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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不同株型木薯品种干物质生产和氮素累积及利用特征比较
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]理想株型和氮素高效利用是作物育种和引种的重要指标.作物生长发育和形态建成特征与产量形成和氮素积累密切相关.研究不同株型木薯品种的干物质生产与分配、氮素积累与利用、产量形成等方面的差异,以期筛选出高产、氮素高效利用的株型和品种,为木薯高产栽培和氮素高效利用提供理论依据.[方法]试验以紧凑型品种华南205(SC205)、华南8号(SC8)、桂热4号(GR4)、新选048(XX048)和伞型品种华南9号(SC9)、华南12号(SC12)为材料,于块根形成初期(种植后70天)、膨大初期(种植后110天)、膨大中期(种植后175天)和成熟期(种植后240天)取样,分析干物质和氮素吸收积累量.[结果]紧凑型品种的生物产量、鲜薯产量、单株薯重和收获指数较伞型品种分别提高16.42%、36.85%、43.93%和40.00%.随着生育时期的推进,叶片的干物质和氮素分配比例随之下降,块根的干物质和氮素分配比例以及茎秆的氮素分配比例随之提高,而茎秆的干物质分配比例相对稳定.紧凑型品种地上部的干物质和氮素分配比例在块根形成初期高于伞型品种,而在块根膨大期低于伞型品种.紧凑型品种的氮素利用效率、氮肥偏生产力和氮素收获指数较伞型品种分别提高了28.91%、35.67%和36.00%,而100 kg鲜薯需氮量较伞型品种降低了27.27%.通径分析表明,块根生长后期的干物质生产量和氮素积累量对总量的贡献最大,块根生长中期其次,块根生长前期第三,苗期最小.在块根成熟期,紧凑型品种地下部的干物质和氮素分配比例较伞型品种分别提高了10.85和9.13个百分点.相关分析表明,块根生长后期的干物质和氮素积累量、生物产量、单株薯重和收获指数与鲜薯产量呈极显著正相关.[结论]紧凑型品种地上部的干物质和氮素分配比例在块根形成初期高于伞型品种,而在块根膨大期低于伞型品种.紧凑型品种的产量和氮素利用效率较高,而伞型品种的产量和氮素利用效率较低.在生产中,宜选择株型紧凑的木薯品种,以利于木薯高产和氮素高效利用.
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水稻短光敏不育基因(rpms4)的遗传分析及初步定位
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了深入研究水稻短光敏不育基因,以D38S为母本,华占为父本构建了一个F2分离群体,对短光敏不育基因控制的遗传规律进行分析.利用集团分离分析法(bulked segregant analysis, BSA)筛选多态性SSR标记,并在多态性标记附近增加标记引物筛选,将获得所有多态性SSR标记对含有248个单株的D38S*华占杂交得到F2群体进行定位分析.D38S*华占的F1代植株在南昌早季镜检花粉育性表现正常,自然结实率也正常.对248个F2群体单株进行育性调查,统计短光可育株与短光不育株分离比,发现短光可育株与短光不育株数分离比符合3:1的分离比,因此可以推测D38S的短光敏不育性状遗传模式符合受1对隐性核基因控制模式.该研究利用集团分离分析法(BSA)从均匀覆盖水稻染色体基因组的3 600对SSR中筛选到7对与该不育基因连锁的标记.利用D38S*华占的F2群体和7对SSR标记,将短光敏不育基因定位于水稻1号染色体,位于标记RM3442与RM6339之间,遗传图距均为1.2 cM,将该短光敏不育新基因命名为rpms4.本研究为进一步精细定位和克隆rpms4提供了科学依据.
关键词： 水稻(Oryza sativa) 短光敏基因 rpms4 基因定位
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长期绿肥利用下红壤性水稻土有机碳和可溶性有机碳的垂直分布特征
《浙江农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨长期绿肥翻压对红壤性水稻土有机碳(SOC)和可溶性有机碳(DOC)垂直分布的影响,利用在江西丰城水稻田进行了8 a的长期定位试验,研究了不施肥不种植绿肥(CK)、不施肥种植绿肥(M)、施用化肥(F)和施用化肥并种植绿肥(F+M)4个处理下土壤SOC和DOC的垂直分布特征,以及SOC和DOC的计量关系.结果表明,早稻和晚稻季土壤SOC和DOC含量随深度变化可以用S函数描述,拟合曲线的决定系数分别为0.928~0.966和0.876~0.975,均达到极显著(P<0.01)水平.施用化肥或绿肥还田(F、M和F+M处理)主要影响了表层(0~20 cm)土壤的SOC和DOC,20 cm以下土层各处理的SOC和DOC差异不显著.绿肥还田(F+M和M处理)显著(P<0.05)提高了表层土壤的SOC和DOC,而化肥处理(F)仅显著(P<0.05)提高了表层土壤的SOC.与CK相比,M、F、F+M处理的早稻季表层土壤SOC含量分别显著(P<0.05)提高了51.1%、80.9%、92.8%,M、F+M处理的早稻季表层土壤DOC含量分别显著(P<0.05)提高了12.9%、46.2%,M、F、F+M处理的晚稻季表层土壤SOC和DOC含量分别显著(P<0.05)提高了66.6%、81.3%、81.2%和37.1%、10.8%、45.2%.表层土壤DOC含量随SOC呈线性增长,晚稻季DOC随SOC增长率要高于早稻季.施肥降低了土壤DOC/SOC,但施用绿肥减缓了DOC/SOC下降.可见,绿肥不仅有利于土壤有机碳提高,同时有利于土壤有机碳生态功能的稳定.
