水稻钾营养基因型差异研究进展

近年来，对改良植物营养性状的研究十分活跃，特别是随着现代生物科学的快速发展，钾素营养的研究取得了可喜的进展．本文对水稻钾营养基因型差异的生理特性及其遗传与分子生物学基础和水稻钾营养基因型差异的筛选方法进行了介绍．同时探讨了今后该领域应开展的研究．     

水稻变异后代苗期耐低钾基因型的筛选

对30个来自富钾植物商陆DNA导入受体水稻品种粳85-5得到的性状稳定的变异后代材料在低钾营养液中进行培养,测定其三叶期幼苗K+吸收和H+释放速率.结果表明,在低钾溶液中,不同基因型水稻的K+吸收和H+释放速率差异显著,两者之间呈极显著正相关,变异后代的K+吸收和H+释放速率均比其受体的高.结合考察30个水稻基因型分蘖期的株高、苗干重、根干重,对其进行耐低钾能力评价,这些基因型水稻被分为1级(高)、2级(中)、3级(非)耐低钾基因型3类.     

耐低钾水稻的幼苗生长及其营养吸收状况

耐低钾水稻品种“湘早糯1号”比需钾品种“黑优-24”和“双桂-36”幼苗根长、根数多,根鲜重较重。缺钾营养液条件下,“湘早糯1号”幼苗(含根)干物重与完全营养液条件的相近,根吸收~(32)P效率较高,比活性强,地上部~(32)P总脉冲数多,根呼吸强度也较强。缺钾条件下植株积累钾量,“湘早糯1号”比其余两个品种增加2～3倍。缺钾比完全营养液条件下,“湘早糯1号”植株地上部积累Na,Mg,Fe,Mn和Zn等明显增多。文中讨论了水稻在缺钾营养条件下可以吸收较多的Na,Mg和Fe等,以作为补偿及调节。     

水稻耐低钾种质资源的苗期筛选

以257份水稻种质为材料,通过水培实验比较它们对低钾耐性的基因型差异.结果表明,在两种不同的K+浓度处理下,供试水稻种质在低钾耐性上存在显著差异.通过比较根长、株高、地上与地下部分干质量等4个性状相关指数及由其均值组成的综合指数,作为苗期筛选耐低钾品种的标准,从中筛选出8个耐低钾品种.     

低钾胁迫对具有不同耐低钾胁迫特性的杂交水稻氮代谢的影响

低钾胁迫下,通过对杂交水稻耐低钾基因型威优35及不耐低钾基因型汕优6号的比较研究,表明低钾胁迫会显著增加不耐低钾基因型植株地上部分的氟含量和叶片总游离氨基酸含量,降低籽粒粗蛋白含量,显著影响叶片脯氨酸含量的变化,而对耐低钾基因型的影响较小.低钾胁迫还引起两基因型其它主要游离氨基酸的不同变化.籽粒产量也有明显差异.说明耐低钾基因型水稻在氮代谢方面具有一定的特异性。     

矿质钾宝在番茄上的应用效果

试验表明,施用新型肥料矿质钾宝对番茄具有明显的增产作用,施用量以8-12kg/亩增产效果最好,可使产量较空白对照增加18.8-21.84%,能有效地改善番茄的农艺性状,增加株高、茎粗,提高单株结果数和平均单果重,并且增加番茄茄红素、维生素C的含量,降低有机酸,极大地提高了番茄的营养品质和商品价值。     

耐低钾玉米自交系苗期超氧阴离子、过氧化氢及保护酶的特征

以耐低钾与不耐低钾的玉米自交系为材料,通过低钾和正常供钾的砂培试验,研究耐低钾玉米苗期保护酶活性及活性氧的特征。结果表明,耐低钾与不耐低钾自交系玉米的O2^-产生速率、H2O2含量、SOD和POD活性在正常供钾条件下没有差异。低钾胁迫条件下,在幼苗生长后期耐低钾白交系的O2^-产生速率明显提高,POD活性有所增加;不耐自交系O2^-的产生速率降低,POD活性明显增加。     

糯米糍荔枝裂果与矿质营养的关系

本试验结果表明矿质营养与荔枝裂果有一定的关系.叶片中氮和钙的含量与裂果程度是显著负相关;正常果实果皮中,硼和钙的含量分别极显著和显著地高于裂果果皮,裂果果肉中,钙和磷、镁的含量分别极显著和显著地高于正常果实果肉.     

不同基因型水稻品种经济产量对施钾反应的差异

以27个不同基因型的水稻品种为材料进行控制性田间试验，研究了在油菜、小麦两种茬口和低钾（K1）、中钾（K2）、高钾（K3）3种施钾水平下这些品种的经济产量的变化情况，探讨了这些品种对施钾反应的差异性，并根据这些品种对施钾反应的敏感程度进行了分类。结果表明：施钾对水稻上述指标有较大的影响，但不同基因型水稻品种经济产量对施钾反应的敏感程度存在差异，根据不同水稻品种相对经济产量对施钾反应的差异可将其分为施钾反应敏感型、钝感型和中间型3种类型。     

水稻镉耐性研究进展

镉（Cd）是重要的土壤污染物且极易被水稻吸收,对水稻造成毒害.开展水稻耐Cd性研究已成为当前水稻育种的重要课题.文章综述了Cd对水稻生长发育、农艺性状、生理生化特性的影响,以及水稻耐镉性的生理生化机制、遗传机理和分子生物学研究进展,并对进一步开展水稻镉耐性研究提出一些建议.     

