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2014年, 第28卷, 第5期
刊出日期：2014-09-10 上一期    下一期
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研究报告


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水稻粉质胚乳突变体flo7的理化性质及基因定位 方鹏飞,李三峰,焦桂爱,谢黎虹,胡培松,魏祥进*,唐绍清* 2014, 28(5): 447-457.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.001 摘要 ( )   PDF(3672KB) ( )   淀粉约占水稻胚乳干物质总量的80%，胚乳中淀粉的组分与含量以及颗粒结构决定了稻米品质。从粳稻品种日本晴（Nipponbare）组培后代中获得了一个稳定遗传的粉质胚乳突变体flo7（floury endosperm 7）。该突变体胚乳表现为白色不透明粉质状，同时突变体种子粒长有所增加，而粒宽、粒厚和千粒重均显著降低。与野生型相比，在灌浆过程中突变体flo7籽粒中干物质的积累量减少，而葡萄糖、果糖等游离糖含量增加。突变体flo7成熟种子的直链淀粉含量和胶稠度显著下降，而碱消值显著增加。胚乳横截面扫描电镜分析发现，突变体flo7胚乳中淀粉颗粒形状不规则，排列疏松。遗传分析表明flo7粉质状胚乳突变表型符合单隐性核基因控制的遗传分离规律。以突变体flo7和南京11杂交衍生的F2群体为材料，利用简单重复序列（SSR）和插入缺失（Indel）分子标记，将flo7定位在第12染色体长臂末端C211和C515之间，物理距离为95.1 kb，该区间内包含13个开放阅读框(ORF)。在籽粒灌浆过程中利用实时荧光定量PCR分析淀粉合成相关基因的表达，发现在突变体中多个淀粉合成相关基因表现出不同程度的上调和下调，表明FLO7在水稻种子中淀粉的合成与调控中起着重要作用。

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水稻叶片形态相关基因RL3(t)的遗传分析和精细定位 郭旻,李荣德,姚健,朱娟,范祥云,王伟,汤述翥,顾铭洪,严长杰* 2014, 28(5): 458-464.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05. 002 摘要 ( )   PDF(972KB) ( )   利用60Coγ射线辐射籼稻品种9311，获得了两份卷叶突变体rl3(t)1和 rl3(t)2。与野生型9311相比，两个突变体叶片显著内卷，株高降低, 穗长变短，并且结实率降低。细胞学分析表明，突变体叶片中泡状细胞数量的减少和形态的改变，可能是导致叶片卷曲的原因之一。遗传分析和等位性测验表明突变体受一对隐性核基因控制，且rl3(t)1和 rl3(t)2等位。以卷叶突变体rl3(t)1与武运粳8号杂交的F2分离群体作为定位群体，利用SSR标记和新发展的STS标记，将RL3(t)基因初步定位于第3染色体长臂上STS标记M345和SSR标记RM6676之间，遗传距离分别为5.5和4.4 cM。进一步扩大定位群体，结合新发展的STS分子标记，最终将该卷叶基因定位在STS标记S339和S336之间，该区段物理距离为46 kb。

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水稻类病变突变体g303的鉴定和基因定位 刘林1,# ,张迎信1,# ,李枝1,2 ,刘群恩1 ,余宁1 ,孙滨1 ,杨正福1 ,周全1 ,程式华1 ,曹立勇1,* 2014, 28(5): 465-472.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.003 摘要 ( )   PDF(2311KB) ( )   通过γ射线辐射诱变籼稻9311和中恢8015分别获得了2个类病变突变体g303和g342。g303播种4~5周叶片开始出现黄褐色斑点。随着植株的生长发育，至成熟期病斑几乎布满整个植株。与野生型相比，突变体g303株高、结实率、千粒重显著下降，叶绿素含量、光合速率显著降低。遗传分析表明，g303类病变性状由一对隐性基因控制。利用g303/日本晴F2群体进行定位，将突变基因定位于第12染色体标记InD10和InD12之间，遗传距离分别为0.19 cM和0.76 cM。测序分析发现，该基因与SL基因等位，其中g303和g342分别在编码区第572位和第1206位发生单碱基缺失，导致翻译提前终止。实时RTPCR结果显示抗病相关基因在突变体g303中表达量显著上升，说明该基因突变很可能激活了防卫反应。

