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    2006年, 第20卷, 第2期
    刊出日期:2006-03-10
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    研究报告
    研究简报
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    研究报告
    一个新的水稻液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因的克隆及表达特征
    邱生平, 周国安, 陆驹飞, 黄骥, 潘丽娟, 王建飞, 杨清, 张红生,
    2006, 20(2): 119-124 . 
    摘要 ( )   PDF(682KB) ( )  
    通过RTPCR技术从水稻幼苗组织中克隆了一个新的Na+/H+逆向转运蛋白基因OsNHX2,它编码一条长544氨基酸的多肽。OsNHX2与水稻和拟南芥的液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白OsNHX1、AtNHX1氨基酸序列一致性分别为78%和77%。基因结构分析表明OsNHX2与OsNHX1具有类似的外显子和内含子构成,但不同于拟南芥AtNHX1,表明OsNHX2与OsNHX1可能起源于单双子叶植物分化后的水稻染色体复制。半定量RTPCR方法检测了OsNHX2与OsNHX1在水稻耐盐品种韭菜青与盐敏感品种IR28的地上部与根部的表达。结果表明:耐盐品种韭菜青的OsNHX2与OsNHX1基因在盐胁迫下表达持续增强,而在盐敏感品种IR28的地上部,OsNHX2基因在盐胁迫处理后1 h表达增强后立即减弱,根部的表达则基本不变,而IR28地上部与根部OsNHX1则在盐胁迫处理初期表达增强,随后即减弱。研究结果表明水稻两个液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因OsNHX2、OsNHX1在盐敏感程度不同的水稻品种中表达有所不同,液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因的转录调控可能是决定水稻耐盐能力的一个重要因素。
    水稻OsWRKY89基因启动子的表达特性
    郝中娜,王海华,郭泽建,
    2006, 20(2): 125-130 . 
    摘要 ( )   PDF(1211KB) ( )  
    利用PCR技术从粳稻品种秀水11中扩增了转录因子WRKY89编码区5′上游大小为1470 bp的调控序列,命名为OsW89p,将它与GUS基因融合,构建植物表达载体。用农杆菌介导法将载体转化水稻,GUS组织化学分析结果表明,OsW89p驱动的GUS基因在转基因植株各个时期的叶、茎和叶鞘中均有表达;在花器的外稃和花药中有活性而在花粉和成熟种子中均无活性;种子萌发时在胚中有活性;2.5叶期时在种子根、不定根和侧根中均有活性但根尖中无活性,5叶期时根部只有侧根中有活性。分析了GUS在T1代苗期时的诱导表达特性,GUS荧光测定结果表明:1) GUS的表达被茉莉酸甲酯增强,诱导倍数是4.0,被2,4D抑制,水杨酸对OsW89p的表达几乎没有影响;2) 用NaCl和PEG这2种非生物因子处理转基因苗根部,根中GUS的表达被抑制,但叶片中可被诱导增强;3) GUS的表达可被紫外线照射、高温(42℃)、低温(5℃)和伤处理这4种非生物逆境因子增强,其中以紫外线照射处理的诱导倍数最高。
    细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1在水稻中同源序列的表达和遗传定位分析
    陈彩虹,谭明谱郑伟黄小嫚 张端品林兴华,
    2006, 20(2): 131-136 . 
    摘要 ( )   PDF(385KB) ( )  
    利用在玉米中克隆到的一个抗水稻细菌性条斑病的非寄主抗性基因Rxo1中含有NBSLRR结构的开放读码框(ORF)在水稻基因组中搜索到16个抗性基因同源序列,进一步研究发现,位于第11染色体上的同源序列基因RPR1与细菌性条斑病的抗性有一定关系。首先,以RPR1为模板设计的两对引物都只在供试的细菌性条斑病抗病品种中扩增出目标带;再者RTPCR的结果表明RPR1的表达能被细菌性条斑病菌接种所诱导,说明来自不同物种的结构相似的抗性基因可以表达相同或相似的功能。但从对RPR1定位的结果看,RPR1与之前定位的抗细菌性条斑病主效QTL之间尚有9 cM的图距,两者之间的连锁并不紧密,说明RPR1的表达并不能解释抗病品种Dular对细菌性条斑病的抗性,RPR1并不是水稻表达细菌性条斑病抗性的关键因子。
    云南元江普通野生稻(Oryza rufipogon)群体籼粳分化的SSR分析
    李亚莉,杨晓曦,赵丰萍, 许明辉,
    2006, 20(2): 137-140 . 
