科研产出
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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土壤增氧方式对其氮素转化和水稻氮素利用及产量的影响
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：以3种不同生态型水稻品种中浙优1号(水稻)、IR45765-3B(深水稻)和中旱221(旱稻)为材料,比较研究了不同增氧方式(T1-增施过氧化钙、T2-微纳气泡水增氧灌溉、T3-表土湿润灌溉和CK-淹水对照)下稻田土壤氮素转化和水稻氮素吸收利用特性。结果表明:1)增氧处理明显改善土壤氧化还原状况,3种增氧方式下土壤氧化还原电位均高于CK。稻田增氧促进土壤氮素硝化,在分蘖期和齐穗期T1、T2和T3的土壤硝化强度和脲酶活性均显著高于CK,反硝化强度显著低于CK。2)不同增氧处理对水稻氮素吸收的影响不同,在拔节期、齐穗期和完熟期3品种的植株氮素积累量均表现为T1、T2显著高于CK,而T3显著低于CK;在完熟期,T1处理下中浙优1号、IR45765-3B和中旱221植株氮素积累量分别较CK增加了21.2%、13.2%和17.0%,而T2处理下3品种的植株氮素积累量分别较CK增加了14.3%、6.9%和9.1%。3)与CK相比,T1和T2显著提高水稻籽粒产量和收获指数,氮素籽粒生产效率与CK无显著差异,而T3显著增加水稻氮素干物质生产效率和氮素籽粒生产效率。可见,施用过氧化钙和微纳气泡水增氧灌溉能有效改善稻田土壤氧化还原状况,不仅显著提高水稻产量,而且显著增强稻田氮的硝化而减少氮素损失,从而提高水稻氮素积累量和氮素收获指数。
大粒型水稻材料千粒质量的QTL检测
《江苏农业科学 》 2017 北大核心
摘要：为挖掘控制水稻千粒质量的数量性状位点(QTL),同时为水稻超高产育种提供重要的育种材料,利用大粒型水稻材料lg1与常规籼稻品种9311构建的F2代遗传分离群体,采用完备区间作图法(ICIM),以LOD值2.5为阀值,对水稻千粒质量QTLs进行检测、分析。结果表明,F2代群体中千粒质量性状呈连续变异的单峰分布,为多基因控制的数量性状;共检测到千粒质量QTLs 5个,分布于第2、5、9号染色体上,LOD值介于2.65~11.77之间,表型贡献率变异范围为4.62%~52.78%,其中表型贡献率大于10%的主效QTLs共有3个;除q TGW-2-1等位基因来源于9311外,其余4个QTLs增效等位基因均来自大粒材料lg1。定位的QTLs所在区间均有相关QTLs或基因被报道,是否为等位基因则需进一步试验验证。研究结果为大粒材料lg1千粒质量QTLs的精细定位及其在水稻超高产育种中的应用奠定了基础。
关键词： 水稻 大粒型 千粒质量 数量性状位点(QTL)
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钙对盐胁迫水稻生长和营养元素吸收的影响
《江西农业大学学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为揭示Ca对盐胁迫水稻的生长和营养元素吸收的影响,以日本晴水稻为材料,采用水培方式,设置不同浓度Ca和Na处理以及正常营养液处理开展对比试验,结果表明:盐胁迫水稻地上部的生长损害较为严重,外界供应5 mmol/L Ca能够修复25 mmol/L Na造成的生长损害。Ca对盐胁迫水稻的修复作用不是通过提高根系活力,而是通过降低水稻Na的吸收同时恢复根系K的吸收从而扩大根冠比实现的。水稻根系Ca含量对外界Ca和Na浓度的变化反应顿感,但地上部变化与Ca浓度成正相关。Na和Ca对Mg吸收的竞争作用主要表现在地上部的差异,根系几乎不受影响,但高Na能显著抑制水稻体内N的累积。
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水稻大粒型材料lg1的生理特性与遗传分析
