云南野生稻资源及其保护

云南野生稻生态类型丰富,且具有抗白叶枯病、抗稻瘟病、耐旱、耐寒等栽培稻不具有或已经消失的遗传基因,是水稻品种改良的优良基因库。然而,随着人类社会经济活动对生态环境影响的加剧,这一宝贵的战略性生物资源正面临着快速消失的危险。为了加强云南野生稻资源的保护,近年来,我们对云南野生稻资源开展了原生境保护(物理隔离方式和主流化方式)及非原生境保护(种质库、种质圃、细胞库和DNA库)等保护技术研究,明确了各种保护方法的优缺点和适用性,保护了云南野生稻的多样性和丰富度,为改良栽培稻储备了丰富的基因源。     

不同生长环境下水稻穗伸出度的QTL分析

以十和田/昆明小白谷225个F14家系为作图群体,在云南省弥勒县(正常生长环境)、嵩明县(自然低温胁迫环境)、丽江市(自然低温胁迫环境)等3个试点不同年份共5种不同生长环境下进行了水稻主穗和分蘖穗穗伸出度的异地鉴定,并利用SSR标记对水稻穗伸出度进行了QTL分析。检测结果表明,在5种不同的生长环境下共检测到12个与水稻穗伸出度相关的QTL,分别分布于第1(2个QTLs)、2、4、6(3个QTLs)、7(3个QTLs)、9(2个QTLs)号染色体,对表型的贡献率为3.72%~22.17%。其中与主穗穗伸出度相关的QTL共11个,与分蘖穗穗伸出度相关的QTL共7个,其中6个在主穗和分蘖穗上均检测到。在与主穗穗伸出度相关的11个QTL中,q PE-7-1在4种环境下均被检测到,解释的表型变异为9.49%~22.17%;q PE-1-1、q PE-1-2、q PE-6-1和q PE-9-2 4个QTL在2种环境下均被检测到。在与分蘖穗穗伸出度相关的7个QTL中,q PE-1-2、q PE-7-1和q PE-6-1 3个QTL在2种环境中均被检测到,解释的表型变异率分别为4.35%~12.64%、13.22%~20.89%和11.49%~15.73%。     

云南15个特有少数民族当前农家保护的稻、麦、玉米地方品种多样性

相对于种质资源的异位保护,作物地方品种的农家保护和利用作为植物种质资源保护方法被提出,但是,关于这种方法的有效性却知之甚少。文章采用问卷式和农村参与式调查评价方法(PRA),通过对云南省15个特有少数民族分布的11个州(市)、36个县、124乡(镇)、237个行政村中的306个村寨(村小组),针对当前农家保护的稻、麦(包括小麦、大麦、燕麦和黑麦)和玉米地方品种多样性进行实地调查分析,结果发现已有44.8%的村寨稻地方品种丢失,77.5%的村寨麦地方品种丢失,37.3%的村寨玉米地方品种丢失。共调查采集到农家保护的地方品种901个,其中稻、麦和玉米分别为371、119和411个。每个村寨均有农家保护的地方品种(平均为2.9个),平均每100户农户、1 000人和100 Ha耕地面积分别有3.3个、8.0个和5.2个地方品种。其中,尤以西盟县勐梭镇里拉村委会老缅小组有18个地方品种(包括10个稻和8个玉米),元阳县新街镇土戈寨村委会箐口村有14个稻地方品种最为突出,实属少见。同时,各民族农家保护的地方品种多样性存在显著差异,变幅为16～120个,其中,稻在各民族中的分布变幅最大,为1～72个,主要分布于滇南、滇西南热带、亚热带民族地区;麦变幅次之,为0～47个,主要分布于滇西、滇西北高海拔、温凉民族地区,且在傣族、基诺族和阿昌族等3个民族中已丢失;玉米变幅最小,为4～40个,最均匀。总之,各民族农家保护地方品种的主要驱动力是满足该民族传统文化习俗的生活需求,以及由于缺乏适宜当地特殊生境的新品种以满足生产需求。因此,云南特有少数民族地区是开展农家保护研究的理想基地,建议在该区域选择一定村寨建立地方品种农家保护示范区,同时加强对当前农家保护的地方品种的高效利用研究。     

白叶枯病菌胞内蛋白的提取及电泳分离方法的构建

水稻白叶枯病菌已成为研究植物-病原物互作模式的病菌。要利用蛋白质组学方法深入研究其生物学特性和致病机理,人们面临着其胞内蛋白提取和有效分离方法尚未建立的问题。本文采用TCA丙酮沉淀法和裂解液沉淀法提取白叶枯病菌胞内蛋白,利用两种等点聚焦程序(IEFⅠ,IEFⅡ)进行一向等电聚焦,用三种蛋白上样浓度(400μg,600μg,800μg)进行双向电泳,G-250烤染后,通过Imagemaster软件对双向电泳图谱进行比较分析。结果表明,裂解液沉淀法、等电聚焦程序Ⅱ(IEFⅡ)、600μg上样浓度三者相结合的方法是提取和分离白叶枯病菌胞内蛋白的理想方法,能获得较好的实验效果。该方法的建立为白叶枯病菌蛋白质组学研究奠定基础。     

基于表型性状和SSR分子标记的云南省水稻主要育成品种(系)的遗传相似性分析

利用株高等17个表型性状和48个SSR标记,对云南省18个育种部门(或课题组)自20世纪60年代以来选育的40个品种(系)进行遗传相似性分析.结果显示,基于17个表型性状,40个品种(系)间的遗传相似性系数值平均为0.244,籼型品种间为0.289,粳型为0.309,籼粳亚种间为0.162;基于48个SSR分子标记,40个品种(系)间的遗传相似性系数值平均为0.383,籼型为0.318,粳型为0.478,籼粳亚种间为0.267;表明表型遗传相似性低于DNA水平.48个SSR分子标记共检测到214个等位基因(Na),每个标记平均为4.458个,变幅为2～8个;有效等位基因数(Ne)平均值为2.8336,变幅为1.1515～5.2981;多态性信息含量(PIC)平均值为0.6058,变幅为0.2118～0.8816;基因型多样性指数(H’)平均值为1.1328,变幅为0.3768～1.8087;其中RM84、RM249、RM152、RM222和RM528是评价云南省水稻选育品种(系)遗传相似性比较理想的SSR标记.聚类分析显示,云南省水稻主要选育品种(系)表现为亚种间遗传差异明显,亚种内遗传差异较小,粳型品种间遗传相似性高于籼型,表明云南省选育的粳型品种(系)遗传多样性低,尤其是同一育种部门(或课题组)选育的品种间遗传相似度较高.     

云南元阳哈尼梯田地方稻种的主要农艺性状鉴定评价

对当前(69份)与20世纪70年代(66份)云南元阳哈尼梯田135份地方稻种的23个农艺性状进行鉴定评价。结果表明,23个农艺性状多样性指数(H′)的平均值为1.801,其中当前和过去分别为1.766和1.784;当前和过去变异系数的平均值分别为21.7%和19.5%;表型类型丰富,当前地方稻种的多样性保存状况好。主要表型特性是红米类型多,有84份,占62.2%;落粒性强,7级以上的稻种有120份,占88.9%;大穗多粒型丰富,穗长和每穗总粒数平均分别为24.8cm和175.0粒。筛选出紫糯、月亮谷等16份优异资源,可供深入研究与育种利用。