鸟苷酸激酶OsGK1对水稻种子发育至关重要

【目的】对水稻粉质皱缩突变体fse2进行表型分析及基因克隆,为阐明水稻淀粉合成机制以及胚的发育奠定基础。【方法】fse2来自粳稻品种滇粳优1号的MNU(N-甲基-N-亚硝基脲)诱变突变体库。本研究考查了突变体fse2籽粒的理化性状,利用扫描电镜和半薄切片观察了淀粉颗粒的结构;构建了fse2与N22的F₂群体,通过图位克隆及转基因互补验证确定目标基因;通过qRT-PCR以及GUS活性染色对FSE2进行组织表达分析;免疫印迹分析了突变体中淀粉合成相关基因以及线粒体基因的蛋白变化。【结果】fse2籽粒粉质皱缩,千粒重显著下降;胚乳中淀粉颗粒变小变圆,排列松散,不能形成正常的复合淀粉颗粒;突变体中总淀粉、直链淀粉含量均显著下降,脂肪含量显著上升,突变体淀粉的糊化特性发生明显改变。FSE2编码一个线粒体和质体双定位的鸟苷酸激酶(guanylate kinase),命名为OsGK1。OsGK1在各器官中组成型表达,并在花后6 d的胚乳中表达水平最高。突变体胚乳中淀粉合成相关蛋白水平显著降低,尤其是AGPS2b和PHOI。此外,突变体fse2的胚发育严重受损,导致种子纯合致死;线粒体定位的AOX积累显著增强,而野生型中几乎检测不到,表明线粒体呼吸途径受损。【结论】由于OsGK1的功能缺陷,导致水稻种子中线粒体和造粉体发育异常,进而产生了胚致死以及胚乳粉质皱缩的表型,因此OsGK1对水稻种子的发育至关重要。     

富含叶酸水稻研究进展

叶酸缺乏是世界性的公共健康问题,严重影响人类健康。水稻是世界第一大主粮,也是我国大部分人日常能量摄入的主要来源。但是水稻籽粒中叶酸含量极低,因此,通过提高水稻的叶酸含量将有助于解决我国以及全球许多以水稻为主粮的国家和地区的叶酸缺乏问题。本文介绍了叶酸的结构、在生物中的生理功能及叶酸缺乏带来的影响,阐述了叶酸在植物体内生物合成的途径,以及目前水稻叶酸强化的研究进展。     

福建水稻种业标准化的意义、现状和发展对策

<籼型"三系"杂交水稻制种技术规程>(DB35/T 736-2007)在福建实施后,取得了很好的经济效益和社会效益.尽快建立和健全福建省种业标准化,是福建种业实现新跨越并与国际接轨的必由之路.本文针对福建省实际情况,提出福建种业发展重点是水稻产业,而发展水稻产业,必须标准先行.     

Tryptophanyl-tRNA Synthetase Gene WRS1 Regulates Rice Seed Development

【Objective】Aminoacyl-tRNA synthetases (aaRSs) are closely related to the transmission of genetic information. Besides translation, aaRSs in plants participate in gametogenesis and embryo development, early plastid development, immune signal perception and disease defense. In this study, we used a rice endosperm defective mutant to analyze the function of tryptophanyl-tRNA synthase (WRS1) during seed development, proving that WRS1 gene encodes a key factor affecting rice endosperm development. 【Method】In this study, a stably-inherited rice floury endosperm mutant (wrs1) was screened from the mutant library of indica cultivar N22 (Oryza sativa subsp. indica) induced by ethyl methane sulfonate (EMS). Map-based cloning and complementation test identified the target gene. Morphological observation and starch physicochemical properties of wrs1 mature seeds were analyzed. Semi-thin sections were prepared to observe the developing endosperm structure with a scanning electron microscope. qRT-PCR and GUS staining were performed to analyze the expression of WRS1. The expression of starch synthesis related genes in the endosperm at 12 days after flowering was determined by qRT-PCR, and these protein expression levels in mature seed were detected by immunoblotting. The free amino acid contents of mature seeds were measured with a fully automatic amino acid analyzer. 【Result】The seedlings of wrs1 were featured by obvious delay in development and finally withered and died. The floury grains isolated from the heterozygous mutant (WRS1wrs1) showed shrunken belly, decreased grain thickness and thousand-grain weight. Total starch contents, the peak viscosity and breakdown viscosity of pasting starch were lower in wrs1. The compound starch granules in developing endosperm of wrs1 were smaller and loosely arranged. WRS1 was restricted to the 183 kb region of the long arm of chromosome 12. Sequencing revealed a single base substitution in exon 6 of the tryptophanyl-tRNA synthetase gene (WRS1), resulting in a substitution of methionine. The expression of most starch synthesis-related genes in wrs1 was down-regulated, while these proteins showed different accumulation levels. The contents of proteins in wrs1 grains were decreased, while free amino acids contents were significantly increased. 【Conclusion】WRS1 encodes tryptophanyl-tRNA synthase. Mutation of this gene affects amino acid homeostasis and protein synthesis in rice endosperm, resulting in abnormal expression of the genes in starch synthesis pathway which affects starch synthesis and accumulation, and eventually lead to seed development defects.     

