广谱抗性基因Pi9导入改良水稻“大粒香”稻瘟病抗性的研究

水稻品种大粒香以米质优、香味浓郁连续5次获“中国优质稻米博览交易会金奖”,但因高感稻瘟病,严重限制了其在生产上的应用。本研究以含有广谱抗性基因Pi9的空育131为父本,通过常规杂交、连续回交和分子标记辅助选择将Pi9导入大粒香中,创制株叶形态、千粒重、米质及香味等重要性状上与大粒香基本一致的改良株系。大粒香改良株系抗性鉴定结果表明,其稻瘟病抗性与大粒香相比显著提升,达到品种生产应用的抗性标准,实现对大粒香稻瘟病抗性的定向改良。

水稻三系不育系黔79A的开花习性研究

为了解水稻三系不育系黔79A的特征特性,以便于其繁殖和制种,本文对黔79A的开花习性进行了初步研究。结果表明:在贵阳生态条件下,黔79A群体开花历时12~14 d,单穗开花历时6.8~8.2 d,始花后第4天达到高峰,单日开花时间为8:30—17:30,开花峰值在11:30—12:30,午前开花率为73.7%,柱头总外露率为70.8%。由此表明,黔79A是一个农艺性状较好、开花习性优良的水稻三系不育系。

多环境下的稻谷粒厚QTL定位分析

【目的】粒厚性状是影响水稻产量和稻米食味品质的控制因子之一,运用籼爪交(V20B/CPSLO17)遗传背景的重组自交系(RIL)开展稻谷粒厚QTL定位分析,获得粒厚性状主效QTL,为新的粒厚基因挖掘和开发功能分子标记提供科学依据。【方法】在水稻高密度遗传连锁图谱和籼爪交遗传背景的RIL群体基础上,结合3种不同生态环境(2020年贵州贵阳、2021年贵州贵定、2021年海南三亚)下RIL群体的稻谷粒厚性表型数据,运用IciMapping 4.0软件的ICIM-ADD方法进行粒厚QTL定位及其遗传效应分析。【结果】稻谷粒厚性状在3种生态环境下均呈现连续单峰分布,其受种植环境因子影响不显著。3种不同生态环境的水稻中共检测到分布在第3、5、8和10号染色体上的5个稻谷粒厚QTL(qGT3-1、qGT5-1、qGT5-2、qGT8-1和qGT10-1),它们的增效等位基因均来自亲本V20B,LOD值在3.431~14.081,表型贡献率变幅为5.479%~26.483%。2个QTL(qGT5-1和qGT5-2)的表型贡献率超过10%,其中qGT5-2是唯一在2种生态环境(2020年贵州贵阳、2021年海南三亚)下被反复检测到的,分别解释群体表型变异率的26.483%和14.933%。QTL qGT5-2位点在染色体上的物理距离约为3.9 kb,仅有1个候选基因(LOC_Os05g07920);qGT8-1位点的物理距离约为2.3 kb,仅有1个候选基因(LOC_Os08g10360)。【结论】稻谷粒厚性状呈现出受多基因调控的数量性状遗传特性。qGT5-2是1个稳定遗传且贡献率高的稻谷粒厚主效QTL,对粒厚调控基因挖掘和优质丰产稻新品种培育具有重要的应用潜力。

重穗型水稻新品种黔优198主要农艺性状与产量相关性研究

为探究重穗型水稻新品种黔优198的适应性及高产潜能,共采集8个生态区连续2 a区域试验的相关数据,并对与产量相关的农艺性状(有效穗数、穗实粒数、千粒重等)进行相关分析与多元逐步回归分析。试验结果表明,黔优198的单位面积产量与生育期、有效穗数、株高等8个农艺性状均呈正相关,即该品种表现出整体协作能力较好的特点。通过逐步回归分析法筛选出2个对产量具有显著影响的农艺性状,并建立最佳回归方程。从栽培策略来看,合理增加有效穗数、实粒数能有效提高黔优198的产量。研究结果可为黔优198在贵州省早熟籼稻区的推广与应用提供理论支持。

