特种稻不育系巨胚813A的选育与研究

用350 Gy剂量的Co60-γ射线照射水稻三系保持系813B种子,获得巨胚突变体,命名为巨胚813B（简称813geB）。用巨胚813B回交813A育成特种稻不育系-巨胚813A（简称813geA）。对巨胚813B及巨胚813A的生物学特性进行研究,结果表明：巨胚813A与813A的主要农艺性状、雄性不育性及产量构成因素均无明显差异。巨胚813B与813B具有相似的农艺性状,但绝对胚重由0.61mg提高到1.36mg,相对胚重由2.70%提高到6.96%。巨胚813B糙米的蛋白质、粗脂肪、粗纤维及必需氨基酸含量均比813B高。其中蛋白质含量9.77%,比813B提高了8.80%;粗脂肪含量5.28%,比813B提高了87.23%;8种必需氨基酸含量均有提高。利用巨胚恢复系与巨胚813A可组配成巨胚杂交稻。     

特种稻种质创新与营养特性评价

将系谱选择和花药培养相结合,分别选育出具有巨胚、甜味、有色种皮、软米、香味等单一特殊性状和聚合上述2个以上特殊性状的特种稻种质12份,并对这些种质进行了营养特性评价。结果表明,创新的特种稻种质营养成分含量明显高于普通稻,其中甜黑米1569和甜红米1571糙米千粒重很小(8．4g、8．2g),蛋白质(12．4％、11．7％)、赖氨酸(0．75％、0．76％)、脂肪(5．29％、4．86％)、油酸(2．15％、1．93％)和亚油酸(1．93％、1．86％)、维生素B1(8．42mg／kg、1．60mg／kg)年口钙含量(36．8mg／100g、29．5mg／100g)较高;巨胚香糯1574和白巨胚米1575的胚较大,千粒胚重1．4g以上,胚重占糙米重的比率8％以上,蛋白质(9．9％、10．6％)、维生素B1(3．30mg／kg、0．98mg／kg)和钙含量(27．7mg／100g、32．5mg／100g)较高;黑糯米1568的维生素B1(6．57mg／kg)、铁扣锌含量(4．0mg／100g、7．2mg／100g)较高;红米1201的蛋白质(11．1％)、锌(7．0mg／100g)和硒(85．4ug／kg）含量较高,巨胚,甜味,有色种皮,香味等2个以上特殊性状的聚合是增加水稻种质营养保健功能性的有效途径之一。     

黄粉虫蛹的营养成分分析

采用现代分析技术手段对黄粉虫Tenebrio molitor（L．）蛹的营养成分进行分析,结果表明：其蛋白质、粗脂肪、碳水化合物及灰分含量分别为鲜重的16．8％、7．6％、1．2％、1．4％,其氨基酸和胆固醇含量分别为18.7mg／g和0．4mg／g;含有7种人体必需氨基酸,其必需氨基酸占总氨基酸含量的44．40％,必需氨基酸与非必需氨基酸含量的比值为79.8％,第一限制性氨基酸为含硫氨基酸,即蛋氨酸和胱氨酸;同时,其不饱和脂肪酸与必需脂肪酸分别占总脂肪的73．9％和24．1％,特别是油酸和亚油酸含量较高,分别达49．8％和23．4％：另外,该昆虫还含有K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn等多种矿物质和微量元素。     

中华稻蝗的营养成分分析及其蛋白质评价

本文对中华稻蝗Qxya chinensis (Thunberg)进行了营养成分分析,水分含量为73.3％,干物重只有26.7％。其中粗蛋白质含量为20.8％;粗脂肪为2.2％;粗纤维2.9％;总糖1.2％;粗灰分1.2％,而粗蛋白质占总干物重高达73.4％。氨基酸齐全,必需氨基酸总量占总氨基酸量47.73％,第一限制氨基酸为苏氨酸,氨基酸分(AAS)为0.84,化学分(CS)为0.63％,必需氨基酸指数(EAAI)为99.05。中华稻蝗中的蛋白质均比人们通常摄取蛋白质源的品质好,与鸡蛋蛋白质相似。此外还含有多种微量元素及丰富的维生素。中华稻蝗是人类膳食中新的蛋白质源。     

