水稻高温胁迫抗性遗传育种研究概况

一、水稻高温胁迫抗性 早在1969年村山就发现,与寒地相比,暖地水稻的籽粒生产效率低,坪井则进一步指出。即使光照充足,灌浆期高温(30C)也会导致减产,因此需要研究高温胁迫抗性机理,选育高温胁迫抗性强的品种。水稻在高温胁迫下的表现因生育时期而异,故不同生育时期抗高温胁迫的特性也不同。有利抗高温胁迫的特性主要有:(1)高温下生理活性降低幅度小;(2)高温下形态变化小;(3)不易受不育等致命的影响及对干物质分配的不利影响小等。不同生育时期的高温胁迫抗性可归纳如下表。 二、发芽期高温胁迫抗性 一般认为水稻种子发芽最适温度为25℃,在1…     

养分胁迫对籽粒灌浆期水稻叶片衰老影响的蛋白质组学分析

 采用蛋白质组学分析技术,对养分胁迫下杂交水稻威优916功能叶片蛋白质组差异表达进行研究,以揭示养分胁迫影响籽粒灌浆期水稻衰老的分子机理。经双向电泳分离,从功能叶中获得34个差异表达蛋白质,其中26个蛋白质功能得到鉴定,包括11个参与光合作用蛋白质,4个参与呼吸作用蛋白质,10个参与抗氧化及信号传导蛋白质和1个未知功能蛋白质。分析结果表明,养分胁迫下,灌浆期水稻叶片光合作用及呼吸作用显著下降;清除活性氧类蛋白质表达量下调,活性氧生成蛋白质及胁迫信号传导蛋白质表达量上调,水稻抗性减弱,叶片中活性氧积累,水稻衰老加剧。     

OsBTF3过量表达和RNAi转基因水稻抗盐和抗低温胁迫鉴定

 为评估水稻OsBTF3基因在水稻对非生物逆境胁迫应答中的功能,利用RT Q PCR技术,对经高盐(200 mmol/L NaCl溶液)和低温(4℃)胁迫处理后水稻的OsBTF3基因表达动态进行了测定,并对前期获得的OsBTF3过量表达和RNAi转基因水稻株系进行了抗高盐和抗低温胁迫的鉴定。结果表明,高盐胁迫处理显著抑制了OsBTF3基因的表达,低温胁迫对其表达影响有一定的变化;转基因T2代过量表达株系对高盐和低温胁迫抗性显著增强,而RNAi转基因株系抗性减弱,说明OsBTF3可能在水稻对高盐和低温胁迫反应中起着重要的调控作用。     

水稻盐胁迫的研究进展

盐胁迫是制约水稻生长和产量的主要逆境因素之一。根据国内外近年的有关研究成果,从盐胁迫对水稻生长发育变化、生理生化变化、水稻的抗盐机理及增强水稻抗盐胁迫的方法等方面综述水稻盐胁迫的研究进展。     

盐胁迫对水稻的影响及水稻耐盐育种研究

盐胁迫是盐渍化地区水稻生产的主要制约因素之一。盐胁迫对水稻的形态发育及生理生化代谢产生不利影响,其作用机理主要表现在渗透胁迫和离子毒害等。耐盐水稻品种的选育方法主要是筛选耐盐材料,将常规选育和转基因、分子标记辅助选择等现代生物技术相结合,选育耐盐性强且具有实用价值的品种。     

水稻硅营养的研究进展

综述了水稻硅吸收、转运与积累的特点以及硅在水稻生长发育过程中抗生物和非生物胁迫所起的积极作用及机理,重点阐述了最近几年来有关控制水稻硅转运与积累的相关基因的研究进展及其数量遗传学研究进展,并简要介绍了水稻硅的研究对其它植物硅的研究所起的推动作用。     

盐胁迫影响水稻生理特性及其调控机理研究进展

在全球气候变暖背景下，土壤盐渍化日趋严重，已成为危害农作物生产的重要因素之一。研究盐胁迫对水稻生长发育及生理特征的影响，揭示水稻盐胁迫响应机理，提升水稻抗盐胁迫能力，发掘盐碱地生产能力，对实现盐碱地水稻增产与保障粮食安全具有重要意义。本文综述了盐胁迫下水稻生长发育及生理特征变化，从离子胁迫、渗透胁迫、氧化胁迫与营养失衡等方面概述了盐胁迫导致的水稻应激响应及能量代谢特征，总结了盐碱地治理方法和提高水稻耐盐胁迫能力的品种选育及栽培技术途径，提出了基于优化能量代谢培育耐盐碱品种、研发耐盐栽培技术的建议，为盐碱地水稻生产提供参考。     

