利用重测序的水稻染色体片段代换系群体定位剑叶形态QTL

 剑叶形态性状（剑叶长、剑叶宽和剑叶面积）是水稻理想株型育种的重要目标性状之一。发掘新的控制水稻剑叶形态性状的基因资源,准确鉴定和定位水稻剑叶形态性状QTL,对开展水稻剑叶形态性状分子生物学研究和理想株型分子育种都具有重要意义。 以通过高通量测序而准确获知代换片段位置及长度的一套用籼稻品种9311为受体、粳稻品种日本晴为供体构建的,包括128个染色体片段代换系群体为材料,对剑叶形态性状及其与主穗颖花之间的相关性进行分析,结果表明剑叶面积与剑叶长、宽呈极显著正相关,主穗颖花数与剑叶长、剑叶面积呈极显著正相关。利用多元回归分析方法,结合Bin map,共鉴定出与水稻剑叶长、宽和面积相关的QTL分别为4、4和6个,贡献率介于4.08%~60.40%。上述QTL的准确定位,为进一步精细定位及克隆相应QTL以及开展水稻剑叶形态性状分子育种奠定了基础。     

稻曲病发病程度与水稻株型的相关性

采用6个对稻曲病抗感程度不同的水稻品种(组合),调查稻曲病发病率、严重度并计算损失率。同时测量一次枝梗数、二次枝梗数及着粒密度等穗部性状,并考察剑叶角度、剑叶长和株高等株型性状。将结果进行相关性分析,认为稻曲病的发生存在着显著的品种间差异,发病率与穗部性状关系密切,相关性大小为着粒密度>每穗粒数>二次枝梗数,发病率与穗长、剑叶角度、穗弯曲度、剑叶长度呈极显著或显著的负相关。提出在株型育种中应注意选择一次枝梗数较多的偏散穗、长弯穗型,避免选用二次枝梗数过多的资源。     

水稻小区边行优势与选种的关系

对水稻小区的边行株、角落株与中间株在各性状上的差异及相互关系进行统计分析,从而明确:边行株在有效穗、剑叶长和单株重等性状上有优势;角落株在有效穗、剑叶长、穗长、总粒数和单株重等性状上有优势。育种选择时,它们的株高、剑叶宽、结实率、千粒重等性状可直接选择,剑叶长的选择标准应略放宽,单株重不宜作选择标准。     

水稻回交群体剑叶性状综合评价及QTL定位

【目的】通过对水稻剑叶性状的综合评价,明确剑叶相关性状间及与6个农艺性状的关系。检测剑叶相关性状的QTL,为优良株型品种选育,剑叶性状基因的精细定位和克隆奠定基础。【方法】以日本优质粳稻品种越光和葡萄牙粳稻地方种Bertone构建的回交群体两个世代为实验材料,利用BC₃F₁群体基因型构建遗传连锁图谱;测定亲本和BC₃F₂群体各株系剑叶SPAD、剑叶长、剑叶宽,计算剑叶长宽比、剑叶面积;利用隶属函数和标准差系数赋予权重法获得剑叶性状综合评价值(D值),分析其与6个农艺性状间的关系。分别利用单标记分析(SPA)和区间作图(IM)检测水稻剑叶相关性状QTL。【结果】在抽穗灌浆期,两亲本剑叶SPAD值呈现先升高后降低的动态变化。BC₃F₂群体的5个剑叶相关性状变异丰富,总体表现趋向轮回亲本越光。4个剑叶形态性状间相关性均达到极显著水平,与剑叶SPAD的相关性不显著。主成分和逐步线性回归分析表明剑叶宽、剑叶SPAD、剑叶长、剑叶面积是影响剑叶综合评价值(D值)的主要因子。高D值株系的株高、穗长、茎基粗和单株产量均极显著高于低D值株系,两者的分蘖数和有效穗数差异不显著。共检测到18个控制剑叶性状的QTL,分布在水稻第1、4、7和8染色体上,贡献率分布范围为4.00%~28.00%(SPA)和3.41%~27.00%(IM),除qFLSPAD1之外的17个QTL增效基因均来自Bertone。在第8染色体上的RM22720-RM404区间发现1个QTL簇,含6个主效QTL,分别为qFLL8.1、qFLL8.2、qFLA8.1、qFLA8.2、qD8.1和qD8.2。【结论】获得了剑叶宽、剑叶SPAD、剑叶长和剑叶面积4个评价剑叶性状的关键指标;明确了剑叶性状与单株产量之间的正相关关系;检测到18个剑叶相关性状QTL,位于第8染色体RM22720-RM404区间的QTL簇,是影响剑叶性状的1个重要染色体区域。     

