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    2007年, 第21卷, 第6期
    刊出日期:2007-11-10
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    研究报告
    研究简报
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    研究报告
    利用种间杂交途径向栽培稻转移非AA组野生稻有利基因的研究进展
    傅雪琳,卢永根,刘向东,李金泉
    2007, 21(6): 559-566 . 
    摘要 ( )   PDF(75KB) ( )  
    利用种间有性杂交向栽培稻转移非AA组野生稻有利基因的研究在三个方面取得进展,即单体异附加系的培育、渗入系的建立以及有利性状的遗传及基因定位。栽培稻与非AA组野生稻种间杂交存在严重的生殖障碍,表现在不可交配性和杂种不育性两个方面,这是限制非AA组野生稻有利基因转移的“瓶颈”。传统的有性杂交手段和生物技术相结合是克服种间生殖障碍,提高非AA组野生稻有利基因育种利用效率的可行途径。
    葡萄糖焦磷酸酶基因与巨胚基因聚合创建营养功能稻
    张光恒,曾大力,郭龙彪,刘慧娟,胡江,高振宇,华志华,钱前,
    2007, 21(6): 567-572 . 
    摘要 ( )   PDF(244KB) ( )  
    以利用农杆菌介导glgCTM基因而获得的水稻优质晚粳品种中超123 T5代纯系作为葡萄糖焦磷酸酶(ADPglucose pyrophosphorylase,AGP)基因的供体亲本,与营养功能粳稻品种巨胚1号为ge基因供体亲本进行杂交。通过单株稻米籽粒胚性状的形态观察并结合分子标记检测,在64个F4代候选株系中共筛选到16个同时带有glgCTM/ge双基因的聚合株系。对其中综合性状较好、籽粒大的5个株系种子分别进行胚重、米质理化指标和γ氨基丁酸(GABA)含量的测定。与AGP基因的供体亲本中超123相比,5个含glgCTM/ge双基因聚合株系稻米的百粒胚重最小增幅为702%,最大增幅为119.0%,达极显著水平;GABA含量的增加幅度为102.93%~194.14%。所选株系的千粒重均超过巨胚1号,差异达极显著水平;而稻米的胶稠度、碱消值和直链淀粉含量等品质指标的变化不很明显。偏籼型的glgCTM/ge聚合株系直链淀粉含量均显著高于双亲中超123和巨胚1号;而偏粳型的glgCTM/ge聚合株系与双亲没有显著差异。研究结果表明, glgCTM和ge基因在聚合株系稻米籽粒总淀粉的合成和胚的形成中都得到充分表达,增加了稻谷千粒重和米胚大小,但对直链淀粉的合成影响不大。认为利用生物技术与传统技术相结合的分子设计育种来调整稻米的营养功能结构和产量是一条行之有效的途径。
    海南普通野生稻自然居群间遗传多样性的微卫星分析
    王一平,魏兴华,袁筱萍,余汉勇,徐群,汤圣祥
    2007, 21(6): 573-578 . 
    摘要 ( )   PDF(366KB) ( )  
    采用48个SSR标记分析了海南11个普通野生稻自然居群的遗传多样性。结果显示海南普通野生稻自然居群具有较丰富的遗传变异(Na=8.3,He=0.716)。居群内多数等位基因(77.6%)频率较低,其中,70个等位基因仅出现在1个居群中。62.9%的等位基因显著偏离哈迪温伯格平衡,多数居群及等位基因实际杂合度大于期望杂合度,表明居群内自交率低、杂合体过剩。居群间遗传变异差异明显,在11个自然居群中,崖城居群遗传多样性最低(Na=1.7,He=0348),和庆、椰林B两居群遗传变异最为丰富(和庆:Na=4.0,He=0.577;椰林B: Na=4.0,He=0.531)。Mantel测验表明,居群间Nei遗传距离与地理距离呈极显著相关(r=0.386,P=0004)。东、西海岸居群间遗传分化显著但较小(Fst=0.048,P=0024),而居群间遗传分化则较大(Fst=0.335,P < 0.001)。11个自然居群间基因流非常有限(Nm=0.404),表明居群间隔离程度较大。基于居群等位基因数目、基因多样性指数以及基因频率特点,认为海南11个自然居群中和庆和椰林B居群应是优先保护对象。
    太湖流域粳稻地方品种黑壳子粳抗稻瘟病基因的分子定位
    李培富,史晓亮,王建飞,刘超,张红生
    2007, 21(6): 579-584 . 
