含玉米pepc基因恢复系的MAS转育及其杂交稻的光合特性和杂种优势研究

用玉米pepc基因的特异性引物对转育pepc基因的后代材料进行分子标记辅助选育(MAS),成功地培育出与轮回亲本蜀恢881遗传相似度达97.09%～99.03%的改良蜀恢881,用此改良恢复系与3个不育系冈46A、776A、2480A形成组合。结果表明,(1)自行设计的pepc基因特异性引物能对基因进行准确的筛选,而且玉米pepc基因在新的遗传背景下能够稳定遗传和高水平表达;(2)含有pepc基因F1的PEPCase活力明显地高于对照,PEPCase活力与净光合速率(Pn)极显著正相关(0.6081**),表观量子效率、羧化效率等光合指标也显著好于对照;(3)含有pepc基因F1农艺性状表现各不相同,但千粒重和单株产量表现较为一致,且单株产量较对照平均增加41.48%;(4)776A、Line1和Line6的GCA较高,值得今后进一步考察与利用。

水稻亚种间杂种一代的源库特性

用具有不同遗传背景的5个母本(3个籼型恢复系绵恢725、蜀恢527和蜀恢881,1个美国粳稻Lemont及1个爪哇稻香大粒),与1个日本特早熟粳稻Kitaake杂交,得到不同类型的F1。5个F1及其亲本的光合特性和农艺性状的分析结果表明,在高光通量密度条件下,5个F1的叶片净光合速率明显高于双亲或其中之一;在表观量子效率、羧化效率、CO2补偿点3个叶片光合指标上,杂种的表现也优于亲本;5个F1因亲本之间具有不同的遗传背景而表现出不同的叶片光合能力,典型籼粳亚种间杂交组合蜀恢527/Kitaake、绵恢725/Kitaake要优于其他组合;5个F1在农艺性状上也表现出不同程度的杂种优势,库容表现为蜀恢881/Kitaake>绵恢725/Kitaake>蜀恢527/Kitaake>Lemont/Kitaake=香大粒/Kitaake,表明籼粳亚种间杂种的增产潜力也优于另外两个杂种,这与杂种在净光合速率方面的表现一致。但籼粳交的不正常结实阻碍了库容优势的正常发挥,所以要实现水稻超高产必须注意基因组间的协调性,即遗传距离适度。

水稻亚种间杂种F_1光合特性研究

用绵恢725、蜀恢527和蜀恢881三个籼型恢复系、1个美国稻Lemont和1个爪哇稻香大粒作母本,与1个日本特早熟粳稻Kitaake杂交,研究了5个杂种F1及其亲本的光合生理表现。结果表明,在高光通量密度(Photosyntheticfluxdensity,PFD)条件下,5个杂种F1净光合速率(Pn)明显高于双亲或双亲之一,推测亲本与杂种F1之间不同的Pn同叶片中Rubsico活性有关。杂种F1的比较中,在表观量子效率(?)、羧化效率(CE)、CO2补偿点(Γ)等方面,籼粳亚种间杂种F1(绵恢725/Kitaake、蜀恢527/Kitaake、蜀恢881/Kitaake)对2个亚种内杂种F1香大粒/Kitaake(粳爪交)、Lemont/Kitaake(不同生态型的粳粳交,美国稻属于特殊粳稻)具有明显的优势,而蜀恢881含有粳型血缘,蜀恢881/Kitaake也比典型籼粳亚种间杂种F1绵恢725/Kitaake、蜀恢527/Kitaake优势稍逊一筹。5个杂种F1因为具有不同的遗传差异而表现出不同的光合优势,在这方面,典型籼粳亚种间杂交蜀恢527/Kitaake、绵恢725/Kitaake要优于其他杂交种,说明亲本间遗传差异越大,其杂种F1的光合优势越强。

导入玉米pepc基因杂交稻的光合特性和杂种优势

用含pepc基因的改良蜀恢881与3个不育系冈46A、776A、2480A配组,同时以野生型亲本蜀恢881与上述3个不育系杂交得到的F1为对照,比较了3个含有pepc基因F1及其相应对照在分蘖初期、分蘖盛期、拔节期、始穗期、齐穗期、成熟期以及剑叶完全展开后不同时期的光合指标的动态变化。含有pepc基因的3个F1在不同生育期和剑叶展开后的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活力均显著高于各自对照,净光合速率也有所提高,分析表明PEPCase活力与净光合速率有极显著的相关性(0.6081)。3个含有pepc基因F1的表观量子效率、光补偿点、羧化效率均高于对照,CO2补偿点较对照低,在光饱和点和CO2饱和点时的净光合速率也高于相应对照。在单株产量表现中,含pepc基因的F1较对照的平均增幅达37.10%。试验表明,杂交稻由于pepc基因的导入,光合特性得到了一定改善,奠定了水稻高产的生理基础。

