稻米出饭特性QTL分析及遗传研究

 米粒长、饭粒长和饭粒延伸系数等性状与米饭品质密切相关。以籼稻台中本地1号（TN1）与粳稻春江06为亲本构建的加倍单倍体群体为材料,利用全基因饱和分子标记连锁遗传图谱对多个稻米出饭特性相关的性状进行QTL定位, 共检测到14个QTL。其中,米粒长和米粒浸长QTL各1个,均位于第2染色体上,分别可以解释性状变异的15.20% 和1850%;1个米粒浸泡膨胀率QTL,位于第6染色体上,可解释性状变异的1339%;1个煮饭粒长QTL,位于第9染色体上,可解释性状变异的1360%; 3个蒸饭粒长QTL,分别位于第1、3和12染色体上,共解释性状变异4500%;4个煮饭延伸率QTL, 分别位于第3、6、9和10染色体上,共解释性状变异6130%; 3个蒸饭延伸率QTL分别位于第1、3和6染色体上,共解释性状变异4910%。在已知的Wx和ALK基因所在区域都检测到了米饭延伸性相关的QTL。相比较而言,覆盖ALK基因的QTL对出饭特性的影响更大,LOD值达到了635。该研究结果可为稻米出饭特性相关调控基因的克隆奠定基础,同时对稻米品质的改良及高产优质稻品种的分子标记辅助选育提供理论参考。     

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。     

水稻顶部小穗退化性状的QTL分析

 利用水稻籼粳亚种间组合越光与桂朝2号构建的重组自交系群体,在3种环境下对水稻穗顶部小穗退化性状进行了数量性状基因座(QTL)分析。重组自交系群体中穗顶部小穗退化性状的表型均呈连续分布,表现为数量性状遗传,并出现了超亲分离。在RIL群体中共检测到6个QTL,分别位于水稻第1、2、3、5、6和7染色体上,贡献率为4.49% ~ 9.74%。其中, 在两地都分别检测到的qASA2位于第2染色体上RM3355―RM263区间;位于第1染色体标记区间RM6451―OSR13的qASA1, LOD值达3.27,其增效等位基因来自桂朝2号。     

水稻细菌性条斑病菌遗传多样性和致病型分化研究

  通过rep PCR指纹技术,分析了来源江苏、云南、江西、湖南和安徽等省69个水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)群体遗传多样性。用2对特异性引物BOX和ERIC对菌株基因组DNA进行了PCR扩增,以彼此间的带位相似率达80%为界,根据BOX扩增的谱型将供试菌株分为10类,根据ERIC的谱型则分为8类。BOX的第3类包含27个菌株,占总数的39.1%,ERIC的第5类包含24个菌株,占总数的34.8%,均为优势群。群体遗传多样性值分别为0.9784（BOX）和0.9833（ERIC）。说明水稻细菌性条斑病菌群体的遗传分化明显,遗传多样性较高。全部69株菌株接种于含有不同抗病基因近等基因系及高感品种金刚30等6个鉴别品种上,被划分为13个致病型。其中,C6致病型占26.1%,为优势致病型。69个菌株根据BOX、ERIC扩增结果进行的类群分类与地理位置显著相关,与致病型分化相关不显著。     

我国两系杂交水稻发展的现状和建议

 我国两系杂交水稻发展迅猛,截止到2010年年底,共有427个两系杂交组合通过了省级或国家新品种审定,其中通过国家新品种审定的品种有62个。2005年至2011年,农业部冠名“超级稻”的83个品种中,两系杂交水稻占17个。据农业部全国农作物主要品种推广情况统计表的统计资料,1993年到2009年共有121个两系组合年推广面积达到或者超过6 700 hm2,累计推广面积达到2097.4万hm2(3.15亿亩)。2002年两优培九的推广面积达到82.5万hm2,荣登全国杂交水稻推广面积的榜首。此后7年,两系杂交水稻组合的种植面积6次位居第一,1次位居第二。目前两系杂交水稻占全国杂交水稻总面积的20%左右,已经成为我国水稻生产中不可或缺的类型,在保障粮食安全中发挥了重要作用。介绍了我国两系杂交水稻的现状,分析了存在的主要问题,提出了进一步发展的建议。     

