优质高产抗病耐贮藏杂交水稻新品种内10优7185的选育与应用

内10优7185是福建省农业科学院水稻研究所用福恢7185与内香10A配组育成的三系籼型杂交水稻新品种,在2017—2019年长江上游国家区域试验及生产试验中,表现出群体整齐、熟期较早、米质优(达部颁3等)、丰产性、稳产性和适应性较好等特点。2020年通过国家农作物品种审定委员会审定,2021年通过海南省农作物品种审定委员会审定。2020年经田间和室内稻瘟病抗性鉴定,内10优7185对苗瘟、叶瘟和穗颈瘟均表现为抗病。人工模拟老化处理(42℃下处理28 d)后再进行发芽实验结果表明,其发芽率达72.00%,表现出较强的耐贮藏性。

香型优质高产杂交稻新品种野香优669的选育与应用

【目的】选育产量、米质和抗性相协调的香型优质水稻新品种。【方法】利用亲本间的遗传多样性和农艺性状的互补性,以高产、高配合力的父本福恢669与香型、优质、抗病的不育系野香A杂交,结合多生态点抗性鉴定、高温逼熟后品质分析、多年多点品比试验等相结合。【结果】选育出优质、高产、抗病,株叶态协调的杂交稻品种野香优669。2019–2020年参加福建省中稻区域试验,全生育期两年平均139.8 d,比对照II优3301早熟1.1d,产量平均9363 kg·hm^(-2),比对照增产2.24%,未达显著水平。两年稻瘟病抗性鉴定综合评价为抗稻瘟病,稻米品质达部颁一等优质食用稻品种品质标准,2021年通过福建省农作物审定委员会审定(闽审稻20210014)。野香优669聚合了来自双亲的22个有利基因,其中6个为单方携带,16个为双亲均携带。【结论】野香优669产量高、抗性强、品质好、口感佳,在生产上大面积推广应用,是福建省农业主推品种之一。

利用酵母双杂交系统筛选水稻中与OsCRK5互作蛋白

水稻是重要的粮食作物,研究水稻生长发育调控机制可为水稻品种改良奠定理论基础。钙依赖蛋白激酶(calcium dependent protein kinases,CDPKs)是植物中重要的蛋白激酶,参与植物生长发育以及对环境反应的应答。水稻中的CRK5(CDPKrelated kinase 5)在蛋白序列和结构上与CDPK高度同源。为进一步研究OsCRK5在水稻干旱反应中的功能,本研究利用酵母双杂交筛库技术筛选了OsCRK5的互作蛋白。首先将OsCRK5的1-1332 bp片段克隆至pGBKT7载体中,获得诱饵载体pGBKT7-OsCRK5,经测序无误后,转化至酵母菌株Y2H Gold中。在营养缺陷培养基中观察到重组蛋白不具有毒性作用及自激活活性,同时利用Western blot分析重组蛋白的表达。进一步利用水稻cDNA文库筛选OsCRK5的互作蛋白,共得到77个阳性克隆。功能预测结果显示,互作蛋白涉及蛋白质合成、贮存和降解过程、转录调控、植物细胞生长和分裂过程、能量代谢和细胞代谢等方面的功能。最后,从阳性克隆中选取参与植物干旱胁迫应答的两个蛋白OsWR1和OsDi19-1,利用酵母双杂交和双分子荧光互补的方法验证其与OsCRK5的相互作用。研究结果为水稻抗旱的遗传改良奠定了基础。

籼型杂交水稻农艺性状的配合力研究

如何有效利用杂种优势已成为水稻增产的关键。本研究按照NCII遗传交配设计,将三系野败型杂交水稻的恢复系和微核心种质构成的115份优异籼稻品种,分别与4个两系不育系及1个三系不育系测交,分析各农艺性状配合力、遗传力及相互关系。结果表明,除单株有效穗数、主穗实粒数外,其他农艺性状一般配合力差异均达到极显著水平;除单株有效穗数外,其他各农艺性状特殊配合力差异也均达到极显著水平。同一组合的不同性状、同一亲本的不同组合所表现出的特殊配合力效应都有所不同,表明亲本的一般配合力水平与特殊配合力间没有固定的联系。在育种实践中,选取一般配合力高的亲本,同时兼具较高特殊配合力是获取高产杂交稻组合的关键。