广适性国审稻品种天优35的选育与应用

选育广适性强、产量高的品种成为保障粮食安全的重要措施之一。贵州省农业科学院水稻研究所用黔恢35与天丰A进行杂交,选育出广适性国审稻品种天优35,并在2020年西南水稻科企联合体品种试验年会审议后推荐申报国家品种审定,于2021年通过审定(审定编号为国审稻20210066)。天优35具有产量高、抗逆性强、广适性强的特点,可在贵州省、四川省、云南省等地推广种植。在概述天优35的选育历程、品种特征的基础上,总结其制种技术,为天优35在云南省中低海拔地区、除武陵山区以外的贵州省中低海拔地区和海拔在800 m以下重庆市等地区的推广应用提供参考。

稻菇轮作对水稻产量和品质及土壤性质的影响

为了明确优质稻与大球盖菇轮作对水稻种植的影响,以T香优557和大球盖菇1号为供试品种,对比贵阳和安顺两地“冬闲+优质稻”和“大球盖菇+优质稻”轮作对水稻产量和品质及土壤性质的变化。结果表明,与“冬闲+优质稻”相比,贵阳和安顺不同生态区“大球盖菇+优质稻”轮作使水稻品种T香优557的有效穗数和千粒重显著增加,进一步增加水稻产量,其中安顺地区产量增加20.3%,达到显著水平(p<0.05);从稻米品质分析看,“大球盖菇+优质稻”轮作使水稻品种T香优557的垩白粒率分别显著降低了48.4%和27.4%,垩白度分别显著降低了52.8%和46.4%,蛋白质含量分别显著提高了43.2%和32.7%,整精米率分别增加了3.5%和12.4%;从土壤性质来看,“大球盖菇+优质稻”轮作使得有效磷的含量显著增加40.5%和22.4%。因此,“大球盖菇+优质稻”轮作模式不仅能提高水稻产量,还能改善稻米品质,对土壤也有一定的影响,安顺地区的效果更明显。

稻虾共作模式下不同水稻品种(系)稻米品质性状分析

以18个水稻品种(系)为供试材料,对其品质进行检测分析,综合评价稻虾共作模式下11个稻米品质性状的差异。方差分析结果表明,18个水稻品种(系)稻米品质性状存在不同程度的差异,稻虾共作模式下对垩白度、垩白粒率、碱消值和直链淀粉含量4个品质性状影响较大,对整精米率、长宽比、蛋白质含量、胶稠度、粒长、精米率、糙米率7个品质性状影响较小。主成分分析结果表明,5个主成分共同解释了稻虾共作模式下86.897%的稻米品质变化,其中第一主成分以垩白因子为主,第二主成分以稻米直链淀粉、蛋白质含量因子为主,第三主成分以稻米粒长因子为主,第四主成分和第五主成分以稻米加工因子为主,这些因子是影响稻虾共作模式下供试水稻品种(系)品质的主要因素。基于稻虾共作模式下的品种选择应用中,应优先考虑推广垩白度低、营养品质优良兼顾加工品质好的优质稻种资源类型,从而实现改善稻虾共作模式下稻米品质的目标。

广适性国审稻天优35主要农艺性状与产量相关性研究

为探究广适性国审稻新品种天优35的增产因素和高产途径,利用其区域试验数据,采用相关分析、多元逐步回归分析方法,分析了产量与有效穗、生育期、穗长、株高、穗实粒数、结实率、穗总粒数和千粒重的相关关系和回归关系。结果表明,天优35单位面积产量与穗总粒数、穗实粒数及有效穗等6个农艺性状均成正相关,该品种表现出整体协作能力较好的特点。通过逐步回归筛选出3个对产量具有显著影响的关键因素,分别为生育期、有效穗和穗总粒数,并建立了最优回归方程。本研究结果可为云南中低海拔地区、除武陵山区以外的贵州中低海拔地区和重庆市海拔800 m以下地区天优35的高产高效栽培提供理论依据和技术支撑。

