野生稻CBF/DREB1转录因子的鉴定与生物信息学分析

低温冷害是限制栽培稻地域分布和产量的重要因素之一,严重影响我国的粮食安全。以CBF/DREB1为核心的C-重复结合因子-冷调节基因(CBF-COR)途径是水稻适应低温的重要信号传导途径。基于稻属9种植物的全基因测序结果和隐马尔可夫模型(HMM)搜索,共鉴定出71个CBF/DREB1基因序列。所有基因均无内含子,由单个外显子组成。大部分DREB1s呈弱酸性,所有DREB1s亲水性平均值<0。进化树分析进一步将其分为3个组:DREB1A/1B/1H、DREB1C/1E/1F/1G和DREB1D/1I/1J,各组成员除AP2保守结构域和侧翼序列外,其他保守基序组成差别较大。适应性进化分析粳亚种和其他水稻的直系同源基因对,发现OsDREB1A/ObDREB1A、OsDREB1D/OnDREB1D、OsDREB1I/OsIDREB1I和OsDREB1J/OsIDREB1J四对基因非同义替换/同义替换(Ka/Ks)值均>1,受到正选择压力。旁系同源基因之间启动子顺式元件种类和数量差异较大,直系同源基因的启动子顺式元件种类和数量很相似。对日本晴、93-11和东乡野生稻7 d幼苗4℃冷处理2 h的实时荧光定量PCR分析发现早期冷响应基因可分为激活型(DREB1A/1B/1C/1E/1F/1G/1H)和抑制型(DREB1D/1I/1J)。在日本晴、93-11和东乡野生稻冷激活型基因中,DREB1B/1G/1H均是冷处理后响应最快的一级冷响应因子,且启动子均含有至少一个拷贝的CAMTA转录因子结合元件CM2(CCGCGT)。OrDREB1B/1C/1E/1F/1G/1H在东乡野生稻4℃冷处理4 h后的表达量均高于栽培稻同源基因的表达量。9种稻属植物的CBF/DREB1基因亚家族的分子进化分析结果为低温抗性基因的挖掘和利用提供了前期基础。

疣粒野生稻WRKY基因家族全基因组鉴定和分析

WRKY转录因子是高等植物中成员数量较多的转录因子之一,在植物的生长发育和衰老、非生物和生物胁迫等过程中发挥着重要的作用。疣粒野生稻是栽培稻的近缘野生种,具有耐荫、耐旱和高抗白叶枯病等特性,是改良栽培稻的重要种质资源。本研究利用HMMER、Pfam、SMART、TBtools、NCBI软件和网站,在疣粒野生稻基因组中鉴定了94个编码WRKY转录因子的基因(OgWRKYs),不均一分布在12条染色体上,根据其所含WRKY结构域的数量和锌指结构的特征,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组,II组成员最多(52个),与其他物种相似。除含有保守的WRKYGQK七肽序列外,还鉴定到6种变异类型,其中WRKYGHK、WRRYGQK、WRKYAKK和WRKYSQK是植物中首次报道的新变异类型。根据保守结构域分析,OgWRKY61、OgWRKY71和OgWRKY77a可能与植物抗病相关。KEGG pathway富集分析发现,有14个OgWRKY转录因子富集在植物-病原互作通路,其中10个同时富集在MAPK信号通路中。进一步结合顺式作用元件分析结果,推测OgWRKY30b、OgWRKY53、OgWRKY88、OgWRKY96和OgWRKY111可能在疣粒野生稻响应生物和非生物胁迫中发挥重要作用。qRT-PCR分析结果表明,OgWRKY30b、OgWRKY53、OgWRKY88和OgWRKY111基因的表达均受白叶枯病菌PXO99诱导,而OgWRKY96表达受白叶枯病菌侵染抑制。研究结果对疣粒野生稻中优异OgWRKYs基因资源的挖掘具有重要参考价值。

