山东省水稻恶苗病病原菌形态学的鉴定与研究

本研究对山东省水稻恶苗病病原菌藤黑镰孢菌(Fusarium fujikuroi)、禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)、接骨木镰孢菌(Fusarium sambucinum)、木贼镰孢菌(Fusarium equiseti)、砖红镰孢菌(Fusarium lateritium)共5个镰孢菌种进行形态学鉴定与分析,为进一步研究山东省水稻恶苗病病原菌对常用药剂的抗性及抗病水稻种质资源筛选提供理论基础。

山东省水稻恶苗病病原菌的研究

从山东省18个水稻种植区采集水稻恶苗病样本,共分离获得70个单孢菌株。参照Booth分类系统,这些菌株归属于5个镰孢菌种,其中,藤黑镰孢菌(Fusarium fujikuroi)占50.0%,禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)占37.1%,接骨木镰孢菌(Fusarium sambucinum)占7.1%,木贼镰孢菌(Fusarium equiseti)占4.3%,砖红镰孢菌(Fusarium lateritium)占1.4%。本研究明确了山东省水稻恶苗病病原菌的菌种及优势菌。

含Cry1Ab和Xa21基因抗病虫水稻选育研究及其田间表现

以稳定遗传的含Cry1Ab基因的抗虫水稻品种镇稻88和含Xa21基因的抗白叶枯病水稻品种圣稻301为亲本进行杂交,利用选择标记基因(bar基因和gus基因)和Southern杂交分析研究了转基因在杂交后代中的遗传分离规律和遗传稳定性。实验结果表明,在杂交后代中选择标记基因bar基因和gus基因分别与抗性基因Cry1Ab基因和Xa21基因紧密连锁并协同表达。Basta抗性检测和GUS活性的组织化学染色检测显示,Cry1Ab基因和Xa21基因在F2代中遵循9∶3∶3∶1的孟德尔遗传规律,F3代的部分株系中Cry1Ab基因和Xa21基因已稳定纯合;对F3代和杂交亲本的Southern杂交分析表明,Cry1Ab基因和Xa21基因可稳定地遗传。通过田间选育,获得了农艺性状优良的双抗(抗螟虫、白叶枯病)转基因水稻新品系SK-1、SK-2、SK-3,3个品系均对二化螟和白叶枯病菌表现出显著的抗性,产量高于镇稻88和圣稻301近20%,品质与镇稻88和圣稻301相近,部分指标优于这两个品种。

水稻极矮突变体s2-47对赤霉素的响应及基因定位研究

通过EMS诱变日本晴获得1个极端矮化突变体s2-47,其表型为极度矮化、叶色深绿、不能抽穗结实。对水稻胚乳的α-淀粉酶诱导实验表明,s2-47突变体与GA的信号传导途径无关,外源活性GA3对水稻幼苗株高的促进实验显示s2-47应与赤霉素的生物合成有关。利用s2-47和Dular构建F2群体并精细定位表明,s2-47的表型与水稻OsCPS1基因紧密连锁,其编码的柯巴焦磷酸合成酶是赤霉素生物合成途径的第一个关键酶。序列分析发现,s2-47突变体的OsCPS1基因编码区发生了单个碱基缺失导致移码突变。OsCPS1基因在植株地上部都有表达,在节中表达最高。OsCPS1基因的表达受外源GA3抑制,但在s2-47突变体中表达上调。

水稻直穗散穗性状的初步研究

在均为散穗穗型的亲本香粳9407和IRBB60配制的RIL群体中,发现5个家系中直立穗型和散穗穗型表现出3∶1的分离。对控制直立穗型性状的基因进行了分子标记定位,定位在第9染色体上基因座位LOC_Os09g26999处,在纯合直穗株系中该基因缺失了637bp,导致蛋白质的翻译提前终止,并有56个氨基酸改变。最后,对直立穗型等位基因的来源进行了探讨。

山东省水稻生产与技术供求情况调查分析

促进水稻总产量的持续稳定增长,对于农民增收、国家粮食安全都有十分重要的意义。根据山东省水稻生产的基本情况,采用问卷调查法,统计山东省水稻生产的投入产出、技术需求和技术供给的相关数据并进行深入分析。结果表明:从事水稻生产的农户存在严重老龄化问题;在扣除种粮补贴后,水稻种植的总体收益仍然较低;水稻生产存在机械化程度较低的问题;加强良种、栽培技术、省工机械技术、贮运与加工技术的创新与推广是广大农户的根本需求;农业产业化组织在多数地区均已建立,但当前的水稻生产仍然属于主要以独立农户为单位的分散化经营,尚未实现水稻的产业化与规模化生产;农户水稻质量安全方面的培训仍然有待加强。

