水稻耐盐性的遗传机理及遗传效应分析

盐胁迫是造成水稻减产的重要环境因素之一。该文介绍了水稻耐盐性的遗传机理,并对近年来对水稻耐盐遗传机制、耐盐性QTL鉴定、基因的克隆以及耐盐水稻选育所取得的进展进行了总结和分析,然后进一步讨论了水稻耐盐性机制的研究以及在生产实践中应用的前景,以期为深入开展水稻耐盐性研究提供参考。     

水稻萌发期和幼苗期耐盐性鉴定指标筛选及综合评价

为筛选水稻萌发期和幼苗期耐盐性鉴定指标及对不同水稻品种进行耐盐性综合评价,以8个水稻品种和3个自育品系为试验材料,以种子萌发指标和幼苗生长指标的相对值作为耐盐性评价指标,在主成分分析的基础上,利用模糊数学中的隶属函数法对这11个水稻进行耐盐性综合评价。结果发现,在14个鉴定指标中筛选出4个主成分,其中发芽指数、根表面积、根体积、株高、地上鲜重、地上干重、根长和根冠比可作为水稻品种耐盐性鉴定的指标。加权隶属函数法评价出11个水稻材料耐盐性强弱的顺序,聚类分析结果将11个水稻材料耐盐性聚为三类,其中第I类包括kj5和kj8,其耐盐性较强;第Ⅱ类包括kj6、lqd20、sj18、hyx169和1703,其耐盐性中等;第Ⅲ类包括sj9、1701、lj21和1702其耐盐性最弱。研究结果可为水稻材料耐盐性评价方法提供一定的参考,同时为这11个水稻品种在生产上的应用提供一定的依据。     

杂交水稻不同生育阶段的耐盐性及育种策略

以8个杂交水稻组合作为试验材料,分别在发芽期、幼苗期和全生育期进行盐胁迫,鉴定杂交组合不同发育时期的耐盐性表现,研究杂交水稻不同生育阶段的耐盐性特点和相关性。结果表明,杂交水稻在不同生育阶段的耐盐性存在较大差异,发芽期的耐盐性明显强于幼苗期和全生育期;不同组合在各个生育阶段的耐盐性差异较大,杂交水稻发芽期、幼苗期和全生育期的耐盐性之间没有直接的相关性;在发芽期、幼苗期和全生育期盐胁迫条件下,杂交水稻的相对盐害率、枯死叶率和单株粒质量可以作为各时期耐盐性的重要鉴定指标;耐盐杂交水稻的选育应通过不同生育阶段分别进行耐盐性筛选,并利用已知的耐盐基因同时改良不育系和恢复系,实现耐盐基因聚合在杂交一代,进一步提高杂交水稻的耐盐性。     

QTL技术在水稻耐盐育种上的应用

在水稻生产和发展的过程中,土壤的盐渍化是一种严重的制约因素,在水稻进行育种的过程中耐盐性的条是一项重要的任务。对水稻品种进行研究,充分的发掘水稻的耐盐性新基因,对其分子作用机制进行分析和了解能够有效的促进水稻的耐盐性基因的改良。本文通过对QTL定位的原理以及方法进行分析,并且对其应用进行探究,为水稻的耐盐性育种提出建议,促进水稻的生产发展。     

水稻在“种子植株 - 愈伤组织 - 再生植株”系统中的耐盐性研究Ⅱ.钠离子累积

实验选用已知耐盐性的５个水稻基因型作材料,在“种子植株—愈伤组织—再生植株”系统中就水稻不同基因型钠离子累积与耐盐性的关系作了比较研究．结果表明：在种子植株和再生植株水平,水稻耐盐基因型的地上部钠离子含量大都显著低于其对应的盐敏感基因型．证实了水稻植株地上部的钠离子含量可作为判别水稻耐盐性的一个生理指标的观点．但在愈伤组织,水稻不同基因型的钠离子含量没有明显的差异,暗示了植株水平与细胞水平的钠离子吸收机理可能不一致．     

利福平对诱抗剂HI诱导水稻R6耐盐性的增效作用

在盐胁迫条件下,研究了利福平的抗盐作用及利福平对诱抗剂HI诱导水稻品种R6耐盐性的影响,并从幼苗的生长形态和生理指标O2.-、SOD、POD、CAT、可溶性糖、脯氨酸的含量进行分析,结果表明:利福平处理对水稻R6耐盐性的提高有一定的作用,对诱抗剂HI诱导水稻R6耐盐性起到了显著的增效作用.     

