冷水胁迫下不同地理来源粳稻品种的耐冷性差异

利用来源于8个国家和中国7个省份的399份粳稻品种为试验材料,分析了冷水胁迫下不同国家或省份间粳稻品种耐冷性状的表型差异和不同国家或省份间粳稻品种的相似性.研究结果表明,冷水胁迫下纬度相对较高的保加利亚和匈牙利粳稻品种的日生长速度、株高、穗长和结实率的表型值及其冷水反应指数(CRI)较大,表现较强的耐冷性;朝鲜和日本粳稻品种的结实率相对较高,表现较强的孕穗期耐冷性;云南粳稻品种的结实率表型值及其CRI最大,表现最强的孕穗期耐冷性.日生长速度、株高、穗长、有效穗数、穗粒数和结实率的CRI平均值均小于100%,而抽穗天数和分蘖数CRI的平均值大于100%.其中,结实率和日生长速度对冷水的反应最敏感.自然条件与冷水胁迫下,对各国家或各省份粳稻品种的聚类结果有一定的差异,与自然条件下相比较,冷水胁迫下粳稻品种的聚类结果与这些品种的地理来源更密切相关.     

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。     

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。     

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.     

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。     

植物对碱胁迫适应机制的研究进展

碱胁迫包含离子毒害、渗透胁迫和根外高pH值(pH8.5)伤害等多重胁迫,是一种主要的非生物胁迫,严重危害着植物的生长发育及作物的产量和品质。随着我国盐碱化土地不断扩增,当下生态系统平衡也遭到越来越严重的破坏,而相对于盐胁迫,目前对碱胁迫的认识还比较肤浅,对植物碱胁迫适应机制更是知之甚少。因此,了解并掌握碱胁迫以及植物对碱胁迫做出应答的适应机制,对挖掘耐碱种质资源改善生态环境,以及培育耐碱性作物品种、改良盐碱地具有重要的现实意义。基于近年来国内外研究报道,简要概述了盐、碱胁迫的定义与区别;总结了碱胁迫条件下,植物不同器官和细胞器的形态变化;阐述了植物通过细胞代谢,化学物质的合成与积累,以及活性氧的清除等途径响应于碱胁迫的生理适应机制;并从耐碱相关基因的克隆与功能鉴定、利用转录组学技术挖掘耐碱相关候选基因、Ca2+信号系统介导的植物耐碱性等3个方面揭示了植物应答碱胁迫的分子适应机制;指出尽管目前获得的耐碱相关候选基因较多,但真正分离克隆和功能鉴定到的基因较少。本文还对以修饰组学为主的多组学在植物耐碱机制中的研究前景做出展望,以期为挖掘植物新的耐碱相关基因并阐明其耐碱调控机制提供理论依据。     

小麦种质芽期和苗期的耐盐性鉴定评价

【目的】研究不同来源小麦种质资源的耐盐性差异,筛选耐盐性较好的品种（系）,探索不同生育期小麦耐盐性鉴定的适合盐浓度,为小麦耐盐鉴定及耐盐小麦品种选育提供参考。【方法】对来源不同的293份小麦种质,在1.5%NaCl盐溶液下进行盐胁迫处理,调查各种质的芽期相对盐害指数;选择芽期相对耐盐指数小于40%的24份小麦资源,在苗期进行不同盐浓度胁迫鉴定,测量不同处理的根长及苗高相对生长率。【结果】筛选出16份芽期相对盐害指数小于20%的高耐盐种质和42份芽期相对盐害指数20-40%耐盐的小麦种质;苗期鉴定表明1.0% NaCl盐浓度为合适的筛选浓度、根长相对生长率为适合的苗期耐盐性鉴定指标,以此为鉴定技术筛选出了Marmin-Minhardi譎44-Minturki和花树蒲两份芽期及苗期均表现耐盐的优异小麦种质;【结论】来源不同的小麦资源中芽期综合耐盐性大小依次为地方品种>国外引进品种>中间试验品系;Marmin-Minhardi譎44-Minturki和花树蒲两份耐盐小麦种质可作为小麦耐盐育种新种质。     

不同棉花种质资源耐热性鉴定

随着全球气候变暖,高温胁迫已经成为影响棉花产量的主要因素之一.中国棉花种植区,在7月和8月棉花花铃高峰期经常出现周期性极端高温胁迫,导致蕾铃脱落,降低了产量,因此棉花耐热性种质的筛选迫在眉睫.本试验在新疆吐鲁番自然高温条件下,调查200份不同棉花种质资源的脱落率、花粉活力、叶片萎蔫程度、花粉形态、不孕子率等田间性状.然后选择29份不同耐热性种质在河南安阳种植,调查30、35、40、45和50℃离体培养条件下的花粉萌发率.不同耐热性种质资源在自然高温条件下的鉴定指标和室内离体培养花粉萌发率存在着极显著的差异.而且不同鉴定指标间也存在着不同的相关性.结合田间调查结果和花粉离体培养萌发率,将29份种质划分为耐高温型、较耐高温型、高温较敏感型和高温敏感型种质,并初步确定了耐热性的鉴定指标.     

大豆种质资源萌发期耐旱性评价

随着全球气候的变化,干旱已成为限制大豆产量的重要环境因素之一,大豆种质资源耐旱性鉴定对大豆耐旱品种的培育及大豆耐旱机理的研究具有重要的意义。本研究首先选择4份耐旱性不同的材料,以PEG-6000作为渗透胁迫剂,研究了大豆种质在0%、10%、15%、16%、18%、20%、30%的PEG-6000溶液的胁迫下,相对发芽率、相对发芽势、相对胚根长度、萌发耐旱指数的变化。结果表明15%~18%PEG-6000溶液是大豆萌发期耐旱鉴定的适宜浓度范围。本研究采用16%PEG-6000溶液对568份大豆资源进行大豆种子萌发期耐旱鉴定,以相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长度、相对苗高、萌发耐旱指数、活力指数作为评价指标,应用平均隶属函数评价法对大豆种质萌发期耐旱性进行综合评价,筛选出耐旱种质4份,较耐旱种质18份,中间型种质110份,较敏感种质194份,敏感型种质242份。     

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.     

