水稻PAL基因的全基因组分析及胁迫表达研究

苯丙氨酸酶(phenylalanine enzyme,PAL)是催化苯丙烷次级代谢过程中的重要限速酶,对植物生长发育意义重大。为进一步探讨水稻OsPAL基因的功能,利用生物信息学的方法,在水稻全基因组水平上对OsPAL基因家族进行了进化树、基因结构、染色体定位等方面的分析。数据表明,水稻基因组中共存在9个PAL基因,命名为OsPAL1~Os PAL9,编码681~719个氨基酸,都含有一个保守性很高的Lyase aromatic结构域,集中分布于第2、4、5、11和12号染色体上。进化树的分析表明,9个Os PAL基因可分为三类亚家族:Ⅰ类(Os PAL2-4,OsPAL6-7),Ⅱ类(OsPAL8-9)和Ⅲ类(OsPAL1,OsPAL5),3类比较明显的区别是蛋白N端的前30个氨基酸。荧光定量q RT-PCR分析表明,除Os PAL8外,其它8个基因的表达至少受干旱、低温、Na Cl和ABA等4种胁迫中的一种响应。     

协青早B//协青早B/东乡野生稻BC1F9群体低磷耐性鉴定及其生理机制

通过水培法对协青早B//协青早B/东乡野生稻BC₁F₉群体221个株系低磷耐性进行了鉴定,测定了株高、叶龄、黄叶数、地上部干物质量等形态指标及丙二醛（MDA）、可溶性糖和地上部磷含量等生理指标,计算了磷效率,并对各指标间相关性进行了分析.结果表明：221个株系的7个指标均显示出差异性,耐性株系在低磷胁迫下表现为相对叶龄、相对株高、相对地上部干物质量和相对可溶性糖含量较高,相对黄叶数和相对MDA含量较低,相对地上部磷含量差异不明显;磷效率与磷利用效率和磷吸收效率均呈正相关,其中磷利用效率与磷效率达到极显著水平（P<0.01）,表明东乡野生稻回交重组自交系中耐性株系低磷耐性原因主要是具有高磷利用效率,即其单位吸磷量干物质合成力较高.     

水稻单株有效穗数主基因＋多基因混合遗传分析

选择单株有效穗数差异大的3个亲本CB1（15.3）、CB4（6.4）和CB7（11.8）,配制CB1×CB4和CB7×CB4组合,建立了相应的P_1、F_1、P_2、B_1、B_2、F_2群体,将其分为中、晚两个生产季节种植,考察了有效穗数性状.利用主基因＋多基因混合遗传模型理论的Akaike信息准则（AIC）在B_1、B_2、F_2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应及所占总变异的分量.结果表明该性状在所有B_1、B_2、F_2中均符合2对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性-上位性多基因的遗传模式,主基因遗传率为30.64%-72.26%,多基因遗传率为3.41%-28.20%,总基因遗传率为45.96%-87.29%;相同组合种植季别主基因遗传率及一阶参数对比表明,杂交亲本的选择及种植季别对该性状遗传率影响较小,h_a、h_b、j_（ab）、j_（ba）值均为负值表明显性效应和加性显性互作对该性状表达具有抑制作用.     

不同施氮量对晚稻抵御抽穗扬花期低温的影响

以超级杂交晚稻品种五丰优T025为材料,设置4种施氮水平,低氮(N₁,90 kg N·hm^-2)、正常氮(N₂,180 kg N·hm^-2)、高氮(N₃,250 kg N·hm^-2)和超高氮(N₄,330 kg N·hm^-2),研究了抽穗扬花期低温条件下不同施氮量对晚稻生长发育、产量形成和相关生理特性的影响. 结果表明:遇低温条件下,各处理产量均有不同程度的下降,以N₂产量最高, N₁最低, N₃和N₄居中, N₃、N₄单株有效穗数、每穗总粒数均较高,但结实率和收获指数均显著下降;随施氮量增加,包穗率、总干物质量和叶绿素含量有不同程度的升高,而穗部干物质量则以N₂最多;低温来临后,各处理叶绿素含量、净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)均有不同程度的下降, N₃、N₄的P_n、T_r较N₂降幅更大;各处理游离脯氨酸、丙二醛含量和过氧化物酶活性均一定程度上升高,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性和可溶性蛋白含量下降,以N₃、N₄的变化幅度最为显著.表明高氮量不利于晚稻抵御抽穗扬花期低温,生产上应避免氮肥施用失当,双季晚稻施氮量以不超过180 kg·hm^-2为宜.     

异季条件下稻穗枝梗和颖花分化、退化及其形成的差异性研究

以19个水稻杂交组合为试验材料,通过大田条件下的分期播种,于抽穗期调查了稻穗枝梗、颖花分化、退化及形成有关性状,分析了各性状不同季节的变异及其相互关系。结果表明,单穗一次枝梗分化数、二次枝梗分化数、颖花分化数、一次枝梗退化数、二次枝梗退化数、颖花退化数、一次枝梗退化率、二次枝梗退化率、颖花退化率、一次枝梗形成数、二次枝梗形成数、一次枝梗颖花形成数、二次枝梗颖花形成数和单穗颖花总形成数等性状均存在较大的组合间差异和季节间变异,其中19个组合单穗颖花总形成数异季差异率变幅为5.12%~93.59%,平均变异率为34.19%;总体上,不同季节下二次枝梗各性状的变异性强,颖花性状其次,一次枝梗各性状变异性最小;根据异季条件下稻穗枝梗和颖花分化、退化及其形成性状的变异性,从大穗角度讨论了杂交稻新组合育种资源选择与利用问题。     

营养胁迫下东乡野生稻生物学特性鉴定初报

以东乡野生稻中东塘、东塘西侧2个居群和耐低磷品种大粒稻、低磷敏感品种新三百粒为材料,采用砂培法和土培法,鉴定营养胁迫下东乡野生稻的生物学特性。砂培试验表明,在低氮、低磷、低钾胁迫下,东塘、东塘西侧地上部干重、生物学产量降低;根冠比显著增大,其中低氮胁迫下表现尤为明显。土培试验表明,低氮胁迫下株高和分蘖动态变化与无肥基本一致;各胁迫下,大粒稻和新三百粒分蘖后期有分蘖数下降阶段,东塘和东塘西侧的分蘖数基本保持不变;低磷胁迫下,东塘叶重、根重、茎鞘重和东塘西侧剑叶长、叶重、茎重、总产量性状与全肥处理相比差异显著。其他性状与全肥处理无显著差异。低钾胁迫下,东塘除叶重、根重外其他11个性状与全肥处理无显著差异;东塘西侧除着粒密度、穗重外其他11个性状与全肥处理无显著差异。初步表明,东塘和东塘西侧2个居群无耐低氯特性,具有耐低磷、低钾特性,且不同居群时低磷、低钾的忍耐能力有一定差异。     

萍乡显性核不育水稻幼穗发育期间核酸含量变化

就最早发现的由显性核不育基因控制的萍乡显性核不育水稻(Oryza sativa)不育株[1]与相应的隐性可育株的几个主要幼穗发育时期核酸含量变化进行了比较.材料均种植于本校作物研究所网室内,常规管理.……