关键词： 绿肥 红壤性水稻土 有机碳 可溶性有机碳 垂直分布
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赣南藏香猪与杜长大商品猪胴体性状和肉品质比较分析
《江西农业大学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究赣南藏香猪与商品猪在胴体性状和肉品质方面的差异.[方法]选取赣南藏香猪12头,采用放牧饲养为主舍饲补料为辅的饲养模式,杜长大三元商品猪6头,圈养饲喂饲料全价料,分别进行屠宰,测定和计算各项胴体性状和肉品质指标.[结果]1)赣南藏香猪的屠宰率显著低于商品猪(P<0.05),后腿比率显著高于商品猪(P<0.05).2)赣南藏香猪的肉色评分,亮度和红度值及pH24 h值显著高于商品猪(P<0.05),鲜肉剪切力显著小于商品猪(P<0.05).3)赣南藏香猪肌肉水分、肌苷酸含量、SOD活性显著高于商品猪(P<0.05);赣南藏香猪肌肉的呈味氨基酸含量显著高于商品猪(P<0.05);赣南藏香猪肌肉饱和脂肪酸显著低于商品猪(P<0.05),不饱和、单不饱和脂肪酸显著高于商品猪(P<0.05).4)赣南藏香猪的肌纤维直径显著低于商品猪(P<0.05),肌纤维密度显著高于商品猪(P<0.05).[结论]赣南藏香猪屠宰性能更优,肉色更红亮,肉质更加细嫩、多汁,滋味更佳,肌肉抗氧化性能更好,更耐贮藏.
关键词： 赣南藏香猪 杜长大商品猪 胴体性状 肉品质 抗氧化特性
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芝麻繁育特性研究Ⅴ:花粉活力与柱头可授性
《西北农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：比较分析直接观察法、醋酸洋红染色法、I2-KI染色法、无机酸法、MTT染色法、TTC染色法和FDA荧光检测法在芝麻花粉活力上的检测效果,监测芝麻花粉活力的日变化情况,并采用联苯胺-过氧化氢法和不同时间直接授粉法对芝麻柱头可授性的日变化进行研究.结果 表明:(1)直接观察法、TTC染色法和FDA荧光检测法不适合芝麻花粉活力的检测,而醋酸洋红染色法、I2-KI染色法、无机酸法和MTT染色法等4种方法可用于芝麻花粉活力检测,其中,醋酸洋红染色法操作简单、易于观察.(2)芝麻花粉活力的日变化表现为不断下降趋势,在7:30-9:30最高,11:30-17:30不断下降,达显著水平.(3)联苯胺-过氧化氢法测定的芝麻柱头可授性的日变化表现为先升后降,早晨7:30时已有很高的可授性,随后稍有升高,9:30时达到最高值,11:30后随时间推延呈显著下降趋势.(4)不同时间直接授粉法测得芝麻授粉时间越晚,结蒴率越低,7:30时具有最高的结蒴率;相对结实率在7:30-11:30时差异不明显,均处在较高状态,13:30后开始不断显著下降.(5)花粉活力、柱头可授性、结蒴率和相对结实率等4个指标的日变化值的相关分析结果表明,4个指标相互之间的相关性均呈极显著正相关,其中柱头可授性与相对结实率的相关系数最大,达0.940.
关键词： 芝麻 繁育特性 花粉活力 检测方法 柱头可授性 日变化
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侧深施用控释肥对机插中稻生长、产量及氮肥农学效率的影响
《安徽农业大学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：针对水稻生产中化肥施用量大、施肥方式不合理及肥料利用率低等问题,以'九香粘'品种为材料,在5种不同施肥处理下进行随机区组小区试验,研究了侧深施用控释肥对机插中稻生长、产量及氮肥农学效率的影响.结果 表明:较对照,采用侧深施用控释肥处理的水稻茎蘖数显著增多,植株器官干物质重和收获指数均较高,有效穗、穗粒数、结实率、产量和氮肥农学效率提高显著,株高和千粒重差异不明显,侧深施用控释尿素、控释尿素减氮20%和控释复合肥处理的平均增产率分别为9.98%、7.53%和8.37%,氮肥农学效率分别提高34.57%、57.62%和29.02%.处理效果以控释尿素最好,控释复合肥优于常规尿素.机插中稻侧深施用控释肥可改变机插中稻群体质量,促进产量形成,提高产量和氮肥农学效率.
