夜间温度升高对双季早晚稻产量的影响

温度是影响水稻生长发育的重要因素,但夜间温度升高对双季水稻产量的影响还不清楚。利用两间玻璃室内夜间不同的温度条件,研究了水稻生长期间夜温升高对双季早、晚稻产量的影响。结果表明,夜间最低温度每升高1℃早稻产量降低5.42%-9.48%,而夜间最低温度每升高1℃晚稻产量提高8.99%-11.28%。夜温升高有利于早、晚稻的分蘖,增加有效穗数,但不利于颖花分化,使每穗粒数减少;夜温升高使早稻结实率下降,但提高晚稻的结实率。     

不同生育阶段夜温升高对双季水稻产量的影响

利用两间玻璃温室内夜间不同的温度条件,研究了水稻不同生育阶段的夜温升高对双季早、晚稻产量的影响.结果表明：播种-幼穗分化（一次枝梗分化期）期间夜温升高,有利于双季水稻的分蘖,植株有效穗数显著增加,平均夜间最低温度每升高1 ℃,双季早、晚稻的产量分别提高10.02%～13.18%和6.52%～7.78%（P＜0.01）;幼穗分化-抽穗（10%稻穗抽出剑叶鞘）期间夜温升高,导致颖花退化,使每穗发育颖花数减少,平均夜间最低温度每升高1 ℃,双季早、晚稻的产量分别下降3.76%～6.67%和3.66%～6.94%（P＜0.01）;灌浆结实期（抽穗-成熟）夜温升高,双季早稻的结实率和产量显著下降,而双季晚稻的结实率和产量显著提高,平均夜间最低温度每升高1 ℃,双季早稻的产量下降2.07%～5.61%（P＜0.05）,双季晚稻的产量提高1.63%～2.28%（P＜0.05）.表明不同生育阶段的夜温升高对双季水稻产量的影响存在明显差异.     

粳稻穗角与谷粒性状的相关性及谷粒性状遗传分析

粳稻穗角小的品种产量高而品质差。谷粒性状与产量和品质都有关联。为培育产量与品质相协调的品种提供相关遗传信息, 测定了粳稻直立穗品种丙8979和弯曲穗品种C堡及其重组自交系349个株系的穗角和7个谷粒性状, 分析了穗角与谷粒性状之间的相关性, 并运用主基因+多基因混合遗传模型, 对7个谷粒性状进行了遗传分析。结果表明, 穗角与粒厚、长厚比和宽厚比均无显著相关, 而与千粒重、粒长、粒宽和长宽比均呈极显著正相关。7个谷粒性状均受2对主基因+多基因控制, 2对主基因的作用方式因性状而异。千粒重、粒长、长厚比和宽厚比4个性状以主基因遗传为主; 粒宽、粒厚和长宽比3个性状以多基因遗传为主。     

粳稻穗角与谷粒性状的相关性及谷粒性状遗传分析

粳稻穗角小的品种产量高而品质差。谷粒性状与产量和品质都有关联。为培育产量与品质相协调的品种提供相关遗传信息,测定了粳稻直立穗品种丙8979和弯曲穗品种C堡及其重组自交系349个株系的穗角和7个谷粒性状,分析了穗角与谷粒性状之间的相关性,并运用主基因+多基因混合遗传模型,对7个谷粒性状进行了遗传分析。结果表明,穗角与粒厚、长厚比和宽厚比均无显著相关,而与千粒重、粒长、粒宽和长宽比均呈极显著正相关。7个谷粒性状均受2对主基因+多基因控制,2对主基因的作用方式因性状而异。千粒重、粒长、长厚比和宽厚比4个性状以主基因遗传为主;粒宽、粒厚和长宽比3个性状以多基因遗传为主。     

江苏省直立穗型粳稻品种主要农艺性状和品质性状分析

通过对江苏省淮北稻区种植的主要粳稻品种品质状况和近十年来育成的直立穗型粳稻品种(系)主要品质和农艺性状的分析,发现前期育成直立穗型粳稻品种相时半直立穗型粳稻品种加工品质低,垩白率高和垩白度大,蛋白质含量高;而近期育成直立穗型粳稻品种在上述品质指标上有了较大改进,食味品质也有了显著提高.在主要农艺性状中,近期育成品种呈现每穗总粒数上升、穗长变长、着粒密度下降趋势,产量水平的提高与每穗粒数的增加有着紧密相关.     

