利用花培与辐照诱变培育粳型两系不育系江79S

为创制新的两系不育系,并将其应用于强优势杂交水稻品种培育,综合利用花培和诱变技术培育了粳稻两系不育系江79S。取培矮64S/粳稻H179的F₁幼穗,利用花药培养技术培育获得一个粳型光温敏不育系S79;后采用高能碳离子束处理S79干种子,在其后代中选育了一个熟期突变体GS79(江79S),其在长日照和短日照条件下始穗表现不同,分别较S79早7 d左右和迟5 d左右。观察江79S的育性转换特性,发现其在嘉兴种植时,每年9月8日左右开始出现可育花粉并开始结实;在陵水种植时,植株正常结实且结实率达80%以上。人工气候箱光温敏特性鉴定结果表明,江79S在长日照条件下育性转换温度低于23.5℃。稻米品质和抗性鉴定结果为江79S米质达农业部(现农业农村部)部颁三级优质米标准,苗叶期抗稻瘟病。对江79S进行全基因组测序,分析发现其携带源自农垦58S的光敏不育基因pms1和pms3,且含携带抗稻瘟病基因pi21、Pia、Pid3和Pita,与其高抗苗瘟的特性相一致。以江79S配制的亚种间杂交水稻品种江两优7901通过了国家主要农作物品种审定。本研究结果为综合运用花培和辐照诱变技术培育新两系不育系材料提供了研究方法。     

利用基因编辑技术培育糯性水稻

为建立糯稻品种培育新体系,本试验研究了利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对Waxy(Wx)基因定向突变进而培育糯稻的效果。在Wx基因的第2、第7、第8、第10、第11和12外显子区域设计6个靶位点,构建CRISPR/Cas9基因编辑表达载体,采用农杆菌介导法将基因编辑载体转入粳稻品种哈勃601,获得11~88株转基因再生植株。突变分析表明,转基因株突变率总体偏低(0%~30.77%),仅在第2、第7和第11外显子上发生突变,以1~2 bp的插入缺失为主,都为纯合或双等位突变。5份纯合T2突变体的稻米呈蜡质状,直链淀粉含量为由亲本的15.5%降至2.0%~2.6%,接近或达到糯稻水平,其RVA谱与糯稻对照相仿,淀粉粘滞性较亲本哈勃601显著下降。上述结果表明,通过利用CRISPR/Cas9可对Wx基因进行定向突变从而获得糯性材料,但在利用该技术培育新品种时,需要选择适当的靶位点并培育较多的突变体,才能从中选到符合国家标准的糯稻品种。本研究对利用基因编辑技术培育水稻新品种提供了科学依据。     

ESR波谱法及其他物理法检测淀粉类辐照食品

研究了ESR波谱技术检测淀粉类辐照食品的方法。测定不同剂量辐照处理的玉米粉、小麦粉和糯米粉的电子自旋共振（ESR）波谱。结果表明：未辐照和辐照样品的ESR波谱有明显区别,ESR信号强度随着样品辐照吸收剂量的增加而增强。利用ESR试验结果与电镜图像进行比较。利用ESR波谱技术能够鉴别出含淀粉类辐照食品（玉米粉、小麦粉和糯米粉）是否经过辐照。     

Pool-ARMS：一种高效检测混合遗传样本中特定单核苷酸变异的方法

单核苷酸变异（SNV）是控制人类疾病和动植物经济性状的遗传基础之一,经济、简便和高效的检测体系可助力遗传病筛查和植物碱基编辑与诱变群体中携带SNV的个体的定向筛选。本研究根据扩增阻滞突变系统PCR(ARMS-PCR)的原理,设计了一种适合在水稻混合样本中筛选特定SNV个体的方法 Pool-ARMS。该方法的要点是：设计聚合酶链式反应（PCR）引物、建立特异性扩增携带SNV片段的PCR程序;分析不同组织和样品混合比例提取DNA的扩增效果;建立筛选特定SNV的Pool-ARMS体系。以控制光周期敏感性雄性不育（PGMS）水稻的两个基因为例,通过优化PCR引物和反应程序,建立了利用叶片和芽鞘组织混样提取DNA检测突变的体系,前者突变检出水平为1∶49,后者为1∶24。利用该技术体系对63份碱基编辑水稻幼苗进行检测,结果与Sanger测序分析一致。本研究建立的Pool-ARMS方法有望应用于包括水稻在内的动植物单碱基编辑群体和理化诱变群体中目标变异的定向筛选。     

水稻胚乳淀粉合成及其育种应用

淀粉是稻米胚乳的主要组成成分,具有重要的生物学功能和经济价值。籽粒胚乳淀粉合成和贮藏于一种异质化的质体中,即淀粉体。而籽粒形成期,胚乳中富集大量淀粉以充实淀粉体胞内空间并形成晶体状的淀粉颗粒,因此胚乳淀粉组成和结构会极大地影响稻米产量和食味品质的形成。本文综述了胚乳淀粉合成的分子途径,改良稻米产量和食味品质的分子策略,以期为优质稻米育种实践提供一定的理论依据。     

基于电子自旋共振(ESR)技术检测辐照玫瑰花茶

研究玫瑰花茶经60Co-γ射线不同剂量辐照诱导的电子自旋共振(ESR)波谱特征、辐照剂量与信号强度、贮存时间与峰值之间的相互关系.结果表明:辐照前后ESR波谱峰值有明显差异,ESR信号强度随辐照样品吸收剂量的增加而增强,随贮存时间的增加而减弱,且呈线性相关;样品在室温下保存120 d,ESR信号强度虽逐渐减弱,但信号不会消失.据此可以判别区分辐照与未辐照的玫瑰花茶样品.     

水稻新品种浙大嘉锡优610特征特性及制种技术

浙大嘉锡优610是浙江大学联合浙江之豇种业有限责任公司、嘉兴市农业科学研究院等单位以柱头外露率高的早熟晚粳三系不育系嘉锡A作母本、穗大粒多的广亲和籼稻恢复系DR610为父本所培育的新品种，2022年通过国家农作物品种审定委员会审定(国审稻20220269),大田表现产量高、抗性好，适宜在浙江省、上海市、江苏省南部以及安徽省、湖北省沿江粳稻区的稻瘟病轻发区作单季晚稻种植。介绍了该组合的选育、特征特性、栽培与制种技术要点。