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    2004年, 第18卷, 第6期
    刊出日期:2004-11-10
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    研究报告
    综述与专论
    研究简报
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    研究报告
    应用形态、等位酶和SSR标记研究水稻矮仔占衍生品种的遗传差异
    余汉勇, 魏兴华, 王一平, 袁筱萍, 汤圣祥
    2004, 18(6): 477-482 . 
    摘要 ( )   PDF(356KB) ( )  
    选取我国水稻矮仔占衍生品种24份,应用形态学、等位酶和微卫星(SSR)标记,分析矮仔占衍生品种的遗传差异。聚类分析表明3种方法在鉴别品种的遗传差异上存在较大差异。形态性状和SSR标记均能有效地鉴别24份衍生品种,而等位酶仅能鉴别其中17份。从形态学性状看,以香药糯与其他品种的遗传差异最大,SSR分析以香药糯、珍珠矮11和辐陆选与其他品种的遗传差异较大,而等位酶分析,则以团结1号与其他品种的差异最大。三类标记的遗传距离间虽存在有一定的相关性,但相关系数较小(0.217~0.494),其中,形态学性状与SSR标记间相关极显著(r= 0.494,P= 0.002),等位酶与其他两类标记的相关性均不显著。研究结果还表明,系统选育和辐射选育的品种与亲本间有可能存在较大的遗传差异。
    水稻种子低氧发芽力的QTL定位和上位性分析
    侯名语, 江玲, 王春明, 万建民
    2004, 18(6): 483-488 . 
    摘要 ( )   PDF(370KB) ( )  
    利用35份水稻品种资源,评价了在不同水深、温度等低氧条件下的种子萌发情况,表明水温30℃、水深0.2 m下黑暗萌发5 d为最佳鉴定方法,并以此条件下水稻种子萌发的芽长为鉴定指标,评价了359份水稻品种低氧发芽力地区间、籼粳间的差异。进一步利用81个Kinmaze/DV85 重组自交系群体进行了水稻低氧发芽力数量性状位点分析, 在第1、2、5、7染色体上检测到5 个低氧发芽力QTL,其中第5染色体上存在2个QTL,各QTL的贡献率为10.5%~19.6%。同时进行上位性分析,检测到3对互作位点,分别位于第2、3、5、11染色体上,其中位于第3染色体上标记C563-X182之间的位点与第5染色体上标记R830-X208之间的位点的互作贡献率高达48.78%。
    水稻杂种超亲表达26S蛋白酶体亚基基因OsHL1的克隆
    张义平, 陈学峰, 熊建华, 华扬, 李阳生,
    2004, 18(6): 489-493 . 
    摘要 ( )   PDF(495KB) ( )  
    运用DDRTPCR分离获得水稻杂种一代超亲表达的cDNA片段。以此序列在日本晴cDNA全长数据库进行同源搜索,检索到一个功能未知的全长cDNA,有1690 bp,命名为OsHL1,进一步分析发现它位于3号染色体上R2393和MRG4548之间。序列分析表明,该基因与日本晴编码26S proteasome regulatory particle nonATPase subunit 5基因片段的序列同源性为97%。其中包含一个完整的开放阅读框(ORF),编码443个氨基酸,氨基酸序列同源性分析发现高度保守区。RTPCR显示OsHL1基因的表达受到ABA和MeJA处理下调。推测杂种的表现可能与26S蛋白酶体亚基参与的信号调控相关。
    转Xa21基因不育系皖21A的白叶枯病抗性与利用
    倪大虎, 杨剑波, 吴家道, 李莉, 易成新, 许传万, 汪秀峰, 贾士荣, 张世平
    2004, 18(6): 494-498 . 
    摘要 ( )   PDF(3252KB) ( )  
    利用基因枪转化法将Xa21基因导入80-4B(BT型不育系80-4A的保持系),选育出纯合稳定的株系皖21B。以80-4A与皖21B连续回交转育,育成了高抗白叶枯病的不育系皖21A,对皖21A和皖21B的不同世代材料进行PCR分析和田间白叶枯病菌抗性试验,表明Xa21基因稳定遗传且抗性稳定。皖21A与恢复系R18、HP121、U160配制杂交组合具有良好的抗病性和产量潜力。

    水稻雄蕊雌蕊化突变体的遗传分析

    李云峰, 罗洪发, 杨正林, 钟秉强, 何光华
    2004, 18(6): 499-502 . 
