水稻功能性插入缺失标记（InDel）的筛选与应用

开展水稻品种纯度和真实性鉴定对水稻遗传育种和种子生产有着重要的意义。以245个长江中下游主推水稻品种为研究材料,从643个插入缺失（InDel）位点中筛选出124个功能性多态性位点,建立了InDel高效检测体系。进一步利用InDel标记vf0121641804和SSR标记RM7120分析水稻样品的纯度,同时选用覆盖12条染色体的24对InDel引物和48对SSR标准引物分析水稻品种真实性,结果表明,采用InDel标记检测水稻品种纯度和真实性的结果与采用SSR标记检测结果一致,说明水稻功能性InDel标记也可用于水稻品种纯度和品种真实性的鉴定。在此基础上,鉴定了245个水稻品种124个InDel标记的基因型遗传多样性并进行了聚类分析,结果表明,水稻材料间存在明显的群体结构,基本反映了不同品种间的亲缘关系。水稻功能性InDel标记的筛选与应用,不仅为品种纯度和真实性鉴定、遗传多样性分析提供了新方法;而且可用于分子辅助育种,提高强优势组合的预见性。     

水稻中内生菌研究进展

为了给水稻与内生菌之间的作用机理研究提供参考,简述了水稻内生菌的种类,归纳了内生菌与水稻之间的相互作用,包括固氮作用、促生长作用、抗病作用等,探讨了内生菌在水稻体内的迁移效应。指出目前水稻内生菌的研究集中在功能性菌种的筛选与应用上,而没有系统地进行理论总结,目前关于水稻与内生菌相互作用机理仍然是一个谜团,应将纯培养与免培养的方法相结合,动态追踪水稻内生细菌的变化规律,并对未来水稻内生菌的研究趋势进行了展望。     

水稻旱作灌浆前贮藏同化物的再分配

通过3H-葡萄糖标记示踪,盆栽条件下研究干旱对水稻灌浆期间贮存同化物再分配的影响。分蘖末期用3H-葡萄糖标记水稻最上部完全展开叶,在扬花期时标记3H主要积累在鞘和倒二叶中。从扬花期到成熟期水稻穗部的放射性活度增加主要来源于鞘和剑叶,常规水稻高于旱作水稻。扬花期旱作水稻非结构性标记物较多,但灌浆期间向籽粒转运和再分配过程中的转化效率远低于常规水稻。     

功能性稻米研究进展

功能性稻米除具有一般稻米所具有的色、香、味、形外,还具有一般稻米所没有的调节人体生理活性的功能。目前,许多国家对功能性稻米进行了大量的研究,大量的实践表明充分利用水稻本身的微量元素和优良基因,通过分子标记辅助育种方法是获得功能性稻米品种的一种廉价高效的途径。     

新一代水稻富硒叶面肥的开发与应用

所谓新一代水稻富硒叶面肥,因为它与其它水稻富硒叶面肥有着不同,不仅有良好的富硒效果与增产效果,而且还有显著的直观效果。近年来,生产了约 60 吨水稻富硒叶面肥,应用于 40000hm2 农田,取得了满意的富硒效果、增产效果与直观效果。     

基于功能性分子标记鉴定香味杂交粳稻亲本

香稻是由于水稻种水稻甜菜碱醛脱氢酶(BADH2)基因的功能缺失突变引起的。根据香味等位基因badh2的功能性突变位点设计的功能性分子标记,为快速鉴定具有香味的水稻种质资源提供了可能。本研究利用香味等位基因badh2-E2和badh2-E7的功能性分子标记InDel-E2和InDel-E7鉴定了33个杂交粳稻不育系和35个杂交粳稻恢复系材料的基因型,获得了12个含有badh2-E2等位基因不育系和4个含有badh2-E7等位基因恢复系材料。在此基础上,分别选择了3个不育系和3个恢复系,配制了5个全香型的杂交粳稻,为香味杂交粳稻的推广应用提供了理论依据。     

富含抗性淀粉稻米淀粉特性研究

为了比较高低抗性淀粉含量水稻种质间淀粉主要特性差异,利用江苏省农科院水稻品种资源项目组筛选出的抗性淀粉含量有极显著差异的水稻种质,比较分析了RVA特征值和淀粉晶体热力学差异.结果表明,抗性淀粉含量较高的3个水稻材料崩解值较低,而消减值较高;抗性淀粉含量较小的3个水稻材料崩解值较高,而消减值较低.高低抗性淀粉含量水稻种质间RVA特征值和淀粉晶体热力学有较大的差异,可为高抗性淀粉含量功能性水稻品种育种提供新的选育指标.     

