中国水稻科学

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水稻ABCB转运蛋白基因的分子进化和表达分析

徐杏,邱杰,徐扬,徐辰武*

2012, 26(2): 127-136. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.001

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系统鉴定了水稻和拟南芥中27个和29个ABC家族B亚族（ABCB）基因，发现其外显子数目、编码蛋白质的长度和分子量在两种植物中均存在较大变异，而等电点分布的变化较小。系统发育分析把该亚族蛋白分为4个亚组，说明其功能可能已经发生了分化；在水稻和拟南芥中各鉴定了6对和9对旁系同源基因，说明单、双子叶植物分离之后，该亚族在水稻和拟南芥中均以物种特异的方式进行了扩张。片段复制和串联重复是水稻ABC家族扩张的主要机制。多序列比对显示，核苷酸结合域（NBD）的Walker A、Walker B和ABC域基序均高度保守，而Q环和H环的保守性略差；跨膜结构域（TMD）在不同蛋白之间和同一蛋白内没有明显的保守性。表达模式分析表明，水稻ABCB基因的表达具有明显的组织特异性，不同基因的表达特征已经发生分化。非生物胁迫下的表达分析显示多数水稻ABCB基因受到至少一种非生物胁迫因素的调控。旁系同源基因Ka/Ks分析表明，净化选择在水稻ABCB基因复制后功能的保留中发挥了重要作用。

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水稻纹枯病菌6磷酸葡萄糖胺合成酶基因的克隆、测序及表达分析

罗楚平1，3刘永锋1陈志谊1,3,*王晓宇1方先文2陈忠明2刘邮洲1聂亚锋1张荣胜1

2012, 26(2): 137-143. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.002

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为筛选新型水稻纹枯病菌GlmS活性抑制物质，采用3′RACE和5′RACE克隆了水稻纹枯病菌GlmS的基因组DNA序列和完整的cDNA序列。GlmS基因组DNA序列全长2 529 bp，含有8个内含子；GlmS cDNA序列全长2094 bp，推测编码一个含有697个氨基酸残基，分子量约为76.7 kD的蛋白质。生物信息学分析表明水稻纹枯病菌GlmS含有1个谷氨酰胺氨基转移酶结构域和2个葡萄糖异构酶结构域。采用大肠杆菌重组融合表达GlmS，重组蛋白的分子量经过葡聚糖凝胶层析和SDSPAGE电泳测得分别为306 kD和77 kD，表明GlmS是由4个相同大小亚基组成的多聚酶复合体。重组蛋白的酶学性质研究表明其最适反应温度为37℃，最适pH为6.4，42℃下的半衰期为1 h，在pH 5.5～7.5时比较稳定。GlmS催化反应能被己糖胺通路末端产物鸟苷氮乙酰葡萄糖胺反馈抑制。

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多环境下粳稻产量及其相关性状的条件和非条件QTL定位

刘健,牛付安,江建华,孙程,陈兰,郭媛,付淑换,洪德林*

2012, 26(2): 144-154. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.003

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为了剖析粳稻产量及其相关性状的遗传基础，利用粳稻品种秀水79×Ｃ堡衍生的重组自交系群体，在3个环境下对全生育期、株高、单株穗数、每穗粒数、百粒重、籽粒产量和生物产量进行了非条件和条件QTL定位。共检测到43个主效QTL和29对上位性QTL。利用非条件QTL定位方法检测到37个主效QTL和26对上位性QTL。其中，籽粒产量定位到3个主效QTL qGY1.2、qGY7.1和qGY9，未检测到上位性QTL。利用条件QTL方法分别将全生育期、株高、穗数、每穗粒数、百粒重和生物产量各自调整到同一水平后，籽粒产量共检测到9个主效条件QTL和3对上位性QTL，其中3个主效QTL与非条件下定位到的相同。位于第9染色体长臂区间RM6570-RM5652的qGY9在非条件及全生育期、株高、穗数、粒数和百粒重调整到同一水平后均可检测到，但加性效应、贡献率并不相同，显示该区间来自C堡的片段能够增加株高、穗数和百粒重从而增加产量。通过条件方法在第3染色体长臂区间RM7097-RM448及第6染色体长臂区间RM162-RM5753上定位到的产量QTL增加籽粒产量的等位基因可以降低株高，缩短生育期。

