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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

    二项分布双边收尾概率和假设检验统计量的几处修正

    王建康
    1361-1372页
    查看更多>>摘要：二项分布是广泛存在的一种离散型概率分布.服从二项分布B(n,p)的一个随机变量等于n个相互独立且服从贝努利分布B(1,p)的随机变量之和,二项分布包含参数p的估计与检验等同于贝努利分布参数p的估计与检验.本文修正常见教科书中有关二项分布双边收尾概率计算和假设检验统计量构建中存在的3处问题.(1)对二项分布B(n,p)的取值概率pk(k=0,1,…,n)从小到大排序,排序后的概率用p(k)表示,观测值k的双边收尾精确概率等于kΣi=0p(i);(2)二项分布B(n,p)参数p与给定值p0的差异显著性检验统计量被修正为u=(p)-p0/√(p)(q)/n,该统计量在大样本条件下近似服从正态分布N(p-p0,1);(3)二项分布B(n1,p1)和B(n2,p2)的参数p1和p2差异显著性检验统计量被修正为u=(p)1-(p)2/√(p)1(q1)/n1+(p)2(q)2/n2,该统计量在大样本条件下近似服从正态分布N(p1-p2,1).修正后的双边收尾概率是精确值,不会出现概率大于1的问题.修正后的2个检验统计量无论原假设是否成立,其大样本近似正态分布的方差均为1,有利于准确研究备择假设条件下检验统计量的功效.此外,文中还介绍了小样本条件下二项分布参数的精确检验,对比分析了准确检验与近似检验的异同;讨论了修正统计量的理论基础,给出了小概率和大样本的判定标准,列出了贝努利分布参数检验与正态分布均值检验的异同.期望读者能够从中了解到假设检验与统计推断作为统计学核心研究内容的全貌.

    二项分布正态分布假设检验检验统计量修正检验功效

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    基于遗传解析新模式的小麦寡分蘖QTL的鉴定和验证

    张智源周界光刘家君王素容...
    1373-1383页
    查看更多>>摘要：有效分蘖数可直接影响小麦的成穗数,与产量关系极为密切.挖掘小麦分蘖数相关数量性状位点,解析分蘖数与其他重要农艺性状之间的相关性,可为分子育种提供理论依据.本研究首先提出和建立了"多个环境评价-单个性状深入-综合性状兼顾-友好标记开发-不同背景验证"的遗传解析新模式.进一步利用该模式,以寡分蘖自然变异植株msf和川农16(CN16)构建的F6代重组自交系群体(MC群体)为实验材料,以多年多点的有效分蘖数作为表型数据,借助基于16K芯片构建的遗传连锁图谱成功定位和验证了寡分蘖遗传调控位点.QTL定位结果显示,1A、5A和6D染色体上有4个控制寡分蘖的QTL.其中Qltn.sau-MC-1A为稳定主效的寡分蘖QTL,解释了 13.39％～60.40％的表型变异,其正效应位点来源于msf.表型分析发现,携带Qltn.sau-MC-1A正效应位点株系的有效分蘖数显著少于携带Qltn.sau-MC-1A负效应位点株系的有效分蘖数.相关性分析表明,有效分蘖数和株高之间存在极显著的正相关,与千粒重、每穗粒数、每穗粒重、旗叶宽之间存在显著的负相关,有效分蘖数与旗叶长、开花期之间无显著相关.遗传分析结果表明,Qltn.sau-MC-1A正效应位点显著增加每穗粒数、每穗粒重和千粒重,但推迟开花期.不同遗传背景下的验证结果表明,携带Qltn.sau-MC-1A正效应位点的株系确实能降低有效分蘖数.综上,本研究建立了一种遗传解析新模式,并基于此模式解析、定位和验证了一个控制寡分蘖的主效QTL Qltn.sau-MC-1A,为进一步精细定位和了解分蘖形成机制奠定了基础.

    小麦遗传解析新模式16KSNP芯片QTL寡分蘖产量

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    利用野生种Solanum boliviense创制马铃薯抗寒种质

