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3个杂交水稻亲本成熟期种子内生细菌多样性研究 被引量：8
1
作者 李南南 黎妮 +4 位作者 曹艳花 张欣 肖明 刘洋 王伟平 《食品科学技术学报》 CAS 2017年第4期56-64,共9页
通过传统微生物培养方法,对成熟期的杂交水稻亲本"深08S"、"和620S"及"16A007"种子内生细菌群落结构多样性进行分析。实验表明,处于成熟期的杂交水稻亲本种子内生细菌群落结构具有多样性。"深08S&qu... 通过传统微生物培养方法,对成熟期的杂交水稻亲本"深08S"、"和620S"及"16A007"种子内生细菌群落结构多样性进行分析。实验表明,处于成熟期的杂交水稻亲本种子内生细菌群落结构具有多样性。"深08S"种子内生细菌含40个分类操作单元(operational taxonomic units,OTU),分属Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteria及Bacteroidetes类群,其中,第一优势菌属为Rhizobium,丰度为15.83%,第二优势菌属为Bacillus,第三优势菌属为Sphingomonas和Curtobacterium。"和620S"种子内生细菌含20个OTU,分属Firmicutes、Proteobacteria及Actinobacteria类群,其中,第一优势菌属为Curtobacterium,丰度为25.33%,第二和第三优势菌属分别为Microbacterium和Pantoea。"16A007"种子内生细菌含24个OTU,分属Firmicutes、Proteobacteria及Actinobacteria类群,其中,第一优势菌属为Pantoea,丰度为35.00%,第二优势菌属和第三优势菌属分别为Micrococcus和Pseudomonas。相比处于灌浆期的水稻种子内生细菌,成熟期的水稻种子内生细菌更丰富,种类更多。由研究可见,种子内生细菌的种类随种子成熟度而变化,成熟期的水稻种子具有丰富的内生菌资源,可为开发新的植物益生菌剂奠定基础,且水稻种子内生细菌的组成与水稻品种有一定的关系。 展开更多
关键词 杂交水稻亲本 成熟期 种子内生细菌 可培养方法 群落多样性
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施氮量对杂交水稻叶片光谱特征、SPAD值和光能拦截率关系的影响 被引量：16
2
作者 刘科 陆键 +5 位作者 高梦涛 卢碧林 魏中伟 马国辉 田小海 张运波 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期362-369,共8页
为探究不同氮肥处理对两系杂交稻叶片光谱特征、叶绿素含量(SPAD)、光能拦截率之间关系的影响,本试验以全两优1号和全两优681杂交稻品种为供试材料,设置N0(0 kg·hm^(-2))、N1(150kg·hm^(-2))和N2(250 kg·hm^(-2))3个氮... 为探究不同氮肥处理对两系杂交稻叶片光谱特征、叶绿素含量(SPAD)、光能拦截率之间关系的影响,本试验以全两优1号和全两优681杂交稻品种为供试材料,设置N0(0 kg·hm^(-2))、N1(150kg·hm^(-2))和N2(250 kg·hm^(-2))3个氮肥处理,研究不同氮肥施用量下杂交稻群体的光能截获率(IPAR)、SPAD和叶片光谱特性。结果表明,不同氮肥处理下水稻叶片光谱特征差异明显,全两优1号和全两优681的光谱反射率随氮肥施用量的增加在可见光范围内降低,在近红外区域增高。施氮量的增加能够提高叶片SPAD值以及光化学植被指数值(PRI),PRI与IPAR相关系数达到0.64。齐穗期的光谱参数中的差值植被指数(DVI)、垂直植被指数(PVI)与2个杂交稻品种的实际产量均呈极显著正相关,相关系数分别为0.82和0.86。综上,齐穗期水稻群体高光谱指数能够预测水稻群体IPAR以及实际产量,本研究利用高光谱数据反演水稻关键生育期内的氮素营养信息,为氮肥精确化管理,提高氮肥利用率,实现水稻高产高效提供了理论指导。 展开更多
关键词 水稻 光谱特征 光能截获 SPAD 产量
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超级杂交稻生理生态特性及高产稳产栽培调控的研究进展 被引量：29
