转稻瘟病抗性基因Pi-d2水稻的主要农艺性状和米质研究(英文)

[目的]对农杆菌介导转化获得的稻瘟病抗性基因Pi-d2的水稻植株稳定后代的主要农艺性状和米质进行了分析,以期为转基因水稻的生态学和安全性评价提供的依据。[方法]在田间调查了转Pi-d2基因水稻植株的主要农艺性状,并对转基因水稻稻米理化特性和氨基酸含量进行测定。[结果]外源基因Pi-d2的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的变异。大部分转基因植株生长正常,整齐一致,与对照相比,一半左右植株株高变高或矮。分蘖数、穗长、有效穗、结实率和千粒重与对照无明显差异,少部分表现增加或减少的趋势。稻米的氨基酸测定结果表明转抗病基因水稻改变了原亲本的总氨基酸含量,呈下降趋势,但淀粉含量、胶稠度和糊化温度并未改变。[结论]转Pi-d2基因入水稻中对植株株高影响明显,但对稻米的理化特性影响不大。     

转PinⅡ基因抗虫水稻后代的农艺性状研究

对转PinII基因抗虫水稻T0、T1、T2代群体的株高、穗长、穗总粒、结实率、千粒重以及田间虫害发生率进行了研究,从中选出有利用价值的广谱抗虫性增强的材料20份,同时获得了一些矮化和分蘖能力增强的材料,这些工作对水稻抗虫新品种选育以及水稻基因功能分析和基因分离克隆具有重要意义。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-d2基因标签的建立与应用

建立抗稻瘟病基因的分子标记对培育抗稻瘟病品种有重要意义。研究利用71个广西地方菌株检测地谷对稻瘟病菌的抗性,并利用地谷中Pi-d2基因与广恢998等位基因在基因组序列上一个碱基的差异,设计出以抗病基因本身序列为引物的基因标签M-Pid2,通过分析地谷与广恢998的F2群体的基因型与对稻瘟病抗感分离的吻合度来验证该标签的准确性,用M-Pid2扩增62份水稻种质验证该标签的特异性。结果表明,地谷能抗71个地方稻瘟病菌株中的59个菌株,抗性频率达83.1%。用M-Pid2扩增地谷与广恢998的F2群体的基因型与其对稻瘟病的抗感分离完全吻合;用M-Pid2扩增62份水稻种质,仅在地谷中扩增出629bp特异条带。从而确认抗稻瘟病基因Pi-d2为地谷的主效抗稻瘟病基因,且在广西有育种利用价值;标记M-Pid2能准确用于抗稻瘟病基因Pi-d2的辅助选择。     

转bar基因水稻后代除草剂抗性及农艺性状表现

从抗性和农艺性状两方面对抗除草剂的转bar基因粳稻品系T京引119、T嘉59和T秀水63各4个世代的田间表现进行评价,结果表明T6－T9世代的T京引119抗性及农艺性状已稳定。T0－T3世代的T嘉59和T秀水63还存在抗性分离。说明转入的bar基因虽可在高世代品系中稳定表达,但需较高的自交代数。此外在试验中,高世代转基因植株与供体亲本比较,株高及单株谷重降低,千粒重及穗粒较为稳定。     

转OsCYP2基因水稻后代的遗传分析及农艺性状观察

通过对转OsCYP2基因水稻(Oryza stativa L.)吉农大30后代的PCR检测,发现转基因后代中大部分株系分离比率符合3∶1的遗传比率,依此推断该部分植株中插入片段的遗传分离方式符合孟德尔遗传规律;对转基因植株及对照植株(吉农大30)的农艺性状进行观察比较后发现转基因植株的平均穗长、穗粒数、结实率、株高以及千粒重等性状表现低于对照,但是分蘖数明显增加,生育期延长,而且转基因株系之间变异性较大.     

转BAR基因水稻的抗性遗传、生理特性和农艺性状研究

为了明确BAR基因对水稻的影响,对转BAR基因的Bengal HU-10、Bengal HC-11、Cypress PB-6、Cypress PB-13的抗性遗传、生理特性和农艺性状进行了研究,结果表明,它们对除草剂Liberty的抗性均受一对显性核基因控制,在这4个实验材料中,BAR基因在染色体上的整合位置互不等位,株高、生育期和每穗粒数等农艺性状也不相同.转BAR基因水稻与原亲本比较,叶片中叶绿素含量、光合速率和叶绿素荧光参数、GS酶活性等均未有明显差异,但用Liberty处理2 d后,上述生理性状变化明显,且在这4个转BAR基因材料之间也有显著差异,说明与BAR基因的插入位置有关.     