海南普通野生稻遗传多样性分析及核心种质构建

为摸清海南省众多普通野生稻材料之间的亲缘关系,发掘具有代表性的样本,本研究利用32个SSR标记,对来自海南省11个不同市县的2038份海南普通野生稻资源进行遗传多样性分析及核心种质构建。结果显示,平均有效等位基因(Ne,Number of effective alleles)为2.479,丰富度Shannon指数(I,Shannon entropy index)为0.975,Nei′s基因多样性(h,Nei′s genetic diversity)为0.570,多态性位点百分比为96.27%,表明海南普通野生稻的遗传多样性十分丰富。不同地方来源的海南普通野生稻遗传多样性存在差异,来自临高的海南普通野生稻丰富度最高,琼海的普通野生稻遗传丰富度最低,其变异主要集中在群体内部。群体结构分析显示当K=2时,Delta K值最高,将2038份海南普通野生稻资源分成2个类群,第Ⅰ类群有1145份资源,分别来源于海口、澄迈、儋州、三亚、万宁、琼海、临高、陵水、乐东、东方,第Ⅱ类群有893份资源,分别来源于海口、文昌和澄迈。利用居群优先及多次聚类的方法构建海南普通野生稻核心种质192份,占总资源(2038份)的9.42%,核心种质的Shannon指数(I)保留了102.46%,Nei′s基因多样性(h)保留了104.39%,有效降低了原始种质的遗传冗余度和遗传差异上的重复。海南普通野生稻核心种质代表了原种质的遗传多样性和特异性,为海南普通野生稻资源的有效利用提供材料。

水稻AP2/ERF转录因子家族及其相应miRNAs在叶片衰老中的表达

【目的】探究水稻AP2/ERF转录因子在叶片衰老中的功能及其受miRNA和组蛋白修饰调控的转录机制。【方法】在全基因组水平对水稻(Oryza sativa)AP2/ERF家族成员及其上游靶向的miRNAs进行鉴定和生物信息学分析。对miRNA及其靶基因在水稻叶片衰老过程中的表达谱进行分析。通过RT⁃qPCR检测该家族成员及miRNAs在水稻叶片衰老过程中的互作关系。【结果】在水稻中共有155个AP2/ERF基因,所有成员启动子都含有光响应元件,大多数基因都具有茉莉酸(jasmonic acid,JA)、脱落酸(abscisic acid,ABA)和厌氧诱导顺式作用元件。预测到45个miRNAs靶向调控水稻AP2/ERF家族的58个成员。鉴定出一系列在水稻叶片衰老过程中呈显著负相关的miRNA-靶基因对,暗示这些miRNAs可能通过抑制AP2/ERF基因的表达,参与水稻叶片衰老过程的调控。同时,发现4个AP2/ERF基因的表达量及其组蛋白H3K9ac富集水平随水稻叶片的衰老持续上升,说明这些基因表达同时受到H3K9ac修饰调控。【结论】在水稻叶片衰老过程中AP2/ERF基因的转录受其相应靶向的miRNAs和组蛋白H3K9ac修饰的影响。

野生稻单片段代换系苗期耐旱性评价及QTL鉴定

【目的】干旱是影响水稻生产力的主要非生物因素之一,筛选抗旱水稻可有效保障水稻产量。【方法】选取以南方野生稻和展颖野生稻为供体、‘华粳籼74’(HJX74)为受体构建的93份单片段代换系(Single-segment substitution lines,SSSLs)为供试材料,以HJX74为对照,采用20%PEG-6000模拟干旱条件进行苗期耐旱性试验,以4个生长发育性状指标(相对苗高、相对苗干质量、相对根干质量、相对根长)作为评价指标,采用隶属函数法对SSSLs进行排序、筛选相关性状,并筛选与HJX74差异显著的SSSLs,进行QTL鉴定与加性效应分析,初步鉴定与苗期耐旱性状相关的QTL。【结果】4个生长发育性状指标与平均隶属函数值的相关性分析结果均为极显著正相关,可作为SSSLs苗期耐旱性鉴定和评价指标。隶属函数法分析结果显示,93份SSSLs平均隶属函数值范围为0.20~0.71,HJX74平均隶属函数值为0.54;有29个SSSLs的平均隶属函数值> HJX74的平均隶属函数值,其中,M124的隶属函数值最大,表明M124具有较强的耐旱性。通过单因素方差分析,从8个SSSLs(M78-1、M78-2、M124、M107、M151、M103、M130、M115)鉴定出7个相对苗高QTLs(qRSH1-1、qRSH1-2、qRSH2-1、qRSH3-1、qRSH3-2、qRSH5-1、qRSH6-1),分别分布在1、2、3、5、6号染色体,其加性效应为0.05~0.06,表型贡献率为6.97%~9.01%;从3个SSSLs(M79、M145、M148)中鉴定出3个相对根干质量QTLs(qRRDW10-1、qRRDW11-1、qRRDW11-2),分别分布在10、11号染色体,其加性效应为0.12~0.20,表型贡献率为12.51%~19.95%;从2个耐旱SSSLs(M80、X149)中鉴定出1个相对苗干质量QTL(qRSDW5-1),分布在5号染色体,加性效应为0.07,表型贡献率为10.5%。【结论】筛选出13份SSSLs携带苗期耐旱QTLs,为后续苗期耐旱QTLs精细定位与克隆研究奠定基础。

