不同低温处理对元阳梯田传统水稻品种孕穗期保护酶活性的影响

不同的水稻品种对外界低温胁迫的反应不同,弄清水稻的耐冷机制对水稻的生产至关重要。位于云南红河州元阳梯田的地方水稻品种经过长期的驯化,其产量不随着当地海拔的升高而发生变化,具有很好的生态适应性。本研究拟以元阳传统水稻品种"月亮古"为材料,研究其受到不同的低温胁迫时的响应机制。研究表明,以常温(28℃(06:00—18:00)/25℃(18:00—06:00))为对照,对该水稻品种采用低温1(20℃(06:00—18:00)/12℃(18:00—06:00))和低温2(18℃(06:00—18:00)/5℃(18:00—06:00))处理后,抗氧化酶系统活性如过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)均出现一定程度的升高,只是低温2处理后,保护酶升高和降低的程度要更剧烈。花粉育性检测证实,在传统品种受到低温1的处理时,其花粉育性受到的影响很小,而低温2处理后,花粉育性受到的影响很大;同时,叶绿素荧光参数Fv/Fm的测定显示适当的低温处理对该传统品种的影响较小,而剧烈的低温处理对该传统品种的影响很大。试验结果表明传统水稻品种对温和的温度梯度变化具备很好的适应性。

云南传统水稻品种Waxy基因多样性形成和维持机制初探

本研究针对Waxy基因第四外显子和第五外显子的3个功能位点开发了新的AS-PCR标记,完善了Waxy基因的分子标记体系,为更精确的鉴定和筛选目标Waxy等位基因提供了工具。直链淀粉含量测定和AS-PCR分析结果显示,云南传统水稻品种具有极为丰富的Waxy基因多样性和直链淀粉含量变异,308个传统品种中共检测到65种不同的Waxy单倍型,直链淀粉含量变幅为0~48%。In1、E6、E10和E4op/hp这4个位点的碱基频率在四大稻区间存在显著差异,E2位点和In1位点的碱基频率在不同民族间存在显著差异,表明不同稻作区、不同民族对水稻直链淀粉含量和Waxy基因有着多样化的选择。同时民族混居地区E2和In1位点的碱基频率不同于其相应的民族独居地区,说明不同民族混居也会产生对Waxy基因不同的选择并增加Waxy基因的多样性。多样化的选择和民族混居是云南传统水稻品种Waxy基因多样性形成和维持的重要机制。在云南四大稻作区中,南部边缘水陆稻区的Waxy单倍型最为丰富,共检测到50种单倍型,占总数的77%,这一区域应被设为云南传统稻种资源的保护优先区和核心区。

元阳梯田水稻品种‘月亮谷’根系内生及根际细菌的群落结构

为了解元阳梯田传统水稻品种‘月亮谷’的根系内生及根际土壤的细菌群落结构,本研究以现代品种‘楚粳27’为对照,分别在云南省元阳县和建水县开展种植试验。结果显示:通过菌落分离,共得到202个菌株,结合形态特征、生理生化特性及16s rDNA对其进行初步鉴定研究,可分离到11个种和8个属;聚类分析结果表明:元阳县种植的水稻根系内生细菌的相似水平比建水县的低0.202,但其丰富度更高,差异更大;从0.890的相似水平划分,建水县种植的水稻根际土壤细菌聚为一类,较单一,表明元阳县水稻生长的微生物多样性较丰富。比较两个水稻品种在两个地点的根系内生细菌和根际土壤细菌的相对分离频率发现:假单胞菌属(Pseudomonas sp.)为优势属和共有属,恶臭假单胞菌(P.putida)是两个品种在两个地点种植的共有种,两个地点种植的‘月亮谷’,其根系和根际土壤中均能分离到荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。研究初步表明‘月亮谷’在两个不同生态环境种植其根系内生细菌和根际土壤细菌的差异,从土壤微生态的角度阐述了‘月亮谷’能够在哈尼梯田持续种植的原因。

云南元阳哈尼梯田稻瘟病菌遗传多样性分析

利用12对SSR引物,对来自云南元阳哈尼梯田不同海拔高度、不同水稻品种上的稻瘟病菌菌株进行遗传多样性分析,并运用日本清泽建立的鉴别品种对其中62个菌株进行生理小种鉴定。结果显示:稻瘟病菌总体遗传多样性水平较高(He=0.57±0.27,I=1.17±0.60)。聚类分析表明,在80%相似水平下菌株可划分为9个多样性群体。供试菌株划分为16个生理小种,其中002、000和006为优势小种。分离的不同海拔稻瘟病菌生理小种和遗传多样性存在差异。海拔1600～1700m生理小种最丰富,达9个生理小种;海拔1500～1600m、1400～1500m和1700～1800m,生理小种分别为6、5和4个;遗传多样性分析表明,从海拔1400～1500m分离的菌株遗传多样性水平最高(He=0.57±0.24),并划分为6个群体。综合分析表明,在元阳哈尼梯田系统中,栽培传统品种遗传多样性越丰富的区域,其稻瘟病菌群体多样性和生理小种也越丰富。