科研产出
几个杂交水稻品种蜡熟期剑叶光合特性研究
《浙江农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：利用LI-6400便携式光合作用测量系统研究了杂交水稻深95优1326、五丰优1326和赣香优1326及保持系JR1326蜡熟期剑叶的光合特性。结果表明:五丰优1326的叶绿素含量比深95优1326和赣香优1326分别高出33.41%和16.83%。五丰优1326和深95优1326之间的最大电子传递速率或最大净光合速率不存在显著差异(P>0.05),但这两种水稻与赣香优1326之间差异显著(P<0.05)。五丰优1326水稻叶片捕光色素分子的最小平均寿命比深95优1326和赣香优1326多14.89%;深95优1326捕光色素分子的本征截面比五丰优1326多28.71%;深95优1326的瞬时水分利用效率比五丰优1326和赣香优1326分别多34.99%和16.71%。此外,本研究结果揭示了本试验所用水稻品种的光合能力不仅与叶绿素含量有关,还与本征光能吸收截面、处于最低激发态的最小平均寿命等有关。这些因素的共同作用决定了水稻的最大电子传递速率和最大净光合速率。因此,选育的水稻品种应具有高的本征光能吸收截面、短的处于最低激发态的最小平均寿命和较高的叶绿素含量等特性。
关键词： 水稻 光合作用 光合参数 最小平均寿命 有效光能吸收截面
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利用CRISPR/Cas9敲除OsNramp5基因创制低镉籼稻
《中国水稻科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为了尝试快速培育低镉籼稻,[方法]选取广泛应用的杂交水稻亲本华占和五丰B以及常规品种五山丝苗和中早35为材料,通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5基因突变株系,在镉污染及正常土壤中种植并测定突变株系籽粒(糙米)镉含量,其他相关元素含量亦同时在镉污染土壤种植条件下测定,在非镉污染土壤种植条件下考查OsNramp5基因敲除对农艺性状的影响.[结果]成功获得了前述品种的OsNramp5基因敲除株系;非镉污染条件下种植的4个品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.02 mg/kg,平均较野生型降低85.5%;而在镉污染土壤种植时,不同品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.1 mg/kg,平均比野生型降低94.8%;锰含量也降低52.7%,铬含量增加59.5%,铅含量在华占中增加79.1%,而在其他品种中无变化;铜、铁、锌、钙、硒和砷含量(后4种元素只在华占及衍生品系中检测)受影响较小或不受影响;OsNramp5基因敲除株系株高、结实率和千粒重较野生型小幅降低,而有效分蘖略微增加,产量平均减少6.9%.[结论]通过OsNramp5基因敲除,可以显著降低镉积累,但在某些种植条件下,代价为小幅产量损失;通过本研究获得的低镉OsNramp5基因敲除品系在镉污染地区具有较好利用潜力.
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鲜莲子通芯机的设计与试验
《中国农机化学报 》 2019 北大核心
摘要：莲子广泛种植于中国,传统的鲜莲子去芯都是手工加工,费时费力。鲜莲子头尾有别,只有从莲子的头部去芯才能得到完整的莲芯,这给鲜莲子去芯机械带来了非常大的困难。为解决鲜莲子去芯难的问题,设计了一种鲜莲子通芯机,利用槽轮机构实现机构的间歇运动,通过进料装置进行逐个进料,夹持机构夹紧莲子,磁力牵引装置驱动滚轮旋转使得莲子方向定正,利用色标传感器进行头尾识别,识别后气缸驱动空心针以及集芯管相向运动,从而使得莲子前后夹紧,同时电磁水阀打开,高压水将莲芯完整地冲出到集芯管,完成去芯作业后,机器运转到落料工位自动落料,从而实现进料落料一体化加工,极大地减轻了劳动强度。试验结果表明:该机作业性能稳定,通芯率、损伤率、吨料电耗和生产率平均值分别为91.0%、2.2%、46.4 kW·h/t、25.3 kg/h。总体来说,该机适用于莲子通芯的机械化作业。
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黑龙江省部分育成粳稻资源的遗传多样性分析
《植物遗传资源学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了阐明黑龙江省不同育种单位育成粳稻间的亲缘关系,本研究利用45对SSR多态性分子标记对收集于黑龙江省8个育种单位的104份粳稻资源的遗传多样性和群体结构进行了分析。结果表明,上述标记能够高效鉴别参试材料的多样性水平,共检测到154个等位基因,每个位点检测等位基因(Na)变异范围为2～8,平均为3.42;基因多样性指数(H)变异范围为0.02～0.77,平均为0.38;多态性信息含量(PIC)变异范围为0.02～0.73,平均为0.34。进一步分析发现,黑龙江省农业科学院黑河分院育成材料的遗传多样性水平较高,平均多态性信息含量(PIC)为0.33,而东北农业大学育成材料的多样性水平较低,平均多态性信息含量(PIC)为0.18。UPGMA聚类和遗传结构分析表明,黑龙江省农业科学院黑河分院材料与其他单位材料间亲缘关系较远,而黑龙江省农垦科学院水稻研究所与黑龙江省农业科学院佳木斯水稻研究所的材料间亲缘关系则较近。建议在今后的育种中,应该加强引入亲缘关系较远的外单位水稻种质资源用作杂交亲本,以期丰富本地区粳稻的遗传多样性水平。
