黑龙江省耐盐碱水稻种质资源鉴定及筛选

黑龙江省拥有大面积的苏打盐碱地,为挖掘黑龙江省耐盐碱水稻种质资源,为黑龙江省耐盐碱水稻品种培育提供中间材料并优化耐盐碱水稻筛选方法,以118份高世代水稻种质资源和6份黑龙江省主栽水稻品种为材料,在黑龙江省肇源县盐碱地新开垦的水稻田中进行耐盐碱筛选试验,分别调查水稻分蘖数和收获粒数。结果表明,通过综合比较筛选出9份耐盐碱水稻新种质资源,其在营养生长期发育旺盛,并在生殖生长期有较强的耐盐碱性。说明在鉴定以及筛选耐盐碱水稻种质资源时,可以将水稻营养生长期的分蘖能力作为鉴定筛选指标,能够提高耐盐碱水稻筛选的效率以及精准度。

黑龙江省一、二积温区水稻花药培养条件优化

为提高黑龙江省第一、二积温带水稻花药培养效率,促进该技术在粳稻新品种选育中的应用,以五优稻2号及黑龙江省第一、二积温区骨干亲本的F1、F2为材料,对提高花培效率的几个关键环节如取材标准、关键时期培养基配方和培养条件等进行了方法改良。结果表明:取穗以叶枕距、颖壳颜色和花药长度等多重因素为标准;适用于以五优稻2号为亲本的诱导培养基配方为进口N6+凝胶3.6g·L^-1+蔗糖60g·L^-1+2,4-D2mg·L^-1;分化培养基配方为MS+KT 2mg·L^-1+IAA 1mg·L^-1+蔗糖30g·L^-1+琼脂4g·L^-1,同时辅以16h光照;生根培养基中加入3~6mg·L^-1多效唑,可以壮苗促分蘖,提高移栽成活率。

利用高密度遗传图谱挖掘水稻芽期耐盐QTL

【目的】挖掘水稻芽期耐盐新位点,为进一步开展基因功能分析和盐渍土直播生产提供理论依据。【方法】以耐盐品种‘龙稻133’和盐敏品种‘彩稻’衍生的169个RIL群体为试验材料,利用包含1107个高质量多态性Bin标记的高密度遗传连锁图谱,对对照和0.5%NaCl胁迫下的胚芽鞘长、胚根数、胚根长以及相对胚芽鞘长、相对胚根数和相对胚根长共9个性状进行QTL定位分析。【结果】高密度遗传连锁图谱共覆盖水稻基因组2957.35 cM,标记间的平均距离为2.67 cM。12条染色体含有的平均标记数为92.25个。描述性统计分析表明,亲本‘龙稻133’的耐盐性显著高于‘彩稻’,亲本的性状表型值位于RIL群体的极值之间,群体表现出超亲分离现象。盐胁迫严重抑制RIL群体的胚芽鞘长、胚根数和胚根长,且不同株系受胁迫影响差异较大,各性状基本符合正态分布,具有数量性状的遗传特性。连锁分析共鉴定到19个QTL,贡献率为2.58%~14.83%,发现2个QTL区间内存在已克隆的耐盐相关基因,其中qTCL3区间内包含DST,qRRN10区间内包含OsMSRA4.1。此外,发现控制盐胁迫下胚芽鞘长的qTCL10、控制相对胚芽鞘长的qRCL10以及控制相对胚根长的qRRL10均位于同一QTL区间内;控制盐胁迫下胚根长的qTRL7和控制相对胚根长的qRRL7也位于同一QTL区间内。2个共定位区间内的25个候选基因qRT-PCR分析结果显示,盐处理后,LOC_Os07g44210、LOC_Os07g44240、LOC_Os07g44250、LOC_Os07g44350、LOC_Os10g42940和LOC_Os10g43060在‘彩稻’或‘龙稻133’均显著上调表达。其中,LOC_Os07g44350在盐处理后的‘龙稻133’胚芽鞘和胚根内均极显著上调表达。【结论】发掘19个与水稻芽期耐盐相关QTL,其中包含2个共定位位点qTRL7和qTCL10,2个共定位区间内共有25个候选基因。通过qRT-PCR分析发现6个在盐处理后表达量上调的基因,其中LOC_Os07g44350是芽期耐盐的重要候选基因。

