江苏省水稻条纹叶枯病抗性育种研究进展

剖析了近年来水稻条纹叶枯病暴发流行的原因,概述了江苏省水稻条纹叶枯病抗性育种研究进展,提出应进一步加强江苏省水稻育种科技储备,以提高对突发性病虫害的抗灾应变能力。

江苏省优良食味粳稻的遗传与育种研究

为了培育适合在江苏种植的优良食味粳稻品种,以优良食味为主攻目标,对江苏省优质、抗病、高产粳稻品种的遗传基础开展了系统研究。通过关联分析,研究稻米蒸煮品质、营养品质与食味品质的关系,明确直链淀粉含量是影响食味品质的关键性状。直链淀粉含量为10%~14%的半糯米米饭表面光泽透亮、质地柔软、富有弹性,综合了糯米的柔软性和粳米的弹性,冷饭不硬,食味品质极佳,符合长三角地区人们喜食柔软香型粳米的口感需求。筛选出直链淀粉含量在10%左右、含有低直链淀粉含量基因Wx^(mp)的日本半糯粳稻品种“关东194”作为食味品质改良的核心种质。开发Wx^(mp)基因的分子标记,结合利用与抗病、高产相关基因紧密连锁的分子标记,开展优良食味、抗病、高产粳稻聚合育种。育成适合江苏省不同稻区种植的南粳46、南粳5055、南粳9108和南粳5718等优良食味粳稻系列新品种通过审定,形成了覆盖江苏省不同稻区的优良食味粳稻品种布局,累计推广面积超过533万公顷,有力地促进了江苏省及周边地区优质稻米产业的发展,为水稻产业供给侧结构调整,提质增效,保障粮食安全作出了重要贡献。

江苏省扬中杂草稻生物学特性初步研究

扬中杂草稻具备杂草稻的基本特性,又是一个具有遗传多样性的混合群体。扬中杂草稻具有较强的休眠性,但比穞稻等代表性的杂草稻弱。扬中杂草稻落粒性强,与穞稻等代表性杂草稻表现基本一致。亲和性研究表明,扬中杂草稻与广亲和品种02428(S5n)正反交杂种F1结实率正常,而与籼稻特青和扬稻6号的杂种F1生育期超亲,在南京不能正常抽穗。与粳稻武运粳7号、粳稻品系27114的杂种F1表现为半不育。

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。

小麦秸秆全量还田对水稻前期生长的影响效应及机制研究进展

稻麦轮作是我国粮食生产的主要复种模式,其稳定和发展对于保障国家粮食安全起着至关重要的作用。近年来,稻麦轮作地区粮食单产水平不断提高,稻麦秸秆的产生量相应增加,稻麦收获后将秸秆直接全量还田是其资源化利用的主要途径。稻麦轮作模式下,小麦秸秆全量还田虽能培肥地力、改善土壤理化性状,但也常给后茬水稻的生长带来负面影响,主要表现为抑制水稻生育前期的生长,而麦秸全量还田抑制水稻前期生长的机制尚不清晰。综述了麦秸全量还田对水稻生育前期生长的效应与机制,提出了促进麦秸全量还田下水稻生育前期生长的调控措施:优化氮肥管理,改进水分管理等,并对本领域今后需深入研究的重点进行了展望。

江苏省粳稻品质改良的成就、问题与对策

稻米品质是水稻育种的重要目标之一,越来越受到育种工作者与消费者的关注。2000年以来,江苏省的粳稻品质改良取得了显著成绩,育成了48个品质达国际三级优质稻谷标准以上的优质粳稻新品种。本文通过对近年来江苏省粳稻品质改良现状的回顾,总结成功经验,分析存在问题,并结合作者的育种实践,提出江苏省粳稻品质改良的对策,应在重视外观品质改良的基础上,特别重视食味品质和抗性的改良,提高江苏粳稻品种的综合丰产性。

