻育种中的应用

汤述翥,张宏根,朱正斌,刘超,李鹏,梁国华,严长杰,刘巧泉,于恒秀,顾铭洪

2010, 24(2): 116-124 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.03

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为了探讨红莲型不育细胞质应用于杂交粳稻育种的可能性，利用包台（BT）型、红莲(HL)型、茶野（CL）型、野败（WA）型等4种细胞质的同核异质不育系六千辛A与181个粳稻亲本测交，根据测交F1的小穗育性，筛选HL型粳稻恢复系。在此基础上，对筛选出的HL型粳稻恢复系与更多HL型不育系复测，并进行不同细胞质杂交粳稻的比对试验。研究结果表明： 1）HL型和CL型不育系的恢、保关系十分一致，测交F1小穗育性间的相关性达极显著水平。2）HL型和CL型粳稻不育系的可恢性虽不如BT型不育系，但明显优于WA型粳稻不育系；以测交F1小穗育性达到85%以上作为选择标准，从BT型恢复系和广亲和恢复系中筛选出25个HL型（CL型）粳稻恢复系。3）不育系的核背景对杂种育性有影响，HL型六千辛A可恢性最好，其次为HL型陵香A，HL型珍5A可恢性最差。4）与BT型不育系配制的杂种相比， HL型和CL型不育系配制的杂种育性稳定性相对较差。5）HL型不育系配制的杂种与BT型、WA型不育系配制的杂种在播种至抽穗历期、株高、产量及品质性状上均无明显差异；HL型不育系配制的杂交粳稻结实率正常，与BT型不育系配制的杂种无明显差异，明显高于WA型不育系配制的杂种。说明HL型不育细胞质应用于杂交粳稻育种是可行的。

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水稻促分裂原活化蛋白激酶基因OsMPK14的克隆及表达分析

梁卫红, 毕佳佳,彭威风,张帆,石宏浩,李莉

2010, 24(2): 125-130 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.04

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促分裂原活化蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase, MAPK）是生物体内信号转导的重要组分，受多种生物及非生物胁迫的刺激活化。利用RTPCR方法克隆了水稻促分裂原活化蛋白激酶基因OsMPK14 的cDNA序列（GenBank登录号为GQ265780）。该序列全长1660 bp，包含1个1629 bp的开放阅读框，编码蛋白由542个氨基酸组成，包含典型的蛋白激酶结构域及磷酸化位点TDY基序。序列比对和分析显示，OsMPK14基因位于水稻第5染色体上，其编码区由9个外显子和8个内含子组成。采用半定量RTPCR技术，检测了光照、低温、高盐、干旱和脱落酸对该基因在水稻地上部分和根中表达的影响。结果显示高盐、低温、脱落酸都能上调其表达，而干旱对其表达具有微弱的抑制效应，光照可以降低该基因在水稻地上部分的表达，提高在根中的表达。基因可能在水稻非生物胁迫的应答中具有重要作用，其表达受多种因素调控。

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利用C0t-1 DNA对高秆野生稻和宽叶野生稻基因组的比较分析

王德彬,王阳,赵侯明,李刚,覃瑞,刘虹

2010, 24(2): 131-136 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.05

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为了揭示同为CCDD基因组类型的高秆野生稻和宽叶野生稻的起源和进化关系，用高秆野生稻C0t1 DNA作为探针，对其自身体细胞染色体与宽叶野生稻体细胞染色体进行荧光原位杂交并对其核型进行同源性聚类和比较分析。杂交结果显示宽叶野生稻和高秆野生稻同源性非常高，说明它们的亲缘关系十分接近，但区别也非常明显，两者的杂交信号存在显著不同。C0t1 DNA具有很强的种特异性和依赖基因组型的特异性，利用它进行荧光原位杂交能够更有效地研究物种基因组间的关系，为物种的划分和鉴定提供依据。另外，通过对高秆野生稻和宽叶野生稻两个异源四倍体基因组的中高度重复序列的比较分析，探讨了稻属异源四倍体可能的起源与进化机制。

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优质水稻品种越光（Koshihikari）中控制稻米淀粉RVA谱特征值的QTL分析

