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期刊信息/Journal information
作物学报
中国作物学会　中国农业科学院作物科学研究所
作物学报

中国作物学会　中国农业科学院作物科学研究所

万建民

月刊

0496-3490

zwxb301@mail.caas.net.cn

010-82108548

100081

北京市海淀区中关村南大街12号

作物学报/Journal Acta Agronomica SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《作物学报》是中国科学技术协会主管、中国作物学会和中国农业科学院作物科学研究所共同主办、科学出版社出版的有关作物科学的学术期刊。前身可追溯到1919年1月中华农学会创办的《中华农学会丛刊》, 后相继改名为《中华农林会报》、《中华农学会报》、《中国农业研究》和《农业学报》, 1962年改为现名《作物学报》。主要刊登农作物遗传育种、耕作栽培、生理生化、生态、种质资源、谷物化学、贮藏加工以及与农作物有关的生物技术、生物数学、生物物理、农业气象等领域以第一手资料撰写的学术论文、研究报告、简报以及专题综述、评述等。办刊宗旨是为繁荣我国作物科学技术、促进国内外学术交流和加速我国的农业现代化建设服务。读者对象是从事农作物科学研究的科技工作者、大专院校师生和具有同等水平的专业人士。《作物学报》从1999年起连续12年获“国家自然科学基金重点学术期刊专项基金”的资助。2006—2011年连续6年获“中国科协精品科技期刊工程项目(B类)”资助。从2002年起连续9年被中国科技信息研究所授予“百种中国杰出学术期刊”称号。2011年获第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖, 2005年获“第三届国家期刊奖提名奖”。2009年被中国期刊协会和中国出版科学研究所授予“新中国60年有影响力的期刊”称号。据北京大学图书馆编著的《中文核心期刊要目总览》(2004和2008年版)登载, 《作物学报》被列在“农学、农作物类核心期刊表”的首位。
正式出版
收录年代

    磷转运蛋白StPHO1.2提高马铃薯耐热性

    李万李成程敏吴芳...
    394-402页
    查看更多>>摘要：植物通过磷转运蛋白吸收和转运磷元素,充足的磷元素能够提高作物产量、品质和抗逆性.高温是影响马铃薯生长发育的重要环境因子,严重时会造成减产甚至绝收.本研究利用农杆菌介导,在马铃薯(Solanum tuberosum L.)中过表达磷转运蛋白基因StPHO1.2,比较转基因株系和野生型株系在高温(35℃)和常温(22℃±1℃)环境下的生长状况.结果表明,过表达StPHO1.2能够提高马铃薯耐热性,促进其生长,且磷元素浓度越高,抗性越强,长势越好.本氏烟草中的亚细胞定位结果显示,StPHO1.2在细胞膜上表达,因此,选择膜系统文库质粒筛选StPHO1.2的互作蛋白.通过酵母双杂交试验和BiFC试验,本研究证明磷转运蛋白StPHO1.2与钙离子转运相关蛋白(StCAX1)和光系统Ⅱ蛋白亚基(StPsbR)均有相互作用.综上所述,过表达StPHO1.2可能通过影响光合作用和信号转导,从而提高马铃薯耐热性,促进马铃薯生长.这些结果为深入理解磷转运蛋白的功能提供了理论依据和参考,对马铃薯新品种的选育具有促进作用.

