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。     

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。     

超级杂交稻生理生态特性及高产稳产栽培调控的研究进展

 综述了近年来超级杂交稻高产生理研究进展。与普通高产水稻相比,库容量大、物质生产与积累能力强、光合生产能力强、根系发达是超级杂交稻重要的超高产生理基础,然而,其养分吸收量大、中后期养分吸收能力强、异步灌浆特性明显、生态适应性要求严格的生理生态特性,对高产稳产栽培调控技术提出了新的要求。因此,在超级杂交稻的生产中,应采取因种因地种植、适时播种、适当增施肥料、加强中后期营养、加强稳健群体调控、增苗争多穗与控苗争大穗相结合等栽培调控技术策略。同时,超级杂交稻的高产稳产还面临着产量稳定性差、高产田倒伏、高产与高效难协调、气候变化等问题。为有效应对和解决这些问题,应当加强超级杂交稻的生态适应性技术、抗倒稳产调控技术、高效栽培技术、气候变化适应性栽培技术等方面的研究。     

小麦分蘖数和单株穗数QTL定位及上位性分析

为了明确小麦分蘖性状和单株穗数的遗传基础,以中国春（母本）和兰考大粒（父本）杂交获得的F₂群体为作图群体,构建了含169个分子标记的遗传连锁图谱。将F_2:3家系分别种植于陕西乾县、岐山和杨凌三地,利用完备区间作图方法对小麦冬前分蘖、春季分蘖和单株穗数进行多环境联合QTL分析,共检测到21个相关的加性QTL位点。其中,6个冬前分蘖QTL位于2A、2D、5D和7A染色体上,单个QTL可解释1.38%～6.73%的表型变异;7个春季分蘖QTL位于1A、2D、4B、5D、7A和7D染色体上,单个QTL可解释1.97%～32.60%的表型变异;8个单株穗数QTL位于1A、2B、2D和4B染色体上,单个QTL可解释2.29%～41.21%的表型变异。共检测到30对加性×加性上位性QTL。其中,控制冬前分蘖的为1对,可解释21%的表型变异;控制春季分蘖的为20对,可解释0.59%～48.7%的表型变异;控制单株穗数的为9对,可解释0.08%～22.18%的表型变异。控制冬前分蘖、春季分蘖和单株穗数的加性QTL存在差异,同一QTL在不同性状中的遗传贡献率也不同;基因间上位性效应以春季分蘖最大,单株穗数次之,冬前分蘖最小,且不同性状涉及的QTL位点具有差异。小麦分蘖遗传主要受加性效应控制,本研究初步定位到的一些重要QTL可为进一步精细定位、基因挖掘和高产育种的分子标记辅助选择提供依据。     

稻米粒形和垩白度的QTL定位和上位性分析

 利用由181个家系组成的Lemont/特青籼粳交重组自交系群体,以及由161个RFLP、SSR标记和3个形态标记构建的全长为1916.5 cM、覆盖水稻基因组12 条染色体的连锁图,采用线性模型的复合区间作图方法（QTLMapper V10）,对粒长、粒宽、长宽比和垩白度等4个稻米品质性状的数量性状座位（QTL）进行了分析。在水稻的所有12 条染色体上共定位到7个加性主效QTL和19对上位性QTL,其中控制粒长、粒宽、长宽比的主效QTL各2个,控制垩白度的QTL 1个,分别解释12.8%、40.0%、26.0%和42.1%的表型变异;共检测到6对影响垩白度、6对影响粒长、7对影响长宽比的上位性QTL,分别解释52.2%、31.3%和38.2% 的表型变异。结果表明,上位性QTL和主效QTL一样在稻米粒形和垩白度的遗传中起着重要的作用。     

波兰小麦×普通小麦品系“中13”RIL群体籽粒特性的QTL定位

小麦籽粒特性与籽粒产量和品质密切相关。本研究以波兰小麦(Tiriticum polonicum L.)×普通小麦(Triticum aestivum L.)品系"中13"杂交组合衍生的99个F8重组自交系(Recombinant inbred lines,RIL)群体为材料,利用SSR分子标记构建连锁遗传图谱。根据两年实验数据,利用复合区间作图法对粒重、粒长和粒宽3个籽粒特性相关性状进行了QTL定位分析,共检测到12个与籽粒特性相关的加性QTL位点。其中,3个粒重QTL,1个位于1A染色体上,另外2个都在2A染色体上,单个QTL可解释表型变异的13.35%～20.04%;5个粒长QTL,其中2个位于2A染色体上,其余3个分别位于3A、5A和2B染色体上,单个QTL可解释表型变异的8.53%～21.03%;4个粒宽QTL,分别位于1A、2A、3B和5B染色体上,单个QTL可解释表型变异的9.76%～40.79%。在2A染色体上共检测到5个籽粒特性相关性状的QTL,表明2A染色体与籽粒特性关系密切。     

