中国水稻科学

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中国水稻科技发展战略

程式华, 胡培松

2008, 22(3): 223-226 .

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分析了现代水稻科技与产业发展的国际趋势与特点、我国国民经济和社会发展对水稻的需求，回顾了我国水稻科技创新体系的建设历史与成效，着眼于现代水稻科技发展方向和水稻行业的需求，提出了我国水稻科技发展战略和重点课题。关键词:

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水稻中的磷转运蛋白基因在异源表达系统中的功能分析

郭强, 孙淑斌, YU Ling, 徐国华,

2008, 22(3): 227-233 .

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为了更好地研究植物在磷素吸收过程中的分子机制以及生物化学过程的变化，将水稻中分离得到的一个磷转运蛋白基因（OsPT6）用于互补实验。互补实验结果表明，OsPT6能够与缺失磷转运功能的酵母突变体实现互补，并在低磷条件下促进酵母突变体对磷的吸收。进一步分析表明OsPT6属于水稻Pht1家族运输蛋白基因，所编码的蛋白对磷酸盐（Pi）的吸收Km值为96 μmol/L，属于高亲和的磷转运蛋白。不同的酵母转化子对不同pH环境的响应实验显示，OsPT6是一个与质子相偶联的磷运输蛋白，其吸收磷素的最佳pH为6.0。对OsPT6在人的胚胎肾细胞（HEK293）中的表达分析表明，该基因能够编码蛋白并定位于细胞膜，证明OsPT6的功能与酵母磷转运子PHO84相似，是一个定位于细胞膜上的具有吸收转运磷素作用的运输蛋白。

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水稻抗病基因介导的抗白叶枯病反应中蛋白质表达谱的比较分析

曾亚,丁新华,沈祥陵,李香花,王石平

2008, 22(3): 234-242 .

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采用双向电泳质谱分析技术，比较分析了水稻在接种白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）1、4、8、24、72 h 后蛋白质表达谱的差异。通过比较接种白叶枯病菌和对照之间、接种不同白叶枯病菌生理小种之间的表达差异，鉴定了72个差异表达的抗病相关蛋白点，对其中部分点的蛋白质进行了电离子喷雾二级质谱学分析鉴定，确定了11个抗病反应中差异表达的蛋白质。

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一个水稻钙调素结合蛋白基因OsCaMBP的克隆及表达分析

万佳,况浩池,谢必武,陈静,张琦,徐永菊,高晓玲,徐正君

2008, 22(3): 243-248 .

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通过荧光差异显示和RTPCR技术,克隆到一个新的水稻钙调素结合蛋白基因OsCaMBP。序列分析表明，该基因cDNA序列全长2094 bp，编码一个具有569个氨基酸残基的多肽，推测分子量为63.2 kD；在OsCaMBP蛋白的N端存在IQ钙调素结合构象，与其他植物中的钙调素结合蛋白的相似性介于38.25%~47.28%。在热激处理15 min、30 min、 1 h或2 h后，该基因在水稻的叶、根和叶鞘中表达量急剧增加；此外，该基因表达量也受低温调控而增加。

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东南亚与南亚稻属AA基因组种间的遗传多样性差异

吕建珍,张晓丽,王海岗,袁筱萍,徐群,王一平,余汉勇,魏兴华,

2008, 22(3): 249-254 .

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选用36对水稻微卫星（SSR）引物，对稻属428份东南亚及南亚AA组种进行遗传多样性分析。试验结果显示选取的SSR标记均具有多态性，多态性位点百分率（P）达100%。36个多态位点共扩增出311个等位基因，每个位点3～17个，平均8.6。Nei基因多样性指数（He）平均为0.650，变幅为0.337（RM455）～0.865（RM169）。东南亚稻属AA组的SSR多样性大于南亚，两地区又以普通野生稻的多样性指数（He）最大。种（类型）间遗传分化东南亚小于南亚，其中以尼瓦拉野生稻与亚洲栽培稻的遗传分化程度最大。特异等位基因的数量、涉及的位点数及频率均表明东南亚及南亚稻属AA组间具有较大的遗传差异，而某些特异位点（如RM161）等位基因所显示的较高频率，则表明该位点较高的鉴别效率。

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稻米粒形和垩白度的QTL定位和上位性分析

雷东阳,谢放鸣,徐建龙,陈立云,

2008, 22(3): 255-260 .

