海南省审定水稻品种的基本特性分析

水稻是海南省最主要的粮食作物之一,然而海南耕地面积少、稻谷总产低,粮食自给压力大,培育优质高产抗逆水稻品种、提高水稻总产量是保障海南粮食安全的重要途径。本研究以2003-2021年期间通过海南省审定的水稻品种为材料,对产量、米质、抗性等农艺性状的年际间变化、品种分布频率以及性状间的相关性等进行分析,解析海南品种的基本特性。2003-2021年海南省审定水稻品种384个,品种类型主要为杂交籼稻品种,占71.3%;审定品种的区试和生试产量水平表明海南水稻单产水平不高;每穗粒数在110~160粒的中小穗型居多;稻瘟病抗性或白叶枯病抗性水平有待提高,双抗品种的占比不到0.5%;直链淀粉含量偏高,年际间呈现缓慢下降的趋势,达到食用籼稻品质一级~三级的水稻品种占比约为24%,米质水平整体上较一般。基于此,在海南水稻的产量提升、品种抗性和米质改善等方面,都需要种质的创新和突破,培育优良水稻新品种。另外,还可修订水稻品种审定的标准、加强水稻栽培研究和推广方面的力度等来促进海南水稻生产水平的提升。

农杆菌介导将雪莲凝集素(GNA)基因转入籼稻单倍体微芽的初步研究

以含有双元载体（携带GNA基因，npt－Ⅱ基因）的根癌农杆菌菌系LBA4404转化籼稻单倍体无性系微芽Hu18，经共培养后在含G418的保存培养基中连续筛选G418抗性芽，抗性芽经生根培养基中壮苗获得单倍体转化植株。PCR分析证明GNA基因已进入到Hu18细胞中，抗虫鉴定表明转基因植株具有白背飞虱抗性。并探明了G418对单倍体微芽的致死浓度和时间，共培养时间对G418抗性芽产生的影响。

水稻抗恶苗病微效QTL的定位

对粳稻品种春江06和籼稻品种TN1以及由它们构建的加倍单倍体(DH)群体,采用芽期接菌方法接种恶苗病菌,进行抗恶苗病微效QTL的定位分析。共检测到2个QTL:qB1和qB10,分别位于第1和第10染色体上,2个QTL的抗性基因都来自春江06,贡献率相近。

组培品种黑珍米与供体的形态差异及其RFLP分析

由水稻组织培养后代选育的品种黑珍米与亲本Basmati 370相比,其形态性状,如株高,每穗总粒数,穗长,单株有效穗数,千粒重和生育期等发生了显著变化;并且使原来的白稃尖和白谷壳变成了紫稃尖和紫色谷壳,应用分布于12条水稻染色体的121个DNA探针分析黑珍米与其亲本的RFLP,结果表明:有24.8％的探针检测到了多态性,分布于10条染色体。结合4种限制性内切酶(EcoRⅠ,BamHⅠ,HindⅢ和XbaⅠ)分析的67个DNA探针中,18个探针检测到多态性,其中14个只能在一种酶检测到多态性,是由点突变引起;而其他4个能在3种或4种酶同时检测到多态性,是由插入或缺失引起。说明组培产生的无性系变异主要来源于点突变。

水稻籼粳交DH群体白叶枯病抗性的QTL定位

以中抗白叶枯病的粳稻品种春江06、感病品种TN1及其DH群体为材料,接种白叶枯病菌浙173后,考察了该DH群体的白叶枯病抗性,并进行了数量性状座位(QTL)分析。共检测到控制白叶枯病的3个QTL(qBBR1、qBBR3-1和qBBR7),分别位于第1、3和第7染色体上,其中第3染色体上的qBBR3-1和第7染色体上的qBBR7加性效应为正值;而位于第1染色体上的qBBR1为负值,3个QTL的总效应达54.4%。春江06中不存在白叶枯病抗性主基因,它的抗性由微效多基因控制,其中在第3和第7染色体上分别有1个QTL。

