Bt水稻田不同斑块设计对田间节肢动物群落稳定性的影响

利用正交设计考察了B t水稻种植面积大小以及与非转基因水稻相间距离两个因素对稻田节肢动物群落稳定性的影响。结果表明:在转B t稻斑块与非转B t稻斑块共存格局下,尽管两因素对两个品种上节肢动物群落物种丰富度影响不大,但较大斑块面积对两个品种水稻而言均有利于其上节肢动物群落多样性的保持。同时还发现,两个因素对两个品种斑块上的节肢动物群落影响不尽相同,且起显著效应的时间分布也因品种而异。对转B t稻斑块上节肢动物群落显著影响集中在水稻生育期前期(7月份)和末期(9月份),以斑块面积因素相对而言对节肢动物群落稳定性影响更大,具体表现在其面积越大,多样性越高,优势集中度越大。而对于非转B t稻两个因素对其上节肢动物群落的影响几乎贯穿整个调查期,其中又以斑块相间距离因素的影响更大,距离越小,多样性越高,优势集中度越低。进一步品种间的比较发现,转B t稻对田间节肢动物群落影响显著,在靶标害虫危害盛期其上节肢动物群落明显比非转B t稻上的稳定,而在非靶标害虫危害为主的时期,转B t稻田上节肢动物群落均不如非转B t稻上的稳定,尤其在水稻移栽后初期表现显著。     

抗菌蛋白LCⅢ的分离纯化及其部分特性

拮抗细菌Bacillus subtills．A014培养液上清经硫酸铵沉淀后。上CM52阳离子交换层析柱,分离出的峰Ⅲ具有对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas campestris pv.oryzea)特异性抑制活性。进一步用快速液相色谱(FPLc)的Mono s层析柱纯化并命名为抗菌蛋白LcⅢ。此蛋白质的分子量约26915 Da,等电点为9．12。氨基酸组成分析表明富含甘氧酸、苏氨酸,丝氨酸,缺少脯氨酸。经：Edman降解法测出N末端28个氨基酸残基。根据其部分序列用计算机检索NBRF蛋白质文库,与所收入的已知蛋白质没有显著的同源性,表明是一种新的功能蛋白质。     

水稻大粒种质资源和遗传分析

谷粒重量是构成产量的三要素之一, 对提高水稻产量具有重要意义。本文概述了国内外水稻大粒种质资源的现状, 同时对粒重基因遗传分析的研究进展进行了综述。粒重是一个受多基因控制的数量性状, 目前定位的粒重数量性状位点至少达89个、精细定位1个粒重基因gw3.1和１个长粒基因Lk-4(t)以及克隆1个粒重基因GS3, 并在此基础上讨论了粒重在育种上的应用。     

铜绿假单胞菌对镉胁迫苗期水稻根系活力及叶片生理特性的影响

为揭示耐镉铜绿假单胞菌缓解镉胁迫水稻的生理效应,以无镉处理为对照,通过添加菌液、空载体、菌剂及20μmol·L^-1 Cd进行水培试验,分析了菌株对苗期水稻根系活力及叶片生理特性的影响.结果表明:镉胁迫显著抑制了水稻的根系活力,降低了叶片光合效率、抗氧化酶活性及可溶性蛋白、类黄酮与总酚含量,提高了叶片丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O2-)含量.与镉处理相比,添加菌液、菌剂处理的水稻根系活力分别提高了36.1%~42.5%、49.4%~53.0%;叶片净光合速率提高了118.5%~147.1%、137.6%~156.9%;可溶性蛋白含量提高了37.0%~49.3%、37.7%~72.6%.菌剂处理的水稻叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别比Cd处理提高了36.9%~42.6%、82.7%~92.6%、43.3%~52.2%,菌液处理的SOD、POD、CAT则分别比Cd处理提高了25.8%~36.6%、40.9%~55.9%、24.0%~29.2%,菌剂对水稻叶片抗氧化酶的促进效应显著高于菌液;菌剂、菌液处理的水稻叶片MDA含量分别比Cd处理降低了44.8%~54.7%、29.4%~41.9%;O2-含量减少了9.9%~10.2%、3.0%~7.1%;菌剂处理后类黄酮、总酚含量分别比Cd处理提高了125.4%~135.7%、100.8%~119.4%;菌液处理后则分别提高了139.4%~146.7%、115.0%~134.7%.可见,铜绿假单胞菌及其菌剂通过提高苗期水稻根系活力、光合作用促进了苗期水稻的生长.铜绿假单胞菌通过增强水稻抗氧化酶活性、提高类黄酮和总酚等抗氧化物质含量,表现出显著的缓解镉胁迫效应.     

