中国水稻科学

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潘俊峰1,2,李国辉2,崔克辉2，*

2014, 28(4): 335-342. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.001

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为了满足人口增长对粮食的需求，保持水稻高产稳产和适应多变的环境显得尤为重要。水稻茎鞘储藏的非结构性碳水化合物（NSCs）可以在灌浆期光合受阻、非生物逆境胁迫时为产量形成提供同化物，从而缓解产量的降低。因此，茎鞘NSCs积累转运性状是水稻产量形成和逆境抗性遗传改良的潜在目标性状，调控茎鞘NSCs的积累与分配也成为水稻肥水管理的一个重要目的。综述了水稻源库流特征、氮肥、水分、光强、环境温度和水稻抗倒伏能力与茎鞘储藏NSCs积累与再分配的关系，氮肥运筹、合理灌溉、栽插密度等栽培措施对茎鞘NSCs积累与再分配的调控。最后，讨论了茎鞘NSCs在水稻高产稳产和抗逆性中的作用。

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水稻白叶枯菌OS198中talR26.5基因的克隆及功能分析

朱引引,刘永庭,李士河,宋从凤*

2014, 28(4): 343-350. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.002

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类似转录激活因子（transcription activatorlike, tal）基因是水稻白叶枯菌中一类重要的致病相关基因，其编码蛋白属于AvrBs3/pth家族。 tal基因的挖掘和功能分析是揭示白叶枯病菌致病遗传机制的基础。OS198是水稻白叶枯病菌中国菌株6号小种的代表菌株，在供测试的26个水稻品种上毒力较弱。从OS198的基因组中克隆了基因talR26.5。该基因BamHⅠ之间4.281 kb的序列编码26.5个包含34个氨基酸残基的重复单元，在C端具有2个核定位信号（nuclear location signal, NLS）。TALR26.5与菲律宾白叶枯菌株PXO357中的TAL效应蛋白AvrXa73M和日本菌株MAFF311018中的蛋白YP_451895的氨基酸同源性高达99%。以PXO99A为受体的重组菌PXO99A/talR26.5在水稻IRBB8、IRBB14、IRBB214上毒力比PXO99A显著降低，病斑长度缩短约50%，发病叶片中菌含量也显著下降，但是在包括IRBB7在内的22个品种上的毒力没有改变。半定量PCR检测显示，talR26.5降低了PXO99A对水稻感病基因Os8N3 的诱导表达。在非寄主烟草上接种，talR26.5基因增强了PXO99A在烟草上激发过敏反应的能力。研究结果显示，OS198中的talR26.5基因可能具有毒力和无毒力双重功能。

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一个新水稻根尖特异表达启动子的分离与鉴定

赵红玉1,2,徐磊2,魏溪涓1,邓敏娟2,王芳2,*,易可可2

2014, 28(4): 351-357. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.003

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为了挖掘水稻中的根系特异表达启动子，通过生物信息学分析和RTPCR验证获得1个在根尖特异表达的水稻基因Os04g24469。用分离出的该基因上游启动子，与GUS 报告基因构建表达载体并转化到受体水稻日本晴中。通过对转基因后代中不同组织器官中的GUS活性检测，证明该启动子在水稻根尖特异性强烈表达。结合该根尖特异表达启动子，我们分析了一个在水稻地上部及地下部都组成表达的功能基因OsSRG对水稻根系发育的贡献。该基因的缺失导致水稻突变体srg根系变短，而利用分离的根尖特异性Os04g24469启动子在根尖驱动GUSOsSRG的表达，能回复突变体根系生长，表明OsSRG在根尖的表达足以影响水稻根系生长，而在地上部的表达与根系发育无关。本研究表明Os04g24469启动子是一个水稻根尖特异表达启动子，利用该启动子可以控制目标基因在水稻根尖特异表达，可用于水稻根系基因功能的研究。