单倍体籼稻无性系微芽的离体调控

以籼稻单倍体无性系做芽为材料，研究了激素及秋水仙碱等处理对籼稻单倍体微芽的诱导、分化、扩增及加倍的影响。2mg／L的2，4－D可提高籼稻单倍体微芽的培养力。NAA对税稻单倍体微芽的扩增有明显影响，0．5mg／L的NAA可成倍扩增微芽，培养35d后，其芽数比原始芽数增加了46．21倍，比不加NAA的对照增加了2．8倍，巨单芽重仅0．079mg。籼稻单倍体微芽扩增的适宜培养基为：N6附加MET2．5mg／L、NAA0.5mg／L、6－BA2mg／L。500mg／L秋水仙碱溶液处理籼稻单倍体微芽48h，其二倍体得率较高，绿苗率及二倍体率分别为42．9％和60．0％；秋水仙碱处理愈伤组织的效果不佳，虽然提高秋水仙碱处理浓度可提高二倍体率，最高可达100％，但由于绿苗分化率下降，使总的二倍体得苗率比不处理的对照低。

水稻品种五丰占2号的白叶枯病抗性遗传分析

研究了五丰占 2号的白叶枯病抗性遗传及在回交世代中的抗性表现。结果表明 ,用白叶枯病菌株浙 173(Ⅳ型 )接种 ,五丰占 2号表现中抗 ,IRBB5表现抗 ;五丰占 2号的白叶枯病抗性受微效多基因控制 ,基因效应分析表明 ,该性状符合加性 显性模型 ,以加性效应为主 ;隐性主效基因xa5控制的IRBB5对白叶枯病菌株浙 173的遗传符合隐性主基因的分离比。对白叶枯病菌株浙 173的抗性反应与xa5基因的PCR检测结果一致。在五丰占 2号2 /IRBB5B1 F1 群体中 ,基因型Xa5Xa5与Xa5xa5的分离比为 1∶1;在五丰占 2号2 /蜀恢 16 2B1 F1 群体中 ,白叶枯病抗性达到五丰占 2号水平的植株数占群体总数的6 8.3%。如果要将IRBB5中的xa5基因与五丰占 2号的微效基因聚合 ,用五丰占 2号回交 1次是必要的。

籼稻绿芽悬浮细胞原生质体再生成株

采用籼稻Ｈｕ－１８绿芽为外植体，在Ｎ６附加２ｍｇ／Ｌ２，４－Ｄ的培养基上诱导愈伤组织。２０ｄ后转入ＡＡ培养基进行悬浮培养。继代培养４５ｄ左右形成了分裂旺盛的胚性细胞悬浮系。即从绿芽诱导至胚性细胞悬浮系的建立仅用了６５ｄ左右。继代后前６ｄ，细胞干重几乎每２ｄ增加１倍，而培养液的渗透压及ｐＨ值迅速下降。取继代后４ｄ的悬浮细胞游离原生质体，产率为８．７４×１０＾６个／ｇ鲜重。

水稻紫黑米品种的育性基因分析

通过对Ｆ１和Ｂ１Ｆ１各代花粉不育度的遗传分析，证明黑珍米对珍汕９７Ａ和协青早Ａ的恢保关系不同，前者受隐性不育基因控制，后者受一对部分恢复基因控制。不育株的柱头外露率比可育株低７８５％，变异较大，可通过选择提高，果皮颜色与花粉不育度无相关性。本文还就转育紫黑米不育系的可行方案进行了讨论。

广亲和品系02428几个农艺性状的遗传

１９８８～１９９１年研究了广亲和品系０２４２８几个农艺性状的遗传。结果表明：０２４２８与晚粳配组，其株高、剑叶长、剑叶宽、主穗总粒数、有效穗数、第一枝梗数有明显的杂种优势，其中以有效穗数最明显，离中亲杂种优势达５９．０６％，其次是主穗总粒数（４２．４４％）。０２４２８与秀水１１组合六世代平均数遗传分析表明：株高、剑叶长、有效穗数存在显性效应；剑叶宽、穗长、１０粒长、百粒重存在加性效应；第一枝梗数既有加性效应，又有显性效应，但以加性效应为主；总粒数的遗传较复杂。相关分析显示：有效穗数与百粒重和１０粒长有显著正相关；总粒数与其它性状相关不显著。目标性状的重组率以回交后代为高。

