科研产出
水稻加工和外观品质性状QTL鉴定
《中国水稻科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]稻米加工与外观品质是影响水稻生产效益和商品价值的关键因素,发掘相关性状主效QTL有助于进一步阐明水稻品质性状的分子遗传机制,也可为水稻优质育种提供材料.[方法]以优质粳稻龙稻5号为母本和高产籼稻中优早8号为父本杂交衍生的重组自交系群体为试验材料,在3个环境条件下对稻米加工和外观品质进行性状比较和QTL分析.[结果]检测到37个与加工和外观品质相关的QTL,分布在12条染色体上,三个环境分别发现15、15和21个QTL,其中仅10个QTL在2个环境中稳定表达,2个QTL在3个环境中重复检测到.加工和外观品质相关QTL具有明显的遗传重叠效应,第2、6、7、10和11染色体上存在主效QTL簇,对加工和外观品质存在明显的调控作用.[结论]第7染色体RM1306-RM420区间存在一个新的QTL qMAQ7(qChlak7),该区间对垩白粒率和垩白度具有较强的调控效应;此外,上位性互作也是调控加工和外观品质的重要组成部分,主效QTL参与上位性互作效应.
关键词： 水稻 加工品质 外观品质 QTL分析 qChalk7
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江西省水稻地方品种资源的收集与鉴定评价
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：通过“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目，对江西省各农业县（市）水稻地方品种资源进行了调查和收集，2017-2019年共收集到水稻地方品种资源321份，对其形态特征、主要农艺性状和品质特性进行了鉴定。从地域分布来看，江西水稻地方品种资源在11个地级市均有分布，主要集中分布于九江、上饶、宜春、抚州、吉安和赣州等6个面积较大且山区丘陵地较多的地级市，这些地区经济欠发达、交通不便，又是少数民族聚集地，农户喜欢以水稻地方品种的稻米为原材料加工美食。江西省水稻地方品种资源存在籼稻与粳稻两个亚种，以籼稻为主，分为早稻、中稻和晚稻，以中、晚稻为主，粘稻和糯稻分别占38.0%和62.0%，种皮颜色种类丰富，有35份红米和紫黑米种质资源。江西水稻地方品种资源遗传变异丰富，多数表现为颖尖秆黄、无芒或短芒，穗型适宜、剑叶及茎秆角度适中、抗倒伏且落粒性适宜；鉴定出15份抽穗期与株高适宜的大穗、多颖花、高结实率、高千粒重的优良品种资源，还筛选鉴定出优异糯稻和有色稻米资源各12份。这些水稻优异地方品种资源具有较大的挖掘潜力，可为水稻新品种选育提供重要的资源支撑。
关键词： 江西 水稻 地方品种资源 鉴定评价 筛选 优异种质
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水杨酸通过一氧化氮途径调控水稻缓解低磷胁迫
《中国水稻科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]深入剖析水杨酸调控水稻低磷胁迫响应的生理与分子机制具有重要意义.[方法]选取常规水稻品种日本晴,外源添加水杨酸后测定水稻体内总磷含量、酸性磷酸酶活性、木质部汁液磷含量、水稻根系特征参数、磷转运子基因表达水平和一氧化氮含量等指标解析水杨酸缓解水稻缺磷胁迫的生理和分子机制.[结果]1)水杨酸对水稻磷吸收的调控存在剂量效应,1μmol/L水杨酸显著提高低磷条件下水稻体内总磷含量,5μmol/L水杨酸则降低水稻体内总磷含量.2)低磷条件下,1μmol/L水杨酸使酸性磷酸酶活性提高了11.35%,根系总长增加了20.90%,根系表面积增加11.86%,根系体积增加了15.38%,总根数增加了23.55%,木质部汁液中的磷含量提高了22.67%.同时,1μmol/L水杨酸提高了水稻根系磷转运子基因的表达,从而提高水稻对外界磷的吸收和体内磷的转运.3)水杨酸通过提高硝酸还原酶的活性增加水稻根系的一氧化氮含量,从而通过调控磷转运子基因的表达提高低磷条件下水稻对外界磷的吸收.[结论]水杨酸与信号分子一氧化氮互作缓解低磷胁迫.