    摘要 ( )   PDF(126KB) ( )  
    利用经测验可区分籼粳品种的19对SSR特异引物对来自云南元江普通野生稻自然居群的56个个体进行了SSR分析。19对引物中,有17对(占89.47%)在所有参试个体中仅能扩增出一种带型,而RM18和RM251能扩增出多态带型。RM4等16对(84.21%)引物扩增出的带与籼稻或粳稻特征带相同,其中11个位点偏粳而4个位点偏籼;RM18、RM202、RM205等3对引物扩增出的带型不同于籼稻或粳稻带型。结果表明,云南元江普通野生稻基因组DNA在所检测的19个位点上,多数位点(89.47%)上个体间无差异,84.21%的位点已有籼粳分化,13.79%的位点仍具有原始性。说明云南元江普通野生稻主体比较纯而原始,但已开始了籼粳的分化。
    转基因与常规杂交相结合改良水稻耐盐性
    郭龙彪,薛大伟,王慧中,陈受宜,卢德赵,曾大力,高振宇,颜美仙,黄大年,钱前,
    2006, 20(2): 141-146 . 
    摘要 ( )   PDF(159KB) ( )  
    通过农杆菌介导法和基因枪法将CMO、BADH、mtlD、gutD和SAMDC基因以单价或双价的形式导入水稻常规品种中,再结合常规杂交育种,选育5价强耐盐性的转基因水稻植株。1~5价9类组合的水稻品系,经PCR分子检测,在转基因后代中多价目的基因聚合,遗传稳定,且分子检测与田间耐盐性的表现一致。转基因植株在盐碱地中能正常生长,拓展了水稻常规品种耐盐性。并已获得耐0.5%~1.0%NaCl的T秀水11——品3、品6和品7等9份优良株系或中间材料。
    转溶菌酶基因水稻回交转育籼型杂交稻亲本
    易自力,王紫萱,覃静萍,蒋建雄,谭炎宁,周清明
    2006, 20(2): 147-152 . 
    摘要 ( )   PDF(165KB) ( )  
    以抗稻瘟病的粳稻中花9号转溶菌酶基因材料D212与籼型杂交稻两优培九的恢复系9311及不育系培矮64S、汕优63的恢复系明恢63分别杂交和多代回交,进行外源溶菌酶基因的转育。对获得的转育回交后代B39311、B3MH63、B2PA64S和回交自交后代B2F29311、B2F2MH63、B1F2PA64S进行了PCR分析,表明外源基因在回交后代中呈1∶1分离,而在回交的自交后代中呈3∶1分离,证明外源溶菌酶基因是以单拷贝稳定传递给后代的。2003年和2004年对转育后代和测交组合进行了稻瘟病抗性调查,结果表明,转育后代抗性与轮回亲本相比、测交组合抗性与对应杂交稻组合相比都有了较大提高。随着转育回交世代的增加,抗性增强得越明显。研究表明通过回交转育方法将外源溶菌酶基因导入杂交稻亲本是选育抗稻瘟病杂交稻新组合的一条简便有效的途径。
    利用分子标记辅助育种技术选育高抗白叶枯病恢复系
    邓其明,王世全,郑爱萍,张红宇,李平,
    2006, 20(2): 153-158 . 
