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    2006年, 第20卷, 第4期
    刊出日期:2006-07-10
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    研究报告
    研究简报
    实验技术
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    研究报告
    一个水稻穗特异表达锌指蛋白基因的克隆与结构分析
    李余生,黄骥,禹山林,侯夫云,张红生
    2006, 20(4): 343-347 . 
    摘要 ( )   PDF(887KB) ( )  
    利用生物信息学和RTPCR方法从水稻中克隆鉴定了一个新的具有TFⅢA型锌指结构的锌指蛋白基因,其开放阅读框为1092 bp,编码363个氨基酸残基。组织表达谱结果表明,该基因只在水稻幼穗组织中表达,在成株期的根、叶、茎以及花药中不表达,将其命名为OsZPT31。序列分析表明OsZPT31具有3个C2H2型锌指结构,在氨基酸的C端没有典型的转录抑制区域DLNbox,但LXLXL的结构仍然表明OsZPT31可能是一个转录抑制因子。对OsZPT31启动子区域进行预测,结果发现3个MADSbox转录因子识别位点,推测OsZPT31可能在MADSbox转录因子的调节下,通过抑制下游基因的表达在水稻穗部器官的生长发育过程中发挥重要的调控作用。
    一个水稻多重颖壳突变体的形态学观察及初步遗传分析
    李爱宏,武茹,张亚芳,汤雯,吴昌银,潘学彪,
    2006, 20(4): 348-354 . 
    摘要 ( )   PDF(1179KB) ( )  
    从TDNA插入突变体库中筛选获得1份多重颖壳突变体。解剖镜下观察发现其内外稃伸长,同时伴有类颖壳状结构而普遍呈现多重颖壳。在所观察的215朵颖花中,14.27%的颖花没有雌、雄蕊,23.72%的颖花包含有额外小花,6201%的颖花其雌、雄蕊数目变化分别为1~3枚和1~9枚,部分颖花的花丝基部可看到泡状透明瘤状物;突变体浆片稃片化而使其颖花在自然条件下不能开放;完全雄性和雌性不育。扫描电镜观察揭示其颖花原基分化正常,但进入雌、雄蕊原基的分化较迟,会继续进行类似多重颖壳状器官的分化;同时,颖花原基进行不均衡分裂,产生数目不等的雌、雄蕊。遗传分析显示该突变是一个单基因控制的隐性性状,并与TDNA插入表现共分离。推断它是E类基因引起的功能突变。
    利用基因组文库加速Xa23基因定位的染色体步移
    王春连, 陈乐天,曾超珍,张群宇, 刘丕庆,刘耀光,樊颖伦,章琦
    2006, 20(4): 355-360 . 
    摘要 ( )   PDF(396KB) ( )  
    用距离水稻抗白叶枯病基因Xa23 0.8 cM的EST标记C189,扩增Xa23的近等基因系CBB23的基因组片段(0.8 kb)为探针,筛选水稻明恢63的TAC文库和广陆矮4号的PAC文库,对获得的7个阳性克隆用酶切法和TailPCR法进行末端片段分离,获得15个末端片段, 用于感病亲本金刚30和抗病亲本CBB23之间的多态性检测,发现7个末端片段在双亲间有多态性,分别为69B、70N、81N、45B、45N、84N和84B。用这些末端片段作RFLP标记,对金刚30/CBB23的F2群体进行检测和连锁分析,结果表明这些标记与Xa23的遗传距离依次为0.4、0.4、0.4、0.5、0.6、0.6和1.1 cM。虽然69B、70N和81N与Xa23的遗传距离均为0.4 cM,但序列比对揭示69B与70N的物理距离为35 kb,与81N为95 kb,69B距Xa23最近。三者与Xa23的遗传距离虽然相同,但物理距离存在很大差异。这些末端片段标记加密了Xa23基因一侧的遗传图谱,并使其遗传距离缩短到0.4 cM,加速了Xa23的定位进程,为Xa23的分离克隆奠定了重要基础。讨论了这种染色体步移方法的适用条件。
    湖南江永普通野生稻原位和异位保存种质的SSR多样性差异
    李小湘,詹庆才,魏兴华,段永红,陈祖武,刘勇
    2006, 20(4): 361-366 . 
