水稻三化螟为害与田间枯心增加率的相关性

三化螟是危害水稻产量的主要虫害,为害指标是研究螟虫田间为害程度及筛选鉴定品种抗(耐)螟性强弱的基础,传统方法周期长、成本高,目前,采用螟害累积动态作为抗性指标和筛选方法尚未见报道。对三化螟抗感反应各异的材料,以枯心增加率累积程度作为材料抗螟性指标,分析枯心增加率与螟害的相互关系,以期为材料抗(耐)螟虫鉴定筛选提供参考。以对三化螟抗感反应有明显差异的供试材料14个,在海南分2期播种,研究枯心增加率指标与三化螟为害程度的相互关系。结果表明,A232、C22-174抗性为中抗,冈优188、冈46B、Tetep、C22-230、C22-133、C22-121、C22-113、C22-99表现耐虫,C22-176、C22-165、C22-123 F77达感虫水平;供试材料间枯心增加率变幅为10.50%~110.97%,枯心率与枯心增加率相关系数为0.6411,达5%显著水平。三化螟抗性较好材料,随着调查时间延迟,三化螟累积为害程度较轻,枯心率增加值较小,反之,感虫材料三化螟累积为害较重,枯心率增加值较大。由此看出,枯心增加率指标一定程度上能反映水稻不同基因型间的抗螟差异。

水稻雄性不育突变体tpa1的表型鉴定与精细定位

雄性不育材料是杂交水稻育种的关键。本研究通过甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变优良籼稻保持系西农1B,筛选得到一个雄性不育突变体tpa1。tpa1在营养生长阶段与野生型无差异,生殖生长阶段表现雄配子不育,雌配子发育正常。表型观察发现,tpa1花粉完全破碎消失,花药外壁角质层异常,花药内壁乌式体排列异常,胼胝质合成异常,绒毡层凋亡异常,且花粉外壁缺失柱状层。遗传分析表明该突变性状受1对隐性核基因控制,利用突变体tpa1与缙恢10号构建遗传群体,最终将TPA1基因定位于4号染色体引物标记N9和N11之间,物理距离为74 kb,该区间共15个预测基因,通过重测序仅发现在LOC_Os04g53380的外显子上发生了单碱基替换,导致了翻译的提前终止,随后对野生型和突变体tpa1该位点进行测序证实了这一突变,因此将该基因确定为TPA1的候选基因,TPA1是一个未被报道过的新的雄性不育基因。本研究将为TPA1基因的功能研究奠定基础。

杂交稻德优系列品种齐穗后干物质积累、转运与产量和品质的关系

为探明中籼中熟德优系列品种齐穗后干物质积累、运转与产量和品质的关系,以德优6699等5个品种和辐优838(CK)为试验材料,对其齐穗后茎鞘、倒三片功能叶及籽粒的干物质变化,以及小区产量和稻米品质、剑叶叶绿素变化等进行测定分析。结果表明,德优6699等5个品种产量和品质显著优于辐优838(CK),齐穗后茎叶干物质的输出和转化率显著高于辐优838(CK),单株茎叶的干物质积累量小于辐优838(CK),齐穗至成熟期德优6699等5个品种叶绿素降解幅度显著大于辐优838(CK),特别是成熟期最后7 d。茎叶干物质的大量转化是德优系列品种产量和品质的重要保障,但成熟期叶绿素的快速降解可能是造成德优系列品种成熟后期剑叶早衰的重要原因。

三系杂交稻优质不育系德66A主要经济性状的配合力分析

选用3个不育系和6个恢复系,采用3×6不完全双列杂交设计配制18个组合,对新育成三系杂交稻不育系德66A主要经济性状的配合力进行分析。结果表明,德66A在有效穗数、千粒重、结实率和单株产量性状上一般配合力(GCA)效应值明显好于赣香1A和泸香618A;所测组合中,杂交组合德66A/成恢727在有效穗数、千粒重和单株产量性状上特殊配合力(SCA)效应值均最大。18个杂交组合F1主要经济性状竞争优势大小受不育系的影响要大于恢复系。各性状狭义遗传力表现为单株产量>有效穗数>结实率>千粒重>穗长>每穗实粒数。

籼稻三系不育系德66A的特征特性分析

对新育籼稻三系不育系德66A的特征特性的研究表明:德66A与宜香1A(ck)株高相似,播始历期比宜香1A短5~7d,单株穗数较少,而单穗颖花数较多;日开花动态和花时分布情况德66A与宜香1A(ck)相似,德66A表现为开花高峰期明显,花时较为集中,其中午前花率高达75.17%,总柱头外露率为63.93%。

