中国水稻科学

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水稻根尖质膜蛋白质组学研究方法的建立

齐耀程,王宁,程彦伟,徐朗莱,张炜

2008, 22(2): 111-117 .

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以徐稻3号水稻苗期幼嫩根尖为材料，利用葡聚糖/聚乙二醇两相分配法纯化得到纯度达 90% 的质膜组分，使用优化的双向电泳水化液溶解质膜蛋白，通过等电聚焦/十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶双向电泳（IEF/SDSPAGE）分离和基质辅助激光解吸电离串联飞行时间质谱（MALDITOF/TOF）分析，鉴定了31个水稻质膜相关蛋白。结果表明IEF/SDSPAGE 双向电泳适合分离亲水性相对较高的膜附着蛋白。进一步利用高盐和温和去污剂对纯化的质膜进行洗涤，以降低质膜组分的复杂程度，通过 SDSPAGE 单向电泳分离和液相色谱串联质谱（LCMS/MS）分析，鉴定了 8个质膜蛋白。经洗涤后的质膜组分复杂度显著降低，SDSPAGE 中的蛋白条带只包含1~2 种蛋白，且主要为疏水性较强的穿膜蛋白，说明多种生物化学分离方法及不同质谱分析的综合运用，是解决生物膜蛋白质组学难点的有效途径。

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水稻种子脂氧合酶基因OsLOX1的原核表达、纯化及鉴定

汪仁, 沈文飚, 江玲, 刘玲珑, 翟虎渠, 万建民

2008, 22(2): 118-124 .

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脂氧合酶是动植物体内催化脂质降解的关键酶，也是茉莉酸合成途径的第一个关键酶。以先前克隆到的水稻种子脂氧合酶基因OsLOX1全长cDNA为模板，用含有特异酶切位点的P1、P2为引物，通过PCR方法将它构建到大肠杆菌表达载体pET30a(+)上并转化到大肠杆菌菌株BL21（DE3）中，获得相应的重组工程菌。经过20℃条件下的IPTG诱导，OsLOX1重组蛋白在BL21（DE3）菌株中得到表达，经生化特性分析，发现该重组蛋白具有LOX催化活性，其最适pH和温度分别为4.8和30℃。该重组子可进一步应用于体外生产茉莉酸和研究植物种子LOX结构与功能的关系。

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籼稻脂肪酶基因的遗传分析及定位

龚继平,吴方喜,吴跃进,郑家团,黄庭旭,王乌齐,张建福,谢华安,

2008, 22(2): 125-130 .

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对籼稻材料PT46（高脂肪酶活性）和WP20（低脂肪酶活性）及其F2群体进行了脂肪酶活性的定量测定和遗传分析。χ2测验结果表明，F2群体表现型分布符合1∶2∶1的孟德尔分离比，表明脂肪酶活性高低由1对单基因控制，低脂肪酶活性为隐性性状。结合SSR分子标记，以F2群体为定位群体，将脂肪酶活性基因定位在水稻第3染色体上，与SSR标记RM7和RM232之间的遗传距离分别为14.8 cM和4.1 cM，暂命名为la（lipase activity）。采用人工老化的方法，以种子发芽率和老化指数评价两亲本及其F2群体的耐储藏特性，结合所测定的脂肪酶活性数据进行相关性分析。结果表明，随着老化时间的延长，脂肪酶活性高的材料，发芽率降低迅速，老化指数增加很快，而脂肪酶活性较低的材料，老化指数变化相对较慢，即脂肪酶活性低的材料较耐储藏。经10、20 d人工加速老化处理后的种子老化指数与种胚脂肪酶活性的相关系数分别为0.6165**和0.4703**，表明老化指数与脂肪酶活性呈显著正相关。

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农杆菌介导的转高赖氨酸蛋白基因（sb401）水稻T4代分析

李科,王世全,吴发强,李双成,邓其明,王玲霞,梁越洋,李平

2008, 22(2): 131-136 .

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通过农杆菌介导的方法用富赖氨酸蛋白基因（sb401）转化粳稻品种日本晴，获得了独立的10个转化株系，对转化株系进行连续自交，通过筛选得到9个纯合的T4代转化株系。 Southern blotting分析发现，整合位点是随机的，并为低拷贝（1~3个）。TAI-PCR扩增得到8个T-DNA侧翼序列，并定位于日本晴的7条染色体上。蛋白质和氨基酸测定分析发现，sb401基因对各株系的蛋白质、赖氨酸和其他氨基酸组分的提高起到了一定的作用。将杂交结果与T-DNA插入位置结合分析发现，在低拷贝的情况下，表达量的差异不明显。

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水稻第6染色体短臂株高及产量性状QTL的分解

占小登,樊叶杨, 程式华, 庄杰云, 曹立勇,

2008, 22(2): 137-142 .

