科研产出
水稻籽粒灌浆突变体gef1的鉴定及其基因定位
《科学通报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：籽粒灌浆是水稻(Oryza sativa)生长发育过程中极为重要的阶段,涉及复杂的遗传调控网络和环境互作,直接关系到水稻产量和品质的形成.本研究通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变籼稻品种宜香1B,筛选到一个能稳定遗传的籽粒灌浆延长突变体gef1(grain extended filling 1).与野生型相比,该突变体灌浆速率下降,灌浆延长约30 d,且籽粒变大,结实率下降.相关生理指标测定表明,突变体gef1在整个灌浆过程中光合同化物供应正常,但同化物的分配与转化效率较低.对突变体gef1组织细胞学观察发现,穗轴与茎秆部位的大维管束数量减少,表明同化物的运输效率降低是影响灌浆速率的原因之一;颖壳内表皮细胞纵向伸长且数量增多,推测籽粒大小的改变与细胞的数量及形状有关.基因表达分析表明,gef1影响籽粒中糖代谢相关酶的表达;遗传分析表明,该突变表型受单隐性核基因控制,利用图位克隆法将gef1基因定位于水稻第3染色体短臂标记InDel3-1与InDel3-2之间198 kb的范围内,在该区域内尚未有与水稻籽粒灌浆相关基因的报道.
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基于“3414”试验的水稻推荐施肥指标体系应用
《现代农业科技 》 2016
摘要：通过"3414"试验对土壤速效养分与作物相对产量进行相关分析,建立水稻的土壤有效养分丰缺指标,统计最佳施肥量,计算得不同肥力水平确定推荐施肥量,翠屏区水稻推荐施肥指标为:当土壤碱解氮含量<100 mg/kg时,推荐施氮(N)量为11.6 kg/666.67 m~2;当土壤碱解氮含量100~149 mg/kg时,推荐施氮(N)量为9 kg/666.67 m~2;当土壤碱解氮含量149~170 mg/kg时,推荐施氮(N)量为7.2 kg/666.67 m~2;当土壤碱解氮含量大于170 mg/kg时,建议少施或不施氮肥。当土壤有效磷含量<2.9 mg/kg时,推荐施磷(P_2O_5)量为6.6 kg/666.67 m~2;当土壤有效磷含量2.9~8.1 mg/kg时,推荐施磷(P2O5)量为4.8 kg/666.67 m~2;当土壤有效磷含量8.1~11.3 mg/kg时,推荐施磷(P2O5)量为3.4 kg/666.67 m~2;当土壤有效磷含量大于11.3 mg/kg时,推荐施磷(P2O5)量为1 kg/666.67 m~2。当土壤速效钾含量<84 mg/kg时,推荐施钾(K_2O)量为4.1kg/666.67 m~2;当土壤速效钾含量84~127 mg/kg时,推荐施钾(K_2O量为3 kg/666.67 m~2;当土壤速效钾含量大于127 mg/kg时,推荐施钾(K2O量为1.7 kg/666.67 m~2。该推荐施肥指标与宜宾市翠屏区水稻实际施肥需求基本切合,可以用于大田生产。
关键词： “3414”试验 推荐施肥 水稻 四川宜宾 翠屏区
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水稻粒厚主效位点qGT8精细定位和候选基因分析
《中国农业科学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】在已鉴定的稻谷粒长、粒宽和粒厚QTL的基础上,对控制粒厚的主效QTL进行精细定位和候选基因分析,以解析川106B(C-106B)细长粒形的遗传基础,为进一步通过分子技术改良其产量水平提供科学依据。【方法】以细长粒形的优质籼稻保持系川106B与籽粒较宽厚的籼稻保持系川345B(C-345B)杂交,构建包含182个单株的F_2群体,采用QTL Catographer v2.5软件基于复合区间作图法发掘与稻谷粒形性状相关的QTL;进一步从BC_3F_2群体筛选隐性单株(稻谷厚度较薄)对粒厚主效QTL(qGT8)进行精细定位,并对候选基因进行测序和荧光定量PCR分析。分别构建qGT8位点携带川106B等位基因的近等基因系(NIL-gt8~(C-106B))和携带川345B等位基因的近等基因系(NIL-GT8~(C-345B))并调查其稻米外观品质及产量性状。【结果】川106B和川345B的粒长、粒宽和粒厚表型存在显著差异。