分子标记辅助选择Xa23基因改良节水抗旱稻亲本的白叶枯病抗性研究

以携带抗白叶枯病基因Xa23的水稻材料‘CBB23'为供体材料,以优良节水抗旱稻保持系‘沪旱1B'为受体材料,采用杂交和回交的方式,在后代分离群体中利用与Xa23基因紧密连锁的SSR标记RM206进行分子标记辅助选择,同时将改良的保持系与不育系成对回交,通过分子标记检测、田间抗性鉴定和综合农艺性状选择,在BC_3F_5后代株系中获得Xa23基因纯合且表型与‘沪旱1B'相似的株系10份,以及与改良保持系回交3代的纯合不育系材料4份。使用P6菌系采用人工剪叶接种鉴定,发现纯合株系材料明显提高了对白叶枯病的抗性。     

分子标记辅助选育抗褐飞虱和抗稻瘟病的水稻恢复系

【目的】通过分子标记辅助选择培育兼抗褐飞虱和稻瘟病的水稻新恢复系,为杂交水稻抗病虫害育种提供新的种质资源。【方法】利用常规回交育种、分子标记辅助选择和抗病虫鉴定相结合的手段,将广谱高抗稻瘟病基因Pi9导入携带抗稻褐飞虱基因Bph14和Bph15的优良恢复系桂恢1561中。【结果】在BC_2F_3中检测到17个株系聚合了Bph14、Bph15和Pi9的纯合基因,其中GH18-1、GH18-7、GH18-10和GH18-18等4个株系农艺性状与轮回亲本桂恢1561相似,褐飞虱及稻瘟病抗性均达到抗级水平。【结论】通过常规的回交选育、分子标记和抗性鉴定相结合的方法,筛选获得4份聚合了褐飞虱抗性基因(Bph14、Bph15)和抗稻瘟病基因Pi9的抗性水稻中间材料,为选育新的双抗病虫害水稻恢复系提供种质资源。     

甘蓝型双低油菜细胞质雄性不育系宁A7的选育研究Ⅰ.MICMS双低不育系宁A7的回交选育

以农艺性状优良、配合力高、具部分恢复基因的品系为轮回亲本 ,与MICMS双低不育系“宁A6”回交 ,定向选育具有轮回亲本优良性状和原不育系不育性的新不育系 ,经 3个轮回世代的回交、自交和测交 ,育成MICMS胞质不育系“宁A7”和保持系“宁B7”。宁A7不育系株型紧凑 ,不育性彻底 ,双低品质稳定 ,经济性状得到进一步改良。     

甘蓝型双低油菜细胞质雄性不育系宁A7的选育研究I．MICMS双低不育系宁A7的回交选育

以农艺性状优良、配合力高、具部分恢复基因的品系为轮回亲本,与MICMS双低不育系“宁A6”回交,定向选育具有轮回亲本优良性状和原不育系不育生的新不育系,经3个轮回世代的回交、自交和测交,育成MICMS胞质不育系“宁A7”和保持系“宁B7”。宁A7不育系株型紧凑,不育性彻底,双低品质稳定,经济性状得到进一步改良。     

利用分子标记辅助选育抗稻瘿蚊水稻新品系

【目的】通过分子标记辅助选育结合抗性鉴定培育抗稻瘿蚊水稻新品系,为水稻抗虫育种提供新的种质资源。【方法】以广西高抗稻瘿蚊水稻种质GXM-002-1为抗源供体亲本,以优质恢复系R553为受体(轮回亲本),采用杂交、回交,结合分子标记辅助选择方法,选育抗稻瘿蚊水稻新品系。【结果】经分子标记M12-29检测,获得4个稻瘿蚊抗性基因纯合改良株系R553GM-15、R553GM-19、R553GM-31和R553GM-47,其中R553GM-47对稻瘿蚊的抗性达抗水平,其余3个改良株系对稻瘿蚊表现为中抗水平;在农艺性状表现方面,4个改良株系的有效穗数与千粒重均无显著差异(P0.05,下同),在株高、穗长、每穗总粒数、结实率、粒长和粒宽等性状中,至少有1个株系与轮回亲本R553无显著差异。【结论】利用分子标记辅助选择结合抗性鉴定方法,可从高抗稻瘿蚊材料GXM-002-1与高感稻瘿蚊水稻优质恢复系R553杂交后代中筛选出抗稻瘿蚊新品系。     

