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    2009年, 第23卷, 第6期
    刊出日期:2009-11-10
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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
    论中国水稻生产能力
    方福平,程式华
    2009, 23(6): 559-566 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.01
    摘要 ( )   PDF(1024KB) ( )  
    发展水稻生产是确保我国粮食安全的关键。为了解我国水稻的生产能力,分析测算了我国水稻生产的现实生产力、现实生产能力和潜在生产能力,探讨了我国水稻单产徘徊的原因,提出了提高水稻生产能力的科技对策。研究结果表明,我国水稻现实生产能力和潜在生产能力分别可达2.2618亿t和25390亿t,分别比现实生产力高3 428万t和6 200万t。为进一步提高我国水稻生产能力,必须加强中低产田改造,提高耕地质量;培育和推广超级稻,形成以广适应性超级稻品种为主导的品种结构;优化栽培技术,构建以轻简技术为核心的节本高效生产技术体系;强化技术推广,缩小产量差异,切实提高科技对水稻生产能力提升的支撑能力。
    研究报告
    水稻功能基因标记遗传距离与杂种优势的相关性研究
    张 涛,倪先林, 蒋开锋杨乾华,杨 莉万先齐,曹应江 ,郑家奎,
    2009, 23(6): 567-572 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.02
    摘要 ( )   PDF(777KB) ( )  
    利用与产量性状相关的功能基因标记分析了29个杂交水稻组合亲本间(18个不育系和11个恢复系)的遗传差异,结合29个亲本所配组合(47个)的F1表现,研究了功能基因标记遗传距离与杂种优势的相关性。结果表明,功能基因标记遗传距离与产量杂种优势呈显著正相关(r=0.29*),而与其他主要产量构成因素的杂种优势相关不显著。说明功能基因标记有可能应用于杂交水稻杂种优势预测,但得到的相关系数偏小,还不足以预测杂种优势。
    利用SSR标记和表型性状聚类分析食味优良粳稻多样性
    张春红,李金州朱 镇,张亚东,赵 凌,王才林,
    2009, 23(6): 573-582 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.03
    摘要 ( )   PDF(2918KB) ( )  
    用SSR分子标记、食味性状、农艺性状3种数据对来自国内外不同地域的食味表现优良的常规粳稻品种(系)进行了多样性分析。72对SSR引物在60份供试材料中检测到290个等位基因变异,以第5染色体上平均等位基因数目最多。大部分食味优良粳稻材料之间的遗传相似性较高,遗传相似系数范围为0600~0924,检测的标记是以3~4个等位基因为主的SSR引物位点。利用SSR标记检测等位基因的材料分群结果表现出一定程度的地域性,江苏省内大多材料可聚为一类,而其他少数及北方粳稻材料多与国外食味优异粳稻品种亲缘关系较近,与其系谱分析结果基本一致。以食味鉴定表型性状为依据,部分产地来源不同而食味优良的材料明显聚为一类,表明遗传基础是决定其食味的主要因素。农艺性状表现与材料来源有一致性,而与食味优良的关系有待进一步明确。
    一个水稻类树稻突变体(leafy head 3)基因的精细定位
    吴立文,姜 华,胡 江,胡兴明,高振宇,曾大力,朱观林,董国军,钱 前,郭龙彪
    2009, 23(6): 583-588 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.04
    摘要 ( )   PDF(1022KB) ( )  