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不同碳氮比猪粪沼渣堆肥及其产品对水稻种子萌发的影响
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以猪粪沼渣为原料,木屑为辅料,进行工厂化堆肥试验.试验设置初始碳氮比(C/N)分别为13、17、21和25的4个处理(B1、B2、B3和B4),研究堆肥过程中温度、水分、有机碳和全氮含量及C/N的动态变化,比较不同处理堆肥产品性质差异及对水稻种子萌发及生长的影响.结果表明,B1处理最晚进入高温期,B4处理最早开始降温,4个处理的高温期分别持续24、36、27和24 d.堆肥过程中,B1和B2处理含水量总体较高.不同处理有机碳含量和C/N总体呈下降趋势,全氮含量则在堆肥前期总体上升而在中后期有一定程度下降.堆肥产品的有机质含量、EC值和铵态氮含量随着初始C/N的增大呈增加趋势,而氮、磷、钾含量及pH则随C/N增大而降低.除B1处理外,其余处理堆肥产品在有机质和总养分含量及酸碱度上均符合国家标准.堆肥产品的水稻种子萌发试验结果显示,B3处理种子活力指数、幼苗芽长、芽鲜重、总鲜重、芽干重和总干重最高,较去离子水对照分别高77.3%、70.7%、125.1%、44.9%、115.3%和15.3%.综合考虑堆肥过程、堆肥产品品质及产品的促生效果,以猪粪沼渣和木屑进行堆肥生产有机肥,初始C/N设定为21最为适宜.
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水稻RIL群体高密度遗传图谱的构建及苗期耐热性QTL定位
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]随着全球气候变暖,高温严重威胁粮食安全,发掘耐热基因资源是培育耐高温新品种和消除高温危害最直接的绿色生态途径,也是阐明耐热生理生化和分子遗传机理的基础.[方法]构建苗期耐热性鉴定评价方法,以热敏感品种周南稻和强耐热品种赣早籼58号杂交衍生的重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体为研究材料,利用高通量测序技术对亲本和RIL群体进行全基因组测序;依据171个家系的基因型数据,利用滑动窗口法将SNP信息转换成Bin基因型,预测染色体上的重组断点,构建RIL群体高密度BinMap遗传图谱,结合耐热表型数据,运用QTL IciMapping软件完备复合区间ICIM的作图方法,进行高温胁迫下幼苗存活率和耐热等级QTL分析.[结果]构建了一张包含3321个Bin标记高密度遗传图谱,各染色体Bin标记数为159—400个,标记间平均物理距离为106 kb;利用逐步高温胁迫方式鉴定亲本和RIL家系幼苗耐热表型,高温胁迫下,幼苗存活率和耐热等级存在极显著负相关性,且幼苗存活率与籼型基因频率存在显著正相关性,籼型基因频率越高,耐热性越好,RIL群体表型性状呈现双峰连续分布,苗期耐热性可能受少数几个主效QTL调控;共检测到12个苗期耐热性相关的QTL,其中,调控幼苗存活率和耐热等级的QTL分别有8和4个,幼苗存活率和耐热等级相关QTL存在遗传重叠现象,形成调控耐热性的主效QTL簇qHTS2、qHTS7和qHTS8,三者在调控苗期高温抗逆中具有重要作用,其中,qHTS7为新发现主效QTL,对增强苗期耐热性具有较强的功效.[结论]构建了一张包含3321个Bin标记的高密度分子遗传图谱,解析了耐热品种赣早籼58号苗期耐热基因,鉴定出3个苗期耐热调控关键QTL簇,发掘了一个新主效QTL簇qHTS7,基于高密度遗传图谱高效获取目标区段及候选基因,筛选出8个苗期耐热性调控的关键目标基因.
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基于无人机图像的水稻地上部生物量估算
《福建农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为探究无人机图像估算水稻地上部生物量(Aboveground biomass,AGB)的可行性,明确各图像特征与水稻AGB的定量关系,构建基于图像特征的水稻AGB估算模型.[方法]通过实施2个品种和4个施氮水平的小区试验,于分蘖期、孕穗期和齐穗期测定水稻AGB,同步采用无人机搭载数码相机获取水稻图像并提取颜色指数和纹理特征,分析其在不同生育期与水稻AGB之间的相关性,构建定量估算模型,并对模型进行检验.[结果]颜色指数中红蓝差值(r-b)与水稻AGB之间的相关性最好,纹理特征参数(G-mean)与水稻AGB之间的相关性最高;基于红蓝差值(r-b)和G-mean构建的水稻AGB双指数模型优于单一指数模型,全生育期估算模型y=2 544.507+5 054.243x1-145.543x2-556.553x1x2+27 379.41x12+3.927x22,建模决定系数(R2)为0.920 2,模型检验的决定系数(R2)为0.911 2.[结论]基于颜色指数(r-b)和纹理特征参数(G-mean)融合构建的AGB估算模型可准确的估算水稻AGB,在水稻长势快速无损监测和精确管理中具有应用价值.
