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2012年, 第26卷, 第6期
刊出日期：2012-11-10 上一期    下一期
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研究报告
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光敏色素B正调控水稻叶绿素合成和叶绿体的发育 赵杰1, 2 ,周晋军2,顾建伟2,钱凤芹2,谢先芝1, 2,* 2012, 26(6): 637-642.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.001 摘要 ( )   PDF(1239KB) ( )   水稻光敏色素基因家族包括3个成员，PHYA、PHYB 和PHYC，它们在调控水稻去黄化、花期和育性等光形态建成中具有重要作用。我们比较了白光和红光条件下野生型、phyA、phyB和phyAphyB突变体中叶绿素含量。结果表明，phyB感受红光正调控水稻叶绿素合成，phyA的作用仅仅在phyB功能缺陷时才能表现出来。叶绿素合成相关基因表达模式分析结果表明，水稻光敏色素介导的光信号主要通过调控原叶绿素酸酯氧化还原酶基因 (protochlorophyll oxidoreductase A，PORA) 的表达而影响叶绿素的合成。同时,还分析了phyB介导的红光信号对叶绿体发育的影响，结果表明，phyB介导的红光信号在调控叶绿体数目、基粒数目及叶绿体膜发育中具有重要作用。

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乔松根特异启动子PmPgPR10驱动Na+/H+逆转运蛋白提高转基因水稻的耐盐性 武丽敏1,陈维1,赵艳2,冯尚国1 ,应奇才1 ,刘俊君3,王慧中1，* 2012, 26(6): 643-650.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.002 摘要 ( )   PDF(1879KB) ( )   为获得抗盐水稻，将小麦液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因TaNHX2与乔松(Pinus griffithii)根诱导型特异表达启动子PmPgPR10融合（PmPgPR10∷TaNHX2）并转化水稻，以研究PmPgPR10启动子对TaNHX2基因表达的影响以及转基因植物的耐盐性。PCR、Southern和实时PCR试验结果表明，PmPgPR10∷TaNHX2基因已通过农杆菌介导法整合进水稻基因组，而且外源基因已在受体细胞中正确表达。在盐胁迫处理时，转PmPgPR10基因植株的耐盐性以及外源基因的表达量显著高于对照植株，说明PmPgPR10启动子可以调控TaNHX2基因在根中特异表达。为了进一步分析转基因植株耐盐机理， 比较了日本晴和转基因T3代植株中液泡腺苷三磷酸酶（VATPase）和液泡焦磷酸酶（VPPase）活性，发现转PmPgPR10∷TaNHX2基因水稻的VATPase和VPPase酶活性显著高于非转基因对照，说明VATPase和VPPase活性提高在转TaNHX2基因水稻耐盐性过程中发挥重要作用。在盐胁迫处理时，VATPase和VPPase活性只能在转基因植株的根中但不能在叶片中被检测到，进一步说明PmPgPR10启动子在根中特异性表达。因此，PmPgPR10具有在根中增强下游TaNHX2基因表达，并显著提高转基因植株耐盐性的能力。

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细胞膜质子泵基因超表达促进水稻种子萌发 刘赣1,张明超1,曾后清1, 2 ,朱毅勇1, * ,孙淑斌1 ,徐国华1 2012, 26(6): 651-655.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.003 摘要 ( )   PDF(747KB) ( )   构建了质子泵基因OsA8（AJ440219）超表达的水稻株系（OE1），以其T2代种子为材料，研究细胞膜质子泵基因超表达对种子萌发的影响。结果表明，质子泵超表达的种子不仅发芽速度快，而且初生根生长也比野生型快。鉴定了OsA8及其他质子泵基因在转录水平上的表达差异，并通过两相分离法纯化了初生根系质膜的H+ATPase，检测其活性。通过蛋白质免疫杂交技术分析比较超表达的水稻株系与野生型水稻根系H+ATPase酶蛋白浓度的差异。结果显示，超表达材料根系OsA8基因的表达量高于野生型，其单位膜蛋白中质膜H+ATPase蛋白的浓度也显著高于野生型，因而其根系质膜H+ATPase活性高于野生型。超表达材料OE1的种子萌发速率和初生根的生长速率均快于野生型的主要原因很可能就是质子泵基因OsA8在OE1水稻种子中超量表达所引起的下游生理效应。