    从常规粳稻常优94后代中筛选到一份自然突变的抽穗期延迟的类树稻突变体lhd3(leafy head 3)。在短日照条件下,与野生型比较,lhd3突变体在生长后期,上部节间会继续长出叶片(一般为3片)和高位分蘖,类似于树的侧枝生长,抽穗期延迟,但基部分蘖数不受影响。经典遗传分析表明,lhd3与籼稻南京6号的F2群体中,正常植株与类树稻植株的分离比符合3∶1,说明此性状受单隐性基因控制。利用该群体进行图位克隆,将LHD3基因定位在水稻第1染色体短臂的两个新发展的STS标记wpla3和wpla25之间。再利用5个新发展的STS和CAPS标记,最终将该基因精细定位在WX6和CAPS1两个标记之间,物理距离约为60 kb。通过水稻基因组注释系统共预测到10个开放阅读框(ORF)。对该基因的进一步克隆将有助于阐明水稻生育期和叶原基发育调控机理。
    粳稻发芽期耐碱性的QTL检测
    祁栋灵李丁鲁,杨春刚,李明哲,曹桂兰,张俊国,周庆阳,徐锡哲,张三元,.韩龙植,
    2009, 23(6): 589-594 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.05
    摘要 ( )   PDF(1213KB) ( )  
    以粳粳交高产106/长白9号的200个F2:3株系为作图群体,在0.15% Na2CO3溶液碱胁迫下,进行了水稻发芽率及其相对碱害率的鉴定评价,并以SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,对水稻发芽率及其相对碱害率进行了数量性状基因座(QTL)检测。结果表明,在F3株系群中水稻发芽率及其相对碱害率均呈单峰接近正态的连续分布。共检测到碱胁迫下与水稻发芽率相关的QTL 7个,对表型变异的贡献率范围为4.05%~12.61%,其中位于第6染色体RM225-RM204区间的qGC6和位于第9染色体RM219-RM3700区间的qGC9对表型变异的贡献率分别为12.61%和10.85%。共检测到与水稻发芽率相对碱害率相关的QTL 6个,对表型变异的贡献率为4.82%~28.07%,其中位于第2染色体RM29-RM221区间的qRGC2、位于第6染色体RM225-RM204区间的qRGC61、位于第9染色体RM219-RM3700区间的qRGC9和位于第12染色体RM260-RM3226区间的qRGC12对表型变异的贡献率较大,分别为28.07%、15.35%、15.61%和18.91%,为主效QTL,但其相应的区间距离均较远,需要进一步深入研究。所检测的QTL增效等位基因主要表现为部分显性和超显性。
    我国华北地区粳稻品种抽穗期遗传分析
    魏祥进,江 玲,徐俊锋,陆广文,王洪俊,王智权,翟虎渠,万建民
    2009, 23(6): 595-603 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.06
    摘要 ( )   PDF(3032KB) ( )  
    设置长、短日照和高、低温共4种环境,分析了我国华北地区14份主栽粳稻品种的抽穗期光、温敏感性及基本营养性。结果表明,华北地区多数粳稻品种表现出感光性,但感光性大都偏弱,抽穗期长短与品种的感光性呈显著线性相关。此外,大多数品种对温度也比较敏感。并利用一套抽穗期主基因近等基因系对这些品种抽穗期基因型进行了分析。结果表明,所有华北地区粳稻品种都携带主效感光基因E1,而在Se1位点,有11个品种为非感光的Se1e,同时,有13个品种都携带早熟基因Ef1,另外,有9个品种还携带具有一定感光抑制效应的hd2。这些结果从基因型角度揭示了华北地区粳稻品种具有一定的感光性和较短的基本营养生长期的原因,为华北地区选育适宜抽穗期的粳稻品种提供了依据。
    外源木聚糖酶基因atx在水稻中的表达
    黄莹莹,戎国增, 韩 凝,孙建义,翁晓燕,
    2009, 23(6): 604-610 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.07
    摘要 ( )   PDF(724KB) ( )  
    为通过在转基因植株中表达木聚糖酶来提高木聚糖酶的生产效率,将具有较高热稳定性和催化活性的杂合木聚糖酶基因atx连接到双元表达载体pCAMBIA1301上,成功构建了木聚糖酶植物表达载体atxRu3ep1301。然后以水稻成熟胚的愈伤组织作为转化受体,采用农杆菌介导法将木聚糖酶基因导入水稻(中花11)中。经过潮霉素抗性检测和PCR鉴定,证实目的基因已经整合到转基因水稻基因组中。RTPCR分析结果显示,外源木聚糖酶基因能够在CaMV 35S启动子的引导下在转基因水稻中正常转录。转基因水稻能够正常生长和繁殖。木聚糖酶活性分析表明,转基因植株最高木聚糖酶活性约为4.37 U/g(鲜叶片)。因此,利用转基因水稻生产木聚糖酶将会是一种经济、有效的方法。
