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2015年, 第29卷, 第4期
刊出日期：2015-07-10 上一期    下一期
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抗稻瘟病Pi2/9/z-t基因特异性分子标记的开发 华丽霞, 汪文娟, 陈深, 汪聪颖, 曾烈先, 杨健源, 朱小源, 苏菁 2015, 29(4): 305-310.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．03．010 摘要 ( )   HTML ( )   通过对已克隆的抗稻瘟病基因Pi2、Pi9以及Piz-t 进行序列比对,寻找各自特异的核苷酸差异,成功开发了基于PCR技术以及电泳检测技术的 Pi2/Pi9/Piz-t 以及Piz-t 的基因特异性分子标记,能有效地将 Pi2/Pi9/Piz-t 与该位点上的其他抗性等位基因及感病等位基因区分开,这为分子标记辅助育种及抗病基因聚合提供有效的分子标记。用 Pi2/Pi9/Piz-t 基因特异性分子标记对来自全国各稻区的共101份水稻品种和育种亲本进行分子检测,结果发现,除2个品种检测到Piz-t带型之外,大部分水稻品种不携带这3个抗性基因,这为有目的地开展品种的抗性改良提供了重要的参考信息。

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水稻褐色颖壳新等位基因OsFBX310bh6的克隆鉴定 徐霞, 张晓波, 施勇烽, 王惠梅, 黄奇娜, 奉保华, 李小红, 郭丹, 吴建利 2015, 29(4): 335-342.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．001 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1190KB) ( )   通过EMS诱变获得遗传稳定的水稻褐色颖壳突变体(brown hull 6, 简称bh6)。与野生型IR64相比,在自然条件下突变体的颖壳颜色自抽穗期开始逐渐加深直至蜡熟期颖壳呈深褐色,除千粒重和穗长显著降低外,其他农艺性状(株高、每株有效穗数、每穗实粒数、结实率)未发生显著改变。遗传分析表明,该褐色颖壳性状受一对隐性核基因控制。构建突变体bh6与正常色颖壳水稻CPSLO17的F2分离群体作为基因定位群体,将该基因精细定位在第9染色体长臂上106 kb的区段内。序列分析发现,突变体中F-box蛋白基因OsFBX310 (LOC_Os09g12150)编码区第1013位碱基由G突变为A,致使其所编码的蛋白序列第338位的甘氨酸(Gly)突变成天冬氨酸(Asp)。通过构建OsFBX310功能互补载体进行转化试验,结果表明,突变体转基因植株的谷壳颜色恢复为正常颜色。该基因是已报道的水稻OsFBX310基因的新等位基因,命名为OsFBX310bh6。OsFBX310bh6及其野生型等位基因的克隆对深入研究338位甘氨酸/天冬氨酸在类黄酮代谢过程中的作用,以及丰富水稻特异种质资源具有积极意义。

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水稻磷脂酰丝氨酸合酶SUI1在烟草叶肉细胞中的定位 赵娟, 康书静, 饶玉春, 邱振楠, 徐杰, 胡江, 张光恒, 曾大力, 郭龙彪, 钱前, 朱丽 2015, 29(4): 343-349.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．002 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2375KB) ( )   在克隆水稻编码磷脂酰丝氨酸合酶的短穗颈基因 SUI1的基础上,利用Gateway方法分别构建了N端和C端两种GFP融合载体pMDC45-SOVT和 pMDC201-SOV。利用农杆菌侵染烟草叶片的方法,观察SUI1蛋白在烟草叶肉细胞中的瞬时表达情况,结果显示GFP-SUI1定位于质膜和核上,而SUI1-GFP定位于质膜和核膜上,并且两种融合蛋白在质膜上的分布都是不连续的。由于N端融合可能改变了目标蛋白的折叠方式及跨膜方式,从而影响蛋白的正确定位,因而SUI1蛋白主要定位于烟草叶肉细胞的质膜和核膜中。

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水稻少蘖直立穗突变体的形态特征和基因定位 张海波, 曾冬冬, 金晓丽, 郑希, 石春海 2015, 29(4): 350-356.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．003 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1953KB) ( )   利用EMS(ethylmethane sulfonate)诱变粳稻品种日本晴,筛选到一个能稳定遗传的少蘖直立穗突变体ltep1(low tiller number and erect panicle 1)。该突变体成熟期穗部保持直立,且分蘖减少。ltep1突变体的穗轴壁和茎秆壁较野生型厚,壁厚与外径之比变大。遗传分析表明,该突变表型受隐性单基因控制。利用图位克隆法将ltep1基因定位于水稻第10染色体长臂SSR标记bep16和RM25866之间160 kb的区域内,该区域内尚未发现与水稻穗和分蘖发育相关的基因。

