水稻分蘖期耐盐性鉴定评价方法确立及种质筛选

分蘖期是水稻由秧田生长向本田生长过渡的营养生长关键时期。在盐渍化土壤上种植水稻,分蘖期耐盐性对水稻能否正常生长至关重要。合适的耐盐性鉴定方法是水稻耐盐种质筛选的前提。本研究目的在于通过水稻分蘖期盐浓度梯度筛选试验,明确水稻分蘖期耐盐性鉴定最适盐胁迫浓度和调查时间;利用确立的鉴定方法,筛选出水稻分蘖期耐盐种质。本研究选取具有不同程度耐盐性的26份水稻品种,于2015年和2016年分别在10个和7个盐浓度梯度下,以盐害等级为分蘖期耐盐评价指标,开展水稻分蘖期耐盐性鉴定评价试验。结果表明,在0.5%盐浓度下,处理4～6周后供试种质的盐害等级差异表现为最大,因此认为0.5%盐浓度是水稻分蘖期耐盐性鉴定的最适盐胁迫浓度,盐处理后4～6周是水稻分蘖期盐害等级调查的最佳调查时间。参照国际水稻所提出的水稻分蘖期耐盐性评价标准,本研究对其进行了改进,提出以单株为单位进行水稻分蘖期耐盐性评价方法,利用平均盐害等级评估分蘖期耐盐性。该方法能够方便、准确地评价水稻耐盐性强弱。依据上述确立的水稻分蘖期耐盐性鉴定评价方法,本研究于2017-2019年期间对2886份来自不同生态区域的水稻种质进行分蘖期耐盐性鉴定评价,鉴定筛选出137份耐盐种质,为水稻耐盐遗传机制和育种研究提供资源支撑。     

化感水稻种质资源鉴定及基因定位研究进展与展望

稻种资源化感作用的鉴定评价与深入研究是化感水稻品种选育的基础.本文概要介绍了化感水稻种质资源鉴定评价方法、化感作用生理生化机理以及化感特性遗传与基因定位方面的主要研究进展,并进一步讨论了水稻化感作用研究与利用的发展方向.     

水稻全生育期耐盐性鉴定评价方法研究北大核心CSCD

土壤盐渍化是危害水稻生产的重要非生物胁迫因素,而遗传改良是提高水稻耐盐性的有效途径之一。全生育期耐盐性是对水稻各生育时期耐盐性的综合反映。科学、准确、高效的水稻全生育期耐盐性鉴定评价方法是水稻耐盐遗传改良必要条件,也是正确判别水稻种质耐盐真实性的关键所在。本研究挑选19份不同耐盐性水稻种质作为研究材料,在正常环境和0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%盐处理浓度下,调查11个农艺性状并计算其耐盐系数,运用品种间四分位差法分析,明确水稻全生育期耐盐性鉴定最适浓度。品种间四分位差最大的盐浓度被认为是盐处理最佳浓度;综合多种多元统计分析方法,包括主成分分析、隶属函数分析、回归分析、聚类分析,对水稻全生育期耐盐性鉴定合理评价方法进行探索。结果表明,0.3%盐胁迫浓度下多数性状耐盐系数品种间四分位差最大,0.3%盐胁迫浓度是水稻全生育期耐盐性鉴定最适浓度。主成分分析结果表明,11个农艺性状的耐盐系数可简化为3个主成分。利用主成分贡献率和隶属函数分析,可进一步将3个主成分值简化为水稻耐盐性综合评价指标D值。D值能够简便、准确的评价水稻种质的耐盐性。本研究还利用逐步回归分析,建立D值与11个农艺性状耐盐系数最优线性回归方程:D=-0.365+0.647PL+0.152GP+0.274TW。从该方程可知穗长、穗粒数和总干物重耐盐系数是影响D值的关键指标。利用回归分析建立的模型,可准确完成对D值预测。本研究利用聚类分析,将19份水稻种质耐盐性划分为5个等级,对应于水稻5个耐盐等级划分,即极强、强、中、弱、极弱,可作为其他水稻种质耐盐性评价重要参考。     

