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    2006年, 第20卷, 第5期
    刊出日期:2006-09-10
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    研究报告
    实验技术
    研究简报
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    研究报告
    一个水稻新黄绿叶突变体基因的分子定位
    王军,王宝和,周丽慧,徐洁芬,顾铭洪,梁国华,
    2006, 20(5): 455-459 . 
    摘要 ( )   PDF(419KB) ( )  
    在水稻品种武运粳7号中发现了一个黄绿叶自然突变体,经过多代自交形成了稳定的突变系。该突变系和武运粳7号的正反交F2代的遗传分析表明该材料的黄绿叶由1对隐性基因控制,命名为 ygl2。利用已有的微卫星(SSR)标记和新发展的SSR标记将 ygl2基因定位于RM1340、RM7269、RM6298、SSR616和RM7434、SSR65、SSR69、RM5957之间,排列位置为RM1340-RM7269-RM6298-SSR616 -ygl2-RM7434-SSR65、SSR69-RM5957,它们之间的遗传距离分别为238、0.37、0.00、0.62、0.74、0.49、0.86和1.62 cM,这为 ygl2基因的分子标记辅助选择育种和图位克隆奠定了基础。
    中国主栽水稻品种微卫星标记数据库的初步构建
    庄杰云, 施勇烽 ,应杰政,鄂志国,曾瑞珍,陈洁,朱智伟
    2006, 20(5): 460-468 . 
    摘要 ( )   PDF(280KB) ( )  
    以前期筛选的微卫星标记为基础,并在4个染色体上增加新标记,进一步检测了63个主栽常规稻品种和杂交稻亲本,推荐了24个微卫星标记(每条染色体2个)作为水稻品种鉴别的标记;除了63个常规稻品种和杂交稻亲本外,这24个标记还应用于检测41个主栽杂交稻组合,并确定了各个标记在试验材料中检测到的等位基因类型。通过杂交稻组合与其亲本的标记匹配性检验,确认了杂交稻母本的高真实性,提高了恢复系数据的可靠性,剔除了1个假杂交稻,建立了103个水稻材料×24个标记的主栽水稻品种微卫星标记数据库,并分析了数据库中各个标记、各组材料的多态性表现。此外,还讨论了材料真实性和典型性对数据库构建的影响,提出了水稻品种间差异判别标准的建议及其应用风险和解决途径。
    双胚苗水稻SARⅡ628的自然同源三倍化和DNA甲基化
    彭海,张红宇,李云,徐培洲,汪旭东,吴先军
    2006, 20(5): 469-474 . 
    摘要 ( )   PDF(544KB) ( )  
    从4500对SARⅡ628的双胚苗中筛选出5对二倍体三倍体双胚苗。SSR分析显示它们在所检测的310个位点上没有差异。以AFLP为基础的MSAP(methylationsensitive AFLP)研究显示,5个二倍体在493个位点上甲基化状态没有差异。与二倍体比较,相应的三倍体虽然在甲基化总体水平上变化不大,但共有29个位点甲基化类型在不同单株上发生了变异,表明SARⅡ628自然同源三倍化后甲基化变异在M0代就迅速发生。变异共有10种类型,包括甲基化程度上升、下降各3种类型以及不定类型4种。对其中22个位点测序检索显示:这些甲基化变异涉及整个水稻基因组的12对染色体且具有位点特异性,不同单株的变异位点各不相同,预示着SARⅡ628不同单株在自然同源三倍化后将走向不同的命运。
    采用表型和分子标记聚类研究杂交籼稻亲本的遗传多样性
    王胜军 ,陆作楣,万建民
    2006, 20(5): 475-480 . 
    摘要 ( )   PDF(111KB) ( )  
    以41份杂交籼稻骨干亲本和部分新育成的亲本为试验材料,采用表型性状和SSR分子标记2种聚类分析方法对杂交籼稻亲本的类群划分进行了比较研究,表型聚类以15个表型性状为依据,将供试材料划分为早、中熟和中、晚熟两大类群、6个亚群。早、中熟类群包含15个保持系、4个早熟恢复系和2个温敏核雄性不育系;中、晚熟类群包括16个恢复系和4个中、晚熟保持系。利用SSR分子标记将供试材料划分为保持系和恢复系两大类群、7个亚群。保持系群包括全部19个保持系、2个温敏核雄性不育系,恢复系群则包含全部20个恢复系,分类结果和系谱分析基本吻合。结合杂交籼稻育种实践,判断分子标记可能是研究亲本遗传多样性的一种较好方法。
    一份特异多年生水稻种质主要农艺性状的遗传变异
    赵正武,李仕贵,雷树凡
    2006, 20(5): 481-486 . 