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水稻矮秆多分蘖突变体bf370的遗传分析和基因定位 胡运高, 杨国涛, 郭连安, 钦鹏, 陈永军, 李仕贵 2015, 29(4): 357-362.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．004 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1895KB) ( )   通过中子辐射诱变早籼稻品种红矮B,获得矮秆多分蘖突变体bf370。该突变体与野生型相比表现为植株矮化,分蘖极多。bf370在全生育期内的分蘖数达200个左右,是野生型分蘖数量的14倍以上。遗传分析表明该矮秆多分蘖突变体表型受一对隐性核基因控制。利用突变体bf370与日本晴杂交构建的F2群体将突变基因定位到第1染色体长臂Indel 4 与 Indel 10 之间398 kb区域内。测序分析发现,与野生型相比突变体该区段内的D10基因在第2外显子上缺失66 bp碱基,导致D10蛋白RPE65结构域22个氨基酸缺失。结合D10其他突变体表型推断,bf370表型极有可能由D10突变所致。

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中日水稻品种杂交后代株型性状的变化及其相互关系 徐海, 宫彦龙, 夏原野, 闫志强, 王华杰, 唐亮, 徐正进 2015, 29(4): 363-372.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．005 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2000KB) ( )   株型改良在水稻高产优质新品种选育中具有重要地位。以东北地区最具代表性的直立穗型品种辽粳5号和日本著名的优质米品种秋田小町(弯曲穗型)杂交构建的重组自交系(RIL)群体为试材,分析后代群体株型性状的变化规律及其相互关系。研究结果表明,RIL群体中株型性状发生了显著的分离,大多数株型性状符合多基因控制的数量性状遗传规律,在后代群体中可以重新组合,但不同株型性状间的相关性有显著的不同。植株较高的株系,穗子一般较长,颈穗弯曲度较大,叶片狭长,枝梗数少,着粒较稀,这与秋田小町的株型特点很类似;反之,植株较矮的株系,穗子一般较短,穗型较直立,叶片短宽,枝梗数较多,着粒较密,这与辽粳5号的株型特点很类似。这一现象可能与控制某些株型性状的基因存在一因多效或基因连锁有关。尽管出现概率偏低,中日水稻品种典型株型性状仍可以相互结合,育种者通过杂交后定向选择的方法,可以创造出综合二者特点(如长剑叶-短密穗型或矮秆-长穗型)的水稻新株型。

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杂交粳稻亲本米质性状配合力的分子标记区段检测 刘洋, 刘二宝, 曾思远, 普伟, 刘强明, 梁利君, 刘佩睿, 张琪梦, 洪德林 2015, 29(4): 373-381.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．006 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(439KB) ( )   选用152个SSR引物扩增11个粳稻细胞质雄性不育系和9个粳稻恢复系的分子标记基因型,并按NCⅡ遗传设计配制99个F1组合,检测20个亲本中有关糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、碱消值、胶稠度和直链淀粉含量8个米质性状的一般配合力的分子标记区段。结果发现27个分子标记区段与亲本8个米质性状一般配合力显著相关,共包含49个分子标记区段基因型。其中,31个SSR分子标记区段基因型与亲本8个米质性状优异一般配合力显著相关,涉及14条染色体臂;18个SSR分子标记区段与亲本8个米质性状不良一般配合力显著相关。49个分子标记区段基因型中,有2个分子标记区段基因型与亲本4个米质性状一般配合力共相关;2个分子标记区段基因型分别与亲本3个米质性状一般配合力共相关,8个分子标记区段基因型分别与亲本2个米质性状一般配合力共相关。第7染色体长臂上的分子标记区段基因型RM542-80/105与碱消值相关,增效37.0%;第1染色体短臂上的分子标记区段基因型RM246-95/105与直链淀粉含量有关,减效23.8%;第8染色体长臂上的分子标记区段基因型RM3754-80/90可使F1糙米率、精米率、整精米率和碱消值分别增加1.1%、2.0%、2.4%和43.6%。这些分子标记区段基因型可直接用于改良杂交粳稻亲本米质性状一般配合力。