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基于SSR标记研究香谷繁殖更新群体量和发芽率临界值
《安徽农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：对地方水稻品种繁殖更新群体量和发芽率临界值进行研究，有利于为种质库中地方水稻品种繁殖更新适宜群体量和发芽率临界值的制定提供科学依据。利用地方水稻品种香谷为试验材料，通过人工老化处理获得不同发芽梯度的香谷群体，采用农艺性状观察和SSR分子标记分析繁殖更新群体大小与发芽率水平对其遗传完整性的影响。农艺性状观察表明保持香谷遗传结构完整的繁殖更新群体量为60～140株，利用SSR分子标记进一步分析表明，繁殖群体扩大到200株时，更利于保证种质遗传完整性。同时，SSR分析表明发芽率低于60%（50%与≤30%）群体的等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数、香农指数均与对照呈极显著差异；发芽率为60%～70%的群体除香农指数与对照达到了显著差异外，等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数与对照差异不显著。地方水稻品种香谷适宜的繁殖更新群体量为200株，繁殖更新的发芽率临界值为60%～70%。
关键词： 水稻 香谷 繁殖更新群体量 发芽率临界值 遗传完整性
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溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及氮素利用特性的影响
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究特定溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及全生育期氮素吸收利用的影响,以期为水稻氧营养研究及高产栽培提供理论依据。[方法]试验于2016年在中国水稻研究所网室进行。供试水稻品种为中浙优1号（水稻）、IR45765-3B （深水稻）和中旱221 （旱稻）,用国际水稻所营养液配方进行培养。试验设置5个溶解氧浓度处理,分别为全生育期溶解氧浓度1 mg·L-1（T1）、3 mg·L-1（T2）、5.5 mg·L-1（T3）和7.5 mg·L-1（T4）,以自然生长处理作对照（CK）,溶解氧浓度由在线测试控制系统自动控制（昆腾Q45D,美国）,并实时用便携式溶氧仪进行校对（YSI 550A,美国）。[结果]（1）水稻分蘖期,随溶解氧浓度上升,全浓度营养液中总氮含量下降速率减小,铵盐含量下降速率增加;硝酸盐含量在T1处理下最低,T4处理下最高;亚硝酸盐在全浓度营养液中含量极低且不稳定。（2）与CK相比,3个水稻品种在T2处理下根系活力均有所提高,T4处理根系活力显著低于CK。最大根长随溶解氧浓度上升而提高,T1和T4处理降低水稻根系总根长、总表面积、根体积和根干重;T2处理下,中浙优1号和IR45765-3B的根系形态指标和干重均高于CK。（3） 3个水稻品种拔节期植株含氮率随溶解氧浓度提高逐渐下降,齐穗期和完熟期随溶解氧浓度提高逐渐上升。相较于CK,T2处理提高了3个水稻品种全生育期氮素积累量;T3和T4处理降低了水稻氮素吸收,但提高了齐穗期至完熟期生长阶段的氮积累量吸收比例。在完熟期,3个水稻品种氮素积累量,T2处理较CK增加2.3%-7.3%,T1、T3和T4处理较CK分别下降0.7%—3.6%、3.6%—8.5%和15.0%—27.1%。（4） 3个水稻品种不同处理间干物质量和产量表现一致,均为T2> CK>T1>T3>T4。3个水稻品种氮素干物质生产效率均以T1处理表现最高;与CK相比,T2处理提高了3个水稻品种的收获指数和氮收获指数,T1、T3和T4均低于CK;T1处理下,中浙优1号和IR45765-3B氮素籽粒生产效率均显著低于CK,中旱221无显著差异。[结论]适度增氧可促进水稻根系形态建成,增加植株干物质量和氮素积累,提高水稻氮素利用效率和籽粒产量;低氧和高氧胁迫均会抑制不同生态型水稻品种根系活性,降低水稻植株氮素吸收,且旱稻对氧胁迫的耐逆性强于水稻和深水稻。
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江西"优质晚稻早种"模式的调查与思考
《中国稻米 》 2021
摘要：在农业科技和促粮政策双向推动下,我国粮食生产能力不断提升,粮食产量实现多年连增,为保障国家粮食安全做出了巨大贡献。早稻作为南方稻区第一季粮食,"低质低效"长期困扰着生产。近年来,江西创新和大力示范推行"优质晚稻早种"模式,并取得了初步成效,但推行中仍存在困难与挑战,需从良种选育、示范推广、农业社会化服务体系建设、龙头企业引领带动等角度进行推动,促进南方稻区早稻可持续发展。
关键词： 水稻 “优质晚稻早种”模式 技术创新 江西
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