60Co-γ射线诱变连麦2号M3代主要农艺性状的变异及多元分析

用60Co-γ射线诱变小麦连麦2号,对M3代292个穗行进行了主要农艺性状的变异及多元分析.结果表明:各性状的变异幅度是不同的,变异系数从大到小依次为:穗数＞千粒重＞穗长＞小穗数＞株高＞行粒重＞退化小穗数＞穗粒数＞穗粒重;变异率从大到小依次为:穗数＞千粒重＞株高=行粒重＞穗粒数＞穗长＞穗粒重＞小穗数＞退化小穗数.穗数、...     

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.     

水稻原生质体再生植株及后代的性状表现

获得了粳型水稻77-170品系原生质体再生植株(R_2)6个株系的206棵后代植株。对其中96株进行性状观察和细胞学染色体鉴定,发现再生植株子代在株高、剑叶和主穗长、单株有效穗数、每穗粒数、育性、生育期等性状上都产生了变异,除株高外其他性状在第2代遗传上不稳定,染色体倍性稳定(2_n=24)。对56株再生植株子代作酯酶、过氧化物酶同工酶测定,其酶谱谱带与对照实生株相似。     

虫压胁迫对抗虫转基因水稻生长发育及产量性状的影响

在大田条件下,以转基因抗虫水稻Bt63、R1和R2及非转基因水稻汕优63(对照)为材料,设置高、低两种虫压环境条件,研究虫压胁迫对转Bt抗虫基因水稻生长发育及产量相关性状的影响.结果表明： 抗虫水稻在虫压胁迫条件下可充分体现出外源基因的抗性特点.在高虫压条件下,3种转Bt基因水稻受螟虫危害程度远低于对照植株,株高、分蘖数、地上部鲜质量、穗长、穗质量、单株穗数、单株实粒数、实粒质量、结实率、千粒重等生长发育和产量指标均高于对照,但仅株高、分蘖数和穗长3个指标与对照有显著差异.因此,抗虫外源Bt基因的引入对水稻结实性不会产生负面效应,高虫压胁迫条件对抗虫转基因水稻产量的影响较小.     

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。     

基于水稻产量构成性状间相关性的选种标准数学模型建立

选用54个水稻杂交组合F1代,对穗粒数、有效穗数、千粒重、穗谷重等产量构成性状进行相关、回归分析及其线性方程相交分析,并建立水稻选种入选标准的数学模型.结果表明:穗粒数(X_1)分别与其它三个性状间的相关达极显著水平,这四个性状的复相关系数达到极显著水平,表现为水稻产量构成性状间是互相影响、互为矛盾,构成性状间的矛盾与统一;经标准化的有效穗数(X_2)、千粒重(X_3)和穗谷重(X_4)分别依穗粒数(X_1)回归的线性回归方程分别为,x_2=0.6797-0.5907x_1,x_3=0.7268-0.4917x_1,x_4=0.2466+0.5053x_1.根据这些方程的升降性,分别组成联立方程组,求出这四个数量性状互作的矛盾统一点为:穗粒数136.6粒、有效穗数7.72穗/丛、千粒重23.53g、穗谷重3.09g;这四个性状相互作用、相互协调的优良表现型值落在穗粒数为132.3-177.0粒范围内.以穗粒数、有效穗数、千粒重、穗谷重的线性关系,建立的水稻选种入选标准数学模型具有较好的预见性和实用性.     

