Agronomic traits and rice bacterial blight disease resistance in T3 generation lines of rice cultivar 253 over-expressing Arabidopsis thaliana NPR1 gene

[目的]获得高抗水平的转拟南芥NPR1恢复系水稻253株系,比较转基因水稻与其非转基因野生型抗病性和农艺性状的差异,以期为转基因抗病育种提供材料.[方法]以通过连续自交获得的转AtNPR1基因253 T3代纯合株系和非转基因253为材料,于分蘖期采用剪叶法接种白叶枯病菌菌株13751于水稻叶片,14d后,对稻株发病情况进行调查;收获期考查6个转基因株系的农艺性状.[结果]6个转基因T3代株系植株的抗病性可稳定表达,其病斑长度均显著短于非转基因野生型253;253-3的抗病能力比野生型253增强50％以上,其他5个株系253-4、253-7、165、166、167对水稻白叶枯病表现出高抗水平,抗病能力增强90％以上.与野生型253相比,转基因株系植株生长正常,不同株系间部分农艺性状无明显变化规律,而部分农艺性状显著升高或降低;株系166的株高、穗长、有效穗数、一次枝梗数、每穗总粒数、每穗实粒数和单株产量等显著优于非转基因恢复系253.[结论]拟南芥NPR1基因可作为培育广谱抗病作物的热门候选基因,株系166可作为水稻抗病育种的新种质.     

花粉管介导的转bar基因水稻后代主要农艺性状的变异

对花粉管介导获得的4个转bar基因水稻植株稳定后代主要农艺性状的变异进行研究。结果表明,外源基因的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的变异,与对照相比,多数转基因系的株高、穗长、粒长、千粒重等性状有增加的趋势;而一次枝梗数、二次枝梗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和粒宽则有减少的趋势;外源基因的导入对穗数和单株产量的影响则较小。     

转拟南芥NPR1基因水稻253 T3代株系对水稻

【目的】获得高抗水平的转拟南芥NPR1恢复系水稻253株系,比较转基因水稻与其非转基因野生型抗病性和农艺性状的差异,以期为转基因抗病育种提供材料。【方法】以通过连续自交获得的转AtNPR1基因253 T3代纯合株系和非转基因253为材料,于分蘖期采用剪叶法接种白叶枯病菌菌株13751于水稻叶片,14 d 后,对稻株发病情况进行调查;收获期考查6个转基因株系的农艺性状。【结果】6个转基因T3代株系植株的抗病性可稳定表达,其病斑长度均显著短于非转基因野生型253;253-3的抗病能力比野生型253增强50%以上,其他 5个株系253-4、253-7、165、166、167对水稻白叶枯病表现出高抗水平,抗病能力增强90%以上。与野生型253相比,转基因株系植株生长正常,不同株系间部分农艺性状无明显变化规律,而部分农艺性状显著升高或降低;株系166的株高、穗长、有效穗数、一次枝梗数、每穗总粒数、每穗实粒数和单株产量等显著优于非转基因恢复系253。【结论】拟南芥NPR1基因可作为培育广谱抗病作物的热门候选基因,株系166可作为水稻抗病育种的新种质。     

