水稻不同生育期耐冷性鉴定

以14个不同类型的水稻品种为材料,分别于芽期(胚根1．0cm,胚芽0．5cm)、苗期(三叶)和孕穗期在人工气候室进行耐冷性鉴定,同时在南京自然条件下,进行耐低温鉴定。结果表明,本试验设计的水稻芽期和苗期的耐冷性鉴定方法是可行的,芽期和苗期的存活率以及孕穗期结实率均为可靠的水稻耐冷性鉴定指标。相关性分析表明,水稻孕穗期的结实率与芽期和苗期的存活率呈极显著正相关。     

江西省早稻品种芽期耐冷性鉴定评价研究

在自然低温和人工低温胁迫下对江西省生产上推广种植的48份早稻品种进行芽期耐冷性鉴定评价。结果表明,自然低温条件下,参试品种死苗率变幅为0~58.33%,大部分品种具有相对较强的芽期耐冷性;而人工低温条件下参试品种死苗率变幅为0~100%,70%品种的死苗率在增加,芽期耐冷性在不同程度地减弱,不论是在自然低温还是在人工低温条件下,杂交水稻组合的芽期耐冷性均要强于常规水稻品种。方差分析结果表明,杂交水稻组合间在自然低温下、人工低温下芽期耐冷性差异均达到显著或极显著水平,说明杂交水稻组合间耐冷性存在较大的差异;常规水稻品种在自然低温下耐冷性无明显差异,而在人工低温下耐冷性差异却达到极显著水平,说明随着温度降低常规水稻品种对低温的反应较敏感。研究认为,"三系"杂交稻中其恢复系的芽期耐冷性在很大程度上决定组合的芽期耐冷性表现;杂交稻组合株两优1号、两优287和荣优9号,对低温的反应比较迟钝,耐冷性强,可作为耐低温水稻品种在水稻生产和育种中加以利用。     

寒地粳稻孕穗期耐冷性与形态指标相关分析

为了探讨近年来黑龙江省审定水稻品种孕穗期耐冷性特点,在水稻冷害鉴定圃中,通过冷水灌溉的方法鉴定2013、2014年审定的水稻品种孕穗期耐冷性,并将水稻品种孕穗期耐冷性与一些基本形态指标进行相关分析。结果表明:2013和2014年审定的水稻品种经过低温处理后,水稻品种空壳率分布情况都集中在35%以下,其中空壳率在10%~15%的品种最多有15份,占31份品种材料的近50%,低于5%的品种有2份,所以黑龙江省近2年审定的品种耐冷性表现良好。相关分析结果表明:品种孕穗期耐冷性与主茎叶片数、生育期、活动积温、株高、穗长、穗粒数、千粒重等重要性状相关不显著,在品种选育和亲本选择时可以单独考虑耐冷性状。     

陆地棉种子萌发期对低温胁迫的响应及耐冷性鉴定

【目的】研究棉花种子吸胀萌发期对低温胁迫的响应,多指标鉴定和综合评价萌发期供试品种（系）耐冷性,分析耐冷材料和冷敏感材料萌发期的生理生化特性,为进一步解析棉花耐冷性机理提供依据。【方法】以53份陆地棉品种（系）为试验材料,测定其在种子吸胀阶段的低温吸胀速率和低温相对吸胀速率,以及低温胁迫下萌发期的发芽指数、活力指数、平均发芽时间、平均发芽速度、发芽势、发芽率、萌发指数、芽鲜重、芽干重、胚鲜重、胚干重、物质效率和物质增长率等指标。利用相关分析、主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法对吸胀萌发期的15项形态指标进行耐冷性综合评价。同时测定低温胁迫下不同耐冷性材料的抗氧化物酶活性、渗透调节物质浓度的变化以及抗氧化物酶基因的表达规律。【结果】低温胁迫下,棉花种子萌发期的相对吸水量和吸水速率呈下降趋势,53份材料萌发期的各个指标均呈现显著差异。相关分析表明,吸胀阶段的两项指标相关性较强,它们与萌发阶段指标间的相关性不显著或负相关;芽鲜重、芽干重、活力指数、平均发芽速度和平均发芽时间能较好地反映各个材料萌发期的耐冷性强弱。主成分分析表明,15项耐冷指标通过简化可得到3个主成分,其贡献率分别为55.17%、18.27%和8.79%。隶属函数和聚类分析结果表明,53份材料根据萌发期耐冷综合评价指标可划分为4类：强耐冷（5份）、耐冷（13份）、不耐冷（26份）和冷敏感（9份）,其中新陆中4号为耐冷性最强的材料。耐冷材料种胚内的SOD、POD和CAT酶活性能够在短时间内恢复至接近对照水平或超过对照,可溶性蛋白浓度始终显著高于冷敏感材料。抗氧化物酶基因的表达分析表明,POD酶基因和SOD酶基因的表达量变化与酶活力测定值变化结果基本一致。【结论】陆地棉萌发期鉴定指标呈多元化,胚芽鲜/干重、活力指数可作为萌发期耐冷性鉴定的正向指标,而平均发芽时间和平均发芽速度可作为萌发期耐冷性鉴定的负向指标。POD、SOD和CAT酶活力及可溶性蛋白浓度可作为棉花萌发期耐冷性鉴定的生理指标。     

