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    2009年, 第23卷, 第5期
    刊出日期:2009-09-10
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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
    水稻WRKY转录调控因子基因功能研究进展
    宋 钰, 荆邵娟, 余迪求,
    2009, 23(5): 447-455 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.01
    摘要 ( )   PDF(415KB) ( )  
    WRKY转录调控因子的生物学功能涉及植物生长发育、物质代谢、抗病耐逆、氧化衰老等诸多方面。水稻全基因组测序完成后,水稻WRKY转录调控因子基因的功能研究随之逐渐开展,目前已经发现它在植物抗病、耐逆、衰老、糖代谢以及形态建成方面发挥重要作用。随着研究的深入,水稻WRKY基因的编号未能统一,很容易让人混淆,有必要进行校正。结合作者实验室的一些研究结果,对水稻WRKY基因家族的研究现状进行了综述,以期为进一步深入开展WRKY基因家族的研究提供帮助。
    研究报告
    孕穗期水稻不同功能叶的发育蛋白质组学分析
    邵彩虹 谢金水,黄永兰,邱才飞,张振苗,林文雄,
    2009, 23(5): 456-462 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.02
    摘要 ( )   PDF(1906KB) ( )  
    从蛋白质组学角度对杂交水稻汕优63孕穗期4个叶位功能叶片蛋白质组变化进行了研究,以揭示水稻孕穗期叶片蛋白质组的表达差异。4个不同时期功能叶片蛋白质经双向电泳得到分离,应用Imagemaster 2D Elite 5.0软件对所得到的双向电泳图谱进行分析比较,共得到差异表达蛋白质点23个,差异表达蛋白质点经质谱分析,有14个得到鉴定。对鉴定出的蛋白功能进行研究,结果表明:差异表达的蛋白质大部分(9个)为参与光合作用和呼吸作用的蛋白质;其次为与蛋白结构及功能调控相关的蛋白质(3个),表达量表现为随叶位上升而上调;其余为参与氨基酸代谢的蛋白质(2个),表达量在较低叶位叶片中无显著规律,在剑叶中的表达量显著上调。蛋白质是细胞功能执行者,受细胞功能或细胞环境变化的影响,因此,上述蛋白质发生变化的原因应与水稻不同叶位叶片生长发育特性有关。
    中国水稻白叶枯病菌小种C8菌株无毒基因的分离及功能鉴别
    纪志远,杨 娟,王寅鹏,周 丹,李玉蓉,邹丽芳,陈功友
    2009, 23(5): 463-469 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.03
    摘要 ( )   PDF(1245KB) ( )  
    白叶枯病菌与水稻间的互作符合基因对基因模式,不同小种中存在特异的avrBs3/pthA家族基因。对中国水稻白叶枯病菌小种C8菌株基因组DNA进行BamHⅠ酶切和Southern杂交,发现了其特有的约6.0 kb大小、含avrBs3/pthA家族基因的信号条带。经文库筛选、Southern杂交和限制性酶切分析,获得了C8小种avr/pthC8a基因。将该基因导入菲律宾小种6 的代表菌株PXO99A中,发现avr/pthC8a可使PXO99A丧失对水稻品种Asominori(携有成株期抗性基因Xa17)的毒性,暗示avr/pthC8a可能是与Xa17相应的无毒基因。序列分析发现,avr/pthC8a基因大小为3816 bp,编码1272个氨基酸,由102 bp编码的34个氨基酸重复单元在基因内的重复数为20.5个,其3′端的BamHⅠ酶切位点由GGATCC突变为AGATCC,其他特征均与avrBs3/pthA家族的成员相似,即C端存在1个亮氨酸拉链、3个核定位信号和1个酸性转录激活域。avr/pthC8a基因3′端的BamHⅠ酶切位点发生突变在avrBs3/pthA家族基因中鲜有报道。中国C8小种avr/pthC8a基因的发掘,为进一步了解水稻黄单胞菌毒性变异以及avrBs3/pthA家族基因的进化提供了理论依据。