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4份籼粳中间型广亲和恢复系的生物学特性及其杂种优势利用 林建荣,宋昕蔚,吴明国* 2012, 26(6): 656-662.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.004 摘要 ( )   PDF(547KB) ( )   通过籼粳杂交、广亲和特性鉴定以及育性恢复能力测定等手段，选育出CH58、CH59、C18和C84四个籼粳中间型广亲和恢复系。生物学特性研究结果表明，CH58、CH59、C18和C84的程氏指数分别为11、13、13和15，其中CH58、CH59和C18的籼粳属性为偏籼，C84为偏粳。广亲和特性鉴定和育性恢复能力测定结果表明，四个恢复系具有良好的广亲和性，且都能恢复滇型、BT型、矮败型等粳稻不育系以及野败型、印水型等籼稻不育系的育性，恢复谱广。花时特性研究表明，籼粳中间型广亲和恢复系的开花高峰要明显早于粳稻不育系春江16A。粳不籼恢亚种间杂交稻在单株产量、每穗粒数、二次枝梗数、株高、一次枝梗数和剑叶宽等性状上表现出明显的中亲优势和竞争优势。利用CH58等四个籼粳中间型广亲和恢复系与粳稻不育系配组，已选育出春优58、春优658、春优59、春优618等粳不籼恢亚种间杂交稻，已通过国家、浙江省等品种审定。CH58等四个籼粳中间型广亲和恢复系广亲和性好，恢复谱广，在三系法籼粳亚种间杂种优势利用中具有良好的应用前景。

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水稻多分蘖矮秆突变体d63的遗传分析与基因定位 薛晶晶1,吴绍华2,张红宇1,徐培洲1,吴先军1,* 2012, 26(6): 663-668.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.005 摘要 ( )   PDF(1783KB) ( )   多分蘖矮秆突变体d63来源于SARⅢ二倍体与明恢63杂交得到的双胚苗株系的自然突变。与野生型相比，其株高显著下降，分蘖明显增多，剑叶变细变短，结实率和千粒重均大幅下降。遗传分析表明，该突变性状受一对隐性单基因控制。该基因位于水稻第8染色体短臂上距离RM22195约0.4 cM的位置。用水稻基因组注释软件Rice Genome Annotation预测，发现从端粒区至RM22195间共有14 个注释基因，未发现已经报道的与株高、分蘖相关的同源基因。因此,推测D63可能是一个未被报道的新基因。

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广东常规稻主栽品种品质性状多样性演变分析 唐志明1,#,*,杨俊2,#,王晓燕3,蔡克锋1,李晓方2,* 2012, 26(6): 669-676.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.006 摘要 ( )   PDF(1715KB) ( )   为了解优质育种对品质性状多样性的影响,选取50份不同时期水稻品种来分析其品质性状多样性，并通过对品质性状进行聚类分析和主成分分析（PCA）来了解不同时期品种间的遗传关系。结果表明，1980年以前少数品质性状趋向优质，1980 至1994年期间大部分性状趋向优质，而1994至2008年全部性状都趋向优质。品质性状多样性一直处于下降状态，1994至2008年下降最剧烈。此外，随着时间推移，现代品种与地方品种的遗传差异在扩大。因此，在追求优质的同时，应注重保持水稻品种品质性状多样性和地方稻种资源的利用。

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水稻条斑和颖花异常突变体stfon的鉴定与遗传分析 陈德西1，2 ,李婷2 ,曲广林2,黄文娟2 ,何忠全1,李仕贵2，* 2012, 26(6): 677-685.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.007 摘要 ( )   PDF(6491KB) ( )   在水稻遗传转化过程中发现一个不含外源基因的条斑和颖花异常的双突变体，暂命名为stfon。该突变体除茎、叶、穗出现白条斑外，花器数目增多，颖花开裂。其极端表型为同一颖花中长出几朵小花或小花中枝梗伸长为花序。利用透射电镜对苗期叶片白色组织细胞超微结构进行观察，发现质体结构异常，不能发育成正常叶绿体所具有的片层和类囊体，叶绿体的发育阻断在质体发育早期。利用扫描电镜和石蜡切片对花器官形态发生过程进行观察，发现花分生组织生长具有无序和无限性。对扭曲的叶片石蜡切片观察，发现维管束鞘细胞过度生长，或一些泡状细胞增大。将突变体与4个叶色正常的材料进行杂交和回交，遗传分析表明突变性状呈细胞质遗传。