花粉管介导的转bar基因水稻后代主要农艺性状的变异

对花粉管介导获得的4个转bar基因水稻植株稳定后代主要农艺性状的变异进行研究。结果表明,外源基因的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的变异,与对照相比,多数转基因系的株高、穗长、粒长、千粒重等性状有增加的趋势;而一次枝梗数、二次枝梗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和粒宽则有减少的趋势;外源基因的导入对穗数和单株产量的影响则较小。     

转ipt基因杂交水稻F1的遗传特性及其主要农艺性状分析

通过对转基因恢复系转ipt R527和金23A杂交后代F1群体的DNA检测,检测到杂种F1群体中阳性植株和阴性植株的比例为7∶1,不符合孟德尔规律;考察了转ipt R527和金23A杂种F1的株高、单株产量、结实率、千粒重、穗长、穗粒数、穗数等7个性状,与对照(金优527)相比,结实率、千粒重、穗长高于对照,单株产量、穗粒数、穗数低于对照,农艺性状间的相关分析表明,千粒重和穗数是影响转基因杂种F1单株产量的重要因素。     

转Susy基因对棉花农艺性状的影响

以新陆早13号为受体,对利用花粉管通道法得到的转蔗糖合成酶基因(Sucrose Synthase Gene, Susy)棉花进行研究,比较转Susy基因植株T5代株系与受体新陆早13号形态性状、产量性状和纤维品质的差异,结果表明,Susy基因的导入对棉花各农艺性状有不同程度的影响,各性状变异系数增加,其中果枝数和皮棉产量差异显著;植株叶片和茎秆的表皮茸毛密集,数量比对照显著增加5倍;纤维长度和强度略有增加,马克隆值降低,品质得到改善.有望为棉花品质育种提供优良材料.     

转抗真菌蛋白基因杂交稻农艺性状与品质性状的相关性研究

从优质籼稻品种七丝软占为受体亲本的转抗真菌基因后代中,选择抗病的转基因恢复系与不育系配制组合,对其杂交一代的农艺性状和品质性状进行遗传相关与典型相关分析。结果表明:(1)转抗真菌基因杂交稻单株谷重与产量构成因素间呈不同程度的正相关,产量构成因素之间则多呈负相关,不同的环境对单株谷重与产量构成因素的相关关系均产生影响;(2)稻米的垩白粒率与整精米率呈显著负相关,垩白面积与整精米长及长宽比呈显著负相关,与糊化温度呈极显著正相关;(3)农艺性状与品质性状间关系最密切的是千粒重、每穗实粒数、每穗总粒数、单株穗数和垩白度、整精米长及长宽比。在转抗真菌基因杂交稻组合选育中,除了适当控制单株穗数降低垩白度外,米质与产量是可以同步改善和提高。     

宁夏水稻品种主要农艺性状分析

分别考查了宁夏引黄灌区27个水稻品种的10个主要农艺性状,对达到显著差异的7个性状进行主成分分析,并对影响单株粒重的6个性状进行通径分析。结果表明,7个主要农艺性状经主成分分析可归结为3个主成分因子,对产量影响较大的因素分别为粒数因子、粒重因子和长度因子。对影响单株粒重的6个性状经通径分析,对单株粒重贡献较大的因素依次为每穗实粒数、千粒重和穗长。表明在适宜的株高和穗长条件下,应适当增加穗粒数和提高千粒重。     

宁夏水稻主要农艺性状的主成分及聚类分析

水稻育成品种遗传基础的宽窄及品种间遗传距离的大小是品种能否在当地有效推广种植的关键因素,同时也是水稻杂交育种中选配亲本的基础。多元统计分析方法常用来测定品种间的遗传差异,了解亲本间的遗传距离。试验以宁夏引黄灌区历年主栽或新选育的水稻品种为材料,分别考查了20个水稻品种的12个主要农艺性状,对均达显著和极显著差异的12个性状进行了主成分分析,由主成分分析中提取的公因子进行聚类分析,并计算各类群主要性状的平均值,得出各类群品种的分类特点。结果表明:20个水稻品种的12个主要农艺性状可归结为5个主成分,经聚类分析,可将20个水稻品种选定合适的阈值后划分为4个类群,表现出遗传距离较近,遗传基础狭窄的特点,并且宁夏水稻品种主要集中在第4类群。因此,在确定水稻育种杂交亲本选配时,要综合考虑主成分互补,且要在类群间进行,并结合米质的选择,则有望选育出农艺性状优良、优质、高产的新品种。但改良品种个别性状时,亲本之一符合育种目标,另一亲本也可选用遗传距离不大的品种。     

