玉米芽期和苗期耐冷性研究进展

低温冷害是影响玉米生产的重要非生物逆境因素。综述了玉米芽期和苗期耐冷性鉴定指标、种质筛选和遗传特性,为玉米耐冷性研究及应用提供参考。国内外学者主要针对玉米芽期和苗期分田间和室内进行耐冷鉴定研究,应用一系列指标筛选出一些耐冷自交系、杂交种和群体。玉米耐冷性是由多基因控制的数量性状,不同时期可能受不同的遗传机制控制。今后应在完善耐冷鉴定指标基础上,从基因资源挖掘、遗传机理解析、种质扩增与改良、新品种培育等方面深化玉米耐冷性研究。     

水稻芽期耐冷性与其他耐冷性状的相关关系

以籼粳交“密阳23/吉冷1号”的F3系统群为试材,探讨了水稻芽期耐冷性遗传变异以及与其他耐冷性状的相关关系。结果表明,F3系统群的芽期耐冷性表现为近似正态的连续分布,是由多基因控制的数量性状。在自然低温或冷水处理下水稻幼苗生长能力、抽穗天数、穗抽出度、孕穗期耐冷性(低温下结实率)和成熟期综合耐冷性等性状均与芽     

直播早籼稻品种芽期耐冷性鉴定研究

低温胁迫是水稻生产面临的重要非生物胁迫之一,鉴定水稻种质资源芽期耐冷性,筛选耐冷品种对水稻生产具有重要意义。以江西地区主推的33份早籼杂交稻品种和8份常规稻为试验材料,设置12个芽期低温胁迫处理,以死苗率为指标探讨了早籼稻芽期耐冷性的适宜鉴定方法。同时在8℃低温处理10d,恢复生长后调查其成苗率、苗高、根长、根数、地上部生物量、根系生物量和根冠比。运用主成分分析、模糊隶属函数法和聚类分析法来探讨直播早稻芽期的耐冷性评价方法及筛选耐冷品种。结果表明,8℃低温处理10d,直播早籼稻品种死苗率的方差和变异幅度大,能较好地鉴别品种间耐冷性差异,是直播早籼稻芽期耐冷性鉴定的最合理方式;杂交稻品种的耐冷性强于常规稻;低温胁迫后成苗率、苗高、根长、根数、地上部生物量、根系生物量和根冠比基本低于25℃对照处理;利用主成分分析将7个单项指标转化为3个独立的综合指标（CI₁、CI₂、CI₃）,主成分分析表明,根系生物量和地上部生物量最能代表直播早籼稻对低温胁迫后的响应情况,可作为芽期耐冷性鉴定的评价指标。通过聚类分析,将41份早籼稻品种划分为3类,筛选出陵两优7108、两优287、锦两优816等9份强耐冷品种,株两优1号、潭两优83、株两优22等15份中度耐冷品种,温229、中早33、五丰优157等17份冷敏感品种。这些品种可以进一步为耐冷育种和生产服务。     

水稻芽性状耐冷性的QTL分析

低温发芽和芽期耐冷性是影响水稻芽生长发育的两个重要因素.本试验利用182个越光(粳型)/Kasalath(籼型)//越光回交重组自交株系(backcross recombinant inbred lines,BILs),对2个芽性状耐冷性(低温发芽和芽期耐冷性)进行QTL(quantitative trait loci)定位和相关性分析.结果表明,BIL群体中这2个芽性状耐冷性均呈连续分布,属于数量性状遗传,两性状间的相关性不显著;控制低温发芽的4个QTL分布于第1、7、9、11染色体上,其贡献率为6.72～12.78%;芽期耐冷性相关的4个QTL分布在第4、6(2个QTL)和11染色体上,贡献率为6.61%～14.93%;其中第11染色体上的2个QTL位于相同区域内,并且其增强耐冷性等位基因均来自耐冷性较差亲本Kasalath.本研究结果及其中检测到的QTLs两侧的连锁分子标记可为水稻芽性状耐冷性分子育种提供理论依据.     

稻种资源耐冷性鉴定方法的研究

在我国无论南方北方,单季稻双季稻,常年都有不同类型,不同程度的冷害发生。为了防止冷害,除改革育秧栽培技术外,提高品种耐冷性已成为许多国家水稻育种越来越重视的课题。但要成功地培育耐冷水稻良种,首先就要有不同来源的耐冷遗传授体,而耐冷鉴定方     

