水稻抗稻瘟病基因Pi2特异分子标记的开发与应用

稻瘟病是水稻最严重的病害之一,利用抗病基因选育抗病品种可以安全有效地防治稻瘟病。分子标记辅助选择(marker-assisted selection, MAS)技术可实现快速精准地定向培育含抗稻瘟病基因的抗性品种,但针对不同遗传背景育种材料开发设计特异性的分子标记是MAS育种的重要基础。广谱抗稻瘟病基因Pi2已被证明高抗多个国家和地区的稻瘟菌生理小种。本研究开发设计了1个新的广谱抗稻瘟病基因Pi2的共显性特异分子标记Pi2CM1,可有效区分Pi2与其等位基因Pi9、Pigm,对22份核心育种材料表现出100%的多态性,为利用MAS技术定向培育含Pi2抗病新品种提供了重要的依据。     

稻瘟病抗性基因在主要育种亲本中的分布研究

稻瘟病是由稻瘟病菌引起的具有广泛性和毁灭性的水稻病害。目前通过抗病亲本杂交聚合培育持久广谱的稻瘟病抗性品种是水稻稻瘟病防治最经济环保的途径,而利用分子标记辅助选择技术对水稻育种亲本抗性基因分布的研究是分子辅助聚合育种的基础。本研究以36个育种亲本为实验材料,进行苗瘟和穗颈瘟鉴定,结合特异性分子标记Pid3、Pita、Pikm、Pib、Piz,研究这些育种亲本的稻瘟病抗性基因的分布情况。同时,对恢复系材料蜀恢498的抗稻瘟病基因Pita和Pikm扩增测序并进行同源序列比对分析,初步在分子水平分析抗病基因与抗病表型的关系。     

利用分子标记和接种鉴定分析美国水稻育种亲本的稻瘟病抗性

稻瘟病是由真菌Magnaporthe oryzae引起的,水稻与稻瘟病菌的互作符合经典的“基因对基因”学说,抗稻瘟病基因Pi-ta可有效防治携带A VR-Pita1稻瘟菌的侵染.本研究利用位于Pi-ta基因前端的显性 .分子标记YLI53/YL153和位于中间区域的显性分子标记YL155/YL87对39份来自美国的水稻...     

水稻全生育期稻瘟病抗性遗传及其基因定位研究

稻瘟病是最严重的世界性水稻病害之一。本实验利用高抗稻瘟病品种194—3和珍汕97B构建的重组自交系群体,通过自然诱发实验,在两个年度重复的情况下,全生育期调查水稻生长的3个关键时期一分蘖期叶瘟、抽穗期叶瘟和成熟期穗颈瘟的抗性表现,通过集团分离分析法（bulked segregation analysis,BSA）初步定位稻瘟病主效抗性基因。结果表明分蘖期和抽穗期的叶瘟、以及穗颈瘟的抗性表型频率均呈双峰分布,说明控制水稻叶瘟和穗颈瘟均表现为一对主效基因控制;全基因组分子标记分析将该稻瘟病抗性基因定位于水稻第6染色体上,处于分子标记AP22和RM19766之间。该抗性基因来源于重组自交系的抗性亲本194—3,并命名为R6。本实验为稻瘟病的持久抗性分子标记辅助选择育种和基因克隆提供了基因资源。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-ta和Pi-b多重PCR体系的构建与应用

稻瘟病是我国水稻主产区的重要病害之一, 其主效抗性基因Pi-ta和Pi-b在我国很多稻区表现广谱持久的稻瘟病抗性, 被广泛应用于我国的水稻育种和生产。本研究选用稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b及其等位基因的功能标记, 在对22份分别已知抗病基因Pi-ta和Pi-b以及感病基因pi-ta与pi-b组成的水稻品种检测验证基础上, 建立了2套稻瘟病基因多重PCR体系: 体系I同时检测抗病基因Pi-ta与Pi-b, 体系II 同时检测感病基因pi-ta与pi-b, 并利用2套体系对336份高世代育种材料进行检测, 与单标记检测结果比较, 表现稳定可靠, 重复性好。本研究构建的抗稻瘟病基因分子标记多重PCR体系可用于水稻种质资源的快速评价和抗稻瘟病分子标记辅助育种。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-ta的分子标记辅助选择

