同源四倍体水稻变异胚囊分类及结实性影响因素

以秋水仙素加倍的同源四倍体水稻三系株系具有高比率的变异胚囊.各种胚囊变异类型在抽穗前1～2 d的主穗和第一分蘖穗中出现频繁,造成正常胚囊的比率大幅降低.按变异胚囊的结构特点和形成方式,变异胚囊分为4种类型:退化型、结构变异型、无融合生殖型和反足细胞增殖型.退化型胚囊包括小胚囊和完全退化胚囊,前者仍有较小的胚囊腔而后者胚囊腔缺失;结构变异包括八核七细胞结构的缺失、重复和位置异常,反映了蓼型胚囊典型结构不同形式的变异;无融合生殖胚囊发生比率极低,主要包括反足胚和卵细胞胚;反足细胞的增殖比较频繁,这导致四倍体胚囊的多样性进一步增加,也对结实性带来一定影响.相关分析表明,同源四倍体水稻结实主要来自3部分:正常胚囊、正常型小胚囊和反足细胞增殖型胚囊.这3种胚囊可能具有较好的育性,其对结实率的贡献程度分别为正常蓼型胚囊的72.44%,正常型小胚囊的15.12%,反足细胞增殖型胚囊的12.44%;完全退化型胚囊和位置异常型胚囊对结实率分别表现出显著和极显著的负相关,表明二者可能是结实性的抑制因素.图2表2参24     

水电工程建设对生态环境的影响及生态补偿机制研究

水电资源开发不仅能满足经济社会发展和人民生活需要,同时对于调整我国的能源消费结构及布局,实现可持续发展战略,具有十分重要的作用.但是,水电工程建设的过程中会破坏生态环境,其主要影响表现在对陆生和永生生态环境的影响上.为防止和缓解水利工程建设对该区域的经济及生态平衡的破坏,应尽快建立和实施生态补偿机制.在研究补偿主体、补偿对象、补偿标准和补偿方式基础上,提出了建立水电开发生态补偿机制的框架和思路.     

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     

同源四倍体与二倍体水稻Wx基因位点的遗传差异

测定了中国科学院成都生物所培育出的14种同源四倍体水稻及8种大面积推广的二倍体水稻的直链淀粉含量，并利用微卫星标记484／485，Wxup2／485及PCR—AceⅠ分子标记对同源四倍体及二倍体水稻进行扩增．发现直链淀粉含量发生变化的部分同源四倍体水稻队基因位点发生变异，表明微卫星标记与同源四倍体水稻直链淀粉含量之间存在相关性，并初步探讨了同源四倍体水稻Wx基因位点遗传变异的原因．图2表1参13     

用SSR标记检测杂交籼稻三系亲本的遗传差异

随机选用分布于水稻(Oryza sativa L.)12条染色体上的110对引物,共筛选出26对具有多态性的SSR引物,对24份杂交籼稻三系亲本材料进行遗传多样性和亲缘关系分析.全部24份亲本中共检测出116对等位基因,每个SSR引物可检测到的等位基因数目为2～7个不等,平均每对引物可以检测到4.4个等位基因.多态信息量(PIC)的变动范围为0.068 9～0.803 6,平均PIC值为0.603 4;期望杂合度(He)的变动范围为0.081 6～0.829 8,平均值为0.616 9;多样性指数(1)变幅为0.173 2～1.791 3,平均为1.160 0.对供试亲本材料根据遗传距离进行UPGMA聚类分析,结果表明,SSR微卫星标记可以将24份亲本材料分为3个大群,各组亲本间的遗传差异较大.通过分子标记辅助育种,可以有效地鉴定供试亲本材料之间的亲缘关系,分析预测新种质材料的遗传差异,可作为选育强优势组合杂交水稻的重要参考指标之一.图2表3参24     

用SSR标记检测同源四倍体与二倍体水稻的遗传差异

随机选用分布于水稻(Oryza stativa L.)12条染色体上的15对SSR(simplej sequence repeats)引物，对18种中科院成都生物所培育的四倍体水稻和9种大面积种植的二倍体水稻进行了SSR多态性分析．11对具多态性的引物共检测到33条多态性条带，平均每对引物检测到3个等位基因．研究结果发现，所用同源四倍体水稻的基因组与二倍体水稻基因组大部分相同，只是在某些位点上具有差异，并筛选出部分SSR标记来区分二倍体与其同源四倍体．本研究还对二倍体与同源四倍体之间遗传差异的原因进行了初步的探讨．图2表2参12     

两个高结实率的同源四倍体水稻恢复系农艺性状及细胞遗传学比较研究

以高结实率的同源四倍体水稻恢复系T4002和T4063为材料进行农艺性状及细胞遗传学比较研究.结果表明,T4002和T4063具有大穗、大粒、叶色浓绿、根深杆壮、株型理想、抗倒、适应力强、分蘖较好、结实率高等农艺性状.T4002和T4063染色体组成均为2n=4x=48,花粉母细胞(PMC)具有较为理想的减数分裂行为,配对染色体的比率在99%以上;其平均染色体构型分别为0.05Ⅰ 19.96Ⅱ(9.89rod 10.07ring) 0.01Ⅲ 2.20Ⅳ和0.11 Ⅰ 19.17Ⅱ(8.90rod 10.37ring) 0.09Ⅲ 2.26Ⅳ 0.01 Ⅵ,平均交叉分别为37.470 0和37.042 6.T4002和T4063PMC减数分裂各个时期单价体和三价体的比例低,而中期Ⅰ(MI)PMC观察到较多二价体和四价体,其最大频率的染色体构型分别为12Ⅱ6Ⅳ和10Ⅱ7Ⅳ.MI单价体、三价体和多价体频率,后期Ⅰ(AI)、末期Ⅰ(TI)和末期Ⅱ(TII)异常染色体行为都与花粉育性和结实率呈负相关.AI染色体滞后细胞比率同TI异常细胞比率呈极显著正相关,表明AI染色体滞后是TI微核形成的主要原因.多价体数目与TII异常形成四分孢子的PMC比率显著相关,表明多价体不仅影响AI(相关系数0.72)和TI(相关系数0.79),且显著影响减数分裂Ⅱ染色体分配,从而影响TII正常四分小孢子形成.AI染色体滞后细胞比率同TI异常细胞比率呈极显著正相关,暗示影响AI染色体分离及TI微核形成的基因很可能是显性单基因.图1表5参28     

梯级电站开发对生态环境的影响及保护措施——以瓦岗河水电规划为例

采用现场调查及类比分析等方法,结合瓦岗河水电规划成果,本文围绕小型河流水电梯级开发对环境影响的特点,重点分析瓦岗河水电梯级开发对植被、水土保持、水生生物、水质的影响。针对不利的影响,本文提出适合小型河流水电开发的环境减缓和补救措施。通过对环境不利影响采取相应的保护措施后,如下泄生态流量、外购鱼苗放流等,规划实施带来的不利环境影响将得以有效控制和减缓。