不同生育阶段夜温升高对双季水稻物质生产与养分吸收的影响

利用2间玻璃室内夜间不同的温度条件,研究了水稻生长期间夜温升高对双季早、晚稻物质生产和养分积累的影响.结果表明:播种-幼穗分化期夜温升高增加早稻的干物质积累,而减少晚稻的干物质积累;幼穗分化期-抽穗的夜温升高对早、晚稻的干物质积累均有一定的负作用;抽穗后的夜温升高对早稻物质生产影响较小,但降低其茎鞘物质的转运,而晚稻的干物质生产和茎鞘物质的转运均提高.在早稻幼穗分化前夜温适度升高有利于提高根系活力,促进植株养分的积累,但不利于晚稻植株养分的积累;幼穗分化-抽穗期间的夜温升高均不利于早、晚稻植株的养分积累;灌浆结实期的夜温升高会造成早稻根系早衰,不利于养分吸收,但有利于保持晚稻根系较高活力,促进养分吸收.试验证明,不同生育阶段的夜温升高对双季水稻不同生育阶段的干物质生产和养分吸收的影响是不同的.     

密穗型水稻品种籽粒垩白性状改良研究

采用籽粒长宽比较大、穗部着粒密的散穗型材料(EG23)改良粳稻密穗型品种的籽粒垩白性状.结果表明,经改良后得到的密穗型品系EA6,与原亲本浙粳20比较,其穗部长度缩短,每穗总粒数增加,着粒密度增大,而籽粒垩白特性得到明显的改善,表明在穗部长度和着粒结构未得到改良的情况下,调节籽粒长宽比对改善密穗型品种籽粒垩白性状具有可能性.穗部不同粒位籽粒垩白性状改良的效果不同,穗顶部和穗中部的改良效果明显优于穗基部.设计的4个不同杂交配组方式中,以反回交配组方式(浙粳20/ EG23//浙粳20)选育效果最好.EA6具有较好的农艺性状,既可作为优异种质资源利用,也可直接应用于生产.这一结果从育种实践上较好地协调了密穗型品种高产与优质的矛盾,对于培育既有密穗型的高产株型又有优良籽粒外观品质的水稻品种具有重要意义.     

江苏省优良食味粳稻的遗传与育种研究

为了培育适合在江苏种植的优良食味粳稻品种,以优良食味为主攻目标,对江苏省优质、抗病、高产粳稻品种的遗传基础开展了系统研究。通过关联分析,研究稻米蒸煮品质、营养品质与食味品质的关系,明确直链淀粉含量是影响食味品质的关键性状。直链淀粉含量为10%～14%的半糯米米饭表面光泽透亮、质地柔软、富有弹性,综合了糯米的柔软性和粳米的弹性,冷饭不硬,食味品质极佳,符合长三角地区人们喜食柔软香型粳米的口感需求。筛选出直链淀粉含量在10%左右、含有低直链淀粉含量基因Wx~(mp)的日本半糯粳稻品种"关东194"作为食味品质改良的核心种质。开发Wx~(mp)基因的分子标记,结合利用与抗病、高产相关基因紧密连锁的分子标记,开展优良食味、抗病、高产粳稻聚合育种。育成适合江苏省不同稻区种植的南粳46、南粳5055、南粳9108和南粳5718等优良食味粳稻系列新品种通过审定,形成了覆盖江苏省不同稻区的优良食味粳稻品种布局,累计推广面积超过533万公顷,有力地促进了江苏省及周边地区优质稻米产业的发展,为水稻产业供给侧结构调整,提质增效,保障粮食安全作出了重要贡献。     