苗期特耐冷贵州地方水稻品种孕穗期耐冷性研究

分别用17℃和12℃恒温对苗期特耐冷贵州地方水稻品种孕穗期处理3d，鉴定出一批孕穗期耐冷性极强的品种；经低温处理后，测定过氧化物酶(POD)、相对电导率、叶绿素含量、根系活力、花药长度、正常花粉率等指标，成熟后统计未处理和低温处理后的千粒重、单株产量和结实率。结果表明，在17℃处理条件下，根系活力、相对电导率与结实率呈显著负相关(相关系数分别为-0．577^*和-0．6904^*)，正常花粉率、单株产量与结实率呈极显著正相关(相关系数分别为0．8276^**和0．8028^**)。对各耐冷指标的通径分析发现，正常花粉率的直接通径系数最高(0．659)，对耐冷性的作用最大。对不同生育期耐冷性的相关分析发现，芽期与苗期呈显著正相关，苗期与开花期呈显著正相关。     

昆明小白谷耐冷性近等基因系耐冷性状的相关性及遗传研究

用孕穗期耐冷性极强的昆明小白谷作供体亲本,十和田作轮回亲本配制的孕穗期耐冷性近等基因系(NIL),同时在两种冷害条件下对其耐冷性状进行相关及遗传分析,结果表明(1)昆明冷害条件下,研究了13个性状,78对性状间的相关性,在群体1中,有51对性状达极显著相关,在群体2中,有47对性状达极显著相关,尤其是主穗结实率与花药长、花药宽、花药体积、实粒数、秕粒数之间达极显著相关;极端冷害的阿子营条件下,研究了13个性状,79对性状间的相关性,其中31对性状达极显著相关,尤其是主穗结实率与花药长、花药宽、花药体积、实粒数、秕粒数之间达极显著相关,揭示了结实率、花药长、花药宽、实粒数、秕粒数可作为耐冷性的评价指标,在培育NIL初期可把穗颈长作为耐冷性间接指标.(2)昆明小白谷孕穗期耐冷性NIL的耐冷基因属于主效基因;花药长可能是受微效多基因控制.(3)主穗结实率可直接作为孕穗耐冷性的评价指标,花药长、花药体积可间接作为孕穗期耐冷性指标.     

三江平原水稻品种孕穗期耐冷性评价

为了筛选寒地水稻耐冷资源,2004～2010年对349份水稻材料进行孕穗期耐冷性进行鉴定.结果表明:耐冷性达到1级水平的材料63份,耐冷性达到2级水平的材料180份,拓宽了水稻孕穗期耐冷抗源;以空育131作为耐冷标准品种进行材料的评价,连续7 a,筛选出79份孕穗期耐冷性强于空育131的材料,其中与丰产性结合较好的材料15份,与优质性结合较好的材料8份,特种稻材料13份;水稻耐冷性田间鉴定结果直接受气候因素影响,以空育131为标准,划分试验材料对低温的敏感和钝感,其中钝感材料23份,敏感材料22份.     

