非亲和性稻瘟病菌对水稻的诱导抗性

为研究稻瘟病菌Magnaporthe oryzae不同菌株间的相互作用,选择与单抗性基因系水稻IRBL5-M （携带抗性基因Pi5）表现为亲和性的菌株HN52与非亲和性的菌株HN119为研究对象,将其单独或混合接种到单抗性基因系水稻IRBL5-M中,并通过荧光显微镜观察接种后水稻叶鞘的发病情况及病斑面积,测定接种后水稻内相关抗性基因OsWRKY45、OsNPR1、OsPR10、OsMAPK2的表达量以及活性氧的变化。结果显示,相较于单独接种亲和性菌株,混合接种后单抗性基因系水稻IRBL5-M病斑发病面积减少;混合接种中亲和性菌株HN52菌丝侵染能力降低,侵染菌丝细胞间扩展率显著降低73.13%;同时单抗性基因系水稻IRBL5-M中OsWRKY45、OsNPR1、OsPR10和OsMAPK2抗性基因表达量显著增加,水稻叶片中活性氧含量增加,表明在菌株混合侵染过程中,非亲和性菌株可通过激发水稻的抗性反应来降低亲和性菌株对水稻的侵染程度。     

低温诱导东乡野生稻幼苗期叶片cDNA文库的构建和鉴定

从8℃低温诱导的东乡野生稻幼叶中提取总RNA,以总RNA为模板,利用SMART技术合成第1链,再经LD-PCR扩增合成第2链后,将获得的双链cDNA与双元表达载体YPL3连接,重组质粒电转入大肠杆菌,成功构建了东乡野生稻cDNA文库。经测定,原始文库滴度平均为4.4×107cfu/mL,平均插入片段约1kb,重组率为100%,符合cDNA文库构建要求,为后续利用酵母功能互补技术筛选东乡野生稻有利基因奠定了基础。     

Research on a Method for Purification and Multiplication of PTGMS Lines

[目的]研究一种光温敏核不育系提纯繁殖技术。[方法]利用生产用种安农810S、P88S和 C815S三个光温敏核不育系,第1年通过分蔸建立2个遗传背景完全相同的不育系大群体,实现核心单株筛选与繁殖同步进行。所得核心种子于当年在海南严格隔离条件下冬繁获得原原种,并从中筛选优良单株,作为下一年2个遗传背景完全相同供试群体用种。第2年在长沙正季种植所得用种,继续核心单株筛选与繁殖同步进行。所得核心种子又在海南冬繁获得原原种,以后每年重复上述步骤。[结果]安农810S、P88S和 C815S群体中核心单株的比例由第一年的40.3%、0.7%和0.3%分别提升到第二年的71.67％、66.00％和68.67％。[结论]该方法经过连续多年的不育系提纯繁殖,能有效控制不育系起点温度“遗传漂移”,同时得到高纯度、不育起点温度能有效控制的核心种子。     

利用基因芯片技术分析水稻杂种优势的分子机理

采用基因芯片技术,以超级杂交稻先锋组合两优培九及其亲本和分离世代F2代的优势集团和负优势集团为材料,尝试利用水稻表达谱芯片分析水稻杂种优势的分子机理.结果表明,以杂种F1(两优培九)为对照组,亲本9311、培矮64S以及F2代的优势集团、负优势集团的有效基因数分别为8 304,8 962,9 956,10 196个,差异表达基因数分别有447,122,617,388个,这些差异表达基因涉及代谢、发育、运输和蛋白修饰等多种功能,但其中大部分基因的功能尚未知.提出了差异表达基因的显性表达水平的概念.分析表明,具显性表达水平的差异表达基因的聚合与杂种优势表现无明显相关性.     