超级杂交水稻种子内生细菌群落结构及其多样性

通过采用构建16S r DNA克隆文库的非培养方法,对超级杂交水稻品种"深两优5814"及"Y两优900"种子内生细菌群落结构多样性进行研究。实验表明,"深两优5814"种子内生细菌含13个OUT,第一优势菌属为Pantoea,丰度为89.44%,第二优势菌和第三优势菌分别为Flavobacterium及Methylobacterium;"Y两优900"种子内生细菌含13个OUT,第一优势菌属为Pantoea,丰度为76.11%,第二优势菌和第三优势菌分别为Pseudomonas及Xanthomonas。由研究可见,泛菌属细菌为水稻种子中的优势菌群,同时,水稻种子基因型对其内生细菌的丰度及多样性具有一定的影响。

施氮量对杂交水稻叶片光谱特征、SPAD值和光能拦截率关系的影响

为探究不同氮肥处理对两系杂交稻叶片光谱特征、叶绿素含量(SPAD)、光能拦截率之间关系的影响,本试验以全两优1号和全两优681杂交稻品种为供试材料,设置N0(0 kg·hm^(-2))、N1(150kg·hm^(-2))和N2(250 kg·hm^(-2))3个氮肥处理,研究不同氮肥施用量下杂交稻群体的光能截获率(IPAR)、SPAD和叶片光谱特性。结果表明,不同氮肥处理下水稻叶片光谱特征差异明显,全两优1号和全两优681的光谱反射率随氮肥施用量的增加在可见光范围内降低,在近红外区域增高。施氮量的增加能够提高叶片SPAD值以及光化学植被指数值(PRI),PRI与IPAR相关系数达到0.64。齐穗期的光谱参数中的差值植被指数(DVI)、垂直植被指数(PVI)与2个杂交稻品种的实际产量均呈极显著正相关,相关系数分别为0.82和0.86。综上,齐穗期水稻群体高光谱指数能够预测水稻群体IPAR以及实际产量,本研究利用高光谱数据反演水稻关键生育期内的氮素营养信息,为氮肥精确化管理,提高氮肥利用率,实现水稻高产高效提供了理论指导。

聚合白背飞虱和褐飞虱抗性基因创制杂交水稻恢复系

【目的】为了创制兼抗白背飞虱和褐飞虱的水稻恢复系,【方法】分别以抗褐飞虱材料B5(携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15)及携带白背飞虱抗性位点qsI-4的籼型恢复系福恢7011为供体亲本,以骨干恢复系福恢676为轮回亲本,应用低世代分离群体田间表型结合单株鉴定与高世代稳定株系室内筛选和分子标记辅助选择相结合的方法,并对抗虫株系及其测交后代进行考查和农艺性状分析。【结果】选育出聚合Bph14、Bph15和qsI-4的恢复系材料3份,携带2个抗虫基因的恢复系材料3份。其中6份恢复系的褐飞虱抗性鉴定结果均表现中抗以上。通过抗性鉴定和杂交后代农艺性状分析筛选出具有生产应用潜力的恢复系材料2份。【结论】为褐飞虱和白背飞虱抗性聚合新种质的创制和应用提供了基础材料。

3个杂交水稻亲本成熟期种子内生细菌多样性研究

通过传统微生物培养方法,对成熟期的杂交水稻亲本"深08S"、"和620S"及"16A007"种子内生细菌群落结构多样性进行分析。实验表明,处于成熟期的杂交水稻亲本种子内生细菌群落结构具有多样性。"深08S"种子内生细菌含40个分类操作单元(operational taxonomic units,OTU),分属Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteria及Bacteroidetes类群,其中,第一优势菌属为Rhizobium,丰度为15.83%,第二优势菌属为Bacillus,第三优势菌属为Sphingomonas和Curtobacterium。"和620S"种子内生细菌含20个OTU,分属Firmicutes、Proteobacteria及Actinobacteria类群,其中,第一优势菌属为Curtobacterium,丰度为25.33%,第二和第三优势菌属分别为Microbacterium和Pantoea。"16A007"种子内生细菌含24个OTU,分属Firmicutes、Proteobacteria及Actinobacteria类群,其中,第一优势菌属为Pantoea,丰度为35.00%,第二优势菌属和第三优势菌属分别为Micrococcus和Pseudomonas。相比处于灌浆期的水稻种子内生细菌,成熟期的水稻种子内生细菌更丰富,种类更多。由研究可见,种子内生细菌的种类随种子成熟度而变化,成熟期的水稻种子具有丰富的内生菌资源,可为开发新的植物益生菌剂奠定基础,且水稻种子内生细菌的组成与水稻品种有一定的关系。