5个新选水稻三系不育系主要农艺性状配合力分析

[目的]明确新不育系配合力及遗传参数,为其优势组合选配提供依据.[方法]选用5个新选三系不育系和10个恢复系,按不完全双列杂交设计组配50个杂交组合,分析株高、有效穗数、穗长、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等8个农艺性状配合力,并估算其遗传参数.[结果]株高、有效穗数、每穗实粒数、结实率和单株产量等5个性状的一般配合力方差均达极显著差异水平(P<0.01,下同),说明这些性状的遗传主要受加性基因控制,穗长、每穗总粒数和千粒重等3个性状的一般配合力和特殊配合力方差均达显著(P<0.05)或极显著差异水平,说明这些性状的遗传受加性和非加性基因共同控制.118A的株高、有效穗数、结实率、千粒重和单株产量等5个性状的一般配合力效应值最高,134A的穗长和每穗实粒数的一般配合力效应值最高,141A的每穗总粒数的一般配合力效应值最高,不同不育系对其配制的F1代性状表型影响存在明显差异.单株产量特殊配合力效应值较高的组合是118A×SR498、141A×蜀恢527和134A×华占,均在0.0060以上.不育系在有效穗数、每穗实粒数、每穗总粒数和单株产量等4个性状的基因型方差明显高于恢复系,其对F1代的该性状表现起主要作用.[结论]118A、134A和914A是较理想的不育系材料,具有较好的应用前景;118A×SR498、141A×蜀恢527和134A×华占为苗头组合,可参加预试.     

转OsCYP2基因水稻后代的遗传分析及农艺性状观察

通过对转OsCYP2基因水稻(Oryza stativa L.)吉农大30后代的PCR检测,发现转基因后代中大部分株系分离比率符合3∶1的遗传比率,依此推断该部分植株中插入片段的遗传分离方式符合孟德尔遗传规律;对转基因植株及对照植株(吉农大30)的农艺性状进行观察比较后发现转基因植株的平均穗长、穗粒数、结实率、株高以及千粒重等性状表现低于对照,但是分蘖数明显增加,生育期延长,而且转基因株系之间变异性较大.     

转稻瘟病抗性基因Pi-d2水稻的主要农艺性状和米质研究(英文)

[目的]对农杆菌介导转化获得的稻瘟病抗性基因Pi-d2的水稻植株稳定后代的主要农艺性状和米质进行了分析,以期为转基因水稻的生态学和安全性评价提供的依据。[方法]在田间调查了转Pi-d2基因水稻植株的主要农艺性状,并对转基因水稻稻米理化特性和氨基酸含量进行测定。[结果]外源基因Pi-d2的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的变异。大部分转基因植株生长正常,整齐一致,与对照相比,一半左右植株株高变高或矮。分蘖数、穗长、有效穗、结实率和千粒重与对照无明显差异,少部分表现增加或减少的趋势。稻米的氨基酸测定结果表明转抗病基因水稻改变了原亲本的总氨基酸含量,呈下降趋势,但淀粉含量、胶稠度和糊化温度并未改变。[结论]转Pi-d2基因入水稻中对植株株高影响明显,但对稻米的理化特性影响不大。     

转稻瘟病抗性基因Pi-d2水稻的主要农艺性状和米质研究

[目的]对农杆菌介导转化获得的稻瘟病抗性基因Pi-d2的水稻植株稳定后代的主要农艺性状和米质进行了分析,以期为转基因水稻的生态学和安全性评价提供依据。[方法]在田间调查了转Pi-d2基因水稻植株的主要农艺性状,并对转基因水稻稻米理化特性和氨基酸含量进行测定。[结果]外源基因Pi-d2的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的变异。大部分转基因植株生长正常,整齐一致,与对照相比,一半左右植株株高表现显著差异;分蘖数、穗长、有效穗、结实率和千粒重与对照相比无明显差异,少部分表现增加或减少的趋势。稻米的氨基酸测定结果表明转抗病基因水稻改变了原亲本的总氨基酸含量,呈下降趋势,但淀粉含量、胶稠度和糊化温度并未改变。[结论]将Pi-d2基因转入水稻中对植株株高影响明显,但对稻米的理化特性影响不大。     