    摘要 ( )   PDF(353KB) ( )  
    在杂交育种后代中发现了一个水稻雄蕊雌蕊化突变体 ,表现为 :外颖和内颖变窄 ,外颖弯曲呈弯月形 ,内外颖不闭合 ,1~5枚雄蕊转变为雌蕊或雌蕊 雄蕊嵌合体。由于高度雌性不育 ,突变纯合体本身无繁殖保持功能 ,只能通过杂合体繁衍 ,在自交 15代后仍分离出完全相同的突变体 ,表现稳定遗传特性。遗传分析表明该突变体由单隐性基因控制。
    太湖流域粳稻地方品种韭菜青的苗期耐盐性遗传分析
    姚明哲, 王建飞, 陈宏友, 杨庆利, 周国安, 张红生,
    2004, 18(6): 503-506 . 
    摘要 ( )   PDF(292KB) ( )  
    为了研究太湖流域强耐盐粳稻地方品种韭菜青的苗期耐盐性遗传机理,配制了韭菜青/IR26籼粳杂交组合,在盐胁迫条件下,运用剥蘖分株法鉴定了P[sub]1[/sub]、P[sub]2[/sub]、F[sub]1[/sub]和F[sub]2[/sub]苗期的盐害级别和根系Na+/K+两个耐盐相关指标。结果表明,在0.8%的NaCl胁迫下,亲本的两个耐盐相关指标有明显的差异,F[sub]1[/sub]均表现出超亲优势,F[sub]2[/sub]呈正态混合分布。采用主基因多基因遗传模型进行遗传分析,发现韭菜青苗期的盐害级别和根系Na[sup]+[/sup]/K[sup]+[/sup]均由2对主效基因控制,并存在多基因修饰。盐害级别的主基因遗传率仅为16.10%,而根系Na[sup]+[/sup]/K[sup]+[/sup]的主基因遗传率高达50.78%,两个指标的主基因加多基因共同解释的遗传率都在70%以上。
    同源四倍体水稻胚乳发育:糊粉层细胞壁纤维素物质发育、胚乳淀粉积累及胼胝质“套”的形成
    王兰, 刘向东, , 卢永根, 冯九焕, 徐雪宾, 徐是雄
    2004, 18(6): 507-514 . 
    摘要 ( )   PDF(12820KB) ( )  
    利用荧光显微术观察,发现同源四倍体水稻与其二倍体原种的糊粉层细胞壁纤维素物质都存在一个“充实”的过程。授粉后5~6 d,糊粉层开始分化形成,此时其细胞壁上未观察到纤维素物质;授粉后6~8 d,糊粉层细胞壁上开始积累纤维素物质;授粉后8~9 d,糊粉层细胞壁积累了大量的纤维素物质。胚乳淀粉的积累存在一个变化的过程:初生胚乳核周围可见一些淀粉体,随着胚乳游离核的增多,游离核周围淀粉体的数量逐渐减少,胚乳细胞化后,胚乳细胞内开始大量形成淀粉体。利用苯胺蓝染色连续切片荧光观察,发现同源四倍体水稻及其二倍体原种胚乳发育过程中,在珠心表皮和内珠被之间存在一层胼胝质物质,围绕着胚囊并包裹住珠心呈“套”状。这个结构的形成变化过程为:授粉后30 min在珠孔端珠心表皮细胞与内珠被之间开始积累少量的胼胝质,之后胼胝质逐渐增多并向合点端扩展延伸;授粉后1~2 d包裹着整个胚囊外的珠心而仅在维管束处断开;授粉后9~13 d,胼胝质“套”消失。该结构可能与胚和胚乳在发育期间的水分和养分的调节等有密切关系。同源四倍体水稻还存在糊粉层细胞壁发育不同步、糊粉层细胞壁结构异常以及胼胝质“套”不消失等异常现象。这些现象有可能会影响同源四倍体水稻的结实率。
    携带白化转绿型叶色标记光温敏核不育系玉兔S的选育及其特征特性
    赵海军, 吴殿星, 舒庆尧, 沈圣泉, 马传喜
    2004, 18(6): 515-521 . 
    摘要 ( )   PDF(462KB) ( )  
    以我国主栽的籼型光温敏核不育系培矮64S为起始材料,利用300 Gy的60Co-γ射线辐照干种子,经多代选择选育了一个携带白化转绿型叶色标记的新型不育系玉兔S。该不育系苗期性状明显比原亲本培矮64S差,但成熟期的主要农艺性状、育性特征、配合力、抗病性及稻米品质均与培矮64S相仿。补偿性生理机制研究表明,在分蘖、拔节和开花阶段玉兔S叶绿体内腺苷酸激酶和RuBP羧化酶的活性要比培矮64S高。遗传研究表明,白化转绿型突变性状受单隐性基因控制,并在幼苗阶段特异性表达。对不育系玉兔S在两系杂交水稻生产中的应用前景作了讨论。
    强化栽培对杂交中稻籽粒充实度的影响及其与源库结构的关系
    徐富贤, 熊洪, 朱永川, 谢戎, 王贵雄
    2004, 18(6): 522-526 . 
