分子标记辅助选择改良'黄华占'的褐飞虱抗性与抗旱性

以携带抗褐飞虱基因和抗旱性好的节水抗旱稻M535为供体材料,以优质高产常规水稻‘黄华占’为受体材料,采用杂交、回交的方法,在分离群体中利用与Bph15基因紧密连锁的Ms5标记进行分子标记辅助选择,经抗旱性筛选与农艺性状选择,选育出3个抗旱且携带Bph15基因的纯合株系W1、W2、W3。利用全基因组56K水稻SNP芯片分析3个改良株系的背景回复率,分别为92.01%、88.18%和84.26%。抗性鉴定表明:3个株系苗期对褐飞虱抗性为"抗虫",W1、W2、W3的抗旱性级别分别为2级、3级、2级,优于‘黄华占’。田间主要农艺性状考察表明:3个株系的株高均比‘黄华占’显著增加;株系W2的穗长显著长于‘黄华占’;株系W3的千粒重显著大于‘黄华占’;在其他性状上,3个株系与‘黄华占’均没有显著差异。     

1个水稻紫叶基因pl41的遗传分析与定位

【目的】对水稻材料pl41的紫叶性状进行遗传分析和基因定位,为pl41基因的图位克隆、功能研究及其育种利用奠定基础。【方法】在紫叶籼稻品种‘Z3474’与绿叶粳稻品种‘日本晴’的杂交后代中,获得1个紫叶性状稳定遗传的材料pl41。观察pl41表型特征;配制pl41/日本晴杂交组合,利用F_1及F_2分离群体进行紫叶基因的遗传分析和基因定位研究。【结果】pl41紫色性状首先出现在苗期的叶鞘、叶尖和叶缘处,在抽穗期,pl41植株地上部分组织均呈现较深的紫色。与‘日本晴’相比,pl41叶绿素含量在苗期显著高于‘日本晴’,在抽穗期显著低于‘日本晴’,在灌浆期无显著差异;pl41花青素含量在苗期、抽穗期和灌浆期均极显著高于‘日本晴’。pl41紫叶性状受1对隐性核基因控制,定位在第12号染色体短臂289 kb范围内,对该区域5个预测基因的编码区序列进行了测序比对分析,发现其编码区序列在pl41与‘日本晴’之间无差异。【结论】初步定位了水稻pl41紫叶基因的范围,其最终确定还需要候选基因的精细定位、序列比对分析和转录水平分析。     

农杆菌介导bar基因转化水稻胚性愈伤组织的研究

为建立以草丁膦为选择标记的农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的水稻Oryza sativa胚性愈伤组织转化体系,通过农杆菌介导法将bar基因导入了‘日本晴’Oryza sativa‘Nipponbare’‘秀水134’‘Xiushui 134’和‘中花11’‘Zhonghua 11’等3个水稻品种的胚性愈伤组织。在分别以选择压15.0,10.0和10.0 mg·L~(-1)的草丁膦质量浓度进行了3次选择后,聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)发现‘日本晴’‘秀水134’和‘中花11’的愈伤组织转化效率分别是77.9%,67.5%和92.2%,获得的抗性愈伤组织可以进一步分化成苗。它们的分化率依次是76.1%,44.4%和86.7%;成苗率分别为65.6%,66.7%和30.7%。在以草丁膦作为筛选标记时,首选‘日本晴’作为转化受体进行遗传转化。该体系为以抗除草剂基因作为筛选标记的水稻遗传转化和基因功能验证提供了技术基础,获得的抗草丁膦转化植株为水稻育种提供了材料。     

转OsEBP-89基因水稻芽期与幼苗期的抗盐性鉴定

以100 mmol浓度NaCl盐胁迫,对转OsEBP-89基因水稻T6代3个株系芽期与幼苗期抗盐性进行了鉴定。结果表明,转OsEBP-89基因株系之间抗盐性存在差异,其中两个转基因株系(3448和3463)发芽势比对照日本晴高,芽期综合相对盐害率显著低于对照日本晴,说明转基因材料在100 mmol NaCl胁迫下其芽受到盐的伤害少于对照材料;但其发芽率、根长、苗高和幼苗期综合相对盐害率与对照日本晴没有显著差异。     