    摘要 ( )   PDF(131KB) ( )  
    用48对SSR引物对湖南江永普通野生稻异位保存和原位保存居群进行了遗传多样性分析。48对SSR引物在异位保存和原位保存群体中分别检测出166和119个等位基因,平均每对引物检测到的等位基因数分别为3.55和2.60,多态位点百分率为99.4%和95.2%, 平均等位基因观察数为1.99和1.95,平均有效等位基因数为1.428和1.508, Nei基因多样性指数为0.272和0.304;原位保存居群遗传变异大,但异位保存样本中发现新的变异单株。江永野生稻原位保存4个亚居群(G41、G42、G43、G44)的遗传分化系数为0.156~0.935,平均0.434,江永野生稻4个亚居群间变异量占总变异量的比值差异较大, 总变异的43.4%存在于亚居群之间。除G42亚居群外,原位保存各亚居群内基因多样性大于亚居群间基因多样性,4个亚居群内基因多样性水平从高至低的顺序为G41>G43>G44>G42。
    应用微卫星标记评估我国水稻主栽品种的一致性
    应杰政,施勇烽,庄杰云,薛庆中,
    2006, 20(4): 367-371 . 
    摘要 ( )   PDF(651KB) ( )  
    为较准确地评估我国水稻主栽品种的一致性,挑选5个微卫星标记,对41个有2~7个来源的水稻品种进行了微卫星标记检测。结果表明,18个(43.90%)品种存在同一品种名称不同来源间的差异。进一步选择11个代表性水稻品种或杂交稻组合作较大样本分析(50个单株),它们在5个微卫星标记上的不一致率为0.0%~10.0%,平均为1.67%,每个微卫星标记的异质率变化幅度为0.36%~5.45%。11个品种中有6个(54.55%)在所有位点上完全一致,不一致率通常都不超过5% 。因此,在构建水稻品种微卫星数据库时,必须慎重选择取样来源。当鉴别特定材料时,则应相应增加标记数。
    三个光温敏核不育系的不育性遗传分析
    曾红权,刘宜柏,尹建华,邹国兴,彭志勤,杨平,黄永萍,陈春莲
    2006, 20(4): 372-378 . 
    摘要 ( )   PDF(129KB) ( )  
    用6442S、8011S、1290S和5个父本配制12个组合,运用主基因+多基因混合遗传模型对P1、P2、F1、F2结实率性状进行世代联合分析,结果表明:12个组合的最适模型不相同,但都集中在B、D、E三模型,不育主基因在所有组合中都存在,只是主基因表达的对数及主基因和多基因的遗传效应有所差异。以1290S为母本的两个组合中,1290S/1990的遗传效应偏重于加性效应和显性效应,1290S/新露B偏重于上位性效应遗传,它们的遗传率均达94%以上;以6442S为母本的组合中,加性效应和显性效应比重都较高,但它们的基因遗传率变化幅度较大,达73.32%~99.17%,其中组合6442S/新露B和6442S/R402、6442S/1990存在多基因遗传,多基因遗传率最小为0.83%,最高达35.52%;以8011S为母本的组合中, 8011S/测647和8011S/1990的上位性遗传效应较强,其余以加性效应和显性效应遗传为主,有两个组合呈多基因遗传,为组合8011S/R402和8011S/1990,多基因遗传率分别为1.03%和5.94%,基因遗传率最高达99.06%之多,最小只有6757%(组合8011S/新露B)。
    水稻苗期氮素吸收利用效率的遗传分析
    李育红,王州飞,管荣展,王建飞,张红生
    2006, 20(4): 379-383 . 