    稻瘟病菌致病性增强突变体B11的基因分析
    吴小燕 王教瑜张 震,井金学,杜新法,柴荣耀,毛雪琴,邱海萍, 姜 华,王艳丽,孙国昌,
    2009, 23(6): 611-615 .  DOI: 0.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.08
    摘要 ( )   PDF(1012KB) ( )  
    在农杆菌介导转化(AtMT)的稻瘟病菌突变体库中,筛选到一个菌丝生长增快,对大麦致病性增强的突变体B11。Southern杂交分析表明B11中TDNA为单拷贝插入。通过TAILPCR克隆插入位点侧翼序列,序列测定与比对分析显示TDNA位于假想基因MG01679的编码区内。利用PCR的方法,克隆基因的DNA和cDNA序列。该基因开放阅读框包括1个内含子和2个外显子,编码序列的长度为696 bp,编码231个氨基酸的多肽,编码产物属于ThiJ/PfpⅠ蛋白家族。因此,将该基因命名为MgThiJ1。MgThiJ1蛋白序列与尖胞镰刀菌假想蛋白FOXG_09029有57%的同源性,与禾谷镰刀菌假想蛋白FGSG_08979有54%的同源性。MgThiJ1基因可能为致病过程的负调控因子,其具体作用机制有待进一步研究。
    籼粳交后代中的穗型指数与亚种特性及产量性状的关系
    徐 海, 朱春杰,郭艳华,徐 铨,毛 艇, 陈 凯, 王嘉宇,杨 莉, 郑家奎,徐正进,
    2009, 23(6): 616-620 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.09
    摘要 ( )   PDF(1698KB) ( )  
    以两个典型的籼粳交重组自交系F6群体(RILSA:中优早8号/丰锦;RILSB:七山占/秋光)为试材,分别在四川和辽宁种植,研究穗型指数(PTI)与亚种特性及产量性状的关系。结果表明,PTI在籼粳交后代中表现连续变异,籼粳交可以创造大量具不同PTI的株系,可以作为理想穗型选育的来源。生态环境对PTI有显著影响,从辽宁到四川,PTI显著变小。 PTI与大多数亚种特征性状呈显著负相关。PTI在不同亚种类型间有明显差异,总体上有籼(H)>偏籼(H′)>偏粳(K′)>粳(K)的趋势,但PTI不可以作为判别亚种类型的依据,因为籼粳交后代中的PTI在不同亚种类型间交错重叠。PTI与穗部性状和产量性状大多呈负相关,两群体中绝大多数株系的PTI为中下部优势型,在产量上具有明显优势。
    水稻种子在不同气候区室温贮藏的适宜含水量及存活特性
    胡群文卢新雄1辛萍萍1,陈晓玲1,张志娥1,辛 霞1,刘 旭1,
    2009, 23(6): 621-627 .  DOI: 0.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.10
    摘要 ( )   PDF(2982KB) ( )  
    将不同含水量水平的两个水稻品种幸实(粳稻)和桂朝2号(籼稻)分别贮藏在三亚、南昌、北京、西宁、乌鲁木齐和哈尔滨等6个不同气候类型地区。通过11年的逐年生活力测定,研究了水稻种子室温贮藏的适宜含水量及其存活特性。结果表明,水稻种子经适当干燥后其生活力和活力没有显著下降。但当种子含水量在30%以下时种子的生活力和活力受到影响。获得了水稻种子在三亚、南昌室温贮藏时(贮藏温度不是恒定的)的适宜含水量,且适宜含水量50%~65%具有地域的广适性。相对于其他含水量,适宜含水量种子在贮藏过程中,其生活力快速下降阶段推迟,且适宜含水量上限和极差与贮藏地点年均温和≥0℃积温呈显著或极显著负相关,且适宜含水量下限与之呈显著或极显著正相关。种子在年均温度相同的西宁和乌鲁木齐的贮藏效果不同,≥0℃积温和气候温差波动的差值可能是其主要影响因素。
    优质籼稻桂华占、八桂香花后干物质积累与转运及灌浆的动态特征
    胡钧铭,江立庚,莫润秀,韦善清,王勇,刘开强,周佳民,秦华东,梁天锋,曾 可
    2009, 23(6): 628-632 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.11
    摘要 ( )   PDF(1121KB) ( )  
