水稻子粒矿质元素含量遗传及主要农艺性状相关性分析

通过了解水稻子粒钙、镁、铜、铁、锌和硒等矿质元素含量,以绿旱1号作为父本与102S、KD36S、7HS012及7HS013不育系为母本进行配组,对父本与杂交后代主要农艺及经济性状、水稻子粒中的矿质元素含量进行了遗传分析,并对各杂交后代的主要农艺性状和子粒中矿质元素含量以及各矿质元素含量间进行了相关性分析。结果表明,杂交后代农艺及经济性状多数表现出超高亲分离现象,且LK3的农艺及经济性状均表现为最好。水稻子粒矿质元素含量与部分农艺和经济性状存在明显的正相关或负相关关系,且K、Mg、Zn、Se等元素含量与水稻产量密切相关。水稻子粒中矿质元素含量大小依次为PKMgSCaMnFeZnCuSe,4个杂交后代的K元素含量表现出超高亲分离现象,LK2、LK3和LK4的Fe元素含量也表现出超高亲分离现象。水稻子粒大量与微量元素之间相关性最高,微量元素之间相关性次之,大量元素之间相关性最小,以7HS012不育系为母本得到的杂交后代农艺性状表现较好,矿质元素含量最高,7HS013次之,其他不育系表现一般。本研究为选育出耐旱及营养价值高的水稻新品种母本的选择提供了理论依据。     

杂交籼稻子粒QTL标记遗传距离与粒重、粒重杂种优势的相关性

利用与子粒性状相关的QTL标记分析了10个杂交水稻亲本间(5个不育系和5个恢复系)的遗传差异,结合10个亲本所配25个组合的F1表现,研究了基于子粒QTL分子标记遗传距离与粒重及粒重杂种优势的相关性。结果表明分子标记遗传距离与粒重呈显著正相关(r=0.26*),与对照优势呈显著正相关(r=0.28*),与母本优势呈极显著正相关(r=0.41**)。为分子标记预测杂交水稻杂种优势研究奠定了基础。     

不结球白菜杂种优势及相关分析

以4个不结球白菜不育系与4个父本系以NCⅡ法配制16个杂交组合,研究了16个F1组合的杂种优势表现及其与亲本之间的相关关系,同时对性状间的遗传相关进行分析.结果表明:不结球白菜产量性状杂种优势＞农艺性状杂种优势＞光合性状杂种优势＞品质性状杂种优势.产量性状以超亲优势为主,农艺性状和光合性状以中亲优势为主,品质性状中可溶性糖含量以中亲优势为主, Vc含量和蛋白质含量均为弱的负向优势.亲子相关分析表明,一些性状F1与中亲值、低亲值或高亲值显著相关,因此在亲本选配时,注意亲本差异的同时,中亲值特别是低亲值不能过低,尤其是品质性状.性状间相关分析显示,光合性状与产量性状显著正相关,说明F1高效的光合同化作用是杂种高产的基础.品质性状中,可溶性糖含量与产量显著正相关,但Vc和蛋白质含量与产量负相关,在亲本选配时还应注意二者的协调.     

富γ-氨基丁酸水稻种质筛选及与子粒性状相关性分析

利用高效液相色谱法,测定了108份水稻种质资源材料子粒中的γ-氨基丁酸含量,分析了不同种质资源材料间γ-氨基丁酸含量差异及与子粒性状的相关性,以γ-氨基丁酸含量差异较大的高粱稻-1与宁农黑粳配制杂交组合,测定亲本、杂交F1及216个F2子粒中的γ-氨基丁酸含量,分析其含量与相对胚重和子粒性状的相关性及变异系数,估算各性状的广义遗传力。结果表明:108份种质资源材料子粒中的γ-氨基丁酸含量变异范围为2.39~12.03 mg/100g,,平均含量为6.30±1.99 mg/100g,变异系数为31.59%;不同水稻种质资源材料子粒中的γ-氨基丁酸含量与粒厚、千粒重呈极显著的负相关;杂交F1子粒γ-氨基丁酸含量为8.39±0.11 mg/100g,介于双亲之间;F2单株子粒中的γ-氨基丁酸含量总体呈偏正态分布,且出现明显的超亲现象,说明水稻子粒中的γ-氨基丁酸含量是由多基因控制的数量性状遗传;杂交F2子粒中的γ-氨基丁酸含量与相对胚重呈极显著的正相关,与粒厚、千粒重呈极显著的负相关,与粒长呈显著的负相关;F2单株子粒中的γ-氨基丁酸含量、粒厚和千粒重的广义遗传力相对较高,分别为98.12%、91.99%、96.37%,在育种中对这些性状可进行早期选择。     