玉米PEPC基因在籼型水稻保持系不同遗传背景下的效应及转PEPC基因后代的耐光氧化特性

分别以转PEPCKitaake和Kitaake作父本,以4份不同来源的保持系珍汕97B、K17B、Ⅱ-32B和G2480B为母本构建F1,考查PEPC的表达及其对光合性状和农艺性状的影响。导入PEPC后,水稻净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PEPC酶活性均表现为增加,最突出的是其PEPC酶活性均成倍增加。蒸腾速率方面,只有K17B/PEPC表现为下降。珍汕97B的净光合速率、气孔导度和PEPC酶活性一般配合力相对效应值均最大。在农艺性状上,G2480B/PEPC的有效穗数、结实率和单株产量均大幅度提高,分别增加了31.46%、1.39倍和1.83倍,千粒重也增加了7.84%。珍汕97B/PEPC由于穗变短,即使结实率和千粒重大幅度增加,减产仍达9.84%。G2480B的穗长、每穗粒数、结实率和单株产量一般配合力相对效应值均最大,而珍汕97B最小。在耐光氧化方面,转PEPC基因Kitaake明显优于Kitaake。说明PEPC单个基因对改善籼型三系保持系的光合性能和增加产量有较重要的作用。在供试的4份保持系中选用保持系宜考虑G2480B,PEPC在此遗传背景下的表达丰度较高,提高结实率和单株产量等农艺性状的正效应最好。

ZmC_4Ppc基因水稻的标记辅助选择及其后代的产量性状分析

ZmC4Ppc基因全长6781bp,PCR扩增时带型不清晰,重复性差,影响标记辅助选择的准确性。通过序列比对找到了该基因在玉米上存在而在水稻上不存在的特异片段,利用Primer Premier5.0设计了1对用于水稻标记辅助选择的特异性引物(前引物为5′AAGCAGGGAAGCGAGACG3′,后引物为5′GATTGCCGCCAGCAGTAG3′,命名为MRpc)。结果表明,经MRpc筛选的该基因在各生育阶段都能高效表达,且为组成性表达。对标记辅助选择后代FPM881进行了遗传背景、PEPCase活性、净光合速率、一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)分析。FPM881与对照的遗传背景相似度已达95%以上,ZmC_4Ppc在MAS的各世代中能够高效表达。GCA和SCA分析结果表明从FPM881中能够筛选出单株产量、有效穗和千粒重优于对照、GCA较高的改良恢复系并得到SCA显著高于对照的杂交组合。试验结果说明,ZmC4Ppc基因高效表达能提高经济产量,在水稻遗传背景中发挥其基因效应。

蜀恢881含玉米C_4型pepc基因改良系的遗传背景及其光合特性

从通过分子标记辅助选择育成的含玉米C4型pepc基因蜀恢881中筛选10株，利用530对SSR引物进行遗传背景分析，发现与蜀恢881表现差异的位点仅有1～4个，相似度在95．15％以上，最高的达99．03％。进一步对相似度为99．03％的转育玉米C4型pepc基因蜀恢881的6个生长时期测定有关光合指标，表明6个时期的PEPC酶活性均比蜀恢881增强，PEPC酶活性值最大时期是拔节期，为1264．2μmol／（mg·h），分蘖初期增加的幅度最大达到23．3倍；其净光合速率与蜀恢881相比，在分蘖初期、分蘖盛期、拔节期和始穗期都得到不同程度的提高，其中拔节期最高，达到22．3％。研究表明通过杂交利用C4型pepc基因特征引物对C4型pepc基因进行分子标记辅助选择，能够获得携有c4型pepc基因且与受体亲本遗传背景十分接近的籼型水稻材料，而且C4型pepc基因在新的遗传背景下能够高水平表达和稳定地遗传。据此，建立了分子标记辅助选择、光合生理生化指标鉴定和田间综合农艺性状考查相结合的筛选玉米C4型pepc基因水稻的技术体系；同时认为在拔节期进行转育c4型pepc基因水稻光合生理指标的测定和筛选的效果可能较理想。

