Evaluation of the Pathotypes of Xanthomonas oryzae pv. oryzae and Preliminary Analysis of the Resistant Reactions of Main Japonica Rice in the Yunnan Plateau, China

The pathogenicity of 36 isolates of Xanthomonas oryzae pv. oryzae （Xoo）, which were collected from japonica rice varieties in the Yunnan Plateau, China, was evaluated. It was evaluated on 29 rice varieties including a set of seven varieties to identify pathogenicity, i.e., Haonuoyang, TN1, Kogyoku, Zhenzhu＇ai, IR26, Nanjing 33, and Kinmaze, which may be considered as a set of differential varieties for Xoo races from Yunnan japonica rice. The efficiency of the seven varieties was further confirmed. The results showed reversible and specific interactions between isolates and varieties. The isolates were classified into nine pathotypes from pathotyp Ⅰ to Ⅸ according to their pathogenic reactions on the seven rice varieties. The pathotype V was the epidemic, whereas pathogen Ⅶ was the most pathogenic. Most japonica varieties grown in the Yunnan Plateau were susceptible to Xoo. The rice lines IRBB21 （Xa-21）, Zhachanglong （Xa-22,, Xa- 24,）, and IR1545-339 （xa-5）, which were resistant to all the isolates tested, can be used as donors of resistant genes for bacterial blight in japonica rice breeding in the Yunnan Plateau.

采用SSR标记辅助选育具有Xa22(t)的云南高原粳稻新种质

以高原粳稻新品种滇粳优1号为轮回亲本,携带Xa22(t)基因的云南地方稻种扎昌龙为供体亲本,回交后代BC_3F_1290株和BC_3F_2290个株行为供试材料,采用与Xa22(t)紧密连锁标记RM224及其它11对3132SSR标记进行辅助选择。290株BC_3F_1个体在RM224位点上杂合基因型个体的比率为21.04%;其它11对31SSR标记位点的轮回亲本纯合基因型个体比率平均为93.07%,但不同染色体标记位点上纯合基因型的比率不同。用云南高原粳稻上的白叶枯病优势菌株YH24对亲本、BC_3F_1单株和BC_3F_2株行接种鉴定,BC_3F_1中RM224位点上杂合基因型的61个植株表现为抗至中抗,RM224位点上滇粳优1号纯合基因型单株都表现为感病;由RM224位点杂合基因型BC_3F_1单株衍生的61个BC_3F_2代株行表现为抗、感分离。

云南高原粳稻品种(系)产量结构的变化分析

利用2001—2008年云南省粳稻区域试验数据，分析了云南省粳稻新品系产量及其结构与对照品种产量及其结构差异变化。分析显示，云南省新育成品系产量总的趋势是增加，但与对照比，产量增加幅度不大，产量差异中部在359．25—850．95kg／hm2，中北部在141．7～927．5kg／hm2，影响其产量差异的主要结构因素是总颖花数、结实率和千粒重，其次是群体结构。千粒重不易受环境条件影响，比较稳定，变异小，遗传性强，提高千粒重是提高产量的一条有效途径。相关性分析也显示，产量与总粒数、结实率和千粒重成显著正相关，单位面积穗数确定后，穗粒数成了产量构成中的决定因素。本研究为进一步提高单产育种和培育突破性品种提供了理论依据。

异地栽培对云南粳稻育成品种品质性状的影响

以15个云南粳稻育成品种(Oryza sativaL.)为试验材料,研究异地栽培对稻米品质性状的影响。结果表明:云南粳稻在温度相对较高的韩国水原种植,其粒长、粒宽、垩白粒率、精米白度、味度值、最高黏度值、崩解值极显著增加,长宽比、糙米率、精米率、整精米率、碱消值、直链淀粉含量、蛋白质含量、消减值和到达最高黏度时间极显著降低,而最低黏度值、最终黏度值和起浆温度不因栽培环境改变而发生明显变化。品质性状对栽培环境的反应不仅与具体的品质性状有关,也与品种密切相关。对环境反应最敏感的品质性状是垩白粒率,环境反应指数变幅为100.3%～2077.8%,平均值为318.9%,变异系数为204.7%。其次依次是崩解值、消减值和精米白度,环境反应指数分别为202.8%、47.5%和123.1%,对环境反应最迟钝的品质性状是起浆温度和粒长,环境反应指数分别为100.2%和97.3%,其余性状对环境反应较敏感。最低黏度和最终黏度值对环境反应在品种间存在较大差异,有的品种在韩国水原种植这两项特征值增加,有的品种则降低。