8个杂交水稻新组合种子纯度的分子标记鉴定

本研究利用SSR标记和田间种植观察对新创制的8份杂交组合水稻种子进行纯度鉴定,除杂交组合6026A/R4149采用1个标记之外,其余7个杂交组合均采用2个标记鉴定,分子标记和田间观察均鉴定200个单株。SSR标记检测结果与田间种植鉴定结果基本相同,因此,筛选出的共显性标记适用于这8个杂交组合的水稻种子纯度鉴定。

新育三系杂交稻亲本的稻瘟病抗性基因分子标记检测研究

【目的】了解不同抗病基因在育种亲本材料上的分布,为选育抗病品种提供参考。【方法】利用与抗稻瘟病基因ppi2、pikm和pita紧密连锁的分子标记检测分析新育成的杂交水稻亲本材料32份,同时进行田间抗性鉴定。【结果】含有pi2、pikm和pita的有2份材料;含有pi2和pita的有12份材料;含有pikm和pita的有2份材料;含有pita的有1份材料。田间鉴定抗稻瘟病的有34份材料。【结论】新育三系不育系德5A和恢复系泸恢37可作为抗病品种选育的骨干亲本应用。

水稻早衰突变体esl3的鉴定与基因定位

叶片早衰直接降低作物的光合作用、产量和品质。因此,鉴定早衰突变体和研究其基因功能对于作物的遗传改良具有重要的作用。esl3来源于水稻籼型恢复系缙恢10号的EMS诱变库,苗期叶片中上部呈现褐化枯萎,该特征一直持续到植株成熟。与野生型相比,突变体衰老部位叶绿素和光合速率极显著下降,绿色部位光合色素和光合速率则略有升高。农艺性状分析发现,结实率无显著变化,有效穗、穗长、穗粒数、千粒重、株高和干物质重则显著或极显著下降。遗传分析表明,esl3叶片早衰枯死性状受1对隐性核基因控制。利用391株日本晴/esl3的F2突变型单株,最终把ESL3基因定位在第5染色体SSR标记RM19085和InDel标记Ind05-2之间,物理距离91kb,包含14个注释基因,为下一步调控基因的克隆和功能研究奠定了基础。

水稻叶脉白化突变体wpsm的遗传分析与基因定位

叶绿素是植物生长发育必不可缺的元件。叶色突变体的发掘与研究在叶绿体发育、叶绿素代谢、光合作用等研究中具有重要作用。利用化学诱变剂EMS诱变水稻(Oryza sativa L.)籼型恢复系缙恢10号,从其后代中筛选出一份突变性状稳定遗传的叶脉白化突变体wpsm(white primary and secondary midrib)。与野生型相比,该突变体苗期表现正常,孕穗后期剑叶、倒二叶、倒三叶整张叶片的主叶脉和次级叶脉白化,叶肉细胞无显著变化,该性状一直持续到成熟期。抽穗期突变体wpsm的光合色素含量极显著低于野生型,净光合速率(Pn)及表观电子传递速率(ETR)极显著降低,株高、每穗实粒数、千粒重、结实率等农艺性状均显著降低。该突变性状受一对隐性核基因调控。利用892株西农1A/wpsm的F2隐性定位群体,将该基因定位在第6染色体上引物InDel 10与InDel 4之间,遗传距离分别为0.06 cM和0.12 cM,物理距离约为56 kb。本研究为WPSM基因的克隆和功能研究奠定了基础。

水稻白穗突变体wp4的鉴定与基因精细定位

水稻开花灌浆期,内外颖呈绿色,含光合色素,为阐释非叶片组织叶绿体发育的分子机制,本文对EMS诱变获得的新型白穗突变体wp4进行了研究。抽穗灌浆期,wp4的穗轴呈绿色,内外颖呈乳白色;内外颖叶绿体发育不健全,无类囊体结构,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量极显著降低。此外,wp4全生育期叶片呈淡黄色,叶绿体内基质片层较少且排列松散;与野生型相比,wp4的叶绿素a含量显著降低,叶绿素b和类胡萝卜素含量虽略低,但差异未达到显著水平。农艺性状分析发现,与野生型相比,wp4的有效穗和结实率略有增加,其他性状则略有降低,但变化均未达到显著差异水平。遗传分析表明wp4受一对隐性核基因调控,利用1200株西农1A/wp4的F2隐性群体,最终将WP4精细定位在第8染色体约79 kb的物理范围内,根据水稻基因组注释计划,该区间包含14个基因,这为WP4的功能和作用机制研究奠定了基础,也为水稻标记性状育种提供了新的资源。

