杂草稻耐冷性状遗传规律研究

以红长芒杂草稻、白长芒杂草稻、龙粳11、垦稻8号和绥粳3号为亲本材料,配制完全双列杂交。对亲本材料及杂交F1、F2孕穗期耐冷性进行鉴定。结果表明:杂草稻与栽培稻品种相比,优势在于冷水处理下结实率高、成穗率高、后熟快。在冷水处理下,对各组合F1抽穗期、株高、穗数、成穗率、穗粒数、结实率、千粒重、穗颈长、成熟天数等主要性状进行配合力分析,杂草稻多数性状的冷水反应指数值具有较高的一般配合力,以杂草稻作亲本的F1比普通栽培稻品种表现出较迟钝的冷水反应。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,且具有较高的一般配合力相对效应值,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。     

籼粳稻区重组近交系孕穗期耐冷性研究

以昆明小白谷和大理早籼杂交培育的孕穗期耐冷性重组近交系(RIL)为材料进行籼粳稻区水稻耐冷性研究。结果表明:(1)籼粳稻区株高、穗下节长、穗长和总粒数均呈数量性状的分布特征.(2)籼粳稻区一些性状间的相关性存在一定的差异,冷凉粳稻区株高与结实率等性状密切关性;相反高温粳稻区穗颈长与穗部4个性状达极显著或显著相关。(3)遗传研究表明对低温和高温均敏感的穗颈长和结实率受主效基因控制,多数弱耐冷单株的耐热性相对较强。     

籼粳RILs孕穗期耐冷性研究

以昆明小白谷和大理早籼杂交培育的孕穗期耐冷性重组近交系(RIL)为材料进行籼粳稻区水稻耐冷性研究.结果表明(1)籼粳稻区株高、穗下节长、穗长和总粒数均呈数量性状的分布特征.(2)籼粳稻区一些性状间的相关性存在一定的差异,冷凉粳稻区株高与结实率等性状密切关性;相反高温粳稻区穗颈长与穗部4个性状达极显著或显著相关.(3)遗传研究表明对低温和高温均敏感的穗颈长和结实率受主效基因控制,多数弱耐冷单株的耐热性相对较强.     

昆明小白谷近等基因系杂种后代孕穗期边际耐冷性研究

以十和田×(十和田5/昆明小白谷BC4F6)配制的杂种BC5F4系统群为材料,在昆明自然低温平均18℃冷害条件下,进行孕穗期边际耐冷性研究.结果表明(1)边际效应主要影响有效穗、秕粒数,其边际效应指数值分别为1.6564和1.4034;而对株高、剑叶长、剑叶宽、穗颈长、穗下节长、1～2节长、穗长、实粒数、总粒数和结实率影响较小,边际效应指数为0.9 708～1.2 371;(2)内部与边际群体一些性状间的相关性存在一定的差异,即内部群体不论是耐冷性状株高、穗长,还是耐冷指标性状穗颈长、穗下节长、1～2节长、实粒数、总粒数和结实率间均达极显著相关,且相关性大于边际群体;(3)内部与边际群体株高、穗颈长、穗下节长、1～2节长、穗长、实粒数、总粒数和结实率分布的总趋势是一致的,即均呈数量性状的分布特征;不同之处在于内部群体主峰值区间小于边际群体,尤其耐冷指标性状差异较大.     

杂交水稻孕穗期和开花期耐冷性鉴定指标研究

以人工气候箱和大田试验相结合的方法对18个杂交水稻组合的孕穗期和开花期进行耐冷性鉴定。结果表明,低温处理后的相对结实率能够反映不同品种的耐冷性差异,可作为耐冷鉴定的主要评价指标;相对结实率与相对株高和相对着粒密度呈极显著的正相关,相关系数在开花期分别为0.4653和0.4182,孕穗期分别为0.4951和0.7010,可作为耐冷性鉴定评价辅助指标;相对结实率与相对包颈长差呈显著负相关(开花期r1=-0.2609,孕穗期r2=-0.2265),相对包颈长差也可作为一个参考指标。经逐步多元回归分析表明,相对株高、相对着粒密度和相对包颈长差对相对结实率影响较大。     

低温胁迫下粳稻近等基因系形态性状与糙米功能成分间的关联性

以粳稻近等基因系(十和田4//丽江新团黑谷/十和田)BC4F7群体105个家系及亲本为材料,在自然低温和冷水胁迫下进行形态性状与糙米γ-氨基丁酸、抗性淀粉、总黄酮和生物碱间关联分析。结果表明,白邑冷水胁迫下该群体8个形态性状的平均值及其变异系数与昆明自然低温下相近,但主穗实粒数、秕粒数和结实率3个耐冷指标性状的平均值及其变异系数差异较大。自然低温下有29对形态性状呈显著或极显著相关(0.209*~-0.992**),而冷水胁迫下仅有23对达到显著或极显著相关(0.228*~-0.895**),2种鉴定所得孕穗期耐冷性结果呈极显著正相关。糙米总黄酮和生物碱在该群体家系间变异较大。相关和回归分析表明,株高、穗颈长、穗下节长、实粒数和结实率对总黄酮作用较大,而秕粒数和结实率对生物碱影响明显。     

