水稻对硅、钾、钙、镁的吸收动力学研究

为了研究水稻对硅、钾、钙、镁的不同吸收效应，同时探索含钾硅酸盐矿物的肥料价值，本文采用了动力学研究方法．结果表明：水稻对硅、钾、钙、镁的吸收速率因肥料配比差异而不同；而施用多元复合物，水稻生长过程中对硅、钾、钙、镁的吸收速率明显增加；四个动力学方程对水稻吸收养分规律的拟合度都达到了极显著性或显著性水平；单从相关系数及其变异系数来看，四种养分的拟合情况均以Freybdkucg方程为最好．     

水稻光温敏雄性不育基因连锁标记的分离与鉴定

两系法杂交稻是一种利用水稻杂种优势的重要途径，主要依据水稻光温敏雄性不育系在不同条件下的育性转换用于配制杂交种．以培矮64S(PTGMS)与明恢63杂种自交的F2代为供试材料，采用随机放大多态性DNA(RAPD)技术分离与培矮64S的PTGMS基因连锁的分子标记．在F2代2个分别代表可育和不育的群体以及亲本株系中，采用100个RAPD引物扩放基因组DNA筛选多态性DNA片段．RAPD引物S8产生的DNA片段中，除重复顺序外，有一个长度为0．85kb片段为单拷贝．分子杂交表明，这一单拷贝标记与培矮64S的PTGMS基因连锁．     

不同施肥对稻麦养分吸收利用的影响

2000年在国家紫色土肥力和肥料效益监测基地上长期定位试验小区(西南农业大学校本部农场)内，进行的不同施肥处理对稻麦养分吸收利用影响的定位试验结果表明：施N肥能提高稻麦子粒含N量，施用P肥能提高稻麦植株各部位P含量，有机肥与化肥配合施用比单施化肥处理水稻含P量高。施用K肥能提高小麦茎叶含K量，但子粒中K含量变化较小，K主要保留在茎叶中；C1能促进小麦对K的吸收。小麦对N、P、K肥的利用率分别为27．8％、38．9％和22．9％；水稻对N、P、K肥的利用率分别为35．8％、26．8％和41.8％。水稻对H肥和K肥的利用率高于小差．而小麦对P肥的利用率则高于水稻。     

麦后免耕直播杂交水稻的生育特性及产量研究

在田间条件下，选用4个杂交水稻组合，以育秧移栽为对照，研究了两熟制稻区麦后免耕直播杂交稻的生育特性和产量。结果表明：与常规育秧移栽相比，麦后免耕直播杂交稻全生育期和营养生长期有较大幅度的缩短，株高降低，主茎总叶数减少，单株分蘖能力增强，最大叶面积指数增大，分布于较深土层的根量增加，最终单位面积有效穗数增加，但每穗着粒数和实粒数有所降低。不同类型杂交组合直播条件下生育特性和产量构成因素的变化趋势有较大差异，生育特性适宜的杂交组合免耕直播可获得与育秧移栽相近的产量．     

高粱C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的分子克隆及其转基因水稻的培育

应用PCR的方法从C4植物高粱的基因组中分离出C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Ppc基因). 通过分步克隆的方法, 将此基因插入pCAMBIA1301质粒载体上, 构成重组的表达载体p1301-PEPC, 并利用农杆菌介导的转化系统将其转入农垦58和中花10两个粳稻品种. 经PCR分析、PEPCase活性检测、Western杂交、Northern杂交和Southern杂交等多种方法鉴定表明, C4型Ppc基因已转化进受体水稻植株的核基因组, 并能高水平表达. 生理学检测显示, 转基因水稻植株的CO₂补偿点和光呼吸速率显著降低, 光饱和光合速率和羧化效率提高, 显示出C4植物的光合特征.     

利用人工控制细胞死亡策略培育抗稻瘟病水稻

利用细菌编码RNase的barnase 基因及其特异抑制剂编码基因barstar构成的双元组分系统, 把本实验室构建的具有稻瘟菌(Magnaporthe grisea)诱导活性的嵌合启动子与barnase基因融合, 再与由CaMV 35S启动子驱动的barstar的构件融合, 构建植物表达载体pWBNBS和pPBNBS, 转化水稻, 并对转基因水稻进行了抗稻瘟病和白叶枯病的检测. 结果表明, 接种稻瘟菌后, 转基因水稻植株中barnase基因受诱导表达; 在稻瘟菌侵染诱导下, barnase的表达超过barstar的抑制, 导致转基因水稻叶片出现类似过敏感应, 表现出对稻瘟病的抗性; 转基因水稻对白叶枯病表现出一定的抗性. 这些结果说明, 通过该双元组分系统策略获得的转基因水稻具有明显的抗致病性真菌和一定程度的抗细菌危害的较广谱抗性.     

通过转δ-OAT基因获得抗盐抗旱水稻

δ-OAT基因编码的鸟氨酸-δ-氨基转移酶是以鸟氨酸为前体合成脯氨酸途径中的关键酶. 采用基因枪法将拟南芥δ-OAT基因导入粳稻品种中作321, 通过PCR及分子杂交分析确定目的基因已插入水稻染色体中并得到超量表达. 抗盐抗旱检测结果表明, 水稻在受到渗透胁迫时会大量积累脯氨酸, 各种条件下转基因水稻积累的脯氨酸是对照的5~15倍; 同等胁迫条件下转基因株系相对生长更快, 苗与根的生物学产量都要高于对照, 最后种子产量也显著高于对照, 如在0.1 mol/L NaCl胁迫下转基因株系相对产量提高了16%~41%, 说明δ-OAT基因超量表达并积累脯氨酸在抗渗透胁迫中有着重要作用, 通过转化δ-OAT基因可以获得抗盐抗旱的基因工程水稻.     

水稻含隐性抗白叶枯病基因xa5的24 kb片段的鉴定与基因预测

水稻xa5基因是具有重要研究和育种价值的隐性广谱抗白叶枯病基因. 利用水稻品系IR24及其近等基因系IRBB5(含xa5基因)杂交组合, 构建了含4892个单株的F₂定位群体. 同时, 利用与xa5连锁的RFLP标记筛查含xa5基因的水稻抗性品系IRBB56的BAC文库, 构建了一个覆盖目标基因位点的长约213 kb的跨叠克隆群. 根据国际水稻基因组和中国超级杂交稻基因组序列, 以及跨叠克隆群的部分亚克隆测序, 设计了一系列SSLP和CAPS标记对目标基因进行精细遗传定位. xa5基因定位在2个CAPS标记K5和T4之间且与T2共分离, 标记K5和T4之间的遗传距离为0.3 cM, 物理距离约为24 kb. 对xa5基因所在的24 kb片段DNA序列进行基因预测, 揭示出可能编码ABC转运蛋白和转录因子TFIIA小亚基的2个基因. 对这一区段及其编码基因的功能研究将阐明xa5抗白叶枯病的分子机制.