一个水稻长护颖基因的遗传分析

为进一步弄清水稻花器官发育的分子机理,本试验对从美国引进的水稻资源中发现的1份长护颖材料(暂时命名为Y93)的表型、遗传和基因定位进行研究。表型鉴定结果显示,在正常生长条件下,Y93表现为护颖发育异常,护颖长度明显大于颖壳长度,而千粒质量和糙米率极显著低于正常护颖品种9311。Y93与9311杂交,正反交F1均表现为正常护颖长度,F2出现护颖长度分离,长护颖植株与正常长度护颖植株比例为262∶803=1∶3.06(χ2=0.09P0.05=3.84),符合1∶3的孟德尔分离比,表明Y93的长护颖性状呈隐性单基因遗传。以Y93×9311 F2的262株隐性单株为定位群体,采用BSA(Bulked segregation analysis,BSA)法,将Y93长护颖基因(暂时命名为lsl)初步定位于水稻第7染色体上分子标记RM5344与RM3325之间,该基因与2个标记间的遗传距离分别为0.38 cM和2.10 cM。基因组测序分析结果表明,lsl可能为已发现的长护颖G1基因的1个新等位基因。     

一个籼稻叶夹角新基因的激素敏感性分析和基因定位

本研究对一个叶夹角变小、叶片短而直立的突变体ser(Short and erect)进行了植物激素敏感性试验和基因定位。激素试验结果表明,ser对赤霉素(Gibberellic acid,GA)敏感而对油菜素内酯(Brassinolide,BR)敏感性降低。遗传分析结果表明,ser的直立叶性状受1对隐性单基因ser控制。在ser×08CR578 F2群体中,利用分子标记将ser基因定位在水稻第5染色体长臂上的标记RM3437与RM5454之间,ser基因距离2个标记的遗传距离分别为5.3c M和1.5 c M;在ser×L604 F2群体中,ser基因定位于第5染色体上标记RM18504与RM1237之间,距离2个标记的遗传距离分别为1.5 c M和2.1 c M。在2个群体中,ser基因均与标记RM18532共分离。本研究为进一步精细定位与克隆ser基因奠定了基础,也为解析水稻叶夹角变化机制及选育高产理想株型水稻提供了理论支撑和基因资源。     

两系法杂交稻安全制种的低温防御灌水理论与技术

 归纳了中国南方稻区8月中下旬低温的发生频率、强度和持续时间。明确了保证两系法杂交稻制种纯度的灌水增温幅度以2℃为宜。测定了培矮64S育性敏感期的幼穗高度和冠层结构特征，分析了灌水后冠层增温的空间和时间规律。结果表明，灌水的有效增温高度在株高40 cm以内，以20 cm处最为显著，平均可达3.1℃。提出防御低温的灌水技术为：15～20 cm的灌水深度；流动灌水；晴（昙）天17时灌水，次日10时排水，阴（雨）天24 h灌水；田块比较大时，适当增加入水口和出水口数量。通过不育系花粉育性和自交结实率的观测，证实了该技术的有效性。     

利用广亲和基因S5-n的功能标记鉴定水稻资源和检测杂交种纯度

为开发利用水稻广亲和基因S5-n的功能标记筛选了部分资源以及鉴定了以培矮64S不育系为母本的杂交种种子纯度。应用广亲和基因S5-n的功能标记S5136从不育系中筛选出携带广亲和基因S5-n的不育系粤泰A,并利用测序证实,同时发现在缺失下游有1个单碱基的突变,与来源于印度的广亲和材料相同;对以培矮64S为母本的杂交稻两优986的种子中不育系自交结实情况进行了判定,从233棵苗中发现4株培矮64S,自交结实率为1.72%。同时比较了SDS方法和简易DNA快速提取方法的PCR结果,发现利用简易方法提取的DNA当天扩增也可以获得较好的PCR结果,但常温保存2周后,以简易方法提取的DNA为模板难以获得PCR产物。因此,S5-n基因的功能标记S5136可以用于广亲和基因的资源鉴定以及鉴定以培矮64S为母本的杂交种自交结实率。     

氮、磷、钾用量及配比对两系杂交稻两优108灌浆期剑叶光合特性的影响

以两系杂交稻两优108为材料,在大田生产条件下,研究了不同氮、磷、钾用量及配比对灌浆期剑叶光合特性的影响,建立了三元二次肥料效应的数学模型.结果表明:两优108灌浆期剑叶光合速率与氮、磷和钾用量呈曲线或直线相关,一定范围内施用氮、磷、钾肥能显著提高光合速率,效应大小为磷＞氮＞钾;磷的影响最显著,磷、钾肥对光合速率具有正效的互作效应;在中等肥力土壤条件下,N、P2O5和K2O的施用量分别为190.2～240.6 kg/hm2、50.8～83.6 kg/hm2和238.2～363.0 kg/hm2时,两优108剑叶光合速率能达到20.5 μmol/(m2·s).     

