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2011年, 第25卷, 第6期
刊出日期：2011-11-10 上一期    下一期
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研究报告

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水稻丙酮酸脱羧酶基因OsPDC3功能的初步研究 陈波,韩斌* 2011, 25(6): 567-574.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.001 摘要 ( )   PDF(1757KB) ( )   植物花粉中存在着活跃的有氧发酵过程。丙酮酸脱羧酶（PDC）作为发酵途径中的关键酶，参与花粉中的能量和物质代谢，在花粉萌发过程中起重要作用。通过反向遗传学的方法对水稻丙酮酸脱羧酶基因OsPDC3的功能进行了初步分析。OsPDC3是一个单外显子基因，编码蛋白与另外4个水稻PDC蛋白间的序列一致性达到77%~82%。表达模式分析显示OsPDC3在花粉中特异表达，GUS组织染色进一步证实其启动子具有花粉特异表达活性。超量表达OsPDC3会使转基因植株叶片中的PDC酶活性上升，表明OsPDC3在体内具有活性功能，能够参与花粉内的生理活动。反义抑制下调了OsPDC3在花粉中的表达水平，但对花粉的离体萌发率没有产生影响，推测这是由于PDC基因间的冗余造成的。

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抑制水稻隐花色素基因OsCRY1a表达对水稻农艺性状的影响 李毓1,2庄伟建1,3, * 王乃元2洪国琴1戴飞3 2011, 25(6): 575-579.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.002 摘要 ( )   PDF(608KB) ( )   利用已公布的OsCRY1a基因的序列设计引物，扩增部分基因片段，构建RNAi植物表达载体并转化水稻，导致该基因表达水平下降和功能缺失。根据转基因植株重要农艺性状的表现，分析该基因的功能。结果表明，抑制OsCRY1a基因的表达，水稻开花期推迟16 d，株高和粒长明显增加，而其他重要农艺性状如剑叶长、宽和穗长等无明显变化。

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应用Cre/loxP系统在转化细胞水平上高效删除转基因水稻的标记基因 赵艳1,2,* 张晓丽2 郭龙彪1钱前1,* 2011, 25(6): 580-586.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.003 摘要 ( )   PDF(1743KB) ( )   研究了Cre/loxP系统在转化细胞水平上删除转基因水稻中抗性标记基因的可行性和效率。采用农杆菌介导法将Cre/loxP标记基因剪切系统载体pNCG导入水稻细胞，用G418筛选法获得水稻抗性愈伤组织后，在组织培养不同阶段的培养基中添加25 μmol/L雌激素进行Cre基因的诱导表达和标记基因的剪切，PCR检测T0植株中标记基因nptⅡ、重组酶基因Cre和目标基因gusA的整合情况。将扩增结果为gusA（+）/nptⅡ（-）/Cre（-）的转基因植株统计为标记基因剪切成功的植株。结果表明，在抗性愈伤组织培养的预分化前、预分化和分化阶段添加雌激素诱导表达重组酶Cre均能成功切除标记基因序列，标记基因剪切成功率为6.82%~46.43%。在预分化前采用液体培养基添加雌激素诱导处理愈伤组织3 d，T0植株中标记基因的剪切效率高达173.33%，主要原因是雌激素处理提高了愈伤组织绿苗分化率。直接在分化培养基中添加雌激素诱导处理,T0植株中标记基因剪切成功率达46.43%，剪切效率（144.44%）也较高。表明雌激素诱导的Cre/loxP系统能在水稻抗性愈伤组织水平上实现对标记基因序列高效快速删除。

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一个水稻新型叶色突变体的形态结构与遗传定位 李育红1,2王宝和2 戴正元2 李爱宏2刘广青2 左示敏1张洪熙1,2,* 潘学彪1，* 2011, 25(6): 587-593.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.004 摘要 ( )   PDF(2310KB) ( )   所用水稻叶色突变体为自然突变，并命名为白淮稻7号，其叶色表型为绿白绿，且突变表型只有在移栽等因素引起的机械损伤信号胁迫下才会产生。研究结果表明，叶色转白前，突变体生长态势、叶色、叶绿素a含量和叶绿体超显微结构与野生型差异不大；叶色转白后，突变体总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量都显著低于野生型和叶色转白前，而叶绿体中的类囊体逐渐降解，基粒片层减少、基粒数量明显减少，且在成熟后突变体叶色黄化、植株变矮小。遗传分析表明，突变性状由1对隐性核基因控制。以该突变体与江西1587的F2群体为定位群体，将突变基因定位于水稻第11染色体分子标记L59.27和L64.811之间大约740.5 kb的区间内。认为该突变基因是一个新的水稻叶色突变基因，暂命名为GWGL。