基于水稻机械旱栽秧技术的适宜秧龄及秧苗形态研究

本试验基于水稻机械旱栽秧技术这种新的节水轻简栽培方法,开展了移栽过程中秧龄、秧苗形态对秧苗萎蔫及覆水后返青特征影响的研究。结果表明:与去土秧苗相比,带土团秧苗移栽后0.5 h墩萎蔫率仅为60%,墩萎蔫度为0.6,秧苗耐萎蔫效果明显;带土团秧苗覆水后24 h墩返青率即达到57.1%,且墩新根数达到1.5条,秧苗返青及新根快发优势明显;秧龄为20 d的秧苗移栽后2 h墩萎蔫率仅为55.6%,覆水后14 h的墩返青率已达83.3%,相比其它秧龄秧苗具有较强的耐萎蔫性和快速返青性能。因此,带土团秧苗为水稻机械旱移栽过程中较理想的秧苗形态,20 d秧龄为水稻机械旱栽秧的最佳秧龄。

山东水稻生产发展优势、存在问题及对策

山东省自然生态条件独特,水稻生产具有产量高、米质优等优势,但目前存在着水稻品种选育水平不高、环境气候不断恶化、优质高效栽培技术推广不力、政府重视扶持不够等诸多问题,制约了山东水稻生产发展。因此,需加快水稻新品种的选育推广,大力推行优质无公害高产高效稻作技术,加强优质稻米生产基地建设,加大政府政策扶持力度,实现企业规模化生产、产业化经营,以推动山东水稻生产的发展。

山东省莲藕主要病虫草害情况及防控研究建议

在调查的基础上,总结了山东省莲藕病虫草害的种类及为害情况。结果显示,莲藕腐败病、僵藕病、食根金花虫、莲缢管蚜、水绵等丝状藻类和浮萍是影响山东省莲藕安全生产的主要病虫草害。结合调查和研究工作进展,对山东省莲藕主要病虫草害防控研究的主攻方向提出了建议。

水稻水田栽培史及旱田钵苗机械化移栽新发展研究概述

概述了水稻人工插秧、人工抛秧、机械抛秧、机械毯状苗插秧和机械钵体苗插秧等水田栽培发展史,提出了水稻旱田钵苗机械化移栽新的栽培方式,论证了水稻旱田钵苗机械化移栽的可行性和必要性,公布了水稻旱田钵苗机械化移栽初步研究结果,为水稻产业机械化发展,提供新的栽培方法。

适宜水稻机械化旱田栽秧的钵盘育苗技术研究

为了水稻机械化旱田栽秧新技术的发展和推广应用,以津稻179为试材,研究水稻硬质和软质不同钵盘育秧对秧苗生长动态、秧苗素质的影响,以及起秧时钵体块含水量和硬度对机械化旱田栽秧成败的影响。结果表明:448穴的硬质钵盘育成的秧苗素质较好;起秧时钵体块含水量5%~10%、硬度2000~2500g内适合水稻机械化旱田栽秧。

水稻淀粉合成相关基因对稻米品质效应的研究

颗粒淀粉合成酶(GBSS)、淀粉分支酶1(SBE1)和淀粉分支酶3(SBE3)是淀粉合成过程中的3个关键酶,这3个酶主要由Wx、Sbe1、Sbe33个基因控制。设计这3个基因位点的分子标记检测了183个水稻品种的基因型,分析了3个基因对稻米理化品质和RVA谱特征的效应。结果表明:3个分子标记均能很好的区分3个位点上等位基因的籼粳来源,根据3个位点的基因型可将183个品种分为8种类型;单个基因遗传效应分析表明,不同基因型品种间淀粉的理化特性(AC、GC、RVA)存在显著或极显著差异,3个基因的联合效应在不同基因型组合间也存在显著的差异。Wx基因对大多数品质性状效应显著,Sbe3效应次之,Sbe1效应较小;Sbe1和Sbe3基因在不同的Wx等位基因背景下,对稻米的品质的理化特征的效应不同。3基因间存在互作效应,Wx与Sbe3的互作效应较大。

水稻细胞质雄性不育的育性遗传及恢复基因的定位研究进展

阐述了水稻细胞质雄性不育及育性恢复的遗传特点以及恢复基因的分子标记定位研究进展,同时对恢复基因的精细定位与克隆做了简单介绍,为今后进一步对水稻恢复基因的研究和应用提供参考。