水稻叶片形态因子的遗传力分析

为探索水稻叶片形态因子在F1代的遗传规律,以4个光温敏核不育系和10个常规水稻品种(品系)为亲本,采用NCⅡ设计,杂交获得40个杂种F1,于乳熟期测定了剑叶的7个叶片形态因子,分析了F1剑叶叶片形态因子的基因型方差来源及其对性状的贡献率。结果表明:7个叶片形态因子的广义遗传力大小依次为:宽度>面积>比叶重>长度>叶面曲率>着生角>披垂角。其中叶片长度、宽度、面积、比叶重和叶面曲率的广义遗传力大于0.5,在F1代呈现较高遗传力;叶宽和比叶重的基因作用主要表现为加性效应;叶长、叶面积和叶面曲率的基因作用则主要表现为显性效应;着生角加性效应显性效应相当;披垂角的广义遗传力最低(0.277),环境效应则最高(0.723),表明F1叶片披垂角主要受栽培条件等环境因子的影响。根据叶片形态因子在F1代的遗传规律和超级杂交稻的高产株型要求,提出了杂交稻育种中有关叶片形态因子的双亲选择策略。     

超高产杂交稻两优培九齐穗期株型的区域差异及对冠层结构的影响

 以超高产杂交稻两优培九为材料，于2006年和2007年在江苏扬州、福建尤溪、湖北武汉、云南涛源、四川江油、广东广州、海南海口、广西南宁共8个生态试验点进行齐穗期株型观测，分析了各个生态点株型特征，并根据相应气象资料建立了两优培九齐穗期株型的环境模型。依据1951-2005年的气候资料模拟，比较了华南双季稻区、长江中下游稻区、四川盆地稻区和云南河谷单季籼稻区齐穗期两优培九株型的特征与差异，分析了4个稻区叶片形态差异对植冠层结构的影响。提出植冠层有效厚度和叶面积密度可以作为水稻“株型产量”载体的2个群体结构指标。     

两系超级稻两优培九稻米RVA谱的特点

2006年和2007年中国南方3个生态稻作区8个试点(20°N～32°N)共28个播期的两系超级稻两优培九稻米RVA谱分析表明:不同稻作区稻米RVA谱特征值变化较大,最佳食味稻米RVA谱出现在华中双单季稻作区(26°N～32°N);不同播期的两优培九稻米食味品质也有优劣之分,适宜播期比迟播的RVA谱好;而在双季稻种植区,晚季稻的RVA谱好于早季稻.两优培九稻米RVA谱在年度间变化比较大,总体上看,RVA谱分析结果2007年比2006年好.     

温敏核不育水稻植株温度的变化规律及与环境关系的模型

 以温敏核不育水稻培矮64S为材料，采用10～15 cm水层灌溉处理和无水层对照，对植株温度及其与植株冠层小气候和灌溉水因子的关系作了分析。水稻植株温度与150 cm大气温度在数值和相位上均存在一定差异。8:00～20:00植株温度均明显低于大气温度，21:00～次日7:00植株温度与大气温度基本相同；日最高植株温度出现在13:00，比最高大气温度提前1 h，但日最低植株温度和最低大气温度均出现在6:00；植株温度的平均日较差比气温小。在同一高度上相比，晴天6:00～13:00植株温度比空气温度高，而且提前1 h升温，18:00～次日6:00则两者逐渐趋同或植株温度稍低；而在阴天，植株温度则全天一直高于空气温度，最高温度出现的时间也相同。植株温度白天的变化主要受太阳辐射的影响，天空状况（云量或日照时数）和风速都通过对辐射强度的调节和热量的交换而产生作用。植株温度夜间的变化主要受灌溉水的影响。在本试验条件下，日平均气温（Ta）29.6℃是灌溉水提高或降低植株温度的临界温度值，当Ta＞29.6℃时，灌溉水具有降低植株温度的作用，反之，灌溉水具有提高植株温度的作用。植株温度与水 气温差符合二次曲线关系。植株冠层在白天吸收或反射太阳辐射，夜间则阻挡热量散失，对调节植株温度具有明显的缓冲效应。通过相关分析和回归拟合，建立了两个可供实用的水稻植株温度的环境模型。     

超级杂交稻两优培九及其亲本生育后期内源激素和营养生理研究

以超级杂交稻两优培九及其亲本9311和培矮64S为材料,研究了抽穗后超级杂交稻两优培九及亲本剑叶和根系与早衰有关的叶绿素含量、伤流量、营养元素含量和内源激素含量变化。结果表明：（1）与9311相比,两优培九的叶绿素含量在抽穗后快速降低,并始终低于9311,明显早衰。两优培九的其他各项生理指标除叶片及根系ABA外,在抽穗后也都比较低。而不育系培矮64S的各项生理指标比两优培九更低。两优培九的早衰可能是培矮64S遗传的结果。（2）抽穗后杂交稻及其亲本叶片和根系各生理指标均呈降低趋势,地上部和地下部逐渐衰老,说明地上部和地下部之间的紧密联系,但是从数据看,叶片和根系之间这些指标的变化无绝对的相关性。