    摘要 ( )   PDF(241KB) ( )  
    通过常规回交育种结合分子标记辅助选择技术,已将来自IRBB24的2个抗白叶枯病基因, Xa21和Xa4, 聚合到感病的杂交稻恢复系绵恢725中。通过分子标记检测目标基因和亲本遗传背景差异分析快速获得了4个高抗白叶枯病的恢复系姊妹系R2071、R2072、R2073和R2074。采用与目标抗性基因相应的菲律宾菌系P1、P6 和7个中国病原型代表菌系(CⅠ~CⅦ)对4个姊妹系及其杂交组合进行田间接种。结果表明,这些姊妹系及所配制的杂交组合抗病性强、抗谱广,其中杂交组合G46A/R2072具有良好的产量潜力,将R2072定名为蜀恢207。
    水稻低温发芽力的QTL定位
    陈亮,楼巧君,孙宗修,邢永忠,余新桥,罗利军
    2006, 20(2): 159-164 . 
    摘要 ( )   PDF(109KB) ( )  
    以珍汕97B与多年生稻种质AAV002863的DH群体(198个株系)构建了包含140个SSR标记的连锁图谱,检测了影响水稻低温发芽力性状的数量性状座位(QTL)。15℃下处理6 d,两亲本珍汕97B与多年生稻AAV002863的发芽率分别为79.7%和30.1%,DH群体间的发芽率变化在0%~100%。QTL定位分析检测到2个与低温发芽力相关的基因座,分别位于第3和第10染色体上,贡献率分别为12.6%和12.9%,增效等位基因分别来自多年生稻AAV002863和珍汕97B。上位性分析结果显示,第1与第10染色体上存在影响低温发芽力的互作位点,其互作可以提高低温发芽力,参与互作的第10染色体上的位点也具有加性主效应。
    同源四倍体水稻花粉的发育特征
    代西梅,黄群策 ,李国平,秦广雍
    2006, 20(2): 165-170 . 
    摘要 ( )   PDF(183KB) ( )  
    利用激光扫描共聚焦显微技术观察了同源四倍体水稻紫粳4x花粉的发育过程及其败育时期和方式。在成熟花粉中正常花粉只占45.5%,还有54.5%的花粉在发育过程中发生败育。在小孢子母细胞减数分裂过程中出现了一些异常现象,如染色体不能正常配对、形成异常二分体及二分体分裂不同步等现象。绝大部分花粉败育发生在单核小孢子期和二胞花粉晚期。在败育花粉中典败花粉粒占21.4%,圆败花粉粒占5.0%,染败花粉粒占28.1%。导致紫粳4x花粉败育的原因可能是由于其染色体数目加倍,在减数分裂过程中有些染色体不能正常配对,从而进行异常分裂造成的。
    覆草旱作对水稻主要农艺性状的影响及节水效应
    秦江涛 ,胡锋,李辉信 ,王一平,黄发泉,黄花香
    2006, 20(2): 171-176 . 
    摘要 ( )   PDF(162KB) ( )  
    为减小南方季节性干旱对水稻生长的影响,提高水分利用效率,于2003年在江西省余江县进行了水稻覆盖旱作的田间试验。大田条件下对比研究了裸地旱作、稻草覆盖旱作和常规水作下水稻大田生长期内的水分利用效率和作物主要农艺性状。结果表明,常规水作处理的灌溉水总量分别是裸地旱作和稻草覆盖旱作灌水量的2.42 和3.31倍。旱作处理下水稻的淹水时间明显减少,只有常规淹水处理的1/10左右。由于淹水时间的减少,水分渗漏量和田面蒸发损失也大大降低。旱作条件下,稻草覆盖旱作的水稻分蘖数、叶面积、根系生长明显优于裸地旱作。覆盖旱作产量最高可达6 747 kg/hm2,接近于常规水作对照的6 811.5 kg/hm2,两者无显著差异。而裸地旱作处理的水稻产量仅为4 716 kg/ hm2,显著低于常规水作和稻草覆盖旱作处理。水分利用效率和灌溉水利用效率均为稻草覆盖旱作>裸地旱作>常规水作。
    低温对灌浆期水稻剑叶光合色素和类囊体膜脂肪酸的影响
    王静 ,张成军, 陈国祥,王萍,施大伟,吕川根
    2006, 20(2): 177-182 . 