超高产水稻的高光效特性和高光效材料的筛选

综述了超高产水稻的光合特性、光抑制、光合性状的遗传规律和高光效材料的筛选等内容,比较详细地介绍了光抑制部位及其表现,光抑制的原因以及光抑制中热耗散的可能途径及作用等。由于叶黄素循环在水稻耐光抑制、增加热耗散中起着十分重要的作用,也总结了叶黄素循环的功能。最后,讨论和展望了超高产水稻的高光效育种前景。

高水平抗纹枯病突变体Rsb在不同致病菌株、高N肥和密度下的抗性表现

高水平抗纹枯病突变体Rsb发现于高感纹枯病的籼粳杂交组合(蜀恢955×Kitaake)的BC2F2。为了考查Rsb在不同条件下的抗性,经花药培养得到的Rsb纯系的抗性研究从以下2个方面进行:一是接种不同的国际标准菌株、常规栽培条件,二是以四川水稻高产栽培的N肥用量为最低水平,在接种强致病性纹枯病菌的情况下,高N肥和不同栽插密度。结果表明,在常规栽培条件下Rsb仍然具有高水平抗性;AG1-IA的致病力最强。但是,在高N肥条件下其抗性要发生变化,不再表现高水平抗性,从Rush病级指数看,仅为中间类型,只表现出对纹枯病的忍耐力。本田栽插密度对Rsb纹枯病的发病影响相对较小。相关分析表明,水稻纹枯病发病病级与施N量呈极显著相关,其相关系数r=0.867 3**。说明Rsb存在真实遗传的纹枯病抗性,其抗性为主效基因所控制。同一水稻品种对纹枯病的抗性反应主要受N肥施用量的影响。

转玉米pepc基因水稻的某些光合特性

测定转玉米pepc基因水稻和未转化粳稻品种Kitaake在分蘖初期、分蘖盛期、拔节期、始穗期、齐穗期、成熟期和剑叶不同生长时期的光合特性动态变化的结果表明:转玉米pepc基因水稻的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活性和净光合速率(Pn)在不同时期各不相同,相对于Kitaake而言,均有不同程度的提高;剑叶完全展开时的PEPCase活性和Pn提高最明显。

水稻籼粳杂交BC_2F_5代株系花药培养H_2代株系的主要变异性状分析

通过对水稻籼粳杂交BC2F5代10个株系进行花药培养,在494个H2代株系中选择出32个变异株系进行变异性状分析,我们将其分离变异样式归为简单分离变异和激烈分离变异两大类。其中简单分离变异型以株高变化为标准又划分为3个亚类,即:株高变矮且其他性状发生变异;株高不变但其他性状发生变异;株高变高且其他性状发生变异。激烈分离变异型的变异样式类似F2分离模式。我们进一步对株高、育性、穗伸出度、千粒重、着粒密度、穗型、穗芒、抽穗期等性状的变异频率进行了分析,发现株高、育性和穗伸出度的变异频率较高,着粒密度和抽穗期次之,变异频率最小的是穗型、千粒重和穗芒。

影响水稻籼粳亚种间杂交构建回交自交系的花药培养效果的2个因素

水稻籼粳亚种间杂交构建的回交自交系(BIL)的10个株系在3种诱导培养基、1种分化培养基以及样株剪叶与否处理的结果表明,通用培养基(GM)不适合于籼粳交后代BIL的花药培养。N6和SK3都有较高的出愈率,但N6的绿苗发生率比SK3高,说明N6的愈伤组织质量和诱导效果更优于SK3。无论N6还是SK3,剪去样株叶片的绿苗发生率显著下降,显示花药培养过程中绿叶的作用很重要。完善籼粳亚种间杂交构建BIL的花药培养体系和从较多的株系中取材可保证花药培养的后代有较大的二倍体群体以供选择。

