特色稻米资源助推美丽乡村建设的探索与实践

建设生态宜居的美丽乡村,满足人民日益增长的美好生活需要,已成为实施乡村振兴战略,决胜全面建成小康社会的关键。依托江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所特色优异种质资源,先后挖掘引进观光稻、特色稻、功能稻品种,进行稻田画制作、特色稻米的开发,并结合乡村旅游,打造产销平台,开展社会化服务等,全面提升农业生产特色化、标准化、现代化水平,在建设美丽乡村、振兴乡村经济中进行了有益的探索和实践,并取得了初步的成效,积累了一定经验,可供同行参考借鉴。同时,对可能存在的问题提出了建设性意见。     

十年来小麦抗白粉病基因资源的抗性变化及抗源的利用策略

１９８３年以来，小麦抗白粉病基因资源的抗性鉴定表明，包含二个或二个以上基因联合及多基因抗源的抗性一直表现强而稳定；而单基因抗源抗性容易丧失；包含Ｐｍ８抗病基因的抗源及其衍生种在近几年丧失抗性。我国小麦白粉病抗源单一化是导致小麦白粉病流行及日趋严重的主要原因。当前采用多基因、多源化新抗源是克服抗源单一的主要措施。进一步加强微效、多基因抗源的发掘和利用，把主效基因和微效基因结合起来，以维持抗性的持久和稳定。     

利用染色体片段置换系定位水稻芽期耐冷性QTL

以籼稻品种9311为受体、粳稻品种日本晴为供体构建的95个染色体片段置换系为材料,在5℃低温条件下进行芽期耐冷性鉴定。结果表明,6个置换系低温处理后的成苗率与受体亲本9311有一定差异,其耐冷性略强于9311。利用代换作图法共鉴定出4个与芽期耐冷性相关的QTL,分别位于水稻第5和第7染色体上。其中qCTB-5-1、qCTB-5-2和qCTB-5-3分别被定位在第5染色体RM267与RM1237、RM2422与RM6054及RM3321与RM1054之间遗传距离分别为21.3cM、27.4cM和12.7cM的置换片段上;qCTB-7被定位在第7染色体RM11-RM2752区间遗传距离为6.8cM的置换片段上。     

转玉米C4型pepc水稻成熟胚为外植体的水稻悬浮细胞系的优化

为了研究外源玉米光合作用关键酶C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)基因在C3植物水稻中提高光合效率的分子机理,本研究以高表达玉米C4型pepc水稻(PC)和未转基因野生型Kitaake (WT)为材料,探索高效且稳定水稻悬浮细胞系建立的方法.结果表明:PC成熟胚愈伤组织的诱导培养基中添加2 mg/L2,4-D和1 mg/L 6-BA,可出诱导出高频的愈伤组织；再通过3次继代培养(2～0.5 mg/L 2,4-D,2～0.2 mg/L 6-BA,1 mg/L ABA),逐步降低2,4-D和6-BA的浓度,可获得了疏松、颗粒状且分散的愈伤组织块；然后转接到水稻悬浮细胞液体培养基中(0.5 mg/L2,4-D,0.2 mg/L 6-BA和1 mg/LABA),在28℃下培养,新原液的比例为3∶1,经42 d,可建立稳定且高效的供试水稻悬浮细胞系.     

太湖流域部分粳稻品种核心种质库的构建

通过对204份太湖流域粳稻资源的10个性状和条纹叶枯病抗性的调查,构建了核心种质库。核心库各性状的变异系数均大于原群体的变异系数;除了株高和发病率外,其余性状的方差显著大于原群体的方差;核心库各性状的极差和均值与原群体相比,基本保持不变,极差符合率为95.4%,均值差异百分率为0%。因此,可以认为本研究所采用的构建资源核心库的方法,能以较小的样本容量保持原群体的遗传多样性。     

水稻品种宁317对水稻条纹叶枯病的抗性特征及其遗传

为了明确水稻品种宁317对水稻条纹叶枯病的抗性特征及其抗性遗传模式，并寻找与抗条纹叶枯病基因连锁的分子标记。利用单分蘖鉴定、苗期接种鉴定、非嗜性测验和抗生性测验分析宁317对水稻条纹叶枯病和介体灰飞虱的抗性；并分别采用单分蘖鉴定和苗期接种鉴定方法对武育粳3号与宁317构建的F2群体、F2：3家系进行水稻条纹叶枯病抗性遗传分析；同时以SSR标记连锁分析方法对抗病基因进行定位。结果表明：宁317表现出较强的病毒抗性和较弱的抗虫性；其对水稻条纹叶枯病的抗性表现为显性单基因的遗传模式；SSR标记分析结果显示该抗病基因位于水稻第11染色体上，与标记RM287间的遗传距离为21．7cM。这表明宁317对水稻条纹叶枯病的抗性主要来自于对病毒的抗性，由1对主效核基因控制，以宁317为抗病亲本结合本研究结果，可望加快水稻条纹叶枯病抗性品种选育的速度。     

水稻全生育期耐盐资源初步筛选

为了筛选全生育期耐盐的水稻资源,本研究对500份不同来源的国内外地方品种和旱稻资源用0．3％的NaCl盐溶液进行了苗期筛选。对筛选到的34份苗期存活率和绿叶率大于50％的材料和前人报道的121份耐盐材料用0-3％和0．5％的NaCl进行了全生育期耐盐性筛选。结果发现,不同材料间耐盐性差异很大,同一材料不同个体间耐盐一致性亦存在差异。0.3％的NaCl共筛选到7个品种的11个全生育期耐盐存活单株,而0．5％的NaCl仅筛选到1个品种中的1个存活单株。在存活单株中,有4个单株产量超过18g,最高的达21．8g。以上表明,通过大规模筛选是可以筛选到全生育期耐盐水稻资源。这些材料为耐盐机理研究和耐盐育种研究提供了材料基础。     

2个水稻叶片卷曲变窄突变体的遗传分析和基因定位

通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变水稻品种南粳46,发现2个可以稳定遗传的叶片卷曲变窄的突变体rnl1-1(rolling and narrow leaf1-1)和rnl1-2.与野生型相比,突变体从苗期开始表现出叶片卷曲变窄的表型,一直持续到成熟期.此外,突变体抽穗期延迟,株高、穗长、剑叶长、剑叶宽、一次枝梗数、二次枝梗数、粒厚、每穗粒数和粒宽均显著降低.遗传分析表明,突变体的突变表型受1对隐性基因控制.利用rnl1-1与籼稻品种Dular杂交建立F2群体,将该基因定位在水稻第12染色体长臂上的InDel标记HF36和HF43之间约277 kb的区间内.该区间内NRL2基因突变引起的表型与rnl突变体相似,测序发现rnl1-1突变体中RNL2基因的第1708位核苷酸由C突变为T,使得编码的氨基酸由丝氨酸突变成脯氨酸;rnl1-2突变体中RNL2基因的第2011位核苷酸由G突变为A,使得编码的氨基酸由精氨酸突变成甘氨酸.