    水稻第6染色体短臂上株高QTL qPH6-1的精细定位
    鲍钱江樊叶杨,於卫东,陈 忱,范方军,杜景红,庄杰云,
    2009, 23(5): 470-474 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.04
    摘要 ( )   PDF(2146KB) ( )  
    应用衍生于水稻剩余杂合体的分离群体,开展株高QTL的检测和精细定位。应用1个在水稻第6染色体短臂约7.3 Mb区间分离、背景基本纯合的F2:3群体,种植于海南、浙江两地,检测到2个控制株高的QTL;然后,针对两地间作用稳定的qPH61,筛选出3个杂合区间缩小且呈阶梯状排列的单株,衍生F2群体,进一步验证了qPH61的作用,并将其界定于距离为96.4 kb的SSR标记RM3414和RM19417之间;最后,应用分离区间进一步缩小且呈阶梯状排列的3个F2群体,将qPH61定位于距离为51.7 kb的STS标记Si2925和SSR标记RM19417之间。基因组位置比较结果显示,该基因与所有已定位或克隆的水稻矮秆、半矮秆基因均非等位。
    利用贝叶斯法进行水稻籽粒植酸含量性状的QTL定位及互作分析
    李茂柏,. 王慧,.张建明.李丁鲁.杨润清.周宇琼.朴钟泽,
    2009, 23(5): 475-480 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.05
    摘要 ( )   PDF(1834KB) ( )  
    利用水稻植酸含量差异较大的品种中花11(粳型)和LPA(籼型)为亲本杂交获得F2群体的172个单株,构建了含126个SSR和4个STS标记的遗传连锁图谱,利用贝叶斯(Bayesian)法对水稻籽粒植酸含量性状进行了主效应QTL定位和上位性互作分析。共检测到 3 个与水稻籽粒植酸含量性状有关的主效QTL,分布在第3、5和6 染色体的相应区间内,表型贡献率分别为538%、802%和462%,降低籽粒植酸含量的等位基因均来自亲本LPA。检测到10对上位性互作影响籽粒植酸含量, 分布于水稻第1、3、5、6、11染色体上,互作效应值为169~518,其表型变异的解释率为867%~2473%。
    低纬高原和高纬平原粳稻主要耐冷相关性状的遗传分析
    徐福荣,汤翠凤,余腾琼,阿新祥,张恩来,杨雅云,张敦宇,董 超,彭新禧,戴陆园
    2009, 23(5): 481-488 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.06
    摘要 ( )   PDF(56KB) ( )  
    利用3个来自云南低纬高原的粳稻品种和3个来自日本、韩国高纬平原地区的粳稻品种,以及应用完全双列杂交获得的30个F1为试验材料,利用加性显性母体效应(ADM)遗传模型,在5种不同生长环境下,对单株结实率、特定结实率、穗抽出度和抽穗天数等4个主要耐冷相关性状进行了遗传分析。4个耐冷相关性状中,单株结实率和特定结实率主要受基因型×环境互作效应的影响,不存在母体效应;单株结实率和特定结实率以互作广义遗传率最高,分别为63.5%和56.5%。单株结实率与特定结实率间的表现型、基因型、加性和显性效应的相关均达到极显著水平,相关系数介于 0.717~1.000;单株结实率与穗抽出度间的表现型、基因型、加性和显性效应相关也均达到极显著水平,相关系数介于0.161~0975。穗抽出度的变异系数变幅最大,穗抽出度也是耐冷性鉴定评价中不可忽视的重要性状。穗抽出度和抽穗天数以广义遗传率为最大,分别为59.6%和81.4%。抽穗天数主要受遗传主效应控制,受环境的影响最小。低温胁迫是选择培育耐冷性品种的必要条件,一品稻(Ilpumbyeo)×昆明小白谷是培育强耐冷性粳稻新品种的最优组合。
    北方杂交粳稻亲本遗传背景分析
    王昌华张燕之,华泽田,徐正进,郑文静,赵家铭,刘 欣 ,王 辉,周毓珩