35份水稻骨干亲本氮高效基因分析及功能分子标记开发

氮是影响水稻产量形成最重要的元素之一,其合理和高效利用是农业可持续发展的重要保障。通过靶向测序技术鉴定了35份水稻骨干亲本OsNPF6.1、NRT1.1B、OsNR2和OsGRF4的基因型,并基于PARMS技术(penta-primer amplification refractory mutation system)开发了OsNPF6.1、OsNR2和OsGRF4的荧光功能分子标记。结果表明,荧光功能分子标记检测结果与靶向测序结果一致,并且明确了靶向测序未明确的氮高效基因型。综上所述,开发的氮高效基因功能分子标记为培育氮高效水稻新品种提供了技术支撑。

大粒香基因组重测序分析

大粒香是贵州省农业科学院水稻研究所从籼稻和粳稻杂交后代选育出来的优质常规稻,是优异的亲本资源。本文选择粳稻日本晴(Nip)基因组和籼稻R498基因组作为参考基因组,对大粒香基因组进行重测序分析。结果表明,大粒香基因组与籼稻R498基因组的SNP差异位点数为1840811个,基因组插入缺失位点数为395399个;大粒香基因组与粳稻日本晴(Nip)基因组的SNP差异位点数为586123个,基因组插入缺失位点数为129578个。可见,大粒香与粳稻日本晴(Nip)的SNP差异位点数和基因组插入缺失位点数都比籼稻R498少,表明大粒香与粳稻的遗传关系较大粒香与籼稻的遗传关系近。

基于主成分和聚类分析的不同品种贵州禾酿酒适宜性品质评价

为探讨不同品种贵州禾酿酒适宜性,并建立其评价体系。本试验选取88个不同品种的贵州禾原料酿造白酒,并对其品质指标进行测定分析,研究不同品种贵州禾酿造白酒各项品质指标之间的差异性。同时,采用主成分分析法、二维排序法和聚类分析法对贵州禾酿酒适宜性进行综合性评价并建立贵州禾酿酒品质评价模型。结果表明,不同品种贵州禾酿造白酒各项品质指标之间均存在差异性(P<0.05),且品质指标间变异系数各不相同,说明不同品种贵州禾酿造的白酒品质性状呈现不同程度的变化。由主成分分析发现,不同品种贵州禾酿酒适宜性品质评价指标可用3个主成分表示,其累积方差贡献率为76.349%。同时,结合二维排序分析和聚类分析结果可知,pH、总酸、总酯、总醛、出酒率和酒精度这6个品质指标可作为综合评价贵州禾酿酒适宜性的关键性指标;此外,可将88个不同品种贵州禾分为4类,第Ⅰ类贵州禾品种(16个)酿酒品质相对较佳,第Ⅱ类贵州禾品种(23个)适宜作为低度酒的酿造,第Ⅲ类贵州禾品种(48个)酿酒品质相对较差,‘牛芒禾’单独聚为第Ⅳ类,其酿酒品质最差,不适合作为白酒酿造的原料。本研究结果可为不同品种贵州禾酿酒的品质评价提供参考,并为贵州禾优质酒酿品种的选育及贵州禾资源的开发应用提供理论依据。

3种不同环境水稻糙米粒重QTL定位研究

为获得糙米粒重性状QTL,本研究以V 20 B/CPSLO 17遗传背景衍生的150份重组自交家系作为作图群体,在3种环境下分别进行糙米粒重性状QTL检测及其遗传效应分析。结果表明,3种环境共发现6个不同的糙米粒重QTL,其LOD值在2.629~6.721之间,表型贡献率变幅为7.306%~17.070%。QTL qRTGW5-2具有较大遗传效应,表型变异贡献率高达17.070%,LOD值为6.721;qRTGW5-2的加性效应源自亲本V 20 B。

