科研产出
利用基因编辑技术改良水稻直链淀粉含量与香味
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：直链淀粉含量是稻米品质的理化指标之一,理想的稻米直链淀粉含量是13%～18%,有香味的稻米特别受消费者欢迎。本研究利用CRISPR/Cas9系统对Wx、Badh2(fgr) 2个基因进行定突变,分别在Wx的5'UTR内含子剪切点和编码区序列(CDS)的第13外显子处设计靶点,Badh2的编码区序列(CDS)的第3和第9外显子处设计靶点,构建2个双靶点CRISPR/Cas9载体,通过遗传转化导入受体‘中早35’中,2个独立的转化事件分别得到14株和13株T0代转化苗,对T0突变情况分析表明,突变频率分别为57.1%,46.2%;对Wx基因编辑后产生的4个无转基因标记的T2代稳定株系进行直链淀粉含量测定,结果分别为12.2%、11.3%、7.4%、4.9%,比未编辑的对照‘中早35’(24.6%)大幅降低;同时对Badh2编辑后产生3个无转基因标记T2代稳定株系进行香气物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量测定,结果分别为228.16μg/kg,198.31μg/kg,2 095.24μg/kg通过口嚼判断这3个株系确实有不同程度的香味,而没有香味的对照‘中早35’为0.000 001μg/kg,以上所有株系的农艺性状与对照‘中早35’一致。综合结果表明,利用CRISPR/Cas9系统成功编辑水稻Wx、Badh2基因,获得了稳定遗传、较低直链淀粉含量且带有香味的突变体,为优质稻育种提供了新的种质资源和创建方法。
关键词： 水稻 CRISPR/Cas9 直链淀粉 香味
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机插秧同步精量侧深施肥对水稻生长及产量的影响
《江西农业学报 》 2020
摘要：开展了水稻机插秧同步精量侧深施肥不同肥料用量的田间试验,测定了不同施肥处理的水稻分蘖动态、叶片叶绿素含量和产量,研究了常规施肥和不同侧深施肥量对水稻生长及产量的影响。结果表明:在奉新试验点,80%侧深施肥处理的水稻分蘖早,有效分蘖数、叶片叶绿素含量和产量明显高于常规施肥和70%侧深施肥处理;在临川试验点,60%侧深施肥追加穗肥处理可以为水稻生长发育提供持续的养分,水稻有效分蘖数、叶片叶绿素含量和产量也明显高于常规施肥和70%侧深施肥处理。因此,机插秧同步精量侧深施肥优于常规施肥;但当侧深施肥量低于常规施肥量的80%时,前期的养分供给不足,需要在后期进行适当的追肥。
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基于染色体片段置换系对水稻粒形及千粒重QTL检测与稳定性分析
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：粒形及千粒重是水稻产量的重要影响因素,通过挖掘这些性状的优异基因,对水稻超高产育种具有重要意义.本研究利用1套以籼稻恢复系昌恢121为背景亲本,粳稻越光为供体亲本构建的染色体片段代换系为材料,在3个环境下对水稻粒形及千粒重进行QTL检测及稳定性分析,共检测到59个QTL,分布于1号、2号、3号、4号、5号、6号、7号、10号、11号和12号染色体上,贡献率为0.77%~36.26%,其中发现10个QTL多效位点.值得关注的是qGW2-1、qGW2-2、qGW3-1、qGW3-2、qGL3和qGL12这6个QTL能在3个环境中重复检测到,其中qGW3-1为新鉴定的QTL位点.这些结果为进一步开展水稻粒形基因的精细定位、克隆和分子辅助育种奠定了一定的理论基础.
关键词： 水稻 染色体片段置换系 粒形 千粒重 数量性状座位
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基于大样本数据的中国水稻扇型植硅体形态特征研究
《古生物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：水稻扇型植硅体在水稻起源研究中起着重要的作用,但由于野生稻和栽培稻扇型植硅体的区分存在不确定性,限制了扇型植硅体在早期稻作研究中的应用。本研究通过对植硅体大样本数据的统计分析得出:扇型植硅体长宽大小趋势是,普通野生稻大于栽培稻,粳稻大于籼稻;普通野生稻B/A显著大于栽培稻,粳稻B/A又显著小于籼稻。水稻扇型植硅体的长(VL)与宽(HL)呈现正相关的规律,扇型植硅体主要分布在VL<41μm和HL<39μm与VL>41μm和HL>39μm的区间内;在遗址水稻鉴定中,如发掘的扇型植硅体中多数B/A小于等于1.20就有很大可能是粳稻;如B/A大于1.2,可再根据扇型植硅体的大小区分野生稻和籼稻,多数植硅体在VL<41μm和HL<39μm的区间内可能是籼稻,在VL>41μm和HL>39μm的区间内则可能是普通野生稻。
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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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江西水稻主栽品种的稻瘟病抗性基因分子标记检测与分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：已克隆的稻瘟病抗性基因Pi-b、Pi-1、Pi-9、Pi-z、Pi-ta、Pi-d3对中国各主要稻区稻瘟病病菌具有较好的抗性,越来越多的被育种专家应用到水稻抗病育种.为了明确上述抗性基因在江西稻区早稻杂交稻组合中的分布,本研究利用以上6个抗病基因的特异性功能标记,对44个江西早稻主要栽培杂交稻组合进行了抗瘟基因型分子检测.结果显示抗性基因Pi-z和Pi-d3分布频率最高,在供试品种中出现频率分别为100%与97.73%;其次是Pi-ta、Pi-1、Pi-9、Pi-b,分别为65.91%、61.36%、59.09%、54.55%.在单个杂交稻组合中,检出的抗瘟基因数量最多是6个,最少的是含2个抗瘟基因.含2个抗瘟基因的占供试品种的4.55%;含3个抗瘟基因的占20.45%;含4个抗瘟基因的占27.27%;含5个抗瘟基因的占36.36%;含所有6个抗瘟基因的占11.36%.本研究为江西抗稻瘟病品种的合理布局与新型抗瘟品种的选育提供理论依据.
