导入玉米pepc基因杂交稻的光合特性和杂种优势

用含pepc基因的改良蜀恢881与3个不育系冈46A、776A、2480A配组,同时以野生型亲本蜀恢881与上述3个不育系杂交得到的F1为对照,比较了3个含有pepc基因F1及其相应对照在分蘖初期、分蘖盛期、拔节期、始穗期、齐穗期、成熟期以及剑叶完全展开后不同时期的光合指标的动态变化。含有pepc基因的3个F1在不同生育期和剑叶展开后的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）活力均显著高于各自对照,净光合速率也有所提高,分析表明PEPCase活力与净光合速率有极显著的相关性（0.6081**）。3个含有pepc基因F1的表观量子效率、光补偿点、羧化效率均高于对照,CO2补偿点较对照低,在光饱和点和CO2饱和点时的净光合速率也高于相应对照。在单株产量表现中,含pepc基因的F1较对照的平均增幅达37.10%。试验表明,杂交稻由于pepc基因的导入,光合特性得到了一定改善,奠定了水稻高产的生理基础。     

超高产水稻的高光效特性和高光效材料的筛选

综述了超高产水稻的光合特性、光抑制、光合性状的遗传规律和高光效材料的筛选等内容,比较详细地介绍了光抑制部位及其表现,光抑制的原因以及光抑制中热耗散的可能途径及作用等。由于叶黄素循环在水稻耐光抑制、增加热耗散中起着十分重要的作用,也总结了叶黄素循环的功能。最后,讨论和展望了超高产水稻的高光效育种前景。     

优质高产抗病杂交水稻新组合国稻3号

国稻3号是中国水稻研究所利用分子标记辅助育种技术选育出带有抗白叶枯病基因Xa21的恢复系中恢8006后,再与印水型胞质不育系中8A配组育成的杂交晚稻新组合。该组合参加江西省区试及各地试种示范,表现高产稳产,米质优(达国标3级优质稻谷标准),抗性强,适应性广,2004年3月通过江西省品种审定。     

水稻籼粳交DH群体耐热性的QTLs定位

耐热性是水稻(Oryza sativaL.)抗逆研究中最重要的性状之一.应用典型的籼(Oryza sativa L.spop.indica)、粳(Oryzasativa L.spp.japonica)交组合IR64×Azucena花药培养的DH群体及其已构建的分子连锁图谱,在田间及温室高温条件下对该DH群体的结实率性状进行考查.采用QTL mapper1.0软件检测控制结实率的加性和上位性效应的数量性状位点(QTL),在第1、3、4、8和11等5条染色体上,共检测到6个具有加性效应的QTLs.其中位于第1、3染色体的2个加性效应QTLs来自父本Azucena的等位基因,是耐热的QTL,能提高结实率9.50%和6.46%,其贡献率为19.15%和2.86%.位于其余3条染色体的4个加性效应的QTLs来自母本IR64的等位基因,能提高结实率4.33%～10.37%.在第1、2、3、4、5、7、8、11等8条染色体之间还检测到8对加性×加性上位性效应,其贡献率为2.27%～8.13%.讨论了应用分子标记辅助育种选育耐热性水稻的可能性.     

玉米PEPC 基因在籼型水稻保持系不同遗传背景下的效应及转PEPC基因后代的耐光氧化特性

 分别以转PEPC Kitaake和Kitaake作父本,以4份不同来源的保持系珍汕97B、K17B、Ⅱ 32B和G2480B为母本构建F1,考查PEPC 的表达及其对光合性状和农艺性状的影响。导入PEPC 后,水稻净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PEPC酶活性均表现为增加,最突出的是其PEPC酶活性均成倍增加。蒸腾速率方面,只有K17B/PEPC 表现为下降。珍汕97B的净光合速率、气孔导度和PEPC酶活性一般配合力相对效应值均最大。在农艺性状上,G2480B/PEPC 的有效穗数、结实率和单株产量均大幅度提高,分别增加了31.46%、1.39倍和1.83倍,千粒重也增加了7.84%。珍汕97B/PEPC 由于穗变短,即使结实率和千粒重大幅度增加,减产仍达9.84%。G2480B的穗长、每穗粒数、结实率和单株产量一般配合力相对效应值均最大,而珍汕97B最小。在耐光氧化方面,转PEPC 基因Kitaake明显优于Kitaake。说明PEPC 单个基因对改善籼型三系保持系的光合性能和增加产量有较重要的作用。在供试的4份保持系中选用保持系宜考虑G2480B,PEPC 在此遗传背景下的表达丰度较高,提高结实率和单株产量等农艺性状的正效应最好。     

籼型温敏核不育系华占S的选育

华占S是以抗倒优质温敏核不育系武香S为母本与强优恢复系华占杂交,经6年定向选择培育的籼型温敏核不育系。该不育系具有株叶形态好,株高适中,开花习性优,异交结实率高和配合力强等特点。于2017年通过安徽省农作物品种审定委员会审定。     

