利用Mudgo/武育粳3号F2群体分析水稻抗灰飞虱QTL

灰飞虱是我国水稻生产上的重要害虫。Mudgo是一个高抗灰飞虱的籼稻品种,对灰飞虱具有强的排驱性和抗生性抗性。利用Mudgo/武育粳3号F₂群体,构建了含有177个单株的F₂群体的遗传连锁图谱。该连锁图包含104个SSR标记和3个Indel标记,覆盖整个水稻基因组1 409.9 cM,每两个标记之间的平均距离为13.2 cM。采用改进的苗期集团筛选法对177个F_2:3家系进行了抗性鉴定,通过Windows QTL Cartographer 2.5进行复合区间作图分析,在第2、3、12染色体上分别检测到抗灰飞虱QTL Qsbph2b、Qsbph3d和Qsbph12a,分别位于标记RM5791~RM29、RM3199~RM5442和I12-17~RM333 1之间,单个LOD值分别为3.25、3.11和6.82,贡献率分别为17.3%、15.6%和35.8%,各QTL增强抗性的等位基因效应均来自Mudgo。其中Qsbph12a与标记RM3331和I12-17紧密连锁。结合表型鉴定的结果,Qsbph12a应为抗灰飞虱主效QTL,与该位点紧密连锁的标记可用于抗灰飞虱快速选择辅助育种。     

利用CSSL和BIL群体分析稻米垩白率QTL及互作效应

 【目的】分析稻米垩白率加性效应、上位性效应及其环境互作效应,探讨稻米垩白率的遗传特点和不同群体检测QTL的效率。【方法】利用由粳稻品种越光和籼稻品种Kasalath杂交衍生的BIL群体和以越光为背景、Kasalath为供体的CSSL群体,对2005年和2006年南京的稻米垩白率QTL及其互作效应进行了分析。【结果】 CSSL群体检测到5个垩白率QTL和2对具有上位性效应的QTL;BIL群体检测到3个QTL和4对具有上位性效应的QTL。其中,qPGWC-6a在2个群体中重复出现,1对具有上位性效应的QTL在CSSL群体中2年均被检测到,在BIL群体中,所有QTL与环境存在显著互作（P＜0.01）。在第3和4染色体上检测到2个新的垩白率QTL。【结论】上位性效应和加性效应在垩白率遗传中同样重要。垩白率QTL和具有上位性效应的QTL与环境的互作普遍存在,但效应小于相应的加性效应和上位性效应。利用不同群体分析垩白率QTL,有利于全面揭示稻米垩白率的遗传互作网络。     

控制水稻穗形相关性状的QTL定位

穗是水稻产量的最终表达部位,穗部性状在产量构成因素中占有很重要的地位.该研究采用以粳稻Asominori为遗传背景、籼稻IR24为染色体片段供体的染色体片段置换系(Chromosome segment substitution lines,CSSLs)群体,于2007年和2008年对水稻穗部性状进行了相关分析及其数量性状位点(Quantitative trait loci,QTL)的定位.结果表明:穗部性状与单株产量存在极显著的正相关,并检测到影响5个相关性状的33个QTL,分布在第1、第3、第4、第6和第8条等染色体上,贡献率介于5.35%与37.59%之间,其中两年同时检测到的稳定表达QTL10个,约占30.3%;在第1染色体RM493和RM5496标记附近、第4染色体RM317标记附近、第6染色体RM217标记附近和第8染色体RM331及RM502标记位置均检测到能同时控制穗部多个性状的QTL,可能是因为基因的多效性或基因的紧密连锁所致.在育种中利用与这些QTL连锁的分子标记进行辅助选择,将有助于多个性状的协同改良.     

氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对甜菜夜蛾主要解毒酶活性与生长繁殖的影响

【目的】甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)是一种杂食性害虫,在不同环境、药物等选择压力下表现出不同的生长发育特点。氯虫苯甲酰胺是一种新型广谱的鱼尼丁受体杀虫剂,对鳞翅目害虫杀虫活性强。本研究旨在探究氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对甜菜夜蛾幼虫3种主要解毒酶——羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFOs)活性以及对种群繁殖的影响。【方法】采用饲料混毒法测定氯虫苯甲酰胺对SE-Lab品系、SE-Sel品系的毒力,SE-Sel品系由SE-Lab品系经亚致死剂量LC25连续汰选6代得到;通过浸叶法测定磷酸三苯酯(TPP)、顺丁烯二酸二乙酯(DEM)、胡椒基丁醚(PBO)3种酶抑制剂与氯虫苯甲酰胺协同对SE-Lab和SE-Sel品系的毒力增效作用,提前12 h让试虫取食浸渍过酶抑制剂的叶片,对照组取食用0.1%Triton X-100浸渍后的叶片,再分别测定氯虫苯甲酰胺对使用酶抑制剂与未使用酶抑制剂试虫的毒力;在冰上解剖试虫的中肠和脂肪体,并通过离体酶活性测定,分析氯虫苯甲酰胺亚致死剂量与酶抑制剂对甜菜夜蛾体内的3种代谢解毒酶活力的影响;通过记录试虫各个年龄阶段的生长、死亡、产卵量等数据,参照两性生命表理论分析SE-Lab和SE-Sel品系的两性生命表参数差异。【结果】在3种酶抑制剂中PBO增效作用最强,其对甜菜夜蛾SE-Sel品系和SE-Lab品系对氯虫苯甲酰胺的毒力增效比分别为1.58和1.69。在氯虫苯甲酰胺亚致死剂量连续汰选下,甜菜夜蛾体内3种解毒酶活性均被诱导上升,其中MFOs酶活力上升最显著,SE-Sel品系中肠和脂肪体的MFOs活性相对于SE-Lab品系分别提高了2.07和2.10倍,而经氯虫苯甲酰胺亚致死剂量再次诱导的SE-Sel试虫的MFOs活性亦较SE-Lab品系上升4.02和3.44倍;在使用了酶抑制剂后3种解毒酶酶活力均有下降,其中MFOs活性下降最多,其酶比活力仅为未使用酶抑制剂处理的42.3%—44.8%。与SE-Lab品系相比,SE-Sel品系成虫的产卵前期和总产卵前期变长,而产卵量减少;SE-Sel品系的内禀增长率(r)、周限增长率(λ)和净增殖率(R0)均显著小于SE-Lab品系,SE-Lab品系与SE-Sel品系的r分别为0.18和0.16 d~(-1),λ为1.20和1.17 d~(-1),R0为358.42和203.12 d~(-1)。尽管SE-Sel品系的平均世代周期(T)更长,但是与SE-Lab品系无显著差异。【结论】MFOs可能为甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺解毒代谢过程中的主要解毒酶,在其后续抗性形成中起主要作用;甜菜夜蛾在氯虫苯甲酰胺亚致死剂量作用下,世代周期延长,繁殖力降低,种群增长减缓,氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对甜菜夜蛾有持续控制作用。     

粳型短光敏核不育系5021S育性基因的定位

以育性转换表现为"长光高温下可育,短光低温下不育"反(向)光、温敏核不育种质5021S为材料,5021S与轮回422杂交组合F2作为遗传群体进行育性相关基因的QTL定位,利用124对SSR标记构建了一张全长1 912.3 cM平均图距为14.98 cM的饱和分子连锁图谱。利用Windows QTLCartographer2.5软件,在全基因组范围内检测到4个控制育性相关性状的QTLs位点,分别位于第2、第3、第5、第7染色体上,单个QTL可解释4.5%～32.5%表型变异。其中位于第2染色体上RM5804与RM425之间的qpms-2贡献率为32.5%,第3染色体RM130与RM3405之间的qpms-3贡献率为16.1%。表明5021S的核不育性受2对隐性主基因控制,同时受微效基因调控。     