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基于SSILP、InDel和SSR标记的杂草稻籼粳分类 徐群1,许红云2 ,魏兴华1，* ,汤圣祥1,李东宣2 ,陈丽娟2 2012, 26(6): 686-692.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.008 摘要 ( )   PDF(882KB) ( )   采用40对SSILP、30对InDel和43对SSR标记对来自斯里兰卡的28份杂草稻和14栽培稻，来自国内外的9份籼型栽培稻、7份粳型栽培稻和4份代表性杂草稻进行遗传多样性分析。SSILP、InDel和SSR标记分别检测到84、61和213个等位基因，其平均多态性信息含量(PIC)分别为0.257、0.255和0.543。聚类分析显示供试的42份斯里兰卡杂草稻和栽培稻均为籼型。SSILP与InDel标记的相关性很高（r=0.989），而它们与SSR标记相关性较低（0.812和0.808）。结果表明，SSILP和InDel标记可高效鉴别各类稻种资源的籼粳属性，而SSR标记更适用于亚种内的分类。

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水稻胚乳细胞发育的结构观察及其矿质元素分析 王忠*,顾蕴洁,郑彦坤,王慧慧 2012, 26(6): 693-705.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.009 摘要 ( )   PDF(5189KB) ( )   为了探明水稻胚乳发育的过程和糊粉层形成的机理， 用光学显微镜和电子显微镜观察了水稻糊粉层细胞和内胚乳细胞在颖果发育过程中的结构变化，用能谱仪分析了胚乳细胞中元素的种类和相对含量。结果表明, 糊粉层细胞是由胚乳表层细胞转化而来的。糊粉层细胞中的P、K、Mg和Ca等矿质元素含量要明显高于内胚乳细胞。发育初期糊粉层细胞中富含线粒体、圆球体和小液泡；发育中后期小液泡积累蛋白质和矿质元素而形成糊粉粒。在发育中后期，内胚乳细胞随着细胞内淀粉体的充实，细胞核发生形变而衰亡；而糊粉层细胞的核在发育过程中不消亡。糊粉层的形成与表层细胞积聚矿质和脂类等“灌浆废物”(指非内胚乳细胞的贮藏物)有关。因而，转运灌浆物质多的胚乳背部，其糊粉层细胞的层数要比腹部和侧部多。谷物胚乳发育分为游离核期、细胞化期、分化期和成熟期四个时期。

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不同锌效率基因型水稻籽粒中矿质元素的原位微区分布研究 陈莉1 ,吴超1,廖海兵1,郭卫东1,陈文荣1，*,田生科2 2012, 26(6): 706-714.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.010 摘要 ( )   PDF(1376KB) ( )   采用同步辐射（SRXRF）结合ICPMS研究了足Zn条件下不同锌效率水稻籽粒中Zn及其他矿质元素的微区分布特征。结果表明SRXRF技术可高效分析水稻籽粒锌等矿质元素的微区分布特征。水稻籽粒中K和Ca元素的分布特征与其余4种元素相关不显著，而Zn、Fe、Cu、Mn元素的含量分布相互间则显著相关；水稻籽粒中K含量最高，移动性也最强，精米中K含量可达颖壳的52.6%~90.6%，而Ca在颖壳中含量最高。其余矿质元素含量最高值均出现在糊粉层；Zn、Fe等元素主要集中在水稻籽粒的胚及糊粉层等外层功能组织，在胚乳中由外向里呈递减趋势。此外，锌高效基因型IR8192在水稻籽粒各部位的Zn含量均低于锌低效基因型二九丰。可见，与锌低效品种相比，锌高效品种仅在低Zn水平下表现出更高的锌吸能力及利用效率，在足Zn条件下并无籽粒富锌特征。

