江苏省水稻细菌性基腐病病原分离与抗性资源鉴定

水稻基腐病是由玉米狄克氏细菌(Dickeya zeae)侵染引起的毁灭性细菌病害,对水稻产量和品质具有潜在的威胁。分别从江苏省南京市、扬州市采集水稻病根,通过菌落形态特征观察、分子鉴定以及致病性验证等对致病细菌进行分离和鉴定;同时筛选可供利用的太湖流域水稻抗性品种。结果表明:分离到的水稻基腐病致病菌JS2012是玉米狄克氏细菌;从56份太湖流域水稻资源中共筛选到26份抗性资源,结果为进一步研究水稻细菌性基腐病以及培育抗病品种奠定了基础。

Pi-b和Pi-ta基因在江苏省粳稻中的分布以及与穗颈瘟抗性的关系

利用稻瘟病抗性基因Pi-b、Pi-ta等位基因的显性标记对48份江苏省粳稻品种和618份粳稻新品系进行检测,并结合6个代表性稻瘟病生理小种的穗颈瘟抗性鉴定反应,分析抗性基因在江苏省粳稻中的分布及其与穗颈瘟抗性的关系。结果显示:抗性基因Pi-b和Pi-ta在江苏省粳稻品种和品系中存在广泛分布,其中抗性基因Pi-b的频率明显高于Pi-ta。不同生育类型的品种中,抗性基因Pi-b和Pi-ta在中熟中粳中的分布最少,且pi-b/pi-ta基因组合品种所占比例最高。从基因组合与抗性的关系来看,含单个抗性基因的新品系无论是感病率还是病情指数都明显低于不含Pi-b和Pi-ta抗性基因的品系,且Pi-ta基因的抗性效果要好于Pi-b基因,而同时含有两个抗性基因的新品系其抗性水平又优于只含单个抗性基因的粳稻品系。因此,在育种中选择两个抗性基因互补的粳稻作亲本,在后代群体中进行基因聚合,是提高江苏省粳稻穗颈瘟抗性最快速、有效的方法。

分子标记辅助选择技术及其在水稻定向改良上的应用研究进展

综述了分子标记的概念、特点、种类,对分子标记辅助选择技术的优势和影响因素进行了介绍,同时对其在质量性状(稻米品质、抗病、抗虫性等)改良和数量性状(稻米产量、抗逆性、株型等)改良两方面的研究进展进行了归纳,并对研究中出现的问题进行了分析,对其应用前景进行了展望。

江苏省优良食味粳稻品种培育的发展与启示

江苏是我国水稻主产省之一,水稻常年种植面积220万hm^(2)左右,总产1950万t左右,单产近9.0 t/hm^(2),在保障江苏乃至全国粮食安全中的地位举足轻重。长期以来,江苏省的水稻育种一直以高产为主要目标,进入21世纪以后,优质成为江苏水稻育种的首要目标。本文综述了江苏省水稻优质育种的背景、食味品质改良的途径和优良食味粳稻品种培育的进展,剖析了江苏省优良食味粳稻育种的启示及今后江苏省水稻食味品质改良与优质育种发展的方向,以期为广大水稻育种工作者提供借鉴。

江苏省半糯型粳稻蒸煮食味品质性状的差异分析

【目的】近两年江苏省选育了大量的半糯型粳稻品种。不同半糯型粳稻品种间的食味品质及稻米理化特性仍存在较大差异。探究影响半糯粳稻食味品质形成的原因,将为优良食味水稻育种提供理论依据。【方法】以2019年参加江苏省优良食味稻米评比的39个半糯型粳稻品种为试验材料,通过对蒸煮食味、外观、理化、RVA谱特征值等24个品质相关指标的测定,分析不同食味值组别间各性状指标的差异及与食味品质之间相关性。【结果】依据食味值高低将其分为高食味值(>80)、中食味值(70~80)和低食味值(<70)三组。与低食味值组相比,高食味值组品种具有较低的垩白粒率、垩白度、蛋白质含量和米饭硬度,较好的透明度,较高的胶稠度、米饭外观和黏度值。统计分析表明,直链淀粉含量、成糊温度、RVA谱特征值在三组间差异均不显著。相关性分析表明,米饭食味值与直链淀粉含量、胶稠度呈显著正相关,与蛋白质含量、成糊温度、透明度及垩白性状显著负相关。进一步分析表明高食味值组中各性状与食味值相关性均未达到显著水平,而中、低食味值组中直链淀粉含量与食味值均呈显著正相关。【结论】稻米外观和理化品质对半糯型粳稻食味品质的形成有重要影响,在半糯型粳稻中食味值较高的品种往往具有更好的外观品质、较高的直链淀粉含量和胶稠度、较低的蛋白质含量,因此在半糯型水稻育种过程中应重视这些指标的辅助选择。

