水稻品种耐旱性鉴定的形态学评价指标研究

水稻耐早性鉴定是选育耐早水稻品种的前提。以22个水稻、陆稻和早稻品种为材料,研究了在干旱胁迫条件下,不同品种(组合)幼苗反复干旱存活率、播抽历期(日数)、株高、单穗重、着粒数、实粒数、结实率和千粒重等方面的变化趋势。苗期耐旱性鉴定中,采用幼苗反复干旱存活率,对苗期耐旱性进行评价,全生育期耐旱鉴定中,通过多重相关分析和产量结构分析,筛选出播抽历期(日数)、株高和单穗重3个与产量形成关系最密切因素的干旱胁迫指数,构成综合耐早指数,采用综合耐旱指数作为评价水稻品种全生育期耐旱性的指标,最后提出了苗期耐旱性鉴定和全生育期耐旱性鉴定的分级标准。     

耐旱水稻种质的筛选鉴定

筛选耐旱水稻种质资源，是发展水稻旱作生产的首要任务.通过旱地播种、自然条件下观察水稻种质的耐旱性、不同质量分数的PEG6000渗透胁迫等方法进行耐旱水稻种质的筛选.结果表明：种质93-11(Bph15)在旱地初步筛选为耐旱种质；27%PEG6000的渗透胁迫能够模拟自然条件下的旱地干旱胁迫；在27%PEG6000的渗透胁迫下，93-11(Bph15)表现出强耐旱性.研究实现了耐旱水稻种质的筛选鉴定，对发展水稻旱作生产、降低水稻生产对水的过度依赖和减少稻田温室气体排放以实现碳中和等具有重要的实际意义.     

干旱胁迫对鸡冠花生理指标的影响

以1年生鸡冠花幼苗为试验材料,通过盆栽进行干旱胁迫,以正常浇水处理作为对照,分析了不同程度干旱胁迫下鸡冠花叶片相对含水量、游离脯氨酸(Pro)含量和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明:随着干旱胁迫时间延长,鸡冠花幼苗的叶片相对含水量下降,游离脯氨酸含量和丙二醛含量均呈上升趋势;保护酶SOD和POD活性在胁迫初期上升,随着干旱胁迫时间的延长,其活性呈现降低的变化趋势。在不同程度干旱胁迫条件下,鸡冠花幼苗可以通过调节自身保护酶系统活性和渗透调节物质含量以减轻伤害,维持自身正常的生理代谢功能,表现出一定的抗旱耐旱潜力。     

江淮地区水稻抗旱节水简化丰产技术研究

一、课题研究背景江淮地区是我省水稻主产区,也是提升水稻产业发展的重点地区.针对该区特别是江淮分水岭地区土壤贫瘠、水资源不足、调蓄能力差、易发季节性干旱以及劳动力资源紧缺等情况,通过耐旱性新品种选育与简化栽培技术集成示范的有机结合,建立江淮地区水稻抗旱节水简化丰产技术体系,为江淮地区水稻避灾减灾、增产增效提供技术支撑和技术储备.二、课题主要研究成果1.选育出耐旱、高效、广适性旱稻新品种“绿旱1号”     

重金属铬（Ⅲ）胁迫对红树植物秋茄幼苗SOD、POD活性及其同工酶的影响

砂基栽培红树植物秋茄(Kandelia candel)幼苗60 d,研究重金属Cr(Ⅲ)不同暴污强度(0～300 mg/L)的环境胁迫下,对秋茄幼苗根系及叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的影响以及其同工酶谱的变化.结果表明:随着Cr(Ⅲ)浓度的提高,秋茄幼苗根系及叶片SOD活性均表现为先上升后下降的变化趋势,并均高于对照,其中根系SOD持最高活性的Cr浓度在25～50 mg/L,叶片在10 mg/L左右,受Cr(Ⅲ)胁迫,秋茄幼苗根系POD活性普遍明显高于对照,而叶片POD活性则明显低于对照,在有效防御Cr胁迫伤害方面,根系比叶片具有更大的耐受性,POD活性对Cr的敏感性大于SOD.受Cr(Ⅲ)的胁迫,秋茄幼苗根系或叶片SOD和POD活性的变化与同工酶的谱带数量和强弱的变化密切相关.     