    摘要 ( )   PDF(109KB) ( )  
    利用主基因多基因混合遗传模型,对由韭菜青×IR26杂交和自交构建的一个由220个家系组成的重组自交系群体 (F8)的苗期吸氮能力和氮素生理利用率进行了遗传分析。水稻苗期硝态氮吸收能力、铵态氮吸收能力和氮素生理利用率均由两对主基因+多基因模式控制。硝态氮吸收能力的主基因遗传率为6320%,多基因遗传率为20.64%,两对主基因之间有加性和上位性效应;铵态氮吸收能力的主基因遗传率为55.67%,多基因遗传率为0.03%,两对主基因之间具有显性上位性效应;氮素生理利用率的主基因遗传率仅为19.47%,多基因遗传率达67.46%,两对基因之间具有重叠效应。对水稻氮高效利用品种的选育策略进行了讨论。
    黑米果皮花色素沉积过程的研究
    韩磊,吴先军,张红宇,姜华, 李云, 汪旭东
    2006, 20(4): 384-388 . 
    摘要 ( )   PDF(256KB) ( )  
    以3个籼型黑米品种为材料,利用扫描仪对颖果进行即时扫描观察,对自然条件下和人工控制条件下,授粉后不同天数的颖果皮在发育过程中花色素的沉积进行研究。结果表明:黑米花色素只在颖果的果皮中合成和沉积,未观察到在种皮和糊粉层中沉积;果皮在授粉后3 d开始沉积花色素,授粉后5~6 d花色素迅速增加,7 d后花色素充满整个颖果皮;颖果的远胚端最早沉积花色素,以后逐渐延伸到胚端并使整个果皮着色;果皮所有的部位都可独立合成和沉积花色素,未观察到花色素在果皮不同部位的细胞中运输;花色素的合成需要适宜的温度和充足的氧气,低温或缺氧不利于花色素的合成。
    不同施氮水平下水稻穗上不同部位籽粒的蒸煮与营养品质变化
    董明辉,桑大志,王朋,王学明,杨建昌
    2006, 20(4): 389-395 . 
    摘要 ( )   PDF(147KB) ( )  
    以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻武育粳3号为材料,研究了不同施肥水平下稻米蒸煮及营养品质在穗上不同粒位籽粒间的差异及其分布特点。 总体而言,穗下部一、二次枝梗籽粒的胶稠度较低,直链淀粉含量较高;穗中、上部一、二次枝梗的胶稠度较高,直链淀粉含量较低。在同一个枝梗上,二次枝梗上早开花的第1粒的胶稠度最高,穗子中、上部一次枝梗迟开花的第2粒的直链淀粉含量较高。扬稻6号穗中部一次枝梗籽粒的粗蛋白含量较低,穗上、下部枝梗上籽粒的粗蛋白含量较高;而武育粳3号一次枝梗和二次枝梗籽粒的粗蛋白含量在穗上、中、下三部位间无明显差异。从不施氮到少量施氮(120 kg/hm2),稻米的胶稠度和粗蛋白含量增加,直链淀粉含量降低。但从少量施氮(120 kg/hm2)到中等施氮(240 kg/hm2),稻米的胶稠度降低,直链淀粉和粗蛋白含量有不同程度增加。
    不同施氮处理对水稻颖果灌浆和呼吸活性的影响
    陈娟,王忠,陈刚,汪月霞,莫亿伟
    2006, 20(4): 396-400 . 
    摘要 ( )   PDF(166KB) ( )  
    为了研究施氮量和施氮时期对水稻颖果生理活性的影响,以一籼一粳两个水稻品种为材料,施用分蘖肥和孕穗肥,并在施氮总量相同的条件下设置了前高后低和前低后高两个处理。研究结果表明:增施氮肥维持了水稻颖果灌浆后期较高的含水率,延长了颖果灌浆充实的时间;维持了水稻颖果灌浆充实期尤其是灌浆后期较高的呼吸速率,并且使颖果维持较高呼吸活性的时间延长;延长了颖果各组织维持脱氢酶活性的时间。其中孕穗肥较高的施氮处理比分蘖肥较高的施氮处理效果更为显著。
    低温对水稻幼苗类囊体膜脂肪酸组分和膜脂过氧化的影响
    王萍,张成军,陈国祥,王静,施大伟,吕川根,左敏,刘蓉蓉
    2006, 20(4): 401-405 . 