杂交水稻品质性状间及品质性状与农艺性状间相关性研究

采用5个不育系(湛A、双青A、万金A、22A、珍汕97A)、5个恢复系(R128,R122,R46-1,R15,直龙)按5×5NCII遗传设计杂交配制25个杂交组合。在2005年晚季对杂种F1的农艺性状及品质性状进行相关性分析。结果表明:①糙米率、精米率、整精米率与其他品质性状间的相关系数均未达到显著水平;整精米长宽比与整精米长呈极显著正相关,与整精米宽呈极显著负相关;垩白粒率与整精米长、整精米长宽比、垩白面积间呈极显著负相关,但与整精米宽及垩白度间呈极显著正相关;蒸煮品质与其他品质性状间的相关性不是很密切,但直链淀粉与糊化温度呈极显著负相关,与蛋白质含量呈极显著正相关。②株高、有效穗数与各品质性状间的相关性不是很强,除株高与整精米率达到极显著外其他性状间均未达到显著水平;穗长与整精米宽、垩白粒率间均呈极显著、显著负相关,但与整精米长宽比呈显著正相关;粒长与垩白粒率间、粒宽与垩白面积间、粒长宽比与垩白粒率间均呈极显著负相关,而粒宽与垩白粒率则呈极显著正相关。     

转基因抗虫棉农艺性状及抗病性

对关中棉区10个主要转基因抗虫棉及非抗虫棉品种(系) 材料的生育特性、产量结构性状、抗病性变化等进行了试验研究及分析, 结果表明,转基因抗虫棉与非抗虫棉相比,平均出苗时间推迟0.6 d,开花期推迟0.4 d,生育期延长0.4 d,苗期生长势较弱,产量结构因素指标均有不同程度降低,其中衣分和单铃质量相差较大.与非抗虫棉相比,转基因抗虫棉黄萎病和红叶茎枯病明显加重,枯萎病情变化不大.     

水稻新品种(系)农艺性状及品质的综合评价分析

[目的]为选育优良水稻新品种提供参考资料。[方法]采用同异分析法,对12份水稻新品种(系)的综合农艺性状和品质进行综合评价分析,并且讨论了同异分析法在水稻新品种(系)综合评价中的有关问题。[结果]农艺性状和品质性状的综合同一度大于0.8以上的有10个品种,其中大于0.9的有2个品种:武2105、常优02-6。综合评价为"差"的有甬优5号1个品种,占8.3%,"一般"和"好"的有4个品种,占33.3%,"较好"的有5个品种,占41.7%,"优良"的只有武2105和常优02-6两个品种,占16.7%。[结论]同异分析方法在水稻亲本、杂交组合及比较品种区域试验分析中具有广阔的应用前景。     

部分栽培黑麦单株后代农艺性状及营养品质分析

[目的]针对栽培黑麦为异花授粉植物的特点,对其单株后代群体的农艺及品质性状进行综合评价,以便为小麦育种实践提供参考依据。[方法]对4份栽培黑麦材料的20个单株后代群体进行了农艺性状、蛋白质含量和氨基酸组成分析。[结果]农艺性状方差分析发现,品种内株系间存在较高水平的差异。与川农16相比,各株系具有植株高大、有效穗多、大穗、多小穗、千粒重低、蛋白质含量略高和赖氨酸含量明显较高等特点。穗粒数与蛋白质含量间存在简单负相关,其他农艺性状与蛋白质含量间的相关关系及偏相关关系不显著。蛋白质含量与谷氨酸和酪氨酸的含量呈极显著正相关,与精氨酸和脯氨酸呈极显著负相关,与组氨酸和亮氨酸呈显著负相关,而与其他氨基酸之间相关关系不显著。通径分析表明,赖氨酸含量对蛋白质含量存在较弱的正向直接作用。根据蛋白质及氨基酸含量进行聚类结果表明,第Ⅲ类的4个株系,即PI346416-1、PI346416-3、PI346416-4和PI412949-2,除丝氨酸含量居中外,其他氨基酸及蛋白质含量均最高。[结论]栽培黑麦对小麦产量、品质育种具有重要的利用价值,该研究的结果可为其进一步筛选和利用提供理论依据。     

抗稻瘟病基因Pib4的转基因研究

[目的]探讨抗稻瘟病基因Pib4的转基因。[方法]利用PCR法克隆Pib基因的NBS功能结构域到双元载体pCAMBIA1301上,以粳稻品种农大18的成熟胚诱导出愈伤组织,以愈伤组织作为转化的受体,采用农杆菌介导法转化Pib4基因。[结果]经PCR和GUS活性检测表明外源基因已整合到水稻基因组中并获得表达;用稻瘟病菌接种阳性植株,获得了抗稻瘟病菌的水稻植株。[结论]为合理利用抗病基因和育种提供了参考。