水稻遗传图谱构建及粒形相关性状的QTL定位

【目的】构建水稻遗传连锁图谱,并对水稻粒形相关性状进行QTL分析,为水稻高效育种提供理论依据和育种材料。【方法】对具有极端粒形差异的两份水稻材料K1561和G1025进行杂交、自交获得F2分离群体,通过软件Mapmaker/Exp 3.0构建水稻遗传连锁图谱,并利用软件QTLNetwork-2.0对2011年F2群体、2012年F2:3家系群体的粒形相关性状数据进行相关性状的QTL定位。【结果】两个亲本的粒形性状指标差异明显,以千粒重相差最大;F2、F2:3两个群体的相关粒形指标基本上呈连续分布状态且分布频率范围广。与F2单株相比,F2:3家系的千粒重、粒长和粒宽的平均值更偏向于大粒亲本K1561。构建了含161对SSR标记的水稻遗传连锁图谱;共检测到18个粒形相关性状的QTL,分别分布于第1、2、3、7、9和12染色体上。其中,控制千粒重、粒长、粒宽和长宽比的QTL分别有7、5、5和1个,除qGL/GW12外,其他增效等位基因均来源于大粒亲本K1561。两个群体均能检测到的QTL有8个,分别为qTGW3、qTGW7、qTGW9.2、qTGW12、qGL1、qGL9、qGW12和qGL/GW12,其平均加性遗传力为6.04%、12.59%、6.29%、22.08%、4.86%、15.39%、22.12%和10.83%。【结论】定位获得3个效应值较大的新QTL位点qTGW12、qGL9和qGW12,为进一步定位并克隆这些粒形相关基因、阐明水稻产量和品质的控制机理提供了较好的遗传材料。

Bt抗虫水稻转育后代两种筛选方法的比较

【目的】通过比较分子标记辅助选择和除草剂抗性筛选两种检测方法的优缺点,为快速、准确、经济有效地选择抗螟虫水稻转育后代提供依据。【方法】用分子标记检测和除草剂抗性筛选两种方法,对不同组合的抗螟虫转育后代进行筛选,同时采用ELISA检测方法对筛选的抗性株系测定杀虫蛋白含量,比较两种筛选方法的准确性。【结果】在以T1C-19为供体亲本的4个组合169个单株中,两种筛选方法的符合率达到98.2%;而以T2A-1为供体亲本的3个组合141个单株中,两种筛选方法的符合率达到98.6%。在随机选择的经两种筛选方法鉴定均为阳性的144个单株中,均含有对应Bt抗虫基因的杀虫蛋白表达量,与亲本T1C-19、T2A-21相比,Bt抗虫水稻转育后代中个别单株的Bt蛋白含量出现大幅度下降或上升的现象。【结论】分子标记检测和除草剂抗性筛选对抗螟虫水稻转育后代的选择均有很高的准确性:分子标记检测准确可靠,且不受环境影响,但费用相对高;除草剂抗性筛选法耗费低、简便易行,但易受雨天影响。在筛选的过程中可根据现有的条件做出适宜选择。

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。

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。

分子标记辅助聚合抗褐飞虱基因选育杂交水稻抗性品种初步研究

以携带有bph2和Bph3的水稻品系ME1为抗褐飞虱供体亲本,以保持系盟B、先B、天B,不育系RT300、RT181和恢复系R29等6个常用的杂交稻亲本为轮回受体亲本,通过杂交、回交和自交,并结合分子标记辅助选择,将bph2和Bph3基因导入到各杂交稻亲本中。结果6个回交组合在BC2F1代共获得13株双基因杂合株系;结合成型株农艺性状,选取其中6份的BC2F1代自交种子播种进行苗期抗虫鉴定,结果显示,各株系对褐飞虱均表现中抗水平;标记全部309个抗性植株的基因型,共获得21个聚合两个抗性基因的纯合株系。这些纯合材料将可用于组配抗褐飞虱杂交水稻。

稻褐飞虱新抗源的鉴定和利用

通过筛选抗源、抗性遗传分析，水稻品系BPHP06对褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型具有高水平广谱抗性，其抗性遗传受2对显性基因控制。通过抗性基因聚合可以有效地获得高抗广谱的抗虫材料，甚至可以从4—6个抗性基因重组后代中获得1级的高抗材料。同时，利用褐飞虱优异抗源BPHR96，获得一大批抗褐飞虱的创新种质。研究结果表明，BPHR96是具有重要利用价值的BPH抗性资源。抗性基因重组与聚合是培育广谱持久高抗性水稻品种的有效途径，特别是利用BPHR96与其他抗源进行抗性基因重组和聚合可为水稻育种提供更理想的抗性。