水稻全生育期耐盐性鉴定评价方法研究

土壤盐渍化是危害水稻生产的重要非生物胁迫因素,而遗传改良是提高水稻耐盐性的有效途径之一。全生育期耐盐性是对水稻各生育时期耐盐性的综合反映。科学、准确、高效的水稻全生育期耐盐性鉴定评价方法是水稻耐盐遗传改良必要条件,也是正确判别水稻种质耐盐真实性的关键所在。本研究挑选19份不同耐盐性水稻种质作为研究材料,在正常环境和0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%盐处理浓度下,调查11个农艺性状并计算其耐盐系数,运用品种间四分位差法分析,明确水稻全生育期耐盐性鉴定最适浓度。品种间四分位差最大的盐浓度被认为是盐处理最佳浓度;综合多种多元统计分析方法,包括主成分分析、隶属函数分析、回归分析、聚类分析,对水稻全生育期耐盐性鉴定合理评价方法进行探索。结果表明,0.3%盐胁迫浓度下多数性状耐盐系数品种间四分位差最大,0.3%盐胁迫浓度是水稻全生育期耐盐性鉴定最适浓度。主成分分析结果表明,11个农艺性状的耐盐系数可简化为3个主成分。利用主成分贡献率和隶属函数分析,可进一步将3个主成分值简化为水稻耐盐性综合评价指标D值。D值能够简便、准确的评价水稻种质的耐盐性。本研究还利用逐步回归分析,建立D值与11个农艺性状耐盐系数最优线性回归方程:D=-0.365+0.647PL+0.152GP+0.274TW。从该方程可知穗长、穗粒数和总干物重耐盐系数是影响D值的关键指标。利用回归分析建立的模型,可准确完成对D值预测。本研究利用聚类分析,将19份水稻种质耐盐性划分为5个等级,对应于水稻5个耐盐等级划分,即极强、强、中、弱、极弱,可作为其他水稻种质耐盐性评价重要参考。     

水稻耐盐碱鉴定标准评价及建议与展望

对国内外水稻耐盐碱鉴定评价标准进行了评述,指出目前采用的评价标准存在着对盐碱害判断不够全面、准确的问题,只适用对水稻进行生物耐盐力的鉴定,而不适合对水稻的农业耐盐力进行鉴定;提出了对水稻耐盐碱鉴定的标准品种、方法、鉴定胁迫浓度等进行改进的建议,强调对水稻进行全生育期的耐盐碱性鉴定。     

水稻耐冷性鉴定评价方法

水稻耐冷性是我国东北和西南高海拔地区、日本、韩国和朝鲜等国水稻育种的重要研究目标,至今许多学者对水稻耐冷性进行了广泛的研究,并且目前所采用的耐冷性鉴定评价方法已基本成熟,但国内还没有对其进行技术规范化.本文汇总了国内外至今所采用的水稻耐冷性鉴定方法和耐冷指标及分级标准等,将为水稻耐冷性种质资源鉴定和育种以及我国水稻耐冷性鉴定评价技术规范的制定提供参考依据.     

水稻耐碱生理和遗传机制研究现状与展望

碱(化)土是指土壤胶体中含交换性钠较多(碱化度>15%)、呈强碱性反应(pH>8.5)、土壤结构性差、含盐量不高的一类土壤,常与盐土相伴存在,两者统称为盐碱土。与盐土中中性盐(NaCl)对作物造成的胁迫不同的是,碱土中碱性盐(NaHCO₃和Na₂CO₃)对作物造成的胁迫不仅包括离子毒害和渗透胁迫,更严重的是根外高pH值对作物的伤害。利用"以稻治碱"的传统方法可以大规模改良碱(化)土壤,增加农业耕地面积。因此,了解和掌握水稻对碱胁迫的适应性,创建碱地水稻高效栽培技术,培育水稻耐碱新品种,对提高碱(化)土地利用率,保障区域粮食安全具有重要的现实意义。本文基于近年来国内外研究报道,从水稻耐碱形态和生理特性、耐碱基因定位与克隆、耐碱种质鉴定筛选以及水稻耐碱性遗传改良等4个方面进行综述,并对未来水稻耐碱性研究进行展望,以期为"以稻治碱"、改土增粮提供一定的理论依据。     

