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当期目录

    2006年 第39卷 第9期 刊出日期:2006-09-10
      
    作物遗传育种·种质资源
    水稻高效RNA干涉体系的建立及其在受体激酶基因功能研究中的应用
    路铁刚 彭昊 张治国 宛淑艳 郭玉朋 翟英
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1729-1735 . 
    摘要 ( 982 )   PDF (449KB) ( 1260 )   收藏
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    利用RNA干涉(RNAi)技术,可以特异性的抑制真核生物体中目标基因的表达。本研究构建了适合水稻转化的RNAi诱导载体pCADS1341。为检测其有效性,使用它构建了针对GUS基因的RNAi载体,并利用基因枪转化法导入GUS基因稳定表达的转基因水稻愈伤组织。GUS染色分析结果表明该载体中RNAi诱导元件的瞬时表达可显著抑制GUS基因的表达。为探讨影响水稻中转基因诱导的RNAi效率的因素,对针对某个目标水稻基因的水稻RNAi植株进行了详细的分析。通过Southern和Northern杂交检测了T0代RNAi植株中T-DNA插入的拷贝数和目标基因的表达量,筛选出T-DNA为单拷贝插入,且目标基因的表达被高效抑制的株系。对来源于该株系的T1代植株进行了半定量RT-PCR检测,结果表明RNAi效应可以遗传给后代转基因水稻植株,但是不同个体中的RNAi效率存在差异。RNAi系统的表达量可能是决定RNAi效率的最关键因素。我们建立的高效RNAi技术体系对于水稻功能基因组学研究具有重要意义,利用这个系统我们已经构建了60多个水稻受体激酶基因的RNAi载体,系统的研究正在进行中。
    利用cDNA-AFLP技术分离与小麦耐盐性相关的 cDNA片段及基因的可行性研究
    秘彩莉 张学勇 刘旭
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1736-1742 . 
    摘要 ( 950 )   PDF (446KB) ( 820 )   收藏
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    利用cDNA-AFLP技术分析了耐盐性受主效基因控制的小麦品系98-160盐胁迫前后基因表达的变化。对112个克隆的cDNA片断进行了tBlastx分析,约有65.2%的基因与已知基因有较高的同源性,从中筛选出18个与小麦耐盐性密切相关的片段,主要包括转录因子、与离子转运有关的蛋白、信号传导相关蛋白、胁迫相关蛋白以及与蛋白-蛋白相互作用有关的蛋白。目前已得到部分序列的全长cDNA,RT-PCR结果表明一些基因与耐盐性密切相关。
    四川小麦地方品种AS1643中α/β醇溶蛋白基因
    陈华萍
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1743-1750 . 
    摘要 ( 1436 )   PDF (400KB) ( 673 )   收藏
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    用PCR方法从四川小麦地方品种AS1643中克隆到3个α/β-醇溶蛋白基因,即Gli-AS1643-1(GenBank No.DQ166376)、Gli-AS1643-2(GenBank No.DQ166377)和Gli-AS1643-3(GenBank No.DQ166378)。其中,Gli-AS1643-1和Gli-AS1643-2的编码区长度分别为873bp和852bp,可编码270和263个氨基酸残基的成熟蛋白。Gli-AS1643-3由于在编码区内有一个提前终止密码子,为不可编码成熟蛋白的假基因。序列比较显示Gli-AS1643-1、Gli-AS1643-2和 Gli-AS1643-3分别与GenBank中的α/β-醇溶蛋白基因具有较高的一致性,且序列结构非常相似。它们的N-端氨基酸序列与各种α-、β-、γ-和α/β-醇溶蛋白的基本一致,但与ω-醇溶蛋白和低分子量谷蛋白亚基的明显不同。N-端12肽串联重复紧密相关的5个脯氨酸框和类似于微卫星序列编码的2个多聚谷氨酰胺区域。在Gli-AS1643-2的N-端存在腹泻疾病活性序列,C-端含有12型腺病毒感染序列。Gli-AS1643-1、Gli-AS1643-2和Gli-AS1643-3各由6个保守的半胱氨酸残基形成3个分子内二硫键。
    花粉管通道法获得转外源puroindoline基因小麦
    耿洪伟 夏兰芹
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1751-1755 . 
    摘要 ( 717 )   PDF (558KB) ( 709 )   收藏
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    大豆不育性自然变异的发现与鉴定
    赵团结 盖钧镒
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1756-1764 . 
