同源四倍体水稻若干性状的初步研究

通过对同源四倍体630(4)和其相应二倍体研究表明:同源四倍体630(4)种子的长、宽和千粒重显著或极显著高于相应的二倍体.同源四倍体630(4)饱满的种子仅占31.14%,极显著低于相应的二倍体.同源四倍体630(4)种子的发芽率也显著低于相应的二倍体.四倍体的剑叶长、剑叶宽显著高于相应的二倍体.但分蘖能力却降低.同源四倍体630(4)的株高显著高于630(2).四倍体水稻表皮气孔的长、宽均极显著的高于相应的二倍体.而叶绿素含量却相反,四倍体水稻叶片叶绿素含量均低于相应的二倍体.     

外源油菜素内酯对低温胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

以水稻品种‘湘早籼45号’为试验材料,喷施不同浓度的外源2,4-表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR)进行低温(4℃)处理,测定水稻幼苗形态特征、壮苗指数、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量及可溶性蛋白含量等指标。结果表明:适宜浓度的外源EBR能有效缓解低温胁迫对水稻幼苗的损伤,并以1.0μmol/L EBR处理效果最佳,其株高、茎粗、地上部分鲜质量、地上部分干质量、地下部分鲜质量、地下部分干质量以及壮苗指数相比低温对照显著提高9.22%～40.74%;而根系的长度、表面积、体积、连接数和根尖数相比低温对照显著增加14.42%～42.8%。同时,1.0μmol/L EBR处理能显著提高水稻幼苗根系的SOD、POD、CAT活性,相比低温对照增加14.88%～73.92%,并且能显著降低水稻幼苗叶片和根系MDA含量的积累,增加可溶性蛋白含量。因此,在生产上,喷施1.0μmol/L EBR溶液能够增加水稻幼苗的低温耐受性,有利于培育水稻壮苗。     

四倍体刺槐插条不定根发生的营养物质变化

取四倍体刺槐3年生采穗圃中1年生硬枝和半木质化嫩枝枝条为试材,研究硬枝和嫩枝插条不定根发生过程中可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉和植物总氮含量及C/N比值的变化规律,为四倍体刺槐扦插生根的化学调控提供参考依据。结果表明:(1)不定根形成过程中,对照插穗可溶性蛋白含量持续下降;经IBA处理的插穗可溶性蛋白含量先降低后升高,且经IBA处理的硬枝插穗可溶性蛋白含量显著高于对照。(2)插穗可溶性糖含量先升高后降低;经IBA处理的插穗可溶性糖含量明显高于对照,且可溶性糖含量达到高峰的时间较对照提前5 d。(3)经IBA处理的插穗淀粉含量下降的速度大于对照,且经IBA处理的硬枝插穗和对照之间差异水平显著。(4)植物总氮对四倍体刺槐扦插生根的影响作用较小。(5)四倍体刺槐扦插,插穗C/N比值越高,生根能力越强。     

优质、抗热同源四倍体不结球白菜的创制及鉴定

以二倍体抗热不结球白菜品种‘依伶’为材料,用不同浓度秋水仙素溶液处理子叶期生长点,对变异株进行倍性鉴定,研究不同倍性水平的营养品质、农艺学性状以及抗热性。结果表明：（1）0.2％秋水仙素处理4次的效果最好,四倍体加倍率为7.64％。与二倍体相比,叶片长和宽、叶柄长和宽、花器官、气孔、花粉粒、叶重、柄重、开展度、单株重均增加或增大,但结实率明显降低,以上指标差异均达显著或极显著水平。流式细胞仪及染色体鉴定四倍体DNA含量、染色体数目均为二倍体的2倍。小区产量比二倍体高出12.62％;（2）四倍体叶片和叶柄中可溶性总糖、可溶性蛋白、干物质分别增加了7.32％、74.85％,3.91％、17.22％,1.94％、4.89％,有机酸降低了22.56％、25.00％,差异显著;（3）热胁迫下,二、四倍体不结球白菜叶片的MDA、游离脯氨酸、可溶性蛋白含量均增加,恢复期内含量都降低,但二倍体MDA、游离脯氨酸含量一直高于四倍体,可溶性蛋白低于四倍体。四倍体表现出优质、抗热的特点。     

