黄淮稻区推广水稻品种稻瘟病抗性基因Pi9和Pi-ta的分子鉴定

为明确Pi9和Pi-ta 2个稻瘟病抗性主效基因在黄淮稻区种植水稻品种中的分布状况,利用分子标记对60个水稻品种进行Pi9和Pi-ta抗稻瘟病基因的分子鉴定。结果表明,60个检测品种中31个含有Pi9抗性基因,9个含有Pi-ta抗性基因,郑稻18、豫农粳12号、豫稻16、泰香2号、武香粳14号和武运粳21号等6个品种携带2个抗病基因。黄淮稻区水稻育种Pi9基因利用广泛,Pi-ta基因利用较少,今后应加强Pi-ta及更多主效广谱抗稻瘟病基因的聚合利用。     

旱稻导入系碾磨品质和垩白粒率的QTL定位及其与土壤水分的互作分析

以优质水稻品种越富为遗传背景,具有旱稻品种IRAT109导入片段的271份导入系为材料,在水、旱田2个土壤水分环境下调查糙米率、精米率、整精米率和垩白粒率4个品质性状,研究旱田栽培对稻米品质性状的影响,进行QTL定位及基因型与环境的互作分析。结果表明,整精米率和垩白粒率易受土壤水分环境的影响,糙米率和精米率相对稳定。适当水分胁迫能提高稻米的整精米率,减少垩白粒率。利用混合线性模型,水、旱田条件下共检测到4个品质性状的10个加性QTL和2对上位性互作QTL,分别位于第3、4、7、8和9染色体。3个加性QTL (qMR9、qHMR7和qHMR9)和一对上位性互作QTL (qHMR3~qHMR9)的贡献率大于10%。7个QTL与前人研究结果相一致。第4染色体RM1112~RM1272和第9染色体RM1189~RM410是QTL集中分布的区域。根据不同性状对干旱胁迫的反应特点,分别选择水、旱田条件下贡献率大、稳定的QTL或者具有旱田特异性的QTL,进行标记辅助聚合育种是培育抗旱、优质稻的一个有效途径。     

2个玉米优势群体穗粒性状的密度效应分析

对Reid和非Reid 2个玉米优势群体在2种密度条件下6个穗粒性状的分析结果表明,各穗粒性状都是由多基因控制的复杂数量性状;高密度使除非Reid群体穗粗外的其余性状变劣,使非Reid群体的百粒重外的其余各性状的变异系数增大,高密度更有利于对性状实施表型选择,穗粒重和穗长更适宜作为穗粒性状耐密性的选择指标;Reid群体的耐密性优于非Reid群体;穗粒重同时由多个穗粒性状所决定,在利用Reid群体进行自交系选育过程中,更应注重协调各穗粒性状间的关系。     

有机肥类型及其施肥配比对稻田培肥效应和经济效益的影响

采用3种有机肥和2种施肥配比,研究了有机肥类型和施肥配比对水稻产量、土壤的培肥效应和经济效益的影响。结果表明,施用相同有机肥,6∶4施肥配比的水稻产量高于6∶3∶1;相同施肥配比,施用菜子饼肥的水稻产量均显著高于沼液、商品有机肥和CK。2种施肥配比条件下,菜子饼肥处理抽穗开花期及抽穗开花期至成熟期干物质积累量均高于沼液、商品有机肥和CK。6∶4施肥配比条件下,成熟期水稻谷草和子粒含氮量在沼液和商品有机肥处理下均高于6∶3∶1。6∶4施肥配比条件下,氮收获指数、氮素转移率、氮素生理利用率和氮素农学利用率均高于6∶3∶1,且此条件下成熟期土壤有机质含量高于6∶3∶1,有利于培肥地力。虽然6∶4施肥配比条件下菜子饼肥产量最高,但由于菜子饼肥的成本较高,故沼液经济效益最高。因此,本试验条件下,在绿色稻米生产中施肥种类选取沼液更有利于经济效益的提高和培肥地力,有机肥的施用配比以6∶4施肥为最佳。     