转拟南芥NPR1基因桂99 T3代植株的抗病性及农艺性状表现

以转拟南芥AtNPR1基因的恢复系品种桂99T3代纯合株系为材料,考查其农艺性状及其抗病性,并比较转基因植株与桂99侵染水稻白叶枯病菌后的农艺性状。结果表明:转基因植株表现出对水稻白叶枯病的抗性显著增强77%以上;穗长、剑叶长、有效穗数、一次枝梗数、每穗实粒数、单株产量和谷粒宽等农艺性状与未转基因桂99无显著差别。在受到水稻白叶枯病菌侵染后,转基因植株的一次枝梗数、每穗粒数、每穗实粒数和单株产量等方面均比对照桂99高出13%～78%。说明AtNPR1基因增强了水稻的抗病能力,从而降低了病害引起的产量损失。转基因植株的恢复力不受影响,稻米品质比桂99更加优良。本工作为转基因水稻抗病育种的研究奠定了基础。     

不同遗传背景下杂交籼稻功能叶与产量构成因素的相关

为明确水稻功能叶与产量构成因素间的相关性,以不同遗传背景下籼稻的10个不育系和16个恢复系为亲本,按照NCII设计配制两套双列杂交组合,对水稻12个功能叶性状与8个产量性状构成因素进行了相关分析,结果表明：3片功能叶叶长与叶面积、剑叶宽、倒2叶宽等性状之间均存在极显著正相关,功能叶夹角之间也存在极显著正相关,但不同遗传背景对夹角性状与9个形态性状之间的相关性则存在明显差异,在第一套组合中,其相关系数均为负值,且相关均不显著;而第二套组合则相反。8个产量构成因素中,单株穗数与平均穗长、着粒密度、穗实粒数以及穗着粒数之间存在极显著负相关,平均穗长与穗着粒数、结实率与单株产量呈显著或极显著正相关,遗传背景对产量组成上有较大影响,在第一套组合中单株产量主要由结实率、单株穗数以及穗实粒数等性状决定,而在第二套中则主要由穗实粒数和结实率等性状决定。在功能叶与产量构成因素的相关中,功能叶叶长、叶面积、剑叶宽、倒2叶宽与着粒密度、穗实粒数以及穗着粒数等3个性状之间存在显著或极显著正相关。12个水稻功能叶性状与8个产量构成因素之间的主成分分析表明,在不同的遗传背景下,产量构成因素均主要受叶面积和叶夹角影响,两种不同遗传背景中其累积贡献率分别为69.8%和84.0%。     

激光诱变小麦生育期性状和穗部性状的生物学效应研究

本试验采用N2激光和He—Ne激光辐照“绵阳21号”等四个小麦材料的干种子,采用随机区组设计,重复三次,利用生物统计和数量遗传学的方法,对L。和L：两代的抽穗期、开花期等4个生育期性状及穗长、小穗粒数等10个穗部性状的遗传变异进行研究。结果表明：辐射材料不同,诱变后代的变异差异明显;激光种类不同,后代变异差异不大;抽穗期穗长、小穗粒数的遗传力较高,早代单株选择的效果较好。     

激光—^60Co—γ辐射诱变小麦生物学效应初步研究

研究小麦品种“绵阳21号”和“汉源小麦”及其~(60)Co—γ一代(γ_1)等四个材料,经N_2和He—Ne激光辐照的20种处理(包括对照)的辐射生物学效应。试验结果表明,激光一代(L_1)植株高度,单株分蘖数,单株有效分蘖数,穗长,小穗数,不实小穗数,退化小穗数,小穗密度,主穗粒数,主穗粒重,分蘖穗粒重,单株粒重,抽穗期,叶面积,穗下轴长,倒一节间长,倒一节间粗等17种性状,都表现出不同处理所引起的生物效应差异。同株高,单株分蘖数、单株有效穗数、主穗长度、不实小穗数,主穗粒数、主穗粒重,单株粒重等8个性关变异系数的比较看出:He—Ne激光(照射10分钟)辐照干种子,“汉源小麦—γ_1”比“汉源小麦”产生的变异大,比对照(未照射)的变异更大。同时,发现不同品种所引起的抽穗期、株高、穗长等14种性状的变异分别达显著或极显著,由剂量不同引起抽穗期、主穗粒重和不实小穗数等三种性状的变异显著。     

