亚种间杂交稻内源激素的高效液相色谱测定法

建立了一种快速、提取率高的从植物中提取内源激素的样品处理方法 ,并研究了高效液相色谱法测定亚种间杂交稻的 4种内源激素 :赤霉素 (GA3 )、3 吲哚乙酸 (IAA)、玉米素 (Z)和脱落酸 (ABA)的条件。采用WatersC18反相柱 (4 6mmi.d .× 2 5 0mm ,5 μm) ,SPD 6AV紫外检测器。以甲醇 水 乙酸 (体积比为 45∶5 4 2∶0 8)溶液为流动相 ,流速 1 0mL/min ;进样量 2 0 μL ;检测波长 2 5 4nm ;选用外标法进行定量测定。其回收率高 ,检出限分别为GA3 0 5mg/L ,IAA 0 1mg/L ,Z 0 3mg/L ,ABA 0 0 3mg/L。该法快速、灵敏、准确。

水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究进展

本文从水稻育种进步的宏观观点,回顾与展望了我国水稻杂种优势利用的历史进程。由早期追求以强大生物优势为主要育种目标的启蒙阶段进入三系法生态远缘优势与理想株型相结合的籼梗杂种优势间接利用阶段,实现了水稻杂种优势利用的第一次飞跃。现在又进入三系法、两系法籼粳有利基因交换与自由配组的籼梗杂种优势直接利用阶段,预期将产生水稻杂种优势利用的第二次飞跃。近年研究表明,双亲遗传距离与经济优势呈二次多项式关系,杂种优势含可利用与非可利用两个方面,广亲和系可以将亚种F_(?)结实率提高到正常水平,但它的稳定性受双亲遗传背景与环境互作影响。因此,采用“籼梗(爪)架桥”,亲缘渐渗,有利基因交换,亲本遗传改良以及因地制宜选择种植区,是籼粳亚种间杂种优势利用的主要方法。

亚种间杂交稻籽粒充实不良的原因探讨

以多个或具代表性的典型籼、粳亚种间杂交稻组合为材料,分析了亚种间杂交稻籽粒充实特征及部分亚杂组合籽粒充实不良的成因。结果表明:就总体平均而言,亚种间杂交稻的籽粒充实度低于常规籼、粳稻品种,且组合间的变异大;亚种间杂交稻的产量源库特征为库容量大,结实期的物质生产优势明显,物质运转率低,光合同化物向经济器官的运转率低是部分亚杂组合籽粒充实不良的一个重要原因;灌浆初期籽粒的生理活性(IAA和ATP含量、ATP酶和淀粉合成酶活性),亚杂组合低于汕优63,物质运转率低的组合(PC311/早献党18)小于物质运转率高的组合(测03/扬稻4号),灌浆初期籽粒库的生理活性低是亚种间杂交稻物质运转率低和籽粒充实不良的重要因素;在抽穗始期喷施低浓度Spm和IAA,可增加籽粒库的活性及其对同化物的调运能力,提高籽粒的充实度。

氮肥和密度对两系亚种间杂交稻“两优培九”产量及产量结构的影响

以两优培九为试验材料 ,分析了不同氮肥用量 (纯N 0kg/hm2 、112 5kg/hm2 、2 2 5 0kg/hm2 、337 5kg/hm2 )和栽插密度 (每公顷 2 2 5× 10 4 穴、2 7 0× 10 4 穴、31 5× 10 4 穴 )对其产量及产量结构的影响。栽插密度对两优培九结实率和千粒重影响较小 ,对单位面积穗数和每穗粒数影响较大 ,且在每公顷 2 2 5× 10 4 ～ 31 5× 10 4 穴的密度范围内 ,产量差异未达显著水平 ;氮肥用量对每穗粒数影响较小 ,对穗数、结实率和千粒重影响较大 ,纯N水平为337 5kg/hm2 时 ,增穗作用不仅不显著 ,反而极显著降低结实率和千粒重。试验结果表明 :在中等肥力土壤中 ,施纯N 2 2 5 0kg/hm2 ,栽插密度每公顷在 2 7 0× 10 4 穴以内 ,高等肥力田每公顷掌握在 2 2 5× 10 4 穴左右 ,有利于协调该组合的穗数、每穗粒数、结实率和千粒重的关系 ,获得高产。