水稻矮脆突变体dwf1的特性与基因定位

矮脆突变体dwf1(dwarf and fragile 1)来源于EMS诱变处理的籼型恢复系缙恢10号,主要表现为根、茎、叶、叶鞘、子粒等器官特别脆,同时植株变矮、叶片披垂。株高、穗长、结实率、节间长以及千粒重有不同程度降低,细胞壁中纤维素和木质素含量下降、半纤维素含量增加,机械强度下降。茎秆表面锯齿状突起尖锐,薄壁细胞较野生型小、细胞大小不一致、排列紊乱,细胞形状不规则、长度稍有变短。该突变性状受一对隐性核基因控制,位于第9染色体上标记Ind6与Ind4之间,dwf1相对于野生型在LOC_Os09g25490第7外显子上有一个碱基的错义突变,导致氨基酸由半胱氨酸突变为精氨酸,该突变发生在基因的高度保守区域内。dwf1对深入研究水稻变矮变脆机制具有重要意义。

不同粒型中籼杂交稻组合稻米品质及相关性分析

通过米粒粒型分类,对2013-2014年通过四川省审定的36个中籼杂交水稻组合的主要品质性状进行了分析,并研究了品质性状指标间的相关关系。结果表明,36个组合中只有2个组合的稻米品质指标全部达国颁优质稻谷标准3级以上,这2个组合的米粒长宽比都在2.9以上;在单个品质性状指标中,这些组合优质达标率(达到国颁优质稻谷标准3级以上)最高的是糙米率,其次是胶稠度,第三是整精米率,达标率较低的是垩白粒率和垩白度。长米粒型组合垩白粒率和垩白度优质达标率均为16.67%,中米粒型组合分别为0和14.29%,短米粒型组合分别为10.00%和0。垩白粒率和垩白度是中籼杂交稻组合稻米品质提升的主要障碍因子。品质性状相关分析结果:垩白粒率和垩白度与米粒长宽比呈极显著负相关,与直链淀粉含量呈极显著正相关;在长米粒型组合中,垩白粒率、垩白度与直链淀粉含量显著或极显著正相关;在中米粒型组合中,垩白粒率、垩白度与米粒长宽比显著或极显著负相关,与直链淀粉含量极显著正相关;在短米粒型组合中,垩白粒率和垩白度与其他主要品质性状相关性均不显著。建议在遗传改良中籼杂交稻垩白粒率和垩白度时可以从粒型着手,选择米粒粒型偏长、容重大、无裂纹、近圆柱形的材料和组合。

高抗稻瘟病三系杂交稻恢复系泸恢37的选育及应用

泸恢37是四川省农业科学院水稻高粱研究所利用蜀恢527/多恢57的杂交后代F7优良株系与四川省农科院植保所提供的抗稻瘟病种质资源04R-1051杂交育成的籼型恢复系。泸恢37含有Pikm和Pik-1基因,具有高抗稻瘟病、恢复力和配合力强、制种产量高的特点。泸恢37于2012年8月通过四川省农作物品种审定委员会组织的专家技术鉴定。利用该恢复系配制的组合产量高、抗性强、适应性广,其中,川香优37于2013年通过四川省农作物品种审定委员会审定。

高直链淀粉含量杂交水稻新组合川香优37的选育及栽培技术要点

川香优37系四川省农业科学院水稻高粱研究所应用四川省农业科学院作物所育成的三系不育系川香29A与自育恢复系泸恢37组配育成的中籼迟熟杂交稻新组合,2013年通过四川省农作物品种审定委员会审定。该组合具有直链淀粉含量高,丰产性突出,稳产性好,适应性广,抗稻瘟病能力较强等特点,适宜在四川省平坝丘陵区种植。

四川省“十二五”审定的中籼迟熟优质杂交稻特征特性分析

对"十二五"期间通过四川省审定的9个中籼迟熟优质杂交稻品种的主要特征特性进行了分析。结果表明,旌优127组合在"优、早、丰、抗"等方面表现较好,其次是川优6203。同时针对参试9个组合存在的垩白高这个共性问题,提出从米粒容重和宽厚比方面着手,降低稻米的垩白。