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利用连锁和关联分析定位粳稻芽期及幼苗前期耐盐性QTL

郑洪亮,刘博文,赵宏伟,王敬国,刘化龙,孙健,邢军,邹德堂*

2014, 28(4): 358-366. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04. 004

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通过连锁分析和关联分析两种方法寻找与水稻芽期和幼苗前期耐盐性QTL，并进一步挖掘优异等位变异及载体材料。连锁分析以高产优质水稻品种东农425为轮回亲本，耐盐性水稻品种长白10号为供体亲本构建BC2F2:3群体，利用137个SSR标记构建遗传连锁图谱，采用ICIM法对相对发芽率(RGR)、相对苗高(RSH)、相对根数(RRN)和相对根长(RRL)等4个与水稻芽期和幼苗前期耐盐性相关的性状进行QTL定位分析，共检测到11个QTL。关联分析以341份粳稻种质组成的自然群体为研究材料，利用160个SSR标记进行群体基因型检测，采用Tassel 2.1的GLM和MLM模型进行标记与性状的关联分析，共检测到22个关联位点，并验证了连锁分析中的5个QTL，进一步鉴定得到9个优异等位基因。通过比较图谱发现，经验证的5个QTL中有4个与前人定位在同一或相邻的染色体区域，而qRRL7在前人研究中未见报道。

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水稻类病斑突变体lmm4的鉴定及其基因定位

邱结华1 ,马宁1, 2,蒋汉伟1, 2 ,圣忠华1 ,邵高能1 ,唐绍清1 ,魏祥进1,* ,胡培松1, *

2014, 28(4): 367-376. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.005

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在EMS诱变的日本晴突变体库中，筛选到一个类病斑突变体。该突变体类病斑出现于分蘖始期，而后慢慢扩散至叶鞘、茎秆，最后至整个植株，属于扩散型类病斑突变体。相比野生型，突变体的lmm4 的株高明显降低，有效穗数减少，穗长缩短，结实率、每穗实粒数、千粒重均显著降低。遮光处理实验表明，突变体lmm4 类病斑的产生受自然光诱导。突变体lmm4 的光合色素含量和净光合速率明显低于野生型。电子显微镜观察发现突变体类病斑部位叶肉细胞中的叶绿体结构发育异常。台盼蓝染色实验表明突变体类病斑部有大量的死亡细胞。二氨基联苯胺染色实验表明类病斑部位有过氧化氢沉积。稻瘟病抗性鉴定结果表明，与野生型相比，突变体lmm4 对C7和G1等稻瘟病菌生理小种的抗性明显增强。实时PCR分析证明在突变体lmm4 中防卫反应相关基因POC1、PAL、PBZ1、PR1的表达量显著提高。遗传分析表明突变体表型符合单隐性核基因控制的遗传规律。lmm4 定位在第5染色体着丝粒附近Ind4和Ind6之间大约235 kb的区域内。

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BT型三系杂交粳稻不同组合间育性差异原因初探

张宏根#,钱凯#,孙一标,裴艳,封智蔷,刘晓宇,汤述翥*,梁国华,顾铭洪

2014, 28(4): 377-383. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.006

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为了阐明不同BT型杂交粳稻组合间育性差异的原因，利用豫粳6号A、9201A及其相应保持系与恢复系TR2604、闵120来配制遗传组合就BT型不育细胞质育性恢复遗传进行研究。根据9201A//9201B/闵120、9201A//9201B/TR2604及豫粳6号A//豫粳6号B/闵120三个群体中植株的育性分离，推断 9201A、豫粳6号A的育性恢复均由1对恢复基因控制。基因定位结果表明，恢复系闵120中的恢复基因位于第10染色体上18772374－18967996bp间约195 kb物理区间内，TR2604中的恢复基因位于第10染色体18 817 631－18 967 996 bp间约150 kb物理区间内。根据已克隆Rf1基因的信息可知两恢复系带有的恢复基因均为Rf1a。豫粳6号A/TR2604//TR2604 BC1F2群体中植株的Rf1a位点基因型与育性分析结果表明TR2604对豫粳6号A育性恢复由Rf1a控制，豫粳6号A/TR2604不育由双亲间的不亲和性造成。

