中国水稻微核心种质不同生育时期耐冷性鉴定及其相关分析

以204份中国水稻微核心种质为试验材料,进行了水稻发芽期、芽期、幼苗期、孕穗期等耐冷性鉴定及其相关性分析。结果表明,水稻各生育时期耐冷性在籼粳亚种间、各种质之间存在明显的差异。粳稻种质的耐冷性明显强于籼稻种质,但籼稻种质中也存在耐冷性较强的种质。高阳淀稻大红芒、肥东塘稻、木樨球、卫国、兴国、山酒谷、中花8号等粳稻种质和包选21号、红米三担白、寸谷糯、红谷等籼稻种质在水稻各生育时期均表现较强的耐冷性,在水稻耐冷性育种及耐冷基因发掘研究中应加以利用。自然低温和冷水胁迫下水稻结实率与低温下发芽率呈显著或极显著正相关,而与死苗率呈显著负相关,即低温下发芽期耐冷性和芽期耐冷性强的水稻种质一般表现为较强的孕穗期耐冷性。认为低温下发芽率和芽期低温处理后的死苗率可以作为孕穗期耐冷性早期鉴定的间接指标。     

粳稻芽期耐冷性鉴定方法研究

利用22个粳稻品种,在不同低温胁迫、不同处理天数下进行水稻芽期耐冷性鉴定,并提出了适合于粳稻芽期耐冷性的鉴定方法.研究结果表明,在低温胁迫和不同天数的处理中,以2℃/6d低温胁迫下的22个粳稻品种死苗率的方差和变异范围表现为最大,并且死苗率的分布比较合理,据此认为该低温胁迫对于粳稻芽期耐冷性鉴定是比较合适的胁迫条件.在2℃/6d低温胁迫下,靖粳7号、辐优1号、合系15、沈农15、东农422、滇系1号等品种芽期耐冷性属3级,为强耐冷性品种;云南省粳稻品种的芽期耐冷性普遍好于东北三省的粳稻品种.     

水稻种质资源芽期耐冷性的鉴定与评价

对新收集的879份水稻种质资源进行了水稻芽期耐冷性的鉴定与评价,从中筛选出芽期耐冷性极强的水稻种质资源39份,均为贵州地方粳稻品种.供试粳稻品种61.23%具有强芽期耐冷性(3级),而籼稻品种只有13.77%具有强芽期耐冷性(3级 ),粳稻品种的芽期耐冷性显著强于籼稻品种.无论籼稻,还是粳稻,贵州地方稻种的芽期耐冷性显著强于来自其他地区的品种,从贵州地方稻种中挖掘极强耐冷种质资源的潜力较大 .     

广西水稻地方品种耐冷性鉴定及相关分析

对419份广西水稻地方品种初级核心种质进行芽期、苗期的耐冷性鉴定及相关分析,结果表明:广西水稻地方品种芽期、苗期耐冷性主要集中在7级和9级,总体耐冷性较弱。芽期、苗期极强耐冷种质(1级)分别为24份和27份,占参试总数的5.73%和6.44%,其中10份种质芽期和苗期均表现极强耐冷(1级)。芽期、苗期耐冷性呈极显著正相关(r=0.66)。粳稻芽期、苗期耐冷性均显著高于籼稻;粘糯稻之间耐冷性差异是由籼粳稻类型的耐冷差异引起的;来自高寒山区稻作区的品种芽期和苗期平均耐冷表现最强。利用34个SSR标记与芽期、苗期耐冷性进行Pearson相关分析,在第7和第9染色体上,各鉴定出1个同时与芽期和苗期耐冷性相关联的位点。本研究为水稻芽期、苗期耐冷育种提供新的抗源材料,并为水稻耐冷基因定位及机理研究奠定基础。     

水稻抗冷性与不同生长阶段的关系

从国际水稻研究所种质库取得50个水稻品种,其中包括粳型品种12个,釉稻18个,爪哇型品种10个,釉×粳杂种3个,以及野生稻7个。在芽期、苗期、移栽期、孕穗期、开花期,进行了耐冷性的测定。结果指出,在不同的水稻类型中,其耐冷性的次序为:粳稻>爪哇型>秈稻>野生稻。从本实验所采用的有限量的品种来看,在苗期粳型品种的耐冷性比其它类型好;在开花期某些爪哇型品种比粳型品种好;在芽期和苗期之间,以及在芽期和开花期之间,其耐冷性有明显的正相关。在其它时期之间未找到这种相关性。这指出,在特殊地区的低温发生时期的一定生育阶段中,进行筛选是必要的。     

不同海拔来源云南地方稻种资源各生育时期耐冷性鉴定评价

本研究以不同海拔生态区来源的307份云南地方稻种资源为试验材料,进行了水稻发芽期、芽期、苗期、孕穗开花期等4个生育时期耐冷性的鉴定评价.鉴定结果表明,云南地方稻种的各生育时期耐冷性分级与其分布的生态区海拔高度均呈显著或极显著的负相关,即云南地方稻种的耐冷性与其来源生态区的海拔高度密切相关,分布在高海拔生态区的地方稻种各...     