冷水胁迫对云南粳稻育成品种农艺性状的影响

以11个云南粳稻育成品种为试验材料,研究冷水胁迫对水稻农艺性状的影响以及品种耐冷性与农艺性状冷水反应的关系。结果表明,农艺性状的冷水反应不仅与品种有关,也与具体的农艺性状有关。冷水胁迫使株高、穗实粒数、结实率、单株产量和着粒密度极显著降低(P0.01),穗长和剑叶长极显著缩短(P0.01),剑叶宽度极显著变窄(P0.01),剑叶与穗下节间的夹角极显著变小(P0.01),一次和二次枝梗数极显著减少(P0.01),有效穗极显著增加(P0.01),而千粒重不因冷水胁迫发生明显变化(P0.05)。相关分析表明,水稻成熟期综合耐冷性与结实率呈极显著负相关(P0.01),而结实率又与株高和单株产量冷水反应呈显著正相关(P0.05)。综合考虑供试品种的耐冷性,云粳19号、云粳20号、云粳优1号和云粳优15号耐冷性较强,可作育种亲本利用,以提高水稻品种的耐冷性。     

冷水胁迫对云南粳稻育成品种农艺性状的影响*

 以11个云南粳稻育成品种为试验材料,研究冷水胁迫对水稻农艺性状的影响以及品种耐冷性与农艺性状冷水反应的关系。结果表明,农艺性状的冷水反应不仅与品种有关,也与具体的农艺性状有关。冷水胁迫使株高、穗实粒数、结实率、单株产量和着粒密度极显著降低（P＜0.01）,穗长和剑叶长极显著缩短（P＜0.01）,剑叶宽度极显著变窄（P＜0.01）,剑叶与穗下节间的夹角极显著变小（P＜0.01）,一次和二次枝梗数极显著减少（P＜0.01）,有效穗极显著增加（P＜0.01）,而千粒重不因冷水胁迫发生明显变化（P＞0.05）。相关分析表明,水稻成熟期综合耐冷性与结实率呈极显著负相关（P＜0.01）,而结实率又与株高和单株产量冷水反应呈显著正相关（P＜0.05）。综合考虑供试品种的耐冷性,云粳19号、云粳20号、云粳优1号和云粳优15号耐冷性较强,可作育种亲本利用,以提高水稻品种的耐冷性。     

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。     

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.     

不同年份冷水胁迫下水稻抽穗期和产量性状的QTL分析

【目的】水稻抽穗期、结实率、千粒重和单株粒重跟产量密切相关,且受低温影响较大。在冷水胁迫下检测控制水稻抽穗期、结实率、千粒重和单株粒重的QTL,为水稻孕穗期耐冷遗传机制及分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】以粳稻优质品种东农422和耐冷品种空育131为亲本构建的190个重组自交系解析表型变异,构建了覆盖12条染色体,155个SSR标记的遗传连锁图。连续3年在水稻孕穗期进行冷水灌溉处理,考察始穗期、齐穗期、结实率、千粒重和单株粒重5个性状,利用SPSS18.0和GGEbiplot进行表型分析,利用QTLnetwork2.0,采用逐步联合分析法定位和性状相关的QTL,用超几何函数评价QTL间的相关性。【结果】冷水胁迫下,亲本和RIL群体抽穗期推迟,结实率明显降低,千粒重和单株粒重相继降低。始穗期、齐穗期和结实率互为正相关,结实率、千粒重和单株粒重也互为正相关。共有71个加性QTL被检测到,37个跟耐冷性有关,其中单环境分析检测到28个,贡献率大于10%以上的QTL有11个,单处理联合分析共检测到10个和耐冷有关的QTL,贡献率大于10%的QTL有6个。这17个贡献率大于10%且和耐冷性有关的QTL对性状具有增效作用。多环境联合分析检测到12个QTL,平均贡献率仅为3.56%,其中5个QTL参与了环境互作。检测到的20对上位性QTL中,有2个主效QTL区间参与了上位性互作,对性状的遗传起到重要作用。QTL相关性分析表明,控制始穗期,齐穗期和结实率的QTL具有相关性,结实率的QTL也同千粒重、单株粒重的QTL相关。经图谱比较分析,研究发现的部分QTL与前人研究处于相同染色体片段上,其中,q IHD7-2、q FHD7-2、q FHD7-1和q IHD7-1是在多环境下检测到的稳定存在的QTL,同时,q IHD7-1、q IHD7-2、q FHD7-1、q SSR7-1和q SSR7-2和耐冷性有关,这些QTL位点可为水稻抗冷分子育种提供依据。【结论】冷水胁迫下,结实率分别同抽穗期、千粒重和单株粒重存在相似的遗传机制,而抽穗期和千粒重、单株穗重的遗传相互独立。相比而言,冷水胁迫下选择结实率高的品种要比选择其余3个性状困难。     

生育期冷水灌溉对寒地水稻主要农艺性状的影响

应用75个水稻品种(系),研究了生育期冷水灌溉对寒地水稻主要农艺性状的影响.结果表明,在主要农艺性状中,结实率的冷水反应指数(CRI)值相对较小,受低温冷害程度较大,穗粒数和秆长的CRI值相对较大,低温冷害对其影响较小;相关分析表明:穗颈长和结实率的CRI值与秆长的CRI值均呈极显著正相关,穗长的CRI值与秆长的CRI值呈显著正相关;穗颈长的CRI值与结实率的CRI值呈极显著正相关;穗粒数的CRI值与穗长的CRI值呈显著正相关.     