广西药用野生稻重要农艺性状遗传多样性分析

药用野生稻具有抗病虫、抗逆境、高生物产量、高光效等优良特性,蕴藏有许多优良基因。本研究用广西所有药用野生稻分布点收集的代表性资源199份,对抽穗期、花药长度、粒宽、粒长与粒重5个重要农艺性状进行遗传多样性、主成分等分析。结果表明:广西药用野生稻具有丰富的遗传多样性,抽穗期、花药长度、粒宽、粒长和粒重的变异系数分别为9.12%、11.90%、3.39%、4.64%和6.24%,多样性指数分别为1.4878、2.0453、1.7727、1.1567和2.0379。主成分分析表明:第1、第2主成分主要与产量性状相关,累计贡献率达63.759%,第3、第4主成分特征值相近,贡献率分别为16.306%和15.542%,抽穗期与花药长度是影响的决定因子,主要反映植株的生长特征。7个地理居群按遗传多样性大小排序为:梧州市(1.6731)>玉林市(1.5784)>贵港市(1.5070)>南宁市(1.3325)>来宾市(1.2131)>贺州市(0.9629)>钦州市(0.3819),梧州市的多样性指数最高,表明梧州市是广西药用野生稻表型遗传多样性的中心。

近40年云南普通野生稻优异特性及有利基因的发掘与利用

稻种资源是栽培稻育种的物质基础,也是研究栽培稻起源、进化、发育和基因功能的重要对象。在众多野生稻中,普通野生稻与栽培稻亲缘关系最近,是培育栽培稻新品种的优异基因供体,因此了解清楚其遗传背景尤为重要。以云南普通野生稻为对象,对其遗传背景的研究和有利基因的运用进行总结和分析,首先详细梳理了近年来从云南普通野生稻资源中发掘出的优异特性,阐述了其各种优良性状;其次系统总结了云南普通野生稻有利基因的发掘现状,囊括了目前从中发掘出来的重要功能基因;然后综述了云南普通野生稻优异特性在创制新种质方面所取得的成就,包括滇9型籼型不育系的育成及大量育种中间材料的获得;最后针对云南普通野生稻开发研究的优势和存在的问题,提出今后的研究重点以及有利基因发掘利用的建议,并对其利用的潜力进行了展望,以期为云南普通野生稻的进一步研究、开发和利用提供理论支持。

海南逐步完善野生稻保护体系

海南逐步完善野生稻保护体系,已收集保存野生稻种质资源3 000多份。2024年5月17日,位于澄迈县的省级热带野生稻种质资源圃,一株株从各地采集而来的野生稻,正栽种在基地里。每个栽培盆里都插上一块写有数字的白色小牌子,标记出分属不同居群的野生稻。顶着烈日,海南省农业科学院海南野生稻保护与创新利用团队助理研究员翟李楠正和同事们细心观察野生稻的生长情况。“这些都是科研人员历时十多年,花费大量精力从全省各地采集而来的野生稻。”翟李楠告诉海南日报记者,后续进行的野生稻表型性状以及基因鉴定等工作,将为水稻育种提供重要的优质资源。

全球野生稻保护联盟成立

近日,崖州湾国家实验室、中国农业科学院、国际水稻研究所以及来自24个不同国家的研究人员共同宣布,全球野生稻保护联盟WORLDWILD-RICEWRING(3W)成立,并发布全球野生稻研究愿景。该愿景就联盟的使命、任务、共建原则达成了系列共识,旨在尊重生物多样性、促进资源共享的前提下,通过强化国际合作推动野生稻种质资源创新研究。

