转玉米PEPC基因水稻的农艺性状及生理特性

以稳定的转PEPC基因水稻和未转基因野生型水稻为供试材料,测定稻株开花期间地上部干物质的累积量及籽粒中可溶性糖、淀粉和蛋白质含量.结果表明:与未转基因野生型水稻相比,转PEPC基因水稻叶片、茎鞘和穗干重都有部分增加,但以穗增重为主;开花后14 d,与未转基因野生型水稻相比,转PEPC基因水稻籽粒中可溶性糖含量和蛋白质含量显著增加,但其淀粉含量没有增加,推测转PEPC基因水稻籽粒中较多的可溶性糖可能会更多地转化为蛋白质.     

高光效转玉米PEPC基因水稻激素含量与产量的关系

以稳定的转玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC基因)水稻(PC)和未转基因野生型水稻(WT)为供试材料,测定开花期间剑叶的净光合速率、PEPC酶活性、开花后不同时间叶片可溶性糖含量、莽草酸含量、地上各部位激素[生长素(IAA)、细胞分裂素(iPAS)和脱落酸(ABA)]含量,以及籽粒可溶性糖、蛋白质和淀粉的含量,收获时记录产量构成因子。结果表明:与WT相比,PC叶片中光合产物可溶性糖和莽草酸含量都显著增加,而且叶片、茎、穗中细胞分裂素以及籽粒中ABA也均显著增加。相关分析结果表明,叶片中可溶性糖和莽草酸含量的增加可能是这些植物激素含量增加的重要物质基础,激素含量增加有助于增加单株有效穗数和千粒重。     

转pepc基因水稻的选育

通过基因工程 ,将玉米的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (pepc)基因导入水稻品种“Kitaake” ,获得高表达的转pepc基因水稻 ,系统选育后 ,获得第 7代稳定种质。转pepc基因水稻的PEPC活性比原种高 2 4倍 ,净光合速率比原种高 5 0 %。以第 7代稳定转基因材料作父本 ,与水稻不育系“培矮 64S”、“2 9130S”、“70 0 1S”以及恢复系“5 12 9”、“Y910 7”、“H9195”、“双九A”和“437”进行杂交 ,获得 80 5株后代材料 ,并从中鉴定出 47株高PEPC活性和高光合效率的植株。这些植株的PEPC活性和净光合速率 (Pn)均高于母本 ,且Pn与PEPC活性呈正相关 ,r=0 666 0 。证明通过基因工程与杂交相结合的方法 ,可将转pepc基因水稻的高光效特性传递到杂种稻的不育系和恢复系中     

转玉米PEPC基因水稻的形态和光合酶活性变化

以稳定的转PEPC基因水稻和未转PEPC基因水稻为供试材料,对其外形和光合酶活性进行测定。结果表明,与未转PEPC基因水稻相比,转PEPC基因水稻株高增加、茎秆变粗、叶片变宽、根系发达,光合酶活性增加,且产量构成因素均增加。     

转PEPC基因水稻接种固氮菌的效应

利用~(15)N-同位素技术研究转PEPC基因水稻及无PEPC基因水稻在接种不同固氮菌后的光合特性、产量性状和固氮能力的变化。结果表明:接种水稻联合固氮工程菌处理与未接种固氮菌处理相比,转PEPC基因水稻的PEPC活性、PS Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)、净光合速率均明显提高,生物学产量和经济产量也相应增加了38.08％和26.86％;与无PEPC基因水稻相比,转PEPC基因水稻能明显提高水稻联合固氮工程菌的固氮效率。这种水稻光合与固氮相互促进的机理值得深入研究。     

PEPC酶活性作为水稻高光效育种筛选指标的研究

以稳定的转玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(pepc)水稻(PC)、未转基因野生型水稻(WT)和PC与9516、苏沪香粳和武育粳3号杂交转育后代为材料,分别测定苗期、分蘖期、拔节期和孕穗期以及花后PC和WT的光合特性.结果表明:①PC叶片的PEPC活性和净光合速率(Pn)在整个水稻生育期都比WT高,其中孕穗期的PEPC酶活性和Pn增加最显著;②与茎和穗相比,花后水稻剑叶的PEPC酶活性最高,叶片的PEPC活性PC和WT在开花后5～10 d剑叶PEPC活性和Pn最大,相对稳定;③开花后第5 d PC剑叶的PEPC酶活性和Pn呈正相关,相关系数为0.923**,其中上午10∶00～12∶00 PEPC酶活性表现较高水平且保持相对稳定;④34株转育材料剑叶PEPC酶活性与Pn的相关系数为0.918**.据此认为水稻开花后第5 d到第10 d,晴天上午10∶00～12∶00,剑叶的PEPC酶活性可作为水稻高光效筛选的可靠指标.     

转PEPC基因水稻耐光抑制和光氧化的特性

研究了转PEPC基因水稻及其原种在光抑制和光氧化条件下叶绿素荧光等参数的变化.结果表明,玉米PEPC基因导入水稻后,PEPC活性显著提高.不同基因型水稻在中午高光强高温条件下均发生光抑制现象,其中转PEPC基因水稻中午Fv/Fm、qP和PSⅡ降低较少,qN略为增加,光能转化为化学能的效率较高,热耗散较低,表现耐光抑制.经光氧化处理,转PEPC基因水稻叶绿素和蛋白含量下降较少,表现耐光氧化特性.同时转PEPC基因水稻Fv/Fm和qP下降较少,qN增加较多,可见其保持较高的光化学效率和增加热耗散提高耐光氧化能力.     

