豌豆铁蛋白转基因水稻纯系重要生物学特性的变异

选取经7代自交纯化并结合GUS标记辅助选择所获得的26份独立豌豆铁蛋白(pea ferritin,Fer)转基因水稻(Oryza sativa)纯系,以秀水11为CK,就外源基因(Fer)导入对稻米Fe含量、重要农艺性状、稻米品质和植株耐逆性的影响进行了研究。结果表明:1)26份转基因纯系的精米平均总铁含量为10.37μg/g,仅有4份(即Fer34、Fer36、Fer39和Fer65)显著高于CK(6.46μg/g);2)除单株穗数和剑叶长外,播抽天数、株高、主穗长、主穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等7个性状均有部分纯系与CK存在显著差异,但尚未发现经济性状明显变劣的纯系;3)所有参试纯系的糙米率、精米率、整精米率、米粒长、米粒宽、米粒长/宽比和直链淀粉含量等7个性状表现均与CK相仿,而在垩白粒率、垩白度、碱消值和胶稠度等4个性状,部分纯系发生了显著变异,其变化缺乏明显的规律性;4)参试纯系间的耐冷性和耐热性变异与稻米铁含量变化并无显著相关性,但对稻瘟病(Pyricularia oryzae)、白叶枯病(Xanthomonas oryzae)和褐稻虱(Niaparvata lugens)抗(耐)性有随着稻米铁含量增加而减轻危害的趋势。     

4份低植酸铁蛋白转基因水稻花培系的生物学特征观察

在获得31份集外源铁蛋白基因（Fer）和低植酸突变基因（lpa）于一体的水稻花培纯系基础上,选取4份稻米铁含量明显较高的花培代表系（Fer34-HIPj1-1、Fer34-HIPj1-2、 Fer65-HIPj2-1和 Fer65-HIPj2-2）,以秀水11和秀水110为亲本对照,对铁蛋白和低植酸双基因表达水稻的生物学特性进行观察。结果表明,与对照相比,这些双基因纯系均有较为明显的发芽起始滞后、幼苗早期生长缓慢、灌浆前期速率较慢等迹象,最终致使单株产量下降。此外,还发现成株期叶片的叶绿素含量和组成与对照相仿,但其净光合速率比对照快,这种光合生理特性是否与铁蛋白转基因或低植酸突变有关还有待进一步研究。     

重庆市部分新育成杂交水稻组合品质分析

对重庆市2005年水稻区域试验64个新组合的主要品质指标及产量性状分析结果表明,我市杂交水稻组合的稻米品质有了较大的提高,垩白粒率和垩白度两项主要品质均已有组合达国颁优质稻米一级标准,54.69%～73.44%的组合胶稠度达国颁优质稻米一、二级标准,但整精米率偏低、垩白粒率较高影响了稻米整体品质的提升.垩白粒率、垩白度与直链淀粉呈极显著的正相关、与粒形呈极显著的负相关,整精米率与垩白度呈显著的负相关;产量与品质性状的整精率、直链淀粉呈显著的正相关.适当增加有效穗、降低穗粒数和穗重,培育穗粒兼顾的组合可协调品质与产量的关系.     

水稻低植酸突变基因和外源铁蛋白基因的聚合

对所获得的2份低植酸突变系和2份铁蛋白(Fer)转基因富铁系稻米进行了无机磷、种子GUS、叶片PCR、稻米矿质元素含量检测和简单的遗传分析,表明这些材料作为低植酸突变种质和Fer富铁种质具有良好的实用价值。对所配杂种F1进行了花药培养,并对愈伤组织诱导、分化、生根和花培苗倍数性、成活率、结实性等性状进行考察,认为低植酸基因和铁蛋白外源基因对花培过程影响不明显。在大量的花培后代中筛选到31份低植酸基因和外源铁蛋白基因双重表达的花培纯系,经检测,该批材料富铁效果极为显著,是难得的低植酸富铁转基因优良新种质。     

