过刊目录

2018年, 第32卷, 第4期
刊出日期：2018-07-10 上一期    下一期

---

全全选选:

导出引用 EndNote Ris BibTeX

隐藏/显示图片

Select

细胞分裂素对植物生长发育的调控机理研究进展及其在水稻生产中的应用探讨 李志康, 严冬, 薛张逸, 顾逸彪, 李思嘉, 刘立军, 张耗, 王志琴, 杨建昌, 顾骏飞 2018, 32(4): 311-324.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.8027 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1066KB) ( )   细胞分裂素(cytokinin, CTK)对植物的形态、生理及产量有重要调控作用,是调控氮素吸收、转运与代谢的主要因子之一。本文概述了氮素的吸收、转运、代谢以及CTK的代谢、转运和信号转导路径,重点阐述了CTK与氮素协作调控根-冠关系的生理机制,即反式玉米素(tZ)及其核苷(tZR)受氮素诱导在根中合成,并转运至地上部,调控地上部氮的转运及分布,影响氮代谢酶的生理特性,从而影响植株光合特性及产量;冠层中氮能够诱导异戊烯基腺嘌呤(iP)及其腺苷(iPR)的合成,并通过韧皮部转运至根系,抑制根系氮素吸收、转运,抑制根系形态建成。在此基础上,进一步论述了CTK在协调源-库关系及提高籽粒充实度方面的作用,分析了栽培措施对CTK生理代谢的影响及其与作物生长相关的机理。同时探讨了CTK上述功能应用于水稻大田生产时存在的问题,并对今后的研究方向提出了建议。

Select

水稻条纹叶和白穗基因SLWP的定位及变异分析 周坤能, 夏加发, 马廷臣, 王元垒, 李泽福 2018, 32(4): 325-334.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7122 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1464KB) ( )   【目的】对叶绿体发育相关基因进行克隆和功能分析,为解析叶绿体功能奠定分子基础。【方法】用甲基磺酸乙酯(EMS)处理籼稻9311获得一个条纹叶和白穗突变体slwp,通过色素分析和农艺性状观察分析该突变体的表型,通过图位克隆方法分离该基因,进一步利用定量PCR分析相关基因的表达情况。【结果】突变体slwp从2叶期开始至抽穗期表现出条纹叶表型,抽穗后幼穗白化,光合色素含量明显低于野生型;株高降低、抽穗延迟、产量降低等表型。该突变性状为单隐性核基因控制,该基因定位于水稻第6染色体短臂C6-4和N14标记之间0.91 Mb区间内。基因组测序表明核糖核苷二磷酸还原酶小亚基基因(RNRS1)编码区第776位点发生单碱基替换,导致甘氨酸突变为天冬氨酸;该基因与已报导的水稻基因St1、Gws和St-wp为等位基因。通过对这4个等位基因的突变位点和表型进行分析,总结了该基因不同位点突变对植株表型的影响以及籼粳之间的差异。表达分析显示与叶绿素合成有关的基因受到不同程度调控,叶绿体发育第一和第二阶段基因上调表达,光合作用相关基因均下调表达。【结论】本研究分析了SLWP(RNRS1)基因不同位点的变异对水稻表型的影响,相关结果加深了对RNRS1基因功能的认识,有助于阐明叶绿体发育的分子机制。

Select

水稻蛋白激酶基因启动子OsSRLp的分离及特性分析 王庆国, 王莹莹, 李臻, 潘教文, 王一帆, 李颖秀, 刘炜 2018, 32(4): 335-341.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7127 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(545KB) ( )   【目的】为研究水稻中I型酪蛋白激酶基因OsSRL启动子的结构及功能,【方法】以水稻中花11基因组DNA为模板,经PCR扩增获得基因上游约1600 bp序列,命名为启动子OsSRLp。应用PLACE在线软件,分析序列中的顺式作用元件,同时构建含有GUS报告基因的植物表达载体,转化水稻。【结果】OsSRL为组成型表达,OsSRLp含有调控生殖发育、激素应答及逆境响应等多种顺式作用元件。OsSRLp驱动的GUS报告基因在根、茎中均有所表达,在小穗中表达丰度较高,而在其他组织中表达丰度较低。【结论】OsSRLp为组成型启动子,其下游调控基因OsSRL可能参与水稻发育及生殖过程。