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根际氧浓度对水稻产量及其氮素利用的影响 胡志华, 朱练峰, 林育炯, 胡继杰, 张均华, 金千瑜 2015, 29(4): 382-389.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．007 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1244KB) ( )   在网室水培条件下,以IR45765-3B(深水稻品种)、中浙优1号(水稻品种)和中旱221(旱稻品种)为材料,研究不同根际氧浓度[1.0 mg/L(T1,低氧浓度)、3.0 mg/L(T2)、5.5 mg/L(T3)、7.5 mg/L(饱和氧浓度,T4)]对水稻产量及其氮素吸收利用的影响。结果表明,根际氧浓度显著影响水稻产量和干物质积累,这3个水稻材料的产量表现一致(T2>T1>T3>T4),处理间差异显著。其中,IR45765-3B和中旱221产量差异主要是由每穗粒数和结实率导致的,而根际氧浓度对中浙优1号产量构成的影响,还表现在有效穗数上。在氮素吸收利用方面,水稻生长前期T1和T2处理有利于水稻对氮素的吸收;灌浆后期增氧处理在一定程度上可增加植株氮素积累,但氧浓度过高不利于氮素向籽粒中转运;这3个水稻品种以T2处理氮素利用效率最高,比低氧处理(T1)分别提高6.9%、12.8%和13.8%;根际氧浓度升高提高了水稻营养生长阶段的氮素干物质生产效率。综上所述,3.0mg/L根际氧浓度处理对不同类型水稻产量的形成及其对氮素利用优于其他处理。

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影响水稻遗传群体株系氮素高效吸收的主要根系性状 陈琛, 羊彬, 朱正康, 曹文雅, 罗刚, 周娟, 王祥菊, 于小凤, 袁秋梅, 仲军, 王熠, 黄建晔, 王余龙, 董桂春 2015, 29(4): 390-398.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．08 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(707KB) ( )   在群体水培条件下,采用遗传背景相似的染色体单片段代换系114个水稻株系为供试材料,依据成熟期单株吸氮量和单株籽粒产量两个性状进行聚类,将供试群体分为6种类型,并按单株吸氮量从低到高排序分为A、B、C、D、E和F类。结果表明:1)供试群体单株吸氮量差异较大,变幅为0.32 g~0.91 g,最大值是最小值的2.85倍。2)吸氮量和氮素籽粒生产效率均是影响产量的重要因素,但前者对产量的正向贡献度显著大于后者。3)随着吸氮量的增加,产量总体呈上升趋势。但吸氮量类型与产量类型并不完全吻合,高吸氮量仅是产量提高的重要基础,产量可能还受到其他因素的影响。4)不同类型间遗传群体株系活性性状(总吸收面积、活跃吸收面积和根系活力)差异较小,根系形态性状(根总长、根干质量、最长根长、众数根长)及冠根比差异显著,氮高吸高产型水稻单株不定根总长、单株根干质量、最长根长、众数根长、冠根比显著大于氮低吸低产型水稻。5)综合相关分析、主成分分析和通径分析的结果,影响染色体单片段代换系水稻遗传群体株系氮素高效吸收主要根系性状为单株根干质量、抽穗期冠根比、最长根长和单株不定根总长。通过遗传改良根系的形态性状可实现氮素吸收能力的显著提高。

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不同氮磷钾处理对中浙优1号水稻产量、品质、养分吸收利用及经济效益的影响 董作珍, 吴良欢, 柴婕, 陈远利, 朱跃忠 2015, 29(4): 399-407.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．009 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(438KB) ( )   采用“3414”试验设计,在2008-2010年3年中研究了不同氮磷钾施肥处理对浙中水稻籽粒产量、品质、养分吸收利用及经济效益的影响。结果表明,氮、磷、钾肥的施用可以显著提高籽粒产量,且3种肥料配施的增产效果显著优于任意两种肥料配施;其对籽粒产量的作用顺序为N> K>P。N3P2K2处理产量最高,为8746 kg/hm2。施氮可提高稻米胶稠度、蛋白质含量和总氨基酸含量,降低碱消值;施磷可提高蛋白质含量;施钾可提高胶稠度、碱消值及蛋白质含量;氮、磷、钾肥的施用对直链淀粉含量均无显著影响。水稻养分总吸收量和100 kg籽粒养分需求量随施肥量增加而增加,肥料吸收利用率及农学利用率则随施肥量增加而下降。氮、磷、钾肥吸收利用率分别为25.2%、38.3%和36.0%。N2P2K2、N2P3K2、N2P2K1和N3P2K2处理的经济效益较高,比N0P0K0处理分别提高21.1%、20.3%、20.3%和22.4%,差异达显著水平。利用肥料效应方程,得出该地区获得最高产量的氮、磷(P2O5)和钾(K2O)肥施用量分别为258.8 kg/hm2、39.3 kg/hm2和100.8 kg/hm2。

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基于GGE双标图的水稻区试品种丰产性、稳产性和适应性评价 王磊, 程本义, 鄂志国, 杨仕华 2015, 29(4): 408-416.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．010 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(970KB) ( )   区域试验是作物新品种从选育到审定、推广的重要环节。而对试验数据的分析汇总,尤其是参试品种的丰产性、稳产性和适应性分析,比较流行和有效的方法是AMMI模型和SREG模型的GGE双标图,但基于SREG模型的GGE双标图的方法应用在近年来更为广泛。本文简要介绍GGE双标图,并以2012年南方稻区晚籼早熟B组品种区域试验数据为例,利用GGE双标图对参试品种进行丰产性、稳产性和适应性评价,并对评价中的注意事项作了讨论。

