地方种质资源东阳红粟的调查收集与鉴定评价

在《第三次全国农作物资源普查与收集行动》中,东阳县种子管理站普查人员在东阳县白云街道里坞门小区外的废墟上发现一个地方红粟资源,对其进行了田间种植及主要农艺性状和品质的鉴定评价。结果显示,该红粟资源全生育期90 d,茎秆直立,分蘖弱,幼苗叶鞘紫色,受非生物胁迫时和开花灌浆后下部叶片、叶鞘转为紫色,成熟期植株叶片和叶鞘均为紫色;谷穗圆筒形,粒色橙红色,米色黄色,株高136 cm,单株草重12.0 g,穗长18.5 cm,穗籽粒重8.03 g,千粒重2.32 g。把该种质资源取名为东阳红粟,选送参加“第三次全国种质资源普查与收集行动”优异资源评选,结果被评为2019年十大重要成果之一。     

浙粳22类病斑突变体spl(t)特征及其基因定位

在浙粳22辐照的突变体库中,筛选出一个对环境不敏感的全生育期表达的类病斑突变体。遗传分析表明,该突变性状由1对隐性核基因spl(t)控制。利用SSR标记对类病斑突变体spl(t)与珍汕97B杂交构建的F2群体进行基因定位,把spl(t)基因定位在第12号染色体短臂端的着丝粒附近,位于SSR标记RM7195与RM27929之间的0.8cM区间内。锥虫蓝染色检测结果表明spl(t)类病斑的形成和发展是一个程序性细胞死亡的过程。进一步研究表明,这种程序性细胞死亡是由H2O2氧迸发而致。突变体经白叶枯病和稻瘟病鉴定,表明该突变体的抗病性与野生型品种浙粳22相仿。     

水稻卷叶突变体rl15(t)的生理学分析及基因定位

【目的】对环境诱导卷叶突变体开展生理学特性分析,并对候选的突变基因开展初步定位,为下一步的基因克隆与功能分析提供研究基础。【方法】用60Coγ射线诱变粳稻品种日本晴（Nipponbare）种子,发现了一份叶片在晴朗天的正午时分高度内卷的突变体,命名为rl15(t)（rolled leaf 15）。通过田间种植鉴定,对该突变体进行表型观察及主要农艺性状调查。采用不同温度和相对湿度处理rl15(t)和野生型,以揭示影响突变体叶片卷曲的环境因素。试验设置3个处理温度（24℃、29℃、34℃）和2个相对湿度（RH=60%或95%）,在人工气候箱处理抽穗期的rl15(t)和野生型,以处理1.5 h后的剑叶测定叶片卷曲度（RLI）。自清晨6:00时至下午18:00时,每隔2 h用便携式气体交换系统Li-6400测定rl15(t)和野生型剑叶的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）等指标,同时用WP4露点水势仪测定剑叶的叶片水势,分析并比较突变体和野生型的上述生理表现的异同。将rl15(t)与野生型日本晴杂交,观察F1植株和F2群体的叶片表型,对F2表型分离进行χ2测验,分析突变体的遗传行为。以rl15(t)×珍汕97B的F2群体为材料,利用BSA法对候选基因进行定位。【结果】与野生型亲本日本晴相比,rl15(t)突变体植株变矮、分蘖减少、穗长变短、籽粒变小、生育期延迟;rl15(t)突变体叶片短窄且在阴雨天气或晴天的清晨和黄昏时表现为正常的平展或轻微内卷,但在晴朗天的正午时分表现高度内卷。温度和湿度梯度处理试验表明,rl15(t)突变体叶片卷曲行为受环境诱导,湿度是诱导突变体叶片卷曲的主要因素,高温可促进该表型的表现。rl15(t)突变体剑叶的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度等光合参数以及叶片水势在清晨和黄昏同野生型亲本较接近,但在正午时分均显著低于野生型;而rl15(t)突变体剑叶的水分利用效率（WUE）在清晨、正午时分和黄昏与野生型接近,但在其他时段显著高于野生型。rl15(t)与野生型亲本日本晴的F1表现叶片正常的平展,F2群体中平展叶与卷叶表型株符合3﹕1分离比,表明rl15(t)突变体的卷叶突变性状受1对隐性核基因控制。RL15(t)初步定位于水稻第10染色体长臂端SSR标记RM25302和RM25343之间,与两标记的遗传距离分别为0.8和2.0 cM。【结论】突变体rl15(t)的卷叶表型是受环境诱导的,候选基因定位于SSR标记RM25302和RM25343之间,该区段内未见同类表型基因的报道,推测RL15(t)可能是一个新的卷叶调控基因。     

水稻白化致死突变体abl4的鉴定和基因定位

 从60Co诱变的粳稻中花11 M2代中发现了一个白化致死突变体,该突变体从发芽后至3叶期一直表现白化,3叶后逐渐死亡,根据随后的基因定位研究结果,将该白化突变体暂定名为albino lethal 4 (abl4)。与野生型相比,abl4突变体的叶绿素含量与类胡萝卜素含量极低,几乎难以检测到。叶绿素荧光分析结果表明,abl4叶片中的电子传递速率和实际光化学效率都为0,而最大光化学效率也极低,显示突变体没有光化学活性。abl4突变体中包括过氧化物酶、超氧化物歧化酶在内的抗氧化酶活性显著升高,过氧化氢酶（CAT）活性显著下降,脂质过氧化产物丙二醛含量显著提高,提示abl4突变体受到氧化胁迫。电子显微镜观察表明abl4不能形成完整的叶绿体,只有类似前质体结构。遗传分析表明,该突变表型受一对隐性核基因控制。利用abl4突变体与籼稻品种龙特甫B杂交获得的F2分离群体进行基因定位,首先将该基因定位于水稻第4条染色体上的SSR标记RM3785和RM303之间。随后,利用新开发的STS和dCAPS标记,进一步将ABL4 基因定位在RH46 31和RH46 33之间,物理距离约为201 kb。      