RFLP标记水稻遗传距离及其与杂种优势的关系

用12个水稻亲本按NCⅡ设计配组32个F1杂种,以汕优63为对照,研究播始历期、株高、穗长及产量因素等8个性状的杂种优势;并以12个亲本为DNA样品来源,通过RFLP分析基因组DNA的多态性,由RFLP数据计算的Nei's遗传距离创建聚类树状图,探索利用RFLP标记水稻亲本遗传距离预测杂种优势的可能性.聚类分析结果表明,籼稻和粳稻容易被分开,普通粳稻又容易与光壳稻、爪哇稻分开.F1杂种8个性状的杂种优势显示,每穗总粒数的优势最强,中亲优势平均为33.46%,竞争优势平均为23.10%.播始历期、株高、穗长、有效穗等4个性状的中亲优势和竞争优势均表现为粳×粳＜粳×偏粳＜粳×籼.每穗总粒数的中亲优势也表现上述趋势,而竞争优势则是粳×粳＜粳×籼＜粳×偏粳.播始历期、株高、穗长的中亲优势和竞争优势与遗传距离之间均达极显著相关.有效穗和每穗总粒数的中亲优势与遗传距离之间达极显著相关,而竞争优势与遗传距离之间的相关系数也较大,分别达到0.33和0.23.根据聚类图发现普通粳稻亚群内杂种优势较弱,亚群间即生态群间的杂种优势较强,可以利用光壳稻、爪哇稻选育不同生态群方向的恢复系和不育系,配组超强优势的杂交稻组合.     

基因后代的耐光氧化特性

分别以转PEPC Kitaake和Kitaake作父本,以4份不同来源的保持系珍汕97B、K17B、Ⅱ32B和G2480B为母本构建F1,考查PEPC 的表达及其对光合性状和农艺性状的影响。导入PEPC 后,水稻净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PEPC酶活性均表现为增加,最突出的是其PEPC酶活性均成倍增加。蒸腾速率方面,只有K17B/PEPC 表现为下降。珍汕97B的净光合速率、气孔导度和PEPC酶活性一般配合力相对效应值均最大。在农艺性状上,G2480B/PEPC 的有效穗数、结实率和单株产量均大幅度提高,分别增加了31.46%、1.39倍和1.83倍,千粒重也增加了7.84%。珍汕97B/PEPC 由于穗变短,即使结实率和千粒重大幅度增加,减产仍达9.84%。G2480B的穗长、每穗粒数、结实率和单株产量一般配合力相对效应值均最大,而珍汕97B最小。在耐光氧化方面,转PEPC 基因Kitaake明显优于Kitaake。说明PEPC 单个基因对改善籼型三系保持系的光合性能和增加产量有较重要的作用。在供试的4份保持系中选用保持系宜考虑G2480B,PEPC 在此遗传背景下的表达丰度较高,提高结实率和单株产量等农艺性状的正效应最好。     

水稻亚种间杂种一代的源库特性

用具有不同遗传背景的5个母本(3个籼型恢复系绵恢725、蜀恢527和蜀恢881,1个美国粳稻 Lemont 及1个爪哇稻香大粒),与1个日本特早熟粳稻Kitaake杂交,得到不同类型的 F1。 5个 F1 及其亲本的光合特性和农艺性状的分析结果表明,在高光通量密度条件下,5个 F1 的叶片净光合速率明显高于双亲或其中之一;在表观量子效率、羧化效率、CO2 补偿点3个叶片光合指标上,杂种的表现也优于亲本;5个 F1 因亲本之间具有不同的遗传背景而表现出不同的叶片光合能力,典型籼粳亚种间杂交组合蜀恢527／Kitaake、绵恢725／Kitaake要优于其他组合;5个 F1 在农艺性状上也表现出不同程度的杂种优势,库容表现为蜀恢881/Kitaake＞绵恢725/Kitaake＞蜀恢527/Kitaake ＞Lemont/Kitaake＝香大粒/Kitaake,表明籼粳亚种间杂种的增产潜力也优于另外两个杂种,这与杂种在净光合速率方面的表现一致。但籼粳交的不正常结实阻碍了库容优势的正常发挥,所以要实现水稻超高产必须注意基因组间的协调性,即遗传距离适度。     

一种快速鉴定杂交水稻种子纯度的方法

以杂交水稻两优988及其亲本为材料,对96个单株幼苗采取96孔PCR板快提法与CTAB法分别提取DNA,进行纯度鉴定。结果表明,2种方法提取的DNA均能正常进行PCR扩增检测,且用引物RM 583扩增的条带清晰可辨,2种方法提取的DNA扩增出来的带型完全一致。