水稻不育系‘培矮64S’空间搭载的“双低”选育与应用

【目的】解决水稻Oryza sativa L.两系不育系‘培矮64S’所面临的直链淀粉含量偏高和不育起点温度因遗传漂移而不断上升的问题,选育新的两系不育系。【方法】通过利用‘培矮64S’种子搭载"实践八号"农业卫星、地面种植和跟踪、定向筛选,筛选到具有低直链淀粉含量的稳定不育株系,同时结合水稻光温敏不育系的提纯和原种生产方法,对不育起点温度进行加压选择与鉴定。【结果】育成具有低直链淀粉含量(w为8.69%左右)、低不育起点温度(23.0℃以下)的新型"双低"不育系,命名为‘航17S’。该不育系株高79.62 cm,剑叶长32.54 cm、宽1.82 cm,有效穗数11.4个,穗长22.01 cm,每穗总粒数约181粒。除剑叶宽以外,其他主要性状均与野生型‘培矮64S’没有显著差异。【结论】‘航17S’除了具有"双低"特点以外,其他主要农艺性状表现与野生型‘培矮64S’基本一致,而且保留了‘培矮64S’的异交特性好、配合力强等优良特点,于2015年10月通过了广东省技术鉴定。     

水稻开颖半不育突变体的观察、遗传分析和基因定位

【目的】通过对一份航天诱变水稻（Oryza sativa L.）开颖半不育突变体ohss（open-hull semi-sterility）进行形态特性调查、遗传分析和基因定位,筛选候选基因,为下一步基因克隆和功能分析奠定基础。【方法】以籼稻品种航恢七号为材料,通过“神舟八号”飞船搭载,诱变获得一份水稻开颖半不育突变体ohss。对其进行形态特征解剖观察,分析颖花器官发育突变特点。调查突变体和野生型的花粉可育率、自然结实率和套袋自交结实率,对其育性进行鉴定。随机选取5个成熟单株,考察穗部谷粒相关性状并进行统计分析。通过覆盖全基因组的SSR分子标记检测,解析空间诱变的分子变异效应。以航恢七号、Francis和02428与突变体ohss配制杂交组合,观察F₁和F₂植株的花器官表型,进行?²测验,对突变性状进行遗传分析。以02428/ohss的F₂分离群体作为目标基因定位群体,同时利用SSR标记以及新开发的多个InDel分子标记开展基因定位研究。利用RAP水稻基因组注释数据库对定位区间的候选基因进行预测,通过序列比对和基因表达分析筛选候选基因。【结果】开颖半不育花器官突变体ohss与野生型相比,抽穗期穗部明显包茎,颖花发育出现异常,内外稃片瘪弱、扭曲变形且开裂不抱合,颖花内部发育类似内稃状的器官,部分颖花没有内稃的分化。ohss发育异常颖花中可育花粉率58.74%,导致单株结实率、穗重、穗实粒数与野生型相比极显著降低。全基因组SSR标记检测表明突变体ohss总变异频率为0.0336,除了第7、12染色体未检测到突变位点,其他染色体上检测到突变频率范围为0.0143-0.0889。遗传分析结果显示ohss的开颖半不育表型受单隐性核基因ohss(t)控制,并将ohss(t)定位在水稻第3染色体上2个InDel标记InDel6043和InDel6070之间约27.6 kb的物理距离内。该区域有3个预测注释基因,序列比对和表达分析表明突变体ohss的OsMADS1编码区及启动子序列未发生突变,但是表达模式发生强烈改变。【结论】开颖半不育的花器官发育突变体ohss受单隐性核基因ohss(t)控制,ohss(t)定位在水稻第3染色体上InDel6043和InDel6070标记之间约27.6 kb的物理距离内,其OsMADS1的编码序列及5′UTR区未发生碱基突变但表达受到强烈抑制。     

水稻抗旱机理和抗旱育种研究进展

水资源短缺正成为制约中国水稻生产持续发展的重要因素,培育抗旱性强的水稻品种,不但能够节约水资源,而且有利于稳产增产、节约能源。日益深入的干旱胁迫响应基因及QTL定位研究的积累为进行抗旱育种提供了依据和基础。对水稻在干旱胁迫下的伤害机理和抗旱的分子机制以及水稻抗旱育种研究进展等方面进行了总结和综述,以期为今后进一步深入研究抗旱机理及抗旱育种提供理论依据。今后应加强对稻属抗旱基因资源的有效发掘、评价、创新和利用,进一步发挥抗旱分子标记辅助选择在抗旱育种实践中的作用,改良水稻根系,结合常规育种技术和现代生物技术,提高栽培稻的抗旱性。     

籼稻恢复系空间诱变后代恢复力变异及遗传多态性分析

利用航天搭载处理水稻恢复系R998、桂99和航恢七号种子,从诱变后代中筛选突变体,考察了突变体对不同类型不育系恢复力的变化及其一般配合力,并用水稻SSR引物分析了突变株系的遗传多态性.结果表明:空间诱变能引起籼稻恢复系恢复力的变异;与对照相比,突变体与不育系测交杂种F1的花粉育性表现出一定程度的变化,尤其是出现由恢复系...     

