科研产出
叶面喷施硅硒联合水分管理对水稻镉吸收转运特征的影响
《农业环境科学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究水稻叶面喷施硅硒溶液联合稻田不同水分管理对中轻度镉污染农田水稻镉吸收转运特征的影响,在田间设置4种叶面喷施处理和2种水分管理交互的裂区试验,共8个处理:稻田常规水分管理下,叶面喷施去离子水(W1CK)、硅溶胶(W1Si)、亚硒酸钠溶液(W1Se)、硅硒等体积混合液(W1SS);孕穗后期稻田持续淹水管理下,叶面喷施去离子水(W2CK)、硅溶胶(W2Si)、亚硒酸钠溶液(W2Se)、硅硒等体积混合液(W2SS)。结果表明,叶面喷施硅硒溶液处理和孕穗后期淹水处理对水稻生长和产量性状均没有显著影响。常规水分管理下,与对照W1CK处理相比,W1Si和W1Se处理分别降低水稻糙米中镉含量的71.7%和61.9%(P<0.01),同时镉从水稻根到茎的转运系数分别降低27.4%和34.5%,从茎到叶的转运系数分别增加46.5%和55.3%。孕穗后期持续淹水管理下,W2CK处理与W1CK处理相比糙米镉含量降低57.5%(P<0.05),而叶面喷施硅硒溶液处理组与W2CK相比,糙米中镉的含量没有显著差异(P>0.05)。水稻叶面喷施硅硒溶液和孕穗后期稻田持续淹水,可以有效阻止镉在水稻体内的迁移,显著降低水稻糙米对镉的积累。叶面喷施硅硒联合稻田孕穗后期淹水管理对水稻糙米降镉效果未见协同效应。
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DGGE揭示红壤稻田以产甲烷菌为主的稳定古菌群落结构特征
《基因组学与应用生物学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：尽管古菌在农田土壤生态系统物质、能量循环中的作用尚未系统揭示,但已有研究表明产甲烷古菌和氨氧化古菌等在甲烷排放、固氮等方面具有重要生态功能。本研究采用优化的变性梯度凝胶电泳(DGGE)与克隆、序列测定相结合的方法,基于古菌16S V4~V5区分析我国水稻种植最常见的红壤地区稻田古菌在水稻生长不同时期的群落结构及多样性。在采集自江西省南昌地区的稻田土壤中,共检测到2个门、4个纲及5个目的古菌。作为主要优势类群,产甲烷菌纲(Methanomicrobia)丰度达49.15%;甲烷八迭球菌目(Methanosarcinales)丰度达39.45%。而氨氧化古菌属(Nitrosotalea)丰度也达6.07%。水稻分蘖期、灌浆期及成熟期稻田土壤古菌DGGE电泳条带数量及序列高度相似,分蘖期、灌浆期香农多样性指数未检测到具有统计学意义的差异(p=0.534)。成熟期香农多样性指数略高于分蘖期(p=0.017)和灌浆期(p=0.009),分析可能主要由土壤含水显著下降导致。红壤稻田的古菌群落结构在水稻生长期内能够基本保持稳定,是稻田古菌与人类耕作活动的长期共进化造成的。产甲烷菌中的优势类群——甲烷八迭球菌在水稻土壤中究竟是以消耗乙酸还是利用氢气/二氧化碳合成甲烷或两种代谢方式转换条件等方面研究,将有助于建立红壤水稻可持续耕作及红壤稻田酸化修复等的新方法。总之,稻田等农田生态系统中古菌的生态功能研究具有重要的理论意义和潜在应用价值,应予以高度重视。
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不同生态环境下籽粒大小相关性状QTL定位
《华北农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了揭示不同环境下籽粒大小性状的分子遗传基础,鉴定新的调控籽粒大小相关的基因,为培育适宜籽粒大小的高产优质品种提供新的基因"元件"。以龙稻5(Longdao 5,LD5)和中优早8(Zhongyouzao 8,ZYZ8)杂交衍生的重组自交系(Recombinant inbred lines,RILs)群体为试验材料,采用QTL Ici Mapping v4.0软件基于完备复合区间作图法在不同生态环境下(沈阳,2015;南昌,2016年;海南,2016年)对籽粒大小性状进行QTL分析。在3种环境条件下,龙稻5和中优早8的籽粒大小性状均存在显著差异,在RILs群体中,籽粒大小性状存在较大幅度变异,呈现双向超亲分离,近似于正态分布,这表明籽粒大小性状均为多基因控制的数量性状;不同环境下共检测到35个控制籽粒大小性状相关的QTL,分布于第2,3,4,5,8,10和11号染色体上,单一QTL解释5.76%~38.88%表型变异;4个QTL能在3个环境下稳定表达,分别为q ST8、q SL11、q SV11和q TGW11,7个QTL能在2个环境下被检测到,分别为q SV2b、q ST3、q SLW3、q SLW8、q TGW8、q SW8和q SV8。此外,籽粒大小相关的QTL成簇分布于第2,3,8和11号染色体上,位于第8和11号染色体上检测到的2个QTL簇q SS8(q SW8、q ST8、q SLW8、q SV8和q TGW8)和q SS11(q SL11、q SV11和q TGW11)存在明显的多效性和环境钝感特性,对籽粒大小具有明显的调控作用,其中q SS8可能是一个新的位点。结果对进一步发掘和利用新的水稻籽粒大小相关的QTL具有重要意义。