43份高结实率四倍体水稻米质检测分析

对43份高结实率四倍体水稻(Oryza sativa L.)材料米质进行了检测。结果表明,4份较优质的四倍体水稻材料有可能较快地育成优质达标的目标品种;43份四倍体水稻材料垩白度一、二、三等优质率均为0,这是下一步研究的重点和难点。     

同源四倍体水稻结实率定向选择的遗传效应

以结实率正常的同源四倍体水稻杂交组合广陆矮4号-4x×L202-4x为材料,连续5代进行定向选择,调查结实率和几个主要农艺性状,分析定向选择对同源四倍体水稻结实率的遗传效应及结实率与农艺性状间的相关关系.在人工选择压力下,结实率的群体平均值逐代增大,高结实率单株的频率逐代增加,且上下代结实率呈显著水平的正相关关系.在定向选择过程中,随着结实率的提高,穗数、剑叶长、剑叶宽和穗颈抽出长有较小幅度的增加,但每穗粒数显著降低.     

OsAAP6基因在不同氮肥条件下的表达分析及其对水稻籽粒营养品质的影响

[目的]调查不同氮肥水平处理对水稻OsAAP6基因表达的影响,并进一步探究OsAAP6基因在不同氮肥条件下对其水稻籽粒中蛋白质(包括谷蛋白、醇溶蛋白、球蛋白和清蛋白)含量和氨基酸含量等营养品质的影响作用,为今后利用OsAAP66基因提高稻米营养品质提供参考。[方法]设置5个氮肥浓度梯度,在水稻OsAAP6遗传材料中分别检测OsAAP6基因的表达水平,并利用近红外谷物分析仪和考马斯亮蓝G-250法检测分析其成熟种子中蛋白质含量和氨基酸含量等稻米营养品质性状。[结果]随着田间氮肥施加量的增加,OsAAP6基因的表达水平明显提高,并能显著促进水稻籽粒中谷蛋白的积累,进而增加水稻籽粒中总蛋白质的含量;在氮肥浓度较高的条件下,OsAAP6基因有助于提高水稻籽粒中总必需氨基酸的含量;随着氮肥施加量的增加,OsAAP6基因能够显著提高水稻籽粒中总氨基酸的含量。[结论]OsAAP6基因随着田间氮肥浓度的增加,其表达水平不断升高,并能促进水稻籽粒中蛋白质含量和氨基酸含量等稻米营养品质的提高,这为今后利用OsAAP6基因提高稻米的营养品质提供了重要参考。     

叶面喷施有机氮和无机氮对旱作水稻生理特性的影响

主要探讨了干旱胁迫下有机氮和无机氮对旱作水稻生理特性的影响,为有机氮应用于旱作水稻生产及有机营养肥料的研发提供理论依据。以杂交中稻两优培九为试验材料,通过盆栽方法模拟水稻孕穗期遭遇干旱胁迫,以常规旱作管理(WSM)和喷施清水(DW)为对照,研究了叶面喷施硫酸铵(AS)、甘氨酸(Gly)和谷氨酸(Glu)对水稻叶片叶绿素含量、保护酶活性、渗透调节物质含量、产量和蛋白质含量的影响。结果表明,与常规旱作管理相比,干旱胁迫导致水稻叶片叶绿素含量下降,丙二醛(MDA)含量显著上升,最终使得水稻减产。喷施硫酸铵、甘氨酸和谷氨酸后,不同程度地提高了水稻叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了MDA含量,并使水稻叶片中脯氨酸(Pro)含量、游离氨基酸总量(TFA)和可溶性蛋白(SP)含量显著增加,从而提高了水稻产量和蛋白质含量,产量的提高主要是由于穗粒数、千粒重和结实率明显增加。硫酸铵和甘氨酸处理效果较好,2个处理间没有显著差异,与清水对照相比,喷施硫酸铵使水稻产量和蛋白质含量分别提高了56.3%和20.5%,喷施甘氨酸分别比对照提高了44.2%和22.0%。无论有机氮还是无机氮,均可通过提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,降低干旱胁迫下旱作水稻植株的过氧化物质含量,增强旱作水稻抵抗干旱的能力。     

