主要农作物粒重的研究进展

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1、主要农作物粒重的研究进展王春芳1，4，张温典1，姚钢乾2，刁现民3，智慧3，李伟4（1．河北民族师范学院化学系，河北承德067000；2．承德广播电视大学，河北承德067000；3．中国农业科学院作物科学研究所，北京100081；4．河北省农林科学院谷子研究所/国家谷子改良中心/河北省杂粮研究实验室，石家庄050035）摘要：粒重是作物的重要产量性状之一，研究作物粒重的遗传机制有利于认识作物驯化过程，并为提高作物产量的相关研究奠定基础。以水稻、玉米、小麦等重要作物的粒重研究为例，对与粒重相关的基因以及粒重形成的遗传和生化机理进行了综述。.jyqk

2、in3，ZHIHui3，LIilletCrops，HebeiAcademyofAgricultureandForestrySciences/NationalFoxtailMilletImprovementCenter/MinorCerealCropsLaboratoryofHebeiProvince，Shijiazhuang050035，Hebei，China）Abstract：Grainportantyieldtraitsofmaincrops.Studyinggeicmechanismofgrainaincropsishelpfulforun

3、derstandingdomesticationprocessofcrop，andlayingafoundationforimprovingcropyield．Takingstudiesongrainportantcropsasexamples，theauthorssummarizedthegrainationandbiochemicalmechanismofgrainechanism；gene收稿日期：2014－07－25基金项目：国家自然科学基金项目（31200910）；河北省承德市财政局科研项目（CZ2013009）；河北省农林科学院科学技

4、术研究与发展计划项目（A2012030102）简介：王春芳（1983－），女（满族），河北承德人，讲师，硕士，主要从事分子生物学研究，（）0314－2370138（电子信箱）[email protected]．；通信，李伟，副研究员，硕士，主要从事谷子分子生物学研究，（）0311－87670710（电子信箱）[email protected]．。重要作物如水稻、玉米、小麦等作物产量、质量的高低直接关系到粮食安全，因此提高作物的产量和质量是育种改良最重要的目标之一。作为产量三要素之一的粒重是提高作物产量的关键，而产量性状是多基因

5、控制的复杂性状，目前仅有少数几个基因得到克隆和功能鉴定，这些基因所编码的蛋白不同、行使的功能也各异。通过这些研究初步了解了与粒重相关的产量性状形成的遗传机理。今后需要进行大量的基因定位或突变体的鉴定，分析相关基因的生物学功能，逐步阐明与粒重相关的产量性状形成的复杂遗传机理，为作物高产分子育种提供坚实的理论依据。1水稻粒重的研究粒重是影响水稻产量的重要因子。影响水稻粒重的因素有很多，例如粒长、粒宽、粒型、单穗粒数和容重等都可以改变水稻的粒重。增加水稻子粒的体积和提高子粒的充实度可以提高粒重，增加产量。近几年来，随着分子标记技术的发展和应用，水稻粒重

6、基因的定位已有许多相关报道。徐建龙等［1］应用292个Lemont/特青的重组自交系（RILs）群体检测到影响千粒重的11个数量性状位点（QTL），分别位于第1、2、3、4、5、10和第12染色体上，联合贡献率为53．9％。林荔辉等［2］利用以两个籼稻品种H359和Acc8558为亲本杂交建立的RIL群体检测到16个与粒重有关的QTL，分布在8条不同的染色体上，可解释81．4％的表型变异，其中有5个QTL分布在第3染色体上。吴秀菊等［3］利用以粳稻Asominori为遗传背景的染色体片段置换系（CSSLs）群体，在多个环境下对稻谷粒重和精米粒重等

7、性状进行了QTL定位，在5个环境下共检测到6个与粒重相关的QTL，分布于第1、6、7和第8染色体上，对表型变异的贡献率介于13％～35％之间。赵彦宏等［4］以水稻“珍汕97B×明恢63”的F1杂种（汕优63）所衍生的永久F2群体为材料，对单穗粒重进行QTL定位分析，共检测到9个与单穗粒重相关的QTL，其中7个具有环境互作效应，并证明上位性是控制水稻单穗粒重遗传变异的重要遗传组分之一。樊叶杨等［5］通过14个水稻胚乳淀粉合成积累的相关基因和42个预测的相关基因，与千粒重QTL位点进行连锁分析，发现有38个相关基因与千粒重QTL连锁遗传，表明其中一些

8、千粒重主效基因本身可能就是编码淀粉合成相关酶的基因。王松凤等［6］以Nipponbare（japonica）/Kasalath（indi