水稻辐射诱变抗稻瘟病的筛选初报

本文介绍了采用~(60)Co—Υ射线.激光等手段,对水稻5个品种、8个杂交组合、5个杂交稻 F_1进行处理后,获得的203个突变体,经稻瘟病混合菌系接种鉴定筛选,得到抗病突变体31个,中抗6个,感病166个。抗病为15.3%,感病为81.8%.并且以复合因素处理比单因素处理好;植株花粉母细胞减数分裂期处理比干种子处理的好。     

水稻受稻瘟病菌诱导的转座类似蛋白新基因RIM2的分离与鉴定

以近等基因系H7R和H7S为材料，运用差别显示（DD－PCR）技术获得RMal9片段。用此片段为探针筛选cDNA文库，获得3944bp全长基因RIM2。Northern杂交华结果显示该基因在水稻抗感品系中均受稻瘟病菌的强列诱导。RIM2 ORF编码653个氨基酸，其序列与多种植物转座类似蛋白有32％－55％的同源性，其5′端约800bp与Xa21基因家庭Al，C的非编码区有82％的序列同源性。Southern杂交表明RIM2多拷贝存在与水稻基因组中。RIM2为一新的受病菌诱导的早期反应基因。     

空间诱变选育抗稻瘟病水稻品种研究进展与展望

长期的生产实践证明挖掘新的抗病资源、鉴定和利用抗病基因是防治稻瘟病最为经济有效的策略。因此,挖掘新的抗病资源以改良水稻品种的抗病持久性,是当前稻瘟病抗病育种的当务之急。空间诱变育种在创造优异新种质、诱导新的基因资源和培育农作物新品种上已发挥其独特的优势和作用,是农作物遗传改良的新途径,是未来作物育种新技术的重要组成部分。实践证明,空间诱变手段可对水稻品种的稻瘟病抗性进行有效改良,且已育成多个抗稻瘟病优良品种。本文对近20多年来水稻空间诱变抗稻瘟病育种研究现状进行概述,如空间诱变水稻稻瘟病抗性变异特点、空间诱变抗稻瘟病育种成果以及空间诱变稻瘟病抗性变异机理等,以期为进一步揭示空间诱变变异机理和开展水稻空间诱变抗病育种工作奠定理论基础。     

UV-B辐射和稻瘟病菌胁迫对水稻幼苗苯丙氨酸解氨酶活性和类黄酮含量的影响

本文通过盆栽试验研究增强UV-B辐射和稻瘟病菌联合作用对水稻幼苗叶片苯丙氨酸解氨酶活性(PAL)和类黄酮含量的影响。试验采用3个UV-B辐射强度(2.5 kJ·m^-2、5.0 kJ·m^-2和7.5 kJ·m^-2)、2个稻瘟病菌生理小种(Y98-16T和Y99-63C)对水稻(品种为“黄壳糯”和“合系41”)幼苗叶片进行处理, 测定水稻幼苗苯丙氨酸解氨酶活性和类黄酮含量的变化。结果表明: “黄壳糯”幼苗叶片苯丙氨酸解氨酶活性和类黄酮含量在2.5 kJ·m^-2和5.0 kJ·m^-2 UV-B辐射条件下显著增加, 而在7.5 kJ·m^-2 UV-B辐射条件下显著降低; 2.5~7.5 kJ·m^-2 UV-B辐射导致“合系41”的类黄酮含量显著增加, 5.0 kJ·m^-2 UV-B辐射导致“合系41”的苯丙氨酸解氨酶活性显著增加, 其他UV-B辐射条件下“合系41”的苯丙氨酸解氨酶活性增加不显著。接种稻瘟病菌Y98-16T导致“合系41”的苯丙氨酸解氨酶活性和类黄酮含量显著增加, “黄壳糯”的苯丙氨酸解氨酶活性降低, 类黄酮含量增加; 而接种稻瘟病菌Y99-63C显著降低了“黄壳糯”和“合系41”的苯丙氨酸解氨酶活性和类黄酮含量。UV-B辐射和稻瘟病菌联合作用导致“黄壳糯”苯丙氨酸解氨酶活性和类黄酮含量总体表现出降低的趋势, 而“合系41” 苯丙氨酸解氨酶活性和类黄酮含量一定程度上具有稳定或上升的趋势。总的来讲, UV-B辐射和稻瘟病菌联合作用导致“黄壳糯”敏感性增加, 而“合系41”抗性增强。     