3
作者 艾治勇 马国辉 青先国 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期553-560,共8页
综述了近年来超级杂交稻高产生理研究进展。与普通高产水稻相比,库容量大、物质生产与积累能力强、光合生产能力强、根系发达是超级杂交稻重要的超高产生理基础,然而,其养分吸收量大、中后期养分吸收能力强、异步灌浆特性明显、生态适... 综述了近年来超级杂交稻高产生理研究进展。与普通高产水稻相比,库容量大、物质生产与积累能力强、光合生产能力强、根系发达是超级杂交稻重要的超高产生理基础,然而,其养分吸收量大、中后期养分吸收能力强、异步灌浆特性明显、生态适应性要求严格的生理生态特性,对高产稳产栽培调控技术提出了新的要求。因此,在超级杂交稻的生产中,应采取因种因地种植、适时播种、适当增施肥料、加强中后期营养、加强稳健群体调控、增苗争多穗与控苗争大穗相结合等栽培调控技术策略。同时,超级杂交稻的高产稳产还面临着产量稳定性差、高产田倒伏、高产与高效难协调、气候变化等问题。为有效应对和解决这些问题,应当加强超级杂交稻的生态适应性技术、抗倒稳产调控技术、高效栽培技术、气候变化适应性栽培技术等方面的研究。 展开更多
关键词 超级杂交稻 生理生态特性 高产稳产 栽培调控
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水稻蔗糖转运蛋白研究进展 被引量：11
4
作者 孙学武 谭炎宁 +2 位作者 孙志忠 袁定阳 段美娟 《生命科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期157-161,共5页
蔗糖转运蛋白是光合产物运输与分配调控网络中的重要节点,主要参与蔗糖从"源"到"库"的质外体运输,在蔗糖的感应、"源"器官装载、韧皮部长距离运输和"库"器官卸载中起重要作用。总结和分析了水... 蔗糖转运蛋白是光合产物运输与分配调控网络中的重要节点,主要参与蔗糖从"源"到"库"的质外体运输,在蔗糖的感应、"源"器官装载、韧皮部长距离运输和"库"器官卸载中起重要作用。总结和分析了水稻蔗糖转运蛋白基因家族的组成、蛋白结构特点、表达与调控特性、生物学功能等方面的研究进展,在此基础上,提出了蔗糖转运蛋白基础理论和应用研究方面存在的不足及应予重视和加强的主要方向。 展开更多
关键词 水稻 蔗糖转运蛋白 光合产物运输与分配
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野生稻种质在水稻高产育种上的应用研究进展 被引量：5
5
作者 盛文涛 吴俊 +1 位作者 柏斌 饶友生 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期222-230,共9页
野生稻种质拥有许多优良的性状和基因,与栽培稻的亲缘关系最近,是栽培稻遗传改良的重要候选资源。文章通过综述野生稻种质在常规稻、三系杂交稻、两系杂交稻上的应用研究进展,并结合生产实践对水稻高产育种方向提出了建议:在科研体制上... 野生稻种质拥有许多优良的性状和基因,与栽培稻的亲缘关系最近,是栽培稻遗传改良的重要候选资源。文章通过综述野生稻种质在常规稻、三系杂交稻、两系杂交稻上的应用研究进展,并结合生产实践对水稻高产育种方向提出了建议:在科研体制上应加强顶层设计,允许实施一定数量的中长期育种项目,为培育重大品种创造环境;对于普通野生稻的利用,宜选择具有所需优异性状的栽培稻作亲本进行回交、复交或选择不同野栽杂交后代中的优良株系进行兄妹交,使各亲本的优良基因结合于同一栽培品种上;通过胚拯救、转基因、花粉管导入或穗茎注射野生稻DNA、MAS等方法相结合、构建野生稻外源种质渗入的近等基因系和染色体片段替换系等生物技术手段,充分利用其优异性状;利用骨干亲本材料与野生稻种质资源构建遗传材料进行基础理论研究,同时利用MAS技术在骨干亲本材料中进行高产QTL遗传效应验证,从而促进遗传育种科研项目在实践中推广应用。 展开更多
关键词 野生稻种质 栽培稻 遗传育种 研究进展 建议
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超高产水稻新组合Y两优900百亩方15.40t/hm^2高产栽培技术研究 被引量：33
6
作者 李建武 张玉烛 +3 位作者 吴俊 舒友林 周萍 邓启云 《中国稻米》 2014年第6期1-4,共4页
