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2012年, 第26卷, 第3期
刊出日期：2012-05-10 上一期    下一期
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研究报告
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综述与专论


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水稻光敏色素相互作用因子基因OsPIL11的表达模式及其在光信号传导中作用的初步分析 梁卫红1,*,李莉1,2,彭威风1,2,刘婧2,杨慧2,谢先芝2,3,* 2012, 26(3): 255-260.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.001 摘要 ( )   PDF(741KB) ( )   分析了OsPIL11基因(6个潜在的PIF转录因子之一）的表达模式，结果表明OsPIL11在水稻中的表达具有器官特异性，并且受叶片发育、脱落酸、茉莉酮酸和水杨酸调控。为了进一步分析OsPIL11在植物光信号传导中的作用，构建了OsPIL11基因的过量表达载体，并将其转化至烟草。通过比较转基因和野生型烟草植株幼苗在红光和远红光下的光形态建成特征，发现红光下生长的OsPIL11转基因烟草下胚轴较短、真叶和子叶较大；然而在远红光下，转基因和野生型烟草植株的表型没有差异。这些结果表明，OsPIL11参与红光诱导的幼苗去黄化反应，但是不参与远红光诱导的幼苗去黄化反应。

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水稻（脱氧）胞苷酸脱氨酶基因的表达特性分析 王学军1 ,康厚祥2 ,刘忠松1,* ,王国梁1,2,* 2012, 26(3): 261-266.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.002 摘要 ( )   PDF(3107KB) ( )   以水稻为材料，系统探讨了水稻中（脱氧）胞苷脱氨酶基因的组织表达特性和胁迫诱导表达特性。实时PCR结果表明，7个编码（脱氧）胞苷脱氨酶的基因在苗期水稻根、茎和叶中的表达具有组织特异性，但这些基因在水稻茎中的表达都低于根和叶中的表达；同时，这些基因胁迫诱导表达特性也不尽相同，只有Os07g0245100的表达同时受到低温、干旱、高盐和病害侵染等多种胁迫的诱导。因此，（脱氧）胞苷酸脱氨酶在水稻中可能通过调节体内嘧啶核苷的水平从而在水稻的环境胁迫应答反应中发挥重要调控作用。

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养分胁迫对水稻籽粒灌浆充实影响的蛋白质组学研究 邵彩虹,钱银飞,唐秀英,刘光荣 ,谢金水,彭春瑞,邱才飞 2012, 26(3): 267-274.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.003 摘要 ( )   PDF(4067KB) ( )   以杂交早稻威优916为试验材料，采用水培方式栽培，生育后期设置养分胁迫和全营养液两种处理，从蛋白质组学角度研究后期持续的养分胁迫对水稻籽粒灌浆的影响,以期为水稻高产栽培提供科学依据。籽粒蛋白质经双向电泳分离后共获得了37个发生差异表达的蛋白质，经串联质谱分析(ESIQ MS/MS)，27个蛋白质功能得到鉴定，包括4个参与光合作用的蛋白质、13个与籽粒充实发育相关的蛋白质、9个逆境相关的蛋白质及1个呼吸代谢相关的蛋白质。分析结果表明，养分胁迫下，逆境相关蛋白质在籽粒灌浆的前中期大量上调表达，籽粒光合作用减弱，后期呼吸作用增强，籽粒的氮代谢受到显著影响，谷蛋白及胚蛋白表达相对滞后，蛋白质和脂肪合成减少，从而造成籽粒灌浆不足，产量降低。

