水稻种子老化的生理生化与遗传学研究进展

膜系统损伤、DNA损伤、蛋白质合成能力下降和蛋白质损伤、活性氧过量积累是引起或加剧种子老化的主要原因.利用自然老化或人工老化处理方法,已报道的水稻种子耐贮性相关QTL除了第10染色体外,在其他染色体上均有分布.本文综述了水稻种子老化的生理生化与遗传学研究进展,同时分析了水稻耐贮性分子育种存在的问题,并对今后的发展前景进行了展望,以期为水稻种子耐贮性的基础研究与遗传改良提供参考.     

不同施肥水平对杂交水稻产量构成要素及其稳定性的影响

采用3种不同施肥量和2个杂交水稻品种进行连续2年的大田定位试验,分析水稻产量构成要素、产量及干物质的生产特点。结果表明:粤优589分蘖数、有效穗数、结实率和红泰优996分蘖数、有效穗数在年际间差异极显著;粤优589在中肥水平产量最高,红泰优996在高肥水平最高;粤优589分蘖数、有效穗、结实率、粒重和红泰优996分蘖数、有效穗、每穗粒数与收割产量之间存在着正相关系,粤优589每穗粒数与收割产量存在一定的负相关系,红泰优996结实率、粒重与收割产量的正负相关性均不显著;粤优589抽穗期、成熟期的总干物质与收割产量存在负相关系,红泰优996抽穗期、成熟期的总干物质生产量与收割产量存在正相关系。2个杂交水稻年际间产量波动较小,具有一定的稳产性;不同施肥量水稻产量差异不显著;粤优589以中等施肥量为宜,红泰优996高施肥量为宜。     

水稻黄叶不育系突变体H08S的表型特征与遗传分析

光温敏不育系的育性因易受光温条件影响而出现波动,导致种子纯度不够,是水稻生产上常见的问题。本研究对1个水稻黄叶不育系突变体H08S进行温度敏感性分析和叶绿体超微结构观察,同时通过构建分离群体进行突变基因的遗传模式分析。结果表明,突变体H08S的表型受温度影响,为低温表达型叶色突变体,且其叶绿体结构出现异常,表现类囊体的片层结构减少,说明H08S基因的突变影响叶绿体的正常发育。突变体H08S分别与‘日本晴’、‘02428’构建F₂群体和BC₁F₁群体,观察并统计群体植株叶色表型的分离情况,并进行卡方检验,结果表明该突变性状受1对隐性单基因控制。     

不同种植方式对水稻颖花穗部分布的影响

为研究在不同种植方式下水稻穗颖花量的变化特征,设置4种不同田间种植方式,研究水稻稻穗颖花特征。试验发现:(1)稻穗颖花由穗基部向穗顶方向在稻穗呈抛物线型分布,穗中部颖花量最大;(2)随着单株水稻稻田生态空间增加,稻穗颖花总量及穗上、中、下部颖花量分别增加;稻穗一次枝梗数及其颖花量无明显增加;稻穗二次枝梗数及其颖花量和稻穗中、下部二次枝梗数增加及稻穗上、中、下部二次枝梗颖花量显著增加,其中杂交稻表现穗中、下部二次枝梗数增加,常规稻仅为穗中部二次枝梗数增加;(3)单株水稻颖花量与其籽粒重显著正相关(R~2=0.804)。研究结果表明不同种植方式对水稻颖花穗部分布影响主要表现在二次枝梗数总数及分布在穗中、下部位的二次枝梗数,和二次枝梗的颖花量及其在穗的下、中、上部位的分布数量。     

水稻转绿型新叶黄化突变体ygr的表型特征与光合特性研究

通过观察水稻叶色突变体ygr在不同生长时期叶色表型的动态变化,并对其进行温度敏感性试验,同时测定其光合特性和叶绿素荧光动力学参数。结果表明:在苗期和分蘖期时,突变体ygr的每一张新生叶黄化的程度明显,而到孕穗期时,其叶色与野生型的相似;4个不同恒温条件下的温度敏感性试验结果表明,突变体ygr是一个低温表达型叶色突变体;突变体ygr未转绿黄化叶的净光合速率（Pn）、光化学量子效率（Fv/Fm）、PSⅡ的激发能捕获效率（Fv’/Fm’）、光下PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)和电子传递速率（ETR）分别降低至8.87±1.67、0.70±0.04、0.27±0.07、0.17±0.05和89.84±28.29,均显著低于野生型。上述结果明确了突变体ygr的表型特征和光合特性,为突变体ygr的分子调控机制研究和促进其在水稻育种上的应用提供理论依据。      

