盐胁迫下OsDSR2RNAi转基因水稻的主要农艺性状分析

为探究盐胁迫下 OsDSR2 抑制表达后对水稻主要农艺性状和产量的影响,进一步阐明 OsDSR2 参与调控水稻耐盐机制,以野生型植株中花11(ZH11)和 OsDSR2 RNAi转基因水稻不同株系DR14和DR20为试验材料,植株幼穗分化期进行0.15mol/L盐胁迫处理,待植株完熟后测定穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、单株穗数、单株粒质量、千粒质量等主要农艺性状,并进行相关性和主成分分析。结果表明,盐胁迫后 OsDSR2 RNAi转基因水稻的单株穗数、结实率均显著高于野生型ZH11,正常条件下, OsDSR2 RNAi转基因水稻单株粒质量均显著低于野生型ZH11,盐胁迫后二者均降低但无显著性差异。与正常条件下相比,盐胁迫处理后 OsDSR2 RNAi转基因植株的千粒质量与每穗实粒数呈显著负相关性,单株粒质量与穗长、结实率、千粒质量呈负相关性,单株穗数与穗长、结实率呈负相关性,单株粒质量与每穗总粒数呈正相关性;结实率与穗长、每穗总粒数呈负相关性。盐胁迫处理后 OsDSR2 RNAi转基因水稻第一、二主成分中,分别是单株粒质量和结实率特征向量最大。综上,盐胁迫下 OsDSR2 的抑制表达主要通过抑制水稻植株的单株穗数、结实率和单株粒质量的降低,协调单株粒质量与单株穗数、结实率、千粒质量的关系以及结实率与千粒质量、单株穗数的关系,从而调控盐胁迫下水稻的产量。     

水稻硅含量的遗传研究进展

硅是水稻生长发育中不可代替的元素,它在水稻矿质营养吸收,产量、品质形成以及逆境抵御等方面都具有重要作用。植物体所需的硅主要从环境中摄取。对我国耕地土壤中硅元素状况,硅与其他元素的相互作用,水稻中硅含量的遗传差异,硅元素对水稻农艺性状、产量、品质的影响及水稻硅含量的遗传学研究进展进行了综述,并对今后的研究方向进行了展望。     

水稻长链非编码RNA的研究进展

长链非编码RNA(lncRNAs)是一类长度在200 bp以上,不具备编码蛋白功能的内源性RNA分子,被认为是许多生物过程中的重要调节因子。近年来,lncRNA是生物学领域的研究热点。研究发现,水稻lncRNAs可以与生物大分子(蛋白质、DNA和RNA)相互作用,在水稻生长发育(如调节水稻生殖过程)、应对生物胁迫(如参与抗稻瘟病和褐飞虱病害)及非生物胁迫过程(如低温、高温、干旱、盐碱、重金属胁迫和营养元素缺乏)中发挥着重要功能。尽管在水稻中研究lncRNAs已经取得了一些进展,这为未来水稻lncRNAs的研究打下了良好基础,但是水稻lncRNAs参与生长发育及应对各种胁迫反应过程的分子机制和调节过程依然值得探索和深入研究。对近年来已经发表的重要水稻lncRNAs进行总结,列举可用于水稻lncRNAs分析的主要生物信息数据库,综述水稻lncRNAs研究的现状和进展,并讨论目前存在的问题及发展前景,以期为今后研究水稻lncRNAs的功能及其在农作物中的应用提供参考,对水稻lncRNAs的进一步研究提供建议及思路。     

宁夏富铁水稻种质资源筛选及籽粒铁的质量分数与粒形相关性分析

测定102份宁夏水稻种质资源(23份宁夏本地品种和79份外引品种)籽粒铁的质量分数,分析不同品种籽粒铁的质量分数间的差异及其与粒形性状的相关性,并对水稻籽粒铁的质量分数进行遗传分析。结果表明,宁夏水稻种质资源籽粒铁的质量分数为7.75~80.93mg/kg,平均值为15.25mg/kg,标准差为8.34,变异系数为54.69%。鉴定筛选出矮血糯、宁农黑粳和长粒5号3个富铁水稻种质资源;水稻籽粒铁的质量分数与粒长呈极显著正相关,与粒厚呈极显著负相关,与长宽比呈显著正相关,而与粒宽和千粒质量的相关性不显著。对宁农黑粳/京香1号杂交组合的292个F2单株籽粒铁的质量分数进行频率分析,发现其籽粒铁的质量分数整体分布呈趋于单峰的偏正态分布,说明水稻籽粒铁的质量分数是受多基因控制的数量性状遗传。     