两个云南地方粳稻品种抗稻瘟病基因分析

借用清泽的一套已知基因鉴别品种和日本的4个鉴别菌系和普感品种丽江新团黑谷、北方稻区推广品种中花9号及其致病性菌系Zh2-1,对云南地方粳稻品种勐旺谷-1和大白糯进行抗病基因分析。通过基因的等位性测定及被测品种与鉴别品种对菌系Zh2-1反应的比较,又根据抗病基因的复等位性,推断勐旺谷-1具有两对未知基因,一对可能是Pi-ta位点上新的复等位基因,大白糯的两对基因属新位点的未知基因。

云南滇西北高原粳稻区白叶枯病菌致病型鉴定及分布

用7个高原粳稻白叶枯病菌鉴别品种(毫糯扬、TN1、黄玉、珍珠矮、IR26、南粳33、金南风)对2008年采自云南滇西北高原粳稻区楚雄州、大理州、丽江市的30个白叶枯病样本分离菌株进行致病型鉴定,并分析其分布。结果表明,供试的30个菌株可分为9种致病型,Ⅰ型为优势群,Ⅴ型为毒性群。菌株DL08-19在上述7个鉴别品种上的病情反应模式为RRRRSSS(R为抗,S为感),有别于曾报道过的所有菌株致病型,故推断它为一个新型菌株。

云南高原粳稻品质性状因子及品种聚类分析

以云南省高原粳稻区生产上应用的41个粳稻品种(系)为供试材料,对其12个品质性状进行因子分析及品种聚类。结果表明,稻米品质性状间相互关系较为复杂。在选取的6个影响稻米品质的主因子中,垩白因子、粒形因子和碾米品质因子对稻米品质的累积贡献率为72.51%;将供试材料进行系统聚类分析,其结果聚为6大类,显示出大部分品种(系)的遗传距离较近,遗传基础狭窄。因此,在粳稻品质育种时,应注重外观品质(垩白和粒形性状)和碾米品质选择,同时要拓宽亲本遗传背景,加强亲本创新研究,以提高品质育种效率。

云南高原常规粳稻主栽品种农艺性状分析

采用表型主成分及聚类分析法,对近15年来29个云南高原常规粳稻主栽品种的8个农艺性状进行了分析。结果表明,8个农艺性状变异程度和范围相当大,某些品种有一定的优势可利用,温暖粳稻区与温凉粳稻区品种相比,前者表现为植株较矮,分蘖力较强,穗子较小,结实率较高,千粒重较大。选出的影响云南粳稻主栽品种的4个主因子累积贡献率达89.2%,其中第一主成分即穗总粒数是最重要的成分,其贡献率达35.3%。29个云南粳稻主栽品种聚为4类,其中第一类包括19个品种,表明大多数品种遗传距离近,遗传基础狭窄。在今后的云南粳稻育种中,应适当降低植株高度,提高分蘖力,增加穗粒数、结实率和千粒重,同时拓宽遗传基础。

云南广适性高产耐寒抗病粳稻新品种合系41号的选育

以滇靖8号为母本,合系22 2为父本进行杂交,选育过程中采取高产、品质、耐寒性、稻瘟病抗性四特性同步鉴定作为选种的科学依据,以综合性状好的高代系统进行多点试种,育成的合系41号具有丰产稳产性好(平均每公顷比其他主栽品种增产660～1605kg)、品质中等、耐寒性强、高抗稻瘟病、适应性广(能适应云南省海拔1400～2000m地区及四川凉山州、黔西北和湘西等类似地区种植)、综合性状优良等特点,现成为云南省历史上粳稻自育种中栽培面积最大的品种。