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麦秸还田与氮肥运筹对超级稻强弱势粒粒重与品质的影响 陈培峰1 ,董明辉1，2 ,*,顾俊荣1,惠锋3,乔中英1,杨代凤1 ,刘腾飞1 2012, 26(6): 715-722.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.011 摘要 ( )   PDF(428KB) ( )   以两个超级稻品种（籼稻扬两优6号和粳稻南粳45）为材料,设置麦秸还田和氮肥运筹两种处理方式，研究其对籽粒粒重与主要米质的影响。结果表明，两处理的影响程度在品种类型与不同粒位间（强、弱势粒）存在差异。与麦秸不还田相比，麦秸还田提高籽粒千粒重、粗蛋白含量和崩解值，降低了整精米率、垩白度、直链淀粉含量和消减值；与m基蘖肥∶m穗粒肥=5∶5处理相比，m基蘖肥∶m穗粒肥=7∶3处理增加了千粒重、垩白度、直链淀粉含量、崩解值，降低了整精米率、粗蛋白含量和消减值。两处理对弱势籽粒千粒重、整精米率、垩白度等的调控作用显著大于强势粒；对千粒重、整精米率、粗蛋白含量等的影响，麦秸还田与氮肥运筹之间存在互作效应；麦秸还田方式下，氮肥比例控制在5.5∶4.5或6∶4左右，可以较好地协调粒重与米质。

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施氮量对东北粳稻根系形态生理特征的影响 李洪亮,孙玉友,曲金玲,魏才强,孙国宏,赵云彤,柴永山* 2012, 26(6): 723-730.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.012 摘要 ( )   PDF(710KB) ( )   以东北粳稻牡丹江27和牡丹江31为试验材料，研究了不同氮肥水平对东北粳稻根系形态和生理特性的影响。结果表明，在同一生育时期，随着氮肥用量的增加，水稻根数、根长、根粗、根体积和根干质量等指标也有所提高，根系的总吸收面积均也有所增加。三种氮肥水平下地上部干质量均随生育进程急剧增加，两品种的根干质量在孕穗期和抽穗期达最大值，抽穗期后根冠比降低，而地上部干物质量增大，单株根系伤流强度都随着抽穗后时间的推移先升高后降低，两品种根系α萘胺氧化力分别在抽穗期和乳熟期达最大值，且根系氧化力在各时期的变幅随施氮量的提高逐渐变小。水稻在孕穗期的根数、根长、根粗、根干质量和根冠比与产量之间的相关性达到显著水平，各生育期根系的总吸收面积和比表面积均与产量呈正相关，且在乳熟期时相关系数最大。

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利用PEG6000模拟研究干旱胁迫对褐飞虱取食和产卵的影响 罗定1,2,徐红星1,杨亚军1,郑许松1,吕仲贤1，* 2012, 26(6): 731-736.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.013 摘要 ( )   PDF(701KB) ( )   在实验室条件下，以感虫品种TN1、抗虫品种IR36和抗旱品种旱优3号为材料，采用聚乙二醇6000（PEG6000）模拟干旱处理水稻植株，研究干旱胁迫对褐飞虱取食和产卵的影响。结果表明，在同一水稻品种上，褐飞虱雌成虫在稻株上数量随着PEG6000浓度的上升而显著减少（P<0.001），而褐飞虱若虫在不同PEG6000浓度处理的水稻植株上数量无显著差异（P=0.093）。褐飞虱雌成虫在48 h内的蜜露分泌量和在稻株上72 h内的产卵量均与PEG6000浓度呈显著负相关。在感虫品种TN1上，褐飞虱若虫在不同浓度PEG6000处理稻株上的分布无显著差异；而在抗旱品种旱优3号和抗虫品种IR36上，随着PEG6000浓度的上升，水稻基部的褐飞虱若虫数量明显增多。在TN1和旱优3号上，褐飞虱雌成虫蜜露分泌量随PEG6000浓度上升而显著减少；而在IR36上，褐飞虱雌成虫在不同浓度PEG6000处理水稻植株上的蜜露分泌量均很少且无显著差异。