水稻稻瘟病抗性基因Pi25功能性SNP分子标记开发及应用

为了使稻瘟病抗性基因Pi25在水稻分子育种中得到高效和快速利用,本研究通过将Pi25不同等位基因测序及序列比对鉴定到一个Pi25基因内特异SNP位点。使用PCR-CTPP(PCR with confrontingtwo-pair primers)的方法加以改进开发了一套鉴定该SNP的功能性分子标记,利用该标记及待检测水稻品种基因组DNA进行PCR扩增,通过不同PCR产物条带大小将Pi25与其它等位基因区分开,可快速判断待测水稻Pi25的基因型。本方法快速简单、成本低廉,可广泛应用于水稻种质资源Pi25基因型鉴定和分子标记辅助选择育种。     

特种稻红米与香味分子标记多重PCR体系的构建与应用

红米具有较高的营养价值和药用价值,被誉为一种具有特殊功能和用途的水稻,即特种稻。但红米的口感较差;而香米,另一种众所周知的特种稻,则拥有较好的食味品质和经济价值。本研究选用控制种皮颜色的红米基因Rc和香味基因fgr的功能性分子标记,通过优化d NTPs以及引物浓度,建立了一套多重PCR体系,同时能检测水稻红米基因和香味基因的基因型;并利用该PCR体系可对红米和白香米水稻杂交后高世代群体进行检测。本研究进一步证明,本PCR体系检测准确率高,可明显提高育种的选育效率。     

抗病基因Pi-ta和Ptr的共进化特征及其显性功能分子标记开发

稻瘟病是威胁水稻产区最严重的病害之一,选择合适的抗病基因培育抗病品种是控制稻瘟病最经济有效的措施。已克隆的两个重要抗稻瘟病基因,Pi-ta和Ptr,不仅共同定位在水稻第12号染色体着丝粒附近,而且两者的抗病功能密切相关。本研究通过对Pi-ta基因染色体区段的微共线性分析,发现该区段在稻属染色体多倍化及重塑进程中进化模式非常保守。其次,针对Pi-ta和Ptr基因序列变异位点,设计了新的显性功能性分子标记,根据PCR产物电泳条带的有无,即可快速鉴定水稻品种中Pi-ta和Ptr的抗感病基因型。应用此标记对18份江苏省近年来主栽水稻品种进行鉴定,结果表明Pi-ta和Ptr抗病等位基因在供试品种中共存在频率较高(14/18),且在水稻个体中表现稳定,可有效预防多种稻瘟病菌的侵染,应继续加强基因监测,以防丢失。本研究有助于解析水稻及其近缘物种的抗病机制以及提高抗病品种选育效率,对防治稻瘟病菌侵害和保证水稻产量及安全具有一定的现实意义。     

新型米糠功能食品的研究

米糠是稻谷加工的副产品,具有极高的营养价值。利用挤压技术使米糠的营养成分稳定,在常温下可贮存1年。探讨了米糠食品加工技术的发展概况,并从米糠油脂、米糠蛋白、米糠的膳食纤维及米糠发酵等方面综述了新型米糠功能食品的研究进展。     

水稻突变体库研究进展

突变体是水稻功能基因组学研究的重要材料。通过构建突变体库,并运用现代生物技术来分离鉴定突变基因功能的研究方式,已成为了世界各国研究水稻基因功能的主要手段。本文综述了目前水稻突变体库构建的主要方法、资源现状,并对水稻突变体今后的研究提出了展望。     

糙米的应用研究与发展前景

糙米是最有发展潜力的全谷食品之一,是当前受欢迎的集营养、保健于一体的功能性食品。概述了糙米研究的起源和历程,介绍了目前糙米的主要应用研究方向,指出了糙米研究中存在的问题,展望了糙米的发展前景。     

克氏原螯虾-水稻连作对土壤微生物功能多样性的影响

为了研究克氏原螯虾-水稻连作对系统土壤微生物功能多样性的影响。分别选择克氏原螯虾-水稻连作塘、水稻田为研究对象,采用Biolog-ECO方法检测土壤样品中微生物对31种碳源的利用能力,研究克氏原螯虾-水稻连作田和单纯水稻田中微生物代谢活性及代谢多样性差异,并分析其影响因素。结果表明,克氏原螯虾-水稻连作田土壤中氮、磷、钾和有机质的含量和微生物代谢活性均显著低于水稻田,“虾-稻”连作田和水稻田土壤微生物代谢多样性间也存在显著差异(P<0.05)。冗余分析的结果表明,这种差异和土壤有机质含量具有显著的相关性(R²=0.814,P =0.001)。克氏原螯虾-水稻连作对土壤微生物功能多样性能够产生显著影响。肥料使用量的降低、使用方式的改变,特别是其中有机质含量的降低是造成影响的重要原因。     

