云南地方稻核心种质孕穗期耐冷性及其地理分布

 以云南16个地州和5个稻作区为单位，对477份云南稻种核心种质进行了耐冷性鉴定及其地理分布研究。结果表明：（1）低温条件下花药长与结实率呈极显著正相关（0.588[sup]**[/sup]），温室条件下两者关系不大（0.080）。（2）低温条件下不同稻作区云南稻种核心种质孕穗期耐冷性差异较大，滇西北高寒粳稻区的稻种核心种质孕穗期耐冷性最强，南部边缘水陆稻区最弱。而温室条件下基本未受到冷害，结实率接近或超过70%。因此，耐冷育种目标和品种因稻区而异。（3）低温条件下不同地州云南稻种核心种质孕穗期耐冷性差异十分明显，而温室条件下基本未受到冷害，结实率均大于65%。根据稻种核心种质的结实率降低率及其地州间的自然气候差异，可将16个地州划分为重冷害区、冷害区和轻冷害区。（4）不同稻作区或不同地州间云南稻种核心种质孕穗期耐冷性的差异，进一步揭示了由海拔和纬度差异引起的温度变化不仅是籼粳分化的主导因子,也是造成籼粳两个亚种六大生态群之间差异和云南稻种遗传多样性大的根本原因，同时也是耐冷基因形成的关键因素，孕穗期耐冷性是云南地方稻种与地州或稻作区低温长期协同进化的结果。     

云南地方稻种抗稻瘟病基因Pi-d3序列变异分析

对来自云南的80份地方稻种抗稻瘟病基因Pi-d3编码区序列进行了PCR扩增并测序分析。结果表明,与地谷相比,80份云南地方稻种的Pi-d3编码区序列(全长2775bp)存在39个变异位点,平均变异率为1.41%。所有材料可以归为37种单倍型,频率较高的单倍型是H8(28.8%)、H4(11.3%)、H23(5.0%),其他单倍型频率较低,显示了云南地方稻种Pid3基因变异丰富,单倍型类型多,但频率较低。37种单倍型中存在28个氨基酸差异位点,共编码33种蛋白,其中18种单倍型共计32份材料(包括12份籼稻品种)出现了假基因,假基因化的频率较高,可能是粳稻Pi-d3假基因化向籼稻渗透。除已发现的737位氨基酸假基因位点外,新发现32和467两个假基因位点。Pi-d3基因在籼稻、粳稻亚种,水稻、陆稻,黏稻、糯稻的单倍型类型及频率两方面均存在差异,表明亚种间或生态型间发生了一定的遗传分化。37种单倍型在云南的地理分布呈大分散、小聚居的特点,普洱、版纳、临沧的单倍型种类最丰富,并以之为中心向外扩展,单倍型种类随之减少。     

中国栽培稻等位酶的遗传结构及地理分布

对我国6330份栽培稻品种进行了5种等位酶12个位点的遗传结构分析,共检测到53个等位基因,平均等位基因数为4.41,多样性指数值为0.269,表明中国栽培稻具有丰富的等位酶遗传多样性。地方农家品种和现代育成品种遗传多样性指数差异不大,但现代育成品种等位基因较少,共有13个稀有等位基因仅存在于地方农家品种中。比较我国六大生态稻区的等位酶分布,发现西南稻区的等位酶基因最为丰富,为我国稻种资源的多样性中心,但华北和华中稻区在某些等位酶基因上的多样性以及某些稀有等位基因的存在暗示着淮河流域和长江流域可能与栽培稻的起源有关。利用等位基因聚类分析基本可以把地方农家品种分成两大类,分别是籼稻和粳稻,籼稻的遗传多样性大于粳稻。籼粳稻在等位酶位点上的差异不仅表现为单个等位基因形式和频率的不同,还表现为多位点非随机组合的遗传差异。     

云南地方稻种的多样性及优异种质研究

 以5285余份云南地方稻种资源为研究对象进行云南地方稻种的多样性及优异种质研究。结果表明：（1）云南是中国稻种最大的遗传和生态多样性中心及其天然宝库，不仅性状间多样性存在较大差异，更重要的是地州间的多样性差异也十分明显，云南稻种资源的多样性大致可划分为多样性中心区、多样性扩散区和多样性贫乏区。（2）云南是中国稻种优异种质的富集中心, 云南地方稻种是开展中国稻种资源核心种质研究的最佳材料。（3）以云南地方稻种为研究对象开展云南稻种核心种质库的构建工作，不仅可以构建理想的核心种质库，而且可以明确核心种质的系统发生规律和建立优异核心种质动态基因库     