籼型杂交稻稻米碾磨品质与外观品质的配合力及遗传力研究

选择米质不同的 7个不育系和 7个恢复系 ,采用NCⅡ交配设计分析碾磨品质与外观品质性状的配合力。结果表明①所有性状的一般配合力和特殊配合力均达到了显著或极显著水平。在糙米粒长、粒宽、长宽比 ;整精米粒长、粒宽、长宽比、垩白度等性状上基因加性效应占主导地位 ;在糙米率、精米率、整精米率、垩白率、垩白大小等性状上则以基因的非加性效应为主。②通过对母本、父本及其互作对F1贡献率分析 ,父本基因型方差在糙米率、精米率、糙米粒长、整精米粒长、垩白大小等性状上比母本对一般配合力方差所作贡献大。母本在整精米率、糙米粒宽、糙米长宽比、整精米粒宽、整精米长宽比、垩白率、垩白度这些性状上比父本所作贡献相对要大。③亲本一般配合力与特殊配合力在各性状上均是相互独立的 ;一般配合力与亲本自身的表现型值则有一定程度的相关 ,说明在育种中必须注意亲本自身性状的改良。④狭义遗传力以糙米粒长、糙米粒宽、糙米长宽比、整精米粒长、整精米粒宽、整精米长宽比较高 ,这些性状可作为早代选择的间接指标。     

不同生境下水稻稻米品质因子分析

运用因子分析法对不同生境下62个水稻品种中13个稻米品质性状研究结果表明,以前5个主因子对变异的累计贡献率>89％统计,垩白(垩白粒率和垩白度)、加工品质(糙米率、精米率、整精米率和碎米率)、粒形(糙米宽厚比、糙米长宽比)是影响早季稻米品质主要因素;糙米宽、整精米率、精米率、糙米长和直链淀粉含量是影响晚季稻米品质的主要因素。主因子之间早季垩白与碎米率、糙米宽厚比和糙米长宽比、碎米率与糙米宽厚比表现正向相关,晚季糙米宽与精米率和直链淀粉含量、精米率与糙米长和直链淀粉含量、糙米长与直链淀粉含量表现正向相关。主因子之间早季垩白与糙米率、精米率和整精米率,糙米率、精米率、整精米率与碎米率、糙米宽厚比和糙米长宽比,碎米率与糙米长宽比,糙米宽厚比与糙米长宽比表现负相关,晚季糙米宽与整精米率、精米率、糙米长和直链淀粉含量,整精米率与糙米长,精米率与直链淀粉含量表现负相关。     

谷子产量性状与碾磨品质性状的相关分析

为研究谷子品种产量性状和碾磨品质性状的相关性,以150份谷子品种为材料,采用相关分析、通经分析及多元回归分析等方法,探讨7个产量性状（穗长、穗粗、码数、码粒数、单穗重、穗粒重和千粒重）和3个碾磨品质性状（脱壳率、出米率和整精米率）之间的关系,明确影响谷子整精米率的主要因子。结果表明,山西谷子品种产量性状和碾磨性状的变异系数为3.74%～38.57%,单穗重变异系数最大,脱壳率变异系数最小。整精米率与脱壳率（r=0.780）、出米率（r=0.796）及穗粗（r=0.218）呈极显著正相关,与穗长（r=-0.296）和单穗重（r=-0.283）呈极显著负相关,与穗粒重（r=-0.176）和码粒数（r=-0.163）呈显著负相关。逐步回归分析结果表明,穗长、穗粗、单穗重、穗粒重、脱壳率和出米率是决定整精米率的主要因子。通径分析结果表明,穗粗、出米率和脱壳率对整精米率产生了直接正向效应,穗长和单穗重对整精米率产生了直接负向效应,穗粒重主要通过单穗重对整精米率产生较大的负向效应。主成分分析结果表明,10个性状可归为5个主成分,累积贡献率达87.897%;其中,第1、第2主成分的贡献率较高（32....     

不同稻蟹生产模式对稻蟹产量和稻米品质的影响

采取田间定位试验与室内分析相结合的方法,研究了有机稻蟹(M1～M4)、常规稻蟹(MNP)与单作水稻(CK)生产对水稻产量、河蟹产量、稻米品质的影响。结果表明,与MNP和CK相比,有机稻蟹各处理的水稻穗粒数、实粒数和结实率显著提高,尤其以M1处理增加最为明显,但有效穗数却显著减少;2009年M1处理稻谷产量显著高于CK;有机稻蟹各处理的稻米品质也得到不同程度改善,稻米的糙米率、精米率及整精米率随有机肥施用量的增加有显著提高趋势,稻米的垩白粒率、垩白度及直链淀粉含量显著降低,而稻米的蛋白质、胶稠度、食味值明显提高。2年间河蟹产量的变化趋势相同,均表现为M1>M2>M3>MNP>M4。因此,有机稻蟹生产可在一定程度上提高稻蟹产量和改善稻米品质,为优质稻米的生产以及有机肥的合理利用提供了一条较好的生态技术途径。     

