水稻同源多倍体的研究策略

在同源多倍体水稻的研究中存在3大局限性,即思想观念的局限性、材料数量(或材料类型)的局限性和技术思路的局限性。在对同源三倍体水稻和同源四倍体水稻的研究中发现了值得注意的4种奇特现象,即同源三倍体水稻的结籽现象及其倍性的遗传稳定性、在异倍性水稻间的杂交后代中早世代性状稳定遗传的现象、在隔离条件下同源四倍体的胚自发现象和离子束注入后同源四倍体水稻单株的高结实现象。为了挖掘同源多倍体水稻的潜在利用价值,在今后的研究中有如下4条途径值得探索,即探索直接利用同源四倍体水稻的可能性、探索利用同源四倍体水稻杂种优势的可能性、探索以同源多倍体水稻为桥梁完成异源遗传物质转移和丰富水稻基因库的可能性及探索同源多倍体水稻特征特性的遗传规律。     

稻属植物染色体组多倍化的潜在价值

稻属植物的物种资源丰富,其染色体组多倍化的潜在价值大。同源多倍体水稻在生殖发育上有其特殊性,这有助于寻找水稻遗传改良的新的研究方向。物种间远缘杂交的生物学效应证实了染色体组多倍化的应用前景。基于稻属植物染色体组多倍化的研究难度和现状,提出了多倍体水稻研究的技术思路。     

通过染色体组多倍化途径挖掘稻属植物产量潜力的技术策略

对中国水稻遗传改良的主要成就及其技术局限性进行了概括和评述。认为在染色体组多倍化水平上进一步探索和挖掘稻属植物产量潜力的研究应该引起高度重视,建立多倍体水稻相应的技术体系将有助于为稻属植物遗传改良水平的进一步提高寻找到新的突破口。提出了利用染色体组多倍化效应进一步挖掘水稻产量潜力的技术策略。对多倍体水稻研究中近期有可能取得的技术新进展进行了探讨。     

自然四倍体野生茶树染色体分析

多倍体对于以叶用为目的的茶树具有很大的经济价值。国内外利用自然选择、人工杂交及物理、化学的诱变法,已在茶树多倍体育种方面取得了一定的成绩。同时,一些学者还对多倍体茶树进行了细胞遗传学观察。作者在全面调查收集四川野生大茶树种质资源时,首次发现了一株自然四倍体茶树“9006”。经鉴定,属张宏达分类系统中的秃房茶(Camelliagymnogyna Chang),现将具体细胞染色体分     

利用无融合生殖改良水稻的现状和潜力

扼要介绍了植物无融合生殖的概念及其在水稻杂种优势利用中的意义，评述了国内获得的一些水稻无融合生殖材料的利用价值，分析了水稻无融合生殖尚难应用的原因，并展望了其前景。     

苎麻多倍体育种研究进展

对苎麻多倍体育种中多倍体的诱导方法和效果、多倍体的形态学和解剖学特征及其经济性状和纤维品质的研究进展进行了综述，并对苎麻多倍体育种过程中存在的问题进行了探讨     

甜菜良种繁育有关理论与技术分析Ⅴ．双丰系列甜菜多倍体品种及其系谱分析

本文通过时双丰系列甜菜多倍体品种的种性介绍及其系谱分析，揭示了双丰系列多倍体品种的遗传构成和血缘来源，双丰多倍体品种共有１２个，参与亲本形成的血缘共有７个。利用天然多交逐级改良种性的逐级杂种优势利用育种技术构成了双丰系列多倍体的育种特色，建立平衡群体和改良平衡群体是双丰系列多倍体育种技术的理论依据。     

一系法杂交水稻研究的技术策略探讨

通过一系法利用和固定水稻的远缘杂种优势是一项具有极大诱惑力但难度颇大的科研难题。我国水稻无融合生殖研究尚处在探索性阶段,还没有筛选到具有实用价值的无融合生殖种质。由于多倍体水稻的有性生殖能力明显变弱,在多倍性水平筛选和创造水稻无融合生殖种质有可能成为一系法杂交稻研究的突破口。     