普通×爆裂玉米RILs群体籽粒不同发育时期品质性状及其相关分析

利用普通玉米自交系丹232与爆裂玉米自交系N04为亲本构建的重组近交系(RILs) 群体为材料,对籽粒不同发育时期的粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪和赖氨酸4个品质性状分析结果表明：RILs群体各时期4个品质性状均存在明显的超亲分离;亲本、F1及RILs群体的粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸含量从10 DAP至30 DAP持续下降,至灌浆后期又表现不同程度的升高,而粗淀粉含量在整个发育时期持续增加。除粗蛋白的10 DAP与40 DAP间、粗脂肪的10 DAP与30 DAP间不相关外,其余各性状在不同发育时期均表现为显著或极显著正相关。粗淀粉与粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸在4个时期表现为极显著负相关,其余性状间均表现为极显著正相关。     

基于CRISPR/Cas9技术的水稻miR1866突变体构建

microRNA(miRNA)是长度为18~25个碱基的非编码单链RNA,在植物生长发育过程中起着重要的调节作用。水稻是世界上重要的粮食作物之一,近年来调控水稻生长发育的miRNA不断被发掘,但目前关于miR1866的研究还比较少。本研究通过构建miR1866的CRISPR/Cas9表达载体,创制miR1866的突变体,挖掘水稻miR1866的功能。依据CRISPR/Cas9基因编辑技术,设计了miR1866的突变靶点,通过人工合成的方法得到包含突变靶点的特异序列,经过磷酸化修饰和退火后与载体Sg RNA连接进而与Cas9重组得到miR1866的CRISPR/Cas9表达载体,利用农杆菌介导法导入粳稻品种日本晴,获得转基因植株,结合测序结果判断转基因植株突变单株的突变基因型。本研究比较了野生型和突变体(KO1866-1-2和KO1866-2-4)在相同培养条件下苗期的根长、株高、茎基粗、鲜重和干重,结果表明:在营养液培养条件下,突变体的株高、根长、茎基粗、鲜重和干重均显著低于野生型。据此推测,miR1866对水稻的生长发育有一定的调节作用。本研究利用CRISPR/Cas9创制水稻miR1866的突变体,对研究miRNA调控途径,完善水稻miRNA调控的分子机制具有重要的意义。     

低温胁迫对小麦叶片细胞膜脂质过氧化产物及相关酶活性的影响

为了给小麦抗寒性鉴定提供依据，采用室内模拟低温处理小麦133个系的DH群体幼苗，研究了低温胁迫对小麦幼苗叶片脂质过氧化作用的产物及其相关酶活性的影响。结果表明，低温处理后脂质过氧比作用产物丙二醛（MDA）的含量增加；超氧物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性在低温胁迫条件下不同株系间存在差异，但并不随MDA的增加而稳定提高，两种酶之间的活性变化无明显的同步性。因此，SOD活性和MDA含量可以作为鉴定小麦抗寒性的生理生化指标。     

弱光对水稻生长发育影响研究进展

光是影响植物生长发育重要的环境因子之一。随着全球气候的异常, 水稻生育期内阴雨寡照天气增多, 太阳辐照减少, 弱光会对水稻生长发育产生不利影响。本文综述了国内外有关弱光对水稻营养生长、避阴反应、光合作用特性、产量形成和品质等方面的影响。水稻营养生长的各个方面都受弱光影响, 包括株高、分蘖、根系、叶片及其气孔和叶绿素等的发育。最重要的是弱光通过影响光合作用, 进而影响干物质积累与分配, 从而导致水稻产量和品质降低。光不仅为植物光合作用提供能量, 还是一种信号物质, 植物通过光受体感受光环境包括光质、光强和光向等的变化来调控自身形态建成。遮阴同样能导致弱光。遮阴后, 植物光敏色素感受到环境中红光和远红光比例的变化, 从而引起株高增加、节间伸长、分枝减少和加速开花等一系列反应, 这些称为避阴反应。本文探讨了在弱光对作物生长发育影响的研究中使用不同遮阴材质对光质的影响。目前水稻避阴反应研究较少, 本文讨论了水稻光敏色素基因及拟南芥中鉴定的与光信号相关的转录因子可能在水稻生产中的应用。对水稻在生育期内遇弱光环境时提出了相应的防治对策, 并分析了当前研究中存在的问题和不足, 指出了今后进一步研究的方向。