Analysis of Male Sterility-Related Proteins of Young Panicle in Rice (Oryza sativa L.) by Two-Dimensional Electrophoresis

0Introduction Malesterilityisacomplicatedphenomenoninhigherplants,whichestablishesthebiologicalbasisofhetero sisutilizationincropsbreeding,especiallyinrice(Oryzasati vaL.).Themolecularandphysiologicalresearchinplantmalesterility,especiallythediscoveryofth…     

硅营养抑制钠盐及铜盐毒害水稻秧苗的研究

营养液培养水稻ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．秧苗２周后发现［ＮａＣｌ］超过０．１０３ｍｏｌ／Ｌ和［Ｃｕ－ＳＯ４］超过０．０９４ｍｍｏｌ／Ｌ时，秧苗地上部和根受毒害、致死．［ＣｕＳＯ４］达０．０３１ｍｍｏｌ／Ｌ时亦使根受伤害严重．加入硅酸盐使［ＳｉＯ２］达到１３．０４ｍｍｏｌ／Ｌ有抑制毒害作用，苗地上部鲜重增重率及根／苗干重比率高，而非毒害钠盐、铜盐处理组则以不加硅处理的苗鲜重增多及根／苗干重比率高     

Genetic analysis and fine mapping of an enclosed panicle mutant esp2 in rice （Oryza sativa L.）

The phenomenon of panicle enclosure in rice is mainly caused by the shortening of uppermost internode.Elucidating the molecular mechanism of panicle enclosure will be helpful for solving the problem of panicle enclosure in male sterile lines and creating new germplasms in rice.We acquired a monogenic recessive enclosed panicle mutant,named as esp2 (enclosed shorter panicle 2),from the tissue culture progeny of indica rice cultivar Minghui-86.In the mutant,panicles were entirely enclosed by flag leaf sheaths and the uppermost internode was almost completely degenerated,but the other internodes did not have obvious changes in length.Genetic analysis indicated that the mutant phenotype was controlled by a recessive gene,which could be steadily inherited and was not affected by genetic background.Apparently,ESP2 is a key gene for the development of uppermost internode in rice.Using an F 2 population of a cross between esp2 and a japonica rice cultivar Xiushui-13 as well as SSR and InDel markers,we fine mapped ESP2 to a 14-kb region on the end of the short arm of chromosome 1.According to the rice genome sequence annotation,only one intact gene exists in this region,namely,a putative phosphatidylserine synthase gene.Sequencing analysis on the mutant and the wild type indicated that this gene was inserted by a 5287-bp retrotransposon sequence.Hence,we took this gene as a candidate of ESP2.The results of this study will facilitate the cloning and functional analysis of ESP2 gene.     

硝酸银在水稻农杆菌转化中的作用

以籼稻、粳稻两种类型的成熟种子为外植体研究了不同浓度的AgNO3在水稻农杆菌转化中的作用。结果表明,在农杆菌转化前添加AgNO3可以提高愈伤组织诱导率,最适浓度为8～10mg／L,但对愈伤组织的分化没有明显促进作用;转化后添加低浓度的AgNO3可以减轻愈伤组织的褐化,提高抗性愈伤率和绿苗分化率,最适浓度为2-8mg／L。同时发现,无论是转化前还是转化后,添加高浓度的AgNO3对水稻愈伤组织的分化均具有毒害作用。     

水稻幼叶及幼穗cDNA文库的构建及初步分析

为了克隆水稻第6染色体上S5位点的基因及包括广亲和基因在内的重要功能基因,以水稻Oryza sativa L.广亲和品种Cpslo17为材料,以λTriplex2TM为载体利用SMART技术构建了幼叶和幼穗2种器官的cDNA噬菌体文库.幼叶和幼穗原始文库的克隆数目为别为1.5×105 pfu和2.45×105 pfu,插入片段的大小均在500～3 000 bp之间,文库的阳性克隆子的为别比例为97.0%和98.7%.此文库的建立为克隆广亲和基因和其它重要全长功能基因奠定了基础.     

Origin of the Chinese cultivated rice (Oryza sativa L.)

The following new research progresses are summarized and discussed, which are related to 3 main problems in origin of rice cultivation in China: 1. new hypothesis of rice cultivation in China— middle Yangtze River and upper Huai River regions; 2. primitive cultivated rice and the strengthen period of domestication; 3. genetic diversity centers of cultivated rice in China; 4. China and South Asia might be two independent systems of origin and differentiation of Asian cultivated rice; 5. morphological classification of common wild rice of China; 6. primitive progenitor of common wild rice; 7. direct progenitor of cultivated rice; 8. present or not the annual wild rice in China; 9. differentiation or not the common wild rice into Indica and Japonica; 10. origin and differentiation of Indica and Japonica.     

高蛋白籼稻品系H12体细胞无性系变异的研究

以高蛋白籼稻品系H12及其体细胞无性系HE1297、H28、H17、HE10和H1701为材料,进行了无性系变异的研究。结果表明：高蛋白无性系的变异在遗传上具有稳定性,其中千粒重等部分性状的稳定性和整齐度超过了亲本;变异主要在数量性状,与蛋白质含量性状连锁的有株主同、有效分蘖数、直链淀粉、千粒重、粒长等性状,变异方向既有同向也有反向;存在隐性变异,出现了1个糯稻品系H1701;花药培养力的变异非常明显,H12的花药培养力极低,大多数无性系的花药培养力有显著提高。