    摘要 ( )   PDF(338KB) ( )  
    以18个杂交中稻组合为材料,分别进行强化栽培和传统栽培两组试验,研究了源库结构与强化栽培的籽粒充实度之间的关系。结果表明,强化栽培的籽粒充实度与组合的着粒数关系密切,不同组合强化栽培与传统栽培籽粒充实度的差值(强化栽培-传统栽培)分别与强化栽培和传统栽培下各组合相应的着粒数呈极显著负相关。尽管在强化栽培条件下所有组合穗子变大使其叶粒比均有所下降,但中小穗型组合仍有足够的光合源保证籽粒的正常灌浆结实。与此相反,大穗型组合在强化栽培条件下因库的增大使源库矛盾进一步加剧,致使结实率、充实率和充实指数较传统栽培显著降低。在四川南部中稻区,传统栽培条件下的着粒数不超过173粒的中小穗型组合可作为强化栽培选择品种的参考指标。
    田间低钾胁迫条件下水稻对钾的吸收和利用效率
    胡泓, 王光火, 张奇春
    2004, 18(6): 527-532 . 
    摘要 ( )   PDF(498KB) ( )  
    通过田间试验,研究了在不同程度低钾胁迫条件下,杂交稻和常规稻在不同生育阶段对钾的吸收、分配和利用效率。在连续8季施氮、磷肥而不施钾肥的严重低钾胁迫条件下,施用钾肥使稻谷产量、水稻钾吸收总量显著增加而钾利用效率显著降低,同时表现出明显的耕作历史同施用钾肥间的交互作用。从幼穗分化期到抽穗期,水稻钾的积累量约占总积累量的一半以上,为水稻积累钾的关键时期。水稻对钾肥反应存在明显的品种间差异,在供钾充足条件下,杂交稻协优46的钾吸收量显著大于常规稻秀水11,但其钾利用效率却显著低于秀水11,表现出对钾的奢侈性吸收;在缺K条件下,杂交稻的钾吸收量低于常规稻,其钾利用效率与常规稻无明显差异。运用混合型离子交换树脂球测试法,可以了解淹水条件下土壤中生物有效性钾的动态变化特征,原地埋置7 d的树脂球的钾吸附量同水稻地上部分钾吸收量呈显著正相关。
    HCO3-和高pH对不同锌效率水稻锌及其他养分吸收的影响
    孟凡花, 魏幼璋, 林建军, 刘建祥, 杨肖娥
    2004, 18(6): 533-538 . 
    摘要 ( )   PDF(389KB) ( )  
    以IR36(锌高效水稻基因型)和IR26(锌低效水稻基因型)为材料研究了HCO3-(10 mmol/L)和高pH (8.0)对不同锌效率水稻基因型锌以及其他元素(P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn)的吸收、运转和积累的影响。与对照相比,高pH对两种基因型水稻锌以及其他元素的吸收、运转和积累都起到了一定的抑制作用;而HCO3-处理条件下,IR26对锌以及其他营养元素的吸收受到明显抑制,IR36则表现出较强的适应性,植株吸收和利用锌等其他元素的能力得到维持,甚至提高。这一研究结果表明,提高水稻对高浓度HCO3-的抗性是在石灰性土壤中提高水稻耐缺锌的重要手段之一。
    聚乙二醇诱导水分胁迫引起水稻光合下降的原因探讨
    孙骏威, 杨勇, 黄宗安, 金松恒, 蒋德安
    2004, 18(6): 539-543 . 
    摘要 ( )   PDF(364KB) ( )  
    在水稻品种Azucena(粳稻)6叶期用不同浓度的聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱处理,结果表明,随着PEG处理浓度提高,净光合速率(Pn)呈下降趋势, 但各阶段起主导作用的因素不同。第一阶段, 在10%PEG处理下Pn显著下降,色素和叶绿素荧光保持不变,气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)反而上升,表明为非气孔因子限制光合速率;第二阶段,在15%PEG处理下色素和叶绿素荧光虽开始变化,Pn继续降低, 并伴随Gs和Ci的下降而下降,因此气孔导度成为光合速率的主要限制因子;第三阶段,在20%PEG处理下Pn继续降低,Gs虽下降,但Ci并没有进一步下降,而色素和荧光参数均进一步下降,此时光合膜的损伤成为限制光合的主导因子。上述结果表明,严重水分胁迫虽使光合机构吸收和传递光能效率下降,但过剩的激发能仍可能导致活性氧积累;尽管水稻叶内启动了超氧化物防御系统,但仍能导致光合器官受损及PSⅡ光化学活性降低。
    稻褐飞虱实验种群致害性变异
    刘芳, 傅强, 赖凤香, 张志涛
    2004, 18(6): 544-550 . 