转玉米PEPC基因水稻的创建及其农艺性状分析

将水稻Cab基因启动子与来自玉米的PEPC基因融合后通过农杆菌介导的转化法转入粳稻品种武香粳9号中,经分子鉴定和表达分析明确PEPC基因成功转入水稻并获表达.对pCab::PEPC转基因水稻的产量和品质性状进行了系统分析,发现其具有较好的增产潜力,且对稻米品质有一定的改良作用.此外,pCab::PEPC转基因水稻在苗期...     

玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合育种

利用转玉米PEPC基因水稻HPTER(高感水稻白叶枯病)和抗白叶枯病水稻HX-3(具有抗白叶枯病基因Xa25)杂交,获得F1杂种,并对F1杂种进行花药培养,获得42株二倍体植株。通过对这些植株后代进行抗白叶枯病性鉴定,PEPC酶活性和光合速率测定及PCR检测,最后获得同时具有玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合株系7个,这些株系的农艺性状较HPTER有较大改善,可作为培育高产、抗白叶枯病水稻新品种的种质资源。     

水稻的光合特性与高光效育种

综述了国内外在水稻高光效生理育种研究领域中的最新进展，分析了在常规育种的基础上开展水稻高光效生理育种是作物育种发展的趋势：讨论和展望了超级稻的高光效育种前景。     

Breeding for Parents of Hybrid Rice with Maize pepc Gene

The results of the investigation on transgenic rice with maize C4-specific phosphoenolpyruvate carboxylase (pepc) gene showed that the transgenic rice plants with the maize pepc gene expressed at high level and the maize PEPC expression was inherited in the progenies in a Mendelian manner. The transgenic plants had PEPC activity of more than 10-fold higher than untransformed plants. As compared with untransformed plants, the panicle per plant, spikelet per panicle, 1000-grain weight and grain-weight per plant for transgenic plants increased by 14.9 %, 5.7%, 1.3 % and 13.9 %, respectively. By crossing the maize pepc gene was incorporated into the parents of hybrid rice, which were the photo-sensitive genic male sterile (PGMS)lines of two-line hybrid rice such as Peiai64s, 7001s, 2302s, 2304s and 2306s-1, and the BT type of cytoplasmic male sterile (CMS) line of three-line hybrid rice such as Shuangjiu A, and restorer lines 5129, Wanjing97 in the spring of 1998. The following progresses were made: (1) The inheritance of the high-level expression of the maize PEPC was stable in different genetic background of rice; (2) PEPC activity of F1 hybrid was the mean of the two parents. Its saturated photosynthetic rate (Pn) rose to 50 % higher than that of the receptor parent. These results demonstrated that it is possible to increase the vigor of the rice plant by transgenic approach with maize pepc gene; (3) The activity of PEPC in leaf could be considered as the major physiological index because the correlation coefficient between PEPC activity and Pn was 0.6470 * *; (4) We have developed three rice lines with maize pepc gene; (5) The selection method of high photosynthetic efficiency rice has been established, which includes soaking seeds into solution of hygromycin phosphotransferase to germinate, tracing the pepc gene by PCR analysis, evaluating the performance of the rice plants in the field and examining PEPC activities and Pn of rice plants with maize pepc gene.     

籼稻光敏不育系Hs－1的选育报告

本文报道采用花培技术育成籼型光敏不育系Ｈｓ－１的选育研究，包括短光敏和低温敏相结合的育种目标的提出依据、育种技术路线和选育经过．人工气候箱和自然光温条件鉴定结果表明，Ｈｓ－１的育性具有明显的光敏特性，临界光长较短（１２．５－１２．０ｈ）、临界温度较低（＜２３．１℃）．根据形态分类结果，Ｈｓ－１归属籼型（６分）．Ｈｓ－１基本营养生长性较强，播始天数８８－１０９ｄ；经济性状、异交特性和配合力较好     

水稻花药培养与花培育种研究

对水稻花药培养及花培育种的基本概念、研究意义、研究进展、研究内容、应用领域、技术要点做了综述。     

水稻花药培养技术及其育种应用的研究进展

从材料基因型、取材时期与预处理、培养基种类、激素配比、碳源和其他添加剂等方面综述了水稻花药培养技术的研究进展.大多研究表明,花培是稳定水稻亚种间籼粳杂交后代遗传性状的有效方法,但目前花培的株产率仍很低,在4％以下,且籼稻的株产率显著低于粳稻,主要原因是籼稻的基因亲和力低及其花药褐化和幼苗白化现象严重.同时,从改善培养条件(取材时期、预处理、培养基、激素、添加剂等)、建立花药离体培养体系、结合转基因和分子标记技术等方面提出了加快花药育种进程的建议.     

水稻稻米香味基因的遗传研究及其在育种中应用的研究进展

香味是香稻的一项重要品质性状,成为水稻研究的热点之一.香稻拥有食味品质好、经济价值高等优点,倍受青睐.综述了近年来水稻香味的化学成分、遗传机理、基因定位及克隆等方面的研究工作.并对水稻香味的育种研究和应用进行了展望.