不同类型水稻剑叶气孔长、宽度与气孔密度的研究

采用改良刮制法研究了水稻剑叶气孔长度、宽度和气孔密度 ,并对其进行了相关分析(线性 )。结果表明 :( 1)籼稻品种IR2 4剑叶的平均气孔长度、宽度和气孔密度分别是2 3 86μm、 18 2 5μm和 667个·mm- 2 ,而且不同部位间存在着显著和极显著差异 ,气孔长度和宽度呈极显著的正相关 ,气孔宽度与气孔密度的相关不显著 ,而气孔长度与气孔密度间则表现出明显的负相关 ;( 2 )粳稻品种秋光的平均气孔长度、宽度和气孔密度分别是 2 6 2 9μm、2 0 55μm和 4 4 5个·mm- 2 ,与籼稻品种IR2 4不同的是 ,各部位间气孔长度和宽度的差异不显著 ,而气孔密度的分布却存在着显著差异 ,相关分析结果 :三个性状间的相关不显著     

粳稻高产育种剑叶主要性状的探讨

剑叶的功能在水稻功能叶片中作用最大 ,每平方厘米剑叶面积承担 1 6粒 ,是二、三叶片总和的95 8% (周毓珩 )。本文旨在通过主穗剑叶的长、宽、面积、角度、比叶重等性状探讨粳稻高产育种剑叶主要性状 ,为粳稻育种提供剑叶形态信息。1　研究方法1999年选择 15个粳稻品种 ,单本单行随机种植 ,每品种栽培 15棵 ,行穴距为 30ｃｍ× 15ｃｍ。成熟时在田间连续调查 8株主穗的剑叶长、宽、角度 ,经风干后调查比叶重和主穗粒重。每个性状由12 0个数据组成 ,计算性状的表型相关系数、遗传相关系数 ,以及通径系数。2　结果与分析2 1　变异系数各性状…     

不同细胞质的核质互作对籼粳杂种F1代主要农艺性状的影响

 将5份籼型不育系及其保持系为母本与6份粳型或偏粳型广亲和系为父本的23对籼粳交不育系杂种(AW)和可育系杂种(BW)，应用核质互作混合线性模型对株高等8个主要农艺性状进行遗传分析。结果表明，株高、单株穗数、剑叶长和结实率等性状均存在显著或极显著的核质互作效应；不育质或可育质与核基因的互作使杂种F1的平均基因型预测值和群体平均优势在株高、单株穗数和剑叶长上得到明显增加，在结实率上则显著降低。     

减氮后中日粳稻品种杂交后代株型、产量和米质的变化及其相互关系

【目的】研究氮肥减施后中日粳稻品种杂交构建的重组自交系(RIL)群体株型、产量和米质性状的变化规律及其相互关系。【方法】以中国东北地区典型的直立穗型水稻辽粳5号与日本的优质米水稻秋田小町(弯曲穗型)杂交构建的RIL群体为试材,在高氮和低氮两种施肥模式下,调查株型、产量及米质性状,分析三者间的关系,探讨高产、稳产、高食味值类型株系的共同特征。【结果】氮肥减施后RIL群体齐穗期提前,株高降低,剑叶、倒2叶、倒3叶叶片变窄变短,剑叶基角变小,倒3叶基角变大,结实率、千粒重、经济系数增大,单株穗数减少,产量下降,糙米率和精米率提高,食味值提高。在两种施肥模式下,高产高食味值类型株系与低产低食味类型株系的显著区别是植株较高,叶片长,穗子长,一次枝梗结实率高,着粒密度较小;高产稳产类型株系的共同特征是剑叶较窄、剑叶基角较大;高产稳产高食味值类型株系的共同特征是剑叶和倒2叶较窄。【结论】株型特征可以用来间接选择高产、稳产、高食味值的水稻品种。     

一个水稻浅绿叶突变体的表型鉴定与遗传分析

从水稻浙辐802的辐射诱变后代中获得1个浅绿叶突变体M5-8,其剑叶的叶绿素含量与净光合速率显著下降,但剑叶宽显著增加,其它主要农艺性状没有显著变化,是一个新的水稻叶色突变。遗传分析表明,其浅绿叶表型由单隐性基因控制,可作为一个理想的表型标记应用于杂交水稻育种实践,同时为植物光合机理研究提供新的遗传材料。     