粳稻地方品种孕穗期耐冷性鉴定及耐冷性状间相关分析

利用原产于中国18省的329份粳稻地方品种为试验材料,在自然低温和冷水胁迫下进行了孕穗期耐冷性鉴定和主要耐冷性状间相关分析。结果表明,自然低温和冷水胁迫下各粳稻地方品种间存在明显的耐冷性差异,共鉴定筛选出黑壳粘、红芒大足、红须贵州禾、冷水谷、须糯等31份孕穗期耐冷性强的粳稻地方品种。其中原产于贵州省的黑壳粘在自然低温和冷水胁迫下均表现出较强的孕穗期耐冷性。自然低温与冷水胁迫下孕穗期耐冷性鉴定结果呈极显著正相关。自然低温下结实率与穗颈长、穗长和秆长呈显著或极显著正相关,而与抽穗天数呈极显著负相关。在冷水胁迫下结实率与株高呈极显著正相关,而与抽穗天数呈极显著负相关;结实率的冷水反应指数(CRI)与株高CRI呈显著正相关,而与有效穗数CRI呈显著负相关。     

基于引物扩增受阻突变技术开发水稻耐冷基因CTB4a特异性分子标记

水稻(Oryza sativa)作为热带与亚热带起源的作物对低温敏感.对水稻种质进行耐冷性鉴定,能筛选出耐冷性强的种质,发展耐冷基因分子标记,能够有效鉴别种质中耐冷基因的基因型.本研究使用芽期4℃低温处理10d对41份水稻材料进行芽期耐冷鉴定,对品种的芽期耐冷能力进行评价,获得了参试材料中除了'昆明小白谷'之外的芽期耐冷性最强的品种'南特号'.对已克隆的耐冷基因CTB4a开发分子标记,能够辅助选择水稻的耐冷育种.水稻孕穗期耐冷基因CTB4a来源于'昆明小白谷',能够影响水稻抵抗低温的能力.参照公布的CTB4a序列信息,从中挑选出序列中的作用位点SNP(单核苷酸多态性,single nucleotide polymorphism),结合引物扩增受阻突变技术(Penta-primer amplification refractory mutation system,PARMS),用Primer 6.0设计引物,建立CTB4a基因荧光分子标记GM-CTB4a,使用荧光分子标记GM-CTB4a对41份水稻品种进行鉴定,使用酶标仪在'昆明小白谷'中检测到利用标记扩增产物中包含'昆明小白谷'特异SNP、T碱基引物携带的FAM荧光信号,在另外40份品种的扩增产物中检测到包含作用位点的C碱基引物携带的HEX荧光信号.本研究利用设计的分子标记,鉴定了 41份水稻品种的耐冷性和基因型.比对分析耐冷性和基因型鉴定结果,说明我们开发的分子标记GM-CTB4a特异性较强,具有实际应用价值.研究结果为利用水稻孕穗期耐冷基因CTB4a培育强耐冷水稻品种奠定坚实基础.     

黑龙江省水稻空壳率与孕穗期低温的关系

对黑龙江省6个主要水稻品种(龙稻3号、垦稻12号、空育131、龙稻7号、龙粳16号和松粳6号)进行孕穗期低温(处理温度分别为15℃、17℃、19℃,低温持续时间分别为2、4、6和8d)处理,采用线性内插和统计回归方法,分析了水稻单穗空壳率与孕穗期低温的关系.结果表明:研究区敏感性水稻品种和耐冷性较强水稻品种的障碍型冷害临界温度分别为17℃和16℃;孕穗期水稻对低温最敏感的时期为抽穗前14～18d.15℃低温处理8d时,松粳6号、垦稻12号的空壳率明显增加,空育131空壳率小幅升高,表明松粳6号和垦稻12号对低温反应较敏感、耐冷性较弱,而空育131对低温反应迟钝,耐冷性较强;垦稻12号、龙粳16号、空育131的冷积温与空壳率存在显著的相关关系(P0.01),随着冷积温的增加,水稻空壳率明显升高,但品种间的增幅不同.     