Select

水稻黑条矮缩病毒P7-1基因对水稻的遗传转化及转基因植株的抗病性分析 袁平平, 孙枫, 倪海平, 朱佳慧, 周益军, 蒋选利, 徐秋芳 2018, 32(4): 342-348.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.8014 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(676KB) ( )   【目的】通过在水稻中过量表达水稻黑条矮缩病毒(Rice black streaked dwarf virus, RBSDV) P7-1基因,分析RBSDV P7-1是否是导致水稻不育的重要致病因子,并明确过量表达P7-1转基因植株对病毒的抗性。【方法】采用RT-PCR方法从感病植物中扩增获得RBSDV P7-1基因,构建pCAMBIA-1300-P7-1载体,通过农杆菌转化法获得转基因水稻,观察水稻是否能够正常结实,并采用人工接种病毒方法分析转基因植株的抗性。【结果】过量表达RBSDV P7-1的转基因水稻生长、结实正常。在接种7 d和14 d时转基因植株中病毒积累量显著低于野生型对照,但在28 d时部分转基因株系中病毒积累量高于对照,接种30 d时转基因植株的发病率与对照无明显差异。【结论】在水稻中过量表达RBSDV P7-1不影响水稻的结实;转基因水稻在RBSDV侵染早期可抑制病毒的积累,但在后期对病毒的抗性与对照没有明显差异。

Select

水稻温敏转绿突变体osv15的鉴定和遗传分析 齐岳翰, 李瑞莉, 王芳, 刘洪家, 易可可, 朱诚 2018, 32(4): 349-356.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7131 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(949KB) ( )   【目的】本研究旨在鉴定和克隆水稻温敏转绿新基因,揭示其参与叶绿体发生发育和光合作用的分子机制,为高光效育种提供理论支撑。【方法】利用辐射诱变的方法,从粳稻品种日本晴中筛选获得叶片黄化突变体osv15,并对其表型、农艺性状和遗传方式进行详细分析。构建了突变体与Kasalath的F2群体,利用多态性分子标记对目的基因进行定位和测序分析。【结果】osv15幼苗期在22℃低温下叶片黄化,叶绿素含量仅为野生型的10%,光化学效率下降,叶绿体结构异常;随着温度的升高,osv15的叶色由黄转绿,30℃时叶绿素含量恢复到野生型的68%,光化学效率和叶绿体发育与野生型相近。在自然环境下,osv15突变体从苗期至成熟期均表现为叶片黄化,且株高、分蘖数和产量等农艺性状与野生型相比差异显著。遗传分析表明osv15突变体的表型由一对隐性核基因控制。将OsV15基因定位到第6染色体多态性标记S4和S5之间84 kb的区间内,定位区间测序发现突变体中编码分子伴侣蛋白的基因Cpn60β1(LOC_Os06g02380)发生单碱基缺失。【结论】osv15是一个新的水稻温敏转绿突变体,Cpn60β1可能为突变基因。

Select

中国东北粳稻与日本粳稻产量差异及原因分析 高虹, 姜楠, 吕国依, 夏英俊, 王嘉宇, 孙健, 唐亮, 徐正进, 隋国民 2018, 32(4): 357-364.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7098 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(858KB) ( )   【目的】随着籼粳稻杂交理想株型创造与超高产育种理论的应用,我国东北地区培育出大量高产粳稻品种,逐渐取代曾经占据主导地位的日本典型粳稻。本研究旨在通过分析中国东北粳稻与日本粳稻形态、遗传和产量的差异及原因,研究籼粳杂交对东北粳稻改良的影响。【方法】利用InDel和SSILP亚种特异性分子标记、程氏指数、维管束数目比分析比较中国东北与日本粳稻的籼粳成分和属性及与产量结构的关系。【结果】东北粳稻育成品种产量比日本典型粳稻高15.79%,每穗粒数多15.22%,粳型基因频率极显著低于日本粳稻。按程氏指数分类标准,东北粳稻籼粳类型是偏粳型。相关分析结果表明,籼型基因频率与穗数极显著负相关,与每穗粒数极显著正相关,且与一、二次枝梗数及其粒数正相关。【结论】东北粳稻籼型基因频率增加导致穗数减少,每穗粒数增加,同时将结实率和千粒重维持在较稳定水平是东北粳稻品种获得高产的关键。