一个水稻抗纹枯病突变体的遗传分析及其基因的初步定位

高水平抗纹枯病突变体和高感纹枯病品种蜀恢881杂交构建分离群体,经F2分离世代的遗传分析,抗、感单株比例符合3 1(χc2=0.563,χ12,0.05=3.84),初步确定该突变体对纹枯病的抗性由一对显性主效基因所控制,命名为Rsb-2(t)。利用已合成的530对微卫星引物,对抗纹枯病突变体和蜀恢881进行多态性引物筛选,用多态性引物对上述F2分离群体的全部感病单株和部分抗病单株的DNA进行PCR分析,借助MAPERMAKER/EXP3.0软件,对其微卫星标记实验数据进行连锁分析,将Rsb-2(t)定位于第3染色体的p臂,发现RM218、RM251、RM4321和RM5748与Rsb-2(t)连锁,它们均位于着丝粒端,连锁距离分别为32.1 cM,41.1 cM,42.4 cM和49.7 cM。研究结果为进一步对该基因的精细定位奠定了基础。

我国社区服务体制问题分析

当前,我国的社区服务功能不健全,专业化程度不高,跟西方发达国家相比存在很大差距。要提高社区服务水平,首先应该改变政策上对社区服务的双重性定位,回归福利性和公益性的本质和价值标准,其次应当在社区服务管理体制、人力资源供给机制、资金供给机制等方面进行体制改革。

新型家用厨余垃圾沤肥装置的设计

处理生活中的厨余垃圾时,不仅费时费力,而且容易引来飞虫。为了应对这类问题,设计一款多功能且智能环保的厨余垃圾桶是十分必要的。本文设计了一种新型家用厨余垃圾沤肥装置。实践的结果表明,该装置在干净快速地处理厨余垃圾的同时可以将厨余垃圾发酵成供家中养花的肥料。

Q345R钢板低延伸率分析与控制

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪对低延伸率的Q345R钢板的显微组织、夹杂物及断口形貌进行检测,分析了造成Q345R钢板断后延伸率不合格的原因,并提出了相应的控制措施。结果表明,钢板心部存在高硬度脆性相贝氏体和长条状硫化物夹杂聚集是导致钢板延伸率不合格的主要原因。通过优化生产工艺参数,改善钢板原始铸坯心部的成分偏析,可以使Q345R钢板延伸率合格比例得到明显提升。

Q235B和Q345B钢板柔性轧制工艺研究与应用

为解决用户多样化需求与企业连续化生产之间的矛盾,研究了一种采用Q235B普碳钢连铸板坯,通过不同的控轧控冷工艺,分别轧制生产Q235B和Q345B两种强度级别的热轧钢板的工艺。结果表明,通过优化化学成分,采用低温加热制度、低温大压下轧制、快速冷却等控轧控冷工艺,所生产的Q345B钢板内部组织晶粒细化,各项力学性能指标均符合相应标准的要求,实现了Q235B和Q345B两种强度级别热轧钢板的柔性轧制。

健全防灾减灾救灾政策体制 确保四川农业持续稳定发展

中共十八届三中全会明确提出要健全防灾减灾救灾体制,各级农业部门肩负着减轻灾害对农业生产的影响、减少农民损失和促进经济社会平稳发展的重大责任。四川作为自然灾害多发重发频发的省份,在认真总结经验的基础上,从防、减、救＂三位一体＂的政策体制入手,把农业防灾减灾救灾作为一项基础性、常态性工作来抓,确保四川农业持续稳定发展。

四川努力打造一流现代粮食产业示范基地

近年来，四川省政府集中力量和资源．选择广汉、仁寿、宣汉[以下简称“三县（市）”]分别作为平原地区、丘陵地区和盆周山区的代表，全面推进四川不同区域的现代粮食产业示范基地建设，示范引领四川粮食产业创新发展，促进了全省粮食生产稳定增加和农民持续增收。1.主要成效 省政府加强统筹协调，省直相关部门加大项目支持力度，三县（市）按照省委、省政府的决策部署，狠抓各项措施落实，有力有序地推进各项建设工作，取得了比较明显的成效。1．1以高标准农田建设为重要标志的农业基础条件明显改善 按照高标准农田建设的具体要求，加快推进田网、路网、水网配套，基地核心区“路相通、渠相连、土成方、旱能灌、涝能排、渍能降、机能进、物能运”的格局已基本形成，基础设施条件得到了明显改善，农业综合生产能力明显提高。其中，广汉基地小麦和水稻两季已全部实现了全程机械化，特别是灌区的渠系改造，切实解决了以前秋种小麦不能适时播种和春播水稻无法适期栽秧的问题。