水稻种质资源光合速率及光合功能期的研究

 对230份水稻种质资源进行了光合速率及光合功能期测定，结果显示水稻种质资源的光合速率及光合功能期的品种内变异系数分别集中在2.0%～11.0％和3.5%～9.5％，而其品种间变异系数分别为11.1%和11.2%。统计分析表明，水稻品种间光合速率和光合功能期存在极显著差异，但籼、粳亚种间差异不显著。进一步分析籼粳亚种间品种分布，发现籼稻光合速率偏高者居多，而粳稻光合功能期偏长者居多，且其变异幅度大于籼稻。根据聚类结果，42个水稻品种可分别划分为光合速率高、中、低类和光合功能期长、中、短类3个类群。对供试水稻种质资源光合速率及光合功能期进行二维排序并将坐标分成4个象限。籼稻和粳稻分别在象限Ⅱ和I的分布频率最大，分别为33.4％和33.3％。从4个象限中选出一些具有特异光合性状的典型材料，如协优9308、轮回422、武育粳8号、NPT、汕优129等，可用于优化水稻杂交配组及光合遗传改良研究。     

优质水稻品种W017的耐贮藏特性

对W017(LOX-3缺失)和武育粳3号(LOX-3正常,对照)贮藏1年和新收获的种子进行比较试验,人工老化处理5 d,贮藏1年的W017种子发芽率为87.3%,而贮藏1年的武育粳3号的发芽率只有14%,新种子对老化处理不敏感.用RVA谱检测2个品种在贮藏过程中品质变劣的程度,发现贮藏1年后,2个品种的RVA谱特征值均有变化,除了最高黏度外,W017的变化程度明显小于武育粳3号.进一步对淀粉酶活性的分析表明W017能保持较高发芽率、品质变劣速度缓慢的原因之一在于其种子能保持较高的淀粉酶活性水平.以上结果证实W017具有较强的耐贮性.     

水稻谷蛋白突变体的研究现状与展望

 水稻 (OryzasativaL .)是基因组研究的模式植物。随着培育功能性专用品种日渐成为水稻育种的重要目标 ,作为研究真核生物基因表达调控理想材料的谷蛋白突变体也为功能性专用水稻品种的选育提供了优良的遗传资源。利用低谷蛋白突变体可以培育肾脏病和糖尿病患者专用的低谷蛋白水稻品种。笔者在概述水稻谷蛋白突变体的主要类型及其突变的遗传规律的基础上 ,结合其它作物中的成功范例着重介绍了低谷蛋白突变体的研究现状 ,探讨了后基因组学时代适用于功能性育种的水稻谷蛋白突变体的相关研究方向。     

把农业科技转化为现实生产力

全面建设小康社会是党中央、国务院做出的战略决策,其中心任务就是统筹城乡经济社会发展,建设现代农业,发展农村经济,增加农民收入。历史性的战略部署,将有力地推动现代农业科技的发展。中国农业科学院是农业科学研究与技术推广的国家级综合性科研机构,在全面建设小康社会和现代农业的进程中,将充分利用学科齐全、研究力量雄厚的优势,积极发挥农业科研“主力军”、“国家队”作用,加快农业科技成果转化为现实生产力,促进新阶段农业和农村经济发展,提高农村生产力水平,增加农民收入。     

后期功能型超级杂交稻的概念及生物学意义

 在借鉴国际水稻研究所新株型育种经验基础上，我国于1996年开始实施中国超级稻育种计划，采取的技术路线是理想株型塑造与籼粳亚种间杂种优势利用相结合，至2005年的目标产量是在百亩（6.67 hm2）规模下单季稻达到12 t/hm2（800 kg/667 m2）。介绍了国外水稻超高产育种和国内超级稻育种的基本情况，着重介绍了由中国水稻研究所育成的超级杂交稻组合“协优9308”。该组合表现出高产与优良株型的完美结合，生育后期青秆黄熟，结实率高，籽粒饱满。2000年在浙江新昌验收百亩片平均产量达到11 837 kg/hm2，最高产田块产量达到12 282 kg/hm2。以“协优9308”为例，提出了“后期功能型”超级杂交稻的概念和生理特征，并对今后的超级杂交稻育种策略进行了讨论。