转PEPC和PPDK双基因水稻孕穗期光合生理日变化

以转PEPC和PPDK双基因水稻为材料,测定了水稻剑叶在孕穗期的净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数初始荧光产量(Fo)、最大光化学量子产量( Fv/Fm)及叶绿素性能指数PI(abs)的日变化;同时分析了在自然条件下,转PEPC和PPDK双基因水稻叶片部分抗氧化酶SOD、POD、CAT的诱导活性,超氧阴离子(O2-)产生速率以及膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量的日变化规律.结果表明:转PEPC和PPDK双基因水稻与原种R299在自然条件下都随时间的推移而表现出F.先升后降,Fv/Fm、PI(abs)先降后升,保护酶SOD、POD、CAT诱导活性先升后降,O2-,、MDA逐渐积累的现象,与原种水稻相比,转PEPC和PPDK双基因水稻随高温高光逆境的加剧,SOD、POD、CAT诱导活性逐步增强且维持较高水平,O2-的产生速率较低,MDA积累较少,维持较稳定的光系统Ⅱ活性和较高光合能力,比原种水稻更具耐光优势.     

水稻抗病基因聚合育种研究进展

 近年来随着越来越多的水稻新基因被发现、定位与克隆以及现代分子生物技术的不断发展,水稻分子育种工作也取得了很大的进展。笔者主要就水稻稻瘟病、白叶枯病、纹枯病和条纹叶枯病的抗性基因聚合育种的研究情况进行综述,并对一些使用转基因手段进行多基因抗病育种进行了总结。     

两优培九剑叶叶绿体衰退进程中的细胞生物学特性初探

以高产杂交水稻两优培九剑叶完整叶绿体为研究对象,对其衰退进程中光能转化、抗氧化特性和超微结构变化进行了研究。 剑叶净光合速率随叶片衰老而逐渐下降,叶绿素含量在衰老后期出现显著下降的趋势。叶绿体PSⅠ和PSⅡ活性均显示先上升后降低的变化趋势,PSⅠ活性变化相对于PSⅡ活性变化较为缓慢。Ca2+ ATP酶和Mg2+ ATP酶活性变化呈现先下降后上升最后显著下降的变化趋势。叶绿体衰老早期超氧化物歧化酶在清除活性氧对叶绿体膜系统伤害中具有重要作用,衰老后期谷胱甘肽则发挥较大作用,但抗坏血酸的作用并不明显。电镜观察显示叶绿体超微结构变化与其光合生理功能变化一致。     

籼型两系杂交稻主要农艺性状配合力及遗传力分析

用我国新近育成的10个光温敏核不育水稻和3个优良恢复系按NCⅡ交配设计,对11个主要农艺性状的配合力及遗传力进行分析。结果表明:①除单株穗数、千粒重、单株产量、相对日产量的非加性效应不明显外,其他性状加性和非加性效应均有显著作用,且均以加性效应为主,但穗长、每穗总粒数、着粒密度3个性状的非加性效应较大。②F1大多数农艺性状受不育系影响比恢复系大,仅株高、每穗总粒数、千粒重等受恢复系的影响较大。③不育系以208S、培矮64S和02-142最好,恢复系以扬稻6号最好,其次是E 32和宁108。④11个农艺性状遗传力由大到小依次为播始历期、株高、结实率、每穗实粒数、相对日产量、千粒重、穗长、着粒密度、每穗总粒数、单株产量、单株穗数。     

两优培九剑叶衰老过程光合膜功能及蛋白质复合物的变化

为探讨高产杂交稻两优培九在衰老过程中,剑叶光合膜蛋白质复合物的含量变化规律及其与光能吸收、转化、传递的关系,以大田栽培自然衰老剑叶为材料,利用活体叶绿素荧光动力学技术,并结合类囊体膜蛋白质复合物蓝绿温和胶电泳分析。结果表明,两优培九剑叶叶绿素含量、光合性能、类囊体膜蛋白稳定性等都在抽穗期达到顶峰,随后开始衰退,在扬花期、灌浆期尚保持较高水平,而进入籽粒成熟阶段衰退明显;随着衰老进程,光合膜蛋白质复合物有序非同步降解,稳定性为LHCII > PSIIcore > PSIcore > ATPase & Cyt b₆/f > LHCI;PSI和PSII蛋白和相应电子传递活性的稳定性及下降幅度差异较大;衰老过程叶绿素a/b的不断下降与相对于反应中心更稳定的捕光天线有关,剑叶生长后期LHCII维持高水平保持了叶片对光能的吸收,并可能在调节光系统间能量分布和协助过剩能量耗散中起重要作用。     

一个籼稻叶夹角新基因的激素敏感性分析和基因定位

本研究对一个叶夹角变小、叶片短而直立的突变体ser(Short and erect)进行了植物激素敏感性试验和基因定位。激素试验结果表明,ser对赤霉素(Gibberellic acid,GA)敏感而对油菜素内酯(Brassinolide,BR)敏感性降低。遗传分析结果表明,ser的直立叶性状受1对隐性单基因ser控制。在ser×08CR578 F2群体中,利用分子标记将ser基因定位在水稻第5染色体长臂上的标记RM3437与RM5454之间,ser基因距离2个标记的遗传距离分别为5.3c M和1.5 c M;在ser×L604 F2群体中,ser基因定位于第5染色体上标记RM18504与RM1237之间,距离2个标记的遗传距离分别为1.5 c M和2.1 c M。在2个群体中,ser基因均与标记RM18532共分离。本研究为进一步精细定位与克隆ser基因奠定了基础,也为解析水稻叶夹角变化机制及选育高产理想株型水稻提供了理论支撑和基因资源。     