    摘要 ( )   PDF(144KB) ( )  
    以高产杂交稻组合两优培九和常规杂交稻汕优63为材料,设10℃低温和25℃常温对照两个处理,研究了夜间低温对幼苗类囊体膜膜脂过氧化和脂肪酸组分的影响。低温处理后,两个组合叶片的叶绿素含量明显下降,但两优培九下降幅度较小。两个组合的低温处理组脂肪酸组分中的16:0和18:0含量下降,常温对照组的下降幅度较小;而低温处理组脂肪酸组分中的18:1、18:2和18:3含量均上升。脂肪酸的不饱和度均呈上升趋势,但两优培九不饱和度整体上比汕优63小。低温处理下,两个组合的MDA和超氧阴离子含量都呈上升趋势,但两优培九MDA含量上升幅度远远比汕优63小。由结果可知,两优培九在苗期对低温不敏感,抗冷性较强。夜间低温引起叶片的类囊体膜膜脂过氧化加剧,脂肪酸不饱和度上升,这两方面的变化有着密切的关系,且都与杂交稻的冷适应发展有紧密的联系。
    脱落酸对水稻愈伤组织糖类代谢及相关酶活性的影响
    姜华, 高晓玲,万佳, 陈静,王平荣,汪旭东,徐正君
    2006, 20(4): 406-410 . 
    摘要 ( )   PDF(188KB) ( )  
    以水稻愈伤组织为材料,研究了外源脱落酸(ABA)对糖类代谢及相关酶活性的影响。 ABA处理可促进淀粉和非还原糖在愈伤组织中的积累,以10~12 mg/L ABA作用效果最为显著。愈伤组织在处理培养期间,淀粉和非还原糖含量的动态变化受ABA影响明显。ABA能降低还原糖水平以及果糖与葡萄糖的比例,抑制磷酸葡萄糖同分异构酶(PGI)和转化酶的活性,增加磷酸葡萄糖变构酶(PGM)和淀粉磷酸化酶活性。试验结果表明,ABA对糖类代谢和相关酶活性的影响效果在处理的1~7 d最为明显。推测非还原糖含量的升高可能是ABA促进其积累和抑制转化酶活性所致,淀粉含量升高的原因可能是ABA增强了淀粉磷酸化酶的活性,果糖与葡萄糖比值的降低可能是由于ABA对PGI活性抑制和对PGM活性促进的双重影响。
    免耕玉米秸秆覆盖水稻的生育特性
    林贤青,朱德峰
    2006, 20(4): 411-416 . 
    摘要 ( )   PDF(171KB) ( )  
    2002~2003年在大田条件下研究了玉米茬移栽稻不同耕作方式对杂交稻的产量和生长特性的影响。结果表明,玉米茬晚稻以免耕畦作玉米秸秆覆盖处理产量最高,免耕玉米秸秆不覆盖处理次之,分别比传统翻耕移栽增产121%~20.5%和7.5%~7.7%。主要表现在白根比例高,根系伤流量大,分蘖早生快发,干物质量高。玉米茬晚稻免耕畦作玉米秸秆覆盖处理各主要生育期叶面积指数大,叶绿素含量和叶片光合速率高,氮素的积累和吸收量大。免耕玉米秸秆不覆盖处理开花前生长较旺,但后期存在早衰现象。
    土壤水势对寒地水稻穗部性状及产量的影响
    郑桂萍,李红宇,刘丽华,吕艳东,钱永德,佟斌,王伯伦
    2006, 20(4): 417-423 . 