杂交水稻‘成优489’主要农艺性状与产量的相关和通径分析

杂交水稻‘成优489’是贵州省水稻研究所自育水稻品种,为挖掘其高产潜力和高产途径,利用17个不同生态区域的试验资料,对‘成优489’全生育期、有效穗、株高、穗长、穗粒数、实粒数、结实率、千粒质量、产量等农艺性状进行了相关、逐步回归和通径分析。结果表明,水稻‘成优489’的9个农艺性状变异系数(cv)表现为实粒数>穗粒数>有效穗>产量>结实率>穗长>株高>千粒质量>全生育期,其变化范围4.54%~15.26%;根据相关分析,‘成优489’产量与有效穗和全生育期极显著正相关(P<0.01),与千粒质量显著正相关(P<0.05),而与株高显著负相关(P<0.05);根据逐步回归筛选出全生育期、有效穗、穗粒数和千粒质量等4个对产量有显著效应的自变量,进一步通径分析,4个农艺性状对产量的直接通径系数表现为有效穗(0.672)>全生育期(0.343)>穗粒数(0.320)>千粒质量(0.273),间接通径系数表明穗粒数和千粒质量分别表现为通过有效穗对产量的间接抑制和促进作用。因此,在‘成优489’推广应用以及高产创建时要注意有效穗、穗粒数和千粒质量间的平衡。

优异杂交水稻亲本灌浆期种子内生细菌多样性研究

通过传统微生物培养方法,对处于灌浆期的杂交水稻亲本"深08S"、"和620S"及"16A007"种子内生细菌群落结构多样性进行研究。实验表明,处于灌浆期的杂交水稻亲本种子仍然存在内生细菌群落结构的多样性。"深08S"种子内生细菌含6个OTU,第一优势菌属为Pantoea,丰度为52.04%,第二和第三优势菌属分别为Pseudomonas和Rhizobium;"和620S"种子内生细菌含10个OTU,第一优势菌属为Pantoea,丰度为69.02%,第二优势菌属为Pseudomonas,并列第三优势菌属为Rhizobium和Sphingomonas;"16A007"种子内生细菌含11个OTU,第一优势菌属为Pseudomonas,丰度为45.12%,第二优势菌属和第三优势菌属分别为Pantoea和Sphingomonas。由研究结果可见,具有遗传相关性的水稻种子"深08S"和"和620S"内生细菌的第一和第二优势菌属相同,同时,三种水稻亲本种子优势菌属都有Pantoea和Pseudomonas,表明水稻种子基因型对其内生细菌结构多样性具有一定的影响。

杂交水稻育种骨干亲本的米质分析

全面系统地评价杂交水稻骨干育种亲本的米质性状,对于杂交水稻稻米品质性状改良具有重要的指导意义。本研究对274份来源于中国十余个水稻主产区的骨干育种亲本及部分国外来源的育种材料进行了基于类群划分的米质分析。研究结果表明,7项米质性状中,籼稻糙米率、透明度、胶稠度和直链淀粉含量的平均值达到三等以上标准,粳稻糙米率、整精米率、透明度、胶稠度和直链淀粉含量的平均值达到三等以上标准。籼稻米质性状优质达标率变化范围为27.7%~97.7%,粳稻米质性状优质达标率变化范围为16.7%~100%,籼、粳稻垩白性状的优质达标率均较低。籼稻类群中,恢复系和保持系的垩白性状和直链淀粉含量是米质性状改良的重点,常规稻直链淀粉含量较优,热带籼稻中IR43、GIZA 178等米质性状优良,是杂交育种的有利种质资源。筛选出10项米质指标均达三级以上的各类亲本材料共23份,这些育种材料可以作为优异的米质性状改良的基因供体加以利用。另一方面,应加强垩白性状优良的种质资源的引进和利用。

耐储藏籼型杂交水稻恢复系福恢7185的创制与利用

福恢7185(FH7185)是以优良恢复系福恢653为受体亲本,以耐储藏品种云恢290为供体亲本,采用连续回交与系统选育的方法,育成的籼型杂交水稻新恢复系;该恢复系集株叶形态好、农艺性状优良、配合力高、恢复力强、耐储藏性好等优点于一体,具有较好的市场应用价值和潜力。对比FH7185与对照的颖壳和淀粉粒显微结构,发现FH7185颖壳上麸毛最少,人工老化处理20d后淀粉粒结构相对整齐,这与人工老化结果一致,说明FH7185具有较高的耐储性,可以利用其创制出更多的耐储藏材料。