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利用染色体片段置换系定位水稻赖氨酸含量的QTL 林静 ,朱镇 ,方先文 ,王艳平 ,张所兵 ,王才林* 2012, 26(6): 737-740.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.014 摘要 ( )   PDF(756KB) ( )   以籼稻品种9311为受体、粳稻品种日本晴为供体构建95个染色体片段置换系, 对水稻控制赖氨酸含量的QTL进行了定位。结果显示, 共有7个染色体片段置换系（chromosome segment substitution line, CSSL）的稻米赖氨酸含量与亲本9311差异显著。利用代换作图法共鉴定了4个与赖氨酸含量相关的QTL, 分别位于水稻第8、9和12染色体上。其中qHLY8和qHLY9.2来自高赖氨酸含量籼稻品种9311, 正向加性效应百分率分别为9.6%和8.5%；而qHLY9.1和qHLY12则来自低赖氨酸含量粳稻品种日本晴, 负向加性效应百分率分别为-16.0%和-21.3%。

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利用籼粳交RIL群体对水稻耐寒性及再生力的QTL分析 杨川航1,2,王玉平1,涂斌1,曾玉清2,李仕贵1,* 2012, 26(6): 741-745.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.015 摘要 ( )   PDF(691KB) ( )   以粳糯稻糯891与籼稻蜀恢527构建的籼粳交F7代RIL群体169个家系为作图群体，构建了一张含105个微卫星（SSR）标记的分子连锁图谱。在5℃低温条件下，对亲本及RIL群体进行芽期耐寒性鉴定；在冬季自然低温条件下，对亲本及RIL群体进行再生稻桩越冬耐寒性鉴定；对亲本及RIL群体进行再生力鉴定。利用SSR标记对水稻耐寒性、再生力进行QTL检测。结果表明，水稻耐寒性和再生力在RIL群体呈连续分布，表现为数量性状遗传特征。共检测到控制芽期耐寒性的QTL 2个(qCtg3、qCtg5)，分布在第3和第5染色体上，对表型变异的贡献率分别为75.57%和79.04%；检测到控制再生稻桩越冬耐寒性的主效QTL 1个（qCtr5），在第5染色体上；检测到控制再生力的QTL 2个（qRa4、qRa5），分布在第4和第5染色体上，对表型变异的贡献率分别为8.17%和7.09%。qCtg5、qCtr5和qRa5同时与第5染色体上标记RM153连锁，在分子水平上表明水稻芽期、越冬耐寒性与再生力具有相关性。

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旱稻孢囊线虫生活史及侵染特性 丁中1,2,NAMPHUENG Janthathang1,何旭峰1,伍敏敏1,洪宏1 2012, 26(6): 746-750.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.016 摘要 ( )   PDF(661KB) ( )   以2龄幼虫人工接种水稻幼苗和田间定点调查的方法，研究了旱稻孢囊线虫的生活史和侵染特性。结果表明，在30℃下接种后24 h内，2龄幼虫大多聚集在根尖分生区或伸长区，接种后24 h可侵入根系，侵入后虫体在中柱建立取食点；接种后6 d，2 龄幼虫发育成白雌虫，8 d发育成雄虫，12 d雌虫从阴门处产生胶状物质，雌虫的一部分卵产于胶质卵囊中。接种后18 d，胶质卵囊中的2龄幼虫开始孵化。在30℃下，旱稻孢囊线虫从卵到卵的最短生活周期为22 d；从接种到2龄幼虫从胶质卵囊中孵出，最短生活周期为18 d。20℃下线虫发育缓慢。较高温度如28℃~35℃有利于2龄幼虫的侵染和发育。淹水条件不利于2龄幼虫的侵染，但对孢囊的发育无显著影响。

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杂交水稻耐热性评价 胡声博,张玉屏,朱德峰*,林贤青,向镜 2012, 26(6): 751-756.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.06.017 摘要 ( )   PDF(393KB) ( )   以100个杂交水稻组合为材料，于50%穗开花日起，置于最高温38℃下处理3 d，以相对结实率作为耐高温性评价指标，研究杂交水稻花期高温胁迫对结实率的影响。结果表明，Y两优646、广占634S×R558、宜香5979、Y两优2号以及Y两优896为耐高温组合；Ⅱ优838、丰优199与荆楚优37为高温敏感性组合。对耐热性不同的组合的来源进行分析发现，大部分具有相同母本的组合表现出一致的耐热性，说明母本对杂交水稻的耐热性起主导作用。