    摘要 ( )   PDF(109KB) ( )  
    分析了源自多年生种质糯稻891和4个不同材料配制的杂交组合腋芽越冬性的遗传力和其中3个杂交组合F2代主要农艺性状的遗传变异。千粒重和株高具有较高的遗传力,正季最大,越冬再生季最小,每穗粒数和结实率再生季的遗传力最大。3个杂交组合F2每穗总粒数、千粒重、株高和穗长的平均值与F1很接近,且均呈正态分布,从F1到F2不存在配子选择;结实率在正季和越冬再生季变幅和变异系数较大,3季的平均结实率均高于F1,再生季最高,结实率呈双峰分布,说明F1到F2存在配子选择,选择的结果总是有利于高结实率的配子
    温敏核不育基因在籼型三系遗传背景下的育性表达
    王际凤,陆作楣,
    2006, 20(5): 487-492 . 
    摘要 ( )   PDF(43KB) ( )  
    用3个温敏核不育系培矮64S、6311S和360S与7个籼型质核互作型水稻雄性不育系及相应的保持系、3个恢复系配组,观察了51个组合的F1、19个F2及6个BC1的育性表现。结果表明:培矮64S温敏核不育性状由2对隐性基因控制,具有对质核互作型雄性不育系育性的强恢复基因;6311S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,同时具有1对弱恢复基因;360S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,但没有恢复基因。进一步利用4个细胞质雄性不育系/6311S组合F2群体中4个温敏核不育株与5个细胞质雄性不育系CMS配组,研究了杂交F1的育性,表明在可育细胞质背景下,三系恢复基因对温敏核不育基因的表达没有影响;在不育细胞质背景下,三系恢复基因是温敏核不育基因表达的关键。由此提出了选育不育细胞质背景的光温敏核不育系和温敏核不育背景的质核互作型不育系的策略。
    水稻利用难溶性磷酸盐的基因型差异及其与根系分泌物活化特性的关系
    李永夫,罗安程, , 魏兴华,姚旭国
    2006, 20(5): 493-498 . 
    摘要 ( )   PDF(212KB) ( )  
    通过砂培和溶液培养试验,研究了水稻利用难溶性磷酸盐(AlP和FeP)的基因型差异及其与根系分泌物活化特性的关系。 与正常供磷处理相比,AlP和FeP处理都显著降低了8个水稻基因型的生物量、吸磷量和植株磷浓度。在AlP或FeP处理下,8个水稻基因型的生物量、吸磷量和植株磷浓度都存在显著的基因型差异。正常供磷处理和低磷处理的水稻植株的根系分泌物对难溶性磷酸盐都具有一定的活化能力。相对而言,磷缺乏植株的根系分泌物对AlP或FeP的活化能力都要高于正常供磷处理的植株。相关性分析表明,磷缺乏植株根系分泌物对AlP或FeP的活化能力和水稻吸收AlP或FeP的能力之间没有显著的相关性,这说明根系分泌物对难溶性磷酸盐的活化能力并不能反映水稻吸收难溶性磷酸盐的能力。对于大部分基因型来说,低磷处理增加了根系苹果酸和草酸的分泌量。然而,根系有机酸的分泌量与根系分泌物对难溶性磷酸盐的活化能力并没有呈现一致的结果。
    导入玉米pepc基因杂交稻的光合特性和杂种优势
    李季航,向珣朝,何立斌,张楷正,李平
    2006, 20(5): 499-504 . 
