花期干旱胁迫对籼稻近等基因系育性的影响

doi:10.3969/j.issn.10017216.2011.06.008

中国水稻科学 ›› 2011, Vol. 25 ›› Issue (6): 613-620.DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2011.06.008

花期干旱胁迫对籼稻近等基因系育性的影响

符冠富,陶龙兴^*,宋健,熊杰,王熹^*

中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室，浙江杭州 310006；

收稿日期:2010-07-07 修回日期:2011-08-17 出版日期:2011-11-10 发布日期:2011-11-10
通讯作者: 陶龙兴*,王熹*
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（30871473）；农业部农业结构调整重大技术研究专项（060301B）；浙江省重点项目（2008C22073）; 浙江省三农五方项目（SN200806）。

Effects of Drought Stress on Fertility of NearIsogenic Indica Rice Lines at Flowering Stage

FU Guanfu, TAO Longxing^* , SONG Jian, XIONG Jie, WANG Xi^*

State Key Laboratory of Rice Biology, China National Rice Research Institute， Hangzhou 310006， China;

Received:2010-07-07 Revised:2011-08-17 Online:2011-11-10 Published:2011-11-10
Contact: TAO Longxing*,WANG Xi*

摘要/Abstract

摘要： 以27份形态性状发生突变的标记基因材料杂交并多次回交所构建的近等基因系及其轮回亲本浙辐802（早籼稻）为材料，于水稻主穗见穗至此后15 d进行干旱胁迫，研究花期干旱胁迫条件下各品系的育性与农艺性状和耐旱性生理性状的关系。试验结果表明，花期干旱胁迫使株高受抑，上3叶绿叶面积减少，稻株干物质量和结实率显著下降，材料的耐旱性与结实性无关。根据干旱胁迫指数将该近等基因系分为钝感（结实率下降<30%）、耐旱(结实率下降幅度在31%～50%)、不耐旱（结实率下降幅度在51%～80%）及敏感（结实率下降幅度>80%）4类，轮回亲本浙辐802为干旱敏感材料。具有卷叶、披叶等传统的耐旱性状的近等基因系未能表现出较强的耐旱性，而具有黄绿色叶与金黄色的谷色的近等基因系则有较高的耐旱性。

关键词: 水稻, 近等基因系, 干旱胁迫, 花期, 育性, 胁迫指数

Abstract: The relationships between spikelet fertility and agronomic traits or physiological characteristics related to drought resistance were analyzed with 27 nearisogenic lines and their recurrent parent Zhenfu 802 (Oryza sativa L. subsp. indica) as materials under 15 d drought stress since flowering of main culm. The results presented that drought stress at the flowering stage not only decreased the plant height, leaf area and plant dry weight, but also significantly decreased the seedsetting rate. Drought resistance of the tested nearisogenic lines has no relationship with the seedsetting rate under wellwatered conditions. According to the drought stress index (DSI), the recurrent parent Zhefu 802 was classed as drought sensitive variety, and the 27 nearisogenic lines could be divided into drought resistant lines (DSI<0.30), semidrought resistant lines (0.31<DSI<0.50), semidrought sensitive lines (0.50<DSI<0.80) and drought sensitive lines (DSI>0.80). Furthermore, the nearisogenic lines with classic drought resistant morphological traits, such as curl and droopy leaves, failed to show higher drought resistance, whereas those with yellowish green leaf or golden hull showed higher drought resistance.

Key words: rice, nearisogenic line, drought stress, flowering stage, spikelet fertility, drought stress index

中图分类号:

符冠富,陶龙兴*,宋健,熊杰,王熹*. 花期干旱胁迫对籼稻近等基因系育性的影响[J]. 中国水稻科学, 2011, 25(6): 613-620.

FU Guanfu, TAO Longxing* , SONG Jian, XIONG Jie, WANG Xi*. Effects of Drought Stress on Fertility of NearIsogenic Indica Rice Lines at Flowering Stage[J]. Chinese Journal of Rice Science, 2011, 25(6): 613-620.