硅对水稻防御性关键酶活性的影响及其与抗稻瘟病的关系

通过室内溶液培养试验,研究了硅酸盐对接种稻瘟病菌后水稻的病情指数、植株生物量、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的影响。结果表明,施硅能显著降低水稻稻瘟病的发病率和病情指数,防治效果达60.59%;显著减轻稻瘟病对水稻地上部的危害,干物质量显著高于不施硅处理,但对地下部生长影响不明显;接种后水稻叶片POD活性均升高,在第5 d达到最大值,施硅处理显著低于不施硅处理,与稻瘟病抗性成负相关;水稻叶片PPO活性在接种后第5 d达到峰值,从第4 d开始施硅处理显著高于不施硅处理;接种后水稻叶片的PAL活性快速升高,在第24 h达到最大值,施硅处理显著高于不施硅处理,是其1.44倍。说明硅能提高防御性关键酶的活性,参与水稻本身防卫机制,通过一系列的生理生化作用来增强水稻的抗性。     

水稻抗稻瘟病近等基因系mRNA差别显示分析

本研究总结了几年来运用差别显示技术对水稻抗稻瘟病近等基因系研究的结果，改进并建立了相对稳定，且重复性良好的ｍＲＮＡ差别显示技术体系并以此为基础对一对水稻抗稻瘟病的等基因系Ｈ７Ｒ和Ｈ７Ｓ进行了分析，在约１２０个引物组合的反应中部计获得了３３个ｃＤＮＡ差异片段，并将它们归为抗病相关，感病相关和致病性诱导相关三大类群。对影响ｍＲＮＡ差别显示技术的一些因素也作了讨论。     

抗稻瘟病（Pyricularia oryzae）水稻突变体R_（917）的抗性遗传及其应用研究

水稻突变体Ｒ＿９１７是经辐射诱变育成的抗病性强、抗谱广的水稻突变新种质。经稻瘟病菌生理小种ＺＢ＿１５、ＺＣ＿１３和ＺＥ＿３测定,其抗性由一对显性基因控制。经与秀水１１、秀水８６１等品种杂交后代抗性分析,表明Ｒ＿９１７的抗性基因容易转育,是一个能广泛应用的育种材料。     

长三角地区粳稻种质的稻瘟病抗性基因鉴定及其抗性评价

已克隆的抗稻瘟病基因Pi9、Pib、Pi5、Pita、Pi2、Pikh、Pikm和Pigm对稻瘟病菌表现广谱抗性,这些基因已广泛应用于水稻抗稻瘟病育种.为了明确长三角地区粳稻的抗稻瘟病基因分布及其抗性表现,利用上述8个抗病基因的功能标记对52份粳稻种质进行抗病基因检测.同时,利用江苏省2019年稻瘟病菌代表菌株2019...     

福建漳浦野生稻稻瘟病抗性鉴定评价和抗性基因检测

为挖掘和利用福建漳浦普通野生稻稻瘟病抗性资源,采用自然诱发对福建漳浦普通野生稻2个居群(石湖潭和古糖)67份材料的苗瘟、叶瘟和穗瘟进行抗性鉴定评价,并用Pi9、Pid2、Pi5、Pi2、Pi54和Pikm共6个抗性基因的功能标记分析基因型。结果表明,不同时期病级差异明显,变异系数在31.65%~43.46%之间,苗期平均病级为7.51,分糵期和成熟期平均病级分别为5.15和5.84,2个自然居群3个时期的稻瘟病抗性差异不显著,筛选出M1044、M2010和M2016共3份表现中抗(3级)的材料。漳浦野生稻稻瘟病总体抗性差,易感稻瘟病。苗瘟与叶瘟呈极显著正相关,相关系数为0.82;穗颈瘟与苗瘟和叶瘟呈极显著正相关,相关系数分别为0.33和0.41。67份材料中,4份含有稻瘟病Pi9抗性基因、17份含有Pi5抗性基因、23份含有Pi54抗性基因、2份含有Pikm抗性基因,均不含Pi2、Pid2这2个抗性基因;材料含有的抗性基因数量在0~3个之间,其中有30份材料不含所检测的抗性基因,29份材料含1个抗性基因,7份材料含2个抗性基因,1份材料含3个抗性基因。本研究结果为漳浦野生稻资源的深入挖掘和利用提供了一定的理论参考。     