优质高产糯稻新品种南粳糯2号特征特性与栽培技术要点

南粳糯2号是江苏省农业科学院粮食作物研究所以优质高产粳稻新品系C08作母本、优质抗病糯稻品种镇糯19号为父本杂交配组,利用常规育种与分子标记辅助选择相结合育成的迟熟中粳糯稻新品种,具有株高适中、抗倒性好、丰产稳产性好、品质优、综合抗病性强、熟相好等优点。南粳糯2号在江苏省水稻区域试验中平均产量672.4 kg/667 m2,稻米品质达农业行业标准1级,中感稻瘟病和条纹叶枯病,中抗白叶枯病。2021年通过江苏省农作物品种审定委员会审定,适宜江苏省苏中及宁镇扬丘陵地区种植。

水稻条纹叶枯病抗性育种研究

利用日本育成的抗条纹叶枯病优质粳稻品种,与江苏高产品种杂交,将其条纹叶枯病抗性导入江苏高产粳稻品种,达到有利基因的聚合,改良现有粳稻品种的条纹叶枯病抗性。结果表明,在充分发病的自然条件下对条纹叶枯病抗性选择的效果十分明显,只要具有一定的选择压,很容易选择到抗性好的株系。关东194是一个优良的条纹叶枯病抗源亲本,在粳稻条纹叶枯病抗性改良和品质改良中值得加以利用。通过连续3年的定向选择,已经获得一批抗条纹叶枯病的优良品种(系)。其中"宁4009"已于2007年1月通过江苏省审定,定名为"南粳44"。

水稻茎秆解剖结构与抗倒伏能力关系的研究

利用石蜡切片法研究了抗倒伏水稻品种南粳44、武运粳7号与不抗倒伏水稻品系宁7412基部茎秆解剖结构及其与水稻抗倒伏能力的关系。结果表明:抗倒伏水稻品种南粳44和武运粳7号基部节间的维管束数目较多,维管束鞘较厚,细胞层数较多,细胞排列紧密、体积较小;而不抗倒伏水稻品系宁7412基部节间的维管束数目偏少,维管束鞘较薄,细胞层数较少,细胞体积大。从解剖结构还可看出,南粳44和武运粳7号茎秆内的贮藏物质明显多于宁7412。这些茎秆解剖结构的差异可用于区分不同水稻品种(系)的抗倒性强弱,可以作为抗倒伏水稻品种的选育指标和筛选依据,为水稻抗倒伏品种的选育提供了理论依据。

不同水稻品种叶片显微结构和超微结构的比较研究

以江苏省常规粳稻品种武育粳3号、武运粳7号和日本优质粳稻品种关东194为材料,利用光学显微镜和透射电子显微镜,研究了抽穗期叶片主脉的显微结构和超微结构。结果表明武育粳3号和武运粳7号叶片主脉的维管束数目和气腔数目均较多,叶绿体基粒片层排列紧密,中间无空隙。而关东194叶片主脉的维管束数目和气腔数目较少,叶绿体基粒片层排列疏松,中间有空隙。武育粳3号和武运粳7号的这种结构特点可能与其高产特性有关。

水稻可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和SSⅢa的功能、等位变异及其互作研究进展

水稻淀粉合成对稻米品质的影响研究一直备受关注,是水稻基础科学研究的热点和难点之一。淀粉合成途径受众多酶催化调控,可溶性淀粉合成酶(soluble starch synthase,SSS)是其中较重要的一种,极大地影响稻米食味品质的形成。可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和SSⅢa是控制稻米糊化温度和胚乳支链淀粉生物合成途径中的两个关键基因。本文重点回顾并归纳了国内外关于SSⅡa和SSⅢa基因的功能、等位变异及其互作对稻米蒸煮食味品质影响的最新研究进展,同时对SSⅡa和SSⅢa基因的育种利用前景进行了展望,以期为稻米品质分子改良和育种提供参考依据。

水稻武育粳3号成熟胚愈伤组织诱导及植株再生研究

以粳稻品种武育粳3号的成熟胚为外植体,研究不同基本培养基、蔗糖浓度、2,4-D浓度以及激素配比对愈伤组织诱导率的影响。研究表明,愈伤组织诱导培养基为:M8+30g/L蔗糖+10g/L琼脂+5g/L山梨醇+2mg/L2,4-D+0.5mg/L6-BA+0.5mg/LKT+2mg/LABA,最高出愈率为87.5%,多种激素配合使用比单一使用效果好;植株分化培养基为:MS+30g/L蔗糖+8g/L琼脂+0.5mg/L2,4-D+1mg/L6-BA+1g/L活性炭,植株分化率可以达到38%。

