北方杂草稻出苗特性的研究

以43份北方杂草稻为试材,栽培稻秋光为对照,对北方杂草稻的出苗动力及其与出苗率、秧苗素质的关系进行了研究。结果表明:杂草稻的耐深播性强于秋光。在覆土3 cm条件下,杂草稻的出苗动力主要源于中胚轴的伸长。在覆土5 cm条件下,大部分杂草稻的芽鞘节间也发生伸长,与中胚轴共同成为出苗动力。中胚轴长度与出苗率及秧苗素质的相关性随覆土深度的增加而加大。杂草稻有较强的耐深播性,但不同材料间仍有较大差异。随着覆土深度的增加,中胚轴的伸长对提高出苗率及秧苗素质有显著的作用。

北方粳型超级稻沈农265根系特征的初步研究

以粳型超级稻沈农265为试材,秋光为对照,采用盆栽方法,在不同生育时期对二者根系形态和生理特征进行比较。结果表明,沈农265在根数、总根长、根体积、根重、单株根系氧化力、伤流速度、总吸收面积、活性吸收面积等方面都表现出明显的优势。从根系的生长动态看,两品种差异主要表现在生育中后期,沈农265的根系较秋光更庞大,代谢活性更强。

超高产粳稻品种抗倒伏性的初步研究

以沈阳农业大学水稻研究所培育的超高产粳稻品种为材料,研究了超高产粳稻品种的抗倒伏能力及与倒伏密切相关的各性状指标。结果表明:齐穗后30 d左右是水稻最容易发生倒伏的时期,株高与水稻倒伏指数呈极显著正相关,茎秆基部伸长节间性状与倒伏关系密切,茎秆维管束数目、厚壁细胞层数、淀粉和可溶性糖含量均对倒伏有一定影响。超高产粳稻品种沈农265和沈农9741与常规粳稻品种辽粳294和辽粳371相比,表现出较好的抗倒性能。

北方杂草稻种子抗冻性的初步研究

以辽宁杂草稻WR04-23和WR04-33为试验材料,以栽培稻秋光为对照,研究了低温对种子萌发、萌发时a-淀粉酶活性和相对电解质渗出率的影响。在25℃条件下浸种12 h后冷冻处理,参试的两个杂草稻的发芽率和成苗率均在50.0%以上,而对照品种秋光的发芽率为0%。在相同处理条件下,杂草稻种子的a-淀粉酶活性远远高于秋光,而相对电解质渗出率则低于秋光。结果表明,杂草稻种子比对照品种对冻害有更强的耐受能力,这可能是其在北方稻区顺利越冬并繁衍的重要因素之一。

北方杂草稻耐低温发芽特性的初步研究

选用19份北方杂草稻为试验材料，分别在0℃、4℃、14℃、24—28℃条件下进行发芽试验。结果表明，北方杂草稻具有较强的耐低温发芽特性。在4℃条件下，供试的19份杂草稻材料间的发芽率方差和变异幅度都比较大，耐冷性评价结果可靠。在4℃条件下耐低温发芽特性的评价结果为：5份杂草稻材料耐冷性为1级，耐冷性强；4份为5级，耐冷性中；10份为9级，耐冷性弱。对照栽培稻品种秋光的耐冷性为9级，耐冷性弱。

北方杂草稻中胚轴伸长特性的初步研究

以在北方稻区收集的93份杂草稻材料和16个栽培稻品种为试验材料,研究了中胚轴伸长特性。结果表明,杂草稻和栽培稻的中胚轴在光照条件下不伸长,而在黑暗条件下都有伸长,但不同材料伸长的能力不同,杂草稻的中胚轴伸长能力强于栽培稻。在栽培稻中,籼稻的中胚轴伸长能力又强于粳稻。以中胚轴长度为指标的UPGMA聚类分析结果显示,参试的109份材料可以分为长中胚轴类型、短中胚轴类型和中间类型三种。57%的杂草稻材料属于长中胚轴类型和中间类型。除籼稻品种IR70外,其它栽培稻品种均属于短中胚轴类型。

辽宁杂草稻雌蕊性状的初步研究

以辽宁省杂草稻与栽培稻为试验材料,对柱头外露率、柱头表面积、柱头活力3个雌蕊的性状进行了比较研究。结果表明,参试杂草稻在柱头外露率指标上具有较大的变异幅度,其变幅分别为7.6%～59.3%。以柱头外露率为指标进行UPGMA聚类分析,结果显示,所有参试材料可被分为两大类,籼稻与粳稻分别被划分在这两大类之中,杂草稻虽无独立类群的划分,但不同编号材料均表现出向某一类分化的趋势。所有参试材料柱头表面积都因品种的不同而具有相对独立的特点,并不具有明显的分类特征表现。参试杂草稻柱头活力低于参试栽培稻品种。