稻米蛋白组分含量的品种差异及其与米质的关系

在相同栽培条件下种植45个水稻品种(系),分析其谷蛋白、醇溶蛋白、清蛋白、球蛋白等4种蛋白质含量和总蛋白含量,及其与糙米率、精米率、整精米率、精米长与长宽比、垩白粒率、垩白度、碱消值、胶稠度、直链淀粉含量等米质性状指标的关系,获得了如下主要研究结果:1)不同水稻品种(系)的4种蛋白质含量中,谷蛋白的含量最高,其绝对含量平均值为7.84%,相对含量平均值为78.04%,约占总蛋白含量的80%,醇溶蛋白、清蛋白和球蛋白的含量分别占总蛋白含量的10.58%、8.17%和2.76%。2)不同水稻品种(系)的4种蛋白质含量存在明显的品种(系)间差异,蛋白质含量的变异系数从大到小依次为球蛋白、醇溶蛋白、清蛋白、谷蛋白。3)总蛋白含量与谷蛋白含量、醇溶蛋白含量、清蛋白含量均呈极显著正相关,其相关系数分别为0.93、0.60和0.55,总蛋白含量与球蛋白含量呈显著正相关,其相关系数为0.32;不同水稻品种(系)的谷蛋白含量除了与醇溶蛋白含量呈显著正相关(r=0.34)外,与其余各蛋白质含量的相关关系均无统计学意义;醇溶蛋白含量与清蛋白含量呈极显著正相关(r=0.71),与球蛋白含量呈显著正相关(r=029);清蛋白含量与球蛋白含量呈极显著正相关(r=0.44)。4)不同水稻品种(系)的谷蛋白、醇溶蛋白含量对米质性状的影响比较大,而清蛋白、球蛋白含量对各米质性状的影响不大;不同水稻品种谷蛋白含量与垩白粒率、垩白度均呈极显著负相关(相关系数分别为–0.50和–0.47),稻米醇溶蛋白含量与精米率、整精米率均呈极显著正相关(相关系数分别为0.40和0.58)。     

4种农药对转Cry 2A基因水稻毒蛋白表达及氮代谢酶活性的影响

以转Cry 2A基因水稻为材料,在盆栽试验条件下研究4种农药(吡蚜酮、井冈霉素、三唑磷和氯虫苯甲酰胺)不同浓度于分蘖期、孕穗期和抽穗期施用后转基因水稻的Bt毒蛋白含量、谷草转氨酶(GOT)活性和谷丙转氮酶(GPT)活性的变化。结果表明:在分蘖期,4种农药处理均显著降低Bt毒蛋白含量,且随着处理浓度的加大而下降更为明显,GOT和GPT活性也不同程度的下降。至孕穗和抽穗期,这种影响逐渐减弱。相关性分析表明,水稻植株GOT、GPT活性与同时期Bt毒蛋白含量呈正相关。由此推断,农药处理导致转Cr3,2A基因水稻Bt毒蛋白含量下降与植株体内氮代谢改变有关。     

氮离子注入对同源四倍体水稻的诱变效应

选用不同倍性的水稻进行低能氮离子束注入试验,研究离子注入后的效果与染色体组倍性之间的关系,结果表明,同源四倍体水稻比二倍体水稻对低能氮离子束注入处理更敏感;在同源四倍体水稻群体中所出现的变异频率比在二倍体水稻群体中出现的变异频率高;在经过低能氮离子束注入处理的同源四倍体后代群体中,分别筛选到结实率高达90.16%的单株和具有双胚苗性状的单株,同源四倍体水稻的高结实率特性和双胚苗特性表现出一定的可遗传性。     