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。

江苏省粳稻品质育种的现状与对策

2000年以来,江苏省的粳稻品质改良取得了显著成绩,育成了48个品质达国标三级以上优质稻谷标准的优质粳稻新品种。但品质突出的优质品种不多,尤其是食味品质不能满足消费者的需求。同时,现有优质品种的抗性普遍较差,尤其缺乏对水稻条纹叶枯病和稻瘟病抗性强的品种。针对上述问题,提出江苏省粳稻品质改良的对策,应在重视外观品质改良的基础上,特别重视食味品质和抗性的改良,提高江苏粳稻品种的综合丰产性。

江苏省部分粳稻品种对条纹叶枯病的抗性鉴定及分子检测

为明确江苏省近年生产上主栽的粳稻品种对条纹叶枯病的抗性来源,探讨采用与抗条纹叶枯病基因Stv-b^i共分离的SCAR标记进行分子标记辅助育种的可行性。本研究以抗条纹叶枯病的日本粳稻品种关东194和感条纹叶枯病的粳稻品种武育粳3号为对照,对江苏省近年来育成的28份粳稻品种对条纹叶枯病的抗性进行了田间鉴定,并利用与Stv-b^i共分离的SCAR标记对供试材料进行分子检测,同时对抗病品种的亲本来源进行了系谱追踪。结果显示,与Stv-b^i共分离的SCAR标记能准确鉴定含该基因的抗性品种,该标记可用于标记辅助选择育种。系谱分析证实江苏省大部分抗性粳稻品种如镇稻88、徐稻3号、南粳46等均含有来自籼稻Modan和Mudgo的Stv-b^i基因;而不含Stv-b^i基因但对条纹叶枯病抗性较好的粳稻品种如扬辐粳8号、淮稻9号和淮稻11号则可能具有其他抗源。表明生产上利用的主栽粳稻品种条纹叶枯病具有多种抗源,对聚合不同来源的抗性基因及培育持久抗性的水稻品种具有重要意义。

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。

江苏省杂交粳稻区域试验组合的品质和抗性分析

以2004-2006年江苏省杂交粳稻区域试验资料为依据,对杂交粳稻区域试验组合的品质性状和抗性表现进行分析,结果表明：江苏省杂交粳稻品质性状的优质达标率偏低,其中杂交晚粳稻为41.83%,比杂交中粳稻高30%;各品质性状优质达标率表现为糙米率〉胶稠度〉直链淀粉含量〉垩白度〉整精米率〉垩白粒率,垩白性状和整精米率达标率低是限制江苏省杂交粳稻品质提高的主要原因。总体上看,江苏省杂交粳稻抗性表现不理想,稻瘟病抗性存在对个别小种高感而同时对其它小种免疫的现象,对鉴定的各优势小种都免疫的组合不多;杂交晚粳对稻瘟病和纹枯病的抗性略优于杂交中粳;对白叶枯病4个鉴定小种都免疫的组合几乎没有,或多或少对鉴定小种中的某些小种表现感病;条纹叶枯病抗性杂交中粳稻明显优于杂交晚粳稻。针对上述问题,提出江苏省杂交粳稻育种对策,应在保持现有产量水平的基础上,改良稻米的垩白粒率和整精米率,重视食味品质,提高杂交粳稻的综合抗病性,增强江苏杂交粳稻组合的综合竞争力。

利用显性标记ST10对96份江苏省杂草稻基因型的分析

本研究利用显性标记ST10对96份江苏省部分地区杂草稻抗条纹叶枯病基因进行检测,同时对供试材料进行了田间抗性调查。研究结果表明,在96份杂草稻材料中,有5份材料能够扩增出727bp的ST10特异条带,91份材料没有获得PCR产物,说明其中5份材料可能携带Stv-bi基因,而其它91份材料不携带该基因。根据田间调查结果显示96份杂草稻均抗条纹叶枯病,推测91份不携带Stv-bi基因的杂草稻材料中含有其它抗病基因。本研究结果为开发杂草稻抗病基因提供参考。