    刘园园董建科应静文梅文祥...
    1384-1393页
    查看更多>>摘要：马铃薯栽培种不耐低温霜冻,低温直接影响植株和块茎的生长和发育,进而影响马铃薯的产量.马铃薯野生种抗性资源丰富,S.boliviense等野生种存在丰富的低温霜冻抗性,它们是改良马铃薯栽培种的重要资源.本研究在对野生种S.boliviense不同株系进行抗寒性鉴定的基础上,筛选得到综合性状优良的株系BLV29-2(S.boliviense)并与二倍体栽培种ED25进行杂交和回交,获得了抗寒性较强的种间杂种材料;再利用秋水仙素处理部分抗寒性明显改良的种间杂种株系,对这些加倍株系进行抗寒性和农艺性状鉴定,结果表明所有加倍材料在株高、花粉粒直径和单个薯重等方面均有显著增加,大部分材料加倍前后抗寒性无显著变化,但较栽培种对照显著提升.将加倍株系T-FT073-4-7与优良四倍体栽培种华薯13号进行杂交,杂交后代自然霜冻评级结果出现抗感分离,47％材料的抗寒性偏向母本T-FT073-4-7,显著高于父本栽培种,进一步结合田间农艺性状筛选出了部分综合性状优良且抗寒性显著改良的育种材料.本研究已成功将二倍体野生种S.boliviense的优良抗寒性导入四倍体栽培种中,改良了现有栽培种对低温敏感的不足,为抗寒遗传育种材料的选育和进一步改良奠定了重要基础.

    马铃薯抗寒农艺性状染色体加倍遗传改良

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    新疆冬小麦籽粒品质性状遗传差异与关联分析

    马艳明娄鸿耀王威孙娜...
    1394-1405页
    查看更多>>摘要：小麦籽粒品质与面粉加工的食品品质密切相关,是小麦早期品质选择的重要依据.本研究以产自新疆的134个冬小麦地方品种和54个育成品种为材料,对连续2年种植收获于新疆乌鲁木齐市、新疆伊宁市共计4个试验点的小麦籽粒进行品质检测与全基因组关联分析.结果表明,7个小麦籽粒品质性状的广义遗传力在62.14％～85.35％之间,由大到小排序依次为:硬度(85.35％)＞湿面筋含量(78.44％)＞出粉率(73.13％)＞容重(72.50％)＞沉降值(66.70％)＞籽粒蛋白质含量(65.24％)＞淀粉含量(62.14％).在4个不同环境下,7个小麦籽粒品质性状表现为蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值的变异相对较大,籽粒硬度的变异居中,淀粉含量、出粉率、容重的变异较小,多数籽粒品质性状间呈极显著相关性.设定阈值P＜0.01,经关联分析,7个性状共检测到6605个显著性SNP标记,可解释6.021％～31.467％的变异.4个环境下检测到2个以上性状共有的多性状位点12个,可以解释6.233％～17.708％的表型变异.分别是蛋白质含量/沉降值、蛋白质含量/容重共有位点各1个,分别位于6A、2B上;蛋白质含量/湿面筋含量共有位点5个,分别位于3A、1B、6B、7B和7D上;沉降值/容重/籽粒硬度3个性状共有位点1个,位于5B上;蛋白质含量/沉降值/湿面筋含量3个性状共有位点3个,位于7A、3B和2D上,蛋白质含量/沉降值/湿面筋含量/容重4个性状共有位点1个,染色体位置未知.筛选出11个多性状、多环境品质相关基因,其中TraesCS6B01G347500编码一种储运蛋白,TraesCS1B01G395400编码碳水化合物转运蛋白/糖转运蛋白,TraesCS2D01G246500基因编码具有耐冷、耐盐、节水相关的蛋白ESKIMO 1,可作为候选基因进行等位变异分析和标记开发,为小麦标记辅助选择育种提供分子工具.

    新疆冬小麦籽粒品质遗传差异关联分析

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    纤毛鹅观草-普通小麦高抗条锈病多年生属间杂种F1的创制及鉴定

    朱明昆包俊浩庞菁璐周诗绮...
    1406-1419页
    查看更多>>摘要：本研究对鹅观草属(Roegneria C.Koch.)13个物种29份材料进行条锈病田间鉴定和抗条锈病基因检测,将筛选的抗病材料与小麦进行人工属间杂交,并对属间杂种F,进行形态学、细胞遗传学及小麦条锈病抗性检测,结果显示:82.76％的材料在田间对条锈病表现中抗以上的抗性,且均含有5个以上的已知抗条锈病基因的等位基因,但仍可能存在条锈病抗性新基因;筛选到的一份高抗条锈病的纤毛鹅观草(Roegneria ciliaris[Trin.]Nevski)ZY11004-R,将其与5个普通小麦(Triticum aestivum L.)品种进行人工属间杂交,通过胚拯救的方式成功获得了纤毛鹅观草-普通小麦CSph2a属间杂种F1;杂种F1体细胞染色体条数为35条(基因组组成为StYABD),花粉母细胞减数分裂Ⅰ中期染色体多为单价体,形态特征处于两亲本之间,但在生活习性上获得多年生的性状,并表现出高抗条锈病.