    摘要 ( )   PDF(118KB) ( )  
    为了阐明新型超级杂交稻两优122在灌浆期间对低温的抗性,以汕优63作对照,在25℃/15℃和25℃/20℃(昼/夜平均温度)两种温度条件下,研究了两个组合的光合色素含量的变化、类囊体膜脂肪酸组分及抗氧化系统部分酶活性的变化。结果表明:低温使水稻的光合速率和叶绿素含量下降,类胡萝卜素含量先上升后下降,随低温处理时间的延长和昼夜温差的加大,膜脂过氧化产物丙二醛和超氧阴离子含量都显著上升,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性明显下降,同时,两个品种的类囊体膜脂肪酸不饱和指数都有所上升。两优122的所有指标变化幅度都较对照汕优63要小,但在量上都较汕优63高,这可能意味着两优122在灌浆期较汕优63耐低温。
    水稻红莲型细胞质雄性不育幼穗发育过程中组织型转谷氨酰胺酶活性比较
    常逊,张再君, 李阳生, 朱英国
    2006, 20(2): 183-188 . 
    摘要 ( )   PDF(114KB) ( )  
    以水稻红莲型细胞质雄性不育系粤泰A和保持系粤泰B的叶片和不同发育时期幼穗为材料,比较分析了水稻红莲型细胞质雄性不育幼穗发育过程中组织型转谷氨酰胺(tTG)酶活性变化,建立了适合水稻tTG酶活性分析的酶联免疫法(ELISA)测定反应体系。研究发现tTG酶活性受钙离子正调控,并且无论是粤泰A还是粤泰B,衰老叶片中tTG酶活性都高于新叶片,但粤泰A与粤泰B之间的差异不明显;不育系粤泰A自四分体到二核期的幼穗不同发育阶段,tTG酶活性随着花粉发育而增强,在二核期达到最高,而在保持系粤泰B中,tTG酶活性没有随发育进程发生显著变化。推断tTG酶与花粉败育过程中的细胞程序性死亡有关。
    杂草稻和栽培稻氮代谢对镉胁迫反应的差异
    邵国胜,谢志奎,张国平,
    2006, 20(2): 189-193 . 
    摘要 ( )   PDF(102KB) ( )  
    在水培条件下,以杂草稻和粳稻越光为材料,研究了Cd胁迫对水稻氮吸收和氮代谢酶活性的影响。Cd处理设0、01、10和50 μmol/L 4个水平,以硝酸铵为氮源。结果表明,两种水稻的植株Cd含量和积累量均随溶液Cd处理水平的提高而显著增加,但增加程度两水稻材料存在着明显的差异,在较高Cd水平(10和50 μmol/L)下,杂草稻根系Cd含量和积累量低于越光,但地上部呈相反的趋势,表明杂草稻根系吸收的Cd转运至地上部的量高于越光,揭示出杂草稻地上部具有较强的解毒能力。植株氮含量、积累量以及氮代谢有关酶,如硝酸还原酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶等活性随着Cd处理水平的提高而下降,但Cd胁迫对这些参数的抑制程度两水稻材料之间存在着明显差异,总体上对杂草稻的抑制作用较弱。表明杂草稻对Cd的耐性要强于越光,且几种氮代谢酶活性变化与Cd耐性存在着一定的相关。
    镉胁迫下水稻SOD活性和MDA含量的变化及其基因型差异
    章秀福,王丹英 ,储开富,杨春刚,牟仁祥,陈铭学,朱智伟,何庆富,廖西元,
    2006, 20(2): 194-198 . 