水稻叶色黄化不育系H08S杂交组合产量分析

H08S是一个带有叶色黄化标记性状的光温敏雄性核不育系,具有重要的生产应用价值。为探索研究H08S配组特性,对H08S与15个父本测配的组合进行产量特性分析发现,H08S配组的杂交品种产量优势好,增产组合品种率高,值得经一步扩大测配规模,选育优良的杂交水稻品种(组合)。     

水稻穗顶部小穗退化突变体paa1-2的表型与等位基因序列分析

水稻穗顶部小穗退化在水稻生产中普遍存在,严重影响了水稻产量。本文对水稻穗顶部小穗退化突变体paa1-2进行表型观察,同时测序分析突变体paa1-2中已报道的TUTOU1和PAA1基因序列。结果表明,突变体paa1-2穗顶部退化表型是在幼穗发育6期后产生的。突变体paa1-2和野生型的TUTOU1基因序列一致,然而其PAA1基因存在突变,在第1512~1515 bp处存在4个碱基缺失,导致基因移码突变并使得蛋白翻译提前终止,PAA1-2可能是已报道PAA1基因的新等位突变基因。     

盐胁迫对热带水稻生长、生理生化特性及产量构成的影响

我国土壤盐渍化问题日趋严重，水稻是盐渍化土地改良的首选粮食作物，而盐胁迫是影响水稻生长和产量的主要非生物胁迫之一。为全面深入了解盐胁迫对水稻的影响，以31份不同耐盐性的热带水稻品种(系)为试验材料，采用幼苗期培养箱水培法和全生育期盆栽土培法开展试验，研究0 NaCl(CK)、0.3%NaCl和0.6%NaCl对热带水稻生长、生理生化特性及产量构成的影响。结果表明：(1)盐胁迫抑制了热带水稻幼苗和根系的生长。其中苗高和根数随NaCl浓度的升高而显著降低；0.3%NaCl和0.6%NaCl处理的根长显著低于CK处理；0.6%NaCl处理的苗鲜重显著低于CK和0.3%NaCl处理。(2)盐胁迫使热带水稻叶片的叶绿素积累降低，0.3%NaCl和0.6%NaCl处理的叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量均显著低于CK处理；脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)及Na⁺积累增加，0.6%NaCl处理的Pro含量、MDA含量及Na⁺含量均显著高于CK和0.3%NaCl处理；K⁺积累下降，0.3%NaCl和0.6%NaCl处理的K^+...     

水稻亮绿叶突变体bgl-2的表型特征与遗传分析

叶色突变体不仅是水稻功能基因组学研究的理想材料，同时对杂交水稻育种也具有重要意义，还可以作为观赏稻打造乡村休闲农业观光旅游点，促进乡村振兴。本研究基于课题组前期辐射诱变获得的一个水稻亮绿叶突变体bgl-2，比较了突变体bgl-2与野生型SIPI在叶片颜色上的差异，结果表明突变体bgl-2叶片呈现出不同于野生型SIPI的亮绿色。在分蘖期利用95%的乙醇提取测定叶片中的光合色素含量，结果发现突变体bgl-2的叶绿素含量与野生型SIPI相比无显著差异。观察突变体bgl-2其他的植株形态发现，其剑叶和倒二叶叶尖均表现不同于野生型SIPI的弯折形态，且剑叶显著短于野生型SIPI，同时其株高也显著矮于野生型SIPI。收种后拷种发现，突变体bgl-2的千粒重、粒长和粒宽均显著小于野生型SIPI，但其长宽比与野生型SIPI的相比无显著差异。通过透射电镜观察分蘖期野生型SIPI和突变体bgl-2剑叶叶细胞结构，表明突变体bgl-2的细胞壁显著增厚，但细胞膜外膜厚度显著减小，内膜几乎退化，且其叶绿体超微结构中的类囊体的片层结构比野生型SIPI的疏松。通过将突变体bgl-2作为母本，野生型SIPI作为父本，...