亚种间杂交稻颖花受精率与温度的相关性及模型分析

分析了籼粳杂种、中间型杂种、籼稻和粳稻4种类型水稻15个品种2年分期播种的观测结果,结合对应的逐日气象资料,探讨了温湿度等气象因子对亚种间杂交稻受精率的影响规律,证实了亚种间杂交稻的受精率及其稳定性一般低于籼稻和粳稻.在温度、湿度、日照的11项气象因子中,探明温度是影响受精率的主要气象因子,且以盛花前后5～7d的日均温影响最大.建立了4种水稻受精率-温度拟合模型,计算出亚种间杂交稻的受精最适温度和安全温度分别为28.2～29.3和23.4～24.3℃,比籼稻和粳稻的平均值分别高2.2和1.5℃.用旬平均气温24～25℃作为亚种间杂交稻的安全齐穗期温度指标分析表明,亚种间杂交稻的安全齐穗期在华南双季稻区为9月下旬～10月上旬,长江中下游稻区提前至9月上旬,江淮一季稻区则在8月下旬～9月上旬.

籼粳亚种间超高产杂交水稻新组合春优58的选育

春优58是用早花时矮秆晚粳不育系春江12A与偏籼型广亲和恢复系CH58配组育成的籼粳亚种间杂交稻新组合,具有营养生长旺盛、产量高、适应性广、米质较优、抗稻瘟病、中抗白叶枯病等特点,2007年2月通过浙江省农作物品种审定委员会审定。介绍了该组合的选育过程、特征特性、栽培及制种技术要点。

亚种间杂交稻发育籽粒中ATP酶活性及其调节

以籼／粳亚种间杂交稻组合及其亲本为材料，研究了灌浆期籽粒中ATP酶活性变化动态及其激素与多胺调控。结果表明：花后3～18d籽粒中的ATP酶活性，强势粒明显高于弱势粒，物质运转率或籽粒充实好的组合（亲本）高于物质运转率或籽粒充实差的组合(亲本)，灌浆初期籽粒中的ATP酶活性与谷粒充实率、受精籽粒粒重和物质运转率呈极显著正相关；开花后2d分别喷施低浓度ABA(0．05mmol·L(-1))、IAA(0．2mmol·L(-1))、亚精胺(1mmol·L(-1))和精胺(0．5mmol·L(-1))可明显提高籽粒中的ATP酶活性、物质运转率和谷粒充实率。

氮肥对亚种间杂交水稻“两优培九”产量及氮素营养特性的影响

在大田条件下,以"汕优63"为对照,研究不同施氮量(0kg/hm2、100kg/hm2、200kg/hm2、300kg/hm2)对两系法亚种间杂交稻"两优培九"产量及氮素吸收利用特性的影响。结果表明,两优培九的吸氮量和干物质积累量随施氮量的增加而增加;籽粒产量和氮素利用率在1hm2施200kg氮时最高,高氮处理(1hm2施300kg氮)时反而降低;在相同施氮水平下,两优培九的籽粒产量、吸氮量、干物质积累量以及氮素利用率均高于汕优63。

两系亚种间杂交稻籽粒充实度的遗传研究

本研究选用了 10个籼型光温敏不育系作母本 ,10个粳型广亲和品种作父本 ,共配制籼粳亚种间杂交组合 5 3个。从两系亚种间杂交稻籽粒充实度的遗传方面进行研究 ,结果表明 :(1)两系亚种间杂种 F1的谷粒充实率与其本身的程氏指数相关不显著 ,相关系数仅为 - 0 .1818;与双亲的亲缘距离(程氏指数差值 )极显著负相关 ,相关系数为 - 0 .4 739* * 。 (2 )两系亚种间杂种 F1谷粒充实率与父本的谷粒充实率、母本谷粒充实率和双亲的平均谷粒充实率都为极显著正相关 ,相关系数分别是0 .4 979* *、 0 .5 90 2 * *和 0 .62 75 * *。 (3) 4× 8不完全双列杂交法配合力分析结果表明 ,亚种间杂种 F1谷粒充实率的表现中 ,父、母本的一般配合力效应和组合的特殊配合力效应都达到了显著差异 ;父、母本的一般配合力作用大于组合的特殊配合力作用 ,一般配合力方差占总基因型方差的 78.2 0 % ,特殊配合力方差占 2 1.80 %。在双亲的一般配合力作用中 ,父本即粳型广亲和品种的作用 (基因型方差为4 .86)大于母本即籼型光温敏两用核不育系的作用 (基因型方差为 2 .34 )。两系亚种间杂交稻的籽粒充实度的遗传主要是受基因作用的影响 ,其广义遗传率为 82 .10 % ,狭义遗传力为 76.0 6%。文章最后对两系亚种间杂种优势的利用和提高两系?

