水稻复合农艺性状QTL剖析

为了解水稻复合性状的数量性状基因座(QTL),在利用单片段代换系进行QTL鉴定的基础上,剖析了水稻株高QTL与主茎高和穗长QTL,主茎高与倒一节间长、倒二节间长、倒三节间长和倒四及以下节间长QTL,谷粒长宽比QTL与粒长和粒宽QTL,每穗粒数QTL与一次枝梗数和二次枝梗数QTL的关系。结果表明:鉴定出株高QTL的6个单片段代换系中有4个只检测出了主茎高QTL,其加性效应百分率为86.00%～99.55%,有1个只检测出了穗长QTL,其加性效应百分率为48.31%,有1个同时检测出了主茎高QTL和穗长QTL,其中主茎高QTL的加性效应百分率为81.72%,穗长QTL加性效应百分率为18.28%;在检测出主茎高QTL的7个单片段代换系中,有1个只检测出倒一节间长QTL,有2个只检测出倒二节间长QTL,有2个检测出倒一节间长QTL和倒二节间长QTL,有2个只检测出倒三节间长QTL;不同的单片段代换系中检测出的节间长的QTL加性效应百分率变化范围为-128.62%～172.07%;7个检测出谷粒长宽比QTL的单片段代换系中,有5个只检测出粒长QTL,1个只检测出粒宽QTL,1个同时检测出了粒长QTL和粒宽QTL;检测出每穗粒数QTL的3个单片段代换系中,有2个只检测出二次枝梗数的QTL,有1个同时检测出一次枝梗数QTL和二次枝梗数的QTL。这些结果表明,代换片段中如能检出复合性状QTL,也可以检出其构成性状QTL;复合性状QTL的加性效应的大部分可由其构成性状QTL的综合效应来解析,但相同的复合性状,不同代换片段检出的构成性状QTL不同。     

不同品种和地区对稻米镉含量与品质的耦合影响

为了研究不同水稻品种在不同种植地区的稻米镉含量及其与品质的关系,以分别种植在湖南长沙和广东惠州的‘齐丰占’、‘湘直粳’、‘玉香油占’等46个不同遗传背景的水稻品种(系)为研究对象,采用原子吸光光谱法测定稻米镉含量和FOSS全自动流动注射仪测定米质各性状指标。结果表明:(1)不同基因型水稻品种的镉积累存在极显著水平的品种间差异,在长沙地区种植稻米平均镉含量大约是惠州地区的两倍。(2)不同水稻品种(系)在惠州地区种植的稻米品质明显优于长沙地区。(3)不同水稻品种(系)在长沙地区种植的精米镉含量与胶稠度、蛋白质含量间具显著相关性;而在惠州地区主要与糙米率、精米率呈显著水平的负相关;与其他米质性状的相关性均未达显著水平。惠州地区稻田环境更利于种植水稻,‘湘晚12选32’、‘湘晚籼12号’、‘湘晚6选31’等为低镉积累品种,可推广;‘佳福占’、‘9311选’、‘R云育90’等镉含量已超过国标,不可作为生产推广品种。     

镉胁迫对水稻的影响及其调控技术研究进展

为了防治稻田镉污染并为选育与栽培低镉积累水稻新品种提供参考,本研究综述了重金属元素镉(Cd)对水稻糙米与精米及营养器官镉含量、水稻种子萌发及幼苗生长、水稻根系生长与生理生化性状、水稻营养代谢、水稻生长发育与产量及米质、水稻细胞遗传等的影响;最后提出了水稻镉胁迫的调控措施和技术,如土壤调控技术、育种技术。     

籼稻成熟胚的组织培养特性研究

籼稻成熟胚培养由于取材容易,因此在转基因研究中具有广泛的应用前景.但籼稻成熟胚愈伤组织诱导率不高,继代易褐化,分化率不高,严重阻碍着基因工程技术在水稻育种中的应用.本研究选用了27不同类型的籼稻品种和常规粳稻品种作为实验材料,在同一培养方式下,分析了不同籼稻品种成熟胚愈伤组织诱导率和分化率之间的差异及籼稻品种与粳稻品种成熟胚愈伤组织诱导率与分化率之间的差异,为目前应用细胞工程和基因工程技术来改良籼稻品种提供理论依据.获得了如下主要研究结果:水稻基因型是影响籼稻成熟胚组织培养力高低的关键因素;籼型杂交水稻不育系和保持系比常规籼稻品种、杂交水稻F1种子和恢复系品种成熟胚的培养力低;杂交水稻F1种子受亲本恢复系基因型的影响较大.     