张永生,江玲,刘喜,刘世家,陈亮明,翟虎渠,万建民

2010, 24(2): 137-144 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.06

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利用南京11 × Koshihikari RIL群体在南京两年的种植结果，检测与稻米淀粉RVA谱特征值峰值黏度、最低黏度、最终黏度、崩解值、消减值、峰值时间和糊化温度相关加性和上位性效应QTL，并分析其表达稳定性。结果表明，7个稻米淀粉RVA谱特征值在两年中均呈连续分布，且存在超亲遗传现象。共检测到8个具有加性效应的QTL与稻米6项淀粉RVA谱特征值有关，两年中能重复出现的QTL有6个，即qTPV6、qFPV6、qBDV6、 qSBV6、qPKT6和qPT6,分别控制最低黏度、最终黏度、崩解值、消减值、峰值时间和糊化温度，两年的平均贡献率分别为46.4%、60.3%、31.1%、71.9%、385%和12.4%，而qSBV8和qPT5仅在1年中被检测到，环境稳定性差。此外，还检测到5对影响稻米淀粉RVA谱特征值的QTL具有上位性效应，互作既发生在相同染色体上也发生在不同染色体之间，但贡献率较小，且受环境的影响较小。控制稻米淀粉RVA谱特征值的稳定、主效QTL，可为Koshihikari中稻米优良蒸煮食味品质相关基因的育种利用提供基础。

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北方杂交粳稻亲本籼粳成分与杂种产量和稻米品质性状的关系

王彦荣,邱福林,华泽田,代贵金

2010, 24(2): 145-150 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.07

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以北方杂交粳稻骨干亲本及其组合为材料，采用程氏指数法和微卫星分子标记法，对亲本籼粳成分与杂种产量和稻米品质性状的关系进行了研究。杂交粳稻骨干亲本的程氏指数为13.5～19.3，偏籼系数为0.12～0.38，采用程氏指数和分子标记法对亲本进行籼粳分类的结果并不完全一致。父本程氏指数与产量杂种优势和杂种性状的相关性强于母本，而对于偏籼系数则相反。亲本程氏指数差异与产量杂种优势和杂种性状的相关性强于分子标记差异。亲本籼粳成分及其差异与多数杂种性状和产量杂种优势呈明显的二次曲线关系，存在临界极值；亲本籼粳成分及其差异与杂种产量性状和稻米品质性状的相关性相反。因此，要获得产量杂种优势和杂种表现最佳、高产与优质相结合，父母本籼粳成分应适度搭配。

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不同海拔条件下耐冷性粳稻品种的稻米淀粉RVA谱特性

朱振华,金基永,袁平荣,赵国珍,苏振喜,世荣,邹茜,杨世准,戴陆园,

2010, 24(2): 151-156 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.08

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以4个强耐冷性粳稻品种和5个弱耐冷性粳稻品种为材料，比较分析了云南高原粳稻区不同海拔条件下不同耐冷性粳稻品种的稻米淀粉RVA谱变化特征。随种植海拔的升高，弱耐冷性品种的消减值明显增大，峰值黏度和崩解值显著减小，而强耐冷性品种的峰值黏度和崩解值呈先降后升趋势，消减值则表现先升后降趋势。强耐冷性品种的稻米淀粉RVA谱特性受海拔变化的影响较弱耐冷性品种小，蒸煮食味品质表现相对稳定，但弱耐冷性品种的蒸煮食味品质随海拔升高明显呈变劣趋势。

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杂交籼稻组合演替过程中植株农艺性状的变化

王丹英,徐春梅,袁江,魏兴华,廖西元,章秀福,

2010, 24(2): 157-161 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.09

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以大面积推广的23个杂交籼稻组合为材料，研究了品种更替过程中农艺性状的演变特征。结果表明，在杂交籼稻组合的演替过程中，单株有效穗数下降，单株产量和生物量降低，单茎的茎鞘、叶片、穗重增加，抽穗后叶片的光合能力增强。相关分析和通径分析表明，生物量是影响单株产量的主要因素。在杂交稻的育种和栽培中，强调单个有效穗的大穗优势的同时，必须注重品种的分蘖发生能力，建立适宜的群体密度以获取高产。

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不同施氮量下三角形强化栽培水稻群体发育与产量形成特征

龙旭,汪仁全,孙永健,马均,

2010, 24(2): 162-168 . DOI: 0.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.10