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水稻千粒重基因TGW6功能标记的开发与利用 王军1 ,杨杰1 ,徐祥2 ,朱金燕1 ,范方军1 ,李文奇1 ,王芳权1 ,仲维功1,* 2014, 28(5): 473-478.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.004 摘要 ( )   PDF(1075KB) ( )   水稻粒重是影响产量及品质的重要性状之一，TGW6是能显著增加千粒重同时不影响稻米品质的粒重基因。为提高千粒重基因TGW6在育种中的选择效率，在前人克隆的基础上，根据TGW6与其等位基因tgw6在功能区域存在的单碱基缺失，设计和筛选出TGW6基因的功能标记CAPs61，对CAPs61扩增的PCR产物测序验证，说明CAPs61可以准确鉴定出TGW6的不同基因型。利用该标记对不同来源的43份籼稻资源、江苏2007-2013年审定的65份粳稻品种和太湖流域179份粳稻地方资源进行了TGW6基因型检测，筛选到携带TGW6基因的籼稻资源14份，244份粳型资源均不携带TGW6基因，这也说明TGW6主要分布在籼型水稻资源中，在粳型资源中几乎不存在。

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抗纹枯病基因qSB-9TQ和分蘖角基因TAC1TQ在抗病育种中的互作效应及育种价值 陈宗祥1 ,左示敏1,* ,张亚芳1 ,陈红旗4 ,冯明辉1 ,姜伟1 ,冯凡1 ,马玉银3 ,华鹤良2 ,李国生2 ,潘学彪1,* 2014, 28(5): 479-486.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.005 摘要 ( )   PDF(445KB) ( )   分子标记辅助选择获得两个粳稻背景（镇稻88、武陵粳1号）四种基因型（只带有抗纹枯病基因qSB9TQ、只带有分蘖角基因TAC1TQ、同时带有两个基因和两个基因都不带即对照）近等基因系。设置轻发病、中等发病和重发病3种纹枯病发病条件，调查近等基因系基本农艺性状、纹枯病病情及产量性状。结果表明：1）同一背景下，带有TAC1TQ的株系分蘖角度极显著大于不带TAC1TQ的株系，所调查农艺性状基本一致；2）同一基因型株系，不同发病条件下纹枯病病级差异达极显著水平；轻发病条件下，四种基因型纹枯病病情差异不显著，中等发病条件下，同时带有两个基因的株系纹枯病病级显著低于对照，重发病条件下，同时带有两个基因和只带有qSB9TQ的株系纹枯病病级极显著低于对照，而只带有TAC1TQ的株系纹枯病病级显著低于对照，表明qSB9TQ对纹枯病的抗性确实存在，TAC1TQ有利于减轻纹枯病，qSB9TQ和TAC1TQ间有一定的负向互作效应；3）同一发病条件下，四种基因型株系产量性状差异不显著；随着病情加重，单株产量降低，且结实率、千粒重也表现下降趋势。与轻发病条件相比，4个株系在重发病条件下产量均显著下降，其中以对照系减产幅度最大。就增强纹枯病抗性而言，选择qSB9TQ的同时宜选择TAC1TQ，带有TAC1TQ的粳稻品种生产能力有待实践检验。