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稻纵卷叶螟经Bt水稻低强度处理多代后幼虫生长发育和中肠主要酶活性的变化 吴志红, 杨亚军, 徐红星, 郑许松, 田俊策, 鲁艳辉, 吕仲贤 2015, 29(4): 417-423.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．011 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(631KB) ( )   为明确稻纵卷叶螟对Bt水稻的适应能力,用转cry2A基因水稻T2A-1低强度(每代饲喂5 h)处理稻纵卷叶螟三代,观察其幼虫主要生长发育指标并测定其体内主要中肠酶的活性。与未经Bt水稻处理的稻纵卷叶螟相比, Bt水稻处理的第1代稻纵卷叶螟3~5龄历期显著延长,蛹羽化率显著降低,但随着处理代数的增加,这两个指标均恢复至对照水平;Bt水稻处理第1代的3~5龄幼虫存活率、雌蛹重均低于对照,雄蛹重与对照无显著差异,但这些指标并未随处理代数的增加而 恢复至对照水平或维持对照水平,且第3代均低于对照。处理后稻纵卷叶螟中肠总蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性较对照有所降低,但随着处理代数的增加其总蛋白酶活性呈上升趋势。处理后的稻纵卷叶螟中肠内强碱性类胰蛋白酶和游离氨肽酶活性较对照有所增加,且随着处理代数的增加其活性继续增强。这些结果表明稻纵卷叶螟对低强度的Cry2A蛋白具有一定的应对能力。

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灰飞虱LHSC70基因表达特性及功能 王利华, 单丹, 方继朝 2015, 29(4): 424-430.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．012 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1042KB) ( )   灰飞虱是我国主要水稻害虫之一,在各水稻种植区均有分布,对环境具有较强的适应性。HSP70作为分子伴侣在生物生长发育和外界刺激应激中发挥重要作用。HSC70是HSP70家族重要成员之一,具有组成型表达特性。为探讨灰飞虱对环境适应的分子机理,本研究采用qPCR、RNA干涉等技术研究了灰飞虱HSC70的表达特性和功能。结果表明,灰飞虱HSC70 基因长1971 bp,命名为LHSC70,编码656个氨基酸,推测分子量为71.6 kD,等电点为5.46,含HSP70 家族3个标签序列,具有HSP70典型结构特征。系统进化分析表明LHSC70与褐飞虱HSC70同源性最高,达到99%。LHSC70基因的表达与龄期有关,1~5龄若虫的表达量无显著差异,但雌成虫的表达量明显高于若虫和雄成虫;10、16、22、26、30、34、38、42℃下,雌成虫LHSC70基因表达量变化不显著。RNA干涉抑制雌成虫LHSC70 基因表达,导致其耐热性下降,而产卵量变化不大。这些结果说明灰飞虱LHSC70为组成型热激蛋白70,与组成抗性有关,与繁殖关系不大,且不受热激诱导。

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水稻Wx基因的等位变异及育种利用研究进展 朱霁晖, 张昌泉, 顾铭洪, 刘巧泉 2015, 29(4): 431-438.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．013 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(514KB) ( )   胚乳中直链淀粉含量是决定稻米蒸煮与食味品质的最重要指标,其在不同品种间变异范围较大。蜡质基因(Waxy,Wx)控制着稻米中直链淀粉的合成,是影响稻米蒸煮与食味品质的最重要基因。目前,在栽培稻中已鉴定了Wx基因的多个复等位变异,包括Wxa、Wxb、wx、Wxop、Wxin、Wxmq、Wxmp、Wxhp等,这些等位变异是造成稻米品质差异的主要原因。综述了目前已发现的Wx基因的主要等位变异类型及变异所产生的效应,简要回顾了各Wx等位基因在育种上的利用,展望了今后Wx基因的主要研究方向。

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水稻温敏感叶色突变体研究进展 刘艳霞, 林冬枝, 董彦君 2015, 29(4): 439-446.  DOI: 10．3969/j．issn．1001G7216．2015．04．014 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(452KB) ( )   温度是影响水稻生长发育的一个重要因素,由温度引起水稻叶色改变的一类突变体统称为水稻温敏感叶色突变体。探讨温度影响水稻叶色的机理,对促进水稻遗传改良与高产育种具有重要意义。对已发掘的水稻温敏感突变体在温度对突变体的表型影响、基因定位及克隆、分子作用机理和育种利用及其研究进展等方面进行了分类讨论。