全生育期耐盐恢复系在正常灌溉条件下性状表现及耐盐杂交稻的选育

利用前期以明恢86为轮回亲本与全球水稻分子育种计划的4个供体亲本(Gayabyeo、沈农265、早籼14和Y134)杂交构建的高代回交导入群体,在浙江省三门县沿海滩涂采用0.5%盐浓度的海水全生育期灌溉,筛选出150个耐盐恢复系群体,考察了耐盐恢复系在正常灌溉条件下的性状分离及与两个三系不育系测交种的优势表现。结果表明,耐盐恢复系在正常灌溉条件下的产量及其相关性状出现明显的分离,性状分离的类型及特点因选择群体和性状本身不同而异,从中选育出30个单株产量和耐盐性显著好于轮回亲本明恢86的株系,这些株系大多表现穗长缩短,株高和千粒重下降,但单株有效穗和结实率显著增加,导致产量的显著提高。4个组合的耐盐恢复系群体与两个三系不育系(II-32A和川345A)测交种的性状分离明显,与明恢86和两个三系不育系的测交种相比,多数测交种表现穗长缩短,株高降低,单株有效穗数相仿,但与II-32A测交的杂种千粒重显著增加,杂种表现趋势与耐盐恢复系本身不完全相同。分别鉴定出22个和23个耐盐恢复系,其与两个不育系测交的杂种产量显著高于明恢86与相应不育系的测交种,表现出较强的杂种优势,其中比生产对照种汕优10号显著或极显著增产的测交组合分别有7个(II-32A为母本)和4个(川345A为母本)。研究表明,利用优良恢复系的回交导入后代在大田盐胁迫条件下筛选耐盐单株,结合耐盐后代在正常灌溉条件下产量及相关性状的鉴定筛选,可以有效地改良恢复系的耐盐性,并选育出耐盐性提高的强优势组合。     

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。     

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。     

江苏水稻主栽和候选品种抗黑条矮缩病鉴定

[目的]筛选抗黑条矮缩病水稻品种,为抗水稻黑条矮缩病育种提供抗源.[方法]对36份1980~2000年江苏省主栽粳稻品种,57份2001~2008年江苏省主栽粳稻品种,228份2009年江苏省预试、区试粳稻材料,210份珍汕97B/明恢63家系材料及365份连云港市农业科学院新育成稳定粳稻品系进行黑条矮缩病田间自然诱发鉴定.[结果]参试的896份水稻品种(系)中未发现对黑条矮缩病免疫的品种,其中中感以上的品种占81.1%,抗性品种仅占1.8%.不同年份育成的粳稻品种抗性存在差异,近10年育成的抗性强于10年前.连云港市农业科学院近期育成的稳定粳稻品系中,中抗和中感类型所占比例明显高于其他4个群体.在2009年江苏省中试粳稻材料中,中熟中粳类型的发病轻于其他类型.对连云港市水稻条纹叶枯病和水稻黑条矮缩病的关系进行分析,发现水稻黑条矮缩病的发生与抗条纹叶枯病品种的推广种植有一定关系.[结论]获得光身粳等16个抗性较好的水稻黑条矮缩病抗源,可供抗黑条矮缩病育种和抗性机制研究及抗性基因发掘上使用.建议今后江苏省水稻育种中同时兼顾抗条纹叶枯和黑条矮缩病选育.     

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。     

美国的水稻纹枯病抗病遗传育种研究

从抗源的穗选和改造，抗病品种的选育，抗性机理的研究，抗性的遗传分析和分子生物学研究等多个方面，反映了美国近２０多年不稻纹枯病遗传育种研究的进展，分析了取得进展的原因。其中关于主效抗纹枯病基因的发现，主要效基因控制部分性的遗传假说，以及一些亲的一种思路，对我国开展有关研究具有重要参考价值。