碱蓬属植物耐盐机理研究进展

碱蓬属(Suaeda)植物是一类典型的真盐生植物,属于重要的盐生植物资源,全球广泛分布.人们已经对20种碱蓬属植物进行了观察和盐胁迫实验,研究了不同器官或组织的生理生化特征及其对盐胁迫的反应,并基于这些研究分析了盐胁迫的应答机制.叶片肉质化、细胞内离子区域化、渗透调节物质增加和抗氧化系统能力增强是碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的重要方式和途径.但迄今为止的研究工作尚有一定的局限性,主要包括:研究工作主要集中在植物地上部分,而对植物地下部分的研究较少;多是少数生物学指标或生理学现象的单独观察,而缺乏对生理代谢过程的整体和综合分析;针对某种碱蓬的独立分析较多,而与近缘种的比较研究较少;植物对中性盐胁迫的反应研究较多,而对碱性盐的研究较少.为进一步系统阐明碱蓬属植物的耐盐机制,今后的工作应注重碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的信号网络和调控机制研究,基于系统生物学研究思路,采用现代组学技术探索该属植物响应盐胁迫的由复杂信号网络调控的特殊生理特征和特异代谢途径.     

水稻转导外源总DNA变异后代盐胁迫下株高及生理指标分析

通过田间筛选的G系列水稻耐盐新品系生理生化指标和形态学指标的测定,进一步鉴定筛选的耐盐水稻的耐盐性.采用沙培法培养水稻幼苗,在水稻幼芽期和两叶一心期进行盐处理,设清水、0.3％ NaCl、0.6％ NaCl、0.9％ NaCl 4个浓度盐溶液浇灌植株.前者,待两叶一心期,测定丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和株高;后者,从浇盐水当天开始算起,分别测定第3天和第6天水稻的上述4个指标.结果显示,G16、G20这两个新品系在两个处理下都是随着盐浓度的增加,MDA含量逐渐降低,但在同一浇灌条件下均低于对照G6;Pro含量逐渐升高,但在同一浇灌条件下均高于对照G6;SOD活性先增强后减弱,但在同一浇灌条件下均高于对照G6;随着盐浓度的增加株高逐渐减小,但在同一浇灌条件下均高于对照G6.通过MDA含量、PRO含量、SOD活性和株高的显著变化,由此得出田间筛选出的水稻G16、G20的耐盐性都强于对照G6,从生理角度和形态学角度证实了田间筛选耐盐水稻结果的正确性,也证实了丙二醛含量、脯氨酸含量、SOD活性和株高可以做为水稻耐盐性鉴定的生理生化指标和形态学指标.     

栽培大豆种质资源耐盐性的研究进展

评价、筛选并利用栽培大豆的耐盐种质资源,对开发利用盐渍土具有极其重要的意义。本文从耐盐性评价方法、耐盐的生理生化基础、耐盐的分子生物学基础及耐盐种质的筛选与创新等4方面,对栽培大豆的耐盐性研究进展进行了系统综述。同时对栽培大豆耐盐性研究现存的问题与今后的发展方向进行了讨论,以期为栽培大豆耐盐性研究提供参考。     

水稻发芽期和幼苗前期耐碱性的鉴定方法研究

通过采用4种不同浓度的Na2CO3模拟碱胁迫,以水稻发芽期发芽势和发芽率的相对碱害率以及幼苗前期的根数、根长和苗高的相对碱害率为鉴定评价指标,研究水稻发芽期和幼苗前期耐碱性鉴定的碱胁迫条件。结果表明,水稻发芽势对碱胁迫的反应较发芽率更为敏感;根长对碱胁迫的反应较苗高和根数更为敏感;幼苗前期对碱胁迫的反应较发芽期更为敏感。在0．15％或0．20％Na2CO3胁迫下水稻发芽势和发芽率的相对碱害率平均值、方差和变异幅度较大。且其分布均匀合理,可作为水稻发芽期耐碱性鉴定的碱胁迫条件;而在0．10％或0．15％Na2CO3胁迫下,幼苗前期根数、根长和苗高的相对碱害率以及综合相对碱害率的平均值、方差和变异幅度较大,且分布相对均匀合理,可作为水稻幼苗前期耐碱性鉴定的碱胁迫条件。在碱胁迫下,水稻发芽势、发芽率、根数、根长和苗高的表型值分别与它们自身的相对碱害率呈极显著的负相关;发芽率的相对碱害率与根数、根长和苗高的相对碱害率呈显著的正相关;发芽期的综合相对碱害率与幼苗前期的综合相对碱害率呈显著的正相关;因此,以水稻发芽期的耐碱性可间接判断水稻幼苗前期的耐碱性。     

