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2008年, 第22卷, 第4期
刊出日期：2008-07-10 上一期    下一期
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研究报告
实验技术
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研究报告

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水稻端四体的分子细胞学鉴定及染色体行为分析 龚志云,高清松,于恒秀,裔传灯,顾铭洪 2008, 22(4): 335-339 .  摘要 ( )   PDF(236KB) ( )   在水稻品种中籼3037第9染色体短臂端三体的自交后代中发现了一个变异株。该植株叶片内卷,株型偏散，结实率差。分子细胞学鉴定表明，该植株体细胞染色体数比正常植株多2条，多出的染色体均比较小。进一步用来源于水稻着丝粒特异DNA序列（RCS2）以及位于水稻第9染色体短臂上的特异性DNA序列为探针，进行荧光原位杂交分析，证明该变异株多出的染色体均为第9染色体短臂，故该变异株为第9染色体短臂端四体。对变异株的减数分裂染色体行为进行分析表明，在所观察的25个细胞中，96%的细胞增加的两个端着丝粒染色体可配对形成二价体，一般不与正常的第9染色体配对形成多价体。但额外染色体形成的二价体在中期Ⅰ容易发生提前解离的现象。

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利用近等基因系研究3个抗水稻纹枯病QTL的聚合效应 殷跃军,左示敏,王辉,陈宗祥,马玉银,张亚芳,顾世梁,潘学彪 2008, 22(4): 340-346 .  摘要 ( )   PDF(1115KB) ( )   利用特青/Lemont组合的回交群体，证实了特青第7染色体上存在抗纹枯病QTL qSB7Tq。以Lemont为轮回亲本，通过分子标记辅助连续回交结合性状鉴定，构建了qSB7Tq与另外两个抗水稻纹枯病QTL qSB9Tq（位于特青第9染色体）和qSB11Le（位于Lemont第11染色体）的一套近等基因系，对各抗性QTL的单个效应及其聚合效应进行了研究。3个抗性QTL单独存在或在聚合状态下均能显著提高水稻品种对纹枯病的抗性水平。但是，不同抗性QTL之间可能普遍存在一定的负向互作关系。讨论了一致的遗传背景对QTL研究的重要性，以及不同QTL的聚合效应及互作关系对育种实践的意义。

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一种水稻香味基因功能标记的开发 王丰,李金华,柳武革,廖亦龙,朱满山,刘振荣,黄慧君,黄德娟 2008, 22(4): 347-352 .  摘要 ( )   PDF(1270KB) ( )   为了提高水稻香味基因的分子标记辅助选择的准确性，根据水稻隐性香型品种与非香型品种的BAD2基因（即香味基因）序列之间存在8 bp碱基缺失，设计出香味基因fgr的InDel功能标记GRFM04。利用该标记对粤丰B（香型）/振丰B（非香型）的F2分离群体和其他16份香稻品种和6份非香稻品种进行检测验证。依据其PCR扩增产物电泳带型，可以准确地区分出香型纯合基因型、非香型纯合基因型和杂合基因型3种带型，且3种带型与其植株或品种相应的香味性状表现完全呈一一对应关系。

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转基因抗虫性水稻恢复系选育及特性分析 高方远,陆贤军,何树林,陈晓娟,卢代华,孙淑霞,李治华,刘光春,张义正,任光俊 2008, 22(4): 353-358 .  摘要 ( )   PDF(267KB) ( )   将优质抗稻瘟病水稻恢复系成恢177与转基因水稻Bt明恢63杂交并回交1次，采用PCR分析、试纸条检测、室内和田间人工接虫鉴定抗虫性，并结合系谱法选择农艺性状，病圃接种鉴定稻瘟病抗性，育成具转基因抗虫性的水稻新恢复系Bt5198。采用离体茎秆法接种二化螟卵块，新恢复系Bt5198和Bt明恢63的幼虫死亡率均为100%。在田间人工接虫条件下，该恢复系对二化螟和三化螟均表现高抗，与4个不育系配制的杂种F1仍保持良好的抗虫性，且杂种优势明显。两年稻瘟病抗性鉴定结果表明，新恢复系Bt5198的叶瘟和颈瘟抗性水平与成恢177相当，明显优于Bt明恢63。Bt5198的种子发芽率和花粉量与成恢177相当，Bt基因导入水稻恢复系不会对种子生活力和制种产量造成显著影响。在无选择标记基因的转基因后代中，结合利用试纸条检测和室内、田间人工接虫鉴定是筛选Bt基因抗虫性的有效方法。