磷高效转基因水稻连续种植对土壤微生物功能多样性的影响

为评价磷高效转基因水稻对土壤微生物功能多样性的影响,以磷高效转基因水稻OsPT4为研究对象,设施磷和不施磷两种处理,基于Biolog生态平板法,分析比较了4个生育时期的OsPT4及其亲本‘日本晴’对土壤微生物功能多样性的影响。结果显示:OsPT4和‘日本晴’的土壤微生物群落平均吸光值AWCD均随培养时间的延长而增加,但不同生育时期AWCD最大值和生长趋势有所不同。土壤微生物多样性指数分析结果显示,OsPT4和‘日本晴’的Shannon多样性指数和Simpson优势度指数在全生育时期均表现为施磷处理高于不施磷处理;OsPT4的Shannon指数在分蘖期和拔节期差异显著,抽穗扬花期和成熟期则差异不显著,Simpson指数则表现为前3个生育时期差异不显著,而在成熟期出现显著差异;Os PT4和‘日本晴’的Mc Intosh均匀度指数均在分蘖期最大,且远高于其他3个生育时期;OsPT4的Mc Intosh指数在全生育时期均无显著差异。不同类型碳源利用显示,OsPT4和‘日本晴’均以糖类、羧酸类和氨基酸类为主要碳源。主成分分析显示,‘日本晴’呈聚集分布,OsPT4呈分散分布,表明二者在土壤微生物群落碳源的代谢利用上存在差异。综上所述,OsPT4与非转基因水稻相比,不同施磷条件和不同生育时期对土壤微生物群落活性、多样性指数、优势度指数和碳源主成分分布有所影响。     

大豆花叶病(SMV)新抗性基因的初步鉴定

【目的】鉴定出携带特异抗性基因的种质。【方法】利用美国的6个SMV株系(G1~G3,G5~G7)对来自26个国家和地区的254份大豆种质进行人工接种鉴定。【结果】158份材料感所有病毒株系;95份材料抗某些病毒株系;只有7份种质兼抗所有6个鉴定株系:中国种质3份(‘Kaigen’s kingenzu’PI 88486,PI 62202和PI 407733),法国种质1份(‘ItoSan’PI 189920),韩国种质1份(PI 84549),日本种质2份(‘Shirome choutan’PI 417329和‘Tousan 101’PI 507439)。14份材料对6个株系表现抗病或幼苗早期抗病,推测可能携带Rsv4基因;50份材料对6个株系的反应型与已报道的抗性等位基因类似,推测其中携带Rsv1抗性基因材料2份,Rsv1-k22份,Rsv1-y16份,Rsv1-t1份,Rsv3 10份。25份材料对6个SMV株系表现型特殊,可能携带Rsv1,Rsv3,或Rsv4位点新的等位基因。【结论】这些新的抗源可以用于SMV抗病育种的亲本。     

水稻主栽品种病虫侵害风险及田间抗性综合评价

为探讨水稻主栽品种病虫侵害风险和综合抗性,采用田间多点自然诱发法对杭州地区11 个水稻主栽品种的主要病虫害抗性进行综合评价。结果表明,应用多目标综合评价和决策方法,对田间主要病虫的综合抗性强弱排序为：‘甬优538’>‘甬优12 号’>‘秀水134’>‘甬优15 号’>‘浙优18 号’>‘丰两优香１号’>‘甬优8 号’>‘甬优9 号’>‘中浙优1 号’>‘中浙优8 号’>‘天优华占’,表现为高抗、中抗的品种分别为4 个、5 个,中感、高感各1 个;2 个试验点在褐飞虱、白背飞虱、稻纵卷叶螟、纹枯病等当年田间发生量大的病虫抗性分析结果较一致,而零星发生的病虫上表现的抗感程度有差异。经多目标决策法分辨各目标性质并作相应变换,两地各品种的总体抗性评价排序较一致,父本亲缘关系相近的水稻品种具有相近的综合抗性。根据品种结构与抗性变化制定综合防治策略,可为不同品种布局下的病虫害监测预警和防控提供依据。     