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利用SSR分子标记分析云南陆稻品种遗传多样性

徐建欣,王云月*,姚春,刘云霞,汤淼,陆明兴

2012, 26(2): 155-164. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.004

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利用24对SSR引物对云南131个陆稻品种进行遗传多样性分析。共检测到195个等位基因。每个位点的等位基因数平均为8.125个，范围在5(RM55)～13(RM218、RM241)之间；平均表观杂合度为0.0014，平均期望杂合度为0.6545；平均ShannonWeaver指数(I)为1.381；Nei基因多样性指数(H)平均为0.6543，变幅为0.2073(RM235)～0.8689(RM218)。不同地区间陆稻种质资源遗传多样性比较分析表明，滇西南和滇南地区存在丰富的遗传变异，是云南陆稻品种遗传多样性的分布中心。藏缅语族和孟高棉语族所种植的陆稻品种遗传多样性最丰富。AMOVA分析表明陆稻的遗传变异主要存在于地区内品种间(82%)，只有3%遗传变异存在于地区间，品种内的遗传变异占15%。聚类分析显示Nei遗传相似系数为0.22时，云南陆稻品种分为籼粳两个类群，主坐标分析与UPGMA聚类结果基本吻合，并将类群Ⅳ的4个偏籼品种从粳稻类群中重新划归到籼稻类群中，校正了UPGMA聚类的误差，但是不能区分地理组。

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亚洲栽培稻程氏指数与SSR标记分类的比较分析

王彩红,徐群,于萍,袁筱萍,余汉勇,王一平,汤圣祥,魏兴华*

2012, 26(2): 165-172. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.005

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选取具有代表性的100份亚洲栽培稻品种，应用程氏指数和109个SSR分子标记对它们进行分类。结果表明，等位酶Ⅰ群（典型籼稻）和ⅥA群（温带粳稻）程氏指数和SSR标记亚结构特征均十分明显，拟合度较高（73.3%～100%）。Mantel检测揭示，程氏指数与SSR分子标记进行栽培稻分类存在明显的正相关，两种方法各个材料间遗传距离的相关达极显著水平（r＝0.466，P<0.01）。遗传结构和聚类分析表明，在籼粳亚种水平上，程氏指数和SSR标记分类结果趋于一致，但在亚种内亚结构分析中，程氏指数偏差较大，SSR标记具有更高的准确性。同时， SSR分析表明混合型材料多存在于Ⅱ群和Ⅵ群内部。

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水稻TDNA插入雄配子不育突变体的创建

陈睿,于法科,刘华清,杨绍华,王锋*

2012, 26(2): 173-181. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.006

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对6000多个转基因TDNA插入水稻株系进行异常遗传分离分析（选择标记基因为潮霉素磷酸转移酶基因hpt），发现216个转基因株系的TDNA呈现1∶1分离。接着利用测交方法检测TDNA的遗传规律，初步确定其中57 个候选株系为雄配子不育候选突变体。随后对候选突变株进行多代遗传分析及花粉细胞学观察，结果表明其中的38个突变体花粉黑染率约为50％，自交后代TDNA的异常分离是由于转基因植株的花粉半不育所致，TDNA的传递只能通过雌配子体。另外，利用ELISA定量测定突变体中cry1Ac(Bt)基因编码蛋白的表达量，发现花粉的这种不育性与外源基因的表达量之间没有直接关系，推测这38个雄配子突变体败育的原因主要是TDNA插入引起内源基因变异。TAILPCR 获得了22个水稻雄配子不育TDNA 插入突变体的侧翼序列，通过BLAST检索，定位了15个不同的插入位点，其中12个插入位点位于基因区或基因调控区。