寒地节水抗旱水稻新种质食味品质研究

以寒地节水抗旱水稻新品系及黑龙江省首个国标一级米龙稻18为试材,分析其在正常栽培条件下产量和品质,并利用主成分分析(PCA)的方法对品质性状进行综合评价。结果表明,921产量最高,极显著高于其他材料(p<0.01);917稻米蛋白质含量最低,硬度最小,米饭弹性最好,食味值最高且极显著高于龙稻18及其他材料(p<0.01)。通过PCA提取了3个主成分(PC),PC 1方差贡献率最大,为49.3%,综合了蛋白质、弹性、直链淀粉含量;PC 2方差贡献率为23.112%,综合了外观、口感、综合评分;PC 3方差贡献率为19.774%,综合了硬度、食味值。品质综合评价值排序为:917(0.887)、928(0.701)、龙稻18(0.675)、913(0.481)、921(0.358)、914(0.219)。结合人工品尝可知,917食味优于龙稻18,928食味与龙稻18相当。

籼型细胞质对粳稻杂交后代F1稻米品质的影响

为促进东北粳稻稻米品质遗传育种研究,本试验利用分子标记手段对东北粳稻细胞质进行籼粳类型鉴定,再以4份籼质粳核超高产粳稻与4份粳质粳核粳稻构建双列杂交群体,分别在沈阳和哈尔滨两地种植,分析籼型细胞质背景下杂交后代F_(1)稻米品质性状的变化特征。结果表明,筛选到4份超高产粳稻沈农265、沈农9741、辽粳454、沈农9816的细胞质为籼型;杂交后代F_(1)品质性状相关性分析得出,食味值与直链淀粉含量正相关,与蛋白质含量极显著负相关;稻米品质方差分析表明,与粳质粳核材料相比,籼质粳核材料稻米蛋白质含量低,加工品质、蒸煮食味值高。综上所述,相同核遗传背景下,籼质粳核基因互作可能有利于提高稻米品质和口感。

玉米大斑病广谱抗性外引自交系的发掘与抗病基因初步鉴定

从2014—2016年连续3年对43份来自美国、法国、俄罗斯和德国的玉米资源进行了抗大斑病人工接种鉴定,筛选到高抗玉米大斑病材料7份,抗病材料1份,中抗材料6份,抗性材料占鉴定总材料的比例为32.6%。利用F_2群体,对7份高抗材料进行了大斑病抗性遗传分析,抗感植株分离比例和适合性测验证明,自交系A04、F02、F05和R01对大斑病的抗性可能是由一对显性基因控制的。抗谱分析表明,自交系A04、F02、F05和R01携带的抗大斑病基因不同于Ht1、Ht2、Ht3和Ht N,可能是新的抗病基因。该研究结果可为今后我国玉米大斑病抗性种质的引进及改良提供重要参考。

控制灌溉对寒地水稻产量及品质的影响

以龙稻18及新品系龙稻17006、龙稻17009、龙稻17011、龙稻17016为试验材料,研究了控制灌溉(控灌)和常规灌溉(常灌)对这些材料产量及品质的影响,以期为寒地节水栽培提供参考。结果表明,各参试材料产量和品质对控灌反应不一致。控灌下,龙稻17009、龙稻18产量升高,而龙稻17006、龙稻17011、龙稻17016产量下降;龙稻17009产量在控灌条件下显著高于其他材料,有效分蘖和穗实粒数提升是其增产的主因。控灌降低了龙稻17009、龙稻18、龙稻17011的食味值,提升了龙稻17006食味值。蛋白质含量升高是龙稻17009食味下降的主要原因。此外,控灌有利于水稻在灌浆期维持较高叶色值,维持叶片生理活性。控制灌溉结合适宜水稻品种不但可以实现节水,还能在保持水稻良好品质的情况下提升水稻产量,实现节本增效,有利于寒地水资源的可持续利用。

寒地水稻新品系产量性状对节水栽培响应的初步研究

为明确节水控制灌溉对寒地水稻新品系产量构成因素的影响,本试验以16个新品系和2个育成品种为试验材料,在大田试验条件下设置2种不同灌溉模式:常规灌溉和节水灌溉,研究各试验材料产量构成因素变化。结果表明:与常规灌溉相比,控制灌溉下大多数材料有效穗数和穗实粒数有减少趋势,千粒重有增加趋势。其中,13份材料有效穗数减少,1份材料有效穗数不变,4份材料有效穗数增多;10份材料穗实粒数降低,8份材料穗实粒数增加或不变;4份材料千粒重降低,14份材料千粒重增加或不变。所有材料中只有L5在控制灌溉下有效穗数、穗实粒数、千粒重均呈增加趋势,可作为寒地培育节水抗旱水稻品种的种质资源。