清远麻竹笋沟金针虫生物学特性及其土壤空间分布

为探讨水稻主栽品种病虫侵害风险和综合抗性,采用田间多点自然诱发法对杭州地区11 个水稻主栽品种的主要病虫害抗性进行综合评价。结果表明,应用多目标综合评价和决策方法,对田间主要病虫的综合抗性强弱排序为：‘甬优538’>‘甬优12 号’>‘秀水134’>‘甬优15 号’>‘浙优18 号’>‘丰两优香１号’>‘甬优8 号’>‘甬优9 号’>‘中浙优1 号’>‘中浙优8 号’>‘天优华占’,表现为高抗、中抗的品种分别为4 个、5 个,中感、高感各1 个;2 个试验点在褐飞虱、白背飞虱、稻纵卷叶螟、纹枯病等当年田间发生量大的病虫抗性分析结果较一致,而零星发生的病虫上表现的抗感程度有差异。经多目标决策法分辨各目标性质并作相应变换,两地各品种的总体抗性评价排序较一致,父本亲缘关系相近的水稻品种具有相近的综合抗性。根据品种结构与抗性变化制定综合防治策略,可为不同品种布局下的病虫害监测预警和防控提供依据。     

42份鲜食玉米品种对丝黑穗病和瘤黑粉病的抗性

为明确鲜食玉米品种对由丝孢堆黑粉菌(Sporisorium reilianum)引起的玉米丝黑穗病和玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis)引起的玉米瘤黑粉病的抗性差异,于2019年通过人工接种对42份鲜食玉米进行田间抗性鉴定。对丝黑穗病的鉴定结果表明,在42份鲜食玉米品种中,未发现高抗材料;‘盛甜糯9号’和‘三禾甜加糯6号’表现抗病;‘盛彩甜3号’‘福王9号’和‘脆甜1号’3份材料表现中抗;16份材料表现感病;21份材料表现高感。对瘤黑粉病的鉴定结果表明,3份材料表现高抗,分别为‘脆甜168’‘金陇12’和‘原玉黄糯1168’;‘盛甜糯10号’和‘陇糯2号’表现中抗;9份材料表现感病;28份材料表现高感。参试材料中未发现同时兼抗丝黑穗病和瘤黑粉病的品种,由此说明,在鲜食玉米上,对黑粉类病害的抗性品种较为匮乏,需进一步加强抗性材料的筛选利用,并加快多抗组合的选育。     

棉花PhyA新品系纤维品质及黄萎病抗性分析

利用前期获得的转植酸酶基因PhyA棉花新材料,分析其在低磷土壤条件下的纤维品质及黄萎病抗性。结果发现:受体品种‘农大94-7’转基因株系的纤维伸长率、马克隆值、平均长度、纤维长度、成熟度与对照存在显著差异,比强度与对照差异不显著;受体品种‘农大棉7号’转基因株系纤维整齐度、平均长度与对照存在显著差异,而伸长率、马克隆值、比强度、短纤维率、成熟度与对照差异不显著,且转基因株系纤维品质在世代间存在一定程度的一致性。同时发现,‘农大94-7’、‘农大棉7号’转PhyA株系黄萎病病株率和病情指数均显著低于对照。综合分析各株系纤维品质与黄萎病抗性,结合其产量性状表现,筛选出1个(G2)耐低磷优良新品系。     

水稻成株期对纹枯病的抗性表现研究

以已知抗、感反应不同的5个水稻品种为试验材料,采用牙签嵌入法在控温室和田间进行水稻成株期不同阶段(分蘖末期、小孕穗期)抗纹枯病接种试验,并于接种后3～11d、抽穗后30 d测量病斑长度并调查病级,研究水稻在成株期对纹枯病的抗性.结果表明:以病斑长度为调查指标,控温室中分蘖末期接种的5个水稻品种间抗感差异极显著,Lemo...     

