科研产出
Gn1a基因靶向敲除对粳稻产量构成因素的影响
《江西农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]我国多数人口以稻米为主食,稻米产量关系国家粮食安全,提高单产仍然是目前水稻育种最重要的目标.水稻中OsGn1a/OsCKX2基因失活被报道可提高穗粒数从而提高产量.拟通过CRISPR/Cas9技术在粳稻品种"晚粳34"中对该基因进行靶向敲除,从而快速提高其产量.[方法]通过基因编辑技术对OsGn1a基因进行定点突变,在成功获得OsGn1a基因功能缺失突变体后,利用获得的同时包含野生型和突变型的3个独立突变株系衍生的不含转基因成分的纯合突变株(突变组)和非突变株(野生型对照组)姊妹系(T3代)进行试验,同株系突变组和对照组不同重复(3个重复)田间排布采用完全随机设计,不同株系独立排布,通过比较3个株系各自突变组和对照组间产量构成因素之间的差异,探究Gn1a基因功能缺失对"晚粳34"产量构成因素的影响.[结果]3个株系(编号分别为#01、#06和#16)突变组与对照组相比,每穗粒数均显著增加,增幅分别为26.2%、19.8%和19.0%,均值21.67%;对于千粒质量,其中两个株系(#06和#16)突变组也显著增加,增幅分别为8.0%和8.8%,而另一个株系则无显著差异;而对于有效分蘖数,从均值上看3个株系均不同程度降低,不过只有#06和#16两个株系差异显著,降幅分别为9.8%和15.7%,另外一个株系降幅虽然高达13.4%,但统计上差异并不显著;对于结实率,3个株系均无显著差异.依据产量构成因素数据计算单株理论产量,突变组与对照组相比,3个株系的单株理论产量变化并不一致,从均值上看,2个突变体株系(编号分别为#01和#06)增产(增幅35.1%和18.5%),但统计上差异并不显著,另外1个突变体株系(编号为#16)减产(减幅27.3%),统计上差异显著.[结论]在粳稻中敲除OsGn1a基因可有效提高穗粒数,但可能伴随千粒质量和有效分蘖数的变化,在某些环境下可使千粒质量增加同时导致分蘖数减少,最终单株产量也发生变化,不同条件下可能获得不同结果,提示育种中仅仅通过应用Gn1a无功能等位基因并不一定能提高水稻产量.
关键词： Gn1a 基因编辑 产量 分蘖数 穗粒数 结实率 千粒质量
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有机无机肥配施对稻穗不同部位粒重与结实率的影响
《植物营养与肥料学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过定位试验,综合评价中国南方双季稻地区有机无机肥配施对水稻粒重与结实率的影响。【方法】从江西连续30年的定位试验稻田采样,比较施用化肥(NPK)、等养分条件下70%化肥配施30%有机肥(70F+30M)、50%化肥配施50%有机肥(50F+50M)、30%化肥配施70%有机肥(30F+70M)的稻穗不同部位粒重与结实率。有机肥早稻用紫云英,晚稻用腐熟猪粪;无机肥用尿素、过磷酸钙与氯化钾。采集的水稻品种为赣晚籼37号(926),把稻穗分为上、中、下三个部位,然后分别截取一次枝梗和二次枝梗上的籽粒测定粒重与结实率。【结果】1)与单施化肥相比,三个有机无机肥配施处理水稻的结实率均有提高,特别是稻穗中、下部的结实率均高于NPK处理,虽未达显著水平,但稻穗中、下部结实率的变异性远低于全施化肥处理;2)有机无机肥不同比例对粒重影响不同,50F+50M处理的粒重与NPK相比,显著增加了3.1%,而70F+30M和30F+70M处理差异不显著;3)将稻穗分为上、中、下三个部位,70F+30M和30F+70M处理不同穗位的粒重与NPK处理相比差异均不明显,但50F+50M处理穗上部与穗中部粒重分别增加了4.7%与3.8%,由于粒重变异系数较大,粒重增加不显著;4)与NPK处理相比,50F+50M处理稻穗上部的一次、二次枝梗粒重分别增加了4.8%与4.7%,稻穗中部的分别增加了3.0%与4.6%,但70F+30M和30F+70M处理稻穗上、中部不同枝梗的粒重与NPK处理相比无明显差异;5)有机无机肥配施处理稻穗上部各枝梗结实率与NPK处理无明显差异,但稻穗中、下部的一、二次枝梗结实率都大于NPK处理,其中二次枝梗结实率增加的幅度较大;有机无机配施穗中部与穗下部一次枝梗结实率变异系数小,但二次枝梗结实率的增加呈现不稳定状态。【结论】有机肥化肥的配施比例影响着水稻稻穗不同部位枝梗的实粒数和粒重。本试验条件下,50%化肥与50%有机肥配合最有利于增加稻穗中、上部一、二次枝梗的粒重,但对稻穗各部位粒重的增加不稳定;50%化肥配施50%有机肥配合还有利于增加稻穗中、下部二次枝梗的结实率。有机肥配施比例高于或低于50%时,养分供应滞后或超前,均未显现出优于单施化肥的效果,但是其结实率和粒重的稳定性,也在一定程度上体现了有机无机配施对水稻稻穗结实率和实粒重的良好作用。
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双季稻“三高一保”栽培技术模式应用研究(英文)
《Agricultural Science & Technology 》 2012
摘要：通过多年试验研究,形成了一套水稻高成穗率、高结实率、高籽粒充实度和保优质为核心的双季稻"三高一保"栽培技术模式。本文通过田间试验和多点应用示范,比较研究了双季"稻三高一保"栽培技术模式的效果。田间试验表明,"三高一保"栽培技术模式能促进前期早发、控制无效分蘖发生,促进有效分蘖生长和成穗,提高成穗率,增加总颖花数、提高结实率和籽粒充实度,极显著地增加水稻产量,增产幅度为12.22%～19.73%,并能改善米质。大田示范结果表明也验证了田间试验的结果。
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