胞质雄性不育系冀2658A细胞质对陆地棉主要性状的影响

利用棉花(Gossypium hirsutum)雄性不育不仅可以培育优质的杂交种,还能提高棉花制种效率并降低制种成本。该研究以冀2658系及其同核异质不育系冀2658A为母本,以6个恢复系为父本配制12个杂交组合。利用F1代研究棉花细胞质对棉花农艺性状、抗病性、种子中粗脂肪和粗蛋白含量、纤维品质及产量性状的影响。结果表明,冀2658A的细胞质主要影响棉花杂交种F1代的产量相关性状、黄萎病抗性及棉籽粗脂肪含量等,表现为衣分显著降低(比对照组低1.61%),黄萎病抗性增强(黄萎病指数比对照组低18.29%),棉籽中的粗脂肪含量降低(比对照组低2.88%)。该研究初步探讨了胞质不育型细胞质对陆地棉主要性状的影响,为陆地棉胞质雄性不育系的利用提供了理论参考。     

岩原鲤消化能力和营养价值的初步研究

用常规方法测得岩原鲤（Procyprisrabaudi）比肠长222±0．251,比内脏重0．0743±0．00752,比肝胰重0.0294±0.007711,比肠重0.0243±0．00591。体重与体长关系为：y＝0．02635X2.977,肠道前部pH值68-70,中部8－9,后部7.0－7．6,岩原鲤消化道器官组织具有较高的蛋白酶和淀粉酶活力,活力大小顺序对蛋白酶和淀粉酸在肠道均为前肠＜中肠＜后肠。岩原鲤含肉率73．9±025％,肌肉粗蛋白质75.9±3.0％,粗脂肪14.4±4．33％,肌肉必需氨基酸组成与必需氨基酸指数分析结果表明,岩原鲤为淡水鱼类中营养价值最好的一种鱼。     

黄边大龙虱的营养分析

分析了黄边大龙虱的营养成分,结果表明,黄边大龙虱的虫体及翅都具有丰富的营养,翅含有粗蛋白35.18％、粗脂肪6．20％、灰分1．06％,都高于虫体相应成分的含量,虫体含有粗蛋白10．98％、粗脂肪4．44％、灰分0．57％,含有丰富的矿物元素和氨基酸,其必需氨基酸指数(EAAI)为93．38,为一种优质蛋白质食品。     

国外花生种质资源引种鉴定

从法国国际农艺发展研究中心（CIRAD）引入33份花生种质资源,对它们的主要农艺性状、品质、抗性等进行了较为全面的观察鉴定,筛选出高产种质（单株生产力大于60g)17份,蛋白质含量高种质（大于30％）5份,粗脂肪含量高种质（大于50％）15份。     

江西红米稻种资源主要农艺性状及营养特性分析与评价

对94个江西红米地方品种主要农艺性状及其中33个地方品种营养成分进行分析评价。结果表明,江西红米地方品种具有结实率较高（大于65．0％的品种占84．0％）、千粒重中等（20—30g的品种占93．6％）、易倒伏、抗稻瘟病能力较弱、属保持系类型等特点。脂肪含量较高,有26个品种脂肪含量大于3．0％,其中柳水红脂肪含量4．62％。筛选出多个钙、硒、维生素B1和B2含量较高的材料,其中红米麻壳钙含量81．6mg／kg,红金米硒含量0．09mg／kg,明显高于一般水稻品种。糯子红等6个品种维生素B1含量均大于2．0mg／kg,其中早红维生素B1含量高达17．0mg／kg;红米麻壳等10个品种维生素B2含量均大于0．1mg／kg,其中油红子维生素B2含量达0．6mg／kg。这些优异地方红米种质资源的发掘,可为种质资源的创新与利用提供优异种质。     

薏苡仁蛋白质组分研究

目的：对药食两用功能的薏苡仁蛋白质四类组分和氨基酸含量进行分析。方法：采用旋光法、索氏提取法、烘干法、马弗炉法分别进行淀粉、粗脂肪、水分和灰分的测定;采用顺序抽提法依次进行清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的提取,用Brandford和凯式定氮法进行蛋白质含量分析;采用氨基酸分析仪进行氨基酸含量测定。结果：薏苡仁总蛋白含量为14．17％,其中清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量分别为0．20、0．88、6．34和5．30mg／100mg鲜重,分别占总蛋白质含量的1．43％、6．20％、44．74％和37．38％;薏苡仁粉经酸水解后共检测到15种氨基酸,除Trp外,人体必需氨基酸和半必需氨基酸均有检测到;各氨基酸含量也存在着差异,含量最高的为Glu（3．59mg／100mg）,含量最低的为Met（0．17mg／100mg）。结论：薏苡仁蛋白中醇溶蛋白和谷蛋白含量较丰富,为今后进一步开发薏苡仁功能食品提供了理论数据。     