利用已建立的水稻抗稻瘟病基因Pi-ta显性分子标记对30个品系和157个来自不同国家的一些水稻品种进行分子鉴定,并采用稻瘟病菌菌株ZN57（IC-17）和ZN61（IB-49）人工接种试验进行致病性测试。结果表明,大部分品系和少数水稻品种含抗病基因Pi-ta,且对稻瘟病菌菌株ZN57和ZN61表现抗病反应。除此之外,利用两对显性分子标记YL1     

利用分子标记辅助选择改良‘长农粳1号’的稻瘟病抗性

稻瘟病是水稻(Oryza sativa L.)生产中最重要的病害之一,选育抗稻瘟病的水稻品种是防治稻瘟病最经济有效的方法。本研究通过连续回交结合分子标记辅助选择,将抗稻瘟病基因Pi2导入到高产优质晚粳品种‘长农粳1号’中,改良‘长农粳1号’的稻瘟病抗性。改良系的背景回复率为94.36%,仅在第6染色体有一个导入片段。‘长农粳1号’改良系的稻瘟病抗性为中感,显著优于‘长农粳1号’。此外,‘长农粳1号’改良系的生育期显著缩短,产量显著下降,品质显著改变。研究结果将为利用分子标记辅助选择改良粳稻的稻瘟病抗性提供科学依据和种质资源。     

稻瘟病抗性基因的分子定位及克隆

简述了稻瘟病抗性的两种类型,着重阐述了稻瘟病主效抗性基因的分子定位和克隆的研究进展,概述了主要分子标记的种类及其特点,分析了图位克隆法在克隆植物抗病基因中的应用,对其存在的技术瓶颈进行了探讨,并指明了克服这些技术难点的途径。     

一个粳稻来源抗稻瘟病基因的鉴定、遗传分析和基因定位

7001S是一个广谱抗稻瘟病的粳稻两用核不育系,对来自全国不同稻区的22株稻瘟病菌系均表现为高度抗性。通过构建7001S/80-4B F2群体的遗传分析和初步定位表明,F2分离单株对稻瘟病菌的抗性呈明显的抗、感双峰分布,抗感分离符合3﹕1的理论比例,说明粳稻7001S对稻瘟病菌的抗性由1对显性核基因或一个显性QTL位点控制,并将该基因初步定位于第11染色体长臂末端。进一步通过扩大遗传群体和分子标记开发,利用基于BSA的隐性群体分析技术,将目的基因精细定位于P21-2415和RM27322之间约310 kb的范围内,并获得了可用于分子标记辅助选择的紧密连锁和共分离分子标记,同时对目标基因所在区域进行基因预测,初步确定了候选基因。为进一步开展该抗稻瘟病基因的克隆、功能验证和抗病机理研究,以及通过分子标记辅助选择技术培育抗稻瘟病水稻新品种等工作奠定了基础。     

水稻抗稻瘟病基因Pi35功能性分子标记的开发及其应用

稻瘟病是水稻生产上的严重病害,利用抗病基因培育抗病品种是控制稻瘟病最经济而有效的措施。在日本,稻瘟病部分抗性基因Pi35作为广谱持久抗性基因已广泛应用于水稻育种和稻瘟病防治实践。但是,Pi35基因在我国的资源和品种中的分布情况不清,制约了这一重要基因在我国育种实践中的应用,急需开发实用的分子标记,并系统研究该基因在我国的品种及其亲本中的分布情况,为稻瘟病抗性育种服务。本研究通过比对抗、感品种中Pi35等位基因序列,发现一个能检测抗、感病性差异的特异SNP(3780 T),并据此开发了Pi35基因的功能性分子标记Pi35-d CAPS。利用该标记检测了抗源藤系138的衍生品种10份、微核心种质204份和主栽品种67份,结合测序鉴定,确认5份藤系138衍生品种(垦鉴稻3号、垦鉴稻6号、垦稻8号、绥粳3号和龙粳34)及2份微核心种质(粳稻品种抚宁紫皮粳子和籼稻品种细麻线)携带Pi35基因。本研究结果为通过分子育种手段高效利用Pi35基因改良我国水稻(特别是籼稻)品种的稻瘟病抗性提供了手段。     