用2个不同来源的DNA探针构建水稻RFLP连锁图谱(英文)

基于籼稻品种圭 6 30与粳稻品种台湾粳杂交产生的一个包含 111个株系的加倍单倍体 (DH)群体 ,构建了一个水稻 RFL P连锁图谱 .该图谱 (记为 DH图谱 )含有 175个 RFL P座位 ,全长 12 2 4 .6 c M,相邻标记间平均距离 7.0 c M.用于 RFL P分析的探针选自分别由日本水稻基因组计划 (RGP)和美国康耐尔大学 (CU)构建的 2个水稻图谱 .9个染色体区域发现明显的偏分离 ,但 DH图谱与 RGP和 CU图谱之间仍表现出较好的共线性 .因此 ,DH图谱可以作为那 2张图谱之间遗传信息相互沟通的桥梁 .本图谱还可用于对水稻中控制重要农艺性状的数量性状基因座的定位和分析     

同源四倍体双胚苗水稻雌配子体的发育特征

利用激光扫描共聚焦显微技术,对3份水稻材料的雌配子体的发育特征进行了观察鉴定。结果表明,在所有的试验材料中都存在着2种雌配子体的发育现象,即在正常的发育过程中和在异常的发育过程中,各种试验材料均表现出一定的特异性。对于正常的发育过程而言,所有的试验材料均表现出明显的相似性。在2份同源四倍体水稻品系中,双胚苗品系ASDOR05-01比其亲本99-01(4)表现出更加明显的特异性。成熟胚囊的结构状态与其育性表现存在着一定的相关性。经过离子束注入后筛选到的双胚苗水稻材料,在生殖发育特性上表现出更加明显的特异性,即表现出更弱的有性生殖能力。     

水稻铅积累基因型差异及其对铅胁迫的反应

对40份来源不同杂交组合的高代水稻品系进行同田种植,收获后测定其糙米的铅含量。结果表明,铅含量变异幅度为0.086~0.357 mg/kg,且不同品系存在差异。从中筛选出铅积累差异极端的6个品系,在2、4 mM 2个铅水平胁迫条件下,对其农艺性状、抽穗期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)含量进行了调查测定,结果表明,2种铅胁迫条件下,株高、单株穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、千粒重、单株产量与对照相比均受到一定的抑制,不同品系受抑制程度不一,同一品系不同胁迫条件下反应也不同,高铅水平胁迫下抑制更为明显。抗氧化酶的测定表明:胁迫条件下材料SOD、CAT、POD、MDA都发生了变化,SOD、CAT、MDA的变化与积累类型关联;低胁迫水平下低积累类型品系SOD活性升高幅度大,高胁迫水平下降低幅度小;2种胁迫条件下高积累类型品系CAT活性提高,而低积累类型品系降低;高水平胁迫时,所有品系叶片MDA含量都增加,低积累型品系增加幅度大。     

水稻镉积累基因型差异及其对镉胁迫的反应

对40份来源不同杂交组合的育种高代水稻品系,同田进行种植,收获后测定其糙米的镉含量,分析结果表明:镉含量变异幅度为0.008～0.073mg/kg,不同品系存在极显著的差异.从中筛选出镉积累差异极端的6个品系,在0,0.5,1.0mmol/L3个镉胁迫水平条件下,对其农艺性状、抽穗期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量进行了测定.结果表明:镉胁迫使所有品系株高、单株穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、千粒重、单株产量受到一定的抑制,不同品系受抑制程度不一,同一品系不同胁迫条件下反应也不同,高镉水平胁迫下抑制更为明显.氧化物酶系统的测定表明:胁迫条件下材料SOD,CAT,POD,MDA都发生了变化,SOD,CAT,MDA的变化与积累类型有一定的关联.     