谈新疆棉区逆境中棉花一播全苗关键技术

棉花一播全苗是创高产的首要环节.土壤的墒情及盐碱度、种子的好坏、整地和播种的质量、播种后的气候条件、除草剂的安全使用等因素都直接关系到棉花的一播全苗.近几年,由于新疆棉区农业灌溉水源日趋减少、棉花播种前的灌水量及灌水时间受到了一定的限制,土壤的墒情、最佳宜耕期与棉花的适播期很难一致;再加上强降温、大风、大雨、霜冻等不利天气的频繁出现,致使许多棉田出苗不全、不齐,严重影响了棉花的产量.笔者根据多年的生产经验及气候变化的规律,并结合现行的生产栽培方式,总结了在新疆棉区逆境中实现棉花一播全苗的几项技术. 1双膜覆盖精量播种一播全苗技术 1.1技术要点.已冬灌而春季不再灌水的棉田、或者不冬灌只春灌的棉田,于3月下旬至4月上旬达到适墒最佳宜耕期时,选用大马力联合整地机进行耕翻、耙耱、平整,随后选高产优质的棉花品种及优质的棉种进行双大膜覆盖精量播种.播种前对种子进行人工精选,并选用敌克松或卫福等杀菌剂对优质种子进行拌种.两膜覆盖的下层膜宽为1.2m、膜厚0.008 mm,膜床宽1.00 m;上层膜宽为1.25 m,膜厚0.006 mm,膜床宽1.1m.行距配置:20 cm+40 cm+20 cm,膜间距60 cm,株距为10.5 cm左右,理论密度每公顷27万株.其播种质量要求播行笔直,双层膜面平展,空穴率低于2％,播深一致,覆土适宜.     

杂交粳稻超高产群体干物质生产及养分吸收利用特点

 对超高产与高产杂交粳稻干物质生产及N、P、K养分积累、分配、利用进行了比较研究，结果表明，在干物质生产上，超高产杂交粳稻具有单丛干物重高、群体干物质生产量大，抽穗至成熟期的干物质积累量多、积累比例高，经济系数高的特点。在养分积累、分配与利用上，超高产条件下，稻株对N、P、K三要素的吸收量增加，特别是P、K的吸收量增加明显；成熟期在籽粒与茎中N、P、K的分配比例较高，而在叶片、叶鞘中的分配比例相对较低；同时，养分效率系数、养分收获指数及养分利用效率均高于高产条件下的效率参数，特别是以籽粒产量为计算基础的养分利用效率明显高于高产条件下的养分利用效率。     

超高产杂交水稻培矮64S/E32和两优培九剑叶对高温的响应

 以汕优63为对照，研究了新育成的两个超级杂交水稻组合培矮64S/E32和两优培九的高温耐受特性。结果表明高温引起了光合效率降低，加重了光合光抑制。光化学、光合电子传递最适温度在28℃左右，光合碳同化的最适温度在35～40℃。高温下通过PSⅡ线性电子传递的能力几乎丧失（下降96.7%～100%），而PSⅡ光化学效率下降较少（8.8%～210%）,暗示PSⅡ光合线性电子传递过程比光化学能转化对高温更敏感。超级杂交稻比对照汕优63更耐高温，其机理可能如下：一是因为超级稻在高温时有更迅速的类胡萝卜素积累，增加其抗氧化能力，减少了因过剩激发能积累引起活性氧产生、积累并伤害光合细胞；二是因为超级稻高温下有高效的叶黄素循环热耗散途径可以耗散过量的激发能； 三是因为超级稻在高温下有稳定的光合功能和较强的光合效率，较高的热稳定蛋白含量。     

自然条件下杂交水稻Ⅱ优129的光抑制及其恢复特性

通过测定田间高产杂交籼稻Ⅱ优129与对照汕优63的光响应曲线、光合速率和叶绿素荧光参数日变化,探讨了Ⅱ优129剑叶光合作用的光抑制特性及其对强光的适应机制。结果表明, 田间自然条件下杂交水稻叶片发生光抑制现象的主要原因是热耗散的增加,尤其是依赖叶黄素循环的热耗散的增加,而不涉及光合机构的破坏。具有超高产潜力的水稻品种Ⅱ优129比对照汕优63耐光抑制,其原因主要是Ⅱ优129具有较高的饱和光强、最大光合速率和叶黄素循环活力,遭受光抑制伤害后的恢复能力较强。     

水稻超高产栽培模式及系统理论的研究进展

 围绕着超高产,回顾了水稻超高产栽培模式的发展,并重点介绍了其中几种水稻超高产栽培模式,进而分析了水稻超高产形成的系统理论和途径,探讨了水稻超高产栽培在大面积推广和生产中存在的问题并提出了解决途径,最后展望了水稻超高产栽培模式的未来发展。     

超级杂交稻P88S/0293的生长发育及产量结构特性

以两优培九为对照,研究了超级杂交稻组合P88S/0293的生长发育和产量结构特性.结果表明:P88S/0293比两优培九分蘖发生快,分蘖能力强,最高苗期出现早;株高稍矮,抗倒性好;穗数、穗粒、千粒重较高;总库容量比两优培九高14%,具有更高的产量潜力,更依赖大穗发挥产量优势;但P88S/0293成穗率低于两优培九.对提高P88S/0293成穗率的途径进行了初步探讨.     