转C4型PEPC基因水稻非生物胁迫耐受性研究进展

作物在生长过程中会遇到很多非生物胁迫,如高温、高光强、干旱以及土壤盐碱化等,严重影响着作物产量潜力的发挥。水稻作为一半以上人类的主食以及模式植物,其对逆境信号分子的感受和响应作用机制一直是植物科学研究的热点之一。而高表达转玉米C 4型PEPC基因水稻显著增强了水稻的耐逆特性,作为表现耐逆优势的植物材料,在不同非生物胁迫有系列报道。文章对该水稻材料在形态、产量、生理生化及分子方面的变化特点以及其在响应非生物逆境下信号分子、转录因子、靶基因以及激素的作用机制等方面进行了总结,以期为进一步阐明水稻的耐旱机理提供参考依据。

镉对水稻及种植土壤影响的研究进展

稻米镉污染已成为影响全球粮食安全的重大问题,介绍镉对水稻的影响以及土壤承载镉的阈值2个方面的研究现状,从镉对水稻生长过程中的形态、生理特性、种植土壤及其微生物的影响、水稻在吸收镉过程中几个主要途径及参与水稻运输镉过程的运输蛋白家族等方面,结合土壤对镉的钝化与解毒机制,分析了水稻镉污染的有效缓解途径,并整理了相关的土壤修复措施,并对未来研究进行展望。

利用四引物扩增受阻突变体系PCR技术检测水稻低直链淀粉含量基因Wx-mq

根据Wx-mq基因存在的单核苷酸变异,利用四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra-primer ARMS-PCR)的方法设计特异引物,对12个水稻品种(或品系)以及武育粳3号(不含Wx-mq基因)/关东194(含Wx-mq基因)的F2分离群体进行扩增,依据其PCR产物的带型,可以准确区分出Wx-mq基因纯合、非Wx-mq基因纯合以及杂合基因型三种类型,其电泳结果与成熟后对胚乳外观特性鉴定完全一致。因此,作为一种简单、低成本的实用技术,四引物ARMS-PCR可以广泛用于Wxmq基因水稻的资源鉴定和分子标记辅助育种。

江苏和东北粳稻稻米理化特性及Wx和OsSSIIa基因序列分析

依据地理来源和直链淀粉含量将87份供试粳稻品种(系)划分为江苏普通粳稻、东北粳稻和江苏半糯粳稻3种类型,系统比较了稻米理化性状及淀粉合成主效基因Wx和OsSSIIa序列的差异,以探究其食味品质特征及其形成的分子基础。与东北粳稻相比,江苏普通粳稻的直链淀粉含量偏低,蛋白质含量和糊化温度偏高,而胶稠度和RVA谱特征值相当。与江苏普通粳稻和东北粳稻相比,江苏半糯粳稻具有较低的直链淀粉含量、较大的胶稠度及独特的RVA谱特征。大多数性状变异系数在3种类型粳稻中均较小,仅消减值变异系数较大,说明品种(系)间的稻米回生性存在较大差异而其他性状较为一致。各性状间的相关性在3种类型粳稻中表现不尽相同,说明地理来源和品种特性影响食味品质性状间的相关程度。聚类分析将87份粳稻分为4个类群,江苏普通粳稻与东北粳稻主要分布于类群Ⅰ和Ⅱ,且品种间相互交错;类群Ⅲ由2个江苏普通粳稻品系和1个江苏半糯粳稻(徐稻9号)组成,多数性状值位于普通粳稻与半糯粳稻之间;类群Ⅳ中均为江苏半糯粳稻。序列分析表明江苏普通粳稻和东北粳稻中Wxb基因无序列差异,而江苏半糯粳稻在Wxb第4外显子上发生G/A替换,属Wxmp等位基因型;江苏省部分粳稻品种(系)携带OsSSIIa(G-GC)等位基因,从而导致高糊化温度。

