水稻和旱稻植硅体形态的对比研究

我国南方丘陵山地地区的原始稻种种类是"旱稻"还是"水稻",一直备受争议。水稻和旱稻是亚洲栽培稻(Oryza sativa)的不同生态型,如何区分史前遗址中两者遗存是解决该争议的关键。植硅体分析方法可有效区分野生稻和栽培稻,在研究水稻驯化过程中取得了重要研究进展,因此旱稻植硅体形态大小和组合变化与水稻可能存在差异。本文对水稻与旱稻的植硅体形态进行统计和对比分析,结果显示虽然两种水稻型所含植硅体形态相似,但旱稻哑铃型和刺棒型植硅体百分含量高于水稻,水稻扇型植硅体百分含量较高,且水稻扇型、哑铃型植硅体个体更大。以上这些差异可能与不同生态型水稻的生长环境、耕作及管理方式、泡状细胞发育程度等因素相关。哑铃型、双斧型、刺棒型的百分含量差异或可作为判别水稻和旱稻的指标,在判别南方丘陵山地史前稻作方式中拥有较大潜力。     

水与稻作农耕技术的发展

正稻米是目前全球约50%以上人口的碳水化合物摄取源,而生产稻米的农作物就是稻。稻有两种,一种是亚洲栽培稻,另一种是非洲栽培稻。非洲栽培稻也叫光壳稻,主要在非洲西部种植,世界其他地区很少栽培;而亚洲栽培稻是世界上生产稻米的主要农作物,几乎在世界各地都有生产,但主要还是集中在亚洲地区。亚洲栽培稻又可分为水稻和陆稻,陆稻也叫旱稻。但是不管生产面积还是产量,占主导地位的是水稻,所以习惯上我们就把亚洲栽培稻称之为"水稻"。     

水与稻作农耕技术的发展

稻米是目前全球约50％以上人口的碳水化合物摄取源,而生产稻米的农作物就是稻.稻有两种,一种是亚洲栽培稻,另一种是非洲栽培稻.非洲栽培稻也叫光壳稻,主要在非洲西部种植,世界其他地区很少栽培;而亚洲栽培稻是世界上生产稻米的主要农作物,几乎在世界各地都有生产,但主要还是集中在亚洲地区.亚洲栽培稻又可分为水稻和陆稻,陆稻也叫旱...     

杂草稻的研究现状与展望

杂草稻属于野生稻与栽培稻中间类型.一方面,由于杂草稻与栽培稻之间的前期形态、生理生化特性相似,很难化学控制其在稻田发生,影响水稻产量与品质;另一方面,杂草稻长期自然生长繁衍,其抗病、虫、寒、旱、盐碱等特性优于栽培稻,而且与栽培稻的亲缘关系相对接近,是一种改良栽培稻抗逆性的天然基因库.     

来自中国云南野生稻的抗稻瘟病遗传资源

与Pi-ta^＋等位基因相比,含有Pi-ta^＋等位基因的栽培稻具有抗稻瘟病特性。本研究用基因序列分析的方法检测了来自云南的不同栽培稻品种以及不同类型和来源的普通野生稻种和非洲长雄蕊野生稻种中的Pi-ta^＋基因,发现Pi-ta地基因在稻属植物中高度保守,但Pi-ta^＋等位基因的存在极其稀有。在所检测的栽培稻和野生稻中仅有来源于云南景洪的直立型普通野生稻中含有Pi-ta^＋等位基因。而与Pi-ta基因相比,另一个水稻抗稻瘟病基因Pib,经部分同源序列克隆及测序发现该基因在不同野生稻中的变异较大。在所克隆的不同野生稻Pib基因同源序列中,也只有来源于直立型普通野生稻的序列能按该基因的开放阅读框进行正常翻译。对不同类型普通野生稻的抗稻瘟病能力的初步鉴定结果表明,直立型普通野生稻对供试的本地稻瘟病生理小种具有较强抗性,其抗性可能源于所含的Pi=ta^＋等位基因及可能有功能的Pib基因。由于普通野生稻与栽培稻同属AA基因组型,因此,云南直立型普通野生稻可通过杂交育种或基因工程途径用于栽培稻的抗稻瘟病性能改良。     