    鹅观草属条锈病属间杂种远缘杂交多年生小麦

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    玉米ZmGRAS13基因的克隆及功能研究

    折萌郑登俞柯照吴忠义...
    1420-1434页
    查看更多>>摘要：GRAS家族是植物特有的一类转录因子,在调控植物生长发育和响应逆境胁迫等方面发挥着重要作用.探究玉米(Zea mays L.)GRAS家族基因功能将为玉米新种质创制提供重要的基因资源.本研究克隆获得了ZmGRAS13基因(Zm00001eb401210),利用生物信息学分析、实时荧光定量PCR(qPCR)等技术对该基因的基本特性、组织表达特性及逆境胁迫下表达模式等进行分析.生物信息学分析结果显示,该基因编码序列全长为1638 bp,编码545个氨基酸;ZmGRAS13蛋白不具有跨膜结构,分子量为60.79 kD,理论等电点为5.86,具有GRAS家族所特有的保守结构域.对基因启动子上游2 kb序列进行分析,发现该序列含有与逆境胁迫、激素响应及光响应等相关的顺式作用元件.qPCR分析表明,ZmGRAS13基因在玉米不同组织中均有表达,且茎中的表达量最高;同时该基因在不同非生物胁迫处理条件下均有不同程度的诱导表达.玉米原生质体瞬时表达实验表明,ZmGRAS13蛋白定位于细胞核.在分别含有不同浓度梯度的NaCl、甘露醇(mannitol)、脱落酸(abscisic acid,ABA)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)和水杨酸(salicylic acid,SA)的1/2 MS固体培养基上,转ZmGRAS13基因拟南芥株系的根长均显著长于野生型拟南芥;在土壤中,高盐和干旱处理下转基因拟南芥株系较野生型拟南芥生长状态更好,且绿叶率高于野生型.转ZmGRAS13基因拟南芥与野生型相比,抗逆生理指标MDA含量降低、叶绿素含量增加、POD和CAT活性增强,且差异均显著.由此推测,ZmGRAS13基因可能参与玉米生长发育调控和对逆境胁迫应答及激素信号转导途径.本研究为进一步解析ZmGRAS13在玉米中的生物学功能提供了重要的参考依据.

    玉米ZmGRAS13转录因子渗透胁迫盐胁迫异源表达

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    玉米果穗相关性状QTL定位及重要候选基因分析

    郑雪晴王兴荣张彦军龚佃明...
    1435-1450页
    查看更多>>摘要：玉米果穗相关性状与产量直接相关,其遗传基础解析对于指导玉米遗传改良意义重大.本研究对3年6个环境下的168份高代回交重组自交系(AB-RILs)的穗长、穗行数和百粒重等8个性状进行表型鉴定,结合玉米10 K芯片产生的覆盖全基因组的11,407个SNP(Single Nucleotide Polymorphisms)标记对8个性状进行QTL定位.共鉴定到32个与8个果穗性状相关的QTL,其中包含5个环境一致性的QTL,3个多效性QTL.进一步利用507份关联群体的基因型与表型数据对主效QTL候选区间进行关联分析,鉴定到19个可能与果穗性状相关的重要候选基因,结合候选基因的进化分析和表达分析等,初步确定其中4个为关键候选基因.以上结果为玉米育种中果穗性状的遗传改良提供了重要的标记信息,同时也为果穗性状相关基因克隆提供指导.

    玉米AB-RIL群体果穗籽粒QTL定位候选区间关联分析

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    马铃薯ARM基因家族的全基因组鉴定及表达分析

    刘震陈丽敏李志涛朱金勇...
    1451-1466页
    查看更多>>摘要：ARM蛋白重复序列(Armadillo repeats)广泛存在于高等植物中,它们参与多种细胞过程,如信号转导、核转运以及对多种生物/非生物胁迫的响应.本研究在马铃薯(Solanum tuberosum L.)全基因组水平下鉴定出了 54个马铃薯ARM基因家族成员(StARMs),它们不均匀的分布在12条染色体上.根据其蛋白结构和系统发育特征,将54个StARMs分为3个亚家族.片段重复事件在马铃薯ARM基因家族的扩展中起主要作用.共线性分析发现,StARMs与番茄(Solanum lycopersicum)、拟南芥(Arabidopsis)、甘蓝(Brassica oleracea)、水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)分别有51对、17对、25对、6对和10对直系同源基因,这些基因均在纯化选择下进化.RNA-seq数据分析发现,4个StARM基因在匍匐茎中特异表达,2个StARM基因在根和心皮中特异表达,1个StARM基因在块茎中特异表,还有一些StARM基因参与了马铃薯对生物/非生物胁迫的响应.此外,本研究对3个不同颜色马铃薯块茎组织(薯皮和薯肉)进行了 RNA-seq测序,分析了 54个StARMs在不同颜色马铃薯块茎组织中的表达模式,并利用qPCR分析了 StARMs在3个不同颜色块茎杂交子代薯肉中的相对表达量,筛选出了 4个可能参与马铃薯块茎花色素苷生物合成的候选基因.本研究为进一步了解StARM基因家族的特征,深入分析StARM基因在马铃薯抵御生物/非生物胁迫和调控块茎花色素苷生物合成中的功能提供了理论依据.