Y两优900是以广适性光温敏不育系Y58S为母本,籼粳杂交选育的偏籼型恢复系R900为父本配组育成的超高产杂交稻新组合,具有根系发达、穗大粒多、结实率高、株叶形态理想、熟期适中、适应性广、高产稳产、优质多抗等特点。2014年在湖南溆浦... Y两优900是以广适性光温敏不育系Y58S为母本,籼粳杂交选育的偏籼型恢复系R900为父本配组育成的超高产杂交稻新组合,具有根系发达、穗大粒多、结实率高、株叶形态理想、熟期适中、适应性广、高产稳产、优质多抗等特点。2014年在湖南溆浦对该组合进行了较大面积攻关试验,创造了6.84 hm2面积单产15.40 t/hm2的世界纪录。介绍了Y两优900的特征特性,并详细阐述了Y两优900百亩攻关片单产达15.40 t/hm2的高产栽培技术。 展开更多
关键词 超级杂交稻 Y两优900 高产栽培技术
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水稻绿色生产技术研究与示范 被引量：9
7
作者 柏连阳 张玉烛 +6 位作者 方宝华 纪雄辉 刘洋 谢运河 廖育林 王立峰 彭迪 《湖南农业科学》 2017年第12期1-18,共18页
农药化肥过量使用和重金属污染对粮食质量与环境生态安全的影响已成为政府关心的痛点、民众关注的焦点、农民种田的难点和科学研究的热点。针对南方水稻生产中化学农药和肥料用量持续增加、稻米镉超标严重、环境污染加剧等问题,围绕农... 农药化肥过量使用和重金属污染对粮食质量与环境生态安全的影响已成为政府关心的痛点、民众关注的焦点、农民种田的难点和科学研究的热点。针对南方水稻生产中化学农药和肥料用量持续增加、稻米镉超标严重、环境污染加剧等问题,围绕农药控量、化肥减施、镉污染消减等绿色生产和品质提升的技术需求,攻克水稻病虫草害生态防控、稻田培肥节肥协同、组合降镉等关键技术,创建了水稻"控药节肥降镉"绿色生产技术体系,进行了多年大面积示范推广应用,取得了显著经济、社会、生态效益。 展开更多
关键词 水稻 绿色生产 技术体系 研究 示范
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水稻耐低温逆境研究:分子生理机制及育种展望 被引量：43
8
作者 刘次桃 王威 +2 位作者 毛毕刚 储成才 张红生 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期171-185,共15页
低温严重影响水稻的地理分布、生长发育及产量。水稻在低温逆境下会产生一系列的生理及代谢变化,如:叶绿素荧光的改变,电解质渗漏增加,活性氧、丙二醛、蔗糖、脂质过氧化物、脯氨酸等代谢物含量升高,植物内源激素ABA和GA的改变等。了解... 低温严重影响水稻的地理分布、生长发育及产量。水稻在低温逆境下会产生一系列的生理及代谢变化,如:叶绿素荧光的改变,电解质渗漏增加,活性氧、丙二醛、蔗糖、脂质过氧化物、脯氨酸等代谢物含量升高,植物内源激素ABA和GA的改变等。了解水稻在低温逆境下的生理代谢变化及低温应答分子机理对水稻耐低温性状的遗传改良具有重要的意义。本文系统总结了水稻在低温逆境下的生理代谢变化、已定位和克隆的耐低温基因/QTL,以及水稻应答低温逆境信号转导机制的最新研究进展,以期为水稻的耐低温育种提供参考。 展开更多
关键词 水稻 低温胁迫 耐低温相关基因 数量性状 信号传导
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耐镉阿氏芽孢杆菌缓解水稻受镉胁迫的研究 被引量：10
9
作者 范美玉 黎妮 +3 位作者 贾雨田 张超 王伟平 杨志伟 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期279-286,共8页
为了探究阿氏芽孢杆菌T61缓解水稻受镉胁迫的效应,运用96孔板法、电感耦合等离子体质谱法、比色法测定菌株T61的镉耐受性、镉去除率和植物促生性;利用绿色荧光蛋白标记的T61,观察菌株在水稻上的定殖;利用蘸根法施加T61菌剂,观察其降低... 为了探究阿氏芽孢杆菌T61缓解水稻受镉胁迫的效应,运用96孔板法、电感耦合等离子体质谱法、比色法测定菌株T61的镉耐受性、镉去除率和植物促生性;利用绿色荧光蛋白标记的T61,观察菌株在水稻上的定殖;利用蘸根法施加T61菌剂,观察其降低水稻籽粒镉积累的效应。结果表明:菌株T61对Cd2+的最大耐受浓度达到500μmol·L^(-1);在含镉液体培养基中培养24 h后,菌株T61对Cd2+的去除率超过50%。菌株T61可以合成植物促生性物质吲哚乙酸(6.2μg·mL^(-1))和铁载体(46.6μmol·L^(-1)),并具有溶磷能力(37.1μg·mL^(-1))。菌株T61可以在水稻根和茎上定殖。大田条件下,T61菌剂可以降低营养期水稻茎叶丙二醛含量和抗氧化酶活性,并使水稻728B和NX1B籽粒中的镉含量分别降低13.5%和11.2%。研究表明,阿氏芽孢杆菌T61是一株具有植物促生性的耐镉细菌,可以缓解某些水稻品种遭受的镉胁迫,在镉污染稻田的微生物修复方面具有一定的应用前景。 展开更多