水稻籼爪交和粳爪交杂种优势的研究:Ⅲ.籼爪交杂种品质性状的表现

研究了长沙和三亚生态条件下籼爪交和对照杂交稻品质性状的表现。籼爪交杂交稻在长沙的整精米率极显著低于对照。垩白粒率显著低于对照，精米长、精米长宽比均显著大于对照；而在三亚的精米长、精米长宽比极显著大于对照。籼爪交杂交稻在三亚垩白面积率比长沙极显著变小、蛋白质含量显著升高。对照组合在三亚表现为整精米率、垩白面积率和胶稠度显著降低。     

利用近等基因系研究豌豆铁蛋白基因对水稻重要生物学特性的影响

为研究外源豌豆铁蛋白基因(Pea-Fer)导入水稻后对受体重要生物学特性的影响,本实验以原始受体亲本粳稻(Oryza sativa ssp.japanica)品种秀水11为轮回亲本,外源豌豆(Pisum sativum)铁蛋白转基因纯系Fer34为非轮回亲本,采取连续回交,结合gus标记基因辅助选择技术,在BC6F3获得含Pea-Fer的Fer34-XS11,它与秀水11构成一对近等基因系。结果显示,(1)Pea-Fer导入显著提高了水稻籽粒中的铁元素含量,但对镁、钙、锰和锌等元素的积累作用影响不大;(2)Pea-Fer导入对种子发芽特性和苗期植株生长速率无显著影响;(3)Pea-Fer导入没有改变成株叶片光合色素的含量和组成,但一定程度上提高了植株的净光合速率;(4)Pea-Fer导入对水稻的成熟期农艺性状及经济性状均无不良影响。外源豌豆铁蛋白基因的导入除使水稻籽粒的铁含量有明显增加外,研究结果表明对水稻其它重要生物学性状并无明显负作用,这为开展富铁水稻新品种培育提供了依据。     

转拟南芥NPR1基因桂99 T3代植株的抗病性及农艺性状表现

以转拟南芥AtNPR1基因的恢复系品种桂99T3代纯合株系为材料,考查其农艺性状及其抗病性,并比较转基因植株与桂99侵染水稻白叶枯病菌后的农艺性状。结果表明：转基因植株表现出对水稻白叶枯病的抗性显著增强77%以上;穗长、剑叶长、有效穗数、一次枝梗数、每穗实粒数、单株产量和谷粒宽等农艺性状与未转基因桂99无显著差别。在受到水稻白叶枯病菌侵染后,转基因植株的一次枝梗数、每穗粒数、每穗实粒数和单株产量等方面均比对照桂99高出13%～78%。说明AtNPR1基因增强了水稻的抗病能力,从而降低了病害引起的产量损失。转基因植株的恢复力不受影响,稻米品质比桂99更加优良。本工作为转基因水稻抗病育种的研究奠定了基础。     

外源铁蛋白基因对水稻重要性状表达的影响

以原始亲本"秀水11"为轮回亲本,Fer转基因高代系("Fer34")为非轮回亲本,采用连续回交和自交,结合GUS组织染色检测,获得了性状稳定、且带有外源Fer基因的"Fer34-XS11",它与原"秀水11"组成近等基因系。对该近等基因系的重要农艺性状、品质性状、抗病性状等进行考察。结果表明,外源Fer基因对水稻导入系无不良影响,转基因系基本保持了原亲本的生物学特性。     

基于重组自交系群体水稻氮素利用效率分析和利用

本文以水稻重组自交系群体为试验材料,设置不施氮与施低氮(150 kg·hm-2)两种处理的大田试验,研究了水稻重组自交系群体氮素吸收利用及主要农艺性状分布特征,并通过相关、聚类、主成分等统计方法阐明性状间的相互关系,为氮素高效利用水稻新品种培育提供理论依据。结果表明,水稻重组自交系群体的氮素利用效率性状在施氮150 kg·hm-2条件下的变异系数较大;施氮促进了群体穗、茎秆、叶氮含量的增加和单株干物质总量(包括单株穗重、单株茎秆重和单株叶重)的提高。在两种氮环境下,氮素干物质生产效率均与株高、穗长、单株茎秆重、单株干物质总量呈正相关,与茎秆氮含量、叶氮含量、穗氮含量呈负相关;氮素籽粒生产效率均与单株谷重、结实率、千粒重、穗总粒数和穗长呈正相关,与单株茎秆重、叶氮含量、单株叶重、单株氮素积累总量呈负相关。逐步回归分析结果显示,茎秆氮含量、穗氮含量和单株茎秆重对氮素干物质生产效率影响尤为显著,而对氮素籽粒生产效率影响更为显著的是穗数、穗总粒数与结实率。主成分分析表明,氮利用效率较高时,植株体内氮含量较低,尤其是茎秆的氮含量。因此,在大田低氮条件下,要注重筛选植株较高、茎秆较重的重穗型(穗较长,穗总粒数较多,结实率较高)株系;且具有较低茎秆与穗氮含量,尤其是较低的茎秆氮含量,将有利于氮高效利用水稻新品种的选育。从中选出的氮高效品系如Q149与氮低效品系Q114等优良品系13份,可作为优质资源研究使用。     