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东北典型县域稻田土壤肥力评价及其空间变异
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确东北典型县域稻田土壤肥力空间变异特征,为该区域稻田土壤合理培肥管理提供科学依据。【方法】以黑龙江省方正县为研究区域,2017年在该研究区域采取114个代表性点位的稻田土壤,选取容重、pH、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、有机质含量和阳离子交换量作为土壤综合肥力评价指标,采用相关系数法确定各个指标的权重,根据东北稻田土壤特征,选择隶属度函数曲线,并确定隶属度函数转折点,依据模糊数学法的加乘原理,利用各土壤肥力指标的权重值和隶属度值计算土壤综合肥力指数;采用GIS和地统计学相结合的方法,确定各项肥力指标和综合肥力指数的空间变异特征和分布格局;通过主成分分析探究土壤肥力差异的主控因子。【结果】描述性统计分析表明,方正县稻田土壤综合肥力指数在0.18～0.99,平均值为0.60。土壤容重和pH的变异系数分别为9.15%和5.69%,属于弱变异强度,其他肥力指标的变异系数在20.01%～36.18%,属于中等变异强度。地统计学研究表明,土壤容重、全氮含量、有机质含量和阳离子交换量的块金系数在39%～50%,它们具有中等强度的空间自相关性,土壤pH、有效磷含量、速效钾含量和综合肥力指数的块金系数均在25%以下,它们具有强烈的空间自相关性。方正县土壤综合肥力指数值在0.70以上的稻田占16%,在0.60～0.70的稻田占45%。各个肥力指标中,土壤有效磷含量和速效钾含量的分布特征与综合肥力指数相似,呈南高北低的分布格局;土壤pH和阳离子交换量由稻区中部向南北方向逐渐降低;土壤容重由西北向东南呈逐渐降低的趋势;土壤有机质和全氮含量均表现为由东南向西北逐渐降低的趋势,土壤有机质含量在30 g/kg以上的稻田占比为97%,土壤全氮含量在1.5 g/kg以上的稻田占比为84%;其中北部蚂蚁河沿岸土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量相对较低。利用主成分分析得到各项肥力指标的综合得分值由大到小依次为:土壤有效磷含量、速效钾含量、有机质含量、阳离子交换量、全氮含量、pH和容重。【结论】方正县61%的稻田土壤肥力处于中等及以上水平,稻田土壤肥力整体呈现出南高北低的分布格局。土壤有效磷和速效钾含量是造成土壤肥力差异的主要因子。
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特征指标评价江西不同区域油茶籽油品质灰色关联度分析
《中国粮油学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：本文以江西省油茶籽油主产区的绿色食品山茶油为研究对象,按照NY/T 751-2017规定的特征指标相对密度、折光指数、碘值、皂化值、不皂化物、脂肪酸组分含量进行分析测定,利用Microsoft Excel软件对油茶籽油特征指标进行灰色关联度分析评价.研究结果表明,永丰、新余、樟树、鹰潭龙虎山和袁州五地的油茶籽油食用品质最优.从地理空间分布上来看,这些地区主要分布在东经114°~116°、北纬27°~28°附近,这为今后江西省油茶籽油的绿色发展、油茶林的种植规划提供一定参考.
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鼎湖山不同植被类型下土壤肥力质量变化
《中国土壤与肥料 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究我国南亚热带不同植被类型下土壤肥力质量变化,以鼎湖山国家自然保护区内6种典型植被土壤为研究对象,通过野外调查取样与室内分析相结合的方法,系统考察了14项土壤物理、化学和生物肥力指标,运用主成分分析、聚类分析对各植被类型的土壤肥力质量进行综合评价.结果表明:1)鼎湖山原始顶级植被群落阔叶林的土壤物理结构良好、化学养分充足、生物肥力最高;马尾松林土壤的物理、化学和生物肥力均严重退化,竹林和混交林土壤的各项肥力指标大多介于阔叶林和马尾松林之间.2)与阔叶林相比,施用有机肥可改善茶园土壤的容重、含水量、速效化学养分、pH和CEC,但其全量化学养分仍大幅降低,且生物肥力也明显下降.3)主成分分析将14个肥力指标降维为2个主成分,累积方差贡献率达到75.75%,基于主成分分析的各植被类型土壤肥力质量得分排序为:阔叶林(0.60)>老茶园(0.33)>新茶园(0.12)>竹林(0.04)>混交林(-0.01)>马尾松林(-1.08).4)通过聚类分析可将鼎湖山不同植被类型的土壤肥力质量分为4类:第Ⅰ类为阔叶林,第Ⅱ类为新、老茶园,第Ⅲ类为竹林和混交林,第Ⅳ类为马尾松林.综上,鼎湖山不同植被类型的土壤肥力质量显著不同,原始阔叶林被破坏后,各种新的植被类型都会使土壤肥力质量明显降低,但变化各异,建议针对不同的植被类型采取不同的调控管理措施,以恢复和提高土壤肥力质量.
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