利用阵列分析水稻AP2/EREBP 家族基因的表达特性

AP2/EREBP蛋白是广泛存在于高等植物中的且包含AP2/EREBP功能域的重要转录因子家族, 通常可分为包含单功能域的EREBP类蛋白和包含两个功能域的AP2类蛋白, 它们的功能涉及植物生长发育调控和对逆境应答等许多方面。据预测,水稻基因组编码150个左右的AP2/EREBP 家族成员, 但目前绝大多数蛋白的功能仍不清楚。为了解这些基因在水稻不同器官中的表达特性, 我们以AP2/EREBP功能域的氨基酸序列为基础, 从水稻基因组数据库中搜索到12个AP2类以及20个EREBP类预测基因, 利用PCR扩增的编码区序列制备了这些预测基因的macro-array。 以幼芽、幼根、幼叶、颖花和灌浆期成熟叶的 cDNA为探针, 杂交分析结果显示: 不同AP2类预测基因之间的表达量差别较大, 但同一个基因在不同器官中表达量基本一致; 与此不同的是, 大部分EREBP类预测基因在幼根和成熟叶片中表达量较高, 而在幼芽和幼叶中表达量较低。这些预测基因的表达模式可能与它们的功能密切相关。     

天然杂交与遗传渐渗对植物入侵性的影响

生物入侵给全球生态环境与社会经济都带来了严重危害, 对其入侵机制的研究非常重要。生物入侵是一个适应性进化的过程, 天然杂交与遗传渐渗可以改变外来物种对环境的适应性并提高其入侵能力, 使其进化成为入侵种。因此了解杂交-渐渗在促进生物入侵过程中的遗传作用, 将有助于我们采取有效措施来控制生物入侵及其危害。本文从杂交-渐渗对生物适应性进化和物种形成影响的角度, 阐明外来种如何通过杂交-渐渗在新的生境中改变其适应性、生存竞争能力和入侵能力。杂交-渐渗可以导致物种发生多倍体水平和同倍体水平的进化, 虽然二者的进化过程不尽相同, 但均能使杂种群体在遗传上产生较大变化, 进而影响杂种群体的适合度, 这一过程可能促使外来种在新的生境中的成功入侵进而转变为入侵种。随着转基因生物技术的迅速发展, 大量转基因作物进入环境释放和商品化种植, 具有特定功能的转基因可能通过杂交-渐渗进入野生近缘种群体, 也可能使之成为入侵性强的农田杂草, 带来难以预测的生态后果。总之, 生物入侵是一个复杂的进化和生态过程, 利用杂交-渐渗的理论来解释植物的入侵性, 仅从一个方面反映了入侵生物学的研究, 杂交-渐渗与其他理论的结合, 将从更深的层次来解释外来种的入侵机制。     

青菜/油菜茬口下水稻栽植方式对温光资源利用和产量的影响

轻简化栽培和优质稻是当前我国水稻生产的主要方向,气象因子是对水稻生长发育和产量形成影响最大的环境因素,但在不同轻简化栽植方式下水稻产量与其田间小气候的关系鲜有研究。为探究西南地区不同前作下杂交稻各生育阶段温、光和水等气候因子与水稻产量形成的关系,在2019—2020年,以杂交籼稻‘宜香优2115'为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为青菜和油菜2种前作,副区为机直播、毯苗机插和人工移栽3种栽植方式,研究杂交稻产量对气候因子的响应及水稻植株对温光资源的利用。结果表明: 与油菜-水稻模式相比,青菜-水稻模式下杂交稻积温生产效率和降水生产效率显著提高,进而提高了有效穗数、结实率和千粒重,2年产量分别提高了12.7%和8.3%。与人工移栽相比,机插稻提高了单位面积有效穗数、全生育期光能生产效率、积温生产效率、籽粒光能利用效率和降水生产效率,2年平均产量提高了4.6%;而机直播全生育期降水生产效率、光能生产效率、积温生产效率、籽粒光能利用效率、每穗粒数和千粒重都显著降低,导致2年平均产量下降了8.7%。与2019年相比,2020年机插稻和人工移栽稻在同一茬口下提前一个月播种造成花后生育期缩短、气温降低和降雨量增多,导致有效积温和光辐射量大幅减少,积温生产效率、光能生产效率、降水生产效率和籽粒光能利用效率以及每穗粒数、结实率和千粒重均大幅降低,进而导致产量严重降低。用偏最小二乘法回归分析建立的气象因子产量预报方程标准化回归系数显示,水稻产量与阶段生育期或全生育期内有效积温和总辐射量呈正相关关系,与全生育期内降水量呈显著负相关关系。综上,青菜-水稻模式下机插秧与西南地区稻季光温资源匹配度最高,更有利于温光资源的充分利用和获得高产,但不宜过早播种或移栽。     