垄作稻田在生态种养中的应用研究进展

垄作是稻田的重要耕作方法之一,历史悠久,效益明显。稻田垄作经历上千年的发展,形成了3种稻田垄作模式,分别是覆膜半旱式栽培、浸润垄作和垄作梯式栽培。本文综述了垄作稻田的发展历史、稻田垄作类型和特点以及与生态种养相结合产生的生态效益、经济效益和社会效益。稻田垄作生态种养使水体、土壤性状趋于优化,并降低了环境污染;垄作稻田进行生态种养提高了稻田产投比,净收益比平作增加1060～52010元·hm-2,是改造低产田、吸收劳动力和发展乡村旅游的良好途径。     

水稻长日抑制基因PhyB的多样性及区域适应性初探

Phy 是在长日照条件下抑制水稻开花的关键基因,但目前对水稻PhyB基因的遗传基础还不清楚,研究其分子遗传机制,对于培育光周期适应性广的品种以及扩大水稻种植区域具有重要意义。本研究选择78份亚洲栽培稻(34份籼稻和44份粳稻)及47份野生稻进行测序,对Phy B基因的核苷酸多态性、单倍型进行分析,计算籼稻、粳稻和野生稻的遗传多样性。结果表明,Phy B基因共有28个单倍型,其中有2个高频率的单倍型分别存在于2个栽培稻亚种中。从Network图可以看出栽培稻分为2组(A组和B组),A组栽培稻包括全部的籼稻和4个粳稻个体,B组栽培稻全是粳稻品种。亲缘地理学分析发现,A、B两组栽培稻具有明显不同的地理分布格局,且A组和B组开花时间差异显著,说明Phy B基因的2个高频率单倍型在2个栽培稻亚种中具有区域适应性,Phy B基因在栽培稻中具有明显的驯化信号,随着水稻种植区域的扩大,进化出适应不同地域特有的等位基因,导致开花时间对不同地区的区域适应性及多样性。     

科尔沁沙地东部地区早稻品种引种及其生物学特性

开发节水的稻作农业是确保我国粮食安全的一个非常重要的战略问题．本文报导了科尔沁沙地东部地区6个旱稻品种的引种试验结果．田间引种试验表明,灌溉用水减少60％的情况下,西旱95—13和西旱95—13—6分别比对照增产10．2％和5．5％;其它4个旱稻品种产量减少6．7％～18．6％．从经济效益考虑,除吉品121外,其它5个旱稻品种的经济收入比对照都有增加,增收最大的两个品种西旱95—13和西旱95—13—6达到24．0％和19．3％．种植旱稻的水分生产力达到0．566kg·m^-3以上,比种植水稻提高了59．89％～116．38％．盆栽试验表明,含水量12．1％～16．3％土壤环境有利于旱稻生长,7月18日以前分蘖为有效分蘖．可以认为,在科尔沁沙地东部推广旱稻种植具有广阔的前景,可以逐步替代传统的水稻栽植模式,节省大量地下水资源．     

亚洲栽培稻与AA染色体组稻种的可交配性及F1杂种育性分析

从可交配性和F1杂种育性两方面对亚洲栽培稻与AA染色体组（以下简称AA组）其他7个稻种的系统关系进行了分析。结果表明：栽培稻籼、粳亚种与AA组不同稻种杂交均具有一定的结实率,可交配性不是影响亚洲栽培稻与其他AA组稻种间基因交流的主要生殖障碍。亚洲栽培稻与普通野生稻及尼瓦拉野生稻种间F1花粉育性和小穗育性有不同程度分化,与其他稻种的F1花粉育性和小穗育性均很低,F1杂种不育是AA组内基因交流的主要障碍。综合可交配性和F1小穗育性两方面的因素,初步得出：亚洲栽培稻与AA组稻种的亲缘关系由近及远依次是：普通野生稻、尼瓦拉野生稻、南方野生稻、展颖野生稻、非洲栽培稻、长雄蕊野生稻和短舌野生稻。其中普通野生稻和尼瓦拉野生稻是AA组中可直接利用于水稻育种的野生稻资源。     

