水稻低节位早发分蘖与秧苗叶片形态、碳氮代谢的关系

为了研究水稻(Oryza sativa L.)低节位早发分蘖与叶片形态、碳氮代谢之间的关系,并筛选低节位分蘖多、早期分蘖发生速率快且符合理想株型叶片形态的水稻品种(系),对31个籼亚种水稻品种(系)早期低节位的分蘖特性、叶片形态及碳氮代谢指标进行了相关性分析和聚类分析。结果表明,在正常栽培条件下,不同水稻品种(系)第一叶位成蘖率存在广泛变异,而第二、第三叶位成蘖率达到100%;水稻低节位分蘖发生速率与秧苗前3片叶叶长呈正相关,分蘖数量与叶宽呈负相关,因此,在育种上,可以将水稻秧苗前3片叶较长且较窄作为筛选早发分蘖水稻品种的参考形态指标;水稻植株体内蔗糖含量只影响分蘖发生速率,但不影响分蘖数量;硝态氮含量既影响分蘖发生速率,也影响成蘖率,氮代谢酶谷氨酸合酶(NADH-GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)的活性能促进水稻低节位分蘖的发生;将31份水稻品种(系)进行聚类,可分为A、B、C 3类,其中C类材料是分蘖发生较早且分蘖发生速率快、叶片形态更接近于理想株型叶片形态的优质育种材料。     

神农架高山水稻冷水红退化原因及提纯材料选择

针对神农架高山水稻冷水红的种植特点,分析其产生退化的原因,并对其3种类型材料的农艺性状和营养成分进行测定,确定适合神农架冷水红种质提纯复壮的类型,为冷水红种质保存和进一步开发利用提供品质保证。结果表明,种植户常年留种、机械收割混杂及不同水稻品种混种是造成冷水红退化的原因;大粒短芒型材料的穗长、一次枝梗数、二次枝梗数、穗粒数及千粒质量等均最高,显著高于其他2种类型材料,分别较小粒无芒型和大粒长芒型材料提高0.70 cm、2.00个、3.70个、31.00粒、3.00 g和1.20 cm、3.00个、7.50个、35.00粒、0.20 g;大粒短芒类型的脂肪含量和17种氨基酸总量均显著高于其他2种类型,分别较小粒无芒型、大粒长芒型提高2.79%、2.84%和7.27%、4.13%;直链淀粉和蛋白质含量均介于其他2种类型材料之间。综合分析,大粒短芒型是神农架冷水红理想的提纯材料。     

基因组选择方法研究进展

基因组选择能够在全基因组范围内同时估计出所有标记的效应,对表型未知的群体做出合理的预测,进而实现对品种更加全面、可靠的选择。该方法能够降低动植物育种的时间和人工成本,具有十分广阔的应用前景。概述GBLUP、贝叶斯和机器学习等目前主流基因组选择方法的原理和特点、影响预测精度的主要因素以及基因组选择方法在动植物育种应用中的研究进展,并指出当前基因组选择方法研究所面临的问题和挑战。     

水稻同核异质雄性不育系的细胞质遗传效应与细胞学研究

 对所构建的7种水稻同核异质雄性不育系进行细胞质遗传效应研究,包括主要生长特性和农艺性状、与恢复系测配的影响以及花粉发育的细胞学观察。结果表明,7种同核异质不育系的播始历期为81~83 d,剑叶长为25.10 ~29.40 cm,穗长为21.45 ~24.30 cm,株高为80.60 ~94.13 cm,每穗粒数在163.2~222.1。与恢复系辐恢838和绵恢725进行测配,结果表明用绵恢725配组时,各组合的生育期为113~115 d,剑叶长和剑叶宽2个性状与用辐恢838配组时类似。最主要的差别在株高、有效穗、每穗粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重等几个性状。总体看株高明显下降,每穗粒数和实粒数显著增加,而结实率和千粒重多数不如用辐恢838配组的组合。用7种同核异质雄性不育系混合后与单一恢复系配组,在实践中是可行的。细胞学观察结果表明,同核异质雄性不育系花粉粒败育开始在单核期,92%以上为典败。花粉粒败育时,维管束的结构被彻底破坏。由此推断,所用的同核异质雄性不育系的败育应该同维管束的不正常发育有关,其败育机理应该是相同的。     