    马铃薯磷转运蛋白高温胁迫酵母双杂交双分子荧光互补

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    小麦TabHLH112-2B基因克隆及每穗小穗数相关功能标记开发

    范子培李龙史雨刚孙黛珍...
    403-413页
    查看更多>>摘要：bHLH(basic Helix-Loop-Helix)转录因子在植物生长发育过程中发挥着重要作用.本研究克隆了小麦TabHLH112-2B,该基因由7个外显子和6个内含子构成,编码444个氨基酸,在315～364位氨基酸处具有一个典型的HLH保守结构域.组织表达模式分析表明TabHLH112-2B在小麦幼苗期、拔节期、抽穗期和开花期的各个组织中均有表达,其中在叶和根中表达量较高.顺式作用元件分析发现TabHLH112-2B启动子区含有植物激素应答、胁迫响应、与分生组织发育相关的多种顺式作用元件,qRT-PCR结果显示其表达响应ABA、IAA、MeJA等植物激素和干旱、高盐、低温、高温等胁迫处理.基因组序列多态性分析检测到启动子区域的2个SNP,分为2种单倍型.根据SNP-682开发分子标记并进行关联分析,发现该标记与干旱、高温等多种环境下的每穗小穗数显著相关,Hap-2B-2为每穗小穗数多的优异单倍型.研究结果为培育高产广适小麦新品种的分子标记辅助育种提供了优异基因资源和技术支撑.

    小麦TabHLH112-2B分子标记关联分析每穗小穗数优异单倍型

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    低氮条件下超级杂交稻苗期根系特征的变化及与其高氮素积累的关系

    吴宇刘磊崔克辉齐晓丽...
    414-424页
    查看更多>>摘要：作物根系在氮素吸收与分配中起着重要作用.本研究选用2个根系特征具有差异的水稻品种黄华占(Huanghuazhan,HHZ,常规稻)和扬两优6号(Yangliangyou 6,YLY6,超级杂交稻),在水培条件和2个氮素浓度(低氮,low nitrogen,LN;高氮,high nitrogen,HN)处理下,研究根系形态和解剖结构特征的变化及其与LN下氮素积累的关系.与HN处理相比,LN处理下HHZ总氮积累量显著下降了 19.7％,YLY6没有显著下降;YLY6根干重、总根长、根表面积、根尖数分别显著增加了 41.3％、57.1％、74.9％和20.6％,而HHZ没有显著变化.与HN处理相比,LN处理下YLY6的根直径和根皮层面积分别显著增加了 12.4％和24.2％,而HHZ根直径和根皮层面积、中柱直径分别显著降低了 12.0％、21.9％和 11.4％.LN 处理下,YLY6 根系铵转运蛋白基因 AMT2;1、AMT2;3、AMT3;1、AMT3;2 的表达量分别显著增加了 195.6％、29.3％、314.9％和388.9％,谷氨酰胺合成酶基因GS1;1表达量增加了 158.2％,HHZ中这5个基因的表达量没有显著变化.LN下总氮积累量与根系性状显著正相关(根厚壁组织厚度除外),与部分铵转运和同化相关基因的表达量显著正相关.这些结果表明超级杂交稻YLY6幼苗在LN下根系特征变化有利于增加氮积累.选育根系对减氮表现出有利变化的水稻品种应是绿色水稻生产的一个重要途径.

    水稻低氮根系特征变化氮积累铵转运蛋白谷氨酰胺合成酶

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    不同灌溉模式对籼粳杂交稻甬优1540产量与水分利用效率的影响

    徐冉杨文叶朱均林陈松...
    425-439页
    查看更多>>摘要：旨在探讨不同灌溉模式对籼粳杂交稻甬优1540产量与水分利用效率的影响,并阐明其相关生理基础.本研究以甬优1540为材料,设置了 3种灌溉模式,即长淹灌溉(continuous flooding,CF)、轻度干湿交替灌溉(alternate wetting and moderate drying,AWMD)以及重度干湿交替灌溉(alternate wetting and severe drying,AWSD).研究结果表明,与CF相比,AWMD与AWSD均能显著提高水分利用效率,增幅分别为22.6％～25.6％与18.2％～23.1％;AWMD可以显著提高水稻产量,增幅为8.6％～10.0％,而AWSD则显著降低水稻产量,降幅为6.0％～7.5％.与CF相比,AWMD显著降低了拔节期水稻的茎蘖数、地上部干物质重、叶面积指数、移栽至齐穗期的光合势以及移栽至拔节期的作物生长速率,但显著提高了茎蘖成穗率、拔节至齐穗期的作物生长速率、主要生育期水稻根长密度、深根比、比根长、根系总吸收表面积与活跃吸收表面积,以及灌浆后2次土壤复水期的剑叶净光合速率、根系氧化力、根系与叶片中玉米素和玉米素核苷(Z+ZR)含量、籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性等指标.以上结果表明,AWMD可以协同提高甬优1540产量与水分利用效率,优化根-冠生长发育特征,提高灌浆期植株生理活性,实现高产与水分高效利用,为本研究最佳水分管理模式.