    摘要 ( )   PDF(75KB) ( )  
    以4个水稻品种为材料,采用土培试验,研究了不同土壤镉浓度对水稻超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响,水稻叶片SOD活性和MDA含量在生育进程中的变化,以及SOD活性和植株镉含量的关系。结果表明: 1)轻度镉胁迫有利于提高水稻的SOD活性,而高浓度镉胁迫对水稻的SOD活性有抑制作用;MDA含量与SOD活性存在负相关关系,随着土壤镉浓度的增加,MDA含量先下降后上升。2)在水稻生育过程中,SOD活性分蘖期>乳熟期>齐穗期;MDA含量随生育期一直增加。3)镉胁迫对水稻叶片SOD活性的影响存在基因型差异,分蘖期不同水稻基因型间SOD活性的差异最大。4)水稻的SOD活性与植株和稻米的镉含量呈负相关,齐穗期的SOD活性与镉含量的相关性达显著水平。
    节水灌溉条件下氮肥对粳稻稻米产量和品质及氮素利用的影响
    尤小涛,荆奇,姜东,戴廷波,周冬琴,曹卫星
    2006, 20(2): 199-204 . 
    摘要 ( )   PDF(40KB) ( )  
    以常规粳稻品种9325为材料,研究了大田条件下不同灌溉方式和氮素水平对水稻氮素利用及稻米产量和品质的影响。节水灌溉显著降低了单位面积有效穗数、整精米率、粗蛋白含量以及胶稠度,提高了垩白性状指标和直链淀粉含量,中高氮水平对产量影响不显著;同一灌溉方式下增施氮肥,显著提高了稻米整精米率、粗蛋白含量、垩白米率及垩白度,增加了胶稠度,减少了直链淀粉含量。节水灌溉下氮素干物质生产效率和氮素运转效率提高,氮素产谷效率则对水分反应不敏感;施氮量增加,水稻氮素积累总量及氮素转运效率与施氮量呈单峰曲线关系,随施氮量提高,氮素干物质生产效率、氮素产谷效率及氮素收获指数下降。
    CO2浓度升高条件下水稻蒸腾与N吸收的关系
    庞静,朱建国,谢祖彬 ,刘刚,陈改苹
    2006, 20(2): 205-209 . 
    摘要 ( )   PDF(112KB) ( )  
    利用FACE(Free Air CarbonDioxide Enrichment)平台技术,用水培试验研究了低氮(14 mg/L)和高氮(28 mg/L)水平下,大气CO2浓度升高条件下水稻蒸腾与N吸收速率的相关关系。结果表明,在CO2浓度升高条件下,水稻生物量增加了36%(低N)和29%(高N);总吸N量也增加达7%(低N) 和5%(高N);而总蒸腾量减少28%(低N)和10%(高N)。由于促进更多分蘖的发生,高CO2浓度使分蘖期水稻平均N吸收速率提高了31%~156%(低N)和19%~87%(高N),在其他时期无明显影响;而高CO2浓度对水稻平均蒸腾速率的影响主要表现在抽穗到灌浆末期。在对照条件下,平均蒸腾速率和平均N吸收速率呈显著正相关;但在CO2浓度升高条件下,两者相关关系不显著。说明人们所推测的“蒸腾效应”——高CO2浓度条件下降低了的蒸腾作用并非影响水稻N吸收的关键因素。
    直播稻区稻水象甲种群动态及分布
    郑宏海,皇甫伟国,林家威,娄厉行,钱卫星,赖朝晖,陈宏明, 许培骞,周丁国
    2006, 20(2): 210-215 . 
    摘要 ( )   PDF(82KB) ( )  
    对浙江省象山县山谷小平原直播稻区的稻水象甲种群动态和田间分布进行了系统调查。稻水象甲成虫在山坡地和直播稻田埂等越冬场所出蛰后取食杂草,并于5月初同期出现成虫高峰。这些成虫约7 d后直接迁入直播稻田,形成直播稻田稻水象甲的迁入高峰。稻水象甲在直播稻田的取食、产卵和分布表现出明显的喜水习性。在同一丘直播稻田内,离田边越近,越冬代成虫和一代卵、幼虫、茧蛹的数量越大;在同一畦内,畦边多于畦中。稻水象甲在直播稻田完成一个世代约需50 d,增殖倍数(一代成虫峰值/越冬代成虫峰值)为7.23,明显低于移栽稻田,主要原因是稻水象甲在直播稻上的产卵量较低。7月底一代成虫向山坡地和直播稻田埂等越夏越冬场所回迁。根据直播稻区稻水象甲种群动态和分布特点,提出了相应的虫情调查和测报防治建议。
    研究简报
    光敏核不育水稻OsRacD启动子的分离及其育性相关性分析
    梁卫红,吴乃虎,
    2006, 20(2): 216-218 . 