146份甘蓝型油菜种质芽期耐盐性筛选及评价

利用6份甘蓝型油菜种质筛选出油菜芽期耐盐性鉴定的适宜浓度为230mmol·L~(-1)。以该浓度对146份甘蓝型油菜品系进行芽期耐盐性鉴定,测定发芽势、发芽率、根长、芽长等指标,通过相关性、主成分、隶属函数以及聚类分析对油菜种质资源进行耐盐性综合评价。结果表明:盐胁迫下,油菜的发芽势、发芽率、根长、芽长、相对芽长、相对根长相互之间成极显著正相关,而与相对盐害率呈极显著负相关;主成分分析将7个耐盐相关指标分为2个主成分,累计贡献率达91.6%;结合隶属函数分析和耐盐性综合评价,将146份甘蓝型油菜耐盐性分为4个等级,其中耐盐材料6份、中度耐盐材料11份、低耐盐材料64份和敏盐材料65份。这些材料将为甘蓝型油菜种质耐盐性评价和筛选提供参考。     

水稻耐冷性研究Ⅰ.稻冷害类型及耐冷性鉴定评价方法概述

本文是水稻耐冷性研究的第一部分，介绍水稻冷害的类型及耐冷性鉴定评价方法。水稻的冷害类型可以分为延迟型冷害和障碍型冷害；也可以按照低温冷害发生的时期来划分成芽期冷害、苗期冷害、孕穗期冷害、开花期冷害和灌浆期冷害。较系统地介绍了水稻芽期、苗期、孕穗期、开花期耐冷性的多种鉴定评价方法及其评价指标和自然条件下的耐冷性鉴定方法。还介绍了作为耐冷性鉴定评价指标的有关研究结果。     

低温胁迫下优质稻种芽期耐冷性及不同时期抗氧化酶活性研究

以15份省内外优质水稻种质为试验材料,进行了低温胁迫下水稻发芽期、芽期耐冷性鉴定,从中挑选出5个耐冷性较强的品种进行苗期、分蘖期、减数分裂期、灌浆结实期保护酶活性的差异比较。结果表明:龙稻18、九稻68、通禾66、吉粳511在发芽期耐冷性较强,上育397、吉粳809在芽期耐冷性较强。不同品种在不同生育时期抗氧化酶活性表现不同,其中,吉粳511在苗期和灌浆结实期酶活性较高,通育266在分蘖期和灌浆结实期酶活性较高,龙稻18在减数分裂期酶活性较高;各试验品种的酶活性随生育进程整体表现出先升后降的趋势。     

杂草稻后代主要耐冷性状相关关系

以红长芒杂草稻/龙粳11组合的F2系统为试材,探讨了杂草稻后代孕穗期耐冷性遗传变异以及与后代主要性状冷水反应指数CRI的相关关系。结果表明:F2系统群的孕穗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。杂草稻对冷水的反应较迟钝,优势在于冷水处理下结实率高、成穗率高、后熟快。通过杂草稻的利用,可以培育出孕穗期耐冷性较好的后代材料。在耐冷育种中,冷水处理下狭义遗传力高的性状为株高、千粒重和结实率等,容易通过对亲本的选择获得所期望的后代,低世代选择效果好。株高的冷水反应较迟钝的材料,一般其结实率和穗颈长的冷水反应也较迟钝;穗颈长的冷水反应较迟钝的材料,一般其结实率也较迟钝,在耐冷育种的性状选择上,在注重选择结实率高的同时,要注意选择在低温处理下株高和穗颈长冷水反应指数较高的组合和单株。     

