不同籼稻杂交组合籽粒植酸含量的配合力分析

利用包括5个具有广泛代表性的不育系和16个恢复系在内的籼型三系杂交稻亲本,采用不完全双列杂交设计,通过对籽粒中植酸含量和一些重要产量性状指标的测定分析,评价其参试亲本材料的籽粒植酸含量的一般配合力和各组合的特殊配合力。结果表明,母本和父本对杂交组合中的籽粒植酸含量变异均有一定贡献,但母本配合力方差的F值要大于父本;一般配合力相对效应值(GCA)较低的亲本材料,其组合的特殊配合力相对效应值(SCA)并不一定也低。在80个杂交组合中,籽粒植酸含量与产量、株高、穗长、有效穗数、总粒数、结实率和经济系数等重要农艺性状间的相关性均不显著,但与千粒重呈极显著正相关。     

高温胁迫对水稻光合PSII系统伤害及其与叶绿体D1蛋白间关系

以水稻结实期的人工控温试验测定不同温度处理下水稻旗叶光合速率、叶绿素荧光参数的动态变化,并结合Western印迹与胶体金标记技术对叶肉细胞类囊体膜中D1蛋白的表达检测与活性定位,探讨了高温胁迫对D1蛋白存在形态与活性分布的影响,以及D1蛋白表达与叶片光合速率、PSII荧光参数的联系。结果表明,高温处理下叶片净光合速率下降、PSII潜在活性(F_v/F_o)和PSII光能转化效率(F_v/F_m)降低,且随着高温胁迫时间的持续和叶片功能的衰退,类囊体膜结构损伤越严重,光能转化效率越低;在D1蛋白的两类存在形态中,非磷酸化D1蛋白和磷酸化D1蛋白在高温胁迫下的表达量均有所下降,但前者下降更明显;高温处理下控制D1蛋白表达的叶绿体psbA基因在转录水平呈下调表达,使D1蛋白合成及周转过程受到抑制,进而类囊体膜PSII反应中心的功能受损与叶绿体光合效率下降,揭示高温胁迫对叶片PSII系统的伤害受D1蛋白磷酸化过程和psbA基因表达变化的共同作用,进而影响不同水稻品种在高温胁迫下的光合速率和耐热性。     

水稻叶片早衰突变体ospls3的生理特征和基因定位

叶片衰老是作物叶片发育的最后阶段,功能叶早衰将影响作物产量和品质,因此,研究叶片早衰的分子与生理机制对于培育耐早衰优良品种具有重要意义。本研究利用⁶⁰Co辐射诱变籼稻N142,获得叶片早衰突变体ospls3,其叶片早衰始于分蘖期,最先表现为叶尖变褐及叶中上部出现褐色斑点,并向叶基部蔓延而使叶片枯死。生理分析表明,野生型剑叶的叶绿素含量显著低于倒二叶和倒三叶,而突变体的含量则分别低于野生型且依次显著降低;野生型剑叶、倒二叶和倒三叶间的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、O₂^?含量和H₂O₂含量基本不变,而突变体的这些活性和含量则依次显著升高;野生型剑叶、倒二叶和倒三叶的可溶性蛋白含量和过氧化氢酶(CAT)活性变化不显著,而突变体则依次降低。遗传分析表明,ospls3受1对隐性基因控制,借助图位克隆技术将该基因定位于第12染色体长臂的RM6953与RM28753之间,物理距离为294 kb,该结果为进一步克隆OsPLS3基因并研究其功能奠定了基础。     

花期高温对水稻花器官性状和结实的影响

为探讨花期高温对水稻花粉育性的生理生态影响,以耐热品种钱江3号B与热敏感品种协青早B为材料,在花期进行不同方式的高温胁迫处理,比较分析了花期高温对水稻花粉粒直径、花粉活力、结实率等的影响。结果表明,与适温处理相比,高温胁迫对钱江3号B的花粉活力、花药开裂率和开裂孔长度的影响很小,而对协青早B的影响则达极显著,且长期的持续高温胁迫同样危害耐热水稻品种的结实率。此外,2个水稻品种对高温胁迫最敏感时期均为抽穗开花第3天。本研究可为选育耐热性水稻品种提供理论依据。     

氮素和水分处理对稻米植酸含量和蛋白组分的影响

以直立密穗型粳稻品种秀水110和弯曲散穗型粳稻品种春江15为材料,对不同氮素水平处理和水分管理方式下稻米植酸含量和蛋白组分的影响及其互作效应进行了研究。结果表明,旱作栽培处理会导致水稻籽粒中植酸含量上升,而施氮处理对籽粒植酸含量的影响效应与水稻的水分管理方式有关,在常规水作条件下,高氮处理（N3）的籽粒植酸含量有所提高,但在旱作栽培方式下,中氮（N2）和低氮处理（N1,不施N）的籽粒植酸含量却略高于高氮处理（N3）,氮素水平与水分管理方式间的互作效应明显; 水稻籽粒植酸含量与粗蛋白总量、4种蛋白组分（清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白）及有关产量性状指标（有效穗数、每穗粒数、千粒重和结实率）在不同水肥处理间的相关性不显著,但氮肥用量过高不仅会导致水稻的产量水平下降,而且也不利于稻米营养品质的改良; 水肥处理对水稻籽粒植酸含量、蛋白总量和4种蛋白组分穗内粒位分布也存在一定影响,着生在稻穗下部的弱势粒,其稻米植酸含量高于稻穗上部或中部的强势粒,因此改善弱势粒灌浆的水肥管理措施将有利于稻米植酸含量的降低。     

