分蘖期遮光对水稻气体交换和叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究分裂期遮光对水稻叶片光合特征的影响。【方法】采用盆栽实验,选用沈农9816和沈农265水稻品种为试验材料,在50%的遮光处理下遮光15 d,研究分蘖期水稻在遮光和复光过程中叶片叶绿素含量、气体交换参数和荧光参数的变化规律。【结果】50%遮光处理使沈农9816和沈农265叶片的叶绿素含量(SPAD值)、胞间二氧化碳浓度(C_i)、气孔导度(G_s)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学猝灭(q P)显著增加,使叶片的净光合速率(P_n)、电子传递速率(ETR)和非光化学猝灭(q N)显著降低。恢复光照的第5天沈农265叶片的P_n和F_v/F_m显著高于对照,沈农265和沈农9816叶片的E、G_s和q N也显著升高。复光第10天时,两参试水稻叶片的气体交换和荧光参数与对照无显著差异。【结论】50%遮光处理未对沈农265和沈农9816构成不可恢复的伤害,参试水稻通过增加叶绿素含量和PSII反应中心的开放程度,提高光能利用效率以适应弱光环境。     

利用籼粳交RIL群体对水稻发芽期和苗期耐冷性的QTL分析

为定位水稻发芽期和苗期耐冷性的QTL,鉴定新的耐冷基因位点,丰富水稻耐冷性的分子遗传基础。以籼型杂交稻恢复系品种泸恢99(Luhui 99,R99)和粳型超级稻品种沈农265(Shennong 265,SN265)杂交衍生的144个F8稳定遗传的重组自交系群体(Recombinant inbred lines,RILs)为试验材料,以低温条件下水稻种子发芽率和苗期叶片赤枯度为耐冷性鉴定标准,采用QTL Ici Mapping v3. 0软件基于完备复合区间作图法,对水稻发芽期和苗期耐冷性进行QTL分析。共检测到2个控制发芽期耐冷性的QTL和1个控制苗期耐冷性QTL,分别位于第3,5,9染色体上,命名为q LTG-3、q LTG-5、q SCT-9,3个QTL的LOD值分别为3. 60,2. 73,2. 52,加性效应为0. 09,-0. 10,-0. 09,可解释表型变异的11. 02%,14. 07%,12. 18%。其中,检测到控制发芽期耐冷性的q LTG-5位于分子标记R5M13～RS8,遗传距离约8.0 c M,该区间未见相关水稻耐冷性QTL的报道,可能是一个新的控制水稻发芽期耐冷性的QTL位点。     

中国东北粳稻与日本粳稻产量差异及原因分析

【目的】随着籼粳稻杂交理想株型创造与超高产育种理论的应用,我国东北地区培育出大量高产粳稻品种,逐渐取代曾经占据主导地位的日本典型粳稻。本研究旨在通过分析中国东北粳稻与日本粳稻形态、遗传和产量的差异及原因,研究籼粳杂交对东北粳稻改良的影响。【方法】利用InDel和SSILP亚种特异性分子标记、程氏指数、维管束数目比分析比较中国东北与日本粳稻的籼粳成分和属性及与产量结构的关系。【结果】东北粳稻育成品种产量比日本典型粳稻高15.79%,每穗粒数多15.22%,粳型基因频率极显著低于日本粳稻。按程氏指数分类标准,东北粳稻籼粳类型是偏粳型。相关分析结果表明,籼型基因频率与穗数极显著负相关,与每穗粒数极显著正相关,且与一、二次枝梗数及其粒数正相关。【结论】东北粳稻籼型基因频率增加导致穗数减少,每穗粒数增加,同时将结实率和千粒重维持在较稳定水平是东北粳稻品种获得高产的关键。     

水稻株型相关性状的QTL分析

以南方籼型杂交稻恢复系泸恢99和北方粳型超级稻沈农265杂交衍生的重组自交系群体(recombinant inbred lines,RILs)为试验材料,对株型性状(株高、穗长、分蘖和叶片性状)进行不同环境下的数量性状基因位点(quantitative trait locus,QTL)分析。共检测到39个相关QTL,分布在水稻第1、第2、第3、第6、第7、第8和第9染色体上,LOD值介于2.50~16.90之间,有11个QTL能在两年中被检测到。株型相关的QTL在染色体上成簇分布,主要分布于第1、第6和第9染色体上,这可能与株型性状间显著或极显著相关有关。其中,在第9染色体上RM3700B–RM7424区间存在1个QTL簇,含4个QTL,即qPH9、qPL9、qFLL9和qSLL9,这4个QTL在2年中均被检测到。此外,进一步鉴定出5个能稳定表达的QTL,其中,qPH8、qFLW6和qSLW6效应较大。这些信息综合反映了株型相关性状遗传的复杂性,有助于更全面地了解和掌握株型性状的遗传基础。     