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低氮胁迫下水稻剑叶转录因子表达变化 赵明辉,马殿荣,王嘉宇,徐海,唐亮,陈温福 2012, 26(3): 275-282.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.004 摘要 ( )   PDF(672KB) ( )   利用Agilent 4×44K芯片全基因组研究低氮胁迫下，2个不同叶绿素含量水稻齐穗期剑叶的转录因子相关基因表达的变化。结果表明，低氮处理与对照相比，超绿水稻沈农196（SN196）剑叶共有53个转录因子相关基因表达发生变化（35个在转录水平下调表达，18个在转录水平上调表达）。丰锦剑叶有27个转录因子相关基因表达发生变化（21个在转录水平下调表达，6个在转录水平上调表达）。低氮胁迫响应转录因子相关基因表现出品种（系）特异性，超绿水稻SN196有48个特异响应，丰锦有22个特异响应。两个水稻品种（系）低氮胁迫响应的转录因子相关基因有5个重叠，其中1个在转录水平上调表达，4个下调表达。低氮胁迫下，水稻剑叶转录因子相关基因的表达发生变化，不同叶绿素含量水稻品种（系）既表现特异性，也存在部分重叠。两个水稻的低氮胁迫响应转录因子基因在染色体上的分布存在差异。

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基于3种遗传统计模型对粳稻米质性状的QTL分析 刘强明1,江建华1,2,牛付安1,赫英俊1,洪德林1,* 2012, 26(3): 283-290.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.005 摘要 ( )   PDF(1480KB) ( )   以粳粳交组合秀水79/C堡衍生的254个重组自交系为材料，利用基于混合线性模型的QTLMapper 2.0软件的复合区间作图法(MCIM)、基于逐步回归线性模型的QTL IciMapping 3.0软件的完备复合区间作图法(ICIM)和基于多元回归分析的Windows QTL Cartographer 2.5软件的多区间作图回归前进选择法(MIMR)等3种定位方法，对整精米的粒长、长宽比、垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度等7个米质性状进行了QTL分析。结果表明，3种方法同时检测到的具有加性效应的QTL (AQTL)有5个，2种方法同时检测到的AQTL有2个，仅能在1种方法中检测到的AQTL有23个。MCIM、ICIM和MIMR检测到的AQTL个数分别为5、9和28，单个AQTL贡献率为0.89%~38.07%。MIMR检测到的具有上位性效应的QTL (EQTL)在另2种方法中都未被检测到。MCIM 和ICIM同时检测到的EQTL有14对，仅能在1种方法中检测到的EQTL有142对。MCIM、ICIM和MIMR检测到的EQTL对数分别为25、141和4，单对EQTL贡献率为2.60%~23.78%。在秀堡RIL群体中，粒长和垩白度的变异以上位性效应为主，长宽比则以加性效应为主，而垩白粒率、直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度为加性效应和上位性效应同等重要。两种及以上方法同时检测到的QTL可靠性高，可用于改良杂交粳稻米质。

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超级杂交稻协优9308重组自交系主茎叶片数的动态QTL分析 戴高兴1,2,杨占烈1,3,邓国富2,张迎信1,王会民1,翟荣荣1,曹立勇1，* ,程式华1，* 2012, 26(3): 291-296.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.006 摘要 ( )   PDF(1312KB) ( )   利用超级杂交稻协优9308（协青早B×中恢9308）衍生的重组自交系群体，采用条件复合区间作图法对主茎叶片数进行了动态QTL分析。在各时期检测到5个非条件QTL和2个条件QTL。非条件QTL qLN2.1、qLN2.2、qLN2.3和qLN2.4在第2染色体上成簇分布，单个非条件QTL可解释的表型变异介于11.68%～16.48%。2个条件QTL qLN2.2和qLN2.4表达时段与拔节盛期和抽穗盛期一致。最终只检测到1个叶片数非条件QTL，没有一个叶片数条件QTL能在测定的所有时期都有效应。表明控制水稻叶片数的QTL表达具有时空性。