参考文献

\[1\]何方. 应用生态学. 北京: 科学出版社， 2003.

\[2\]罗利军, 张启发. 栽培稻抗旱性研究的现状与策略. 中国水稻科学, 2001, 15: 209214.

\[3\]王熹, 陶龙兴, 程式华, 等. 革新稻作技术维护粮食安全与生态安全. 中国农业科学， 2006， 39(10): 19841991.

\[4\]王一凡, 周毓珩. 北方节水稻作. 沈阳: 辽宁科学技术出版社, 2000.

\[5\]杨建昌, 王子琴, 刘立军. 旱种水稻生育特性与产量形成的研究. 作物学报, 2002, 28: 1117.

\[6\]梁永超, 胡锋, 杨茂成, 等. 水稻覆盖旱作高产节水机理研究. 中国农业科学, 1999, 32(1): 2632.

\[7\]黄义德, 张自立, 魏风珍. 水稻覆膜旱作的生态生理效应. 应用生态学报, 1999, 10: 305308.

\[8\]陈海生, 陶龙兴, 王熹, 等. 灌水方式对水稻灌浆期光合物质运转与分配的影响. 中国农业科学, 2005, 38(4): 678683.

\[9\]王熹, 陶龙兴, 黄效林, 等. 灌溉稻田水稻旱作法研究: 水稻的生育与生理特性. 中国农业科学, 2004, 37(9): 12741281.

\[10\]陶龙兴, 符冠富, 宋建, 等. 我国水稻常用保持系穗期耐旱性测评及育性分析. 作物学报, 2009, 35(12): 22962303.

\[11\]Fu G F, Song J, Tao L X, et al. Alterations of panicle antioxidant metabolism and carbohydrate content and pistil water potential involved in spikelet sterility in rice under waterdeficit stress. Rice Sci, 2010, 17(4): 303310.

\[12\]陶龙兴, 符冠富, 宋建, 等. 保持系稻株对孕穗期干旱胁迫伤害的育性响应与补水修复. 作物学报, 2010, 36（9）: 15681577.

\[13\]朱庆森, 邱泽森, 姜长鉴, 等. 水稻各生育期不同土壤水势对产量的影响. 中国农业科学, 1994, 27(6): 1522.

\[14\]张瑞珍, 邵玺文, 童淑媛, 等. 开花期水分胁迫对水稻产量构成及产量的影响. 吉林农业大学学报, 2006, 28(17): 17.

\[15\]王熹, 陶龙兴, 黄效林, 等. 灌溉稻田水稻旱作技术要素及产量形成. 中国农业科学, 2004, 37(4): 502509.

\[16\]Bernier J, Kumar A, Ramaiah V, et al. A largeeffect QTL for grain yield under reproductivestage drought stress in upland rice. Crop Sci, 2007, 47: 507518.

\[17\]Venuprasad R, Bool M E, Dalid C O, et al. Genetic loci responding to two cycles of divergent selection for grain yield under drought stress in a rice breeding population. Euphytica, 2009, 167: 261269.

\[18\]Forster B P, Ellis R P, Moir J, et al. Genotype and phenotype associations with drought tolerance in barley tested in North Africa. Ann Appl Biol, 2004, 144: 157168.

\[19\]Morgan J M. Increases in grain yield of wheat by breeding for an osmoregulation gene: Relationship to water supplies and evaporative demand. Aust J Agric Res, 2000, 51: 971978.

\[20\]Venuprasad R, Impa S M, Veeresh R P, et al. Rice nearisogeniclines (NILs) contrasting for grain yield under lowland drought stress. Field Crops Res, 2011, 123: 3846.

\[21\]董凤高, 熊振民, 钱前, 等. 籼稻标记性状近等基因系的构建. 中国水稻科学, 1994, 8（3）: 135139.

\[22\]陆讲锋, 郎有忠, 张组建, 等. 水稻一组近等基因系的株形、群体结构和光合特性比较.扬州大学学报: 农业与生命科学, 2005, 26（2）: 5660.

\[23\]王丹英, 章秀福, 邵国胜, 等. 不同叶色水稻叶片的衰老及对光强的响应. 中国水稻科学, 2008, 22（1）: 7781.

\[24\]姬广海, 许志刚, 张世光. 水稻近等基因系对白叶枯病、条斑病抗性的比较研究. 云南农业大学学报, 2000, 15（3）: 187191.