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黄华占系谱品种及其亲本产量相关性状的稳定性分析 张分云1,2,3 ,李宏2,3 ,王重荣2,3 ,周德贵2,3 ,周向阳4 ,司徒志谋5 ,赖穗春2,3 ,陈立云1 ,周少川1,2,3,* 2014, 28(5): 487-495.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.006 摘要 ( )   PDF(868KB) ( )   为了阐明不同水稻品种产量稳定性的差异, 以黄华占系谱品种及亲本为材料, 连续两年四季对17 个产量相关性状进行考查，应用加性主效应和乘积交互作用（AMMI）模型进行稳定性分析。结果表明，在四种环境下水稻产量发生较大变化，变幅为2.21%~19.45%，不同品种间产量的稳定性存在较大差异，其中产量稳定性最好的是丰矮占，最差的是双桂36。各品种的产量相关性状稳定性差异较大，粒宽和剑叶宽稳定性最好，稳定性系数均值分别为0.043和0.049；产量稳定性居中，稳定性系数为0.178；每穗总粒数稳定性最差，稳定性系数为0.935。系谱品种稳定性分析表明，长丝占的引入使得系谱品种产量稳定性大幅提升。随着育种目标的变化，稳定性下降，茉莉丝苗的引入又使品种稳定性再次提高。筛选出的优良种质，可用于培育高稳定性产量性状的水稻新品种，促进水稻高产稳产育种。

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沈农系列水稻高产品种及其衍生系的遗传结构分析 杨贤莉,王嘉宇*,刘丹,张玲,李晓楠,吕国依 2014, 28(5): 496-502.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.007 摘要 ( )   PDF(7234KB) ( )   以沈农265、沈农606、沈农9741、千重浪1号、沈农9903、沈农9816等6个高产品种及其衍生的570份品系为材料，通过对DEP1、GS5、qSW5、Gn1a、qGW8、GS3和GW2等 7个功能基因位点的检测来分析这些已经克隆的控制产量性状的基因在辽宁水稻育种中的应用情况；同时，利用籼粳特异性的InDel标记分析籼稻血缘含量对北方高产优质粳稻育种的贡献。结果表明，除了GW2外，其他6个功能基因位点均检测到等位基因的变异。576份材料中，DEP1、qSW5和qGW8 在沈农系列粳稻品种中被广泛利用。检测到467份材料含有DEP1基因，占总数的81.9%；550份材料含有qSW5基因，占965%；351份材料含有qGW8,占61.6%；而GS5、Gn1a以及GS3在育种中被利用得较少，仅在少数品系中被利用，比例分别为5.4%、0.7%和1.1%。籼粳特异性标记分析表明，54.0%的参试材料在32个位点上有一定籼型血缘引入，且第5染色体上存在的籼型位点较多，占该染色体的20.8%。

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双季晚粳稻不同栽培方式生产力及其群体质量差异研究 许轲1 ,张军1,2 ,张洪程1,* ,花劲1 ,霍中洋1 ,郭保卫1 ,戴其根1 ,魏海燕1 ,高辉1 2014, 28(5): 503-513.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.008 摘要 ( )   PDF(1194KB) ( )   以镇稻11（常规粳稻）、甬优8号（杂交粳稻）为材料，在江西上高县设置旱育中大苗手栽、2连孔塑盘旱育秧摆栽、单孔塑盘旱育秧有序点抛及传统撒抛、毯状小苗机插五种方式，研究不同栽培方式对双季晚粳稻生产力及群体质量的影响，初步提出双季晚粳稻的适宜栽培方式。结果表明，不同栽培方式稻谷产量表现为手栽>摆栽>点抛>撒抛>机插。与机插方式相比，镇稻11和甬优8号手栽、2连孔摆栽、单孔点抛及撒抛方式产量分别增加17.1%和16.8%、12.7%和11.7%、5.9%和5.4%、3.6%和1.8%。手栽、2连孔摆栽、单孔点抛及撒抛方式群体茎蘖最终成穗率较高（均大于65%），显著增加了不同生育时期的群体物质积累量、抽穗至成熟期的干物质积累量以及有效叶面积和高效叶面积比率、中后期群体生长速率、净同化率；提高了水稻粒叶比，改善了源库关系，提高了根冠比、根系伤流量和颖花根流量；茎秆粗壮抗倒伏。根据上述结果，探讨了双季晚粳稻配套栽培方式的科学选用。