水稻核心种质资源的苗期耐冷性鉴定与评价

苗期冷害是一种影响水稻群体建成和生长发育的延迟性冷害,最终导致水稻减产。筛选苗期耐冷性强的种质资源可以为水稻耐冷育种提供亲本资源。本研究采用3000份全球水稻核心种质资源中的1542份在人工气候箱进行苗期耐冷鉴定及评价,以存活率为评价指标。发现种质资源苗期耐冷性变异非常丰富,筛选出存活率80%以上的苗期耐冷资源材料73份,其中籼稻9份,温带粳稻47份,热带粳稻4份,粳稻混合型8份,籼粳中间型和香稻类型各1份,籼粳混合型3份,XI-B、XI-2和亚热带粳稻中未筛选到苗期耐冷材料。耐冷材料主要集中在温带粳稻中,但亦有部分籼稻材料表现出较强的耐冷性。多数苗期耐冷资源材料的综合农艺性状较差,结合株高、生育期性状等筛选出14份半矮秆和生育期适中的强耐冷性材料,可作为水稻苗期耐冷育种亲本应用。对利用种质资源开展苗期耐冷基因挖掘和选育全生育期耐冷品种进行了讨论。本研究初步阐明了水稻耐冷种质资源的分布,为水稻耐冷育种提供了优异的供体亲本材料。     

利用籼粳交RIL群体进行水稻发芽期与芽期耐冷性QTL分析

为定位控制水稻发芽期和芽期耐冷性的QTL,探究其遗传机制,以耐冷性强的粳稻品种彩稻为母本、耐冷性弱的籼稻品种WD为父本杂交衍生的含有189个株系的重组自交系群体为试验材料,以低温胁迫下的相对发芽率、平均发芽天数、成苗率、芽期耐冷级别为鉴定指标,结合978个Bin标记,运用IciMapping 4.2对发芽期和芽期耐冷Q...     

一个水稻苗期耐冷性的主效QTL精细定位研究

苗期耐冷性是影响水稻生长发育的重要因素之一。此实验以低温导致叶片卷曲的卷曲度作为水稻苗期耐冷性指标,采用182个越光（粳型）/kasalath（籼型）//越光回交重组自交系（backcross recombinant inbred lines,BILs）和162个RFLP分子标记,对苗期耐冷性进行QTL（quantitative trait loci,QTL）定位分析。结果表明,BIL群体中苗期耐冷性均呈连续分布,属于数量性状遗传,并检测到4个控制苗期耐冷性的QTL,分布在第1、3、11、12染色体上,其贡献率为7.4%～21.9%,所有能增强耐冷性等位基因均来自越光;并在其目标区域内进一步设计分子引物把位于第12染色体上的主效qCTS-12定位在约77kb区域内。此研究结果及其检测到的QTLs两侧的连锁分子标记可为水稻苗期耐冷性分子育种以及相关基因克隆提供理论依据。     

利用籼粳交RIL群体对水稻发芽期和苗期耐冷性的QTL分析

为定位水稻发芽期和苗期耐冷性的QTL,鉴定新的耐冷基因位点,丰富水稻耐冷性的分子遗传基础。以籼型杂交稻恢复系品种泸恢99(Luhui 99,R99)和粳型超级稻品种沈农265(Shennong 265,SN265)杂交衍生的144个F8稳定遗传的重组自交系群体(Recombinant inbred lines,RILs)为试验材料,以低温条件下水稻种子发芽率和苗期叶片赤枯度为耐冷性鉴定标准,采用QTL Ici Mapping v3. 0软件基于完备复合区间作图法,对水稻发芽期和苗期耐冷性进行QTL分析。共检测到2个控制发芽期耐冷性的QTL和1个控制苗期耐冷性QTL,分别位于第3,5,9染色体上,命名为q LTG-3、q LTG-5、q SCT-9,3个QTL的LOD值分别为3. 60,2. 73,2. 52,加性效应为0. 09,-0. 10,-0. 09,可解释表型变异的11. 02%,14. 07%,12. 18%。其中,检测到控制发芽期耐冷性的q LTG-5位于分子标记R5M13～RS8,遗传距离约8.0 c M,该区间未见相关水稻耐冷性QTL的报道,可能是一个新的控制水稻发芽期耐冷性的QTL位点。     

水稻辐射突变系（芽期）耐冷性鉴定

对15个籼型和粳型品种以及它们不同的辐射突变系共91份品种(系)按我国“七·五”攻关课题“水稻种质资源耐冷性鉴定技术方法”进行了耐冷性鉴定。与原种比较,籼型和粳型突变系的耐冷性表型均出现变异,变化趋势是多向性的。对此,本文进行了分析讨论,看出控制耐冷性的基因与控制如生育期、株高、叶型、壳色等性状的基因有别,原种的耐冷性遗传基础对衍生突变系影响极大。贵州省农科院水稻所通过钴60γ射线的处理获得了一批辐射突变系。蒋志谦等(1984)对这些突变系的农艺性状进行了观察,突变系的生育期、株高、叶型,壳色等特征性状与原种有明显差别。为了进一步认识和利用人工诱发的突变基因,不断丰富种质资源库,发掘优良种质,提高育种成效。对于这批辐射突变系进行耐冷性鉴定研究很有必要。     