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。     

Identification of quantitative trait loci for the dead leaf rate and the seedling dead rate under alkaline stress in rice

The quantitative trait loci (QTLs) for the dead leaf rate (DLR) and the dead seedling rate (DSR) at the different rice growing periods after transplanting under alkaline stress were identified using an F2:3 population, which included 200 individuals and lines derived from a cross betweea two japonica rice cultivars Gaochan 106 and Changbai 9 with microsatellite markers. The DLR detected at 20 days to 62 days after transplanting under alkaline stress showed continuous normal or near normal distributions in F3 lines, which was the quantita-tive trait controlled by multiple genes. The DSR showed a continuous distribution with 3 or 4 peaks and was the quantitative trait con-trolled by main and multiple genes when rice was grown for 62 days after transplanting under alkaline stress. Thirteen QTLs associated with DLR were detected at 20 days to 62 days after transplanting under alkaline stress. Among these, qDLR9-2 located in RM5786-RMI60 on chromosome 9 was detected at 34 days, 41 days, 48 days, 55 days, and 62 days, respectively; qDLR4 located in RM3524-RM3866 on chromosome 4 was detected at 34 days, 41 days, and 48 days, respectively; qDLR7-1 located in RM3859-RM320 on chromosome 7 was detected at 20 days and 27 days; and qDLR6-2 in RM1340-RM5957 on chromosome 6 was detected at 55 days and 62 days, respectively. The alleles of both qDLR9-2 and qDLR4 were derived from alkaline sensitive parent "Gaochan 106". The alleles of both qDLR7-1 and qDLR6-2 were from alkaline tolerant parent Changbai 9. These geue actions showed dominance and over dominance primarily. Six QTLs associated with DSR were detected at 62 days after transplanting under alkaline stress. Among these, qDSR6-2 and qDSR8 were located in RM1340-RM5957 on chromosome 6 and in RM3752-RM404 on chromosome 8, respectively, which were asso-ciated with DSR and accounted for 20.32% and 18.86% of the observed phenotypic variation, respectively; qDSR11-2 and qDSR11-3 were located in RM536-RM479 and RM2596-RM286 on chromosome 11, respectively, which were associated with DSR explaining 25.85% and 15.41% of the observed phenotypic variation, respectively. The marker flanking distances of these QTLs were quite far ex-cept that of qDSR6-2, which should be researched further.     

不同水稻种质在不同生育期耐盐鉴定的差异

以21份水稻(Oryza sativa)种质为材料,用1.5%Na Cl处理种子8天后测定发芽率。在苗期用不同浓度NaCl水培处理10天,测定叶片死亡率等指标和高亲和性K+转运基因(HKT)家族变异。在成株期选3份种质,用不同浓度NaCl盆栽处理,在开花期和籽粒蜡熟期测定植株可溶性糖和生物量等指标,以明确各种质不同生育期的耐盐差异和关键指标。结果表明,在NaCl胁迫下,种子发芽率受到显著影响。苗期盐胁迫后,各种质的平均叶片死亡率变幅最大。在被鉴定的8个耐盐种质中,HKT家族的7个基因除OsHKT2;4外均存在。在≤1 g·kg–1盐胁迫下植株可溶性糖含量表现出刺激增长效应。CG15R单株生物量与盐浓度呈正相关,且随盐浓度的增加而缓慢增长。在≤1 g·kg–1时,中花9号的生物量随盐浓度的增加而增加。水稻耐盐性具有明显的阶段发育特异性,且不同发育阶段的耐盐性之间无相关性。叶片死亡率与蜡熟期生物量可分别作为苗期和成株期耐盐鉴定的关键指标。CG15R可作为高耐盐种质进行深入分析和利用。     

以色列野生二粒小麦(Triticum dicoccoides)耐盐性鉴定

采用水培法对从以色列引进的分属8个自然群体的93份野生二粒小麦进行了耐盐性初步鉴定.结果表明:①供试材料中仅有高耐盐材料3份,耐盐材料7份 ,耐盐性较好的材料仅占参试材料总数的10.7%;②8个自然群体的野生二粒小麦的耐盐性存在较大差异,其中3号群体耐盐性明显高于其他群体,说明来自Tabigha地区的野生二粒小麦具有丰富的耐盐基因源;③将经过鉴定的耐盐性较好的野生二粒小麦与普通小麦中的耐盐品种进行比较研究发现,以色列耐盐性较好的野生二粒小麦的耐盐性不如普通小麦中的茶淀红和SW10两个耐盐品种.     

栽培稻旱胁迫叶片相关性状的遗传解析

利用籼稻窄叶青8号(ZYQ8)和粳稻京系17(JX17)衍生的加倍单倍体(DH)群体127个株系,2002年在杭州采用田间断水法栽培,在水分胁迫下,对叶片的卷叶、相对含水量和电导率3个性状进行了评价和QTL分析。结果表明,3个性状在DH群体中均存在双向超亲分离,接近正态分布,受数量性状基因的控制;检测到影响这些性状的6个QTL,其中卷叶3个(qLR—1,qLR—5和qLR—11)、相对含水量2个(qRWC—1和qRWC—6和电导率1个(qERC—6）。旱胁迫时,目测卷叶方便易行,适于对大批品种或资源筛选,对抗旱栽培稻品种的筛选和利用具有一定的指导意义。     

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 .