水稻黄叶早衰突变体osyes1的生理特性和基因定位

【目的】叶片是水稻进行光合作用最重要的器官。叶色突变体是研究光合作用、叶绿素合成代谢和叶绿体发育的重要材料。【方法】利用⁶⁰Co辐射诱变中籼恢复系自选1号,获得黄叶早衰突变体osyes1。幼苗期对突变体和野生型进行外源H₂O₂处理。抽穗期对突变体和野生型叶片进行超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、活性氧含量、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、净光合速率测定以及透射电镜观察。成熟期考查突变体和野生型的主要农艺性状。以osyes1/02428的F₂群体中的隐性单株为作图群体,利用图位克隆方法定位OsYES1基因。【结果】osyes1的突变性状始于3~4叶期,水稻抽穗后,所有叶片均表现为黄叶衰老症状,致使突变体株高、穗长、每穗粒数及结实率极显著低于野生型对照。与野生型对照相比,突变体幼苗对外源H₂O₂更敏感。生理分析表明,孕穗期野生型倒3叶的叶绿素含量、过氧化物酶和过氧化氢酶活性极显著低于倒2叶和剑叶,而突变体的含量则极显著低于野生型且依次极显著降低;与野生型相比,突变体剑叶、倒2叶和倒3叶的丙二醛、H₂O₂和O₂^-含量极显著增加,而可溶性蛋白含量则相反。遗传分析表明,osyes1受一对隐性核基因控制,利用图位克隆技术将OsYES1基因定位于第7染色体短臂的RM21353与RM21384之间,物理距离为708 kb。【结论】由于osyes1叶片过早黄化衰老导致与产量相关的重要农艺性状显著下降。OsYES1基因定位在第7染色体两个SSR标记(RM21353和RM21384)之间的708 kb的物理区间内。     

不同气候生态条件下稻米品质性状的变异及主要影响因子分析

 通过多个不同类型品种的分期播种试验，分析了稻米品质诸性状在不同播期气候生态条件下的变异特征，并利用偏相关分析法对水稻灌浆结实期间若干气候生态因子的相对重要性进行综合评价。结果表明，稻米品质各性状可根据在不同播期条件下的变异系数大小划分为3种类型，其中垩白度对气候条件变化最敏感，粒形、粒长等性状较迟钝，而整精米率、胶稠度、直链淀粉含量等性状居中；同一品种晚播与早播相比，一般稻米的垩白度小、整精米率高、碱解值大，而直链淀粉含量的表现则与品种本身直链淀粉含量的高低有关；在影响稻米品质的诸气候生态因子中，水稻灌浆结实期间的日平均温度的作用最大，日平均太阳辐射、日平均温差和平均日照时数次之，而日平均相对湿度和日平均降雨量最小。     

水稻矮化宽叶突变体osdwl1的生理特性和基因定位

株高是影响水稻倒伏的重要因素之一,培育适度矮化水稻品种有利于提高其抗倒性,进而减少产量损失并提高稻米品质,因此研究矮秆形成的分子生理机制具有重要意义。通过辐射诱变籼稻恢复系自选1号获得一个稳定遗传的矮化宽叶突变体osdwl1,本文对其形态与生理特征、细胞结构差异、遗传分析和基因定位等方面进行了研究。大田条件下,osdwl1矮化宽叶性状始于分蘖期后,成熟期穗长和各茎节长度均极显著短于对照,最终导致株高矮化,究其原因,是由于突变体茎节细胞变短所致;而叶片石蜡切片及扫描电镜结果显示,osdwl1的叶片小维管束数及其间距显著增加,从而导致叶片变宽,且其上下表皮的小刺毛数也极显著增加。此外,osdwl1的中上部叶片还表现黄化症状,该性状始于3~4叶期幼苗。生理分析和透射电镜观察表明,与野生型对照相比,孕穗期osdwl1的叶绿体类囊体结构松散,且部分已开始降解,从而导致其倒二叶和倒三叶的叶绿素总含量、净光合速率以及Fv/Fm比值均极显著降低,而其可溶性蛋白、过氧化氢酶及超氧化物歧化酶酶活依次极显著降低,从而导致叶中H2O2及O2-累积,促使丙二醛含量急剧增加。遗传分析表明,osdwl1的矮化宽叶表型受单隐性核基因调控,利用图位克隆技术将该基因定位于6号染色体短臂的SSR标记RM19297与InDel标记ID269-2之间,物理距离为333kb,该结果为进一步克隆OsDWL1基因并研究其功能奠定了基础。     

水稻籽粒鲜样品的直链淀粉含量测定方法

分析了pH值、样品浓度等因素对稻米直链淀粉含量测定的影响,提出以标准样品在620 nm处的吸光度和相应的总淀粉浓度为自变量、相应的直链淀粉浓度为依变量建立标准回归方程的测定方法.当样品的直链淀粉浓度在5～50 mg/L的范围内时,测定的相对偏差<3%、变异系数<2.5%.该方法样品用量少,操作简便,且能消除支链淀粉的干扰,可以同时测定直、支链淀粉含量,尤其适用于水稻籽粒鲜样品中直链淀粉含量的测定.     

澄城县高效农业发展DYNAMO模型的建立与应用

在对澄城县农业生产系统现状分析的基础上，运用ＤＹＮＡＭＯ仿真语言，构建了澄城县高效农业发展的动态仿真模型，并利用该模型对４种代表当地高效农业发展方向的典型方案进行了仿真预测和分析评判，为探索高效农业发展之路确立了必要的定量依据。