分子标记辅助选育抗稻瘟病水稻新品种‘铁粳16’

稻瘟病是对水稻生产威胁最大的真菌病害,选育抗病水稻品种是防控该病最经济有效的途径。研究表明,聚合多个抗病基因可提高品种的抗性、拓宽抗谱。本研究以携带抗稻瘟病基因Pib的‘辽粳9234’和携带抗稻瘟病基因Pita的‘铁粳7号’为亲本,利用常规育种技术与分子标记辅助育种技术相结合从后代中鉴定到聚合抗稻瘟病基因Pita和Pib的后代。通过连续3年生产试验和米质分析,鉴定到1个同时具有抗稻瘟病基因Pita和Pib的稳定株系A-3,通过辽宁省水稻品种审定,命名为‘铁粳16’。人工接种结果表明‘铁粳16’较其亲本抗谱宽、抗性强。研究结果证实聚合Pita和Pib可提高水稻品种对稻瘟病的抗性,可为抗病基因聚合育种提供参考。     

低场核磁共振分析聚乙二醇对萌发期水稻种子水分吸收的影响

为研究聚乙二醇(PEG,polyethylene glycol)处理下水稻种子萌发过程中内部水分分布和变化规律,进而揭示水稻耐旱性在水分吸收规律上的重要特征。应用低场核磁共振的T2弛豫谱和质子密度加权成像分析了PEG处理下水稻种子萌发过程中的水分变化,研究了利用蒸馏水(对照)和质量分数分别为10%、20%PEG6000处理对两个水稻品种旱9710、辽星1发芽指标的影响,以及对两个水稻品种萌发0、6、22、48、72 h吸水量的影响,确定单位质量核磁信号幅值与水稻种子湿基含水率的回归函数关系。发芽指标检测结果显示:旱9710耐旱性高于辽星1。质子密度加权成像结果显示:在水分吸收初期,水分子直接通过种子表面裂缝进入种子体内,胚乳中的淀粉粒等物质开始吸水膨胀,种子体积增大。24 h后,种子内营养物质向种胚流动。PEG处理下,水稻种子吸水量明显减少,发芽速度明显降低,且PEG质量分数越高,发芽速度越慢。基于核磁共振理论及T2弛豫谱的多组分特征,当反演频率为10 000时,水稻种子萌发过程中的水分分为束缚水与自由水两部分。T2弛豫谱结果表明:在蒸馏水和质量分数分别为10%、20%PEG处理下,种子湿基含水率和核磁信号幅值均逐渐增长。PEG处理下,核磁信号幅值增长相比对照处理显著降低(P0.05)。PEG处理抑制了两个水稻品种种子对水分的吸收,PEG质量分数越高,抑制作用越强。PEG处理24 h后,耐旱性强的水稻品种吸水率相比对照处理的降低幅度小于耐旱性弱的品种。回归分析表明,3种处理下,核磁信号幅值和湿基含水率具有一致的线性关系(R2=0.983),由回归方程可以求得水稻种子萌发过程中各状态水分的含量。试验为研究水稻种子萌发过程对干旱胁迫的反应机制,开发种子水分微观活体无损检测技术等方面的研究提供理论支持和数据参考。     

超级稻沈农265苗期耐冷性QTL定位

为挖掘和利用超级稻沈农265(SN265)中的优异耐冷基因,找到不同遗传背景下均能稳定表达且贡献率较大的苗期耐冷数量性状基因(QTL),以SN265分别与2个籼稻品种七山占、IR30杂交衍生的2套重组自交系(RIL)群体(S1和S2)为试验材料,以低温处理下幼苗死苗率作为苗期耐冷性评价指标,同时构建2套群体的遗传连锁图谱,采用完备区间作图法进行耐冷性QTL检测及其遗传效应分析。结果表明,在2套RIL群体中共检测到4个苗期耐冷主效QTL,且苗期耐冷加性效应均来自SN265。S1群体定位到2个QTL位点,位于第5号染色体的qCTS-5.1和第6号染色体的qCTS-6,贡献率分别为47.59%、22.47%,LOD值分别为6.54、4.88;S2群体定位到2个QTL位点,分别位于第5号染色体的qCTS-5.2和第7号染色体的qCTS-7,贡献率分别为22.62%、38.48%,LOD值分别为10.00、9.81。2套群体定位的qCTS-5.1和qCTS-5.2区间基本重合,证明其可在不同的遗传背景中稳定表达。本研究结果为进一步精细定位并克隆水稻苗期耐冷主效QTL奠定了一定的理论基础。     

水稻Pi基因分子标记的物理图谱锚定

整理国际注册或期刊报道的已定位Pi基因,并在物理图谱上锚定,为抗稻瘟病基因-Pi基因的精细定位、图位克隆提供研究基础.利用www.gramene.org网站公布的Pi基因的分子标记,在测序图谱Gramene Annotated Nip-ponbare Sequence 2006上进行物理图谱锚定.通过本研究把已定位的89个Pi基因的42个锚定到其物理图谱的28个位点上.这42个Pi基因,除了已克隆的11个基因外,其余的均可作为Pi克隆基因的候选基因作进一步的研究.     