稻米品质形成的气候生态条件评价及我国地域分布规律

在多品种、多试点的田间分期播种和人工气候箱控温、遮光处理等试验的基础上,通过对影响稻米品质诸气候生态因子的相对重要程度及稻米品质形成与水稻灌浆结实期前30d的日均温度、日均太阳辐射间的关系进行分析,首先建立了稻米品质的温度评价函数,然后用分段法构建了稻米品质的日均太阳辐射量订正函数,将上述两式结合,则可得某一地稻米品质气候生存条件的综合评价函数。利用该公式,在全国选若干代表点计算其稻米品质的评价指标值,并以此为基础,分双季早籼、单季粳稻与双季早粳、双季晚粳4大类型描绘出我国不同气候生态条件下稻米品质的地域分布框架图。     

氮肥和密度对双季杂交稻干物质积累和产量的影响

以早稻“陆两优996”,晚稻“Y两优86”为试验品种,设4个氮肥水平、3个栽插密度,研究了双季超级杂交稻在不同氮肥水平和栽插密度条件下的干物质积累、冠层光能截获率和产量及其构成因素的特性.结果表明:早晚稻产量与氮肥水平呈现单峰曲线关系,以中氮处理产量最高,分别为10245.04和11015.37 kg· hm-2,有效穗随施氮量的增加而增加,但每穗实粒数以中氮处理(早N135、晚N180)最高,分别达143.92和142.80粒·穗-1;3个栽插密度之间早晚稻产量差异不显著,且对早稻产量构成因子无显著影响,但对晚稻有效穗、结实率的影响有极显著差异,高密度处理有效穗高、结实率低,低密度处理有效穗低、结实率高;氮肥与密度互作对早晚稻产量均无显著影响,但从高产高效节氮栽培综合考虑,双季早稻“陆两优996”和晚稻“Y两优86”的适宜施氮量分别为135和180 kg· hm-2,栽插密度为45×104和30×l04穴·hm-2.     

高原粳稻骨干亲本及其衍生品种的主要农艺性状比较分析

对2个高原粳稻骨干亲本滇榆1号和轰早生及其衍生品种的农艺性状进行主成分及聚类分析。结果表明:(1)2个亲本的穗长、剑叶角度、宽度和结实率差异不显著,其余性状差异显著。(2)2个亲本衍生品种的剑叶角度、单株穗数、穗实粒数、结实率和千粒重存在较大差异,其余性状差异较小。(3)滇榆1号和轰早生衍生品种的前5个主因子累积贡献率分别为85.5%和85.3%,第1主成分因子分别是株型和粒数,其贡献率分别为39.9%和41.1%。(4)74个品种聚为6类,其中85%的品种分布在第Ⅰ类和第Ⅲ类,这些品种的主要特征是株高90~100 cm,剑叶长25~34 cm、宽1.5~1.7 cm,穗长20 cm左右,每穗91~138粒,每株7穗,结实率和千粒重分别为85%和27 g。     

稻瘟病抗性基因Pita和Pib在我国水稻主栽品种中的分布

主效抗稻瘟病基因Pita和Pib在我国很多稻区表现高水平的稻瘟病抗性,被广泛应用于我国的水稻育种和生产.但这2个基因在国内主栽品种中的分布及利用情况一直缺乏详细的资料,致使育种利用上存在着盲目性.本研究利用源于Pita和Pib基因本身的特异性分子标记,结合稻瘟病菌接种鉴定,检测和分析了我国58份水稻主栽品种(杂交稻亲本)的Pita和Pib抗性基因型.结果表明,特籼占25、佳禾早占、密阳46、测64-7等4个籼稻品种携带Pita和Pib 2个基因;籼小占等4个籼稻品种(系)和早丰9号等5个粳稻品种携带抗性基因Pita;绵恢501等5个籼稻品种(系)和粳稻品种武育粳7号、辽粳454携带抗性基因Pib.     

普通野生稻（Oryza rufipogon）DNA导入栽培稻后代主要性状的遗传变异

通过花粉管通道法将普通野生稻(Oryza rufipogon)DNA导入宁夏水稻品种宁粳16号和宁粳23号中,获得外源DNA导入系(以D表示),选择的导入系经4次连续自交获得D4代材料.选择其中36个株系在北京种植,进行农艺性状调查和变异类型分析.结果表明,这些导入系分别在株型、生育期、分蘖力、株高、每穗粒数、每穗粒重、穗长、千粒重等性状上发生变异;一些导入系的每穗实粒数、每穗粒重、穗长、千粒重和分蘖数等明显高于受体,表现出高产潜力.本文着重阐述导入系的每穗实粒数、千粒重、分蘖数等与产量相关性状的遗传变异.     

