海南普通野生稻稻瘟病抗性鉴定与评价

为了对海南普通野生稻稻瘟病叶瘟、穗颈瘟的抗性进行综合鉴定与评价,2022-2023年连续两年对来自海南省11个不同市县的2002份普通野生稻材料进行苗期叶瘟人工接种和田间自然抗病鉴定,并对995份已经抽穗的普通野生稻材料进行穗颈瘟人工接种抗性鉴定。结果表明:2002份叶瘟鉴定材料中,人工接种抗叶瘟材料为494份(占24.68%),其中免疫7份,高抗17份;田间自然状态下抗叶瘟材料1160份(占57.94%),其中免疫24份,高抗233份。995份穗颈瘟人工接种鉴定材料中,抗穗颈瘟材料506份(占50.85%),其中免疫23份,高抗136份。由结果可知,海南普通野生稻普遍抗叶瘟或穗颈瘟,这些抗性资源的生长习性大多为半直立型或倾斜型,少数为直立型或匍匐型;高抗叶瘟的材料在抽穗后也普遍抗穗颈瘟,免疫或高抗穗颈瘟的材料也普遍抗叶瘟。经过鉴定和评价,筛选出双抗叶瘟、穗颈瘟的普通野生稻材料共有128份。本研究为海南普通野生稻资源抗稻瘟病研究和育种利用提供参考。

特种稻海丰黑稻3号选育及示范表现

海丰黑稻3号系海南省农业科学院粮食作物研究所2014—2018年用大丰糯与天道黑稻6号杂交,利用系谱选育优良株系的方式经7代连续选育,使其稳定而育成的优质常规特种黑稻。具有高产、稳产、适应性广等优点。2020年通过海南省农作物品种审定委员会审定。2019和2020年在澄迈、琼海、文昌、定安、儋州、昌江等试点种植,表现为产量高、抗性好。

杂交稻特优458、特优1617在海南省定安县示范种植表现、配套栽培技术及发展建议

近年来,海南省定安县出现部分杂交稻存在产量不高、抗性不强等问题,为此开展高产抗病杂交稻的示范种植试验,其中杂交稻特优458、特优1617的晚造示范种植表现较好。为促进这2个杂交稻品种在定安县的进一步推广,现总结这两个品种在2020—2021年的示范种植表现以及配套栽培技术,供当地种植户参考。

不同施氮量对热作区水稻产量和氮素利用率的影响研究

对海南地区主栽水稻品种海秀占9号施氮量和氮素利用率进行了研究,结果表明:海秀占9号的分蘖力、有效穗、叶茎干物重、氮肥吸收利用率与氮肥施用量呈正相关,结实率以及氮肥农学利用率随着氮肥施用量的增加而降低。

利用药用野生稻培育耐光氧化和耐荫水稻新种质的研究

将药用野生稻总DNA通过穗茎注射法导入恢复系R225,创制耐荫、耐光氧化的水稻新种质.结果表明,在T0和T1代幼苗期进行全天侯遮光处理15 d后,有90％～75％的秧苗黄化甚至枯萎;在T2和T3代孕穗期和灌浆结实期,通过测定耐光氧化指数,最终筛选到耐荫、耐光氧化的3个导入系;经SSR标记检测,RM219和RM5490在导入系中扩增出了与受体R225不同的3种带型,表明药用野生稻DNA被成功导入受体R225中,并据此推测,标记RM219和RM5490很可能与耐荫或耐光氧化QTL位点紧密连锁.

水稻穗下第1、2节节间角度的QTL定位

水稻茎秆弯折易引起倒伏，而茎秆弯折处多发生在穗下第1、2节之间。以穗下第1、2节节间角度差异明显的JX103和明恢63为亲本，构建了包括217个单株的F：群体，测量各单株穗下第1～2节节间角度，结果呈连续性多峰非正态分布，表明该性状是受多个基因控制的数量性状。利用420对SSR引物和WinQTLcart2．5软件对水稻穗下第1、2节节间角度QTL进行分析，在第3、4,6、7、12条染色体上各检测到1个QTL，对表型变异的贡献率范围为3．37％～19．15％。其中第4染色体上位于RM307和RM3471区间的qIA-4为主效QTL，对表型变异的贡献率为19．15％，与RM307相距6cM，对分子标记辅助育种有较大价值。

