检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2025年

作者：余钧明周蔚邵高能胡培松中国水稻研究所国家水稻改良中心/水稻生物育种全国重点实验室

水稻是全球最重要的粮食作物之一,满足了全球半数以上人口的食物和能量需求.随着全球极端气候频发、可耕土地资源减少和人口数量不断增长,培育适应不同环境条件的高产、优质和耐逆水稻新品种已成为当前育种的重要命题.目前研究人员已克... 详细信息

水稻是全球最重要的粮食作物之一,满足了全球半数以上人口的食物和能量需求.随着全球极端气候频发、可耕土地资源减少和人口数量不断增长,培育适应不同环境条件的高产、优质和耐逆水稻新品种已成为当前育种的重要命题.目前研究人员已克隆并解析了大量参与水稻产量、品质、生物及非生物胁迫应答形成相关的功能基因,然而针对这些关键基因的分子功能以及功能变异位点缺乏较为系统总结,严重限制了其在水稻遗传改良中的有效利用.本综述围绕水稻的产量、品质、生物和非生物胁迫等重要农艺性状,较为全面地梳理总结已克隆的水稻关键基因、不同等位基因类型、功能变异位点和分子功能,有助于我们加深对重要农艺性状调控基因的理解,为定向、精准和高效的水稻新品种培育提供关键基因信息,加快高产、优质和耐逆等综合性状改良水稻新品种的培育.

关键词：水稻产量品质生物和非生物胁迫基因功能位点育种利用

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粳稻花时性状QTL定位与聚合效应分析

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中国水稻科学 2025年

作者：张城邵国军张雪田书军孙驰郭艳颖周燃韩勇郑文静孙廉平辽宁省水稻研究所中国水稻研究所/国家水稻改良中心/水稻生物育种全国重点实验室

【目的】水稻日开花时间是影响粳稻不育系异交率及制繁种产量的重要性状。本研究旨在定位粳稻花时调控相关的QTL并对其聚合效应加以分析，明确早花时QTL的主效位点。【方法】利用早花时粳稻保持系粳65B（J65B）和晚花时粳稻保持系粳139B... 详细信息

【目的】水稻日开花时间是影响粳稻不育系异交率及制繁种产量的重要性状。本研究旨在定位粳稻花时调控相关的QTL并对其聚合效应加以分析，明确早花时QTL的主效位点。【方法】利用早花时粳稻保持系粳65B（J65B）和晚花时粳稻保持系粳139B（J139B）构建包含221个家系的重组自交系群体。连续3年调查群体花时性状，采用遗传图谱和BSA-seq两种方法进行花时QTL定位分析。【结果】利用完备区间作图法共检测到30个花时性状QTL，分布于2-12号染色体上，其中qFT5.2、qFT5.3、qFT5.5、qFT10.2、qFT10.3在8个以上环境中被同时检测到，加性效应范围13.04-50.93，是稳定表达的主效位点；选取花时极端早和极端晚家系构建混池，利用BSA-seq方法在qFT5.3、qFT5.5、qFT6.2、qFT10.2位点检测到花时关联区域；选取两种方法共同定位到的稳定表达位点进行QTL聚合分析，J65B类型的QTLs均会提早花时，qFT5.3和qFT6.2是早花时改良的基础位点，qFT5.5、qFT10.2是进一步提早花时的重要位点。【结论】采用两种方法定位到4个稳定表达主效花时QTL- qFT5.3、qFT5.5、qFT6.2、qFT10.2，为早花时基因进一步精细定位、基因克隆和粳稻花时性状改良奠定了基础。

关键词：粳稻花时重组自交系 BSA-seq QTL定位

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基于高密度遗传图谱的水稻分蘖角度QTL定位与分析

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中国水稻科学 2025年

作者：王召君何雨宣刘浚蓉徐群章孟臣王珊孙燕飞魏兴华杨窑龙郭晓红冯跃黑龙江八一农垦大学农学院中国水稻研究所国家水稻改良中心水稻生物育种全国重点实验室

【目的】分蘖角度是水稻株型的重要组成部分，直接影响水稻的种植密度并最终影响水稻产量。挖掘和研究新的调控水稻分蘖角度QTL/基因并应用于株型改良，是提高水稻产量的有效方式之一。【方法】本研究利用印度粳稻品种M494和籼稻品种中9... 详细信息