水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势

采用包括基因型与环境互作效应的加性—显性遗传模型(AD模型),对不同环境下水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势进行研究。结果表明,播抽天数、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重性状以基因的加性主效应为主;结实率和株高性状以基因的显性主效应为主;基因型×环境互作效应明显影响产量相关性状表现,以显性×环境互作为主,其中播抽天数、单株谷重、千粒重和穗长的显性×环境互作效应尤为明显。杂种优势研究表明,由遗传主效应控制的杂种优势除单株有效穗数外,其余8个性状均表现正向群体平均优势;基因型×环境互作杂种优势分析表明,单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重、株高和穗长6个性状杂种优势的稳定性较好。遗传效应分析结果表明,明恢413、97gk1037、明恢118和明恢417在多个性状上表现以遗传主效应为主,环境互作效应较弱,具有较好的环境稳定性,表明该4个籼粳交衍生品系在籼粳杂种优势利用中具有较高的利用价值。     

籼稻骨干亲本产量相关性状遗传效应

【目的】研究水稻产量相关性状的遗传效应、遗传率和遗传相关,旨在加深理解水稻产量相关性状遗传体系。【方法】以几个重要的恢复系和不育系为材料,采用加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)和统计分析方法研究水稻产量相关性状遗传效应、遗传率和遗传相关。【结果】研究表明水稻产量相关性状同时受加性效应、显性效应和母体效应的控制,穗总粒数、单株总粒数、千粒重和单株重以加性效应占主导,株高和单株有效穗则由显性效应和母体效应共同控制;狭义遗传率以千粒重的表现最高,单株重次之;不育系中粤泰A能增加单株有效穗,Y58S和中9A能增加单株总粒数;恢复系中绵恢725能增加穗总粒数、单株粒数、单株重和千粒重;此外,遗传相关研究表明通过增加穗总粒数和单株总粒数可以达到增加单株重的目的,而要选到穗总粒数较多的材料有效穗不能太多。【结论】在水稻产量相关性状育种实践中,应根据水稻产量相关性状的遗传方式不同采用不同的选育方法。穗总粒数、单株总粒数、千粒重、单株重和播始历期可在常规聚合育种上通过世代综合选择,使加性效应得以稳定遗传,而株高和单株有效穗在杂种优势利用上有一定的潜力。千粒重和单株重早期世代选择效果较好,株高和单株有效穗高代选择比较适宜。     

2012—2016年四川省水稻区试中籼晚熟组 参试组合分析

[目的]分析2012—2016年四川省水稻区试中籼晚熟组参试组合的选育情况及其农艺性状表现,为四川省水稻育种现状提供科学评估及水稻新品种选育提供参考.[方法]收集2012—2016年四川省水稻区试中籼晚熟组参试组合的双亲信息及农艺性状表现等数据,对参试组合和区试通过组合的亲本进行计数分析,同时利用相关分析、变异幅度分析、主成分分析和回归分析等方法对参试组合农艺性状表现进行综合分析.[结果]亲本分析结果表明,蓉18A、川谷A、川绿389A、成恢727、乐恢188和川恢907等骨干亲本在现阶段四川省水稻育种中起到关键作用.相关分析结果表明,产量与株高、生育期和产量构成因素间均存在正相关.变异幅度分析结果表明,区试通过组合的株高、生育期、结实率和产量等性状的变异幅度显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)低于淘汰组合;参试组合在生育期、株高和产量上的变异幅度较小.育种趋势分析结果表明,近年来穗粒数和实粒数显著或极显著提高,最高茎数显著降低,成穗率和株高的一致性有所提高,生育期的一致性降低.[结论]适当增加株高和延长生育期是提高产量的重要方法.新品种育种目标制定时,株高、生育期和结实率的目标可参考近几年审定品种的表现,而穗长、穗粒数、实粒数和千粒重的目标可高于区试平均表现.     