野生稻与亚洲栽培稻的遗传多样性

为评价野生稻与亚洲栽培稻的遗传多样性及其变异关系,56对SSR引物被用于研究广泛地理分布的55份普通野生稻(其中32份O. rufipogon和23份O. nivara)和25份亚洲栽培稻(14份indica和11份japonica)样本。298个多态性位点被检出,占总扩增等位点的98.68%。野生稻多态性位点的百分比(平均达91%)及Nei’s遗传多样性值(h)明显高于亚洲栽培稻,表明普通野生稻比亚洲栽培稻具更丰富的遗传多样性。UPGMA聚类分析显示野生稻的两个类群(O. rufipogon和O. nivara)关系密切,但在遗传上存在明显的分化,支持其作为两个独立物种的分类观点。许多普通野生稻中籼粳分化尽管不很明显,然而亚洲栽培稻的籼粳亚种分化是明显的。亚洲栽培稻与多年生普通野生稻(O. rufipogon)关系更为密切,符合异源起源的遗传分化模式。     

酸处理碎米制作米粉的研究

为了使碎米能用来生产米粉,使用酸法处理碎米。设计正交试验研究pH值、温度和时间对处理效果的影响,并优化工艺条件,得到适宜的工艺条件为:pH值5.0,温度40℃,时间4 h。在此条件下处理的碎米可以用来生产米粉,生产的米粉外观并条少,煮熟后松散柔韧,不黏条,不浑汤,干炒不易断。     

野生稻DNA导入后代对稻瘟病的抗性遗传分析

连续多年鉴定了21份普通野生稻(从染色体组)DNA导入后代株系对稻瘟病的抗性,筛选出3个稳定抗病的后代株系2005 D3-60、2005 D3-136和2005 D3-112,以其与感病地方品种白皮稻的杂交F1代和F2代为材料,初步分析了导入后代对稻瘟病菌系01-13-1的抗性遗传特性.研究结果表明:3个组合的F1代对01-13-1菌系全部表现抗病,说明其抗病性都是由显性基因控制的;2005 D 3-60/白皮稻和2005 D 3-136/白皮稻的F2代抗感分离比例为9:7,说明对01-13-1的抗性是由2对显性基因控制,且基因存在互补作用,而05 D 3-112/白皮稻的F2代抗感分离比例为27:37,说明其抗病性是由3对显性基因控制的,基因亦存在互补作用;3个组合正反交的F1代均表现抗病、F1代分离比例相同,说明导入系中抗稻瘟病性状属细胞核遗传.     

不同稻鱼共生方式对水稻性状及稻鱼产量的影响

为探索适宜的稻鱼共生模式,开展了平作稻养鱼、平作稻凼式养鱼、垄稻沟鱼(垄作稻养鱼)和平作稻(中稻+再生稻)的试验研究。结果表明,不同稻鱼共生方式对中稻、再生稻主要农艺性状及稻、鱼产量有影响。平作稻养鱼和平作稻凼式养鱼共生方式水稻单产能保持平作稻产量水平,增收鱼53.6~69.4kg/667m2,增加纯收益745~780元/667m2;垄稻沟鱼共生方式水稻单产比平作稻增产9.13%,增收鱼66.9kg/667m2,增加纯收益1 040元/667m2。说明垄稻沟鱼经济效益高,效果好,适宜生产上推广。     

旱育秧在杂交水稻制种上的应用

在杂交水稻Ⅱ-32A×泸恢17的两个亲本播始天数相近的杂交水稻制种上,通过对旱育秧与常规湿润育秧两种不同育秧方式的制种试验对比得出:旱育秧不仅能节约制种成本,而且同样可以实现制种的高产稳产.此外,旱育秧制种会延长亲本的播始天数,而且父本表现比母本更明显,即父本要比母本多推迟4 d左右始穗.试验表明:为确保制种花期相遇,此时旱育秧制种的父本应比母本提早播种7 d以上,具体的父母本播差天数应以Ⅰ期父本播后的气温高低而定.     