关于超级稻品种培育的资源和基因利用问题

 超级稻育种是矮化育种和杂种优势利用的深化,其本质是资源或基因及基因与环境互作的综合利用。为给超级稻育种提供思路,回顾和分析了超级稻育种中的资源及基因综合利用现状,包括籼粳基因渐渗及利用、栽培稻产量QTL累加及利用、野生稻产量及抗病基因发掘及利用、株型和根系相关基因的发掘及遗传改良等。指出由于真正能用于超级稻育种的有利基因及连锁标记还不多,水稻基因研究成果还不足以支撑超级稻分子育种,目前的超级稻育种仍以常规杂交技术和资源的综合利用为主。需要进一步发掘高产、优质、抗病虫、抗逆基因,常规育种技术与分子育种技术相结合,培育广适性或绿色超级稻。     

超级杂交稻的生长发育和产量形成特性研究

选用4个籼型超级杂交稻组合Ⅱ优602、准两优527、协优9308和国稻1号为试验材料,以汕优63为对照,对超级杂交稻的生长发育和产量形成特性进行了研究。结果表明:超级杂交稻具有最高分蘖数低、分蘖成穗率高、有效库容量和齐穗后干物质积累量大、收获指数高等特点;在成都平原生态区,增加有效穗数和每穗实粒数是实现超级杂交稻高产的重要途径;在水稻生长前期积累合理的总生物量,提高生育后期群体质量,增强生育后期光合生产能力和提高茎鞘物质向穗部的运转效率是实现超级杂交稻高产的关键。     

Analysis on Dry Matter Production Characteristics of Super Hybrid Rice

Six middle-season indica hybrid rice combinations,including five super hybrid rice combinations with the high yield about 10.5 t/ha and a check hybrid rice combination Shanyou 63 with a yield potential about 9.5 t/ha,were used as materials to study the dry matter production characteristics.The super hybrid rice showed a high ability in dry matter production and accumulation and its yield enhanced with the increase of dry matter accumulation.The advantage period of dry matter production in the super hybrid rice was mainly at the middle and late growth stages compared with the check.The grain yield had no significant correlation with the dry matter accumulation before the elongation stage while had a significantly positive correlation with the dry matter accumulation from the elongation to maturity stages in super hybrid rice.There were more dry matter in vegetative organs at the heading stage in the super hybrid rice but its contribution to yield (apparent conversion percentage) was averagely 4.3 percent points lower than that in the check.For crop growth rate (CGR),the comparative advantage of super hybrid rice was at the middle and late stages,especially after flowering.Moreover,as the rising of leaf area index (LAI) and leaf area duration (LAD),CGR enhanced.The total LAD and the mean of LAD per day of super hybrid rice was about 14.79% and 10.31% higher than those of the check,respectively.The results indicate that the high yield of super hybrid rice mostly comes from the products of photosynthesis after heading,which is shown by the increased CGR at middle and later stages.It is suggested that LAD character might be used to better explain the advantage in the dry matter production of super hybrid rice than LAI.     

提高水稻杂种优势水平的可能途径

杂交水稻的单产处于徘徊状态。提高单产的可靠途径在于扩大双亲的遗传差异, 进一步提高杂种优势水平。培育“杂交水稻超高产群体理想型”, 应用分子标记辅助相互轮回选择法累加不同组群的优势基因和应用分子标记技术挖掘与利用野生稻中的远缘优势基因, 有可能大幅度地提高杂交水稻的单产潜力。     

超级杂交稻协优9308生理模型的研究

观察比较了超级杂交稻协优9308和高产杂交稻协优63的生理特性。与高产杂交稻协优63相比,超级杂交稻协优9308表现出两个明显的顶端优势,即营养生长期间的“茎蘖顶端优势”和灌浆成熟期间的“粒间顶端优势”。认为这两优势是协优9308超高产的生理特性和基础,据此提出以单茎（蘖）物质生产优势为基础,以“两个顶端优势”为中心的超级杂交稻协优9308的“生理模型”,即(1) 协优9308 干物质生产能力高,全生育期单株干物质生产量达120 g;抽穗后仍具有较高生产力,此间生物产量占总生物产量的40%。(2) 营养生长期“茎蘖顶端优势”显著,有效分蘖终止期较早,出现在移栽后2周左右,幼穗发育整齐,成穗率>65 %。(3) 灌浆成熟期“粒间顶端优势”显著,优势粒灌浆势高,齐穗后第2周便达到灌浆势的峰值,此后仍保持一定的灌浆能力;劣势粒灌浆进程比优势粒滞后,在临近成熟时,仍未出现灌浆势峰值;支撑劣势粒灌浆势不减的生理机制是：根系衰老迟缓,花后物质运转势较高,功能叶衰老迟缓。这一超级杂交稻“生理模型”的经济产量指标是11~12 t/hm2。