不同类型籼稻区对杂交籼稻性状的影响

为明确不同稻作区对杂交籼稻表型的影响, 2014—2015年连续2年对种植于3个不同稻区(双季籼稻区、单季籼稻区和籼粳交错区)的40个籼稻杂交组合的农艺和抗病性状分析。结果表明,双季稻区和交错区对40个籼稻杂交组合农艺性状(生育期、株高、穗长、有效穗、穗总粒数、结实率、千粒重和产量)变化影响很大,而单季稻区的杂交组合性状表现居于双季稻区和交错区之间。双季稻区的穗颈瘟、纹枯病和白叶枯病严重,交错区是穗颈瘟和纹枯病严重。基于农艺性状和发病情况数据,采用特有性简约性分析法分析,40个杂交组合的综合表型在不同稻作区多数呈现连续分布,在交错区87.5%(35/40)的籼稻杂交组合综合表型发生聚集,单季稻区为75.0%(30/40),双季稻区为57.5%(23/40)。在交错区和双季稻区都适宜种植的籼稻杂交组合占比仅为2.5%(1/40),在双季稻和单季稻区都适宜的杂交组合占比为40.0%(16/40)。     

杂交水稻孕穗期的耐涝农艺指标评价

[目的]筛选耐涝水稻品种。[方法]选择WY56、香125S/D68等18个三系和两系杂交水稻组合,于孕穗期没顶淹涝72h,淹水后对杂交组合的茎蘖数、成穗率、纹枯病指数、高位芽率、包茎率、幼穗死亡率、结实率、千粒重和单蔸产量共9个农艺性状的相对受害率进行调查分析。[结果]纹枯病指数、高位芽率、包茎率、幼穗死亡率4个性状在受淹后呈上升趋势;其他则与产量的变化相一致呈下降趋势。与产量相对受害率相关最密切的依次是结实率、高位芽率和千粒重,其相关系数分别为0.468、0.465和-0.456,达显著水平;较密切的为纹枯病指数和茎蘖数,其相对受害率与产量的相关系数为-0.343和0.334。[结论]结实率、高位芽率、千粒重、纹枯病指数和茎蘖数5农艺性状可作为评价一个水稻组合或品种孕穗期耐涝能力的主要农艺指标。     

利用分子标记辅助选择育种(MAS)技术改良水稻恢复系粤恢826

[目的]改良杂交稻恢复系粤恢826,以提高其稻瘟病和白叶枯病抗性,改良米质,为选育抗病、优质的杂交稻组合提供良好亲本材料.[方法]以含稻瘟病抗性基因Pi1和Pi2、白叶枯病抗病基因Xa23及蜡质基因Wx的中间材料Z1103为供体亲本,杂交水稻强恢复系粤恢826为受体亲本,利用分子标记辅助选择(MAS)技术和系谱选育方法,聚合4个外源基因以改良粤恢826的抗病性和米质,并进行稻瘟病和白叶枯病抗性及米质鉴定.[结果]经SSR分子标记检测、田间抗病性及米质鉴定,获得以粤恢826为遗传背景且含有目标基因的6个改良株系,通过农艺性状筛选与恢复力测试,优选到一个含有Pi1、Xa23和Wx基因的纯合株系,其恢复力好,农艺性状优良,2014年早造定名为粤恢88,其田间鉴定稻瘟病抗性3级,白叶枯病抗性1级,米质为软米.2014年晚造与两系不育系Y58S配制杂交稻组合Y两优88,其在品比试验中产量达6543 kg/ha,比对照深两优58香油占增产4.97%,未达显著水平(P>0.05),且抗稻瘟病,中抗白叶枯病,米质鉴定为国优3级和省优3级.[结论]MAS技术可有效聚合多基因(Pi1、Xa23和Wx基因),使粤恢826的稻瘟病和白叶枯病抗性及米质明显改良,获得抗稻瘟病、高抗白叶枯病、米质为软米的新恢复系粤恢88,为选育抗病优质的杂交稻组合提供良好亲本材料.     

优质高产杂交中籼新组合辐优155的选育与应用研究

[目的]为杂交中籼新组合辐优155的推广应用提供参考.[方法]通过辐优155经安徽省2007、2008年2年区试和2009年生试,比较辐优155与对照品种Ⅱ优838主要农艺性状、产量、稻米品质及抗性,并分析了其大田栽培技术及制种技术要点,以探讨其生产潜力及推广价值.[结果]辐优155是安徽省铜陵县农业科科学研究所用辐88A与恢155配组育成的杂交中籼新组合,具有株型适中、穗大粒多、米质优、抗稻瘟病、中抗白叶枯病等特点,2010年通过安徽省农作物品种审定委员会审定.[结论]辐优155产量高,品质好,适宜在安徽全省种植.     