2个籼稻低直链淀粉突变体淀粉合成关键酶分析

对2个空间诱变低直链淀粉突变体XLA-1和XLA-2灌浆期籽粒4种淀粉合成关键酶ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)和淀粉分支酶(SBE)的活性进行了测定.结果表明:原种籼小占与XLA-1、XLA-2的4种淀粉合成关键酶的变化趋势相似,但活性存在差别,除...     

空间诱变品系稻瘟病抗性变异及分子标记研究

 本文在前期苗叶瘟抗谱测定的基础上,通过对空间诱变粤香占和青华占高代品系(6代以上)病圃田间穗颈瘟的鉴定,表明苗期表现抗稻瘟病的品种多数在成熟期同样表现抗或高抗稻瘟病。SSR多态性分析表明粤香占和青华占突变品系与原种间存在1.6%~17.4%和7.2%~10.4%的多态性频率,并存在3种多态性表现形式:(1)扩增片段数增加,(2)扩增片段数减少,(3)扩增片段大小有差异。说明由空间环境诱导的DNA变异可能并非是单纯的点突变。进一步分析诱变品系的多态性频率与抗病性的关系,发现部分诱变品系的抗性随着多态性频率的增加而提高。     

水稻NAL11基因对苗期非生物逆境的响应分析

为了探究NAL11基因在水稻苗期对非生物逆境的响应机制及功能,对含NAL11基因的粳稻品种02428及其近等基因系NIL-8进行高温、低温、盐胁迫和模拟干旱胁迫处理,以正常处理的植株作为对照,观察植株表型、测定各处理下叶片的多种生理指标,并比较NAL11基因在不同逆境处理下的表达量情况。研究结果发现,高温、低温、盐胁迫处理导致02428与NIL-8均表现出一定程度的萎蔫、干枯症状,但两者差异并不明显;15%PEG-6000模拟干旱处理均导致二者叶片萎蔫、叶尖枯黄卷曲,但NIL-8植株的症状相对较轻,且与02428相比NIL-8的相对电导率降低、SPAD值增高;其次,与02428相比,NIL-8的SOD含量差异不显著;然而在低温和干旱胁迫下,NIL-8的CAT含量显著高于02428。表明NIL-8比02428具有更好的抗旱能力。实时定量PCR结果表明,高温、低温、盐害及模拟干旱胁迫下,NAL11表达量均迅速升高,随着处理时间的延长,其表达量表现出不同的动态变化。NAL11基因的表达受高温、低温、盐及模拟干旱胁迫的诱导,但表达模式各异;推测NAL11基因对水稻幼苗的抗旱能力起到一定的调节作用。     

杂交水稻茎蘖成穗性状的配合力及其遗传关系分析

利用杂交水稻7个不育系和6个恢复系按7×6NCII设计配制42个杂交组合,对茎蘖成穗性状(茎蘖数、有效穗数和成穗率)的配合力及其遗传关系进行分析。结果表明,亲本的基因加性效应对杂种F1茎蘖成穗性状的形成起主导作用,但有效穗数和成穗率的基因非加性效应也较明显;F1茎蘖成穗性状受父本影响要比母本大,茎蘖数、有效穗数和成穗率的狭义遗传力分别为54.41%、33.07%和52.89%;F1各性状亲本间SSR标记遗传距离与双亲一般配合力效应值之和呈极显著或显著相关(相关系数介于-0.697～0.614),而与特殊配合力效应之间不存在明确的对应关系,两者相关性仍有待于进一步地探讨。     

培矮64S空间诱变突变株系花药培养条件的探讨

对培矮64S空间诱变突变株系在培养基选择、激素配比、有机添加物等方面进行了花药培养条件的优化改良.结果表明:N6和M8为较适用于培矮64S突变株系花药培养的培养基,激素则以2,4-D2.0mg· L-1 +NAA1.0 mg· L-1 +KT0.5 mg·L-1为宜;在此基础上添加水解酪蛋白的培养效果较好,椰汁次之.在...     

籼稻半矮秆新突变体的遗传分析及对外源赤霉素的反应

对空间诱变矮秆突变体CHA-2的遗传分析表明,其矮生性状是由2对隐性半矮秆基因控制的,分别为sd1和1个新的半矮秆基因,该基因初步定名为iga-1.从CHA-2与惠阳珍珠早杂交F2群体中选择半矮秆株与矮脚南特进行测交和自交,鉴定获得由半矮秆基因iga-1控制的新半矮秆株系H2.赤霉素敏感性试验表明,半矮秆株系H2对赤霉素敏感性下降,推测H2是属于赤霉素弱敏感矮化突变体.