中日抗稻瘟病育种专家对话

清泽:这次应朴先生邀请。来吉林市农业科学研究所,就“水稻的抗稻瘟病商种”做了讲演和技术指导,回国途中在北京与诸位见了面,好不容易中日四位稻瘟病专家聚会在一起,我想利用这个机会,就中日的抗稻瘟育种问题交换一下意见。我想,朴先生从育种的立场,凌先生和薛先生在某种程度上从理论的立场,然后我从理论的立场,就这个问题进行讨论,我认为如果能就这些方面进行一些探讨,那是很有益处的。首先请薛先生就最近的工作做概要的介绍。     

水稻小孢子原生质体分离研究

初步研究了分离水稻小孢子原生质体的条件,首次从具有小萌发孔的水稻小孢子中分离出原生质上孢子原生质体的分离途径是：小孢子在混合酶液作用下,质膜先脱离小孢子壁,然后原生质体缓慢地从萌发孔中挤出,混合酶液中的渗坟高低和分离时的温度条件对小孢子的原生质体的分离有很大影响,在２４℃温度和０．６ｍｏｌ／Ｌ甘露醇的渗透压下分离效果最佳,此时原生质体的分离率达到９．８－１１．２％。     

开发实用的染色体加倍体系构建成烟草DH群体

通过对4种染色体加倍方法(烟草浸花药法、浸花培苗法,叶片再生法及浸腋芽法等)的比较研究表明：以4g／L浓度的秋水仙碱浸泡花药法加倍率最高达47．5％～75％,其次为叶片再生法(30％～36．67％)和浸苗法(16．67％～32．35％),而浸腋芽法较低(17．78％)。前两种方法加倍率虽高,但有较高畸形苗比率,叶片再生法工序较繁琐。作者认为烟草加倍单倍体产生,应以采用浸苗法为主。在使用秋水仙碱浸苗加倍时,添加DMSO可明显促进秋水仙碱的加倍效率,且促进作用随时间延长而提高：从高效、快捷和节约等原则考虑,我们开发了烟草有效的染色体加倍体系,以4g／L的秋水仙碱 20g／LDMSO溶液浸苗48h的效果最好。对两个组合烟草单倍体苗浸12h以上,其染色体加倍效率达到对照的2．30-2．93倍。本试验用较低浓度秋水仙碱添加DMSO有利于节约实验费用。通过完善染色体加倍技术程序已构建成2个DH群体,供基因定位研究。     

台风对水稻温敏核不育系育性的影响

2004年度登陆浙江的4个台风"云娜"(RANANIM)、"艾利"(AERE)、"桑达"(SONGDA)、"海马"(HAIMA)产生不同程度的降温效应,"桑达"和"海马"导致杭州日平均最低温度低于25℃,并持续数天,对水稻温敏不育系育性产生了明显影响.台风侵扰期间在杭州自然条件下观察攀定了11个温敏不育系花粉育性的转换特性.在持续＜25℃的低温2 d下,不育系育性并无影响,但日平均温度和日最低温度＜25℃持续4 d以上时,则会导致不育系育性转换.台风到达后10～12 d,多数温敏不育系会出现正常花粉比率高峰,将对两系法杂交水稻种子生产有严重影响.     

不同倍性水稻植株茎解剖结构比较研究

    为研究倍性变化对水稻植株茎结构的影响,以粳稻FC311和FC322为供试品系,应用流式细胞术从花培后代中鉴定出6份不同倍性的材料(FC311中的单倍体、二倍体及三倍体;FC322中的单倍体、二倍体及四倍体),利用石蜡切片法观察并比较不同倍性植株茎的解剖结构.结果表明:供试材料节间维管束数及大小、茎壁面积、维管束面积通常与倍性的增加有关,显示明显的基因剂量效应;而表皮下和内、外圈维管束鞘的厚壁细胞层数、发育特征及细胞淀粉粒含量等结构和特性,与倍性变化无明显相关;在FC322 四倍体植株第1节间中,还观察到颇为少见的2层厚壁组织结构.     

分离缓冲液对水稻细胞核悬液DNA分辨率效应的比较

为制备高纯度水稻细胞核悬液供FACSCalibur流式细胞仪使用,选用6种细胞核分离缓冲液制备样品,对其DNA分辨率效果进行比较,Otto buffers和Marie’s nuclearisolation buffer表现分辨率较高,细胞G0/1峰产生的变异系数较低(CV分别为3.57%和3.41%);其中Otto buffers的组分较Marie’s nuclear isolation buffer简单、成本低,且能在正常室温条件下分析和保存。虽然在细胞核悬液中Tris-MgCl2buffer显示最低的CV值(3.19%),但产生较多的背景碎片。而其余3种缓冲液(Lysis buffer LB01,Galbraith’s buffer和Arumuganathan’sbuffer)的变异系数均较高(分别为4.75%,6.28%和6.73%)。结果表明采用Otto buffers分离缓冲液制备细胞核悬浮液,能实现苗期对水稻花粉植株的不同倍性(单倍体、二倍体、三倍体等)快速鉴定。     

水稻亚种间杂种F1花粉和花药壁发育超微结构观察

应用透射和扫描电镜比较观察了水稻亚种间杂种Ｆ１花粉及花药壁的发育。结果：（１）粳型／爪哇型杂种花粉外壁乳 郑州 突起，花方清晰，而粳型／籼型杂种因核糖体颗粒覆盖表面，花纹略显模糊；（２）亚种间杂种Ｆ１花粉均出现 育，但其杂种败育花粉结构上有 差异，粳型／爪哇型杂种败育花粉仍保留部分细胞器则粳型＝籼型杂种则仅见到角 细胞器的碎片，（３）亚种间杂Ｆ１花药壁中均可见到富含细胞器的绒毡层细胞，它们随着小也     

水稻类病变突变体lrd40的抗病性与细胞学分析

 由中花11经γ射线诱变获得的水稻类病变突变体lrd40，是一个对环境不敏感的全生育期表达的突变体。遗传分析表明，lrd40的类病变性状为1个隐性位点控制，与已报道的类病变突变体lrd38、lrd39、lrd42是非等位的。经多点接种试验，lrd40对水稻白叶枯病2个菌系PXO99A和DY89031都表现抗病。lrd40与野生型杂交F2接种结果证实，lrd40的抗白叶枯病与类病变的表现是一致的。锥虫蓝（trypan blue）染色观察到lrd40的类病变发生可能是一个程序性细胞死亡过程，经二氨基联苯胺（diamino benzidine，DAB）染色检测到lrd40的类病变表达时，叶片上产生H2O2沉淀。细胞学观察结果说明，lrd40的类病变发生类似于植物防卫反应的早期特征，如细胞死亡和过敏反应导致的氧迸发（oxidative burst）。