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中国稻米 2021年第1期27卷 95-97页

作者：朱玉君黄得润樊叶杨庄杰云沈波中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室/国家水稻改良中心杭州310006 杭州师范大学生命与环境科学学院杭州311121

稻瘟病是危害水稻最严重的病害之一。培育抗稻瘟病的水稻品种是减少因病害损失的有效方法。本研究以携带稻瘟病抗性等位基因Pi25的品系BL108为供体、恢复系恢11-32为受体,应用该抗性基因的连锁标记Si13070C和功能标记CAP3/BglⅡ进行分... 详细信息

稻瘟病是危害水稻最严重的病害之一。培育抗稻瘟病的水稻品种是减少因病害损失的有效方法。本研究以携带稻瘟病抗性等位基因Pi25的品系BL108为供体、恢复系恢11-32为受体,应用该抗性基因的连锁标记Si13070C和功能标记CAP3/BglⅡ进行分子标记辅助选择,培育出携带Pi25抗性等位基因的恢复系R153,经福建省上杭县茶地国家水稻新品种稻瘟病抗性区试点鉴定,表现为抗稻瘟病。该恢复系的选育为杂交稻新组合选育提供新的亲本资源。

关键词：水稻稻瘟病分子标记辅助选择 Pi25抗性基因恢复系

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转录因子OsMADS25提高水稻对低温的耐受性

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遗传 2021年第11期43卷 1078-1087页

作者：闫凌月张豪健郑雨晴丛韫起刘次桃樊帆郑铖袁贵龙潘根袁定阳段美娟湖南农业大学农学院水稻逆境生物学湖南省重点实验室长沙410128 湖南杂交水稻研究中心杂交水稻国家重点实验室长沙410125 中国农业科学院麻类研究所长沙410205

低温冷害是影响水稻高产的关键环境因素,鉴定和克隆具有重要应用价值的耐低温基因并培育耐低温新品种对于保障粮食安全具有重要意义。MADS转录因子在植物逆境信号途径中扮演着重要的角色。本研究利用qRT-PCR检测,发现OsMADS25受低温和... 详细信息

低温冷害是影响水稻高产的关键环境因素,鉴定和克隆具有重要应用价值的耐低温基因并培育耐低温新品种对于保障粮食安全具有重要意义。MADS转录因子在植物逆境信号途径中扮演着重要的角色。本研究利用qRT-PCR检测,发现OsMADS25受低温和脱落酸(abscisic acid,ABA)诱导表达上调,预示OsMADS25可能参与ABA依赖的逆境信号途径。进一步构建了水稻OsMADS25的过表达载体pCambia1300-221-OsMADS25-Flag,利用根癌农杆菌介导的遗传转化法将其导入水稻品种中花11(ZH11),选取两个表达量高的纯合株系进行表型鉴定。结果表明,OsMADS25过表达株系显著提高了水稻苗期对低温的耐受性以及对ABA的敏感性。利用3,3-二氨基联苯胺(diaminobezidine,DAB)和氯化硝基四氮唑蓝(nitrotetrazolium blue chloride,NBT)组织化学染色结果表明:低温处理后,OsMADS25过表达株系比野生型ZH11染色浅,表明过表达株系在低温胁迫下积累的活性氧(reactive oxygen species,ROS)相对较少,增强了对低温的耐受性。综合结果表明,低温逆境下OsMADS25响应ABA信号,通过提高水稻对ROS的清除能力,避免水稻受到低温伤害。

关键词：水稻 OsMADS25 脱落酸活性氧耐低温

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不同基因型水稻适应低磷和水分胁迫的生理调控特征

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西南农业学报 2022年第1期35卷 65-73页

作者：田仓吴龙龙张露黄晶朱练峰虞轶俊张均华武美燕曹小闯金千瑜长江大学农学院湿地生态与农业利用教育部工程中心湖北荆州434025 中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室杭州311400 浙江省耕地质量与肥料管理总站杭州310020