    摘要 ( )   PDF(314KB) ( )  
    以广谱、高抗稻瘟病的太湖流域粳稻地方品种黑壳子粳与感病品种苏御糯杂交,产生F1、F2、F2∶3及F5∶6重组自交系群体,用日本稻瘟病鉴别菌系北1接种鉴定。黑壳子粳对北1的抗性是由1对显性主效基因控制的,定名为Pihk1(t) 。根据不同杂交世代群体对北1的抗、感反应,结合SSR分子标记,将黑壳子粳中的Pihk1(t) 基因定位在水稻第11染色体长臂末端,与RM7654和RM27381两个标记的遗传距离分别为0.9 cM和1.6 cM。
    盐胁迫下水稻苗期Na+含量的QTL定位
    汪斌, 兰涛, , 吴为人
    2007, 21(6): 585-590 . 
    摘要 ( )   PDF(1673KB) ( )  
    利用来自籼稻品种H359和Acc 8558的一个重组自交系群体(131个株系)及相应的遗传图谱(包含147个RFLP和79个SSR标记),以150 mmol/L的NaCl处理后的幼苗地上部Na+含量为指标,采用复合区间定位方法,对水稻耐盐性QTL进行了定位。共检测到13个QTL,分别位于第1、2、5、6、7和12染色体上,对表型变异的总贡献率达到60.88%,其中,qSC1b的效应最大,可解释约45%的表型变异。通过比较表明,许多前人报道的与水稻盐胁迫有关的QTL/基因与本研究检测到的QTL的位置相同或相近。
    稻米淀粉黏滞性(RVA谱)特征值的遗传及QTL定位分析
    张巧凤,张亚东,朱镇 ,赵凌,赵庆勇,许凌,王才林,
    2007, 21(6): 591-598 . 
    摘要 ( )   PDF(2403KB) ( )  
    利用武育粳3号/Aichi 106构建的F2 群体,研究了精米粉RVA谱8个特征值: 最高黏度(peak viscosity,PKV)、热浆黏度(hot paste viscosity,HPV)、冷胶黏度(cool paste viscosity,CPV)、崩解值(breakdown viscosity,BDV)、消减值(setback viscosity,SBV)和回复值(consistence viscosity,CSV)、峰值时间(peak time, PeT)、糊化温度(pasting temperature, PaT)的遗传规律。结果表明, PKV为由微效基因控制的数量性状;HPV、CPV、SBV、BDV、CSV可能是由一对主基因和微效多基因共同控制的数量性状;PeT可能由两对主基因控制,并且还受微效多基因的影响。用热研2号/密阳23构建重组自交系群体,于2005-2006年对稻米淀粉RVA谱8个特征值进行了数量性状基因座QTL定位和分析,两年试验共检测到34个QTL,分布在第1、2、3、4、6、7、8共7条染色体上;两年同时检测到的QTL共8个,其中qHPV6、 qCPV6、 qCSV6、 qSBV6、qBDV6位于第6染色体的Wx基因附近;qHPV2、qCSV2位于第2染色体RM341与RM475标记之间,qCPV2位于RM573与RM250标记之间。第2染色体上与支链淀粉合成有关的两个基因与RVA谱特征值有密切关系。
    利用分子标记辅助选择改良温敏核不育系GD-8S的稻瘟病抗性
    金素娟 ,柳武革,朱小源,王丰, 李金华,刘振荣,廖亦龙,朱满山,黄慧君,刘宜柏
    2007, 21(6): 599-604 . 