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影响华南稻区常规籼稻产量水平的主要农艺性状分析

刘传光1,周汉钦1,冯道基1,周新桥1,陈达刚1,李丽君1,李巨昌1,张桂权2,*,陈友订1,*

2012, 26(2): 182-188. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.007

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对近50年来华南地区常规籼稻主栽品种的农艺性状进行主成分分析，前6项主成分的方差总贡献达到85.1%，其中穗粒数因子的方差贡献率最高。回归分析结果则显示，生物产量因子得分与产量的标准化回归系数最大，表明其对产量的贡献最大。基于前6项主成分得分进行品种聚类，可以将品种分为5大类。进一步对不同品种类别的各项主成分得分以及各项农艺性状进行比较，结果显示生物产量是决定华南地区水稻产量水平的关键性因素。不同类别间穗粒数因子与粒重因子相互消长，其中任一项因子得分过低都将限制产量水平提高，只有两者达到比较理想的平衡时，才能在高生物产量水平的条件下实现库容量的提高，促使产量水平提高。以提高生物产量为前提，在现有大穗的基础上适当提高千粒重水平，使穗粒数因子和粒重因子在更高水平上形成新的平衡，将是进一步提高华南地区水稻产量水平的重要途径。

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不同施氮量和栽插密度下三角形强化栽培杂交稻抗倒伏性与群体质量的关系

孙永健1,2, 陈宇1,2 ,孙园园1,3 ,徐徽1,2,许远明4,刘树金1,2,马均1,2,*

2012, 26(2): 189-196. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.008

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以杂交水稻组合Ⅱ优498为材料，在三角形强化栽培(TSRI)条件下，研究了施氮量和栽插密度对水稻群体质量及抗倒伏能力的影响，并探讨了主要群体质量指标与茎秆抗倒伏性及产量间的关系。结果表明，TSRI下，施氮量及栽插密度对水稻产量、群体质量以及茎秆基部各节间抗倒伏能力均存在显著的调控作用。施氮量为150 kg/hm2与栽插规格40 cm×40 cm配合可提高结实期叶面积指数(LAI)、群体透光率，协调茎秆基部各节间弯曲力矩与抗折弯矩，缓和高产栽培的穗粒矛盾，显著提高籽粒产量；而施氮量增加至225 kg/hm2，应适当降低栽插密度，来缓解群体质量指标的恶化，降低倒伏指数，栽插规格50 cm×50 cm为宜。相关性分析表明，不同施氮量和栽插密度下水稻群体质量指标与茎秆基部各节间抗倒伏能力显著或极显著相关；结合产量表现，尤以齐穗期、齐穗后30 d中部的群体透光率以及齐穗后30 d的根系伤流量对水稻产量及抗倒伏性影响显著。

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不同氮肥群体最高生产力类型粳稻品种的氮素吸收利用特性

李敏1,2,张洪程1,*,马群1,杨雄1,李国业1,魏海燕1,戴其根1,霍中洋1,许轲1

2012, 26(2): 197-204. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.009

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以氮肥群体最高生产力的定义为基础，在各基因型最适氮肥水平下，研究了低、中、高3种氮肥群体最高生产力类型粳稻品种的产量结构及其氮素吸收利用特性。结果表明，随着氮肥群体最高生产力递增，总颖花量不断增加，而结实率和千粒重变化不明显。随着氮肥群体最高生产力递增，够苗期、抽穗期和成熟期的氮素积累量逐渐增加，而拔节期无显著差异。各阶段氮素积累量，除够苗至拔节阶段外，其余各阶段均随着氮肥群体最高生产力递增而逐渐增加。与低氮肥群体最高生产力类型相比，中等氮肥群体最高生产力类型氮素转移量和转移率显著增加，而高氮肥群体最高生产力类型氮素转移能力较中等类型相比无显著提高。较之中、低生产力类型，高生产力类型水稻品种具有够苗前氮素积累快，够苗至拔节积累少，拔节至抽穗积累稳，抽穗至成熟积累多，且抽穗后氮素向籽粒转移量大但不过量的特点。