不同类型杂交早稻农艺性状的遗传分析

采用6个杂交稻三系不育系和10个杂交早稻父本品种,通过不完全双列杂交配置了60个杂交早稻组合。分析了在相同栽培环境条件下三系杂交早稻亲本及其所配置的杂交早稻组合的12个农艺性状的遗传规律。结果表明:12个农艺性状的遗传以加性效应为主,各性状的狭义遗传力大小顺序依次为千粒重>株高>穗长>穗实粒数>结实率>穗总粒数>生育期>理论产量>实际产量>有效穗>成穗率>最高苗;除穗长外,其余性状受父本的影响较大;理论产量与结实率、穗实粒数、株高、成穗率及有效穗呈正相关,可通过这几个性状对产量进行间接选择;穗实粒数是杂交早稻选择指数中最重要的选择性状。     

水稻氨基酸含量的品种间差异及与遗传密码数的关系

分析了同一环境条件下,正季收获的59个早籼品种(组合)糙米的17种氨基酸含量和蛋白质含量,结果表明:糙米中8种必需氨基酸与9种非必需氨基酸的绝对含量与相对含量,品种(组合)间存在明显差异;各品种氨基酸的绝对含量都与其蛋白质含量呈正相关;各氨基酸绝对含量的品种间变幅与变异系数均大于其相对含量的变幅与变异系数;糙米蛋白质质量也存在明显的品种间差异,赖氨酸是水稻的第一限制性氨基酸,少数水稻品种缺乏苏氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸等氨基酸;水稻蛋白质中各种氨基酸相对含量和平均值与其对应的遗传密码数达到显著水平的正相关。     

栽培条件对水稻镉积累的影响研究进展

综述了不同土壤、肥料与水分等生态栽培条件对水稻镉(Cd)积累的影响。认为土壤类型与土壤p H,有机肥与氮磷钾肥、硅肥、钙肥及其他微量元素肥,以及水分管理等均对水稻镉积累具有明显的影响;淹水是通过影响土壤的各种理化性质来影响土壤镉的生物有效性;合适的栽培方式能在保证水稻产量的同时,减少水稻对镉的吸收与积累。并提出了今后相关的研究方向。     

稻米蛋白组分含量的品种差异及其与米质的关系

在相同栽培条件下种植45个水稻品种(系),分析其谷蛋白、醇溶蛋白、清蛋白、球蛋白等4种蛋白质含量和总蛋白含量,及其与糙米率、精米率、整精米率、精米长与长宽比、垩白粒率、垩白度、碱消值、胶稠度、直链淀粉含量等米质性状指标的关系,获得了如下主要研究结果:1)不同水稻品种(系)的4种蛋白质含量中,谷蛋白的含量最高,其绝对含量平均值为7.84%,相对含量平均值为78.04%,约占总蛋白含量的80%,醇溶蛋白、清蛋白和球蛋白的含量分别占总蛋白含量的10.58%、8.17%和2.76%。2)不同水稻品种(系)的4种蛋白质含量存在明显的品种(系)间差异,蛋白质含量的变异系数从大到小依次为球蛋白、醇溶蛋白、清蛋白、谷蛋白。3)总蛋白含量与谷蛋白含量、醇溶蛋白含量、清蛋白含量均呈极显著正相关,其相关系数分别为0.93、0.60和0.55,总蛋白含量与球蛋白含量呈显著正相关,其相关系数为0.32;不同水稻品种(系)的谷蛋白含量除了与醇溶蛋白含量呈显著正相关(r=0.34)外,与其余各蛋白质含量的相关关系均无统计学意义;醇溶蛋白含量与清蛋白含量呈极显著正相关(r=0.71),与球蛋白含量呈显著正相关(r=029);清蛋白含量与球蛋白含量呈极显著正相关(r=0.44)。4)不同水稻品种(系)的谷蛋白、醇溶蛋白含量对米质性状的影响比较大,而清蛋白、球蛋白含量对各米质性状的影响不大;不同水稻品种谷蛋白含量与垩白粒率、垩白度均呈极显著负相关(相关系数分别为–0.50和–0.47),稻米醇溶蛋白含量与精米率、整精米率均呈极显著正相关(相关系数分别为0.40和0.58)。     

饲料用稻谷和糙米的营养特性

 对18个饲料用水稻样品的稻谷和糙米的常规营养成分、氨基酸组成和有效能值进行了分析和测定。稻谷和糙米含蛋白质分别为(8.85±1.23)%, (10.35±1.33)%,含总能分别为(15.83±0.28) MJ/kg, (15.95±0.20) MJ/kg, 含消化能10.28 MJ/kg 和 13.48 MJ/kg。稻谷的养分消化率明显低于糙米的相应值。主要是由于稻谷含粗纤维8.94%,而糙米的相应值为1.19%。稻谷和糙米分别含赖氨酸0.29%和0.44%,蛋氨酸0.10%和0.18%,苏氨酸0.26%和0.30%。用作猪饲料时,赖氨酸是第一限制性氨基酸,苏氨酸是第二限制性氨基酸,异亮氨酸是第三限制性氨基酸。