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水稻籼粳杂种育性的QTL分析 林荔辉1王爱梅1周元昌1 官华忠1 蒋云林1吴建梅1吴为人2，* 2011, 25(6): 594-598.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.005 摘要 ( )   PDF(835KB) ( )   以籼稻保持系珍汕97B和粳稻保持系辽91B为亲本，构建了一个包含176个单株的F2群体及123个SSR标记的遗传图谱，在3种环境下联合检测控制花粉育性和小穗育性的QTL。共检测到3个控制花粉育性的主效应（加性效应和显性效应）QTL（qPF3、qPF5和qPF6）和4个控制小穗育性的主效应QTL（qSF3、qSF5、qSF6和qSF8），其中qPF5与qSF5、qPF6与qSF6均为同一个QTL，为重要的育性QTL。另外，检测到3对花粉育性和4对小穗育性QTL间互作，说明上位性效应对籼粳杂交后代的育性具有重要作用。

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sbk和sck双价抗虫转基因水稻的育成和鉴定 李聪1,#张启军2,#刘少奎1赖东1漆庆明2吕川根2,* 2011, 25(6): 599-604.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.006 摘要 ( )   PDF(935KB) ( )   将包含2个抗虫基因sbk\[修饰后的Cry1A(c)\]和sck（修饰后的CpTI）的质粒载体pCDMARUBAHyg转入农杆菌EHA105中, 感染南粳45的愈伤组织, 得到再生植株。用sbk和sck基因的引物进行PCR分析, 从97个再生植株中筛选出42个含有2个抗虫基因而没有潮霉素基因的阳性植株。通过Southern杂交发现, 42个阳性植株中具有1~5个外源基因拷贝的分别有23、 11、 5、2和1个单株。用RTPCR检测发现, 4个单拷贝株衍生的28个T3代植株外源基因能正常表达。人工饲喂二化螟幼虫试验也表明, 转基因植株的幼虫死亡率达94%~100%, 抗虫能力比对照显著提高。筛选出3个农艺性状优良的株系。

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稻田增氧模式对水稻籽粒灌浆的影响 赵锋1,2 张卫建1 章秀福2,* 王丹英2徐春梅2 2011, 25(6): 605-612.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.007 摘要 ( )   PDF(816KB) ( )   为考查水稻产量形成和灌浆动态对不同稻田增氧模式的响应特征，于2008年和2009年，以国稻1号和秀水09为材料，长期淹水田块为对照(CK)，采用过氧化尿素（T1）、过氧化钙（T2）和干湿交替灌溉（T3）的稻田增氧模式，监测并采用Richard方程模拟水稻籽粒灌浆过程。 国稻1号产量依次为T3＞T1＞T2＞CK，秀水09产量依次为T3＞T2＞T1＞CK。2008年，国稻1号T1、T2和T3分别比CK增产11.6%、8.5%和13.6%，秀水09增产6.6%、9.2%和9.4%。2009年，国稻1号T1、T2和T3分别比CK增产16.8%、14.4%和23.0%，秀水09增产14.6%、17.2% 和17.4%。不同增氧模式对水稻灌浆过程的影响表现为：1）灌浆过程均符合Richards方程（拟合度>0.989）；2）强、弱势粒的最大粒重均有提高、粒重差异减少、灌浆同步性提高；3）两水稻品种的弱势粒均得到充分灌浆，其中增氧延长了国稻1号弱势粒的灌浆时间、增大了秀水09弱势粒灌浆速率。增氧模式下，弱势粒充分灌浆和结实率提高是水稻产量增加的主要原因。