粳稻垩白性状的QTL检测

 利用大粒粳稻DL115与小粒粳稻XL005杂交获得的F2群体200个单株为作图群体,采用复合区间作图方法,利用SSR标记对稻米垩白性状进行了数量性状基因座(QTL)检测。研究结果表明,稻米垩白粒率、垩白大小和垩白度在F3株系均呈连续分布,表现为由多基因控制的数量性状。检测到与稻米垩白性状相关的QTL 8个,分别位于第3（5个）、第5（2个）和第6（1个）染色体上,包括与垩白粒率有关的QTL 3个,与垩白大小相关的QTL 2个,与垩白度有关的QTL 3个。其中位于第3染色体RM6832-RM411、RM15456-RM6832和RM6266-RM15456区间的qPGWC3、qACE3b和qDEC3b,分别解释垩白粒率、垩白大小和垩白度表型变异的43.89%、18.83%和19.57%,为主效QTL。上述3个主效QTL所在染色体上的位置与前人研究结果均不一致,认为是新的QTL。所检测到的8个QTL中,除qPGWC6的增效等位基因来自无垩白亲本XL005外,其他7个QTL的增效等位基因均来自垩白性状值较大的亲本DL115。垩白粒率和垩白大小基因作用表现为部分显性,垩白度基因作用表现为加性。     

小麦籽粒形态及千粒重性状的QTL初步定位

为研究小麦籽粒形态及千粒重性状的QTL,以普通小麦6044和01-35为杂交组合构建的F8重组自交系（RIL）群体作为试验材料,在山东泰安（山东农业大学试验站）和莱阳（青岛农业大学试验站）两个环境下进行两年田间试验,利用Mapmaker/version 3.0和WinQTLCart软件通过复合区间作图法进行QTL初步定位,在两年两个环境下共检测到12个相关QTL位点,其中关于粒长的2个QTL分别位于2A和2B染色体上,可解释表型变异的25%和12%;4个粒厚QTL位于2A和6A染色体上,可解释表型变异的7%～10%;6个千粒重相关QTL位于染色体2A、4A和6A连锁群上,可解释表型变异的6%～25%;而粒宽QTL在两个地点上都没有检测到。其中相关性高的性状间有一些共同的QTL,表现出一因多效或紧密连锁效应。     

Comparison of Physicochemical Properties of the Grains between Old- and New-Types of Rice Cultivars in Japan

Abstract

The physicochemical properties of the grains of 16 old- and 21 new-type rice cultivars in Japan were investigated in 1995 and 1996. Among the old- and new-type cultivars, we found a similar pattern of varietal differences in physicochemical properties in both years, and in both the fields with and without nitrogen fertilizer applied. Between the two types, no significant differences in the mean protein and amylose contents in the rice grain were observed. The old-type rice cultivars tended to be lower in mean maximum viscosity and breakdown values than the new- type cultivars, although the difference was not significant. Cooked rice of the old-type cultivars tended to be higher in mean hardness/adhesion ratio (H/-H) and hardness/adhesiveness ratio (H/A₃) than that of the new -type cultivars. The physicochemical properties which showed superior values in the standard partial regression coefficients against the taste of cooked rice were the protein content, breakdown value and H/-H. These, physico-chemical properties can be efficient indicators for evaluating the taste of cooked rice. The coefficient of parentage of each cultivar to cultivar Koshihikari showed tight negative correlations with amylose content, H/-H and H/A₃, and tight positive correlations with maximum viscosity and breakdown values. The coefficients showed a loose positive correlation with protein content. However, Sasanishiki, Domannaka, Chiyonishiki, Nakate shinsenbon and Rikuu 132 were superior in their physicochemical indicators, in spite of their small coefficients of parentage to Koshihikari. This suggests that a highly palatable cultivar that is widely different from Koshihikari can be developed by utilizing genetic resources with superior physicochemical indicators.     