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针对第6染色体短臂上一个对产量性状遗传具有重要作用的区间RM587-RM19715，从珍汕97B/密阳46重组自交系群体中筛选到1个剩余杂合体，自交衍生获得一个由195个个体组成的F2群体，检测控制株高和产量性状的QTL。经分析，在目标区间的上部和下部分别检测到1个QTL簇，分别对除单株穗数以外的产量性状因子具显著作用，单个QTL对群体性状表型变异的贡献率为5.0%~55.5%。将第6染色体上的产量性状QTL分解到更小的区间中，为产量性状QTL的精细定位和克隆打下了基础。

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水稻单穗重和千粒重的QTL定位

吴家胜, 周鸿凯, 陈国波, 刘桂富,

2008, 22(2): 143-147 .

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用基于混合线性模型的统计方法对一套来源于亲本IR64/Azucena的加倍单倍体群体在两个生产季节的水稻单穗重和千粒重进行了分析，各检测到15个QTL分别控制这两个性状，其中有6个QTL同时与这两个性状有关。所有QTL分布在除第11、12染色体以外的其余10条染色体的相应标记区间内。在控制千粒重的QTL中，12个QTL有加性效应，6对QTL带有加加上位性效应，它们不受环境条件的影响。在控制单穗重的QTL中，7个QTL具有加性效应，但其中4个QTL的表达随环境而异；6对QTL具有加加上位性，但其中1对对环境敏感。qTGW2的加性效应对千粒重的贡献率超过10%；3个QTL（qGW1、qGW7和 qGW81）在早季环境的加性效应对单穗重的贡献率亦都大于10%，但对环境敏感。

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不同环境条件下籼型杂交稻株高的发育遗传研究

彭涛,钟秉强,凌英华,杨正林,查仁明,谢戎,刘成元,何光华,

2008, 22(2): 148-154 .

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采用数量性状的加性显性发育遗传模型分析了按NCⅡ交配设计的两套籼型三系杂交水稻在两种环境条件下株高的发育遗传规律。供试材料和环境均会影响水稻株高表现，且环境对株高的影响随发育进程的推进不断减小。在不同发育阶段，水稻株高主要受加性和显性效应基因共同控制，但影响程度会随供试材料的改变而有所不同；基因型与环境互作效应会对株高产生一定影响；控制株高的遗传效应在各发育时期均有新的表现，且加性效应的表达比显性效应的表达更为活跃；条件环境互作效应亦会对株高发育遗传产生一定影响，前期影响尤其大；水稻株高的群体平均优势总体上随发育进程的推进而逐渐增加，至成熟期达到最大；群体超亲优势的变化规律因供试材料的不同而略微出现一些差异，但均在后期趋于稳定，且均为正值。在多数发育时期，水稻株高条件群体平均优势达到正向显著或极显著水平，而条件群体超亲优势达到负向显著或极显著水平，即群体平均优势和群体超亲优势在各时期均有新的表现，但其表现的大小和方向均有所不同。

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开放式空气CO₂浓度增高和施氮量对水稻结实期叶片内肽酶活力的影响

胡健, 杨连新,周娟,王余龙, 朱建国

2008, 22(2): 155-160 .

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利用农田开放式空气CO2浓度增高 (free air CO2 enrichment，FACE) 系统，CO2浓度设正常CO2 (ambient, AMB) 和高CO2 (FACE，AMB + 200 μmol/mol) 2个水平，施N量设低氮 (LN，15 g/m2，以纯氮计)、中氮 (NN，25 g/m2)和高氮 (HN，35 g / m2) 3个水平，对水稻品种武香粳14结实期剑叶和倒2叶的内肽酶活力变化情况进行了研究。结果表明: 1) 同AMB相比，FACE处理使剑叶抽穗后10 d、20 d以及倒2叶抽穗到抽穗后20 d内肽酶活力明显提高，但使剑叶成熟期内肽酶活力明显下降；使剑叶抽穗后10 d、20 d和成熟期以及倒2叶抽穗到成熟期内肽酶比活力明显提高；FACE对抽穗后10 d、20 d叶片内肽酶活力和比活力影响较大，而对抽穗期和成熟期的影响较小。同LN相比，HN使灌浆前期叶片内肽酶活力明显降低，灌浆中后期则呈增加趋势；HN降低了叶片各期内肽酶比活力，灌浆前期降幅大于后期。 2) 同AMB相比，FACE使叶片抽穗后10 d至成熟期可溶性蛋白含量明显降低；同LN相比，HN明显减缓FACE处理对抽穗后10 d至成熟期功能叶片可溶性蛋白含量的影响。 3）除成熟期叶片可溶性蛋白含量与内肽酶活力呈正相关外，结实期剑叶及倒2叶可溶性蛋白含量与对应时期内肽酶活力呈显著负相关。上述结果说明，FACE处理下水稻剑叶及倒2叶结实中后期可溶性蛋白含量明显下降与结实期叶片内肽酶活力的变化关系密切。