云南生态条件下基因枪法转溶菌酶基因水稻潜在变异性

在云南2种生态条件下,对基因枪法获得的转溶菌酶基因水稻高代品系D2-1-2和受体品种中花9号的农艺性状、稻米蛋白质含量、氨基酸含量和11种矿质元素进行了对照分析。结果表明转基因品系和受体对照在生育期农艺性状上无明显的差异,但转基因水稻结实率和株高明显低于受体品种;转基因水稻糙米蛋白质含量、氨基酸含量以及9种矿质元素含量都有所增加,其中钙、铁和锌等元素增加幅度较大。认为基因枪法转基因植物可能会产生一些潜在的遗传变异,因此,建议应对转基因植物进行多年多点的环境风险评价。     

籼稻和粳稻品种糙米矿质营养对开放式空气CO_2浓度升高的响应

基于FACE(free-air CO_2enrichment)试验平台,以籼稻IIY084与粳稻WYJ23为试验对象,连续两年(2013、2014)研究糙米产量和矿质元素(Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Se)含量对CO_2浓度升高的响应。结果表明,CO_2浓度升高条件下,IIY084与WYJ23籽粒和糙米产量增加,其中,糙米两年平均增产34.3%和16.3%。CO_2浓度升高连续两年降低IIY084糙米中Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Se含量,其两年平均分别降低了10.4%、13.4%、15.5%、11.7%、25.7%、3.2%,而WYJ23糙米中矿质营养含量未出现一致的下降现象。其中,2014年糙米Mn、Cu、Zn和Ni含量对CO_2浓度升高的负响应达到显著水平(P0.05)。此外,糙米Fe(P0.1,2014)、Mn(P0.01,2013和2014)、Cu(P0.1,2014)、Zn(P0.01,2013和2014)、Ni(P0.01,2014)、Se(P0.05,2013; P0.01,2014)含量在水稻品种间存在显著性差异。CO_2浓度升高不同程度地增加糙米中矿质元素积累量,6种元素两年平均增加2.1%～29.2%(IIY084)和12.8%～19.3%(WYJ23)。可见,CO_2浓度升高条件下,IIY084糙米中矿质元素含量较WYJ23有更明显的下降趋势,导致食用IIY084较WYJ23有更大的Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Se缺乏风险。因而,在确保粮食安全而进行增产品种选育时,应该优先选择矿质营养品质较高的水稻品种。     

水稻CMS不育系细胞质遗传效应的研究进展

在三系杂交水稻生产中,不育系的细胞质对杂种一代的表现具有一定的效应。同一种不育细胞质对不同性状的效应是不同的;不同的不育细胞质对同一性状的效应也存在着差异;且对大多数性状表现为负向效应。可通过扩大不育细胞质源以选用优质细胞质或选用强优恢复系来减少或消除其负效应,培育同核异质的多胞质不育系来适应杂交水稻生产的需要。     

杂交水稻谷粒性状三种不育胞质遗传效应的分析

利用K型、D型和W型三种不育胞质与三个保持系培育成的9个（三套）同质异核或同核异质不育系,以其与5个恢复系按p×q交配模式设计,研究三种不育胞质对F1粒长、粒宽、千粒重和长／宽等谷粒性状的遗传效应．结果表明：各性状均以不育胞质一般配合力效应最重要,随性状而异,还有与保持系、恢复系及二者的一、二级特殊配合力效应;三种不育胞质各性状的一般配合力效应均表现显著或极显著差异,K胞质在千粒重方面、D胞质在粒长和长／宽方面、W胞质在粒宽方面有加性促进作用．因此,注意选择不育胞质源和对质核组合的评价,可进一步改良杂交水稻谷粒性状.     