水稻抗褐飞虱基因研究进展

综述了水稻抗褐飞虱基因的研究进展。褐飞虱是对水稻为害最严重的害虫之一。它栖息于稻丛基部,吸食韧皮部汁液。褐飞虱具有不同的生物型。在抗性品种的选择压力下,将产生一种新的生物型褐飞虱群体克服该抗性品种。因此,寻找新的抗性基因是培育新的抗褐飞虱水稻品种的关键。合适的水稻抗褐飞虱的鉴定方法是克隆水稻抗褐飞虱基因的基础。常用的方法有苗期集团鉴定、蜜露量测定、电子取食监测系统等。迄今为止,科学家已经在栽培稻和野生稻中定位了21个水稻抗褐飞虱基因,并且Bph14基因已经被武汉大学生命科学学院杂交水稻国家重点实验室成功克隆。该结果为克隆其他水稻抗褐飞虱基因以及研究水稻抗褐飞虱的分子机制奠定了基础。     

基于不完全双列杂交设计的水稻农艺性状配合力基因组预测

[目的]在亲本一般配合力的基础上优选特殊配合力高的杂交种,是水稻杂种育种的关键。基因组选择基于覆盖全基因组的分子标记和样本的表型数据建立预测模型,实现对品种更加可靠的选择。[方法]本研究利用一组基于不完全双列杂交(NCII 设计)的水稻数据集,考查其多个农艺性状配合力的基因组预测能力。并比较了不同训练群体构建方法对杂交种表型预测能力的影响。[结果]8个农艺性状一般配合力的预测能力由其遗传率主导,从0.3888 到0.7367。杂交种特殊配合力的预测能力较低,但是直接预测杂交种的表型可以获得较高的预测能力。[结论]基因组预测水稻亲本一般配合力是有效的,能够帮助育种家实现对亲本的科学选择。如果要选配杂交种,直接预测杂交种表型是最有效的手段。此时让更多的亲本均衡地参与杂交种训练集的组配,有利于获得更高的预测能力。     

水稻辐射诱变突变体的种子蛋白质成分分析

为了改良水稻品种的品质性状,利用60Coγ-射线为诱变源,对粳稻品种Koshihikari种子进行了辐照处理,通过改良的单粒种子法对种子蛋白质的含量和组成进行了SDS-PAGE和Western Blotting分析,筛选到了72个种子蛋白突变体,结果表明经诱变后种子蛋白的含量和组成成分发生了很大变异。本研究为揭示水稻贮藏蛋白积累机制及开发新型稻米种质提供了理论依据。     

水稻辐射诱变突变体的种子蛋白质成分分析

为了改良水稻品种的品质性状,利用60Coγ-射线为诱变源,对粳稻品种Koshihikari种子进行了辐照处理,通过改良的单粒种子法对种子蛋白质的含量和组成进行了SDS-PAGE和Western Blotting分析,筛选到了72个种子蛋白突变体,表明诱变后在种子蛋白的含量和组成成分方面有丰富的变异.为揭示水稻贮藏蛋白积累机制和开发新类型稻米种质提供了基础材料.     

水稻贮藏蛋白质各组分在高温条件下的积累动态研究

稻米蛋白质的含量及组成是稻米品质和营养价值的重要指标,它既受遗传因素控制,也受到环境和栽培技术的影响。穗肥的施用明显提高了成熟期稻米粗蛋白的含量,但对各组分之间相对含量的影响不显著。高温胁迫处理较大程度改变了贮藏蛋白质组分的积累动态过程,包括57 kD以上多肽在内的溶于稀酸或稀碱的组分(被认为是谷蛋白的前体物质和谷蛋白聚合体),从灌浆一开始就维持在较高水平,高温胁迫后成熟的种子中谷蛋白多以高分子的聚合体状态存在,谷蛋白单体含量及醇溶蛋白含量降低。