栽培稻叶结构、水分生理与抗旱性关系研究

增强栽培稻品种的抗旱性是稻作节水生产的重要途径。稻作种质资源抗旱相关指标的研究是改良稻作品种抗旱性的重要依据。选择抗旱性差异明显的四种类型稻作种质,采用三种干旱胁迫方式,对孕穗期植株叶片的叶肉厚、中脉粗、叶片相对含水量及叶片保水率进行了考察,分析稻作种质在三种处理下各性状相互之间的内在关联及其与品种抗旱性的关系;结果表明叶肉厚、中脉粗、叶片相对含水量及叶片保水率在干旱胁迫下均表现为旱稻类型高于水稻类型。轻度干旱下的叶肉厚与成熟期生物量抗旱指数DRIm2-B极显著相关,与孕穗期生物量抗旱指数DRIm2-H显著性相关。重度干旱下的中脉粗与DRIm2-B极显著相关,重度干旱下的叶片保水率与重度干旱产量抗旱指数DRIm2-Y显著相关,中脉粗和叶片相对含水量在四种种质类型中差异不明显;孕穗期叶肉厚和叶片保水率可分别作为稻作种质抗旱性研究和评价的两个指标。

旱稻渗入系抽穗期根系性状QTL定位

研究稻作抗旱的根系特征及其遗传机理,发掘旱稻有利基因,从水旱稻杂交中选育高产耐旱的稻作品种提供理论基础和研究材料。以强抗旱的旱稻毫格劳为供体亲本,超高产水稻品种沈农265为受体亲本,利用187个SSR标记构建了一套具有180个家系的旱稻渗入系群体,并采用单标记分析法,对抽穗期根系6个性状:最长根长、粗根数、总根数、平均最粗根粗、根干重、总干重进行QTL定位。抽穗期共检测到QTL38个,其中影响上述6个性状的QTL数目分别是6、6、4、6、4和12个,它们的总贡献率分别为29%、27%、21%、33%、23%和61%。此外,在粗根数和总根数中分别检测到3个和1个来自毫格劳的等位基因的加性效应为负,其余均为正。除平均根粗外,其他5个性状的加性效应都较大。89.5%的渗入位点对以沈农265为遗传背景的渗入系的6个性状根系有促进作用;定位到的影响不同根系性状的QTL多数成簇、集中分布;RM3853附近定位到影响4个性状的QTL,推测是一个在抽穗期与根系性状和抗旱密切相关的基因或基因簇。

不同回交世代渗入系抗旱性鉴定及孕穗期其光合参数分析

提高稻作的抗旱性是提高中国稻米产量保障中国粮食安全的重要措施。育种方法的改进、抗旱指标的正确选择和快速准确测量对加快中国抗旱稻作育种具有重要的意义。该试验以不同世代水旱稻连续回交渗入系BC3、BC4、4份旱稻品种和1份水稻品种为研究材料;比较干旱胁迫条件下孕穗期,不同材料间产量、生物量和经济系数的差异及光合参数与产量关系。研究结果表明,干旱胁迫条件下BC4代渗入系产量、生物量和经济系数显著高于水稻品种,与旱稻品种无显著差异;BC3渗入系群体产量、生物量和经济系数显著低于旱稻品种与水稻沈农265无显著差异,这表明BC4代在干旱胁迫条件下能更好使旱稻抗旱性和水稻的丰产性得到统一。光化学淬灭系数(qP)与产量和经济系数相关显著其相关系数为0.257和0.308;所有光合参数与生物量相关均不显著;光下最大叶绿素荧光(Fm’)和最小叶绿素荧光(F0’)与经济系数显著负相关,其相关系数为-0.257和-0.224。