复合性状转cry2A^(*)/bar基因水稻T2A-1与杂草稻F_(1)、F_(2)、F_(3)的适合度

[目的]本文旨在评价复合性状转cry2A^(*)/bar基因水稻T2A-1向杂草稻基因漂移的生态风险。[方法]在农田非竞争环境下,以T2A-1、受体水稻‘明恢63’及其分别与江苏泰州(WRTZ)、广东茂名(WRMM)、湖南益阳(WRYY)杂草稻的杂交后代(以T2A-1为父本的抗性后代F_(1)+、F_(2)+、F_(3)+,以MH63为父本的非抗性后代F_(1)-、F_(2)-、F_(3)-)为材料,评价T2A-1与杂草稻杂交后代的适合度。[结果]抗性基因在杂交后代中的传递符合孟德尔遗传规律;外源抗虫基因的导入显著降低抗性杂交后代的靶标虫压。虽然抗性杂交后代与相应非抗性杂交后代的部分适合度指标存在差异,但总相对适合度均无显著差异;抗性杂交后代总相对适合度显著高于或相当于相应杂草稻,且随杂交代数的增加无显著变化。抗性杂交后代与相应非抗性杂交后代的落粒率均无显著差异,除F 1TZ+、F 2TZ+与WRTZ相当外,其他杂交后代的落粒率均显著低于相应杂草稻。F 2和F 3在3和20 cm埋藏120 d后,只有27.75%~41.75%的F 2TZ+和F 3TZ+种子具有活力。[结论]在低虫压下,WRMM、WRYY的抗性杂交后代与杂草稻相比尽管具有相似或较高的营养和生殖能力,但落粒性和种子越冬能力较低,而WRTZ的抗性杂交后代种子虽然具有越冬能力,但落粒率较低,且从三代抗性杂交后代适合度变化来看,并无适合度提高的风险。因此在无除草剂选择压下T2A-1向杂草稻基因漂移可能引起的生态风险较低。

茶陵野生稻冷响应基因OrCrGHl的表达与克隆

为了发现新的水稻耐逆基因,采用水稻基因芯片分析了茶陵野生稻及籼型栽培稻培矮64S苗期全基因组在冷胁迫下的表达水平,从茶陵野生稻中筛选出一个强烈响应低温的耐冷候选基因,暂命名为OrCrGHl(Oryza rufipogon cold responsive glucan hydrolase-like)。用实时定量PCR方法对其表达水平进行了进一步的分析,所得结果与基因芯片分析结果基本吻合。以茶陵野生稻为材料,用逆转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)方法获得了包含其完整开放阅读框(open reading frame,ORF)的cDNA克隆。根据其ORF序列进行预测,该基因编码一个包含558个氨基酸残基的糖基水解酶相似蛋白质,其理论分子质量为59.252 kD,pI为5.81。经蛋白质相似性比对,其编码蛋白与日本晴第7号染色体上的LOC4343492基因编码的蛋白质(XP_015647631.1,glucan endo-1,3-beta-glucosidase GII isoformX2)的氨基酸序列完全一致,与籼稻93-11预测蛋白质(EEC82204.1,hypothetical protein OsI_26347)的相似性为99.28%。对其可能的启动子区域序列进行分析,发现了多个可能与逆境或逆境激素响应有关的顺式作用调控元件。以上结果提示,该基因为一新的野生稻耐冷候选基因,进一步的研究正在进行。