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水稻淡褐斑叶突变体lbsl1的遗传分析与基因定位 奉保华1,杨杨1,2,施勇烽1,林璐3,陈洁1,黄奇娜1,魏彦林1,2,Hei LEUNG4,吴建利1,* 2012, 26(3): 297-301.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.007 摘要 ( )   PDF(696KB) ( )   通过EMS诱变籼稻品种IR64获得一个稳定遗传的淡褐色斑点叶突变体lbsl1（light brown spotted leaf 1）。在自然条件下，突变体播种后10~14 d，叶片上出现淡褐色斑点，随后逐渐扩散至全叶，第1叶至剑叶上均有淡褐色斑，为全生育期性状。斑点性状的表达对株高、生育期、结实率和千粒重等农艺性状具有显著的影响。遗传分析结果表明，该淡褐色斑点叶性状受一个隐性核基因控制。将突变体lbsl1与正常叶色水稻Morobereken杂交构建F2定位群体，利用SSR标记，最终将该淡褐叶基因lbsl1(t)定位在第6染色体短臂上一个约130 kb的区段上。定位的结果和发展的群体为该基因的进一步精细定位和克隆奠定了基础。

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超级稻花后强、弱势粒淀粉合成相关酶活性和激素含量变化及其与籽粒灌浆的关系 付景,徐云姬,陈露,袁莉民,王志琴,杨建昌* 2012, 26(3): 302-310.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.008 摘要 ( )   PDF(2010KB) ( )   种植4个超级稻品种\[两优培九和Ⅱ优084（杂交籼稻）、淮稻9号和武粳15（粳稻）\]和2个高产对照品种\[汕优63（杂交籼稻）和扬辐粳8号（粳稻）\]，观察其结实期强、弱势粒中蔗糖合酶（SuSase）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）、淀粉合酶（StSase）和淀粉分支酶（SBE）活性及玉米素+玉米素核苷（Z+ZR）、3吲哚乙酸（IAA）和脱落酸（ABA）含量的变化，并测定了强、弱势粒灌浆速率。结果表明，超级稻品种强势粒的最大灌浆速率、到达最大灌浆速率的时间、平均灌浆速率和糙米重与对照品种差异较小，超级稻品种弱势粒的灌浆速率和糙米重显著低于对照。灌浆期强、弱势粒的SuSase、AGPase 、StSase 和SBE活性变化及Z+ZR、IAA 和ABA 含量变化均呈单峰曲线。弱势粒的SuSase、AGPase、StSase 和SBE的峰值活性和平均活性及其Z+ZR 和IAA的峰值含量和平均含量均低于强势粒。弱势粒的ABA 峰值含量和平均含量显著高于强势粒，超级稻品种高于对照品种。籽粒灌浆速率与SuSase、AGPase和StSase 活性及Z+ZR 和IAA含量均呈显著或极显著正相关，与SBE活性及ABA含量的相关不显著。说明超级稻品种弱势粒中较低的SuSase、AGPase和StSase活性及较低的Z+ZR和IAA含量是其灌浆速率小、粒重轻的一个重要原因。

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抛秧立苗对水稻光合特性和物质生产的影响 郭保卫1,张洪程1,*,张春华1,陈厚存2,许轲1,周兴涛1,张军1,陈京都1,魏海燕1,戴其根1,霍中洋1,高辉1,朱聪聪1,邢琳1,黄幸福1 2012, 26(3): 311-319.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.009 摘要 ( )   PDF(829KB) ( )   以超级稻品种南粳44作为试验材料，设置带土直立苗、带土倾斜苗、带土平躺苗、无土平躺苗、无土手栽苗等不同苗姿，研究抛秧立苗及其对水稻光合特性和物质生产的影响。结果表明,1)立苗速度表现为带土倾斜苗>带土平躺苗>无土平躺苗；2)无土平躺苗立苗期叶面积一直下降，其他苗姿秧苗均上升。无土平躺苗、无土手栽苗黄叶比率分别在抛后8 d、6 d达到最大后开始下降，而带土秧苗均在第2天达到最大后下降，其黄叶比率显著小于无土秧苗。3)立苗期除无土平躺苗栽后2~4 d地上干物质量下降外，其他苗姿秧苗栽后都上升，总体增速表现为带土直立苗>带土倾斜苗>带土平躺苗>无土手栽苗>无土平躺苗，立苗期各苗姿秧苗干物质积累量、光合势、净同化率均呈现此趋势；4)水稻各生育时期茎蘖数、群体叶面积指数、有效叶面积率、高效叶面积率、粒叶比、群体光合势、净同化率、阶段物质积累量和群体生长速率均表现为带土直立苗>带土倾斜苗、无土手栽苗>带土平躺苗>无土平躺苗，抽穗期和齐穗后20 d剑叶的光合速率亦呈此趋势。带土秧苗活棵立苗比无土秧苗快，直立苗、倾斜苗比平躺苗快，且各生育期的群体生长均具优势。因此，带土秧苗抛栽并提高直立苗比率，能保持较好的光合特性和较高的物质生产能力，利于水稻生长和高产的形成。