一氧化氮参与疣粒野生稻对水稻白叶枯病的抗性

疣粒野生稻高抗水稻白叶枯病,但是其具体的抗性机制目前仍不清楚。一氧化氮（nitric oxide,NO）是一种重要的信号分子,在植物的抗病反应中起到了重要的作用,然而对于NO是否参与疣粒野生稻对水稻白叶枯病的抗性目前仍缺乏研究。以抗病的疣粒野生稻和感病的水稻品种日本晴为材料,研究了接种白叶枯病菌对叶片病斑、NO含量、NO亚细胞定位和木质部超微结构的影响。结果表明,病菌侵染导致了日本晴叶片呈现枯黄色的干枯斑,疣粒野生稻叶片呈现褐色的凋亡斑,而且野生稻的病斑长度要明显短于日本晴的病斑长度。接种白叶枯病菌后日本晴叶片内NO含量未见明显的变化,而野生稻叶片内NO含量则显著升高,并且大部分的NO定位于导管细胞壁内。进一步通过电镜观察,发现病菌侵染诱导了野生稻叶片导管细胞壁厚度的明显增加。基于这些结果,推测NO参与了疣粒野生稻对白叶枯病的抗性,其功能可能包括诱导导管细胞壁增厚,从而抑制病菌的进一步侵染。     

PI312777抗原水稻新品系化感潜力的田间评价及产量比较

 通过对119个F10代以上的PI312777抗原化感水稻新品系进行田间化感作用评价和产量比较发现：化感水稻新品系早季的总体抑草效果较差,晚季的总体抑草效果较好,与 PI312777相似,表现出化感作用的不稳定性。但是,在119个新品系已发现11个品系早晚季抑草率比值大于09,其化感作用的不仅稳定性好且化感作用较强。早晚季产量平均值有化感稻36,化感稻75,化感稻52共3个品系高于对照,基本达到生产应用的水平。故以PI312777为抗源选育实用化感稻新品种是可行的。     

辽粳系列水稻品种抗逆性生理研究

选用具有代表性的辽粳系列8个水稻品种,通过对不同品种抗逆性生理进行研究。结果表明,辽粳系列品种的抗病性均好于对照品种,但不同品种在不同地区的抗病性不同,其一与不同地区不同生理小种有关,其二与不同地区的施肥水平、栽培措施有关。为此,新品种的推广,除了良种良法配套以外,还应根据各稻区的生理小种变化情况,注重品种的区域布局和适时更新换代。     

寒地粳稻品种芽期耐碱性筛选

为筛选出适合黑龙江省栽培的芽期耐碱品种,试验以46份寒地粳稻品种作为研究对象,采用1∶3质量比的Na_2CO_3+NaHCO_3混合碱液,在水稻芽期对供试水稻品种进行耐碱筛选。对芽长、根长、芽率、根重、芽重5项指标进行相对碱害率计算,并进行聚类分析。结果表明:11个水稻品种芽期耐碱性强,其中龙稻17、龙稻22两个品种芽期耐碱性较强;五优稻1号芽期耐碱性最弱。     

OsmiR156过表达对水稻分蘖数与生长生理相关性的影响

[目的]通过比较水稻OsmiR156组成型过表达材料D18p、OsmiR156茎秆特异性过表达材料Ubi1及其亲本日本晴分蘖期的生理生化特性,为产量性状的遗传改良提供依据.[方法]设计随机土壤盆栽试验,测定分蘖期的生物学特性.[结果]分蘖初期,3种材料的分蘖数和株高没有显著差异（P＞0.05）.在分蘖中后期D18p和Ubi1的分蘖数高于日本睛,而株高低于日本睛.在分蘖后期,3种材料中Ubi1的净光合速率和吲哚乙酸氧化酶活性最高;D18p和Ubi1的叶片生长素含量和脱落酸含量都高于日本晴.[结论]OsmiR156过表达会引起植株矮化,分蘖数增多,3种材料的分蘖数与其叶片生长素含量及吲哚乙酸氧化酶活性呈线性正相关.     