水稻CMS不育系细胞质遗传效应的研究进展

在三系杂交水稻生产中,不育系的细胞质对杂种一代的表现具有一定的效应。同一种不育细胞质对不同性状的效应是不同的;不同的不育细胞质对同一性状的效应也存在着差异;且对大多数性状表现为负向效应。可通过扩大不育细胞质源以选用优质细胞质或选用强优恢复系来减少或消除其负效应,培育同核异质的多胞质不育系来适应杂交水稻生产的需要。     

梵净山茶中18种矿物质元素的主成分、相关性和聚类分析

选用微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定与比较分析梵净山茶中矿质元素含量的差异。结果表明,梵净山茶中18种矿物质元素含量变化趋势极相似,K和Mn含量均较高,红茶具高钾低钠特点,红茶和黑茶的有益矿物质元素比藤茶高。经主成分分析可知梵净山茶中特征元素为Ca、Mn、Co、Se、Cd、Hg和Pb;相关性分析显示梵净山茶18种矿质元素呈显著相关或极显著相关;聚类分析将矿物质元素分为4类,其中Na、Mg、Cr、Fe、Mo聚为一类;K、Cu、Zn为一类;Ca、Mn、Co、Se、Pb为一类;As、Cd、Sb、Hg、Sn为一类。通过对梵净山茶中矿物质元素含量比较分析,以期为梵净山茶的开发和综合利用提供理论依据,且聚类分析结果为进一步研究茶叶生长过程中的生理需要或者外部环境相互作用提供一定参考依据。     

籼型杂交稻淀粉RVA谱特征值的杂种优势分析

以6个籼型三系不育系和5个籼型恢复系按不完全双列杂交设计配制的30个杂交稻组合及其亲本为材料,对其籽粒淀粉RVA谱各特征值进行了测定和分析。结果表明：（1）亲本间和杂交稻组合间的淀粉RVA谱各特征值均存在极显著的差异,其中变异最大的是消减值,最小的是糊化开始温度。（2）杂交稻组合淀粉RVA谱各特征值的变异系数均小于杂交稻亲本的变异系数;峰值粘度、崩解值、最低粘度和最终粘度的平均值杂交稻组合大于亲本,其他性状的平均值杂交稻组合小于亲本。（3）峰值粘度存在极显著的正向超亲优势;崩解值、最低粘度、最终粘度和回复值存在极显著的正向中亲优势;消减值和峰值时间存在极显著的负向中亲优势和正向低亲优势;糊化开始温度存在极显著的负向低亲优势;最终粘度、回复值和糊化开始温度表现为极显著的负向竞争优势,其他性状表现为正向竞争优势。（4）峰值粘度、崩解值、消减值和回复值等4个性状,各杂交稻组合与其母本、中亲值呈现极显著正相关,峰值时间与中亲值呈显著正相关。而与其父本的相关均未达显著水平。     

不同水稻品种种子固有细菌群落的多样性

种子固有细菌是植物内生细菌的重要来源, 对植物的健康以及接种细菌的定殖能产生重要影响。该文以杂交水稻(Oryza sativa)种子为研究对象, 比较研究了不同品种水稻种子中固有细菌群落的多样性。利用799f和1492r这对引物成功地从水稻种子中扩增出固有细菌16S rDNA片段; 通过构建16S rDNA文库和扩增核糖体RNA基因酶切分型(ARDRA)的方法, 对杂交水稻 ‘丰优611’ (‘丰源A’ × ‘远恢611’)、‘金优611’ (‘金23A’ × ‘远恢611’)和‘金23A/09H013’ ( ‘金23A’ × ‘09H013’) 3个组合的子代及其各自亲本的种子固有细菌群落结构的多样性进行了研究。构建的7个克隆文库中, 每个文库含有200-300个克隆, 30-40个操作分类单元(OTU), 对ARDRA分型得到的代表序列进行分析, 在16S rDNA文库中发现多种细菌类群, 包括α变形杆菌(α-Proteobacteria)、β变形杆菌、γ变形杆菌、放线菌(Actinobacteria)、厚壁菌(Firmicutes)和拟菌(Bacteroidetes), 优势菌属是泛菌属(Pantoea)和芽孢杆菌属(Bacillus)。不同品种的水稻种子固有细菌群落结构不同, 而杂交子代种子中的优势菌与亲本种子中的优势菌在种类和数量上都具有一定的相关性。此外, 子代种子中丰度5%以上的细菌也能在各自父本或母本中检测到。     