松嫩平原水稻芽期耐盐碱鉴定与分级评估

为了建立精准的水稻芽期耐盐碱评价体系,本研究采用NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3摩尔比为1∶9∶9∶1的盐碱混合液模拟松嫩平原盐碱地混合盐溶液,采用梯度试验筛选混合盐碱液胁迫浓度范围,确定水稻品种芽期耐盐碱鉴定的最佳浓度。并用确定浓度的盐碱混合液对243份水稻材料进行芽期耐盐碱鉴定。结果表明,盐碱混合液浓度125mmol·L-1是鉴定的最佳浓度。243份水稻材料在该浓度下鉴定获得耐盐碱性极强的品种72份,耐盐碱性强的品种77份,耐盐碱性中等的品种57份,耐盐碱性弱的品种27份,耐盐碱性极弱的品种10份。

寒地高产水稻新品种龙稻132的选育及分蘖期耐盐碱性研究

种植水稻是对盐碱地改良、利用的有效途径。本文简要介绍了龙稻132的亲本来源、选育过程、主要特征特性及盐碱胁迫下分蘖期的农艺性状。龙稻132是黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所水稻研究室以吉特611为母本、龙稻10号为父本进行杂交,经集团和系谱选择育成,具有较好的产量潜力且食味品质优良。2019-2020年区域试验产量分别为8365.5和8534.1kg·hm^(-2),2020年生产试验产量为8397.5kg·hm^(-2),区域试验和生产试验平均比对照品种(松粳9号)增产8.4%,食味评分达到了82分,较强的分蘖能力是其高产的主要原因。龙稻132在苏打盐碱地的适应性研究发现,与正常田块相比,其分蘖能力在苏打盐碱地受到明显抑制,仅为同期正常田块的63%,干物质积累量下降,地下、地上部干重仅为对照品种的44%、45%,SPAD值与对照品种相当。因此,需要加强水稻品种在盐碱地的分蘖及干物质积累能力的研究,以便提升盐碱地水稻产量。

播期调控对寒地粳稻产量和品质的影响

为探究寒地稻区粳稻品种的温光响应特征以及选择合理播期实现寒地粳稻优质高产的可行性,以6份寒地主栽粳稻品种为供试材料,设置4个播期,研究播期调控对寒地粳稻品种的生育期、产量、品质及温光利用的影响。结果表明,随着播期的推迟,供试品种的全生育期天数缩短,主要体现在出苗期-齐穗期天数的缩短,这与出苗期-齐穗期日均温升高,日均光照时数减少有关。晚熟粳稻品种产量随着播期的推迟逐渐降低,中早熟粳稻品种呈先上升后降低的趋势,相关分析表明,晚熟粳稻品种产量与千粒质量的相关系数为0.86~0.93,中早熟粳稻品种产量与有效穗数相关系数为0.88~0.99,这是粳稻产量降低的主要原因之一。随着播期的推迟,寒地粳稻品种的加工品质均变劣,外观品质变化趋势不同,直链淀粉含量呈升高趋势,蛋白质含量呈降低趋势,食味值则呈先升高后降低趋势。综上所述,晚熟粳稻品种适当早播有利于优质高产,中早熟品种早播和晚播均不利于优质高产,适宜播期的选择对产量和品质提高有关键作用。

优质水稻品种龙稻28的选育及特征特性浅析

龙稻28是黑龙江省农业科学院耕作栽培所选育的黑龙江省水稻品种第一积温带晚熟水稻新品种,具有优质、稳产、整精米率高、抗病等特点。2017年通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定,本文介绍了龙稻28的选育经过和所拥有的优质等位基因以及优质栽培技术。