    籼粳杂交稻干湿交替灌溉产量水分利用率根系形态与生理特征

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    秋闲期秸秆覆盖与施磷对冬小麦氮素吸收利用的影响

    谢炜贺鹏马宏亮雷芳...
    440-450页
    查看更多>>摘要：西南冬麦区气候冬干春旱频发、土壤速效磷缺乏,限制冬小麦氮素吸收.本研究探究秋闲期秸秆覆盖与施磷对小麦根系NO3-吸收动力势、氮素吸收利用、叶绿素含量和籽粒产量的影响,以期为小麦高产稳产及养分的高效利用提供理论依据.试验于2020-2022年在四川仁寿进行,采用二因素裂区设计,以秸秆覆盖(SM)和不覆盖(NSM)为主区;3个磷水平0(P0)、75(P75)和120(P120)kg hm-2为裂区.结果表明:秸秆覆盖与施磷显著提高地上部磷素积累量,SM较NSM的小麦根尖NO3-净吸收速率、籽粒氮积累量、氮素转运量、氮素同化量、氮肥偏生产力和籽粒产量分别增加28.2％、8.4％、9.0％、41.9％、23.3％和21.9％.与P0相比,P75和P120增加幅度分别达到35.1％～37.6％、12.6％～19.0％、7.1％～9.3％、35.7％～60.5％、17.6％～23.8％、17.2％～23.6％.与 NSM 相比,SM 的小麦旗叶灌浆期叶绿素含量上升,进而提高籽粒产量.综上所述,秸秆覆盖与施磷可促进小麦根尖NO3-吸收,提高叶绿素含量,从而显著增加花后氮素的吸收及营养器官临时贮存氮素向籽粒的再分配,最终提高籽粒产量.考虑经济效益和产量回报,西南地区小麦高产高效栽培时,推荐采用秋闲期秸秆覆盖配施磷肥75 kg hm-2.

    冬小麦秸秆覆盖施磷根尖NO3-吸收氮素吸收、分配与利用籽粒产量

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    米粉稻早季与晚季种植品质差异研究

    肖正午胡丽琴黎星解嘉鑫...
    451-463页
    查看更多>>摘要：为探明不同种植季节气候条件对米粉稻米粉蒸煮品质的影响,于2020-2022年在湖南浏阳开展大田试验,以5个米粉稻品种(广陆矮4号、中嘉早17、湘早籼24号、中早39、株两优729)为材料,比较米粉稻早季与晚季种植米粉蒸煮品质和稻米品质的差异.结果表明,米粉稻品种在晚季种植时,灌浆期平均温度和平均辐射量比在早季种植分别降低18.7％和12.7％.米粉稻在晚季种植时,米粉损失率比在早季种植降低7.4％;米粉断条率和吸水率早晚季间差异不显著.与早季种植相比,米粉稻在晚季种植时稻米RVA谱特征值中峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、回复值和糊化温度分别下降25.8％、22.9％、34.3％、19.7％、14.2％和2.0％,而消减值和峰值时间分别上升11.8％和2.3％.相关性分析表明,灌浆期平均温度与稻米峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、回复值和糊化温度呈显著正相关,与消减值呈显著负相关;灌浆期平均辐射量与峰值黏度、热浆黏度、最终黏度呈显著正相关,与消减值呈显著负相关;米粉蒸煮损失率与最终黏度、糊化温度和峰值时间呈显著正相关.由此可见,米粉稻在晚季种植有助于米粉蒸煮品质提高.米粉稻RVA谱特征值中最终黏度和糊化温度是影响米粉损失率的关键指标.

