广西常规稻与杂交稻产量和稻米品质的比较分析

以2006～2009年通过广西审定的156个水稻品种为材料,对杂交稻和常规稻在广西区试中的平均产量和主要品质性状进行了比较分析。结果表明,常规稻平均产量为6.80 t/hm2,杂交稻为7.86 t/hm2,杂交稻比常规稻高15.59%,差异极显著;杂交稻稻米直链淀粉含量优质达标率高于常规稻,而常规稻整精米率、米粒长宽比、垩白米率、垩白度和胶稠度优质达标率均高于杂交稻。直链淀粉含量是常规稻稻米品质改良的重点,而米粒长宽比、垩白米率和垩白度是杂交稻稻米品质改良的重点。     

广西早籼早熟杂交水稻产量与主要经济性状的分析

对2006～2010年广西早籼早熟杂交水稻区域试验49个品种(组合)的63组数据进行相关分析、通径分析和主成分分析,结果表明:有效穗,株高,穗长,总粒数,实粒数和千粒重与产量均呈极显著正相关;每穗实粒数对产量的贡献最大,而有效穗数通过每穗实粒数间接负作用较大.认为广西早籼稻品种(组合)高产育种应在保证一定有效穗数的基础上,主攻每穗实粒数,同时兼顾千粒重和结实率,协调好性状之间的关系.     

代谢组学揭示水稻—稻瘿蚊互作的潜在生化标识物

【目的】筛选稻瘿蚊（RGM）侵染下抗、感水稻材料差异代谢物,揭示水稻抗虫靶标化合物,为解析植物与昆虫互作关系及水稻害虫绿色防控提供理论依据。【方法】分别对抗RGM水稻材料GXM-001-2和易感RGM水稻材料TN1进行RGM接虫胁迫,接虫后48 h利用液相色谱—质谱联用仪（LC-MS）对RGM侵染及未侵染抗、感水稻材料的代谢物进行化学成分分析。【结果】RGM侵染下抗、感水稻材料的差异代谢物分析显示,LC-MS共检测到330种代谢物,其中155种为已知代谢物;被RGM侵染后,GXM-001-2中上调代谢物种类远少于其下调代谢物种类,也远少于TN1中的上调代谢物种类。RGM侵染下水稻潜在生化标识物种类分析表明,差异代谢物分为抗性特性（n=16）、易感特性（n=16）、侵染特性（n=7）和宿主特性（n=3）等4类。生化标识物及差异倍数分析表明,抗性特性物包括1-氨基环丙烷羧酸、3-磷酸甘油酸和二十烷酸等物质,其中6-甲基维生素D、谷氨酸、叶绿醇和酪氨酸等物质上调表达;易感特性物包括2-己酮酸、3-苯基乳酸和6-羟基己酸等物质,其中6-羟基己酸、葡萄糖和白皮杉醇等7种物质下调表达;侵染特性物包括γ-氨基丁酸、半乳糖酸和丙醇二酸等物质,其中腺嘌呤、尿苷、丙醇二酸和γ-氨基丁酸在抗、感材料中变化趋势一致;宿主特性物包括异亮氨酸、十六烷酸和环亮氨酸,前2种物质在GXM-001-2中显著高于TN1（P<0.05）。【结论】RGM侵染后从抗、感水稻材料中筛选到抗性特性物、易感特性物、侵染特性物和宿主特性物,其中脂肪酸及其衍生物（十六烷酸、二十烷酸、十四烷酸和β-羟基十四烷酸）、氨基酸（谷氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和γ-氨基丁酸）、酚类（阿魏酸）、萜类（叶绿醇）和胺类（乙酰苯胺、苄胺和乳酰胺）可能在植物抗虫防御反应中发挥重要作用,是RGM侵染水稻最重要的潜在生化标识物。     

广西新育成的常规籼稻品种的稻米品质分析

对2010年参加广西区常规优质籼稻组区试的25个品种的12个主要品质指标进行了统计分析。结果表明,25个参试品种中没有1个品种7项指标全部达到国标一级(GB/T 17891-1999),垩白米率、垩白度偏高和直链淀粉含量偏低是限制广西常规稻米质提高的主要因素,同时晚籼稻的稻米品质高于早籼稻。相关分析结果表明,整精米率与垩白米率和垩白度均呈极显著负相关,与蛋白质含量呈显著正相关。主成分分析结果表明:常规籼稻品种的稻米品质的主成分为碾磨因子、蒸煮因子及外观因子。稻米品质性状间的聚类分析表明:广西常规籼稻品种的品质性状之间的同质性程度较大。     