关键词 镉污染 水稻 芽孢杆菌 植物促生性 抗氧化酶 生物修复
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水稻种子内生细菌研究进展 被引量：11
10
作者 王志山 黎妮 +1 位作者 王伟平 刘洋 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期236-246,共11页
水稻的根、茎、叶、种子等器官存在大量对植株生长和产量、品质、抗性等有重要作用的共生和伴生微生物,其中内生菌是种子共生和伴生微生物中的一个代表类群。水稻种子中普遍存在种类丰富且结构复杂的内生菌群落,会直接或间接地影响种子... 水稻的根、茎、叶、种子等器官存在大量对植株生长和产量、品质、抗性等有重要作用的共生和伴生微生物,其中内生菌是种子共生和伴生微生物中的一个代表类群。水稻种子中普遍存在种类丰富且结构复杂的内生菌群落,会直接或间接地影响种子的萌发、生长和群体的产量特性。从水稻种子内生细菌的多样性、水稻种子与其内生细菌分布的相关性、水稻种子内生菌的生物学功能及水稻种子内生菌的垂直传递4个方面对目前有关于水稻种子内生菌的研究进行了综述,以期为后续相关水稻种子内生菌的研究提供参考。在此基础上,对水稻内生菌研究的短板——"杂交水稻种子内生菌"研究做出论述与展望,希望能够引发读者思考。 展开更多
关键词 内生菌 水稻种子 多样性 生物学功能 垂直传递 杂交水稻
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OsNramp5基因变异影响水稻重要农艺性状的研究进展 被引量：6
11
作者 李小秀 吕启明 袁定阳 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期562-571,共10页
筛选和培育镉(Cd)低积累水稻品种是解决稻米镉污染问题最经济、有效的办法。现有研究表明OsNramp5是介导水稻Cd吸收最重要的基因,其功能缺失后,水稻籽粒Cd含量极显著下降,但同时会影响水稻必需元素锰(Mn)的吸收,而在前人关于OsNramp5变... 筛选和培育镉(Cd)低积累水稻品种是解决稻米镉污染问题最经济、有效的办法。现有研究表明OsNramp5是介导水稻Cd吸收最重要的基因,其功能缺失后,水稻籽粒Cd含量极显著下降,但同时会影响水稻必需元素锰(Mn)的吸收,而在前人关于OsNramp5变异影响水稻生长发育的研究中,结论并不一致。系统了解OsNramp5基因变异对水稻重要农艺性状的影响有助于推动低Cd优质水稻新品种的培育。本文重点对OsNramp5基因变异对水稻中金属离子的含量,水稻的生长发育、产量性状及米质的影响进行了综述,以期为利用OsNramp5基因突变选育低Cd积累水稻品种提供参考。 展开更多
关键词 水稻 OsNramp5 镉 锰 农艺性状
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不同产量水平超级杂交稻抗倒伏差异研究 被引量：2
12
作者 金文雨 张玉烛 魏中伟 《湖南农业科学》 2021年第4期47-49,55,共4页
为了明确不同产量水平超级杂交稻抗倒伏特性,以3个不同产量水平超级杂交稻品种为材料,研究了株高、穗长、节间配置,基部3个节间至穗顶的高度及其鲜重,基部3个节间的抗折力、倒伏指数、含鞘茎粗、包茎叶鞘厚度、茎秆壁厚、单位长度干重... 为了明确不同产量水平超级杂交稻抗倒伏特性,以3个不同产量水平超级杂交稻品种为材料,研究了株高、穗长、节间配置,基部3个节间至穗顶的高度及其鲜重,基部3个节间的抗折力、倒伏指数、含鞘茎粗、包茎叶鞘厚度、茎秆壁厚、单位长度干重等抗倒伏相关指标的差异。结果表明:超级杂交稻具有与其产量相协调的抗倒支撑特性,产量最高的品种抗倒伏特性表现为节间至穗顶的高度小、鲜重大、抗折力强、倒伏指数小,株高适中、基部3个节间总长占株高比例小、穗下节间长占株高比例大、节间配置合理,基部3个节间粗、厚、单位长度干重大。 展开更多