基于高密度遗传图谱的水稻糙米籽粒大小QTL定位

【目的】籽粒大小是影响水稻产量的主要农艺性状之一。采用籼稻品种V20B与细长型爪哇稻品种CPSLO17衍生的重组自交系开展水稻糙米籽粒大小QTL定位研究,挖掘遗传稳定的主效QTL,为优质高产稻品种培育提供新的基因资源和科学依据。【方法】基于V20B/CPSLO17遗传背景的高密度遗传连锁图谱,结合150份重组自交系在4种环境(2019年贵州贵阳、2020年贵州贵阳、2021年贵州贵定、2021年海南三亚)中的糙米籽粒大小表型数据,采用IciMapping 4.0软件的ICIM-ADD方法进行QTL扫描。【结果】亲本V20B的糙米籽粒大小显著大于CPSLO17,重组自交系的糙米籽粒大小在4种环境间差异显著,均表现出连续的单峰分布。4种环境共检测到分布于7条染色体上的11个与糙米籽粒大小相关的QTL,LOD值均介于3.00~14.57之间。4个QTL(qRGS5、qRGS7.1、qRGS7.2和qRGS11.3)的表型贡献率超过10%,其中qRGS5在4种环境中均被重复检测到,分别解释群体表型变异率的29.71%、28.77%、17.27%和12.50%。3个QTL(qRGS2.1、qRGS2.2和qRGS12)的增效等位基因源自亲本CPSLO17,8个QTL(qRGS4.1、qRGS5、qRGS7.1、qRGS7.2、qRGS8、qRGS11.1、qRGS11.2和qRGS11.3)的增效等位基因源自亲本V20B,qRGS5在4种环境中的增效等位基因均源自亲本V20B。【结论】亲本V20B和CPSLO17间糙米籽粒大小差异极显著,糙米籽粒大小性状易受环境影响。QTL qRGS5是影响糙米籽粒大小且遗传稳定的主效QTL,在糙米籽粒大小性状基因挖掘和高产优质稻分子育种中具有潜在的应用价值。

重穗型水稻D优35的选育与制种

水稻D优35系贵州省水稻研究所利用自育的重穗型恢复系黔恢35与四川省农业大学不育系D44A配组育成的新组合,该品种具有产量高、广适性好、抗逆性强的特点,适合在贵州中低海拔推广。为水稻D优35的推广种植提供技术支撑,介绍D优35的选育过程、特征特性、制种技术等。

优质稻大粒香的粒型与香味提纯复壮研究

【目的】对种性退化的优质稻大粒香的粒型和香味进行提纯复壮,为大粒香的推广应用提供种质支撑。【方法】2018年选用大粒香品系材料38株,经外观和香味鉴定从中筛选出6个株系于2019年种植,连续4年对外观品质、香味表型和2-乙酰-1-吡咯啉(2-Acetyl-1-pyrroline,主要香味物质)含量检测及分子标记验证,在粒型和香味方面对初选材料进行提纯复壮。【结果】通过连续4年提纯复壮最终获得粒大饱满、具有香味、食味品质极佳的大粒香新品系DLX-1,其香味基因Badh2在第7外显子发生8 bp缺失和3 bp突变,与原始材料相比,Badh2基因未发生改变或丢失;2-乙酰-1-吡咯啉相对含量达0.016%。与大粒香提纯复壮前初始材料相比,新品系DLX-1的糙米率、精米率和整精米率分别提高4.63%、16.09%和8.45%;粒长增加3.15%,粒宽降低3.53%,长宽比增加4.87%;垩白度降低21.46%。【结论】针对优质稻大粒香的粒型及香味进行为期4年的提纯复壮过程,最终完成大粒香粒型和香味优良种性恢复,在保持香味基础上,出米率和垩白度均明显优于提纯复壮前初始材料,尤其在恢复大粒香长粒型特点方面表现更明显。

黔北地区优质水稻品种筛选试验

为筛选出适宜黔北地区种植的优质水稻品种,以9个优质水稻品种为试验材料,开展了筛选试验,分析了各品种的生育期、产量及其构成因素、干物质积累及物质转化速率。结果表明,不同品种的全生育期在150~156 d之间,播种至抽穗历期在116~122 d之间,以川优2115全生育期最长(156 d),旌3优348全生育期最短(150 d)。以产量为指标进行聚类分析,将参试品种分为高产、中产和低产3个类型,其中高产类型水稻品种是川优6203、川优2115、鹏优1269,中产类型品种是宜香优2115、荃优鄂丰丝苗、旌3优348,低产类型品种是大粒香、盛韵香禾、滇屯502。高产类型品种平均产量分别较中、低产类型品种增产1216.00、3441.70 kg/hm^(2)。对不同产量类型品种的生育期、产量构成因子和群体质量进行分析可知,川优6203、川优2115、鹏优1269具有有效穗多、结实率高、生育后期干物质积累量大、叶和茎鞘物质转化率高等特点。本试验结果可为黔北地区优质稻品种选育和遗传改良提供参考。

