低植酸作物的研究进展及展望

对植酸的含量与贮存形式及其生理功能、低植酸作物的营养功能、低植酸突变体作物的培育与研究、低植酸突变的分子遗传学特性及其可能机理进行了综述 ,并对今后的工作提出了展望。     

二系杂交水稻制繁种中利用标记辅助去杂技术

在二系杂交水稻种于生产中，由于母本雄性不育不彻底，往往造成自交种子污染；在不育系繁种时，由于与外源花粉串粉杂交或机械混杂，因此难以保证不育系纯度。作者选用叶绿素缺失突变体为模式标记，讨论了标记性状必需具备的条件及其应用方法。最后以一个转绿型白化突变体为例，证明了标记性状对当代及Ｆ＿１杂种优势无负效应，从而证实了这一去杂体系具有一定的应用前景。     

水稻黄叶突变体光合特性的日变化

对水稻黄叶突变体黄玉B及其亲本龙特甫B孕穗期的光合速率和叶绿素荧光参数的日变化所进行的研究表明:(1)在自然日照条件下,当光强上升到1043.4μmol/m2.s时,野生型出现光饱和点并表现出光抑制现象,而突变体没有出现光饱和点;(2)在野生型出现光抑制阶段(12:00—14:00),突变体的光合速率(Pn)、PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光量子效率(фPSⅡ)、非循环光合电子传递速率(ETR)和热耗散(NPQ)均高于野生型。突变体在强光条件下(PFD>1149.2μmol/m2.s)能有效利用光能并耗散过剩光能,其对强光光响应能力优于野生型亲本。     

利用基因编辑技术培育糯性水稻

为建立糯稻品种培育新体系,本试验研究了利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对Waxy(Wx)基因定向突变进而培育糯稻的效果。在Wx基因的第2、第7、第8、第10、第11和12外显子区域设计6个靶位点,构建CRISPR/Cas9基因编辑表达载体,采用农杆菌介导法将基因编辑载体转入粳稻品种哈勃601,获得11~88株转基因再生植株。突变分析表明,转基因株突变率总体偏低(0%~30.77%),仅在第2、第7和第11外显子上发生突变,以1~2 bp的插入缺失为主,都为纯合或双等位突变。5份纯合T2突变体的稻米呈蜡质状,直链淀粉含量为由亲本的15.5%降至2.0%~2.6%,接近或达到糯稻水平,其RVA谱与糯稻对照相仿,淀粉粘滞性较亲本哈勃601显著下降。上述结果表明,通过利用CRISPR/Cas9可对Wx基因进行定向突变从而获得糯性材料,但在利用该技术培育新品种时,需要选择适当的靶位点并培育较多的突变体,才能从中选到符合国家标准的糯稻品种。本研究对利用基因编辑技术培育水稻新品种提供了科学依据。     

γ射线诱发水稻长粒型突变体的研究

用 35 0Gyγ射线辐照Ⅱ 32B干种子 ,诱变后代筛选出长粒型突变体LGⅡB。经考察 ,LGⅡB除谷粒细长外 ,还降低垩白率 ,而其它主要农艺性状和稻米品质性状均与原Ⅱ 32B品种相似。LGⅡB的长粒突变性状为显性单基因控制。LGⅡB仍保留了Ⅱ 32B对印水型不育细胞质的保持能力和强配合力特点。用LGⅡB转育成新不育系 ,有望能改良原Ⅱ优系列杂交稻稻米的外观品质性状     

种子微创取样关键技术与装备研究进展

种子微创取样装备是面向生物育种技术中的种子切片取样环节,基于机电控制、机器视觉等技术,实现种子基因样本的全流程、自动化操作的智能化工具,其推广和应用可有效提升种质资源培育的效率和质量,助力种业振兴。本文首先介绍了种子切片检测的历史背景和装备研究现状,随后将种子微创取样关键技术系统地划分为种子分离、位姿调整、夹持输送、取样和样品收集与清洁技术,并对其研究现状和发展动态进行了阐述和剖析。在此基础上,结合种子切片装备发展要求和应用场景,归纳了种子切片取样装备面临的切割理论不足、多尺度通用性差、系统集成度有待提高等问题,提出了未来发展方向为: 加强种子切片装备基础理论研究;多尺度通用化种子切片平台开发;发展全生产环节智慧取样检测系统。     