甜菜耐低温种质筛选和苗期耐冷性鉴定

利用人工气候箱,采取耐低温发芽筛选方法,对50份二倍体甜菜种质进行低温胁迫处理,筛选出耐低温的种质12份,芽期耐冷指数≥0.76。通过苗期耐寒性鉴定发现,这12份种质的苗期耐冷能力与芽期基本一致,但个体间对低温的反应速度及持久性表现存在差异,其中,6份资源具有更强的苗期耐冷能力。试验证明,甜菜种质苗期冷害的生理临界温度为3～6℃,在该低温阈值下,耐冷性强的种质对温度变化不太敏感,而耐冷性弱的资源对温度变化较为敏感。1～2℃是甜菜冷害的发生温度,耐冷性强的资源表现为停滞生长,子叶皱缩卷曲,真叶和下胚轴出现似烫伤表现,逐渐死亡;耐冷性弱的资源受冷害症状较早出现,很快发生畸变和死亡。     

利用籼稻资源中的“隐蔽有利基因”提高粳稻苗期耐冷性

苗期低温是制约东北水稻生产的一个重要逆境因子,培育苗期耐低温的水稻品种是解决这一问题最有效的途径之一。以粳型恢复系C418为轮回亲本与7个来自不同地域的供体杂交和回交培育BC₂F₂群体，利用沈阳春季田间自然低温进行耐冷筛选，并对入选的177个苗期耐冷导入系后代在自然和人工气候室两种不同强度的低温胁迫条件下的苗期表现进行评价。结果表明，虽然供体亲本均为苗期耐冷性弱的品种，但在全部回交后代中均出现耐冷的超亲分离，表明这些供体亲本均携带对耐冷性有利的“隐蔽基因”, 不过组合间的耐冷性选择效率存在较大差异。以人工气候室低温胁迫后的存活率为耐冷性鉴定指标，导入系之间出现广泛分离，田间筛选入选比例高的BG300和中413导入系群体中出现存活率高的导入系后代比例较其它群体高，说明在同一轮回亲本遗传背景下回交后代的耐冷水平取决于供体。在室内严格低温条件下表现为强耐冷性的导入系在相对温和的自然低温胁迫下表现为苗高、苗干重较非胁迫条件生长抑制不明显，且能够促进根系生长。结果表明，大量的耐冷有利基因以“隐蔽”的形式存于水稻种质资源中。通过利用来源广泛的种质资源作为供体进行回交育种，对回交后代进行严格耐冷筛选，可有效选育高产耐冷水稻品种和有价值的育种材料。     

小麦芽期和苗期耐盐鉴定方法的适用性评价

耐盐鉴定是筛选种质和选育耐盐小麦品种的前提。小麦室内耐盐鉴定方法较多,涉及不同生育时期和组织器官。为了评估这些方法在生产上的适用性,本研究选用北方冬麦区5个耐盐品种和5个盐敏感品种为试验材料,对基于芽期和苗期的7种耐盐鉴定方法(涉及27个测试指标)进行实用性评价。结果显示,利用小麦种子的发芽相对盐害率不能区分参试耐盐品种和盐敏感品种,而小麦苗期的叶部盐害指数、根部Na⁺和K⁺流速以及根尖数、根径、叶片K⁺含量的相对盐害率在耐盐和盐敏感品种之间差异显著。综合回归分析结果和可操作性,明确叶部盐害指数是北方冬麦区适用性较高的耐盐鉴定方法,可结合根尖数相对盐害率、叶片K⁺含量相对盐害率或根部Na⁺和K⁺流速用于种质筛选或品种选育。本研究从适用程度方面解析和评价了耐盐鉴定方法,为小麦耐盐育种工作提供参考信息。     

早稻苗期耐冷性的品种间差异及其评价

为了筛选适宜于早稻机插袂栽培的苗期耐冷性品种,2012年以19个早稻品种为材料,采用3种人工低温(6.0,8.0,10.0℃)和常温(CK)处理,则定了与幼苗耐冷性相关的6项生理生化指标。结果表明:(1)在3种低温处理条件下,幼苗电导率、含水量、叶绿素含量、MDA含量、可溶性糖含量、POD活性均与常温条件下(CK)的差异显著,可作为苗期耐冷性鉴定的评价指标。(2)除了幼苗叶绿素含量外,其他5项指标的品种间变异系数均以10.0℃处理最大,是苗期耐冷性鉴定的最适宜低温处理。(3)根据所则定的上述5项生理生化指标,利用隶属函数法和聚类分析将19个早稻品种分为3个耐冷性等级:强耐冷性品种(株两优505等6个品种),中耐冷性品种(中优1号等8个品种),冷敏感性品种(株两优06等5个品种)。     