不同生育时期增温对寒地水稻产量和品质的影响

随着全球气候变暖，高温已成为威胁寒地水稻生产的主要气候因素之一。利用六角形开口玻璃房模拟日间增温，并用耐热高产品种龙稻21和热敏感优质品种龙稻18为试验材料，进行了不同生育时期的增温处理试验。结果表明，模拟增温设施能够实现日间平均1.2~2.6 ℃的增温效果。全生育期增温使龙稻21和龙稻18的产量分别提高7.4和4.5 t·hm^-2，增产效应主要是通过增加生物量、有效穗数和每穗颖花数实现的。进一步分析不同生育时期增温对产量的影响发现，分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期的增温使龙稻21的产量分别增加1.2、3.9、0.8和1.1 t·hm^-2。拔节期、抽穗期和灌浆期的增温能使龙稻18的产量分别增加1.5、2.5和1.8 t·hm^-2。孕穗期增温导致龙稻21和龙稻18的产量分别减少0.2和1.2 t·hm^-2。各生育时期增产主要通过增加生物量、有效穗数和每穗颖花数实现。不同耐热品种对增温的响应不同，主要受结实率的影响。同时也发现，增温对千粒重存在负向作用。分蘖期和拔节期增温能够增加糙米率和精米率，而孕穗期、抽穗期和灌浆期的增温导致糙米率、精米率下降以及垩白米率、垩白度升高。增温对稻米食味值、蛋白质含量和直链淀粉含量的影响较小。未来如果高温出现在寒地水稻生育前期危害较弱，而且还有部分有利作用。但如果高温发生在孕穗期、抽穗期和灌浆期，对寒地优质稻谷的生产危害较大，应进一步加强对寒地水稻生育后期高温的研究和耐高温品种的选育。     

水稻群体根系特征与地上部生长发育和产量的关系

通过大田试验与网袋法相结合，研究了目前生产上推广的10个典型水稻品种群体根系特征与地上部及产量的相关关系．结果表明：根质量在各生育期均与地上部质量、总质量呈显著或极显著正相关关系，根活力与分蘖期地上部各性状和成熟期产量呈显著正相关关系，而抽穗期和成熟期的根冠比均与产量呈极显著负相关关系，相关系数分别达-0．8616和-0．8890．以产量最大化为目标，根冠比大的品种存在根系的生长冗余．     

Lethal and Sub-Lethal Effects of Transgenic Rice Containing cry1Ac and CpTI Genes on the Pink Stem Borer,Sesamia inferens（Walker）

Lethal and sub-lethal effects of transgenic rice containing crylAc and CpTI genes on the pink stem borer, Sesamia inferens,were studied to collect information for ecological risk assessment on insect-resistance of transgenic rice. In vitro insectfeeding bioassays were conducted to evaluate the lethal and sub-lethal effects oftransgenic flee lines (Ⅱ YouKF6 and KF6)containing crylAc+CpTI genes on S. inferens at four different growth stages, viz., seedling, tillering and elongation, booting,and milk and maturing. Transgenie rice at seedling stage showed significantly high lethal effect on S. inferens with the shortest lethal duration for 50 and 100% individuals and the highest corrected mortalities after feeding on transgenic lines at this stage for 3 and 6 d. Followed by tillering and elongation stage, 50 and 100% S. inferens were dead after feeding on transgenic lines at this stage for 4 and 10 d, respectively. Moreover, corrected mortalities for 6 d feeding on transgenic lines at this stage were significantly higher than that at booting, and milk and maturing stages. Lethal effect of KF6 on S. inferens decreased significantly at booting stage. Lethal duration for 50% S. inferens significantly extended and its corrected mortalities for 6 d feeding also declined remarkably. However, lethal effect of Ⅱ YouKF6 on S. inferens did not decrease significantly at this stage. Transgenic rice at booting, and milk and maturing stages did not show significant lethal effect to S. inferens and it showed the longest lethal duration for 50% individuals and the lowest corrected mortalities for 3 and 6 d feeding. A few larvae of S. inferens could survive, pupate and emerge on these two transgenic lines at booting, and milk and maturing stages. Sub-lethal effect of two transgenie lines on S. inferens also differed significantly between different developmental stages. Continuously feeding on transgenic rice lines at seedling, and tillering and elongation stages delayed the development of larvae and pupae and decreased pupation rate, but no effect was observed on eclosion rate. Larval development was significantly inhibited after feeding on transgenic rice at booting stage, but no obvious effect was observed in pupal stage, pupation and eclosion rate. There were no significant differences for larval and pupal development, pupation,and eclosion rates between feeding on transgenic and control rice lines at milk and maturing stage. Larval and pupal weights significantly declined, but no influence was observed on fecundity when S. inferens infested on transgenic rice at any stage.These showed that there were significant differences in lethal and sub-lethal effects of transgenic rice on S. inferens among developmental stages, and the effects gradually decreased with the increase of growth stages of rice plant.     

