水稻耐盐育种研究进展

培育耐盐水稻品种是盐碱地的粮食作物增产和对盐碱地改良的重要途径之一。水稻对盐胁迫中度敏感,其耐(敏)盐性状是受多基因控制的数量性状,易受环境条件等因素影响。到2015年,利用AFLP、RFLP、SSR等分子标记手段在水稻12条染色体上定位的耐盐QTL已有250多个,其中以第1、2、6和7染色体上居多,但克隆的水稻耐盐基因相对较少。水稻耐盐品种的选育现仍以常规育种为主,即主要通过筛选耐盐种质及耐盐鉴定,再利用杂交和回交等方法将耐盐基因导入到优良水稻品种中,从而选育出综合性状优良的耐盐品种。本文阐述了国内外水稻种质耐盐性鉴定技术和指标、耐盐种质筛选、耐盐品种选育以及耐盐性的遗传及分子机理等研究进展,并对今后水稻耐盐育种研究工作提出了展望与建议。     

优质糯稻新品种中科盐2号的选育及应用

中科盐2号是由江苏沿海地区农业科学研究所与中国科学院遗传与发育生物学研究所合作,以镇稻88为母本、中区4号为父本进行杂交,经过数代选育,于2015年育成的整体优势强、产量高、品质优、适合江苏省苏中稻区种植的迟熟中粳糯稻新品种.中科盐2号的全生育期148.8 d左右,株高97.3 cm,有效穗343.5万个/hm2,每穗总粒数125粒,结实率89.4％,千粒质量27.3 g;中抗稻瘟病,中感条纹叶枯病,高抗纹枯病;具有食味品质优、后期熟相好、综合抗性好等优点,适宜稻田养虾共作等综合种养模式,适宜苏中地区种植.     

盐胁迫条件下长白10号水稻籽粒中差异代谢物的分析

【目的】通过分析长白10号盐胁迫和非盐胁迫条件下水稻籽粒代谢产物的变化,揭示盐胁迫对稻米代谢产物及代谢通路的影响,了解长白10号耐盐机制,并筛选可能的耐盐水稻品种标志物。【方法】以耐盐碱优质粳稻品种长白10号为研究对象,采用气相色谱质谱联用技术（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）分析了4‰盐胁迫条件下长白10号花后25 d籽粒中代谢组学变化,并用差异代谢物提高倍数最多的代谢产物设置不同浓度梯度（0—400 mg·L^-1）,用含上述不同浓度梯度的NaCl溶液（5‰）浸泡处理耐盐性一般的粳稻品种盐稻8号20 h后置于发芽盒内进行发芽试验,鉴定该代谢产物是否有利于提高耐盐性。【结果】共稳定检测到295种代谢产物。利用主成分分析（principal component analysis,PCA）和正交偏最小二乘法分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA）方法鉴定出71种代谢产物发生显著变化（P＜0.05）,其中盐胁迫后差异代谢物上调42个,下调29个,上调幅度排名前10位的分别为：5-羟基正缬氨酸（5.23倍）、戊烷-1,2,5-三醇（4.10倍）、氰丙氨酸（2.97倍）、L-天冬酰胺（2.91倍）、2-羟基丁酸（2.86倍）、酮戊二酸（2.74倍）、丙酮酸（2.50倍）、鸟氨酸（2.40倍）、瓜氨酸（2.07倍）、脯氨酸（1.94倍）,下调幅度排名前10位的分别为：赤藓糖（2.82倍）、木糖酸内酯（2.49倍）、天冬氨酸（2.42倍）、尿苷5'-单磷酸（2.37倍）、胆甾酮（1.90倍）、己糖二酸（1.87倍）、D7-葡萄糖（1.86倍）、5,7-二羟基-4'-甲氧基异黄酮（1.72倍）、氨基磺酸（1.61倍）、6-脱氧半乳糖醛酸（1.61倍）。获得KEGG注释的差异代谢物数量为15个,盐胁迫极显著影响精氨酸代谢、丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢、丁酸酯代谢、碳代谢、赖氨酸降解、氨基酸合成、丁醛酸-二羧酸代谢、三羧酸循环等多条代谢途径。盐稻8号在盐胁迫下（5‰）的发芽率仅为66.7%,外施5-羟基正缬氨酸（20—400 mg·L^-1）均能极显著提高盐稻8号盐胁迫条件下（5‰）种子的发芽率（74.3%—90.3%）,其中200 mg·L^-1浓度处理后发芽率高达90.3%左右。【结论】盐胁迫后,稻米中氨基酸和有机酸的含量主要表现为上调,糖类和脂类的含量主要表现为下调;精氨酸代谢和三羧酸循环代谢通路的改变可能是其较为耐盐的原因之一;5-羟基正缬氨酸能够有效缓解盐胁迫对水稻种子发芽的抑制作用,最优浓度为200 mg·L^-1。     