两系杂交水稻杂种优势研究 Ⅰ.主要经济性状表现

本研究观察了18个两系杂交水稻组合在华南地区种植时杂种优势表现。结果表明：三种类型两系杂交组合主要农艺性状优势强弱呈现出籼粳交＞籼爪交＞籼籼交＞三系杂交组合（对照）;同一杂交组合早晚季种植表现差异较大;亚种间杂种优势利用的主要问题是结实率和谷草比比较低。     

分子标记辅助选择改良水稻不育系臻达A及其杂交种的稻瘟病抗性

水稻抗稻瘟病基因Pi25是一个遗传传递能力强的广谱抗性基因。本研究以携带抗稻瘟病基因Pi25的BL27为抗源供体,与优质、配合力强、感稻瘟病的水稻保持系臻达B为受体亲本进行杂交、回交创制水稻抗病保持系新种质,再与臻达A测交和回交进行不育系转育,结合分子标记辅助选择和农艺性状筛选,获得3个抗性基因纯合、农艺性状和开花习性均与臻达A相似的改良不育系株系。利用福建省近年来致病性代表的22个稻瘟病菌株对3个改良不育系及其15个杂交种进行抗性鉴定,3个改良不育系的抗性频率为95.45%~100%,15个杂交种的抗性频率均达75%以上,而原始对照臻达A及其杂交种的抗性频率仅为54.55%和40.91%~63.64%。自然病圃诱发鉴定表明,3个改良不育系的叶瘟和穗颈瘟均为0级,表现高抗,而对照臻达A的叶瘟为5级,穗颈瘟为7级,表现感病;15个杂交种均表现良好的稻瘟病抗性。进一步分析比较15个杂交种的产量、农艺性状和稻米品质表现,结果表明臻达A-Pi25-3改良不育系的综合性状表现最优,继续回交转育,于2015年育成了稻瘟病抗性强、配合力好、群体整齐和性状稳定的不育系,命名为157A。研究表明,抗稻瘟病基因Pi25不仅在水稻不育系臻达A的遗传背景下的抗性表达完全,且在不同水稻恢复系测交种的背景下同样表现出较高水平的抗性,说明抗性基因Pi25对不育系稻瘟病改良的效果明显。创制的新不育系157A的稻瘟病抗性显著提高,还基本保留了原来不育系高配合力等优良特性,为选育高产、优质、抗病杂交稻新品种提供了不育系新种质。     

基于叶绿素荧光参数的籼型杂交稻杂种优势分析

以籼型杂交稻6个不育系和5个恢复系按不完全双列杂交交配设计的30个杂交稻组合及其亲本品种/系为材料, 对其剑叶的叶绿素荧光参数进行了测定和分析。结果表明： （1）杂交稻亲本和组合间的叶绿素荧光参数均存在极显著的差异, 其中, NPQ和ΦNPQ的变异系数为最大; Fv/Fm的变异系数为最小。（2）不同杂交稻组合ΦNPQ、NPQ和qL的平均值和变异系数均大于其亲本的平均值和变异系数, 表明杂交稻组合光能利用率的杂种优势极其明显, 这将有利于高光能利用率杂交稻组合的配组。（3）杂交稻的Fm、Fv/Fm、ΦNPQ、NPQ和qL具有中亲优势; 其ΦNO具有负向超亲优势; 其ΦPSII、ΦNPQ、NPQ和qL具有正向竞争优势。（4）杂交稻组合的ΦPSII、ΦNPQ和NPQ与其母本值呈显著或极显著水平的正相关关系; 杂交稻组合的ΦPSII、ΦNPQ与其中亲值呈显著或极显著水平的正相关关系。     

Field Performance of Transgenic indica Hybrid Rice with Improved Cooking and Eating Quality by Down-regulation of Wx Gene Expression

