航天搭载大豆SP_2农艺性状诱变效应初报

对卫星搭载的大豆合丰25诱变SP2代与合丰50诱变SP2代的一些农艺性状进行研究,结果表明:2份材料的株高、单株结荚、单株粒数、主茎节数变异系数均大于各自地面对照品种,且2份材料航天搭载后的株高、单株结荚、单株粒数、主茎节数等性状均有正向增加的趋势,可以为育种所利用;合丰50诱变SP2的单株结荚数和单株粒数变异幅度较合丰25诱变SP2的变异幅度大;合丰25诱变SP2代株高、主茎节数的变异幅度较合丰50诱变SP2代大。从后代变异规律可以看出,航天可作为大豆育种的一种有效手段。     

穗茎注射平阳霉素对小麦诱变效果的研究

本试验以龙辐麦３ 号为试材,研究了小麦开花期将不同浓度的平阳霉素通过穗茎注入小麦体内的诱变效果。结果表明,处理后的龙辐麦３ 号在株高、穗长、小穗数、主穗粒数、千粒重等方面发生变异,试验浓度范围内随浓度的增加Ｍ１ 代生理损伤加大,在Ｍ２ 代１００μｇ／ ｍｌ 浓度的平阳霉素处理的突变频率较大,各性状的变异系数明显高于对照。     

中二软占空间诱变品系的主要农艺性状及稻瘟病抗性

对经抗性初筛的34个中二软占空间诱变4代（SP4）品系进行主要农艺性状分析及稻瘟病抗性评价,结果表明,诱变品系在株高、有效穗数、穗长、穗粒数等性状的变异都达到了极显著水平,其中变幅最大的是千粒重,其次是结实率,有效穗数的变异幅度最小。除Z34外,其余33个诱变品系的抗谱比原种均有明显拓宽,且田间均抗穗瘟,说明低世代进行抗性初筛是有效的。结合主要农艺性状考查和抗瘟性分析,可从这些诱变品系中选择既抗病又具备较好农艺性状的优良材料,实现抗病种质创新的目的。     

小麦突变体杂交的F_1性状遗传趋势的研究

本试验着重研究不同突变体配对后的F_1部分性状的遗传优势。试验表明,用突变体小麦产生的F_1的优势普遍存在,正向优势占一半以上。不同性状优势表现不一,其顺序是株高>千粒重>单株粒重>穗数。几个性状中亲子关系最密切的是千粒重,其广义遗传力达74.48％。通经分析表明,影响单株产量的主要因素是千粒重,其次为有效穗数和每穗粒数。综合性状分析认为,利用507、469和505等突变体来改良浙麦3号,有可能获得较好的后代。     

水稻新品种“粤航1号”的选育

本文介绍了籼型香稻新品种粤航1号的选育,并对航天搭载材料的选择和香味性状突变进行了讨论。该品种鉴定结果为品质达国标优质3级以上,食味品质佳,既香又软,可加工中高档包装米。粤航1号已通过广东省品种审定。     

人工诱变四倍体玫瑰香葡萄的倍性鉴定

对人工诱变的玫瑰香葡萄 2个品系进行了染色体数目、气孔特征和花粉粒特性等与倍性有关的性状进行了鉴定。结果表明 ,诱变产生的四倍体玫瑰香Ⅰ为 4 4 4型四倍体 ,诱变玫瑰香Ⅱ为 2 4 4型嵌合体。试验还表明 ,利用气孔、花蕾特征、卷须和茎尖染色体计数可有效鉴定变异株。     

水稻不育系培矮64S的空间诱变效应及后代的SSR分析

对经过卫星搭载的培矮64S种子及后代进行了有关性状研究和SSR标记分析,结果表明:培矮64S空间诱变后代SP1代发芽率、存苗率、株高、抽穗期、株叶型的性状与对照相比没有明显变化;但SP2代在株高、粒型和育性等性状上发生了变异;从SP3代中获得柱头比培矮64S明显增大的变异株系,这对于改良培矮64S的异交结实率和提高制种产量具有重要意义。此外,对10个SP3变异株进行SSR分析结果表明,扩增片段数目变化约占55.21%,扩增片段分子量变化约占44.79%,空间诱变引起的变异可能是以DNA缺失-重复为主。SSR座位的变异频率平均为23.33%,变异座位在水稻基因组中是随机分布的。     

激光诱变小麦数量性状的相关研究

本试验研究钕玻璃激光,CO_2激光以及钕玻璃激光和CO_2激光复合处理诱变小麦数量性状的遗传效应和相关性。结果表明,各处理后代主要农艺性状对单株产量的最优多无线性回归方程的显著自变数为穗粒重、单株有效穗数、穗粒数和株高等,且多元相关系数极显著。通径分析表明,小麦激光后代的选择应注意穗粒重、单株有效穗数和穗粒数等综合性状。     