稻香相关基因OsBADH2在“吉粳88”中的基因编辑研究

近年来稻米的香味品质受到消费市场的格外重视。水稻OsBADH2基因是影响稻米香味的重要基因,选择优质粳稻品种,针对该基因进行基因编辑,有望创制出香味品质优异的粳稻材料。本研究通过分析OsBADH2基因外显子序列的保守性,选择了3个特异性靶点,分别构建了U6启动子驱动的包含不同靶点的gRNA表达盒,并将其连入植物基因编辑表达载体。利用基因枪介导的瞬时转化体系,对非香型粳稻品种"吉粳88"进行遗传转化,T_0代共获得847株再生材料。经高分辨率溶解曲线(High Resolution Melting,HRM)分析和测序验证,24株T_0代材料的OsBADH2基因编辑靶点发生了不同类型的编辑。在T_1代材料中获得了7类不含转基因成分,且OsBADH2基因靶点纯合的基因编辑后代材料。本研究结果表明基于基因枪介导的瞬时转化体系,转化再生过程中省略了抗性筛选过程,并辅以高效的HRM检测,能够在T_1代即获得位点发生纯合编辑且无转基因成分的基因编辑后代材料。本研究获得的OsBADH2基因编辑的"吉粳88"后代材料也为培育香味品质改良的粳稻品种提供了新材料。     

太湖流域粳稻地方品种遗传多样性研究

太湖流域稻作历史悠久,是我国粳稻高产地区之一。但育成品种的遗传基础日趋狭窄,将会给农业生产带来潜在风险。为了有效利用地方水稻资源以扩大改良品种的遗传基础,作者通过调查19个农艺性状,对823个太湖流域粳稻地方品种的遗传多样性进行了研究。结果表明:15个数量性状的变异系数(CV)范围在4.6%(结实率)和33.7%(单株产量)之间。颖壳色、稃尖色、芒型和粒型4个质量性状分别有10、6、5、4种表现型。19个农艺性状的多样性指数(H′)变化范围在0.757(粒型)和1.930(每穗实粒数)之间,平均为1.540。9月10日以后抽穗的品种比9月10日及其以前抽穗的品种具有更丰富的表型变异。主成分分析表明,株高、单株有效穗、每穗总粒数、每穗实粒数、着粒密度、千粒重、单株产量和穗颈长等8个性状是解释太湖流域粳稻地方品种多样性的重要性状。     

粳稻支链淀粉合成相关基因的遗传组成及其对品质的影响

摘要：淀粉的组成和结构是决定稻米品质的主要因素。利用17个淀粉合成相关基因位点的分子标记鉴定67个粳稻品种的淀粉合成相关基因的籼粳来源,检测表明67个品种均带粳型Wx基因,GBSSⅡ、SSⅡ-2和SSⅣ-1位点没有发生重组,其他13个支链淀粉合成相关基因位点有籼型等位基因的渗入,渗入频率在1.9%-46.27%之间,其中SSⅠ籼型等位基因渗入到粳稻品种中最高;逐步回归分析表明有7个基因对10个淀粉理化指标有效应,其中Isa对最高粘度、崩解值、回复值、消减值和峰值时间有效应,其它基因只对1-4个性状有明显的遗传效应。说明在支链淀粉合成相关基因座上籼粳等位基因已经发生了明显的分化,具有不同的遗传功能,为水稻优质品种培育提供了参考依据。     