    摘要 ( 1151 )   PDF (242KB) ( 737 )   收藏
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    1998-2003年从8327份大豆资源和414个大豆杂种后代群体中分别获得11和6个不育新种质。对这17个不育种质与原亲代形态性状比较结果表明10个从大豆资源群体所获得的不育种质与原亲本相似,其不育性可能由基因突变所致。17个不育材料中13个雄性完全不育,4个部分不育,由人工平行杂交试验结果及不育株自然结荚状况可将不育种质的雌性育性分为可育、部分不育和完全不育3类,雌雄育性组合有6种不育类型。17个不育材料中7个为雄性完全不育-雌性可育类型(MS-FF),其中NJS-3H、NJS-4H、NJS-8H具有良好的自然异交结荚能力;2个为雄性完全不育-雌性部分不育类型(MS-FPS); 2个为雄性部分不育-雌性可育类型(MPS-FF);另各有1个分别为雌雄完全不育(MS-FS)、雌雄部分不育(MPS-FPS)和雄性部分不育-雌性完全不育类型(MPS-FS),还有3个表现雄性不育,雌性育性有待进一步分析。遗传分析表明新发现的核不育材料均为由核基因控制的核不育材料。其中NJS-8H(单显性基因遗传的MS-FF类型)、NJS-2H和NJS-12H(单隐性基因遗传的MS-FPS新类型)、NJS-9(可能受双隐性基因控制的MPS-FF类型)、NJS-7H(受双隐性基因控制的MPS-FPS类型)、NJS-10H(花和叶形均异常的MPS-FS类型)等不育性类型为以往未曾报导的。其他材料的不育性均受单隐性基因控制。5个品种大群体测定结果,不育性突变频率为0~1.87×10-4,通过自然变异选择可获得不同类型的大豆核不育种质,应重视自然变异的选择与积累,以供进一步雌雄育性变异与生殖生物学研究及其育种利用。
    耕作栽培·生理生态
    长江中下游气象要素与水稻产量构成因子的相关性分析
    赵海燕 许吟隆
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1765-1771 . 
    摘要 ( 982 )   PDF (525KB) ( 915 )   收藏
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    本文应用1981~2003年长江中下游的湖北、湖南、安徽、江西、江苏和浙江的48个早稻和30个中稻站点的水稻常规观测及同期的气象观测数据,利用SAS软件建立水稻开花期、乳熟前期和乳熟后期平均最高气温和日降水量与空壳率、秕谷率和千粒重的统计回归关系,分析水稻各生育期气象要素对水稻生产的影响。结果表明:早稻的空壳率随着各个生育期平均最高气温的升高而减小,随着平均日降水量的增加而增大;中稻空壳率与开花期的气象要素关系明显,它随着开花期的平均日降水量和平均最高气温的升高而升高;早、中稻秕谷率都随着乳熟后期平均日降水量的增加而增大,随着平均最高气温的升高而减小;早稻千粒重与乳熟前期和乳熟后期的平均最高气温正相关,与乳熟前期和乳熟后期的平均日降水量负相关。中稻千粒重与乳熟后期的日降水量负相关,与乳熟后期的平均最高气温正相关,其相关性未达到0.05显著水平。
    超级杂交稻结实期根系活力与籽粒灌浆特性研究
    黄农荣
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1772-1779 . 
    摘要 ( 965 )   PDF (407KB) ( 1008 )   收藏
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    本文以两系超级杂交稻粤杂122、粤杂889和粤杂922及其亲本为试验材料,研究了超级杂交稻及其亲本在结实期的根系活力与籽粒灌浆特性关系。结果表明,(1)各供试材料根系伤流强度最大值出现的时期各不相同。其中,粤杂889、粤杂922和恢复系R122最大值出现在始穗期;粤杂122和W922的最大值是在抽穗后5天,而W889与GD-1S则是在抽穗后10天。此后,除母本GD-1S外,其它均迅速下降,到抽穗后15天伤流强度下降到拐点。(2)超級杂交稻的受精颖花根活量与其父母本的受精颖花根活量之间呈显著或极显著正相关,说明利用根系活力强的亲本组配可望获得根系活力强的超级杂交稻组合;(3)超级杂交稻及其父本恢复系都存在不同程度的两段灌浆现象,强势粒灌浆速率高峰出现在抽穗后15天左右,而弱势粒的灌浆速率高峰则出现在抽穗后30-35天;(4)强势粒的灌浆速率与伤流量、颖花根活量和受精颖花根活量在抽穗15天左右均呈极显著相关;弱势粒的灌浆速率与受精颖花根活量在抽穗后10天、15天和20天均相关达到极显著水平,而与伤流强度和颖花根活量在抽穗后15天和20天呈显著或极显著相关。因此,选育出根系活力强的超级杂交稻组合,以及从栽培上维持和提高超级杂交稻中后期根系活力,是解决超级杂交稻的两段灌浆明显和充实度差等问题的根本途径。
    硅对低温胁迫下冬小麦幼苗光合作用及相关生理特性的影响
    朱佳 梁永超 丁燕芳 李兆君
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1780-1788 . 