水稻株高基因克隆及功能分析的研究进展

株高是水稻的重要农艺性状。近年来,随着分子生物学技术的不断改进和提高,许多以往报道的和新发现的水稻株高基因得到了克隆,并进行了深入的功能研究。研究结果表明,激素在水稻株高发育中起主要调控作用,尤其以赤霉素、油菜素内酯和独脚金内酯三类激素的作用最大。调控过程涉及到激素的合成与信号途径,以及激素之间的互作。同时也存在其他调控途径,表明水稻株高形态建成是一个复杂的生理过程。以水稻株高基因功能的介绍为要点,回顾了近年来国内外在该领域的研究进展。     

水稻白叶枯病抗性基因和相关因子研究利用进展

水稻白叶枯病严重制约水稻生产,抗病基因的发掘与利用是目前防治该病害最环保有效的手段。为高效发掘、研究和利用抗白叶枯病基因,本文概述了白叶枯病菌与水稻的互作机制,总结了抗白叶枯病基因的定位与克隆现状并对其功能类型加以分类,归纳了抗病相关因子的研究进展。针对目前抗白叶枯病基因的研究进展缓慢且概述性研究报道相对滞后的现状,提出研究展望,认为应更深入研究水稻抗白叶枯病基因的定位克隆与利用,并大力探究抗病基因与抗病相关因子的协同作用关系。     

水稻分蘖角度遗传机理的研究进展

分蘖角度是一个重要的农艺性状,其大小对理想株型等育种方式具有重要的作用。在基础研究中,分蘖角度是研究植物分蘖机制的理想指标,是水稻功能基因组研究的主要热点方向之一。随着分子标记技术的发展已经定位了la．spk（t）、Ta等多个与分蘖角度相关的质量性状基因和多个数量性状位点。2007年,水稻分蘖角度控制基因Mzy,和TCA1的克隆及其功能研究,进一步使我们从分子水平了解水稻分蘖角度的形成机制创造了可能。为进一步促进水稻分蘖角度发育控制基因的研究,本文总结了前人的研究成果,并对存在的问题和可能的研究方向进行了探讨。     

基于文献计量的水稻基因组学研究趋势以及热点分析

为了探究国际水稻基因组学研究的发展现状和趋势,以及目前的研究热点,给相关科研人员和决策者提供一定的数据参考。基于Web of Science 数据库,利用文献计量学统计分析方法,对发文量排名前10 位的国家、研究机构、作者、载文期刊、学科以及高被引文献进行统计分析;利用文献题录信息统计分析工具SATI 对高频关键词及核心作者构建可视化知识图谱。结果显示,共检索了68 个国家于1995—2014 年间发表的文献1537 篇,文献数量呈现稳定增长趋势,尤其以中国发文量增长最为明显。发文量排名前5 位的国家分别是美国、中国、日本、印度、法国;其中美国、中国、日本的文献总被引频次也位居全球前三甲。中国科学院、日本国家农业生物科学研究所、加利福尼亚大学戴维斯分校、康奈尔大学、华中农业大学是全球范围内该领域发文量大且文献被引频次较高的研究机构。核心作者统计结果显示,美国、日本、中国的高产活跃作者最多。高被引文献美国有8 篇,中国1 篇。综合结果表明,美国、以及亚洲的中国、日本在水稻基因组学研究领域处于优势地位;研究热点是功能基因组学、比较基因组学。     

不同氮肥处理下水稻功能叶片的多样性分析

以52份来自水稻种质资源库的水稻品种为材料,设正常施氮和不施氮两个处理,对供试品种的功能型叶片性状进行分析。结果表明,功能叶片形态特征受到品种基因型和外部施氮水平的共同影响和调控。供试材料在不同氮肥处理下,功能型叶片形态特征上存在丰富的遗传多样性。相关性分析表明,在不同处理条件下,倒一叶长与倒二叶长和倒三叶长均呈显著或极显著正相关;倒一叶宽与倒二叶宽和倒三叶宽均呈极显著正相关。通过主成分分析,在正常施氮和不施氮条件下分别获得3个主成分,累积贡献率分别达到94.5%和90.6%,通过对各品种进行综合评价,正常施氮条件下,排前5名的水稻材料分别为滇屯502、玉米稻、雅恢2115、谷梅3号和水源258;在不施氮条件下,排前5名的水稻材料分别为玉米稻、滇屯502、巴西稻、CDR22和谷梅3号。在水稻株型育种中,应注意利用具有丰富遗传多样性的种质资源,并在亲本选配时选择遗传距离较远且综合性状表现差异较大的种质材料。