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通过生育期基因型选择避免稻瘟病抗性与结实率的遗传累赘 刘文强,樊叶杨,陈洁,施勇烽,吴建利 2008, 22(4): 359-364 .  摘要 ( )   PDF(1486KB) ( )   利用重组自交系研究表明，在水稻第6染色体短臂上稻瘟病抗性基因Pi25(t)与控制结实率和每穗实粒数的QTL之间存在遗传累赘。为了验证这种关系，采用了更大的遗传群体进行分析，结果表明稻瘟病抗性与结实率存在遗传累赘，但未检测到稻瘟病抗性与每穗实粒数存在遗传累赘。通过对第7染色体长臂RM2-RM214区间抽穗期基因（qHD7）型背景进行选择，可以打破或避免稻瘟病抗性与结实率的遗传累赘。为了进一步验证这种关系，选择Pi25(t)区间基因型不同、RM2-RM214区间基因型相同、其他染色体区间基本一致的两个株系发展新群体进行分析，除第6染色体的结实率QTL可以分解成2个效应较小的QTL（qSF61和qSF62）外，当第7染色体RM2-RM214区间基因型为中156背景时，Pi25(t)与结实率QTL（qSF62）存在遗传累赘，且qSF62来自父本谷梅2号的等位基因起减效作用；当第7染色体RM2-RM214区间基因型为谷梅2号背景时，第6染色体上没有检测到结实率QTL。上述结果说明在特定育种材料中对抽穗期基因进行选择可以成功打破或避免稻瘟病抗性与结实率的遗传累赘，为水稻以及其他作物的高产抗病育种提供了一种新途径。

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我国三系杂交稻主要不育系的微卫星标记多样性和遗传结构分析 彭锁堂,王海岗,魏兴华,吕建珍,张晓丽,袁筱萍, 杨武德 2008, 22(4): 365-369 .  摘要 ( )   PDF(496KB) ( )   选取均匀分布在水稻12条染色体上的48对SSR引物，对28份我国杂交水稻主要不育系进行了多样性和遗传结构分析。 在所分析的48个位点中，多态性位点41个，多态性位点百分率（P）为85.4%；每1个位点平均等位基因数（A）为3.5，变幅2～6个；平均基因多样性指数（He）和平均多态性信息含量指数（PIC）分别为0.40和0.36。AMOVA分析表明，不育系遗传变异主要存在于各选育时期内，时期间的遗传变异仅占总变异的3.3%，且未达到显著水平。基于模型的遗传结构分析表明，我国三系杂交稻主要不育系多数含有相近血缘，背景单一。

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不同年份水稻产量性状的QTL分析 许凌,张亚东,朱镇,赵凌,赵庆勇,张巧凤,王才林, 2008, 22(4): 370-376 .  摘要 ( )   PDF(751KB) ( )   分别于2005年和2006年利用热研2号（粳稻）和密阳23（籼稻）为亲本构建的含111个家系的F6和F7重组自交系群体，对单株穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率、千粒重和单株产量6个性状进行了QTL分析。两年共检测到分布于7条染色体上的19个QTL，其中2005年检测到10个，2006年检测到14个，两年相同的QTL 5个。大多数性状之间具有显著的表型相关性，相关性较强的性状之间具有较多共同或紧密连锁的QTL。检测到3个控制产量性状的QTL区域存在一因多效或紧密连锁，其中第8染色体上RM5556-RM331区域两年同时检测到控制每穗颖花数、每穗实粒数以及单株产量的QTL。这些QTL为通过分子标记辅助选择提高水稻产量提供了有用信息。

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水稻胚乳淀粉体被膜的降解和复粒淀粉粒概念的探讨 韦存虚,张军,周卫东,陈义芳,刘巧泉, 2008, 22(4): 377-384 .  摘要 ( )   PDF(8387KB) ( )   运用电子显微镜技术，系统观察了水稻胚乳发育过程中淀粉粒的发育、淀粉体被膜的降解和复粒淀粉粒的形态。多个淀粉粒可以同时在1个淀粉体内发生与发育，淀粉粒形态从近球形到椭球形，最后彼此接触，接触面呈多角形。淀粉体被淀粉粒充实后，淀粉体被膜开始降解，降解的被膜片段发生卷曲包裹细胞质基质形成环形被膜结构。发育良好的呈多角形的淀粉粒在淀粉体内排列紧密，淀粉体被膜降解后，这些淀粉粒仍聚集在一起维持淀粉体的轮廓，胚乳细胞不易被断开，成熟籽粒表现为透明性状。发育不良的呈球形或椭球形的淀粉粒在淀粉体内排列疏松，淀粉体被膜降解消失后，这些淀粉粒不能维持淀粉体的轮廓，胚乳细胞易被断开，成熟籽粒表现为垩白性状。还对复粒淀粉粒的概念进行了探讨。