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结实期土壤水分和氮素营养对水稻产量与品质的交互影响

李国生,王志琴,袁莉民,刘立军,杨建昌

2008, 22(2): 161-166 .

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杂交籼稻汕优63和粳稻武育粳3号种植于土培池，于始穗期进行0N（0 g/m2）、NN（中氮，4.5 g/m2 ）和HN（高氮，9.0 g/m2）3种施氮量处理，于抽穗后7 d至成熟期设置了WW（保持浅水层）、MD（轻度落干，土壤水势保持-25 kPa）和SD（重度落干，土壤水势保持-50 kPa）3种土壤水分处理，研究了结实期土壤水分和氮素营养对水稻产量与品质的交互影响。在各施氮水平下，产量、糙米率、精米率和整精米率均以MD处理最高，垩白粒率和垩白度均以MD处理最低。在0N下，SD处理降低了产量、碾磨品质、外观品质和食味品质；在MN或HN下，SD处理的产量、碾磨品质、外观品质和食味品质与WW的差异不显著或显著优于WW。说明土壤水分和氮素营养对水稻产量和品质的影响存在着明显的互作效应，结实期土壤水势为-25 kPa、粒肥的施氮量为45 kg/hm2，稻米的品质较优、产量最高。

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直立与弯曲穗型水稻穗上不同部位籽粒碾磨品质的比较

金峰, 陈书强,徐正进,袁莹,李培培

2008, 22(2): 167-174 .

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以直立穗型和弯曲穗型水稻材料为对象，研究了穗上不同部位和不同粒位籽粒在碾米品质上的差异。弯曲穗型材料整穗籽粒的糙米率、精米率及整精米率以及粒重均高于直立穗型材料，其中整精米率差异达到显著水平。总体而言，在稻穗的同一部位，两穗型材料一次枝梗籽粒的糙米率、精米率、整精米率和粒重均高于二次枝梗的籽粒；一次枝梗上以第2 或第3粒位籽粒的糙米率、精米率和整精米率较高，第1 粒位籽粒的较低；穗上同一部位二次枝梗籽粒的碾米品质在两穗型材料间的差异大于一次枝梗，而穗型与其排序并无直接关系；两穗型材料籽粒粒重在穗上的分布与排序基本一致。因此，可以通过育种选择来改良直立穗型材料的碾磨品质。

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温敏核不育水稻植株温度的变化规律及与环境关系的模型

吕川根,夏士健,胡凝,姚克敏

2008, 22(2): 175-182 .

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以温敏核不育水稻培矮64S为材料，采用10～15 cm水层灌溉处理和无水层对照，对植株温度及其与植株冠层小气候和灌溉水因子的关系作了分析。水稻植株温度与150 cm大气温度在数值和相位上均存在一定差异。8:00～20:00植株温度均明显低于大气温度，21:00～次日7:00植株温度与大气温度基本相同；日最高植株温度出现在13:00，比最高大气温度提前1 h，但日最低植株温度和最低大气温度均出现在6:00；植株温度的平均日较差比气温小。在同一高度上相比，晴天6:00～13:00植株温度比空气温度高，而且提前1 h升温，18:00～次日6:00则两者逐渐趋同或植株温度稍低；而在阴天，植株温度则全天一直高于空气温度，最高温度出现的时间也相同。植株温度白天的变化主要受太阳辐射的影响，天空状况（云量或日照时数）和风速都通过对辐射强度的调节和热量的交换而产生作用。植株温度夜间的变化主要受灌溉水的影响。在本试验条件下，日平均气温（Ta）29.6℃是灌溉水提高或降低植株温度的临界温度值，当Ta＞29.6℃时，灌溉水具有降低植株温度的作用，反之，灌溉水具有提高植株温度的作用。植株温度与水气温差符合二次曲线关系。植株冠层在白天吸收或反射太阳辐射，夜间则阻挡热量散失，对调节植株温度具有明显的缓冲效应。通过相关分析和回归拟合，建立了两个可供实用的水稻植株温度的环境模型。

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水稻抗病基因同源序列与抗瘟性的关系

陈于敏,范成明,杨妍,何月秋

2008, 22(2): 183-189 .