小粒野生稻导入系对稻飞虱的抗性鉴定与分析

稻飞虱是水稻生产最严重的害虫之一。野生稻拥有丰富的抗虫基因资源,导入系是鉴定和利用野生稻有利基因的有效途径。本研究通过对371份小粒野生稻导入系进行抗褐飞虱和白背飞虱接虫鉴定,分别筛选出了11份抗、72份中抗褐飞虱的材料和7份抗、45份中抗白背飞虱的材料,其中有5份材料兼抗褐飞虱和白背飞虱,这是从小粒野生稻中鉴定出抗白背飞虱材料的首次报道。通过对2份抗性导入系材料与感虫亲本杂交构建的F1和F2群体的抗虫鉴定和分析表明:K41对褐飞虱和白背飞虱的抗性受2对显性抗虫基因通过互补作用所控制;P114对褐飞虱和白背飞虱的抗性都是由1对主效的隐性基因控制。这些结果必将有利于小粒野生稻抗稻飞虱的基因定位和育种利用。

小粒野生稻优异基因的挖掘与利用研究进展

小粒野生稻拥有丰富的遗传多样性,含有大量的优异基因,是进行栽培稻遗传改良和基因组研究的宝贵资源。本文总结了国内外研究利用小粒野生稻种质取得的系列进展,主要包括:小粒野生稻优异性状的鉴定和遗传群体的构建,小粒野生稻有利基因的定位、克隆与育种利用,还对小粒野生稻优异基因利用的困难和应对策略进行了讨论。这些结果必将有利于进一步挖掘和利用小粒野生稻的有利基因。

粳稻为背景的普通野生稻单片段代换系群体的初步构建

以粳稻日本晴(O.sativa L.subsp.Japonica cv.Nipponbare)为受体和轮回亲本,以广西普通野生稻核心种质DP15为供体,通过连续回交和SSR标记辅助选择的方法构建普通野生稻单片段代换系群体(Single segment substitution lines,SSSLs)。用覆盖水稻全基因组的563对SSR引物检测供体(DP15)和受体(日本晴)的多态性,从中挑选212对分布在水稻12条染色体上的多态性引物跟踪供体基因型。结果表明,在BC3F1代获得79个代换片段,这些片段基本上能相互重叠并覆盖水稻12条染色体,其中第1、第2条染色体含有的代换片段数最多,均为9个,第9、第10和第12条染色体含有的代换片段数最少且均为5个。79个代换片段长度为12.65～113.55 cM,平均长度为54.3 cM,总覆盖长度为4285.28cM,是水稻整个染色体组长度的2倍多,覆盖野生稻全基因组达98.89%。随机选取其中的6个代换株系用96个多态性引物检测其遗传背景,发现供体DNA残留率为7.3%～15.6%。今后将继续通过回交和标记辅助选择,以获得一整套覆盖普通野生稻全基因组的SSSL库,这将有助于研究稻种的起源、演变和分化以及普通野生稻的功能基因组。

小粒野生稻基因渗入系抗褐飞虱QTL定位

【目的】研究小粒野生稻（Acc．No．101133）褐飞虱抗性QTL和连锁的分子标记，为水稻褐飞虱抗性育种提供理论依据和育种材料。【方法】采用标准苗期集团法对一套小粒野生稻的基因渗入系进行褐飞虱抗虫鉴定，应用Windows QTL Cartographer 2．5软件的复合区间作图法分析小粒野生稻含有的褐飞虱抗性QTL。【结果】IR24的死苗率为92．2％，表现高感；小粒野生稻的死苗率为11．1％，表现高抗；131份基因渗入系的死苗率差异较大，变异范围为15．5%-91．1％，呈偏态型连续分布。鉴定获得3个褐飞虱抗性QTL，来自小粒野生稻的等位基因均能显著降低幼苗死亡率，联合贡献率为58．8％；qBph3位于第3染色体RM570-RM85区间，qBph4位于第4染色体RM335-RM518区间，qBph12位于第12染色体RM309～RMl7区间，以qBph4的效应值最大，效果最稳定。与IR24相比，携带纯合等位基因qBph4的9个基因渗入系的幼苗平均死亡率极显著下降37．7％。【结论】从小粒野生稻基因渗入系中鉴定出3个褐飞虱抗性QTL位点；抗褐飞虱主效QTLqBph4的验证不仅提供了一个有用的QTL，还为水稻的遗传改良提供了一套褐飞虱抗性育种材料。