    2009, 23(5): 489-494 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.07
    摘要 ( )   PDF(1641KB) ( )  
    为了揭示北方杂交粳稻亲本的遗传背景,利用微卫星(SSR)分子标记对北方杂交粳稻亲本及其高代后续材料进行了遗传差异鉴定和籼性程度分析。26对SSR引物共扩增出71个等位基因,每对引物平均等位基因数为2.73个。用非加权类平均法(UPGMA)进行聚类分析,供试材料在相似系数0.66处可分成5组,各组间材料的遗传差异相对较大;64个恢复系材料的籼性程度参数值(ADi)的变幅为0.056~0.684;24个不育系材料ADi的变幅为0.087~0.381。分析表明,强优势杂交粳稻组合双亲之间遗传距离应在0.30~0.60,恢复系的ADi应在0.26~0.50,不育系的ADi不应高于0.20,杂交组合的ADi应在0.20~0.40,同时杂交粳稻组合优势受母本的遗传背景的影响较大,母本自身应具有较高的产量潜力。
    杂草稻和栽培稻叶片下表皮结构特征的观察及聚类分析
    杨 琳,戴伟民,强 胜,宋小玲
    2009, 23(5): 495-502 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.08
    摘要 ( )   PDF(1141KB) ( )  
    利用光学显微镜对33份杂草稻及6份栽培稻材料的叶片下表皮中央长细胞及其各级乳突、气孔器及其乳突的结构特征进行了观察、统计后作主成分分析及聚类分析。主成分分析后得到3个在各个性状因子中贡献率最大的主成分,分别是中央长细胞大乳突、中乳突及小乳突的数目、大小,气孔密度。叶表皮结构特征在各供试材料之间有一定的变异和特异性,在杂草稻分类鉴定及亲缘关系的研究中具有一定的价值。
    水稻根尖边缘细胞对铁胁迫的缓解效应
    宋金敏刘 鹏徐根娣,蔡妙珍,章 艺蔡慧姝
    2009, 23(5): 503-508 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.09
    摘要 ( )   PDF(4533KB) ( )  
    从20个水稻品种中筛选出较耐亚铁的水稻品种协优9308和敏感品种IR64,采用静置培养(使边缘细胞附于根尖)和摇床培养(移除根尖边缘细胞),测定根相对伸长率、含水量、根尖保护酶(POD、SOD、CAT)活性以及各根段铁含量,研究边缘细胞对水稻根尖铁胁迫的缓解效应。结果表明,铁毒处理抑制根的伸长、降低幼根的含水量,移除边缘细胞的根相对伸长率以及含水量都低于保留边缘细胞的根,且随着铁毒处理时间的增加,根相对伸长率和幼根的含水量总体呈现下降趋势。在200 mg/L铁毒处理下,根尖保护酶(POD、SOD、CAT)活性受到抑制(除静置培养下协优9308的POD活性外),摇床培养对酶活性的抑制程度较大。铁毒处理使根段铁含量显著上升,静置培养下根段铁含量从0~2 mm到8~10 mm依次增大,摇床培养除8~10 mm根段外其余均无显著差异。说明边缘细胞在水稻根尖铁毒防御中起着一定的作用。
    留桩高度对再生稻源库性状与物质运转的影响
    易镇邪,周文新,屠乃美
    2009, 23(5): 509-516 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.10
    摘要 ( )   PDF(52KB) ( )  
    以8个水稻品种(组合)为材料,研究了留桩高度对再生稻源库流特性的影响。根据不同留桩高度下再生稻产量,将供试品种分为3种再生类型:高桩再生型、低桩再生型和中高桩再生型。留桩高度降低,再生稻有效穗数减少而每穗粒数增加,而低桩再生型品种每穗粒数增幅更大;高桩与中高桩再生型品种再生稻叶面积指数以高桩处理最大,而低桩再生型品种随留桩高度下降而增大;高桩再生型品种灌浆期光合速率以中、高桩处理较大,中高桩与低桩再生型品种齐穗期以高桩处理最大,齐穗后10 d和20 d以中低桩处理较大;高桩再生型品种再生稻作物生长率以高桩处理最高,而中高桩、低桩再生型品种以低桩或中桩处理最高;中高桩与低桩再生型品种再生稻枝梗过氧化氢酶活性随留桩高度下降而增强,而高桩再生型品种表现相反;高桩再生型品种茎鞘碳水化合物转运率以高桩处理较高,而低桩再生型品种以中、低桩处理较高。可见,留桩高度对再生稻源库流特性的影响与品种的再生类型密切相关。