宁夏水稻主栽品种耐盐性评价

本研究通过芽期、苗期、孕穗期、全生育期耐盐性鉴定,对宁夏水稻主载品种的耐盐性进行了全面评价。结果表明:耐盐性强的主栽品种有:宁粳44号、宁粳48号、宁粳51号、宁粳52号、宁粳54号,耐盐性较强的主栽品种有:宁粳28号、宁粳41号。该试验结果可为宁夏水稻生产提供指导。     

作物耐盐性状研究进展

阐述了作物耐盐性含义、耐盐种类、耐盐机理、耐盐性的鉴定技术和指标,并浅析了提高耐盐性的栽培措施。重点综述了耐盐品种的选育,包括分子标记辅助选择聚合育种(水稻、小麦、大豆)、转基因育种(棉花、大麦)、分子设计育种等。最后对作物耐盐性状研究进行了展望。     

水稻耐盐QTL图谱整合

提高水稻耐盐性是水稻抗逆育种的主要目标之一,利用生物信息学手段,共收集整理来自15个作图群体共263个与水稻耐盐性相关的QTL信息。通过Biomercator 2.1和共有标记映射,将QTLs整合到参考图谱Cornell2001上,并通过元分析方法计算真实QTLs。建立水稻耐盐QTLs一致性图谱,共发现14个真实QTLs及其连锁标记。为水稻耐盐基因的精细定位、图位克隆以及分子辅助育种奠定基础。     

不同水稻品种发芽期的耐盐性研究

为研究不同水稻品种于发芽期的耐盐性,以种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数为指标,研究了NaCl对21个水稻品种的种子发芽的影响。结果表明,随NaCl胁迫浓度的增大,各品种种子萌发都受到不同程度的抑制;低胁迫在一定程度下能够促进种子发芽,甚至能促进幼苗的生长;高胁迫对种子发芽具有较大抑制作用。在供试的21个水稻品种中,以“秀水114”．“申优繁15”、“秋优金丰”、“南粳46”、“申优693”等品种耐盐性最好,“秀水321”耐盐性最差。     

福建省水稻新品种对稻曲病和穗瘟病的抗性评价

采用室内人工注射接种法和田间自然诱发法评价福建省15个水稻新品种对稻曲病和穗瘟病的抗性。水稻品种对稻曲病的室内抗性评价结果表明,有3个水稻品种对稻曲病表现为中抗,如FJZD10-5、FJZD10-8,有4个品种表现为中感,8个品种表现为感病。水稻品种对稻曲病的田间抗性评价结果表明,有11个品种表现为中抗,如FJZD10-2、FJZD10-3,有4个品种表现为中感。水稻品种对穗瘟病的田间抗性评价结果表明,有7个品种表现为中抗,如FJZD10-6、FJZD10-7,4个品种表现为中感,4个品种表现为感病。在建阳、宁化和福安3个田间试验点,同时发生稻曲病和穗瘟病的水稻品种出现的频率分别为100%、73.33%和73.33%。未出现对稻曲病和稻瘟病均表现为抗病的水稻品种。     

Estimating the effect of urease inhibitor on rice yield based on NDVI at key growth stages

The effect of the urease inhibitor, N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) at a range of application rates on rice production was examined in a field experiment at Jinxian County, Jiangxi Province, China. The normalized difference vegetation index (NDVI) was measured at key growth stages in both early and late rice. The results showed that the grain yield increased significantly when urea was applied with NBPT, with the highest yield observed at 1.00% NBPT (wt/wt). NDVI differed with the growth stage of rice; it remained steady from the heading to the filling stage. Rice yield could be predicted from the NDVI taken at key rice growing stages, with R² ranging from 0.34 to 0.69 in early rice and 0.49 to 0.70 in late rice. The validation test showed that RMSE (t·hm^-2) values were 0.77 and 0.87 in early and late rice, respectively. Therefore, it was feasible to estimate rice yield for different amounts of urease inhibitor using NDVI.     

聚乙烯醇对水稻玉米种子萌发代谢作用及生长的影响

聚乙烯醇Ｐｏｌｙｖｉｎｙａｌｃｏｈｏｌ（ＰＶＡ）具有聚乙二醇Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ（ＰＥＧ）相同的作用：预处理水稻玉米种子后可提高种子活力,促进萌发代谢,其脂肪酶、淀粉酶、过氧化氢酶Ｃａｔａｌａｓｅ（ＣＡＴ）活性都有不同程度的提高。其丙二醇Ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｉａｌｄｅｄｙｄｅ（ＭＤＡ）则有所下降。     

粳稻为背景的普通野生稻单片段代换系群体的初步构建

以粳稻日本晴（O. sativa L. subsp. Japonica cv. Nipponbare）为受体和轮回亲本,以广西普通野生稻核心种质DP15为供体,通过连续回交和SSR标记辅助选择的方法构建普通野生稻单片段代换系群体（Single segment substitution lines, SSSLs）。用覆盖水稻全基因组的563对SSR引物检测供体（DP15）和受体（日本晴）的多态性,从中挑选212对分布在水稻12条染色体上的多态性引物跟踪供体基因型。结果表明,在BC3F1代获得79个代换片段,这些片段基本上能相互重叠并覆盖水稻12条染色体,其中第1、第2条染色体含有的代换片段数最多,均为9个,第9、第10和第12条染色体含有的代换片段数最少且均为5个。79个代换片段长度为12．65—113．55cM,平均长度为54．3cM,总覆盖长度为4285．28cM,是水稻整个染色体组长度的2倍多,覆盖野生稻全基因组达98．89％。随机选取其中的6个代换株系用96个多态性引物检测其遗传背景,发现供体DNA残留率为7．3％－15．6％。今后将继续通过回交和标记辅助选择,以获得一整套覆盖普通野生稻全基因组的SSSLN,这将有助于研究稻种的起源、演变和分化以及普通野生稻的功能基因组。     