    摘要 ( )   PDF(1086KB) ( )  
    以含有广谱稻瘟病抗性基因Pi1的籼稻材料BL122为供体,优质感病温敏核不育系GD8S为受体,通过杂交、多次回交和自交结合分子标记辅助选择技术,将Pi1基因导入GD8S中。综合目标基因的分子检测、育性镜检、田间农艺性状表现以及遗传背景的回复率,筛选获得5个改良株系RGD8S1、RGD8S2、RGD8S3、RGD8S4和RGD8S5。采用广东省具有代表性的33个菌株进行人工接种抗性鉴定,5个改良株系的抗性频率为75.76%~100.00%,而对照仅为9.09%。农艺性状分析表明,除剑叶长和每株穗数外,其余性状改良株系与对照无显著差异。这些改良株系可用于进一步测配选育高抗稻瘟病杂交稻新组合。
    马来西亚普通野生稻增产QTL的分子标记辅助选择及其育种效果
    邓化冰, 邓启云,陈立云 ,杨益善, 熊跃东 ,孔凡娜,王斌,袁隆平
    2007, 21(6): 605-611 . 
    摘要 ( )   PDF(383KB) ( )  
    位于马来西亚普通野生稻(Oryza rufipogon)第1和第2染色体上的两个主效增产QTL(yld1.1和yld2.1)分别具有18%和17%的增产效果。为探明野生稻增产QTL对杂交水稻产量性状改良的效果,以超级杂交稻亲本9311为受体和轮回亲本,马来西亚普通野生稻为增产QTL供体进行杂交和连续回交,并利用与这两个增产QTL紧密连锁的4个SSR分子标记对回交群体进行分子鉴定和辅助选择。产量比较试验结果显示, 育成的携带野生稻增产QTL的9311改良系比受体9311增产,主要表现为有效穗数和每穗总粒数显著增加;携带野生稻增产QTL的稳定株系所配杂交组合也比对照显著增产。研究表明野生稻增产QTLyld1.1和QTLyld2.1导入栽培水稻品种的遗传背景后能显著提高产量潜力,可作为超级杂交稻育种重要资源。
    两系杂交籼稻配合力分析
    伍箴勇,李春海,牟同敏
    2007, 21(6): 612-618 . 
    摘要 ( )   PDF(48KB) ( )  
    以5个新育成的籼型水稻光温敏核不育系和生产上广泛应用的不育系培矮64S为母本,6个新育成的恢复系为父本,采用NCⅡ设计配制36个组合,分别在海南和湖北进行试验(完全随机区组设计,3次重复),考查单株产量等10个主要农艺性状,分析配合力。大多数性状的一般配合力和特殊配合力方差达到显著或极显著水平,各性状的一般配合力方差均大于特殊配合力方差,表明基因的加性作用大于非加性作用。5个新育成的不育系产量的一般配合力效应没有显著差异,但都显著高于对照不育系培矮64S;华885S的产量一般配合力效应最高,特殊配合力方差较大,是参试不育系中产量配合力最好的亲本;华893S的每穗总粒数和每穗实粒数的一般配合力效应最高,特殊配合力方差最大,是提高每穗粒数的优良亲本;播始历期以华328S表现最好,以华328S作母本可以选育到生育期变化较大的组合,既可以培育中籼型组合,也可以培育晚籼型组合;株高一般配合力以华884S的负效应最高,特殊配合力方差显著大于组合平均值,表明用华884S作母本,容易选育出植株较矮、抗倒性较强的组合。恢复系中,华恢2185的产量一般配合力效应表现最高,特殊配合力方差最大,千粒重、穗长、结实率和播始历期的一般配合力效应均排在参试恢复系首位,是一个理想的亲本;株高、每穗总粒数和着粒密度的配合力,以华1108表现最好。特殊配合力效应最大的前10个组合和单株产量最高的前10个组合顺序完全对应,表明在水稻杂种优势利用中,亲本之一有良好的一般配合力效应,另一个亲本或双方都具有良好的特殊配合力,就有可能育成强优势组合。
    籼粳交重组自交系亚种属性判别及维管束性状的变异
    朱春杰,徐海,郭艳华,王嘉宇,刘宏光,徐正进
    2007, 21(6): 619-624 . 
