早籼稻品种遗传改良进程中群体质量的演变特征

以1934～2006年育成,在我国南方广泛种植的16个代表性早籼稻品种为材料,参照生产实践及品种演变阶段,按育成时间将供试品种划分为高秆品种、矮秆品种、矮抗品种、优超品种4种类型,采用常规栽培方法研究其群体质量的演变特征。结果表明,早籼稻品种改良进程中,花后群体光合生产能力增强,干物质积累增加,齐穗期总颖花量增加,高效叶面积率与颖花根流量略有下降,有效叶面积率与成穗率变化不大,单茎茎鞘重呈先下降后略有上升的趋势。早籼稻群体进一步改良的有效途径是增强根系活力,促进根系水分与矿物质的吸收及根系物质向籽粒的转运;提高高效叶面积率,增加花后光合产物积累和总颖花量,进而提高粒叶比,达到源库协调。     

水稻顶小穗双粒突变体TS的颖花发育和簇生穗发生特征

水稻顶小穗双粒突变体TS是花发育研究中重要的突变类型。该突变体在枝梗分化期的苞原基分化期和第1次枝梗原基分化期,TS幼穗和野生型幼穗的分化没有差异;而从第2次枝梗原基分化期开始,两者枝梗顶端幼穗分化差异越来越明显,抽穗时可见二次枝梗顶端穗轴上着生小穗为双粒。对TS进行遗传分析,该突变体性状受一对隐性基因控制。经过簇生测定发现：TS突变体多数表现为Ⅱ级簇生,簇生穗大多集中发生在二次枝梗上。     

响水县粳稻穗基部枝梗颖花退化的主要原因及预防措施

响水县常规粳稻发生穗基部枝梗颖花退化的主要原因,是因为减数分裂期受到氮素营养不足、田间缺水、封行过早、光照弱、阴雨天气时间过长等不良环境影响,使处于劣势位置的颖花营养不足或者供应受阻,导致颖花停止生长发育,发生不同程度的颖花退化现象。通过科学施用穗肥、保证拔节孕穗期水分供应、合理密植等措施,调节减数分裂期氮素营养供应,增强恶劣环境下的土壤供肥能力,改善处于劣势位置的颖花营养供给条件,可以不同程度地减轻劣势颖花退化。     

茉莉酸甲酯与水杨酸对光温敏雄性不育小麦颖花开闭的调控

为探索雄性不育小麦小花颖壳开闭人工调控的有效途径,将离体穗或连体穗用茉莉酸甲酯(Methyljasmonate,MeJA)或水杨酸(Salicylic acid,SA)溶液浸穗,研究了MeJA与SA对光温敏雄性不育小麦BS366(Triticum aestivum L.)颖花开闭的诱导效应.结果表明,0.5、1.0、2.0、4.0 mmol/L MeJA均可显著诱导BS366离体穗开颖,并且诱导效应随浓度的增加而增强;1.0、2.0、4.0 mmol/L MeJA诱导的开颖率无显著差异,三者在处理后12 h内可诱导大部分的小花开颖,并且对低结实率的诱导效应更明显.适播(自交结实率为0%)的BS366对MeJA响应速度起初略快于晚播(自交结实率为7%),之后适播的BS366开颖率的增长呈先慢后快的变化,晚播的BS366则呈先快后慢的变化.4.0 mmol/L MeJA亦可显著诱导田间连体穗开颖,MeJA处理后第1 d和第5 d人工授粉的结实率达80.4%和91.3%,表明MeJA处理对雌蕊无副作用.5.0和10.0 mmol/L的SA对MeJA诱导离体麦穗开颖的效应有明显的抑制效应,而2.0 mmol/L的SA没有抑制效应;各浓度的SA均能显著促进经MeJA诱导开颖的小花闭颖,5.0和10.0 mmol/L SA的效应更为明显.     

外源油菜素内酯缓解水稻穗分化期高温伤害的机理研究

【目的】明确水稻穗分化期高温下喷施2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide, EBR)对穗生长及颖花形成的影响，并探究其生理机制。【方法】以热敏感型水稻IR36为材料，在幼穗分化期设置40℃高温和32℃适温两个处理，并喷施EBR，研究幼穗碳水化合物供应、蔗糖代谢、细胞分裂素代谢及抗氧化能力的变化。【结果】1)高温和适温喷施EBR，水稻每穗粒数分别比不喷施的对照增加13.7% 和45.7%，其中以喷施0.15 mg/L效果最好，缓解了高温对水稻幼穗生长的抑制，增加颖花分化数和降低颖花退化率。2)喷施EBR对叶片净光合速率无显著影响，但促进幼穗中干物质和非结构性碳水化合物积累。EBR喷施增加高温下幼穗中蔗糖转运基因OsSUT1、OsSUT2和OsSUT4的表达，并显著提高蔗糖代谢相关酶活性，EBR对高温下碳水化合物利用的促进作用大于适温处理。3)喷施EBR降低高温下细胞分裂素氧化酶基因OsCKX5和OsCKX9的表达量，同时促进细胞分裂素合成和信号调节相关基因的表达，并在适温下也表现出类似的效应。4)喷施EBR降低高温下超氧阴离子含量，增强了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性。【结论】高温下，喷施适宜浓度的EBR促进碳水化合物向幼穗的转运，抑制细胞分裂素分解，同时降低高温引起的过氧化伤害，进而缓解了高温对颖花形成的伤害。适温条件喷施EBR也对颖花形成具有一定的促进作用。     