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。

江苏省半糯粳稻食味品质特征及其与感官评价的关系

为了明确江苏省半糯粳稻稻米品质的理化基础,以34份江苏省粳稻为实验材料,对16个稻米品质性状进行了分析。结果表明,34份粳稻的感官评价值均较高。半糯粳稻在气味、黏性、口感、回生度、综合食味值上显著高于普通粳稻。与普通粳稻相比,半糯粳稻的直链淀粉含量(AC)和蛋白质含量(PC)较低,而胶稠度(GC)较大;在RVA谱上,半糯粳稻表现出更大的崩解值(BDV)和峰值黏度(PV)、更小的消减值(SBV)、热浆黏度(TV)和最终黏度(FV)、更短的峰值时间(Pet);在蒸煮特性上,半糯粳稻的米粒延伸性和延伸指数大于普通粳稻,而米汤碘蓝值、米汤pH值、米饭吸水率则小于普通粳稻。相关性和主成分分析表明,AC、PC、FV、SBV、Pet、米汤碘蓝值和米汤溶出物可作为筛选优质粳稻品种的参考指标。

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。

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。

PEPC酶活性作为水稻高光效育种筛选指标的研究

以稳定的转玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（pepc）水稻（PC）、未转基因野生型水稻（WT）和PC与9516、苏沪香粳和武育粳3号杂交转育后代为材料,分别测定苗期、分蘖期、拔节期和孕穗期以及花后PC和WT的光合特性。结果表明：①PC叶片的PEPC活性和净光合速率（Pn）在整个水稻生育期都比WT高,其中孕穗期的PEPC酶活性和Pn增加最显著;②与茎和穗相比,花后水稻剑叶的PEPC酶活性最高,叶片的PEPC活性PC和WT在开花后5-10 d剑叶PEPC活性和Pn最大,相对稳定;③开花后第5 d PC剑叶的PEPC酶活性和Pn呈正相关,相关系数为0.923＊＊,其中上午10∶00-12∶00PEPC酶活性表现较高水平且保持相对稳定;④34株转育材料剑叶PEPC酶活性与Pn的相关系数为0.918＊＊。据此认为水稻开花后第5 d到第10 d,晴天上午10∶00-12∶00,剑叶的PEPC酶活性可作为水稻高光效筛选的可靠指标。

水稻根系活力测定方法及超级稻两优培九生育后期根系活力研究

以孕穗期的两优培九为材料,用伤流法测定根系活力,调查了影响根系伤流收集量的因素。结论如下:在两优培九孕穗期用脱脂棉收集伤流液,以2.0g的脱脂棉填充量为宜;两优培九主茎和分蘖的伤流量差异显著(P<0.05);白天和夜晚的伤流量差异极显著(p<0.01);稻桩高低对伤流量影响不显著(P>0.05);连续两次测定的差异不显著(P>0.05)。用上述最佳方法,对两优培九及其对照品种汕优63抽穗后的根系活力(根系伤流强度)进行了调查,结果如下:两优培九抽穗前的根系活力比汕优63相对较高,二者均在抽穗后1周左右出现峰值,随后呈下降趋势,但与汕优63相比,两优培九伤流强度下降幅度相对较大,且一直维持在较低水平。同时,对两个品种抽穗后剑叶叶绿素含量的测定结果表明,两优培九和汕优63的剑叶叶绿素含量抽穗后都迅速下降,但是相对于汕优63,两优培九剑叶叶绿素含量下降速度要慢,能维持相对较高的水平。因此,根系活力的下降可能是两优培九生育后期易早衰的原因。

利用水稻籼粳重组自交系群体研究粒型性状与千粒重的相关性

以240个株系组成的TD70(粳稻)/Kasalath(籼稻)F7重组自交系群体为材料,对其千粒重按≤25.0g、25.1～30.0 g、30.1～35.0 g、35.1～40.0 g、≥40.1 g进行分组,并对各组进行粒型性状间的相关分析。结果表明:整个RIL群体中,粒长、粒宽、粒厚和千粒重4个性状之间都存在极显著的正相关,在不同的千粒重范围内,粒型性状对千粒重作用的大小顺序不同。当千粒重≤25.0 g时,粒重的增加主要是靠增加粒长和粒厚,随着粒重的增加,粒长对粒重的作用逐渐变小,而粒宽和粒厚的作用逐渐增大,尤其当千粒重在35.1 g以上时,粒重的增加主要依靠粒宽和粒厚的增大。