    以品质优良、较好、较差的桂华占、八桂香、珍桂矮(CK)3个籼稻品种为材料,研究了优质稻花后干物质积累、运转与籽粒生长的动态特征及相互关系。结果表明,优质籼稻品种花后单株叶片和茎鞘干物质量大,花后叶片干物质的转运率和转运速率较对照高,但茎鞘的花后运转与对照的差异较小。3个水稻品种籽粒干质量的动态均可用Richards方程进行模拟,但优质品种的灌浆启动快、活跃灌浆期长、最大灌浆速率小。花后茎叶干物质的再运转占籽粒干质量的1/5~1/3,其中优质品种花后叶的再运转对籽粒生长的贡献是对照的1.5~2.0倍。相关分析表明,花后叶的干物质运转与籽粒生长的关系密切,因此,单株叶片干质量大、花后运转率高可能是优质水稻品质形成的重要生理原因之一。
    红壤稻田钾肥施用量对超级稻生长及产量的影响
    张玉屏曹卫星朱德峰周爱珠,林贤青,陈惠哲,周正春
    2009, 23(6): 633-638 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.12
    摘要 ( )   PDF(1544KB) ( )  
    以超高产水稻中浙优1号、甬优9号为材料,研究土壤不同钾素水平(50 mg/kg、90 mg/kg)及钾肥用量(0、75、150、225 kg/hm2氯化钾)对水稻生长和产量的影响。土壤不同钾素水平对穗数、成穗率、每穗粒数、着粒密度、株高、叶片叶绿素含量(SPAD值)和光合速率有显著影响,差异达显著水平;不同时期施用钾肥对产量的贡献依次为:基肥>分蘖肥>穗肥,产量差异达到3%~10%;随着施钾量增加植株高度明显增加,中浙优1号上表现更为明显,且随着施钾量增加,茎秆加粗,特别是基部节间粗度增加尤为明显。施钾与不施钾相比,两个品种产量分别增加5.6%和8.8%,但产量增加并不与施钾量成正比,不同施钾水平间产量差异不显著。
    不同库容量常规籼稻品种物质生产与分配的基本特征
    董桂春,李进前,于小凤,周 娟,田 昊,张 燕,张传胜张岳芳王余龙,
    2009, 23(6): 639-644 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.13
    摘要 ( )   PDF(1160KB) ( )  
    在群体水培条件下,以国内外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年为88个、2002年为122个)为材料,测定干物质量(包括根系)、产量及其构成因素等,采用组内最小平方和动态聚类方法将供试品种按库容量从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究了各类品种物质生产与分配的基本特点。结果表明: 1)供试品种间库容量的差异很大,库容量最大的品种是最小品种的426倍(2001)和818倍(2002)。A、B、C、D、E、F类品种的平均库容量,2001年分别为42637、64253、77096、90373、106432、121390 g/m2,2002年分别为35936、57411、76498、96243、120011、145559 g/m2; 2)大库容类型品种生物产量、抽穗前干物质生产量、结实期干物质生产量显著大于小库容类型品种; 3)大库容类型品种成熟期分配到根系、茎鞘叶中的干物质比例较小,分配到穗中的干物质比例较大,经济系数较高;4)大库容类型品种抽穗期单位干物质库容量较大,结实期单位干物质库容量较小;5)从品种演变角度来看,生物产量对库容量的影响大于经济系数,抽穗期干物质生产量、抽穗期干物质形成库容的效率对库容量的作用大于结实期同类指标。
    灰飞虱对氟虫腈抗性风险评估、遗传分析及杀虫剂敏感性研究
    彭永强,高聪芬,马崇勇,毛玉霞,沈晋良,
    2009, 23(6): 645-652 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.14
    摘要 ( )   PDF(1098KB) ( )  