粳稻品种(系)对三化螟抗性的初步研究

1995～1997 年对47 份粳稻新品种(系),包括江苏省大面积推广的粳稻品种以及外省征集的部分品种(系)进行网室抗三化螟测定和田间抗虫性调查,从中评选出1 个中抗品种,4 个耐螟性较好的品种(系)。并对抗螟性机理进行了探讨,提供育种和生产部门参考。     

GIS支持下的广东省水稻种植生态适宜性评价

利用GIS技术和层次分析法,对广东省水稻种植进行了生态适宜性评价。用特尔菲法和专家咨询法筛选各生态因子评价指标,从气候和地形条件两方面确定9个评价指标,建立了广东省水稻生态适宜性评价指标体系;将层次分析法运用于各指标权重的定量计算,采用地理信息系统软件ArcGIS9.3的叠加分析功能,得到广东省水稻种植生态适宜性评价图。结果表明,广东省南部沿海地区为双季稻最适宜种植区,占全省总面积的42.07%;粤中北内陆地区为双季稻次适宜种植区,占全省总面积的32.42%;粤北山区的大部分为双季稻的基本适宜种植区,占全省总面积的22.86%;粤西北边境山区为双季稻不适宜种植区,占全省总面积的2.65%。获得的评价结果与早期的广东省水稻区划结果基本吻合。     

油-稻-稻种植制下晚稻氮、磷、钾肥施用效果

在大田条件下研究了鄂东地区水旱轮作三熟制中晚稻生长和产量对氮、磷、钾肥的反应.其中钾肥增产效果最好,最高达43.3%,氮肥最高为25.9%,而磷肥的最高增产率仅2.6%.结果还显示,一种养分增产效果的发挥受其他养分供应水平的影响,只有在其他养分供应充足时才能发挥氮、磷或钾的增产作用.根据肥料效应方程,每公顷最高产量的N、P2O5和K2O用量分别为161 kg、21.5 kg和451kg.     

旱作水稻冠层光合有效辐射和叶面积指数与产量的相关性分析

[目的]为了了解旱作水稻(Oryza sativa L.)冠层光合有效辐射(PAR)、叶面积指数(LAI)与其产量的相关性关系。[方法]利用SUNSCAN冠层分析仪,对正在进行产量比较试验的旱作水稻新品系的冠层PAR、LAI分别进行测量,并测定各品系的产量。[结果]当水田种植条件下冠层PAR处于223.53～262.23μmol/(m2.s),旱田种植条件下PAR处于119.62～185.74μmol/(m2.s)时,各品系产量均较高;PAR偏低的品系产量较低,但PAR太高的品系产量反而降低。对于大部分试验品系,随着LAI的不断提高,产量也在逐步提高。[结论]旱作水稻高产需要其冠层PAR处于一定的范围内,PAR太高或太低都不易达到高产的目标。LAI与产量呈正相关关系。     

硒酸钠添加下苗期水稻中硒-汞的分布特征

采用土培盆栽实验研究了在不同外源硒(硒酸钠)梯度(0,1 mg·kg-1,5 mg·kg-1)与外源汞(硫酸汞)梯度(0,0.5 mg·kg-1,1 mg·kg-1)条件下,苗期水稻根与地上部分中硒与汞的分布特征。结果显示,外源硒抑制了苗期水稻根与苗对汞的吸收与积累,苗期水稻对汞的吸收随外源硒增加而呈现降低趋势,5 mg·kg-1是外源硒处理与无硒处理组相比水稻根部汞含量的下降最多,达到36.83%,并使水稻苗的汞含量维持在较低水平。而外源汞添加量1mg·kg-1时水稻苗中硒含量达到(58.16±0.17)mg·kg-1,是相应无汞添加组的20.12倍,说明外源汞添加在一定程度上促进了苗期水稻对硒的吸收与累积。整体而言,水稻苗中的硒-汞的吸收迁移具有一定的相互作用,尤其在水稻苗中的硒-汞富集系数存在显著负相关关系(r=0.48),其可能的机制是硒在水稻根部与汞结合形成硒-汞络合物从而抑制水稻地上部分对汞的吸收,这对于利用硒酸钠来降低苗期水稻地上部分对汞的累积提供了数据基础。