【目的】分蘖角度是水稻株型的重要组成部分，直接影响水稻的种植密度并最终影响水稻产量。挖掘和研究新的调控水稻分蘖角度QTL/基因并应用于株型改良，是提高水稻产量的有效方式之一。【方法】本研究利用印度粳稻品种M494和籼稻品种中9B杂交并自交衍生的重组自交系（Recombinant inbred lines，RILs）群体为试验材料，于2021至2023年在中国水稻研究所浙江省富阳与海南省陵水试验基地种植，基于重测序法构建的高密度Bin图谱进行水稻分蘖角度QTL定位与分析。【结果】3年共检测到9个QTLs，分布于第1、3、9、11和12号染色体上，单个QTL可解释的表型贡献率介于2.54%～57.00%之间，加性效应均来源于大分蘖角度亲本M494。其中主效分蘖角度QTL-qTA9-1定位在第9号染色体的20.71～20.80 Mb区间，物理图谱区间为86.36kb，且在2021与2022年重复被检测到，贡献率最高可达57.00%，该区间覆盖已克隆分蘖角度基因TAC1。RT-PCR结果表明TAC1在大分蘖角度株系M109中的表达量显著高于小分蘖角度株系M67，进一步测序分析发现，与qTa9-1基因型株系M67相比，qTA9-1基因型株系M109中TAC1在第4内含子的3'剪接位点发生了C到T的突变，为已报道的TAC1功能性SNP位点，推测qTA9-1即为TAC1。2021和2022年在3号染色体15.20～16.00 Mb区间重复检测到1个新的控制分蘖角度的QTL，其与主效分蘖角度QTL-qTA9-1存在上位性互作；在12号染色体21.10～22.02 Mb区间重复检测到1个调控水稻分蘖角度的微效QTL位点。【结论】本研究利用M494和Z9B杂交构建的RIL群体，结合高密度遗传图谱，共检测到9个分蘖角度相关QTLs，包括已克隆基因TAC1，在3号染色体检测到1个新的分蘖角度QTL。上述结果为进一步开展水稻分蘖角度基因的精细定位和水稻品种株型的遗传改良提供了理论基础和基因资源。

关键词：水稻分蘖角度高密度遗传图谱 QTL定位分析

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合成生物学在水稻遗传改良中的应用与前景

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生物工程学报 2025年

作者：唐璐瑶魏毅铤徐雨青王跃星饶玉春浙江师范大学生命科学学院中国水稻研究所国家水稻改良中心/水稻生物育种全国重点实验室

合成生物学(synthetic biology)作为21世纪最具革命性的交叉学科之一，通过整合基因编辑、基因回路设计、代谢工程以及人工智能等跨学科技术，为水稻的遗传改良提供了一系列创新性策略。本文聚焦水稻产量提高、营养品质强化、抗病抗逆... 详细信息

合成生物学(synthetic biology)作为21世纪最具革命性的交叉学科之一，通过整合基因编辑、基因回路设计、代谢工程以及人工智能等跨学科技术，为水稻的遗传改良提供了一系列创新性策略。本文聚焦水稻产量提高、营养品质强化、抗病抗逆性增强等领域，系统综述了合成生物学在水稻遗传改良中的最新研究进展与突破性成果，揭示了合成生物学通过模块化、标准化和系统化对水稻基因组或代谢通路精准设计与调控，突破了传统育种周期长、改良性状有限等瓶颈，实现了多性状协同改良，为培育高产、高营养价值的优良水稻品种提供参考，对保障全球粮食安全与推动农业绿色可持续发展具有重要意义。

关键词：合成生物学水稻作物改良农业前景

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水稻htd1等位突变体的鉴定及其对粒型的调控作用

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生物工程学报 2025年

作者：杨宇琪张芷宁刘隽唐璐瑶魏毅铤农雯尹璐李三峰段朋根王跃星饶玉春浙江师范大学生命科学学院中国水稻研究所国家水稻改良中心/水稻生物育种全国重点实验室浙江省农业科学院

水稻是世界第一大粮食作物，其产量和品质直接关系到粮食安全和人类健康。水稻粒型是决定产量的重要因素之一，长期以来受到研究人员的广泛关注。为进一步研究水稻粒型的调控机制，本研究以粳稻品种‘中花11’(‘ZH11’)为背景，通过甲... 详细信息