关键词 超级杂交稻 产量水平 品种 株型 抗倒伏特性
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水稻单叶独立转绿型黄化突变体grc2的鉴定与基因精细定位 被引量：16
13
作者 谭炎宁 孙学武 +6 位作者 袁定阳 孙志忠 余东 何强 段美娟 邓华凤 袁隆平 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期831-837,共7页
转绿型叶色突变体是研究植物叶绿体分化与发育的基础材料。grc2是利用60Co-γ射线诱变籼型三系保持系T98B后获得的单叶独立转绿型黄化突变体。grc2植株上任一叶片刚抽出时为黄色,在生长10 d左右后变绿,具有单叶不依赖于植株特定发育阶... 转绿型叶色突变体是研究植物叶绿体分化与发育的基础材料。grc2是利用60Co-γ射线诱变籼型三系保持系T98B后获得的单叶独立转绿型黄化突变体。grc2植株上任一叶片刚抽出时为黄色,在生长10 d左右后变绿,具有单叶不依赖于植株特定发育阶段而独立转绿的特性。与野生型T98B相比,grc2黄化叶片的总叶绿素和叶绿素b含量显著降低,叶绿体滞留在黄化质体阶段,表明grc2可能在叶片早期发育中起关键作用。遗传分析表明,grc2受1对隐性核基因独立控制;利用源于grc2/Nipponbare的F2群体的960个突变单株,将grc2基因定位在STS标记S254与S258之间约31 kb的范围内,该区域含有5个未报道过的注释基因。这些结果为grc2的克隆及功能研究提供了重要信息。 展开更多
关键词 水稻 单叶独立转绿型黄化突变体 叶绿体分化与发育 基因精细定位
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施氮量对超级杂交中稻生育后期剑叶叶绿素荧光特性的影响 被引量：20
14
作者 龙继锐 马国辉 +2 位作者 万宜珍 宋春芳 孙健 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期501-507,共7页
以缓释氮肥为材料,采用快速光曲线分析方法,比较研究了大田条件下6种施氮水平对超级杂交稻Y两优1号抽穗到蜡熟期剑叶叶绿素荧光动力参数的影响。结果表明,抽穗到齐穗后20d,剑叶光合电子传递速率(ETR)、有效量子产量(EQY)和光化学猝灭系... 以缓释氮肥为材料,采用快速光曲线分析方法,比较研究了大田条件下6种施氮水平对超级杂交稻Y两优1号抽穗到蜡熟期剑叶叶绿素荧光动力参数的影响。结果表明,抽穗到齐穗后20d,剑叶光合电子传递速率(ETR)、有效量子产量(EQY)和光化学猝灭系数(qP)均随时间推进而提高,非光化学猝灭系数(NPQ)则呈下降趋势;同一时期,ETR、EQY、qP均表现为随施氮量增加先增后减,但最高值的施氮量均不同;不同时期,ETR和EQY均以施氮135kg/hm2时最高。综合来看,本试验条件下,施氮量以135～180kg/hm2时叶绿素荧光指标组合最优。 展开更多
关键词 超级杂交稻 缓释氮肥 叶绿素荧光 节氮栽培
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水稻氮高效、耐冷基因OsGRF4功能标记的开发及其利用 被引量：9
15
作者 孙平勇 张武汉 +4 位作者 张莉 舒服 何强 彭志荣 邓华凤 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期684-690,共7页
通过分子标记辅助选择(molecular marker-assisted selection,MAS)培育氮高效水稻品种是减少氮肥使用量、发展绿色农业和可持续农业的一个重要途经。水稻OsGRF4基因编码生长调节因子蛋白,编码区第487和488碱基由TC变异为AA,导致丝氨酸... 通过分子标记辅助选择(molecular marker-assisted selection,MAS)培育氮高效水稻品种是减少氮肥使用量、发展绿色农业和可持续农业的一个重要途经。水稻OsGRF4基因编码生长调节因子蛋白,编码区第487和488碱基由TC变异为AA,导致丝氨酸突变为赖氨酸,使得水稻具有氮高效利用、高产和耐冷的特性。