云南籼稻核心种质回交后代苗期耐冷性研究

早春低温和连续阴雨是导致籼稻烂秧的主要因素之一,筛选耐冷的种质资源,将耐冷性基因导入高产的籼稻品种之中是防止低温冷害最为经济有效的方法。加强籼籼稻杂交后代的苗期耐冷性研究,可为籼稻耐冷性育种提供条件。以235份云南籼稻核心种质和云南主栽籼稻品种滇屯502(Oryzasatica)配制的杂种F5、BC1F4、BC2F3和BC3F2代为材料,在昆明自然条件下,对亲本及其后代进行苗期(三叶)耐冷性研究。结果表明,(1)不同回交世代与杂种与亲本间的苗期耐冷强弱差异较大,总体趋势为回交供体亲本>F5>BC1F4>BC2F3>BC3F2;揭示了随着回交世代的增加,其回交杂种苗期耐冷性减弱,越来越趋于轮回亲本,在耐冷育种上对回交供体亲本及其早世代材料进行选择更易获得苗期强耐冷材料。(2)同一稻作区,回交供体亲本的苗期耐冷强于杂种后代;稻作区划间,回交供体亲本及杂种F5总趋势相近,滇中一季籼稻粳稻区和滇东北高原粳稻区材料耐冷最强,而BC1F4、BC2F3和BC3F23个回交世代存在一定差异。     

两种生态下粳稻近等基因系形态性状与糙米元素间的关联性

昆明自然和阿子营冷水下鉴定了亲本及其十和田×NIL回交的BC5F5群体264个材料12个性状及ICP-AES测定了昆明自然下糙米17种矿质元素,并研究了该群体两点12个性状间及其17种矿质元素间的相关,结果表明:(1)阿子营冷水条件下该群体9个形态性状的平均值及其变异系数与昆明常温条件下相近,但穗实粒数、秕粒数及结实率3个耐冷性指标性状的平均值及其变异系数差异较大.(2)冷水条件下十和田 NIL群体形态性状间的相关比常温条件下吏密切,冷水条件下有42对呈显著或极显著相关(-0.823**～0.954**)而常温条件下仅有1 9对呈显著或极显著相关(-0.206**～0.432**).(3)在昆明常温和阿子营冷水下BC5F5群体及其亲本12个形态性状与糙米17种矿质元素组成的408对性状中仅有糙米9种矿质元素(S、Fe、Na、P、Zn、Ca、K、Mg和Mn)与孕穗期耐冷指标性状密切相关.     

云南稻核心种质苗期与孕穗期耐冷性特点及关系分析

以544份云南地方稻核心种质为材料,在昆明自然低温(苗期平均5.5～12.3℃,孕穗期平均17.8℃)冷害下,按籼粳、稻作区进行云南稻核心种质苗期耐冷性与孕穗期耐冷性的特点及关系研究.结果表明:(1)苗期耐冷性与孕穗期耐冷性密切相关,苗期耐冷性强的材料表现为孕穗期株高、剑叶长和宽、穗颈长、穗下节长、1～2节长、穗长较长、穗粒数较多,耐冷性较强.通过对苗期耐冷性的严格选择,可以间接获得孕穗期耐冷性较强的材料.(2)苗期和孕穗期耐冷性在籼粳间、稻作区间差异明显.籼粳间均表现为粳稻强于籼稻;稻作区间苗期耐冷性为滇中一季籼粳稻区和滇南单双季籼稻区最强,滇中一季籼粳稻区和滇西北高寒粳稻区孕穗期耐冷性较强,揭示了水稻苗期与穗期耐冷性的形成演化机制存在一致性和差异性.     

不同生态下云南稻核心种质孕穗期耐冷性状的表型多样性差异

以504份云南地方稻核心种质为材料,在昆明自然低温平均18℃(冷害)和新平27℃(正常)条件下进行孕穗期耐冷性状的表犁多样性生态差异分析.结果表明:(1)在3种生态环境下,云南稻核心种质11个耐冷性状的平均值、标准差、变异系数等参数存在一定差异,总趋势呈现籼稻(Indica)不同环境间这3个特征值差异较粳稻(Japonica)明显;弱耐冷系统群差异较强耐冷系统群明显.(2)不同环境间11个耐冷性状Shannon-weaver遗传多样性指数存在明显差异,体现为正常环境高于冷害环境,粳稻(Japonica)高于籼稻(Indica),强耐冷材料高于弱耐冷材料.这种差异主要由剑叶长、穗颈长、穗下节长、1～2节长、穗长、主穗实粒数和结实率等7个耐冷性状差异所致.     