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利用由181个家系组成的Lemont/特青籼粳交重组自交系群体，以及由161个RFLP、SSR标记和3个形态标记构建的全长为1916.5 cM、覆盖水稻基因组12 条染色体的连锁图，采用线性模型的复合区间作图方法（QTLMapper V10），对粒长、粒宽、长宽比和垩白度等4个稻米品质性状的数量性状座位（QTL）进行了分析。在水稻的所有12 条染色体上共定位到7个加性主效QTL和19对上位性QTL，其中控制粒长、粒宽、长宽比的主效QTL各2个，控制垩白度的QTL 1个，分别解释12.8%、40.0%、26.0%和42.1%的表型变异；共检测到6对影响垩白度、6对影响粒长、7对影响长宽比的上位性QTL，分别解释52.2%、31.3%和38.2% 的表型变异。结果表明，上位性QTL和主效QTL一样在稻米粒形和垩白度的遗传中起着重要的作用。

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mRNA差异显示技术分离水稻铵态氮营养诱导表达基因

朱国辉,黄卓烈

2008, 22(3): 261-265 .

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应用mRNA差异显示技术对不同氮素营养下水稻叶片基因表达差异进行了分析，分离了一些差异表达片段。Reverse Northern和Northern杂交确认了部分阳性克隆，结果显示片段A02 (Oryza sativa drought stress related gene) 和A03 (Zea mays partial mRNA for TFⅡBrelated protein) 受到铵态氮营养诱导表达。生理学测定结果表明，与硝态氮营养相比，水稻在铵态氮营养下具有更高的过氧化氢酶、过氧化物酶活性和还原型谷胱甘肽含量，因此，更利于自身自由基的清除，从而提高抗逆性。

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广东高州普通野生稻与粳稻杂交F1胚囊育性及发育特点

练子贤,魏常敏,卢永根,赵杏娟 ,傅雪琳 ,李金泉,杨秉耀 ,刘向东,

2008, 22(3): 266-272 .

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利用整体染色激光扫描共聚焦显微术(WECLSM), 对广东高州普通野生稻与粳稻台中65杂交F1的成熟胚囊育性、胚囊形成发育及受精特点进行研究。杂种F1成熟胚囊平均育性为64.61%。不同杂种的成熟胚囊均存在不同程度的异常现象, 异常的主要类型有：胚囊退化、小胚囊、雌性生殖单位退化、卵器退化、极核数目或位置异常及其他异常等类型。其中频率最高的异常类型为雌性生殖单位退化（10.49%），其次是胚囊退化（9.80%）。杂种F1的胚囊发育过程与高州野生稻原种基本一致，育性低的杂种F1胚囊发育过程出现多种异常现象。对3个杂种F1受粉后1 d的胚囊进行观察发现，除正常受精膨大的胚囊外，还存在结构正常未受精和结构异常未受精等异常现象。受粉后7 d的胚囊基本上与受粉后1 d的相似。研究结果表明，广东高州普通野生稻可能具有决定杂种F1胚囊育性的不同基因，包括中性基因等。

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水稻胚乳游离核的分裂及其影响因素

刘满希,王忠,吴小美,陈义芳,顾蕴洁

2008, 22(3): 273-278 .

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为了探讨水稻胚乳分裂的过程及其影响因素，采用整体解剖和树脂包埋切片等方法，用光学和电子显微镜观察了水稻胚乳游离核的分裂方式及细胞学特征。水稻胚乳游离核的分裂具有多样性，既有有丝分裂，也有无丝分裂，还有有丝分裂后的子核不经间期随即进行无丝分裂等方式；游离核的分裂速率因核间距不同而异，核间距大时分裂速率比核间距小时快；气温升高能促进游离核分裂，缩短分裂周期；孕穗期施氮肥、适度干旱处理，都能在一定程度上促进游离核的分裂。

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两优培九剑叶叶绿体衰退进程中的细胞生物学特性初探

雷华, 陈国祥,高志萍,魏晓东 ,徐艳丽,储慧君 ,施大伟 ,吕川根

2008, 22(3): 279-284 .