橡胶树多倍体诱导机制和途径

多倍体育种作为橡胶树育种的重要手段，曾引起育种工作者的广泛关注并进行了大量研究。本文从获得橡胶树多倍体的机制和途径方面总结前人的研究成果；讨论橡胶树多倍体育种面临的问题；提出橡胶树多倍体育种的研究方向，为橡胶树多倍体育种工作提供理论帮助。     

提高橡胶树多倍体诱导率的方法研究

在暴露条件和暗处理条件下用秋水仙素溶液处理RRIM600,PR107,GT1,海垦1,海垦2,天任31-45,红星1和93-114等15个无性系的萌动芽,已全部诱导产生形态稳定的多倍体。经细胞学鉴定,这些多倍体无性系的体细胞染色体数大多为72条。在暗处理条件下用秋水仙素溶液处理嫩芽,诱导率可高达60％,个别无性系高达100％。研究了多倍和二倍组织占不同比例的嵌合枝条在生长过程中的消长特点,发现并非在任何情况下,嵌合体的生长都是向着有利于二倍组织的方向发展的。应用本文所提出的暗处理诱导法,只需处理个别植株韵少量萌动芽,即可获得人工诱导的多倍体,这种多倍体在不同程度上夹杂着少数的二倍性细胞,因而只能称为外部形态稳定的多倍体,即“外稳型多倍体”。只有经过进一步分离纯化,并在有性繁殖中不再出现二倍体时,才能称为遗传型稳定的多倍体。     

兰花多倍体育种研究进展

兰花是世界主流观赏花卉之一,具有较高的观赏价值。近年来,随着生物技术的不断发展,兰花多倍体育种越来越受到人们的重视,并取得了一定的成果。本文探讨了兰花多倍体育种的意义、现状、方法、存在的问题及其前景。     

优质籼稻剑叶SPAD值与稻米品质相关性研究

目的为揭示优质籼稻关键生育时期剑叶SPAD值与稻米品质性状间的关系,为今后的优质籼稻育种和生产提供理论依据。方法以优质籼稻美香占2号、黄华占和五山丝苗等12个品种（系）为研究材料,测定各品种（系）的稻米品质性状、蒸煮食味品质、淀粉RVA谱和始穗期、齐穗期、乳熟期、蜡熟期、黄熟期的剑叶SPAD值,并对5个时期剑叶SPAD值与品质性状进行相关性分析。结果籼稻蜡熟期和黄熟期剑叶SPAD值与稻米食味值均呈极显著正相关,与稻米蛋白质含量均呈极显著负相关,与稻米淀粉峰值黏度和崩解值呈显著或极显著正相关。结论籼稻黄熟期剑叶SPAD值与稻米食味值和蛋白质含量的相关性比蜡熟期高。黄熟期剑叶SPAD值越高,稻米蛋白质含量越低,食味品质越好。通过黄熟期剑叶SPAD值可以预测籼稻食味值和蛋白质含量。黄熟期剑叶SPAD值（x）与稻米食味值（y）的直线拟合方程为y=0.0901x+65.76,决定系数R²=0.687;与蛋白质含量（y）的直线拟合方程为y=-0.098x+9.217,决定系数R²=0.602。     

Genome duplication improves rice root resistance to salt stress

Background

Salinity is a stressful environmental factor that limits the productivity of crop plants, and roots form the major interface between plants and various abiotic stresses. Rice is a salt-sensitive crop and its polyploid shows advantages in terms of stress resistance. The objective of this study was to investigate the effects of genome duplication on rice root resistance to salt stress.

Results

Both diploid rice (HN2026-2x and Nipponbare-2x) and their corresponding tetraploid rice (HN2026-4x and Nipponbare-4x) were cultured in half-strength Murashige and Skoog medium with 150 mM NaCl for 3 and 5 days. Accumulations of proline, soluble sugar, malondialdehyde (MDA), Na⁺ content, H⁺ (proton) flux at root tips, and the microstructure and ultrastructure in rice roots were examined. We found that tetraploid rice showed less root growth inhibition, accumulated higher proline content and lower MDA content, and exhibited a higher frequency of normal epidermal cells than diploid rice. In addition, a protective gap appeared between the cortex and pericycle cells in tetraploid rice. Next, ultrastructural analysis showed that genome duplication improved membrane, organelle, and nuclei stability. Furthermore, Na⁺ in tetraploid rice roots significantly decreased while root tip H⁺ efflux in tetraploid rice significantly increased.

