EST-SSR标记在结缕草中的通用性

利用来自小麦、大麦、玉米、高粱、水稻的703个EST-SSR引物对在结缕草上进行了扩增,得到438个有效扩增的引物对,占总引物的62.30%.其中,源于小麦、大麦、玉米、高粱和水稻的EST-SSR引物对的数目分别为78(52.00%)、41(85.42%)、120(61.22%)、15(50.00%)和184(65.95%).单个引物对最高扩增带数为6条,平均扩增带数为2.46条.有效扩增引物中,二、三、四,五核苷酸重复的引物对数目分别为82、210、46、和100,以五核苷酸重复的EST-SSR扩增率最高,三核苷酸重复的扩增率最低.用其中的58个引物对对五种结缕草及1个结缕草品种共9份材料进行了分子系统发育研究.有53个引物对显示出多态性,占91.38%.53对引物中有多态性引物的多态性信息含量(PIC)值最高为0.89,最低为0.28,平均为0.52.聚类分析结果表明,9份材料可明确的分为两大类,一类为日本结缕草和中华结缕草;另一类为沟叶结缕草、细叶结缕草、大穗结缕草和兰引3号.     

超高效液相色谱法分析稻米酚酸化合物组分及其含量

【目的】稻米酚酸化合物是天然抗氧化物的重要来源,本研究建立糙米和精米中酚酸化合物的超高效液相色谱的定性定量方法,并分析其在籽粒中的分布特征。【方法】以没食子酸、原儿茶酸、龙胆酸、对羟基苯甲酸、绿原酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸、2-羟基肉桂酸和反式肉桂酸14种酚酸化合物标准品,对糙米和精米中酚酸进行定性和定量分析。色谱柱为Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18（2.1 mm×50 mm,1.8 μm-Micron）,流动相为0.1%乙酸水溶液（A）/乙腈（B）,柱温30℃,流速为0.5 mL·min^-1,采用梯度洗脱,洗脱程序为0-1 min,8%-10%B;1-2.5 min,10%-13%B;2.5-5.5 min,13%B;5.5-6 min,13%-21%B ;6-6.5 min,21%-27%B;6.5-7.5 min,27%-50%B;7.5-9 min,50%-100%B;9-12 min,100%B;12-12.5 min,100%-8%B。检测波长为280和325 nm。【结果】14种酚酸在8 min内完全分离,经质谱鉴定,精米及糙米中检测出的物质共有11种,分别是没食子酸、龙胆酸、对羟基苯甲酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸和反式肉桂酸。可进行定量分析的酚酸共8种,分别是对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸和反式肉桂酸,线性范围为5-220 μg·mL^-1 (R²=0.9994-0.9999),检出限为0.002-0.03 μg·mL^-1,定量限为0.004-0.08 μg·mL^-1,回收率为84.11%-114.43%。对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸和反式肉桂酸在精米和糙米中的含量差异显著,其中对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸和反式肉桂酸集中存在于胚乳外层中,精米/糙米含量百分比变幅为4.52%-16.73%。而异阿魏酸在稻米籽粒中分布较均匀,其精米/糙米含量百分比达到45.86%。【结论】该方法简便、快速、准确、可靠,不仅适合稻米中酚酸化合物的含量测定,而且对于其他谷物中酚酸化合物含量的测定也具有一定参考价值。     

播种量对机插水卷苗秧苗素质及产量形成的影响

【目的】本研究旨在探明水卷苗机插高产适宜的播种量。【方法】以长江中下游地区代表性品种武运粳24号(常规粳稻)和6两优9368(杂交籼稻)为供试材料,研究不同播种量对水卷苗秧苗素质、机插质量、大田生长特性及产量的影响。【结果】移栽前秧苗地上部和根系干物质量、发根力、根系活性、成苗率、苗基宽、重高比及光合速率均随着播种量的降低而显著增强,叶面积指数显著下降。小播量处理秧苗返青活棵快、分蘖发生力强、每穗粒数多,但播量过小导致基本苗和穗数不足,当武运粳24号播种量从180g/盘降低到120g/盘(738.9g/m²)、6两优9368播种量从110g/盘降低到70g/盘(431.0g/m²)时,产量没有显著变化;但播种量继续降低,产量均显著下降。【结论】水卷苗育秧方法适宜播种量,常规粳稻为2.03粒/cm²,杂交籼稻为1.14粒/cm²。     