为了提高OsGRF4基因在育种中的选择效率,本研究根据功能SNP(single nucleotide polymorphism)位点设计和筛选出等位基因特异PCR(polymerase chain reaction)功能标记PF+DMR+PR和PF+XMR+PR。利用此功能标记对不同品种(品系)和川大粒/巨穗稻的F2群体进行基因型检测,结合测序分析验证,能准确快速鉴定OsGRF4的纯合显性、纯合隐性和杂合基因型,且具有操作简单、成本低的特点。本研究开发的功能标记为通过MAS方法利用OsGRF4基因培育氮高效、高产和耐冷水稻新品种提供了技术支撑。 展开更多
关键词 水稻 氮高效利用 耐冷 OsGRF4基因 等位基因特异性PCR
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水稻品种魔王谷粒形、剑叶性状和株高QTL定位 被引量：12
16
作者 彭伟业 孙平勇 +2 位作者 潘素君 李魏 戴良英 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1673-1680,共8页
以粳稻魔王谷和籼稻CO39配组衍生的280个重组自交系为材料, 2015年和2016年对其粒形、剑叶形态、株高性状进行了相关性分析和QTL检测。剑叶长分别与粒厚和株高存在极显著负相关和正相关,剑叶宽与粒宽存在极显著正相关。检测到17个粒形Q... 以粳稻魔王谷和籼稻CO39配组衍生的280个重组自交系为材料, 2015年和2016年对其粒形、剑叶形态、株高性状进行了相关性分析和QTL检测。剑叶长分别与粒厚和株高存在极显著负相关和正相关,剑叶宽与粒宽存在极显著正相关。检测到17个粒形QTL,分布于第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第9和第10染色体上,贡献率为3.51%～48.65%;其中,第3染色体RM6080-RM6283区间对粒长和千粒重兼具显著作用,第5染色体RM8211-RM3381区间同时影响粒宽和粒厚。检测到12个控制剑叶形态性状的QTL,分布于第1、第3、第4、第6、第7和第9染色体上,贡献率为4.26%～38.40%;有5个多效QTL区间,其中,第4染色体RM252-SFP4_6区间同时控制剑叶长、剑叶宽、剑叶面积和粒长,第9染色体RM257-RM3909区间同时影响剑叶面积和粒长。只检测到一个控制株高的QTL,位于第1染色体的RM6333-RM5536区间,是一个主效QTL,贡献率为28.76%。这些结果为进一步开展粒形、剑叶形态、株高基因的精细定位、克隆和分子辅助育种奠定了基础。 展开更多
关键词 水稻 粒形 剑叶 株高 QTL定位
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覆膜直播与常规手栽种植方式对水稻光合物质生产特征的影响 被引量：9
17
作者 郭慧 李树杏 +7 位作者 杨占烈 何强 甘雨 张武汉 向关伦 孙平勇 舒服 邓华凤 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期146-152,共7页
为了探讨水稻在覆膜直播和常规手栽2种不同种植方式下干物质以及光合生产特征,以早熟型杂交籼稻安优136、香早优2017,迟熟型杂交籼稻金优785、Ⅱ优838这2种类型4个水稻品种为试验材料,对覆膜直播湿润栽培和常规手栽水作栽培2种种植模式... 为了探讨水稻在覆膜直播和常规手栽2种不同种植方式下干物质以及光合生产特征,以早熟型杂交籼稻安优136、香早优2017,迟熟型杂交籼稻金优785、Ⅱ优838这2种类型4个水稻品种为试验材料,对覆膜直播湿润栽培和常规手栽水作栽培2种种植模式下水稻的干物质积累、转运、分配及叶面积、群体生长率、光合势、净同化率等方面进行了比较试验。结果显示:在2种不同种植方式下主要生育期(孕穗期、抽穗期、蜡熟期、成熟期)单株茎干物质量、群体干物质量,以及各主要生育阶段群体干物质积累量,单株叶、茎、鞘干物质的表观输出量、输出率、转化率均表现为覆膜直播高于常规手栽。迟熟型品种的干物质量和群体干物质积累量占成熟期总干物质积累量的比例都略高于早熟型品种。叶、鞘干物质比例在孕穗期达到最大值,成熟期降为最低;茎干物质比例在抽穗期达到最高,蜡熟期降为最低,之后又会出现一个短暂的回升,所以茎干物质表观输出量、输出率以及转化率都表现为负值。2种不同种植方式下,在光合生产上,叶面积指数、光合势、净同化率都表现为覆膜直播比常规手栽高,由于覆膜直播后期灌浆速度较快,造成衰减率也同样表现为覆膜直播略高于常规手栽。说明不同种植方式下水稻干物质和光合生产均有各自的特征。 展开更多