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铝胁迫下金沙柚3个WRKY基因的生物信息学与表达分析
《江西农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：WRKY是植物中特有的具有锌指结构的转录因子家族之一,在植物非生物逆境胁迫应答中起着重要的调控作用。为研究金沙柚WRKY在铝胁迫条件下的作用,研究在前期构建的金沙柚铝胁迫转录组数据基础上,利用生物信息学方法从金沙柚根中得到了能显著响应铝胁迫的3个WRKY基因(Cg4g001470、Cg7g003890和Cg6g010690),开放阅读框长度分别为966、933和993 bp,各编码321、310和330个氨基酸,分别命名为CgWRKY40、CgWRKY70-1和CgWRKY70-2,氨基酸序列和结构分析显示,这3个基因编码的蛋白分别属于WRKY蛋白的IIa、III a和III a类型,PSORT亚细胞定位预测均定位于细胞核。实时荧光定量PCR分析表明,3个WRKY基因在金沙柚的嫩根、老根、茎和叶的表达量存在较大差异,在老根的表达量均最高;在铝胁迫处理后,均能出现不同程度的上调表达,相对表达量分别为处理前的4.58、1.52和12.06倍。在铝胁迫条件下,水杨酸能较大幅度的调控3个WRKY基因的上调表达,分别为对照的133.80、33.39和114.23倍;过氧化氢调控3个WRKY基因出现显著上调表达,分别为对照的86.40倍、7.93倍和102.32倍;水杨酸与过氧化氢共同作用下能调控3个WRKY基因出现不同程度的上调表达,分别为对照的51.81倍、1.51倍、37.72倍。上述研究表明,3个WRKY基因均能参与铝胁迫响应,且均可以被水杨酸、过氧化氢、水杨酸与过氧化氢调控上调表达。
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化肥减量配合紫云英还田对双季稻产量及氮肥利用率的影响
《水土保持学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：旨在明确化肥减量条件下不同紫云英还田量对亚热带双季稻区早、晚稻产量及氮肥利用率的影响。以双季稻种植模式为研究对象,设置2个不同的减肥量处理配施不同的紫云英还田量,观察紫云英连续还田下不同处理对双季稻产量和养分利用率的影响。结果表明:与常规施肥处理(100%F)相比,20%减肥量各处理的早稻产量均得到显著提高,增产幅度为5.0%～13.2%;40%减肥量条件下,配施15 000～22 500 kg/hm~2紫云英早稻产量不减产,而配施30 000～37 500 kg/hm~2紫云英后早稻产量有显著提高,增产幅度为5.4%～8.5%。各减肥配施紫云英处理的晚稻产量均随紫云英还田量的增加而升高(P>0.05)。各减肥配施紫云英处理早稻化学氮肥的农学利用率、偏生产力及回收率均较常规施肥处理显著提高,但晚稻的氮肥利用率无显著差异。将紫云英还田输入的氮纳入总氮素投入后,早稻总氮素的农学利用率和回收率均随紫云英还田量的增加而降低;与100%F相比,各减肥配施紫云英处理的农学利用率未显著降低,但紫云英还田量达到37 500 kg/hm~2及以上时会导致早稻的氮素回收率显著降低。各紫云英还田处理土壤全氮含量均高于100%F(P>0.05),且土壤速效氮含量均显著高于100%F处理(P<0.05)。亚热带双季稻种植模式下,长期紫云英还田配合减量施肥对早、晚稻产量和氮肥利用率均产生正面效应,且能提高土壤有机质含量和全氮含量,土壤速效氮含量显著高于常规施肥处理。因此,适量紫云英还田配施化肥除可减少化肥用量外,也是亚热带双季稻区兼顾提升稻米产量和培肥土壤的有效技术。本试验条件下,化肥减量40%配合22 500～30 000 kg/hm~2紫云英的配比综合效果较好。
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利用重组自交系定位东乡野生稻在低氮胁迫下相关性状QTL
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：东乡野生稻中有大量的优异基因,利用其片段替换系在低氮胁迫条件下进行相关性状的QTL定位,可为筛选耐低氮水稻材料提供有价值的参考.本研究以184个水稻重组自交系群体(东乡野生稻为供体亲本,籼稻保持系赣香B为受体亲本)为定位群体,利用完备区间作图法(ICIM)作图法,对正常与低氮胁迫条件下水稻有效穗、单株产量、株高、穗长和千粒重等性状进行QTL定位.共检测到100个QTLs,88个为新检测出的QTL,其中ph7b、nt1.1、nt3、nt6、pl9.3、tgw3a、tgw5a.1、tgw6a、tgw8a与前人研究结果相似,另外,pl7a.6和pl7b.2及pl8a.4和pl8b为在不同处理下均能影响穗长的位点;ypp5a和ypp5b为在不同处理下均能影响单株产量的位点;tgw2a.2和tgw2b、tgw3a和tgw3b、tgw5a.1和tgw5b.2及tgw8a和tgw8b为在不同处理条件下均能影响千粒重的位点.部分QTL与前人研究结果相似,新检测出来的QTL可能对筛选耐低氮水稻材料有所益处,也为水稻氮元素高效利用分子育种提供科学依据.
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