杂交水稻骨干亲本Wx基因第一内含子+1位碱基多态性分析

【目的】直链淀粉含量是影响稻米品质的重要因素,而编码颗粒结合型淀粉合成酶(granule-bound starch synthetase,GBSS)的蜡质基因(Wx)是影响直链淀粉含量的主效基因。本研究拟分析120份杂交水稻亲本的Wx基因第一内含子+1位碱基的多态性,以期研究其对内含子的剪接效率及Wx的表达的影响,为亲本育种筛选提供理论参考。【方法】选取120份水稻亲本材料,采用CTAB法提取基因组DNA,并以此为模版PCR扩增Wx基因片段;采用限制性内切酶Acc I对PCR产物进行酶切分析,根据琼脂糖电泳结果分析Wx基因第一内含子+1位碱基类型;同时测定其中19份亲本的直链淀粉含量、胶稠度和碱消值。【结果】PCR扩增结果显示所有材料中均可扩增出清晰且单一的目的条带;PCR产物的Acc I酶切分析结果显示,其中81份亲本的Wx基因第一内含子+1位碱基是T,即为T型,占总数的67.5%,38份亲本为G型,占总数的31.67%,而仅有1份亲本为杂合型,即GT型,占总数的0.83%。19份亲本的直链淀粉含量测定结果表明,7份G型亲本的直链淀粉含量比12份T型亲本的高,且其中6个G型亲本的直链淀粉含量平均值均超过20%。另外,测定结果表明T型亲本和G型亲本的胶稠度和碱消值差别不明显。【结论】120份杂交水稻骨干亲本的Wx基因第一内含子+1位碱基类型测定结果表明,与T型亲本相比,G型亲本的直链淀粉含量明显较高,而胶稠度和碱消值没有明显差别。

超级杂交水稻的配合力研究进展

超级杂交水稻的配合力研究是水稻杂种优势利用和株型育种的重要基础工作。在筛选和创制优异亲本的方法上,配合力评价有利于确定育种目标和方向。综述了杂交水稻育种的关键,杂交水稻产量、品质、株型和光合性状配合力的研究现状及进展。

杂交水稻恢复系福恢7185 OsSDR1基因的克隆与序列分析

植物种子从休眠到萌发的转变是其生命周期中一个关键的生理过程,其中,植物生长调节剂发挥了重要的调控作用,而SDR1(short-chain dehydrogenase/reductase 1)是调控营养信号转导和植物生长调节剂合成的关键酶。本研究克隆获得了福恢7185、福恢653和云恢290中SDR1基因的CDS序列,比对发现其在3个不同休眠品种并无差异,但与NCBI上日本晴的基因序列相比,缺失了9个碱基,3个丙氨酸;结合qRT-PCR技术分析SDR1基因在不同休眠水稻品种种胚中的表达情况,探索其与种子休眠的关系,同时利用GST pull-down技术找到SDR1的1个互作蛋白,结果表明,该蛋白与休眠相关,初步表明SDR1基因可能通过与其它结构原件的互作来调控种子休眠。

杂交水稻稻曲病原真菌的分离与鉴定

[目的]分离获得与鉴定引发杂交水稻稻曲病的病原真菌。[方法]通过微生物培养方法及多相分类鉴定技术,对引发杂交水稻稻曲病害的病原真菌进行分离与鉴定。[结果]该研究分离获得了引发稻曲病病害的绝对优势病原菌种,并鉴定为稻绿核菌(Ustilaginoidea virens)。[结论]该研究为进一步防治水稻稻曲病病原真菌与减少稻曲病病害发生奠定了科学基础。

影响水稻再生力QTLs位点与再生稻筛选体系研究进展

挖掘水稻产量潜力是水稻研究最重要的方向之一。再生稻是一种利用水稻头季收割后稻桩上存活的腋芽,在适宜的光照、温度、养分等条件下萌发成蘖,进而抽穗成熟的水稻,在节约大量人力物力的同时能够保证水稻产量与双季稻基本持平,对于稳定国家粮食安全具有重要意义。本文综述了已报道的水稻再生力相关QTLs位点,发现水稻再生力相关的QTLs位点贡献率偏低,相关研究不深入,与生产联系不紧密;总结了水稻再生力评价标准的现状,发现前期头季稻的SPAD衰减指数、中期再生稻的再生芽出鞘率以及收获后期的日产量和热量利用率是评价水稻品种再生力的重要指标,可用于筛选强再生力的水稻品种;概括了留桩高度对再生稻产量和品质的影响。提出再生稻的培育应聚焦优质、高产、抗病等水稻重要性状及强再生力相关性状,利用多组学分析挖掘新基因及其优异自然变异,开发功能分子标记,利用全基因组关联分析与分子模块育种技术相结合开展强再生力水稻种质资源精准鉴定、新基因发掘、种质创新、新品种选育研究。