不同抗感水稻品种对褐飞虱胁迫的高光谱响应特征

【目的】探究不同抗感水稻受褐飞虱胁迫的高光谱反射率曲线变化及敏感光谱差异,研究水稻植株不同部位的高光谱变化。在此基础上,采用机器学习技术建立水稻褐飞虱抗性鉴定模型,为下一步开发智能化褐飞虱抗性鉴定技术提供重要基础资料。【方法】以三个具不同褐飞虱抗感特征的水稻品种(TN1、Mudgo、RHT)为对象,分析其光谱、植被指数差异并建立抗性级别预测的随机森林模型。【结果】研究发现,褐飞虱胁迫天数与光谱反射率显著相关的波段数及差异显著的波段数随着水稻的抗性水平的上升而减少。同时,在680nm左右,三个品种的光谱反射率与褐飞虫胁迫时间的相关性最好。植被指数分析表明,SIPI、SR_605/760和PSND_b与抗性级别的相关系数绝对值要高于680nm的结果。感虫品种TN1差异最早体现,中抗品种Mudgo其次,高抗品种RHT最后。不同部位的差异首先出现在第1叶叶片和第1叶叶鞘,然后依次为第2叶叶片和第2叶叶鞘以及第3叶叶片和第3叶叶鞘。预测模型的结果表明,全波段作为输入的模型效果比以单一植被指数SIPI构建的随机森林模型更好,模型准确率达到85.9%。【结论】...     

叶绿素荧光分析技术在水稻研究中的应用

在分析叶绿素荧光技术原理的基础上,综述了叶绿素荧光技术在水稻逆境胁迫、光氧化和水稻突变体等研究中的应用进展,并对叶绿素荧光分析技术在水稻生产实践、抗性研究等方面的应用进行了展望。     

植物激素及其对水稻植株发育调控的研究进展

随着我国科技力量的飞速发展,科学家们在激素受体基因分离鉴定、激素控制株型以及激素间的相互作用等方面取得了突破性进展,其中生长素(IAA)在协调体内外调节机制中起着不可或缺的作用;细胞分裂素(CTK)可以通过对细胞分裂与分化的调节而参与对水稻生长发育的调控;赤霉素作为植物生长的必需激素之一,调控植物生长发育的各个方面,如:种子萌发,下胚轴的伸长,叶片的生长和水稻开花时间等;脱落酸(ABA)同样也是一种重要的植物激素,受到生物胁迫和非生物胁迫的调控,在水稻对胁迫耐受性和抗性中发挥着重要作用;乙烯(ETH)则是一种多功能的植物激素,它在水稻生长发育和应对生物及非生物胁迫过程中起着重要作用。本文着重阐述了近几年植物激素在生理学研究方面的研究进展,提出了我国在植物激素研究领域的未来发展方向与趋势,同时也展望了植物激素研究对水稻重要农业性状改良的意义。     

水稻抗稻瘟病遗传育种研究进展

稻瘟病是我国水稻生产中最严重的病害之一。简述了稻瘟病的危害、发病过程和抗性遗传机理,综述了稻瘟病抗性基因定位和克隆、分子标记辅助育种相关研究进展,探讨了水稻抗稻瘟病育种及其研究方向。     

抗除草剂转基因水稻研究进展

本文综述了转抗除草剂Bar基因、pat基因和aroA基因水稻的抗性机理,抗除草剂基因导入水稻的常用方法及导入后对稻米品质的影响,抗除草剂基因在水稻研究和生产上的应用以及抗除草剂转基因水稻的安全性问题,同时指出了目前研究中存在的有关问题及今后的发展方向。     

水稻品种的抗虱机理测定

前言褐稻虱[Nilapavata Iugens(stal)]是水稻的主要害虫之一。近十几年来,科学工作者们在水稻的抗性育种,抗性基因分析,抗性生化基础等方面作了很多的研究,而对水稻抗性品种的抗性机理的研究还不够。本文对经采用室内测定和大田测定相结合的鉴定方法从国内外2306份资源品种中进行抗性筛选出的主要六个品种进行褐稻     

不同生育期水分胁迫对水稻根系生长及产量的影响

研究水分胁迫对水稻根系生长和产量的影响。以桂两优2号为材料,通过聚乙二醇（PEG-6000）模拟不同程度的水分胁迫,在水稻分蘖盛期和抽穗扬花期分别水分胁迫16 d,然后恢复正常供水。水分胁迫及复水10 d后测定水稻根系形态、根活力和干物质,成熟期测定产量。结果表明：分蘖盛期和抽穗扬花期适度的水分胁迫均能提高水稻根系活力;处于不同生育期的水稻根系对干旱的耐受程度不同,在分蘖盛期水分胁迫期间,轻、中度水分胁迫对水稻根长、根表面积、根体积的生长具有促进作用,复水后,促进效果不显著;而在抽穗扬花期水分胁迫期间,     