    在室内采用稻茎浸渍法进行了灰飞虱对氟虫腈抗性风险评估、抗性遗传分析和杀虫剂的敏感性研究。于2005年采自无锡麦田的灰飞虱种群在室内饲养43代期间用氟虫腈筛选了41代,结果此灰飞虱种群的抗性从8.4倍上升到2305倍。根据Tabashnik介绍的方法计算,现实遗传力(h2)分别为0.0388(1~31代)、0.2636(32~43代)和0.1113(1~43代), 表明灰飞虱对氟虫腈具有一定的抗性风险。采用稻茎浸渍法测定了2007-2008年江苏无锡和浙江长兴两地灰飞虱种群对15种杀虫剂的敏感性, 结果表明,苯基吡唑类杀虫剂氟虫腈、丁烯氟虫腈和乙虫腈的毒力最高(LC50=0.2~1.7 mg/L),其次为烯啶虫胺、噻虫嗪、毒死蜱、吡蚜酮(LC50=1.7~9.7 mg/L),其余杀虫剂的毒力较低;按照年度间敏感性变化,发现2008年无锡灰飞虱种群对氟虫腈和乙虫腈的敏感性比2007年降低了1.1倍。近年来氟虫腈已广泛用于防治这种害虫,但乙虫腈几乎没有使用。因此,对氟虫腈敏感性降低的大田灰飞虱种群似乎对乙虫腈存在交互抗性。通过抗(R)、感(S)亲本、正反交(F1、 F1′)、自交(F2)及回交(BC)后代对氟虫腈的剂量反应研究了灰飞虱对氟虫腈的抗性遗传特性,结果表明,其抗性为常染色体的不完全显性遗传\[D(F1)=0.20, D(F1′)=0.38\],抗性由2个或2个以上等位基因控制。还对灰飞虱的抗性治理进行了讨论。
    研究简报
    利用功能标记鉴定普通野生稻中的白叶枯病抗性基因
    夏志辉,韩 飞,高利芬,袁潜华,翟文学,刘 迪,罗越华,
    2009, 23(6): 653-656 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.15
    摘要 ( )   PDF(389KB) ( )  
    以9个菲律宾白叶枯病菌小种对供试的9份普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)及1份高感白叶枯病材料IR24进行抗性鉴定,发现IR24对所有的菌株都表现为高感, 6份野生稻材料对9个菌株表现全抗,占参试野生稻总数的67%。取自广西玉林的1份材料只感PXO280(P8),海南万宁的1份材料感PXO71(P4),广州高州的1份材料对PXO79、PXO99和PXO339感病,而这几份材料对其余菌株都表现为抗病,说明每份材料至少含有1个抗性基因。利用已克隆的白叶枯病抗性基因xa5、xa13、Xa21和Xa27的功能标记检测,结果表明9份供试普通野生稻中都不含抗性基因xa5、Xa21;5份为显性Xa13纯合体,4份为隐性抗病xa13杂合体;5份为抗病显性Xa27纯合体,3份为隐性xa27纯合体,1份材料中xa27和Xa27都不存在。
    水稻籽粒蛋白质含量选择对杂交后代蛋白质含量及氮代谢关键酶活性的影响
    黄 星,李晓光,刘洪亮,徐美兰, 张丰转,张忠臣,金正勋
    2009, 23(6): 657-660 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.16
    摘要 ( )   PDF(1080KB) ( )  
    以籽粒蛋白质含量有显著差异的杂交后代及亲本为材料,分析了灌浆成熟过程中叶片蛋白水解酶和籽粒谷氨酰胺合成酶活性以及籽粒可溶性蛋白质含量的变化动态。结果表明,在籽粒蛋白质含量相近的亲本衍生的杂交后代中,通过籽粒蛋白质含量的连续定向选择不仅可以获得籽粒蛋白质含量和叶片蛋白水解酶活性及籽粒谷氨酰胺合成酶活性明显变高或变低的杂种后代,而且可获得蛋白质含量和酶活性超亲的后代;稻米蛋白质含量与灌浆过程中的叶片蛋白水解酶活性呈正相关, 籽粒可溶性蛋白质含量与籽粒谷氨酰胺合成酶活性呈显著负相关。
    硅肥对北方粳稻产量和品质的影响
    商全玉,张文忠韩亚东,荣 蓉,徐 海,徐正进,陈温福
    2009, 23(6): 661-664 .  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2009.06.17
    摘要 ( )   PDF(354KB) ( )  
    以沈农265和丰优2000为材料,在盆栽条件下,研究了硅肥不同施用量对水稻产量和品质的影响。结果表明,施用硅肥能提高水稻产量,其中有效硅240 kg/hm2使沈农265显著增产,有效硅180 kg/hm2对丰优2000增产效果达到显著水平。从产量构成因素上看,施用硅肥能提高每穴穗数、一次枝梗上籽粒千粒重、二次枝梗上籽粒千粒重、每穗粒数。施用硅肥能显著改善稻米品质,主要表现为稻米的糙米率、精米率和整精米率显著提高,稻米的垩白粒率和垩白度显著降低。相关分析表明,两品种的精米率和整精米率与有效硅施用量呈正相关。沈农265的稻米脂肪酸含量与有效硅施用量呈正相关,食味值与有效硅施用量呈负相关。有效硅施量在0~240 kg/hm2内,两品种直链淀粉含量和蛋白质含量与有效硅施用量相关不显著。综合考虑各处理稻米产量和品质,以180~240 kg/hm2的有效硅施用量较好。