He－Ne激光照射糙米种胚对水稻当代生长发育的影响

Ｈｅ－Ｎｅ激光处理水稻去壳种子可以促进分蘖,提高成秧率和成穗率,增加有效穗数和每穗总粒数、千粒重及单株产量。但结实率降低、生育期延长。株高、穗长虽略有增加,但不明显。     

一个嵌合型药用野生稻7号染色体单体附加系及其回交后代的分析

对一个药用野生稻(Oryza officinalis Wall ex Watt,基因组型CC)异源单体附加系(monosomic alien addition line,MAAL)及其回交后代进行了分析,应用分子标记技术确定了该异源单体附加系所附加的染色体是一条嵌合的7号染色体,药用野生稻贡献了其长臂部分,而短臂和着丝粒则来源于栽培稻。将该植株与栽培稻亲本回交,得到109株回交后代,考察了回交群体的主要农艺性状并进行了分子标记分析,发现野生稻染色体片段的渗入影响了回交后代的株高、千粒重、结实率、结实密度、叶宽等农艺性状,而且这些性状之间正相关度很大。     

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。     

UV-B辐射增强对水稻生长发育及其产量形成的影响

在盆载条件下,研究UV-B辐射（280-320nm）增强对3个不同类型水稻品种（组合）的生长发育及其产量构成的影响。结果表明,UV-B辐射增强明显抑制水稻生长,使株高变矮、分蘖数减少、叶面积和干物质量下降,但其抑制程度依品种、水稻所处的生长阶段的不同而不同;株高在苗期下降幅度最大,为9.4%-12.2%,干物质量在分蘖期下降幅度最大,地下部和地上部干物质量分别下降45.3%-59.8%、54.9%-59.0%,增强的UV-B辐射使水稻主茎不同叶位的出叶时间延迟,生育期延长,汕优63、南川、IR65600-85的抽穗时间分别比对照延迟2d、3d和7d,成熟期分别推迟3d、4d和9d,UV-B辐射增强明显降低水稻叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量,叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv、Fv/Fm、Fv/Fo下降,与对照相比,汕优6.3、南川、IR65600-85叶片的净光合速率分别下降了11.9%、12.8%、29.7%,UV-B辐射增强使水稻每株有效穗、每穗总粒数、结实率、千粒重下降,最终导致水稻籽粒产量下降25.2%-31.1%。     

水稻糙米重金属Cd含量的QTL分析

镉(Cd²⁺)是一种分布较广泛、毒性较强的一种重金属, 文章利用韭菜青×IR26杂交衍生的一个重组自交系群体(Recombinant inbred lines, RIL)及构建的SSR分子遗传图谱, 对控制糙米中Cd²⁺含量的QTL进行分析, 为选育籽粒中Cd²⁺低吸收或低积累的水稻品种提供参考。结果表明, 在Cd²⁺胁迫(5 mg/kg)处理条件下, 共检测到2个与糙米Cd²⁺含量有关的QTLs, 分别位于水稻第11染色体上的标记RM6288-RM6544和RM167-RM5704之间, 其中qCCBR-11a对表型贡献率为11.17%, 加性效应0.089; qCCBR-11b对表型变异贡献率为7.66%, 加性效应0.075。相关分析显示, 糙米Cd²⁺含量与株高、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重等产量性状的相关性均不显著, 糙米中Cd²⁺含量是一个相对独立、由基因控制的遗传性状。     