High amylose content (AC) in rice endosperm is correlated with poor grain quality, particularly in indica hybrid rice. We have generated several homozygous transgenic parent lines of indica hybrid rice carrying an antisense Waxy (Wx) gene and demonstrated that the AC in seeds of these lines decreased dramatically. Two transgenic maintainer lines (L25B and L18B), derived from one of the key maintainer parents of an indica hybrid rice in China, Long-te-fu B (LTF-B), were selected and the antisense Wx gene was subsequently introgressed into the male-sterile counterpart, LTF-A, with the aim to generate improved indica hybrids. The indica hybrids derived from the selected transgenic male-sterile lines and restorer lines were tested for quality and agronomic performance under normal field conditions. Our results demonstrated that the reduction of AC in the homozygous transgenic maintainer lines stably passed down in five successive generations and the improved quality was also found in their relevant transgenic hybrids produced. The other two key characters of rice cooking and eating quality, the gel consistence (GC) and gelatinization temperature (GT), were also improved in the grains of both the transgenic maintainer lines and their relevant hybrids. In addition, no change was observed for most of the agronomic characters of the transgenic maintainer lines and the relevant transgenic hybrids. Although the grain weight of the transgenic line was reduced, the grain yield of the homozygous transgenic parent lines and the transgenic hybrids was similar when compared with that of the wild-type controls. These results suggest that transgenic approaches are an effective way to obtain rice lines with both improved qualities and high yield, especially for indica hybrid rice.     

几组有优和无优杂交组合中杂交稻及其亲本光合功能的比较

研究了3个杂交组合的杂交稻及其亲本的光合功能。实验结果表明,杂交稻的叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)的含量高于其亲本。在2组有优杂交组合中,杂交稻的PSⅡ活性、PSⅡ原初光能转化效率和叶片潜在光合作用量子转化效率,以及光合电子传递能力和对两个光系统之间激发能分配的调节能力,均高于其各自的亲本。此外,上述各光合功能又以母本优于父本。然而,在无优组合中,上述的光合功能却是父本高于母本和它们的子一代。根据所得的实验结果,进一步证实在配置杂交组合时,选择具有优良光合功能的母本,是获得在生产上可推广应用的杂交稻的重要途径之一。     

以水稻雄性不育系为母本不经幼胚培养获得Oryza sativa×O.officinalis杂种的研究

利用亚洲栽培稻(Oryza sativa L.)的核质互作型和光敏感型雄性不育系为母本,药用野生稻(O.officinalis Wall)为父本进行杂交,首次在未经幼胚培养的条件下得到了杂种种子。杂种F_1生长优势强,分蘖力和发根力等超过双亲,并具有父本的植株散生、高位分蘖、小穗具芒、穗分枝散生、落粒性和感光性强等特性。其酯酶同工酶谱中含有双亲的全部酶带。花粉母细胞中染色体数为2n=24,在减数分裂中期Ⅰ。基本上全部为单价体。杂种自交不孕。本研究结果表明,利用雄性不育系进行异源种间的远缘杂交具有简化杂交过程以便大量配组、增加异源遗传物质导入机会和杂种可靠、便于鉴定等优点。本研究不但对探讨水稻远缘杂交的新途径有一定意义,而且为雄性不育系的利用展开了新的视野。     

不同绿豆突变体主要农艺性状的多元遗传分析

对12个绿豆突变体的10个主要农艺性状进行了相关分析、主成份分析及聚类分析.分析结果表明：10个主要农艺性状的变异系数为16.01%（单株荚数）～3.64%（荚宽）.相关分析表明单株荚数与单株产量呈极显著的正相关;百粒重与单株产量呈显著的负相关;生育期与单株产量呈极显著的负相关.主成分分析结果表明前4个主成分（产量构成因子、单荚粒数因子、株型因子和荚宽因子）对变异的贡献率达87.45%;聚类分析后把12个绿豆突变体分为5类,各类之间单株产量差异明显.在绿豆突变体的选择中只有把不同性状综合考虑进去,才能够真正选择出性状优良的突变体.     

小麦品种间杂种优势与配合力分析

对９个冬小麦亲本１３个性状的杂种优势分析表明,产量性状的杂种优势较强,品质性状的杂种优势较弱。籽粒蛋白质含量、硬度和湿面筋、干面筋含量偏低亲或中亲遗传,沉淀值偏高遗传,存在较明显杂种优势（１６．１－２３．８％）。