环境因子对稻米品质性状的影响

概述了影响稻米品质的主要气候因子和栽培措施,提出水稻保优栽培基本原则,即首先选择品质优良的品种,在保证品种产量的前提下,因种因地制宜,充分利用气候因子,综合利用栽培因素,使稻米生产的每一环节都有利于品质的发展。     

田间水稻纹枯病抗性鉴定体系的确立与完善

建立科学的田间水稻纹枯病抗性鉴定体系,是开展水稻抗纹枯病遗传研究的关键环节之一。描述了田间水稻纹枯病发生、发展的特点,强调只有在充分认识并依据这些特点所建立的抗性鉴定体系才具科学性。分析认为Rush的总体抗性鉴定体系最为合理。为适应抗性QTL精细定位的精度要求,在Rush的总体思想体系基础上,提出并试行了以“最高病斑达到的叶鞘位”为基础的新的病情评定标准,以进一步完善水稻纹枯病抗性鉴定体系。     

乙烯信号参与调控水稻纹枯病抗性的研究

 乙烯(ET)信号在植物抵抗各种逆境反应中具有重要作用,但目前关于乙烯信号在调控水稻纹枯病抗性中的作用仍缺乏系统研究。本研究以感纹枯病水稻品种Lemont和抗纹枯病水稻品种YSBR1为材料,分析了纹枯病菌接种后乙烯合成关键基因及信号传导途径中标志基因的表达水平,结果显示,纹枯病菌侵染可显著诱导相关基因的表达、激活乙烯信号。进一步采用乙烯合成抑制剂和信号激活剂处理水稻并进行接种鉴定,结果显示,两种化学剂分别可抑制或激活乙烯信号;无论是Lemont还是YSBR1,激活其乙烯信号均可显著增强抗病性,而抑制该信号均显著降低抗病性。对3个乙烯受体突变体(ethylene response2, etr2; ethylene response3, etr3; ethylene response sensor2, ers2)进行温室接种鉴定,发现突变体的病斑长度均极显著高于野生型对照。以上研究表明乙烯信号在水稻对纹枯病菌的防卫反应或基础抗性中具有十分重要的作用,结果将为进一步解析“水稻-纹枯病菌”间的互作机制、制定合适的病害综合防控策略提供理论基础。     

不同抗性水稻品种响应纹枯病菌侵染的代谢组差异分析

利用气相色谱-飞行时间串联质谱(GC/TOF-MS)检测抗纹枯病品种(YSBR1) YS和感纹枯病品种(Lemont) LE接种纹枯病菌(Rhizoctonia solani Kühn)后的代谢组差异,以探究水稻抗纹枯病机制。结果表明：R.solani侵染后,YS和LE分别有82和75个差异代谢物(DAM)的含量升高;相对于LE, YS中存在更多的氨基酸类差异代谢物,其中合成抗病因子(水杨酸、乙烯、木质素、叶绿素和γ-氨基丁酸)的氨基酸及其衍生物受诱导水平明显高于LE。结果提示YS对纹枯病的较强抗性可能与其自身特有的代谢产物尤其是抗病因子相关的氨基酸及其衍生物密切相关。     

水稻不同类群品种间的纹枯病抗性评价和抗病新种质筛选

 种质资源筛选是抗病育种的前提和基础。以已知抗病水平的5份鉴别品种为对照,对水稻5个类群和1个混合类群的299份品种进行了温室苗期纹枯病抗性鉴定,筛选抗纹枯病水稻新种质。在“雾室/mist-chamber”环境下以改进的带菌木质短棒为接种物、以基于“叶枕高”的“0~9”级病级指标为标准,可有效区分对照品种间的抗病水平。299份品种中未发现免疫和高抗品种,中抗以上品种比例仅为36.5%,多数品种为中感至高感水平。就水稻不同类群而言,AUS类群中中抗以上品种的分布频率最高,超过60%;其次为ARO类群,为54.6%;分布频率最低的为TRJ类群,仅为22.7%。结合各品种苗高及与抗病对照YSBR1间的病级差异,从299份品种中筛选到7份抗病新种质,其中1份的抗性显著高于YSBR1,接近高抗水平。本研究为水稻抗纹枯病遗传育种提供了新的抗源,同时为选择合适的类群间品种杂交以培育抗纹枯病新品种提供了理论依据。     