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不同株型水稻叶倾角群体分布的模拟

张晓翠1,吕川根2，*,胡凝3,姚克敏3,张启军2,戴其根1，*

2012, 26(2): 205-210. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.010

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以株型因子为参数，建立了不同株型品种水稻叶倾角分布模型。对该模型进行验证，模拟值与实测值的1∶1回归直线的R2和RMSE分别为0.9472和3.93%。用本模型对3种株型、6个冠层高度和7个生长期的水稻冠层叶倾角分布的模拟结果表明，3种株型水稻叶倾角分布不同，紧凑株型的两优培九叶倾角较大，叶片挺立；松散株型的汕优63叶倾角最小，叶片披垂；中间型两优Y06介于两者中间，与实际观察结果一致。同一品种7个生长期叶倾角分布不同，从分蘖期到孕穗期，冠层叶倾角逐渐变大，叶片逐渐挺立；从孕穗期到成熟期，两优培九叶倾角变化不明显，汕优63和两优Y06则逐渐变小，叶片逐渐披散，其中，汕优63尤为明显。同一品种相同生长期的 6个冠层高度叶倾角分布不同，随着冠层高度增加，3个品种的分层LAI均减小，两优培九叶倾角变化不大，汕优63逐渐增大，两优Y06逐渐减小。试验证明该模型具有良好实用性。

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药液量及施药方法对不同株型水稻生育后期主要病虫害防效的影响

黄世文1,2,刘连盟1,王玲1 ,刘恩勇1,2,范锃岚1,2,肖丹凤1 ,侯恩庆1,2

2012, 26(2): 211-217. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.011

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设计不同药液量、喷雾方法（细雾、粗雾）防治水稻后期发生的重要病虫害。结果表明，在药剂有效成分用量相同时，对于发生在稻株上部的穗颈瘟、穗腐病和稻纵卷叶螟，同一品种和相同药液量下，细雾喷雾防效最好，粗雾喷雾防效最差；第1次喷细雾第2次喷粗雾，或第1次喷粗雾第2次细雾防效相当。同一品种相同喷雾方法，以用药量675 L/hm2或750 L/hm2防效最好，其次是900 L/hm2、1200 L/hm2和450 L/hm2，最差的是225 L/hm2。对于发生在稻株中下部的纹枯病和稻飞虱，同一品种相同药液量时，2次粗雾喷雾防效最好，其次是第1次喷细雾第2次喷粗雾，再次是第1次喷粗雾第2次喷细雾，2次细雾喷雾防效最差。无论是发生在上部的病虫害，还是发生在中下部的病虫害，药液量和喷雾方法相同，对秀水09的防效均好于对甬优12。同一品种相同喷雾方法，以900 L/hm2药液量防效最好，其次是1200 L/hm2和750 L/hm2，药液量少于900 L/hm2时，防效随药液量减少而下降。225 L/hm2药液量且采用细雾喷雾，对纹枯病和稻飞虱的防效均低于50%，特别是对甬优12的防效更差。但在有效成分相同的情况下，并非药液量越多防效就越好。