水稻是世界第一大粮食作物，其产量和品质直接关系到粮食安全和人类健康。水稻粒型是决定产量的重要因素之一，长期以来受到研究人员的广泛关注。为进一步研究水稻粒型的调控机制，本研究以粳稻品种‘中花11’(‘ZH11’)为背景，通过甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate， EMS)诱变获得了一个多蘖矮杆小粒突变体htd1，并对其粒型调控机制进行了深入研究。遗传分析表明htd1的表型受到单隐性基因控制，使用突变位点图谱(mutation site map， Mutmap)方法鉴定候选基因为OsHTD1，该基因编码类胡萝卜素裂解双加氧酶，参与独脚金内酯(strigolactone， SL)的合成，htd1中SL含量相比‘ZH11’显著降低。细胞学分析表明，突变体籽粒变小是由于颖壳细胞长度和宽度减小所致，进一步通过CRISPR/Cas9基因编辑技术验证HTD1基因的功能，基因敲除植株表现出与突变体相似的粒型。此外，基因表达分析显示，突变体中多个粒型相关基因的表达量发生显著变化，表明HTD1可能与其他粒型调控基因存在关联。本研究为水稻粒型的调控机制研究提供了新的理论依据，并为水稻高产育种提供了潜在的基因资源。

关键词：水稻粒型 OsHTD1 独脚金内酯

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利用高密度遗传图谱定位两种不同环境的水稻剑叶形态性状QTL差异

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中国稻米 2024年第6期30卷 29-34页

作者：王兴宇王静徐群章孟臣王珊孙燕飞魏兴华杨窑龙郭晓红冯跃黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319 中国水稻研究所/国家水稻改良中心/水稻生物育种全国重点实验室杭州310006

水稻剑叶形态性状是构成理想株型的重要因素之一,发掘新的控制剑叶形态性状的基因资源是提高水稻产量的重要途经。本研究利用高密度遗传图谱对在杭州和海南陵水种植的印度粳稻品种M494和中国籼稻品种中9B(Z9B)杂交衍生的重组自交系(reco... 详细信息

水稻剑叶形态性状是构成理想株型的重要因素之一,发掘新的控制剑叶形态性状的基因资源是提高水稻产量的重要途经。本研究利用高密度遗传图谱对在杭州和海南陵水种植的印度粳稻品种M494和中国籼稻品种中9B(Z9B)杂交衍生的重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体剑叶长、剑叶宽、剑叶面积和剑叶长宽比进行数量性状位点(Quantitative trait locus,QTL)定位检测。研究共检测到10个QTL,包括1个剑叶长QTL、4个剑叶宽QTL、4个剑叶面积QTL和1个剑叶长宽比QTL,分布于第4、第7、第8、第9和第10号染色体,贡献率介于6.47%~13.28%之间;鉴定到2个多效性QTL区间,其中在第4号染色体Block536~Block544区间检测到同时控制剑叶宽和剑叶面积的QTL,在第10号染色体Block942~Block961区间检测到同时控制剑叶宽和剑叶长宽比的QTL,其贡献率分别为8.82%、13.28%、12.28%和12.60%。两地间QTL差异较大,仅在Block536~Block544区间同时定位到控制剑叶宽及剑叶面积的QTL及在Block942~Block961区间同时定位到控制剑叶宽及剑叶长宽比的QTL。

关键词：水稻剑叶形态重组自交系高密度图谱 QTL定位

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利用CRISPR/Cas9技术编辑OsOFP30基因创制水稻粒型突变体

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中国水稻科学 2024年第5期38卷 507-515页

作者：何勇刘耀威熊翔祝丹晨王爱群马拉娜王廷宝张健李建雄田志宏长江大学生命科学学院/湿地生态与农业利用教育部工程研究中心湖北荆州434025 中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室杭州311401 广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004

【目的】研究水稻OFP家族转录因子OsOFP30对粒型的影响,创制新的粒型突变材料,为水稻粒型改良提供参考。【方法】以粳稻品种中花11为受体材料,利用CRISPR/Cas9技术对OsOFP30基因进行定向编辑;通过T_(0)、T_(1)和T_(2)代连续筛选,获得3... 详细信息

【目的】研究水稻OFP家族转录因子OsOFP30对粒型的影响,创制新的粒型突变材料,为水稻粒型改良提供参考。【方法】以粳稻品种中花11为受体材料,利用CRISPR/Cas9技术对OsOFP30基因进行定向编辑;通过T_(0)、T_(1)和T_(2)代连续筛选,获得3类无外源片段插入的纯合突变体(长片段删除突变OsOFP30^(-89)、单碱基插入突变OsOFP30^(+1G)和OsOFP30^(+1A));分析粒型变异,进行生物信息学和测序分析,初步确定粒型变异原因。【结果】与野生型相比,3类突变体的粒宽和千粒重都显著降低,OsOFP30^(-89)和OsOFP30^(+1G)仅粒长和粒厚显著降低,穗型指标与野生型无明显差异,OsOFP30^(+1A)的粒长和粒厚与野生型无明显差异,仅一次枝梗数显著低于野生型;生物信息学分析表明,这3类突变体均由移码突变导致的翻译提前终止所产生,OsOFP30^(-89)突变蛋白长度为252个氨基酸,OsOFP30^(+1G)和OsOFP30^(+1A)突变蛋白长度均为282个氨基酸,两者仅第323位的核酸序列存在G和A的单碱基差异,导致突变蛋白第108位产生丝氨酸和天冬酰胺的差别。【结论】初步判断OsOFP30基因可调控水稻粒型变异。本研究创制了新的粒型突变材料,可为水稻粒型改良育种提供参考。