籼粳稻区云南稻种耐冷性状遗传变异研究

 用5个不同耐冷级别品种按1/2p（p-1）配制15个组合及其亲本在籼稻区（F1）、籼粳交错区（F2）和温凉粳稻区（F1、F2、F3）进行云南稻种颖壳、花药大小和结实率的遗传变异研究,结果表明：（1）耐冷稻种在冷害条件下颖壳变窄、花药大小相对稳定、结实率较高,花药长缩短与结实率呈负相关或极显著负相关; 极弱耐冷品种十和田则呈极显著正相关(0.924**)。（2）极强耐冷的昆明小白谷、丽粳2号耐冷性状的GCA较高,用它们作耐冷基因供体、十和田作轮回亲本已获得一批耐冷性近等基因系。（3）不同世代同一稻区和同世代不同稻区的耐冷性状及SCA在不同稻区存在明显差异。（4）籼粳杂种后代在温凉粳稻区粳型性状变异同时伴随着耐冷基因的累积;而在籼粳交错区和籼稻区则有利于籼型性状的遗传进化。     

云南地方稻种Wx基因第一内含子供体+1位碱基变异与直链淀粉含量的关系

应用PCR一步法对来自云南省14个地州、55个市/县的220个籼、粳地方稻种Wx基因第一内含子供体+1位碱基G/T进行了检测,同时用PCR Acc I酶切法对其中的101份进行验证,结果表明两种方法检测结果一致。根据G/T碱基将220个供试材料分为GG、TT两种基因型。云南地方稻种以GG型占优势,有164个,占74.5%;TT型有56个,占255%;籼稻中80.5%属GG型,粳稻中67.0%属GG型。GG型直链淀粉含量较高,平均18.97%,TT型较低,均低于16%, GG、TT基因型之间的平均直链淀粉含量差异极显著。G/T与直链淀粉含量存在密切的联系,其相关系数为0733**。GG型品种中有33个直链淀粉含量较低（3.91%～15.93%）,多数为来源于云南西南部傣族地区的品种。籼稻中的GG型或TT型品种与粳稻中的GG型或TT型品种间平均直链淀粉含量无显著差异,表明GG/TT基因型在籼粳不同遗传背景下直链淀粉表达无显著差异。     

基于SSR标记的云南地方稻种群体内遗传多样性分析

 用20对SSR引物对原产于云南的16份地方稻种和2份选育品种进行单个品种群体内的遗传多样性分析。结果表明,87.5%的地方品种群体内SSR多态性高于选育品种,而12.5%的地方品种群体内SSR标记多态性与选育品种相近。81.2%的地方稻种群体内的等位基因数(Na)和Nei基因遗传多样性指数(He)高于选育品种,而18.8%的地方品种群体内Na和He与选育品种相同或略小。水稻地方稻种群体内He的差异较大,其变异范围为0.0146～0.5117,其中,黄板所 1（1980年收集）、黄板所 2（2007年收集）、麻线谷 1（1980年收集）、麻线谷 2（2007年收集）的群体内遗传多样性较高,分别为0.2327、0.4214、0.5117和0.4489。87.5%地方品种的杂合度(Ho)明显高于选育品种;地方品种群体间遗传多样性差异很大,其中1/4的遗传差异来源于地方稻种群体内,差异极显著。RM333、RM257和RM180在供试云南地方稻种群体内的多态性、等位基因数、多样性指数和变异百分率均较高,适用于云南地方稻种群体内遗传多样性检测。     

云南高海拔粳稻区白叶枯病菌致病力差异分析

云南高海拔粳稻区白叶枯病危害日益严重,为了探明该区域白叶枯病菌致病力差异,对白叶枯病进行有效防控。利用15个水稻白叶枯病菌鉴别品种,对采集自海拔1800 m以上稻区11个水稻品种上的32份菌株进行致病力研究。结果发现,致病力最强的菌株是楚雄州的CX28-3和CX30-1,致病率为73.33%;最弱的是大理州剑川县的JC12-2,致病率为0。在高海拔粳稻区,菌株的致病力分化与采集地的海拔高度无关,却与地理距离、采集品种的推广面积有关;而菌株的致病型频率与其采集地的海拔、经纬度、采集品种的推广面积的相关性均不显著。鉴别品种毫糯扬(含新基因)、IRBB14(Xa14)、IRBB4(Xa4)和Tetep(Xa2,Xa16)对所有参试菌株表现为高抗或抗。因此,这些品种内所含的抗性基因值得在云南高原粳稻育种和生产中应用,特别是云南地方稻种毫糯扬,更应加强其新抗病基因的定位和克隆,以为品种选育提供新的抗原。     