云南高原粳稻品质特性分析

采用表型主成分及聚类分析法,对76个云南高原粳稻的11个品质性状进行分析。结果表明:(1)直链淀粉含量的平均值达食用稻品种品质1级标准,糙米率、透明度、碱消值和胶稠度达2级标准,精米率达3级标准,其余品质性状的平均值均在3级以下。品种间变异最小的品质性状是糙米率和碱消值,变异最大的是垩白度,其次是垩白粒率。(2)稻米品质性状间存在复杂的相关关系。(3)在选出的6个影响云南稻米品质的主因子中,精米率、垩白粒率和垩白度因子对稻米品质的累积贡献率为49.6%。(4)76个云南粳稻聚为4类,其中第1类包括52个品种,表明遗传距离近,遗传基础狭窄。在今后的云南粳稻品质育种中,应降低垩白粒率和垩白度,提高精米率和整精米率,同时拓宽遗传基础。

近10年云南省育成的粳稻品种性状分析

云南省近10年(2011—2020年)已育成粳稻品种98个,根据区域试验组别和品种类型可分为中海拔常规粳稻、高海拔常规粳稻、三系杂交粳稻、两系杂交粳稻4种类型,比较分析了这4种类型高原粳稻品种的产量、抗性和米质。结果表明,育成的品种以常规粳稻为主,占比73.47%;育种主体以科研院所为主,占比90.82%;杂交粳稻产量较常规粳稻高6.16%,中海拔常规粳稻产量较高海拔常规粳稻高6.42%,每穗实粒数增加是近年高原粳稻增产的主要因素;对稻瘟病抗性总体不足,而对白叶枯病具有较强抗性;稻米品质总体不佳,中海拔常规粳稻米质优于高海拔常规粳稻,限制云南高原粳稻米质的关键因素是整精米率、垩白粒率、精米率和垩白度。适当增大个体,构建更高层次的个体群体协调平衡是高原粳稻育种的重点方向。

基于InDel分子标记的云南地方稻籼粳属性与表型性状相关分析

【目的】明确云南地方稻资源的籼粳属性及籼粳基因频率与表型性状间的相关性,为有效利用云南地方稻资源改良水稻品种提供理论依据。【方法】利用39对InDel籼粳特异性标记对来自云南12个地州69个县区的406份云南地方稻资源进行籼粳属性分析,通过计算云南地方稻资源在39个InDel位点上的籼粳基因频率,确定其籼粳类型;并对倒伏性、芒长、颖尖色、谷粒形状、株高、穗颈长、穗长、有效穗数、剑叶长、剑叶宽、每穗总粒数、每穗实粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、千粒重、结实率、谷粒长和谷粒宽等18个表型性状进行调查,分析籼粳基因频率与表型性状的相关性。【结果】406份云南地方稻资源中有303份籼型稻(典型籼稻、籼稻和偏籼),占74.63%,其中典型籼稻77份、籼稻214份、偏籼12份;中间型资源11份,占2.71%;粳型稻(典型粳稻、粳稻和偏粳)有92份,占22.66%,其中典型粳稻36份、粳稻54份、偏粳2份。籼粳基因频率与表型性状的相关分析结果表明,粳型基因频率与穗颈长、谷粒宽、芒长、穎尖色、穗长、剑叶长、每穗总粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、谷粒长和谷粒形状等11个表型性状呈极显著相关(P<0.01,下同),其中与谷粒宽(r=0.374)的正相关性最高,与谷粒形状(r=-0.429)的负相关性最高。【结论】云南地方稻资源存在明显的籼粳分化,InDel分子指数法所划分的7种籼粳类型在406份资源中均有出现,且其籼粳属性的分化与多个表型性状存在极显著相关性,尤其与谷粒宽(极显著正相关)和谷粒形状(极显著负相关)的相关性最高。因此,利用云南地方稻资源进行籼、粳稻定向改良及选育时应综合考虑谷粒宽和谷粒形状2个表型性状。