香稻苟当3号香味成分与土壤养分相关性分析

苟当3号为贵州省特有栽培稻,其香味浓郁,品质优良,但目前对苟当3号香味的研究报道不多。为探究苟当3号中控制香味的Badh2基因与不同种植地区的香味浓淡差异,通过基因测序对比分析苟当3号的Badh2基因,并采用1.7%KOH浸泡法、顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱(GC-MS)法、土壤元素鉴定法对苟当3号香味、挥发性物质成分及土壤养分进行分析,分析结果表明,苟当3号Badh2基因的基因型为Badh2.1即在第7外显子发生了3 bp突变以及8 bp缺失。同时发现,随着种植点的升高稻米的香味会更加浓郁,稻米中的2-AP与壬醛含量会随着种植点的升高而增加。此外,随着种植点的升高土壤中的全氮含量也会增加。土壤养分与挥发物含量的相关性分析结果表明,土壤中的全氮含量与2-AP、壬醛含量呈显著正相关,对稻米香味的贡献最大。本研究将为探索土壤元素、挥发性物质对稻米香味的影响提供理论依据。

响应面法优化红苋菜色素浸染糯米饭工艺研究

优化红苋菜色素浸染制备糯米饭工艺,可为彩色糯米饭及相关产品的研发应用奠定理论基础。以红苋菜为天然红色素来源,结合超声波辅助技术进行响应面法优化工艺研究。结果表明,红苋菜色素浸染糯米饭的最佳工艺条件为红苋菜色素质量浓度0.25 mg/mL,超声温度35℃,超声时间25 min。在该工艺条件下,糯米对红苋菜色素的吸附量为0.44 mg/g。

6－苄基腺嘌呤对大麦耐盐性的调节机理

外施１０－９ｍｏｌ／Ｌ６－苄基腺嘌呤（６－ＢＡ）可促进大麦种子的出苗并缓解盐胁迫对大麦生长的抑制。在２００ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ胁迫下，耐盐性较强的鉴４根尖内源异戊烯基腺苷组（ｉＰＡｓ）含量较高，维持高含量的时间较长；而科品７号根尖ｉＰＡｓ含量则迅速下降。外源６－ＢＡ使两者ｉＰＡｓ含量增高。盐胁迫下鉴４叶片中腐胺（Ｐｕｔ）含量比较稳定，而科品７号叶片中Ｐｕｔ含量却明显上升。外源６－ＢＡ、ＡＢＡ和Ｃａ（ＮＯ３）２使科品７号中Ｐｕｔ含量明显下降，使鉴４中精胺（Ｓｐｍ）含量上升。

水稻不同矮源苗期对赤霉素的反应研究

于１９９７年以２个粳稻和４个籼稻半矮秆品种作材料，对不同矮源苗期对ＧＡ３的反应进行了研究。结果表明：用不同浓度的ＧＡ３溶液处理水稻幼苗，各矮源的苗高都显著增长，与对照相比差异达极显著水平，但具不同矮秆基因的品种对ＧＡ３的反应不同，同样具有ｓｄ１矮秆基因的籼型矮源矮仔粘和粳型矮源黎明对ＧＡ３的反应也不一样，在一定的浓度下，随着ＧＡ３处理时间的延长，各矮源的苗高增长率呈现不同的变化规律；在籼稻品种中，处理４ｄ后，半矮秆基因ｓｄ１对ＧＡ３反应的敏感性强于其它半矮秆基因；在粳稻中，处理７ｄ前，对ＧＡ３反应敏感性强弱顺序为ｓｄ１＞ｓｄｓ（ｔ）。α淀粉酶诱导的研究表明：ＧＡ３对水稻胚乳α淀粉酶的诱导活性与水稻是否具有ｓｄ１基因无关。