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结实期干湿交替灌溉对籽粒蛋白质含量不同的转基因水稻的生理特性及产量的影响

刘立军1，*,王康君2,卞金龙1,熊溢伟1,王志琴1,杨建昌1

2014, 28(4): 384-390. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.007

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籽粒蛋白质含量不同的水稻品种产量对水分的响应缺乏研究。以日本晴及以其为亲本获得的两个籽粒蛋白质含量有明显差异的转基因水稻株系为材料，研究了结实期干湿交替灌溉对上述水稻产量和生理特性的影响。结果表明，在结实期相同水分处理条件下，水稻结实率和产量随籽粒蛋白质含量增加而降低。与常规灌溉相比，结实期轻干湿交替灌溉明显提高了水稻结实率和产量。籽粒中Q酶活性、根系氧化力、剑叶膜脂过氧化物酶的活性以及茎鞘中非结构性碳水化合物（NSC）的表观输出量也明显提高。籽粒蛋白质含量高的材料的产量和上述生理指标的提高幅度均高于籽粒蛋白质含量低的水稻材料。结实期重干湿交替灌溉则明显降低了水稻的结实率和产量，籽粒中Q酶活性、根系氧化力、剑叶膜脂过氧化物酶的活性以及茎鞘中非结构性碳水化合物（NSC）的表观输出量也明显降低，且籽粒蛋白质含量高的材料的产量和上述生理
收稿日期: 20131028；修改稿收到日期: 20140324。
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(31171481，31371562)；农业公益性行业科研专项（201203031）；江苏高校优势学科建设工程；江苏高校科技创新团队；农业部科研创新团队和扬州大学科技创新培育基金资助项目(2012CXJ051)。
指标的降幅均高于籽粒蛋白质含量低的水稻材料。这些生理指标的变化可能是结实期干湿交替灌溉引起籽粒蛋白质含量不同的水稻材料产量产生差异的重要生理原因。

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施氮量对超级稻产量和一些生理性状的影响

付景1,2,王志琴1,袁莉民1,王学明1,杨建昌1,*

2014, 28(4): 391-400. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.008

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以两个超级稻品种两优培九（两系杂交籼稻）和淮稻9号（粳稻）为材料，两个高产品种汕优63（三系杂交籼稻）和扬辐粳8号（粳稻）为对照，设置四种氮肥水平，即全生育期不施氮肥、全生育期施氮120 kg/hm2、全生育期施氮240 kg/hm2和全生育期施氮360 kg/hm2，分析不同氮肥水平对超级稻产量的影响及其生理机制。结果表明，施氮量为0~360 kg/hm2，两个超级稻品种的产量、灌浆期剑叶光合速率和硝酸还原酶活性、根系氧化活力和玉米素+玉米素核苷（Z+ZR）含量、地上部干物质量、根干质量和根冠比均随着施氮量的增加而增加。而两个对照品种在施氮量0~240 kg/hm2条件下，以上各指标随施氮量增加而增加，当施氮量达到360 kg/hm2时，则显著下降。在同一施氮水平下，两个超级稻的产量均高于对照品种，但超级稻的其他各测定指标，在施氮量不高于240 kg/hm2时低于对照品种，施氮量为360 kg/hm2时高于对照品种。说明超级稻品种无论在低氮还是在高氮水平均能获得较高产量，在高氮水平下更有利于其生理和产量优势的发挥。

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臭氧与栽插密度互作对扬稻6号生长发育和产量形成的影响——FACE研究

彭斌1，2,赖上坤1,李潘林1,王云霞1,朱建国3 ,杨连新1，* ,王余龙1 ，*

2014, 28(4): 401-410. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04. 009

摘要 ( )