孕穗期低温对黑龙江省主栽水稻品种空壳率的影响

障碍型冷害对黑龙江省水稻生产影响巨大,明确主栽水稻品种耐冷性及障碍型冷害的量化指标,可为当地水稻安全生产提供科学依据。本文对黑龙江省4个主栽水稻品种(垦稻12、龙稻3号、龙稻7号和空育131)在孕穗期进行不同低温处理,分析了各处理对水稻空壳率的影响。结果表明:在平均温度为15℃时,孕穗期低温的持续天数是水稻形成障碍型冷害的关键因素;在低温持续时间相同的条件下,昼夜恒温15℃使各品种水稻受低温影响最严重;在不同低温处理条件下,不同品种水稻发生一般障碍型冷害的临界时长为1～4d或5～8d,发生严重障碍型冷害的临界时长为5～8d或8d以上,品种间临界时长有所差异;供试品种中,垦稻12和龙稻3号耐冷性较弱,空育131耐冷性较强,龙稻7号耐冷性居中。     

中国粳稻地方品种孕穗期耐冷性评价及聚类分析

用原产于中国18个省的329份粳稻地方品种为材料，分析了自然低温和冷水胁迫下不同省份粳稻地方品种孕穗期耐冷性及主要农艺性状表型差异和聚类特点。结果表明，在自然低温和冷水胁迫下各省份粳稻地方品种的孕穗期耐冷性状及主要农艺性状有明显的差异。在自然低温和冷水胁迫下，天津、四川和台湾品种的结实率及冷水反应指数均较高，表现较强的孕穗期耐冷性和迟钝的冷水反应。云南品种在自然低温下表现为较强的孕穗期耐冷性（结实率），而在冷水胁迫下播种至抽穗天数和株高的冷水反应指数较高，表现为迟钝的冷水反应。从总体趋势上看，自然低温和冷水胁迫下，除个别省份外，纬度相对较高的北方省份品种的孕穗期耐冷性（结实率）强于纬度相对较低的南方省份品种。此外，在自然低温和冷水胁迫下，各省粳稻地方品种的聚类结果总体上与各省品种的地理位置及其耐冷性有密切的联系，而在冷水胁迫下品种的聚类结果与品种地理位置的关系比自然低温下更为密切。     

盐胁迫下不同水稻种质形态指标与耐盐性的相关分析

选用中国、韩国和国际水稻研究所(IRRI)不同耐盐能力的籼、粳、爪哇稻16份为材料进行芽期和苗期试验。随着NaCl浓度增加,种子开始发芽的时间推迟、发芽过程延长、发芽率降低;品种的发芽率能有效地指示其芽期耐盐能力。NaCl浓度对许多苗期形态指标有显影响,其中叶片盐害指数能反映品种的苗期耐盐能力;随着NaCl处理时间的增长,叶片盐害指数与NaCl浓度间的相关性越来越大。同一品种在芽期的耐盐能力和苗期表现不一致,两的相关系数很低。     

Genetic Analysis of Cold Tolerance at the Germination and Booting Stages in Rice by Association Mapping

Low temperature affects the rice plants at all stages of growth. It can cause severe seedling injury and male sterility resulting in severe yield losses. Using a mini core collection of 174 Chinese rice accessions and 273 SSR markers we investigated cold tolerance at the germination and booting stages, as well as the underlying genetic bases, by association mapping. Two distinct populations, corresponding to subspecies indica and japonica showed evident differences in cold tolerance and its genetic basis. Both subspecies were sensitive to cold stress at both growth stages. However, japonica was more tolerant than indica at all stages as measured by seedling survival and seed setting. There was a low correlation in cold tolerance between the germination and booting stages. Fifty one quantitative trait loci (QTLs) for cold tolerance were dispersed across all 12 chromosomes; 22 detected at the germination stage and 33 at the booting stage. Eight QTLs were identified by at least two of four measures. About 46% of the QTLs represented new loci. The only QTL shared between indica and japonica for the same measure was qLTSSvR6-2 for SSvR. This implied a complicated mechanism of old tolerance between the two subspecies. According to the relative genotypic effect (RGE) of each genotype for each QTL, we detected 18 positive genotypes and 21 negative genotypes in indica, and 19 positive genotypes and 24 negative genotypes in japonica. In general, the negative effects were much stronger than the positive effects in both subspecies. Markers for QTL with positive effects in one subspecies were shown to be effective for selection of cold tolerance in that subspecies, but not in the other subspecies. QTL with strong negative effects on cold tolerance should be avoided during MAS breeding so as to not cancel the effect of favorable QTL at other loci.     