抗病优质杂交稻品种野香优699的选育与应用

【目的】选育优质、抗病的杂交稻品种在生产上推广和应用,满足市场需求,提高种粮效益。【方法】通过水稻优异基因单倍型背景分析,以产量高、抗病性好、恢复力强、配合力好的恢复系福恢699为父本,与香型、优质、抗病的三系不育系野香A杂交配组,杂种F1代经多年多点稻瘟病圃抗性鉴定,多生态区适应性筛选和稻米品质分析等相结合,选育符合育种目标性状的优良杂交稻品种。【结果】2017—2018年参加福建省中稻区域试验,表现群体整齐,株型适中,全生育期两年平均140.4 d,比对照Ⅱ优3301早熟2.8 d。有效穗数208.5万穗·hm^(-2),平均株高135.4 cm,结实率86.89%,千粒重26.3 g。产量平均9 404.3 kg·hm^(-2),比对照增产1.50%,不显著;野香优699聚合了来自双亲的7个稻瘟病抗性基因和2个水稻病毒病抗性基因,两年区试田间和室内稻瘟病抗性鉴定综合评价均抗稻瘟病,生产上也表现较强的抗病性。【结论】野香优699(闽审稻20200012)糙米率80.1%,整精米率68.5%,垩白度0.8%,透明度1级,碱消值5.5,胶稠度86 mm,直链淀粉含量14.0%,米质达部颁三等优质食用稻品种品质标准,田间表现产量高、抗病性强,在生产上可大面积推广应用。

长粒、抗病杂交水稻恢复系福恢7076的选育与应用

【目的】福建稻区稻瘟病多发,快速高效培育稻瘟病抗性较强的新品系,使其适应不断发生变异的稻瘟病菌生理小种,从而保持水稻主栽品种的抗瘟性,可为高效培育新品种奠定基础。【方法】于2008年,对农艺性状优良但抗稻瘟病性较弱的强恢复系(航2号)进行EMS(ems mutagenesis,甲基磺酸乙酯)化学诱变,经过多年多点不同生态区的定向培育,并结合抗瘟性鉴定,筛选具有目标性状的新恢复系。【结果】于2012年选育出籼型恢复系福恢7076。福恢7076既保持了航2号广亲和性、强恢复力、高配合力的优良特点,同时在品质和产量等方面均较航2号有所改善,稻瘟病抗性表现为中抗(MR)。用福恢7076与赣香A配组的杂交水稻新组合赣优7076,参加2015-2016年云南省杂交籼稻品种试验,两年平均产量为10711.5 kg·hm^-2,比对照品种F优498增产3.24%,增产点率68.42%,2017年通过云南省农作物品种审定委员会审定(滇审稻2017009)。【结论】对农艺性状优良但抗稻瘟病性较弱的强恢复系(航2号)进行EMS化学诱变后,经过多年多点不同生态区的定向培育,再通过在稻瘟病多发稻区的筛选,加速了自然选择的过程,相比于长期的自然选择,可以更快地获得即具备亲本优良性状又具备稻瘟病抗性的新恢复系。

优质香型杂交稻新品种野香优633的选育和应用

野香优633是福建省农业科学院水稻研究所以自育的优质、高产、抗病的恢复系福恢633为父本,以从广西绿海种业有限公司引进的优质、香型、抗病不育系野香A为母本杂交选育而成的三系晚籼杂交稻新品种,2023年通过福建省农作物审定委员会审定(闽审稻20230011)。野香优633产量高,两年区域试验平均产量为7648.5 kg·hm^(-2),比对照宜优673增产1.4%,生产试验平均产量为7609.5 kg·hm^(-2),比对照宜优673增产3.6%。经2年区域试验室内接种和田间稻瘟病抗性鉴定,结果为中抗稻瘟病,稻米品质达到部颁一等优质食用稻品种品质标准。野香优633米饭有茉莉香味,口感好,适合作高档优质稻栽培。介绍了野香优633的选育过程,并根据品种特性提出了主要栽培技术要点,以利于该品种在生产上的推广应用。