    米粉稻直链淀粉含量RVA米粉蒸煮品质温度辐射

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    温度升高下APSIM模型春小麦籽粒生长参数敏感性分析及优化

    张康聂志刚王钧李广...
    464-477页
    查看更多>>摘要：为有效识别基于APSIM模型籽粒生长参数中春小麦产量敏感性参数,快速并准确的估算当地模型参数.使用甘肃省定西市安定区凤翔镇安家沟村1971-2018年的气象数据和2000-2018年旱地春小麦大田试验数据,并利用EFAST方法对进行了 5个增温梯度(0℃、0.5℃、1.0℃、1.5℃和2.0℃)下32个模型参数进行敏感性分析.粒子群算法对各个增温条件下均敏感的参数进行优化验证.结果表明:不同温度变化梯度下,对旱地春小麦产量影响最大的籽粒生长模型参数有9个,分别为消光系数、每克茎籽粒数量、穗粒数、单株最大籽粒质量、灌浆到成熟积温、出苗到拔节积温、株高、最大比叶面积和光合叶片老化的水分胁迫斜率.并且对产量敏感性强度有着显著的差异,其中消光系数和每克茎籽粒数量是对春小麦产量影响最大的参数,其他参数在不同温度下对春小麦产量的敏感性顺序存在差异.利用粒子群算法针对这9个参数进行优化,相较于优化前,优化后的春小麦产量、开花期和灌浆期籽粒干物质的均方根误差、归一化均方根误差和模型有效性指数均得到了显著改善,参数优化后开花期、灌浆期、成熟期产量的均方根误差平均值分别由13.50 kg hm-2减小到5.99 kg hm-2、183.17 kg hm-2减小到69.44 kg hm-2、141.69 kg hm-2减小到48.51 kg hm-2,归一化均方根误差平均值分别由4.94％减小到2.19％、10.92％减小到4.65％、8.39％减小到2.87％,模型有效性指数平均值分别由0.894提高到0.979、0.893提高到0.981、0.898提高到0.988.优化后的参数有效地提高了模型的预测精度.此研究为APSIM模型在当地应用和模型参数校准提供了科学依据.

    参数敏感性分析APSIM模型粒子群算法春小麦

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    栽培优化对长江下游水稻灌浆期根系特征和稻米淀粉特性的影响

    吴昊张瑛王琛顾汉柱...
    478-492页
    查看更多>>摘要：为研究不同栽培管理技术下长江下游水稻灌浆期根系特征与稻米淀粉特性的关系,以甬优2640、武运粳24号、扬稻6号和金香玉1号品种为材料进行大田试验,设置氮空白区(0N)、当地常规(对照)、增密减氮、干湿交替灌溉和增施饼肥5种栽培模式处理.结果表明,与当地常规处理(对照)相比,甬优2640在增密减氮、干湿交替灌溉和增施饼肥处理下的产量增幅分别为6.49％、11.06％和12.72％,武运粳24号分别增加1.92％、11.10％和17.05％,扬稻6号增幅分别为9.30％、18.50％和22.89％,金香玉1号产量增幅分别为6.92％、14.72％和17.89％.同时我们也观察到随着栽培技术的集成和优化,根系形态生理特征(根干重、根长、根直径、根系氧化力、根系伤流强度、根系和根系伤流液中玉米素+玉米素核苷含量和根系分泌物中有机酸总量)以及籽粒淀粉合成关键酶(可溶性淀粉合成酶和颗粒结合型淀粉合成酶)活性、淀粉峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、溶解度和膨胀度逐渐提高.相关分析表明,灌浆期根系形态生理特征与产量和稻米淀粉特性关系密切.表明栽培技术的集成和优化可能通过调节地下部根系生长来改善稻米品质,最终实现高产优质高效的目标.