云南稻核心种质F2主要形态性状变异及地理生态研究

种质资源是水稻育种的重要基因来源.掌握育种材料遗传背景信息,可为发掘优异种质,选育优良性状新品种提供依据.以548份云南稻核心种和云南主栽籼稻品利慎屯502(Oryza satica)、粳稻品种合系35(Oryzasatica)配制的杂种F2(498份)为材料,采用群体遗传学的方法,研究云南稻核心种质杂种F2代的11个形态性状的综合变异系数、遗传多样性指数(Shannon指数)及其地理分布.结果表明:(1)F2存在明显的性状分化和遗传变异,以有效穗、穗颈长、穗下节长、每穗实粒数、秕粒数、总粒数和结实率的综合变异系数高,遗传多样性丰富;(2)滇西南(临沧、思茅、德宏、西双版纳)和滇东南(文山、红河)的材料在表型性状上存在更大的分化,综合变异系数高,遗传多样性丰富;保山、昭通、曲靖次之;怒江、丽江、迪庆、大理最低.     

不同种源地云南稻核心种质主要形态性状的遗传特征

揭示云南稻核心种质资源特性、遗传变异特点,对资源的合理利用,指导育种工作,具有重要的意义.以541份云南稻核心种质为材料,在昆明地区生态条件下对其11个形态性状的遗传参数进行研究.结果表明:所研究的11个形态性状广义遗传力在65?%之间,穗颈长、实粒数、秕粒数和结实率的遗传力最大,且均表现出较大的遗传变异,选择潜力较大; 同一性状的遗传差异籼粳间不明显,而稻作区间则存在一定差异.利用本群体进行新品种选育时,应考虑各形态性状的表现特点和遗传潜力大小.对穗颈长、实粒数和结实率系统选育时,滇中一季籼稻粳稻区、滇南单双季籼稻区和南部边缘水陆稻区3个稻作区的材料选择效果较好.     

同源四倍体水稻亲本材料的结实研究

研究了2份二倍体水稻和29份同源四倍体水稻(2n=4x=48)亲本(其中4份低代材料、25份高代材料)在2004年和2005年的结实情况.与二倍体对照相比,同源四倍体材料的花粉育性、结实率均不同程度下降,尤其低代材料的花粉育性(59.6%～65.3%)和结实率(26.8%～33.5%)大幅度降低;但经过选择改良,大多数材料的花粉育性和结实率均不同程度提高.F检验表明,同源四倍体不同品种间各性状均差异显著,说明同源四倍体材料具有很大的改良潜力.从1996年到2005年对部分同源四倍体水稻进行了连续选择改良,并对其结实率进行T检验,结果表明经过9a的选择改良,同源四倍体水稻结实率显著提高.本文还对同源四倍体水稻各性状间的相关性进行了分析,结果表明,结实率与花粉育性、穗着粒数、穗实粒数极显著相关,理论产量与花粉育性、有效穗数、穗着粒数、穗实粒数、结实率及千粒重极显著相关.表3图1参18     

抗除草剂转基因油菜与野芥菜的杂交1代与5种常规栽培油菜回交后代的适合度

抗除草剂转基因油菜(Brassica napus)的抗性基因具有向野芥菜(Wild B.juncea)漂移的可能性,为了解野芥菜接受抗性油菜的花粉形成携带抗性基因的F1后,再接受常规栽培油菜的花粉可能产生的影响,以2种F1(野芥菜为母本、抗草甘膦和抗草丁膦转基因油菜分别为父本获得)为母本,5种常规栽培油菜(B.napus)为父本进行回交,统计了回交后每角果的饱满种子粒数和角果长,测定了回交1代(BC1)、回交1代子1代(BC1F1)的萌发率以及抗性基因在后代中的传递频率,并在温室条件下测定了携带抗性基因的BC1以及BC1F1的适合度.结果显示,2种F1和5种常规栽培油菜回交后每角饱满粒数都很少,平均都不超过1粒;BC1以及BC1F1代间出苗率没有显著差异,但都显著低于亲本野芥菜.两种抗性基因在BC1以及BC1F1中都能以49%-62%和52%-64%的频率传递下去.温室条件下各BC1的总适合度没有显著差异,但都显著低于野芥菜,主要原因是各BC1的有效角果数少和每角饱满粒数显著少于野芥菜.从BC1F1的总适合度来看,携带不同抗性基因的F1和同种常规油菜的BC1F1的总适合度没有明显差异,各BC1F1的总适合度和野芥菜也没有显著差异,但繁殖能力还是显著低于亲本野芥菜.相比BC1,其自交产生的BC1F1的繁殖能力有所提高,主要表现在有效角果数和每角饱满种子粒数有较为明显的增加.研究表明转基因油菜的抗性基因通过花粉漂移到野芥菜产生F1后,携带了抗性基因的F1在有大量常规栽培油菜的环境下,存在和常规油菜通过回交产生携带抗性基因的种子的可能性,尽管BC1以及BC1F1的繁殖能力弱,但都能产生后代;常规栽培油菜的基因型对携带抗性基因的F1接受常规栽培油菜的花粉后可能产生的生态风险有一定影响.总之,野芥菜接受转基因油菜的花粉产生F1后又接受常规油菜的花粉而造成的抗性基因逃逸风险较小,但值得关注.     