Select

高温胁迫下黄嘌呤脱氢酶基因超表达对水稻幼苗的保护作用 韩瑞才, 苏如奇, 万建林, 龙启樟, 曾勇军, 潘晓华, 石庆华, 吴自明 2018, 32(4): 365-373.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7130 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(975KB) ( )   【目的】黄嘌呤脱氢酶(xanthine dehydrogenase, XDH)是嘌呤代谢的关键酶。通过分析高温胁迫对OsXDH超表达转基因水稻株系幼苗叶片生理指标的影响,探究XDH缓解水稻高温胁迫的生理机制。【方法】以OsXDH超表达转基因株系(xdh1和xdh5)及受体品种日本晴(WT)为材料,研究了高温胁迫对水稻幼苗叶片叶绿素含量、相对含水量、可溶性蛋白含量、活性氧代谢、抗氧化酶活性、XDH活性及嘌呤代谢产物尿囊素(allantoin)和尿囊酸(allantoate)含量等生理指标的影响。【结果】高温胁迫处理前,超表达株系的叶绿素含量、相对含水量、可溶性蛋白含量、活性氧代谢及抗氧化酶活性等生理指标均与野生型无显著差异;高温胁迫5 d,超表达株系的叶绿素、相对含水量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性均高于野生型,而过氧化氢(H2O2)及丙二醛(MDA)的含量显著低于野生型;适温恢复生长5 d,野生型和超表达株系的叶绿素含量、相对含水量及可溶性蛋白含量均有所提高,超表达株系均高于野生型,H2O2 和MDA的含量降低,超表达株系均低于野生型;受高温诱导超表达株系与野生型中XDH酶活性及尿囊素和尿囊酸的含量均提高,且在整个处理过程中超表达转基因株系均高于野生型。【结论】XDH通过调控酰脲类物质的合成,补偿自身的抗氧化能力并增强抗氧化酶系统的活性,从而有效提高水稻幼苗对高温胁迫的耐受能力。

Select

缓释氮肥减量配施和株距对机插杂交籼稻氮素利用的影响 王海月, 郭长春, 孙永健, 李应洪, 蒋明金, 严奉君, 殷尧翥, 何艳, 徐徽, 杨志远, 马均 2018, 32(4): 374-386.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7092 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(865KB) ( )   【目的】进一步研究缓释氮肥减量配施和株距对机插杂交籼稻主要生育时期氮素积累、转运、氮肥利用率及产量的影响,并探讨机插密度和缓释氮肥配施耦合下,氮素吸收、转运及利用率与产量间的关系。【方法】在前期研究确定高产施氮量180 kg/hm2,机插稻缓释氮肥与常规氮肥适宜配比为7∶3基础上,设3种株距(行距均为30 cm)：16、18和20 cm,以及4种缓释氮肥(36、66、96 和126 kg/hm2)与常规氮肥(54 kg/hm2)配施处理。【结果】缓释氮肥减量配施和株距对机插稻主要生育时期氮素积累总量、成熟期叶片及穗部氮素吸收量、氮素转运量、氮肥利用率及产量均存在显著或极显著的互作效应;缓释氮肥减量配施对机插稻产量及氮素吸收利用与转运特性的影响显著大于株距。株距为18 cm,缓释氮肥(96 kg/hm2)与常规氮肥(54 kg/hm2)配施量为150 kg/hm2能促进水稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,提高结实期各器官氮素积累量,并促进叶片和茎鞘中氮素的转运,进而显著提高穗部氮素增加量(107.58 kg/hm2)、氮肥利用率(66.19%)及产量(11463.85 kg/hm2);株距为16 cm,缓释氮肥(126 kg/hm2)与常规氮肥(54 kg/hm2)配施量为180 kg/hm2虽能促进主要生育时期氮素的累积,但易造成结实期茎鞘及叶片中氮滞留量的增加,降低氮素转运率,导致氮素收获指数和氮肥利用率降低。从高产高效的角度考虑,以缓释氮肥(96 kg/hm2)与常规氮肥(54 kg/hm2)配施量150 kg/hm2为宜;当株距增加到20 cm时,主要生育时期水稻吸收氮素的绝对量少,茎鞘叶片中的氮素向穗部转运及穗部氮素积累量增加,产量及氮素利用率随缓释氮肥配施量的增加而增加,以缓释氮肥与常规氮肥配施量为180 kg/hm2为宜。相关性分析表明,缓释氮肥减量配施与株距耦合下,机插杂交稻以齐穗至成熟期氮素积累量、叶片氮素转运量与产量及氮肥利用率的相关性(r=0.54**~0.85**)最高,对提高氮肥利用率及产量更为重要。【结论】株距为18 cm,缓释氮肥与常规氮肥配施量为150 kg/hm2能协同提高穗部氮素增加量、氮肥利用率及产量,为本研究氮肥减量配施的最佳处理。