广西普通野生稻抗白背飞虱鉴定

【目的】从一批广西普通野生稻材料中筛选出新的抗白背飞虱材料,为水稻抗性品种培育和栽培稻遗传改良提供优异的抗性资源。【方法】通过成株期鉴定法对218份普通野生稻进行白背飞虱抗性株的初步筛选,以Ptb33为抗性对照、9311为感性对照;利用苗期集团法对初步筛选到的抗性材料进行抗白背飞虱鉴定,并对部分抗性较好的材料进行重复鉴定,确定试验结果的可靠性。【结果】利用成株期鉴定法从218份普通野生稻材料中初步筛选出60份对白背飞虱具有一定抗性的材料,占总鉴定材料的27.5%。利用苗期集团法从60份普通野生稻材料中鉴定出抗性材料22份,其中高抗材料1份,占鉴定材料数的1.7%,中抗材料21份,占鉴定材料的35.0%;对22份抗性材料中平均抗性水平较高的9份材料的重复鉴定结果与前期鉴定结果一致。【结论】通过对218份广西普通野生稻的抗性筛选,获得22份对白背飞虱具有中抗以上水平的抗性资源,这些抗性材料可应用于水稻抗性品种培育和栽培稻遗传改良。     

水稻品种(系)对稻瘟病菌粗毒素的抗性

用稻瘟病菌产生的粗毒素处理不同生育期的水稻,研究水稻品种间对稻瘟病菌毒素的抗性差异的结果表明:用粗毒素浸泡处理发芽后的稻种,不同品种(系)的根、芽生长受抑制程度无显著差异。而稻种根、芽受毒素抑制的程度与处理时间、毒素浓度成正比.不同品种(系)的稻苗心叶与稻穗部对稻瘟病菌粗毒素的抗性与其对产毒菌株的抗性反应基本一致.抗产毒菌株的品种(系)受毒素的毒害较轻,感产毒菌株的品种(系)受毒素的毒害较重.分别用同一菌株的稻瘟病菌孢子悬浮液及其产生的粗毒素测定,以粗毒素作选择压力所得水稻突变体后代与其亲本的抗性存在差异,其苗叶或稻穗对粗毒素及产毒菌株的抗性明显比其亲本强.     

吉林省主要水稻品种稻瘟病抗性分析及分子辅助改良

为深入研究已经克隆的部分稻瘟病抗性基因在吉林省主要水稻品种和优良品系的分布,并为分子标记辅助选择培育稻瘟病抗性品种提供理论依据。根据已经克隆的10个稻瘟病抗性基因序列设计特异引物,对目前吉林省主要推广的13个水稻品种和15个主要品系进行稻瘟病抗性基因筛选。根据稻瘟病抗性基因筛选结果,进一步进行聚类分析、杂交组合配制及分子标记辅助选择,共获得24株理想的多基因聚合F4单株,并进行苗期稻瘟病接种鉴定。结果表明,Pi2、Pi36、Pi37、Pikh、Piz-t和Pi-ta等稻瘟病抗性基因在目前吉林省主要推广水稻品种中分布较为广泛,而Pi9、Pib、Pi21和Pi-d2分布较少。同时发现,品种间稻瘟病抗性基因有较好的互补性,可以有效地进行多基因聚合。因此,在吉林省通过分子标记辅助选择培育抗性优良的稻瘟病新品种是一种有效可行的途径。     

水稻离体叶片纹枯病接种样品菌量检测方法研究

利用qPCR方法对水稻离体叶片纹枯病接种材料进行纹枯病菌含量的检测,从而对水稻发病程度进行定量分析。各水稻品种接种样品的纹枯病菌DNA含量,从低到高的顺序为:YSBR1、徐稻3号、台北309、泰粳394和Lemont。通过对接种实验条件的精确控制,离体叶片的病斑扫描,以及相对病斑面积的统计分析,验证了关于病害严重程度的qPCR检测结果。大田接种试验中,YSBR1、Lemont和泰粳394的平均病级呈显著差异;这进一步证明,通过纹枯病菌DNA的qPCR方法,能够快速有效地定量检测不同水稻品种的纹枯病抗性差异。该研究可为量化纹枯病发病程度、评价水稻品种的抗性水平及进行纹枯病的早期预报,提供有效的检测手段。