轻型栽培技术对稻田潜杂草群落多样性的影响

为明确轻型栽培技术对稻田潜杂草群落多样性的影响,研究了旱直播、水直播、抛秧、机插秧、麦套稻5种轻型栽培稻作模式及传统手插秧模式下稻田杂草种子库的数量特征.结果表明：旱直播稻田种子库密度显著高于其他模式,达228416粒·m^-2,麦套稻模式其次.另外,旱直播稻田莎草类杂草与麦套稻稻田阔叶类杂草种子密度显著高于其他模式的各类杂草种子.传统手插秧稻田具有最高的物种丰富度,Margalef指数达1.86; 麦套稻与水直播模式中,Shannon-Wiener指数、Gini指数、Pielou群落均匀度指数明显高于旱直播和机插秧等模式.与传统手插秧相比,各轻型栽培稻作模式具有不同的潜杂草群落优势种.为防治稻田杂草的持续危害,应轮流实施不同轻型栽培稻作模式.     

栽培稻与其野生近缘种的可交配性研究

通过人工授粉方法研究栽培稻与二倍体和四倍体野生稻之间的可交配性.以栽培稻为对照,用光学显微镜观察不同野生稻花粉在同一栽培种柱头上的萌发生长情况.结果表明,在栽培稻柱头上普通野生稻(AA)花粉萌发最好,与对照萌发情况相近.药用野生稻(CC)萌发差,表现为柱头上花粉附着量少,开始萌发时间迟,萌发量少,花粉管扭曲、缠绕、伸长慢等.四倍体野生稻未观察到有萌发现象.说明普通野生稻与栽培稻亲缘关系近,可交配性好;药用野生稻与栽培稻可交配性差;四倍体野生稻与栽培稻可交配性极差.由此推断,转基因水稻与普通野生稻通过花粉途径发生基因漂移的可能性很大,而与药用野生稻和其他基因组野生稻发生基因漂移的可能性很小.     

耐旱杂草稻幼苗光合系统对干旱胁迫的响应

干旱胁迫是影响水稻生产最重要的非生物胁迫因子之一。杂草稻具有较强的抗非生物胁迫的能力,是栽培稻遗传改良的重要种质资源。以1份耐旱杂草稻HEB07-2、1份普通杂草稻WR04-6和栽培稻巴西陆稻(iapar9)和越富(yuefu)为材料,研究了杂草稻和栽培稻光合系统、叶温及水分利用效率对干旱胁迫的响应差异。结果表明:PEG模拟干旱胁迫72 h后,旱敏感品种越富总叶绿素含量显著降低,而杂草稻HEB07-2叶绿素含量上升,WR04-6和iapar9总叶绿素含量无显著变化。干旱胁迫期间,供试材料初始荧光(Fo)上升,最大荧光(Fm)下降,旱敏感品种越富上升幅度最大,而HEB07-2的Fo和Fm上升和下降时间较其他试材晚,说明其受伤害时间延后。干旱胁迫使供试材料净光合速率、气孔导度下降,旱敏感品种越富下降幅度最大,HEB07-2最小。利用红外热像仪测定群体温度变化发现,越富和WR04-6在干旱胁迫下叶温显著上升,而HEB07-2和巴西陆稻叶温无显著变化。     