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增氧对水稻根系生长与氮代谢的影响 徐春梅,王丹英,陈松,陈丽萍,章秀福* 2012, 26(3): 320-324.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.010 摘要 ( )   PDF(737KB) ( )   以国稻6号(杂交籼稻)和秀水09(粳稻)为材料，在水培条件下研究通气增氧对水稻苗期根系生长和氮代谢的影响。结果表明，增氧处理水稻根系干物质积累量、根长、根体积、根系活力以及吸收面积较对照均有不同程度增加。水稻根系硝态氮（NO3N）含量、游离氨基酸和可溶性糖含量均增加。谷氨酸合成酶（GS）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性均增强。在本试验条件下，增氧能显著提高粳稻秀水09苗期根系氮代谢相关酶生理活性；但增氧对杂交籼稻国稻6号根系氮代谢相关酶生理活性影响不显著，说明通气增氧对水稻根系氮代谢生理活性的影响可能与水稻基因型有关。

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高原粳稻抗倒性与农艺性状及亲本抗倒性的关系 丁明亮1,2,# ,苏振喜2,# ,邹茜2 ,朱振华2 ,袁平荣2 ,陈于敏2 ,刘慰华2 ,陆树刚1 ,戴陆园2,* 2012, 26(3): 325-330.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.011 摘要 ( )   PDF(392KB) ( )   调查了26份高原粳稻品种(系)的田间抗倒性，测定了材料的株高、穗重、穗长、节间长度、节间壁厚、节间直径与节直径7类共20个性状，同时分析了品种抗倒性与系谱之间的关系。结果表明, 穗长、穗重与节间直径3类性状与抗倒性相关不显著，株高、穗下节间长度、穗下节间壁厚、穗下节直径这4类性状与品种抗倒性显著或极显著相关；品种系谱分析表明，品种（系）的抗倒性与其亲本关系密切。品种抗倒性与其亲本关系密切，选择抗倒伏品种作亲本，可以提高育成品种的抗倒性。

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不同氮素吸收类型粳稻品种吸氮能力的差异及原因分析 于小凤1,王坚纲1,2,李进前1,3,王熠1,袁秋梅1,仲军1,陈琛1,田昊1,张燕1,黄建晔1,王余龙1,董桂春1,* 2012, 26(3): 331-340.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.012 摘要 ( )   PDF(914KB) ( )   2008-2009年，在群体水培条件下，以国内外不同年代育成的94个常规粳稻品种为供试材料，测定植株各器官干物质量和含氮率、产量及其构成因素等，采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按吸氮量的大小从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 等6类，以探明影响氮素高效吸收型粳稻品种吸氮能力的主要原因。结果吸收型品种抽穗前后吸氮量显著大于氮素低效吸收型品种，抽穗前吸氮量对总吸氮量影响显著大于抽穗后吸氮量；3）氮素高效吸收型品种单穗吸氮量显著大于氮素低效吸收型品种，但单位面积穗数无优势，单穗吸氮量对总吸氮量的影响显著大于单位面积穗数；4）氮素高效吸收型品种播抽历期、全生育期较长，群体与个体吸氮强度大，吸氮强度对吸氮量的影响显著大于生育期；5）氮素高效吸收型品种干物质生产量显著大于氮素低效吸收型品种，但植株含氮率无优势，干物质生产量对总吸氮量的影响显著大于植株含氮率，干物质生产量大是氮素高效吸收型品种吸氮能力强的一个重要因素；6）氮素高效吸收型品种各器官（根、茎鞘叶、穗）吸氮量均显著大于氮素低效吸收型品种，抽穗前茎鞘叶吸氮量大，抽穗后氮从茎鞘叶向穗部转移多，成熟期穗部吸氮量大，有利于提高氮高效吸收型品种氮素累积量。表明：1）供试品种间吸氮量的差异很大，总吸氮量最大品种为最小品种的2.44倍，氮素高效吸收型品种平均产量极显著高于氮素低效吸收型品种；2）氮素高效