我国粳稻生产现状及发展趋势

对中国粳稻生产现状和发展趋势进行了分析与讨论,认为北方粳稻生产承载着全国人民“口粮安全”和社会稳定的历史重任。千方百计地发展北方粳稻生产,增加粳稻总产量已势在必行。但从目前北方粳稻生产形势看,靠扩大水稻种植面积来提高总产量的潜力已很有限,惟一出路是依靠科技进步提高单产。通过育种手段开发推广超级稻,提高品种的生产潜力,以及通过栽培手段改造中低产田,实现大面积均衡增产,是近期大幅度增加粳稻总产量的有效途径。此外,还对直接影响中国粳米市场走势的东北稻区水稻生产发展战略进行了讨论。

杂草稻对栽培粳稻产量和品质及群体微生态环境的影响

以杂草稻WR04-12和栽培稻辽粳294为材料,在大田条件下研究了杂草稻对栽培稻产量和品质及群体微生态环境的影响。结果表明,随着杂草稻密度的逐渐增加,栽培稻有效穗数和每穗粒数显著减少,产量显著降低;栽培稻碾磨品质、营养品质、食味品质稍有下降,外观品质变化不明显;栽培稻群体日最低温度有所升高,日最高温度降低,温度日较差降低;日最小湿度显著升高,日最大湿度和湿度日较差显著降低;30cm处照度受杂草稻密度影响相对较小,60cm和90cm处照度随杂草稻密度增大有降低的趋势。杂草稻对栽培稻群体微生态环境的负面影响,可能是导致栽培稻产量和品质降低的间接因素。

东北地区水稻种质资源遗传多样性分析

以能够代表东北地区水稻当前育种动态的区域试验品种(系)为试材,利用SSR标记分析了东北稻区水稻种质资源地区间和品种间的遗传多样性差异以及亲缘关系。结果表明,东北稻区整体的遗传多样性狭窄,明显低于国内其他稻区水平。在103个多态性位点上共检测到303个等位基因,平均每个位点只有2.94个,并且等位基因分布也极不均匀。不同染色体间的遗传多样性分析结果表明,Chr.6、Chr.9、Chr.11三条染色体的多态性位点分布较均匀且多态性信息含量也较多,整体遗传多样性丰富程度高于其他染色体。结果还发现,三个省份中黑龙江地区的品种整体纯合程度最高的,吉林次之,辽宁最低。东北三省水稻遗传多样丰富程度排序是:黑龙江>吉林>辽宁。通过遗传聚类分析显示,吉林与黑龙江的整体亲缘关系较近,相对地与辽宁较远。

直立与弯曲穗型水稻穗上不同部位粒形分布特征

以直立穗型和弯曲穗型水稻品种为材料,研究了稻谷粒形在穗上不同部位和不同粒位籽粒间的分布及其差异。结果表明:弯曲穗型品种整穗籽粒的粒长、粒宽、长宽比以及长厚比均高于直立穗型品种,其中粒长差异达到显著水平。在稻穗的同一部位,两种穗型品种一次枝梗籽粒的粒长、粒宽、长宽比、长厚比均高于二次枝梗;且在一个枝梗上稻米的粒长、长厚比与开花早晚有一定联系,但又不严格按照开花的顺序,而会因品种和栽培条件的不同发生变化。粒宽、长宽比则与颖花的开花时间无必然的联系。穗型对不同部位、不同粒位籽粒粒长、粒宽、长宽比以及长厚比在整穗上的分布与排序并没有明显的影响。因此可以通过选择来改良直立穗型品种的籽粒的外观品质。

土壤水势下限对寒地水稻品质的影响

以垦鉴稻5号和垦稻12为材料,采用负压式土壤湿度计监测土壤水势,通过防雨棚内的盆栽控水试验,研究了水稻返青至成熟期进行-8～-10kPa的间歇控水对寒地水稻品质影响。控水处理降低两品种的整精米率及各粒位籽粒的直链淀粉含量和消减值,提高了两品种各粒位籽粒的总蛋白质含量、球蛋白含量、谷蛋白含量、醇溶蛋白含量、最高黏度值和崩解值。因此,控水处理后,两品种各粒位米饭食味综合评分略有降低。

水稻孕穗期叶绿素含量的QTL定位

利用由籼稻品种七山占与粳稻品种秋光杂交构建的一个包含162个株系(F10)的重组自交系群体,及其相应的包含122个SSR标记的遗传图谱,采用区间定位方法,对控制水稻孕穗期剑叶叶绿素含量的QTL进行定位分析。共检测到22个与孕穗期叶绿素含量有关的QTL,分别位于第3、7、10和12染色体上,包括对6个叶绿素a含量QTL、5个叶绿素b含量QTL、5个类胡萝卜素含量QTL和6个总叶绿素含量QTL,单个QTL对性状表型贡献率为7.4%～14.6%。