长江中下游地区粳稻稻瘟病基因型与苗瘟抗性分析

稻瘟病是对水稻威胁最严重的病害之一。为明确抗性基因与稻瘟病抗性之间的关系,通过对153份粳稻审定品种或试验品系中的12个稻瘟病抗性基因进行分子检测,结果表明,Pib基因在供试材料中占比最高,达到77.12%,其次为Pita、Pi54和Pb1,分别达到41.83%、36.6%和36.6%,Pikm、Pik、Pia、Pid3、Pi5、Pid2和Pizt基因的出现频率在11.76%~24.18%之间,供试材料中未发现Pi25基因分布。利用安徽省不同生态区的稻瘟病优势生理小种混合菌株对153份供试材料进行苗期人工接种鉴定,结果显示,抗病(0Pi5和Pia基因对苗瘟抗性贡献较显著,“Pi5+Pia”基因组合效应增强,携带“Pi5+Pia+Pik+Pikm”基因组合的材料,抗性更强;此外,“Pita+Pik+Pikm+Pb1”基因组合亦表现出较好的苗瘟抗性。这些结果表明,“Pia+Pi5”、“Pia+Pi5+Pik+Pikm”和“Pita+Pik+Pikm+Pb1”基因组合对改良安徽粳稻品种稻瘟病抗性具有潜在的应用价值。本研究结果对水稻抗性育种具有重要指导意义。     

江西省稻瘟病发生潜势的气象预报模型

基于1981-2010年江西省市（县）级稻瘟病监测资料和同期气象资料,利用符号相关法,分苗瘟、叶瘟、穗瘟分析各时期病害发生程度与气象因子的关系,并分别建立病害发生潜势气象预报模型。结果表明：与病害高峰同期的气象因子之间,早稻苗瘟与4月份的平均气温、雨量、日照时数呈正相关,与相对湿度呈负相关;早稻叶瘟与5月中旬-6月上旬的平均气温、雨量、日照时数呈负相关,与相对湿度呈正相关;早稻穗瘟与6月上旬-7月上旬的平均气温、日照时数呈负相关,与雨量、相对湿度呈正相关。晚稻苗瘟偏重发生的概率随着苗期高湿天数和雨日的增加而增大;晚稻叶瘟与8月中旬-9月上旬的平均气温、日照时数呈负相关,与雨量、相对湿度呈正相关;晚稻穗瘟与9月平均气温、相对湿度呈正相关,与雨量、日照时数呈负相关。通过相关关系和符号相同、相反的概率差值确定各气象因子距平值的量化值和权重系数,计算稻瘟病发生潜势气象指数,建立稻瘟病发生潜势气象预报模型。历史回代检验表明,模型准确率为60%～75%,且对偏重级别的准确率高于偏轻级别。     

Effect of Rice Blast and Sheath Blight on Physical Properties of Selected Rice Cultivars

Observations in 1997 indicated a significant reduction in kernel bulk density and head rice yield of rice cultivar LaGrue due to blast (Pyricularia grisea). A more detailed study on rice cultivar M202 in 1998 confirmed such observations but it also showed negative effects of blast on other physical properties of rice. Rough rice from blast‐infected panicles was drier by 7–10 percentage points and 10% thinner than rough rice from blast‐free panicles. Blast also caused incidences of chalky, unfilled, and fissured kernels that were 21, 30, and 7 percentage points higher, respectively. The effects of sheath blight (Rhizoctonia solani) on kernel thickness and moisture content of rice cultivars Cocodrie, Cypress, Drew, and LaGrue were similar to the effect of blast on M202. Sheath blight generally reduced kernel bulk density but did not significantly affect head rice yield of the cultivars in 1997 and 1998 (except in one sample of Drew). There was a general trend toward higher incidences of unfilled, chalky, and fissured kernels in sheath‐blight‐infected samples. The data indicated that blast could be a significant preharvest factor in causing high variability in physical properties as well as in reducing the milling quality of rice. Sheath blight is also a potentially significant preharvest factor in affecting these properties in situations where sheath blight pressure is high.     

3株抗水稻和荔枝病原菌的海洋真菌的分离鉴定

本研究采用平板对峙法和菌丝块法测定分离自广西北部湾的3株海洋真菌MF-3、MF-6和MF-13的抗荔枝和水稻病原菌抗菌活性,并通过形态学观察结合分子生物学方法鉴定其分类地位。结果表明,当采用平板对峙法时,3株海洋真菌对荔枝霜疫霉、炭疽病菌、水稻纹枯病菌和水稻稻瘟病菌等4种指示菌的菌丝生长均有强的抑制作用;菌丝块法试验结果发现3株真菌的发酵液均对荔枝霜疫霉菌有很好的抑制效果,菌丝相对生长抑制率分别达到94.29%、98.16%和86.37%,对水稻纹枯病病原菌抑制效果次之,其菌丝相对生长抑制率达到80%左右;其中,MF-3菌株对荔枝霜疫霉、炭疽菌、水稻纹枯病菌和水稻稻瘟病菌都有较好的抑制作用,MF-6对霜疫霉、水稻纹枯病菌和水稻稻瘟病菌也有较好的抑菌效果和广谱性。结合形态学观察和ITS rDNA序列比对分析,初步将MF-3鉴定为布雷正青霉（Eupenicillium brefeldianum）,MF-6为微紫青霉（Penicillium janthinellum）,MF-13为短棒曲霉（Aspergillus clavatonanicus）。耐盐度试验结果表明这3株真菌是适应海洋环境的兼性海洋真菌。该3株海洋真菌表现的抗真菌活性,对应用于荔枝或水稻病害的生物防治和新型农药的研发有潜在的应用价值。     