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不同倍性栽培稻与药用野生稻种间杂交不结实性的比较胚胎学观察 傅雪琳,卢永根,刘向东,李金泉,赵杏娟 2008, 22(4): 385-391 .  摘要 ( )   PDF(7033KB) ( )   以栽培稻(Oryza sativa)品种L202二倍体（L2022x）及其同源四倍体（L2024x）作母本分别与药用野生稻（Oryza officinalis）杂交，比较了两个杂交组合的杂交结实性及影响结实性的杂种胚胎发育细胞学。两个杂交组合所取得的一致结果是：杂交授粉后30 d所有杂交小穗均干枯死亡，不能结实；种间杂交不结实的原因在于受精和杂种胚胎胚乳发育异常。两个杂交组合的受精和杂种胚胎胚乳发育虽然均存在双受精、单受精和未受精类型，但就受精率而言，L2022x作母本的平均总受精率为59.45％，略高于L2024x（54.87％）; L2024x的单受精率（24.60％）则高于L2022x的单受精率（15.30％）。两个杂交组合的杂种胚胎胚乳发育均严重异常，虽然在授粉后1 d形成小的球形胚；到授粉后3 d，胚胎发育停滞并开始解体；至授粉后5 d，只有二倍体杂交组合的极少数胚胎可发育到梨形胚时期，四倍体组合的胚胎则基本全部解体。双受精胚囊内胚乳发育更为异常，在授粉后1 d，游离胚乳核就开始解体退化，到授粉后3 d不能形成细胞化胚乳或细胞化过程异常。与L2022x作母本的杂交相比，以L2024x作母本所得杂种胚胎发育更为滞后，且退化严重，形成的游离胚乳核少，解体早，不能进行细胞化。因此，利用同源四倍体栽培稻与药用野生稻杂交获得种间杂种的难度更大。

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浙江省早稻品种（系）的抗裂性分析 王跃星,杨军,倪深,陈红旗,朱旭东 2008, 22(4): 392-398 .  摘要 ( )   PDF(7471KB) ( )   针对稻谷的吸湿性裂纹特性，设计了标准处理方法，并对参加浙江省“9410”计划联合品比试验的品系、部分早籼及早粳育种亲本进行抗裂性分析和等级评定。裂纹粒率最高的材料达73%，最低的仅0.5%，材料间差异显著（P=4.23×10-16<0.01）；其中，45份籼稻材料平均裂纹粒率为34.19%，8份粳稻材料平均裂纹粒率为55.44%，2份长粳材料平均裂纹粒率为2.25%。相关分析表明，品种的抗裂性与粒形呈极显著正相关（r=0.49**）。

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镉胁迫对不同水稻品种种子萌发、幼苗生长和淀粉酶活性的 何俊瑜,任艳芳,朱诚,蒋德安, 2008, 22(4): 399-404 .  摘要 ( )   PDF(1987KB) ( )   以镉耐性不同的两个水稻品种秀水110(耐镉型)和秀水11(镉敏感型)的种子为材料，采用室内培养方法，研究了水稻种子萌发、幼苗生长和淀粉酶活性对Cd胁迫的响应。结果表明，在水稻种子萌发过程中，胚根和胚芽对Cd要比种子本身敏感，而胚根较胚芽更敏感。 Cd胁迫能显著影响发芽指数、活力指数、根长、淀粉酶活性，其中对秀水11的影响更明显；在高于5 μmol/L Cd浓度下，秀水11植株内的Cd含量明显高于秀水110，造成后者根尖有丝分裂指数和淀粉酶活性明显降低，受到的毒害更严重。