    摘要 ( )   PDF(175KB) ( )  
    以水稻OsRacD的cDNA序列为探针筛选光敏核不育水稻农垦58S基因组文库,获得了一个包含2 kb的OsRacD启动区和396 bp编码区序列的阳性克隆。与反向PCR克隆的水稻农垦58N该基因的启动区比较,证实该基因的启动区在农垦58S和农垦58N的同源性达到99.8%,且在预测的调控元件上不存在碱基差异。说明农垦58S和农垦58N在长日照条件下表现出的育性差别,并非两者在OsRacD调控序列结构上的差别所致,而与基因表达的发育调控有关。
    8个水稻品种的条纹叶枯病抗性特征
    孙黛珍,江玲,张迎信,程遐年,王春明,翟虎渠,万建民
    2006, 20(2): 219-222 . 
    摘要 ( )   PDF(33KB) ( )  
    利用强迫饲毒、集团接种、非嗜性测验、抗生性测验的方法研究与分析了8个抗条纹叶枯病水稻品种对条纹病毒和介体灰飞虱的抗性,发现不同水稻抗性品种的抗性特征并不完全相同。IR36、Kasalath、窄叶青8号、道人桥、DV85既抗条纹病毒又抗介体灰飞虱,对条纹叶枯病所表现的抗性是条纹病毒和介体灰飞虱抗性共同作用的结果; 爱知97和Kenta Nakan抗条纹病毒,但不抗介体灰飞虱,对条纹叶枯病所表现的抗性是品种对条纹病毒的抗性;而IR24对条纹病毒和介体灰飞虱仅表现中等抗性。
    稻田杂草中提取的天然抗氧化剂作用研究
    乔凤云, 周勇军,唐建军,余柳青,
    2006, 20(2): 223-226 . 
    摘要 ( )   PDF(32KB) ( )  
    采用分光光度法,测定了12种稻田杂草植株的乙醇提取液的吸光度(OD) 值。结果表明,稗、千金子、碎米莎草和鸭舌草8 h提取液的吸光度分别为0.0165、0.0215、0.0235和0.0120,均显著低于抗氧化剂茶多酚的,而与香薷的相当,表明这4种杂草乙醇提取物的抗氧化作用显著。在液料比12∶1、提取时间8 h、提取温度80℃,以0.3%抗氧化剂水溶液为溶剂,加工获得的鸭舌草乙醇提取液的抗氧化作用最强。
    复合酶法制备早籼米多孔淀粉的工艺条件
    何国庆,刘彩琴,陈启和,阮晖,邬应龙
    2006, 20(2): 227-230 . 
    摘要 ( )   PDF(29KB) ( )  
    :以早籼米淀粉为原料,探讨了复合酶法制备多孔淀粉的工艺条件。在适宜条件下用一定比例的α淀粉酶与糖化酶复合酶水解早籼米淀粉,以形成多孔淀粉。主要考查了温度、pH值、时间、酶用量和复合酶比对多孔淀粉得率、吸水率和吸附色素能力的影响。研究表明,针对多孔淀粉的得率、吸水率和对胭脂红吸附量3个指标,其最佳工艺条件不一致,以吸水率最佳为标准,最佳制备条件为温度55℃,pH 4.0,时间16 h,α淀粉酶与糖化酶体积比1∶3,酶活分别为14.00 KNU/g和90.00 AGU/g。在此条件下经两次验证,多孔淀粉的得率分别为41.07%和43.37%,吸水率分别为148.03%和15561%,对胭脂红的吸附量分别为9.37 mg/g和9.38 mg/g。