江永普通野生稻遗传多样性和籼粳基因频率监测分析

以栽培稻的8个籼-粳测验种为对照,采用39对SSR引物检测了江永野生稻居群在1982年、2008年、2017年的遗传多样性,采用38对In Del引物检测了江永野生稻居群在1982年、2008年、2017年的籼-粳基因频率。结果表明:在1982年取样保存在异位圃的40份样本的遗传多样性稍高于2008年、2017年原位保护区样本的遗传多样性;2008年取的样本数虽然比2017年多,但两次取的样本之间遗传多样性几乎没差异。不同年份取的样本之间的遗传分化系数Fst都很小,基因流Nm都较大,分化不明显。通过聚类分析和主坐标分析(PCo A),发现野生稻居群与4份栽培粳稻聚为一类,4份栽培籼稻单独聚成一类,显示江永野生稻与粳稻的血缘近于籼稻;籼-粳基因频率的分析表明,野生稻样本多属粳稻型,少数属偏粳稻型,原位保护区的偏粳稻类型单株数占取样单株总数的比例,2008年比1982年的增加了10.0%,2017年比2008年的增加了1.6%,显示江永野生稻原位保护区生境条件有利野生稻从粳稻型向偏粳稻型变异,随着野生稻产生环境适应性变异,籼型基因频率在提高。     

水稻资源开花期耐热性的全基因组关联分析

水稻在开花期对高温非常敏感,挖掘耐热种质并解析耐热性的遗传机制,有助于水稻的耐热性遗传改良。本研究选取205份国内外种质资源,在抽穗开花期对遇高温的稻穗进行标记,以高温下标记穗的结实率作为耐热指标,结合高密度SNP标记进行全基因组关联分析并初步预测候选基因。结果表明:不同水稻种质的耐热性差异明显,高温下的结实率最低为19.0%,平均值为64.0%,中位值为65.9%,最高值为86.6%,其中06-32、剪刀齐、娄早籼5号等17份种质的耐热性较强;全基因组关联分析共筛选到130个与耐热性显著关联的SNP标记,并鉴定到18个耐热QTL,其中6个QTL与已报道的耐热相关QTL共定位;qHT4-6与耐热性的关联度最高,根据该区间lead SNP的单倍型分类,G单倍型材料的开花期耐热性显著强于A单倍型材料,该区间附近有7个基因可能受高温调控。     

不同耐旱性水稻幼苗对氧化胁迫的应用

干旱条件下水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）耐旱性较强的“湘中籼２号”比耐旱性较弱的“湘早籼１２号”Ｏ＾７２的产生速率低。百草枯（０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ）和Ｈ２Ｏ２（１０ ｍｍｏｌ／Ｌ）处理进干旱对水稻幼苗的伤害,但耐早性较强的品种伤害较轻。单独用百草枯处理后,耐旱性较强的品种比耐旱性较弱的品种能更大幅度地提高超氧化经酶的过氧化物酶的活性;而Ｈ２Ｏ２处理后耐旱性较强的品种能提高过氧化氯酶活性。这     

地方稻资源D43的开花期耐热特性研究

水稻在抽穗开花期对高温胁迫非常敏感,通过挖掘耐热资源,培育耐热水稻品种是应对高温热害最有效的方式。前期研究发现,地方稻资源D43在花期连续高温条件下能保持较高的结实率。本研究在大田和人工气候室不同高温处理下,分析了D43的开花时间与耐热性之间的相互关系。结果表明,高温能够使水稻的开花时间提前,D43表现出稳定的早花时特性,高温胁迫下的开花时间集中在8∶30~10∶00;在开花时间段恒定高温胁迫下,D43的结实率较低;但在大田高温和人工气候室模拟高温胁迫下,D43的开花时间避开了日高温段,从而表现出较高的结实率;花器官形态性状包括花药开裂率、柱头上的花粉附着数、花粉萌发数与结实率之间呈显著正相关,因此可用于评价水稻的花期耐热性。     

水稻种子贮藏10年后的活力相关基因定位

以2004年构建并保存在种质库10年的186个单株组成的湘743/Katy F2:3群体为材料,在发芽的第5天和第9天统计亲本和各株系的发芽率和成苗率,应用由129个标记组成的连锁图谱检测与种子活力相关的QTL,一共检测到12个QTLs,共分布在6条染色体的6个区间,单个QTLs对群体性状表型变异的贡献率为5.73%~47.53%,联合贡献率都是50%。其中,在第8染色体RM152~RM310区间检测到一个主效的QTL,对第5天发芽率和第9天发芽率和第9天成苗率的贡献率分别为12.02%、47.53%、38.64%,来自于湘743的基因增加发芽率和成苗率;在第9染色体RM444~RM219区间检测到一个稳定表达的QTL,对第5天发芽率和第9天发芽率和第9天成苗率的贡献率分别为8.85%、7.49%、10.36%,来自于Katy的基因增加发芽率和成苗率;此外,没有检测到显著的上位性互作。     