水稻相关序列扩增多态性反应体系的建立及其多态性位点在F_2群体中的分离分析

建立了一套完整、稳定、高效的水稻相关序列扩增多态性(SRAP)反应体系,同时利用110对SRAP引物对水稻品种沈农606和丽江新团黑谷进行比较扩增,其中35对引物可以检测到多态性,约占所用引物的31.82%。用该35对引物进一步对上述两个品种配制的杂交后代的F2进行检测,共扩增出1683条带,平均每对引物48条带,其中多态性条带143条,平均每对引物4.09条多态性条带。有24个多态性位点在F2群体中的分离显著或极显著地偏离了理论比值而表现异常分离,比率为16.78%。这些偏分离位点中偏向沈农606基因型的有11个;偏向丽江新团黑谷基因型的有12个;仅有1个偏杂合体类型。卡方检验说明,标记位点的偏分离是配子体和合子体选择共同作用的结果。

粳稻SRAP分子标记遗传群的构建与分析

用超级稻品种‘沈农606’和普通粳稻‘丽江新团黑谷’为亲本杂交获得的102份F_2代单株,通过SRAP分子标记遗传分析,构建了包含14个连锁群,由129个多态性位点组成的水稻连锁图谱,此图谱覆盖基因组长度1671.5 cM,平均图距13.0 cM。连锁群上有17.2%的多态性位点表现偏分离,偏分离标记在连锁群上存在热点区域。

水稻沈农606抗稻瘟病基因遗传分析及SRAP标记筛选

选用抗稻瘟病水稻品种沈农606为抗病亲本,以普感品种丽江新团黑谷为感病亲本配制杂交组合。对两亲本及其F2代单株进行苗期抗病鉴定,结果表明抗病亲本的抗性由核基因控制,受一对显性基因控制。根据F2代单株的抗病鉴定结果,采用BSA法,从110对SRAP引物中筛选出了4对在抗、感池间表现出多态性的引物,表明这些引物可能与沈农606的抗病基因连锁。利用这些标记对F2代112个感病单株进行扩增,根据扩增结果,采用Mapmaker 3.0软件计算遗传距离,结果显示,标记m5e1-500与抗病基因间的遗传距离最近,为2.8cM。

光照培养的籼稻成熟胚高效再生及转化的研究

以常规籼系明恢86、七山占、中优早8的成熟胚为外植体,通过根癌农杆菌介导法,建立了一种光照培养条件下的新型籼稻成熟胚高效再生和转化体系。结果表明,籼稻在MS+4%麦芽糖+2 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L KT+1 mg/L IAA+0.5 mg/L 6-BA+2.878 g/L L-脯氨酸+1 g/L水解酪蛋白,于32℃持续光照10 d左右,可获得愈伤组织的平均诱导率约为84.9%;愈伤组织在MS+2 mg/L KT+1 mg/L IAA+2 mg/L 6-BA+1 g/L水解酪蛋白的培养基上再生率达到80.4%。建立在上述再生体系基础上的GUS基因的瞬时表达率为55.8%。

土壤水势下限对寒地水稻生长发育和产量的影响

采用负压式土壤湿度计严格监测土壤水势,用2个生育期相同的品种垦鉴稻5号和垦稻12号在防雨棚内进行盆栽控水试验。水稻返青至成熟进行-8～-10 kPa的间歇控水处理,较系统地研究了土壤水分对寒地水稻生长发育和产量的影响。研究结果表明:全生育期进行-8～-10 kPa的间歇控水,加速了2个品种的叶龄进程;使2个品种株高增加;使2个品种茎数减少;减少了2个品种收获的每穴穗数,且垦稻12号的穗数降低达到极显著水平;提高了2个品种的穗粒数、结实率;增加了2个品种各粒位的籽粒千粒重(垦稻12号的优势粒除外);提高了垦鉴稻5号的经济产量,降低了垦稻12号的经济产量。

杂草稻密度对栽培稻生长发育和产量的影响

以杂草稻wr04-12和栽培稻辽粳294为材料,在大田条件下研究了杂草稻密度对栽培稻生长发育和产量的影响。结果表明:随着杂草稻密度的逐渐增加,栽培稻分蘖数、叶面积指数、叶绿素含量和干物质积累均有不同程度的减少,最终导致栽培稻产量显著降低。从对产量构成因素的影响来看,水稻有效穗数受杂草稻密度的影响最大,穗粒数和结实率受到的影响次之,千粒重受到的影响最小。因此,水稻有效穗数减少和干物质生产能力降低是杂草稻竞争造成栽培稻减产的主要原因。

粳型超级稻品种‘沈农265’穗部和穗颈维管束性状的QTL剖析

采用粳型超级稻品种‘沈农265’和普通品种‘丽江新团黑谷’的176株F2群体分析24个穗部和穗颈维管束数量性状位点(QTL)的结果显示,共检测到37个QTL,它们分布在水稻的第1、2、3、4、5、6、7、8、9和12号染色体上,单个QTL对性状表型贡献率在11.0%～65.0%之间,其中大于20%的有15个。这些QTL分别在第3、4、6、9和12号染色体上,以6个QTL簇(QCR)的形式存在。QCR-3和QCR-12控制穗部和穗颈维管束性状,QCR-4a、QCR-4b、QCR-6和QCR-9控制穗部性状,在这些区域已经定位了多个控制穗部性状的QTL,说明紧密连锁或成簇分布是穗颈维管束性状和穗部性状高度相关的遗传学基础之一。