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以高产杂交水稻两优培九剑叶完整叶绿体为研究对象，对其衰退进程中光能转化、抗氧化特性和超微结构变化进行了研究。剑叶净光合速率随叶片衰老而逐渐下降，叶绿素含量在衰老后期出现显著下降的趋势。叶绿体PSⅠ和PSⅡ活性均显示先上升后降低的变化趋势，PSⅠ活性变化相对于PSⅡ活性变化较为缓慢。Ca2+ATP酶和Mg2+ATP酶活性变化呈现先下降后上升最后显著下降的变化趋势。叶绿体衰老早期超氧化物歧化酶在清除活性氧对叶绿体膜系统伤害中具有重要作用，衰老后期谷胱甘肽则发挥较大作用，但抗坏血酸的作用并不明显。电镜观察显示叶绿体超微结构变化与其光合生理功能变化一致。

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水稻与非洲狼尾草体细胞融合再生植株的光合及农艺性状分析

陶龙兴,张雪琴,沈波,颜秋生,谈惠娟 ,符冠富

2008, 22(3): 285-289 .

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以粳稻8411（C3植物）与非洲狼尾草（C4植物）经体细胞杂交后获得的融合体再生植株为材料，测定体细胞融合再生植株的光合特性及农艺性状。与栽培稻8411相比，再生植株的生育期延长、植株矮化、穗形变小、千粒重增加、结实率下降。再生植株的光合速率、气孔导度、叶片蒸腾速率、胞间CO2浓度及水分利用效率等光合参数为栽培稻8411与非洲狼尾草的中间值，其中叶片光合速率显著高于栽培稻8411。体细胞融合再生植株在弱光下表现出比栽培稻8411更高的光合速率，并具有较高光饱和点。再生植株的最大荧光值Fm、能量捕捉效率Fv/Fo、光化学效率Fv/Fm、叶绿素含量等指标表现出显著的超亲优势。这些结果初步表明，体细胞融合再生植株具有C4循环固定CO2的光合系统的特征。

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粳稻“龙锦1号/香软米1578” F3家系群糙米矿质元素含量变异及相关性分析

孙明茂,杨昌仁,李点浩,崔仁守,曹桂兰,李圭星,金弘烈,于元杰,李英泰,韩龙植,

2008, 22(3): 290-296 .

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利用粳稻品种间杂交组合“龙锦1号/香软米1578”的196份F3家系，对糙米中Fe、Se、Zn、Cu、Mn、Ca、Mg、K、Na和P等10种矿质元素含量的变异及其相关性进行了分析。 10种矿质元素在F3家系间均有较大的变异，其中Na含量变异最大，Zn含量变异最小，变异系数分别为77.69％和12.04％。各矿质元素含量的变异系数大小顺序为Na>Se>Cu>Fe>Mg>Mn>Ca>P>K>Zn。不同矿质元素含量也有较大的差异，F3家系群各矿质元素含量平均值高低排序为P>K>Mg>Ca>Fe>Mn>Zn>Na>Cu>Se。糙米中10种矿质元素含量在F3家系群中均表现为正态分布，为由多基因控制的数量性状。Zn与Fe、Cu，Mn与Mg、Ca、K、P，Ca与Mg、K、Na、P，Mg与K、P，P与K、Na含量呈显著或极显著正相关，而Fe与Se、Mn与Na、Mg与Na含量呈显著或极显著负相关。Mn、Ca、Mg、K、P含量与其他矿质元素含量间的相关关系较Fe、Se、Cu、Zn含量与其他矿质元素含量间的相关关系更为密切。

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基于穗帽变换的TM影像水稻面积提取

王福民,黄敬峰,王秀珍

2008, 22(3): 297-301 .