关键词：水稻 OsOFP30 CRISPR/Cas9 基因编辑粒型

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利用水稻转化愈伤组织评估引导编辑效率

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科学通报 2025年第16期70卷 2570-2578页

作者：杨茜孟祥兵王春刘婷婷王克剑余泓饶玉春邹金鹏中国农业科学院中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室浙江师范大学生命科学学院中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室和国家植物基因中心中国科学院种子设计创新学院农业农村部基因编辑创新利用重点实验室(海南) 崖州湾国家实验室中国科学院大学

引导编辑(prime editing, PE)作为新一代精准基因组编辑技术,能够实现任意类型碱基替换、小片段DNA插入和缺失,已成功应用于作物性状改良及新种质创制.然而,目前在某些位点上, PE编辑效率较低,无法实现预期目标编辑.因此,为了提升工作... 详细信息

引导编辑(prime editing, PE)作为新一代精准基因组编辑技术,能够实现任意类型碱基替换、小片段DNA插入和缺失,已成功应用于作物性状改良及新种质创制.然而,目前在某些位点上, PE编辑效率较低,无法实现预期目标编辑.因此,为了提升工作效率并加快获取目标编辑植株的速度,需建立一套完整的PE效率评估体系,用以评估不同位点的精准编辑效率.本研究选择6个已知具有不同编辑效率的PE载体,通过农杆菌介导的遗传转化法将其转化到水稻愈伤组织,随后对转化后的愈伤组织进行不同时间点连续取样,并利用高通量二代测序技术进行检测,以研究PE技术介导的精准编辑在整个愈伤组织转化过程中发生的时间和效率.实验结果显示,最早在侵染后第13天的愈伤组织中就能检测到精准编辑的发生,从第13天开始,编辑效率逐渐上升,并在第30天的愈伤组织中达到最大值.特别地,在侵染后第15天的愈伤组织中,不同位点的编辑效率与植株中的编辑效率呈良好的对应关系,因此,该时间点可用于评估植株中PE精准编辑效率.该PE效率评估体系的建立,为评估植株精准编辑效率提供了参考,有助于精准编辑在作物改良中的应用.

关键词：水稻 PE技术愈伤组织二代测序精准编辑评估体系

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水稻开花习性及在粳型三系不育系上的研究

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中国水稻科学 2025年

作者：陈玲林文英梁丽梅欧阳由男叶胜海季芝娟中国水稻研究所稻作技术研究与发展中心/水稻生物育种全国重点实验室三亚中国农业科学院国家南繁研究院松阳县农业技术推广中心松阳县农业农村局浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所

杂种优势的利用大幅提高了水稻的产量。籼粳亚种间亲缘关系较远，杂种优势更强，其所配的杂交稻产量潜力更大；籼粳亚种间杂种优势利用是提高水稻产量的重要途径。目前，籼粳杂交稻主要以粳型不育系与籼型恢复系组合为主。粳不籼恢三系... 详细信息

杂种优势的利用大幅提高了水稻的产量。籼粳亚种间亲缘关系较远，杂种优势更强，其所配的杂交稻产量潜力更大；籼粳亚种间杂种优势利用是提高水稻产量的重要途径。目前，籼粳杂交稻主要以粳型不育系与籼型恢复系组合为主。粳不籼恢三系杂交稻因长势清秀、株型理想、不早衰以及具备超高产优势，在生产上受到了广泛关注。但是，粳型三系不育系因柱头外露率低、开花时间较晚等开花习性特点，在制种过程中存在父母本花时不遇、异交结实率低等瓶颈问题，导致制种产量不高不稳，限制了籼粳杂交稻的进一步推广应用。本文从水稻开花习性的影响因素和遗传机制等方面综述了其在粳型三系不育系上的应用研究，为促进籼粳亚种间杂交水稻的培育、生产应用和杂交水稻的可持续发展提供参考。

关键词：籼粳杂交稻粳型三系不育系柱头外露开花时间开颖特性制种产量

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