东北地区水稻产量和品质演进特征研究

以东北地区近40年生产上应用的18个代表性品种为材料,依据育成年代分为2000年以来、上世纪90年代、80年代和70年代(本文所指70、80、90年代均为20世纪),研究产量及其构成因素、穗部性状和品质的变化特性.结果表明,随着品种改良,产量均呈增加趋势,平均每个年代增长0.841 t/hm2,平均增长率为11.6％,主要是由于总颖花量的增加,其关键在于每穗粒数的增加.随年代演进,结实率逐步提高,近3个年代千粒重差异不显著,但极显著低于70年代.由70年代至90年代,出糙率、精米率和整精米率分别提高1.5％、7.1％、25.9％,而近年来育成的品种出糙率显著下降,精米率和整精米率无显著变化.粒长和长宽比随年代演进呈增加趋势,白度、垩白度、蛋白质含量下降,直链淀粉含量略有增加,食味品质明显改善.     

水稻粒形相关性状的QTL分析

利用Nipponbare(粳)/Kasalath(籼)//Nipponbare(粳)的98个BC1F5回交重组自交系群体及其对应的包含245个分子标记的连锁图谱,于2009年和2010年分别在日本筑波和中国沈阳对水稻粒形相关性状(粒长、粒宽和粒厚)进行数量性状基因位点(Quantitative trait loci,QTL)分析。共检测到16个控制粒形相关性状的QTL,包括在日本筑波检测到的13个QTL和在中国沈阳检测到的9个QTL。它们分布在第1,2,3,5,6,9,10和12号染色体上,其中有6个QTL在2个环境下被同时检测到,分别是控制粒长的qSL3-1和qSL12;控制粒宽的qSW5;控制粒厚的qST3、qST5和qST6-1。这些QTL为粒形相关性状在不同环境条件下的相对稳定遗传提供了理论支持,而其余的在特定环境下表达的QTL也反映了粒形相关性状遗传的复杂性。     

北方粳稻产量与品质性状及其相互关系分析

随着稻作科学研究的发展和人民生活水平的提高,我国对粳稻需求持续增加,粳稻面积不断扩大,明确目前不同稻区产量与品质性状现状及其相互关系,对今后北方粳稻育种有重要参考价值。本文利用2011—2013年北方稻区国家水稻新品种试验数据,根据地区和品种(系)特点划分为黄淮粳稻、京津唐粳稻、晚熟中早粳稻、中熟中早粳稻、早熟中早粳稻5种类型,分析了产量水平、产量构成因素、品质现状等类型间差异及其相互关系。结果表明,产量表现为中熟中早粳稻早熟中早粳稻、京津唐粳稻、黄淮粳稻晚熟中早粳稻。5种类型糙米率和整精米率平均值分别为83.66%和66.95%,垩白粒率和垩白度平均值分别为30.26%和3.08%。总体和不同类型产量与糙米率、精米率和整精米率均表现为显著的正相关,结实率与糙米率、精米率和整精米率均表现为显著的正相关,与垩白粒率表现为显著的负相关。籽粒长宽比与产量关系不密切,与糙米率大多显著负相关,而与整精米率的负相关均未达到显著水平。着粒密度与产量的关系也不密切,与穗数基本表现为显著负相关而与每穗粒数均表现为显著正相关,对结实率、千粒重和主要品质性状影响不大。根据上述结果可以认为,我国北方粳稻至少在9 t hm–2以下产量与主要品质性状的矛盾并不突出,可以在保持产量的基础上改进品质,或者在保持品质的基础上提高产量,使产量和品质在更高水平上达成新的平衡。     

北方不同穗型粳稻南繁引起的一些性状变化

将2种不同穗型的北方粳稻品种在辽宁沈阳和海南三亚种植,结果表明,北方粳稻品种在海南种植株高降低,穗长缩短.直立穗型品种结实率显著低于弯曲穗型品种结实率,一次枝梗结实率比二次枝梗结实率下降的幅度大.指出北方粳稻南繁结实率显著降低主要是低温造成小穗不育引起,并提出一些相应的预防措施.