转Bt基因水稻杂种后代的农艺性状分析

以克螟稻Ts5为亲本与另5个感虫亲本作正反杂交,结果表明10个杂交组合的F1代中,以Ts5为父本所配组合杂种优势强于以Ts5为母本所配的组合.F2代的抗虫株与非抗虫株群体在农艺性状上无显著差异;但某些农艺性状,F2代的抗虫株、非抗虫株群体与亲本相比,达显著或极显著差异.F3代的抗虫株与非抗虫株群体及亲本在分蘖动态变化上无显著差异.试验结果为低代抗虫株系的田间筛选提供了参考依据.     

水稻高无机磷突变体的筛选和培育技术研究

 摘要: 以3份水稻诱变群体为材料，详细研究了M2~M5代高无机磷(high inorganic phosphorus, HIP)种子出现的频率和传递特征。这些材料来自含水量约13.5%的水稻干种子用300 Gy 60Co伽玛射线 （剂量率0.8 Gy/min）处理，或经250 Gy 处理后再对其萌动种子用1×10-3 mol/L的 NaN3 溶液常温下处理2 h所得M1的后代。在96 孔V型酶标板上， 设置5个用KH2PO4配制的标准P溶液，浓度相当于种子磷含量0.00、 0.15、 0.46、 0.93和1.39 mg/g。分析时每个单株分析8粒种子，无机P（iP）高于0.46 mg/g的籽粒称为高无机磷（HIP）种子，出现至少1粒HIP M3种子的M2单株称为HIP M2单株，M3及高代由此类推。研究发现，从HIP M2单株衍生的M3株系中，HIP株系数要少于HIP M2单株数。但是多数M3 HIP株系后代都获得了更高代的HIP株系。根据M3和M4 HIP株系数推算，水稻HIP突变的实际频率可达0.1%左右。已从籼稻协青早B和粳稻秀水110中各选得一个HIP纯合突变系HIPi1和HIPj1。对HIPi1糙米中各种磷素定量分析表明，突变体中植酸磷含量较对照下降约35%，无机磷含量上升约3.5倍，而总磷基本不变。最后提出了水稻HIP突变体诱发、筛选和选择的基本方法和程序。     

转Bt基因水稻Cry1Ab杀虫蛋白在水稻土中的降解

室内研究了转 Bt基因水稻克螟稻 2号和华池B6 叶片中的Cry1Ab杀虫蛋白在稻田水稻土中的降解动态。分别将克螟稻 2号的粉碎叶片和华池B6 的整张叶片埋入 3种土壤 (即老黄筋泥田、青紫泥田和黄松田 )中 ,此后每隔 6～ 10d测定土壤或叶片中的Cry1Ab含量。克螟稻 2号粉碎叶片中的Cry1Ab均以处理后的前 36d,尤其是前 6d的降解较快 ,其中在青紫泥田中最快 ,黄松田中最慢。在处理后 6～ 36d内 ,不同土壤中的Cry1Ab残留量有显著差异 ,黄松田中的明显最高 ,老黄筋泥田中的次之 ,青紫泥田中的为最低 ;此后土壤间的残留量差异逐渐缩小 ,至处理后 78d差异已不明显。土壤淹水可显著加快华池B6 叶片中Cry1Ab的降解 ,且淹水后其降解动态在不同土壤之间十分相似 ;淹水对Cry1Ab降解的促进作用仅发生在前 12d之内 ,此后多数时间内残留量在淹水与非淹水处理间无显著差异。建立了各处理中Cry1Ab降解的动力学指数方程 ,相应地得出了其降解的半衰期。还讨论了土壤有机质和微生物等因子对土壤中Cry1Ab降解的影响。     

转Bt基因水稻的碳代谢特性

【目的】评价外源Bt基因导入对水稻碳代谢特性的影响。【方法】以转Bt基因水稻克螟稻1号及其非转基因亲本秀水11,以及克螟稻1号与3个杂交水稻恢复系明恢63、R3027和99亚162杂交和连续回交而育成的农艺性状和抗虫性稳定品系的3对近等基因系为材料,对叶绿素与可溶性糖含量、RuBP 羧化酶、蔗糖合成酶及蔗糖磷酸合成酶活性、干物质及有机碳积累量等碳代谢指标进行了测定。【结果】分蘖盛期克螟稻1号的叶绿素a含量、可溶性糖含量、干物质和有机碳含量均极显著低于秀水11（P＜0.01）,叶绿素b含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性显著低于秀水11（P＜0.05）,但其它3对Bt水稻与非Bt水稻间所有生理指标均无显著差异;齐穗期克螟稻1号蔗糖磷酸合成酶活性显著高于秀水11,而干物质和有机碳积累量则显著低于秀水11;BtR3027蔗糖合成酶活性显著低于R3027,而Bt99亚162可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶活性则显著高于99亚162;成熟期所有Bt水稻与各自非Bt水稻间干物质重和有机碳积累量差异均不显著。【结论】克螟稻1号大多数碳代谢指标的显著变化主要是由无性系变异引起的;3对近等基因系中Bt基因对个别碳代谢指标的影响是短暂的,且与Bt基因所处的遗传背景有关。     