水、旱条件下稻米蒸煮和营养品质性状与土壤水分环境互作分析及其QTL定位

以旱稻品种IRAT109与水稻品种越富杂交构建的DH群体的116个株系及其亲本为材料,在水、旱2种栽培条件下种植,研究了稻米蒸煮和营养品质性状的变化规律,在水、旱2个土壤水分环境下对直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)、碱消值(GT)和蛋白质含量(PC)4个蒸煮和营养品质性状进行QTL定位及QTLs与环境互作分析。结果表明,以上4个品质性状在水、旱2种不同栽培条件下差异较大,说明这些性状受水分条件影响较大,旱栽条件下稻米蒸煮和营养各品质性状均有不同程度的升高,其中蛋白质含量平均提高37.9%。QTL分析结果表明,4个稻米品质性状在2个环境中的表现型值都为连续分布,均存在超亲遗传类型,共检测到7个加性效应QTL与稻米蒸煮和营养品质性状4项指标有关,分别位于第1、2、3、6、8、11染色体上,单个QTLs对性状的贡献率在1.91%～19.77%之间。位于第3染色体上控制碱消值的QGt3,第6染色体上控制直链淀粉含量的QAc6,在2个不同土壤水分条件下均与环境存在显著互作,对环境互作的贡献率分别为8.99%和47.86%。控制直链淀粉含量的2对上位性QTLs与土壤水分环境显著互作,贡献率较大,分别为32.54%和11.82%。并筛选到5个主效QTL(QGt6b、QGt8、QGt11、QGc1和QPc2)在抗旱育种中可用于蒸煮和营养各品质性状MAS改良。     

水稻抗褐飞虱基因研究和利用现状

稻褐飞虱（Nilaparvata lugens Stal）是一种单食性水稻害虫,根据其对水稻品种的危害,可分为生物型1、2、3、4等类型。它对亚洲各国水稻生产造成极大危害。实践证明,利用抗虫品种是防治稻褐飞虱最经济有效的方法。本文综述了稻褐飞虱的生物学特征和分布、生物类型,着重介绍抗稻褐飞虱基因的研究和利用现状,并对今后开展抗稻褐飞虱基因研究提出几点建议。     

水稻抗褐飞虱基因研究和利用现状

稻褐飞虱(Nilaparvata lugens Stal)是一种单食性水稻害虫,根据其对水稻品种的危害,可分为生物型1、2、3、4等类型.它对亚洲各国水稻生产造成极大危害.实践证明,利用抗虫品种是防治稻褐飞虱最经济有效的方法.本文综述了稻褐飞虱的生物学特征和分布、生物类型,着重介绍抗稻褐飞虱基因的研究和利用现状,并对今后开展抗稻褐飞虱基因研究提出几点建议.     

云南疣粒野生稻稻瘟病抗性

野生稻(Oryza rufipogo)保存有许多栽培稻(O. sativa)不具备或已经消失的优异基因资源, 是扩大栽培稻遗传背景、改良产量与品质、提高抗病虫害及抗逆境能力的重要基因库。疣粒野生稻(O. meyeriana)是中国3种野生稻资源之一, 主要分布在云南。为进一步了解其稻瘟病抗性, 首先利用来自不同稻作区的稻瘟病菌株, 通过注射接种法对疣粒野生稻进行系统的稻瘟病抗性鉴定, 发现疣粒野生稻对接种的所有稻瘟病菌株都感病。进一步采用3'/5' RACE方法, 从疣粒野生稻中克隆了水稻同源基因Pid2和Pid3, 并构建过表达转基因株系对基因功能进行了研究。结果表明, Pid2和Pid3与疣粒野生稻中同源基因间在DNA和氨基酸水平上有较大的序列差异, 过表达转基因的日本晴植株对稻瘟病菌的敏感性与对照相似。推测疣粒野生稻在自然接种条件下, 表现出的抗稻瘟病表型很可能是其旱生叶片结构特征形成了对稻瘟病菌侵染的天然屏障。对控制疣粒野生稻这一类性状基因资源的挖掘和利用, 有利于优良抗性水稻品种的培育。研究结果为疣粒野生稻的研究利用提供了新信息和新思路。     

