水稻极矮突变体s2-47对赤霉素的响应及基因定位研究

通过EMS诱变日本晴获得1个极端矮化突变体s2-47,其表型为极度矮化、叶色深绿、不能抽穗结实。对水稻胚乳的α-淀粉酶诱导实验表明s2-47突变体与GA的信号传导途径无关,外源活性GA₃对水稻幼苗株高的促进实验显示s2-47应与赤霉素的生物合成有关。利用s2-47和Dular构建F₂群体并精细定位表明,s2-47的表型与水稻OsCPS1基因紧密连锁,其编码的柯巴焦磷酸合成酶是赤霉素生物合成途径的第一个关键酶。序列分析发现,s2-47突变体的OsCPS1基因编码区发生了单个碱基缺失导致移码突变。OsCPS1基因在植株地上部都有表达,在节中表达最高。OsCPS1基因的表达受外源GA₃抑制,但在s2-47突变体中表达上调。     

不同栽培模式下水稻各生育期光合生理指标的比较研究

为明确膜下滴灌与常规水作栽培的光合生理差异。通过对膜下滴灌和淹灌2种栽培模式下,4个水稻品系(T-04、T-43、T-66、T-69)在分蘖、孕穗、抽穗、乳熟、蜡熟期倒一叶的光合色素含量、光合-叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量等光合生理指标的测定分析。结果表明:滴灌模式下,4个参试材料在5个关键生育期的蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光合速率(Pn)均低于淹灌,胞间CO_2浓度(Ci)总体上略低于淹灌,大部分时期差异不显著(P0.05);叶绿素荧光参数、光系统Ⅱ有效量子产量(ΦPSⅡ)、最大荧光(Fm)、暗适应光系统Ⅱ最大量子产量(Fv/Fm)总体上低于淹灌,大部分时期差异不显著,最小荧光(Fo)高于淹灌,荧光淬灭系数(q P、NPQ)在2种栽培模式下差异不大,叶绿素含量、类胡萝卜素含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性总体上低于淹灌,超氧化物歧化酶(SOD)活性在2种栽培模式下差异不显著,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量总体上高于淹灌,可溶性蛋白(SP)含量总体上低于淹灌,可溶性糖(SS)含量差异不显著。水稻膜下滴灌栽培整个生育期均无水层覆盖,可能受到水分胁迫,导致其整个生育期大部分光合生理指标均低于淹灌。     

籼稻光温敏核不育系开花习性研究

摘 要：旨在为两系不育系高产制种提供理论依据。用‘广占63-4s’作对照,在相同时段内测定不育系的开花习性（开花历期、单穗逐日开花动态、花时分布动态、柱头特性、包颈率和张颖特性等.）‘F168s’单穗和单株开花历期均最长;‘信丰9826s’和‘信矮10-4s’比对照花期集中,盛花期累计开花率高,开花峰值高;除‘F168s’外,其余不育系集中开花时段开花率均高于对照;除‘信丰9826s’之外,其余不育系午前开花率均低于对照;‘F168s’柱头总外露率、柱头双外露率最高;‘信矮10-4s’柱头单外露率最高;‘F168s’柱头表面积和柱头体积最大,柱头活力系数最大,柱头活力最强;除‘信丰9826s’之外,其余不育系均有包颈现象;不育系张颖时间均超过对照,‘信矮10-4s’最长;除‘信丰9826s’之外,其余不育系的颖间距和张颖角度均超过对照,‘F168s’最大。不育系制种时采取扬长避短的制种技术和人工辅助措施,可提高杂交制种产量。     

施氮量对不同水稻品种氮肥利用率与农艺性状的影响

为探明施氮量对不同水稻品种产量、氮肥利用率和农艺性状的影响,以适合江苏省种植的12个中粳稻（含籼/粳杂交稻）品种为材料,大田种植,设置0N（全生育期不施氮）、200N（全生育期施纯氮200kg/hm ²）和360N（全生育期施纯氮360kg/hm²）3个施氮量处理,研究各品种产量、氮肥利用率和一些农艺性状的差异。结果表明：甬优2640在3个施氮水平产量均最高,库容量大是其高产的主要原因。其他品种产量对氮肥响应的表现不一。在较低氮（0N、200N）条件下,淮稻13号和武运粳30的产量较高,宁粳1号和扬粳4038的产量较低。在高氮（360N）条件下,宁粳1号和扬粳4038产量较高。在较低施氮量条件下,产量和氮肥利用率较高的品种具有较高的干物质积累量、茎蘖成穗率、叶面积指数、粒叶比及群体生长速率,这些指标可作为筛选氮高效品种的农艺性状指标。     