镉胁迫对不同水稻品种种子萌发特性的影响

【目的】为了研究不同水稻品种的镉胁迫抗性差异,为早期预测镉污染,选育镉低积累水稻提供参考。【方法】采用50个不同遗传背景的水稻品种(系)种子,研究了0(蒸馏水,对照)、0.5、1.0、2.0 mmol/L等4种不同镉浓度胁迫对不同水稻品种种子发芽率、发芽指数、活力指数、胚芽长、胚根长、胚芽鲜质量与胚芽干质量等性状的影响。【结果】镉胁迫对水稻种子的萌发及幼苗生长具有抑制作用,且随着镉胁迫浓度的增高,抑制作用逐渐加强。0.5 mmol/L Cd~(2+)胁迫浓度对各水稻品种种子的发芽率和发芽指数影响不显著,而对其种子活力指数、胚根与胚芽生长则具有显著的抑制作用;不同镉胁迫浓度对水稻种子胚根的抑制作用明显大于胚芽;1.0mmol/L和2.0 mmol/L Cd~(2+)两种胁迫浓度处理下,不同水稻品种种子萌发期的各性状指标间差异达极显著水平,且达到极显著正相关。不同水稻品种对不同镉胁迫浓度的耐性存在明显差异。【结论】根据不同水稻品种萌发期不同镉胁迫浓度处理的各性状指标与对照的相对值进行聚类分析,可将50个供试水稻品种(系)分为镉胁迫敏感型、中间型和耐受型等3种类型。     

外部条件对水稻镉吸收的影响研究进展

综述了土壤环境、土壤酸碱度和氧化还原电位、水稻根系分泌物、水分管理模式、温度对水稻镉吸收积累的影响,提出可以从农田镉生物修复技术的系统研究、降镉综合栽培技术研究、Cd胁迫对水稻生长发育、生理生化及品质的影响机理等方面开展进一步研究.     

稻曲病发病规律、病菌功能基因组以及免疫反应的遗传机制

稻曲病已成为我国水稻生产中重要病害之一,不仅影响水稻产量和品质,且危害人畜健康安全。目前对稻曲病研究已取得一定进展,但在抗性评价标准、抗性基因挖掘、病原菌侵染方式、致病机理以及防控预测等方面还存在局限性。本文综述了稻曲病简史与发生概况、稻曲病菌的生物学特征、稻曲病菌的侵染特征、稻曲病抗性遗传规律与基因鉴定、抗性遗传机制、抗性鉴定技术以及病害发生影响因子等方面的研究进展。同时,探讨当前稻曲病抗性鉴定方法、抗性基因挖掘、侵染机制、稻曲病菌与水稻互作以及病情监测预报和防治等方面存在的问题,分析与展望了相关问题及研究方向。     

蛋白质组学在水稻逆境胁迫研究中的应用

蛋白质组技术已广泛应用于水稻功能基因组学研究中,特别是在研究水稻对非生物逆境（包括干旱、盐害、低温、高温等）适应机制方面近年来发展迅速。水稻逆境蛋白质组学研究通过比较水稻在正常和逆境胁迫下的蛋白质组表达情况,分析水稻的蛋白质组变化和基因的表达调控机制,为响应胁迫机理提供了新的认识。本文简要介绍了水稻蛋白质组研究的基本技术,并重点对水稻逆境蛋白质组研究取得的成果进行了综述。     

镉胁迫对不同水稻品种种子萌发和幼苗生长的影响

为研究不同浓度镉胁迫对水稻种子萌发和幼苗生长的影响及其不同水稻品种的镉胁迫抗性差异,采用52个不同遗传背景的水稻品种(系)种子,研究了0(蒸馏水,CK)、0.5、1.0、2.0 mmol/L等4种不同镉胁迫浓度对不同水稻品种(系)种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重与干重等萌发期性状的影响。结果表明:(1)镉胁迫对水稻种子的萌发及幼苗生长具有抑制作用,且随着镉胁迫浓度的增高,其受到的抑制作用逐渐加强;(2)不同镉胁迫浓度对幼苗根生长的影响大于对幼苗芽生长的影响;(3)镉胁迫下,各水稻品种(系)种子各萌发性状指标间的相互关系密切;(4)镉胁迫对水稻种子的活力指数、幼苗根长的抑制程度较大,而对发芽势、发芽率的抑制程度较小;(5)不同水稻品种(系)对不同镉胁迫浓度的耐受性存在显著差异,根据镉胁迫各浓度处理条件下各供试水稻品种(系)在萌发期内的各项萌发性状指标与对照的相对值用聚类方法进行分析,可将52个参试水稻品种(系)分为镉胁迫敏感型、中间型和耐受型等3种类型。     

水稻抗褐飞虱基因研究进展与展望

褐飞虱严重影响水稻的产量和品质,抗虫品种的培育和种植是控制该虫害最安全有效的措施。水稻抗褐飞虱育种的关键是抗虫基因的发掘和合理利用。目前至少报道了34个褐飞虱抗性位点,其中28个主效抗性基因已被定位,显性基因Bph3、Bph14和Bph26已被成功克隆。介绍了水稻褐飞虱的生物型及抗性机理、褐飞虱抗性基因定位与克隆及抗虫基因在育种上的应用,并对水稻褐飞虱抗性育种面临的问题和应用前景进行了讨论。