【目的】阐明不同磷水平和水分胁迫对不同基因型水稻生长发育、磷吸收利用的影响及其适应性调控机制,以期为进一步挖掘利用抗逆基因选育水稻新品种,提高稻田水磷资源利用效率提供理论依据。【方法】以常规粳稻(Nipponbare,Nip)、籼稻(Ka... 详细信息

【目的】阐明不同磷水平和水分胁迫对不同基因型水稻生长发育、磷吸收利用的影响及其适应性调控机制,以期为进一步挖掘利用抗逆基因选育水稻新品种,提高稻田水磷资源利用效率提供理论依据。【方法】以常规粳稻(Nipponbare,Nip)、籼稻(Kasalath,Kas)和旱稻502 (Upland rice,U502) 3种不同基因型水稻为供试材料,采用水培培养法对比分析了不同磷水平和水分胁迫对水稻干物质积累、磷吸收、氧化损伤水平、渗透调节物质和抗氧化酶活性的影响。【结果】与正常磷水平相比,低磷胁迫显著抑制了不同基因型水稻(Nip、Kas和U502)生物量和磷吸收累积量,增加水稻根系和叶片氧化损伤水平,且水分胁迫进一步加剧了低磷对Nip和Kas水稻的抑制作用;但是水分胁迫对U502水稻生物量无显著影响。相反,低磷胁迫显著提高了Nip、U502和Kas水稻根系和叶片酸性磷酸酶活性,且Nip和U502水稻可通过增加根系磷含量和磷分配比例增强其低磷胁迫适应能力,而Kas水稻可通过提高其根系生物量和根冠比提高磷吸收利用能力。同时,不同基因型水稻均可通过提高根系和叶片渗透调节物质(如脯氨酸、花青素)和抗氧化酶(如SOD、POD和CAT)活性来提高其抗水分和低磷胁迫能力。【结论】水稻可通过增加根系吸收或吸收后再分配策略、渗透调节物质和抗氧化酶活性提高其低磷和水分胁迫胁迫适应能力,且不同水稻品种间存在显著的基因型差异。

关键词：磷水分胁迫生物量生理特性适应机制水稻

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利用剩余杂合体衍生的近等基因系精细定位水稻粒长微效QTL qGL1.1

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中国水稻科学 2020年第2期34卷 125-134页

作者：李盼盼朱玉君郭梁庄杰云樊叶杨中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室/国家水稻改良中心杭州310006 袁隆平农业高科技股份有限公司长沙410001

【目的】本研究旨在对前期在水稻第1染色体长臂521.8 kb的区间内定位到的q TGW1.1b进行精细定位。【方法】从qTGW1.1和qTGW1.2所在区间分别呈杂合的2个BC2F9单株配组衍生的F4群体中,筛选到Wn28826-RM1231区间内杂合片段呈梯系排列的3个... 详细信息

【目的】本研究旨在对前期在水稻第1染色体长臂521.8 kb的区间内定位到的q TGW1.1b进行精细定位。【方法】从qTGW1.1和qTGW1.2所在区间分别呈杂合的2个BC2F9单株配组衍生的F4群体中,筛选到Wn28826-RM1231区间内杂合片段呈梯系排列的3个单株,构建了3套F5:6近等基因系。2017年种植于浙江杭州,考查千粒重、粒长和粒宽。利用SAS软件的GLM程序进行双因素方差分析,对qTGW1.1b的效应进行了验证。在此基础上,筛选出杂合片段更小且呈交迭排列的6个剩余杂合体,发展了6套F8:9近等基因系,2018年种植于海南陵水。对每套近等基因系中双亲基因型株系的表型差异进行双因素方差分析。【结果】qTGW1.1b在2个试验中对粒长和千粒重均呈极显著差异,效应方向一致且大小稳定。密阳46等位基因能分别增加粒长0.027 mm和提高千粒重0.17 g,贡献率分别达到27.12%和19.09%。【结论】鉴于qTGW1.1b在前后试验中对粒长影响最为显著,而对粒宽作用不显著,故将qTGW1.1b重新命名为qGL1.1。通过比较各套近等基因系的分离区间的基因组位置,最终将qGL1.1定位于Wn29077和Wn29154之间约76.8 kb的区间内。

