37份新疆粳稻品种(系)的IRAP遗传多样性分析

该研究基于4个稻属(Oryza)反转录转座子,包括活性、低拷贝[Tos17/Osr21(Ty1-copia)和RIRE7/Osr31(Ty3-gypsy)]和非活性、高拷贝[Osr34(Ty3-gypsy)和Houba/Tos5/Osr13(Ty1-copia)],在两侧翼长末端重复序列(LTR)区域分别设计引物,对37份新疆粳稻(Oryza sativa L.ssp.japonica)栽培品种(系)进行PCR扩增。评估鉴定适用于反转录转座子插入位点间扩增多态性(IRAP)标记方法,并分析37份供试品种(系)的遗传多样性。(1)PCR扩增结果显示,Tos17/Osr21、RIRE7/Osr31、Osr34和Houba/Tos5/Osr13依次获得73、63、107和560条谱带,其中多态性条带36、63、70和523个,多态性比率为49.3%、100.0%、65.4%和93.4%。(2)综合评估比较多态性、异质性、总谱带数和平均多态性谱带数发现,Houba/Tos5/Osr13适用于IRAP标记方法构建DNA指纹图谱数据库。(3)以Houba/Tos5/Osr13遗传相似系数为基础,对供试品种(系)采用非加权平均(UPGMA)法进行聚类分析显示,以0.55为阈值将37份新疆粳稻栽培品种(系)分为6大类群,绝大多数品种(系)得到了明确的区分,品种间的遗传相似性较高,多样化程度偏低;品系‘20-18’和‘96-16’分别各自聚为一类,表明品系与品种间遗传背景较远,多样化程度较高。综上所述,IRAP分子标记适用于新疆粳稻种质资源的亲缘关系分析、鉴别及育种遗传距离的判定和DNA指纹图谱数据库构建等相关研究,在实际育种中选取不同类群的水稻品种与品系进行杂交选育,成功率较高,可能会大大缩短优良品种的选育进程。

水氮互作对新疆粳稻‘新稻11号’产量、品质和群体结构的影响

本研究在田间试验条件下,利用新疆主栽粳稻品种‘新稻11号’为材料,设置5种灌溉方式及1种实地氮肥管理模式,探索不同水氮互作模式对其产量、品质和群体结构的影响。产量相关性和因子分析结果表明,每穗粒数和每株穗数与产量分别呈极显著正相关(P<0.01)和显著正相关(P<0.05)。在不同水氮互作模式下,相较于对照,产量构成因子中的这两者是实现增产的主要原因。品质分析结果表明,相较于对照,不同水氮互作模式下,营养与蒸煮食味品质构成因素中蛋白质含量增加呈显著性差异(P<0.05)且食味值评分下降呈显著性差异(P<0.05)。群体结构分析结果表明,相较于对照,不同水氮互作模式下,叶面积指数增加呈显著性差异(P<0.05),SPAD值增大呈极显著性差异(P<0.01),灌溉水利用效率提升呈显著性差异(P<0.05)和氮素利用效率上升呈极显著性差异(P<0.01)。新疆粳稻生产栽培管理中,W_(3)N_(1)处理为较为理想的水氮互作高效组合模式,可以实现高产优质水稻生产,为互作机理研究和优质高效栽培技术提供理论基础。

新疆主栽粳稻品种芽期抗旱性鉴定

为了探究新疆主栽粳稻品种芽期对干旱胁迫的响应,本研究以3个新疆推广面积最大主栽粳稻品种为材料,采用聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)作为水分胁迫剂,在4个PEG浓度梯度下对供试材料进行芽期耐旱鉴定。结果表明,20%PEG浓度处理下各性状指标相对值的变幅和变异系数最大,品种间抗旱性存在较大差异,因此该浓度可以作为芽期耐旱性鉴定处理浓度。通过相关性分析和主成分分析,参试指标中相对发芽率、相对幼芽长度和相对幼根长度变异系数最大,且是主成分分析归类的3大因子中负荷量最大的指标,相关系数分别为0.932、0.941、0.754,因此这3个指标可作为新疆粳稻芽期抗旱性鉴定的主要指标。采用模糊数学隶属函数法对各指标的隶属值进行抗旱性综合评价表明:隶属平均值大小排序为‘新稻36号’(0.80)>‘新稻11号’(0.59)>‘新稻45号’(0.06)。本研究初步确定了新疆主栽粳稻品种芽期抗旱性指标并以此综合评价芽期抗旱性强的品种,可为抗旱品种选育和抗旱性遗传研究提供理论依据和基础材料。