Conclusions

Our results suggest that genome duplication improves root resistance to salt stress, and that enhanced proton transport to the root surface may play a role in reducing Na⁺ entrance into the roots.     

水稻亚种间优质米组合的选育初报

对籼粳交组合及其亲本的稻米品质进行了分析，结果表明：在选育水稻亚种间优质米组合时，亲本中必须有１个优质米亲本，另一个为高产中等米质亲本；配制偏粳组合时，最好选用粳型不育系作母本；反之，配制偏籼组合时，应选用籼型不育系作母本；双亲垩白度都高的亲本不宜选用；另外，在选配偏粳组合时，不宜选用直链淀粉含量高（２４％以上）的籼稻作父本，最好直链淀粉含量在２０％以下。     

四倍体白掌新品种‘绿萌'的选育

白掌又名白鹤芋,原产于美洲和亚洲的热带地区,为天南星科白鹤芋属多年生草本植物,是重要的观花观叶盆栽植物,当前市场主栽品种基本源于国外,多为人工杂交产生的后代。利用人工诱变技术对植物体细胞染色体组进行加倍的多倍体育种方法已应用于观赏花卉新品种的选育,多倍体植株具有叶片增大、叶色加深、花朵变大、花色艳丽等优良性状,与二倍体比较,目标性状的观赏价值更高。利用化学诱变产生多倍体是目前人工多倍体育种中常用的诱导方法,其具有操作简易、突变率高、专一性强和适用性广等特点。秋水仙素是目前主要采用的多倍体化学诱变剂,其诱导的效果与诱导时间、使用的浓度、处理的植物种类和器官等因素有关。本研究以白掌‘美酒'的组培苗愈伤组织为材料,优化四倍体白掌诱导方法,经秋水仙素浸泡处理后,开展试管苗形态学初筛、田间种植优选及株系比较试验,同时进行染色体计数、气孔大小和基因组大小比较、四倍体白掌新品种选育。结果表明：最佳诱导四倍体白掌的方式为0.10%秋水仙素浸泡处理7 d,其四倍体诱导率最高;选育出的四倍体白掌新品种‘绿萌'在设施大棚种植时自然花期为4—6月,与对照‘美酒'相比,叶片长和宽、叶柄长和直径、叶鞘长、佛焰苞苞片长和宽、花梗长和直径、肉穗花序长和直径、气孔长度和宽度、气孔密度均差异极显著,根尖染色体数为2n=4X=60,是对照（2n=2X=30）的2倍。流式细胞仪测定DNA显示,‘绿萌'基因组大小为10.87 Gb,对照‘美酒'基因组大小为5.73 Gb,鉴定为四倍体白掌新品种。本研究利用人工化学诱变方法选育的四倍体白掌新品种‘绿萌',具有叶片增厚、叶色加深、茎杆变粗、叶柄变粗、花梗变粗、肉穗花序变粗等特点,大大提高了白掌的观赏价值。     

多倍体及其在农业生产中的应用

多倍体（ｐｏｌｙｐｌｏｉｄ）是高等植物染色进化的显著特征。高等植物中多倍体占６５％以上,多倍体表现的营养体增大,营养成分增加等特征是人工诱导多倍体育种的目的所在。利用多倍体为遗传桥梁,进行有目的的遗传渐渗（ｇｅｎｅｔｉｃｉｎｔｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ）和基因转移已取得巨大成功。关于多倍体基因表达的许多研究依赖于同工酶分析,ＤＮＡ水平上的研究没有广泛开展。新兴的ＲＴ－ＰＣＲ技术由于需要了解基因的ＤＮＡ序     