耐低磷水稻基因型筛选指标的研究

采用溶液培养试验,并结合大田试验,研究和探讨了耐低磷水稻基因型的筛选指标.结果表明,溶液培养试验中,在正常供磷和低磷胁迫条件下,在所有调查性状中水稻单株干重都具有较大的基因型间变异(CV分别为2173%和1954%).在所有调查性状的相对值中,相对单株干重(低磷胁迫/正常供磷)也具有较大的基因型间变异(CV为1960%);相关分析表明,相对单株干重与相对根干重、相对株高、相对单株吸磷量、相对地上部磷积累、相对磷利用效率和相对植株磷浓度均呈极显著正相关(P<001).因此,水稻相对单株干重可以作为苗期筛选水稻耐低磷基因型的一个筛选指标.溶液培养试验中水稻的相对单株干重和大田试验中水稻的相对稻谷产量(不施磷/施磷)没有显著相关性,因此溶液培养试验的相对单株干重不能作为评价大田试验中水稻耐低磷能力的指标.低磷营养液培养的水稻体内磷利用效率与缺磷土壤生长的水稻体内磷利用效率呈极显著正相关.因此,直接以低磷营养液培养水稻苗期体内磷利用效率作为筛选指标,然后进行大田试验验证,是一条筛选水稻磷高效利用基因型的有效途径.

水稻矮生基因的克隆和功能研究进展

矮生性是水稻最重要的农艺性状之一。矮秆基因参与水稻一系列的生理、生化过程,水稻矮生性基因的克隆和功能研究,对了解水稻矮秆性状与产量的关系十分重要。通过介绍水稻矮秆基因的类型和概念,对已克隆的水稻矮秆基因按功能分类详细列举了它们的结构、功能与经典遗传学的关系以及在育种上的利用价值。

高等植物转录因子的研究进展

转录因子在高等植物的生长发育及其对外界环境的反应中起着重要的调控作用。典型的高等植物转录因子含有DNA结合域、转录调控域、寡聚化位点和核定位信号,转录因子通过这些结构域与顺式元件相互作用调控基因的表达。最近的研究表明它们有可能成为人类调控植物生长发育的新型工具。综述了高等植物转录因子的结构、转录因子功能的研究方法等最新研究进展,并详细阐述了转录因子在高等植物生长发育和形态建成等方面的生物学功能及其在植物改良中的应用。

紫米基因与RFLP标记的连锁分析

选用种皮呈紫黑色的水稻体细胞无性系变异体黑珍米和其种皮呈无色的原始亲本Ｂａｓｍａｔｉ３７０配制组合，同时应用１２１个ＤＮＡ探针检测了黑珍米与Ｂａｓｍａｔｉ３７０之间的ＲＦＬＰ。应用Ｆ２和Ｆ３群体研究了紫色种皮的遗传控制。结果表明，有一个显性主效基因控制着黑珍米和Ｂａｓｍａｔｉ３７０在种皮颜色上的差异。通过多态性ＤＮＡ探针与种皮颜色的共分离分析，发现该基因与水稻第四染色体上的ＤＮＡ标记ＲＧ３２９和ＲＧ２１４连锁，与ＲＧ３２９和ＲＧ２１４的遗传图距分别为１８．９ｃＭ和２６．３ｃＭ。

分子标记辅助选择与花药培养相结合快速聚合水稻白叶枯病抗性基因

以受微效多基因控制白叶枯病抗性的五丰占 2号和主基因xa5控制的IRBB5为材料 ,应用分子标记辅助选择、花药培养和回交技术研究了主基因与微效多基因聚合的途径。经查阅GeneBank中RG5 5 6的序列 ,利用在线引物设计软件Primer 3设计了一条新的R引物 :5′CCAGACACCACTGCACATTC3′,克服了原引物Tm 值相差太大 ,扩增效率低的缺点 ,使PCR扩增效率提高了近 10倍。采用病斑长度与五丰占 2号相近且携有xa5基因的五丰占 2号2 /IRBB5B1 F1 植株进行花药培养 ,获得 30株二倍体植株 ,其中 16株携有xa5基因。携有xa5基因的植株的平均病斑长度仅 0 .1cm ,对白叶枯病的抗性明显强于双亲。成功地聚合了白叶枯病抗性主基因和微效多基因。从配组到获得主基因和微效多基因聚合材料仅用两年时间 ,比常规育种方法缩短 1～ 2年。