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中国水稻干尖线虫部分群体对水稻的致病力测定

裴艳艳1,2,#,程曦1,#,徐春玲1,杨再福3,谢辉1,*

2012, 26(2): 218-226. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.012

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为了解不同地理群体和寄主群体的中国水稻干尖线虫对水稻的致病力差异，通过室内水稻盆栽接种试验，对来自中国6个省、2种不同寄主植物上的水稻干尖线虫8个群体的致病力进行了测定和分析。结果表明，供试的8个水稻干尖线虫群体均能侵染供试的3个水稻品种，但不同群体对水稻同一品种的致病力，以及同一群体对不同水稻品种的致病力均存在差异；不同水稻品种被侵染后的症状也存在差异，仅有辽盐16被所有群体侵染后均表现“干尖”症状，武育粳3号和博优998没有明显“干尖”症状。供试的3个水稻品种接种水稻干尖线虫后均能抽穗，但是株高、穗长、单株穗数和千粒重受到不同程度的影响。此外，水稻干尖线虫对水稻的致病力与群体寄主相关，来自草莓的水稻干尖线虫群体对水稻的致病力明显弱于来自水稻上的群体；在供试的水稻干尖线虫群体中，HN2群体对水稻品种辽盐16的生长影响最大，但在稻株上的虫量最少，显示该群体繁殖数量不大，但具有较强的致病力。这说明水稻干尖线虫在水稻上的繁殖数与致病力之间并不一定呈正相关。这些结果表明中国的水稻干尖线虫可能存在不同的生理小种或致病型。

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水稻穗型的遗传和育种改良

刘坚1,2,陶红剑1,施思1，3,叶卫军1，3 ,钱前1 ,郭龙彪1,*

2012, 26(2): 227-234. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.013

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穗型是与水稻株型和产量密切相关的重要农艺性状，大穗型理想株型的创新已经成为今后水稻超高产育种的重要内容。简要介绍了水稻穗型的“穗直立程度、单穗粒数、单穗重和着粒密度”等六大类和19个亚类的分类；至少200多种水稻穗型突变体被创制、1386个水稻穗部QTL（涉及穗长、穗数、穗重、粒宽、每穗粒数、每穗结实率等多个性状）被定位，Dep1、Ghd7、Gn1a、Ipa1和GW2等16个穗型QTL已被成功克隆；综合评述了直立穗型、大穗型、重穗型和后期功能型的四个水稻穗型育种改良方向，及利用新克隆的穗型基因进行Gn1/sd1或Gn1/DEP1双基因聚合的分子育种策略。穗型研究的不断深入，将为今后大穗型的理想株型水稻、直立大穗型超级稻的高产分子育种提供更多的方法与思路。

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水稻抽穗期QTL及其与产量性状遗传控制的关系

郭梁,张振华,庄杰云*

2012, 26(2): 235-245. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.014

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产量和抽穗期是评价水稻品种应用价值的基本性状。水稻QTL分析已经历了从初定位到基因克隆的发展过程，并以抽穗期和产量性状最受重视。总结了亚洲栽培稻抽穗期QTL的基因组分布，分析了这些QTL与产量性状遗传控制的关系，为进一步筛选和鉴定具有较高育种应用潜力的水稻抽穗期QTL和产量性状QTL提供参考。

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高效液相色谱串联质谱法定量检测稻谷中的稻曲病菌毒素A和D

祭芳,曹欢,徐剑宏,殷宪超,史建荣*

2012, 26(2): 246-250. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.015

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建立了稻谷中稻曲病菌毒素A和D污染物的高效液相色谱串联质谱的分析方法。该方法简单、灵敏、准确，可同时定量检测稻谷中稻曲病菌毒素A和稻曲病菌毒素D。

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快速冷耐受对水稻二化螟滞育幼虫的生理效应

强承魁1,2,# ,于玲雅3,#,杜予州1,*,秦越华2,赵虎2,胡长效2

2012, 26(2): 251-254. DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.02.016

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为从生理生化水平上探讨快速冷耐受(RCH)对二化螟滞育幼虫的生理效应，分别对正常饲养(CK)、非快速冷耐受(NRCH)和RCH处理过的二化螟幼虫的水分、脂质、总糖、小分子碳水化合物含量及SOD、POD、CAT活性进行了测定。结果表明,RCH处理组水分含量较对照组显著下降，POD活性对照组显著上升，脂质、总糖、海藻糖、葡萄糖、甘油含量及SOD和CAT活性无显著差异；NRCH处理组水分含量较对照组显著降低，而POD活性则显著下降，其余未见显著变化；RCH处理组仅见POD活性较对照组显著增加。由此可见，RCH处理对二化螟滞育幼虫体内水分和POD诱导效应显著。

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