亚种间杂交稻干物质生产积累及转换与籽粒充实度的研究

对亚种间、品种间杂交稻和常规稻的干物质生产积累、运转和籽粒充实度进行了比较研究。结果表明，亚种间杂交稻穗大粒多，增产潜力大。在整个生育过程中，一直具有较强的干物质生产优势；在抽穗至成熟期，干物质运转率高，其干重颖花比值小；籽粒充实度差的主要原因是“库大源不足”。

亚种间重穗型杂交稻光合产物的运转特性及其生理机制

利用14 C、3 2 P同位素示踪技术 ,研究了籼粳亚种间重穗型杂交稻Ⅱ优 16 2、两优培九的光合产物运转特性及其生理机制。结果表明 ,两组合在籽粒形成期的各个阶段 ,其14 C 光合产物的单株生产总量明显高于汕优 6 3,但光合产物运输至穗中的速度皆不如汕优 6 3快 ,最终分配至穗中的比率也比汕优 6 3低 ,且14 C 光合产物在这两个组合的茎鞘中有明显的积累和滞留现象发生。随稻穗发育进程 ,供试亚种间重穗型杂交稻叶片蔗糖磷酸合成酶活性和根系活力由齐穗期、乳熟期、蜡熟期逐步大幅度下降 ,这种蔗糖磷酸合成酶活性和根系活力下降的特性与光合产物运转分配效率较差有一定的内在联系。

内源激素与亚种间杂交稻籽粒灌浆的关系

为探明内源激素与亚种间杂交稻籽粒灌浆的关系 ,以不同籽粒充实度的亚种间杂交稻为材料 ,研究了其籽粒灌浆特征参数以及发育过程中 IAA,GA3,Z和 ABA4种主要内源激素含量的动态变化 .结果表明 :籽粒充实度低的亚种间杂交稻“两段灌浆”表现明显 ,经相关统计分析表明 ,孕穗期至开花期 IAA和 Z含量与起始灌浆势 (R0 )、平均灌浆速率 (Fmean)和籽粒充实率 (GFP)均呈显著或极显著正相关 ,开花期至花后 15 d这一期间 IAA ,Z和 ABA含量与 R0 ,Fmean和 GFP呈显著正相关 .在孕穗期至花后 10 d期间 ,IAA与 Z含量呈极显著正相关 ;灌浆期 IAA与GA3呈正相关 .由此可见 ,“两段灌浆”的出现在一定程度上与籽粒内源 IAA和 Z的含量及其相互作用有关 。

两系法亚种间杂交稻育种的若干思考

利用亚种间强大的杂种优势是大幅度提高杂交稻产量的主要技术途径,两系法有利于亚种间杂种优势利用。通过籼粳米质性状的互补,可以筛选到适合于不同口味类型的优良组合。通过建立两用不育系育性转换的“植株温度监控体系”和配以“以水调温”的保障技术,完善两系法杂交稻安全制种技术。应加强株型和生理育种,探索开拓数字化株型筛选技术;通过某些简单生理指标的快速鉴定,筛选具有强生理功能的组合,使其具有广泛生态适应性,并可部分替代多年多点生态适应性试验,缩短鉴定年限和提高育种效率。

亚种间杂交稻籽粒充实度的遗传分析

利用ＰＣ３１１等粳型广亲和品种与扬稻４号等常规籼稻品种配组得到５个组合各１８个世代的材料。测定其谷粒充实度并进行母体植株基因型和胚乳基因型联合加性—显性遗传模型分析。结果表明：１）组合之间的充实度差异明显。组合测０３×扬稻４号和轮回４２２×３０３７亲本的充实度较高（平均为９６．１７），杂交、回交后代的充实度也较高（平均数为９５．９３），Ｆ１等世代充实不良的问题并不严重。组合０２４２８×明恢６３两亲本的充实度很低，但杂交、回交等世代的充实度很高，这表明在一定的遗传背景下，导入外源互补基因可提高充实度。两个充实度不高的亲本也可能获得充实度很高的杂种材料，这也说明除了“以饱攻饱”外，也存在其它提高亚种间杂种充实度的育种途径。低亲（ＰＣ３１１）和高亲（扬稻４号）组合，Ｆ１代的充实度较低，其它世代的高低程度与遗传的加性模型较为吻合。低亲（ＰＣ３１１）×低亲（ＩＲ３６）后代充实度大多数世代均较低。２）对各组合的谷粒充实度进行单个和联合的遗传分析表明，扬稻４号和测０３的增效作用、ＩＲ３６和ＰＣ３１１的减效作用比较明显，这种效应在较大程度上能为母体植株和胚乳基因型联合的加性—显性—细胞质效应模型所说明，遗传表达有较高的可信?