杂交稻全优527在韶关试验结果与主要栽培技术

介绍了全优527在广东韶关市晚稻试验结果,根据该品种区试表现的种性特征和产量穗部性状,提出其主要栽培技术要点。在保证有效穗,提高结实率的同时,要获得高产应主攻大穗,促进主穗和分蘖穗协调发展,以期获得高产稳产。     

油菜作绿肥还田的培肥效应及对水稻生长的影响

 为明确油菜作绿肥对稻田土壤的培肥效应及其对后季水稻生长的影响,2004-2008年在浙江富阳进行空闲 单季稻（CK）、紫云英 单季稻(T1)、油菜收获后秸秆焚烧还田（T2）和油菜盛花期还田（T3）4种模式的定位试验。研究结果表明,油菜盛花期还田（T3）能提高土壤有机质、全氮和全磷含量,培肥地力;增加稻田土壤的总孔隙度,减少容重,改善土壤物理性状;增加后季水稻生长过程中土壤的脲酶和酸性磷酸酶活性,从而提高供试水稻品种的产量,其中杂交稻内2优6号、两优培九、秀优5号表现为有效穗数增多,常规稻秀水09的每穗粒数增加;在光合生理指标上,油菜作绿肥还田后,水稻的叶面积指数、剑叶叶长、叶宽、叶绿素含量、光合速率、干物质积累量增加。研究结果还表明,油菜作绿肥还田是一种很好的稻田生物培肥新途径,能以远低于紫云英的生产成本取得类似的水稻增产效果。     

籼粳交重组自交系的亚种属性与稻米品质性状的关系

2006—2007年以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的重组自交系(RILs)F8的92个株系和F9的142个株系为试材,分别以程氏指数(ChI)和籼粳特异SSR标记(Dj)为群体形态分化与遗传分化的指标,同时测定11项主要稻米品质性状,分析群体稻米品质性状类型间差异及籼粳属性与稻米品质性状的相关性。结果表明,两世代RILs群体形态分化均表现为接近正态的连续分布,籼型和粳型株系数接近,遗传分化则均表现为明显偏粳的连续分布;根据ChI将RILs群体划分为籼型和粳型,除F9粒宽外两世代品质性状类型间差异均未达到显著水平;根据Dj将RILs群体划分为偏粳型和粳型,两世代粳型糙米率、整精米率、粒宽显著或极显著高于偏粳型,长宽比极显著低于偏粳型;两世代RILs群体ChI与所有品质性状的相关性均未达到显著水平;Dj与糙米率、整精米率和粒宽呈显著或极显著正相关,而与长宽比呈显著或极显著负相关。形态分化与北方粳稻品质性状没有直接关系,而遗传分化中粳稻血缘比例增加可能通过粒形间接改善碾磨品质。     

中日水稻品种杂交后代的株型性状与产量和品质的关系

以东北地区最具代表性的水稻品种辽粳5号(直立穗型)与日本著名的优质米品种秋田小町(弯曲穗型)杂交后采用单粒传法构建的F9重组自交系群体(以下简称RIL群体)为试材,研究中日水稻品种杂交后代株型性状的变化规律及其与稻米产量和品质的关系,结果表明,来自中日水稻杂交的RIL群体的株型性状、产量和米质性状均发生了分离和重组。株高、倒3、4节长和剑叶基角与产量呈显著正相关。植株越高、颈穗弯曲程度越大、倒3叶越窄长的株系,稻米的加工品质和外观品质越好。食味值与绝大多数株型性状的相关性未达显著水平,仅与倒3片叶的宽、二次枝梗数、着粒密度呈极显著负相关。产量与米质的相关分析表明,产量越高,整精米率就越高,但食味越差。中日水稻品种杂交后代的株型性状与产量和米质性状密切相关。尽管产量与食味很难统一,但RIL群体中仍然有极小部分产量高食味也好的株系,它们的主要株型特征是具有较长的穗长和较长的倒1节间长。     

煮饭水质结合加水量和浸泡时间对粳稻食味的影响

以津川1号和津原E28为材料,采用自来水和纯净水煮饭,通过米饭感官评价和质地测定,明确水质对其食味的影响,同时研究这种影响是否与煮饭时的加水量和浸泡时间有关。结果表明,随加水量的增加,米饭外观、饭香、味道和综合评价感官得分先增大后减小,米水质量比为1:1.50时上述指标得分最高,食味最好;米水质量比在1:1.25~1.50范围内,用纯净水蒸煮的米饭的味道和粘度感官得分要高于用自来水蒸煮的米饭。随煮饭加水量的增加,米饭的硬度下降、粘度增加,与感官评价结果一致。随大米浸泡时间延长,米饭外观、味道、粘度和综合评价感官得分先增加后减小,浸泡1.0 h,上述指标得分最高,食味最好。浸泡时间延长会降低米饭的饭香。在浸泡时间15.0 h内,与用自来水浸泡后蒸煮相比,用纯净水浸泡后蒸煮的米饭食味感官综合评价更高。综上,对津川1号和津原E28而言,米水质量比为1:1.50,浸泡1.0 h,使用纯净水煮饭可以获得更好的食味。     

