氮肥运筹对南粳505稻米蒸煮食用品质相关理化指标的影响

以江苏省农业科学院粮食作物研究所选育的优良食味中熟中粳南粳505为材料,2017年在泗洪石集稻米产业园、东海平明综合展示基地和江苏瑞华农业科技有限公司宿迁基地开展氮肥运筹试验,设置6个不同施氮量处理和6个不同氮肥施用比例处理,测定稻米胶稠度、直链淀粉含量、RVA谱特征值,研究施氮量和氮肥施用比例对南粳505稻米蒸煮食用品质相关理化指标的影响.结果表明,稻米胶稠度、直链淀粉含量、RVA谱特征值在各处理间存在差异,其中RVA谱特征值中的峰值时间在地点间和不同施氮量处理间的差异达显著水平,回复值在地点间和不同施氮比例处理间的差异达显著水平.对不同氮肥运筹处理南粳505稻米胶稠度、直链淀粉含量和RVA谱特征值的变异系数进行分析,施氮量处理和氮肥施用比例处理中变异系数最大的均是最低黏度,变异系数分别为6.270％和3.760％,变异系数最小的是糊化温度.不同施氮量处理间胶稠度、最低黏度、最终黏度和回复值的变异系数较大,各性状指标的变异系数从大到小依次为最低黏度、最终黏度、回复值、胶稠度、峰值黏度、消减值、崩解值、峰值时间、直链淀粉含量、糊化温度.不同氮肥施用比例处理间,直链淀粉含量、最低黏度、最终黏度和回复值的变异系数较大,各性状指标的变异系数从大到小依次为最低黏度、回复值、最终黏度、直链淀粉含量、胶稠度、峰值黏度、崩解值、消减值、峰值时间、糊化温度.相关分析表明,胶稠度与RVA谱各特征值相关性未达显著水平;直链淀粉含量与RVA谱特征值的最终黏度、回复值和峰值时间显著正相关;RVA谱3个一级指标间均表现极显著正相关;峰值黏度与崩解值、回复值显著或极显著正相关、与消减值极显著负相关,最低黏度与峰值时间、回复值显著或极显著正相关,最终黏度与回复值、峰值时间极显著正相关;在二级指标之间,糊化温度与崩解值和回复值显著负相关,与峰值时间极显著正相关,崩解值与消减值和峰值时间显著或极显著负相关,消减值与峰值时间极显著正相关.     

Wx^mp基因背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对水稻蒸煮食味品质的影响

【目的】分析在同一主效基因(Wx^mp)背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对稻米蒸煮食味品质的影响,以期为水稻品质遗传改良提供依据。【方法】选择在SSⅡa和PUL存在多态性而其他淀粉合成酶相关基因没有多态性的半糯品系宁0145和粳稻品种武运粳21进行杂交,获得F2群体与F3株系。利用分子标记,选择含有Wx^mp基因的F2单株与F3株系,将这些F2单株与F3株系分成SSⅡa^nPUL^n、SSⅡa^nPUL^w、SSⅡa^wPUL^n和SSⅡa^wPUL^w4种基因型(n和w分别表示该基因来源于宁0145和武运粳21),分析不同基因型蒸煮食味品质性状的差异,探讨同一Wxmp基因背景下不同SSⅡa和PUL等位基因对蒸煮食味品质性状的影响。【结果】不同基因型间蒸煮食味品质性状均存在显著差异,来源于武运粳21的SSⅡa^w基因和PUL^w基因分别使直链淀粉含量增加0.29%~1.00%和0.62%~1.18%,且PUL的效应大于SSⅡa,两者间存在互作效应。SSⅡa^w基因和PUL^w基因降低胶稠度和崩解值,提高了热浆黏度、冷胶黏度、消减值和回复值,对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用较小。【结论】明确了Wx^mp背景下SSⅡa和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的遗传效应,该研究结果为SSⅡa和PUL基因的分子标记辅助选择改良稻米品质提供了理论依据。     

干尖线虫病对不同水稻品种（系）产量相关性状的影响

[目的]该研究旨在了解干尖线虫病对不同水稻品种的影响。[方法]通过田间表型观察与室内考种试验，对自然发病状态下的4个常规粳稻品种（系）和粳稻恢复系 R161进行了观察和分析。[结果]不同水稻品种（系）被侵染后的症状存在差异，常规粳稻宁1707、宁1818、镇稻88和南粳9108被侵染后表现"干尖"和"小穗头"症状，粳稻恢复系R161只表现"干尖"，不表现"小穗头"症状，且"干尖"的位置不同，分别位于剑叶叶尖，整片剑叶及倒二叶。供试材料被水稻干尖线虫侵染后均能抽穗，但是株高、穗长、结实率和千粒重均受到不同程度的影响。此外，R161被干尖线虫侵染后，不同发病部位对水稻产量的影响不同，整片剑叶干枯扭曲的稻穗受影响最大。[结论]该研究为进一步阐明我国水稻干尖线虫病的危害规律和制定相应的防治措施提供依据。     