抗稻瘟病基因Pi9导入籼稻恢复系泉恢039的应用研究

【目的】对本单位育成的强优势恢复系泉恢039进行遗传改良,提高其稻瘟病抗性。【方法】用人工温汤去雄杂交法,以泉恢039为母本（受体亲本）,与75-1-127(Pi9基因供体亲本)杂交,并用泉恢039作为轮回亲本,连续回交2次。回交后代先用系谱法结合叶片上的绒毛性状进行田间筛选,随后对入选株系在室内进行Pi9基因的分子检测和上杭县茶地镇田间自然诱发鉴定。入选株系同步用三系不育系191A和开源A进行恢复力检测。【结果】经田间筛选和室内分子标记检测,从36个具有绒毛性状的株系中,筛选出12个携带Pi9抗病等位基因,且株叶形态和恢复力与泉恢039基本一致的株系。经田间抗性鉴定,结果表明其中11个株系苗瘟抗性水平高于泉恢039,6个株系苗瘟抗性水平与对照75-1-127相当。【结论】利用Pi9基因和GL6绒毛基因同位于水稻第6染色体的遗传现象,可以通过以叶面绒毛等农艺性状进行田间筛选为主,简化室内Pi9基因检测频次和数量,从而选出携带Pi9抗病等位基因的株系（入选率为33.33%）,为进一步筛选出符合育种目标的株系奠定基础。     

优质抗稻瘟病三系不育系金抗1A的分子选育

以水稻品系LAC23为抗性供体亲本,优质保持系金23B为受体亲本,以回交转育为基础,逐代用分子标记RM224或MRG4766检测导入广谱抗稻瘟病基因Pi-1,获得抗稻瘟病能力提高的新品系金抗1B,并以此与金23A连续多代回交,最终育成抗稻瘟病籼型三系不育系金抗1A.金抗1A抗性达到LAC23(Pi-1)的抗性水平,且保持了金23A米质优、育性稳定、配合力强等优良经济性状.     

分子标记辅助选择改良C815S的稻瘟病抗性

为提高水稻两系不育系C815S的稻瘟病抗性,以含广谱抗稻瘟病基因Pigm的谷梅4号为供体,C815S为受体,通过杂交、回交并结合分子标记辅助选择,将Pigm基因导入C815S中,经抗性鉴定和综合农艺性状评价,获得了3个携带纯合抗性基因的改良不育株系(7CS01、7CS02、7CS03)。抗性鉴定结果显示:7CS01病级为1级,表现为抗;7CS02和7CS03病级为3级,表现为中抗;改良不育株系稻瘟病抗性综合指数平均较C815S提高58.05%;改良不育系穗数平均比C815S提高26.45%。     

以三明显性核不育系转导稻瘟病抗性基因Pi9改良恢复系的效果

【目的】将广谱抗稻瘟病基因Pi9导入恢复系双抗明占,以提高其组合抗病能力。【方法】通过构建Pi9基因的三明显性核不育系载体作中间"架桥",结合分子标记辅助选择,每个回交世代选择有Pi9标记基因带型的显性核不育株与双抗明占回交,至BC4F1代筛选获得检测有Pi9标记基因带型可育株自交纯合Pi9基因,获得卸载了核不育基因的双抗明占抗病近等基因系。【结果】获选的6个改良系经田间抗性鉴定有5个抗稻瘟病能力得到显著提升,进行配合力测验及农艺性状比较分析,改良系Y25-1一般配合力表现最好,抗病能力强,主要农艺性状与双抗明占相近,可作为抗病的双抗明占推广应用。【结论】通过水稻三明显性核不育系作中间"架桥",导入Pi9基因可有效提高双抗明占及其组合抗稻瘟病能力。     

利用分子标记辅助选择改良不育系03S的稻瘟病抗性

为提高优质籼型光温敏核两系不育系03S的稻瘟病抗性,以03S为受体,以含有广谱稻瘟病抗性基因Pi-9的材料75-1-127为供体,采用杂交、多次回交和自交的方法以及利用分子标记辅助选择技术将Pi-9基因导入03S中。通过抗性基因的室内分子检测,结合稻瘟病病区抗性鉴定、人工接种鉴定、不育系育性镜检以及田间农艺性状和开花习性表现,筛选获得了4个03S改良株系03SR-1、03SR-2、03SR-3和03SR-4。抗性鉴定结果表明,改良株系对稻瘟病叶瘟和穗瘟的抗性明显增强。育性镜检花粉不育率均在99.6%以上。农艺性状和开花习性分析表明:除每株穗数和剑叶长外,改良不育系的其他农艺性状和开花习性与对照03S无显著差异。这些改良不育系可用于进一步选育抗稻瘟病的优良杂交组合。     