    免耕覆草旱作条件下水稻的生长特性
    王 栋,李大明, 李辉信,秦江涛胡 锋,
    2009, 23(5): 517-522 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.11
    摘要 ( )   PDF(798KB) ( )  
    通过田间定位试验,研究了免耕覆草旱作、免耕裸地旱作和免耕水作3种栽培方式对晚稻生长状况和产量的影响。结果表明,免耕覆草旱作水稻产量与免耕水作差异不大,但两者明显高于免耕裸地旱作。与免耕裸地旱作相比,免耕覆草旱作明显提高水稻的有效穗数和每穴总粒数。免耕覆草旱作水稻可获得与免耕水作相当的地上部干物质量。与免耕水作相比,免耕旱作显著降低抽穗期水稻功能叶叶面积。与免耕裸地旱作相比,免耕覆草旱作明显提高灌浆期水稻总根长和根数。
    产量构成因素及穗部性状对籼稻品种库容的影响
    董桂春,李进前,董燕萍,周 娟, 田 昊,于小凤,张传胜,张岳芳,王余龙,
    2009, 23(5): 523-528 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.12
    摘要 ( )   PDF(45KB) ( )  
    在群体水培条件下,以国内外不同年代育成的88份(2001年)和122份(2002年)常规籼稻代表品种为材料,测定它们的茎蘖动态、产量及其构成因素、穗部性状等,采用组内最小平方和的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共6类,研究各类品种产量及其构成因素、穗部性状的基本特点。结果表明:1)供试品种间库容量的差异很大,库容量最大的品种比最小的品种高426%(2001年)、817%(2002年),F类品种比A、B、C、D、E类品种分别高18471%、8893%、5745%、3432%、1405%(2001年)和30505%、15354%、9028%、5124%、2129%(2002年);2)随着库容量水平的提高,产量呈显著增加趋势;3)大库容类型籼稻品种单位面积穗数、每穗粒数、千粒重均显著大于小库容类型品种;4)大库容籼稻品种平均穗长、着粒密度、每穗一次枝梗数、每穗二次枝梗数较大;5)提高每穗粒数、单位面积穗数均可促进单位面积库容量的提高,两者对库容量作用的大小相仿,但均显著大于千粒重对库容量的影响。着粒密度、穗长对每穗粒数的影响显著大于每穗二次枝粳数,以及一、二次枝粳数比值对每穗粒数的影响。
    超高产杂交稻两优培九齐穗期株型的区域差异及对冠层结构的影响
    吕川根,胡 凝,姚克敏,夏士健,漆庆明
    2009, 23(5): 529-6 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.13
    摘要 ( )   PDF(2877KB) ( )  
    以超高产杂交稻两优培九为材料,于2006年和2007年在江苏扬州、福建尤溪、湖北武汉、云南涛源、四川江油、广东广州、海南海口、广西南宁共8个生态试验点进行齐穗期株型观测,分析了各个生态点株型特征,并根据相应气象资料建立了两优培九齐穗期株型的环境模型。依据1951-2005年的气候资料模拟,比较了华南双季稻区、长江中下游稻区、四川盆地稻区和云南河谷单季籼稻区齐穗期两优培九株型的特征与差异,分析了4个稻区叶片形态差异对植冠层结构的影响。提出植冠层有效厚度和叶面积密度可以作为水稻“株型产量”载体的2个群体结构指标。
    近年来广西南宁稻纵卷叶螟大发生原因分析
    王凤英,胡 高,陈 晓,沈慧梅,罗善煜,辛德育,徐盛刚,张孝羲,翟保平,
    2009, 23(5): 537-45 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.14
    摘要 ( )   PDF(5180KB) ( )  
