培育水稻恢复系抗稻褐飞虱基因导入系和聚合系

稻褐飞虱是水稻的主要虫害之一,培育优良的抗性基因聚合系对于防治稻褐飞虱具有重要的意义。本研究通过回交、分子标记辅助选择和接虫鉴定三者相结合的办法,将抗稻褐飞虱基因Bph3和Bph24（t）分别导入主栽杂交水稻恢复系广恢998、9311、R15、明恢63、R29中,最终获得遗传稳定的Bph3导入系32份和Bph24（t）导入系22份,获得Bph3Bph24（t）优良聚合系13份。人工接虫鉴定结果显示,Bph3和Bph24（t）导入系对稻褐飞虱抗性达到中抗至抗的水平,平均分别为3.96级和3.84级,其中Bph24（t）导入系对稻褐飞虱抗性略强于Bph3导入系;Bph3Bph24（t）聚合系抗性最强,对稻褐飞虱抗性达到2.38~2.65级、平均2.52级的抗级水平,表明抗性基因聚合对稻褐飞虱的抗性具有累加基因效应。SSR标记分析表明抗性基因导入系、聚合系的遗传背景回复率达到90%以上。农艺性状分析显示,所选的多数基因聚合系的株高、剑叶长宽度、有效穗、千粒重等主要农艺性状与受体恢复系差异不显著。证明本研究已成功获得5个主栽杂交水稻恢复系的抗稻褐飞虱基因导入系和聚合系,这些抗性改良恢复系具有良好应用前景,并且为建立完善的水稻抗性育种平台提供了重要育种材料基础。

标记辅助培育水稻抗稻褐飞虱和稻白叶枯病基因聚合系

稻白叶枯病和稻褐飞虱是水稻的主要病虫害,利用优良的抗性基因培育抗性基因聚合系对于防治稻白叶枯病和稻褐飞虱具有重要意义。本研究通过回交与分子标记辅助选择相结合的方法,将抗稻白叶枯病基因Xa23和抗稻褐飞虱基因Bph3分别导入主栽杂交水稻品种的保持系先B、天B、盟B、龙特甫B和桂B中。结果表明,获得稳定的单抗性基因导入系1436份和双抗性基因聚合系144份。人工接种鉴定结果显示,Xa23导入系和Xa23Bph3聚合系对抗稻白叶枯水平达到中抗和接近高抗的水平(1.1～3.0级),Bph3导入系和Xa23Bph3聚合系抗褐飞虱水平达中抗到抗的级别(3.2～4.0级)。农艺性状分析显示多数抗性基因聚合系的株高、剑叶长宽度、每穗粒数、结实率、千粒重等主要农艺性状与受体差异不显著,只有少数聚合系有1～2个性状的差异。SSR标记分析表明抗性基因聚合系的遗传背景回复率达89.6%～97.8%,等位性位点纯合度达95.6%～99.9%。初步证明本研究已成功地获得抗稻白叶枯病和稻褐飞虱基因的聚合系,这些抗性改良保持系具有良好的应用前景,并为建立完善的分子设计育种平台提供了重要育种材料基础。

高山离子芥冷诱导基因转化甘蔗二元植物表达载体构建

【目的】利用载体重组技术分别将高山离子芥冷诱导基因(Cbcor15a)和报告基因eGFP插入载体pCambia1300-bar,并引入玉米泛素基因启动子UBi-1代替载体本身启动子CaMV35s,重组为适合甘蔗转基因的二元植物表达载体pCambia1300-cbcor15a-bar。【方法】参照pCambia1300-bar载体多克隆位点和基因Cbcor15a、eGFP和启动子UBi-1的核苷酸序列设计引物,通过载体重组技术将基因和启动子分别插入相应的位点。利用基因枪分别将pCambia1300-bar载体和重组载体导入洋葱表皮细胞,用荧光显微镜和激光共聚焦显微镜观察。【结果】与导入pCambia1300-bar载体的洋葱表皮细胞相比较,导入重组载体pCambia1300-cbcor15a-bar的洋葱表皮细胞内有强烈的绿色荧光信号。【结论】重组甘蔗转基因二元植物表达载体启动子Ubi-1能够调控下游冷诱导基因Cbcor15a和报告基因eGFP的正常高效表达,为外源基因Cbcor15a转化甘蔗提供保障。