水稻双剑叶突变体的表型、遗传分析及BR应答

从浙江省主栽晚粳稻品种浙粳22的辐照突变体库中,发现1株分蘖穗穗颈节上着生2片叶片的突变体,多代种植性状稳定,且不受环境条件影响。鉴定结果表明该突变体是由于倒1节间显著缩短所致,其籽粒比野生型略短,剑叶净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等光合作用参数均低于野生型;突变表型受1对隐性基因控制,对外源油菜素内酯(BR)敏感。RT-PCR结果表明,部分BR合成和代谢相关基因在突变体和野生型中的表达量有差异,推测该突变基因与BR合成和代谢相关。     

植物光呼吸分子机制研究进展

光呼吸是植物的绿色细胞在光照下吸收O2释放CO2的反应,光呼吸强弱是影响C3和C4植物光合效率高低的重要因素。对光呼吸的分子机理研究是光合作用研究的热点之一。本文就光呼吸的代谢途径、光呼吸基因表达调控及光呼吸突变体的筛选等方面的研究进展进行了阐述,对光呼吸的生物学功能进行了探讨,并对光呼吸领域的发展进行了展望。     

低温对白菜幼苗叶绿素荧光参数日变化的影响

选用不同耐冷性的2个大白菜材料"534"和"676",利用低温胁迫在植株不出现明显受迫症状的前提下,比较胁迫期和恢复期的叶绿素荧光参数差异。结果表明:低温胁迫使耐冷性弱的"534"Fv/Fm、qP的降幅均比耐冷性强的"676"明显。在胁迫期,"534"、"676"的qN均升高,同时"676"升幅比"534"明显,且2个品种的Yield日变化对低温胁迫的响应差异不明显。经历了3 d恢复后,"676"Fv/Fm、qP的恢复幅度明显高于"534"。但在恢复期2个品种的Yield日变化对低温胁迫后恢复差异不明显。说明"534"在胁迫期受低温的影响较大,"676"在低温胁迫解除后较快得到恢复,这些参数可作为反映品种耐冷能力大小的指标。     

限水灌溉对冬小麦旗叶某些光合特性的影响

用叶绿素荧光诱导动力学技术, 研究冬小麦旗叶光合功能对春灌的响应状况。 结果 表明： 与不春灌相比, 2 次春灌有利于76选系、 特别是4041提高旗叶的PSⅡ活性 , PSⅡ光化学的最大效率, qP值, 表观光合电子传递速率和PSⅡ总的光化学量子产 量, 而降低qN值; 但这种改善光合功能的作用只有在灌浆后期才比较明显。 就抗旱     

限水灌溉和不同施肥方式对冬小麦旗叶某些光合功能的影响

用荧光诱导动力学技术研究了限水灌溉和不同施肥方式对冬小麦不同品种旗叶某些光合功能的影响。结果表明 ,在总施肥量相同的情况下 ,与春后不浇水和所有肥料作底肥的处理相比 ,春后浇两水 (拔节和灌浆水 )和一部分尿素 (150kg/hm2)用作拔节肥有利于 76选系 ,尤其是4041提高旗叶的PSⅡ活性、PSⅡ原初光能转化效率和总的光化学量子产量 ,光化学猝灭系数 (qN) ,表观光合电子传递速率 (ETR)而降低非辐射能量耗散。但是 ,春后浇两水和部分尿素作拔节肥并不改善抗旱品种山农45的光合功能。文中讨论了减少冬小麦春后的灌溉次数和全部肥料作为底肥施用的可能性。     

高粱种质资源出苗相关性状与SSR标记的关联分析

选用54对均匀分布在高粱全基因组的SSR标记对110份高粱种质资源进行检测,研究高粱中胚轴长、胚芽鞘长、根长和百粒重4个出苗相关性状与SSR标记的关联性,以期为选育耐深播的优异高粱资源提供理论支持和材料保障。结果表明,高粱中胚轴长与根长呈显著(P≤0.05)负相关,与胚芽鞘长呈极显著(P≤0.01)正相关。胚芽鞘长、根长和百粒重3个性状间存在极显著(P≤0.01)正相关;在54个SSR标记位点中,共检测到339个等位基因,平均每个位点检测到6.28个等位基因,平均有效等位基因数为2.67个,Shannon’s 信息指数平均值为1.129 9;结构分析将参试高粱种质主要分为3个亚群;关联分析共检测到9个标记与中胚轴长显著(P≤0.05)相关,单个位点解释的贡献率为11.18%~28.05%。5个标记与胚芽鞘长度显著(P≤0.05)相关,单个位点解释的贡献率为11.22%~18.12%。只有1个标记与根长显著(P≤0.05)相关,另检测到2个标记与百粒重显著相关。