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利用水稻生育前期和后期两个不同时期TM影像分别进行穗帽变换生成亮度、绿度和湿度变量，并将它们合成为多时相影像，充分利用这3个具有物理意义的变量，特别是湿度变量进行水稻种植区影像分类和以水为背景的水稻面积提取，并使用亚米级GPS地面调查的数据进行分类验证。基于穗帽变换影像的分类方法有效提高了水稻面积提取精度，水稻分类的生产者精度和用户精度分别为84.30％和85.18％，这比原始合成影像数据的分类结果提高了约3个百分点；另外，总精度也由原始合成影像的74.12％提高到经过穗帽变换的78.04％。

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水稻细菌性褐条病病原的鉴定

徐丽慧,邱文,张唯一,李斌,谢关林

2008, 22(3): 302-306 .

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为明确从褐条病稻苗上分离出来的病原细菌并与西瓜果斑病菌相区分, 对该病原特性进行了研究。分离获得6株褐条病致病菌，其中4株经主要细菌学特性、菌落形态、致病性、Biolog、脂肪酸分析（FAME）、电镜观察、NestedPCR鉴定及与3株水稻细菌性褐条病标准菌株和2株西瓜果斑病标准菌株的比较，证实了该病是由单极鞭革兰氏阴性细菌〖WTBX〗Acidovorax avenae〖WTBZ〗 ssp. 〖WTBX〗avenae〖WTBZ〗引起的。FAME将水稻细菌性褐条病菌误鉴定为西瓜果斑病菌，而用Biolog和nested-PCR鉴定能得到准确的鉴定结果。

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麦根腐平脐蠕孢和薏苡平脐蠕孢防治稻田稗草的生物活性和安全性

耿锐梅,傅扬,张文明,张建萍,余柳青,

2008, 22(3): 307-312 .

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对分离自云南昆明感病稗草\[Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.\]上的病原真菌麦根腐平脐蠕孢（Bipolaris sorokiniana）和薏苡平脐蠕孢（Bipolaris coicis）开展了防治稗草潜力的评价。结果显示，B.sorokiniana和B.coicis两菌株培养5 d的发酵原液对稗草根长和芽长均有很高的抑制作用,根长最高抑制率分别为99.59%和95.78%, 芽长最高抑制率分别为91.14%和82.13%。两菌株对稗草离体叶片致病性的室内试验表明，菌丝体悬浮液处理5 d后稗草叶片病情指数最高可达100%。两菌株对稗草植株防效的温室试验表明, 菌丝体悬浮液处理稗草7 d后植株下部叶片出现萎蔫症状、脱落及死亡,处理21 d后稗草最高死亡率达到82.67%和80.00%。菌株对作物的安全性试验表明，麦根腐平脐蠕孢对作物的安全性显著高于薏苡平脐蠕孢。作为生防潜力菌株，麦根腐平脐蠕孢具有更大的应用潜力。

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防治水稻二化螟的高毒农药替代药剂的室内筛选

何月平,邵振润, 陈文明,梁桂梅,李永平,周威君,沈晋良,

2008, 22(3): 313-320 .

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为了筛选防治水稻二化螟的高毒农药替代药剂，采用点滴法测定了7类32种药剂对不同水稻生态区二化螟种群的室内毒力。基于这些毒力数据，推荐对二化螟毒力较高的7种新型农药（氟虫腈、阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虫酰肼、呋喃虫酰肼、氟铃脲和氟啶脲）和一些中低毒性的有机磷品种（如辛硫磷、喹硫磷、毒死蜱和哒嗪硫磷）作为大田药效试验的候选替代药剂。评估了田间二化螟对10种拟除虫菊酯类杀虫剂的敏感性，发现7种对鱼高毒的拟除虫菊酯类杀虫剂（高效氟氯氰菊酯、λ高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、顺式氯氰菊酯、甲氰菊酯和S氰戊菊酯）对二化螟的毒力高于大多数有机磷类农药。虽然我国禁止上述菊酯类杀虫剂在水稻上使用，但是浙江瑞安田间种群（RA05）已对高效氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、高效氯氰菊酯和λ高效氯氟氰菊酯等产生高水平抗性（抗性倍数分别为166.7、51.9、41.3和36.8倍）。对鱼低毒的3种菊酯类农药（乙氰菊酯、醚菊酯和氟硅菊酯）对抗性二化螟（RA05）的毒力高于三唑磷。因此，可考虑将这些对鱼低毒的菊酯类农药作为防治水稻二化螟的高毒农药的替代药剂和抗性治理的轮换品种。

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水稻早世代稳定特性研究的问题和建议

陆作楣

2008, 22(3): 321-322 .