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不同供氮形态对旱作水稻生长和养分吸收的影响 岳亚鹏,李 勇,薛 琳,周 毅,徐阳春,沈其荣,郭世伟, 2008, 22(4): 405-410 .  摘要 ( )   PDF(2794KB) ( )   采用土培试验种植旱作水稻，研究铵态氮（A）、硝态氮（N）和铵态氮加硝化抑制剂（A+DCD）对旱作水稻分蘖期、孕穗期生长和养分吸收的影响。在分蘖期和孕穗期，铵态氮和铵态氮加硝化抑制剂处理的水稻各部位生物量、分蘖数及新完全展开叶的叶面积均较硝态氮处理的高；铵态氮加硝化抑制剂处理的水稻叶片净光合速率最高，硝态氮处理的水稻叶片净光合速率最低； 铵态氮和铵态氮加硝化抑制剂处理的水稻体内的钾向叶片中分配比例较高，而硝态氮处理的水稻向茎秆中分配的比例较高。

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5-氨基乙酰丙酸促进水稻耐低温光抑制与抗氧化酶活性有关 刘芳,郭晶晶,龚丽丽,许晓明 2008, 22(4): 411-415 .  摘要 ( )   PDF(1426KB) ( )   研究了喷施250 mg/L 5氨基乙酰丙酸（ALA）明显提高水稻对低温光抑制适应能力的主要机制。低浓度的ALA提高水稻耐低温强光的主要机制不是通过叶黄素循环加强热耗散，而是通过显著增加叶绿体抗氧化酶系统中抗坏血酸过氧化酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）的活性，减少超氧化物歧化酶（SOD）活性的下降，从而降低过氧化氢（H2O2）的含量，减轻PSⅡ的光抑制。而且，APX活性的增加可能是由于亚铁血红素库积累而引起的。

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高温对灰飞虱体内类酵母共生菌和耐药性的影响 张晓婕,俞晓平,陈建明 2008, 22(4): 416-420 .  摘要 ( )   PDF(1725KB) ( )   利用35℃高温分别处理灰飞虱田间种群和敏感品系初孵若虫1~3 d，然后移至25℃下饲养至3龄。经1、2和3 d 处理后，灰飞虱体内类酵母共生菌数量分别减少了23.47%~34.23%、57.86%~61.51%和88.96%~90.71%；而类酵母共生菌的个体大小并无显著变化。进一步测定这些灰飞虱种群对杀虫剂吡虫啉、毒死蜱和锐劲特的耐药性，结果表明，高温处理时间越长，灰飞虱对这3种农药的耐药性越弱，即耐药性顺序为1 d>2 d>3 d。

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褐飞虱对吡虫啉敏感性的时空变化及现实遗传力 王彦华,李永平,陈进,沈晋良,李文红,高聪芬,庄永林,戴德江,周威君,梁桂梅,邵振润 2008, 22(4): 421-426 .  摘要 ( )   PDF(248KB) ( )   为科学用药，采用稻茎浸渍法测定了我国7省（区）42个田间褐飞虱种群对吡虫啉的敏感性时空变化。结果表明,在1996－2003年，除了1997年广西桂林种群为低水平抗性（6.3倍）外，苏、皖、桂3省13个种群对吡虫啉为敏感至敏感性下降（<5倍）；然而，2005年苏、浙、皖、赣、湘、桂6省（区）16个大田种群对吡虫啉的抗性迅速上升，达高水平至极高水平抗性（79～811倍）；2006年，除江苏通州大田种群的抗性为627倍外，苏、浙、皖、赣、湘、桂、闽7省（区）11个种群的抗性为150～322倍，比2005年有一定程度下降，这可能与暂停使用吡虫啉有关。室内用吡虫啉对褐飞虱筛选18代，其抗性由筛选前的208.3倍上升到筛选后的1110.8倍，抗性现实遗传力（h2）为0.1414。这暗示褐飞虱对吡虫啉产生高水平抗性后，如继续使用吡虫啉防治，其抗性可能会进一步上升。还讨论了稻褐飞虱抗药性的治理策略。

实验技术

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多亲本杂交衍生的多个相关群体QTL作图的通用方法 敖雁,胡治球,汤在祥,王学枫,徐辰武 2008, 22(4): 427-431 .  摘要 ( )   PDF(41KB) ( )   对多亲本杂交衍生的多个群体的联合分析将有助于QTL的定位和基于QTL分析的育种实践，但目前还没有一个可对这类群体进行联合分析的通用方法。在以往发展的双亲杂交衍生的多个相关群体QTL图谱的联合构建方法的基础上，进一步拓展为可以对多个亲本杂交衍生的多个相关群体进行联合分析。首先建立了多亲本杂交衍生的多个相关群体QTL联合作图的通用遗传模型，然后根据混合分布理论建立基于EM(expectation maximization)算法实现的QTL作图的极大似然估计方法。以循环杂交设计的3个F2群体为例用计算机模拟数据研究了QTL遗传力和样本容量2个因素对方法的影响。结果表明，无论是统计功效，还是参数估计的准确度和精确度，相同遗传力下，对循环杂交设计的3个F2群体联合作图均优于对其中的任2个F2群体联合作图。该方法的主要优点：一是可以比较和综合已有的对单个作图群体的定位结果，提高QTL检测的功效和定位的精度；二是在多亲本涉及的等位基因数更多的情形下，可以扩大和发掘有关数量性状的基因资源，从而为育种学家改良相应的数量性状奠定重要基础。