土壤微生物对长雄野生稻及其化感潜力后代抑草作用的影响

明确土壤微生物对化感作物田间抑草作用的影响及其机制,对农田杂草绿色防控具有重要意义。长雄野生稻(Oryza longistaminata)是培育化感水稻的优良抗原,然而目前尚不清楚土壤微生物对该野生稻及其后代化感抑草作用的影响。本试验以非化感亚洲栽培稻(RD23)作为参照,通过温室盆栽试验对比研究了土壤微生物对长雄野生稻及其中化感潜力后代(RL169)的抑草效应,并分析了与其共培稗草的根际土壤微生物群落结构特征和对稗草养分吸收与利用的影响。结果表明:1)土壤微生物显著增强了长雄野生稻及其化感后代(RL169)的抑草效应(P<0.05),而对非化感亚洲栽培稻(RD23)则无明显影响;方差分析表明,土壤微生物、根系分泌物和不同化感潜力水稻互作(土壤微生物×根系分泌物×不同化感潜力水稻)对稗草的株高、根长和生物量具有显著影响(P<0.05)。2)长雄野生稻及其化感后代(RL169)改变了稗草根际土壤微生物的群落结构,降低了稗草根际土壤细菌的多样性水平和丰富度,与其共培稗草的根际细菌在科、属和种水平的数量显著低于非化感亚洲栽培稻(RD23)处理组(P<0.05)。3)长雄野生稻及其化感后代(RL169)显著降低了共培稗草对N、P和K营养元素的吸收与利用,且在土壤微生物作用下,长雄野生稻处理组稗草对N和P的吸收和中化感潜力水稻(RL169)处理组稗草对N的吸收显著降低;方差分析也显示,土壤微生物和不同化感潜力水稻极显著或显著影响稗草对N元素(P<0.01)或K元素(P<0.05)的吸收,但对P元素的吸收却无显著影响;另外,稗草养分的利用仅受到不同化感潜力水稻的显著影响(P<0.05)。综上所述,长雄野生稻及其化感后代(RL169)改变了稗草根际土壤细菌的群落结构,降低了其对营养元素N、P和K的吸收和利用,其化感抑草效应在土壤微生物的作用下被显著提高。本研究结果对进一步认清土壤微生物对水稻化感作用的影响以及对野生种质资源的开发利用均具有重要意义。

广西不同品种有色稻米营养及功能性成分比较分析

【目的】比较广西不同品种类型有色稻米的营养及功能性成分差异,为广西有色稻米开发利用提供理论依据。【方法】选取广西巴马县的6个主栽有色稻地方品种(红米4个、黑米2个)为试验材料,以白米为对照,采用食品安全国家标准方法和试剂盒检测方法,测定有色稻地方品种糙米的19种营养成分和6种功能性成分,并对其进行统计分析、色差值分析和相关分析,明确不同品种有色稻米的差异和优势成分。【结果】有色稻米的膳食纤维、蛋白质、维生素B2(V_(B2))、维生素E(V_(E))、花色苷和黄酮等6种营养及功能性成分含量均显著高于白米(P<0.05,下同),分别高出18.9%~44.6%、27.0%~90.4%、9.1%~134.0%、29.2%~109.1%、197.7%~565.8%和10.8%~42.1%,其他成分因品种类型不同而存在差异。营养成分中,那乙短秆黑糯、那乙高秆黑糯和坡帮红米的氨基酸组成较平衡合理,必需氨基酸/非必需氨基酸比值在54.40%~55.75%,较接近联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)模式(60.00%);那乙短秆黑糯和那乙高秆黑糯的脂肪含量分别较白米高22.6%和17.0%;4个红米品种的直链淀粉含量较白米高18.8%~82.0%;龙威红米和那乙高秆黑糯具有更丰富的矿质元素,铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)和硒(Se)含量均显著高于白米;那乙高秆黑糯的维生素较丰富,维生素B1(V_(B1))、V_(B2)、维生素C(V_(C))和VE等4种维生素含量均显著高于白米。功能性成分中,2种黑米和龙威红米、龙威红粳米较丰富,但不同品种的最优势成分各不相同,那乙短秆黑糯的花色苷含量较白米高565.8%,原花青素和β-胡萝卜素含量分别是白米的26.8和20.5倍,那乙高秆黑糯的甾醇总量较白米高10.5%,龙威红粳米的γ-氨基丁酸(GABA)含量较白米高25.6%,龙威红米的黄酮含量较白米高42.1%。有色稻米与白米色泽相差越大,色差总色度值(△E)越大,红米△E为18.63~27.37,黑米△E为32.62~33.52,与米粒视觉感官一致。分析色差、营养及功能性成分的相关性,发现25个指标共325个相关关系中,有21个达显著水平。【结论】有色稻米含有共同的优势成分,尽管原产地相同,不同品种类型间仍存在明显差异,表现为含有各具特色的其他优势成分。生产上可根据产品定位进行针对性地加工利用和产业化开发。综合各指标认为那乙短秆黑糯和龙威红米具有更高的开发利用价值。