云南高原粳稻区白叶枯病菌致病型鉴定及主栽品种抗性反应初析

从云南高原粳稻区采集分离36份白叶枯病菌株,在包括初步选定的7个高原粳稻白叶枯病菌鉴别品种(毫糯扬、TN1、黄玉、珍珠矮、IR26、南粳33、金南风)在内的29个水稻品种上测定致病型,进一步明确了这7个鉴别品种的有效性。发现菌株与品种之间具有交叉互作反应,菌株与品种之间存在质的特异性互作关系;利用这套鉴别品种可将36个菌株划分为9个致病型,其中Ⅴ型菌为优势菌群,Ⅶ型菌为毒性菌群。云南高原粳稻区的主栽品种多数感病。稻种资源IRBB21(Xa-21)、扎昌龙(Xa-22t,Xa-24t)、IR1545-339(xa-5)对所有参试菌株均表现抗病,在云南高原粳稻育种中具有较好的利用价值。

外引粳稻品种在云南高原的综合评价

【目的】以云南粳稻主栽品种为对照,对引进的27个粳稻品种进行农艺性状、稻米品质和稻瘟病抗性评价,以期明确外引品种在高原粳稻遗传改良和生产应用中的价值。【方法】在云南高原不同海拔条件下种植,评价外引粳稻品种的农艺性状;在稻瘟病重发区自然诱发评价稻瘟病抗性;用日本稻米外观品质9级分段法评价稻米外观品质。【结果】在3种海拔条件下种植外引粳稻品种,主要农艺性状品种间存在较大差异。随海拔升高,株高、穗数、穗实粒数、结实率、千粒重、单株产量均不同程度降低。外引品种与云南粳稻品种相比,大多植株较矮,穗粒数较少,千粒重较小,结实率和单株产量较低,而单株穗数差异不显著,稻米外观品质较好,稻瘟病抗性较强。参试品种划分为5个类群,62%的引进粳稻属于同一类群,6个引进粳稻与2个云南品种划分为同一类群。【结论】大部分外引粳稻品种难以在云南生产上直接利用,但一些优良性状可以作为云南高原粳稻品种改良的优异资源。外引粳稻品种的利用,对于拓宽云南粳稻育种的遗传基础,增加云南粳稻品种的遗传多样性具有重要意义。

云南稻核心种质耐低磷性状与籼粳亚种间的关系

在土壤有效磷含量6.26mg/kg和40mg/kg条件下对548份云南地方稻核心种质进行形态性状与籼粳亚种鉴别性状间的耐低磷特性研究,以明确籼粳亚种及其中间型耐低磷特性有无明显差异以及耐低磷特性和籼粳分化相互关系。结果表明:(1)相对分蘖力、相对有效穗、相对总干物质量和相对地下干物质量4个耐低磷指标性状可作为水稻耐低磷能力强弱评价的理想指标;低磷胁迫下耐低磷指标性状可作为水稻磷高效基因型筛选指标。(2)云南稻核心种质由95份籼、178份偏籼、85份偏粳和190份粳稻组成,籼粳亚种间平均耐低磷能力存在明显差异:相对分蘖力、有效穗、地下干物质量、总干物质量平均值由大到小依次为籼、偏籼、偏粳、粳,耐低磷能力随程氏指数的增大,呈现递减趋势。(3)云南稻核心种质6个籼粳分类性状和耐低磷指标性状多数呈显著负相关,耐低磷特性和籼粳分化密切相关。

云南粳稻食味品质的综合评价及标准品种的选定

通过对４３个粳稻品种食味品质的综合评价，明确了稻米食味品质好坏与米饭外观（光泽）、粘性、软硬呈正相关；稻米的直链淀粉含量与食味呈负相关。同一品种在不同环境条件下栽培，食味不同，在温度较高的低海拔地区明显优于温度较低的高海拔地区。基本确定了滇中温暖粳稻区（海拔１，５００～１，８００米）和滇中北部温凉粳稻区（海拔１，８５０～２，２００米）食味鉴定的标准品种及其等级。