Current progress on genetic interactions of rice with rice blast and sheath blight fungi

Analysis of genetic interactions between rice and its pathogenic fungi Magnaporthe oryzae and Rhizoctonia solani should lead to a better understanding of molecular mechanisms of host resistance, and the improvement of strategies to manage rice blast and sheath blight diseases. Currently, dozens of rice resistance (R) genes against specific races of the blast fungus have been described. Among them, ten were molecularly characterized and some were widely used for breeding for genetic resistance. The Pi-ta gene was one of the best characterized rice R genes. Following the elucidation of its molecular structure, interaction, distribution, and evolution, user friendly DNA markers were developed from portions of the cloned genes to facilitate the incorporations of the Pi-ta mediated resistance into improved rice varieties using marker assisted selection (MAS). However, rice blast is still a major threat for stable rice production because of race change mutations occurring in rice fields, which often overcome added resistance based on single R genes, and these virulent races of M. oryzae pose a continued challenge for blast control. For sheath blight, progress has been made on the exploration of novel sources of resistance from wild rice relatives and indica rice cultivars. A major quantitative trait locus (QTL), named qSB9-2, was recently verified in several mapping populations with different phenotyping methods, including greenhouse methods. The ability to identify qSB9-2 using greenhouse methods should accelerate the efforts on the qSB9-2 fine mapping and positional cloning.     

甬优籼粳杂交稻作再生稻种植的再生特性及产量形成分析

为探究甬优籼粳杂交稻作再生稻种植时的再生特性及产量形成特点,以生产上应用广泛的甬优籼粳杂交稻品种甬优1540和甬优4949为试验材料、籼型杂交稻品种隆两优534为对照材料作再生稻种植进行了田间试验。结果显示：籼粳杂交稻和籼型杂交稻2个类型品种的再生特性存在显著差异;籼粳杂交稻甬优1540和甬优4949的优势再生节位为低节位的倒5节和倒4节,2个节位的再生苗有效穗占比之和分别为81.9%和68.9%,产量贡献率之和分别为89.6%和72.5%;2个节位再生稻的穗长、每穗粒数显著高于倒3节和倒2节,并呈现出从下往上节位逐步变小的趋势;而籼型杂交稻品种隆两优534的优势再生节位则是高节位的倒2节和倒3节,2个节位的有效穗占比和产量贡献率之和分别为71.5%和72.5%;甬优4949头季稻收割后1~7 d内的再生苗的成穗率、有效穗占比和产量贡献率分别为89.4%、74.6%和79.2%,均显著高于收割后8~12 d和12 d以上的再生苗;甬优1540和甬优4949再生稻的穗长、每穗粒数均要显著大于隆两优534,产量分别增产21.6%和17.3%。结果表明甬优籼粳杂交稻的低节位强再生力和再生苗穗大粒多的再生特性是其作再生稻种植时易获得高产的主要因素。     

水稻基因遗传转化方法研究进展

介绍水稻遗传转化方法的发展历程和科研成果，为水稻遗传转化体系的研究和应用提供借鉴。从生物介导转化法和非生物介导转化法2类方法出发，介绍各种转化方法在水稻上的首次报道和重要进展并进行了展望。生物介导转化法中，农杆菌Agrobacterium介导转化法通过侵染种胚、稻穗、愈伤组织和茎尖进行转化，种胚及其诱导的愈伤组织作为材料的转化体系较为成熟，稻穗和茎尖转化法则操作简便、转化再生周期短；此外，有研究尝试用根瘤菌Sinorhizobium和Rhizobium以及附着剑菌Ensifer adhaerens转化水稻。非生物介导转化法中，物理方法转化法(基因枪法、电击法、花粉管通道法和显微注射法)是较为传统的转化方法，基因枪法应用较为成熟，花粉管通道法则取得较多育种成果；介质介导转化法中，纳米材料的应用正逐步成为研究热点。水稻遗传转化体系的发展可从转化材料的筛选和优化介导转化的载体入手，同时将转化体系和DNA-free、单倍体诱导等技术结合起来，以提高转化效率和安全性，缩短转化再生周期。     