水稻多基因型种群品种不同生态稻区的适应性研究

旨在探究水稻多基因型种群品种在不同生态稻区的适应性和稳定性,为多基因型种群品种的推广提供依据。选用参试品种‘尤群6号’、‘南八糯’和对照品种‘红优7号’开展田间试验,通过抗病性、农艺性状等指标进行综合评价。结果表明：参试品种‘尤群6号’(0.40~0.95 kg/m2)和‘南八糯’(0.81~1.04 kg/m2)在4个稻区产量显著高于对照品种（尤群6号在文山地区表现除外）;田间发病总体较轻,个别品种在局部试验点表现有差异,‘尤群6号’在文山稻瘟病发生 (DI=48.66)和粳稻区楚雄稻曲病发生相对较重,仍需继续种植综合观察;品种生育期随试验点海拔的升高而缩短,株高随月平均气温升高而增高,品种内株高变异系数介于1.97~6.13之间。研究表明参试品种在籼粳混栽区红河表现最佳,籼稻区德宏表现较好,在文山、楚雄田间表现有待继续评价;总体上,表现出较好适应性和稳定性。     

水稻抗纹枯病的研究新进展

本文从抗性鉴定技术、抗性机制以及抗病育种等方面综述了近年来水稻纹枯病的研究新进展,并分析了水稻纹枯病抗病育种研究中存在的问题与展望     

水稻常规种与杂交种产量性状的对比分析

产量性状改良一直是水稻育种的第一目标, 在杂交稻选配成功后的二十多年里所推出数量众多的杂交稻品种的单产潜力没有明显超过早期培育出来的水稻品种, 而常规育种由于新种质资源的不断拓展与应用, 其产量不断得到提高, 部分常规稻品种的产量水平超出杂交水稻。为明确常规稻与杂交稻品种的产量差异性, 重新评价和定位常规稻品种。以相同遗传背景的常规稻与杂交稻组合为比较对象,比较分析了 12个组合的产量及其相关性状。研究结果显示, 12组常规稻与杂交稻的的对比试验中, 杂交种产量明显高于常规种的占总数的 41.7%, 常规种产量高于杂交种的占 16.6%, 二者产量差异不明显的占总数的 41.7%。部分常规品种在产量上与同类型杂交稻产量相当甚至高于杂交稻, 这为常规稻的遗传育种及其推广应用提供了理论参考。     

水稻品种对稻田甲烷排放的影响

在大田条件下，应用甲烷自动测试系统在水稻生育期内持续测定3个水稻品种的甲烷排放通量。试验结果表明:水稻品种对稻田甲烷排放通量有明显的影响，品种间差异高达2.26倍；根量大的水稻品种，甲烷排放通量高，稻田气泡排放甲烷强度大，土壤水溶液中水溶甲烷浓度也高。试验证明，水稻根系的大小是导致水稻品种间甲烷排放通量差     

不同株型水稻对杂草稻的生态控制研究

以不同株型水稻品种为材料,研究了混插其中杂草稻的生长状况。在两种杂草稻密度下,相对于分蘖中等、直立穗型沈农265,分蘖力强、大冠层、弯曲穗型辽盐16都能显著降低移栽稻田中杂草稻的株高、叶面积指数、分蘖、植株干物重。在12株/m2杂草稻干扰下,齐穗期沈农265的有效穗数、叶面积指数、干物重明显下降,这些最终会导致其产量的下降,而辽盐16的穗数、干物重等因子下降并不明显。在两种株型中,辽盐16对杂草稻竞争力强,这对农业生产中杂草稻的防治具有重要的指导意义。