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依托中国稻田臭氧FACE（Free Air ozone Concentration Enrichment）技术平台，以常规籼稻扬稻6号为供试材料，设置大气臭氧浓度（Ambient）和高臭氧浓度（比Ambient高50%），移栽密度设置低密度（16穴/m2）、中密度（24穴/m2）和高密
收稿日期: 20131114；修改稿收到日期: 20131223。
基金项目: 国家自然科学基金资助项目（31371563，31071359和30871486）；江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目（CXZZ11_0984）；土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金资助项目（0812201233）；中国科学院知识创新方向项目（KZCX2EW414）；中国科学院科研装备研制项目（YZ0603）；江苏省作物栽培生理重点实验室开放课题资助项目（K12006）；扬州大学科技创新培育基金资助项目（2012CXJ054）。
度（32穴/m2），研究不同移栽密度下近地层臭氧浓度升高对水稻生长发育和产量的影响。结果表明,高浓度臭氧对水稻抽穗期、成熟期和最终株高均无显著影响，但使收获期生物产量显著下降，其中低、中和高密度条件下分别下降23%、20%和9%。臭氧胁迫导致的生物产量下降主要与拔节至抽穗期物质生产量明显下降有关（-23%），而营养生长期物质生产量差异不显著。前者主要与高浓度臭氧下水稻生长后期的净同化率（NAR）显著下降有关，也与该期叶面积指数（LAI）下降部分相关。高浓度臭氧对营养生长期不同器官生物量影响较小，但可使生殖生长期各器官生物量显著下降，其中茎鞘生物量降幅大于叶片，因此，臭氧胁迫下生物量在叶片中的分配比例呈增加趋势，而在茎鞘中的分配比例则相反。臭氧胁迫对单位面积穗数和每穗颖花数均无显著影响，但使饱粒率和饱粒重显著下降，空粒率和秕粒率明显增加。臭氧胁迫使水稻籽粒产量平均下降16%，其中，低、中、高密度下分别下降24%、14%和10%。臭氧胁迫对水稻生长后期的LAI、NAR、物质生产量以及每穗颖花数、饱粒重和籽粒产量的负面影响均随密度的增加而呈减小的趋势。以上结果表明，适当增加移栽密度可以减小臭氧胁迫对水稻生长后期的光合面积特别是净同化率的影响，进而减轻对颖花分化和籽粒生长过程的伤害，最终可显著减少臭氧胁迫下经济产量的损失。

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超大穗型水稻R1126及其组合穗颈输导组织与籽粒灌浆结实的关系

周红英,张桂莲,肖应辉,唐文邦,陈立云*

2014, 28(4): 411-418. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.010

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以汕优63为对照，对超大穗型水稻父本R1126及所配4个组合产量、籽粒灌浆充实特性和穗颈输导组织特征进行分析。结果表明，R1126所配的杂交组合产量比汕优63高7.43%~24.23%，每穗总粒数和实粒数的增加是其增产的主要途径。R1126所配杂交组合穗颈粗度、茎壁面积、茎壁面积与节间横切面积之比、维管束数目、维管束总面积、韧皮部总面积、韧皮部总面积与维管束总面积之比和输导组织活性均高于汕优63,其颖花数/维管束面积、颖花数/韧皮部面积、总库容/维管束面积、总库容/韧皮部面积、实粒重/维管束面积、实粒重/韧皮部面积均低于汕优63，有机质向穗部的转运也较通畅，强、弱势粒籽粒灌浆起始生长势（R0）大、最大灌浆速率（GRmax）和平均灌浆速率（GRmean）高，达到最大灌浆速率的时间（Tmax）早，活跃灌浆期（D）和有效灌浆期（T99）短，籽粒灌浆迅速，动态合理，强、弱势粒(SG、IG)生长终值量（A）差值小，籽粒充实良好。相关分析表明，颖花数/韧皮部面积、总库容/韧皮部面积、实粒重/韧皮部面积与强、弱势粒的GRmax和GRmean负相关，与谷粒充实率负相关，与D、T99和Tmax正相关；输导组织活性与强、弱势粒GRmax和GRmean显著或极显著正相关，与谷粒充实率正相关，与D、T99和Tmax正相关。穗颈输导组织与籽粒灌浆结实关系密切，改善穗颈输导组织特性有利于籽粒灌浆结实。