冷水胁迫下水稻分蘖期耐冷性状QTL定位研究

以黑龙江地区高产优质水稻品种东农422和耐冷性强水稻品种空育131为亲本,构建F2 3代180个家系为作图群体.在分蘖期17℃人工冷水胁迫下,进行水稻耐冷性鉴定.以SSR标记构建分子连锁图谱为基础,根据微卫星标记间的距离和顺序绘制一个包含75个SSR标记的遗传连锁图谱.构建的连锁图谱总共覆盖水稻基因组约1351.7 cM,标记间平均距离为19.04 cM.对水稻分蘖期的苗高、分蘖数、地上部生长量、叶绿素含量及其冷水反应指数(CRI)进行数量性状基因座(QTLs)的定位研究.结果表明,上述性状经冷水胁迫后,在F3家系群中均表现为单峰的连续分布,推断分蘖期耐冷性是由主效基因和微效基因共同控制的数量性状.共检测到与冷水胁迫下分蘖期苗高、分蘖数、地上部生长量和叶绿素含量及其冷水反应指数相关的QTL 21个,分布于第2、3、5、6、7、8和12条染色体上.     

转cry1Ac+CpTI基因水稻对大螟的致死和亚致死效应

 【目的】研究转cry1Ac+CpTI基因水稻对大螟的致死和亚致死效应,为转基因抗虫水稻的生态风险评价提供依据。【方法】采用活体取食生测的方法系统研究苗期、分蘖拔节期、孕穗期和灌浆成熟期4个生育期的转cry1Ac+CpTI基因水稻KF6和ⅡYouKF6对大螟的致死和亚致死效应。【结果】两转基因水稻在苗期对大螟的致死效应最为明显,其对50%和100％个体的致死作用时间最短,大螟在该生育期的转基因水稻上取食3 d及6 d后,校正死亡率最高;其次为分蘖拔节期,两转基因水稻在4.0 d和10.0 d内能分别对50%和100%的大螟个体产生致死作用,在该生育期的两转基因水稻上取食6 d 后,校正死亡率均明显高于孕穗期和灌浆成熟期;KF6在孕穗期对大螟的致死效应显著下降,其对50%大螟个体的致死作用时间显著延长,且取食6 d 后的校正死亡率也显著下降。但ⅡYouKF6对大螟的致死效应并没有明显下降;两转基因水稻在灌浆成熟期对大螟的致死效应显著下降,对50%大螟个体的致死作用时间显著长于其它生育期,取食3 d和6 d后的校正死亡率均显著低于其它生育期;部分大螟能在转基因水稻的孕穗期和灌浆成熟期完成个体发育。不同生育期的两转基因水稻对大螟的亚致死效应也存在显著差异,取食苗期和分蘖拔节期的转基因水稻能抑制大螟幼虫和蛹的发育,降低化蛹率,但对羽化率没有显著影响;取食孕穗期的转基因水稻能显著抑制大螟幼虫的发育,但对蛹历期、化蛹率和羽化率均无影响;灌浆成熟期的转基因水稻对幼虫和蛹的发育速率、化蛹率和羽化率均无明显影响。在任一生育期的转基因水稻上取食,均能降低大螟幼虫的体重和蛹重,但不影响成虫的生殖力。【结论】不同生育期的转基因水稻,对大螟的致死和亚致死效应存在显著差异,随生育期的增加,致死和亚致死效应逐渐减弱。     