    摘要 ( )   PDF(1498KB) ( )  
    以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的重组自交系群体为研究对象,利用程氏指数法和维管束分类性状分别对其不同世代(F6和F8)群体进行籼粳亚种属性判别。发现群体表现为中间类型占优势的偏粳分布,具有明显籼粳亚种间差异的维管束性状在群体内实现了重组,理论上通过籼粳杂交可以实现优良维管束性状的组合。穗颈大小维管束比、倒2节间和穗颈大维管束比在确认群体的籼粳属性时与程氏指数法判别结果相似,且较穗颈大、小维管束数和倒2节间大、小维管束数在世代间表现稳定,可作为鉴别群体籼粳属性的参考指标。群体内多数株系还属于分化不彻底的中间类型,造成穗颈大小维管束比、倒2节间和穗颈大维管束比对某些株系的判别存在一定差异。
    实地氮肥管理对稻米品质的影响
    刘立军,吴长付,张耗,杨建昌,赵步洪
    2007, 21(6): 625-630 . 
    摘要 ( )   PDF(475KB) ( )  
    在大田试验条件下,观察了实地氮肥管理对水稻产量和稻米品质的影响。与农民习惯施肥法相比,实地氮肥管理在水稻产量持平或略有提高的情况下明显降低了施氮量。实地氮肥管理提高了稻米的加工品质,降低了垩白米率、垩白面积和垩白度,提高了稻米的透明度,改善了外观品质;实地氮肥管理还明显降低了直链淀粉含量,提高了胶稠度,降低了糊化温度和蛋白质含量。此外,实地氮肥管理明显提高了米粉的最高黏度、崩解值,降低了消减值,改善了稻米的食味品质。农户示范也取得了类似的结果。对实地氮肥管理改善稻米品质的原因进行了讨论。
    生态肥与化肥配施对水稻产量和氮肥利用效率的影响
    朱练峰,禹盛苗,欧阳由男,康文启,董成琼,许德海,金千瑜
    2007, 21(6): 631-636 . 
    摘要 ( )   PDF(1488KB) ( )  
    通过田间试验研究了“绿营高TM”生态肥与化肥不同比例配施对水稻产量和氮肥利用效率的影响。配施绿营高生态肥各处理分蘖增长平缓,成穗率高,而对照(单施化肥)分蘖前期分蘖发生快,无效分蘖多。生态肥与化肥配施各处理灌浆期叶面积指数和干物质积累量明显高于对照,使汕优63增产6.40%~953%,秀水63增产6.70%~952%,差异均达5%显著水平,不同配施处理间产量差异不显著。汕优63和秀水63生态肥配施各处理的氮肥农学效率和氮肥回收效率均显著高于对照,表明合理配施生态肥可以促进水稻健壮生长,中后期可提供较多的养分,增加灌浆期绿叶面积,促进光合产物向籽粒转运,增加干物质产量和稻谷产量,而且还可以减少氮肥施用量,提高氮肥利用效率。
    施氮时期对扬稻6号颖果发育及稻米品质的影响
    熊飞,王忠,顾蕴洁,陈刚,周鹏
    2007, 21(6): 637-642 . 