云南稻核心种质苗期耐冷性及其地理生态差异

采用Nagamine等(1991)法研究了598份云南稻核心种质在稻作区划间、地州间苗期耐冷性强弱、变异程度及其地理生态差异。结果表明,稻作区划间苗期耐冷强弱差异较大,平均耐冷级别为:I(4.70)>II(4.78)>V(4.79)>III(5.34)>IV(5.36),40份强耐冷种质频率为II(45%)>I(25%)>III(22.5%)>V(5.0%)>IV(2.5%),其变异系数为II(32.22%)>I(31.28%)>V(29.65%)>III(19.66%)>IV(19.59%);揭示了苗期耐冷性与低温胁迫下水稻冬春育秧、冷泉水密切相关,其耐冷基因源是云南南部地区冬季育秧和滇中一带苗期倒春寒长期协同进化的结果;苗期耐冷种质广泛存在于热带、亚热带和温带地区,品种间苗期耐冷差异也明显。云南稻核心种质16个地州平均苗期耐冷强弱差异较大。根据气候、生态、云南稻种多样性及其苗期耐冷性等将云南稻作区划分为重冷害多样性贫乏区、冷害多样性中区和轻冷害区三部分。其中,曲靖、大理、楚雄、昆明和丽江5个地州平均耐冷级别3.65~4.32,0—2级苗期强耐冷种质占27.5%(2.5%~10%)和高海拔冷泉水苗期灌溉,属于重冷害多样性贫乏区;文山、红河、思茅、保山、德宏和临沧6个地州平均耐冷级别4.45~5.40,0—2级苗期耐冷种质占70%(5%~30%)和冬春育秧,属于冷害多样性中区;怒江、玉溪、昭通、迪庆和西双版纳5个地州平均耐冷级别5.05~5.87,0—2级苗期耐冷种质占2.5%(0~2.5%),属于轻冷害多样性扩散区。水稻冬春育秧和高海拔冷泉水灌溉在云南稻核心种质苗期耐冷基因源演化中起了重要作用。     

云南粳稻耐低磷特性的主基因加多基因遗传分析

磷高效水稻培育是提高土壤潜在磷利用效率的一种途径,通过对云南粳稻耐低磷特性的主基因加多基因遗传分析,可以明确耐低磷特性主基因的存在、对数及遗传效应的大小,为磷高效育种提供理论依据。本试验通过云南主栽粳稻品种合系35(Oryza sativa)与耐低磷极强早旱谷(Oryza sativa)配制P1、P2、F1、F2或F3世代,在云南省农科院进行低磷胁迫试验,对耐低磷鉴定和主基因加多基因联合遗传分析,结果表明:早旱谷的分蘖和株穗产量基因受两对主效基因 多基因相互配合遗传控制的,两对主基因间存在上位性效应,两主基因间效应差异较大。分蘖力F2主基因遗传率为58.82%~72.13%,F3主基因遗传率为45.88%~57.96%;株穗产量F2主基因遗传率60.94%~83.08%,F3主基因遗传率为62.20%~75.80%。因此育种中应当充分重视主基因的利用,利用主基因应以第一对主基因的加性效应为主,对后代耐低磷性状的选择宜从F2代开始,杂交的后期世代也要注意耐性的选择。     

城市夜功能空间优化——以开封市为例

城市夜功能是城市功能的重要组成部分,城市夜功能不同于城市昼功能。在分析了城市夜功能与昼功能差别的基础上,论述了城市夜功能空间优化的范畴和原则,详细阐述了城市夜功能空间＂点＂空间、＂轴＂空间、＂网络＂空间的优化模型和技术路线。最后以开封市为例,根据开封市的实际情况,具体详细地论述了开封市城市夜功能空间点—轴—网络空间的优化过程,为开封市城市夜功能空间优化提供了理论依据。     

低温等离子体技术及其在VOCs处理中的应用

低温等离子体是一种处理VOC s的高新技术,着重介绍低温等离子体技术及其在处理VOCs中的现状和优势,指出完善技术机理、优化设备参数、降低能耗、开发大型处理设备是今后研究的方向。     

