陕西省水稻Wx基因种质资源遗传多样性分析

稻米品质与稻米中直链淀粉含量(AC)有关,而直链淀粉含量与蜡质基因(Wx)的基因型有关,研究表明Wx基因第一内含子的剪接效率决定直链淀粉含量。明确陕西省主要水稻种质资源中Wx基因的基因型,可为水稻品质育种提供依据。应用CAPS法对112份陕西省水稻主要种质资源Wx基因第一内含子供体+1位碱基G/T进行检测,根据G/T碱基将112份供试材料的Wx基因分为GG、GT、TT等3种基因型。同时,按国标检测3种不同G/T型37份稻米的直链淀粉含量及其他相关性状。结果显示,112份供试材料中有1份材料为GG型,约占1%;25份为GT型,占22%;86份材料为TT型,约占77%。说明Wx基因第一内含子供体+1位碱基G/T的多态性与AC含量有良好的对应关系,与垩白粒率和垩白度有一定的对应关系。     

不同地域粳稻的稻米食味品质特性分析

为了探讨我国不同地区粳稻的食味品质特性,以来自不同产地的75份粳稻品种为试验材料,对稻米直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)、糊化温度(GT)等理化指标、快速黏度仪(RVA)特征值进行了测定,比较了不同产地粳稻间的食味品质性状差异,分析了各理化性状间的相关性。结果表明,各指标中RVA谱消减值的变异系数最大,其余性状的变异幅度和变异系数均较小。相比其他地区品种,黑龙江省和辽宁省的AC较高、GT较低,江苏省的GT较高;黑龙江与吉林省品种的RVA谱相似,北京天津与山东河南省的品种在GC、GT和RVA谱特征值上相近。相关性分析表明,AC与GT相关性显著,GT与多个RVA谱特征值相关性显著,RVA谱特征值间大多相关性显著。主成分分析表明,AC和RVA谱特征值为影响稻米食味品质特性的最重要因素,因此在优良食味粳稻育种中可以通过AC及RVA谱等理化指标进行食味品质筛选和改良。     

杂交水稻育性基因型初探

本试验通过对两组不完全双列杂交(6×5和4×3)组合的F_2、F_3及B_1等群体的育性分离情况的观察和分析,初步认为杂交水稻育性茎因型因组合不同而不尽一致。有些组合只具有隐性不育基因,另一些组合则既具有隐性不育基因,也具有显性不育基因,显性可育基因对显性不育基因表现出遮盖作用。隐性不育基因数在组合问的变异主要决定于不育系,而显性不育基因数的变异则主要决定于恢复系。作用育性基因数和显性不育基因数与F_1结实率呈显著负相关。本文还提出了根据已知育性基因型求F_2、B_1和F_3等群体的理论不育株率的公式,以及根据各群体的不育株数和样本容量估算其育性基因型的方法。     

不同Wx近等基因系水稻生产特性及其对后期氮肥的响应

以遗传背景相同的Wx近等基因系为试验材料,研究不同Wx基因对水稻群体物质生产与产量形成的效应。结果表明:不同Wx基因对水稻产量及干物质生产、籽粒生长具有显著的影响,Wx~b、wx基因型水稻产量相对较低,偏籼型的Wx~a、Wx~(in)基因型水稻产量较高,且随着后期施氮量的增加,产量增加相对较大。Wx基因导入后显著增加籽粒的千粒重,Wx~a基因型水稻千粒重最高,Wx~b、Wx~(in)基因型次之,wx基因型最小,同时对籽粒的长度和宽度也有一定的作用。不同Wx近等基因系材料干物质积累的差异主要源自于抽穗后的结实期,且随着氮肥水平的增加,差异更为明显,表现为Wx~a、Wx~(in)基因型水稻干物质积累量较高。茎鞘物质的运转和利用也呈这一趋势,以Wx~a、Wx~(in)基因型水稻的物质运转能力表现较好,Wx~b、wx基因型水稻相对较差。这说明Wx~a基因型(偏籼型)水稻有相对较好的结实期物质积累能力和茎鞘物质运转能力,利于产量物质的增加和积累。     

稻米直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度的初步研究

采样于菲律宾(国际水稻研究所)、日本、朝鲜和中国等4组共86份水稻品种作供试材料,测定了稻米的糊化温度(GT)、直链淀粉含量(AC)和胶稠度(GC)。结果表明,GT、AC和GC的表现和分布在不同的地区是不同的,且这3个理化指标两两之间在特定的地区又有特定的相关性。这可能系人工长期定向选择以满足当地消费者对稻米需求的结果。     