    摘要 ( )   PDF(428KB) ( )  
    以蜜露排泄量为稻褐飞虱致害性指标对稻褐飞虱实验种群的致害性变异进行了研究。首先测定了褐飞虱3个实验种群(TN1种群、Mudgo种群和ASD7种群)[分别用水稻品种TN1、Mudgo和ASD7强迫饲养82代,其中TN1种群(T)为弱致害力种群,Mudgo种群(M)和ASD7种群(A)为强致害力种群]分别在感虫和抗虫品种上的蜜露排泄量。结果表明,寄主表现感虫还是抗虫,与褐飞虱致害力之间存在交互作用。将不同致害力的褐飞虱种群接在抗虫品种上,才可能观察到较大的致害性差异,据此比较了杂交F1代与亲本种群个体、自交F2代与杂交F1代种群个体在抗虫品种上的致害性差异,以分析褐飞虱致害性变异规律。杂交F1代(包括T♀×M♂,A♀×T♂两种处理)雌成虫的平均致害力均介于两个亲本之间,其值与强致害力亲本的更为接近;杂交F1代雌成虫致害力的变异程度均显著地大于弱致害亲本,而与强致害性的亲本相比几乎无明显的差异;表明相对于弱致害性,褐飞虱的强致害性可能为一显性性状。与杂交F1代相比,T♀×M♂处理中自交F2代雌成虫的致害力无显著变化,而A♀×T♂处理中自交F2代雌成虫的致害力显著大于杂交F1代;两种处理中,自交F2代的方差或显著小于杂交F1代,或稍大于杂交F1代,表明自交F2代种群个体未增加新的遗传分离。
    印楝素对水稻二化螟的生物活性及控制作用
    祝树德, 高振兴, 金党琴, 徐德进, 常燕,刘芳
    2004, 18(6): 551-556 . 
    摘要 ( )   PDF(361KB) ( )  
    系统地研究了印楝素对水稻二化螟的生物活性及作用方式。试验结果表明,印楝素乳油对二化螟有胃毒、拒食、忌避、内吸等多种作用方式。0.75和0.50 mg/L印楝素乳油处理茭白饲喂3龄幼虫,幼虫分别于3、6 d内全部死亡;0.375、0.300和0.250 mg/L印楝素乳油低剂量处理茭白饲喂3龄幼虫,幼虫拒食率分别达94.38%、88.74%、80.07%;成虫产卵量分别下降80.70%、62.05%、40.86%。6、3和2 mg/L印楝素乳油处理初孵蚁螟,24 h内死亡率达100%。印楝素乳油对成虫产卵有显著的忌避作用。稻田喷施0.3%印楝素乳油62.5和125 mL/667 m2防治二化螟,21 d保苗效果分别为88.14%和94.13%,防治效果分别为85.36%和90.76%。表明印楝素对二化螟有较高的生物活性和理想的控制效果。
    综述与专论
    水稻基因组测序和分析的研究进展
    郭龙彪, 程式华, 钱前,
    2004, 18(6): 557-562 . 
    摘要 ( )   PDF(446KB) ( )  
    综述了水稻基因组测序的工作进展和水稻基因组信息。至2002年,籼、粳稻两个亚种基因组工作“框架图”的测定及粳稻基因组全长序列的精确测定已相继完成。初步得到了水稻非冗余序列389.81~409.76 Mb;预测水稻基因总数达32 000~56 000个,少于30%的基因被功能分类;基因内GC含量梯度明显;外显子变异少、内含子变化大;籼稻和粳稻的序列差异达22%以上;水稻与其他禾谷类基因之间有广泛的共线性,但与拟南芥的共线性是有限的。基因组测序不仅开辟了基因组学这一生命科学的新兴学科,而且带动了生物信息学、蛋白质组学等一批新兴学科和技术的发展。
    研究简报
    利用近红外反射光谱技术测定稻米中脂肪含量的研究初报
    唐绍清, 石春海, 焦桂爱, 胡培松, 王海莲, 万建民
    2004, 18(6): 563-566 . 