水稻脆秆褐穗突变体fb1的鉴定与基因定位

为鉴定新的脆杆突变体,从籼型水稻恢复系缙恢10号的甲基磺酸乙酯(EMS)诱变体库中鉴定了一个全生育期植株变脆且开花后稻穗呈褐色的突变体,暂命名为脆秆褐穗突变体fb1,对其进行了机械强度、光合色素含量、木质素和纤维素含量等测定,并开展了遗传分析和基因定位等研究。结果表明,与野生型相比,fb1茎秆和叶片的最大载荷分别下降了43.3%和63.1%,茎秆的纤维素和木质素含量分别为野生型的76.5%和66.6%,叶片的纤维素和木质素含量则分别为野生型的91.0%和95.5%,均显著降低。开花前,fb1的穗部性状与野生型相比无变化,开花后颖壳逐渐褐化,成熟后呈灰褐色。fb1的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别为野生型的74.8%、90.5%和85.3%,均呈显著或极显著下降。遗传分析表明,该性状受一对隐性核基因调控,基于西农1A/fb1的F2群体,利用SSR等分子标记最终将调控基因FB1精细定位在第1染色体SSR标记RM1268和RM11669之间42 kb的物理范围内,包含7个注释基因。该研究结果不仅为FB1基因的图位克隆奠定了基础,也为植物细胞壁发育分子机理研究和新能源水稻育种提供了材料。

“十二五”四川省审定高产型中籼迟熟杂交稻经济性状及产量分析

对"十二五"期间四川省审定的51个高产型中籼迟熟三系杂交稻组合的经济性状和产量进行了分析,并研究了经济性状与产量间的相关关系。结果表明,这51个组合的平均有效穗数为13.89万/667 m^2、穗着粒数为176.87粒、结实率为80.99%、千粒重为29.52 g、稻谷产量为547.22 kg/667 m^2、增产率为5.36%。单产与有效穗数和增产率呈极显著正相关,与穗长、穗着粒、结实率和千粒重相关性均不显著;有效穗数与穗着粒数、千粒重呈极显著负相关,与穗长呈显著负相关;结实率与千粒重呈显著负相关。因此,在四川省这样的生态条件下,要进一步突破水稻产量水平,应在保持一定单穗质量的基础上,平衡协调穗、粒结构,适当增加有效穗数。针对不少品种结实率不高的问题,提出了提高新育杂交稻结实率的主要途径。

水稻穗颈极度缩短突变体sui(t)的遗传分析与基因定位

来源于EMS处理籼型恢复系缙恢10号的穗颈节间极度缩短突变体其他节间与恢复系缙恢10号无显著变化,表现为全包穗,对GA3不敏感,暂命名为sui(t).遗传分析表明变异性状受一对隐性核基因控制.以中花11/sui(t)的F2隐性单株为定位群体,将sui(t)基因定位在第1染色体SSR标记RM5336,RM3425向短臂末端一侧,进一步合成SSR,Indel等标记,最终将sui(t)基因定位在RM3148和C1In002(swu)之间,遗传距离分别为0.8cM和1.4cM,物理距离为382kb,为下一步基因克隆和功能研究奠定了基础.

籼稻种质资源A232抗三化螟的相关特性分析

比较抗螟与感螟水稻种质在农艺性状、维管束结构、营养物质含量方面的差异,可为解析水稻品种的抗螟机理提供参考。以抗螟籼稻种质A232、感螟对照F77及杂交稻冈优188为材料,通过盆栽试验考察供试材料对三化螟抗性的差异及主要农艺性状的差异;用显微测量法比较供试材料维管束性状的差异;分别测定供试材料的还原糖、总糖及氮、磷、钾含量。结果表明:A232对三化螟表现中抗,其鞘维管束间距、茎秆直径、小维管束间距、茎大维管束直径均极显著低于感螟对照F77;除A232的还原糖含量显著低于F77与冈优188外,3种供试材料的总糖、氮、磷、钾含量差异均不显著。经综合分析,抗螟种质A232分蘖力较强、株高较矮、叶鞘较短、小维管束排列更紧密,植株还原糖含量较低,这些特点有利于抵抗或减轻三化螟幼虫为害。

水稻茎秆脆性及叶尖枯死突变体fld1的鉴定与基因定位

用EMS诱变籼型水稻(Oryza sativa)恢复系缙恢10号,获得稳定遗传的脆性叶尖枯死突变体fld1,苗期植株呈现脆性和叶尖枯死,机械强度显著下降,一直持续到成熟。突变体fld1茎秆中的纤维素和木质素含量仅分别为野生型的67.92%和50.16%,差异达极显著水平。与野生型相比,fld1叶片中的光合色素含量呈现一定程度的下降。其中,类胡萝卜素含量在衰老和正常部位均极显著降低,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)也极显著降低,胞间CO2浓度(Ci)则极显著升高。遗传分析表明,fld1的脆性和叶尖枯死性状共分离,且受1对隐性核基因调控。利用西农1A/fld1和fld1/日本晴的F2群体,最终将FLD1定位在第9染色体Indel标记Ind09-2与Ind09-3之间215 kb的物理距离内,包含33个注释基因。研究结果为下一步基因的克隆和功能研究奠定了基础。