水稻种子蛋白质含量及组分在品种间的变异与分布

采用近红外光谱技术测定分析了351份不同类型水稻品种(系)糙米中的蛋白质含量,结果显示粗蛋白含量在9.3%~17.7%之间,平均为12.4%;籼稻平均蛋白质含量为13.2%,比粳稻高约1个百分点。蛋白质含量低的粳稻品种明显偏多,表现出明显的遗传不平衡现象。现有生产上主栽品种稻米蛋白质含量大多处于中等水平,而高蛋白粳稻种质极少。但仍有部分蛋白质含量极高或低的种质,如饲料稻、早籼稻和一些籼粳交后代品系蛋白质含量较高,而部分粳稻和外来籼稻品种中的蛋白质含量较低。因此可以从一些地方品种、外来品种以及籼粳交后代中筛选到极端类型的种质,为遗传育种提供研究的原材料。SDS-PAGE分析结果显示不同类型水稻间各贮藏蛋白组分具一定差异。     

优良食味粳稻南粳56的选育及主要特征特性

南粳56是江苏省农业科学院粮食作物研究所以优良食味粳稻中间品系宁7020为母本,粳稻中间材料连粳06-5为父本杂交,通过系谱法选育而成的优良食味早熟晚粳稻新品种,全生育期159.7 d,较对照武运粳23早1.4 d,株高99.4 cm,分蘖性较强,有效穗347.9万/hm2,穗型较大,每穗总粒数137.8粒,每穗实粒数121.5粒,结实率88.0％,千粒质量25.9 g.中感白叶枯病、稻瘟病和条纹叶枯病,抗纹枯病.稻米食味品质优,为优良食味粳稻品种.2020年通过江苏省审定(苏审稻20200025),适宜江苏沿江及苏南地区种植.     

半糯粳稻品种核心标记的筛选及DNA指纹图谱的构建

目的 构建一套基于水稻重要性状基因标记的品种DNA指纹鉴定体系,为加强主栽优良食味半糯粳稻品种的种质管理与品种保护奠定基础。方法 以34个江浙沪主栽优良食味半糯粳稻品种为供试材料,通过已知标记多态性鉴定、公共数据库基因序列比对、基因组重测序等多种方法对水稻重要性状调控基因的关键差异位点进行筛选,开发核心SNP或InDel标记;利用As-PCR技术将SNP标记发展为依据电泳条带鉴别的简单PCR标记,通过电泳条带特征化和类型分析获得基因型信息,构建半糯粳稻品种的DNA指纹图谱库。结果 筛选出来源于40个水稻重要性状调控基因的54个核心标记,包括18个SNP标记和36个InDel标记;54个标记在20个品种中共检测到155个有效特征化条带,转化为155个0/1数据位点,建立各品种的DNA指纹数据库,可区分全部供试品种。遗传多样性分析表明,品种间遗传相似性变异范围为0.47—0.90,其中,南粳7718与苏香粳100的相似性系数最小,而南粳9308与南粳9036的相似性系数最大,二者存在8个数据位点差异。亲缘关系分析可将供试品种划分为6个分支,其中,南粳7718为独立分支,表明其与其他品种间的亲缘关系较远。核心标记鉴定效果的进一步验证表明,该套标记可以对14个半糯粳稻新品种进行有效区分,聚类图显示其分布于Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ 3个类群,证实各品种间基因型信息的差异性;并利用该套标记鉴定了一个未知半糯水稻的品种真实性,根据基因型和聚类分析,将其判定为南粳9108。结论 经优化筛选,获得可准确区分当前主推半糯粳稻品种的54个核心标记,并发展为可电泳检测的简单PCR标记,利用该套标记组合构建了34个江浙沪地区主栽优良食味半糯粳稻品种的DNA指纹图谱。     