东北粳稻不同生育期耐冷性分析

研究以140份东北地区粳稻品种(系)为材料,分别对芽期、分蘖期、孕穗期、灌浆成熟期的耐冷性进行鉴定。结果表明,140份材料中,芽期强耐冷性材料有3份,分蘖期耐冷性较好的占20.00%,孕穗期耐冷性较好的占64.28%,成熟期耐冷性较好的占44.42%;对各生育期耐冷性进行相关分析,结果表明分蘖期地上部分生长量与芽期死苗率和孕穗期结实率呈显著或极显著正相关,孕穗期耐冷性与成熟期耐冷性呈极显著正相关。死苗率可作为分蘖期和孕穗期耐冷性鉴定的间接指标;分蘖期耐冷性可作为孕穗期耐冷性的间接指标。     

非洲新稻与籼稻杂交后代育性及主要农艺性状的观察鉴定

【目的】探明非洲新稻与籼稻育性及主要农艺性状表现,为在水稻育种中利用非洲新稻资源提供理论依据和材料基础。【方法】利用非洲新稻Z3与籼稻龙特浦B杂交获得F1群体,再自交获得F2群体,在水稻成熟期调查亲本和各群体的结实率及主要农艺性状。【结果】Z3与龙特浦B杂交F1的自交结实率为70％,F2群体的自交结实率为24％～80％;F2群体中各性状都存在变异,可从中筛选到综合农艺性状优良的单株。相关分析结果表明,杂交F2群体单株产量与株实粒数、株穗数、结实率和穗长之间存在极显著正相关,与株高之间存在显著正相关。【结论】非洲新稻Z3与籼稻龙特浦B杂交后代之间不存在自交不育问题,可在水稻育种中直接利用。     

Low-Temperature Response to MajorAgronomic Traits by Using Recombinant Inbred Line （RIL） Populations Derived from Towada x Kunmingxiaobaigu

Development of the recombinant inbred line populations （RILs） is important basis to detect QTLs for cold tolerance at booting stage in rice. A set of 230 RILs derived from the cross of Towada and Kunmingxiaobaigu were used for evaluation of low-temperature response on major agronomic traits of plant height （PH）, panicle length （PL）, panicle exsertion （PE）, spikelet fertility （SF）, specific spikelet fertility （SSF）, and spikelets per panicle （SPP） under natural low-temperature growing environments in Yunnan Province, China. The results showed PH, PE, and SPP were mainly attributed by genotypes. PL was mainly influenced interactively by the genotypes × environments. SF and SSF were mainly controlled by the environments. Under the five different growth environments, F values of the six agronomic traits mentioned above ranged from 4.019 to 97.284. Significant difference was revealed between the lines. Under every environment, it indicated significantly positive correlation between SF and SSF, with correlation coefficients ranged from 0.826 to 0.885. It indicated significantly positive correlation between PH, PL, and PE. Under five different growing environments, variation coefficients of the six characters ordered in SSF （66.3%） 〉 PE （57.4%） 〉 SP （37.2%） 〉 SPP （16.2%） 〉 PH （9.6%） 〉 PL （6.4%）. SSF, PE and SF were most sensitive to low temperature stress at booting stage, while SPP, PH and PL being least. The RILs of Towada/ Kunmingxiaobaigu can be used as a genetic population to investigate cold tolerance at booting stage. SSF, PE and SF are most sensitive to cold tolerance at booting stage in rice. So far the the variation of PH, PL, and SPP related to cold tolerance are not clear under natural low-temperature environment. More tested environments and years are required to identify and evaluate cold tolerance at booting stage in rice.     

水稻直立穗型基因多效性的研究

以直立穗型品种辽粳5号和弯曲穗型品种丰锦杂交后代来自同一F4单株的F5世代不同穗型植株为试材，对其茎叶性状和穗部性状进行测定，分析直立穗性状与其他性状的关系。结果表明：(1)直立穗型植株较矮，叶片短而宽，叶鞘长且上部节间短，而弯曲穗型则相反；(2)不同穗型植株2次枝梗、2次枝梗籽粒、2次枝梗空秕率在穗轴上的分布趋势很相近，但是直立穗型2次枝梗空秕率极显高于弯曲穗型，而1次枝梗空秕率在不同穗型间差异不明显，选育1次枝梗籽粒比率高，2次枝梗籽粒主要分布在上部的直立穗型品种，有利于改善结实性；(3)直立穗性状有可能是不完全显性。