    摘要 ( )   PDF(301KB) ( )  
    利用精米粉脂肪含量化学分析值及其近红外反射光谱以建立分析精米中脂肪含量数学模型。选取3段谱区(6100~4250 cm-1;6100~5450 cm-1并4600~4250 cm-1;7500~5450 cm-1并4600~4250 cm-1)分别采用4种不同的预处理方法(直线扣除、乘性散射校正、矢量归一、一阶导数),对其结果进行比较,发现选择不同谱区和不同光谱预处理方法对所建模型有很大的影响,同时证明了利用近红外光谱技术测定稻米脂肪含量的可行性。还阐述了如何对模型进行评价,并讨论了它在遗传育种中的应用。
    抗稻瘟病水稻材料谷梅2号中主效抗稻瘟病基因的成簇分布
    吴建利, 柴荣耀, 樊叶杨, 李德葆, 郑康乐, Hei LEUNG, 庄杰云,
    2004, 18(6): 567-569 . 
    摘要 ( )   PDF(229KB) ( )  
    应用由籼稻组合中156/谷梅2号衍生的304个重组自交系,构建了由177个标记组成、覆盖12条水稻染色体的连锁图谱,定位控制水稻稻瘟病抗性的主效基因。前期定位的控制对中国稻瘟菌菌系92183(小种ZC15)穗瘟抗性的基因Pi25(t)的位置得到进一步确认,位于第6染色体标记A7和RG456之间,与A7和RG456的遗传距离分别为1.7和15 cM;发现群体对菲律宾稻瘟菌菌系Ca89(4谱系)的叶瘟抗性由单基因控制,将该暂命名为Pi26(t)的基因定位于第6染色体标记B10和R674之间,与B10和R674的遗传距离分别为5.7和25.8 cM。两个基因座位上的抗病等位基因均来源于谷梅2号,表明谷梅2号中存在控制水稻稻瘟病抗性的基因簇。
    水陆稻杂交组合叶片相对含水量的遗传研究
    吴明国, 林建荣,张光恒
    2004, 18(6): 570-572 . 
    摘要 ( )   PDF(231KB) ( )  
    以3个水陆稻组合(旱稻277/春江016、巴西陆稻/春江016、旱稻502/郑稻6号)的亲本、F[sub]1[/sub]、B1、B2和F[sub]2[/sub]为试验材料,在人工控制条件下经干旱协迫处理,研究叶片相对含水量的遗传规律。叶片相对含水量表现为数量性状遗传特征,主要受加性效应控制,同时还受到显性效应的影响,其广义遗传率和狭义遗传率均较高。还对栽培稻品种的抗旱性改良方法以及陆稻种质资源在水、陆杂交稻中的利用进行了探讨。
    药用野生稻抗稻褐飞虱鉴定与利用技术研究
    秦学毅, 朱汝财,韦素美,武波,黄凤宽,李道远,唐建淮
    2004, 18(6): 573-576 . 
    摘要 ( )   PDF(304KB) ( )  
    从198份药用野生稻资源中筛选出一批广谱高抗褐飞虱抗源(其中3份为免疫级)并对这些抗源进行了抗性遗传研究。研究结果表明其抗性是受一对显性基因控制的。通过离体幼胚培养获得绿苗,经过多代回交和自交,成功地将抗性基因转移到栽培稻中,获得了高世代(B4F5)株系。同时利用外源DNA花粉管导入法对药用野生稻广谱高抗褐飞虱基因导入到栽培稻进行了研究,获得了具有某些性状的后代。
    一个窄叶水稻材料的特性及遗传初报
    刘建昌, 张为民
    2004, 18(6): 577-579 . 
    摘要 ( )   PDF(160KB) ( )  
    从桂朝2号辐射突变系辐54针叶中选出545窄叶株,其株高(69.8±5.0) cm,剑叶长(18.8±1.6)cm,剑叶宽(0.87±0.07)cm,千粒重(13.7±0.23)g,谷粒为麻壳,株叶型好,不早衰。经过5年的连续跟踪选择和初步的遗传测定,该窄叶材料始终处于分离状态,且分离呈规律性变化,即凡是窄叶株,下代就一定分离出宽叶株和窄叶株两种类型,分离比单株间存在差异;从窄叶株分离出来的宽叶株,下代仅出现一种类型,即宽叶株,群体间变异小。545窄叶与具有标记性状的稳定宽叶材料杂交,各组合F[sub]1[/sub]代都表现为宽叶;F[sub]2[/sub]代群体中没有窄叶株出现,表现为一极分离状态。545宽叶与标记性状的稳定宽叶材料杂交,各组合F[sub]1[/sub]代都表现为宽叶;F[sub]2[/sub]代群体中既有双亲叶型,也有中间叶型。