利用东乡野生稻染色体片段置换系鉴定穗部性状主效QTL

【目的】稻穗是水稻产量的主要承载者,发掘穗部性状相关的主效QTL对进一步精细定位、克隆和育种利用具有重要意义。【方法】以粳稻日本晴为受体、东乡野生稻为供体构建的一套染色体片段置换系(chromosome segment substitution lines,CSSLs)群体为材料,在4个生态环境下进行穗部性状表型鉴定与主效QTL定位分析。【结果】不同生态环境下CSSL群体穗部性状存在较大幅度变异,东乡野生稻染色体片段的导入显著改变背景亲本的穗部性状,具有明显的增产效应;早季、中季、晚季和海南环境下共检测到64个控制每穗颖花数和籽粒大小的QTL,其中qPL2、qSN1.2、qSN2、qFGN3、qTGW2、qTGW12.1和qSL2在3个环境下稳定表达,21个QTL在2个环境下被重复检测到,其余QTL仅在单一环境下被发现;主效QTLqSN1.1、qSN1.2、qSN2、qSN3和qSN12对每穗颖花数具有明显的影响,多个QTL聚合具有明显调控每穗颖花数的功能;主效QTLqSL2、qSL3.2、qSLW3.1、qSLW3.2、qTGW8.1和qSLW10对籽粒大小具有明显的影响。这些位点分别作用于粒长、粒宽和长宽比,相互作用、共同决定籽粒大小;同时,穗部性状QTL成簇分布于10个染色体区段,其中主效QTL簇qGNS1.1、qGNS1.3、qGNS2.1、qGNS3.1、qGNS9、qGNS10和qGNS12包含多个调控每穗颖花数及籽粒大小性状的QTL,可在不同环境下稳定表达。来自东乡野生稻的等位基因具有明显调控产量表型的功能。【结论】研究结果不仅为东乡野生稻优异基因发掘奠定基础,也可为水稻穗部性状的分子育种提供新基因源。

长雄野生稻有利基因的发掘与利用

人类将普通野生稻驯化为亚洲栽培稻,其农艺性状如株高、落粒性、穗型等发生了重要变化,产量也大幅提高,但许多优良性状如抗逆性等却丢失。长雄野生稻与亚洲栽培稻同属AA基因组,蕴藏了许多生物胁迫和非生物胁迫的抗性基因,被认为是亚洲栽培稻遗传改良的潜在基因库。本文总结了长雄野生稻生物及非生物胁迫抗性、地下茎性状以及其他潜在应用价值性状,包括白叶枯抗性、抗旱性、耐热性、自交不亲和性、氮高效利用以及高产等有利性状。基于长雄野生稻地下茎性状开展多年生稻育种实践的应用研究,对长雄野生稻进行从头驯化的策略进行了探讨,以期为长雄野生稻基础研究及栽培稻遗传改良提供理论参考。

Cadmium Tolerance and Accumulation in Wild Rice Species

When exposed to cadmium(Cd),rice(Oryza sativa L.)suffers a loss in biomass as well as an increased concentration of Cd within the plant.When looking for genes that can reduce Cd accumulation or increase Cd tolerance,the wild relatives of rice are under-utilised resources.In this study,a rapid hydroponic screening system was established using known tolerant and sensitive O.sativa accessions,and found that 10μmol/L Cd concentration appeared to be the optimum for screening Cd tolerance of rice cultivars.

野生稻单片段代换系芽期耐旱性评价及QTLs鉴定

于2020-2021年以60份来自展颖野生稻和南方野生稻的单片段代换系(Single chromosome segments substitution lines, SSSLs)及其受体亲本‘华粳籼74’(‘HJX74’)为试验材料,在20%PGE-6000干旱胁迫浓度下开展水稻芽期耐旱性试验,以6个生长发育性状指标的相对值(相对芽长、相对根长、相对胚芽鞘长、相对根数、相对根干质量、相对芽干质量)作为评价指标,采用隶属函数法对SSSLs进行排序并筛选相关性状与‘HJX74’有显著差异的SSSLs,进行QTL鉴定与加性效应分析,初步鉴定与芽期耐旱性状相关的QTL。结果表明:供试SSSLs平均隶属函数值范围为0.14~0.71,‘HJX74’平均隶属函数值为0.58,有12个SSSLs的平均隶属函数值大于‘HJX74’。通过单因素方差分析,筛选出以相对芽长为指标的2份耐旱SSSLs和以相对根数为指标的4份耐旱SSSLs。在20%PGE-6000模拟干旱胁迫处理条件下,以发芽第8天的相对芽长和相对根数为指标鉴定耐旱QTLs, 2份SSSLs(X24、X8)鉴定出1个相对芽长QTL,即qRSL1-1,加性效应分别为0.07、0.08,表型贡献率分别为11.17%、13.85%;4份SSSLs(M77、M120、M133和M142)鉴定出3个相对根数QTLs,即qRRN10-1、qRRN11-1、qRRN12-1,其加性效应为0.11~0.24,表型贡献率为16.64%~36.34%。表明这些SSSLs携带芽期耐旱QTLs,可以作为水稻耐旱基因发掘材料。