基于40K基因芯片的326份水稻品种遗传多样性与重要病虫抗性基因鉴定

为明确华南稻作区水稻品种的遗传多样性和褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性基因的分布,本研究利用32 887个SNP标记对326份水稻品种进行遗传多样性分析,并检测20个褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性位点。聚类分析结果表明,当遗传距离为0.421 0时,326份水稻材料可分为4个群体(Ⅰ～Ⅳ),类群Ⅳ包含249个水稻材料,又可分为4个亚群。利用水稻12条染色体上SNP标记进行品种间两两比较分析,发现有18对品种间无差异位点,25对材料间差异SNP少于300个。检测Bph6、Bph9、Bph14、Bph15、Bph18、Bph26、Pi1、Pi2、Pi5、Pi9、Pia、Pid2、Pid3、Pigm、Pita、xa5、Xa7、xa13、Xa21和Xa23在326份材料中的分布情况,结果表明,大部分华南稻作区水稻品种携带稻瘟病抗性基因Pi5 (48.2%)、Pia (59.8%)、Pid2 (65.9%)、Pid3 (82.8%)和Pita (48.2%);主要应用的白叶枯病抗性基因为Xa21;但仅有5.2%的品种含有褐飞虱抗性基因。本研究结果为华南稻作区水稻培育多样化品种和抗性育种提供科学依据。     

广西地方稻种资源的收集与鉴定评价

【目的】收集鉴定广西地方稻种资源,为广西地方稻种资源保护和利用提供科学依据。【方法】2015─2019年,通过“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目的实施,对广西61个县（区、市）188个乡（镇）265个村（屯）的地方稻种资源进行系统调查和收集,对收集资源的分布特点和种质类型进行分析,对各表型性状进行鉴定评价。【结果】从广西各地收集地方稻种资源476份。从水平分布来看,广西地方稻种资源在广西四大稻作区均有分布,稻种资源主要集中分布于融水、上思、凤山、资源、隆林和东兰等6个经济相对不发达的边远地区。从垂直分布上分析,稻种资源主要分布在0~400 m的低海拔地区,收集资源232份,占收集总数的48.74%。广西地方稻种资源多样性丰富,包含籼稻、粳稻、早稻、中晚稻、粘稻、糯稻、水稻、陆稻、深水稻及有色稻等类型,且多数的农艺性状具有较丰富的变异类型。收集及鉴定评价出香糯、米粉特用、大穗、大粒等珍稀特异地方稻种资源9份。【结论】广西地方稻种资源多样性丰富,且普遍具有株高较高、穗粒数多、结实率高的特点。收集、鉴定评价出珍稀特异地方稻种资源9份,可用于产业开发及育种。     

水稻苗期感染SRBSDV后赤霉素相关基因表达量及赤霉素含量的变化

为明确水稻在苗期被南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)浸染后植株体内赤霉素合成相关基因表达量和赤霉素含量的变化情况,利用q RT-PCR技术检测水稻在3叶期感染SRBSDV后的5个时期Os01g0883800、Os03g0856700、Os07g0169700三个赤霉素的生物合成基因表达量;采用高效液相色谱法检测GH998和Y11植株感染SRBSDV后的赤霉素含量;观察GH998病株施用外源赤霉素后病症的缓解效果。结果表明,感染SRBSDV后在GH998叶片中,以在第0天为对照组,Os01g0883800和Os07g0169700相对表达量最大分别下调25.6倍和21.1倍,Os03g0856700在第3天相对表达量下调20.5倍,在第6天上调2.3倍;在茎中,Os01g0883800、Os07g0169700、Os03g0856700的相对表达量在第3天分别下调8.5倍、6.4倍和1.4倍。在Y11叶片中Os01g0883800、Os03g0856700和Os07g0169700相对表达量最大下调分别为6.6倍,42.7倍和16.9倍;在茎中,Os01g0883800、Os07g0169700相对表达量最大下调分别为5.3倍和10.5倍;Os03g0856700在第3天时表达量上调1.5倍,在第12天下调2.8倍。GH998感染SRBSDV后植株体内赤霉素含量显著降低;施用外源赤霉素能缓解SRBSDV部分病症,表现为株高、剑叶长、剑叶宽和根长等均增加。     

利用分子标记辅助选育抗稻瘿蚊水稻新品系

[目的]通过分子标记辅助选育结合抗性鉴定培育抗稻瘿蚊水稻新品系,为水稻抗虫育种提供新的种质资源.[方法]以广西高抗稻瘿蚊水稻种质GXM-002-1为抗源供体亲本,以优质恢复系R553为受体(轮回亲本),采用杂交、回交,结合分子标记辅助选择方法,选育抗稻瘿蚊水稻新品系.[结果]经分子标记M12-29检测,获得4个稻瘿蚊抗...     