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茉莉酸甲酯浸种对水稻幼苗白叶枯病抗性及抗氧化酶活性的影响

向妙莲1,付永琦1 ,何永明1 ,黄友明1，2,曾晓春1，2,*

2014, 28(4): 419-426. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.011

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以温229（感白叶枯病）和嘉早312（抗白叶枯病）为材料，研究外源茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）浸种对水稻幼苗接种白叶枯病菌后抗氧化酶活性及膜脂过氧化的影响。结果表明，MeJA浸种显著降低了水稻幼苗白叶枯病病情指数，对抗病品种的诱导效果优于感病品种；幼苗叶片超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化物酶（peroridase，POD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）等酶活性随MeJA浓度的升高先增强后减弱，丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量先降低后升高， MeJA浓度为0.5 mmol/L时表现为毒害作用。不同抗性品种幼苗抗氧化酶活性和MDA含量对MeJA浸种响应不同，表明MeJA浸种可有效减轻水稻幼苗白叶枯病的发生，其中，抗氧化物酶活性的提高和MDA的下降与水稻对白叶枯病的抗性反应有关。

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滇东南富宁稻纵卷叶螟的迁入过程与虫源地分析

沈慧梅1 ,谌爱东1,* ,赵雪晴1 ,尹艳琼1 ,李向永1,韦家贵2

2014, 28(4): 427-434. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.012

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稻纵卷叶螟是滇东南稻区常年为害较重的水稻迁飞性害虫之一。为了阐明影响稻纵卷叶螟在富宁大规模集中降落的关键天气学因子，通过HYSPLIT轨迹数值模拟平台、天气学背景分析软件GRADs，结合当地水稻生育期情况对富宁站2007年5月30日以及2009年5月21日出现的2次田间赶蛾高峰的迁入过程及虫源地进行个例分析。结果表明，2007年5月30日富宁田间出现的稻纵卷叶螟迁入种群直接来自越南红河三角洲，2009年5月21日富宁的迁入种群主要来自桂西南稻区；持续的偏南暖湿气流与降水是造成稻纵卷叶螟种群5月份在富宁大规模迁入和集中降落的关键因子。

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水稻C2C2锌指蛋白基因OsLSD2对日本晴品种生长及氮素利用的影响

童君#,陈景光#,朱静雯,范晓荣* ,徐国华

2014, 28(4): 435-441. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.013

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LSD1基因家族是一类特殊的C2C2型锌指蛋白基因。 OsLSD2 是LSD1 型基因家族的一员。已知LSD1基因参与了植物抗病信号途径。为了培育环境友好型水稻，我们研究了OsLSD2在日本晴中的过量表达。T3代转基因水稻表型表现为株高降低，分蘖数平均减少2个，结实率只有64%~72%，单株产量下降33%~42%，生育期提前15 d，对氮素的吸收利用率降低等，说明该基因过量表达显著抑制水稻的生长和氮素转运。

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利用四引物扩增受阻突变体系PCR技术检测水稻光温敏核不育基因p/tms12-1

李军* ,李白,高荣村

2014, 28(4): 442-446. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.014

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根据p/tms121基因存在的单核苷酸变异，利用四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetraprimer ARMSPCR)的方法设计特异引物，对11个两系不育系水稻品种（或品系）以及2个常规稻品系进行扩增。根据其PCR产物带型，可以准确鉴定光温敏核不育基因p/tms121的基因型，其检测结果与通过CAPS标记检测的结果完全一致。该方法成本低、简单、可靠，可用于p/tms121基因的鉴定和分子标记辅助育种。

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