    摘要 ( )   PDF(144KB) ( )  
    用含pepc基因的改良蜀恢881与3个不育系冈46A、776A、2480A配组,同时以野生型亲本蜀恢881与上述3个不育系杂交得到的F1为对照,比较了3个含有pepc基因F1及其相应对照在分蘖初期、分蘖盛期、拔节期、始穗期、齐穗期、成熟期以及剑叶完全展开后不同时期的光合指标的动态变化。含有pepc基因的3个F1在不同生育期和剑叶展开后的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活力均显著高于各自对照,净光合速率也有所提高,分析表明PEPCase活力与净光合速率有极显著的相关性(0.6081**)。3个含有pepc基因F1的表观量子效率、光补偿点、羧化效率均高于对照,CO2补偿点较对照低,在光饱和点和CO2饱和点时的净光合速率也高于相应对照。在单株产量表现中,含pepc基因的F1较对照的平均增幅达37.10%。试验表明,杂交稻由于pepc基因的导入,光合特性得到了一定改善,奠定了水稻高产的生理基础。
    供氮形态和水分胁迫耦合作用对磷在苗期——分蘖期水稻植株不同部位含量与分配的影响
    周毅,郭世伟,高迎旭,陈贵,沈其荣
    2006, 20(5): 505-511 . 
    摘要 ( )   PDF(91KB) ( )  
    为探讨不同形态氮素营养对干旱条件下水稻P吸收与分配的影响, 采用室内营养液培养及聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理的方法,在分蘖期设置3种供氮形态(NH4+N、NO3-N以及NO3-N和NH4+N相同浓度下等体积混合)和两种水分条件(非水分胁迫及水分胁迫)的耦合处理进行研究。结果表明: 1)在水分胁迫条件下,水稻植株及各部位含P量均是全NH4+N营养明显高于全NO3-N营养;同时,在分蘖期,全NO3-N营养水稻植株含P量明显低于非水分胁迫条件下的相应处理,但水分胁迫对全NH4+N以及NO3-N和NH4+N混合营养水稻含P量影响不大;2)在两种水分条件下,全NH4+N以及NO3-N和NH4+N混合营养均相对降低了水稻对吸收进入体内的P向叶片和根系的运输比例;而全NO3-N营养则只相对降低了水稻体内的P向叶片的运输比例。此外,由分蘖初期到中期,在水分胁迫条件下,全NH4+N营养水稻积累的P素增加比例最高。
    不同淹涝胁迫强度对杂交稻和常规稻农艺性状和生化特性的影响
    陈永华,赵森,严钦泉,肖国樱,
    2006, 20(5): 512-516 . 
    摘要 ( )   PDF(148KB) ( )  
    在分蘖期对目前湖南省普遍栽培的16个杂交稻和常规稻品种进行不同淹涝强度处理,测定了淹涝胁迫处理对杂交稻和常规稻的农艺性状、相对电导率、丙二醛和脯氨酸含量的影响。结果表明: 1)叶片相对受害率的高低表明杂交稻的耐淹涝能力明显强于常规稻。2)随着淹涝天数的增加,杂交稻和常规稻的株高都呈现出低高低变化规律,杂交稻出现最高株高的天数在处理4 d后,常规稻在处理2 d后。 3)随着淹涝天数的增加,杂交稻和常规稻的始穗期推迟的天数都增加,杂交稻始穗期推迟的天数幅度小于常规稻。 4)随着淹涝天数的增加,有效穗、实粒数、千粒重、单株产量都降低,杂交稻下降的幅度小于常规稻。 5)随着淹涝天数的增加,杂交稻相对电导率上升的幅度小于常规稻;在杂交稻中,丙二醛含量逐步上升,常规稻表现为先升高后急剧降低的变化趋势;杂交稻脯氨酸含量上升的趋势大于常规稻。 杂交稻耐淹涝胁迫的能力强于常规稻。
    有机无机肥配合施用对土壤——水稻系统重金属平衡和稻米重金属含量的影响
    孔文杰,倪吾钟,
    2006, 20(5): 517-523 . 
    摘要 ( )   PDF(56KB) ( )  
    通过田间试验研究了有机无机肥配施对土壤水稻系统重金属平衡的影响。试验设置化肥(T1)、化肥+低量有机肥(T2)、化肥+中量有机肥(T3)、化肥+高量有机肥(T4)等4个处理,各处理施肥量相等,重复4次。试验结果表明,在等养分条件下,不同施肥处理对水稻地上部及籽粒的干质量没有显著的影响;糙米镉含量有随有机肥配施比例提高而增加的趋势,中量和高量有机肥与化肥配施处理(T3和T4)糙米镉含量分别为020和0.19 mg/kg,已接近谷类污染的临界值0.2 mg/kg,存在一定的健康风险。不施有机肥和低量有机肥与化肥配合施用都会导致锌和铜的亏缺,适量有机肥与化肥配合施用可保持微量营养元素的平衡,也能有效降低重金属污染风险,是建立可持续农业的有效途径。
    稻米中蛋白质对淀粉RVA特征谱的影响
    谢黎虹,陈能,段彬伍,朱智伟
    2006, 20(5): 524-528 . 