关键词：水稻近等基因系微效作用粒长精细定位

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应用东乡野生稻回交重组自交系分析水稻耐低氮产量相关性状QTL

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中国水稻科学 2020年第6期34卷 499-511页

作者：吴婷李霞黄得润黄凤林肖宇龙胡标林江西省农业科学院水稻研究所/水稻国家工程实验室(南昌) 南昌330200 中国水稻研究所国家水稻改良中心/水稻生物学国家重点实验室杭州310006 湖南省水稻研究所农业农村部长江中下游籼稻遗传重点实验室长沙410125

【目的】东乡野生稻低氮耐性强,是水稻耐低氮育种的重要资源。鉴定东乡野生稻耐低氮基因对研究耐低氮遗传机制、培育耐低氮水稻品种具有重要意义。【方法】利用协青早B//东乡野生稻/协B BC1F12回交重组自交系及其遗传图谱,应用Windows Q... 详细信息

【目的】东乡野生稻低氮耐性强,是水稻耐低氮育种的重要资源。鉴定东乡野生稻耐低氮基因对研究耐低氮遗传机制、培育耐低氮水稻品种具有重要意义。【方法】利用协青早B//东乡野生稻/协B BC1F12回交重组自交系及其遗传图谱,应用Windows QTL Cartographer 2.5分析施氮肥和不施氮肥下的株高和产量相关性状QTL。【结果】共检测到57个控制株高和产量性状的QTL,分布于10条染色体上的33个区域,单个QTL表型贡献率为3.17%~63.40%,其中32个QTL的增效等位基因来自东乡野生稻。19个QTL在施氮和未施氮条件下均检测到,38个QTL仅在单一环境下检测到显著效应,表明不同施氮水平下水稻性状的遗传机制不同。【结论】43个QTL分别聚集于7条染色体上的14个QTL簇,表明不同性状涉及到共同遗传机制,并可通过分子标记辅助选择方法进行耐低氮有利等位基因的聚合育种。

关键词：耐低氮东乡野生稻产量性状数量性状基因座

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“双季稻+西兰花”水旱轮作模式增产增效栽培技术研究

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中国稻米 2021年第5期27卷 140-142页

作者：王旭辉施通武徐强强虞鹏程向镜浙江省台州市椒江区农业技术推广中心浙江台州318000 中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室杭州310006

在温光资源适宜地区,因地制宜开展“早晚稻+西兰花”水旱轮作栽培技术研究,旨在探究在保证粮食生产条件下提高稻田周年生产效益的途径。试验对比了“双季稻+冬闲”“双季稻+西兰花”两种模式水稻产量、水稻季氮肥偏生产力以及稻田周年... 详细信息

在温光资源适宜地区,因地制宜开展“早晚稻+西兰花”水旱轮作栽培技术研究,旨在探究在保证粮食生产条件下提高稻田周年生产效益的途径。试验对比了“双季稻+冬闲”“双季稻+西兰花”两种模式水稻产量、水稻季氮肥偏生产力以及稻田周年生产效益。结果表明,“双季稻+西兰花”模式可以显著提高连作早稻产量、早稻季氮肥偏生产力,降低早稻季肥料投入成本,大幅度提高稻田周年生产效益。“双季稻+西兰花”水旱轮作是实现双季稻绿色节本增效可持续发展的栽培技术。

关键词：水旱轮作西兰花早稻晚稻产量收益

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长江下游不同生态区双季优质晚稻生长特性和温光利用差异

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中国水稻科学 2020年第5期34卷 457-469页

作者：徐春梅袁立伦陈松褚光叶为发丁玉华王丹英章秀福中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室杭州310006 安徽省白湖监狱分局农业技术服务中心合肥230000