营养液浓度对水稻机插水培毯状苗秧苗素质及产量的影响

为探明机插水稻育秧新方法——水培毯状苗育秧方法壮秧培育适宜的营养液浓度,以武运粳24号(常规粳稻)和6两优9368(杂交籼稻)为试验材料,分析不同水培营养液浓度(S1、S2、S4、S8,分别表示营养液浓度为原液浓度的1、2、4、8倍,原液组成为:0.643 g/kg N、0.615 g/kg P2O5、0.359 g/kg K2O、127.2 mg/kg Mg、26.34 mg/kg Fe、8.26mg/kg Mn、0.11 mg/kg Mo、0.66 mg/kg B、0.99 mg/kg Zn、1.405 mg/kg Cu、49 mg/kg SiO2、709.1 mg/kg Ca)对水培毯状苗育秧方法秧苗素质、机插质量、大田群体生长及产量形成的影响。结果表明,移栽前秧苗地上部干物质积累量、苗基宽、发根力、叶片和根系氮含量、叶面积指数、光合速率总体上均随着营养液浓度的增加呈增加趋势;然而,高营养液浓度处理时秧苗根系生长受到抑制(干物质积累小、根系活性低),叶片和根系丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量升高、抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD))下降,成苗率变差,机插空穴率升高。低营养液浓度(S1)处理的秧苗素质弱、机插大田后返青活棵慢、分蘖发生延迟、干物质积累量低、穗数不足而影响产量(武运粳24号为10.74 t/hm~2,6两优9368为10.96 t/hm~2);随着营养液浓度的增加(S2～S4),产量呈增加趋势(S2和S4处理下,武运粳24号产量分别为12.09和11.64 t/hm~2,6两优9368分别为12.16和12.47 t/hm~2);但产量并没有随着营养液浓度的升高而持续增加,S8处理下,武运粳24号产量为11.59t/hm~2,6两优9368产量为11.48 t/hm~2),主要受限于穗数不再增加,且穗粒数有下降趋势。因此,水培毯状苗育秧方法适宜的水培营养液浓度,常规粳稻武运粳24号为S2(2倍于原液浓度),杂交籼稻6两优9368为S2～S4(2～4倍于原液浓度)。     

茉莉酸甲酯对武运粳24和宁粳3号灌浆早期高温胁迫生理特性的影响

以武运粳24和宁粳3号两个常规粳稻品种为材料,采用桶栽方式,研究高温条件下外源茉莉酸甲酯(MeJA)在灌浆早期对水稻生理特性及产量的影响。结果显示,喷施外源MeJA可以提高植株体内可溶性糖的积累量,维持膜的渗透平衡;外源MeJA通过增加叶片的气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r),降低水稻的叶温及穗温;MeJA通过减轻高温对光合系统的损害,进而提高PSⅡ的最大光量子产量(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光合电子传递速率(ETR)及分配给光化学反应的光能(P_r)比例,并最终提高净光合速率(P_n)。高温条件下,武运粳24中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性降低,而宁粳3号中的SOD、POD酶活性在高温后期则高于常温处理,而喷施MeJA能提高两品种SOD和POD两种酶在高温处理后期的活性,并降低丙二醛(MDA)的后期积累量,维持膜稳定性。综上所述,在高温条件下,MeJA可以有效降低水稻植株温度,有效缓解高温胁迫对植株生理生化过程的伤害,并通过提高千粒重和结实率减轻高温导致的产量损失。     

超级杂交籼稻抗倒能力比较及其对氮素的响应

【目的】比较不同抗倒性超级杂交籼稻抗倒伏性差异及其原因,并分析氮素影响超级杂交籼稻抗倒性的生理机制,以期为水稻高产抗倒伏品种选育与栽培管理提供依据。【方法】以超级杂交籼稻Y两优2号（抗倒伏品种）和Ⅱ优084（易倒伏品种）为材料进行大田试验,2012年设置0、150和300 kg·hm^-2 3个氮肥水平,2013年设置135、270和405 kg·hm^-2 3个氮水平,比较不同处理倒伏发生率,并从力学、形态学和生理学指标等方面分析倒伏差异的原因。【结果】Y两优2号产量达11.7 t·hm^-2,较Ⅱ优084高9.45%。这主要归因于Y两优2号较高的穗粒数及颖花量,二者分别较Ⅱ优084高28.0%和31.8%。与Ⅱ优084比较,Y两优2号成熟期田间倒伏率明显减少,倒伏指数下降19.0%,差异达显著水平,原因是Y两优2号基部节间显著缩短,茎壁明显增厚,叶鞘单位长度干重显著提高,从而弥补了茎秆粗度方面的劣势;其基部节间单位长度茎干重虽略有降低,但结构性碳水化合物含量较高,导致茎秆弯曲应力和折断弯矩显著增加,抗倒伏性提高。随施氮量增加,超级杂交籼稻基部节间茎秆折断弯矩显著降低,导致倒伏指数显著上升。大幅增加氮肥水平显著降低了抽穗期单茎鞘干重和灌浆后期基部节间单位长度叶鞘干重,从而使得茎秆质量变劣,且叶鞘对茎秆的保护和支持能力降低;此外,基部节间茎、鞘中木质素含量明显降低,茎秆弯曲应力和折断弯矩随之下降,倒伏风险增加。Ⅱ优084在较低的施氮水平下,折断弯矩大幅降低,甚至低于Y两优2号高氮水平,导致倒伏指数明显上升,尽管增加氮素用量未能显著增加其倒伏率,却较大幅度地降低了产量。【结论】缩短基部节间长度,增加茎壁厚度以弥补茎秆粗度不足的劣势,增加叶鞘充实程度,提高对茎秆的保护和支撑作用,是增强超级杂交籼稻茎秆机械强度和抗倒伏性的主要途径。氮素主要通过降低基部节间叶鞘充实程度及茎秆中结构性碳水化合物含量,特别是木质素的含量,从而降低茎秆强度,增加倒伏风险。     