水稻幼苗叶绿体保护系统对干旱的反应

干旱条件下水稻耐旱品种湘中籼２号比不耐旱品种湘早籼１２号具有较低的质膜相对透性、叶绿素含量降低较少,表明耐旱品种受伤害较轻,两个品种的抗坏血酸。过氧化物酶（ＡｓＡ－ＰＯＤ）均降低,但耐旱品种降低较少。耐旱品种的谷胱甘肽还原酶（ＧＲ）活性在干旱初期提高,不耐旱品种的则变化不大。０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ的百草枯和０．１ｍｍｏｌ／Ｌ的Ｈ２Ｏ２亦能诱导耐旱品种的ＧＲ活性,但对不耐旱品种的ＧＲ活性不受影响,说明可能是干旱诱导的氧化胁迫诱导了ＧＲ活性。干旱条件下两品种的抗坏血酸（ＡｓＡ）和还原型谷胱甘肽（ＧＳＨ）含量均是先升后降,但耐旱品种提高幅度较大。结果表明,耐旱品种的叶绿体保护系统的活性比不耐旱品种的高。     

水稻生殖发育期耐热性的分子遗传机制研究进展北大核心CSCD

水稻在生殖发育期对高温胁迫非常敏感,高温热害已经成为水稻生产最重要的限制因子之一。阐明水稻在生殖发育期耐热性的分子遗传机制,挖掘耐热关键基因,利用基因工程以及分子标记辅助选择的方法改良水稻品种的耐热性具有重要意义。从水稻生殖发育期耐热性的数量性状基因定位(QTL)、转录以及蛋白水平的高温应答、耐热转基因研究领域的进展进行了概述。     

农户保存与种质库保存的同近名地方稻品种的遗传多样性研究

通过对湖南农户自留种原地保存(简称农户保存)与异地低温保存在湖南种质库(简称种质库保存)的92份同近名水稻材料(7组,同近名材料6组)间的表现型及基因型进行分析,鉴定同近名品种间遗传距离,为之后有效保存、针对性供种、高效利用提供理论依据。结果表明,供试同近名材料间,及农户保存与种质库保存的同近名材料间在表现型性状上都有极显著差异。通过SSR标记基因型比较农户保存与种质库保存湖南同近名材料,发现除E组外,其他组都是农户保存的等位基因变异数小于种质库保存的等位基因变异数,说明农户保存的材料在年复一年的种植、收种过程中经历了自然选择和人工选择留种,进行了加代纯化。除C、E组外,在同近名组内SSR标记遗传相似系数显示,农户保存的材料间种质库保存的材料间农户保存材料与种质库保存材料,表明农户自留种保存的同近名水稻资源值得收集评价。     

干旱、盐和低温胁迫对水稻幼苗脯氨酸含量的影响

以三叶期的水稻幼苗为材料,研究了干旱（－０．６ＭＰａ ＰＥＧ模拟）、盐（０．１５ｍｌ／Ｌ ＮａＣｌ）和低温（６℃）胁迫下,不同水稻品种脯氨酸积累的变化。结果表明,干旱、盐和低温胁迫下稻苗均可积累脯氨酸,且随着胁迫时间的处长而加剧。在同一胁迫条件下,耐性强的品种脯氨酸积累较少,而敏感品种脯氨酸积累则较多。脯氨酸的积累不宜作为稻苗抗逆性的筛选指标。     

不同耐旱性水稻幼苗对氧化胁迫的反应

干旱条件下水稻(Oryza sativa L.)耐旱性较强的“湘中籼2号”比耐旱性较弱的“湘早釉12号”O_2~-的产生速率低。百草枯(0.01mmol/L)和H_2O_2(10mmol/L)处理促进干旱对水稻幼苗的伤害,但耐旱性较强的品种伤害较轻。单独用百草枯处理后,耐旱性较强的品种比耐旱性较弱的品种能更大幅度地提高超氧物歧化酶和过氧化物酶的活性;而H_2O_2处理后耐旱性较强的品种能提高过氧化氢酶活性。这些结果表明,耐旱性较强的水稻品种有较强的抗氧化胁迫能力。