    通过田间系统调查、雌蛾卵巢系统解剖、轨迹分析、天气学背景分析及历史虫情分析,阐释了广西早稻上稻纵卷叶螟前期虫源和种群性质,发现2007年广西南宁市稻纵卷叶螟主迁入峰的主要虫源地为越南北部、老挝或泰国的中北部地区。通过比较1970-1980年和2000年以来两个不同时段中稻纵卷叶螟前期迁入(4、5月份)和秋季回迁(9、10月份)高峰期和高峰日的发生时间和发生量,分析1981-2002年与2003年以来两个时段之间的雨量、雨日与前期迁入量之间的关系, 发现2003年以来境外虫源前期迁入量倍增及秋季回迁提早(从9月中旬提前到9月初)是造成南宁稻纵卷叶螟连年大发生到特大发生的主要原因,而早期迁入与秋季回迁在时间和发生虫量上并无必然的联系。
    不同褐飞虱寄主种群类酵母共生菌形态和数量的比较
    孙佳音,傅 强,赖凤香,王渭霞
    2009, 23(5): 546-550 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.15
    摘要 ( )   PDF(2426KB) ( )  
    对分别在不同水稻品种TN1(感虫品种)、Mudgo(含Bph1抗虫基因)、ASD7(含bph2抗虫基因)上连续饲养了117代以上的3个褐飞虱寄主种群(分别称为TN1种群、Mudgo种群、ASD7种群)体内类酵母共生菌的形态和数量进行了比较。各褐飞虱种群类酵母共生菌的长和宽差异显著,且ASD7种群>TN1种群>Mudgo种群;长宽比无明显差异。种群间类酵母共生菌数量的差异因试虫性别而异,不同种群的褐飞虱雌虫含菌量无明显差异,雄虫则表现出TN1种群>ASD7种群>Mudgo种群的趋势,其中TN1种群与后两者差异显著,后两者间无显著差异。各褐飞虱种群转移到不同水稻品种上饲养1代,雌虫含菌量变化大多不明显,但雄虫较明显。感虫品种TN1上雄虫转移到两个抗性品种Mudgo和ASD7上饲养含菌量显著降低,抗虫品种上的雄虫转移到TN1上则含菌量显著增加,抗虫品种间的转移含菌量则没有明显变化。
    研究简报
    利用微卫星标记分析浙江省近年来主要水稻品种的遗传多样性
    程本义,吴 伟夏俊辉,刘 鑫,杨仕华
    2009, 23(5): 551-554 . 
    摘要 ( )   PDF(2491KB) ( )  
    利用12个DNA微卫星标记分析了浙江省近年来主要的44个常规水稻品种和54个杂交水稻组合,共检测到等位基因68个,每个标记2~10个;带型数共127种,每个标记3~18种;平均多态性频率0.752,变幅为0.567~0905。常规品种和杂交组合均表现为亚种间遗传差异明显、亚种内遗传差异较小,籼型遗传多样性高于粳型。平均遗传相似系数,常规品种籼型为0.672,粳型为0.711,籼粳间为0.103,杂交组合籼型为0.636,粳型为0.669,籼粳间为0.343。聚类分析显示,以遗传相似系数0.618为阈值将常规品种分成6类,以0.601为阈值将杂交组合分成7类,且多数同类型品种或组合聚为同一类。
    水稻叶片自然衰老过程中Rubisco大亚基的含量变化
    李 瑞,周 玮,李 丽,陆 巍
    2009, 23(5): 555-558 .  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2009.05.17
    摘要 ( )   PDF(943KB) ( )  
    以水稻低叶绿素b突变体及其野生型(镇恢249)为材料,研究了水稻第5叶叶片自然衰老过程中光合放氧、Rubisco大亚基含量变化以及对胰蛋白酶敏感性的变化,并通过喷施不同的抗氧化剂以及氧化剂研究其对Rubisco大亚基含量变化的影响。结果表明,叶片全展后随着衰老进程,突变体与野生型光合放氧速率、Rubisco大亚基相对含量呈下降趋势,抗氧化剂可以不同程度地缓解Rubisco大亚基含量的下降,而氧化剂则加速Rubisco大亚基含量的下降。低叶绿素b突变体的光合放氧速率高于野生型,Rubisco大亚基含量下降慢于野生型,并且衰老进程中突变体Rubisco大亚基对胰蛋白酶的敏感性低于野生型,推测活性氧是Rubisco降解的调节剂之一。