籼稻直立穗突变体的培育、鉴定及其突变性状的遗传分析

采用60Coγ射线辐射诱变技术,首次育成了1个籼稻直立穗突变体。该突变体穗型直立,与亲本品种9311的弯曲穗型显著不同。与9311相比,该突变体的株高显著下降,穗粒数减少、穗子缩短、剑叶变短、谷粒变宽变短,但千粒重没有发生变化。遗传分析表明,直立穗突变性状受1对隐性单基因控制。利用该突变体与培矮64S组配的杂种与原杂交稻品种之间的主要农艺性状和产量构成因素差异不显著。     

水稻空间诱变的遗传变异及突变体的AFLP分子标记

搭载“神舟三号”航天飞船的水稻纯合种子在返回地面后SP3代种子出现颖壳、茎杆和叶片的主脉变异为金黄色的突变体,其他性状无明显变异,经遗传分析,颜色变异属一对隐性基因控制的性状变异。同时利用AFLP分子标记的方法,对航天诱变的水稻突变体进行基因组对比分析,通过聚丙烯酰胺电泳寻找突变体(黄金1号)多态性DNA片段,经过一系列引物筛选,找到了5条多态性DNA条带,对开展突变体基因功能研究和杂交水稻聚合育种有十分重要的意义。     

水稻杂种后代丰产性状预测及其遗传规律的研究

通过奇选42、广二矮104等7个水稻品种,分别配制不同的杂交组合,研究了水稻主要经济性状的遗传力,F_1与两亲本的相关,杂种各世代之间的相关,F代的主要经济性状之间的相关,F_4代构成产量的经济性状与单株谷粒产量的复相关和多元回归分析。结果表明,水稻的株高、千粒重、结实率、单株谷粒重和穗粒数的遗传力较高,这些经济性状在 F_1与两亲本的相关中,在杂种各世代之间的相关中,都表现出中度或高度的显著或极显著的正相关。每株穗数和每穗实粒数与单株谷粒产量,每株穗数和每穗粒数与单株谷粒产量,每株穗数和结实率与单株谷粒产量,在复相关和多元回归中,都表现为显著或极显著的水平。     

豌豆铁蛋白(pea ferritin)转基因水稻纯系重要生物学特性变异研究

选取已连续7代自交纯化，并结合GUS标记辅助选择，所获得的26份独立豌豆铁蛋白（pea ferritin, Fer）转基因水稻纯系，以秀水11为CK，就外源基因（Fer）导入可能产生对稻米Fe含量、重要农艺性状、稻米品质性状、植株耐逆性状的影响进行研究。结果表明：转基因纯系的精米平均总铁含量为10.37ug/g，仅有4份（即Fer34、Fer 36、Fer 39、Fer 65）显著高于CK（6.46ug/g），其余22份与CK无显著差异；主要农艺性状上，除单株穗数和剑叶长等2个性状的所有纯系与CK无显者差异外，播抽天数、株高、主穗长、主穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等7个性状均有少量纯系与CK存在显著差异，表明外源基因的导入可能对纯系有关农艺性状存在影响，但尚未发现经济性状显著变劣的纯系；稻米品质性状上，所有纯系的糙米率、精米率、整精米率、米粒长、米粒宽、米粒长/宽比等6个性状均与CK相仿，而在垩白粒率、垩白度、碱消值、胶稠度和直链淀粉性状等5个性状方面，有部分纯系发生了显著变异，其变化缺乏明显的规律性；耐逆性状方面，转基因纯系间的耐冷、热害程度变异，与稻米铁含量变化并无显著相关性，但转基因纯系间对稻瘟病、白叶枯病和褐稻虱抗（耐）性有随着稻米铁含量增加而减轻危害的趋势。本文还就有关转基因纯系重要生物学性状变异可能产生原因和外源基因作用等问题进行了讨论。     

Genetic Effects on Grain Characteristics of <Emphasis Type="Italic">indica</Emphasis> Black Rice and their Useson Indirect Selections for some Mineral Element Contents in Grains

Complete diallel crosses with Oryza sativa L., six varieties of black rice and one variety of aromatic white rice were conducted to study the seed, maternal and cytoplasmic genetic effects on grain characteristics such as 100-grain weight, length, width and shape and their genetic correlations with Fe, Zn, Mn and P mineral contents in kernels by using the genetic model on quantitative traits of seed in parents and their F₁s and F₂s. The seed genetic effects were found more important than the maternal genetic effects for grain characteristics, and seed additive effects constituted a major part of their genetic effects. The heritabilities of seed effects were high for 100-grain weight, width and shape and moderate for grain length. Single seed selection based on the 100-grain weight, width and shape was advocated in early generations, whereas single plant and seed selection based on grain length were advocated in late generations. Significant genetic correlations including seed additive, dominance, cytoplasmic, maternal additive and dominance between 100-grain weight, length, width and shape and Fe, Zn, Mn and P mineral contents were observed. Indirect selection of grain characteristics may be one of the breeding methods to select for higher contents of Fe, Zn, Mn and P in black pericarp indica rice.     