叶型特性与产量构成因素的相关分析

 于1996和1998年对国内外9份高产水稻品种灌浆结实期的叶型特性与产量构成因素进行了相关分析，结果表明：(1)在叶片角度(叶片与茎秆之间的夹角)较小时（<20°），结实率和理论产量都随着功能叶（剑叶、倒2叶和倒3叶）的叶片角度增加而增加，相关性达到极显著水平；(2)千粒重与剑叶长度呈显著的正相关（r＝0.9119**），而与倒2叶、倒3叶的长度呈负相关（r=-0.7029*、-0.8277*），表明剑叶是决定千粒重大小的因素之一，而其余功能叶的影响较小；(3)在叶片曲率较小(<0.015)时，剑叶的曲率与穗粒数呈显著负相关(r=-0.9057**)，表明叶片曲率越大，其相应的籽粒数越少，即披散型叶片不可能提供充足的灌浆物质。     

稻鸭共育对水稻生长后期农艺性状及产量的影响

为探讨稻鸭共育模式下水稻生长后期地上部农艺性状和籽粒灌浆动态的变化,设置稻鸭共育(RD)、常规水稻栽培(RH)和不施任何药剂栽培水稻(CK)的对比试验,研究水稻生长后期地上部农艺性状的动态变化及产量形成.结果表明:RD和RH处理的水稻分蘖、地上部干物质积累、剑叶叶片SPAD值、根伤流液、籽粒灌浆和产量均优于CK处理.与RH处理相比,RD处理降低了水稻分蘖的峰值,两者相差0.45,保持分蘖中后期水稻分蘖数的稳定;增加水稻地上部干物质的积累量,增幅为4.20%~16.42%,齐穗期和成熟期达到显著性差异;水稻生长后期维持剑叶叶片SPAD值和根伤流液在较高的水平,利于水稻籽粒充实度和粒重的增加,从而有利于水稻产量的增加.     

拔节期杂交中稻对淹水胁迫的响应及指示性指标探讨

长江中下游地区夏季强降水频发,杂交中稻在拔节期易受涝害影响。为定量揭示淹水胁迫对水稻的影响和科学评估灾损,提供形态学、生理特性和产量结构的数据基础,同时筛选拔节期水稻淹水胁迫后受涝及减产程度的指示性指标,在丰两优香1号拔节期设计了不同淹深(1/4PH、1/2PH、3/4PH和全淹)及不同淹水持续时间(3 d、6d和9 d)交互试验。结果表明,拔节期杂交中稻受淹后,株高、节间显著伸长,且第2节间伸长速度快于第1节,植株黄叶数显著增多,最长叶片长度显著增长,且株高增长量(Y_(PH))、节间长度(Y_(IL))、黄叶数(Y_(YL))、最长叶片长度(Y_(LL))均与淹涝天数(D)和淹深(H)呈显著的二元一次关系;同一淹水持续时间处理,随着淹水深度的增加,水稻叶片中叶绿素a、叶绿素b含量和可溶性蛋白含量逐渐降低,而可溶性糖含量呈先增高后降低的趋势;剑叶中MDA含量均随淹水历时和淹水深度的增加而升高,在根系中,当淹水持续时间为3 d和6 d时,其MDA含量随淹水深度的增加而升高,但在淹水持续时间为9 d时,表现为先升高后降低,其拐点在1/2 PH淹水深度;同时,在同一淹水持续时间下,随着淹水深度的增加,叶片和根系中SOD活性先升高后降低,而剑叶中POD活性持续升高,且水稻受淹越深,其增加幅度愈大,但在根系中的变化趋势是先升高后降低,拐点出现在淹水第6 d的1/2 PH淹深;拔节期水稻受到不同程度涝害后,结实率和千粒重显著下降,当淹水深度达到株高的1/4且持续6 d,其结实率降低20%以上,产量减少19%以上。灰色关联度和聚类分析表明,叶绿素b、可溶性蛋白和叶绿素a可作为拔节期水稻受涝后的关键性生理指标,用于指示、监测水稻受涝及减产程度。     

粳稻高产育种剑叶主要性状的探讨

剑叶的功能在水稻功能叶片中作用最大，每平方厘米剑叶面积承担1.6粒，是二、三叶片总和的95.8%（周毓珩）。本文旨在通过主穗剑叶的长、宽、面积、角度、比叶重等性状探讨粳稻高产育种不叶主要性状，为粳稻育种提供剑叶形态信息。     