Effects of Different Combinations of Wx and ALK Main Alleles on Rice Grain Quality

【Objective】Rice eating and cooking qualities are mainly controlled by two key genes, Wx and ALK. There are multiple alleles of both genes among rice cultivars. In this study, our aim is to clarify the effects of the main allelic variation combinations of Wx and ALK genes on rice grain quality.【Method】Three main alleles of Wx (Wxa, Wxb and wx) and two of ALK (ALKa and ALKc) were combined within a series of near-isogenic lines (NILs) in the japonica Nipponbare (Nip) background. The effects of different allelic combinations on grain quality were determined by measuring the physical and chemical characteristics of NILs.【Result】Gelatinization temperature (GT) was regulated by the major gene ALK and the minor gene Wx. Under the same ALK allele background, there was no significant difference in GT between rice lines carrying wx and Wxb alleles, but the GT of Nip-Wxa rice lines was significantly lower than that of Nip-Wxb and Nip-wx. The starch viscosity was greatly affected by the combination of Wx and ALK alleles. The breakdown value of Nip-Wxa rice line was lower and the setback value was higher (lower tasting value) than those of Nip-Wxb and Nip-wx. Under the same Wx allele background, ALK allelic variation mainly affected the pasting temperature of RVA curve, but had little effect on breakdown value and setback value. Nip-Wxa/ALKa and Nip-Wxa/ALKc rice grains had poor tasting value due to the high AC and breakdown value and low GC. But the protein content in above two NILs was higher than other rice lines. Nip-wx/ALKa and Nip-Wxb/ALka rice grains had better tasting value of hot cooked and cooled cooked rice due to the moderate AC, GC and protein content, as well as lower GT. Although the GT of Nip-Wxb/ALKc grains was higher, the moderate AC and high GC of this line resulted in a slight decrease in the tasting value of cooled cooked rice compared with hot cooked rice. The tasting value of hot cooked rice of Nip-wx/ALKc rice remained the same as those of Nip-wx/ALKa, Nip-Wxb/ALKa and Nip-Wxb/ALKc, but the tasting value of cooled rice decreased dramatically because of its high GT. 【Conclusion】Amylose content (AC) and gel consistency (GC) were mainly controlled by Wx gene; while ALK gene had no significant effect on AC, but a slight effect on GC.     

稻鸭共育对水稻生长后期农艺性状及产量的影响

为探讨稻鸭共育模式下水稻生长后期地上部农艺性状和籽粒灌浆动态的变化,设置稻鸭共育(RD)、常规水稻栽培(RH)和不施任何药剂栽培水稻(CK)的对比试验,研究水稻生长后期地上部农艺性状的动态变化及产量形成.结果表明:RD和RH处理的水稻分蘖、地上部干物质积累、剑叶叶片SPAD值、根伤流液、籽粒灌浆和产量均优于CK处理.与RH处理相比,RD处理降低了水稻分蘖的峰值,两者相差0.45,保持分蘖中后期水稻分蘖数的稳定;增加水稻地上部干物质的积累量,增幅为4.20%~16.42%,齐穗期和成熟期达到显著性差异;水稻生长后期维持剑叶叶片SPAD值和根伤流液在较高的水平,利于水稻籽粒充实度和粒重的增加,从而有利于水稻产量的增加.     

盐碱地区水稻食味值及其与品质性状的关系

以辽宁省盐碱地利用研究所提供的65个水稻品系为试材,分析了这些水稻品系食味值的总体表现,及食味值与各品质性状的关系。结果表明,各参试品系品质普遍较好,但品系间各品质性状有一定差异;各参试品系食味值在60.44~84.00之间,品系间差异显著,并接近正态分布;食味值与垩白粒率、垩白度呈极显著正相关,与精米率、直链淀粉含量和蛋白质含量呈极显著负相关,与长宽比呈显著负相关。因此,在品种选育过程中,应选择直链淀粉含量和蛋白质含量相对较低,籽粒长宽比较小的品种,这样可以提高食味值。但是,食味值的提高会增加稻米的垩白粒率和垩白度。