广西地方稻种资源核心种质的耐盐性鉴定评价

[目的]筛选耐盐性强的优异栽培稻种质资源,为盐碱地的改良提供品种支持,也为耐盐育种、耐盐基因的挖掘提供理论依据.[方法]以419份广西水稻地方品种核心种质为试验材料,进行芽期和苗期的耐盐性鉴定评价,芽期鉴定采用1.5%NaCl溶液进行盐胁迫,以相对盐害率为耐盐评级指标;苗期鉴定采用沙培法,用0.5%NaCl溶液进行盐胁迫,以死叶率作为评级指标,以植株矮化率为参考指标.[结果]广西水稻芽期耐盐性等级为3.77级,芽期耐盐资源主要集中于1级和3级,占参试总数的62.53%;苗期耐盐性等级为7.15级,大部分资源耐盐主要集中于7级和9级,占参试总数的75.89%.在水稻不同类型耐盐性比较中,芽期平均耐盐性籼稻(3.64)高于粳稻(4.28),籼稻变异系数(69.12)大于粳稻(60.28);苗期平均耐盐性籼稻(6.91)高于粳稻(8.03),籼稻变异系数(30.21)大于粳稻(18.43);籼稻苗期鉴定株高矮化率(32.73)和变异系数(50.92)均小于粳稻株高矮化率(37.22)和变异系数(63.62);相关分析结果表明,籼稻(r=0.0667)和粳稻(r=-0.0531)的芽期和苗期耐盐等级均无显著相关(P>0.05).对不同稻作区水稻耐盐性进行比较,广西桂南稻作区水稻的平均耐盐性在芽期(3.48)和苗期(6.97)为4个稻作区中最高.[结论]广西水稻地方品种资源芽期耐盐性强于苗期,籼稻耐盐性强于粳稻,以芽期1级和苗期1、3级进行耐盐种质筛选,获得杨村一号等12份优异耐盐种质资源,可作为耐盐育种的亲本选育及在耐盐基因挖掘中加以利用.     

广西特色香稻地方品种香味及其香味基因型的鉴定

[目的]鉴定广西地方香稻品种的香味及其香味基因型,为开发和利用广西香稻地方种质资源及选育优质特色香稻品种提供理论依据.[方法]将传统香味鉴定方法(KoH浸泡法和籽粒咀嚼法)与分子标记技术结合,对179份广西地方香稻种质资源的香味及其香味基因型进行鉴定.[结果]179份供试材料中,KOH浸泡法检测到具有香味的材料167份,籽粒咀嚼法检测到具有香味的材料124份.籽粒咀嚼法鉴定为香稻的品种中97.58%能用KOH浸泡法鉴定出香味,但KOH浸泡法鉴定为香稻的品种中仅72.46%能用籽粒咀嚼法鉴定出香味.利用分子标记法能检测到等位基因的有71份,占供试材料总数的39.66%,主要以InDel7和InDel4-5等位基因为主,其中仅1份检测到InDel2等位基因,40份检测到InDe17等位基因,37份检测到InDel4-5等位基因,未检测到InDel13等位基因,但有7份同时检测到In-Del7等位基因和InDel4-5等位基因.71份能检测到等位基因的材料中有69份被籽粒咀嚼法和/或KOH浸泡法鉴定为香稻品种,正确率达97.18%.在籽粒咀嚼法和KOH浸泡法均鉴定为香稻的121个品种中,香味表型明确,但仅有55个品种能检测到等位基因,检出率为45.45%.来自百色市的供试材料中能检测到等位基因的品种占该市香稻品种总数的53.19%,含有InDe12、InDel7和InDel4-5等位基因型,但以Indel7等位基因型为主;来自河池市的供试材料中能检测到等位基因品种占该市香稻品种总数的比例最高,达64.10%,但只检测到2种基因型,以Indel4-5等位基因型为主;柳州市及其他市能检测到等位基因的比例远低于百色市和河池市.[结论]广西香稻地方品种具有较强的地域特色,不同地区的香稻香味等位基因存在明显差异,且可能存在已报道的等位基因之外的香味基因或香味等位基因,仅用4个已报道的等位基因不足以检测出全部的香稻品种,应将分子标记法与传统鉴定方法相结合,才可更准确鉴定出香稻品种.