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不同穗型杂交籼稻物质积累、氮素吸收利用和产量的差异比较 秦俭,杨志远,孙永健,徐徽,马均* 2014, 28(5): 514-522.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.009 摘要 ( )   PDF(760KB) ( )   以18个杂交籼稻组合为材料，在2种氮肥条件下测定了其产量、干物质及氮素积累指标，并按单穗重量对18个组合进行聚类分析，研究了不同穗型水稻产量、干物质积累与转运及氮素吸收利用的差异。结果显示，18个组合可分为大穗型(A类)、中等偏大穗型(B类)、中等偏小穗型(C类)和小穗型(D类)四类。施氮使单穗重增加，但2种氮肥条件下各组合的从属类别保持不变。随着穗型变大，水稻产量逐渐增加，两种氮肥水平下大穗型组合产量均最高。大穗型组合物质积累总量上优势明显。亏氮条件下花后干物质积累比例较高，丰氮条件下花前花后干物质积累均衡。茎鞘物质转运与水稻穗型和氮肥条件均有关，施氮可以有效促进A、B类水稻茎鞘物质输出。两种氮肥条件下偏大穗型(A、B类)水稻较偏小穗型(C、D类)水稻在N积累总量上优势更大，B类组合总吸氮量最大，但其N素利用能力较差；A类组合花前花后N素积累比例适宜，花后营养器官N素输出能力强，因而N素干物质生产效率及产谷效率均最高。

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氮肥和孕穗后期高温对两个早稻品种产量和生理特性的影响 杨军,陈小荣,朱昌兰,彭小松,贺晓鹏,傅军如,欧阳林娟,边建民,胡丽芳,贺浩华* 2014, 28(5): 523-533.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.010 摘要 ( )   PDF(1583KB) ( )   为探究氮肥和孕穗后期高温对水稻产量的复合影响，以杂交稻淦鑫203和常规品系中531为材料，设置2个氮肥水平，于水稻孕穗后期38℃高温处理4 d，分析高温处理下2个水稻品种产量、生理指标的差异及氮肥效应。结果表明，同一氮肥水平下，与自然温度相比，孕穗后期高温处理下2个供试品种的单株产量、单株有效穗数、每穗总粒数、结实率、每穗颖花分化数和收获指数均表现出不同程度的降低，其中，单株产量、结实率和收获指数差异达显著水平；而颖花退化率、单茎叶质量和单茎茎鞘质量则不同程度增加，其中颖花退化率差异达显著水平。同一氮肥水平下，与自然温度相比，高温处理后期2个品种的叶绿素含量均有不同程度上升，中531高氮处理的叶绿素含量增幅低于正常氮肥处理。自然温度和高温处理下，与正常氮肥水平相比，高氮处理增加2个品种的单株产量和单株有效穗数。另外，在高温条件下，与正常氮肥水平相比，高氮处理显著增加中531每穗总粒数、千粒重和收获指数，显著降低结实率。值得注意的是，高温条件下，2个品种高氮处理的单株产量降幅低于常氮处理，说明适当高氮可减轻高温的减产作用。