    摘要 ( )   PDF(172KB) ( )  
    采用控制土壤水分方法,研究了不同生育阶段土壤水势(-30~-35 kPa和-60~-65 kPa和正常灌水0 kPa)对水稻上育397、绥粳3号穗部性状及产量的影响。结果表明,长穗期处理对2个品种穗部各性状的影响最大,此处理下上育397、绥粳3号的穗数显著高于对照,而穗长、穗节数、穗颈节枝梗数均极显著低于对照及其他处理,但同一时期不同处理间差异不显著。2个品种长穗期处理时的产量极显著低于对照,其次是分蘖期和抽穗后1~10 d的处理对产量影响较大,多数处理与对照的差异达到显著或极显著水平。穗长、穗节数、穗颈节枝梗数与各粒位籽粒产量均呈正相关,且与中位粒和劣势粒产量的相关系数均达到了显著或极显著水平。关键词
    稻穗枝梗和颖花形成的基因型及播期效应分析
    陈小荣,钟蕾,贺晓鹏,傅军如,熊康,贺浩华
    2006, 20(4): 424-428 . 
    摘要 ( )   PDF(93KB) ( )  
    以71个不同基因型水稻为材料,通过大田条件下的分期播种,于齐穗期考查了稻穗枝梗和颖花形成有关指标,分析了各指标的基因型和播期效应及其相互关系。结果表明: 1)各基因型间现存一次枝梗数、一次枝梗退化数、现存颖花数、一次枝梗分化数、现存二次枝梗数的基因型值和播期效应值差异均显著,且5个指标的差异仅与特定的基因型有关,而与其是否属于杂交组合、常规品种和雄性不育系等类型无关。2)现存一次枝梗数、现存二次枝梗数、现存颖花数、一次枝梗分化数4个指标的基因型值较大,播期效应值较小;一次枝梗退化数播期效应值较大。3)单穗颖花现存数(即每穗总粒数)与现存一次枝梗数、一次枝梗分化数、现存二次枝梗数呈密切正相关,与一次枝梗退化数相关性小,现存一次枝梗数主要通过改变现存二次枝梗数来影响单穗颖花现存数。另外,还综合分析了供试71个材料单穗颖花现存数的基因型值和播期效应值,并对其大穗潜力进行了评价。
    不同氮肥利用效率水稻品种开花后地上部分氨挥发研究
    吴小庆,徐阳春,沈其荣,郭世伟
    2006, 20(4): 429-433 . 
    摘要 ( )   PDF(173KB) ( )  
    采用密闭生长箱法研究了4个不同氮肥利用效率水稻品种开花后地上部的氨挥发损失。结果表明:尽管单位时间内不同水稻品种叶片氨挥发的数量存在差异,但各品种均呈现类似的昼夜变化规律,即白天叶片氨挥发的数量较高,夜晚(0:00~8:00)叶片氨挥发量显著下降。开花期是水稻全生育期中叶片氨挥发量最大的时期,其释放的氨占总挥发量的14%~16%。开花至成熟期地上部氨挥发的动态和氨挥发总量,不同氮效率水稻品种间存在显著差异,且氨挥发总量(y)与水稻氮肥利用率(x)存在极显著负相关:y=13.075-0.00968x (r=-0.9913**, n=4)。锡稻11生物量最小,其氨挥发量却最大;而地上部生物量较大的3010和武粳4号氨挥发量却较小,暗示不同品种间氨挥发的差异并非源于水稻地上部生物量的不同。
    用高光谱植被指数估算水稻乳熟后叶片和穗的色素含量
    陈维君,周启发 ,黄敬峰
    2006, 20(4): 434-439 . 
    摘要 ( )   PDF(155KB) ( )  
    分析测定了大田条件下2个水稻品种在3个氮素水平下的剑叶和穗从乳熟期至收割的光谱反射率(350~2500 nm)及对应剑叶和穗的叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)含量,并利用相关分析研究了11个植被指数与剑叶、穗的叶绿素含量之间的关系。mSR705、mND705在试验范围各叶绿素含量水平下,都表现极显著的相关性。mSR705、mND705与叶片、穗叶绿素含量进行线性回归,两者拟合R2分别为0.9319和0.9488(n=48)。植被指数与类胡萝卜素、Car/Chl间的相关性分析表明,光化学反射指数(PRI)与剑叶、穗Car/Chl都有很好的负相关(R2=0.7745,n=48), 可以用来预测不同植被结构的Car/Chl;R760/R500与剑叶Car/Chl和穗Car含量也具有较好的相关性。结果表明,mSR705、mND705和PRI等指数可用于估算叶片、穗的色素含量,作为水稻成熟度的监测指标。
    研究简报
    根癌农杆菌介导遗传转化稻曲病菌
    张震,杜新法,柴荣耀,毛雪琴,邱海萍,王艳丽,王教瑜,孙国昌
    2006, 20(4): 440-442 . 