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以杂交水稻组合冈优527为材料，通过不同的施氮水平处理，研究了三角形强化栽培(TSRI)和传统栽培方式对水稻群体发育及产量形成的影响。TSRI下，水稻的分蘖能力增强，茎蘖成穗率提高，结实期剑叶具有较高的光合速率，能维持上3叶高效的叶面积指数及延缓根系的衰老，并提高物质累积与转运，而且TSRI与施氮量200 kg/hm2配合能充分合理利用土壤和空间资源，有利于高质量群体的建成，其有效穗数、实粒数、结实率和充实率存在优势，产量最高，且显著或极显著高于其他处理，为此试验TSRI下最佳施氮水平。施氮量240 kg/hm2不仅影响水稻各主要生育期正常的生理机能，造成群体过大、荫蔽严重，还会导致茎鞘物质输出量、输出率和转换率及产量的下降，因而不宜过分依赖增加氮肥来提高TSRI下的水稻产量。

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C两优系列杂交稻组合生育后期剑叶生理生化特性研究

唐文邦,张桂莲,肖应辉,邓化冰,范科,刘国华,陈立云

2010, 24(2): 169-174 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.11

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以汕优63为对照，对4个C两优系列杂交稻组合生育后期剑叶SPAD值、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、硫代巴比妥酸反应产物含量、叶绿素荧光参数、净光合速率及超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性进行了分析。C两优系列杂交稻组合的产量比汕优63高167%~202%。C两优系列杂交稻组合在生育后期剑叶SPAD值、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量较高，硫代巴比妥酸反应产物含量较低；SOD和POD 活性齐穗7 d后显著高于对照且下降速率缓慢；剑叶叶绿素荧光参数ΦPSII值和qP值随生育进程呈下降趋势，但高于对照，而qN值则随生育进程呈增加趋势，且低于对照；生育后期剑叶净光合速率高。C两优系列杂交稻组合生育后期剑叶衰老缓慢，光合生产能力较强，可能是其高产的生理基础。

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氮高效水稻基因型鉴定与筛选方法的研究

程建峰,蒋海燕,刘宜柏,戴廷波,曹卫星

2010, 24(2): 175-182 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.12

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采用掺沙土培法，以10个氮效率存在显著差异的水稻基因型为材料，分析了6个氮水平下水稻拔节期、孕穗期、抽穗期和成熟期的氮吸收效率(NAE)、氮利用效率(NUE)和氮收获指数(NHI)的基因型差异，建立了氮高效水稻基因型鉴定与筛选的方法。结果表明，水稻NAE随氮水平增加先升后降，以中氮(0.177 g/kg,以纯N计)为最高；水稻NUE和NHI随氮水平增加而下降。水稻NAE随生育期推进而上升，水稻NUE的大小则为拔节期>抽穗期>成熟期>孕穗期。基因型和氮水平对水稻NAE、NUE和NHI的影响达极显著水平，以氮水平影响最大，基因型次之。基因型×氮水平互作对NAE和NUE的影响达极显著水平，而对NHI无显著影响。NAE和NUE的基因型差异均以拔节期最大，这一时期为水稻高NAE和NUE基因型鉴定与筛选的最佳时期。土培盆栽下，水稻高NAE、NUE和NHI鉴定与筛选的最适土壤有效氮含量分别为0.157 g/kg（拔节期）、低氮（拔节期）和0.277 g/kg（成熟期）。

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不同土壤类型下杂交籼稻地上部器官对重金属镉和铅的富集特征

范中亮,季辉,杨菲,吴琦,张卫建

2010, 24(2): 183-188 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.13

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于2008年选用江苏省两种典型土壤（潮土和水稻土），采用盆栽试验研究杂交籼稻K优818地上部不同器官对土壤重金属镉（Cd）和铅（Pb）的富集特征。结果显示，水稻地上部不同器官对土壤Cd和Pb的富集特征差异显著，总体上呈现茎鞘>叶片>大米的趋势。水稻土栽培下重金属对水稻株高、单穗重等的抑制效应显著强于潮土，且抑制效应随土壤重金属浓度的升高而增强。与对照相比，当外源Cd和Pb的浓度为7 mg/kg和900 mg/kg时，单穗重降幅最大，分别下降了28.4%和36.6%。不同土壤类型下，重金属的生物有效性差异明显，水稻土栽培下水稻各器官的Cd与Pb含量显著高于潮土。