水稻ARF基因家族新成员ADP-Ribosylation Factor-Like Protein 5(OsARFL5)的克隆及表达分析

小G蛋白家族中的亚家族ADP-核糖基化因子(ADP-ribosylation factor, ARF),在生物体内起众多的生理作用,参与基因表达、细胞骨架重组装、微管的形成以及囊泡和核孔运输等。本研究已成功克隆得到ARF基因家族中的一个新基因OsARFL5,系统进化分析表明该基因与SiARFC1亲缘关系较近;以该基因和其启动子序列构建了两种遗传转化表达载体(pOsARFL5::GUS, pCaMV35S::OsARFL5:EGFP),并获得了相应遗传载体的转基因植株;GUS染色结果表明,该基因在不同时期、不同组织部位表达;洋葱表皮亚细胞定位结果显示,Os ARFL5基因编码的蛋白定位在细胞核。RT-PCR结果显示,OsARFL5在水稻不同生育期的根、茎、叶、叶鞘和穗子中均有不同程度的表达。本研究初步探明了ARF基因家族新成员OsARFL5在水稻生长发育过程中的表达模式。     

水稻育性调控相关基因RNAi载体的构建及其表型鉴定

利用RNAi干扰技术研究不同基因对花粉发育、卵细胞发育和合子胚发育的影响是一种重要的手段。本研究通过筛选水稻在生殖发育过程中的9个重要调控基因,构建基因的RNAi表达载体,分析转基因植株育性及相关性状表型,以期探明RNAi表达载体对靶标性状的干扰效应。其中,AT61~AT63、AT64~AT66、AT67~AT69表达载体分别靶标花粉育性、卵细胞发育以及合子胚发育的调控。结果表明,除RNAi表达载体AT64没有获得转基因植株外,其余8个RNAi表达载体均获得了转基因植株;对T0代转基因植株的花粉育性、结实率以及潮霉素筛选(40 mg/L)发芽率检测的统计结果显示,RNAi表达载体AT62(花粉发育调控)、AT65(卵细胞发育调控)和AT67(合子胚发育调控)的干扰效应较强。本研究结果将为创制新型水稻基因工程不育系提供策略和选择。     

水稻插秧机后插式分插机构运动分析与试验

对水稻插秧机后插式分插机构进行了分析。通过秧针端点运动轨迹上的6个特定点,对后插式分插机构的运动学特性作了理论分析和计算机模拟,并利用高速摄像对机构运动学分析进行了试验验证。理论分析和田间试验表明,后插式分插机构的结构参数选择合理,插秧性能优良。     

水稻不同粒位籽粒米质对花后不同时段温度胁迫的响应

为探讨花后高温胁迫对水稻籽粒米质的影响,以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻扬粳9538为材料,研究了灌浆前期(花后0~10 d)和灌浆中期(花后10~20 d)的高温(35℃)对米质的影响,并进一步探讨了不同粒位间的差异。结果表明,与常温CK (25~27℃)相比,灌浆结实期高温处理对稻米品质影响较大,总体上前期(0~10 d)大于中期(10~20 d),且因供试品种和粒间位置而异。灌浆前、中期高温处理,降低了精米率、整精米率、直链淀粉含量,增加了垩白粒率、垩白度和粗蛋白含量;其中,温度对二次枝梗与同枝梗上较迟开花籽粒的碾米品质的影响大于一次枝梗与较早开花的籽粒;前期高温显著增加了一次枝梗和各枝梗上开花较早籽粒的垩白粒率和垩白度;前期高温显著降低了直链淀粉含量,对一次枝梗籽粒的影响大于二次枝梗。不同供试品种对花后不同温度处理的敏感性不同,影响程度亦受花后温度胁迫时段的不同而异。生产上通过合理安排播期、平衡施肥和合理灌溉可以减轻结实期高温胁迫对籽粒品质的影响。     

水稻OsUAP2基因生物信息学分析及原核表达活性鉴定

UAGPase广泛存在于生物体,是糖代谢过程中一类重要酶。我们前期发现水稻Os UAP1具有单向催化UDPG分解代谢活性,Os UAP2与Os UAP1序列相似性极高。本研究对Os UAP2进行生物信息学分析,构建并表达重组蛋白,并鉴定其酶蛋白活性。结果表明,OsUAP2基因位于4号染色体,编码区序列长1482 bp,编码493个氨基酸;Os UAP2具有UDPGP保守结构域,无跨膜区域,N-端不含信号肽;二级结构分析显示,该蛋白含α-螺旋和无规则卷曲较多;同源性分析表明,Os UAP2与玉米UAGPase的亲缘关系最近。在16℃下经0.1 mmol/L IPTG诱导8 h,原核菌株BL21表达出分子量约55 kD可溶性重组蛋白。体外酶活性测定表明,Os UAP2能同时催化UDPG降解和合成,表现出双向可逆催化的特点。本研究结果为进一步深入研究OsUAP2基因的生物学功能提供了科学依据。     

水稻谷粒冲击损伤临界速度分

以接触力学为基础,建立了脱粒元件与稻谷对心碰撞时压缩位移和最大压力分布模型.针对不同含水率时稻谷塑性、脆性力学性质的差异.得出了稻谷与脱粒元件冲击损伤临界速度计算公式.对钉齿与镇稻10号、武香梗14、淮稻9号、镇糯653和协优084稻谷冲击损伤临界速度进行了实例计算,在试验台架上进行了实测,试验均值与理论计算基本一致.