PS04菌株对水稻纹枯病的防效及对水稻2种防御性酶活性的诱导

【目的】研究类芽孢杆菌PS04菌株及其代谢物对水稻纹枯病的预防和治疗效果,探索PS04对水稻纹枯病的防治机理,为PS04菌株生物制剂的研发提供理论依据。【方法】以水稻幼苗为供试材料,用带菌谷粒接种法接种水稻纹枯病菌,分别以PS04菌株发酵液、浓缩液和乙醇粗提物为药剂,保护性试验于接种前24h施药,治疗性试验于接种后24h施药,施药10d后调查统计防效;同时喷施发酵液与接种水稻纹枯菌进行防御性酶诱导试验,分别于接种后1,2,3,5,8d测定水稻叶鞘过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性,并分析其动态变化。【结果】药效试验表明,PS04菌株发酵液兼具保护性和治疗性作用,其防效分别达93.65%和92.02%,经100℃水浴加热后发酵液的防效分别为87.37%和90.28%;PS04浓缩液和乙醇粗提物的保护性和治疗性防效均具有明显的剂量效应,6g/L浓缩液的防效为76.01%和50.74%,9g/L乙醇粗提物的防效69.95%和73.85%。防御性酶活性诱导试验表明,PS04菌液能诱导水稻PPO和POD活性大幅提高,表明PS04发酵液具有良好的抗病性诱导作用。【结论】PS04菌液不仅对水稻苗期纹枯病具有显著的保护性和治疗性,而且还能诱导水稻POD和PPO活性提高,具有很好的开发潜力。     

元江普通野生稻渗入系籽粒镉评价及与农艺性状的相关性分析

为探讨云南普通野生稻渗入系籽粒积累镉的能力,并分析其籽粒镉含量与田间农艺性状的相关性,于2019年3—10月在滇南某镉污染农田种植120份元江普通野生稻渗入系BC3F4株系,测定其籽粒镉含量,并就籽粒镉含量与渗入系材料主要农艺性状展开相关性研究。结果表明:120份渗入系材料籽粒镉含量差异极显著,籽粒镉含量在0.05～3.57 mg·kg-1范围内,存在广泛的遗传多样性,从中筛选出镉低积累材料54份,高积累材料3份。120份渗入系材料含3种水稻类型(籼稻、粳稻及彩色稻),3种水稻类型籽粒镉含量在种内差异显著,变异系数大;在种间,籽粒镉含量彩色稻与籼稻、粳稻间均存在显著差异,而籼稻与粳稻间差异不显著。籽粒镉含量与渗入系株系产量及结实率间存在正相关性,相关系数分别为0.411和0.300,与其他性状无相关性。籼稻类、粳稻类产量与籽粒镉含量的相关系数分别为0.446和0.672,籼稻类、粳稻类结实率与籽粒镉含量的相关系数分别为0.362和0.634。研究表明,渗入系后代各株系间镉积累差异极显著,可从中筛选出低积累和高富集株系;渗入系株系籽粒镉含量与产量及结实率存在相关性,可作为田间判别株系镉含量的依据,并为镉积累相关基因挖掘提供理论依据。     

稻米饭粒延伸性的研究进展

水稻饭粒延伸性是指米粒蒸煮时的延伸特性，用蒸煮后米粒长度增加值与蒸煮前米粒长度的比值来衡量，是评价稻米蒸煮食味品质的重要指标之一。随着现代遗传学及基因组学相关理论和育种技术的发展，人们对水稻饭粒延伸性的遗传研究也日趋深入。本文综述了影响水稻饭粒延伸性的相关因素及其遗传研究进展，指出了水稻饭粒延伸性遗传研究目前存在的主要问题，分析了水稻饭粒延伸性遗传研究的应用前景。     