    摘要 ( )   PDF(684KB) ( )  
    利用根癌农杆菌介导转化系统,通过潮霉素抗性筛选转化子,对稻曲病菌分生孢子进行了转化。农杆菌经乙酰丁香酮预先诱导,转化效率大约为390~450个转化子/ 106个孢子。PCR检测绿色荧光蛋白基因和潮霉素基因表达盒,结果显示被测转化子基因组中均成功整合了目的基因片段。同时,在488 nm下这些转化子都具有荧光。表明利用根癌农杆菌可以成功转化稻曲病菌。
    自然农法条件下稻田有益微生物菌群多年施用累积效果
    王彦荣,岩石真嗣 ,三木孝昭 ,华泽田, 张三元, 代贵金,
    2006, 20(4): 443-446 . 
    摘要 ( )   PDF(125KB) ( )  
    在自然农法条件下,对稻田连续9年施用有益微生物群(EM) 的累积栽培效果进行了研究。连续施用EM 使土壤的养分状况发生了明显的改变,使水稻抽穗期推迟,花期延长,叶色加深。 EM 的应用还能有效地改善产量结构、提高产量,而且应用年限越长,效果越明显,并且有助于改善稻米品质、减少稻米中钾和镁的含量、增加直链淀粉含量和食味评价值,口感较好。EM 的应用在一定程度上可以抑制杂草的发生和生长
    氟虫腈亚致死剂量处理对二化螟和大螟幼虫体内解毒酶系活力的影响
    黄诚华,姚洪渭,叶恭银, 程家安
    2006, 20(4): 447-450 . 
    摘要 ( )   PDF(75KB) ( )  
    氟虫腈对二化螟Chilo suppressalis (Walker)和大螟Sesamia inferens (Walker)幼虫的LD50值各为0.1749 μg/g和10.1352 μg/g。经氟虫腈亚致死剂量(LD15)处理后,二化螟和大螟幼虫羧酸酯酶(CaE)和谷胱甘肽S转移酶(GST)的比活力和最大反应速率(vmax)均显著增强,而多功能氧化酶(MFO)则显著降低。二化螟CaE和MFO的米氏常数(Km)经氟虫腈处理后均显著增高,而GST的无显著变化;大螟CaE、GST和MFO的Km均极显著降低。这表明氟虫腈在二化螟和大螟幼虫体内的代谢途径可能存在较大差异,而2种螟虫体内解毒酶对底物亲和力的不同可能导致两者对氟虫腈敏感性的差异。
    实验技术
    利用近红外透射光谱技术同步测定糙米的多项品质指标初报
    孙成效, 段彬伍 ,谢黎虹,陈能
    2006, 20(4): 451-454 . 
    摘要 ( )   PDF(102KB) ( )  
    利用FOSS TECATOR 公司生产的1241型近红外透射光谱仪,对266份整粒糙米样品进行了光谱扫描并测定了其多项品质指标。借助于近红外定标软件WINISI,建立了利用近红外透射光谱同时测定糙米多项品质指标的模型。结果表明,蛋白质模型的分析效果最好,其外部检验 (经校正的) 工作标准误\[SEP (C) \] 为0.312,检验决定系数(RSQ )为0956,而其他4项指标直链淀粉含量、糊化温度(碱消值)、透明度(透光率)和垩白度模型的SEP (C)分别为1.672、 0.389、 0034和4.024,RSQ分别为0.745、0.838、0.797和0.714。分析了近红外测定的重复性并讨论了该模型在水稻遗传育种等方面的应用前景。