Variation in Yield and Physicochemical Quality Traits among Mutants of Japonica Rice Cultivar Wuyujing 3

To select elite germplasms, 112 mutants derived from japonica rice cultivar Wuyujing 3 were evaluated. The yield components such as panicle number per square meter, grain number per panicle, and grain weight were measured. The quality traits such as percentage of chalky grains(PCG), brown rice yield(BRY), milled rice yield(MRY), degree of milling(DM), amylose content(AC), protein content(PC), and relationships among traits were inverstigated. Results showed that grain yield ranged from 2.15 to 12.49 t/hm~2 with a mean of 6.4 t/hm~2 and number of grains per square meter contributed for 94.64% in grain yield variation. For quality traits, all rice mutants had short size(grain length ≤ 5.5 mm) and bold shape(grain length to width ratio = 1.10–2.00). Most of rice mutants(87.5%) had PCG values below 20%. All mutants had MRY values above 50%, AC values below 20%, and PC values below 10%. Percentage of chalky grains was significantly negatively correlated with MRY and positively correlated with DM. BRY and MRY were significantly negatively correlated with DM. PC was significantly and positively correlated with MRY and negatively correlated with DM, while AC had no significant correlation with these quality traits. It was concluded that there were 25 rice mutants which fulfilled the major requirements of Jiangsu standard japonica rice such as low percentage of chalky grains, low amylose content, optimal protein content, and which could be used as elite germplasms. Thus the mutants identified may lead to significant progress in improvement of rice quality.     

Variability in Grain Quality Characters of Upland Rice of Assam,India

The grain quality of 100 upland/ahu rice genotypes from Assam,India was assessed.The characteristics measured were grain length,grain width,cooked grain length,cooked grain width,grain elongation ratio after cooking,grain widening ratio after cooking,alkali spreading value,gel consistency,as well as starch,amylose,amylopectin and total soluble sugar contents.Considerable genetic variability among the 100 rice genotypes was observed for the characteristics under study.Analysis of variance revealed highly sig...     

垄畦栽培水稻的产量、品质效应及其生理生态基础

以杂交稻协优9308和粳稻丙98110为材料,初步研究了垄畦栽培水稻产量、品质效应及其生理生态基础。与常规栽培相比,垄畦栽培时日温差(尤其是5～10 cm土层)、5 cm深处土层的氧化还原电位大于常规栽培。垄畦栽培水稻的加工品质、外观品质好, 水稻分蘖发生快,叶面积指数大,干物质积累多,上层根量大;其株高、穗长、分蘖成穗率小于常规栽培水稻,单位面积穗数、结实率、千粒重则高于常规栽培水稻。垄畦栽培水稻的抽穗期和齐穗期的叶绿素含量和光合速率、灌浆后期叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）的含量与常规栽培水稻无显著差异。垄畦栽培水稻的产量,协优9308显著高于常规栽培水稻,丙98110则无显著差异。     

云南稻核心种质孕穗期耐冷性状间的相关性与生态差异

以548份云南地方稻核心种质为材料在昆明自然低温平均18℃(冷害)和温室23℃条件下进行了孕穗期耐冷性状间的相关性及其生态差异分析。 冷害条件下云南稻核心种质形态性状均与孕穗期耐冷性有关,耐冷指标性状每穗实粒数、穗颈长、每穗秕粒数、穗下节长、花药长及其体积、1~2节长与结实率呈较高的(≥0.549**)极显著(n=548, R0.01=0112**)相关;相反,温室条件下仅有每穗实粒数、秕粒数与结实率相关系数较高。 冷害条件下云南稻核心种质的每穗实粒数、花药体积、穗下节长、穗颈长与结实率大小在5个稻作区间的变化规律呈现一致性,这种差异既与株高、穗下节长、穗颈长和1~2节长等耐冷性状有关,又与地州或稻区间的气候和生态差异相联系;而温室条件下云南稻核心种质耐冷性状5个稻作区间差异不大,地州间结实率差异是每穗实粒数和秕粒数差异所致,而与耐冷性状关系不大。