云南高原粳稻白叶枯病菌的抗药性室内鉴定及其rpfC基因序列分析

为了探索云南省高原粳稻上十种不同致病型的白叶枯病菌对噻枯唑、叶枯灵和新植霉素三种农药的抗药性及其机制,分别用含有不同浓度农药的 NA 培养基进行白叶枯病菌的室内抗药性筛选,并设计与菌株抗药性密切相关的 rpfC 基因特异引物,对抗药性不同的菌株进行扩增、测序、基因和氨基酸序列比对分析.结果表明,噻枯唑对参试的所有菌株的最小抑菌浓度（MIC）为40~180 mg/L,而叶枯灵为10~100 mg/L,没有发现对新植霉素产生抗性的菌株；病原菌的致病型与对农药的敏感性相关,致病性强的菌株,其抗药性较强.将致病型和抗药性不同的10个菌株的 rpfC 基因序列与 GenBank 中登录号为 X97865．1的基因序列比对,序列同源性为92％~98％,而 RpfC 蛋白序列同源性差异较大（8．3％至99％）.致病性和抗药性最强的Ⅵ型菌株2001-31的 RpfC 蛋白序列的六个功能域完整,致病性和抗药性最弱的0型菌株 DH-L-1的 RpfC 蛋白序列的信号接收区域 REC 已经消失.7个致病性和抗药性中等的菌株中,Ⅳ型菌株⑤较为特殊,其 RpfC 蛋白序列已经不能形成功能域.

云南稻种核心种质的再生力研究

以 8 5 6份云南稻种核心种质在双季籼稻区 (5 0 0m)作早稻种植 ,成熟收获种子留稻桩30～ 4 0cm ,在不施肥条件下进行云南稻种核心种质的再生力与籼粳、水陆、粘糯的关系研究。结果表明 :(1)籼、粳亚种间的再生力不存在明显的差别 ,其中再生能力较强的粳稻品种中多数携有热带粳稻的血缘。 (2 )一些陆稻品种的再生能力明显强于水稻 ,有些糯稻品种的再生能力也强于粘稻。 (3)强再生能力基因不仅存在于籼稻中 ,而且存在于粳稻中 ,也存在于陆稻和糯稻品种中 ,因此从不同类型的云南稻种核心种质中发掘丰富的强再生力品种。

云南水稻地方品种资源的褐飞虱抗性与籼粳基因型的相关性分析

【目的】分析云南水稻地方品种资源的褐飞虱抗性与籼粳基因型的关系,为今后从云南水稻地方品种资源进行褐飞虱抗性材料的定向遗传改良提供依据。【方法】通过田间自然鉴定法及InDel分子标记技术分别对来自云南省10个地州(市)40个县(区)的176份水稻地方品种资源的褐飞虱抗性及籼粳类型进行鉴定,并分析其褐飞虱抗性级别与籼粳基因频率的相关性。【结果】云南水稻地方品种资源的籼粳分化明显,InDel分子指数法划分的7种籼粳类型在176份云南水稻地方品种资源中均有出现,其中典型籼稻28份、籼稻84份、偏籼5份、中间型6份、偏粳2份、粳稻26份、典型粳稻25份。通过田间自然鉴定初步从176份云南水稻地方品种资源中筛选出45份抗褐飞虱种质,其中安南谷(普洱市)和老来红(西双版纳州)对褐飞虱表现为抗,其他43份资源均表现为中抗;进一步的相关性分析表明云南水稻地方品种资源的褐飞虱抗性级别与籼型基因频率呈极显著负相关(r=-0.345,P<0.01),45份抗褐飞虱的资源中除糯谷(临沧市,Fi=0.13)为粳稻外,其他资源均为籼型基因频率>0.60的籼型稻(典型籼稻、籼稻和偏籼)资源。【结论】云南水稻地方品种的褐飞虱抗性级别与籼型基因频率呈极显著负相关,通过田间自然鉴定法筛选出对褐飞虱表现出抗性的45份资源中有2份(普洱市的安南谷和西双版纳州的老来红)表现为抗,可作为培育抗褐飞虱品种的亲本材料,以丰富云南的抗褐飞虱种质资源。

中日学人稻作文化起源观之研究

近百年来,稻作文化的起源与传播,一直是中日两国学人热议的研究领域。在稻作文化起源方面,围绕“那文化说”“阿萨姆・云南起源说”和“粳稻长江流域起源说”,先后展开过频繁的交流与对话,但迄今尚未达成共识,仅“粳稻长江流域起源说”时下较具影响力,但最终结果如何,有待后世学者评判。围绕稻作文化的东传,日方先后有“北方说”(华北说)、“南方说”(华南说)、“直传说”(华中说)和“间接说”问世,但同样有待后世学者做进一步的探讨与裁断。