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高温胁迫下黄嘌呤脱氢酶基因超表达对水稻幼苗的保护作用
《中国水稻科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】黄嘌呤脱氢酶(xanthine dehydrogenase,XDH)是嘌呤代谢的关键酶。通过分析高温胁迫对Os XDH超表达转基因水稻株系幼苗叶片生理指标的影响,探究XDH缓解水稻高温胁迫的生理机制。【方法】以Os XDH超表达转基因株系(xdh1和xdh5)及受体品种日本晴(WT)为材料,研究了高温胁迫对水稻幼苗叶片叶绿素含量、相对含水量、可溶性蛋白含量、活性氧代谢、抗氧化酶活性、XDH活性及嘌呤代谢产物尿囊素(allantoin)和尿囊酸(allantoate)含量等生理指标的影响。【结果】高温胁迫处理前,超表达株系的叶绿素含量、相对含水量、可溶性蛋白含量、活性氧代谢及抗氧化酶活性等生理指标均与野生型无显著差异;高温胁迫5 d,超表达株系的叶绿素、相对含水量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性均高于野生型,而过氧化氢(H2O2)及丙二醛(MDA)的含量显著低于野生型;适温恢复生长5 d,野生型和超表达株系的叶绿素含量、相对含水量及可溶性蛋白含量均有所提高,超表达株系均高于野生型,H2O2和MDA的含量降低,超表达株系均低于野生型;受高温诱导超表达株系与野生型中XDH酶活性及尿囊素和尿囊酸的含量均提高,且在整个处理过程中超表达转基因株系均高于野生型。【结论】XDH通过调控酰脲类物质的合成,补偿自身的抗氧化能力并增强抗氧化酶系统的活性,从而有效提高水稻幼苗对高温胁迫的耐受能力。
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高富硒水稻种质资源的筛选初报
《热带农业科学 》 2018
摘要：提高稻米中的硒含量、增加人们膳食中的硒摄入量是我国居民的一条重要补硒途径。为发掘高富硒水稻(Oryza sativa L.)种质资源,他们收集了80个水稻品种,在江西省丰城市天然富硒土壤进行种植,对其糙米硒含量进行评价。结果表明,水稻糙米硒含量范围为0.024 9~0.142 6 mg/kg,基因型差异明显,其中‘IR19735’、‘黑帅’、‘乌严粳’、‘黑占96’、‘豫南黑籼糯’等的糙米硒含量较高,可作为高富硒水稻种质资源应用于富硒水稻新品种的选育;粳稻糙米硒含量高于籼稻,但差异不显著,而有色稻米硒含量极显著高于白色稻米,因而食用富硒有色稻米可能更有利于补硒。
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水稻穗部性状QTL分析
《江西农业大学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为分析不同遗传世代QTL定位结果的差异,鉴定新的稳定表达的主效QTL,为水稻高产和穗型性状育种提供参考信息。以沈农0530-9和北陆129杂交衍生的F2群体和F2∶3家系为试验材料,对穗部性状和籽粒大小性状进行QTL(Quantitative trait loci)分析。共检测到47个穗粒性状相关的QTL,分布于12条染色体上,F2和F2:3群体分别均检测到30个QTL,2个群体检测到的QTL的LOD值、贡献率和效应值存在明显差异,仅有13个QTL能在2个群体中稳定表达;QTL存在明显的遗传重叠现象,成簇分布在第1、2、3、6和9号染色体上,5个区段包含23个相关QTL,占QTL总数的55.32%,其它QTL在染色体上相互独立。不同遗传世代QTL定位结果存在一定差异,位于第2和9号染色体上位点是调控穗粒性状的稳定表达的多效性热点区域,其中位于第2染色体上QTLq PL2、q PW2和q ST2是3个新的稳定表达的QTL,值得做进一步深入研究。
关键词： 水稻 F2和F2:3群体 穗部性状 籽粒大小 QTL分析
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水稻产量相关性状QTL的遗传研究进展
《江苏农业科学 》 2017 北大核心