甘薯4-香豆酸辅酶A连接酶基因的生物信息学鉴定和表达分析

4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate:CoA ligase,4CL)在苯丙烷类代谢途径中具有重要调控作用。该研究利用转录组数据在甘薯品种QS48中鉴定了11个4CL基因,并将这些基因命名为Ib4CL1~Ib4CL11。序列比对和功能域分析发现,11个Ib4CL蛋白均具有典型的4CL结构特征,包含保守的BoxⅠ和BoxⅡ的结构域。进化和保守基序分析显示,Ib4CL1和Ib4CL2属于Ⅰ类4CL,Ib4CL3属于Ⅱ类4CL,而Ib4CL4~Ib4CL11属于4CL类似蛋白。转录组数据和荧光定量PCR分析显示,Ib4CL3和Ib4CL10在甘薯QS48的叶中转录表达水平显著高于茎和块根,与绿原酸的积累呈正相关关系;Ib4CL4和Ib4CL8在嫩叶中表达较高,与花青素的积累密切相关。研究结果为进一步揭示甘薯4CL基因在苯丙烷类代谢途径中的功能奠定了基础。

植物根系的化学信号及其遗传改良

综述了植物根系在不同条件下产生的化学信号及其特点。植物根系的化学信号与地上部植株的生长、作物产量、品质和抗性有着密切关系。根系产生的化学信号受环境条件和植物本身的基因型的双重影响。因此,研究根系化学信号的规律可以为作物遗传改良提供新的思路和途径。

海南普通野生稻OrERF1的克隆和表达分析

根据EST(expressed sequence tags,EST)序列信息,从海南普通野生稻中克隆了一个AP2/ERF(apetala2/ethylene response factor)类转录因子OrERF1。该基因包含一个1 014 bp的完整阅读框,编码337个氨基酸。推导OrERF1氨基酸序列具有典型的AP2/ERF类转录因子结构特征,与水稻(Oryza sativa)、大麦(Hordeum vulgare)、玉米(Zea mays)和橙子(Citrus sinensis)中相应的AP2/ERF类蛋白具有较高的同源性。聚类分析表明OrERF1是ERF类转录因子。对OrERF1启动子序列进行分析,发现存在多种激素应答和胁迫响应的调控元件。Real-time PCR结果显示,低温、干旱和盐胁迫均能诱导OrERF1的表达。这些结果表明OrERF1可能在逆境响应过程中具有重要功能。

海南普通野生稻Waxy基因的分离和序列分析

根据已报道的栽培稻Waxy基因序列设计引物,对海南普通野生稻Waxy基因的DNA序列和cDNA序列进行克隆和鉴定。获得Waxy基因编码区的DNA序列3 330 bp,cDNA序列1 860 bp,该基因编码区存在13个外显子和12个内含子,编码609个氨基酸残基。海南普通野生稻与其他水稻Waxy基因序列之间存在显著差异,并且主要体现在内含子上,推测其可能影响Waxy基因的转录水平。Waxy基因聚类分析表明,栽培稻与海南普通野生稻亲缘关系较近。

甘薯IbGL3的克隆和表达分析

紫色甘薯富含花青素,具有较高的食用和药用价值。花青素的生物合成受到结构基因和调节基因的控制。bHLH(basic helix-loop-helix protein)转录因子能够调节多个花青素结构基因的表达,在花青素生物合成途径中具有重要的调控作用,但目前在甘薯中还没有关于bHLH调控花青素生物合成的相关报道。为进一步了解IbGL3基因在甘薯花青素生物合成的功能和作用机理,该研究根据甘薯转录组数据,利用RTPCR技术在甘薯中克隆了一个2 120 bp的bHLH基因IbGL3,该基因包含一个1 878 bp的开放阅读框,编码625个氨基酸,蛋白质分子量69.08 kD,理论等电点(pI) 5.20。IbGL3蛋白和其他植物中类黄酮合成相关的bHLH蛋白具有较高的同源性,都包含保守的MIR区、bHLH结构域和ACT类似结构域。系统发育进化树分析结果显示,IbGL3与其他植物类黄酮相关bHLH蛋白聚为一类,属于Ⅲf亚类成员。表达结果显示,IbGL3基因在紫色甘薯中的表达量最高,在浅紫色甘薯中的表达量次之,在白色甘薯中表达量最低,与花青素积累正相关,因此推测其在甘薯花青素生物合成途径中具有重要的调控作用。