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利用11对抗病基因同源序列(RGA)引物扩增43个水稻品种的DNA片段和接种33个稻瘟菌株测定它们的抗病性。结果表明，抗病性聚类结果与DNA扩增条带聚类结果基本一致，两者相关系数达0.6117(α=0.01)，即利用RGA分析品种的抗病性具有很好的代表性，但相关性在引物间不同，从0.1701到0.5305。结合多态性分析，5对引物S1/AS3、S1 INV/ S2 INV、XLRR For/XLRR Rev、PtoKin 1 IN/PtoKin 2 IN、NLRR For/NLRR Rev可用于水稻品种的抗稻瘟病性分析，它们扩增的DNA条带数据与抗瘟性间达极显著相关。此外，除高感品种丽江新团黑谷和CO39两个品种未被聚类到不同的亚种外，RGA扩增的DNA条带还能区分水稻的籼粳亚种类型。

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稻瘟病主效抗性基因对广东省籼稻稻瘟病菌的抗性评价

杨健源,陈深,曾列先,李亦龙,陈珍,朱小源

2008, 22(2): 190-196 .

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对来自不同抗源的30个抗稻瘟病单基因系进行了小种专化抗性及田间抗性的分析和评价。30个单基因系对163个广东省稻瘟病菌株的抗谱介于0.6%~89.6%，大多数单基因系对测试的病菌表现出较窄的抗谱，在病区表现为高度感病，但含有Pikh 和 Pi1(t)的单基因系表现出广谱抗性，抗谱分别为89.6% 和 82.2%，在病区表现出较好的田间抗性。基于抗性基因与163个稻瘟病菌的抗感互作聚类分析，将30个单基因系的小种专化抗性划分为15个类型。主成分因子分析结果表明，其中9个类型的小种专化抗性表现出较大差异，可解释总变异的81.3%。含有Pik、Piz5、Pi9、Pish的单基因系在小种专化抗性上有别于广东省骨干亲本，这些基因在今后抗性育种中可重点引入。Pikh\[或 Pi1（t）\]、Pi9（或 Piz5）及Pish（或 Pita2）的基因聚合有利于提高广东省水稻品种对该地区稻瘟病菌的抗谱。并就稻瘟病抗性基因的研究及利用策略进行了讨论。

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褐飞虱对噻嗪酮的抗药性监测

李文红,高聪芬, 王彦华,庄永林,戴德江,沈晋良,

2008, 22(2): 197-202 .

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1996-2007年间采用稻茎浸渍法测定了我国8省(区)27个褐飞虱种群对噻嗪酮的敏感性。在1996-2002年间，江苏\[江浦(JPZY)、仪征(YZZY)和南通(NTZY)\]、安徽\[安庆(AQNS)\]、广西\[南宁(GXNY)和桂林(GLNS)\]褐飞虱种群对噻嗪酮均为敏感至敏感性下降 (抗性倍数为0.3~3.5倍)。在2005-2007年间，监测到江苏 \[江浦(JPZY), 2005年\]和海南\[陵水(HNLS)，2007年\]褐飞虱种群对噻嗪酮达中等水平抗性(抗性倍数分别为28.8倍和19.4倍)；其余种群如广西\[南宁(GXNY)和桂林(GLNS)\]、湖南\[常德(CDTY)\]、浙江\[余姚(YYLJ)\]、江西\[新建(XJSM)\]、安徽\[和县(HXLY)、潜山(QSMC)\]及江苏\[南通(NTZY)\]等地褐飞虱种群对噻嗪酮为低水平抗性(抗性倍数为5.6~9.1倍)；而江西\[上高(SGMS)\]、浙江\[兰溪(LXYC)\]和湖北\[孝感(XGXC)\]3个褐飞虱种群对噻嗪酮仍为敏感至敏感性下降(抗性倍数2.5~4.1倍)。室内饲养22代，用噻嗪酮对1996年采自安徽\[安庆(AQNS)\]的褐飞虱间断筛选13代，它的LC50下降了30%，筛选前后抗性水平没有明显差异；随后连续筛选15代，抗性倍数达1157.7倍。上述结果表明，褐飞虱对噻嗪酮已产生低到中等水平抗性，如果连续单一使用噻嗪酮，褐飞虱将具有产生高水平抗性的风险。此外，还对褐飞虱的抗性治理进行了讨论。

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水稻条纹叶枯病的为害损失及防治指标

王华弟,陈剑平,祝增荣,孙祥良,朱金良,傅强,朱黎明

2008, 22(2): 203-207 .