秸秆还田耦合施氮水平对水稻光合特性、氮素吸收及产量形成的影响

在田间定位试验条件下,研究了4个秸秆还田量水平[0kg/hm2(S0)、4000kg/hm2(S4)、6000kg/hm2(S6)、8000kg/hm2(S8)]耦合4个施氮水平[0kg/hm2(N0)、90kg/hm2(N90)、180kg/hm2(N180)、270kg/hm2(N270)]对水稻茎蘖动态、生育后期光合特性、干物质积累特征、氮素吸收和产量形成的影响。结果表明:1)不施氮条件下,秸秆还田明显抑制水稻生育前期茎蘖的发生和茎蘖高峰的形成,促进水稻后期的干物质积累、氮素吸收,提高剑叶光合速率,稻谷产量增加2.22%~4.44%。2)氮肥单施条件下,随着施氮量的增加水稻茎蘖数和最高苗数显著增加,分蘖高峰提前7~14d;施氮显著增加水稻各生育期干物质积累量、氮素吸收量和稻谷产量,明显延缓水稻生育后期剑叶光合速率的下降。3)同等施氮条件下,与S0相比,秸秆还田S4、S6处理促进水稻茎蘖发生,成熟期植株吸氮量显著增加,以S6处理增幅最大,平均增加36.58%,生育后期剑叶光合速率维持在较高水平;S8处理则对水稻茎蘖发生、光合作用和氮素吸收表现出负面影响。4)秸秆还田耦合施氮量显著影响单位面积有效穗数和稻谷产量,与N0S0相比,两者配施水稻显著增产9.59%~23.51%,以N180S6处理产量最高,达10.56t/hm2。适宜的秸秆还田量耦合施氮量可促进水稻茎蘖发生和有效穗形成,增加氮素和光合同化物积累,从而增加稻谷产量。     

水稻隐花色素基因Cry1a/Cry2/Cry1bRNAi表达载体构建及遗传转化研究

构建一个包含3个水稻隐花色素基因片段的RNAi表达载体pSC 1301-347-Cry1aCry2Cry1b并转化水稻,以期导致Cry1a、Cry1b与Cry2集体沉默,观察它们对水稻重要农艺性状的影响.结果表明,转基因水稻开花期显著延迟,结实率骤降,株高增加,剑叶变短,谷粒变长、变宽；而剑叶宽、穗长与对照无显著差异.     

水稻着粒密度的遗传分析

 水稻小穗着粒密度是一个重要的农艺性状,其与单株穗数、小穗数和粒重等有密切的联系。该性状在密穗品种与疏穗品种杂交的 F_1值高于双亲平均值,F_2群体分布呈近正态分布的曲线。因此该性状属多基因制约的数量性状,而且和单株生产力有显著相关,故必将受到水稻育种家的重视。     

黑龙江省第二积温带水稻产量性状分析

为明确黑龙江省第二积温带水稻高产育种目标,分析了黑龙江省第二积温带30个水稻品种的产量性状及其相关关系。结果表明,对水稻产量影响较大的第一主因子为每穗粒数,第二主因子为剑叶宽,第三主因子为千粒重,第四主因子为穗长,第五主因子为结实率,第六主因子为株高。在今后高产育种工作中,应将改良水稻株型及提高每穗粒数作为工作基础。     

亚麻农艺性状配合力和遗传力分析

以8份油用亚麻品种为亲本进行4×4不完全双列杂交,配制杂交组合16个,对杂种一代的几个主要农艺性状的配合力和遗传力进行分析,结果表明:株高、工艺长度、分茎数、主茎分枝数、有效果数、果粒数和粒重7个性状组合间差异均达到极显著水平。808和坝亚7号是综合性状良好的亲本;坝亚7号×808是个表现优异的组合,定亚22号×美高油、坝亚12号×美高脂和dsc×坝选三号等3个是表现良好的组合。各性状的遗传力结果显示,油用亚麻育种只能高代进行单株选择,要连续多代选择。     

“美加富”对水稻生长发育的生理影响及增产效果

"美加富"是一种新型水稻健康理疗产品,具有抗逆防衰提高作物产量的效果。本试验采用中浙优1号、春优84、春江119、中浙A/恢5等4个水稻品种(组合),分别在移栽1周、分蘖盛期及齐穗期实施"美加富"叶面喷施。结果表明,喷施1000倍的"美加富"能显著增加水稻单株总粒数,使水稻产量提高6.0%~16.0%。"美加富"使水稻增产的主要原因是增加了水稻剑叶的叶绿素含量和光合速率,而对千粒重、结实率、株高、根系活力及品质均无显著影响。     

植物生长调节剂对机插水稻抽穗后茎秆性状及产量的影响

以超级稻品种连粳7号为材料,研究了不同植物生长调节剂对机插水稻抽穗后株高、节间长度、茎秆性状及产量的影响。结果表明,喷施矮壮丰和劲丰能够增加机插水稻实粒数、结实率和千粒重,矮壮丰75 m L/667 m~2的处理较对照增产49.63 kg/667 m~2;喷施多效唑和烯效唑可以显著降低机插水稻株高,提高茎秆的抗折力,结实率和千粒重高于对照,但由于实粒数大大低于对照,最终没有达到增产的目的。