不同断水及收获期对南方优质晚粳稻产量和品质的影响

为探究南方稻区优质晚粳稻适宜的断水及收获时期,2014~2015年以常规粳稻镇稻11号及籼粳杂交稻甬优2640为材料,探讨了不同断水时间(抽穗后28、35、42、49 d)、不同收获时期(抽穗后35、40、45、50、55 d)对晚粳稻籽粒充实度、产量及品质的影响。结果表明:在本试验条件下,每延迟1 d断水,镇稻11号及甬优2640产量分别增加21~23 kg/hm^2及31~35 kg/hm^2;每延迟1 d收获,两个品种产量分别增加63~66 kg/hm^2及102~104kg/hm^2。断水(或收获)时期延迟,晚粳稻出糙率、精米率及整精米率增加,垩白粒率及垩白度降低,胶稠度及直链淀粉含量增加。抽穗后42~49 d断水或抽穗后50~55 d收获,晚粳稻产量及千粒重差异均不显著,稻米品质也差异不显著。可见,在江西中部稻区,晚粳稻抽穗后42~49 d断水及抽穗后50~55 d收获较适宜。     

云南地方稻种抗稻瘟病基因Pi ta和Pi b的鉴定

 根据抗病等位基因Pi ta、Pi b与pi ta、pi b感病等位基因在DNA序列上的差异,合成Pi ta引物YL155/YL87和YL183/YL87,Pi b基因引物Pi bdomF/Pi bdomR和Lys145F/Lys145R。利用这两套分子标记检测了176份云南地方稻种抗性基因Pi ta和Pi b的分布。结果表明,供试材料中72份含有Pi ta基因,占40.9%,其中99份粳稻中有28份含有Pi ta基因,占28.3%;77份籼稻中有44份含有该基因,占57.1%;抗性基因Pi ta在粳稻和籼稻品种中的分布频率存在明显差异,籼稻高于粳稻;Pi ta基因主要分布于玉溪、保山、临沧、思茅等地区。而176份供试材料中仅有33份含有Pi b基因,占18.8%,其中99份粳稻中有18份含有该基因,占18.2%;77份籼稻中有15份含有该基因,占19.5%;Pi b基因主要分布在滇西部的怒江、保山和昭通等地区。分别选取具有代表性的18及17份材料在温室进行Pi ta和Pi b基因抗性鉴定,结果与分子鉴定结果基本相符。     

云南高原粳稻与韩国粳稻品质特性比较分析

对10个韩国粳稻品种和10个云南粳稻品种进行了品质特性比较及相关性分析。云南粳稻和韩国粳稻在外观及碾磨品质指标中的粒宽、长宽比方面存在显著差异,云南粳稻比韩国粳稻籽粒细长;透明度、垩白粒率、糙米率、精米率、整精米率差异不显著。云南粳稻的直链淀粉含量和蛋白质含量显著或极显著高于韩国粳稻,而味度值则相反,碱消值差异不显著。 韩国粳稻的最高黏度值、崩解值极显著高于云南粳稻,消减值极显著低于云南粳稻。 相关分析表明,直链淀粉含量和蛋白质含量与消减值呈极显著正相关,与最高黏度值、最低黏度值、崩解值及最终黏度值呈显著或极显著负相关,味度值与淀粉RVA谱特征值则表现出相反的相关性,即与消减值呈负相关,而与最高黏度值、最低黏度值、崩解值呈正相关。针对试验结果,对改良云南粳稻品质的途径进行了探讨。     

粳型超级杂交稻辽优3225根系生理特性研究

以粳型杂交稻辽优3225及其亲本和常规品种为材料,在不同生育时期对根系的形态和生理特性进行了研究。结果表明,粳型杂交稻根系粗壮,在根系吸收面积、根系活力、合成氨基酸和吸收无机磷的能力等方面都表现明显的优势,尤以生长前期优势表现更为明显。杂交稻根系衰老较早较快,抽穗后虽然其根系SOD活性较强,但MDA含量迅速上升,衰老严重。     

云南地方水稻品种抗稻瘟病基因Pita功能区段序列变异分析

稻瘟病抗性基因序列变异的分析与认识是挖掘水稻抗稻瘟病基因资源的基础。对来源于云南省56个县(市)的218份地方稻品种稻瘟病抗性基因Pita第二编码区功能位点区段的609个碱基进行了测序分析。结果表明,所有供试品种在此序列上有18个变异位点,存在46种DNA单倍型和28种蛋白类型,其中DNA单倍型Pita-H1、Pita-H2、Pita-H6频率较高,三者比例分别为17.89%、29.82%、20.18%,合计67.89%,是云南的优势单倍型,而其他单倍型频率较低,频率0.46%~3.67%。携带Pita抗性基因(编码区第2752位功能位点碱基为G)的品种共61个,占供试材料的27.98%,其中39个品种(占63.93%)与越南抗性品种Tetep序列一致。Pita抗性基因在水稻各亚种和生态型中的分布是不平衡的,籼稻中的频率为35.06%,粳稻中为24.11%,水稻中31.03%,陆稻中21.92%,黏稻中30.77%,糯稻中18.37%。Pita抗性基因在云南省广泛分布,36县(市)检测到了Pita抗性基因,但南部地区频率高于其他地区,且有的县频率较高,呈小集中的特点,海拔2200m以上的7个品种未能检测到Pita抗性基因。     