超级稻品种南粳5718高产的光合生理特性研究

南粳5718是2019年通过江苏省审定的优良食味粳稻品种,2021年被农业农村部确认为超级稻。研究其产量构成特点、光合特性及其生理基础,有助于解析超级稻品种的光合特征并通过遗传改良提高水稻的光合性能,为粳稻高产育种和栽培提供理论依据。本研究以南粳5718父母本及目前大面积推广的相同生育类型水稻品种淮稻5号为对照,研究了南粳5718从孕穗始期剑叶全展时到开花后35 d植株地上部分干物重、剑叶叶绿素含量、光合速率、光系统Ⅱ (PSⅡ)的光化学特性、核心天线蛋白的表达量变化、光合酶活性变化、叶绿体超微结构等特性。结果表明,南粳5718叶片色素含量高,与父本盐粳608接近,生育后期干物重、剑叶净光合速率、PSⅡ电子传递活性显著高于父母本和淮稻5号, PSⅡ光能转化性能优越,核心天线蛋白CP43、CP47在强光高温下较稳定,且调整能力优于父母本和淮稻5号,剑叶中RuBP羧化酶活性较高,光合同化产物含量高,叶绿体结构稳定,出现衰老特征晚,叶绿体衰败速度慢。本研究表明超级稻南粳5718剑叶良好的光合性能是高产特性形成的基础,光系统蛋白质的高活性和性能是提高叶片光合功能的主要因素,叶绿体结构的稳定性是叶片高光效的有力保障。

硅镁锌肥改善稻米品质的研究进展

稻米品质受遗传因素、环境条件和栽培条件的影响,合理的栽培技术和肥料运筹能有效提升稻米品质。硅、镁、锌是除氮、磷、钾等大量元素外应用于水稻较多的元素,对水稻的生长发育具有重要作用。本文概述了硅肥、镁肥、锌肥施用对水稻生长发育中的作用,重点综述了硅、镁、锌在稻米品质形成中的生理功能,以及对稻米外观品质、加工品质、食味品质、安全品质的影响,提出了今后的研究重点,为水稻的优质栽培提供参考依据。

优质高产抗条纹叶枯病水稻新品种南粳52的选育与利用

南粳52是以日本优质粳稻关东194为父本,以江苏优质高产粳稻武粳13为母本进行杂交,经多代选择培育而成的优质、高产、抗条纹叶枯病迟熟中粳稻新品种,全生育期151～158 d10该品种株高95～101 cm,长势较旺,分蘖力较强,茎秆粗壮,抗倒性强;叶色淡绿,后期转色好,灌浆速度快;产量一般在9 000 kg/hm2以上,有效穗315万/hm2左右,每穗总粒数130粒左右,结实率90%～95%,千粒质量28 g左右;抗条纹叶枯病,感穗颈瘟和纹枯病,中抗白叶枯病;稻米品质优,达国标二级优质稻谷标准。南粳52于2014年通过江苏省品种审定,适宜在江苏省苏中和宁镇扬丘陵地区种植。

优质高产中熟晚粳稻新品种南粳50的选育及栽培技术

南粳50是以含低直链淀粉含量基因Wx-mq和条纹叶枯病抗性基因Stv-bi的日本优质粳稻关东194与江苏高产粳稻武粳13杂交，通过混合系谱法和分子标记辅助选择相结合的技术手段培育而成的优良食味、高产、多抗粳稻新品种。该品种株高适中，株型紧凑，长势较旺，分蘖力较强，穗型较大。650 kg/667 m^2的产量结构为：有效穗数20万/667 m^2，每穗总粒数140~150粒，结实率90%~95%，千粒重25 g左右。南粳50不仅抗稻瘟病、条纹叶枯病、纹枯病和白叶枯病，而且直链淀粉含量低，稻米食味品质优，适合于高档优质米开发。于2013年通过江苏省品种审定，适宜在江苏苏南地区种植。

高产粳稻品种南粳晶谷的光合生理特性研究

【目的】研究南粳晶谷高产的光合生理特性,总结高产品种的光合优势,为高产水稻品种的选育提供理论依据。【方法】以南粳晶谷及其父母本为材料,研究南粳晶谷及其父母本从孕穗期到开花后42 d植株地上部干物质积累与分配、叶片光合生理特性和叶绿体超微结构。【结果】南粳晶谷的每穗粒数显著多于父母本,单位面积总颖花量比父母本多14%~27%;剑叶面积显著大于父母本,抽穗后地上部分干物质量始终高于父母本,灌浆后期向穗部转运量高;剑叶净光合速率在生育后期显著高于父母本,且高光合速率持续时间长;剑叶电子传递和光合性能指数PSⅡ光能转化性能都显著优于父母本,核心天线蛋白CP43、CP47在强光高温下的稳定性和调整能力优于父母本;叶绿体基粒片层垛叠程度高,叶绿体结构稳定,叶绿体衰败速度慢。【结论】南粳晶谷高产的光合特性是光合面积大,叶绿体结构稳定,高光合性能持续时间长;叶片PSⅡ光化学效率高,光合机构能量分配合理;最终表现为净光合速率高,光合产物多,转运效率高。