水稻GBSS与淀粉分支酶基因转录本丰度对直链淀粉含量的影响

为探讨水稻胚乳淀粉合成相关酶基因表达丰度与直链淀粉含量(AC)的相关性,为稻米品质改良提供指导,以127份早籼稻,143份晚粳稻和19份粳糯稻为材料,应用水稻胚乳RNA阵列分析了供试品系的直链淀粉含量和Wx(包括成熟转录本和非成熟转录本)、Sbe I基因mRNA丰度之间的相关性。结果表明,Wx基因非成熟转录本的剪接及修饰对AC值的大小起着十分重要的决定作用。而sbeI基因在不同品系间的相对表达丰度与相对应的AC值无直接相关性。     

Fhb1基因不同等位变异在小麦品种资源中的分布

小麦抗赤霉病基因中,Fhb1基因的抗性最强且最稳定。为了解620份小麦品种(系)Fhb1区段内PFT(pore-forming toxin-like)基因不同等位变异的情况及其地理分布规律,我们采用基因扩增和KASP基因分型技术对其进行了鉴定。检测结果表明,在这些小麦品种中,共存在3种基因型,即PFT-Ⅰ基因型(GT)、PFT-Ⅱ基因型(AC)和PFT-Ⅲ基因型(null),其频率分别为10.65%、14.19%和75.16%,即只有约四分之一的小麦品种携带PFT基因。PFT-Ⅰ基因型主要分布在国内地方品种以及陕西、江苏和山东等地的育成品种中;而PFT-Ⅱ基因型则主要分布在河北、河南和山东等地的育成品种中。PFT-Ⅰ是小麦抗赤霉病的必需基因型。因此,这些含PFT-Ⅰ基因型的小麦品种(系)可作为小麦抗赤霉病品种选育的基础材料。     

稻米蒸煮品质性状与分子标记关联研究

【目的】调查分析代表性水稻种质重要的品质性状和淀粉RVA谱变异,筛选与性状显著关联的分子标记,为稻米品质改良提供依据。【方法】以48份国内外水稻多样性种质为材料,进行稻米品质性状变异调查分析;利用快速淀粉粘滞测定仪(rapid visco analyzer)鉴定材料淀粉RVA谱。利用已报道的稻米淀粉合成相关基因等位标记及稻米籽粒相关QTL连锁分子标记对种质材料进行基因分型。利用GLM模型进行分子标记与品质性状的关联检测,并对显著关联标记进行逐步回归分析;评估等位基因及其组合对目标性状的表型影响效应,同时鉴别对应优异等位基因型及载体品种。【结果】供试材料在直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)和碱消值(ASV)等表现出广泛的表型变异和多样性,变异系数为26.5%—36.3%。RVA谱检测表明崩解值、消减值和回复值等在材料间具有明显差异,能较好地反映不同种质的淀粉糊化特性。相关分析表明,AC与冷胶黏度、消减值和回复值呈显著正相关,与最高黏度和崩解值呈显著负相关;GC同时与消减值和回复值呈显著负相关。利用154个多态性标记共检测到491个等位变异,基因多样性平均为0.447,多态信息含量(PIC)平均为0.390。性状-标记关联检测共获得22个与稻米品质性状显著关联的位点,单个关联标记位点解释的表型变异(R~2)范围为14.11%—75.62%。GBSSI是影响AC和GC的主效基因,分子标记Wx-G/T对AC和GC的表型变异解释率分别为61.44%和41.87%。SSIIa是影响ASV的主效基因,alk-GC/TT和SSIIa-F对ASV的表型变异解释率分别为75.62%和74.46%。利用显著关联标记构建AC、GC和ASV的回归模型方程,决定系数分别为85.30%、40.62%和80.38%。【结论】水稻淀粉RVA谱与AC、GC和ASV密切相关,利用RVA谱可更全面地评价稻米品质性状。利用稻米品质表型-分子标记关联,共鉴定出22个与品质性状显著关联的位点,其中5个位点同时与AC和GC关联。回归模型表明标记的组合可产生不同的表型效应。     

水稻栽培品种淀粉合成相关基因来源及其对品质的影响

【目的】明确高产水稻品种中与淀粉合成相关基因的性质，为稻米品质改良提供指导。【方法】以53个典型的籼粳品种和近年育成的高产水稻品种为材料，分析了供试品种的理化品质和RVA谱特征，并利用根据籼粳基因组序列差异设计的Wx、Sbe1、Sbe3基因的分子标记，检测了53个水稻品种的基因型，并分析了3个基因位点的遗传学效应。【结果】3个分子标记均能很好的区分3个位点上等位基因的籼粳来源，根据3个位点的基因型可将53个品种分为6种类型。单个基因遗传效应分析表明：在不同基因型品种间淀粉的理化特性（AC，GC, RVA）存在显著或极显著差异，3个基因的联合效应在不同基因型组合间也存在显著的差异。【结论】3个基因在高产品种培育过程中得到了广泛的交流和重组，而且3个基因位点上的不同等位基因（籼粳）对稻米淀粉的合成具有不同的遗传效应。其中Wx基因的影响是最主要的，Sbe1、Sbe3基因次之。3个基因位点的分子标记可为高产品种的品质改良提供快捷的工具。     