OsMPK4 promotes phosphorylation and degradation of IPA1 in response to salt stress to confer salt tolerance in rice

Salt stress adversely affects plant growth, development, and crop yield. Rice (Oryza sativa L.) is one of the most salt-sensitive cereal crops, especially at the early seedling stage. Mitogen-activated protein kinase (MAPK/MPK) cascades have been shown to play critical roles in salt response in Arabidopsis. However, the roles of the MPK cascade signaling in rice salt response and substrates of OsMPK remain largely unknown. Here, we report that the salt-induced OsMPK4-Ideal Plant Architecture 1 (IPA1) signaling pathway regulates the salt tolerance in rice. Under salt stress, OsMPK4 could interact with IPA1 and phosphorylate IPA1 at Thr180, leading to degradation of IPA1. Genetic evidence shows that IPA1 is a negative regulator of salt tolerance in rice, whereas OsMPK4 promotes salt response in an IPA1-dependent manner. Taken together, our results uncover an OsMPK4-IPA1 signal cascade that modulates the salt stress response in rice and sheds new light on the breeding of salt-tolerant rice varieties.     

水稻新种质资源的耐盐性鉴定评价

用0.5%的NaCl溶液作灌溉水,对2000-2002年江苏省水稻区域试验参试品系和近年引进的部分水稻种质资源进行苗期耐盐性鉴定.结果表明:株高矮化是苗期盐胁迫的一种形态特征;耐盐性鉴定易受环境影响;就整体而言,籼稻种质资源的苗期耐盐性好于粳稻;综合2年结果,籼156和64608两种质资源的苗期耐盐性较强.     

Overexpression of the Escherichia coli catalase gene, katE, enhances tolerance to salinity stress in the transgenic indica rice cultivar, BR5

Salinity stress is a major limiting factor in cereal productivity. Many studies report improvements in salt tolerance using model plants, such as Arabidopsis thaliana or standard varieties of rice, e.g., the japonica rice cultivar Nipponbare. However, there are few reports on the enhancement of salt tolerance in local rice cultivars. In this work, we used the indica rice (Oryza sativa) cultivar BR5, which is a local cultivar in Bangladesh. To improve salt tolerance in BR5, we introduced the Escherichia coli catalase gene, katE. We integrated the katE gene into BR5 plants using an Agrobacterium tumefaciens-mediated method. The introduced katE gene was actively expressed in the transgenic BR5 rice plants, and catalase activity in T₁ and T₂ transgenic rice was approximately 150% higher than in nontransgenic plants. Under NaCl stress conditions, the transgenic rice plants exhibited high tolerance compared with nontransgenic rice plants. T₂ transgenic plants survived in a 200 mM NaCl solution for 2 weeks, whereas nontransgenic plants were scorched after 4 days soaking in the same NaCl solution. Our results indicate that the katE gene can confer salt tolerance to BR5 rice plants. Enhancement of salt tolerance in a local rice cultivar, such as BR5, will provide a powerful and useful tool for overcoming food shortage problems.     

Advances in Salt- Tolerance Mechanism of Mangrove

This article summarized some research progresses of salt tolerance in mangrove species at morphology , physiology and biochemistry, and molecular levels. Mangrove species have salt glands and their leaves become succulent. They avoid heavy salt loads through a combination of selective accumulation of ions, ion compartmentalization, salt excretion and salt exclusion, accumulation or synthesis compatible solutes which are mainly pinitol and mannitol for maintaining osmotic balance, and promotion of antioxidative to scavenge reactive oxygen species. At molecular level, sal-t tolerance of mangrove plants is involved in gene expression of key enzymes in biosynthesis of osmotic substances and antioxidative enzymes.