播期对寒地粳稻产量及温光资源利用的影响

研究了播期对寒地稻区优质粳稻产量、生育期及温光资源利用的影响。结果表明,播期推迟,优质粳稻生育进程延迟,生育期缩短,主要与出苗至齐穗期日均温升高、全生育期日均光照时数减少有关;播期推迟,全生育期积温和光照时数利用率呈下降趋势,优质粳稻产量逐渐降低,减产的主要原因是在于有效穂数和穗粒数的减少。产量与气候因子的相关分析表明,出苗至齐穗期的日均温与相对产量呈极显著负相关,这是播期推迟导致产量降低的主要原因之一,而出苗至成熟期的太阳辐射与相对产量呈极显著正相关,说明在寒地稻区太阳辐射对水稻产量形成有正向作用。

化肥配施有机物料对盐碱地水稻产量和品质的影响

为促进盐碱地快速改良和高效利用,以不施肥(T0)、常规施肥(T1)、化肥配施(T2)处理为对照,研究化肥配施有机物料[化肥配施生物炭有机肥(T3)、化肥配施秸秆有机肥(T4)、化肥配施秸秆有机肥和生物菌肥(T5)]对水稻产量和品质的影响。结果表明,化肥配施有机物料能降低土壤pH和电导率,有利于盐碱地土壤改良,与未施有机物料处理相比,化肥配施有机物料对水稻增产效果明显,化肥配施秸秆有机肥和生物菌肥(T5)产量最高;龙稻21增产范围为12.76%~189.87%,海稻2号的增产范围为88.46%~151.40%;施用有机物料使穗长变长,穗粒数增多,株高、实粒重、结实率、千粒重均高于未施有机物料处理,穗数、穗粒数、结实率和和千粒重4个产量构成因子与产量呈极显著正相关,相关系数大小依次为穗粒数>结实率>穗数>千粒重;在保证产量的前提下,化肥配施不同有机物料能提高稻米的加工品质和食味值,降低蛋白质含量,化肥配施生物炭有机肥(T3)处理稻米的整体品质最佳。

寒地耐盐碱优质稳产水稻新品种龙稻124的选育

为培育出适合寒地生态环境种植的耐盐碱、优质水稻新品种,以黑龙江省公认的耐盐碱较强的水稻品种龙稻5号为母本、丰矮占1号为父本杂交,以龙稻5号为轮回亲本连续回交3代后,采用系谱法选育出水稻新品种龙稻124,其农艺性状优良,具有耐盐碱、优质、稳产等特征特性,在pH值8.5的盐碱地种植每667m^(2)产量比龙稻5号高21.6kg。经农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)检测,龙稻124食味评分达到85~87分。2年区域试验和1年生产试验中18点次均增产,区域试验每hm^(2)产量分别为8073.3kg、7943.5kg,比对照增产7.2%、7.0%;生产试验产量为7914kg,比对照增产7.0%。2020年6月通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定,适宜在黑龙江省第一积温带种植。

籼型细胞质对杂交后代F1产量的影响

为促进东北粳稻遗传育种研究,本试验利用分子标记手段对细胞质进行籼粳类型鉴定,再以4份籼质粳稻与4份粳质粳稻构建双列杂交群体,分别在沈阳和哈尔滨两地种植,研究籼型细胞质对杂交后代F1产量构成的影响。结果表明:利用细胞质籼粳特异性分子标记筛选到4份超高产粳稻沈农265、沈农9741、辽粳454、沈农9816的细胞质为籼型,两个试验点籼质粳核材料产量主要影响因子是分蘖数和穗数,而粳质粳核材料受多个因素的影响,在相同核遗传背景下,籼型细胞质对于产量提高有促进作用。

寒地灌浆期低温钝感水稻品种的初步筛选

灌浆期低温是导致水稻品质降低的主要原因之一。受气候变化的影响,近几年黑龙江省水稻生产连续遭遇灌浆期低温,品质的降低影响了黑龙江省商品大米的市场竞争力。为提高黑龙江省商品大米市场竞争力,必须培育不受灌浆期低温影响、食味品质稳定性好的水稻品种。通过3年实验研究,筛选出了在灌浆期积温相差118~141.3℃的条件下,稻米食味评分变化在2分以内的灌浆期低温钝感水稻材料8份,其中食味评分在85分以上的优质水稻品种5份。明确直链淀粉含量和蛋白质含量与米饭食味评分间相关性较小。研究明确了筛选灌浆期低温钝感优质水稻品种的可行性,为后续灌浆期低温钝感基因定位和遗传机制的研究提供了理论依据和材料基础。