水稻纹枯病抗性基因定位及抗性资源发掘的研究进展

纹枯病是水稻三大主要病害之一。抗纹枯病品种的选育与推广对防治纹枯病具有决定性意义,而纹枯病抗性资源的发掘、抗性遗传、抗性基因定位及外源基因的利用是抗性品种选育的基础。综述了水稻纹枯病抗性基因的定位、纹枯病抗性QTL的潜在应用价值以及纹枯病抗性资源挖掘的最新进展,以期对纹枯病抗性育种提供帮助。

关于水稻穗芽的生理学研究

利用重组自交系籼稻中-156/谷梅2号304份株系为材料,在田间条件下营造高温、高湿的小气候,以“穗穗芽率”及“粒穗芽率”为指标,筛选易发生穗芽与不易发生穗芽的极端材料,比较研究重组自交系亲本与各供试株系籽粒在穗芽发生期间的生理差异。结果表明,该重组自交系母本谷梅2号比父本中-156易穗芽,在正常成熟过程中籽粒内源GA1含量水平高于中-156,ABA含量水平低于中-156;谷梅2号籽粒淀粉酶活性也高于中-156。花后15 d至完熟的籽粒灌浆期如遇高温、高湿条件,谷梅2号及易穗芽的株系籽粒内源GA1随雨日渐增,增幅高于中-156及不易穗芽的株系,同时其淀粉酶活性回升,在正常成熟过程中花后15 d后籽粒中淀粉酶活性与日渐降,但其幅度远高于父本中-156及不易穗芽的株系,这种变化可能是易穗芽的亲本与株系对高温、高湿敏感诱发穗上发芽的主要生理基础。

干燥处理对水稻愈伤组织绿苗再生和若干生理生化特性的影响

本实验采用滤纸和硅胶干燥法预处理水稻愈伤组织能明显提高愈伤组织的绿苗分化频率。其中以干燥处理4天、愈伤失水量在50％以上的培养效果较好。干燥处理能促进愈伤组织对矿物质元素的吸收、影响过氧化物同工酶的表达、降低脯氨酸的含量,而对细胞透性影响不大。

水稻白绿苗的可溶性蛋白质电泳分析

白绿苗是稻种中发生频率较高的一种突变,其特点在于幼苗期的叶片全部或者大部分由于叶绿素欠缺而表现白化,但随着苗龄的增加,并不致死而逐渐转绿为正常。国际上对水稻白绿苗的遗传研究进展较快,目前已有十余种白绿苗基因收录在基因连锁图中,但对白绿苗遗传的生化基础尚未见报道,本文通过对白绿苗、白化苗以及白绿苗转绿过程中的可溶性蛋白质图谱比较,揭示白绿苗能够正常成活的内在机制。

水稻第1染色体短臂粒长和粒宽QTL的精细定位

以第1染色体短臂RM1-RM3746和RM151-RM243区间内呈杂合、背景基本纯合的2个水稻剩余杂合体(RHL)衍生两个F6群体,将控制水稻粒长和粒宽的2个粒形QTL(qGL-1和qGW-1)定位于RM3746-RM243区间内。在此基础上,应用SSR标记检测,从其中1个群体中筛选到杂合区间分别为RM151-RM10404、RM10398-RM5359、RM10435-RM259和RM10381-RM243的4个单株,应用SSR标记进一步检测4套F2群体,从每套F2群体中分别筛选到母本珍汕97B和父本密阳46纯合型材料各10株,自交获得4套近等基因系材料并考查其粒长和粒宽。利用交迭重组染色体片段代换系分析法,将控制粒长和粒宽的QTL(qGL-1和qGW-1)界定于437.5kb的RM10390-RM1344区间和392.9kb的RM10376-RM10398区间,增效等位基因均来自母本珍汕97B,表明qGL-1和qGW-1是紧密连锁的不同座位。