摘要：水稻产量性状是各个产量相关数量性状的复杂综合体,包括单株穗数、单穗粒数、粒质量,甚至抽穗期、株高等,这些数量性状之间对产量的贡献存在着互作的关系。21世纪初,水稻全基因组序列测序完成之前或初期,水稻产量性状的研究主要集中在数量性状位点(quantitative trait loci,QTL)效应及互作关系的研究上。之后,随着籼粳水稻全基因组序列的相继公布、高通量重测序技术的发展及对功能基因单倍型的等位基因型分析日趋成熟,水稻产量相关性状的QTL及其等位基因的研究也日趋白热化。简单介绍了近年来已克隆的一些产量相关QTL及其在育种中的应用情况,为开展分子设计育种、改良水稻单产起到一个借鉴作用。
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栽培模式对稻米品质特性的影响
《中国稻米 》 2017 北大核心
摘要：以超级稻组合88S/1128和常规优质稻品种湘晚籼17号为材料,探讨了不同栽培模式(旱作覆膜、水作覆膜、旱作不覆膜、常规栽培等)对稻米品质的影响。结果表明,2个品种一致表现为旱作覆膜栽培的糙米率、精米率最高,水作覆膜栽培的整精米率最高;同一品种不同栽培模式的粒长和长宽比无显著差异,但覆膜栽培的垩白粒率、垩白大小更高。88S/1128旱作覆膜与常规栽培相比,直链淀粉含量降低、胶稠度变小、糊化温度升高;而湘晚籼17号旱作覆膜与常规栽培相比,直链淀粉含量降低、胶稠度变大、糊化温度降低。2个品种蛋白质含量表现一致,均为旱作不覆膜>常规栽培>旱作覆膜>水作覆膜。稻米品质性状变异度最大的为外观品质,其次为蒸煮食味品质,碾米品质变异度相对较小。
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水稻淡绿叶基因PGL11的鉴定与精细定位
《中国水稻科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】叶片是水稻进行光合作用的主要场所,叶片颜色的变化与水稻的生长发育直接相关。发掘水稻叶色突变体,是水稻功能基因组学研究的重要遗传基础。【方法】利用EMS诱变日本晴获得一个能稳定遗传的淡绿叶突变体,暂命名为pgl11(pale green leaf 11)。在不同生育期测定野生型与突变体的叶绿素含量。在苗期,取野生型与突变体叶片进行叶绿体结构的透射电镜观察。在分蘖期,测定野生型与突变体的光合参数并观察气孔结构。在成熟期,测定野生型和pgl11的主要农艺性状。以pgl11为母本,南京6号为父本构建相应的F2群体,采用图位克隆的方法,对该基因进行定位。【结果】从苗期开始,突变体pgl11的每一片新叶均表现为淡绿色,叶绿素含量显著降低,叶绿体发育异常。随着叶片的生长,叶色由淡绿逐渐转绿,至抽穗期时叶绿素含量亦无明显差异。pgl11还表现光合速率、气孔导度明显下降,胞间CO_2浓度上升。扫描电镜观察发现,突变体pgl11的气孔发育异常。与野生型相比,突变体的农艺性状如株高、剑叶宽、二次枝梗数、每穗粒数、粒长、粒宽、千粒重以及结实率等均显著降低。对叶绿素合成、光合作用以及质体发育相关基因的表达量测定表明,突变体pgl11中参与叶绿体转录和翻译相关基因的表达量显著升高,而叶绿素合成和光合作用相关基因的表达量显著下降。遗传分析表明,该突变表型受一对隐性核基因控制。通过图位克隆的方法将该基因定位于第1染色体上的C6和C8标记之间,物理距离约为110 kb。【结论】该定位区间内未见有叶色相关基因报道,推测PGL11基因可能是一个新的水稻叶色基因。
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长期施肥对南方典型水稻土养分含量及真菌群落的影响
《作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：利用江西省农业科学院31年的长期肥料定位试验,选取不施肥(对照)、单施化肥、70%化肥配施30%有机肥、50%化肥配施50%有机肥和30%化肥配施70%有机肥等5个处理,通过常规分析和454-高通量测序技术,研究了长期不同施肥条件下,我国南方典型水稻土养分含量和真菌群落结构的变化。结果表明,在酸性水稻土上,长期单施化肥显著降低土壤p H值,但随着有机肥配施比例的提高p H明显上升;有机和无机肥配施显著提高土壤有机质、有效氮磷含量以及微生物碳氮量。单施化肥土壤真菌18S r DNA序列数比配施有机肥的多1倍,但真菌种(属)数减少了11~40种;前20种优势真菌的丰富度占真菌总量的78.82%~91.51%,以子囊菌最多(7?13种),所占比例最大(23.13%?75.09%);与对照相比,配施有机肥的土壤中有14?15种优势真菌与之相同,而单施化肥的土壤中仅有10种一致;主成分分析结果表明单施化肥处理的真菌群落组成与其他各处理存在显著差异。因此,单施化肥造成土壤酸化加剧,真菌数量成倍增加,但种类显著减少,其丰富度和多样性明显降低,并改变优势真菌种群,相应提高了土壤病原真菌过度繁殖的风险。而有机和无机肥配施有利于维持水稻土壤健康生态环境和真菌种群多样性。
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