    摘要 ( )   PDF(113KB) ( )  
    通过分析蛋白酶或还原剂二巯基苏糖醇(DTT)分别去除稻米蛋白质或打破蛋白质二硫键后,稻米RVA(Rapid Visco Analyzer)特征谱形成和特征值的变化,研究蛋白质对淀粉RVA特征谱的影响,以及对米饭食味品质的作用。在淀粉糊化过程中,蛋白质使RVA特征谱的峰值黏度、冷胶黏度等值升高,改变RVA线性上升段的斜率。蛋白质可能通过二硫键结合形成的蛋白质网络本身和通过吸水减少淀粉水合的有效水量,协同提高糊化多相体系的浓度,增强分散相与黏稠相的互作。蛋白质影响米饭食味品质,可能通过改变米粒的吸水性而起作用。
    不同地力水平下施氮量对水稻淀粉RVA谱特征的影响
    刘艳阳,张洪程,戴其根,霍中洋,许轲
    2006, 20(5): 529-534 . 
    摘要 ( )   PDF(117KB) ( )  
    以武香粳14和武粳15为材料,研究了不同地力水平下施氮量对稻米淀粉RVA谱特性的影响。结果表明: 1)两供试品种在高、中、低3种地力水平下,RVA谱曲线随施氮量的增加而降低。2)除个别指标外,地力水平、施氮量对RVA谱特征值的影响,均达到显著或极显著的差异。3)在RVA特征值中,热浆黏度、崩解值、最终黏度和回复值存在显著的地力与施氮量互作效应。4)峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、回复值、峰值黏度时间随施氮量的增加呈显著或极显著下降,每1 hm2追施氮量225 kg是稻米蒸煮食味品质变劣的临界施氮量。
    影响杂交水稻纹枯病发生的若干植株群体指标
    钟旭华,彭少兵,Roland J. BURESH,黄农荣,郑海波
    2006, 20(5): 535-542 . 
    摘要 ( )   PDF(115KB) ( )  
    2004-2005年早季和晚季,以两系法杂交稻粤杂122为材料,设置8个氮肥处理,在广州进行连续4季田间试验,研究了纹枯病病情指数与穗分化始期茎蘖数(TILPI)、叶绿素含量(SPADPI)、抽穗期茎蘖数(TILHD)、叶面积指数(LAIHD)、叶绿素含量(SPADHD)等5项水稻群体指标的关系。结果表明,影响纹枯病病情指数的因素包括气象条件和群体条件两大类。TILPI、SPADPI、TILHD、LAIHD和SPADHD是影响纹枯病病情指数的主要群体指标,它们可以解释不同年份、不同季节、不同施氮处理纹枯病病情指数变异的44.8%。日平均温度和相对湿度是影响纹枯病病情指数的主要气象因素,它们与TILPI、SPADPI、LAIHD、SPADHD一起,可以解释不同年份、不同季节、不同施氮处理纹枯病病情指数变异的82.7%。纹枯病病情指数随着抽穗期群体透光率的提高而下降,由日平均温度、相对湿度和抽穗期群体透光率可以解释纹枯病病情指数变异的80.2%。在保证穗数的前提下尽量降低苗峰,提高成穗率,在保证光合生产能力的前提下,适当降低叶片叶绿素含量和抽穗期叶面积指数,提高群体通透性,是协调高产与防病矛盾、培育健康群体的方向。
    转cry1Ac和CpTI双基因抗虫水稻对二化螟和大螟的致死效应及田间螟虫构成的影响
    高玉林,傅强,王锋,赖凤香,罗举,彭于发,张志涛
    2006, 20(5): 543-548 . 