水稻矮缩病毒非结构蛋白Pns6和外壳蛋白P8多克隆抗体的制备及其应用

利用RT-PCR的方法从感染水稻矮缩病毒(Rice dwarf virus,RDV)的水稻中克隆该病毒的运动蛋白基因S6和外壳蛋白基因S8,通过Gateway系统进行原核表达,获得表达载体p DEST17-Pns6和p DEST17-P8,将表达载体转化E.coli Rosetta,经IPTG诱导表达后获得分子质量约为59和46 ku含HIS标签的融合蛋白.以诱导表达的目的蛋白为抗原,免疫注射新西兰大白兔制备多克隆抗体.结果表明,Western blot检测制备的Pns6和P8抗体可特异性检测RDV,间接ELISA测定Pns6和P8抗体的效价均约为6 400倍,并建立了可靠、灵敏、特异的Dot-blot ELISA方法检测RDV.以上研究表明,RDV运动蛋白和外壳蛋白抗体均可应用于该病毒在田间的大规模调查和检测.     

水稻齿叶矮缩病毒非结构蛋白Pns7在水稻原生质体内的表达动态

水稻齿叶矮缩病毒(Rice ragged stunt virus,RRSV)属于呼肠孤病毒科(Reoviridae)水稻病毒属(Oryzavirus)。该病毒编码的非结构蛋白Pns7在昆虫细胞中可形成伸出细胞膜的纤维丝状结构。本研究利用水稻原生质体培养体系,对Pns7蛋白在水稻原生质体内的复制与表达情况进行了分析。本研究首先构建了Pns7蛋白的原核表达载体,通过IPTG诱导获得大量Pns7蛋白,免疫兔子获得抗血清。Western blot证明抗血清具有特异性,间接ELISA测得其效价为1∶2 500。利用实时荧光定量PCR技术,对病毒侵染水稻原生质体后的Pns7 RNA含量进行检测,结果表明:Pns7 RNA在8 h时开始积累,24h左右达到最大值,32 h后表达量维持在一个平台期;同时,以制备的抗血清为探针,通过Western blot检测到Pns7蛋白在病毒侵染原生质体后16 h开始表达,32 h左右达到最大值,60 h后开始下降,但仍保持在较高水平。     

国审两系杂交籼稻盐两优2208的选育研究

阐述了两系杂交籼稻盐两优2208及其亲本盐220S、盐恢888的选育过程、特征特性及其在参加南方稻区国家水稻区域试验中的综合性状表现。盐两优2208于2013年通过了国家农作物品种审定,该成果已经成功转化,迅速在生产上得到应用,开发推广前景良好。     

SRBSDV结构蛋白P10和非结构蛋白P9-1抗体的制备及应用

为丰富南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)的预测预报体系,本研究利用Gateway原核表达系统,将SRBSDV结构蛋白P10和非结构蛋白P9-1进行了大量表达,纯化的表达蛋白分别免疫新西兰大白兔(Oryctolagus cuniculus)获得抗血清,抗血清的间接酶联免疫吸附分析(indirect enzyme-linked immunosorbent assay,in-ELISA)效价分别为1∶6 400和1∶3 200,Western blot检测结果表明,制备的2种抗体均具特异性.利用免疫捕获RT-PCR(immunocapture RT-PCR,IC-RT-PCR)和斑点酶联免疫吸附分析(dot enzyme-linked immunosorbent assay,dot-ELISA)方法比较两种抗体检测水稻(Oryza sativa)和白背飞虱(Sogatella furcifera,WBPH)带毒率的应用效果,结果表现一致,说明SRBSDV结构蛋白P10和非结构蛋白P9-1均可用于病毒的田间检测,为病害的预测预报奠定了基础.