寒地粳稻发芽期和芽期的耐冷性QTL定位

为定位水稻发芽期和芽期耐冷性的加性QTL和上位性QTL,本试验以粳稻品种空育131和东农422构建的F:代重组自交系(RIL)190个家系为作图群体,利用104个SSR标记构建遗传连锁图谱,利用完备区间作图法分别对低温发芽力和芽期耐冷性进行QTL定位并分析其加性效应和上位性效应。结果检刚到控制芽期耐冷性的1个加性QTL位于4号染色体上,贡献率为16.84%;17个控制低温发芽力的加性QTL分别位于第1,2,3,6,7,9,12染色体上,贡献率为5.64%~35.67%;控制芽期耐冷性的上位性QTL2对,累积贡献率19.3%;控制发芽期耐冷性的上位性QTL33对,各性状累计贡献率介于18.35%~91.08%,分别控制第7,10,11,15天的发芽率和平均发芽天数的表达,累积贡献率分别为87.88%,87.38%,91.08%,78.68%和18.35%。上位性在水稻发芽期和芽期耐冷性遗传中作用重大,因此,在分子标记育种中加性QTL和上位性QTL是很重要的。     

不同生育期水稻耐冷性的鉴定及耐冷性差异的生理机制

以粳稻9516、H45、武育粳、转PEPC基因水稻、Kitaake、苏沪香粳，籼稻扬稻6号、香籼、IR64，培矮64S以及杂交稻粤优938、汕优63、X07S/紫徽100、两优培九等14个水稻品种为材料，分别鉴定了芽期（胚根1 cm, 胚芽0.5 cm）、苗期（三叶）和孕穗期的耐冷性，同时选取南京对水稻播种敏感的自然低温条件，进行低温鉴定。结果表明，芽期存活率、苗期的枯死率和孕穗期结实率均为可靠的水稻耐冷性鉴定指标。进一步从叶片的光合速率、PSⅡ光化学效率（F_v/F_m）、脂肪酸组分、活性氧指标(丙二醛,过氧化氢和超氧阴离子和抗氧化物质(抗坏血酸和谷胱甘肽)的变化等方面，研究耐冷性不同的水稻的耐冷生理机制。表明耐冷的水稻品种武育粳含较多的不饱和脂肪酸，在低温逆境下，膜的流动性愈大，低温对其伤害愈小；对杂交稻汕优63而言，其叶内抵御逆境的保护系统抗坏血酸和谷胱甘肽的循环被较大地激活，特别是谷胱甘肽再生的高速运转，与不耐冷的品种香籼相比，汕优63叶内的过氧化物质累积较少，其耐冷性表现中等。看来水稻叶片维持高的脂肪酸不饱和指数和谷胱甘肽的周转循环能力是水稻耐冷的重要特征。     

山蚂蝗属种质芽期和苗期耐盐性鉴定和评价

为了解盐胁迫对山蚂蝗属种质生长发育的影响,本试验以6份山蚂蝗属种质为材料,对其芽期及苗期进行盐胁迫.结果表明,芽期随着盐胁迫浓度的增加,6份山蚂蝗属种质间的相对发芽率、相对发芽势、发芽指数、苗重、胚根长以及胚芽长均表现出不同程度的差异;耐盐浓度为3～9 g·L-1,盐极限浓度为9～12 g·L-1,耐盐半致死浓度为6～...     

玉米自交系苗期耐冷性鉴定

采用低温下发芽鉴定,田间分期播种和人工低温处理完整植株等方法,研究了8个玉米自交系苗期耐冷性反应.结果表明:玉米自交系的耐冷性可以分为强、中、弱等类型.玉米自交系的主要耐冷特征有耐冷性总指数、发芽临界温度、早播幼苗地上部分干重、早播叶片束缚水含量、叶片膜透性相对电导值达50%的时间、叶片超弱发光强度达1/2Max的时间和植株干枯率达50%的时间等指标.常温下游离脯氨酸含量与耐冷性呈正相关,低温下脯氨酸积累量与耐冷性呈负相关.     

宁夏水稻孕穗开花期耐冷性鉴定

利用冷水胁迫和自然低温对宁夏29份水稻进行孕穗开花期耐冷性鉴定,结果表明:自然低温鉴定结果更准确,适合宁夏水稻种质孕穗开花期耐冷性鉴定.参试材料中宁粳12、宁粳23、宁粳35、宁粳28、宁粳16、宁粳41、宁粳36和富源四号孕穗开花期耐冷性强,可作为耐冷育种重点材料.