    摘要 ( )   PDF(2364KB) ( )  
    通过盆栽试验研究了相同施氮量下不同施氮时期(分蘖期和孕穗期)对扬稻6号颖果发育及稻米品质的影响。与对照相比,增施氮肥(尿素)特别是孕穗肥能显著提高稻米精米率、整精米率、蛋白质含量,降低垩白粒率和直链淀粉含量;在分蘖期和孕穗期施氮肥能明显影响颖果发育,提高粒重,而后者的效果更为明显;在颖果发育过程中不同时期增施氮肥能显著降低颖果的总淀粉和直链淀粉含量,但对支链淀粉含量影响较小;不同时期增施氮肥特别是孕穗肥对淀粉体和蛋白质体的发育及结构均有显著影响,能显著改变籽粒中不同部位特别是腹部淀粉体和蛋白质的分布、数目和形状。与对照相比,淀粉体和蛋白质体的排列更紧密、相互间空隙较少、数量增加、密度增大,淀粉体形状多数呈晶状体。
    不同生育时期干旱胁迫对水稻产量与碾米品质的影响
    王成瑷,王伯伦,张文香,赵磊,赵秀哲,高连文,侯文平
    2007, 21(6): 643-649 . 
    摘要 ( )   PDF(49KB) ( )  
    以粳稻品种农大3号为材料,利用盆栽的方式人工控制土壤水分(水势),研究了不同生育时期干旱胁迫对水稻产量及碾米品质的影响。各时期干旱均导致产量下降,其敏感程度依次为:孕穗中期(抽穗前11~20 d)>孕穗后期(抽穗前1~10 d)>分蘖中期(移栽后11~20 d)>孕穗前期(抽穗前21~30 d)>分蘖初期(移栽后1~10 d)>分蘖后期(移栽后21~30 d)>乳熟期(抽穗后31~40 d)>抽穗开花期(抽穗后1~10 d)>灌浆期(抽穗后21~30 d)>蜡熟期(抽穗后41~50 d)。抽穗前干旱胁迫的敏感时期主要是孕穗中期、孕穗后期和分蘖中期。抽穗后,抽穗到乳熟期均较蜡熟期对干旱敏感,但对土壤水分变化较抽穗前迟钝。抽穗前干旱胁迫对糙米率和精米率影响最大的时期为孕穗中期,其次为孕穗后期。灌浆期到蜡熟期干旱胁迫,糙米率和精米率明显下降,抽穗后11~40 d干旱胁迫对整精米率的影响最大,其次为抽穗前1~20 d,其他时期干旱虽对整精米率有一定影响,但影响较小。
    宁夏稻瘟病菌的交配型与育性
    李文强, 王源超,郑小波,
    2007, 21(6): 650-656 . 
    摘要 ( )   PDF(165KB) ( )  
    用4个高育性标准菌株对2002-2005年在宁夏9个种植水稻的市县采集的460个稻瘟病菌单孢菌株的交配型和育性进行了测定。在460个菌株中有363个(78.9%)能与4个标准菌株之一杂交产生子囊壳,其余97个(21.1%)菌株不能与4个标准菌株中的任何一个杂交产生子囊壳,是不育菌株。所有363个可育菌株都是交配型MAT11的雄性菌株,没有发现交配型是MAT12的菌株,也没有发现雌性可育菌株和两性可育菌株。在363个可育菌株中,有79个(21.8%)产生子囊壳、子囊和子囊孢子,其余菌株产生的子囊壳中没有子囊孢子。地理位置、年份和水稻品种对宁夏稻瘟病菌群体的交配型分布和育性没有影响。用PCR技术对宁夏的稻瘟病菌的交配型进行了快速检测,所有460个菌株都属于交配型MAT11。这一结果与标准菌株检测的结果一致。只存在一种交配型和缺乏雌性可育菌株表明宁夏稻瘟病菌群体没有有性生殖发生。
    研究简报
    一份抗纹枯病水稻品种ZH5的抗病虫特性和生物学性状
    黄世文,王玲,王全永,唐绍清,鄂志国,王磊
    2007, 21(6): 657-663 . 