生长素代谢、运输及信号转导调控水稻粒型研究进展

水稻(Oryza sativa)是世界主要粮食作物。随着我国经济飞速发展, 耕地面积逐年减少, 提高水稻总产量唯有依靠单产的增加。粒重是决定水稻产量的重要因素之一, 其遗传稳定, 受外界环境因素影响较小。粒重由粒型和灌浆程度决定, 而粒型性状包括粒长、粒宽、粒厚和长宽比。水稻种子颖壳和胚乳发育决定了粒型和粒重, 颖壳细胞的增殖和扩张限制籽粒发育, 胚乳占据成熟种子的大部分体积。而生长素调控受精后颖壳和胚乳的发育, 是调控种子发育和影响水稻产量的重要植物激素。生长素的时空分布受生长素代谢、运输和信号转导的动态调节, 以维持生长素在种子发育中的最适水平。该文综述了生长素代谢、运输和信号转导调控水稻粒型的研究进展, 以期为深入探究生长素调控水稻粒型发育机制和提高水稻产量提供线索。     

具野稻细胞质的胞质型雄性不育系的体细胞克隆变异II.体细胞克隆温敏核不育突变

在胞质型水稻雄性不育系IR66707A和IR69700A经离体培养而获得的136个体细胞克隆中,发现了温敏核不育突变5例。这类突变体在广州地区的自然气候下,早季至晚季前期表现为不育,晚季后期表现为可育。盛夏,在幼穗发育至花粉形成阶段对部分突变材料进行短日照处理,发现对短日照敏感的不育系农垦58S转换为可育,而供试的5例突变及另一对照培矮64S却与未经处理的材料一样仍表现为不育,表明它们的育性与日照长度的变化无关。在同一发育时期进行低温处理的结果显示,低温处理10d及10d以上者可发生育性转换,自交结实率在17.23%-42.19%之间,而未经处理的材料仍然表现不育,表明它们的育性转换与温度有关。以正常品种为父本与突变体杂交,F1全部为可育;F2可育与不育个体的分离比为3:1;以F1为父本与之测交,TF1代中可育与不育个体的分离比为1:1。遗传分析表明,这种温敏核不育突变为一对隐性核基因所控制。获得了由胞质型雄性不育变为胞核型雄性不育的突变体,这在体细胞克隆变异领域中是一种典型的突变。     

褐飞虱侵害后不同水稻品种根及叶片脱落酸含量的变化

为了解褐飞虱Nilaparvata lugens （Stål）侵害后水稻耐虫性与植物体内源激素关系,应用酶联免疫吸附法（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）研究褐飞虱若虫侵害分蘖期超级培矮64S/E32和TN1,灌浆期协优963和TN1后根及叶片脱落酸（abscisic acid, ABA）含量变化.结果表明：褐飞虱侵害分蘖期超级培矮64S/E32和TN1后3 d,叶片ABA含量显著上升,ABA含量根冠比（根ABA/叶片ABA）显著下降;侵害后6 d,超级培矮64S/E32叶片ABA含量显著下降,根冠比显著上升;但TN1叶片ABA含量在褐飞虱侵害后3 d和6 d显著上升,根冠比显著下降.褐飞虱侵害灌浆期协优963与分蘖期超级培矮64S/E32变化一致,TN1在褐飞虱侵害后3 d叶片ABA含量显著上升,根冠比显著下降;侵害后6 d,叶片ABA含量、ABA含量根冠比均显著上升.由ABA含量变化百分比可见,分蘖期ABA含量变化幅度较灌浆期大;耐虫品种变化幅度较感虫品种大,持续期较感虫品种短;叶片变化幅度较根部大.褐飞虱侵害后,两种不同生育期两种抗性不同的水稻品种比较,耐虫品种叶片ABA含量先上升（3 d）后下降（6 d）,ABA含量根冠比先下降（3 d）后上升（6 d）;感虫品种叶片ABA含量持续上升（3 d和6 d）,分蘖期ABA含量根冠比持续下降（3 d和6 d）,灌浆期ABA含量根冠比先下降（3 d）后上升（6 d）;耐、感虫水稻品种根部变化规律不明显.这些差别表明不同水稻（耐虫和感虫）品种受褐飞虱侵害后体内ABA含量变化规律不同.本研究结果对深入阐明水稻耐虫品种的机制具有重要参考价值.