大豆低植酸育种研究进展

大豆种子中的磷主要以植酸的形式存在,它对人和单胃动物来说是一种抗营养因子;降低植酸的含量不仅可以提高大豆微量元素、蛋白质和磷素的生物有效性,而且可以减少磷素的污染和浪费。就不同大豆品种中植酸的含量、低植酸种质的创新,以及这些种质的遗传机制、农艺性状、营养品质和分子特性的研究给予了较为全面的综述。     

稻米淀粉RVA谱特征与食用品质的关系

对23个水稻品种的表观直链淀粉含量（AAC）、RVA谱（用粘度速测仪RVA测得的粘滞性谱）和米饭质地进行了研究,结果发现RVA谱能较好地区分AAC相似的优质和劣质品种。公认的食味较好的优质品种的RVA谱往往崩解值大多在100RVU（RVA粘度单位）以上,而消减值小于25RVU,且多数为负值;相反,食味差的品种崩解值低于35RVU,而消减值高于80RVU。米饭质地与RVA谱特征存在密切关系,米饭硬度与消减值极显著正相关,γ高达0.902#+**,与崩解值极显著负相关,γ为-0.772#+**;米饭粘性恰好相反,与消减值和回复值的γ分别为-0.800#+**和-0.718#+*。米饭的硬度与AAC的相关性因所用品种的不同而差异较大,但粘性始终与AAC呈极显著负相关,γ在-0.869#+**左右。消减值和回复值与AAC呈极显著正相关,相关系数γ分别为0.552#+**和0.635#+**。     

转基因及常规水稻幼苗对潮霉素敏感性的研究

研究了转基因及常规水稻幼苗叶面喷施潮霉素B溶液后的反应。结果发现,常规水稻吸收潮霉素B后,叶片会出现以褐斑为特征的中毒症状。在50～100mgL浓度范围内,褐斑的数目和面积随时间和浓度的增加而增加,溶液中滴加DMSO可提高潮霉素对稻苗的毒性。浓度在75mgL及以上时,喷后第7天,处理的所有幼苗都出现症状。而浓度在50mgL时,个别幼苗经处理后未出现中毒症状。在上述浓度范围内,带潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)的Bt转基因水稻(克螟稻)幼苗均未出现中毒症状。苗期鉴定与抽穗前后成株期鉴定的结果相一致。讨论了叶面喷施潮霉素B溶液在转基因水稻育种和筛选潮霉素敏感转基因水稻突变体中的可能应用。     

诱发温度敏感型水稻叶色突变体的研究

在用６０Ｃｏγ射线辐照诱发的温敏核不育水稻叶色突变体中，发现有４个突变体的叶色表达与温度有关。突变体Ｗ４、Ｗ１１在高温（３０～３５℃）叶片呈白色，在低温下（２０～２５℃）表现为黄色或浅黄色。３５℃时叶绿素（ａ＋ｂ）含量分别为０．０２１９和０．０５３６ｍｇ／ｇ鲜重，而在２５℃时分别上升到０．２４１０和０．３４３１ｍｇ／ｇ鲜重，增长幅度达１０倍左右。相反，突变体Ｗ１７和Ｗ２５在低温下表现为白色，高温下转为浅绿色。在２５℃时叶绿素含量分别只有０．０８１３和０．０１７２ｍｇ／ｇ鲜重，在３５℃时分别上升到１．０５７０和１．１３６７ｍｇ／ｇ鲜重，增长幅度高达９０倍以上。在此温度范围内，对照２１７７Ｓ的叶绿素含量在同一数量级内变化。在生长过程中，上述突变体的叶片均可转换成黄绿色或绿色，并开花结实。在２５℃下生长到３．５叶期时，Ｗ４和Ｗ１１的叶绿素含量已接近２１７７Ｓ的水平，分别达到对照的８８．６％和８１．１％。但Ｗ２５在２０℃及以下温度生长时，叶片始终呈白色，不发生转换，从而表现出条件致死的特性。