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。     

宁夏水稻抗稻瘟病性的聚类分析

80年代后期，有些学者应用聚类分析方法对水稻品种的抗瘟性进行研究。本文则应用聚类分析方法，根据品种抗性表型的相似程度，对宁夏水稻供试品种的抗瘟性进行分类，以利于正确评价品种的抗病性及合理利用抗性品种。     

利用SSR标记筛选水稻富γ-氨基丁酸后代材料

以高粱稻-1和宁农黑粳的杂交F_2代和F_4代为试验材料,在实验室前期已获得的稻米籽粒中控制γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量的3个数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)位点基础上,进一步利用简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)标记对其进行基因型检测,获得了不同基因组合类型,在此基础上利用高效液相色谱法,测定各基因组合类型籽粒中GABA含量,探讨GABA含量与其类型间的关系。结果表明,在F_2代和F_4代的所有组合类型中,代表高含量纯合基因组合类型(BBA组合)中GABA含量的检测结果均值最高,代表低含量纯合基因组合类型(AAB组合)中GABA含量的检测结果均值最低,其检测结果与基因型表现一致。显著性分析表明,GABA含量与不同基因组合类型之间存在极显著相关性。同时还表明,相比F_2代,F_4代的BBA组合中GABA的平均含量增高,AAB组合中GABA的平均含量降低,且变异程度均有降低,特别是低含量纯合基因组合类型材料的符合度从53%上升到75%,其结果表明,低含量纯合基因组合类型材料有趋于稳定的趋势。试验结果可应用于利用分子标记辅助选择富γ-氨基丁酸杂交后代材料的研究中。     

玉米地残膜回收机的原理改进及试验分析

针对气吸式玉米残膜回收机工作效率低、起膜过程中壅土量大和机具结构复杂等问题,对气吸式残膜回收机的起膜铲、吸膜装置、筛土链组部件进行了原理改进和结构优化,接着对改进和优化后的残膜回收机的起膜铲进行了有限元分析,分析的结果满足机具工作稳定性的要求;同时,对改进和优化的机具进行样机制作和田间试验。分析试验结果得出:该机表层残膜回收率能够达到91%以上,符合国标中对残地膜回收机具的要求。     

宁夏自育水稻品种及部分引进品种的稻瘟病抗性基因分子标记检测

为明确宁夏水稻种质资源中含有的抗稻瘟病基因型及基因数量,为水稻抗稻瘟病分子标记辅助选择育种奠定基础。采用与抗稻瘟病基因Pita、Pi-kh、Pib、Pi2、Pi-km、Pi9、Pi5紧密连锁的7个分子标记,对25份宁夏自育水稻品种和55份引进水稻品种的抗稻瘟病基因进行分子检测。结果表明,宁夏自育水稻品种的抗稻瘟病基因较少,68%的材料仅含1~2个抗瘟基因,缺乏Pita、Pi2基因;抗病性鉴定也证实,只有8份材料达到中等抗性,主要含有Pib、Pi-km、Pi9抗瘟基因。37%的引进品种含3~6个抗稻瘟病基因,主要抗瘟基因有Pib、Pi-kh、Pi-km、Pi2、Pi9和Pita,这些材料均可为宁夏水稻抗稻瘟病的分子标记辅助选择育种提供抗病基因。     

秸秆还田配施氮肥对土壤碳氮含量与玉米生长的影响

为明确宁夏扬黄灌区秸秆还田条件下的适宜施氮量,在玉米秸秆全量还田条件下,设4种纯氮施用水平(0 kg/hm~2(N0)、150 kg/hm~2(N1)、300 kg/hm~2(N2)、450 kg/hm~2(N3)),以秸秆还田不施氮肥(N0)为对照,研究了秸秆还田配施不同纯氮水平对土壤有机碳氮含量、微生物量碳氮含量和酶活性及其对玉米生长的影响。结果表明,秸秆还田配施氮肥有利于耕层土壤有机碳和全氮含量的提高,随施氮量的增加,土壤碳氮比降低,其中以N2和N3处理对提高耕层有机碳氮含量效果最佳。秸秆还田条件下土壤微生物量碳氮比随施氮量的增加而降低,N2处理对微生物量碳含量、N3处理对微生物量氮含量的提高作用最为显著。秸秆还田配施氮肥能显著提高土壤脲酶、过氧化氧酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,以N2和N3处理的改善效果较优。秸秆还田配施氮肥对玉米前期生长影响不显著,而N2处理对中后期玉米生长具有显著促进作用。2年玉米籽粒产量以N2处理增产效果最佳,平均较N0处理提高22.0%。通过2年研究结果表明,在宁夏扬黄灌区实施秸秆还田配施氮肥措施可增加土壤有机碳氮含量,调节土壤碳氮比,促进玉米生长,进而提高玉米产量,以秸秆还田配施纯氮300 kg/hm~2效果最佳。