江苏部分粳稻品种和品系中稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的基因型分析

基因Pi-ta和Pi-b是最早被克隆的两个稻瘟病抗性基因,在粳稻中表现出持久稳定的稻瘟病抗性,因而被广泛用于稻瘟病抗性育种。为明确上述基因在江苏粳稻中的分布,为抗病育种提供依据,本研究利用Pi-ta和Pi-b的功能标记,对40个粳稻品种和665份粳稻新品系进行相关基因型的分子检测。结果表明,抗性基因Pi-ta和Pi-b在江苏粳稻品种中具有一定的分布,其中Pi-b的分布频率高于Pi-ta的频率,连粳系列品种大都不携带Pi-ta和Pi-b抗性基因,而武粳系列品种则基本含有上述抗性基因。粳稻新品系携带抗性基因Pi-ta的频率与推广品种相比变化不大,但携带抗性基因Pi-b的频率明显高于推广品种,这说明人工改良水稻品种有利于抗病基因Pi-b频率的提高。四种基因型中,pi-ta/Pi-b的分布频率最高,为60.0%,其次为Pi-ta/Pi-b,占33.5%,基因型pi-ta/pi-b的分布频率为3.9%,而Pi-ta/pi-b的分布频率最低,只占2.6%。从4个组合的抗性基因来源看,抗性基因Pi-ta则可能来自武香粳14、武粳15或南粳44,而Pi-b则可能来自武粳13、武香粳14、武粳15或南粳44。从4种基因型后代的获得频率看,以南粳44//武粳13/关东194获得抗性基因型Pi-ta/Pi-b后代的频率最高。     

耐盐碱水稻研究现状、问题与建议

我国有234万hm^2沿海滩涂和1亿hm^2内陆盐碱地,是我国不可多得的土地后备资源,综合利用潜力巨大。水稻作为沿海滩涂和盐碱地改良的首选粮食作物,国内外学者对耐盐碱水稻开展了广泛研究。耐盐碱水稻是指能在盐(碱)浓度0.3%以上的盐碱地生长、单产在300 kg/667 m^2以上的水稻品种。本文对耐盐水稻种质资源筛选、耐盐基因/QTL的定位与克隆、耐盐水稻鉴定与评价方法、耐盐水稻新品种选育及其配套栽培技术的研究进行综述,指出耐盐碱水稻研究中存在的问题,提出进一步加强耐盐碱水稻研究的建议。     

不同地点南粳9108稻米直链淀粉含量及RVA谱特征值分析

以2014年、2015年分别在江苏省18个地区种植的南粳9108稻谷为材料,测定其稻米直链淀粉含量和快速黏度仪(apid visco-analyzer,简称RVA)谱特征值,对不同地点南粳9108稻米直链淀粉含量和RVA谱特征值的变异及相关性进行分析。结果表明,2年不同地点种植的南粳9108稻米直链淀粉含量的差异明显。纬度最高的东海地区其直链淀粉含量最高,纬度最低的南京地区其直链淀粉含量最低,其他地区的均在10%左右。RVA谱特征值分析结果表明,RVA谱特征值在不同地点和不同年份间也存在差异,2015年RVA谱特征值的变异系数除糊化温度外均明显高于2014年。不同地点RVA谱各特征值变化不一致,糊化温度和峰值时间基本比较稳定,差异较小,其他特征值差异均较大,消减值的变异系数最大,2014年变异系数从大到小依次为消减值、回复值、崩解值、最低黏度、最终黏度、峰值黏度、糊化温度、峰值时间,2015年的排序为消减值、最低黏度、最终黏度、崩解值、回复值、峰值黏度、峰值时间、糊化温度。2年36个地点种植的南粳9108稻米AC与RVA谱特征值的相关性分析结果表明,直链淀粉含量与糊化温度呈极显著负相关,与回复值、峰值时间呈显著正相关,与峰值黏度、最低黏度、最终黏度、消减值等呈正相关,与崩解值呈负相关,但均未达显著水平。     

籼稻栽培品种中淀粉合成相关基因的遗传变异和群体结构分析

选用34个淀粉合成相关基因分子标记对87份来自不同国家和地区的籼稻栽培品种进行遗传变异和群体结构分析.结果表明,34对引物共检测到80个等位变异,平均每个位点含2.35个等位基因,品种间等位基因变异范围2～6;Shannon's信息指数变幅为0.303 ～0.796,平均为0.539;多态信息含量(PIC)的变幅为0.084～0.658,平均0.295;遗传相似系数变幅为0.265 ～0.990,表明淀粉合成相关基因在品种间存在遗传差异,但不同品种间等位基因的变异频率不同.87份籼稻品种可以分成3个类群,类群内品种遗传背景比较相似,类群间品种遗传背景差异明显,其中,39.1％的籼稻品种遗传组分单一,而遗传背景复杂的籼稻品种达到60.9％.该研究可为水稻淀粉品质的遗传改良提供依据,并为后续淀粉品质性状的关联分析奠定基础.