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水稻穗腐病病原分离、鉴定及生物学特性 黄世文1,2,王玲1,刘连盟1,刘恩勇1,2,侯恩庆1,2,肖丹凤1,范锃岚1,2 2012, 26(3): 341-350.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.013 摘要 ( )   PDF(2533KB) ( )   水稻穗腐病（rice spikelet rot disease，RSRD）是近年上升较快的一种水稻穗部重要病害，影响水稻产量和稻米品质。从稻穗发病谷粒中，共分离到4种真菌，经形态学、生物学及分子生物学鉴定，分别为层出镰刀菌（Fusarium proliferatum）、澳大利亚平脐蠕孢菌（Bipolaris australiensis）、新月弯孢菌（Curvularia lunata）和细交链孢菌（Alternaria tenuis）。4种病原菌均能在温度4℃~40℃、pH 3~12条件下生长，最适的温度范围是25℃~30℃，不同菌最佳产孢的pH值差异较大。4种菌均能在供试的碳、氮源培养基上生长，不同的碳、氮源对各菌的菌丝生长和产孢的影响不同。穗腐病是由多种病原菌引起的水稻后期穗部褐变病害，病原菌具有多样性、复杂性和致病性分化的现象。

研究简报

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两个环境下糙米和精米蛋白质含量的QTL分析 杨亚春,倪大虎,宋丰顺,李莉,冯光,李泽福,杨剑波* 2012, 26(3): 351-355.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.014 摘要 ( )   PDF(1163KB) ( )   利用两个直链淀粉含量相似的水稻品种9311和日本晴为亲本，采取单粒传法创建由190个家系组成的重组自交系群体，并构建了包含202个SSR、CAP和STS标记的遗传连锁图谱。采用复合区间作图法，在两个不同生态环境下(三亚、合肥)对糙米蛋白质含量和精米蛋白质含量的QTL进行了定位分析，共定位到9个QTL。其中，qBRPC1.3在两个环境中均被检测到，稳定性较高，其贡献率达9.4%；位于第1染色体的RM578-RM10596是多效性区间，同时控制糙米蛋白质含量和精米蛋白质含量，贡献率分别为6.4%和5.7%。

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稻曲病菌休眠与非休眠厚垣孢子胞壁多糖结构与组分 王娜1,任佐华1,邓林伟2,陈娟芳3 ,刘二明1，* 2012, 26(3): 356-360.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.015 摘要 ( )   PDF(831KB) ( )   为揭示稻曲病菌厚垣孢子壁与厚垣孢子内源性休眠的关系，以典型的休眠型(黑色)和非休眠型(黄色)稻曲病菌厚垣孢子为材料，用液氮研磨，超声破壁后，经复合酶热水浸提Sevag法提取胞壁多糖，采用紫外光谱、红外光谱、刚果红实验、气相色谱分析其多糖的结构和组分。结果表明，黑色、黄色厚垣孢子胞壁多糖均含β型吡喃糖苷键，具有三股螺旋构象，为主要由葡萄糖、半乳糖、甘露糖3种单糖组成的杂多糖，黄色厚垣孢子中含有少量的木糖；黑色厚垣孢子壁中葡萄糖、半乳糖和甘露糖的摩尔百分比为58.23∶25.32∶16.46，黄色厚垣孢子壁中葡萄糖、半乳糖、甘露糖和木糖的摩尔百分比为3548∶30.58∶24.46∶9.45。这两种厚垣孢子壁多糖的组成和比例有明显差异，可能与厚垣孢子休眠有关。

