水稻同源异形盒基因的研究进展

真核生物中同源异形盒基因是指共含一个保守的DNA序列的基因,即同源异形盒。该序列长180bp,编码含有60个左右氨基酸的同源异形盒结构域,编码一大类具有转录特征蛋白的基因家族,对于维持生物个体形态建成、生殖发育、非生物胁迫等基本生命活动功能具有十分重要的作用。近年来在模式植物拟南芥、水稻上已经识别并克隆出越来越多的同源异形盒基因,并根据这些基因的同源异型框和具有的其他保守基因结构域对其进行了正确的分类。本文基于人们对植物中现有这些基因的认识,重点综述了近年来对于水稻同源异型盒基因的分类、基因结构类比、各同源异型盒基因突变体功能,并对水稻中同源异形盒基因功能和应用研究进行了展望。     

小流域入库河口土壤养分水平空间变异及综合评价

以丹江口水库青塘河小流域入库河口37.8 hm2面积的土地为研究对象,利用SPSS 19、Arc GIS10.0及GS+9.0软件研究该区域8种土壤养分的具体空间变异与分布。结果表明,有机质、全磷、全钾、全氮超过95%面积的土壤处于中等及以下水平;从速效养分来看,碱解氮含量较低,速效磷和速效钾含量相对较高,基本处于中等及以上水平;对土壤养分综合指标分析结果显示,贫瘠土壤占整个研究区域面积的70%以上。通过对土壤养分综合状况分析,为库区植被恢复关键技术的研究提供了数据支撑。     

水稻纤维素合酶催化亚基的编码基因BC88的表达分析

禾本科植物的脆秆突变体是进行次生细胞壁研究的理想材料。对水稻bc88突变体的前期研究表明,BC88编码一个纤维素合酶催化亚基OsCesA9。通过水稻遗传转化BC88启动子融合GUS的载体,检测到BC88在根、茎、叶、鞘、花中均有表达,并且在茎和根中表达量较高,这可能是由于BC88突变后影响了根系的正常发育及功能,进而影响地上部的生长,最终导致bc88半矮表型。将BC88与GFP的融合表达载体转入水稻和烟草表皮细胞中,共聚焦显微观察显示,OsCesA9定位在质膜上。质膜是纤维素合成的主要场所,这充分说明了OsCesA9是水稻次生细胞壁中纤维素合成必不可少的纤维素合酶催化亚基之一。本研究为BC88执行其生物学功能提供了新依据,对进一步认识该基因在调节次生细胞壁合成等方面的作用具有重要的意义。     

水稻糖苷水解酶基因OsBE1在叶绿体发育中的功能

叶绿体在植物碳水化合物代谢中起着至关重要的作用,然而有关碳水化合物代谢在叶绿体发育过程中的功能却知之甚少。从水稻中克隆了一个Oryza sativa Branching Enzyme 1 (OsBE1)基因,该基因编码一个糖苷水解酶13家族的蛋白。OsBE1与拟南芥AtBE1的一致性为66%,但与水稻典型淀粉分支酶的一致性仅约为40%。该基因的T-DNA插入功能缺失突变体osbe1幼苗白化,且其白化表型不能用外源糖类拯救。osbe1突变体幼苗最终在三叶期死亡。淀粉染色表明,osbe1突变体中淀粉的含量与野生型无明显差异。进一步的研究表明,osbe1突变体叶绿体数目较少,且无明显的基质片层结构。构建了OsBE1基因过量表达载体pCAMBIA1300-35S-OsBE1,并将其转化水稻中花11。获得的108株转基因水稻中,77株表现不同程度的黄化。本文初步揭示了碳水化合物代谢调控叶绿体发育的机制,并为深入研究糖苷水解酶BE1的功能奠定了基础。     

