灌浆期高温胁迫对早籼稻品质性状的影响

【目的】研究灌浆期高温胁迫对早籼稻碾磨、外观和蒸煮食味品质的影响,揭示早籼稻品质性状对灌浆期高温胁迫的响应规律。【方法】以R996、湘早籼45号和6个新育成的早籼稻品系为试验材料,以分期播种方式利用自然高温进行胁迫处理,分析了供试品系的碾磨、外观和蒸煮食味品质,筛选出对高温钝感和敏感的水稻品系,探究稻米品质性状对灌浆期高温胁迫的响应规律。【结果】稻米品质性状对灌浆期不同时段温度的敏感性不同,始穗后10 d内温度对稻米碾磨品质和蒸煮食味品质影响最显著,始穗后30 d内温度对稻米外观品质影响最显著。稻米品质对灌浆期高温胁迫的响应因性状而异,灌浆期高温胁迫显著降低糙米率、精米率、整精米率和粒长,显著提高垩白粒率、垩白度,劣化了稻米碾磨品质和外观品质;显著降低直链淀粉含量,提高米饭外观、米饭口感和米饭黏度,提升了米饭适口性。水稻品系对高温胁迫的响应因稻米品质性状而异,Q3、Q8、Q11、Q13属于碾磨品质高温钝感品系,Q3、Q4、Q5和Q11属于外观品质高温钝感品系且高温下蒸煮食味品质优。【结论】灌浆期高温胁迫会降低稻米的碾磨品质和外观品质,提高米饭适口性。水稻品系Q3和Q11碾磨品质、外观品质好且高温钝感,蒸煮食味品质优良,可望为早籼稻优质育种提供新的种质资源。

日本晴/R1126水稻重组自交系群体粒形性状QTL定位

为阐明大穗型籼稻品系R1126稻谷籽粒性状的遗传机制,以其与粳稻日本晴构建的重组自交系F10为材料,通过连续2年田间种植并测定各株系的籽粒粒长、粒宽和粒厚等表型性状,结合利用SSR和SFP等分子标记构建的遗传图谱,对控制该群体的稻谷粒形性状进行了QTL分析。2年试验共检测到10个控制粒长、粒宽和粒厚性状的QTL,其中q GL3-1、q GL3-2和q GL9这3个粒长QTL,以及q GW2和q GW5这2个粒宽QTL在2年试验中能被重复检测;而粒厚性状在2年试验中检测到5个QTL,但均只在1年试验中出现。根据连锁的分子标记信息,q GL3-2、q GW2和q GW5可能分别与已报道的主要粒形基因GS3、GW2和GW5等位;而q GL3-1和q GL9可能为新的粒长QTL,且在2年试验中具有很好的重演性和稳定性,两者的加性效应均能使粒长增加0.2 mm以上,对于改善稻谷外观品质性状具有较好的潜在应用价值。

2套半同胞籼粳交重组自交系粒形性状的相关和遗传分析

利用以粳稻品种日本晴为背景与不同粒形供体亲本构建的2套半同胞籼粳交重组自交系(RILs)为材料,分析了连续2年田间种植的水稻籽粒粒长、粒宽和粒厚等粒形性状的表型分布特征。结果显示,所有粒形性状均表现为单峰或多峰连续分布特征。采用主基因+多基因混合遗传模型,分析了各性状的遗传方式,结果表明:在日本晴/特大籼RILs中,粒长由2对显性上位作用的独立主基因+多基因控制,粒宽由2对重叠作用的独立主基因控制,粒厚由2对等加性作用的连锁主基因控制;在日本晴/R1126 RILs中,粒长表现为2对互补或抑制作用的独立主基因+多基因遗传模式,粒宽遗传由2对互补作用的独立主基因控制,粒厚由4对主基因+多基因控制。

一种适用于PCR的水稻基因组DNA的简易制备方法

介绍了一种适合PCR的水稻基因组DNA的简易制备方法。将少量(1~20 mg)水稻叶片置于1.5 mL离心管中,用转速为3 500~4 000 r/min的电钻快速(约10 s)研磨后,加提取液50~100μL,经100℃水浴10~15 min,短暂离心后即可直接取上清液作DNA模板进行PCR分析。该方法具有水浴时间短、可不加液氮研磨、对植株生育期要求不严、成本低、操作简便等优点,每人每天可完成400份以上DNA样品的简易制备,适合幼苗期大规模DNA分子标记辅助选择的PCR检测。