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亚致死剂量吡虫啉和吡蚜酮对褐飞虱生物适合度的影响 刘淑华1 ,杨保军1 ,刘双2 ,丁志平3 ,刘泽文3 ,唐健1,* 2012, 26(3): 361-364.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.016 摘要 ( )   PDF(570KB) ( )   全面评价了亚致死剂量吡虫啉和吡蚜酮对褐飞虱繁殖力和生存力的长期影响。毒力测定结果显示，吡虫啉和吡蚜酮对褐飞虱3龄若虫的LC50分别为42.41 mg/L和396.46 mg/L，吡虫啉毒力约是吡蚜酮毒力的9.35倍。通过建立褐飞虱在吡虫啉和吡蚜酮亚致死剂量（LC30）作用下的生命表，发现褐飞虱在两种药剂处理下生物适合度都有所下降，分别为对照试虫的83.8%和8.4%。吡虫啉处理试虫仅羽化率明显低于对照，而吡蚜酮处理试虫的羽化率、雌虫比例、雌成虫寿命和卵孵化率各参数都明显下降。亚致死剂量的吡蚜酮使褐飞虱日产卵节律和卵孵化高峰都有所推迟，这可能是吡蚜酮对褐飞虱产生取食抑制作用进而导致其生殖器官发育缓慢造成的。

综述与专论

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水稻吸收、运输锌及其籽粒富集锌的机制 虞银江1 ,廖海兵1,陈文荣1,* ,田生科2,杨肖娥2 2012, 26(3): 365-372.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.017 摘要 ( )   PDF(469KB) ( )   锌是人体必需而又易缺乏的营养元素。在粮食作物可食部位生物强化锌被认为是解决人体缺锌的最有潜力的途径。水稻根吸收锌可分为分泌麦根酸等根系分泌物将土壤颗粒中的金属离子活化和重金属转运蛋白把锌离子转运进植株根部两个过程，ZIP家族基因在后一过程中发挥重要作用。水稻锌在木质部中运输主要以离子态为主，也可同有机酸、尼克酰胺等配体协同运输。地上部锌通过韧皮部再转运到新生组织或装载进入籽粒，水稻韧皮部再转运能力是影响籽粒富锌的关键因素，而锌大量累积在糊粉层中或与植酸等结合后，大大降低了锌的生物有效性。研究粮食作物籽粒富锌机制，利用现代分子生物技术生物强化籽粒中的锌含量，对满足人类锌营养健康具有重要意义。综述了锌在植物体内的生理功能，水稻对锌的吸收、运输和再转运，锌装载进入籽粒，锌在植物体内的分布与赋存形态，以及锌在粮食作物中的生物强化等最新研究进展。

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水稻抽穗期遗传与分子调控机理研究进展 胡时开,苏岩,叶卫军,郭龙彪* 2012, 26(3): 373-382.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.03.018 摘要 ( )   PDF(1954KB) ( )   抽穗期是与水稻产量相关的重要农艺性状之一。介绍了水稻抽穗期的遗传方式和生长发育特性；总结了618个定位的抽穗期QTL和以Hd1、Hd3a、Ghd7、Ehd1等为代表的控制水稻抽穗期的重要功能基因，并初步形成了水稻抽穗期的调控网络。还进一步讨论了水稻抽穗期研究中所面临的问题以及其在生产实践中的应用前景。