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锰-镉互作对水稻生长和植株镉、锰含量的影响

覃都,陈铭学,周蓉,曹赵云,朱智伟,邵国胜,王光明,

2010, 24(2): 189-195 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.14

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在水培条件下，设置不同水平锰、镉处理，研究了锰对镉胁迫下水稻生长及植株镉、锰、铁、锌含量的影响。在镉胁迫下，正常锰处理（约0.50 mg/L）可显著缓解镉对水稻生长的抑制，表现为株高、根长、叶绿素（a、b）含量等参数均高于低锰处理。随着镉处理水平的提高，水稻根系与地上部的镉含量随之上升；在同一镉处理水平下，植株地上部和根系镉含量因培养液中锰水平不同而异：随着锰处理水平的增加，水稻根系中的镉含量下降，而地上部镉含量则显著增加。随着锰、镉处理水平的提高，水稻植株地上部和根系中的铁、锌含量显著下降。此外，还对锰控制水稻镉积累的机理及其利用价值进行了讨论。

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高温胁迫下水稻产量的高光谱估测研究

谢晓金,李映雪, 李秉柏,申双和,程高峰

2010, 24(2): 196-202 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.15

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为了定量分析不同生育期冠层反射光谱参数与水稻产量及产量构成要素的相互关系，确定能够准确预测高温胁迫下水稻籽粒产量的敏感光谱参数，通过盆栽试验，测定了孕穗期4种温度胁迫处理后的2个水稻品种不同生育期冠层高光谱反射率以及成熟后的理论产量、实际产量、穗数、每穗粒数、千粒重、穗长、穗干质量和结实率。结果表明，相对于蜡熟期的光谱参数，抽穗期和灌浆期的光谱参数与理论产量、实际产量、穗数、每穗粒数、千粒重、穗长、穗干质量以及结实率的相关性都较高，均达到显著水平。此两个时期可以作为预测水稻产量的关键时期。其中，差值植被指数DVI\[810,A(450,560,680)\]、垂直植被指数PVI(810,680)、红边幅值Dλred和红边峰值面积可以同时预测成熟水稻的理论产量和实际产量。而差值植被指数DVI(810,450)和DVI(810,560)、垂直植被指数PVI(810,680)和Dλred可以同时预测成熟水稻的穗数、每穗粒数和千粒重。相对于灌浆期的模型，抽穗期的模型能较可靠地监测水稻产量。

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褐飞虱危害在水稻植株光谱反射率上的表现

孙启花,刘向东

2010, 24(2): 203-209 . DOI: DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.16

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利用手持式光谱仪测定了褐飞虱为害后稻株的光谱反射率。在可见光和近红外区，随褐飞虱虫量和虫龄的增加稻株光谱反射率呈下降趋势，近红外光区的光谱反射率可很好地表征褐飞虱不同龄期、不同虫量及成虫产卵对稻株的危害程度。各波长处的光谱反射率与褐飞虱虫量间存在明显的负相关，并且在520~570 nm和700~1000 nm波长范围内的相关性达到了极显著水平。褐飞虱为害后稻株光谱的红边斜率和红边面积也分别与虫量存在极显著相关。利用虫害后稻株在可见光波长550 nm处的反射率（R550）和近红外光区波长760 nm处的反射率（R760）、红边参数值与未受害稻株相应值的比值建立了褐飞虱虫量的预测模型，发现在19次预测中，各模型的预测正确率为53%~79%，且R760因子对褐飞虱虫量有相对较好的预测效果。

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以广东高州普通野生稻为供体亲本的水稻单片段代换系构建

赵杏娟,刘向东,李金泉,卢永根

2010, 24(2): 210-214 . DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2010.02.17

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以栽培稻品种粤香占为受体亲本，利用杂交、回交和微卫星标记辅助选择相结合的方法，构建了以高州普通野生稻为供体亲本的水稻单片段代换系群体。该群体由20个编号的9个单片段代换系构成。这9个单片段代换系分别分布在水稻的第1、2、3、10和11染色体上，代换片段长度为8.1～23.8 cM，总长度为152.7 cM，平均长度为17.0 cM，代换片段对水稻基因组的覆盖总长度为136.1 cM，覆盖率为7.5%。构建以高州普通野生稻为供体亲本的水稻单片段代换系，为发掘和利用高州普通野生稻的有利基因提供了理想的试验材料，为进一步开展高州普通野生稻的遗传研究提供了一条新途径。

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