    水稻栽培策略产量米质根系特性

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    种植密度对角果期弱光胁迫油菜籽粒油脂积累的影响

    聂晓玉李真王天尧周元委...
    493-505页
    查看更多>>摘要：角果期光照不足显著影响油菜籽粒含油量,而增加种植密度具有明显的增产效果,但其对角果期弱光胁迫下籽粒含油量的影响未见报道.本试验选用华油杂62和沣油520两个品种进行大田试验,设置3个种植密度(15×104、30×104、45×104株hm-2)和2个光照强度(透光率为100％,LT100％和花后10～35 d透光率为70％,LT70％),从籽粒碳代谢和油脂代谢角度,研究种植密度对角果期弱光胁迫下油菜籽粒含油量的影响机制.结果表明:与LT100％相比,LT70％处理下2个品种花后25 d、35 d时籽粒叶绿素含量、核酮糖-1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase,Rubisco)活性降低,光合速率下降,光合产物葡萄糖含量降低0.4％～27.9％;蔗糖合成酶(Sucrose synthase,SuSy)分解活性降低,导致果糖含量降低了 4.8％～24.5％,减少了籽粒碳水化合物积累与转运,同时磷脂酸磷酸酯酶(Phosphatidate phosphatase,PPase)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(Glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PDH)活性降低,导致含油量降低2.1％～11.8％,油脂产量降低27.0％～35.3％.与低密度遮阴相比,高密度LT70％处理下籽粒的Rubisco、SuSy活性降幅变小,但籽粒G6PDH和PPase活性降幅变大.这些结果表明,在本试验条件下,通过增加密度可以缓解弱光对籽粒光合碳代谢的抑制,通过增加群体产量缓解弱光胁迫下产油量的损失.

    种植密度遮阴碳代谢含油量产油量

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    小麦穗型相关生长素通路基因发掘及TaARF23-A与小穗数关联分析

    谭丹陈家婷郜钰张晓军...
    506-513页
    查看更多>>摘要：生长素是调控作物穗部形态的主要内源激素之一.为了发掘小麦中与穗型相关的生长素通路基因,本研究选择了纺锤穗型品系SY95-71和密穗品系CH7034,对其幼穗内源生长素含量进行了检测,结果显示SY95-71幼穗中的色胺含量显著高于CH7034.转录组测序结果表明,在高置信区间(P＜0.01)范围内,SY95-71幼穗中富集到4个特有的生长素相关条目,并且色氨酸脱羧酶基因(负责将色氨酸转化为色胺)和生长素响应因子基因(Auxin Response Fac-tors,ARFs)的转录水平均显著高于CH7034.对在SY95-71中高表达的2个ARF基因(TraesCS7A02G475700和TraesCS7A02G475600)作了进一步分析,结果显示二者是位于7A染色体长臂上的一对串联重复基因,根据小麦ARF家族成员编号,将其分别命名为TaARF23-A1和TaARF23-A2.qRT-PCR结果证实SY95-71幼穗中TaARF23-A1和TaARF23-A2的表达量极显著高于CH7034.测序结果显示TaARF23-A的外显子序列在SY95-71和CH7034间具有2个SNP和1个InDel.根据InDel位点开发分子标记,并将其与SY95-71和CH7034的RILs群体在6个大田环境下的穗部表型进行关联分析,结果显示TaARF23-A与小穗数显著相关(P＜0.0001),其CH7034型等位变异比SY95-71型等位变异增加了 1.67个小穗.本研究结果将为小穗发育机制解析提供参考,也为小麦理想穗型改良提供了分子标记.

    小麦穗型生长素TaARF23-A小穗数分子标记

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