不同遗传背景下杂交籼稻功能叶与产量构成因素的相关性

为明确水稻功能叶与产量构成因素间的相关性,以不同遗传背景下籼稻的10个不育系和16个恢复系为亲本,按照NCII设计配制两套双列杂交组合,对水稻12个功能叶性状与8个产量性状构成因素进行了相关分析,结果表明：3片功能叶叶长与叶面积、剑叶宽、倒2叶宽等性状之间均存在极显著正相关,功能叶夹角之间也存在极显著正相关,但不同遗传背景对夹角性状与9个形态性状之间的相关性则存在明显差异,在第1套组合中,其相关系数均为负值,且相关均不显著;而第2套组合则相反。8个产量构成因素中,单株穗数与平均穗长、着粒密度、穗实粒数以及穗着粒数之间存在极显著负相关,平均穗长与穗着粒数、结实率与单株产量呈显著或极显著正相关,遗传背景对产量组成上有较大影响,在第1套组合中单株产量主要由结实率、单株穗数以及穗实粒数等性状决定,而在第2套中则主要由穗实粒数和结实率等性状决定。在功能叶与产量构成因素的相关中,叶长、叶面积、剑叶宽、倒2叶宽与着粒密度、穗实粒数以及穗着粒教等3个性状之间存在显著或极显著正相关。12个水稻功能叶性状与8个产量构成因素之间的主成分分析表明,在不同的遗传背景下,产量构成因素均主要受叶面积和叶夹角影响,两种不同遗传背景中其累积贡献率分别为69．8％和84．0％。     

OsPIN5b modulates rice (Oryza sativa) plant architecture and yield by changing auxin homeostasis,transport and distribution

Plant architecture attributes such as tillering, plant height and panicle size are important agronomic traits that determine rice (Oryza sativa) productivity. Here, we report that altered auxin content, transport and distribution affect these traits, and hence rice yield. Overexpression of the auxin efflux carrier‐like gene OsPIN5b causes pleiotropic effects, mainly reducing plant height, leaf and tiller number, shoot and root biomass, seed‐setting rate, panicle length and yield parameters. Conversely, reduced expression of OsPIN5b results in higher tiller number, more vigorous root system, longer panicles and increased yield. We show that OsPIN5b is an endoplasmic reticulum (ER) ‐localized protein that participates in auxin homeostasis, transport and distribution in vivo. This work describes an example of an auxin‐related gene where modulating its expression can simultaneously improve plant architecture and yield potential in rice, and reveals an important effect of hormonal signaling on these traits.     

Mapping quantitative trait loci for yield,yield components and morphological traits in an advanced backcross population between <Emphasis Type="Italic">Oryza rufipogon</Emphasis> and the <Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis> cultivar Jefferson

An advanced backcross population between an accession of Oryza rufipogon (IRGC 105491) and the U.S. cultivar Jefferson (Oryza sativa ssp. japonica) was developed to identify quantitative trait loci (QTLs) for yield, yield components and morphological traits. The genetic linkage map generated for this population consisted of 153 SSR and RFLP markers with an average interval size of 10.3 cM. Thirteen traits were examined, nine of which were measured in multiple environments. Seventy-six QTLs above an experiment-wise significance threshold of P<0.01 (corresponding to an interval mapping LOD>3.6 or a composite interval mapping LOD>3.9) were identified. For the traits measured in multiple environments, 47% of the QTLs were detected in at least two environments. The O. rufipogon allele was favorable for 53% of the yield and yield component QTLs, including loci for yield, grains per panicle, panicle length, and grain weight. Morphological traits related to the domestication process and/or weedy characteristics, including plant height, shattering, tiller type and awns, were found clustered on chromosomes 1 and 4. Comparisons to previous studies involving wild x cultivated crosses revealed O. rufipogon alleles with stable effects in multiple genetic backgrounds and environments, several of which have not been detected in studies between Oryza sativa cultivars, indicating potentially novel alleles from O. rufipogon. Some O. rufipogon-derived QTLs, however, were in similar regions as previously reported QTLs from Oryza sativa cultivars, providing evidence for conservation of these QTLs across the Oryza genus. In addition, several QTLs for grain weight, plant height, and flowering time were localized to putative homeologous regions in maize where QTLs for these traits have been previously reported, supporting the hypothesis of functional conservation of QTLs across the grasses.