【目的】研究在机插条件下长江下游不同生态区各类型优质晚稻产量、生长特性和温光利用的差异,为选择适宜在该地区作为双季种植的优质晚稻品种提供参考依据。【方法】以2016年和2017年筛选适合长江下游机插的双季优质晚稻为材料(常规籼... 详细信息

【目的】研究在机插条件下长江下游不同生态区各类型优质晚稻产量、生长特性和温光利用的差异,为选择适宜在该地区作为双季种植的优质晚稻品种提供参考依据。【方法】以2016年和2017年筛选适合长江下游机插的双季优质晚稻为材料(常规籼稻、杂交籼稻、常规粳稻和常优杂粳共20个品种),比较在机插条件下浙江富阳(30.05°N,119.95°E,海拔17.9 m)与安徽庐江(31.15ºN,117.16ºE,海拔14 m)两个生态区在产量、生育期、干物质积累以及温光利用方面的差异。【结果】各类型晚稻产量高纬度试点均高于低纬度试验点。与浙江富阳点相比,安徽庐江点种植的常规籼稻、杂交籼稻、常规粳稻、常优杂粳稻产量分别高11.1%、12.9%、6.6%和12.4%。同一试点种植时,常优杂粳产量最高,常规籼稻最低。高纬度点种植时,生育期延长,干物质积累量增加。高纬度点生育期延长杂交籼稻最长(10.4 d),干物质积累量高纬度点增幅常规粳稻最大(齐穗期和成熟期分别增加11.93%和9.44%)。同一试点种植时,干物质积累量杂交稻大于常规稻。籼稻灌浆期和全生育期累积的有效积温两个纬度点差异不明显,但日照时数和太阳辐射及其利用率均是高纬度点显著高;粳稻灌浆期和全生育期累积的有效积温高纬度点明显较低,累积日照时数高纬度点变化不明显,而累积太阳辐射则显著增加;温光资源利用率的变化趋势与此一致;同一试点种植时,生育期、干物质积累量以及温光资源利用率均是粳稻大于籼稻。【结论】晚籼稻在安徽庐江点种植时能充分利用温光资源从而提高产量,晚粳稻对温光资源利用率差异不明显,安徽庐江点产量增加的原因是生育期延长和干物质增加。

关键词：双季晚稻产量纬度生长特性温光利用

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MoRAD26参与稻瘟病菌的胁迫应答和致病过程

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植物病理学报 2021年第5期51卷 748-756页

作者：王聪聪孟帅解军辉丁新华邱结华寇艳君时焕斌中国农业科学院中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室杭州311400 三峡大学生物技术研究中心宜昌443002 山东农业大学植物保护学院泰安271018

稻瘟病菌引起的稻瘟病是水稻三大病害之一。DNA修复对维持基因组的完整性具有重要作用,为了解析DNA修复基因在稻瘟病菌致病过程中的功能,本试验对稻瘟病菌DNA损伤检控点蛋白MoRad26进行了功能分析。首先我们利用同源重组的方法获得了MoR... 详细信息

稻瘟病菌引起的稻瘟病是水稻三大病害之一。DNA修复对维持基因组的完整性具有重要作用,为了解析DNA修复基因在稻瘟病菌致病过程中的功能,本试验对稻瘟病菌DNA损伤检控点蛋白MoRad26进行了功能分析。首先我们利用同源重组的方法获得了MoRAD26基因的稻瘟病菌敲除突变体。表型观察发现MoRAD26缺失突变体的致病力下降,对DNA损伤胁迫和H_(2)O_(2)胁迫更加敏感,但是对稻瘟病菌的生长、产孢以及分生孢子萌发和附着胞的形成没有明显影响。进一步分析表明,敲除MoRAD26基因降低了稻瘟病菌侵染菌丝的扩展能力进而影响稻瘟病菌的致病力,但其具体机制还有待深入研究。

关键词：稻瘟病菌致病 DNA损伤修复 MoRAD26

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稻田除草剂选择智能决策系统APP的构建与思考

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植物保护 2021年第4期47卷 166-173页

作者：陈国奇陆永良江苏省作物遗传生理重点实验室江苏省作物栽培生理重点实验室扬州大学农学院水稻产业工程技术研究院扬州225009 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心扬州大学扬州225009 中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室杭州310006