套袋对水稻结实和种子发育影响研究

通过不同套袋处理方式比较表明:(1)采用牛皮纸和羊皮纸套袋,都显著降低自交结实率,因而不宜直接作为水稻育性鉴定指标。但可通过回归方程由套袋自交结实率求出相应的自然结实率,作为育性指标。(2)在剪颖袋套处理中,套牛皮纸袋的种子,明显地较套羊皮纸袋的发育好。(3)剪颖的种子全部去壳后,较未去壳者提高发芽率。     

色氨酰-tRNA合成酶基因WRS1调控水稻种子发育

【目的】氨酰-tRNA合成酶（aminoacyl-tRNA synthetases, aaRSs）与遗传信息传递密切相关,已发现植物中aaRSs家族蛋白在维持翻译功能之余,还参与配子发生与胚发育、质体的早期发育以及免疫信号的感知与病害防御等生物学过程。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体,分析水稻色氨酰-tRNA合成酶（WRS1）在胚乳发育中的作用,证明WRS1基因编码一个影响水稻胚乳发育的关键因子。【方法】本研究通过甲烷磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate, EMS）诱变籼稻（Oryza sativa subsp. indica）品种N22,筛选到一个稳定遗传的水稻粉质胚乳突变体（wrs1）,图位克隆获得目标基因。对wrs1成熟种子进行形态学观察以及淀粉相关理化性质测定,利用细胞学切片分析wrs1发育中胚乳的结构,利用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR, qRT-PCR）和GUS活性染色分析基因表达模式,通过qRT-PCR比较野生型与突变体花后12 d胚乳中淀粉合成相关基因表达情况,免疫印迹检测野生型与突变体成熟种子中淀粉合成酶蛋白积累情况,使用全自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸含量。【结果】 wrs1突变体幼苗表现出明显的发育滞后且逐渐蔫萎死亡,从杂合突变体（WRS1wrs1）中分离到的粉质籽粒呈现明显的腹部皱缩,粒厚、千粒重下降,同时总淀粉含量下降,糊化淀粉的峰值黏度和崩解值均低于野生型。wrs1突变体发育胚乳中复合淀粉颗粒变小,排列疏松。WRS1定位于第12染色体长臂约183 kb的区间内,测序发现编码色氨酰-tRNA合成酶（tryptophanyl-tRNA synthetase, WRS）基因的第6外显子上发生单碱基替换,导致一个保守位置上的甲硫氨酸被替换。wrs1突变体中大部分淀粉合成相关基因表达量下调,且野生型与突变体间基因表达的变化与相应蛋白积累的差异存在不一致的趋势。wrs1突变体籽粒中蛋白质积累降低,而游离氨基酸含量显著升高。【结论】 WRS1编码色氨酰-tRNA合成酶,该基因突变后通过影响氨基酸稳态和蛋白质合成,造成淀粉合成相关基因异常表达从而影响淀粉的合成与积累,导致种子发育缺陷。     

湖南杂交水稻种子生产体系的发展

总结了湖南杂交水稻种子生产体系从“县繁、社队制种”到“地提、县繁、县社制种”再到“省提、地繁、县制”的三个发展阶段,并对每个发展阶段的起止时间、特点以及对湖南稻谷生产所起的作用进行了分析。提出“省提、省繁、规模制种”种子生产体系是杂交水稻种子生产新的发展方向。     