甘蔗MAP激酶基因SoMAPK4克隆与生物信息学分析

【目的】克隆甘蔗MAP激酶家族新基因的全长序列,为了解甘蔗抗逆胁迫机制提供依据。【方法】以新台糖22为材料,提取甘蔗幼叶总RNA并反转录为cDNA;利用已知物种MAP激酶基因核苷酸序列保守区设计引物,采用5'和3'端RACE技术克隆新基因全长,并进行生物信息学分析。【结果】克隆获得的甘蔗新基因与玉米ZmMAPK4同源性很高,达92.6%,将该基因命名为SoMAPK4(登录号JQ062930),基因全长1499bp,其中开放阅读框(ORF)为1128bp,5'非翻译区(UTR)为218bp,3'非翻译区(UTR)为213bp。生物信息学分析结果表明,SoMAPK4基因编码一个含376个氨基酸的蛋白质,分子量约43.5kDa,等电点为5.51,含有11个保守的蛋白激酶亚区和MAP激酶的磷酸化位点TEY基序。【结论】克隆获得甘蔗MAP激酶新基因SoMAPK4,该基因可能参与多种胁迫反应的信号传递,是研究甘蔗非生物胁迫和生物胁迫过程中信号传递的一个关键因素。

一种分析二维平面左手结构的新方法

本文提出了一种基于单元结构的四端口网络S参数和周期性结构的Bloch理论来分析二维平面分布参数左手结构的新方法,以及基于Bloch波数和Bloch阻抗来判断左右手特性频带的新方法.与以往的单元结构分析方法相比,本文方法有利于单元结构的灵活设计,能较好地考虑分布参数元件色散特性,能简便准确地判断出左右手特性频带,且能用于分析各向异性和有损耗结构.作为例子,我们设计了一种串联电容增强型平面左手结构,并用本文方法进行分析,清楚地得到了该结构的左右手特性频带.本文还采用时域有限差分方法(FDTD)对这种新型平面结构阵列进行模拟,在左手特性频带内得到了后向波传播特性,从而验证了本文方法的有效性.

早晚兼用型高大韧稻品种八红优256生产示范与推广小结

八红优256是2004年审定通过的第一代高大韧水稻品种。为了充分发挥该品种的优良种性,于2012年对该品种进行了大面积的栽培技术示范,重点开展该品种在桂中地区的辐射推广工作。在桂中和桂南地区,各设立两个品种栽培技术示范点,早晚稻各示范面积23.33 km2。在桂中的9个县区强化开展新品种的辐射推广工作。比较和分析八红优256桂中和桂南在早稻和晚稻的示范与推广中稻谷产量的差异。试验结果揭示,八红优256在桂中南地区一般产量7800—8400kg/hm2,作早稻和作晚稻栽培产量差异不显著,在桂中和在桂南地区栽培产量差异也不显著。说明八红优256是桂中和桂南地区典型的早晚兼用型品种,具有较广环境适应性,采取科学的栽培技术方法可以获得高产或超高产。研究结果重新验证了八红优是广适性、早晚稻兼用型、易栽培的高产优质高大韧稻品种。

分子标记辅助选择改良天B和龙特甫B稻米品质

直链淀粉含量与粒型是影响稻米蒸煮、食味及外观品质的重要因素，降低水稻品系的直链淀粉含量或选育其长粒型品系对提高水稻品质具有重要意义。本研究采用回交与分子标记辅助选择相结合的方法对主栽杂交水稻的保持系天B与龙特甫B的直链淀粉含量和对龙特甫B的粒型进行改良，选育出较好保持原品系的优良农艺性状、稻米品质得到明显改良的天B改良系5个和龙特甫B改良系4个。品质分析测定表明9个改良系的直链淀粉含量较改良前明显下降，天B和龙特甫B分别由改良前的23．5％和34．5％下降至平均14．4％和23．9％，胶稠度变长，糊化温度升高；龙特甫B改良系的粒长得到显著改良，粒长由龙特甫B的8．10mm增加到10．40mm、长宽比由2．36增加到3．80；天B改良系的粒长也有一定程度的增加，谷粒长由9．95mm增加到10．30mm、长宽比由3．34增加到3．65～3．94；此外，天B及龙特甫B改良系其垩白粒率及垩白度都有所降低或降幅较大。研究结果表明，通过分子标记辅助选择改良天B和龙特甫B的稻米品质是有效的。

新型低温共烧陶瓷(LTCC)带通滤波器设计及其在射频电路中的应用

介绍了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的带通滤波器,它采用了一种新型电路结构,具有尺寸小、相对带宽窄、带外抑制特性好以及可调谐等特点。给出了该滤波器的设计方法、仿真结果,并且给出了其在星载合成孔径雷达(SAR)系统射频电路中的应用实例和测试结果。

水稻抗稻白叶枯病和稻褐飞虱基因聚合系的抗性表现

培育多抗性基因聚合系可为抗性育种提供重要的材料基础。通过抗源与不同恢复系和保持系进行杂交、多代回交和标记辅助选择,聚合优良的抗稻白叶枯病和稻褐飞虱基因研究,分别获得了基于不同恢复系和保持系遗传背景的抗稻白叶枯病双基因Xa21Xa23聚合系4个,这些抗性聚合系对白叶枯病的表现为高抗;分别获得抗稻白叶枯病和稻褐飞虱的抗性基因Xa21Xa23Bph24(t)聚合系2个和Xa23 Bph24(t)聚合系4个,双抗性聚合系对稻白叶枯病达到高抗水平,对稻褐飞虱的抗性接近高抗水平。结果表明,即使在Xa23表达了高水平抗性的情况下,聚合双基因Xa21Xa23仍可以在一定程度上提高聚合系对稻白叶枯病的抗性水平;此外,聚合系的两类抗性基因的抗性表达相互之间没有影响。抗性基因聚合系的培育提高了恢复系和保持系的育种价值,同时也为进一步聚合更多的重要抗性基因、培育多抗性水稻品种打下了坚实基础。

