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。     

利用已测序水稻品种分析其农艺性状基因座

水稻重要农艺性状的基因定位研究在育种上具有重要意义。2004年在海南陵水县种植两个完全测序水稻品种日本晴与9311的F₂群体及双亲，分别考察了其单株分蘖数、穗数、有效分蘖数、穗长、主穗长、抽穗期、株高和剑叶8个农艺性状3次重复的平均值。用已构建的连锁遗传图谱（Nipponbare/9311-F₂遗传图谱）及Excel 2000和Mapmaker/QTL 1.1b软件对这8个性状间的相互关系和基因位点进行了分析。结果在LOD>2.0和P＜0.005的条件下共检测到41个QTLs，它们分布在水稻所有染色体上，单个QTL对性状表型贡献率11.0%～46.4%，其中大于20%的有22个。对选用已测序材料为亲本构建图谱来探讨水稻农艺性状的分子基础及其育种意义进行了讨论。     

氮肥和栽插密度对杂交稻"两优培九"产量及氮素吸收利用的影响

以两系杂交稻两优培九为试材,研究不同N肥用量(纯N 0、112.5、225.0、337.5 kg/hm2)和栽插密度(22.5×104、27.0×104、31.5×104穴/hm2)对产量形成及N素吸收利用的影响。结果表明:(1)栽插密度对结实率和千粒重影响较小,对单位面积穗数和每穗粒数影响较大,在22.5×104~31.5×104穴/hm2的密度范围内,穗数与每穗粒数之间具有良好的互补性,因而产量差异未达显著水平。(2)N肥用量对每穗粒数影响较小,对穗数、结实率和千粒重影响较大,纯N用量为337.5 kg/hm2时,增穗作用不显著,反而极显著降低结实率和千粒重,导致减产。(3)稻株吸N量随供N水平的提高而增加,但植株含N率和N素累积量过高不利于叶鞘茎中的N素向穗部运转,降低籽粒N素积累量,导致结实率和千粒重显著下降而减产。(4)在中等肥力土壤上,施纯N 225.0 kg/hm2,栽插密度22.5×104穴/hm2,高峰苗控制在500.0万/hm2左右,有利于两优培九抽穗前茎鞘叶N素积累和抽穗后向穗部运转,能较好地协调穗数、结实率和千粒重的关系而获得高产。     

增强UV-B辐射对光氧化水稻812HS光合特性和生长的影响

为了解光氧化水稻的光合特性对UV-B辐射的反应,以籼稻两用不育系812S(野生型)及其光氧化突变株系812HS为材料,在自然条件下,采用40 kJ·m^-2·d^-1剂量的UV-B增强辐射处理植株65 d,分别在幼苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期进行相关生理指标检测和分析。结果表明,与自然光照条件相比,增强UV-B辐射使812HS的分蘖数和有效分蘖数减少,植株矮化,但对其生长抑制程度弱于普通水稻;812HS的叶绿素含量在分蘖期显著降低,但降低幅度低于普通水稻,抽穗期后叶绿素含量显著增加,尤其是在灌浆期,812HS叶绿体含量的增加幅度较普通水稻极显著多出34.3个百分点。增强UV-B辐射处理后,812HS的PSⅡ原初光转化效率(F_v/F_m)在分蘖期的提高幅度比普通水稻大,而在拔节期和灌浆期则明显低于普通水稻。PSⅡ失活的原因是质体醌PQs和PSI蛋白复合体对UV-B辐射敏感,电子从QA-向QB^-传递过程受阻,致使快还原型库PQ受影响,说明增强UV-B辐射会抑制水稻的光合作用和生长,但对光氧化水稻812HS的抑制效应弱于普通水稻。本研究结果对于深入了解水稻的光氧化知识和丰富水稻栽培生理知识具有积极意义。     

几个新光温敏水稻核不育系在南京自然条件下的育性表现

两系法超级杂交稻的育种实践表明,发展两系法杂交稻,光温敏核不育系是基础和关键。中国每年都有新的光温敏核不育系作为育种材料进入配组利用,但真正投入生产应用且产生经济和社会效益的并不多[1~3]。据杨远柱等[4]统计,在82个通过省级技术鉴定的光温敏不育系中,只有15个不育系     