不同花生品种(系)磷素吸收及利用特性

[目的]明确不同花生品种(系)的磷素利用效率差异及其与产量等的相互关系,为花生节磷栽培及磷高效品种选育提供参考依据.[方法]以不同省份的34个花生品种(系)为供试材料,在山东莱西和招远两试验基地进行花生春播大田试验,收获期分别取样测定营养体和生殖体的磷含量,计算磷素累积及分配等相关指标,并分析各指标与产量间的相互关系.[结果]不同花生品种(系)各器官磷含量及累积量均存在显著差异(P<0.05,下同),营养体磷含量和累积量平均值均低于生殖体,但两指标变异幅度营养体均高于生殖体.其中莱西基地营养体和生殖体磷含量分别为2.07~4.06和6.62~9.08 g/kg,磷累积量分别为3.9~17.6和24.4~57.6 kg/ha,招远基地营养体和生殖体磷含量分别为1.72~3.38和6.33~8.58 g/kg,磷累积量分别为5.6~16.0和33.7~50.7 kg/ha.不同花生品种(系)间的磷素利用效率及收获指数存在显著差异,其中莱西基地分别为78.2~119.4 kg/kg和0.626~0.908,招远基地分别为88.3~134.0 kg/kg和0.678~0.890,两指标变异幅度相对较小.不同花生品种(系)荚果产量莱西基地为3088.4~6593.5 kg/ha,招远基地为4735.2~6723.9 kg/ha.相关性分析结果表明,花生产量与磷素利用效率、磷收获指数、整株磷累积量及磷分配系数呈极显著正相关(P<0.01,下同);磷素利用效率与磷收获指数和分配系数呈极显著正相关,与整株磷含量呈极显著负相关.[结论]不同花生品种(系)磷素累积、分配、利用特性及产量等相关指标均存在显著差异.适当增加生物产量、控制磷含量、提高磷向荚果分配比例是协同提高花生产量和磷效率的有效途径.其中天府20等10个品种(系)的生物产量较高、磷含量适中,且磷素在荚果中分配比例较高,为高产磷高效品种(系).     

福建省水稻新品种对稻曲病和穗瘟病的抗性评价

采用室内人工注射接种法和田间自然诱发法评价福建省15个水稻新品种对稻曲病和穗瘟病的抗性。水稻品种对稻曲病的室内抗性评价结果表明,有3个水稻品种对稻曲病表现为中抗,如FJZD10-5、FJZD10-8,有4个品种表现为中感,8个品种表现为感病。水稻品种对稻曲病的田间抗性评价结果表明,有11个品种表现为中抗,如FJZD10-2、FJZD10-3,有4个品种表现为中感。水稻品种对穗瘟病的田间抗性评价结果表明,有7个品种表现为中抗,如FJZD10-6、FJZD10-7,4个品种表现为中感,4个品种表现为感病。在建阳、宁化和福安3个田间试验点,同时发生稻曲病和穗瘟病的水稻品种出现的频率分别为100%、73.33%和73.33%。未出现对稻曲病和稻瘟病均表现为抗病的水稻品种。     

水稻耐盐相关QTL研究进展

盐害是影响水稻生长的非生物胁迫之一。综述了近年来水稻耐盐性数量性状基因座位（QTL）定位和基因克隆所取得的进展,并提出了建议,为今后深入开展水稻耐盐性研究提供了参考。     

抗稻曲病水稻品种与材料的筛选与评价

通过田间分期播种自然诱发和温室人工接种试验,对湖北省主栽品种及高代育种材料进行了抗稻曲病鉴定,共筛选出对稻曲病免疫的材料4份,为稻曲病的抗病育种奠定了基础.     

糙米发芽工艺参数研究

[目的]优化糙米发芽工艺参数.[方法]以黑龙江省糙米为原料制备发芽糙米,通过单因素试验确定最佳的糙米浸泡温度、浸泡时间、发芽温度、发芽时间,紫外分光光度法快速测定确定糙米及发芽糙米中的γ-氨基丁酸和游离氨基酸的含量为指标,进行正交试验.[结果]试验表明,浸泡温度为30℃,浸泡时间为10 h,发芽温度为35 ℃,发芽时间为34 h,此条件下γ-氨基丁酸的积累量达最高.浸泡温度为35℃,浸泡时间为12 h,发芽温度为25 ℃,发芽时间为34 h,此条件游离氨基酸积累量达最高.[结论]研究可为进一步了解黑龙江省七台河糙米产品提供依据.     