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。     

不同类型特种稻种质营养及功能性成分含量的差异

本研究以具有有色种皮、巨胚、甜味、香味、糯性等单一特殊性状或2个以上特殊性状聚合于一体的新创制特种稻种质39份和1份白米种质(对照)为试验材料,进行了黑米、黑褐米、红米、香糯米、黑巨胚糯米、红巨胚糯米、巨胚糯米、黑甜米、红甜米、白甜米等不同类型特种稻种质的营养及功能性成分含量的差异评价。结果表明,供试特种稻类型在大部分氨基酸含量和矿质元素含量上与白米差异不显著,只在个别氨基酸和矿质元素含量上与白米呈显著或极显著差异。黑褐米、红米、黑巨胚糯米、红巨胚糯米、巨胚糯米、红甜米和白甜米等7种类型的赖氨酸含量显著或极显著高于白米,高2.91%~24.68%;黑米、黑褐米、红米、香糯米、黑巨胚糯米和红甜米等6种类型的铁含量显著或极显著高于白米,高17.62%~68.09%;黑褐米、红米、黑巨胚糯米、红巨胚糯米、黑甜米、红甜米、白甜米等7种类型的钙含量显著或极显著高于白米,高23.56%~49.46%;黑米、黑褐米、红米、黑甜米、红甜米、白甜米等6种类型的锌含量显著或极显著高于白米,高12.21%~55.87%。由此表明,具有有色种皮、巨胚、甜味、香味、糯性等单一特殊性状或2~3个特殊性状的聚合对赖氨酸含量与铁、钙和锌含量的提高方面具有一定的增加效应,认为在今后以赖氨酸、铁、钙和锌含量为目标性状的功能性水稻育种中,多个特殊性状的聚合将是增加上述功能性成分含量的有效途径之一。通过鉴定评价,从创新种质中还筛选出一些功能性成分含量相对较高的优异种质,白甜米1553和红巨胚糯米1476的赖氨酸含量较高,比白米分别高29.37%和23.42%;红米1439和红米1440的铁含量较高,比白米分别高99.05%和80.00%;黑甜米1511和黑甜米1515的硒含量较高,比白米分别高194.14%和136.48%;白甜米1551和香糯米1446的γ-氨基丁酸含量较高,比白米分别高14.56%和11.83%;黑巨胚糯米1464和黑米1432的花色苷含量较高,比供试18份有色稻米的平均值分别高253.23%和248.83%。这些新创制的功能性成分含量较高的水稻种质有待于今后在育种、生态适应性鉴定与产业化中进一步得到利用。     

木豆CMS杂交种资源农艺性状及品质性状分析

对自ICR ISAT成套引进最新培育成功的早、中熟组木豆CMS杂交种各6份,进行了农艺性状及品质性状分析。结果表明:(1)早熟组的成株率高,育性恢复好;其中ICPH2363的成株率、单株荚数、百粒重等性状均表现较好。(2)中熟组中有2份杂交种在成株率、株高、分枝数等性状上远超对照品种;特别是ICPH3381的分枝数极显著多于对照品种。(3)早熟组杂交种的粗蛋白、无氮浸出物等指标普遍高于对照品种;特别是ICPH2364各品质性状指标均较高,干子粒平均单产也高于对照,作为精饲料、配合饲料开发利用潜力较大。木豆CMS杂交种资源农艺性状令人满意,在我国亚热带省区应具有较好的推广利用价值。     

向日葵CMS育性恢复的研究

向日葵细胞质雄性不育（Ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｉｔｙ,ＣＭＳ）育性恢复的机理是非常复杂的。运用遗传学和分子生物学方法,分析了具代表性的４种不同细胞质类型的ＣＭＳ育性被恢复的频率和２０种向日葵自交系对１９种ＣＭＳ的恢复能力及个别ＣＭＳ植株自发恢复的原因。实验结果表明,４种ＣＭＳ品系育性被恢复的频率分别为５８．８％．５６．３％．１１．８％和０％．２０种自交系的恢复力为５．９－７５．０％。部分ＣＭＳ品系和大多数自交系含有恢复基因,恢复基因的数量及类型决定了ＣＭＳ品系被恢复的程度及自交系的恢复能力。同时,提出并证实了线粒体不育基因变异是导致ＡＲＧ１ＣＭＳ植株自发恢复育性的主要原因。     