粳稻穗角和每穗颖花数的遗传分析

 调查了粳稻直立穗品种丙8979与弯曲穗品种C堡杂交组合的P1、P2、F1、F2四个世代（2002年）和P1、P2、F1、F2、F2∶3五个世代(2003年）的穗角和每穗颖花数的表型分布。运用主基因+多基因混合遗传模型和分离世代加不分离世代联合分析的方法，对这两个性状进行了遗传分析。结果表明，穗角和每穗颖花数性状均受2对主基因+多基因共同控制。独立的2对主基因和多基因都存在加性 显性 上位性效应。穗角性状以主基因遗传为主；每穗颖花数性状以多基因遗传为主。     

亚种间杂交稻大穗形成机理研究I．颖花的形成特点

比较了亚种间杂交稻赣化７号与品种间杂交稻汕优６３的枝梗和颖花的分化及发育特性，分析了颖花的分化、发育及一、二次枝梗对大穗形成的作用，提出了增加颖花数的主攻方向。     

颖花分化期低温处理对早稻叶片光合能力和产量的影响

以超级杂交稻金优458为试验材料,利用人工气候箱设置17℃和15℃两个低温水平,对颖花分化期的盆栽水稻处理3d后(17℃3d和15℃3d分别为T1和T2),以大田盆栽为对照(CK),测定低温处理解除后0~32d早稻叶片气体交换参数、光响应参数、SPAD值及产量构成因子,以探讨低温对早稻叶片光合能力和产量的影响,以及低温解除后光合能力的恢复情况。结果表明:(1)低温处理显著降低了水稻叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr);T1处理低温解除后3d、T2低温解除后6d,水稻叶片气体交换能力均恢复至对照水平,但17d后Pn、Gs均明显下降,Tr显著增加。(2)低温解除后0~6d时T1处理光响应能力增强,而T2则显著下降,低温解除6d后其最大光合速率(Pm)恢复至对照水平,但至32d时T1和T2的Pm、表观量子效率(AQY)和半饱和光强(Ik)均降低,暗呼吸速率(Rd)显著增加。(3)低温处理显著降低了水稻叶片叶绿素含量,T1处理低温解除3d后及T2低温解除6d后,叶绿素含量恢复至对照水平。(4)低温处理导致早稻穗粒数、结实率和千粒重明显下降,空壳率和秕谷率显著增加,产量下降达25%。由此可见,颖花分化期低温会显著降低叶片气体交换能力,15℃低温还会显著降低光响应能力,低温解除后叶片光合能力出现一定程度恢复,但长期影响无法消除,最终产量也明显下降。研究结果可为水稻气象灾害影响评价和气象灾害指标制定等提供科学依据。     

利用F2-NIL定位一个控制水稻穗颖花数、株高和抽穗期的多效QTL

利用重组自交系合适世代(F7或F8)的单株具有一定杂合率的特点,在重组自交系的一个家系内,选择到水稻每穗颖花数(SPP)、株高(PH)和抽穗期(HD)3个性状同时分离的2个单株。以这2个单株为亲本快速构建F2群体(F2-NIL)。由于这2个单株背景高度一致,故这个群体就是快速构建的近等基因系群体。后代测验结果为3个数量性状中的每一个性状的3种基因型分离数目均相同(29,63,33),且卡方测验符合1∶2∶1的孟德尔分离比例,表明3个数量性状——每穗颖花数、抽穗期和株高均表现为质量性状分离。利用这个群体定位了一个位于第8染色体上、同时控制水稻每穗颖花数、抽穗期和株高3个性状的多效区段RM310~RM126,这个QTL可以解释这3个性状的很大的表现型方差(66.0%~81.1%)。利用后代测验结果,定位了控制这3个性状的基因位置。控制3个性状的基因和QTL位于相同的位置,QTL遗传效应的方向也相同,表明控制3个性状的遗传机制更可能是一因多效的结果,而非3个紧密连锁基因单独控制的结果;同时也表明利用重组自交系群体构建近等基因系的方法是快速构建近等基因系的有效方法。     

不同时期茉莉酸甲酯处理对光温敏雄性不育小麦BS366颖花开放的诱导效应

为深入研究小麦雄性不育系的颖花开放机理,在田间务件下用4mmol/L的茉莉酸甲酯(MeJA)对处于不同发育时期的光温敏雄性不育小麦BS366浸穗3min,研究了MeJA对其颖花开放的诱导效应.结果表明,MeJA可诱导各个时期的麦穗提前开颖,并且诱导效应随发育时期的推迟而增强.其中,T1、T2时期(穗抽出旗叶叶耳的当天和第2d)MeJA处理可使开颖提前1～2d,处理后开颖率也显著高于对照;T3时期(穗抽出旗叶叶耳的第4d)MeJA处理当天开颖率与对照存在显著差异,但处理后第5d二者开颖率分别为61%和74%,差异不显著;MeJA对T4、T5时期(穗上有1～3朵及5～7朵颖花开放)的颖花开放具有强烈的诱导效应,开颖率分别达到77%和80%,显著高于对照(45%和33%);MeJA对T6时期(颖花首次闭颖)的颖花无显著诱导效应.