东乡普通野生稻全生育期抗旱性鉴定

利用组合R974//东野/R974 BC1F5BIL群体,设水分胁迫和非胁迫两种处理,在全生育期测定了株高、单株分蘖数、单株有效穗数、穗长、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、千粒重、结实率、单株产量、叶片相对含水量、卷叶级别等12个与抗旱相关的形态及生理性状,其中单株产量对水分胁迫影响最敏感。通过各性状旱、水相对值对抗旱系数分别进行单因素逐步回归、通径、灰色关联分析,结果表明,叶片相对含水量、单株分蘖数、穗实粒数、千粒重、株高、单株有效穗数等6个性状与水稻抗旱性相关显著,可作为全生育期抗旱鉴定指标。利用模糊隶属函数法对入选性状的抗旱D值进行抗旱性综合评价,更表明上述性状作为水稻全生育期的抗旱鉴定指标是可行的。同时对5种抗旱性评价方法进行比较指出,抗旱指数是最合适的抗旱性直接评价方法。

用SSR标记比较亚洲栽培稻与普通野生稻的遗传多样性

用 30对SSR引物比较了 5 2份不同生态型的栽培稻和 34份不同省 (区 )的普通野生稻 (简称CWR)的遗传多样性 ,发现在 2 84条多态性带中 ,有栽培稻特异带 15条 (5 .2 % ) ,普通野生稻特异带 117条 (41.2 % ) ,栽培稻与普通野生稻的差异主要来自野生稻。栽培稻和普通野生稻的平均基因多样性分别为 0 .6 7和 0 .9,每一位点在栽培稻中的等位基因平均为 5 .3,而在野生稻中平均为 9.6 ,栽培稻中的等位基因数仅为野生稻的 6 2 % ;野生稻材料间的平均遗传距离为 0 .80 11,远大于栽培稻品种之间的 0 .6 6 0 3,说明野生稻的遗传多样性大于栽培稻。此外 ,籼稻品种与粳稻品种之间的平均遗传距离也明显大于籼、粳亚种内品种间的遗传距离 ,表明籼粳分化是亚洲栽培稻遗传分化的主流。聚类分析结果表明 ,SSR标记既能较好地将栽培稻与野生稻分开 ,又能较好地进行籼粳稻的分类。

菰叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系

【目的】通过研究菰叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系,目的为菰资源的开发和利用提供参考。【方法】利用Li-6400型光合作用测定系统,测定了菰叶片净光合速率和环境因子的日变化,通过相关性分析,考察了环境因子对净光合速率日变化的影响。【结果】菰功能叶片净光合速率为15.0～21.5μmol·m-2·s-1,光补偿点为45μmol·m-2·s-1,光饱和点为1040μmol·m-2·s-1。菰叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,净光合速率的峰值出现在上午11:00时,上午8:00～11:00时的平均净光合速率比下午13:00-16:00时的平均净光合速率高4.7μmol·m-2·s-1。气孔导度和蒸腾速率的峰值分别出现在13:00和14:00时。一日中上午5:00～11:00和下午15:00～19:00时净光合速率与光量子通量密度之间呈显著正相关(r=0.9874**、0.9321**),11:00～15:00时两者之间呈不显著正相关(r=0.4440)。上午5:00～11:00和下午15:00～19:00时净光合速率与空气温度之间呈显著正相关(r=0.9617**、0.9852**),11:00～15:00时两者之间呈显著负相关(r=-0.8110*)。净光合速率与气孔导度之间呈正相关(r=0.7936*),与胞间CO2浓度呈负相关(r=-0.8026*)。气孔导度和蒸腾速率与光量子通量密度之间呈显著的正相关(r=0.9104**、0.7858*)。【结论】菰叶片的光补偿点较低,而光饱和点较高,对光环境的适应性较强,为典型的阳生植物。影响净光合速率日变化的主要环境因子是光量子通量密度和空气温度。