布隆迪农作物良种繁育体系及推广模式

【目的】了解布隆迪共和国(以下简称布隆迪)农作物良种繁育体系及推广模式,为深化我国与布隆迪农业合作提供参考。【方法】介绍分析布隆迪的农业良种使用基本情况、繁育模式、良种行政管理与推广体系及取得的主要成就,并针对其存在的问题提出发展建议。【结果】近年来,布隆迪主要粮食作物种子年度使用量相对较稳定,其中菜豆、花生、土豆、水稻等种子使用量呈上升趋势。布隆迪已初步建立了农作物良种繁育与推广体系,农业良种基本实现自给自足,其良种繁育模式分为民间良种繁育模式和国家良种繁育模式,但良种产出效率相对较低,尤其是商品良种,主要表现在繁育技术落后,良种质量差,且繁育成本高,与良种年度使用情况极不吻合。布隆迪农业技术推广体系组织机构完整,但运行效率相对较低,其主要原因是推广主体较单一,推广经费严重缺乏,基层农业技术推广人员素质不高,推广手段和推广条件落后。【建议】政府主导,强化统筹推进;科技先行,发挥支撑作用;开放市场,依托企业创新。

甲磺酸催化芳香化合物的酯化反应研究

以芳香族羧酸和乙醇为原料,甲磺酸为催化剂,通过酯化反应合成了一系列芳香族酯类化合物。考察了醇酸摩尔比、反应时间、催化剂的量、带水剂等条件对反应的影响,确定了反应的最佳条件：醇酸摩尔比为6∶1,反应时间6h,催化剂20（mol）%,环己烷为带水剂,产率可达85%-96%。产品经红外光谱表征为目标化合物。

布隆迪水稻生产与发展战略（英文）

布隆迪是联合国确定的最不发达国家之一,60%的财政经费来自援助。人年均可拥有大米不足5 kg,大米成为布隆迪最重要、最奢侈的日常消费品之一。布隆迪地处赤道附近,光温资源丰富,降水充裕,一年四季适宜种植水稻。但布隆迪土地利用不合理、利用率低,品种严重退化,栽培技术落后,产销体系不完善,导致水稻生产徘徊不前。迫切需要发展水稻生产,满足人们日益增长的消费需求,保障国家粮食供给安全。阐述了布隆迪水稻生态类型、产量情况和生产主要限制因素,展望了从根本上解决布隆迪水稻生产问题的发展战略。

小粒野生稻产量相关性状的QTL定位

【目的】利用导入系群体检测来自小粒野生稻产量相关性状的有利QTL,为水稻超高产育种提供新的基因资源。【方法】利用小粒野生稻与栽培稻IR24构建的高代回交导入系,通过早、晚两季的重复试验,应用Windows QTL Cartographer 2.5软件的复合区间作图法对该群体进行每株穗数(PNR)、单穗长(PLH)、千粒重(TGW)、每穗实粒数(FGP)、每穗总粒数(SPP)、单株重(YGP)等6个产量相关性状的QTL检测及遗传效应分析。【结果】早、晚两季分别检测到20和17个与产量相关的QTL,其中,控制每株穗数、单穗长、千粒重、每穗实粒数、每穗总粒数和单株重的QTL分别有3、6、6、4、3和5个。两季均检测到的QTL有10个,分别为单穗长QTL q PLH-2、q PLH-5,千粒重QTL q TGW1.1、q TGW3、q TGW9、q TGW12,每穗总粒数QTL q SPP-1,单株重QTL q YGP-1.2、q YGP-3、q YGP-12,其平均表型贡献率分别为7.38%、10.01%、8.51%、14.66%、10.23%、17.00%、6.80%、7.69%、20.35%和16.23%。【结论】两季共检测到13个来自小粒野生稻的有利QTL,其中q PLH-2、q TGW-1.1、q TGW-9、q TGW-12、q SPP-1、q YGP-12等6个QTL在两季试验中均稳定表达,推测其可能在超高产育种方面发挥重要作用。