油-稻-稻种植制下晚稻氮、磷、钾肥施用效果

在大田条件下研究了鄂东地区水旱轮作三熟制中晚稻生长和产量对氮、磷、钾肥的反应.其中钾肥增产效果最好,最高达43.3%,氮肥最高为25.9%,而磷肥的最高增产率仅2.6%.结果还显示,一种养分增产效果的发挥受其他养分供应水平的影响,只有在其他养分供应充足时才能发挥氮、磷或钾的增产作用.根据肥料效应方程,每公顷最高产量的N、P2O5和K2O用量分别为161 kg、21.5 kg和451kg.     

水稻磷脂酶A活性测定方法的研究

为了优化水稻磷脂酶A活性测定方法,研究了多种因素对水稻磷脂酶A活性的酸碱滴定测定方法的影响.结果表明水稻磷脂酶A活性酸碱滴定法测定的适宜条件为:起始pH8.0,反应温度40℃,20.0 mL底物,4.0mL酶的粗提液,提取缓冲液的体积与叶片样品重量的比值(mL/g)为2.5,反应时间7h.     

分子标记辅助选择技术在水稻育种上的应用

分子标记辅助选择技术给水稻育种提供了新的途径,与传统育种技术相结合,可大大提高育种效率,缩短育种周期。因此,加强分子标记辅助选择技术在水稻育种上的应用研究具有重要的实践意义。在此,综述了分子标记的特点与类型及分子标记辅助选择原理,着重介绍了分子标记辅助选择在水稻育种上的利用现状,主要包括在回交育种、基因聚合、数量性状改良等方面的应用进展。同时讨论了该技术存在的问题,并展望了其应用前景。     

栽培稻与普通野稻杂交杂种优势和农艺性状的遗传分析

按不完全双列杂交方式组配了12个栽培稻与普通野稻种间杂交组合,定量分析其杂种优势和利用加性-显性模型对11项农艺性状进行遗传分析。结果表明:12个栽野交组合的平均杂种优势为-0.608~3.031,穗数和籽粒长宽比表现强优势是其主要特征。栽野交的穗数、籽粒长宽比、结实率和抽穗期的优势显著高于籼粳交。各性状具有较高的广义遗传力(0.50~0.92);狭义遗传力为0.24~0.84,籽粒长宽比和抽穗期的狭义遗传力较高,其它性状中等偏低。各项农艺性状间具有显著或极显著水平的表型相关和遗传相关,可作为育种间接选择时的有效参考指标。     

叶面喷施硒肥对水稻植株中镉、硒含量分布的影响

在大田生产条件下对镉污染水稻喷施叶面硒肥,研究了外源硒对水稻植株不同部位中镉、硒含量分布的影响。结果表明,喷施叶面硒肥均能有效降低水稻根系、秸秆和籽粒中镉含量,分别较对照降低11.99%~19.85%、33.95%~70.78%和25.93%~47.06%;施用硒肥的处理显著增加了水稻各组织器官中硒含量,水稻根系、秸秆和籽粒中硒含量分别较对照增加150%~300%、366%~450%和162.5%~225%。     

水稻产量性状杂种优势的QTL定位

 【目的】利用QTL定位方法检测水稻产量性状杂种优势QTL,并解释杂种优势产生的可能分子机理。【方法】利用重组自交系与亲本协青早B构建BC1杂种群体,通过两地重复试验,以中亲优势考察6个产量性状的杂种优势表型,利用Windows QTL Cartographer 2.5的复合区间作图法检测其QTL。【结果】多数产量性状均表现出较强的杂种优势。在两地试验中,共检测到20个产量性状杂种优势QTL,分布在水稻第2、3、6、7、8、10等6条染色体上,包括3个控制单株产量杂种优势的QTL、2个控制单株穗数杂种优势的QTL、6个控制每穗总粒数杂种优势的QTL、4个控制每穗实粒数杂种优势的QTL、4个控制结实率杂种优势的QTL和1个控制千粒重杂种优势的QTL。单个QTL对群体性状表型变异的贡献率为4.90%—12.85%。【结论】检测到控制6个产量性状杂种优势的20个QTL,其中qHNP-3、qHTNSP-7、qHNFGP-7、qHSF-7、qHTGWT-3 5个QTL在两地试验中稳定表达;检测到的20个杂种优势QTL中,有13个与在RIL群体中检测到的QTL重叠,重叠率达65%,因此,认为来自纯系的产量性状加性效应对杂种优势产生具有重要贡献。