适于晚季直播的早晚兼用型水稻品系筛选

以湖南农业大学选育的12个早稻品系以及对照品种株两优819、陆两优996、中早35和中早39为材料,采用早季栽插、晚季直播的方式,进行了早晚两季品系比较试验,对参试品种的产量、生育期和主要产量性状进行了比较分析。结果表明:选育的新品系早品15早季全生育期与迟熟对照陆两优996相当,晚季全生育期与对照品种中早35一致,且其全年产量1 077.1 kg/667m2,较对照品种中早35增产7.0%,该品系有望作为新种质用于培育早晚兼用型水稻品种或者审定后应用于生产。

基于粳稻品种‘日本晴’的大穗大粒近等基因系评价

为了筛选出理想的穗形、粒形近等基因系,对以粳稻品种‘日本晴’为背景亲本、以大穗品系‘R1126’和大粒品系‘TDX’为供体亲本构建的大穗、大粒株系进行了评价。结果表明:P01、P05、P09、P19和P20株系每穗粒数显著多于日本晴,而其他农艺性状与日本晴基本相当;G08和G09的粒重、粒长显著大于日本晴,而株高、穗长、每穗总粒数、结实率和单株粒重等性状与日本晴相当。这些株系是基于日本晴背景的理想大穗、大粒近等基因系,为后续的深入研究提供了基础材料。

杂交籼稻外观品质性状与食味品质性状典型相关分析

为了明确稻米外观品质与食味品质的关系,甄选合适的评价指标,为培育外观品质与食味品质综合优良的杂交籼稻品种提供理论参考,以8个不育系与25个恢复系配制的200个杂交籼稻组合为材料,采用简单相关和典型相关分析研究了稻米外观品质性状与食味品质性状的相关关系。结果表明,直链淀粉含量与粒宽、垩白度、垩白粒率呈显著正相关,与长宽比显著负相关;米饭食味综合评分与粒长、长宽比显著正相关,与粒宽显著负相关。典型相关分析得到相关系数达显著水平的两对典型相关变量,累计贡献值为91.329%。在第一对典型变线性组合构成中,U_(1)和V_(1)分别以长宽比、直链淀粉含量的权重较大;在第二对典型变线性组合构成中,U_(2)和V_(2)分别以粒长、食味综合评分的权重较大。

广谱抗稻瘟病种质75-1-127的褐飞虱抗性基因鉴定及分子标记辅助选择育种

【目的】水稻品系75-1-127携带广谱抗稻瘟病基因Pi9,已被广泛应用于抗稻瘟病水稻品种改良。笔者育种实践发现75-1-127表现出较强的褐飞虱抗性,因此鉴定该品系中的褐飞虱抗性基因并进行分子辅助选择育种。【方法】根据水稻品系B5中褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15的序列,设计引物扩增75-1-127的基因组DNA,并对PCR产物进行测序分析。采用苗期集团法鉴定了75-1-127和B5的褐飞虱抗性表型。利用与Bph14与Bph15连锁的分子标记筛查了75-1-127为稻瘟病抗源回交转育的两系不育系后代,并鉴定了这些后代的稻瘟病抗性、褐飞虱抗性和主要农艺性状。【结果】75-1-127中含有与B5完全一致的Bph14和Bph15序列。75-1-127和B5苗期褐飞虱抗性均为1级。在以75-1-127为抗源改良的两系不育系中,携带Bph14、Bph15的单基因系或双基因系的褐飞虱抗性均得以改良,其中双基因聚合系的死苗率为8.5%,与供体亲本75-1-127以及阳性对照B5差异不显著,进一步证实75-1-127含有褐飞虱抗性基因。【结论】水稻品系75-1-127携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15,可以作为抗源应用于水稻褐飞虱抗性育种。

C 815 S衍生水稻两用核不育系食味品质性状配合力分析

为研究同一遗传背景改良的8个水稻两用核不育系食味品质性状的配合力,以NCⅡ方案配制的200份杂交组合为试验材料,对米饭弹性、硬度、黏度、平衡度、食味综合评分、直链淀粉含量、胶稠度和碱消值等8个食味品质性状进行配合力分析。结果表明,除弹性性状以外的其余7个食味品质性状,广义遗传力都在58%以上,这些性状的一般配合力方差(GCA)明显大于特殊配合力方差(V_(SCA))。狭义遗传力的总体表现为:直链淀粉含量>食味综合评分>硬度>平衡度>黏度>碱消值>弹性>胶稠度,其中直链淀粉含量和食味综合评分的狭义遗传力分别为66.34%和55.54%;胶稠度的狭义遗传力仅有4.25%。712 S、505 S和614 S直链淀粉含量、米饭硬度等性状一般配合力表现为较大负效应或微弱正效应,食味综合评分一般配合力表现出较大的正效应,这些不育系有望培育出硬度较小、直链淀粉较低、食味综合评分高的杂交组合。