水稻抗瘟性与雄性不育性之间的遗传关系研究

以两个三系杂交水稻组合来测定水稻对稻瘟病的抗性与野败型雄性不育性的遗传关系,以一个二系杂交水稻组合来测定水稻抗瘟性与光敏不育性的遗传关系。结果表明,水稻抗瘟性（对８８－９菌株,ＺＢ１５小种）与野败不育性是独立遗传的;抗瘟性与光敏不育性是连锁遗传的,交换值接近４０．９０。     

水稻OsGPDH1的克隆与功能鉴定

为了解水稻甘油-3-磷酸脱氢酶基因在水稻抗逆性中的作用,本研究从水稻品种日本晴中克隆了1个编码甘油-3-磷酸脱氢酶的基因,命名为OsGPDH1,该基因编码的蛋白酶具有NAD(P)+结合域和脱氢酶域,且这2个结构域在植物中高度保守。构建过表达OsGPDH1基因载体转化水稻得到转基因植株,RT-qPCR分析表明,OsGPDH1基因在水稻孕穗期的叶、幼穗、茎、节、叶鞘中均有表达,说明该基因参与了水稻的生长发育过程。OsGPDH1基因也受到PEG6000、高盐、双氧水等逆境和甲基茉莉酸(mJA)、水杨酸(SA)等激素诱导表达,且诱导12h后,OsGPDH1的表达量达到最高水平,但对脱落酸(ABA)不敏感。盐胁迫下的发芽试验表明,过表达转基因水稻的发芽率高于野生型,说明OsGPDH1基因表达量的提高可增强转基因植株对盐胁迫的耐受性。对过表达OsGPDH1的转基因水稻进行苗期20%PEG6000胁迫处理后,转基因水稻的成活率显著高于野生型,说明OsGPDH1基因过表达可提高水稻苗期抗旱能力。本研究初步证明了OsGPDH1水稻抗盐胁迫和渗透胁迫的重要作用,为培育抗性转基因水稻新品种提供了新的基因资源。     

Development of Microbial-Fortified Rice Straw Compost to Improve Plant Growth,Productivity, Soil Health,and Rice Blast Disease Management of Aerobic Rice

In aerobic rice cultivation systems, compost mulching and incorporation are important to rehabilitate the soil. Microbial-fortified compost is increasingly accepted as a safe approach in agro-waste management to recycling of crop residuals in agriculture soil and also to promote growth and suppress disease. This study aims to examine the stability and viability of the selected plant growth-promoting microorganisms (PGPM) in rice straw compost (RSC) over incubation period and its bio-efficacy in promoting rice (Oryza sativa) plant growth, productivity, soil health, and controlling of Pyricularia oryzae in aerobic cultivation conditions. Six selected PGPM: Pseudomonas aeruginosa (UPMP1), Corynebacterium agropyri (UPMP7), Enterobacter gergoviae (UPMP9), Bacillus amyloliquefaciens (UPMS3), Trichoderma harzianum (UPMT1), and Trichoderma virens (UPMT2) were used as a consortium of microbial inoculants to develop the microbial-fortified rice straw compost (MRSC). The MRSC was incorporated into mineral soil used for aerobic rice cultivation and its bio-efficacy was evaluated at harvest. The viability of Trichoderma spp. found stabilized at 6.78–6.00 log cfu/g and declined for all the bacterial isolates. At harvest, soil amended with MRSC significantly increased in plant height, leaf area index, 1000 grain weight, and productivity. The MRSC amended plots had significant low in rice blast disease severity with area under disease progress curve (AUDCP) of 748.22 unit/square, as compared to control (1782.67 unit/square). The physicochemical and microbiological properties of soil amended with MRSC were improved at harvest. The application of MRSC has potential to improve plant growth, productivity, rice blast disease management, and soil health of rice under aerobic cultivation systems.