海南地方稻资源抗旱差异性分析

为明确海南地方稻抗旱差异性,采用人工反复干旱和自然干旱相结合的方法,研究33份海南地方稻资源的抗旱性。结果表明,在不同生育时期,采用不同的评价指标,海南地方稻资源抗旱性排序不同;海南地方稻资源的抗旱性具有明显差异,且抗旱性总体较强,强抗资源占6.06%,中抗资源占81.82%,弱抗资源占12.12%,其中Z1、Z30两份资源具有强抗旱性,建议在季节性干旱地区推广,而Z4、Z19、Z24、Z25几份资源抗旱性较弱;生育后期干旱对地方稻资源影响较大;抗旱性强的资源能够通过促进分蘖和延长生育期来适应干旱胁迫。

海南普通野生稻STK类抗病基因同源序列的分离与分析

根据植物STK抗病基因的保守区域设计简并引物,以海南普通野生稻基因组DNA为模板进行PCR扩增,通过T/A克隆、测序和序列分析,共获得5条具有连续ORF的STK抗病基因类似物（RGAs）序列,核苷酸序列间的相似性系数为37.82%99.25%,相应氨基酸序列间的相似性系数为31.28%98.86%。氨基酸序列结构分析表明,它们都具有STK保守结构域,与已克隆的STK类抗病基因有不同程度的相似性,为进一步克隆海南普通野生稻中的STK类抗病基因提供依据。

2010—2016年海南水稻生产情况调研及分析

为进一步了解海南省近年来水稻生产现状,特对2010—2016年海南省水稻种植面积、产量等生产情况进行了专题调研,并对海南省水稻生产中存在的问题(分上半年和下半年两个时间段)及解决措施进行了介绍,以期为相关部门制定海南省水稻可持续发展策略和决策提供参考。

海南省甘薯产业发展情况调研和分析

为进一步了解海南省近年来甘薯产业发展现状,特对海南省甘薯品种、品质、种苗、种植技术、市场销售等方面进行了专题调研,并对海南省甘薯产业中存在的问题及解决建议进行了介绍,以期为相关部门制定海南省甘薯产业可持续发展策略和决策提供参考。

水稻育种材料一年四代快速加代繁殖技术

对水稻育种材料1a 4代快速加代繁殖技术进行系统探索。通过旱直播、密植、控水、控肥、控蘖、控温,在播种35d后开始遮光,每天遮光时间14~16h,连续遮光15~20d,并在播种30d喷施20~30mg/L矮壮素,可进一步加快水稻生育进程,实现水稻1a 4代快速加代。

海南水稻种质资源评价及多样性分析

通过对502份水稻种质资源进行鉴定评价,结果表明,单株有效穗数、穗粒数、千粒重等产量性状变幅和变异系数较大,说明各地区水稻资源产量具有较大差异;所有水稻种质资源均能正常抽穗,平均生育期为118d;绝大部分资源株高在90~120cm之间、穗型为中间型、抗病性较强。部分香稻、陆稻种质资源及抗病性强的珍贵资源具有较大利用价值,对于突破水稻品种选育障碍具有重要意义。

海南本地优质甘薯‘三角宁’的提纯复壮与高产栽培技术

为了进一步提高和改善海南本地优质甘薯品种‘三角宁’的产量和品质,打造海南甘薯品牌,促进农民增收,我们从大田选取‘三角宁’优良株系开展了提纯复壮与高产栽培技术的研究工作。

海南特有地方陆稻品种山栏陆1号

山栏陆1号系利用海南山栏稻地方品种,通过轮回选择育种和系谱法育成的感光型陆稻新品种。该品种抗旱性强,株型紧凑;抗稻瘟病,高抗白叶枯病,产量为5 017.5kg/hm^2,比山栏稻地方品种增产128.2%,适宜在海南旱坡地种植。

杂交稻母本机插和手插群体苗情动态及制种产量构成差异分析

为探讨母本机械化插秧对杂交稻制种产量的影响,以博优225的父母本为材料,采用母本机械化插秧和人工手插两种移栽方式,开展两年三地的制种试验,调查和比较了机械化插秧和人工手插方式下母本群体的苗情动态以及产量构成差异,分析了影响杂交水稻制种产量的因素。结果表明:机械化插秧方式下母本群体的基本苗数、最高苗数、冠层厚度、有效穗数、每穗实粒数、结实率、理论产量和实测产量均高于人工手插群体;在所调查的苗情指标和产量构成因素中,与制种产量相关程度最大的分别是最高苗数和每穗实粒数;母本机械化插秧有利于增加群体最高苗数和每穗实粒数,从而提高杂交水稻制种产量。