利用F_2群体检测到2个粒长QTL、3个粒宽QTL和3个粒厚QTL,其中,位于第7染色体区间RM21892—RM3589的粒长主效QTL(qGL7)可解释粒长变异的68.23%,川106B等位基因在该位点可增加粒长0.47 mm。控制稻谷粒宽和粒厚的主效QTL(qGW8和qGT8)位于第8染色体上相同区间RM6070—RM447,分别解释相应表型变异的26.48%和34.89%,增加粒宽或粒厚的等位基因均来自于川345B。利用1 732个BC_3F_2隐性单株,将粒厚主效位点qGT8精细定位在标记SG930和SG950间的11.2 kb区段,该区段仅包含1个注释基因LOC_os08g41940(OsSPL16)。对该基因测序分析发现,川106B和川345B在起始密码子ATG上游2 kb区段存在7个差异位点,在编码区有5个多态性位点,其中,川106B在第3外显子插入2 bp(c.1006_1007插入CT)引起移码突变,且位于qGT8的OsmiR156结合位点,推测为川106B籽粒厚度变薄、宽度变细的关键位点。实时荧光定量PCR分析发现,qGT8在幼穗中表达量较高,且在川106B和川345B中的表达方式相似,表达量在1—8 cm长幼穗发育时期随幼穗发育逐渐增加,8 cm时达到最高,之后随幼穗发育逐渐降低,但2个亲本在各时期的表达水平存在差异。近等基因系NIL-GT8~(C-345B)的粒厚、粒宽、千粒重、单株产量和垩白粒率显著高于NIL-gt8~(C-106B),而粒长、透明度、株高、单株有效穗数、穗长、每穗实粒数、结实率和播抽期与NIL-gt8~(C-106B)相当。【结论】控制粒长的主效QTL(qGL7)位于第7染色体区间RM21892—RM3589,控制粒宽和粒厚的主效QTL位于第8染色体的相同区间RM6070-RM447。粒厚主效QTL(qGT8)被精细定位在仅包含GW8的片段上,是控制粒形和产量的关键基因,但在近等基因系中高粒重与高垩白紧密连锁,表明该位点存在高产与外观品质改良的矛盾。
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水稻稻曲病抗性鉴定技术及影响因子研究
《中国农学通报 》 2015 CSCD
摘要：水稻稻曲病是一种水稻穗部病害,现已从次要病害上升为水稻的主要病害之一,为了提高水稻品种对稻曲病性抗性鉴定的准确性,本试验在田间和大棚条件下分别从接种方法、接种体、栽培时期、发病条件和环境条件等方面做了全面研究。对比3种接种方法发现,注射-喷雾相结合方法的发病效果最好;在4种接种体中,分生孢子-菌丝片段混合液接种发病最严重,菌丝片段和上年保存的厚垣孢子不能引起发病;在田间或大棚条件下病原菌接种后,进行遮阳和喷雾保湿处理对发病效果好,发现温度在25~30℃和相对湿度在85%以上更有利于稻曲病侵染和显现症状;试验结果还显示大棚条件下的鉴定效果稳定于田间条件。因此建议在进行抗病性鉴定时可在田间多点异地人工-自然诱发的抗性鉴定结果上,增加水稻品种大棚人工接种测定,这样可以获得更有效、更可靠的鉴定结果。
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利用产量功能基因标记分析三系杂交水稻亲本的遗传多样性
《中国农业科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】利用功能基因标记分析三系杂交稻亲本的遗传多样性。【方法】利用44个根据文献共同报道的QTL位点或者已经被精细定位或已克隆的与水稻产量性状基因紧密连锁的功能基因标记,以及29个覆盖水稻12条染色体的在三系杂交水稻亲本间多态性高、带型清晰、重复性好的SSR标记分析76个三系杂交水稻亲本的遗传多样性。按POPGEN32分析软件要求将PCR扩增产物的凝胶电泳结果数字化,将数字化的矩阵数据转换为基因型数据,在POPGEN32软件下计算等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、多态性位点百分率(P)、Nei’s遗传多样性指数(He),用于评价所有亲本材料的基因多样性;计算遗传分化系数(Fst)、Nei遗传距离(D),进行遗传结构和遗传关系检测。利用NTSYS-pc2.10e软件计算品种间遗传相似系数(GS),并根据GS按非加权组平均法(UPGMA)进行聚类分析,绘制品种间遗传聚类树状图。【结果】44个功能基因标记中有37个标记具有多态性,多态性位点百分率(P)84.09%,共检测到86个等位基因位点,平均每个位点2.32个,变化范围2—4个;其中有效等位基因(Ne)62.95个,占73.2%,Nei’s遗传多样性指数(He)变幅为0.049—0.831,平均值0.585。