长沙县优质杂交中稻新品种引进及筛选试验

为筛选出适合长沙县种植的高产优质杂交中稻新品种(组合),以市面购买的10个和北大荒垦丰种业股份有限公司湖南育种站近年培育的12个杂交稻品种(组合)为试验材料进行品种筛选试验,调查了生育期、产量及产量构成因子、田间抗逆性等主要性状,并测定了稻米外观和食味品质性状。结果表明:生育期适宜,能同时满足增产超过5%、米质食味评分高于85分,且外观目测分级在2级以上的高产优质品种(组合)有荃优华占、煌两优粤禾丝苗、辉两优黄丝占、煌两优绿油占、煌两优黄丝占、煌两优五山丝苗、隆两优华占和辉两优粤禾丝苗等8个杂交稻品种(组合);其中荃优华占和隆两优华占2个品种已经审定多年,北大荒垦丰种业股份有限公司湖南育种站选育的6个组合的产量、米质、抗倒性都得到了多年的验证,其稻瘟病抗性均能达到生产应用要求,通过品种审定委员会审定后可在长沙县境内推广种植。

利用MAS技术改良水稻两用核不育系C815S的稻瘟病抗性

为了改良水稻两用核不育系C815S的稻瘟病抗性,本研究以75-1-127(Pi9)、谷梅2号(Pi25)、谷梅4号(Pigm)、天津野生稻(Pi2-1和Pi51(t))、湘资3150(Pi47和Pi48)和魔王谷(Pi49)共6个广谱抗稻瘟病水稻品种为供体亲本,通过分子标记辅助选择育种技术,将稻瘟病抗性基因回交导入C815S。结果表明:改良的6个BC3F1群体除每穗粒数较轮回亲本极显著增加外,其他性状均与轮回亲本保持一致。利用稻瘟病菌株110-2和CHL506对BC3F2改良株系接种鉴定,发现导入了抗病基因的单株抗性增强,表明抗病基因已成功导入到受体亲本中并稳定表达,证实本研究中分子标记辅助选择抗稻瘟病基因是有效的。改良的系列两用核不育系,一方面可用于配制稻瘟病抗性增强的两系法杂交稻新组合,另一方面为进一步培育聚合多个抗稻瘟病基因的不育系提供了材料基础。

C815S衍生水稻两用核不育系的碾磨和外观品质性状配合力分析

为研究C815S衍生的8个水稻两用核不育系(505S、614S、706S、711S、712S、714S、715S和718S)的碾磨品质和外观品质性状的配合力,采用8个不育系和25个恢复系按不完全双列杂交方案配制的200个杂交组合为试验材料,对糙米率、精米率、整精米率、粒长、粒宽、长宽比、垩白粒率和垩白度8个碾磨品质和外观品质性状进行了配合力分析。所有性状不育系和恢复系的一般配合力方差、不育系×恢复系的特殊配合力方差均达到极显著水平,一般配合力方差明显大于特殊配合力方差。糙米率、粒长、粒宽的恢复系一般配合力方差大于不育系,整精米率、长宽比不育系一般配合力方差大于恢复系,精米率、垩白粒率、垩白度不育系和恢复系一般配合力方差相当。所有性状广义遗传力均在83%以上,狭义遗传力总体上表现为粒宽>粒长>糙米率>长宽比>垩白粒率>整精米率>精米率>垩白度,其中粒长和粒宽的狭义遗传力大于80%,垩白度的狭义遗传力仅35.99%。614S、712S和715S的整精米率和长宽比一般配合力均表现为微弱的负效应或正效应,而垩白粒率和垩白度呈现出较大的负向一般配合力,可望配制出整精米率高、长宽比大、垩白度低的优质杂交稻组合。

MAS聚合Pi9和Pi49位点改良水稻两系不育系创5S稻瘟病抗性

为了改良水稻两系不育系创5S的稻瘟病抗性,分别以携带稻瘟病抗性基因Pi9位点(Pi9/Pigm/Pi2-1)的75-1-127、谷梅4号和天津野生稻以及携带Pi49位点的魔王谷为基因供体,通过回交转育和分子标记辅助选择技术,育成了包含单一抗性位点的创5S抗病单基因系;在此基础上,采用聚合杂交和分子标记辅助选择技术,培育了包含两个抗性位点的创5S抗病双基因聚合改良系。结果表明:携带单一抗性位点的改良不育系稻瘟病抗性显著增强,苗期发病级数显著低于受体亲本创5S;聚合2个抗性位点的改良系,较携带单一抗性位点的不育系稻瘟病抗性进一步增强、抗谱拓宽;部分改良不育系的株高、穗长、有效穗数、每穗总粒数、柱头外露率等农艺性状与创5S有显著差异。改良的系列抗病单基因系,可望用于配制稻瘟病抗性增强的两系杂交稻新组合;改良的抗病双基因聚合系,可在单基因系丧失抗性后应用于生产。