研究简报

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一个水稻金黄色颖壳和节间基因的遗传定位 李亮杰,周海鹏,占小登,楚宗丽,程式华,曹立勇, 2008, 22(4): 432-434 .  摘要 ( )   PDF(4208KB) ( )   R68是带有金黄色颖壳和节间标记的籼稻恢复系。对来源于组合中9A/R68 的F2群体的遗传分析表明，R68的金黄色颖壳和节间性状由1对隐性基因控制。利用SSR分子标记，采用隐性群体分析法，把金黄色颖壳和节间基因定位在第3染色体上，位于RM1230、RM7000和RM227、RM514之间，遗传距离分别为8.7、3.3、2.7和4.7 cM,暂将该基因命名为 gh5。

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利用回交重组自交系定位稻米赖氨酸含量的基因座位 唐绍清, ,胡培松 ,罗 炬 ,焦桂爱 ,万建民 ,石春海, 2008, 22(4): 435-438 .  摘要 ( )   PDF(666KB) ( )   利用日本晴（粳稻）/Kasalath（籼稻）//日本晴组合衍生的98个回交重组自交系（BILs）株系和具有245个RFLP标记的遗传图谱，在浙江和海南2个环境条件下，开展了精米赖氨酸含量的QTL定位。精米赖氨酸含量在浙江和海南均表现连续变异和超亲分离。在第6染色体发现2个具有显著遗传主效应的QTL(qLYS61和qLYS62），表型贡献率分别为2708%和4756%。qLYS61 还具有显著的环境互作效应。qLYS61的增效基因来自Kasalath，而qLYS62的增效基因来自日本晴。未检测到显著的上位性效应。

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酸刺激和谷氨酸处理对不同粳稻品种稻谷γ-氨基丁酸积累的影响 赵艳 2008, 22(4): 439-442 .  摘要 ( )   PDF(238KB) ( )   以常优941、浙湖9423、R717、中超123、赚钱1号和日本晴6个粳稻品种为材料，比较研究了种子萌发时间、酸刺激和L谷氨酸（L-Glu）浸泡处理对不同品种稻谷中GABA积累的影响。萌发活化4～6 d、pH 6.0缓冲液浸泡2 h及50 mmol/L的LGlu 浸泡12 h能显著促进萌发稻谷中GABA的积累，使萌发稻谷中GABA含量较萌发前增加0.8～5.9倍； 不同品种稻谷GABA初始含量不同，萌发活化、酸刺激和L-Glu浸泡处理对稻谷积累GABA的促进效应具有很大的品种差异。经处理后中超123和日本晴两个品种GABA含量高,分别达到1.1236 mg/g和0.9064 mg/g，是萌发前的5.6和22倍。

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植物生长物质冠菌素诱导旱稻、水稻幼苗抗旱性的效应及生理机制 艾林,李召虎,李建民,田晓莉,王保民,翟志席,段留生 2008, 22(4): 443-446 .  摘要 ( )   PDF(3578KB) ( )   以旱稻 297 和水稻越富幼苗为材料，在 20% PEG 模拟干旱条件下，研究了植物生长物质冠菌素处理对叶片水分状况、质膜透性、渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白）及内源激素（ABA、IAA 和GA3）含量的影响。干旱胁迫下，冠菌素处理可以维持旱稻 297（0.01 μmol/L）和越富（0.1 μmol/L）较高的叶片相对含水量，促进幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累，降低质膜透性，维持细胞质膜的完整性；同时，冠菌素（0.01 和0.1 μmol/L）处理明显促进旱稻 297 和越富幼苗叶片中ABA的积累，并改变了 IAA 和GA3 的浓度及比例。冠菌素处理能改善旱稻和水稻幼苗耐干旱胁迫的能力，最适浓度分别为0.01 μmol/L和0.1 μmol/L。