PEG对Cd胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性的影响

通过对Cd胁迫下水稻幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性、MDA含量及株高的研究,以及外源干旱预处理对这些参数的影响,来探讨干旱预处理对Cd胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性等生理指标的影响。结果表明:Cd处理使水稻幼苗株高降低,但PEG预处理却能够使水稻幼苗株高显著增加(P0.05)。随着Cd处理时间的延长,水稻幼苗叶片MDA含量明显增加(P0.05),PEG预处理则可以减少MDA含量。同时Cd处理还降低了水稻幼苗叶片中SOD、POD、CAT和APX的活性;经过PEG预处理的水稻幼苗叶片的SOD、POD、CAT、APX活性均显著高于Cd处理组(P0.05)。PEG预处理可诱导水稻幼苗对随后的Cd胁迫产生交叉适应,以减轻Cd胁迫对水稻幼苗造成的伤害。     

干旱及外源SOD对盆栽莴苣抗旱指标的影响

以盆栽莴苣为试材,研究了干旱及外源超氧化物歧化酶(SOD)莴苣抗旱生理指标的影响。结果表明:在干旱胁迫下,莴苣SOD,过氧化物酶(POD)活性均呈现出先上升后下降的变化趋势,施用外源SOD延缓了其SOD活性的上升同时降低了POD上升的幅度;干旱使丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量升高,施用外源SOD使严重干旱下两者上升强度得到缓解;干旱使叶绿素a与叶绿素b的含量比值增大,外源SOD使其下降并接近对照水平,说明外源SOD可能缓解了叶绿素b的降解;干旱使莴苣叶片水势早期下降,外源SOD使其下降过程延迟。说明外源SOD缓解了莴苣的干旱胁迫,使多项抗旱生理指标得到了改善,可以提高莴苣的抗旱性能。     

水分胁迫对水、旱稻幼苗POD活性的影响

以四种抗旱性不同的水、旱稻幼苗为材料,采用愈创木酚分光光度法测定了不同生长时期、水分胁迫以及水分胁迫处理后复水幼苗的POD活性,并与同样条件下水、早稻幼苗SOD活性变化进行比较。结果表明,不仅水、旱稻幼苗SOD活性在不同发育时期、不同水分条件发生有特定规律的变化,而且POD活性也具有类似或同步的变化,即抗旱性较强的旱稻品种在水分胁迫时POD活性上升幅度大于水稻,复水后旱稻POD活性下降的幅度也比水稻大.由于SOD和POD在生化功能上具有偶联作用以及实验结果的相似性.故可以认为,不同水分条件水、旱稻幼苗POD活性的变化和SOD一样能够反映品种间抗旱能力的差异.     

干旱胁迫下不同品种大麦生理及蜡质基因表达研究

选取大麦品种P25(抗旱型)、Golden Promise(GP)和野生大麦H602为试验材料,待幼苗生长至两叶时,用一定浓度的PEG-6000溶液模拟干旱处理,取大麦幼苗叶片测定各项生理生化指标和蜡质基因表达量.结果表明:干旱胁迫24 h后,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性呈上升趋势,脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量均上升;检测的10个蜡质相关基因中,8个表达上调,2个表达下调,且基因的表达存在种间差异性.该研究初步探讨了具有代表性的大麦品种之间抗旱性的差异.     

低温弱光对番茄叶片和根系中抗氧化酶系统的影响

弱光(60μmol·m-2·s-1)下10℃低温处理增强了番茄叶片和根系中SOD、POD的活性;5℃处理虽促进了叶片和根系中POD,以及根系中SOD的活性,但导致了叶片中SOD活性的下降;低温弱光导致了叶片和根系中CAT活性的显著降低.正常光温下恢复14d后,10℃处理植株叶片中SOD、CAT和根系中CAT活性均能恢复到对照水平,叶片中POD和根系中SOD、POD活性也能保持较高的活性甚至还有所上升;5℃处理植株叶片中SOD、POD活性能恢复到对照水平或仍保持较高活性,CAT的活性也能得到很大程度上的恢复,而根系中虽然SOD活性有所上升,但CAT只有轻微的恢复,POD活性则反而下降.     

水稻基因表达谱分析寡核苷酸芯片制备的研究

 首先有目的地搜集了50个水稻花序相关基因,进行了探针的设计、筛选及合成纯化,用点样仪以微阵列的形式将其点于醛基化的玻璃片上;将3个不同生长阶段的水稻花序材料的总RNA经荧光标记反转录后与寡核苷酸芯片进行杂交.用ScanArray3000对获得的表达谱进行扫描分析显示,芯片图像背景均匀,信号清晰.用ImaGene4.0软件对表达谱分析表明,候选基因在水稻花序3个不同发育阶段的材料中,表达水平有显著差异.为进一步进行水稻寡核苷酸芯片的制备及应用奠定了基础.     