关键词 水稻 种植方式 干物质生产 光合生产
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利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术定向降低水稻落粒性 被引量：5
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作者 盛夏冰 谭炎宁 +5 位作者 孙志忠 余东 汪雪峰 袁贵龙 袁定阳 段美娟 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第14期2631-2641,共11页
【目的】易落粒既不利于稻谷收获,也不适宜于水稻机械化生产。利用现阶段前沿的分子育种手段——CRISPR/Cas9技术对水稻落粒性主效基因qSH1进行定点编辑,并调查分析易落粒性状的改良效果,为创制稳产和适合机械化生产的水稻新种质奠定材... 【目的】易落粒既不利于稻谷收获,也不适宜于水稻机械化生产。利用现阶段前沿的分子育种手段——CRISPR/Cas9技术对水稻落粒性主效基因qSH1进行定点编辑,并调查分析易落粒性状的改良效果,为创制稳产和适合机械化生产的水稻新种质奠定材料基础和探索新途径。【方法】以qSH1为靶标基因,根据CRISPR/Cas9技术原理设计靶标位点。将所设计的靶点序列在水稻参考基因组中比对分析以排除非特异性靶位点,最终筛选出qSH1-T1和qSH1-T5靶标位点。化学合成靶位点寡核苷酸序列,退火后分别与pYLg RNA-U3、pYLg RNA-U6a载体连接构建U3-qSH1T5-g RNA、U6a-qSH1T1-g RNA表达盒,最后将2个g RNA表达盒同时连接至pYLCRISPR/Cas9表达载体中,构建pYLCRISPR/Cas9-qSH1-T51表达载体。利用农杆菌介导转化易落粒的籼稻品种HR1128,以潮霉素抗性为筛选标记筛选获得T0代转基因阳性植株。利用靶位点扩增测序法判断T0代转基因植株在预期靶标位点是否发生突变,并进一步分析突变类型及基因型。将靶点序列在水稻参考基因组中比对,选择与靶点序列匹配度大于或等于15 bp且3′端具有NGG的位点作为潜在脱靶位点进行脱靶效应评估。利用潮霉素基因及靶点检测进一步筛选无T-DNA成分的qsh1突变植株并进一步构建qsh1突变系,并分析qsh1突变系的落粒性、qSH1的表达量及预测编码氨基酸序列。【结果】pYLCRISPR/Cas9-qSH1-T51载体成功地实现了对qSH1靶标位点的定点编辑。在T0代转基因阳性植株中获得7个突变单株,其中qSH1-T1和qSH1-T5靶点的突变频率分别为54.55%和63.64%,突变基因型包括纯合突变、杂合突变、双等位突变和嵌合突变,突变类型包括碱基插入、碱基缺失及碱基突变。通过对T1代植株进行潮霉素基因筛选、靶位点扩增测序,结果表明,在T1代植株中Cas9载体骨架和qSH1突变位点都发生了分离,获得2种不含T-DNA成分的qsh1纯合突变株,并以此构建2个T2代qsh1纯合突变系群体(17SZ01和17SZ02)。对46株转基因阳性植株进行脱靶效应分析,发现3个潜在脱靶位点均未发生突变,表明所设计的靶标位点具有较高的特异性。通过落粒性测定分析表明,与野生型对照相比,2个qsh1纯合突变系的落粒性显著降低。进一步分析发现,2个突变系氨基酸翻译均发生改变并提前终止,同时17SZ01突变系qSH1的表达量显著降低。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对水稻基因组进行定点编辑定向改良水稻品种落粒性,是一条高效、安全的分子改良育种策略。 展开更多
关键词 CRISPR/Cas9 基因编辑 水稻 qSH1 落粒性
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基于基因组编辑技术的水稻靶向突变特征及遗传分析 被引量：8
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作者 唐丽 李曜魁 +7 位作者 张丹 毛毕刚 吕启明 胡远艺 韶也 彭彦 赵炳然 夏石头 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期746-755,共10页