亚种间杂交稻籽粒充实不良的一些生理机制

以典型的籼、粳亚种间杂交稻组合为材料，研究了亚种间杂交稻籽粒充实不良的一些生理生化机理。结果表明：灌浆初期籽粒的生理活性（ＡＴＰ酶活性、精胺、亚精胺和玉米素含量），强势粒高于弱势粒、籽粒充实度好的组合高于籽粒充实度差的组合；促进籽粒的生理活性（抽穗期喷施精胺或６－ＢＡ，籽粒充实度提高；降低籽粒的生理活性（破口期施用ＭＧＢＧ或Ｎａ２Ｓ），结果则相反。说明灌浆期特别是灌浆初期籽粒库的生理活性低是亚种间杂交稻籽粒充实不良的重要原因。

亚种间杂交稻的源库关系的研究

比较了亚种间杂交稻与汕优６３的源库关系差异，分析了源库关系对结实率的影响。结果表明：（１）亚种间杂交稻较汕优６３的库容量大，抽穗期单位叶面积负担的库容量多；（２）亚种间杂交稻的单位面积上的有效穗数较汕优６３少，但每穗粒数多、且分布在二次枝梗上的籽粒的比例大；抽穗期上部３片叶（高效叶）的面积占总叶面积的比例小；（３）剪叶和疏花对结实率的影响亚种间杂交稻较汕优６３大。

水稻亚种间杂种一代籽粒充实的气温条件研究

籽粒充实度差的问题是水稻亚种间杂种优势利用所面临的最后一道难关（袁隆平,1990）。对这一问题,近年来,人们进行了探讨,指出充实度不高可能与库源不协调、输导组织不畅、早衰及气候条件等有关,但这些大多都还是一些理论推测或初步观察,见诸报道的深入研究还很少。据前人的大量研究表明,气温对水稻籽粒充实有着显著的影响（汤志成等,1981;王人民等,1991;Shouichi Yoshida et al.1977）。为了探究水稻亚种间杂种一代籽粒充实度不高的生态原因,我们在人工气候箱内研究测定了不同气温条件下其籽粒充实的过程,期能为水稻亚种间杂种一代尽快利用于大田生产提供一些理论参考。

亚种间杂交水稻协优413开花灌浆特性的比较研究

以盆栽试验对亚种间杂交水稻协优４１３、其父本中４１３和籼型杂交水稻汕优１０号的开花灌浆特性进行了比较研究。结果表明中４１３单穗籽粒总干物重最高，协优４１３次之，汕优１０号最低，分别为４６５２．５、４１７３．９和３１９４．４ｍｇ，结实率中４１３和协优４１３相近，分别为８０．８％和８３．９％，显著高于汕优１０号的７０．５％。单穗产量的差异与组合（恢复系）的开花灌浆特性有关，即与单穗颖花开花集中程度和强弱势粒灌浆结实的差异程度有关。对于供试的３个品种（或组合）而言，颖花开花越集中，强弱势粒灌浆结实差异越小，产量越高。还对单穗颖花开花历时作为今后亚种间杂交水稻的育种目标进行了讨论。

IAA与亚种间杂交稻籽粒发育的关系及烯效唑的调节

以汕优413及其父本品种中413为材料，研究了内外源IAA在籽粒发育过程中的作用及植物生长延缓剂S-07对其强、弱势粒灌浆过程的影响。在灌浆前期，强势粒抑制弱势粒的发育，外源IAA可代替强势粒的这种抑制作用；灌浆过程中强、弱势粒内源IAA的变化动态存在差异，其中强势粒的内源IAA在开花后急剧上升，8d左右达最高峰；而弱势粒的IAA水平开花后则有一段约12d的“滞缓期”，在开花后20d左右才有一高峰出现。强弱势粒对3H－IAA的合成和吸收能力差异可能是导致其内源IAA水平不平衡的原因之一。孕穗末期喷施S－07可部分抑制强势粒的发育而相对促进弱势粒的发育，提高弱势粒千粒重；孕穗末期喷施S－07溶液可降低强势粒但提高弱势粒灌浆前期的内源IAA水平。

亚种间杂交水稻亚优2号穗部性状特点的观察

亚种间杂交水稻由于具有诱人的产量潜力使得水稻育种工作者正在努力研制,若一旦成功,将使我国的水稻产量在现有高产品种间杂交水稻高产的基础上更进一步提高.近年来,有关亚种间杂种的籽粒结实特性和库源特征等方面的研究已有不少,我们亦曾做过这方面的报道;