7种水稻育种亲本对福建省稻瘟病菌的抗病性分析

【目的】评价12S、M76A、闽香A、明兴A、延源A、福丰5A和福香1A7种水稻育种亲本对福建省稻瘟病的抗病性,为水稻抗病育种及抗病品种合理布局提供参考。【方法】采用田间自然诱发的方法,测定7种供试水稻育种亲本对水稻叶瘟和穗颈瘟的抗病性;并采用室内人工接种法,测定7种供试水稻育种亲本对水稻苗瘟的抗病性及对福建省稻瘟病菌4个主要致病型的抗性频率。【结果】M76A、明兴A、延源A、福丰5A及福香1A对苗瘟的抗性频率均大于75%,其中M76A、福丰5A、福香1A对叶瘟、穗颈瘟也均表现出较高的抗病性,而明兴A、延源A较感叶瘟和穗颈瘟,12S、闽香A较感苗瘟、叶瘟和穗颈瘟;明兴A、延源A、福丰5A对福建省稻瘟病菌4个主要致病型I34.1、I24.1、I36.1和I35.1菌株的抗性频率均较高,而M76A、福香1A分别对I24.1和I36.1菌株的抗性频率较低,12S对I34.1和I36.1 2个致病型菌株的抗性频率均较低,闽香A对I34.1、I36.1和I35.1 3个致病型菌株的抗性频率均较低。【结论】M76A、福丰5A和福香1A对福建省稻瘟病的抗病性较强,可作为抗瘟育种的候选亲本;明兴A、延源A、12S和闽香A则应与抗病性较强的恢复系杂交育种。     

水稻不同生育期施用生石灰对稻米镉含量的影响

为了深入探究镉污染稻田土壤施用生石灰降低稻米镉含量的过程机理,采用盆栽试验,分别在水稻插秧前、分蘖期、孕穗期、灌浆期进行生石灰施加处理,水稻成熟后采集植株样品和土壤样品进行相关指标测定。试验结果显示,在水稻不同生育期施加生石灰均可显著提高土壤pH值,降低土壤有效态镉及根系镉含量,同时显著降低糙米镉含量(P0.05)。分蘖期施加生石灰对糙米镉含量的降低程度最大,其含量比空白对照下降55.2%,显著低于其他处理。在分蘖期施加生石灰后发现,水稻茎秆中的钙含量最高,显著高于其他处理(P0.05),而其茎秆中的镉含量反而最低,显著低于其他处理(P0.05)。多变量主成分分析显示,茎秆钙含量与镉含量显著负相关(P0.05)。综上认为,在水稻分蘖期施用生石灰不仅可以降低土壤有效态镉含量,减少根系对镉的吸收积累,还可以提高水稻茎秆中的钙含量,进而抑制镉由根系向茎秆的转移,表明这两个过程的叠加效应可能是水稻分蘖期施用生石灰降低糙米镉含量的关键因素。     

Delftia sp.B9对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗镉积累的影响

为探讨耐镉细菌Delftia sp. B9对镉(Cd)胁迫下水稻种子萌发及幼苗吸收积累Cd的影响,以两种水稻(华润2号、深两优5814)为材料,研究水稻在3种Cd胁迫浓度(0、0.01、0.1 mg·L~(-1))下添加Delftia sp. B9菌液对水稻幼苗生长和积累Cd的影响。结果表明:Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,Delftia sp. B9产吲哚乙酸(IAA)能力与对照相比显著减少2.87 mg·L~(-1),产铁载体相对含量下降17.34%。Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,添加Delftia sp. B9菌液对水稻种子萌发和耐性系数有显著的促进作用。Cd胁迫下添加Delftia sp. B9菌液的处理(T3)与对照(T1)相比能显著增加两种水稻幼苗的根长、株高、叶绿素a和叶绿素b含量。添加Delftia sp.B9显著降低两种水稻幼苗根、茎、叶中Cd含量,使华润2号根、茎、叶中Cd含量分别降低63.81%、67.59%、70.84%,使深两优5814根、茎、叶中Cd含量分别降低75.95%、74.84%、80.81%。研究表明,耐镉细菌Delftia sp. B9可促进Cd胁迫下水稻种子萌发,增加水稻幼苗叶绿素含量和株高,并降低根、茎、叶中Cd含量。     

水稻花时调控机理与育种应用

水稻为严格自花授粉作物。花时是水稻的重要农艺性状,受到内部因素(植物激素、遗传因子等)和外部环境因素(温度、光照、湿度、CO₂浓度等)的复杂调控。合适的开花时间是水稻成功繁殖的重要保障。颖花过早开放会导致水稻易受低温、露水重引起的病虫害影响;而过晚开放易使水稻遭受高温胁迫,降低产量。此外,在杂交水稻制种过程中,确保父母本的花时一致是提高杂交水稻制种产量的重要条件之一。本文从控制水稻颖花开放的结构基础、生理基础、遗传基础以及分子机理等方面,系统总结了水稻花时调控的研究进展,提出了今后水稻花时研究应重点解决的问题,并讨论了花时性状的改良在水稻生产和籼粳亚种间杂交稻育种上的应用价值。