一份水稻大粒材料的粒型及生理特性分析

为了给选育高产优质大粒水稻新品种过程中提供一定指导,在水稻苗期与成熟期分别检测了大粒水稻材料0183与常规水稻品种9311在生长发育过程中的各项形态及生理指标之间的差异,初步的研究结果也为大粒材料的遗传分析及基因定位与克隆奠定基础。与常规水稻品种9311相比,0183在粒长、粒宽、粒厚方面表现均有差异且粒宽呈极显著差异水平,同时大粒材料0183千粒质量显著高于对照品种9311。另外,分析了0183在苗期和成熟期的各项生理指标,结果表明:大粒材料0183在成熟期叶片的叶绿素含量较高,可溶性糖在成熟期和幼苗期的叶片中显著高于对照品种9311,可溶性蛋白在成熟期的叶片中显著高于对照品种9311,说明在生长发育的后期大粒材料0183具有较强的光合作用,可能与其最终产量形成有关,同时,大粒材料0183有较强参与渗透调节生理恢复的优势;另外,苗期0183中脯氨酸的含量显著高于对照品种9311,但在生长发育的后期含量较低且9311从幼苗期-成熟期脯氨酸含量增长幅度高于大粒材料0183,表明随着生长发育的进行大粒材料0183抗逆性相比对照品种9311表现更弱,可能在后期最终产量的形成上更易受环境影响。大粒水稻籽粒具有显著优势,对水稻产量十分重要,但在生长发育过程中对环境较为敏感所以最终产量无法维持稳定,也是在培育优良大粒品种中需要突破的关键点。

水稻‘9311'突变体库构建及磷响应突变体筛选

水稻是全球最重要的粮食作物之一,水稻产量的高低关系着全球社会的稳定与发展。磷元素是许多重要生物大分子的关键组分,且参与植物体内许多的生理生化反应,因此植物的生长和发育都离不开磷元素。目前,水稻中有关磷素吸收利用的基因已被挖掘且相关的分子机理研究也在不断深入,同时也取得了一些突破性的进展。但是,水稻磷素吸收利用的调控通路研究相对较复杂,尚需进一步挖掘和解析更多磷利用相关基因的功能。本研究通过设置高磷和低磷水平共筛选了1 525份水稻‘9311’突变体材料,获得了9份响应不同磷水平的差异候选材料,进一步对候选材料分析发现仅有190286突变体能够很大程度上响应磷水平变化且恢复其表型。通过分析190286突变体在高磷与低磷及恢复生长条件下相关形态生理指标,发现在低磷下其根长、地上部分及鲜重方面与‘9311’存在显著差异且为磷高效材料。该研究结果为后期水稻磷吸收利用相关基因的挖掘和功能解析奠定了基础,也为后续水稻磷高效育种提供了材料支撑。