提高杂交稻种子纯度的对策

回顾了丹棱县20多年杂交稻制种历程，根据制种实践，分析了杂株的来源及影响种子纯度的因素，提出了提高制种单产和经济效益，将种子纯度与经济利益相联系的对策。     

裂颖杂交水稻种子精选效果初探

利用正交试验设计探讨了小型风筛精选试验台上层筛片尺寸、下层筛片尺寸及风速3个因素与裂颖杂交水稻种子精选效果的关系。结果表明:上层筛片尺寸对净度有显著影响,下层筛片尺寸对获选率有极显著影响。     

粒子流能量场处理水稻种子试验效果简报

采用对比试验的方法,研究利用粒子流能量场原理制造的种子处理装置处理水稻种子对水稻生长发育及产量的影响,结果表明:处理后水稻的秧苗素质增强,返青、分蘖、成熟期均提前,分蘖增多,成穗率增加,水稻增产73.4 kg/667m2,增加效益102.76元/667 m2。     

入世后我国杂交水稻种业的发展对策刍议

通过对我国杂交水稻种业的现状分析，指出入世后杂交水稻种业发展的五大趋势，并在此基础上提出了加大科技创新力度，彻底消除国内市场壁垒，促进国际贸易的发展，加强对种子分销业务的研究等对策。     

杂交水稻种业“走出去”的成功探索与发展趋势

介绍了全球杂交水稻种植概况,我国杂交水稻种业“走出去”的重要意义和成功经验,展望了我国杂交水稻种业“走出去”的发展趋势：一是经营模式从种子贸易向育繁推海外本土化发展,二是增长方式从内生性发展向“内生+外延”发展转变,三是业务内核从产品输出向技术输出转变。分析了我国杂交水稻种业“走出去”存在的问题,并提出了对策。     

衡阳市杂交水稻种子生产现状与发展对策

阐述了衡阳市杂交水稻种子生产现状：生产企业多,大部分企业生产规模小,品种结构不合理,除杂保纯工作不到位,生产基地有缺陷,比较经济效益不高;分析了杂交水稻种子生产发展缓慢的原因：种子价格制约了经济效益的提高,农业劳动力缺乏,种子生产基地建设乏力;并提出了对策：扶持龙头企业,靠大做强,建立稳定、良好的种子生产基地,提高制种的比较经济效益,树立信誉,扩大市场,争取政策扶持,严把种子质量关。     

早季水稻种衣剂筛选试验初报

种衣剂筛选试验结果表明 :浙江生物型ZSB ,华农 2号种衣剂用于水稻种子包衣具有促进种子的活力作用 ;闽厦 1号、优富 8号、浙江生物型ZSA、科农 6 - 1种衣剂处理与对照相比 ,可提高成秧率 ,增强秧苗素质 ,但对种子发芽率有一定的影响 ,发芽率降低幅度为 1%～ 5 % ;优富 3号、优富 8号、科农 16号、科农 1号、安丰多福种衣剂处理有一定的增产作用 ,较对照增产幅度为 6 4 1%～ 9 0 0 %。     

杂交粳稻八优8号制种技术

总结了杂交粳稻新组合八优8号(8204A×R9525)亲本的生物学特性,据此提出了相应的高产制种技术.     

天优华占高产制种技术

天优华占系中国水稻研究所育成的水稻品种,具有产量高、品质优等特点,2008年通过国家品种审定委员会审定。本文总结了其亲本的主要特征特性及在湖南汝城的高产制种技术。     

早稻种衣剂筛选试验初报

试验表明 ,11种不同类型种衣剂对早稻种子进行处理 ,效果不一样 ,华农 2号、优富 8号、浙江ZSA等 3种种衣剂能有效提高秧苗素质 ,提高作物产量 2 %～ 4 %左右     

提高两系杂交稻种子质量的技术措施

根据盐城市两系杂交稻制种实践,提高两系杂交稻种子质量要从产前、产中和产后3个方面做好工作,通过选用高纯度亲本、使用合格种源、严格隔离、安排安全的制种季节、确定合理的播差、严格去杂保纯、提高种子入库质量、加强种子检验和建立完善的质量档案等技术措施,实施质量规范化管理和全程质量监控,才能有效提高两系杂交稻种子质量。     

我国水稻种业发展现状与对策浅析

种业是我国农业发展的重要基石,水稻种源自主可控是保障国家粮食安全的根本基础。我国水稻传统育种技术创新力强,知识产权保护体系较为完善,但新兴育种技术仍存在发展空间。因此,未来我国仍需加大财政支持力度,提高种业核心技术研发能力等,不断提高水稻种业科技创新能力。