TALEN(Transcription activator-like effector nucleases)系统和CRISPR/Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9)系统是当前广泛应用的两大基因组编辑技术。本文比较分析了水稻(... TALEN(Transcription activator-like effector nucleases)系统和CRISPR/Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9)系统是当前广泛应用的两大基因组编辑技术。本文比较分析了水稻(Oryza sativa L.)中这两大系统诱导突变的突变率、突变类型、突变位置、突变时间和遗传模式,发现TALEN系统和CRISPR/Cas9系统均可在T_0代水稻中有效诱发位点特异性突变,且CRISPR/Cas9的突变率更高。两大系统都以诱发10 bp以内的In Del突变为主,TALEN系统易诱导10 bp以内的缺失突变,而CRISPR/Cas9系统易诱导1 bp的插入突变,且CRISPR/Cas9系统诱发的DNA双链断裂(Double-strand breaks,DSBs)位置更加精确。此外,DSBs在修复过程中能以低频同源重组(Homologous recombination,HR)途径修复,产生DNA片段重复突变。对于相邻双靶点CRISPR/Cas9系统而言,双靶点间的DNA片段可发生缺失或倒位,这种双靶点间DNA片段突变的发生频率与双靶点各自的突变率无正相关性。两大系统诱导的突变最早发生在已转化的愈伤组织中,少量发生在水稻的体细胞中,导致了纯合突变、杂合突变、双等位突变和嵌合突变4种遗传模式,其中双等位突变比例最高,嵌合突变比例最低。除嵌合突变外,纯合突变、杂合突变、双等位突变的突变序列均可稳定遗传给下一代。 展开更多
关键词 TALEN CRISPR/Cas9 水稻 靶向突变 遗传特性
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水稻光温敏不育系“六圃法”提纯保真原种繁殖体系的建立与应用 被引量：5
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作者 吴俊 邓启云 +3 位作者 齐绍武 庄文 石祖兴 周川广 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期99-104,共6页
【目的】水稻光温敏不育系的提纯保真繁殖对于两系法杂交水稻的发展和应用具有十分重要的意义。现有提纯繁殖技术多以防止起点温度漂移为目的,而忽视了生物学性状的提纯保真。为解决这些问题,本研究结合光温敏不育系Y58S的多年大规模原... 【目的】水稻光温敏不育系的提纯保真繁殖对于两系法杂交水稻的发展和应用具有十分重要的意义。现有提纯繁殖技术多以防止起点温度漂移为目的,而忽视了生物学性状的提纯保真。为解决这些问题,本研究结合光温敏不育系Y58S的多年大规模原种生产实践,建立了水稻光温敏不育系"六圃法"提纯保真原种繁殖体系。【方法】该技术体系基本步骤如下:首先,直接从生产上大规模制种使用的不育系种子中取样,种植"典型单株筛选圃",进行典型单株初选;其次,通过"起点温度鉴定圃"筛选不育起点温度基本一致的核心单株,进行起点温度纯化;然后,通过"群体观察圃"、"配合力鉴定圃"和"制种试验圃"来确保光温敏不育系的遗传背景基本纯合和表型整齐一致,从而决选保真核心株系,进而获得保真核心种子;最后,建立连续稳定的品种"专一性原种繁殖圃"来实现原原种和原种的高纯度生产。【结论】实践证明,该技术体系可确保获得育性稳定、表型整齐,且遗传背景来源基本一致的光温敏不育系原种,大幅度提高水稻光温敏不育系繁殖的安全可靠性和生产效率。2008年以来,应用该技术体系生产了249万kg Y58S生产用种,基本消灭了同形可育株,纯度全部达到99.5%以上。目前这些Y58S生产用种已经全部销售给各种业公司进行杂交制种,生产的杂交种子推广1474万hm2以上。 展开更多
关键词 水稻 光温敏不育系 提纯保真繁殖体系 Y58S
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