Select

控释尿素减施对双季稻田氨挥发损失和氮肥利用率的影响 田昌, 周旋, 谢桂先, 刘强, 荣湘民, 张玉平, 谭力彰, 彭建伟 2018, 32(4): 387-397.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.8004 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(965KB) ( )   【目的】研究连续控释尿素减施对双季稻籽粒产量、N肥利用率和NH3挥发损失的影响,以期为水稻稳产条件下减少双季稻田氮素损失提供理论依据和技术方法。【方法】以中早39（早稻）和泰优390（晚稻）为材料,设置不同控释尿素N用量的等N量控释尿素(CRU1)、控释尿素减N 10%(CRU2)、控释尿素减N 20%(CRU3)、控释尿素减N 30%(CRU4)以及尿素(U)和不施肥对照(CK)的6个处理,采用密闭室间歇通气法监测双季稻田NH3挥发特征,同时测定水稻产量和N含量。【结果】普通尿素(U)处理和控释尿素(CRU)处理施基肥和分蘖肥后早稻NH3挥发发生在施肥后的8~9 d内,峰值分别于第1~2天和第2~4天出现;晚稻NH3挥发发生在施肥后的6~7 d内,峰值分别于第2~3 天和第3~4 天出现。早、晚稻生长季U处理总计NH3挥发损失量(率)最高,分别为47.2 kg/hm2 (26.4%)和61.9 kg/hm2(28.7%),产量分别为5.5 t/hm2和6.2 t/hm2,N肥利用率分别为23.0%和20.0%;早、晚稻生长季CRU处理总计NH3挥发损失量(率)分别为22.8~32.3 kg/hm2(14.6%~16.5%)和30.4~42.1 kg/hm2(15.9%~17.6%),产量分别为5.8~6.3 t/hm2和6.6~7.5 t/hm2,N肥利用率分别为34.3%~40.5%和33.8%~39.2%;其中,CRU2处理在早、晚稻生长季总计NH3挥发损失量较U处理降低40.9%、38.3%,产量增加14.9%、20.9%,N肥利用率提高75.6%、96.0%。早、晚稻生长季及双季稻整个生长季CRU处理总计NH3挥发损失量及籽粒产量与施N量呈显著线性关系。【结论】施用控释尿素显著减少双季稻田NH3挥发损失,增加籽粒产量,提高N肥利用率,以减N 10%处理效果最明显。

Select

温度对稻螟赤眼蜂在米蛾卵上的生长发育和寄生潜能的影响 阮长春, 郭若天, 胡晓暄, 杜文梅, 臧连生, 张俊杰 2018, 32(4): 398-404.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7134 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(917KB) ( )   【目的】本研究旨在明确不同温度下稻螟赤眼蜂在米蛾卵上的生长发育状况及寄生潜能。【方法】分别在15℃、20℃、25℃、30℃、33℃下,编制了吉林稻螟赤眼蜂在米蛾卵上的生命表,根据不同温度下稻螟赤眼蜂的发育历期、发育速率计算世代发育起点温度、世代有效积温,并采用线性回归模型对发育速率进行拟合。【结果】稻螟赤眼蜂平均单雌寄生米蛾卵数随着温度的升高呈现先升高后降低的趋势,30℃时最高,达29.75粒,除与25℃下无显著差异外,均显著高于其他温度;雌蜂平均寿命随温度升高而下降,15℃时寿命显著长于其他温度,当温度高于30℃时,其寿命均短于0.82d;25℃时,稻螟赤眼蜂羽化率最高,达98.14%;15℃时,羽化率最低,只有67.96%。稻螟赤眼蜂的发育速率与温度呈显著线性关系,其发育起点温度为11.49℃,世代有效积温为131.39℃·d。【结论】利用米蛾卵繁殖稻螟赤眼蜂时,温度对其有显著影响,综合生命表参数、单雌寄生米蛾卵数、雌蜂寿命、羽化率等指标,提高利用米蛾卵工厂化繁殖稻螟赤眼蜂的最佳温度为25℃~30℃。

Select

图像特征和样本量对水稻害虫识别结果的影响 马鹏鹏, 周爱明, 姚青, 杨保军, 唐健, 潘修强 2018, 32(4): 405-414.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7116 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1010KB) ( )   【目的】在传统的模式识别分类中,从大量的干扰物体中识别出目标物体,图像特征参数的选择和不同训练样本数量的比例对目标物体的识别结果有着较大的影响。研究的目的在于明晰不同的图像特征和样本量对水稻灯诱害虫识别结果的影响。【方法】根据5种目标害虫体型大小,将水稻灯诱昆虫分成大型昆虫和小型昆虫。研究水稻昆虫图像的全局特征、局部特征和不同特征融合对水稻目标害虫识别结果的影响;研究基于小样本条件,选择不同训练样本比例对水稻目标害虫识别结果的影响。【结果】当非目标昆虫样本量约为目标害虫样本量的4倍时,基于全局特征和HOG特征融合训练得到的支持向量机分类器识别水稻3种大型害虫,可获得91.4%的识别率和8.6%的误检率;当非目标昆虫样本量约为目标害虫样本量的2倍左右时,基于全局特征的支持向量机分类器识别水稻2种小型害虫,可获得94.9%的识别率和4.9%的误检率。【结论】针对小样本数据,从大量非目标中识别出目标物体,选择合适的特征和设置合理的训练样本比例可获得较好的目标识别结果。