水稻不同生育期温光条件对籽粒充实和米质的影响

水稻分期播种是研究水稻品种温光特性比较便捷的途径,在水稻生产上已经被广泛应用。本试验以协优9308和秀水110为材料,利用分期播种试验分析水稻不同生育阶段的温光条件与籽粒充实和稻米品质之间的关系。研究结果表明,有效积温、日照时数和生育期天数在播种一齐穗期和全生育期均随着播期的延长而逐渐下降,但这些指标在齐穗一成熟期均没有明显的规律性。此外,日平均温度在不同生育阶段的变化趋势不一致,在播种一齐穗期随着播期的延迟而上升,全生育期呈先上升后下降的趋势,而在齐穗一收获期则随着播期的延迟而下降。对协优9308而言,在本试验条件下播种一齐穗期的温光条件对籽粒灌浆、产量及米质的影响均大于齐穗一成熟期,而秀水110的籽粒灌浆速率、产量及米质对不同生育阶段温光条件的响应没有明显的规律性。此外协优9308的产量和恶白度均随着播期的延迟而逐渐减少,整精米率和蛋白质含量则随着播期的延迟而增加,由此看出协优9308比较难同时兼顾高产和优质;秀水110则不同,秀水110的D5处理产量较高,仅次于D3处理,与其相对应的蛋白质含量和整精米率则最高,而恶白度最低。由此笔者认为,只要选择合适的播期,秀水110是可以达到高产优质目的的。     

我国西部地区节水型稻作的问题与对策

介绍了我国西部地区粮食与水稻生产的基本情况,分析了西南和西北稻作生产的主要优势条件与制约因素,在此基础上着重阐述西部发展节水型稻作的潜力、存在的主要问题及技术需求,探讨了西部地区未来水(旱)稻节水技术的发展方向、目标和研究的重点课题。     

中国常规稻主栽品种的遗传结构及籼粳组分变化

 采用SSR标记分析了304份我国20世纪50-90年代生产上广泛应用的常规稻主栽品种的遗传结构及不同时期籼粳组分的变化。结果显示,我国常规稻主栽品种可明显分为籼、粳两类,籼稻的亚遗传结构比粳稻更为复杂,但晚籼和早粳类型的遗传背景略为单一。早、中、晚各季节类型与遗传结构的分型结果符合度较低。利用12个籼粳分化特异的SSR位点分析各品种的籼粳组分,发现20世纪90年代晚籼类型的粳型组分明显增加,而其他类型不同时期间籼粳组分的差异较小。研究结果对了解我国常规稻品种的遗传结构以及籼粳交育种具有一定的意义。     

水稻冠层光分布模拟与应用

 综合已有作物模型的优点,构建了水稻冠层光分布模型,并进一步与原有光合作用和干物质生产模型相耦合,构建了水稻光合生产模型。新模型将水稻冠层按叶面积指数划分为5层,各层次水平面上的太阳辐射强度按Monsi和Saeki的指数模型进行分布;模型利用日照百分率资料推算直接辐射与散射辐射,并考虑了光合有效辐射的日变化、冠层结构和太阳位置对直接辐射消光系数的影响。利用独立的水稻田间试验资料,对主要生育期冠层内的光分布进行了初步验证,结果表明模拟值与观测值之间具有较好的一致性。最后,将基于冠层光分布模型与原有光合生产模型进行了比较,预测水稻干物质积累量的根均方差分别为0.74 t/hm2和1.26 t/hm2,建立的基于冠层光分布模型的预测性较好。研究结果将为水稻生长模型的改进完善以及生产管理调控与品种数字化设计奠定基础。     

高产优质杂交早稻新组合中3优286

中3优286是中国水稻研究所用白育的优质抗病不育系中3A与恢复系中恢286配组育成的籼型杂交早稻新组合.该组合表现优势强,具有产量高、米质优、抗性较好、生育期适宜等特点,2010年3月通过湖南省农作物品种审定委员会审定.     

基于生态系统服务价值的梯田水稻生态补偿机制研究

梯田水稻生态系统在保障区域粮食安全、维系生态安全方面具有十分重要的作用。在测定分析的基础上,运用市场价值法、替代价值法、影子价格法等方法对浙江省永嘉县茗岙乡和昆阳乡梯田水稻生态系统服务价值进行了综合评估。结果表明,茗岙乡和昆阳乡梯田水稻生态系统服务功能总价值分别为1971.09×104元和2669.63×104元,其中,直接经济价值分别占总价值的20.99%和20.58%,间接经济价值分别占总价值的79.01%和79.42%,即环境服务价值远大于产品服务价值。同时,从农民种稻的积极性、对水田服务功能认识度、农民的环保意识及梯田补偿政策的需求等角度深入剖析建立水稻生态补偿的原因,并据此提出构建浙江省梯田生态补偿办法和机制。