利用分子标记辅助选择技术培育抗螟虫转基因杂交稻恢复系

【目的】培育适合广西种植的抗螟虫转基因杂交水稻恢复系,为广西杂交水稻抗虫育种提供基础材料。【方法】以广西杂交稻骨干恢复系亲本广恢998、桂恢1561和桂恢110为受体,以携带Bt抗虫基因cry1C*的抗螟虫转基因材料T1C-19为供体,通过1次杂交、3次回交和8次自交,利用分子标记辅助选择(MAS)技术,结合抗虫鉴定(室内离体接虫鉴定与室外自然鉴定)、苏云金芽孢杆菌(Baclillus thuringiensis)蛋白(Bt蛋白)含量测定和农艺性状选择培育适合广西推广应用的抗螟虫杂交水稻恢复系。【结果】对经过杂交、回交和自交育成的3个抗螟虫转基因恢复系KH998、KH1561和KH110进行农艺性状考查,结果表明,KH998、KH1561和KH110的千粒重均低于供体亲本T1C-19,KH1561的千粒重比原始亲本桂恢1561低,而KH998和KH110的千粒重较原始亲本分别提高1.40和3.40 g,产量优势变大;以KH110组配的杂交组合天丰A/KH110的产量比对照天优华占(CK2)增加1.29%,但所组配的其他杂交组合产量均低于对照特优63(CK1)和CK2。抗虫鉴定结果表明,KH998、KH1561和KH110及其配配杂交组合均具有与抗虫供体亲本T1C-19相当的抗性,均可有效抵御螟虫危害;杀虫蛋白含量测定结果表明,KH998、KH1561和KH110的平均Bt蛋白含量分别为0.24、0.65和1.41μg/g FW,其中,KH998和KH1561抗性群体的Bt蛋白能稳定表达,而KH110抗性群体的Bt蛋白表达不够稳定。【结论】通过回交转育结合MAS育成的3个抗螟虫转基因恢复系KH998、KH1561和KH110均可稳定遗传cry1C*基因,并成功表达Bt杀虫蛋白,且具有与供体亲本T1C-19相当的抗螟虫能力。

小粒野生稻导入系子粒大小和形状的QTL定位

通过AB-QTL分析法,应用Windows QTL Cartographer 2.5软件,于2009～2010年分别在武昌和南宁对一套小粒野生稻（Oryza minuta）导入系的子粒大小、粒长、粒宽与子粒长宽比进行QTL定位.2009年检测到18个QTLs,其中千粒重、粒长、粒宽和子粒长宽比分别检测到6、4、5和3个QTLs,单个QTL可解释表型贡献率的5.18％～21.33％;2010年检测到12个QTLs,其中千粒重、粒长、粒宽和子粒长宽比分别检测到6、2、2和2个QTLs,单个QTL可解释表型贡献率的6.68％～16.55％.两年均检测到的QTLs共有10个,其中4个新鉴定的QTLs的表型贡献率较大,分别为qTGW-9.2、qTGW-12、qGL-9和qGW-12,其增效基因均来自于小粒野生稻.这些携带有利QTL的小粒野生稻导入系是进行水稻（Oryza sativa）产量和品质改良的优良材料.

微波辐射合成苯甲酸

以苯甲醛为原料,KMnO4为氧化剂,在微波辐射下相转移催化合成了苯甲酸。讨论了微波功率、辐射时间、催化剂等条件对反应的影响,实验结果表明,反应的最佳条件为:苯甲醛0.04mol,微波功率750W,辐射时间10min,四丁基溴化铵1.0g,碳酸钠4.0g,高锰酸钾4.2g,产率可达77.9%。

贝宁农业生产现状与发展战略（英文）

贝宁地处非洲西部,是联合国确定的最不发达国家之一。布隆迪属热带气候,光温资源丰富,降水充裕,非常适宜农业生产。农业是贝宁经济的重要支柱产业,农业出口在国民经济和政府财政中占有重要地位。由于缺乏农业新品种、适用新技术,农业专业服务落后,贝宁农业发展相对缓慢。文章在总结了气候特点、土地类型等主要农业生产要素后,分析展望了从根本上解决贝宁农业生产问题的发展战略。同时,建议国际社会与贝宁分享农业新产品、适用新技术和先进管理经验,加强科技援助力度,促进贝宁农业可持续发展。

广西莪术EST-SSR标记开发

目的利用NCBI公布的姜黄EST序列,挖掘SSR位点,开发近缘种广西莪术EST-SSR标记。方法下载NCBI公布的姜黄EST序列,利用SSR-FINDER搜索SSR位点,采用Primer5.0设计SSR引物,挑选30个表现型差异较大的广西莪术进行有效性及多态性检测。结果 12 678条EST序列含有SSR位点1 243个,其中二核苷酸、三核苷酸重复序列最多,分别占50.36%,31.54%,以AT/TA和CT/GA出现频率最高。利用Primer5.0设计引物共325对,PCR检测表明,104对引物可以扩增出稳定清晰的带型;在至少30份不同种质广西莪术中检测到48对SSR引物具有多态性,占设计引物的38.09%。结论姜黄EST资源中含有高频率的SSR位点,且EST-SSR标记开发效率较高。

肥密对超级杂交稻特优233产量的影响

为了充分发掘特优233的高产潜力,组装高产配套栽培技术,对该组合的施肥水平和种植密度进行了研究。结果表明:能使特优233产量潜力得到充分发挥的栽培方式是合理稀植,提高施肥水平,即每公顷施用纯N300kg,栽植21万蔸。