    摘要 ( 1151 )   PDF (497KB) ( 796 )   收藏
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    采用水培试验,以抗寒性不同的两个小麦品种(临麦2号(Linmai 2)高抗;扬麦 5号(Yangmai 5)低抗)为材料,研究了不同硅处理(0、0.1和1.0 mmol/L)对低温胁迫条件下小麦幼苗光合作用、叶绿素和可溶性糖的影响。结果表明:低温胁迫条件下,小麦幼苗的光合作用显著受到抑制,扬麦5号的下降速率要大于临麦2号。施硅能够提高低温胁迫条件下小麦幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)、水分利用率(WUE);蒸腾速率(Tr)在低温胁迫条件下降低,加硅处理后蒸腾速率下降。低温胁迫条件下两个小麦品种的叶绿素含量和叶绿素a/b的比值下降,可溶性糖含量显著升高;施硅能减缓低温胁迫对叶绿素含量、chl a/chl b和可溶性糖的影响。
    小麦生长模型WCSODS在河南的应用研究(征文)
    马新明 张娟娟 姬星杰 刘木森 张翀 何建国
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1789-1795 . 
    摘要 ( 936 )   PDF (379KB) ( 759 )   收藏
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    基于WCSODS的需求,分别设置了播期和氮肥试验,调试了小麦品种参数,检验了WCSODS在河南麦区的应用效果。结果表明: 1) WCSODS系统对河南麦区小麦生育期和产量的模拟精度较高,全生育期模拟值与实际观测值仅相差1~2d,拔节期和抽穗期模拟相差较大,分别为4~6d和2~5d,产量模拟相差4.5~20kg/667m2; 2)WCSODS以绿叶分配指数和地上部干重为基础,对小麦叶面积指数的变化动态进行模拟,它从方法上避免了因对叶面积定量计算而造成的误差,同时也考虑了叶面积指数的增大对茎蘖动态的限制,涵盖了不同茎蘖能力的小麦品种,具有较好的通用性。结果显示其对叶面积、茎蘖数及干物重的模拟值与实测值比较吻合,相关系数达到0.9877~0.9995;3)WCSODS需要改进的问题是没有考虑氮肥胁迫对小麦生长发育的影响。
    小麦叶片水分利用效率生理性状遗传相关分析
    赵慧 张正斌 徐萍
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1796-1803 . 
    摘要 ( 1007 )   PDF (342KB) ( 820 )   收藏
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    为了明确小麦叶片水分利用效率与相关生理性状的遗传相关关系,为小麦水分利用效率遗传育种提供信息,本实验选用了4个抗旱和高产小麦品种,组成4×4完全双列杂交试验。通过对亲本和杂交后代的表型相关和遗传相关分析结果表明,在小麦灌浆早、中、晚期,叶片水分利用效率(WUE)和光合速率(Pn)与呈显著或极显著正相关;与胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)成负相关,且达到极显著水平;与叶温(Tl)呈负相关,且在灌浆后期达到极显著负相关;与气孔导度(Cond)呈现二次曲线的趋势。说明叶片WUE和相关性状间在灌浆期间有很好的遗传相关关系,可以在小麦WUE生理遗传育种中进行应用。
    植物保护
    基于PCR技术的玉米丝轴黑粉菌侵染率
    倪深 郑用琏 肖炎农
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1804-1809 . 
    摘要 ( 1243 )   PDF (369KB) ( 728 )   收藏
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    摘要:以对丝黑穗病高感的黄早四和高抗的Mo17自交系为材料,用丝轴黑粉菌进行接种,采用丝黑穗病病原菌基因组特异引物的PCR技术,分别对幼苗期的根,茎,叶和成熟期的根,茎,叶,雄穗DNA进行PCR扩增,研究病菌对玉米的侵染率及扩展进程。结果表明;特异引物的PCR技术不仅能够对玉米幼苗是否受到病菌的侵染进行早期准确鉴定,而且对丝轴黑粉菌在体内的扩展进程的跟踪研究证明,玉米对丝黑穗病的抗性差异主要表现为抗侵染和抗扩展,抽穗期的雄穗对病樱的形成不能表现出明显的抗性效应。
    黄瓜霜霉病菌不同发育阶段对烯肟菌酯的敏感性
    王岩 冯明鸣 刘西莉
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1810-1816 . 