B803A系列优质杂交水稻品种光合特性研究

[目的]了解B优系列水稻品种的光合特性。[方法]以冈优725为对照,研究B优系列水稻品种在2006年特殊的高温干旱条件下各生育期光合色素含量和光合速率的变化。[结果]B优系列品种孕穗期、抽穗期、灌浆期、乳熟期的Chl含量均高于对照,孕穗期及其后生育期的Chla含量较分蘖盛期都有所提高,与对照的差异达极显著水平。B优系列品种的光合速率在分蘖盛期和孕穗期最高,抽穗期下降,灌浆期回升,之后下降,瞬时及日均光合速率均高于对照,晴天与阴天都保持较高的光合速率。B优系列品种产量均高于对照,B优827产量最高(8007.45kg/hm2),较对照增产3.15%。千粒重、有效穗与产量的相关性达显著水平,抽穗期前后各光合色素含量与产量的相关性最大。抽穗期前后的光合速率与产量均呈显著正相关,孕穗期最大,灌浆期、抽穗期次之。[结论]光合色素含量高,光合速率大,良好的光合机理是B优系列品种高产的生理基础。     

苏打盐碱土控水栽培水稻生理指标与产量关系研究

针对松嫩平原盐渍土水稻种植地下水逐年减少的生态问题,节水种植水稻必将成为发展的趋势,灌水洗盐是盐碱地水稻种植的核心技术。为了减少模拟和大田的差异,于2011年在吉林省大安市进行大田试验,通过在返青期、分蘖期、抽穗期和灌浆期的不同生育时期进行节水处理,并在分蘖前期、分蘖后期、抽穗期和灌浆期进行生理指标的测定,以及成熟期的产量测定。结果表明:分蘖期控水处理的理论产值达到最大,极显著高于,显著高于处理1。节水增产高效率期在分蘖期。     

长期施用磷肥水稻土微生物量磷的季节变化特征与差异

【目的】 研究长期不同施肥处理下,水稻不同生育时期土壤微生物量磷的动态变化与差异,揭示其变化特征与土壤磷素供应的关系。 【方法】 以长期试验小区为平台,设置对照（CK）、氮钾肥（NK）、氮磷肥（NP）、氮磷钾肥（NPK）等4个不同施肥处理,在水稻的分蘖期、孕穗期、灌浆期、完熟期分别采集0—20 cm土层土壤,测定土壤全磷、有效磷、微生物量磷和酸性磷酸酶活性。 【结果】 与不施磷肥处理（CK、NK）相比,施磷肥处理（NP、NPK）显著提高了土壤全磷和有效磷含量,增幅分别达88%—118%和337%—903%。不同施肥处理对微生物量磷具有显著影响,除分蘖期外,施磷肥处理（NP、NPK）微生物量磷含量显著高于不施磷肥处理（CK、NK）,提高了103%—250%;微生物量磷的季节变化呈先上升后下降的趋势,在灌浆期达到最高。酸性磷酸酶活性以NK处理灌浆期最高,比CK高38%;同时,该处理微生物量磷的周转率最大,每个生育期内可循环1.31次。相关性分析表明,土壤微生物量磷与土壤全磷和有效磷显著正相关。 【结论】 微生物量磷随不同施肥处理和水稻生育时期变化规律明显,与土壤磷有效性密切相关。     

Combining QTL mapping and expression profile analysis to identify candidate genes of cold tolerance from Dongxiang common wild rice(Oryza rufipogon Griff.)

Rice(Oryza sativa L.), a tropical and subtropical crop, is susceptible to low temperature stress during seedling, booting, and flowering stages, which leads to lower grain quality levels and decreasing rice yields. Cold tolerance is affected by multiple genetic factors in rice, and the complex genetic mechanisms associated with chilling stress tolerance remain unclear. Here, we detected seven quantitative trait loci(QTLs) for cold tolerance at booting stage and identified one cold tolerant line, SIL157, in an introgression line population derived from a cross between the indica variety Guichao 2, as the recipient, and Dongxiang common wild rice, as the donor. When compared with Guichao 2, SIL157 showed a stronger cold tolerance during different growth stages. Through an integrated strategy that combined QTL-mapping with expression profile analysis, six candidate genes, which were up-regulated under chilling stress at the seedling and booting developmental stages, were studied. The results may help in understanding cold tolerance mechanisms and in using beneficial alleles from wild rice to improve the cold tolerance of rice cultivars through molecular marker-assisted selection.