东北三省水稻穗上不同部位碾磨及外观品质的比较研究

为明确中国东北地区水稻品种品质的特点,以2007年辽宁、吉林、黑龙江三省水稻区域试验品种(品系)为试材,在栽培管理水平高、有代表性的沈阳、公主岭、五常区试点,对三省穗上不同部位碾磨及外观品质进行比较.结果表明,辽宁省品种糙米率和整精米率均居于三省之首;辽宁省品种精米率较高,略高于黑龙江和吉林,但三省之间差异不显著;粒长和长宽比呈现黑龙江>辽宁>吉林的趋势;吉林白度高于辽宁,显著高于黑龙江;垩白度和垩白率均为吉林略高于辽宁,二省均极显著高于黑龙江.     

辽西山地丘陵稻区水稻栽培技术

介绍了辽西山地丘陵稻区水稻栽培技术，包括苗床地选择与做床、选种与种子处理、营养土配制及施用、播种、增育壮秧、整地、插秧、肥水管理、防盐碱危害、病虫草害防治和收获等方面内容。以期为该地区水稻栽培提供参考。     

不同施肥水平对水稻沈农9741品质的影响

以沈农9741为材料,探讨了不同施肥水平对其品质的影响。结果表明,氮肥施用量与沈农9741整精米率、蛋白质含量显著相关,氮、磷、钾肥施用量与垩白粒率显著或极显著正相关,氮肥施用量与粒宽和精米白度显著负相关。     

水稻OsCDF1基因突变效应及其基因组变异分析

开花期(又叫抽穗期)影响水稻的产量、品质和地区适应性。在拟南芥中, Cycling DOF Factor 1 (CDF1)蛋白质是CONSTANS(CO)的转录抑制因子,负向调节拟南芥的开花期。但是,水稻中的同源蛋白OsCDF1的功能尚不完全清楚。为了揭示OsCDF1在水稻中的生物学功能及其对开花期的影响,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术设计定向敲除水稻OsCDF1基因的2个靶位点,构建OsCDF1基因的敲除载体;通过农杆菌介导的方法分别转化北方粳稻品种沈农9816,创制OsCDF1基因的突变体;分析沈农9816和oscdf1突变体在田间种植下的开花期和产量性状的差异。主要研究结果为:创制了在第1个外显子的第16bp处缺失5个碱基和在第2个外显子的338bp处单碱基A插入的oscdf1纯合突变。序列比对分析表明,这2种类型的突变均造成移码和蛋白翻译提前终止。在自然长日照条件下, oscdf1突变体的开花期比野生型沈农9816晚4 d以上,其产量高于野生型。对OsCDF1单倍型和单倍型网络分析发现, OsCDF1在不同品种中进化出高度多样性。本研究成功利用CRISPR/Cas...     

水稻OsRIP基因家族的全基因组鉴定及其表达分析

水稻(Oryza sativa)中RIP基因家族编码典型的E3泛素连接酶,在生长发育、逆境响应过程中发挥重要作用。利用水稻基因组数据,采用生物信息学方法鉴定了水稻中的RIP基因家族成员,鉴定到6个RIP家族基因,命名为OsRIP1～6,其编码区长度在906～1086 bp之间,分布在5条染色体上,内含子数量为2～3个。水稻中RIP基因被分为3个亚家族,每个亚家族的内含子数量、基因结构、motif基本一致。蛋白结构域分析结果表明,在水稻中,RIP家族的所有成员均含有SINA和RING结构域。共线性分析显示,水稻与玉米存在最多的共线对,与拟南芥不存在共线对。对启动子顺式作用元件分析发现,RIP基因启动子区有多个非生物胁迫响应元件、光响应元件及激素响应元件。另外,还分析RIP基因家族在不同组织器官、不同发育时期及昼夜节律的表达模式,结果表明在根、茎及花器官中表达水平较高;OsRIP6在播种后83 d表达水平最高,而其他成员在播种后48～69 d的表达处于较高水平;昼夜表达的分析结果显示,在光照后10 h该基因家族成员的表达水平较高。在ABA、JA激素和干旱胁迫、盐胁迫处理下,OsRIP1～5...     

寒地水稻芽期耐碱鉴定指标分析与筛选

利用浓度为0.20％的Na2CO3+ NaHCO3混合碱对173份水稻材料做发芽试验处理,结果表明:胚根对碱胁迫反应最敏感,相对胚根长平均值仅为0.276,相对根干重为0.348;碱环境下发芽率较其他指标变化不明显;供试材料间相对芽鞘长差异较大,但芽鞘对碱环境的反应与耐碱性无关.通过各指标与耐碱级别的相关系数分析,认为影响耐碱级别划定的重要指标有相对芽干重、相对芽长、相对根干重、相对胚根长、相对根条数.通过逐步回归分析确定相对芽长、相对芽干重和相对根干重是水稻芽期耐碱的3大指标,用其可建立耐碱级别判定方程:Y=9.234 -4.506 X1 -2.167X2-2.621X3;还可以相对芽长、相对胚根长、相对根条数、相对芽干重、相对根干重5项鉴定指标建立耐碱级别判定方程:Y=11.251 -3.6747X1-1.641 X2 -1.179X3 -3.900 X4 - 1.973 X5,两方程结合应用则判定结果更加准确.分析显示,种质资源交流可丰富基因多样性,同时还可提高新品种的耐盐碱性能及其他抗逆性.