    摘要 ( )   PDF(123KB) ( )  
    就转cry1Ac+CpTI双基因抗虫水稻不同生育期对二化螟Chilo suppressalis和大螟Sesamia inferens的室内致死特性及田间螟虫的构成进行了研究。室内测定结果表明,不同生育期转基因水稻对二化螟、大螟都表现明显的致死效应,但水稻生长后期的致死效果降低。转基因水稻对大螟的致死效应显著弱于对二化螟的,其中,二化螟除在齐穗期和成熟期有少量幼虫(0.5%~6.4%)存活到第4天外,其余均在第4天死亡;大螟在两种转基因水稻上的存活率高于二化螟,且少量个体(<1.6%)还能化蛹、羽化,但化蛹率和羽化率均明显低于在非转基因对照上的。早、晚两季水稻的田间调查结果表明,转基因水稻上两种螟虫虫口数量均显著低于相应的非转基因对照品种,转基因水稻上二化螟虫口减退率>99%;大螟虫口减退率相对较低,早、晚稻上有所不同,其中早稻 >93%,晚稻仅44%~64%。转基因水稻上残存螟虫中,大螟所占比例明显上升,推测转基因水稻对两种螟虫致死效应差异可能是其主要原因。
    实验技术
    适于水稻根、叶、悬浮细胞总蛋白质分析的高分辨率双向电泳方法
    余初浪,严顺平,孙卫宁,杨玲,
    2006, 20(5): 549-552 . 
    摘要 ( )   PDF(1KB) ( )  
    提取了水稻根、叶、悬浮细胞的总蛋白质,用双向电泳进行分离,得到了高分辨率和高重复性的双向电泳图谱。在根、叶、悬浮细胞的双向电泳图谱上能分别检测到至少1190、1320、1080个蛋白点,重复样品图谱间的相关系数在0.87~094。还对水稻蛋白质的提取过程和电泳条件进行了改进和优化,对其他植物蛋白的双向电泳分析有一定的借鉴作用。
    研究简报
    栽培稻与普通野生稻BC2F2群体产量相关性状的QTL分析
    程桂平,冯九焕,梁国华,刘向东,李金泉,
    2006, 20(5): 553-556 . 
    摘要 ( )   PDF(79KB) ( )  
    以广陆矮4号(Oryza sativa ssp. indica)为母本及轮回亲本,普通野生稻(Oryza rufipogon)为父本,分单株连续回交2次,构建BC2F2群体。首先用241对具有双亲多态性的SSR标记对BC2F1单株进行代换片段分析,在此基础上,根据BC2F1的表型选产量较优的单株自交获得BC2F2群体,用代换片段上具有双亲杂合型基因型的24对SSR标记进行QTL定位。在所选的BC2F1单株上,共检测到分布于7条染色体上的20个野生稻的代换片段,平均每条染色体上有2.86个;代换片段长度最小为0.55 cM,最大为33.00 cM,平均长度为12.36 cM,总覆盖长度为247.20 cM,覆盖率为16.21%。利用BC2F2群体对14个产量相关性状进行QTL定位,共检测到控制8个性状的20个QTL。对性状表型值起增效作用的有11个,占总检出数的55%。控制产量相关性状的QTL存在簇状分布现象,这与表型相关分析结果相符合。
    聚乙二醇模拟干旱对耐低钾水稻幼苗丙二醛、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性的影响
    戴高兴,彭克勤,萧浪涛,邓国富
    2006, 20(5): 557-559 . 
    摘要 ( )   PDF(72KB) ( )  
    以早稻品种瑰宝8号及其耐低钾变异后代为材料,用20%PEG6000模拟干旱胁迫,测定丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及质膜相对透性。模拟干旱胁迫后,MDA、Pro含量和质膜相对透性呈急剧上升的趋势,瑰宝8号中的MDA、Pro含量显著高于它的变异后代;SOD活性先迅速上升后急剧下降,变异后代的SOD活性始终高于瑰宝8号。相关性分析表明,Pro含量与MDA含量和质膜相对透性呈显著正相关,而与SOD活性呈一定程度的负相关。
    试论大气CO2浓度升高条件下水稻碳氮代谢变化及其调控途径
    郭世伟,冉炜,周毅,沈其荣
    2006, 20(5): 560-566 . 
    摘要 ( )   PDF(135KB) ( )  
    以水稻为例,从分析高等植物光合速率对大气CO2浓度升高的短期与长期反应入手,结合水稻的氮素营养特性,通过分析大气CO2浓度倍增下,水稻体内氮素营养状况与光合速率的关系,以及光合作用过程中酶的活性与总量、光合底物的再生与水稻氮素营养的关系,论述了大气CO2浓度升高对水稻体内碳氮代谢的影响。对稻田生态系统的氮素营养管理提出了建议,并从产量和生态角度对今后水稻氮素营养的研究进行了展望。