    摘要 ( 917 )   PDF (630KB) ( 736 )   收藏
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    摘 要:本研究以专性寄生菌黄瓜霜霉病菌为靶标菌,测定了该病原菌不同发育阶段对烯肟菌酯的敏感性。研究结果表明,烯肟菌酯对黄瓜霜霉病菌休止孢的萌发没有影响,对黄瓜霜霉病菌游动孢子释放、游动孢子游动、芽管伸长、菌丝扩展、孢囊梗形成及孢子囊产生均有抑制作用,而且对黄瓜霜霉病菌的孢子囊释放、游动孢子游动和芽管伸长有显著的抑制作用。其中对黄瓜霜霉病菌的孢子囊释放和芽管伸长EC50值分别为0.0239μg/ml和0.0037μg/ml;并且当烯肟菌酯浓度为0.05µg/ml时能使游动孢子消解,抑制休止孢的形成;当药剂浓度为5μg/ml时,对病斑的扩展和孢子囊产生抑制率分别达到60.41%和92.10%,且对孢子梗的产生也有显著的抑制作用。
    网翅蝗科3种蝗虫精子发生时c-kit蛋白特异性表达和比较
    赵卓
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1817-1822 . 
    摘要 ( 1342 )   PDF (676KB) ( 680 )   收藏
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    以吉林省四平地区网翅蝗科(直翅目:蝗总科)3种优势蝗虫为实验材料,探讨在蝗虫精子发生过程中c-kit蛋白表达和调控机制,应用免疫组织化学和统计分析等方法对精子发生过程中四个代表性阶段c-kit蛋白特异性表达动态进行研究,3种蝗虫分别为:绿牧草蝗Omocestus viridulus (Linnaeus) ,素色异爪蝗Euchorthippus unicolor (Ikonn.)和条纹异爪蝗Euchorthippus vittatus Zheng。结果表明,(1)精原细胞时期阳性表达强度较弱,阳性颗粒细小;(2)初级精母细胞时期阳性表达强度显著增强,阳性颗粒粗大;(3)次级精母细胞时期阳性表达强度继续增强,阳性颗粒细小;(4)成熟精子时期阳性表达强度较强,阳性颗粒细小,并分布于精子头部和尾丝等处;(5)在精巢小管末端发现大量c-kit蛋白成团存在;(6)c-kit蛋白表达存在的种间差异。以上结果提示c-kit蛋白在生精细胞中阶段性的特异表达说明它直接参与和调控精子增殖与分化进程,同时参与成熟精子生理活性维系和受精等功能,甚至还参与调控不同种蝗虫精子发生的进程和种间生殖隔离的维系。
    苄嘧磺隆对蛋白核小球藻的生长效应研究
    岳霞丽 张新萍
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1823-1827 . 
    摘要 ( 1093 )   PDF (354KB) ( 756 )   收藏
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    通过不同浓度的苄嘧磺隆对蛋白核小球藻的96h急性毒性试验,研究苄嘧磺隆对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生长效应。结果表明,低浓度苄嘧磺隆(<1mg/L)具有刺激藻细胞生长的作用,其叶绿素含量和蛋白质含量均有明显的增加;高浓度的苄嘧磺隆(>5mg/L)抑制藻的生长,藻细胞叶绿素含量和可溶性蛋白质含量随药剂浓度增加而明显下降,且表现出较好的计量-效应关系,其对蛋白核小球藻的96h-EC50值为15.7mg/L。
    土壤肥料·节水灌溉
    岩溶峰丛洼地土壤养分空间分异特征及影响因子分析
    张伟 陈洪松 王克林 苏以荣 张继光 易爱军
    中国农业科学. 2006, 39(9):  1828-1835 . 
    摘要 ( 1002 )   PDF (414KB) ( 1032 )   收藏
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    研究了典型岩溶峰丛洼地土壤养分在坡地和洼地的空间分异特征,并探讨了土地利用方式和地形因子对土壤养分空间分布的影响。结果表明:土壤养分在坡地和洼地存在显著差异,受长期耕作影响,有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效钾在洼地的含量显著低于坡地。而速效磷在洼地的含量显著高于坡地,说明施肥对土壤的有效磷含量具有重要作用;在坡面尺度,土地利用方式是有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷等养分的主要影响因子。地形因子对有机碳等上述养分和速效钾、PH值有显著影响,但其方差贡献均小于土地利用方式(速效钾和PH值除外);种植制度对洼地土壤有机碳、全磷、全钾、速效钾有显著影响,牧草地在一定程度上有利于有机质的积累;有机碳、全氮、碱解氮等养分整体表现为随着土地利用强度的增加而显著降低,自然坡地和撂荒地的有机碳含量较高,分别为耕地的3.35倍和1.91倍,生态系统表现为“碳汇”趋势。耕地的有机碳含量显著偏低,生态系统表现为“碳源”趋势,不利于农业生态系统的健康发展。木豆-板栗地的有机碳、全氮等养分显著高于耕地,退耕在一定程度上有利于有机质等养分的积累,但是对坡面尺度土壤养分的分析表明木豆-板栗地的有机碳等养分显著低于自然坡地和撂荒地,说明土壤理化性质要恢复到自然水平,还需要较长时间。