76份材料间的遗传相似系数(GS)变幅为0.323—0.973,平均值0.650。聚类分析表明在遗传相似系数0.618处分为保持系和恢复系两类。保持系和恢复系间的遗传分化系数(Fst)为0.151,属高度遗传分化,Nei遗传距离(GD)0.185,类群内遗传距离相对较小,类群间遗传距离相对较大。29个SSR标记共检测到72个等位基因位点,平均每个位点2.48个,变化范围2—4个;聚类分析表明未能将保持系和恢复系分为两类,部分保持系聚类在了恢复系群,部分恢复系聚类在了保持系群。【结论】相对于普通分子标记,功能基因标记具有较高的DNA多态性检测效率,用于类群划分和种质资源的多样性分析等方面更具准确性和可靠性;三系杂交稻亲本在44个产量功能基因位点的亲缘关系较近,遗传基础狭窄,同源性较高。但保持系群和恢复群系间在这些功能基因位点的遗传差异较大,遗传分化程度较高,杂交水稻骨干亲本在产量性状上仍具有较高的杂种优势利用空间。
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近50年四川省水稻生产潜力变化特征分析
《中国生态农业学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：气候变化对农业生产的影响日益加剧,特别是作为我国粮食重要产区的四川。科学评价气候变化对四川省水稻生产的影响对于区域农业可持续发展具有重要意义。本文基于四川省45个气象站点50年的气象数据和20年的水稻生育期资料,采用侯光良法分析了四川省7个水稻种植区的水稻光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力的时空分布特征,并结合现实生产力数据分析了气候变化背景下四川省水稻的增产潜力。结果表明:1961—2010年四川省水稻生育期内光合生产潜力的空间分布呈北低南高中部最低,光温生产潜力呈现北高南低,气候生产潜力为南北低中间高。近50年来日照时数的减少使得水稻光合生产潜力从20世纪80年代开始持续偏低;温度的升高有利于水稻光温生产潜力的增加,尤其在2006年出现高值;降水量的减少使水稻气候生产潜力从20世纪90年代开始下降明显。四川省水稻存在增产潜力,但增产潜力呈下降趋势,未来应加大农业科技投入,合理利用气候资源,提升水稻生产力。
关键词： 气候变化 水稻 光合生产潜力 光温生产潜力 气候生产潜力 增产潜力 四川省
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施氮量和田面水含氮量对紫色土丘陵区稻田氨挥发的影响
《土壤 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：采用密闭室连续抽气法研究了四川省丘陵区紫色土上不同施氮量条件下(0、112.5、150、187.5、225 kg/hm2)稻田氨(NH3)挥发特征及田面水含氮量对其的影响。结果表明,施氮肥后的1~3天内出现NH3挥发峰值,随后逐渐下降。稻田NH3挥发总量随施氮量的增加而增加,二者呈极显著的相关关系(r=0.916 6***)。通过稻田NH3挥发损失的氮素占施氮量的比例为29.4%~38.0%。施氮肥后稻田田面水NH4+-N、可溶性氮和总氮浓度均迅速升高,稻田NH3挥发速率与田面水中的NH4+-N、可溶性氮和总氮浓度均具有显著的相关关系,观测期内的最高相关系数分别为0.926 9、0.841 2和0.881 3。因此,控制施氮量可有效降低田面水NH4+-N、可溶性氮和总氮浓度,以此来减少紫色土丘陵区稻田NH3挥发损失。
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壮芽灵浸种对德香4103直播群体结构和产量的影响
《作物研究 》 2014
摘要：大田直播条件下,研究了壮芽灵浸种对三系杂交水稻德香4103群体结构和产量的影响。结果表明:(1)壮芽灵浸种可以显著提高稻种的发芽势,但发芽率提高不显著;(2)壮芽灵浸种可以缩短从始苗到全苗的时间2d,在播种量相同的条件下,基本苗和出苗率得到显著提高,基本苗从56.67万株/hm2提高到68.89万株/hm2,出苗率从75%提高到91%;(3)壮芽灵浸种可以显著提高群体最高苗数和成穗率,最高苗从573.33万/hm2提高到612.22万/hm2,成穗率从44%提高到47%;(4)壮芽灵浸种后有效穗数、结实率、千粒重显著提高,增产达7.70%。
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