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花期干旱胁迫对籼稻近等基因系育性的影响 符冠富,陶龙兴*,宋健,熊杰,王熹* 2011, 25(6): 613-620.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.008 摘要 ( )   PDF(716KB) ( )   以27份形态性状发生突变的标记基因材料杂交并多次回交所构建的近等基因系及其轮回亲本浙辐802（早籼稻）为材料，于水稻主穗见穗至此后15 d进行干旱胁迫，研究花期干旱胁迫条件下各品系的育性与农艺性状和耐旱性生理性状的关系。试验结果表明，花期干旱胁迫使株高受抑，上3叶绿叶面积减少，稻株干物质量和结实率显著下降，材料的耐旱性与结实性无关。根据干旱胁迫指数将该近等基因系分为钝感（结实率下降<30%）、耐旱(结实率下降幅度在31%～50%)、不耐旱（结实率下降幅度在51%～80%）及敏感（结实率下降幅度>80%）4类，轮回亲本浙辐802为干旱敏感材料。具有卷叶、披叶等传统的耐旱性状的近等基因系未能表现出较强的耐旱性，而具有黄绿色叶与金黄色的谷色的近等基因系则有较高的耐旱性。

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抛秧立苗的根系特点及其对水稻生长的影响 郭保卫1张春华1陈厚存2张洪程1,*周兴涛1张军1李杰1陈京都1许轲1魏海燕1戴其根1霍中洋1邢琳1朱聪聪1 2011, 25(6): 621-628.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.009 摘要 ( )   PDF(848KB) ( )   通过设置带土直立苗、带土倾斜苗、带土平躺苗、无土平躺苗、无土直立苗等不同苗姿，研究了抛秧稻的根系生长特点及其对水稻生长的影响。带土直立苗、带土倾斜苗抛秧活棵立苗快，在根系长度、根系干质量、黄根比方面都优于带土平躺苗和无土平躺苗，后者的立苗速度和根系生长极显著线性相关。秧苗活棵立苗后，带土直立苗、带土倾斜苗分蘖发生迅速且成穗率高，后期有着较强的根系活性，各生育时期保持适宜的根冠比，植株的吸氮速率、叶片的叶绿素含量、根系下扎深度都显著高于带土平躺苗和无土平躺苗。带土直立苗、带土倾斜苗活棵立苗快，其根系生长显著优于带土平躺苗和无土平躺苗，并在各生育时期保持较强的生长势。因此，提高带土直立苗比率、减少平躺苗比率和通过促进根系生长来促进抛秧立苗，进而促进抛秧稻高产、超高产。

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稻麦“双迟”栽培模式及其周年生产力的综合评价 龚金龙1张洪程1，* 常勇1 胡雅杰1龙厚元1 戴其根1 霍中洋1 许轲1魏海燕1李德剑2沙安勤2周有炎2罗学超2 2011, 25(6): 629-638.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.010 摘要 ( )   PDF(873KB) ( )   采用大田试验，通过设置4种栽培模式，探讨了“双迟”（迟熟水稻+迟播小麦）栽培模式对稻麦周年生产力的影响。结果表明，随着换茬时间的推迟，稻麦周年生产力不断增加，其中，水稻产量呈增长趋势，而小麦产量先增后减，迟熟中粳茬小麦产量最高。延长水稻生育期和攻取大穗是稻麦周年高产的关键。水稻一些关键性投入的生产力随着熟期的推迟而不断增加；小麦方面，除种子生产力呈降低趋势外，其他因子生产力先增后减，迟熟中粳水稻+小麦模式下表现最高。适期播种有利于提高稻麦周年的一些关键性投入的生产力，适当延迟稻麦换茬时间可以提高稻麦周年经济生产力。就稻麦“双迟”栽培模式的概念和调控途径进行了探讨。