两个超级杂交稻与汕优63光合株型的比较分析

 以 2个超级杂交稻两优培九和两优E32为材料 ,汕优 6 3作对照 ,比较分析了与光合生态生理有关的株型性状。基于笔者的分析和育种实践 ,并结合水稻不同类型株型的特点 ,将长江下游平原单季稻生态区超级杂交稻 (中籼型 )理想光合株型的主要特征特性描述为 :剑叶长 35～ 4 0cm ,宽 2cm ,倒二叶、倒三叶长分别为 5 0～ 5 5cm和 5 5～ 6 0cm ,齐穗期 3叶与茎秆夹角分别为 5°、10°和 15°,叶面内卷 ,剑叶最卷处叶面曲率为 1～ 1.5cm-1,顶 3叶功能期为 70d ,最高叶面积指数 (LAI)为 8～ 9,完熟期绿叶LAI为 3左右 ;分蘖盛期叶角较大 ,比叶重SLW 2 .5～ 3g·cm-2 ,叶片薄而披散 ,中后期叶较厚且挺直 ,SLW为 4～ 5g·cm-2 ;齐穗期基部透光率 5 %左右 ,消光系数 0 .3～ 0 .4 ,可容纳的最大LAI8～ 10 ;植株高度 110～ 12 0cm ,下位节间长 2～ 4cm ,粗壮而壁厚 ,穗下节间占总秆长的 4 5 %左右 ;穗长 2 5～ 2 8cm ,着粒密度 8～ 10粒·cm-1,弯曲穗 ;叶片叶绿素含量和净光合率高 ,耐荫和耐光氧化能力较强 (光氧化级别≤ 3) ,能适应广幅光强。     

籼型两系杂交水稻稻米品质性状的配合力及遗传力分析

用我国新近育成的10个光温敏核不育系和5个优良恢复系按NCⅡ设计,对籼型两系杂交稻外观品质和加工品质9项指标的配合力及遗传力进行了分析。结果表明:①除出糙率的非加性效应不显著外,其它米质性状的加性和非加性效应均有显著作用,其中粒长、粒宽、粒厚、长宽比、出糙率、精米率、整精米率以加性效应为主,垩白率和垩白度以非加性效应为主。②F1大多数外观品质和加工品质受恢复系的影响比不育系大,仅垩白率受不育系的影响更大。③不育系以208S、GD-7S、GD-8S和Y3较好,恢复系以953077选籼最好,其后是扬稻6号和宁108。④9项主要性状遗传力大小依次为:长宽比、粒长、粒宽、粒厚、出糙率、整精米率、精米率、垩白度、垩白率。     

籼型两系杂交稻主要农艺性状配合力及遗传力分析

用我国新近育成的10个光温敏核不育水稻和3个优良恢复系按NCⅡ交配设计,对11个主要农艺性状的配合力及遗传力进行分析。结果表明:①除单株穗数、千粒重、单株产量、相对日产量的非加性效应不明显外,其他性状加性和非加性效应均有显著作用,且均以加性效应为主,但穗长、每穗总粒数、着粒密度3个性状的非加性效应较大。②F1大多数农艺性状受不育系影响比恢复系大,仅株高、每穗总粒数、千粒重等受恢复系的影响较大。③不育系以208S、培矮64S和02-142最好,恢复系以扬稻6号最好,其次是E 32和宁108。④11个农艺性状遗传力由大到小依次为播始历期、株高、结实率、每穗实粒数、相对日产量、千粒重、穗长、着粒密度、每穗总粒数、单株产量、单株穗数。     

10个水稻新光温敏核不育系粒黑粉病调查分析

对我国新育成的10个水稻光温敏核不育系和2个对照的稻粒黑粉病的田间调查表明，光温敏核不育水稻粒黑粉病发病较为普遍，但发病程度存在显著差异，感病性为3级的不育系(重感)1个，2级(中感)5个，1级(轻感)5个，0级(不感)1个。新育成的光温敏核不育水稻粒黑粉病发病程度比培矮64S(对照)显著减轻，但抗水稻粒黑粉病仍是今后光温敏核不育水稻育种的一个重要目标性状。     

水稻卷叶性状QTL的初步定位

以水稻平展叶品种Ketan Nangka和剑叶中度卷曲的广超丝苗杂交F1衍生的185个F2单株为定位群体,利用110个微卫星标记(SSR)对卷叶基因进行初步定位.在全基因组内构建分子遗传连锁图谱并进行QTL检测,在第4染色体长臂上定位到1个卷叶QTL(qRL-4-1).它来自广超丝苗,与标记RM5473紧密连锁,加性效应为1.005,显性效应为-0.220,对表型的贡献率为7.27%,可能是一个新发现的QTL.同时在第5染色体长臂上定位到2个卷叶QTLs(qRL-5-9和qRL-5-10),两侧的标记分别为RM291-RM161和RM161-RM294,加性效应分别为1.812和1.347,显性效应分别为0.119 6和0.141 7,对表型的贡献率分别是16.08%和27.98%,其卷叶效应也来自广超丝苗,这2个位点验证了前人的研究结果.广超丝苗生育前期叶片并不表现卷曲,至生育后期才表现卷曲,其叶片卷曲基因在水稻株型育种上可能有较好的实用价值.