中二软占空间诱变品系的主要农艺性状及稻瘟病抗性

对经抗性初筛的34个中二软占空间诱变4代（SP4）品系进行主要农艺性状分析及稻瘟病抗性评价,结果表明,诱变品系在株高、有效穗数、穗长、穗粒数等性状的变异都达到了极显著水平,其中变幅最大的是千粒重,其次是结实率,有效穗数的变异幅度最小。除Z34外,其余33个诱变品系的抗谱比原种均有明显拓宽,且田间均抗穗瘟,说明低世代进行抗性初筛是有效的。结合主要农艺性状考查和抗瘟性分析,可从这些诱变品系中选择既抗病又具备较好农艺性状的优良材料,实现抗病种质创新的目的。     

两个水稻品种富硒特性比较研究

以前期田间试验筛选出的富硒能力较强的水稻品种捷丰优629和谷丰优8312为材料,采集硒含量不同的稻田土壤,通过盆栽试验进一步研究了两个水稻品种对土壤硒的吸收、分配及其糙米和精米中无机硒与有机硒含量的组成特点。结果表明:两个水稻品种植株的硒累积量、糙米和精米的硒含量与有机硒含量都是高硒土壤极显著高于低硒土壤,表明高硒土壤有利于稻米硒的累积与有机硒的合成,因此生产优质富硒大米最好选择硒含量较高的稻田土壤。无论在高硒土壤还是低硒土壤上,捷丰优629植株中硒累积量和籽粒中硒累积量与谷丰优8312的差异都不显著,但捷丰优629的糙米和精米中硒含量以及有机硒含量都极显著高于谷丰优8312,表明捷丰优629吸收的硒易分配到可食用部位(糙米和精米),而且其无机硒向有机硒的转化能力较强,因此综合比较来看捷丰优629富硒特性优于谷丰优8312。     

转SCK基因水稻后代农艺性状变异的研究

研究了转SCK水稻及其对照栽培后的各项农艺性状的变化。对轨基因水稻及其对照的生育期、主茎叶数、株高、剑叶长、剑叶宽、穗数、穗长、穗粒数、穗实粒数、千粒重、着粒密度等农艺性状进行了研究。结果表明:与对照相比，转基因水稻植株都在1个或多个农艺性状上发生不同程度的变异，其中株高均趋向矮化，穗数增加，其它性状变异的方向和幅度并不一致，如转SCK的C162的穗粒数、实粒数及千粒重都明显少于对照；转SCK的R527和M81结实率下降；转SCK的O2428的实粒数、结实率和千粒重增加；转SCK的D62实粒数、千粒重和结实率均增加。     

籼稻早熟辐射突变类型和相关性状的遗传分析

本试验对50个IR_24水稻辐射早熟突变系的早熟性状进行了田间观察和相关分析,其中的某些突变系相当于迟熟早稻和早熟中稻的生态遗传型,并有一定的应用价值。早熟突变系生育期缩短与主茎节数、主茎叶片数减少,叶长、穗长变短,每穗粒数、单株产量和二次枝梗数降低,蛋白质含量增加的关系,经相关分析表明,呈显著相关,而与其他性状,如有效穗数、实粒数等无明显的相关关系。分析早熟性状的遗传参数表明,生育期、株高、每穗粒数、千粒重等有较高的广义遗传力。不实率、二次枝梗数、每穗总粒数的遗传变异系数较大,遗传进度也较高,具有显著的遗传效应。     

辐射诱变育成系列糯稻的主要生物学特性

研究了经辐射诱变育成的糯稻不育系、保持系、恢复系和杂交糯稻的主要生物学特性,分析了杂交糯稻的稻米品质。结果表明,糯稻具有与原品种相同的生育期,相似的农艺性状、穗部和花器性状。糯不育系具有与原不育系相同的花粉不育特性。杂交糯稻保留了原杂交稻的产量水平和产量潜力,此外杂交糯稻具有与常规糯稻鄂荆糯6号相似的稻米品质。