    马铃薯ARM基因家族生物/非生物胁迫花色素苷生物合成表达分析

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    Bacillus velezensis G-1·脂肽悬浮种衣剂的制备及其对高粱丝黑穗病菌的防侵染效果

    孙美红王彩琴王蓉白文斌...
    1467-1485页
    查看更多>>摘要：为筛选出可有效抑制高粱丝黑穗病菌侵染高粱根部组织的生防微生物与天然产物,并在此基础上开发出便于在生产上推广应用的微生物悬浮种衣剂.本研究以晋杂2001号高粱为试验材料,选择试验室保藏的3株优秀抗病细菌和脂肽物质,首先通过种子萌发和活体侵染率测定试验明确了不同拮抗细菌和脂肽物质对高粱丝黑穗病菌的防侵染效果和较优使用浓度,随后以优选菌株和脂肽物质为活性成分进行了悬浮种衣剂配方优化、种衣剂较优使用量及贮藏稳定性研究,并在盆栽条件下测定了悬浮种衣剂对高粱丝黑穗病菌的防侵染效果.研究结果表明:Bacillus velezensis G-1及其次级代谢产物(脂肽)对高粱丝黑穗病菌侵染高粱根部组织具有良好抑制效果,较优使用浓度分别为1.0×109 cfu mL-1和600 μg mL-1,且对晋杂2001号高粱种子萌发无显著抑制作用(P＞0.05);B.velezensis G-1·脂肽悬浮种衣剂的较优配方为菌株G-1悬浮液(1.0×1011cfu mL-1)5 mL、脂肽物质(8 mg mL-1)5 mL、羧甲基纤维素钠4 g、海藻酸钠 0.6 g、分散剂 MF 4 g、FeSO4·7H2O0.2g、MgSO4·7H2O 1 g、K2HPO4·3H2O 0.5 g、色浆 4 g,水补足 100 g;B.velezensis G-1·脂肽悬浮种衣剂的较优使用量为25 g包装1 kg高粱种子,且对高粱丝黑穗病菌的盆栽侵染抑制率为87.74％;此外,B.velezensis G-1.脂肽悬浮种衣剂还对高粱幼苗生长表现出较好促生作用,并具有良好贮藏稳定性,常温下避光贮藏12个月后防侵染效果仅下降1.63％.说明B.velezensis G-1·脂肽悬浮种衣剂在高粱丝黑穗病绿色防控技术推广应用中具有良好应用前景.

    高粱丝黑穗病菌抗病微生物脂肽生物悬浮种衣剂防侵染效果

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    南疆陆地棉农艺性状与皮棉产量性状的遗传贡献及决策系数分析

    李长喜董占鹏关永虎刘金伟...
    1486-1502页
    查看更多>>摘要：研究陆地棉亲本及F1组合农艺性状与皮棉产量性状的遗传,为育种工作者对某些性状的选择和改良提供参考依据.采用加性-显性及其与环境互作的遗传模型对130个陆地棉品种(系)及其206个F1组合的4个农艺性状和4个产量性状的观察结果进行了遗传贡献分析和决策系数分析.分析结果显示,这些性状具有丰富的遗传多样性,亲本的8个性状的变异系数在5.54％～50.83％之间,F1组合则在3.96％～55.87％之间.农艺性状(除第一果枝节位对衣分外)对产量性状的加性贡献率均达到极显著水平(贡献率在4％～100％),五瓣铃率和株高对单株铃数和铃重的加性贡献率和显性×环境互作贡献率均达0.01以上的正向极显著水平.遗传效应中受加性效应控制有第一果枝高度、株高、五瓣铃率、铃重和衣分,其中衣分为最大.株高除加性效应较小外,其显性效应、加性×环境互作效应、显性×环境互作效应和互作广义遗传率均为最大.确定了提高陆地棉杂交种后代单株皮棉产量的主要决策性状和限制性状.陆地棉变异系数幅度较大;五瓣铃率和株高对提高单株铃数和铃重起着更为重要的作用;单株铃数、铃重和衣分是提高单株皮棉产量的主要决策性状.

    陆地棉产量性状农艺性状遗传多样性遗传贡献分析决策系数分析

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