低温胁迫下粳稻选育品种耐冷性状的鉴定评价

选取来源于中国11个省份和其他9个国家的347份粳稻选育品种作为试验材料,分析了自然低温和冷水胁迫下,不同来源粳稻选育品种孕穗期的耐冷性及主要农艺性状的表型差异和聚类特点。研究表明,在自然低温和冷水胁迫下各省份或国家粳稻选育品种主要农艺性状及其冷水反应指数有明显的差异。在自然低温和冷水胁迫下,云南和日本品种的孕穗期结实率及其冷水反应指数均较高,表现出较强的孕穗期耐冷性。从总体趋势上看,在自然低温下,除个别省份外,我国纬度相对较高的北方省份品种的孕穗期耐冷性强于纬度相对较低的南方省份品种;而在冷水胁迫下,品种的耐冷性与其来源地的关系并不密切,没有呈现出一定的规律性。此外,聚类结果表明,不同省份或国家粳稻选育品种的聚类结果与其品种的地理来源均有一定的相关性,而与自然条件相比,冷水胁迫下粳稻选育品种的聚类结果与其品种的地理来源的相关性更为密切。     

Inhibitory Effects of Oxygen on the Germination of Oryza sativa L. Seeds

Some workers have reported that the breaking of seed dormancyin rice (O. sativa L.) is usually enhanced by higher oxygentension, whereas others have shown that rice seed dormancy canbe broken by incubation under anaerobic conditions. This articleaims to clarify this paradox. The results show that high oxygentensions inhibit seed germination for a certain period afterharvest in Japonica rice, whereas Indica rice cultivars arenot inhibited by oxygen at any stage. Oxygen inhibition, seed germination, aquatic plants, Japonica rice, Indica rice     

施氮对水稻植株和颖果发育及稻米品质的影响

以'扬稻6号'和'粳稻941'为材料,在施氮总量相同条件下分别设置低分蘖肥高孕穗肥和高分蘖肥低孕穗肥2个施氮处理,通过盆栽试验研究施氮量和施氮时期对水稻植株生长、颖果发育和稻米品质的影响.结果表明:水稻植株鲜重、干重、分蘖数和株高随分蘖期氮肥用量增加而增加;增加孕穗期氮肥用量比例能显著提高抽穗期水稻剑叶和颖果光合速率、颖壳叶绿素含量、呼吸速率、颖果CAT及SOD活性;增加孕穗期氮肥用量还能提高水稻籽粒出糙率、精米率、整精米率,降低稻米垩白率,改善稻米的碾米品质和营养品质.因此,增加分蘖期施氮比例能促进水稻植株生长,而提高孕穗期施氮量则有利于水稻颖果发育和稻米品质改善.     

东北中部地区水稻不同生育时期低温处理下生理变化及耐冷性比较

摘要：研究水稻不同生育时期低温条件下各种生理指标的变化,选育耐低温水稻新品种,对于东北地区的水稻生产具有重要意义。以东北中部地区目前主要栽培的15个主要栽培水稻品种为实验材料,利用人工气候箱进行低温处理,分析苗期、孕穗期、抽穗期和灌浆期4个不同生育时期各个品种过氧化物酶（POD）、丙二醛（MDA）、脯氨酸和叶绿素4种生理指标含量变化与耐低温系数之间的关系。同时利用不同生理指标隶属函数的加权平均值（D值）对不同水稻品种的抗冷性进行分类划分。结果表明,每个生育时期的低温处理下,过氧化物酶（POD）、脯氨酸、叶绿素均呈下降趋势,丙二醛（MDA）则呈上升趋势,并且4种指标的变化幅度与水稻耐低温系数之间呈极显著相关性（P＜0.01）,各种指标的加权平均值（D值）与抗低温系数之间相关系数达到极显著,并且高于每一个单一指标。因此,D值可以更有效的对水稻进行抗低温评价和分级。     

水稻低温发芽势的遗传及数量性状基因座分析

利用籼粳交“密阳23／吉冷1号”的F2：3代200个家系作为作图群体,在14℃条件下鉴定萌发7d、11d、14d和17d时低温发芽势,并利用由SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,对不同萌发阶段的低温发芽势进行了数量性状基因座（QTLs）检测,同时进行了低温发芽势与其他耐冷性状间的相关分析。结果表明,萌发7d时低温发芽势及其低温反应指数呈现向低发芽势和低的低温反应指数的偏态分布,而萌发11d、14d和17d时低温发芽势及其低温反应指数均呈现接近正态的单峰连续分布。萌发14d时低温发芽势与其他耐冷性的相关性较萌发7d、11d和17d时低温发芽势更为密切,与芽期耐冷性、幼苗期耐冷性、低温下幼苗生长能力和孕穗期耐冷性表现为显著或极显著的正相关。位于第2染色体RM29-RM262区间的qLVG2和第7染色体RM336-RM118区间的qLVG7-2、qCIVG7-2在萌发11d、14d和17d时均检测到;位于RM29-RM262区间的qCIVG2在萌发11d和14d时均检测到,并对表型变异的贡献率随着萌发进程而逐渐增加。与低温发芽势相关的qLVG2贡献率从6．9％增加到14.2％,qLVG7-2贡献率从9．9％增加到11．2％,而与发芽势的低温反应指数相关的qCIVG2贡献率从6.3％增加到9．0％,qCIVG7-2贡献率从8．3％增加12．9％。这些QTL的增效等位基因均来自强耐冷亲本吉冷1号,基因作用方式主要为部分显性。