利用水稻重组自交系群体对一些重要农艺性状进行基因定位和互作分析

对水稻（OryzasativaL．）籼（indica）、粳（Japonica）交（窄叶青8号×京系17）通过一粒传获得了一个自交9代的重组自交系（RIL）群体,该群体含有107个稳定纯合的株系,通过构建分子连锁图谱,对水稻播抽期、株高、每穗颖花数、每穗实粒数、200粒重和结实率进行数量性状基因座位（QTL）分析,定位了影响播抽期的2个QTLs、株高的2个QTLs、每穗颖花数的2个QTLs和每穗实粒数的1个QTL。其中,控制播抽期的1个QTL即qHD－8为主效基因,控制株高的1个QTL即qPH－1为主效基因,其余为微效基因。同时分析了影响水稻生产力的数量性状基因座位间的互作。结果表明,影响播抽期、株高、每穗颖花数、每穗实粒数和结实率的互适型互作共有24个,对性状有6．2％～10．9％的贡献率。     

抗条纹叶枯病香稻新品种的分子标记辅助选育

为解决上海主栽水稻品种普遍对条纹叶枯病缺乏抗性、大多数品种成熟期偏晚且食味品质不佳的状况,该研究以高产、广适性粳稻品种‘武运粳7号’为母本,与高抗条纹叶枯病水稻品系‘武2699’进行杂交,获得F1种子,再以早熟、香型优质品种‘太湖香粳’为父本,与(‘武运粳7号’ב武2699’)F_1进行复交,开展聚合育种;并分别利用与水稻抗条纹叶枯病基因QSTV-11b紧密连锁和香味控制基因Badh2共分离的分子标记,对分离世代进行辅助选择,筛选到含这2个基因的纯合基因型单株,结合田间抗性鉴定及香味测定,育成具有香味、高抗水稻条纹叶枯病、高产、优质等特点的早熟晚粳新品种‘沪香粳151’。     

粳稻穗角与稻米品质的相关性及稻米品质遗传分析

测定了粳稻直立穗品种丙8979与弯曲穗品种C堡杂交组合的P1、P2及其重组自交系349个株系的穗角和10个稻米品质性状, 分析了穗角与稻米品质性状之间的相关性, 并运用主基因+多基因混合遗传模型, 对稻米品质10个性状进行了遗传分析。结果表明,穗角与糙米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、糊化温度、胶稠度和直链淀粉含量均无显著相关; 与精米率呈显著正相关(r=0.124*); 与粒长和长宽比均呈极显著正相关(相关系数分别为0.470**和0.241**)。糙米率、精米率和直链淀粉含量均受2对主基因+多基因控制, 2对主基因具有累加作用和加性×加性的上位性作用; 整精米率、粒长、长宽比和胶稠度受2对加性-上位性主基因+多基因控制;垩白粒率、垩白度和糊化温度均受3对加性-上位性主基因+多基因控制。糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和糊化温度6个品质性状以主基因遗传为主,粒长、长宽比、胶稠度和直链淀粉含量4个性状以多基因遗传为主。     

寒地粳稻品种功能营养品质分析

功能型稻米因其具有调节人体生理功能、改善人体健康等特点,越来越受到人们的重视。本研究对226份寒地粳稻品种的6种功能营养品质进行了遗传变异、相关分析和主成分分析。结果表明,2年间各功能营养品质差异不显著,赖氨酸、谷蛋白、γ-氨基丁酸、总黄酮含量、平均胚重和胚占糙米重在226份寒地粳稻品种中均呈现较大的变异,其中平均胚重的变异系数最大为92.17%,总黄酮含量的变异系数最小为11.51%。绥粳3号、绥粳5号、牡丹江21号、合粳1号、牡丹江22号、龙糯2号、系选1号7个品种,同时具有2种功能营养品质优良的特点。赖氨酸含量与平均胚重和胚占糙米重呈极显著正相关,总黄酮含量与γ-氨基丁酸含量呈显著负相关,与谷蛋白含量呈显著正相关。胚型因子、黄酮和谷蛋白型因子、γ-氨基丁酸型因子的累计贡献率达到69.149%,是影响寒地粳稻功能营养品质的主要因子。在功能型稻米品种选育过程中,应首先注意对巨胚、高γ-氨基丁酸和低谷蛋白的选择,并可以利用分子标记辅助选择或转基因育种手段,实现多个功能营养品质性状的聚合育种。