\[25\]沈圣泉, 舒庆尧, 包劲松, 等. 应用近等基因系研究Bt基因对水稻性状表现的影响. 浙江大学学报: 农业与生命科学, 2005, 31（3）: 283287.

\[26\]张宏玉, 黄英金, 王德煌, 等. 水稻灌浆期耐热性近等基因系的选育研究. 江西农业大学学报, 2004, 26（6）: 847853.

\[27\]Ekanayake I J, Steponkus P L, De D S. Spikelet sterility and flowering response of rice to water stress at anthesis. Ann Bot： (London), 1989, 63: 257264.

\[28\]O′Toole J C, Moya T B. Water deficits and yield in upland rice. Field Crops Res, 1981, 4: 247259.

\[29\]徐孟亮, 陈良碧. 4个水稻高产品种与巴西陆稻的耐旱性比较研究. 作物学报, 2003, 29（6）: 903907.

[1]	任志奇, 薛可欣, 董铮, 李小湘, 黎用朝, 郭玉静, 刘文强, 郭梁, 盛新年, 刘之熙, 潘孝武. 水稻外卷叶突变体ocl1的鉴定及基因定位[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 337-346.
[2]	肖乐铨, 李雷, 戴伟民, 强胜, 宋小玲. 转cry2A/bar*基因水稻与杂草稻杂交后代的苗期生长特性[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 347-358.
[3]	李刚, 高清松, 李伟, 张雯霞, 王健, 程保山, 王迪, 高浩, 徐卫军, 陈红旗, 纪剑辉. 定向敲除SD1基因提高水稻的抗倒性和稻瘟病抗性[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 359-367.
[4]	汪胜勇, 陈宇航, 陈会丽, 黄钰杰, 张啸天, 丁双成, 王宏伟. 水稻减数分裂期高温对苯丙烷类代谢及下游分支代谢途径的影响[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 368-378.
[5]	董立强, 杨铁鑫, 李睿, 商文奇, 马亮, 李跃东, 隋国民. 株行距配置对超高产田水稻产量及根系形态生理特性的影响[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 392-404.
[6]	韩聪, 何禹畅, 吴丽娟, 郏丽丽, 王磊, 鄂志国. 水稻碱性亮氨酸拉链(bZIP)蛋白家族功能研究进展[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 436-448.
[7]	沈雨民, 陈明亮, 熊焕金, 熊文涛, 吴小燕, 肖叶青. 水稻内外稃异常发育突变体blg1 (beak like grain 1)的表型分析与精细定位[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 225-232.
[8]	段敏, 谢留杰, 高秀莹, 唐海娟, 黄善军, 潘晓飚. 利用CRISPR/Cas9技术创制广亲和水稻温敏雄性不育系[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 233-243.
[9]	程玲, 黄福钢, 邱一埔, 王心怡, 舒宛, 邱永福, 李发活. 籼稻材料570011抗褐飞虱基因的遗传分析及鉴定[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 244-252.
[10]	王文婷, 马佳颖, 李光彦, 符卫蒙, 李沪波, 林洁, 陈婷婷, 奉保华, 陶龙兴, 符冠富, 秦叶波. 高温下不同施肥量对水稻产量品质形成的影响及其与能量代谢的关系分析[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 253-264.
[11]	刘嫒桦, 李小坤. 不同肥料施用与稻米品质关系的整合分析[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 276-284.
[12]	杨晓龙, 王彪, 汪本福, 张枝盛, 张作林, 杨蓝天, 程建平, 李阳. 不同水分管理方式对旱直播水稻产量和稻米品质的影响[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 285-294.
[13]	魏晓东, 宋雪梅, 赵凌, 赵庆勇, 陈涛, 路凯, 朱镇, 黄胜东, 王才林, 张亚东. 硅锌肥及其施用方式对南粳46产量和稻米品质的影响[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 295-306.
[14]	林聃, 江敏, 苗波, 郭萌, 石春林. 水稻高温热害模型研究及其在福建省的应用[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 307-320.
[15]	郑承梅, 孙金秋, 刘梦杰, 杨永杰, 陆永良, 郭怡卿, 唐伟. 水稻田糠稷种子萌发和出苗特性及化学防除药剂筛选[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 321-328.

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