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水稻杂种优势遗传基础研究进展
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：杂种优势是一种普遍而广泛存在的生物学现象,作物杂种优势的遗传基础研究虽经历了百余年,但对其遗传机理的认识仍不甚深入。然而,在作物杂种优势的应用技术研究和杂交种的培育方面,成效斐然。本研究从杂种优势的经典遗传假说、水稻QTL单位点与杂种优势、QTL互作与杂种优势及基因差异表达与杂种优势等方面,综述了水稻杂种优势的遗传研究进展,提出在不同的杂交水稻组合中,显性作用、超显性作用和上位性互作效应均有体现,有利显性位点的积累可能是水稻亚种内杂种高产的基础,而少数超显性位点及基因间的互作可能在亚种间杂种优势中发挥着更重要的作用。随着籼粳亚种间杂种不育的遗传机制的破解,采用在籼稻或粳稻遗传背景下,通过籼渗粳或粳渗籼利用籼粳亚种间杂种优势的技术策略,已实现了杂交水稻高产育种的新跨跃。
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水稻耐储藏特性三年动态鉴定与QTL分析
《植物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：种子耐储藏特性是粮食作物的特殊农艺性状之一,耐储藏性能对种子生产和种质资源保存有重要意义.以粳型超级稻龙稻5(LD5)和高产籼稻中优早8(ZYZ8)杂交衍生的重组自交系(RILs)群体(共180个株系)为实验材料,自然高温高湿条件下放置1年、2年和3年后,对不同储藏时段种子发芽率进行比较,并利用223个分子标记的遗传图谱进行动态QTL鉴定.结果表明,不同储藏时段龙稻5的发芽率均显著低于中优早8,株系间耐储性存在较大差异;不同储藏时段发芽率显著相关,相邻存储时段发芽率关系紧密.共检测到17个耐储性相关的QTLs,3个老化时段分别检测到5、4和3个,检测到5个动态条件QTLs,单一QTL解释5.60%–32.76%的表型变异,加性效应在–16.78%–16.95%范围内.主效QTL簇qSSC2、qSSC6、qSSC7和qSSC8能调控不同储藏时段的发芽率, qSSC6具有明显降低发芽率的效应.共检测到26对上位性互作位点,主效QTL qSS1和q SS4参与上位性互作,这表明上位性互作是调控耐储藏性状的重要遗传组成.研究结果为水稻(Oryza sativa)耐储性相关QTL的精细定位奠定基础,同时丰富了耐储性分子标记辅助选择育种的基因资源.
关键词： 水稻 自然老化 种子耐储藏 QTL分析 上位性互作
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水稻抽穗扬花期耐热性QTL(qHTH10)的鉴定及遗传效应分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了深入挖掘和利用元江野生稻(Oryza rufipogon Griff.)的优异等位基因,构建了一个元江普通野生稻‘荷花塘4号’为供体,籼稻‘天丰B’(O. sativa subsp. indica)为受体的BC5F3群体,以抽穗扬花期耐热性为目标表型性状进行考察。在利用SSR标记分析检测后,结合单标记相关分析的方法,在10号染色体上发现标记RM25216与抽穗扬花期耐热性相关极显著。为进一步分析目标片段,将含有元江野生稻目标渐渗片段的近等基因系YJ01-201 (BC5F3)与轮回亲本‘天丰B’回交,构建了BC6F2和BC6F3次级分离群体,通过连续2年的大田高温胁迫及人工气候室模拟高温胁迫试验,证实了目的 QTL存在于目标片段上。同时,在BC6F2、BC6F3世代群体中,通过QTL分析发现目标QTL (qHTH10)在标记区间(RM25216～RM25228)遗传效应稳定,物理图距为277.1 kb,两个世代分别解释的表型变异值为7.4%和15.2%,增效作用来自元江普通野生稻。本研究为水稻耐热育种提供了新资源,也为进一步精细定位和克隆q HTH10提供了科学依据。
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籼型巨胚功能稻新品系"黑珍珠"的选育与应用
《江西农业学报 》 2019
摘要："黑珍珠"是利用种皮颜色为紫黑色的水稻种质资源"黑帅"与巨胚育种中间材料"巨胚1号/早25"(F9)杂交,按照系谱法定向选育而成的籼型巨胚功能稻新品系.该品系的糙米富含降压功能性成分γ-氨基丁酸(GABA);其株叶型较好,植株中高,种皮深黑色,种胚巨大,田间植株整齐一致,较抗病虫害,抗倒伏,丰产性和适应性较好,适于在江西稻瘟病轻发区作晚稻种植.简要介绍了"黑珍珠"的高产栽培技术要点.
关键词： 黑珍珠 巨胚 γ-氨基丁酸(GABA) 水稻 选育 应用
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