一个水稻新型叶色突变体的形态结构与遗传定位

 所用水稻叶色突变体为自然突变,并命名为白淮稻7号,其叶色表型为绿 白 绿,且突变表型只有在移栽等因素引起的机械损伤信号胁迫下才会产生。研究结果表明,叶色转白前,突变体生长态势、叶色、叶绿素a含量和叶绿体超显微结构与野生型差异不大;叶色转白后,突变体总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量都显著低于野生型和叶色转白前,而叶绿体中的类囊体逐渐降解,基粒片层减少、基粒数量明显减少,且在成熟后突变体叶色黄化、植株变矮小。遗传分析表明,突变性状由1对隐性核基因控制。以该突变体与江西1587的F2群体为定位群体,将突变基因定位于水稻第11染色体分子标记L59.2 7和L64.8 11之间大约740.5 kb的区间内。认为该突变基因是一个新的水稻叶色突变基因,暂命名为GWGL。     

抗水稻纹枯病qSB-9^Tq基因效应及作用方式分析

水稻第9染色体上存在1个抗纹枯病QTL,被命名为qSB-9,水稻品种特青在该QTL上携带抗性等位基因qSB-9Tq,而Lemont携带相对感病等位基因qSB-9Le.为精确地评价qSB-9Tq的抗病效应,分析其作用方式,利用分子标记进行前景选择和背景选择,从轮回亲本Lemont与特青回交后代群体中筛选到1个目标单株.连续3年对该单株的扩繁后代(BC6F2)及随后获得的近等基因系采用嵌入法进行接种鉴定试验.田间试验采取2种不同的设计.第一种是完全随机试验,即从BC6F2分离群体中筛选出目标区间为qSB-9TqTq纯合型、qSB-9LeLe纯合型和qSB-9TqLe杂合型个体,并对3种基因型个体间的病级平均数差异进行统计分析.第二种设计为随机区组设计,即在BC6F3和BC6F4代,分别对上述3种基因型的近等基因系群体,按3次重复的随机区组设计进行移栽和接种鉴定试验.结果表明,3年的试验结果表现出一致的趋势,即qSB-9Tq存在于分子标记RM242～Y92.5之间,可减轻病级1.0级(O～9级病情分级系统)左右,且其抗性表现为几乎完全的显性特征.本研究的结果为qSB-9Tq的精细定位和育种利用奠定了基础.     

水稻抗纹枯病QTL qSB-9TQ和抗条纹叶枯病基因Stv-bi的聚合育种

以携带抗纹枯病QTL qSB-9^TQ的籼稻品种特青和携带抗条纹叶枯病基因Stv-bⁱ的粳稻品种镇稻88为优良等位基因供体亲本,江苏省推广的粳稻品种武育粳3号和武粳15为受体亲本,分别杂交并连续回交。在回交及自交分离世代,利用开发的覆盖目标基因区间的双侧分子标记对目标基因进行辅助选择。至回交BC₄F₁世代,同一遗传背景2个回交方向的中选单株间聚合杂交,获得2个目标基因位点均纯合的聚合F₃株系。条纹叶枯病抗性鉴定和纹枯病抗性接种鉴定结果表明,聚合株系对条纹叶枯病均表现抗病;以0~9级评级标准评价,聚合株系的纹枯病较相应的轮回亲本分别低1.1~1.6级和0.8~1.4级。结合回交低世代抗性鉴定结果分析,自行开发的分子标记对目标基因的辅助选择是有效的。讨论了抗纹枯病育种及分子标记辅助选择聚合育种的相关问题。     

水稻纹枯病菌PG的分离纯化及其理化性质研究

水稻纹枯病菌产生的多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase,PG)是其重要的致病因子之一。用丙酮法提取PG粗蛋白,分别经DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换柱、Phenyl-Sepharose 6 Fast Flow疏水柱、Sephadex G-75凝胶柱和DE52离子交换柱层析纯化得到一种具有较高活性的PG纯蛋白。该蛋白分子量为39.81 kD;等电点为4.58;含有糖基,含糖量为1.48%;含有α氨基酸,但不含芳香族氨基酸;不含脂基。这种蛋白在pH4~12范围内均具有活性,pH5时活性最大;对热不稳定,100℃下水浴20 min,活性完全丧失;对胰蛋白酶和蛋白酶K敏感,酶处理后其活性只有对照的35.0%和35.2%;对紫外线和氯仿亦敏感,处理后活性仅为对照的40.0%和51.7%。     

水稻卷叶性状遗传及育种应用研究进展

水稻叶片卷曲,可有效解决叶长和叶挺两者之间的矛盾。叶片适度卷曲有利于降低群体消光系数,提高光合效率,进而提高产量。水稻卷叶基因的发掘和应用研究成为叶片性状研究的热点之一,作者概述了在水稻卷叶基因挖掘、卷叶性状的遗传和育种应用研究方面取得的进展,对其中存在的问题进行了分析,为进一步研究提出了建议。