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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废白土基有机肥对水稻生长、产量及品质的影响
《江西农业学报 》 2020
摘要：以早稻品种"中早17"为材料,研究了施用废白土基有机肥对水稻生长、产量及品质的影响。结果表明:与不施肥处理比较,施用3000 kg/hm~2的废白土基有机肥可以使水稻叶片的叶绿素含量提高3.46%,叶面积增大64%,分蘖数增加40%,有效穗数增加35.29%,每穗粒数增多6.94%,千粒重提高1.43%,产量增加33.33%,而且使稻米品质中的出糙率、精米率、整精米率和蛋白质含量均有所提高;而半量化肥配施3000 kg/hm~2废白土基有机肥处理水稻的各项生理生态指标和产量较施用全量化肥处理均稍有降低。说明在水稻生产上利用废白土基有机肥替代一定量的化肥是可行的,但化肥的替代量不宜超过50.0%。
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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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江西省2018年晚粳区试品种的DNA指纹图谱以及遗传相似性分析
《江西农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：利用农业行业标准(NY/T 1433—2007)中公布的24对SSR引物构建江西省2018年27份晚粳区试品种以及4份籼型晚稻区试对照品种的DNA指纹图谱,并进行遗传相似性分析.24对SSR引物共扩增出114个多态性片段,平均每对引物可检测到4.75个等位基因,引物的各等位基因在样品间的PIC值变化范围为0~0.3747,平均值为0.1711.聚类分析表明,31份水稻品种的遗传相似系数在0.19~0.77.当相似系数约为0.19时,江西省2018年晚粳区试品种与籼型晚稻区试对照品种分成两组;当相似系数约为0.39时,晚粳区试品种分为4组.指纹图谱数据表明,晚粳区试品种的指纹差异都在2个位点以上,不存在近似品种.
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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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不同生态环境下水稻穗部性状QTL鉴定
《中国水稻科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】发掘与产量相关的穗粒性状QTL对进一步克隆和利用高产基因具有重要意义。【方法】以超级粳稻龙稻5号和典型高产籼稻中优早8号杂交衍生的重组自交系群体为试材,在4种环境下对穗部性状进行比较和QTL分析。【结果】共检测到63个穗部性状QTL,分布于除第9染色体外的11条染色体上。在4个环境下分别检测到27、27、18和35个QTL。其中,16个QTL能在2个环境下被检测到,12个在3个以上环境下稳定表达,分别占QTL总数的25.40%和19.05%;第1、3、4和5染色体的多效QTL簇能在不同环境下稳定表达,对穗部性状具有明显的调控作用。【结论】第3染色体STS3.3-STS3.6区间的qSNP3、第4染色体RM5688-RM1359区间的qSNP4.1是2个新的稳定表达的多效性QTL簇。此外,上位性效应是调控穗部性状的重要组分。
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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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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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