转基因水稻恢复系对其杂种F1主要农艺性状的影响

用8个转抗真菌蛋白基因恢复系,与3个不育系按8×3不完全双列杂交配制24个组合,分析了转基因恢复系对其杂种F1主要农艺性状的影响。结果表明:转基因恢复系在10个研究性状中均对杂种F1存在极显著效应;转基因恢复系所配杂种F1优势普遍存在,但组合间和性状间有所变化,不同受体亲本的转基因恢复系对杂种F1的优势效应也存在一定差异;杂种F1的株高、剑叶长、剑叶宽、穗长、有效穗数及千粒重与转基因恢复系对应性状呈极显著或显著正相关,而穗实粒数和结实率与恢复系关系甚微,对转基因恢复系主要农艺性状的合理选择可提高其杂种F1的遗传选育效率。     

利用野生稻高代回交群体分析水稻农艺性状QTL

本研究用来源于马来西亚的普通野生稻(IRGC-105491)与珍汕97B杂交并回交构建148个株系的高代回交群体(BC_2F_4),用152个均匀分布的SSR标记构建了分子遗传连锁图,其图谱长为1 342.1 cM,相邻标记间距为8.8 cM.利用该群体检测定位到影响株高、生育期、穗数、穗长及千粒重、粒长、粒宽等农艺性状的27个QTL;在这些QTL中约有59%有利基因来源于野生稻.野生稻中有利基因的发掘和利用将为分子标记辅助培育水稻新品种奠定基础.     

金华市水稻主栽品种纹枯病现状及经济阈值的研究

[目的]调查金华市主栽水稻品种纹枯病田间发生情况,探讨其对水稻产量的影响,明确其经济闽值。[方法]参照国家水稻纹枯病测报调查规范（GB／T15791—1995）进行病情调查,并测定不同水稻品种的各种产量性状;通过人工接种试验,研究不同接种量下水稻品种——金早47的病丛率、病情指数、水稻产量及产量损失率,并计算其在不同产量水平下的经济阈值。[结果]金华市现有水稻主栽品种的抗病性为中抗水平以下,缺乏高抗品种;其中水稻金旱47为中抗,两优培九为中感,协优46则为感病。同一水稻品种在不同地区和不同生育期的抗性表现有所差异,水稻产量的损失随水稻品种抗病性的减弱而加重。孕穗期,金早47的病丛率和产量损失率成线性关系．要将产量损失率控制在7％以下,孕穗期的病情指数必须控制在4．2以下。[结论]明确了金华市水稻主栽品种对纹枯病的抗性现状及其经济阈值．为水稻纹枯病的有效、合理控制提供了科学参考。     

72份广东水稻种质资源的抗瘟性及农艺性状评价

在四川生态条件下对72份来自广东的水稻种质资源的抗稻瘟病性和农艺性状进行了观察。结果表明,多数广东水稻种质在四川生育期属中籼中、迟熟类型,株高相对较低,分蘖较强,穗子中等偏小,结实率、千粒重及单株产量较低。通过农艺性状表型聚类可将72份广东水稻种质分为3大类,Ⅰ类20份,属中等穗型,平均结实率83.3%;Ⅱ类21份,属大穗型,平均穗着粒180粒左右;Ⅲ类31份,其生育期较短,植株较矮,穗子较小。稻瘟病抗性鉴定表明,颈瘟1～3级的抗病品种52个,占72.2%,其中丰丝占1号等6个品种叶瘟1～2级,颈瘟1级,高抗稻瘟病。对广东水稻种质在四川利用的策略进行了讨论。