《江西农业大学学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：对一个大粒型水稻材料lg1表型、光合、灌浆等生理与遗传特性进行分析。结果表明,大粒材料lg1田间表现为植株高大,穗长粒大,千粒质量达47.58 g;光合能力较强,但气孔导度、胞间CO2浓度较对照9311分别小32.1%,3.94%;lg1为同步灌浆,强、弱势粒早、中、后期灌浆贡献率相差不大,强势粒灌浆时间比弱势粒长;遗传分析表明,F2群体的粒长、粒宽、长宽比、粒厚和千粒质量均呈连续变异的正态分布,为多基因控制的数量性状;相关分析表明,粒宽与粒长呈极显著正相关,粒长、粒宽和粒厚与千粒质量呈极显著正相关,与长宽比均呈极显著负相关,推测粒宽、粒长、长宽比、粒厚和千粒质量性状同时受一个或多个共同的QTL控制。研究结果为大粒型材料lg1在超高产育种应用提供理论依据。
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水稻水培抗倒伏相关性状的QTL分析
《核农学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为研究水稻抗倒伏相关性状的遗传机制,以典型的籼粳交(窄叶青8号/京系17)的F1花培加倍单倍体分离群体为材料,通过水培法在齐穗期考查了与水稻抗倒伏相关的根基粗、总根数、最大根长、根干物重和根冠比等地下部根系性状及分蘖数、株高、株周长、单蘖直茎和地上部干物重等地上部性状。利用该群体的分子连锁图谱进行QTL区间作图分析,除分蘖数、地上部干物重外,其它8个性状共检测到13个相关的QTL。其中与根基粗、根冠比、株周长、单蘖直茎相关的QTL各1个,分别位于第8、第1、第7和第8染色体上。与总根数、最大根长、根干物重相关的QTL各2个,分别位于第1和第2、第1和第6、第1和第12染色体上。与株高相关的QTL共3个,分别位于第1、第4和第8染色体上。相关分析表明,各根系性状相互之间存在着极显著正相关;除根冠比外,其它根系性状与地上部分蘖数、株高、株周长、单蘖直径和地上部干物重之间也存在显著或极显著正相关。多元回归分析表明,除分蘖数外,地下部根系性状与其它地上部性状存在着显著线性效应。本研究为深入理解水稻抗倒伏因子的遗传基础及制定抗倒伏性育种策略等提供了理论依据。
大粒型水稻材料粒型性状的QTL定位
《核农学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：研究大粒型水稻材料对粒型相关基因的挖掘具有重要作用,同时也能为水稻超高产育种提供优质的种质资源。本研究以大粒型水稻材料lg1与9311杂交衍生的F2遗传分离群体为对象,分别采用2014年、2015年的粒型数据和2年的联合粒型数据,对控制其粒长、粒宽及粒厚的QTL进行初步定位。结果表明,3种情况下共定位到22个相关QTL,其中5个粒长QTL、9个粒宽QTL、8个粒厚QTL,分布于第1、第2、第3、第4、第5、第8和第11号染色体上。3种情况下均检测到QTL的有3个,即粒长QTL q GL-2-1、粒宽QTL q GW-5-1和粒厚QTL q GT-5-1,3个QTL增效等位基因均来自于亲本lg1;此外,有7个QTL在2014年、2015年和2年的联合数据定位中均被检测到,12个QTL只在1年或2年的联合数据定位中被检测到。q GL-2-1、q GW-2-3和q GT-2-3处于同一标记区间RM5812~RM13174,推测可能受同一粒型基因控制,是新的粒型QTL位点。主效QTL q GL-1-2和q GW-11-1可能是新的控制粒型QTL位点,其余检测到的QTL所在的大部分标记区间已有粒型QTL被定位或克隆。本研究结果为大粒水稻lg1粒型基因的精细定位及克隆奠定了基础。
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