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十年来有关水稻早世代稳定特性的研究虽有不少报道，但研究方法雷同，因而存在不少具有共性的问题。在该项研究中，多个研究者采用的材料类型单一，降低了杂交后代分离的总变异量；研究者对抽样误差的影响估计不足，所谓F2株系的小样本抽样，又进一步缩小了株系内变异程度，这就有可能出现假阳性的结果。建议在水稻早世代稳定特性的研究中，增加多个质量性状的研究内容，从而使研究结果更加接近真实。还对表型整齐度与遗传稳定性之间的关系，以及早世代稳定对育种工作的影响等提出了与研究者不同的观点。

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拟南芥热激启动子（HSP18.2）在水稻中的启动效率探讨

文春描,徐正君,蔡平钟,向跃武,张志雄,刘俊,王闵霞,蒲志刚,张志勇

2008, 22(3): 323-326 .

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从拟南芥中克隆热激蛋白基因HSP18.2的启动子区域，构建了由HSP18.2启动子引导的GUS融合基因，并经农杆菌介导导入籼稻愈伤组织中。对热激和常温条件下转基因籼稻愈伤组织中GUS活性的比较测定表明，HSP18.2启动子在热激条件下可驱动GUS报告基因在转基因愈伤组织中高效表达，而常温条件下GUS活性在检测水平以下，证明HSP18.2启动子在籼稻中对基因的调控十分灵敏。

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稗草病原真菌AAE的分子鉴定及其粗蛋白诱导水稻的稻瘟病抗性

王玲,黄世文 ,王全永,鄂志国,王磊,张建萍,朱德峰,傅强

2008, 22(3): 327-330 .

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从感病稗草标样上分离到一株病原真菌AAE，其粗蛋白预处理的水稻幼苗接种稻瘟病菌后，稻瘟病的发病显著减轻，诱抗效果达23.55%。用PCR技术扩增了该菌的内转录间隔区基因序列，并进行了测序，GenBank登录号为EF192234。BLAST同源检索结果显示与该序列高度同源的均为链格孢属的内转录间隔区基因序列。选取同源性高的菌株的内转录间隔区基因序列进行系统发育分析，发现菌株AAE与Alternaria alternata处于同一分枝，相似性为99.2%，结合形态特征将它鉴定为Alternaria alternata。

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云南高原粳稻与韩国粳稻品质特性比较分析

赵国珍,杨世准,苏振喜, 廖新华 ,世荣,朱振华,蒋聪,戴陆园,

2008, 22(3): 331-334 .

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对10个韩国粳稻品种和10个云南粳稻品种进行了品质特性比较及相关性分析。云南粳稻和韩国粳稻在外观及碾磨品质指标中的粒宽、长宽比方面存在显著差异，云南粳稻比韩国粳稻籽粒细长；透明度、垩白粒率、糙米率、精米率、整精米率差异不显著。云南粳稻的直链淀粉含量和蛋白质含量显著或极显著高于韩国粳稻，而味度值则相反，碱消值差异不显著。韩国粳稻的最高黏度值、崩解值极显著高于云南粳稻，消减值极显著低于云南粳稻。相关分析表明，直链淀粉含量和蛋白质含量与消减值呈极显著正相关，与最高黏度值、最低黏度值、崩解值及最终黏度值呈显著或极显著负相关，味度值与淀粉RVA谱特征值则表现出相反的相关性，即与消减值呈负相关，而与最高黏度值、最低黏度值、崩解值呈正相关。针对试验结果，对改良云南粳稻品质的途径进行了探讨。

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