Relationship Between the First Base of the Donor Splice Site of Waxy Gene Intron 1 and Amylose Content in Yunnan Indigenous Rice Varieties

There exists a single nucleotide polymorphism, G or T, at the first base of the donor splice site of waxy gene intron 1 in rice. In order to study the relationship between the first base of the donor splice site of waxy gene intron 1 and amylose content in rice, the one-step PCR method was used to determine whether it is G or T in 220 Yunnan indigenous rice varieties from 14 districts, 55 towns/counties of Yunnan Province, and 101 varieties of which were validated by the PCR-Acc I method. According to the G/T polymorphism, 164 rice varieties showed GG-genotype, while the other 56 fell into TT-genotype, accounting for 74.5% and 25.5% of all the test varieties, respectively. When all the rice varieties were divided into indica and japonica subspecies, it was found that 80.5% of indica rice and 67.0% of japonica rice belonged to GG-genotype. The rice varieties with GG-genotype had significantly higher amylose content (18.95% on average) than those with TT-genotype (all below 16%), but 33 rice varieties with GG-genotype still had low amylose content ranging from 3.91% to 15.93%, and most of them came from the Dai minority area in the Southwest of Yunnan Province. However, there was no significant difference in the mean amylose content of the same GG or TT genotypes between indica and japonica rice, suggesting that different genetic backgrounds, indica or japonica, had no effect on amylose content. The coefficient of correlation between the genotype and amylose content was 0.733 (P<0.01).     

中国水稻品种对白背飞虱的抗性

评价了来自中国的13个粳稻品种、11个籼稻品种、13个杂交稻组合,以及11个热带粳稻品种的杀卵作用和拒食抗性.具有杀卵作用的品种仅见于粳稻品种.测试的13个粳稻品种中,4个表现出明显的杀卵作用.重新评价了来自中国不同省份的42份粳稻和43份籼稻对白背飞虱的抗性.10个粳稻(约占24%)具有杀卵抗性,卵死亡率为53%～100%;95%以上的籼稻品种中,白背飞虱的卵死亡率低于30%;来自浙江的4个粳稻品种明显地抑制白背飞虱的取食.浙江的21个粳稻地方品种对白背飞虱拒取食和杀卵作用表现出独立性和连续变化.三千黄、长红稻和矮秆稻具有杀卵抗性,鸡脚黄和麻雀青具有拒取食抗性.这些发现表明抗白背飞虱基因在中国存在于同一生态区的粳稻地方品种中.     

砷胁迫下磷用量对不同磷效率水稻苗生长、磷和砷吸收的影响

 通过盆栽试验研究了苗期砷胁迫下磷用量对磷高效水稻99011和磷低效水稻99056生长以及对P、As吸收的影响。试验设3个磷水平（0、30、150 mg/kg）和5个砷水平（0、25、50、100、200 mg/kg）。结果表明,苗期施砷显著增加了两个水稻品种地上部及地下部砷的含量,降低了两个水稻品种的株高、分蘖数、地上部及地下部干质量;施磷不但促进了两个水稻品种的生长,而且还增加了根系对砷的吸收量。当土壤砷浓度为25 mg/kg和50 mg/kg时,施用30 mg/kg磷抑制了两个水稻品种砷向地上部的转移,但施用150 mg/kg磷却促进了砷向地上部的转移。相同的处理,磷高效水稻99011地上部干质量和根干质量均显著高于磷低效水稻99056。施砷后,在30 mg/kg磷水平上磷低效水稻99056的砷转移系数最低。     

云南高原粳稻区白叶枯病菌的致病型初步鉴定

利用采自云南高原粳稻区病叶分离的17份水稻白叶枯病菌株,在30份水稻品种上接种进行致病型初步鉴定。研究表明可以将17个菌株分为7个致病型（Ⅰ~Ⅶ）,其中Ⅴ型菌为云南高原粳稻区的优势菌群。初步构建了一套包含7个品种（黄玉、毫糯扬、TN1、珍珠矮、IR26、南粳33、金南风）的高原粳稻白叶枯病菌的鉴别品种,明确了7个致病型在这套鉴别品种上的反应型。早生爱国3号(Xa-3)、IR1545-339(xa-5)、IRBB21（Xa-21）、扎昌龙（Xa-22t,Xa-24t）对所接种菌均表现抗病,在云南高原粳稻育种中具有较好的利用前景。