超表达Os PR1A增强了Xa21介导的水稻对白叶枯病的抗性反应

【背景】前期研究发现,水稻病程相关蛋白质OsPR1A的表达受上游抗病基因Xa21调控,接菌后早期启动Xa21介导的OsPR1A较高水平表达对水稻抵抗白叶枯病菌至关重要。同时OsPR1A也受到水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)的诱导表达。对于OsPR1A的研究绝大部分是作为抗性反应发生的标志基因佐证其他基因或途径在抗性中的作用,缺乏直接的证据证实OsPR1A本身的生物学功能。【目的】通过获得OsPR1a-OX超表达转基因植株,调查其表型及农艺性状,并明确OsPR1A蛋白质表达与抗性的关系,为鉴定OsPR1A功能提供依据。【方法】通过农杆菌介导法,将构建的OsPR1a-OX转化载体转入到水稻受体4021中,利用PCR和免疫印迹(western blot,WB)技术分别在基因水平和蛋白质水平上筛选并鉴定OsPR1A超表达阳性纯合株系。在成熟期,调查OsPR1A超表达转基因植株的表型及农艺性状(株高、穗长、分蘖数、结实率和籽粒大小等)。在31℃条件下,将生长2周的水稻幼苗TP309、4021和OsPR1A超表达转基因植株接种水稻白叶枯病菌,并在接...     

抗稻瘟病优质籼型水稻不育系青A选育及应用

[目的]培育抗稻瘟病优质水稻不育系并组配选育抗稻瘟病优质杂交稻品种,为广西水稻安全生产提供品种更新换代保障.[方法]以抗稻瘟病优质水稻材料桂2为亲本,与汕B×博B后代杂交并复交,制保后再与博A回交选育成籼型水稻不育系青A,并与恢复系配组选育抗稻瘟病优质杂交稻品种.[结果]青A稻瘟病抗性1~3级,整精米率58.5%,粒长5.4 mm,长宽比3.0,垩白粒率4%,垩白度0.5%,透明度2级,碱消值6.3,胶稠度68 mm,直链淀粉25.1%,花粉不育度100.000%.采用青A组配的杂交稻组合具有高产、优质和抗性好等特点.[结论]青A为稻瘟病抗性强、稻米品质优、花粉败育彻底、育性稳定、开花习性好、农艺性状优良和配合力好的不育系,与不同熟期恢复系配组的杂种呈感温性,其杂交组合在应用推广中表现适应性广、高产性强、米质优和田间稻瘟病抗性强.     

Differential Response of Grain Quality to Cold Water Irrigation in Cold Tolerant and Sensitive Lines of Rice

Three rice varieties and several F3 lines with high and low cold tolerance, selected from F3 segregation lines of two crosses Milyang 23/Tong 88-7 and Milyang 23/TR22183 were used to analyze the effects of cold tolerance on the response of grain quality to cold water irrigation. The result showed that cold water irrigation led to the decrease of rice grain size. The length, length-width ratio and weight of brown rice grain were more sensitively affected by cold water irrigation than the width and thickness. The shape of brown rice grain was not significantly affected by the selection for cold tolerance at the seedling stage (CTS). The gel consistency, amylose content, peak viscosity, cool viscosity, breakdown viscosity and consistency viscosity were decreased, while alkali digestibility value and protein content were increased by cold water irrigation. Under normal irrigation condition the physicochemical properties of milled rice and viscogram components of milled rice flour were not significantly different between lines with high and low cold tolerance. Under cold water irrigation the amylose content, peak viscosity, hot viscosity, final viscosity of rice lines with high CTS or high cold tolerance at the booting stage (CTB) were higher, while the protein content, setback viscosity, breakdown ratio and setback ratio were lower, than those of rice lines with low cold tolerance. This implied that the cold water response of rice grain quality was less sensitive in the lines with high cold tolerance than in the lines with low cold tolerance, and the varietal improvement for cold tolerance would be important for grain quality improvement at the same time.