Expression levels of meristem identity and homeotic genes are modified by nuclear-mitochondrial interactions in alloplasmic male-sterile lines of Brassica napus

Homeotic conversions of anthers were found in cytoplasmic male sterile (CMS) plants of Brassica napus derived from somatic hybrids of B. napus and Arabidopsis thaliana. CMS line flowers displayed petals reduced in size and width and stamens replaced by carpelloid structures. In order to investigate when these developmental aberrations appeared, flower development was analysed histologically, ultrastructurally and molecularly. Disorganized cell divisions were detected in the floral meristems of the CMS lines at stage 4. As CMS is associated with mitochondrial aberrations, ultrastructural analysis of the mitochondria in the floral meristems was performed. Two mitochondrial populations were found in the CMS lines. One type had disrupted cristae, while the other resembled mitochondria typical of B. napus. Furthermore, expression patterns of genes expressed in particular floral whorls were determined. In spite of the aberrant development of the third whorl organs, BnAP3 was expressed as in B. napus during the first six stages of development. However, the levels of BnPI were reduced. At later developmental stages, the expression of both BnAP3 and BnPI was strongly reduced. Interestingly the expression levels of genes responsible for AP3 and PI activation such as LFY, UFO and ASK1 were higher in the CMS lines, which indicates that activation of B-genes in the CMS lines does not occur as in B. napus. Disrupted and dysfunctional mitochondria seem to be one of the first aberrations manifested in CMS which result in a retrograde influence of the expression levels of genes responsible for the second and third whorl organ differentiation.     

粘型小麦雄性不育系减数分裂特征及育性恢复研究

调查了粘型1B／1R和非1B／1R小麦雄性不育系,保持系及其F2的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体联会情况、后期Ⅰ出现落后染色体的细胞频率以及末期Ⅱ含有微核的四分体的频率,结果表明：（1）粘果山羊细胞质对1B／1R型不育系减数分裂染色体配对水平具有特异性降低作用;（2）粘型1B／1R不育系减数分裂中期Ⅰ出现单价体细胞频率与后期Ⅰ出现落后染色体细胞的频率呈正相关,也与含微核的四分体频率呈正相关,而对应保持系则没有相关性;（3）粘果山羊草细胞质对非1B／1R不育系减数分裂过程影响不大,5个1B／1R不育系减数分裂过程中,3个时期染色体行为变异率的差异是特定的1B／1R核型与粘果山羊草细胞质互作的结果;（4）粘型1B／1R不育系杂交R2单株减数分裂3个时期染色体行为变异率与其恢复度成反比,这类不育系减数分裂中染色体行为不同步是其恢复不高且变异较大的一重要原因。     

离体条件下核不育水稻突变为细胞质雄性不育

来源于水稻无花粉型核不育系南广占的体细胞无性系典败变异株NT1 和NT2经过多代回交已经转成类似野败型的核质互作雄性不育系。NT1和NT2 的恢保关系与野败型的一致, 即野败型的恢复系和保持系同样可作 NT1和NT2 的恢复系和保持系, NT1现已回交10代, 不育性能稳定。     

离体条件下核不育水稻突变为细胞质雄性不育

地水稻无花粉型核不育系南广占的体细胞无性系典败变异株ＮＴ１和ＮＴ２经过多代回交已经转成类似野败型的核质互作雄性不育系。ＮＴ１和ＮＴ２的恢保关系与野败型的一致,即野败型的恢复系和保持系同样可作ＮＴ１和ＮＴ２的恢复系和保持系,ＮＴ１现已回交１０代,不育性能稳定。     

甜菜胞质雄性不育系及其保持系营养生长期末端氧化酶和ATP酶活性比较分析

以甜菜胞质雄性不育系212A、2033A、2034A及其相应保持系212B、2033B、2034B为材料,对营养生长期4个阶段叶片的细胞色素氧化酶(COD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)以及ATP酶的活性进行分析比较,以探讨甜菜胞质雄性不育与能量代谢的关系.结果显示:(1)在甜菜营养生长期的4个阶段,不育系的COD活性均显著低于其保持系,表明不育系的呼吸强度和产生的能量均低于其保持系;(2)不育系ATP酶活性低于保持系,但差异不显著,且不育系和保持系的ATP酶活性随生长进程变化平缓,说明在营养生长期二者对能量的消耗接近;(3)POD和CAT的活性在营养生长期总体为不育系显著高于其保持系,说明不育系体内H2O2含量增加.研究认为,营养生长期能量亏缺是甜菜胞质雄性不育的主要原因之一.