不同强度冷刺激对大鼠心脏、大脑、睾丸和肺脏中CIRP表达的影响

采用Western blot和实时荧光定量RT-PCR方法,研究不同强度不同时间冷刺激后大鼠心脏、大脑、睾丸和肺脏中冷诱导RNA结合蛋白(CIRP)的表达情况.结果表明:常温(20℃±1℃)下大鼠4种组织中均存在一定的CIRP的表达;急性冷刺激组(-10℃±1℃、-4℃±1℃、0℃±1℃、4℃±1℃)心脏、大脑和睾丸中CIRP mRNA表达在冷刺激0～6 h呈上升趋势,6 h时达到最高值,随后呈下降趋势,肺脏中CIRP mRNA表达在0～6 h呈下降趋势,在6 h时达到最低值,随后呈上升趋势;慢性冷应激组(10℃±1℃)大鼠心脏、大脑和睾丸3种组织中CIRP mRNA在不同时间点(1周、2周、3 W周)的表达均高于正常对照组(P>0.05),肺脏CIRP mRNA表达均低于对照组(P>0.05),并且同一组织不同时间点之间差异不显著(P>0.05).可见冷刺激后CIRP的表达存在一定规律并且表现出组织特异性,可能与组织保护特异性有关.     

水稻灌浆期臭氧暴露对产量形成的影响

利用田间原位开顶式气室(Open-topchamber,OTC)研究了长江三角洲地区水稻灌浆期臭氧(O3)暴露对其产量形成的影响,从而确定灌浆期臭氧胁迫对水稻产量的影响.实验设计4种臭氧水平,即过滤空气(CF,O3浓度10nL·L-1);自然大气(NF,O3浓度40nL·L-1);臭氧动态1(O1,O3梯度为50、100、150nL·L-1,平均浓度70nL·L-1);臭氧动态2(O2,O3梯度为75、150、300nL·L-1,平均浓度170nL·L-1).结果表明,随着臭氧浓度的升高,水稻的株高、穗长、分支、穗粒数及水稻生物量和产量等指标均有下降的趋势,但4种处理间均无显著性差异(p>0.05).在试验浓度下,水稻灌浆期短期高浓度O3暴露对其产量没有显著影响,不会造成明显的产量损失,但与全生育期相比,水稻产量对灌浆期的高臭氧浓度更为敏感.     

膜生物反应器高度净化有机物的特性

分别采用膜生物反应器(MBR)和普通生物反应器(CSTR)对苯胺废水进行处理，结果表明MBR处理效果优于CSTR，处理水苯胺浓度接近动力学极限浓度。测定了两种反应器中微生物的最大比基质利用速率qmax分别为2．084d^-1和1．650d^-1，亲和常数Ks值分别为0．237mg／L和0．309mg／L。间歇试验证明MBR能富集培养基质亲和性高的专一性微生物。这类微生物降解速率不随基质浓度而变化，且能更彻底地降解有机物，适用于微量有机物的高度净化。     

冷应激对健康雏鸡某些内分泌活动的影响

以罗曼雄性雏鸡为试验对象,研究5d和10d龄健康雏鸡在低于正常饲养温度条件下,在一定时间内机体某些代谢激素的变化规律,结果表明：（1）5d龄雏鸡在两种低温情况下,血清三碘甲腺原氨酸（T3）变化显著,在冷应激最初几h内,T3先下降,至6h（15±1℃）和12h（10±1℃）又升高;血清四碘甲腺原氨酸（T4）变化不明显,在10±1℃情况下,在12h时显著降低;胰岛素（Ins）在两种低温情况下,均于2h时显著升高,而后呈波动性变化,（2）10d龄雏鸡在15℃±1℃条件下,T3在0．5～3h显著下降,至6h回升;T4在2h时显著升高（P＜0．05）;Ins在2h时升高（P＞0．05）,但3h时显著降低,而后又回升（3）血清皮质醇浓度均于冷应激后2h时有所升高,但差异不显著,而后呈波动性变化．     

Reproductive stage and phonotactic preferences of female midwife toads (<Emphasis Type="Italic">Alytes cisternasii</Emphasis>)

We studied the phonotactic response of Alytes cisternasii females at different reproductive stages (before and after oviposition) toward two male call characteristics (call rate and frequency) differing in variability, as well as in the strength of female preference. We measured female phonotactic response over several repetitions by means of the frequency of selection of the population-preferred alternative, consistency of choice, frequency of reciprocal calling activity, frequency of null trials, and average approach time. Our results showed that female mating preferences in A. cisternasii are highly influenced by the variability of male call characteristics, while only female motivation is related to reproductive stage.Communicated by T. Czeschlik