越光/9311染色体片段置换系的构建及稻米黏滞性谱特征值QTL分析

研究以籼稻品种9311为受体亲本,粳稻品种越光为供体亲本构建染色体片段置换系(CSSLs)并对RVA谱特征值进行QTL定位,为稻米蒸煮食味品质的遗传改良创造理想条件。研究利用612对SSR标记对亲本(越光和9311)进行多态性筛选,使用检测出的多态性引物对染色体片段置换系株系进行鉴定。共鉴定出138个株系,并构成染色体片段置换系。该染色体片段置换系的水稻全基因组覆盖率达到89%,置换系群体中超过80%的株系携带的供体亲本染色体片段数少于5个,其中单片段置换系为51个,比例为36.95%。利用该群体共定位到位于6条不同染色体上9个区域的10个QTL,表型贡献率范围为8.85%~42.65%,其中q BDV-1、q PT-4.1、q PT-4.2和q CSV-3等4个QTL为首次报道。q HPV-2位于第2染色体上标记RM341与RM525之间,q BDV-2位于第2染色体RM341与RM1385标记之间,与该染色体上支链淀粉合成有关基因等位。本研究构建的CSSLs及定位的控制RVA谱特征值相关QTL,为稻米蒸煮食味品质的研究创造了有利条件。     

缓控释肥组配对机插常规粳稻群体物质生产和产量的影响

【目的】研究不同缓控释肥及施肥方式对机插常规粳稻群体光合物质生产和产量的影响。【方法】 2013-2014年在江苏省丹阳市延陵镇南京农业大学水稻试验基地进行,以当地常规粳稻武运粳24号进行机插种植,试验设置3种缓控释肥（掺混肥、4个月树脂尿素、硫包衣尿素）以及一次性施肥和一基一蘖两种施肥方式,共7个处理,分别为掺混肥的一次性基肥施用（B-BSRB）、4个月树脂尿素的一次性基肥施用（B-PCU）、硫包衣尿素的一次性基肥施用（B-SCU）、掺混肥的一基一蘖施用（BT-BSRB）、4个月树脂尿素的一基一蘖施用（BT-PCU）、硫包衣尿素的一基一蘖施用（BT-SCU）和当地高产施肥方式（CK）为对照,各处理的施氮量一致,磷钾肥用量均相同。【结果】水稻产量表现为掺混肥＞4个月树脂尿素＞硫包衣尿素,2年结果一致;一基一蘖施肥方式＞一次性施肥,掺混肥一基一蘖处理产量最高,2年产量分别为11.6 t·hm^-2和10.1 t·hm^-2,较常规高产施肥（CK）处理2年产量分别提高9.4%、12.2%。群体干物质重、叶面积指数、光合势均表现为掺混肥＞硫包衣尿素＞4个月树脂尿素;群体干物质重、叶面积指数和光合势均表现为一基一蘖施肥方式＞一次性施肥,2年结果一致。干物质积累量、群体生长率在拔节期表现为掺混肥＞硫包衣尿素＞4个月树脂尿素,但是在成熟期表现为掺混肥＞4个月树脂尿素＞硫包衣尿素,一基一蘖施肥方式＞一次性施肥。【结论】掺混肥在提高水稻群体干物质、叶面积指数、光合势及产量上优于4个月树脂包衣尿素和硫包衣尿素,一基一蘖施肥方式优于一次性施肥处理。与当地常规高产施肥相比,组配的掺混肥配合分蘖期速效氮肥的施用可以显著提高水稻群体的光合物质生产和产量。