基于重组自交系群体水稻氮素利用效率分析和利用

本文以水稻重组自交系群体为试验材料,设置不施氮与施低氮(150 kg·hm-2)两种处理的大田试验,研究了水稻重组自交系群体氮素吸收利用及主要农艺性状分布特征,并通过相关、聚类、主成分等统计方法阐明性状间的相互关系,为氮素高效利用水稻新品种培育提供理论依据。结果表明,水稻重组自交系群体的氮素利用效率性状在施氮150 kg·hm-2条件下的变异系数较大;施氮促进了群体穗、茎秆、叶氮含量的增加和单株干物质总量(包括单株穗重、单株茎秆重和单株叶重)的提高。在两种氮环境下,氮素干物质生产效率均与株高、穗长、单株茎秆重、单株干物质总量呈正相关,与茎秆氮含量、叶氮含量、穗氮含量呈负相关;氮素籽粒生产效率均与单株谷重、结实率、千粒重、穗总粒数和穗长呈正相关,与单株茎秆重、叶氮含量、单株叶重、单株氮素积累总量呈负相关。逐步回归分析结果显示,茎秆氮含量、穗氮含量和单株茎秆重对氮素干物质生产效率影响尤为显著,而对氮素籽粒生产效率影响更为显著的是穗数、穗总粒数与结实率。主成分分析表明,氮利用效率较高时,植株体内氮含量较低,尤其是茎秆的氮含量。因此,在大田低氮条件下,要注重筛选植株较高、茎秆较重的重穗型(穗较长,穗总粒数较多,结实率较高)株系;且具有较低茎秆与穗氮含量,尤其是较低的茎秆氮含量,将有利于氮高效利用水稻新品种的选育。从中选出的氮高效品系如Q149与氮低效品系Q114等优良品系13份,可作为优质资源研究使用。     

多效唑对杂交中稻不同密肥群体产量和抗倒伏性的影响

为探究高产稻田中防止倒伏发生的早期诊断技术,2015-2016年,以大面积推广的杂交中稻高产新品种蓉18优1015为试验材料,设计3因素完全因子试验,研究不同密肥群体下喷施多效唑对稻谷产量和抗倒伏性的影响。结果表明,随着施氮量和移栽密度的增加,稻谷产量提高,植株抗倒力下降,以施氮量150 kg·hm^-2和移栽密度18.75 万穴·hm^-2的产量较高。不同密肥群体下施用多效唑对产量和植株抗倒伏性有显著影响,施用多效唑后植株抗倒力增强,但产量因穗粒数下降而减少。不同密肥处理下施用多效唑对产量影响各异。于水稻最高苗期施用多效唑使植株重心高度、弯曲力矩、倒伏指数显著降低,折断弯矩则明显提高,穗粒数平均减少5.24~7.87粒。多效唑对产量的影响表现为低施氮量下因穗粒数减少而减产;中施氮量下产量差异不显著;高施氮量下植株未倒伏、籽粒灌浆结实正常,因结实率和千粒重高而增产。综上所述,肥力水平和施氮量高的稻田于最高苗期施用多效唑有利于水稻产量提高和控制后期倒伏。本研究为指导大面积水稻高产稳产提供了科学依据。     

籼稻早熟辐射突变类型和相关性状的遗传分析

本试验对50个IR_24水稻辐射早熟突变系的早熟性状进行了田间观察和相关分析,其中的某些突变系相当于迟熟早稻和早熟中稻的生态遗传型,并有一定的应用价值。早熟突变系生育期缩短与主茎节数、主茎叶片数减少,叶长、穗长变短,每穗粒数、单株产量和二次枝梗数降低,蛋白质含量增加的关系,经相关分析表明,呈显著相关,而与其他性状,如有效穗数、实粒数等无明显的相关关系。分析早熟性状的遗传参数表明,生育期、株高、每穗粒数、千粒重等有较高的广义遗传力。不实率、二次枝梗数、每穗总粒数的遗传变异系数较大,遗传进度也较高,具有显著的遗传效应。     