水稻叶色突变对虫害发生影响的研究初报

为明确叶色标记水稻在生产中可能引起的虫害发生变化,本试验在使用和不使用农药防治的情况下,以常规品种嘉禾218为对照,对龙特甫B及其2个叶色突变系黄玉B、翠玉B田间虫害情况进行了调查.龙特甫B为正常绿叶籼稻品种,黄玉B、翠玉B全生育期分别表现黄色和翠绿色,在苗期、分蘖期和抽穗期,黄玉B较龙特甫B的叶绿素含量分别下降58.O%,48.4%和40.8%,翠玉B则分别下降39.5%,36.0%和29.5%.结果表明,秧田期2个叶色突变体上的稻蓟马虫量显著高于其亲本龙特甫B;本田期灰飞虱和褐飞虱的虫口数在不同材料间或差异不显著,或存在显著差异,但没有一定的规律性.但是,2个突变体受稻纵卷叶螟的危害显著轻于龙特甫B,表现为盛发期突变体受稻纵卷叶螟危害产生的虫苞数显著少于龙特甫B,而龙特甫B与嘉禾218之间没有显著差异;相反,2个突变体植株上白背飞虱的虫量显著大于龙特甫B,龙特甫B也显著大于嘉禾218.根据植株的农艺性状和叶绿素含量,以及虫害发生动态变化,笔者推测,造成叶色标记水稻稻纵卷叶螟危害变轻的原因可能与植株叶绿素含量下降,影响幼虫生长发育有关,但引起白背飞虱虫口增加的原因尚需进一步研究.本试验为首次对叶色标记水稻虫害发生情况进行研究,所得结果不但对完善叶色标记水稻生产体系具有指导意义,同时对研究害虫与水稻叶色之间的关系也具有理论价值.     

小规模回交法结合GUS标记选择快速育成水稻转基因抗虫不育系

以克螟稻衍生系Tb26（籼）为Bt转基因抗虫种质,采用小规模回交法,结合GUS标记辅助选择,快速改良D62A（B）的抗螟虫特性,育成了抗DA（B）。经鉴定,抗DA的外源Bt基因纯合,自身抗虫性表达稳定,且所配杂种F1也表现出高抗螟虫特性;抗DA的花器性状和开花习性良好,花粉败育彻底,不育度高,农艺性状、品质性状、配合力等方面,也与D62A（CK）相仿。若能将生产上推广的D62A系列组合逐步替换成抗DA同型系列,则有望起到节省治虫用药成本,减少污染等一举多得的效果。     

水稻黄叶突变体的剑叶衰老与保护酶活性关系的研究

以野生型龙特甫B为对照,研究了其黄叶突变体黄玉B剑叶衰老与抗氧化酶活性的关系。结果表明,在花后5~25d,黄玉B剑叶的叶绿素、蛋白质含量的降低以及丙二醛(MDA)的增加幅度明显比龙特甫B慢,其酶促防御系统的保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性变化小,相对稳定,清除衰老过程中产生的活性氧自由基的能力强。本文还对水稻衰老生理指标判断的方法进行了探讨。     

水稻低植酸突变基因和外源铁蛋白基因的聚合

对所获得的2份低植酸突变系和2份铁蛋白(Fer)转基因富铁系稻米进行了无机磷、种子GUS、叶片PCR、稻米矿质元素含量检测和简单的遗传分析,表明这些材料作为低植酸突变种质和Fer富铁种质具有良好的实用价值。对所配杂种F1进行了花药培养,并对愈伤组织诱导、分化、生根和花培苗倍数性、成活率、结实性等性状进行考察,认为低植酸基因和铁蛋白外源基因对花培过程影响不明显。在大量的花培后代中筛选到31份低植酸基因和外源铁蛋白基因双重表达的花培纯系,经检测,该批材料富铁效果极为显著,是难得的低植酸富铁转基因优良新种质。     

两份转Fer基因富铁水稻特异种质应用价值的初步评价

在获得了105份转豌豆铁蛋白基因（Fer）水稻转化体的基础上,通过连续7代自交纯化,并结合GUS标记辅助选择,得到了82份独立转基因纯系。经稻米矿质元素检测,发掘到2份富铁转基因种质（Fer34和Fer65）,其精米全铁含量为野生型亲本秀水11的4.82倍和3.46倍。进一步鉴定表明,所筛选到的2份富铁转基因种质的外源基因（Fer）遗传简单,增加精米粉铁含量明显,对植株重要农艺性状、其他矿质营养、精米外观和食用品质等均无明显的负作用,是较为难得的富铁转基因优良新种质。此外,还就该2份富铁种质的实用价值及其应用前景进行了讨论。     

稻蓟马危害转Bt基因水稻克螟稻2号研究初报

 用卷叶率、为害级别和严重度3个指标评价了克螟稻2号及其亲本秀水11对稻蓟马的抗感性。结果表明,克螟稻2号较秀水11在3种指标上存在着极显著的差异,克螟稻2号较感虫;两品种上单位叶面积成虫数量差异均不显著,而卵量和若虫数量的差异显著;说明高密度的稻蓟马若虫将对克螟稻2号为害更严重。