籼型水稻中稻瘟病抗性基因分布及抗性研究

稻瘟病严重威胁着水稻的安全生产。目前,培育抗性品种是控制稻瘟病危害最经济有效的途径之一。本研究利用11个主效稻瘟病抗性(R)基因(Pi2、Piz-t、Pi9、Pi54、Pik-m、Pid3、Pib、Pit、Pi5、Ptr和Pita)的分子标记对48个常规稻、15个不育系和129个杂交稻进行了检测。结果表明,在常规稻中,Ptr和Pi5的分布频率均为35.42%,Pib、Pi2、Piz-t、Pit的分布频率介于20.0%~30.0%之间,其余均在15%以下;在不育系中,Pita的分布频率为40.0%,其余均在20%以下;杂交稻中,Pita、Pib、Pi54、Ptr和Pi5的分布频率在40.31%~55.04%之间,其余均在20%以下;Pita在各个品系中均广泛存在,频率介于35.42%~51.16%。田间抗性评价表明,R基因较多的品种具有较高的抗性。综上所述,在参试的水稻材料中,不育系中存在抗性基因较少,所有类型材料中广谱抗性基因分布较少,抗性基因聚合可以有效提高稻瘟病田间抗性。     

野生稻基因组抗性基因富集文库的构建

通过集成候选抗性基因克隆技术和磁珠富集文库技术以及可转化基因组文库技术,提出了基于野生稻基因组富集文库克隆野生稻新抗性基因的策略。包括构建野生稻可转化基因组文库,利用RecA重组蛋白介导生物素标记的探针对文库进行磁珠富集,构建野生稻基因富集文库,然后对富集文库的克隆进行鉴定分析,包括点杂交和克隆末端测序分析,最后对富集文库的阳性克隆进行全序列测定和功能验证。按照上述方法,构建了东乡普通野生稻和小粒野生稻可转化基因组文库,库容量分别达到1.58×105和2.68×105个克隆,进而构建了东乡野生稻基因组候选抗性基因富集文库,单克隆总数1 152个,对富集文库的菌落原位杂交筛选获得12个阳性克隆,对其中5个阳性克隆全序列测定结果表明,4个阳性克隆含有已克隆抗性基因的保守序列,证实构建候选抗性基因富集文库克隆野生稻新抗性基因的策略是可行的。     

杂交水稻稻瘟病抗性育种体系研究进展

改良稻瘟病抗性是当前杂交水稻育种的主要目标之一。从稻瘟病生理小种的鉴定、水稻材料的接种鉴定、抗源筛选、抗性基因的分子检测及抗瘟性品种的选育等方面介绍了杂交水稻稻瘟病抗性育种研究进展。     

水稻均衡增产的育种策略

从中国耕地面积现状、水稻种植面积质量与变化状况、水稻生产的现状入手,分析中国水稻均衡增产的制约因子,提出了中国水稻均衡增产的重要性与紧迫性,并从水稻育种的角度讨论了中国大面积水稻均衡增产的策略：选育能适应较大范围生态区域种植的广适型超级稻新品种。     

基于杂交水稻种子鉴别其亲本的分子检测技术

根据杂交水稻种子稻壳来自母本及SSR分子标记的共显性特点,提出了一种基于杂交水稻种子鉴别其亲本的分子检测技术.首先提取杂交水稻种子稻壳的DNA,获得母本的DNA指纹图谱,再结合杂种带型,推导出父本带型.这样只要建立已有亲本的DNA指纹图谱库,通过比对,就可以鉴别杂交水稻的亲本是已登记亲本还是新创亲本.以金优207及其亲本作为实验材料,选用5对SSR引物验证了上述检测技术.     

东乡野生稻苗期抗寒性QTL的初步定位

以9311/东乡野生稻F2群体为材料,用108对SSR标记构建连锁图谱,以苗期分蘖叶片相对电导率为抗寒性鉴定指标,采用完备区间作图法检测抗寒性QTL.结果在第3号和11号染色体上定位到2个与抗寒性相关的QTL qSCR3和qSCR11,其表型贡献率分别为16.3％和19.2％.