两系杂交稻两优培九的生态适应性研究及其种植区域规划

【目的】实现两系超级稻两优培九大面积种植,分析其生态适应性,合理规划和选择最适宜种植区域。【方法】在南方稻区8个试验点连续2年进行区域生态适应性试验。根据水稻生长发育和产量形成与种植环境相协调一致的原理,采用生长解析方法,选择生育期（GD）、生长速率（ ）、灌浆速率（ ）和产量指数（YI）为分析要素,分析两优培九在中国南方稻区的适应性。【结果】GD、 、 都可以建立决定系数较高的环境模型,YI可以由GD、 、 综合表达。两优培九出穗的高温促进率,短日下为5级,长日下为3级,短日促进率为4～5级,为中等感光型,在华南双季稻区的生育期稳定性低于长江中下游稻区及江淮稻区。 等值线呈东南-西北走向,与该地区的夏季温度分布基本一致。长江中下游稻区和江淮稻区是 距平+10%的高值区,华南双季稻区为距平负值区。 除了受灌浆结实期的环境影响外,还受到抽穗前积累的干物质量（GW）运转的影响。 等值线基本呈纬向分布,距平-20%线在24°N以南,大致与两优培九作双季连作稻种植的北界一致。24～28°N为 距平负值区域,28～30°N为 距平正值区域,距平+20%区域在江淮稻区。因地势特点, 和 在四川盆地及洞庭湖地区有相对低值区,在云贵高原河谷和湘、黔、川交界的低山丘陵有相对高值区。两优培九YI在南方稻区自南向北递增,平均达到（10.01±2.71）t•ha-1。其中,华南双季稻区为（7.31±1.00）t•ha-1,华中单双季稻区为（9.34±1.28）t•ha-1,长江中下游和江淮稻区为（11.93±2.04）t•ha-1,洞庭湖地区和四川盆地是7.5～9.0 t•ha-1的低YI区,云贵高原河谷地区有15 t•ha-1以上的生产潜力,南方丘陵也有10.5 t•ha-1的高YI区。【结论】在种植区规划上,两优培九宜作为一季中稻,继续向28～30°N华中单双季稻区北部最有利的生态区域发展。     

利用已测序水稻品种分析其农艺性状基因座

水稻重要农艺性状的基因定位研究在育种上具有重要意义。2004年在海南陵水县种植两个完全测序水稻品种日本晴与9311的F₂群体及双亲，分别考察了其单株分蘖数、穗数、有效分蘖数、穗长、主穗长、抽穗期、株高和剑叶8个农艺性状3次重复的平均值。用已构建的连锁遗传图谱（Nipponbare/9311-F₂遗传图谱）及Excel 2000和Mapmaker/QTL 1.1b软件对这8个性状间的相互关系和基因位点进行了分析。结果在LOD>2.0和P＜0.005的条件下共检测到41个QTLs，它们分布在水稻所有染色体上，单个QTL对性状表型贡献率11.0%～46.4%，其中大于20%的有22个。对选用已测序材料为亲本构建图谱来探讨水稻农艺性状的分子基础及其育种意义进行了讨论。     

两个超级杂交稻与汕优63光合株型的比较分析

 以 2个超级杂交稻两优培九和两优E32为材料 ,汕优 6 3作对照 ,比较分析了与光合生态生理有关的株型性状。基于笔者的分析和育种实践 ,并结合水稻不同类型株型的特点 ,将长江下游平原单季稻生态区超级杂交稻 (中籼型 )理想光合株型的主要特征特性描述为 :剑叶长 35～ 4 0cm ,宽 2cm ,倒二叶、倒三叶长分别为 5 0～ 5 5cm和 5 5～ 6 0cm ,齐穗期 3叶与茎秆夹角分别为 5°、10°和 15°,叶面内卷 ,剑叶最卷处叶面曲率为 1～ 1.5cm-1,顶 3叶功能期为 70d ,最高叶面积指数 (LAI)为 8～ 9,完熟期绿叶LAI为 3左右 ;分蘖盛期叶角较大 ,比叶重SLW 2 .5～ 3g·cm-2 ,叶片薄而披散 ,中后期叶较厚且挺直 ,SLW为 4～ 5g·cm-2 ;齐穗期基部透光率 5 %左右 ,消光系数 0 .3～ 0 .4 ,可容纳的最大LAI8～ 10 ;植株高度 110～ 12 0cm ,下位节间长 2～ 4cm ,粗壮而壁厚 ,穗下节间占总秆长的 4 5 %左右 ;穗长 2 5～ 2 8cm ,着粒密度 8～ 10粒·cm-1,弯曲穗 ;叶片叶绿素含量和净光合率高 ,耐荫和耐光氧化能力较强 (光氧化级别≤ 3) ,能适应广幅光强。     

用花粉管通道法将bar基因导入水稻获得可遗传的转基因植株

利用花粉管通道法将抗Basta除草剂的bar基因导入水稻品系“E32” ,获得转基因植株。抗性鉴定表明 ,转基因植株能充分表达对Basta除草剂的抗性 ;通过对转基因植株后代进行PCR分析 ,证实bar基因已整合到受体植株的基因组中。遗传分析表明 ,bar基因能在有性生殖过程中传递给后代 ,并在T3 代开始分离出抗性一致的稳定株系