当前我国水稻田登记的除草剂活性成分组合共204种,包括55种单剂和149种复配剂。在总结各种稻田除草剂应用技术要素的基础上,提出稻田除草剂选用中具有普遍性的6个关键问题,包括:水稻栽培方式、稻田除草剂施用时期、施用方法、稻田主要... 详细信息

当前我国水稻田登记的除草剂活性成分组合共204种,包括55种单剂和149种复配剂。在总结各种稻田除草剂应用技术要素的基础上,提出稻田除草剂选用中具有普遍性的6个关键问题,包括:水稻栽培方式、稻田除草剂施用时期、施用方法、稻田主要禾本科杂草种类、稻田非禾本科主要杂草类型、田间杂草生育期;基于各种除草剂品种对应上述6个问题上的应用特点,开发了“稻田除草剂选用参考系统”,该手机软件共1.8 MB,可以在安卓手机上安装使用。该软件可以根据用户在上述6个问题上的选项组合,直接获得适用除草剂品种清单;也可以根据用户输入除草剂名称所含字词,检索相关的除草剂品种清单。此外,软件中列出了每种除草剂的使用技术要点。

关键词：杂草防除稻田除草剂施用方法手机软件

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水稻淀粉合成对夜温变化的响应

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中国水稻科学 2020年第6期34卷 525-538页

作者：张玉屏王军可王亚梁陈燕华朱德峰陈惠哲向镜张义凯刘小军朱艳曹卫星南京农业大学国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业重点实验室南京210095 中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室杭州310006

【目的】探究夜温变化对水稻淀粉形成的影响及其生理机制【方法】以优质软米浙禾香2号为材料,在灌浆初期设置31℃/20℃(LT)、31℃/24℃(NT)、31℃/28℃(HT)3个夜间温度模式,测定其直链淀粉和支链淀粉含量及合成关键酶活性及相关基因的... 详细信息

【目的】探究夜温变化对水稻淀粉形成的影响及其生理机制【方法】以优质软米浙禾香2号为材料,在灌浆初期设置31℃/20℃(LT)、31℃/24℃(NT)、31℃/28℃(HT)3个夜间温度模式,测定其直链淀粉和支链淀粉含量及合成关键酶活性及相关基因的表达。【结果】1)与NT相比,LT和HT处理显著降低粒重和淀粉积累,降低糊化温度和胶稠度,并影响支链淀粉链长,降低支链淀粉含量,提高直链淀粉含量,HT的影响要大于LT;2)LT和HT处理对白天叶片净光合速率的影响不显著,但显著降低籽粒中非结构性碳水化合物积累,抑制蔗糖转运基因Os SUT1、Os SUT2和Os SUT4在夜间和白天表达;3)LT和HT处理降低夜间和白天蔗糖水解相关酶活性,增加淀粉水解酶活性,导致可溶性糖含量升高,籽粒中糖利用受阻;4)与NT相比,LT和HT处理下腺苷二磷酸葡萄糖含量呈现白天降低而夜晚升高的趋势,腺苷二磷酸葡萄糖积累及利用受到抑制,颗粒结合淀粉合酶活性随处理时间延长而显著降低,且白天酶活性也受夜间温度的影响;5)与NT相比,LT和HT处理降低了夜间支链淀粉合成相关酶活性,抑制了夜间相关基因的表达,导致支链淀粉合成受阻,但对白天酶活及相关基因表达的影响不大。【结论】夜间高温对淀粉积累的影响要大于夜温降低,夜间高温/低温抑制全天蔗糖转运及代谢,进而抑制淀粉积累;支链淀粉合成受阻是导致直链淀粉相对含量升高的主要原因,直链淀粉合成相关酶活性(白天)受夜温变化影响,而支链淀粉合成相关酶活性(白天)受夜温变化的影响不显著。

关键词：水稻夜温变化淀粉积累生理特性昼夜差异

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