5个水稻材料对褐飞虱及白叶枯病的抗性评价

【目的】评价5个水稻材料对褐飞虱和白叶枯病的抗性,为培育兼抗褐飞虱和白叶枯病的水稻品种提供材料。【方法】选用9311(不含抗褐飞虱基因)、Mudgo(含Bph1基因)、Rathu Heenat(i含Bph3基因)、Swarnalata(含Bph6基因)和Pokkal(i含Bph9基因)等5个常规水稻材料,分别采用苗期集团法和磷营养胁迫下人工剪叶接种法进行水稻材料对褐飞虱和白叶枯病的抗性评价。【结果】含抗褐飞虱基因的水稻材料Pokkali、Swarnalata、Rathu Heenati和Mudgo在40mg/L磷营养胁迫下对白叶枯病表现出中抗水平,而在0.25mg/L磷营养胁迫下则表现较高的抗性水平,其中,Pokkali在常规褐飞虱抗性鉴定和磷营养胁迫下白叶枯病抗性鉴定中均表现出较高的抗性水平。【结论】低磷营养胁迫可作为增强水稻抗白叶枯病的有效途径之一;水稻材料Pokkali对褐飞虱和白叶枯病均具有较高的抗性,可作为选育兼抗型水稻新品种的亲源。

See-Earth:高频时序多维地球环境监测SAR星座

我国星载合成孔径雷达(SAR)面临着卫星通用性、应用维度与深度以及广域观测效能等局限性,缺少面向全球并实现长期、稳定、高性能环境动态监测的卫星系统。随着国际环境日趋复杂,我国亟需发展面向全球动态环境监测的SAR卫星系统,实现大范围、高重访、长期、稳定、高精度的对地观测。该文提出一个高频时序多维地球环境监测SAR星座(简称See-Earth)计划,从系统构想、技术体制、性能分析、应用潜力以及新体制扩展几方面来进行探讨。

基于缺陷地结构的三分支线定向耦合器设计

针对高特征阻抗微带传输线的线宽过窄难以加工实现以及器件耐功率性差的问题,提出了利用缺陷地结构(DGS)提高微带传输线特征阻抗的方法,在传统三分支线定向耦合器结构支节线下方接地平面设计蚀刻矩形DGS结构,实现高特征阻抗支节线,完成阻抗匹配,且实现了较大的工作带宽。采用电磁仿真软件进行建模仿真分析、参数优化并制作出实际电路进行测试验证,结果表明该定向耦合器在4.5~5.5 GHz频带内具有较低的插入损耗、较高的幅度和相位稳定度,性能良好,具有一定的实用价值。

抗褐飞虱超级杂交稻新组合玮两优7713的选育与应用

利用抗稻瘟病优质骨干恢复系R6888与抗褐飞虱供体亲本珞扬69(含Bph6、Bph9)杂交,结合褐飞虱抗性鉴定和分子标记辅助选择,创制出强优势抗稻瘟病抗褐飞虱恢复系华恢7713。以华恢7713与低温敏两系不育系华玮338S配组培育出抗褐飞虱杂交水稻新组合玮两优7713。该组合丰产性好、米质优、抗褐飞虱,于2021年通过国家农作物品种审定委员会审定,2023年被确认为籼型两系超级稻品种,是中国首个优质抗褐飞虱国审超级稻品种,具有良好应用前景。

水稻抗褐飞虱基因Bph3特异性分子标记开发及应用

Bph3是一个对褐飞虱具有广谱、持久抗性的主效基因,对水稻抗褐飞虱育种具有重要利用价值,但其至今仍缺乏基因特异性标记,限制了分子辅助育种中对它的高效利用。本研究通过对Bph3不同等位基因编码区进行测序比对,获得两个Bph3特异性SNP位点SNP1(Bph3为T,其余为C)和SNP2(Bph3为C,其余为T)。在等位基因特异性PCR(allele-specific polymerase chain reaction,AS-PCR)方法的基础上,开发两对显性标记特异扩增两个SNP位点来分别鉴定Bph3和其余等位基因型,组合使用两对显性标记即可获得一套鉴定Bph3基因型的共显性标记。使用该套标记对水稻品种基因组DNA进行PCR扩增,鉴定PCR产物条带大小即可区分Bph3不同基因型。利用该方法对Bph3基因进行分子标记辅助选择育种,可快速有效的将其导入目标水稻品种,加快水稻抗褐飞虱品种选育进程。