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2004-2006年在浙江北部系统地调查了水稻条纹叶枯病发病动态和为害损失。单季晚稻秧田期介体灰飞虱有效虫量（X2）与水稻株发病率（Y1）的关系式为Y1=0.0873 + 1.0757X2，晚稻本田株发病率（X）与产量损失率（Y）总关系式为Y=0.1254+0.7551X。在现有生产条件下，经济允许水平以损失率表示为2.0%~2.5%，制订了水稻条纹叶枯病防治指标为水稻秧苗期和本田前期介体灰飞虱有效虫量2~3头/m2，该指标已在生产上大面积推广应用。

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水稻细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1的双右边界双元载体的构建

许美容,夏志辉,翟文学 ,徐建龙,周永力,黎志康

2008, 22(2): 208-210 .

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Rxo1 是从玉米中克隆的水稻细菌性条斑病非寄主抗性基因。采用ScaⅠ和NgoMⅣ酶切携带Rxo1 基因的载体pCAMBIA13051，HpaⅠ和XmaⅠ酶切双右边界双元载体pMNDRBBin6，通过平端和黏性末端连接目的基因和载体，得到了重组载体pMNDRBBin6Rxo1。 PCR和限制性内切酶酶切以及序列测定证实Rxo1 整合到了双右边界载体pMNDRBBin6中。该载体为利用转基因技术获得无选择标记抗细菌性条斑病水稻育种材料提供了条件。

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水稻抗倒力及相关抗倒伏性状的QTL分析

胡江,藤本宽,郭龙彪,曾大力,张光恒,董国军,王小虎,朱立煌,钱前,

2008, 22(2): 211-214 .

摘要 ( )

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以典型的籼粳交（窄叶青8号/京系17）的F1花培加倍单倍体为材料,考查了抗倒力、株围、株高、有效穗数、重心高和地上部生物量等抗倒伏相关性状。利用该群体的分子连锁图谱进行QTL区间作图分析，除地上部生物量外，其他5个性状均检测到了相关的QTL，其中与抗倒力、株围、有效穗数相关的QTL各1个，分别位于第8、8和12染色体上，贡献率分别为18.4%、12.6%和10.6%。与株高相关的QTL 2个，位于第4和第8染色体上，贡献率分别为12.7%和12.5%。与重心高相关的QTL 3个，位于第4、8和10染色体上，贡献率分别为12.5%、14.6%和10.0%。相关分析表明，抗倒力与株围、株高、重心高和地上部生物量均呈极显著正相关。

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中国北方杂草稻深覆土条件下出苗动力源分析

马殿荣,王楠,王莹,贾德涛,陈温福

2008, 22(2): 215-218 .

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以盆栽的方式，采用不同的覆土深度，对中国北方杂草稻的出苗特性进行了研究，分析了杂草稻的出苗动力源。研究结果表明，在中国北方发现的部分杂草稻具有较强的中胚轴伸长特性和芽鞘节间伸长特性。在播种深度较浅时（3 cm），杂草稻依赖于中胚轴的伸长顶土发芽；当覆土较深时（5 cm），杂草稻中胚轴伸长特性更加明显，伸长长度加大，同时杂草稻的芽鞘节间也明显伸长，中胚轴和芽鞘节间的共同伸长为深覆土条件下杂草稻的出苗提供了动力基础。

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纹枯病菌对不同水稻品种叶片中抗病性相关酶活性的影响

黄世文,王玲, 王全永,唐绍清,陈惠哲,鄂志国,王磊,朱德峰

2008, 22(2): 219-222 .

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对优质抗纹枯病水稻品种ZH5、较抗纹枯病品种特青、感纹枯病品种Lemont及恢复系泸恢17、多系1号和GB8等水稻材料进行纹枯病菌接种，测定了水稻叶片中与抗病性相关的超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD) 的活性和丙二醛 (MDA) 的含量。不论纹枯病菌接种与否，ZH5和特青叶片中SOD活性均明显高于Lemont；纹枯病菌接种后，抗性品种ZH5和特青叶片中POD活性升高，感病品种Lemont 叶片中POD活性降低；不论是抗病还是感病的水稻材料，纹枯病菌接种后叶片中MDA含量均有所增加，但ZH5叶片中MDA含量明显低于其他参试材料。

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