分子标记辅助选育含有抗稻瘟病基因和软米基因两系不育系水稻新品系

以"浦软粳S"为转育亲本,利用分子标记辅助常规育种技术成功培育出含有Pi9,Pita,Pib和Pigm稻瘟病抗性基因及软米基因(Wx~(mq)),同时表现柱头外露率高的两系不育系水稻新品系"2179S"."2179S"不育系茎秆粗壮,矮杆大穗,株高为63.8 cm,柱头外露率平均为60%.研究结果为今后培育具有稻瘟病抗性的优质两系杂交水稻新组合提供不育系亲本.     

水稻与菰属间性状转移研究

通过花粉管通道法实现了水稻与菰属间的性状转移,获得了可遗传的转基因水稻种子,所获得的转菰基因后代性状变异深刻、类型丰富,多种数量性状改良明显,得到部分形态、生育及经济性状方面有价值的材料,这些材料可望填补水稻种质资源的一些空白,而且部分材料已在多抗、高产、优质种上初见成效。     

挤压对大米啤酒辅料中抗性淀粉含量的影响

为探索挤压蒸煮大米啤酒辅料麦汁浸出物收得率高于传统不挤压蒸煮啤酒辅料收得率的原因,用二次正交旋转组合试验法设计安排试验,研究了大米挤压蒸煮系统诸参数(套筒温度、物料含水量、螺杆转速)对大米抗性淀粉含量的影响规律.研究结果表明,挤压蒸煮大米啤酒辅料比传统工艺中抗性淀粉含量减少约0.27%,比原料中抗性淀粉含量减少6.17%.     

优质稻株的农艺性状与稻米品质关系的研究

测定桂花香等4个优质稻品种的农艺性状和稻米品质,进行相关分析和通径分析。农艺性状中的穗枝梗数和穗总粒数、穗实粒数之间呈极显著正相关,成穗率与穗长之间,穗复枝数与穗总数数之间呈显著正相关,而有效穗数与茎宽之间,千粒重与穗复枝数、穗实粒数均呈显著负相关。稻米品质中的糙米率与精米率呈极显著正相关,精米率与整精米率、蛋白质之间均呈显著正相关。整精米率、碱消值与直链淀粉含量之间,垩白率与糙米率、蛋白质之间均呈显著负相关,精米率与垩白率之间呈极显著负相关。农艺性状与稻米品质之间不呈显著相关。单株生产力对蛋白质含量的直接影响是负值,而生产力对直链淀粉含量的影响是正值,直接影响比间接影响大。     

稻草秸秆预处理实验研究

通过不同的化学试剂与汽爆组合处理稻草秸秆的研究,确定了有效的预处理条件：稻草秸秆与3％氢氧化钠溶液的固液比为1：5,混匀,置126—128℃保温5min,放气．此预处理能使秸秆中木质素去除75．58％;秸秆酶解（酶解条件：2％底物,0．2％纤维素酶,pH=4．8,0．2mol／L醋酸-醋酸钠缓冲溶液,46℃水解48h）糖化率达91．98％．     

Genetic analysis of rice allelopathy

A double haploid population derived from anther culture of ZYQ8/JX17,a typical indica and japonica hybrid,was used in this study.The inhibited effect of water-soluble extract of 123 DH pure lines leaves on the lettuce roots growth was investigated,and the QTLs analysis of rice allelopathy was carried out.Totally,four QTLs related to rice allelopathy were detected,and they were on chromosomes,3,9,10 and 12,respectively.The LOD scores were 3.40,2.68,2.75 and 3.08,respectivel.Among them,additive effects of the QTLs on chromosomes 3 and 10 were 1.65 and 1.43,on chromosomes 9 and 12 were-1.44 and -1.58 respectively.Allelopathy characteristics of another three common rice varieties were also studied.     

Control of tillering in rice

Tillering in rice (Oryza sativa L.) is an important agronomic trait for grain production, and also a model system for the study of branching in monocotyledonous plants. Rice tiller is a specialized grain-bearing branch that is formed on the unelongated basal internode and grows independently of the mother stem (culm) by means of its own adventitious roots. Rice tillering occurs in a two-stage process: the formation of an axillary bud at each leaf axil and its subsequent outgrowth. Although the morphology and histology and some mutants of rice tillering have been well described, the molecular mechanism of rice tillering remains to be elucidated. Here we report the isolation and characterization of MONOCULM 1 (MOC1), a gene that is important in the control of rice tillering. The moc1 mutant plants have only a main culm without any tillers owing to a defect in the formation of tiller buds. MOC1 encodes a putative GRAS family nuclear protein that is expressed mainly in the axillary buds and functions to initiate axillary buds and to promote their outgrowth.