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灌浆乳熟期土壤水势对苏打盐渍土水稻产量及生理性状的影响 耿艳秋,金峰,朱明霞,高显颖,王帅,华霜,邵玺文*,张连学* 2014, 28(5): 534-540.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.011 摘要 ( )   PDF(601KB) ( )   为明确在苏打盐渍土水稻灌浆乳熟期不同土壤水势对其产量构成因素和生理性状的影响，设置4个土壤水势，即WP0（土壤水势0 kPa）、WP-15（土壤水势-15 kPa）、WP-30（土壤水势-30 kPa）以及CK（淹水并保持水层），研究了苏打盐渍土水稻灌浆乳熟期不同土壤水势对产量构成、干物质积累、叶片生理特性以及叶面积的影响。结果表明，水稻灌浆乳熟期进行土壤水势调控，WP0产量最高，比CK、WP-15、WP-30分别增产4.03%、19.90%和26.05%，千粒重和结实率的提高是实现高产的主要原因；根部干物质积累量WP0显著高于对照；复水后15 d，WP0处理地上部分干物质量和根干物质量显著高于CK和其他两个处理；随土壤水势降低叶片相对含水量和叶面积指数下降，但CK与WP0差异不显著；各处理电导率和游离脯氨酸含量均高于CK，含量随土壤水势的降低而增加；而叶绿素含量WP0高于CK，WP-15和WP-30均低于CK，CK与WP0之间差异不显著。苏打盐碱地水稻在灌浆乳熟期不必持续淹水灌溉，湿润灌溉可增加水稻结实率、千粒重、根系活力、地上部分干物质积累量以及叶片叶绿素含量，从而提高水稻产量并节约了水资源。

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四川叙永白背飞虱早期迁入种群虫源地分布与降落机制研究 毕建春1,陈星燎1 ,彭晓明2 ,封传红3 ,马利3 ,蒋春先1,* ,李庆1 ,王海建1 ,杨群芳1 2014, 28(5): 541-550.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.012 摘要 ( )   PDF(2381KB) ( )   根据灯诱虫情，运用大气质点轨迹分析平台HYSPLIT4.8对1991-2012年四川省叙永县白背飞虱主要迁入高峰日进行轨迹模拟，并运用气象图形处理软件Grads对白背飞虱主要迁入高峰日进行气象背景分析。结果表明，四川叙永白背飞虱主要在5-7月迁入。5月份，白背飞虱迁入峰次较少，虫源主要来自云南西南部，云南中部地区、缅甸北部和越南北部也可提供部分虫源；6月份和7月份，叙永上空偏南气流频次逐渐增多，白背飞虱迁入峰次也相对增加。6月份虫源主要来自云南东部和南部地区，广西西北部、缅甸北部以及云南中部地区也能够提供少量的虫源；7月份虫源主要来自云南东北部、贵州西南部和云贵交界处，另外，云南中部和广西西北部也可提供部分虫源。降水、气流的垂直运动和风向切变是造成白背飞虱在叙永大规模集中降落的主要气象因子。

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不同抗性水平水稻品种对纹枯病菌毒素的防卫反应与生理差异 左示敏1，# ,陈夕军1,2,# ,陈红旗3 ,徐艳2 ,张家豪2 ,陈羽2 ,陈宗祥1 ,童蕴慧2 ,徐敬友2,* ,潘学彪1,* 2014, 28(5): 551-558.  DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.05.013 摘要 ( )   PDF(2384KB) ( )   毒素是水稻纹枯病菌（立枯丝核菌Rhizoctonia solani AG1IA）的重要致病因子。研究水稻对毒素的抗性反应、耐受性与对纹枯病菌的抗性间的关系，可为利用毒素快速筛选、鉴定水稻品种的抗病性提供参考依据。研究显示，经乙醚萃取、硅胶柱层析获得的纹枯病菌毒素可显著抑制水稻胚根伸长、诱导典型的纹枯病水渍斑，具有明显生物学活性；以一定浓度的毒素处理水稻植株，可诱导寄主体内过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶和超氧化物歧化酶等防御酶活性升高，且速度或程度与品种抗性水平有关，抗病品种的酶活明显高于感病品种。水稻品种对纹枯病的抗性越强，毒素对其胚根伸长抑制率、细胞膜损伤率和磷素外渗率就越低。毒素活性在长时间光照、高温、强酸、强碱和强氧化性化合物如高锰酸钾中明显下降。