    摘要 ( )   PDF(351KB) ( )  
    两年的温室、大田人工接种和自然诱发等抗病虫鉴定结果表明,ZH5除抗纹枯病外,对稻瘟病、白叶枯病和稻飞虱也具有较好的抗性。生育期、株型观察和稻米外观品质分析表明,ZH5综合农艺性状好,具备“理想株型”的特征。由于具有优质、高产、多抗的特性,ZH5是无公害优质稻生产的理想品种,也是优质、多抗育种,特别是抗纹枯病育种的理想抗源材料。
    基于学习矢量量化神经网络的水稻白穗和正常穗的高光谱识别
    刘占宇,孙华生,黄敬峰,
    2007, 21(6): 664-668 . 
    摘要 ( )   PDF(938KB) ( )  
    水稻病虫害的发生会导致大量白穗的出现,对白穗和正常穗的区分是采取植保措施和灾害评估的基础。通过研究获取了由水稻二化螟和穗瘟造成的白穗和正常穗的室内光谱,选取红边斜率、红边面积、绿峰幅值和绿峰面积等4个高光谱变量作为输入向量,利用学习矢量量化(LVQ)神经网络对水稻白穗和正常穗进行分类。利用测试样本对网络进行测试,结果显示对白穗和正常稻穗的分类精度高达100%。研究表明,基于LVQ神经网络对水稻白穗和正常穗进行辨别的方法是切实可行的,可以补充和替代肉眼观测。
    机器视觉在稻米粒型检测中的应用
    陈建华,姚青,谢绍军,孙成效,朱智伟
    2007, 21(6): 669-672 . 
    摘要 ( )   PDF(818KB) ( )  
    针对目前在稻米粒型检测中依靠人工费时、费力、精度难于控制等问题,利用机器视觉技术建立了稻米粒型实时检测系统。提出了以改进的最大类间方差法来自动确定图像分割阈值,采用开运算去除图像中的噪声,使用最小外接矩形方法计算稻米粒型。与直尺法、微粒子计法比较,该系统具有精度高、鲁棒性好、处理快速的特点,能满足稻米粒型检测的实际需求。
    水稻种子贮藏蛋白总含量分布和多态性分析
    蒋冬花,杨宝峰,叶砚,李杰,黄大年,魏兴华
    2007, 21(6): 673-676 . 
    摘要 ( )   PDF(710KB) ( )  
    用考马斯亮蓝G250染色法测定了来自世界各地的110个水稻品种或品系种子贮藏蛋白的含量,发现不同水稻品种或品系种子贮藏蛋白含量存在一定的多样性。110个水稻材料贮藏蛋白含量分布在34.29 ~95.08 mg/g,含量最高的为来自国际水稻研究所的品系C105A51;大部分水稻材料的种子贮藏蛋白含量在40 ~60 mg/g,有72个,占所测水稻材料总数的655%;总蛋白质含量超过80 mg/g的水稻材料很少,只有3个,占2.7 %。SDSPAGE蛋白电泳图谱表明水稻贮藏蛋白种类和含量存在较高的多态性。
    两优培九稻米垩白在江苏省不同纬度点的播期效应
    沈新平,沈晓燕,顾丽,龚丽萍,张洪程
    2007, 21(6): 677-680 . 
    摘要 ( )   PDF(458KB) ( )  
    通过在江苏4个稻作区(纬度范围为31.3°~34.7°N)设置5个播期处理,以两系杂交中籼稻两优培九为材料,研究其垩白变化特征。受播期和纬度的双重影响,两优培九稻米垩白率、垩白度的最大极差分别为54.0和13.0个百分点。垩白具明显的纬向性递变特征,种植的适宜区域在扬州至东海间,并以偏北地区(建湖、东海)较优,而在江苏的南北两端(昆山、沛县)要显著差于中间地带。在各稻作区稻米的垩白率(度)随播期推迟而降低,并且在江苏北部地区更易受播期调节。结实期的日平均温度与稻米垩白率、垩白度呈显著的线性正相关。因此,在高产条件下适当迟播栽培,是降低两优培九稻米垩白的优质生产途径。