PARMS在水稻基因编辑后代基因分型中的应用研究

基因编辑技术为植物基因功能研究和作物遗传改良提供了有效途径。目前基因编辑植株基因分型多采用PCR/RE法、PAGE检测法、Sanger测序法等手段,但这些方法存在操作复杂、耗时长或成本高等问题。PARMS技术(penta-primer amplification refractory mutation system,五引物扩增受阻突变体系)是最新开发出的基于荧光检测的SNP基因分型方法,具有操作简便、耗时短、成本低的优势。本研究利用PARMS技术对水稻CRISPR/Cas9基因编辑植株进行了基因分型,鉴定结果与PAGE检测和Sanger测序法一致,证明PARMS技术可用于水稻基因编辑植株后代基因分型,也为其它作物基因编辑后代基因分型技术选择提供了参考。

BT型细胞质雄性不育水稻及其三系的线粒体DNA研究

用 RAPD技术对 BT型水稻胞质雄性不育系秀 A及其保持系秀 B、恢复系湘晴以及杂种 F1代的线粒体 DNA进行了比较分析。结果表明不育系与其保持系间存在显著差异 ;不育系与其 F1之间 mt DNA也存在差异。在引物 OPJ- 0 8的扩增产物中 ,秀 A扩增出一条分子量为 80 0 bp的多态性片段 ;在引物 OPK- 1 0的扩增产物中 ,杂种 F1扩增出一条分子量为 90 0bp的片段。把这两片段回收、克隆并制备探针 ,OPJ- 0 880 0 的 Southern杂交结果显示不育系与其 F1杂交图谱存在多态性 ;OPK- 1 0 90 0 的 Southern杂交结果显示不育系与其保持系间存在差异。

山东地方水稻品种的农艺性状与品质性状的多样性分析

采用多样性指数分析了102份山东水稻地方品种抽穗期、株高、穗长等13个农艺性状和蛋白质含量、直链淀粉含量、胶稠度及RVA谱特征值等12个品质性状的多样性。结果表明,山东地方水稻品种农艺性状存在较高的多样性,多样性指数(H')范围为1.42～2.05,株高、穗颈长、每穗粒数的多样性指数较高,分别为2.01、2.02、2.05;品质性状的多样性指数范围为0.99～2.04,其中蛋白质含量、胶稠度、最高粘度、热浆粘度、崩解值的多样性指数分别为2.00、2.04、2.04、2.01、2.04。结果表明,山东地方水稻农艺性状与品质性状存在较为广泛的多样性,可为山东地方水稻品种的有效利用提供依据。

山东省水稻黑条矮缩病发病情况及防控对策

对2009年山东省主要稻区的黑条矮缩病的发生情况进行了调查,分析了水稻黑条矮缩病的发病原因,提出了相应的防控对策。

提高水稻成熟种胚愈伤组织诱导率及再生率的研究

以 4个来源不同的粳稻品种为材料 ,不同培养基和激素相组合 ,对影响水稻成熟种胚愈伤组织诱导率和愈伤组织质量的多种因素进行了研究。结果表明 :选择适宜的培养基是提高愈伤组织诱导率及愈伤组织质量的基础 ;不同的激素处理 ,对于提高愈伤组织诱导率和愈伤组织质量有一定的作用 ,但这种作用又因品种的基因型和所选择培养基的不同而呈现显著的差异 ,各影响因素间存在显著的相关性。将经不同处理所获得的 4个品种的高质量的愈伤组织转到高浓度琼脂粉固化的分化培养基上 ,愈伤组织分化率均在 80 %以上 ,经多效唑 (MET)处理后每块愈伤组织可获再生植株数达 5株以上。

水稻穗型的研究进展

穗是水稻产量形成的关键部位,穗型是株型的重要组成部分。穗型的形成涉及花序建成、籽粒发育等一系列生理生化过程。本文综述了水稻穗型的分类,穗型与产量和品质的关系,穗型及穗部性状的遗传,及穗型相关基因的研究进展。讨论了育种实践中与穗型有关的问题,指出随着水稻分子生物学研究的深入,穗型形成的分子生物学机理将不断明晰,这必将有助于水稻高产优质育种实践。

水稻蒸煮品质与产量性状的相关性研究

对60个水稻品种进行产量和品质性状调查的基础上,研究水稻产量与品质性状的相关性,探讨高产与优质重组的可能性。结果表明,籼稻品种的产量性状与稻米直链淀粉含量(apparent amylose content,AAC)、胶稠度(gelconsistency,GC)和RVA谱各特征值相关关系不显著。在粳稻中,产量性状与RVA谱各特征值的相关性大多不显著,仅PaT与有效穗数、穗长相关显著;千粒重、每穗粒数与PKV、HPV相关显著或极显著;在供试的60个籼粳品种中单株产量与品质性状之间无明显的相关。