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辽宁省杂草稻幼苗对低温胁迫的生理响应 苗微 王国骄 马殿荣* 王嘉宇 徐正进 陈温福* 2011, 25(6): 639-644.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.011 摘要 ( )   PDF(710KB) ( )   以杂草稻WR0345和WR0326为研究材料，以栽培稻丽江新团黑谷为对照，采用人工气候箱培养，研究了低温胁迫（5 ℃）对杂草稻幼苗期叶片和根系生理指标的影响。结果表明，除叶绿素和类胡萝卜素含量外，杂草稻叶片各生理指标的变化规律与对照相似; 杂草稻根系硫代巴比妥酸反应产物（TBARS）和脯氨酸的变化规律与对照不同，外渗电导率和可溶性糖含量的变化规律与对照相似。低温对WR0345和丽江新团黑谷的光合系统损伤较小；低温胁迫后，WR0345细胞膜系统保持完整，膜脂过氧化程度小于其他材料；WR0345可溶性糖含量和脯氨酸含量均高于对照品种。5 ℃低温对杂草稻WR0345伤害较小，表明WR0345具有较强的苗期耐冷性。

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氮、磷、钾肥对水稻产量、品质及养分吸收利用的影响 王伟妮1鲁剑巍1, *何予卿2李小坤1李慧1 2011, 25(6): 645-653.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.012 摘要 ( )   PDF(949KB) ( )   采用“3414”不完全正交回归设计，在大田试验条件下研究了氮、磷、钾肥对水稻产量、品质及养分吸收利用的影响，并探讨了3种肥料间的互作效应。结果表明，氮、磷、钾肥的施用均可以显著提高水稻产量，且3种肥料配施的增产效果显著优于任两种肥料配施。氮、磷、钾肥的施用可以改善部分米质性状，如提高整精米率，降低垩白度、稻谷长宽比和精米直链淀粉含量；氮、磷肥的施用还可提高糙米蛋白质含量，降低青米率。施用氮、磷、钾肥后，水稻养分总吸收量和每100 kg籽粒养分需求量显著增加，而养分干物质生产效率和养分稻谷生产效率显著下降，且3种肥料的吸收利用率、农学利用率及生理利用率均随施肥量的增加而下降。氮、磷、钾肥两两互作对水稻产量均有极显著的影响，当肥料用量处于低中水平时，互作效应均表现为协同促进作用，肥料用量超过一定水平后则表现为拮抗作用。对水稻氮、磷、钾养分吸收影响最大的交互作用分别是氮钾、氮磷和磷钾互作。总体来看，肥料对水稻生长的影响是多方面的，肥料用量及配比应在综合考虑水稻产量、品质及肥料利用率的基础上确定。

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水稻黑条矮缩病毒对非介体稻飞虱——白背飞虱适应性的影响 何晓婵1,2徐红星2郑许松2杨亚军2高广春2潘建红2 陆强3吕仲贤2，* 2011, 25(6): 654-658.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.013 摘要 ( )   PDF(573KB) ( )   为明确水稻感染病毒病后对非介体稻飞虱的影响，在室内研究了水稻感染黑条矮缩病病毒后对白背飞虱的生态适应性及其体内相关的保护酶和解毒酶活性的影响。结果表明， 在感染病毒水稻植株上取食对白背飞虱若虫存活率、发育历期、成虫性比、雌成虫体质量、产卵量和卵孵化率等影响不显著，但雌成虫寿命和卵历期显著缩短。取食感病稻株的成虫体内保护酶(CAT、SOD和POD)和解毒酶(AchE、 GST和CAE)的活性均显著增强。结果证明水稻感染黑条矮缩病病毒后非介体白背飞虱的适应性提高。

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寄主植物对3种稻飞虱解毒酶和保护酶活性的影响 刘玉坤,王渭霞,傅强*,赖凤香,罗举 2011, 25(6): 659-666.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.014 摘要 ( )   PDF(2238KB) ( )   就不同寄主植物\[水稻品种TN1、IR42、Rathu Heenati（RHT）和武育粳3号以及稻田常见杂草稗草\]对3种稻飞虱\[褐飞虱(Nilaparvata lugens)、白背飞虱(Sogatella furcifera)和灰飞虱(Laodelphax striatellus)\]的存活率及解毒酶和保护酶活性的影响进行了研究。结果表明，3种稻飞虱在5种供试植物上的存活率明显不同，其中,褐飞虱在TN1上存活率最高，IR42、武育粳3号次之，在RHT和稗草上存活率极低或不能存活；白背飞虱和灰飞虱在TN1、武育粳3号和稗草上存活率较高，RHT、IR42上存活率显著降低。3种稻飞虱间，除谷胱甘肽S转移酶和微粒体多功能氧化酶活性在若虫期无显著差异外，成虫期谷胱甘肽S转移酶、微粒体多功能氧化酶以及成虫和若虫期羧酸酯酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性均存在显著差异。不同寄主植物对3种飞虱酶活性的影响程度不同，其中，对灰飞虱的影响最大，对褐飞虱的影响最小，对白背飞虱的影响居中。这与3种飞虱寄主范围表现出一致性。然而，即使在寄主适合度相似的供试植物上，3种飞虱间甚至同种飞虱成虫与若虫之间的变化并不一致，寄主适合度与解毒酶及保护酶间的关系因虫种、虫态、寄主植物而异。