基于黄金分割法的双季稻合理密植研究

为了验证水稻合理密植的黄金分割法在长江中下游双季稻区和华南双季稻区的适用性,在湖南长沙和广东怀集以生产上大面积种植且具有代表性的双季稻品种为材料,运用黄金分割法分割秆高(50、65、80、95、110 cm)得到5种预设黄金密度(67.9、40.1、26.5、18.8、14.0穴·m-2),研究不同密度下株高和秆高的变化,实际黄金密度下齐穗期部分冠层特性、干物质积累、产量及其构成。结果表明,在不同密度下,长沙水稻的株高和秆高,怀集早稻玉香油占的秆高及晚稻Y两优1号的株高和秆高变化不显著,而早稻Y两优1号株高和秆高变化显著,其余品种无一致的规律。在实际黄金密度下,长沙各品种有效和高效叶面积指数及其冠层光辐射截获率最高,或者低于最高密度处理,但冠层光辐射截获率与最高密度处理无显著差异;长沙和怀集各品种齐穗期和成熟期的干物质积累及其产量在实际黄金密度下最高,或者低于最高值,但产量与最高值差异不显著。长沙双季稻和怀集晚稻的矮秆品种(49.4~74.5 cm),其产量的主要贡献来源于有效穗数,而怀集早稻的高秆品种(80.4~84.6 cm),其产量的主要贡献来源于有效穗数和每穗粒数。本研究结果为合理、简便、精确确定水稻适宜的种植密度(即合理密植)提供了理论和实践依据。     

抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素和品质的影响

以扬稻6号与南粳43为试验材料,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素及稻米品质的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理。研究表明:水稻抽穗期高温降低了水稻的每穗总粒数、结实率和千粒重,同时稻米的糙米率、精米率、整精米率、可溶性糖和蛋白质含量也呈下降趋势,而稻米的垩白率、垩白度和直链淀粉含量增加明显,随胁迫温度的提高和胁迫时间的延长,2个水稻品种的产量构成要素和稻米品质急剧下降。相同温度胁迫下,扬稻6号的热害指数(Index of heat sensitivity,HIS)稍低于南粳43,其中扬稻6号的产量构成要素和品质受高温的影响也稍低于南粳43,说明扬稻6号耐高温能力高于南粳43。研究结果为进一步了解高温对水稻结实和稻米品质的伤害机理,筛选耐热性强的水稻品种提供重要的理论依据。     

转拟南芥NPR1基因桂99 T3代植株的抗病性及农艺性状表现

以转拟南芥AtNPR1基因的恢复系品种桂99T3代纯合株系为材料,考查其农艺性状及其抗病性,并比较转基因植株与桂99侵染水稻白叶枯病菌后的农艺性状。结果表明：转基因植株表现出对水稻白叶枯病的抗性显著增强77%以上;穗长、剑叶长、有效穗数、一次枝梗数、每穗实粒数、单株产量和谷粒宽等农艺性状与未转基因桂99无显著差别。在受到水稻白叶枯病菌侵染后,转基因植株的一次枝梗数、每穗粒数、每穗实粒数和单株产量等方面均比对照桂99高出13%～78%。说明AtNPR1基因增强了水稻的抗病能力,从而降低了病害引起的产量损失。转基因植株的恢复力不受影响,稻米品质比桂99更加优良。本工作为转基因水稻抗病育种的研究奠定了基础。     

播期对机插水稻产量构成特征的影响

为探明播期对机插水稻产量构成特征的影响,试验选用粳型超级稻武运粳24和籼粳交水稻甬优2640为材料,系统研究播期对机插稻茎蘖动态、穗部性状和籽粒灌浆动态特性的影响,阐明不同播期条件下机插稻产量及其构成特征。研究表明,播期推迟,机插稻茎蘖数拔节期显著升高、成熟期下降,成穗率明显降低,早播与晚播变化差异达显著水平(P0.05)。机插稻穗长、着粒密度、单穗粒质量、一次枝梗数、二次枝梗数、一次二次枝梗数比例、一次枝梗粒数、二次枝梗粒数、单次枝梗着粒数、一次枝梗结实率、二次枝梗结实率均随播期推迟而呈下降趋势,而一次二次枝梗总粒数比呈上升趋势,且籼粳交水稻受播期影响较大。除一次二次枝梗数比例、一次二次枝梗总粒数比和一次枝梗着粒数差异较小外,穗部构成特征其余指标均于早播、晚播间差异显著(P0.05)。随机插稻播期推迟,强、弱势粒米粒终极生长量变小,单粒质量降低,强势粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率下降,到达最大灌浆速率的时间延迟,活跃灌浆期和有效灌浆时间均延长;弱势粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率差异较小,晚播较低,到达最大灌浆速率的时间推迟,活跃灌浆期缩短,有效灌浆时间延长。适宜早播机插水稻,群体茎蘖升降平稳,有效穗数增多,穗粒充足,穗部结构优化,结实率高,灌浆持续时间长,灌浆速率稳而高,弱势粒灌浆更充实,易实现稳产、高产。因此,苏中地区机插水稻提前至5月26日播种,抢时早栽,可实现单产突破。