旱直播稻田稻象甲的发生特点与防治对策

旱直播水稻是水稻轻简栽培方式中最简单的一种,我区自１９８３年开始试验示范以来,种植面积已占水稻种植面积的８０％以上。旱直播稻采用２ＢＧ－６Ａ型稻麦免耕条播机。在收割后的油菜、小麦茬口内直接播种,播种后浇透水让其湿润出苗,待二叶期后逐步上浅水并建立水层。在水稻出苗至三叶期的１０天左右时间里,稻象甲ＥｃｈｉｎｏｎｅｍｕｓｓｑｕａｍｅｕｓＢｉｌｌｂｅｒｇ成虫成为苗期发生的主要害虫,与常规移栽稻和抛秧稻田是完全不一样的［１］。１为害特点１．１为害症状稻象甲成虫危害旱直播稻秧苗,先用口喙钻食稻苗基部,在外…     

茶陵野生稻苗期耐冷性研究

以耐冷性强弱不同的栽培稻为参比,通过自然冷胁迫与(或)人工冷处理,比较了茶陵野生稻与不同类型栽培稻经冷胁迫后的秧苗成活率、净光合速率和光系统Ⅱ光化学量子效率的变化,对茶陵野生稻苗期耐冷性作出评估.结果表明:经冷胁迫后,茶陵野生稻上述指标值的变化小于典型籼稻和爪哇稻,大于典型粳稻.说明茶陵野生稻苗期耐冷性强于籼稻和爪哇稻,但弱于粳稻.     

植物抗旱节水:从实验室到田间

干旱是植物在生长发育过程中可能面临的最重要的环境胁迫之一,严重影响着世界范围内的农业生产格局和生产力.随着全球气候的变化,这种影响越来越明显.因此,研究植物的抗旱机理,挖掘优良的抗旱基因,培育抗旱节水的农作物尤为迫切.植物在长期进化过程中形成了很多不同的抗旱策略以适应环境.本文将从植物的御旱性和耐旱性这两大策略,结合国际上最新的研究进展和本研究组多年来应用抗旱基因来提高作物抗旱性的实践来阐述植物抗旱的分子机制,并发掘这些抗旱基因在抗旱节水作物培育中的潜在应用,同时分析抗旱研究中仍然存在的问题,展望抗旱研究的广阔前景.     

Bph3在栽培稻和药用野生稻中的BAC-FISH比较物理定位(英)

用栽培稻 (OryzasativaL .)遗传图第四连锁群中与抗褐稻虱基因Bph3紧密连锁的RFLP标记RZ6 9及筛选出来的BAC克隆 38J9作探针 ,对药用野生稻 (O .officinalisWellexWatt)和栽培稻荧光原位杂交 ,供试标记RZ6 9及38J9均被定位于药用野生稻和栽培稻第 4染色体的短臂上 ,药用野生稻杂交信号的百分距分别为 2 2 .12± 3.4 4和2 0 .0 0± 5 .4 0 ,而栽培稻均为 0。在栽培稻中 ,信号检出率相应地为 6 .2 9%和 5 6 .10 % ,在药用野生稻中则为 6 .14 %和 5 0 .0 0 %。BAC克隆和RFLP标记探针杂交信号的百分距十分接近 ,说明在栽培稻和野生稻中RFLP标记RZ6 9都在同一BAC克隆的大插入片段中。由此推知 ,药用野生稻与抗性基因Bph3的同源顺序就在第 4染色体信号出现的相应位置。在未封阻的情况下 ,药用野生稻的BAC杂交在多条染色体上具有信号 ,这表明它和栽培稻的Cot_1DNA重复顺序也在一定程度上具有同源性。药用野生稻第 4染色体是根据栽培稻与药用野生稻的比较遗传图选用与Gm_6连锁的RG2 14通过FISH确定的。讨论了栽培稻BAC克隆对药用野生稻比较原位杂交物理作图的可行性问题。