实验技术

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固定和染色方法对水稻胚乳细胞结构观察的影响 刘智1 王玲玲1周卫东2陈义芳2王忠1,* 2011, 25(6): 667-671.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.015 摘要 ( )   PDF(3727KB) ( )   以扬稻6号花后3~10 d的颖果为材料，采用戊二醛四氧化锇(GAOsO4)和高锰酸钾两种方法固定样品，Spurr树脂包埋后分别进行半薄切片和超薄切片。对半薄切片分别进行甲苯胺蓝(AMB)染色、高碘酸希夫（PAS）法染色、多色性染液染色以及PASAMB复染，比较了2种固定方法和4种染色方法对水稻胚乳细胞结构观察的影响。结果表明，GAOsO4固定的半薄切片染色效果整体上优于高锰酸钾，在超薄切片观察中，GAOsO4固定制样的细胞组织结构清晰，但细胞中内膜性结构不够清晰，而高锰酸钾固定制样则能较好的显示出细胞中内膜结构，但是对多糖和蛋白质的呈色较差。建议在实验中根据观察内容选择固定及染色方法。

研究简报

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SSR荧光标记毛细管电泳检测法在水稻DNA指纹鉴定中的应用 程本义,夏俊辉,龚俊义,杨仕华* 2011, 25(6): 672-676.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.016 摘要 ( )   PDF(795KB) ( )   以16个杂交水稻不育系、恢复系及组合为材料，初步建立了水稻品种SSR荧光标记毛细管电泳检测方法。与常规凝胶电泳检测方法相比，荧光标记毛细管电泳检测方法可以读出目标DNA片段的准确大小，检测数据更为精确，检测效率更高。常规凝胶电泳检测方法验证表明，利用SSR荧光标记毛细管电泳检测方法进行水稻品种DNA指纹鉴定，方法可行、结果可靠。

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一个新的水稻半矮化小穗突变体的遗传分析与基因定位 汪庆1,2,3汪得凯2,*陶跃之1,2,* 2011, 25(6): 677-680.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.017 摘要 ( )   PDF(909KB) ( )   从粳稻中花 11转基因后代中发现了一个半矮化小穗突变体，表现为植株半矮化、生长势弱、半包茎穗、穗型变小等特点，将其命名为sdsp2(semidwarf and small panicle 2)。遗传分析显示，该突变体表型受1对隐性核基因控制。以sdsp2突变体为母本与龙特甫B杂交构建F2分离群体，将该基因定位在水稻第6染色体的RH632和RH640之间的116 kb的物理距离内。通过水稻基因组注释系统在此区域预测到14个开放阅读框，未发现与已报道穗型发育相关基因的同源基因。

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粳稻02428×02428c重组自交系孕穗期耐冷性QTL分析 谢勇武1,2,3杨树明1，*曾亚文1，*杨涛1普晓英1 杜娟1赵春艳2张明喜4 2011, 25(6): 681-684.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.018 摘要 ( )   PDF(726KB) ( )   利用孕穗期弱耐冷性品种02428和强耐冷性品种02428c构建了一个包含336个株系的F5：6重组自交系群体。采用自然低温冷害鉴定法，以实粒数、秕粒数、总粒数和结实率作为孕穗期耐冷性状的表型值，用486对SSR标记初步构建分子连锁图谱，对孕穗期耐冷性进行QTL定位。结果表明，标记RM6092、RM6702、RM5954、RM1095、RM1183、RM7643及RM3411与孕穗期耐冷性状连锁；利用QTLMapper 1.6软件检测到位于第1染色体上的3个耐冷性QTL位点。