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遗传 2025年

作者：郭海滨刘炜哲闭耀涛王海曈缪文沁时睿浛刘向东华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广东省植物分子育种重点实验室华南农业大学基础实验与实践训练中心华南农业大学农学院广东省岭南水稻种质资源基地库

水稻中胚轴伸长是影响旱直播水稻出苗和早期幼苗活力的重要因素，对直播研究具有重要的理论和实践意义。中胚轴伸长是一个复杂的过程，涉及遗传因素、植物激素和其他信号分子，以及环境因素等的调控。这些因素相互作用，共同决定了中胚... 详细信息

水稻中胚轴伸长是影响旱直播水稻出苗和早期幼苗活力的重要因素，对直播研究具有重要的理论和实践意义。中胚轴伸长是一个复杂的过程，涉及遗传因素、植物激素和其他信号分子，以及环境因素等的调控。这些因素相互作用，共同决定了中胚轴的伸长。本文系统总结了近年来国内外已发掘的长中胚轴水稻种质资源、已定位和克隆的中胚轴伸长基因/QTL，以及水稻中胚轴生长的遗传机理及影响因素等最新研究进展，最后，还对水稻长中胚轴种质的应用及其面对的挑战进行了分析和展望，以期为水稻遗传育种和生产应用提供依据。

关键词：水稻中胚轴伸长长中胚轴种质遗传机制育种应用

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稻米饭粒延伸性的研究进展

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华南农业大学学报 2023年第5期44卷 670-678页

作者：符雨赵宏源肖梦楠张桂权王少奎广东省植物分子育种重点实验室/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/岭南现代农业科学与技术广东省实验室/华南农业大学农学院广东广州510642

水稻饭粒延伸性是指米粒蒸煮时的延伸特性,用蒸煮后米粒长度增加值与蒸煮前米粒长度的比值来衡量,是评价稻米蒸煮食味品质的重要指标之一。随着现代遗传学及基因组学相关理论和育种技术的发展,人们对水稻饭粒延伸性的遗传研究也日趋深... 详细信息

水稻饭粒延伸性是指米粒蒸煮时的延伸特性,用蒸煮后米粒长度增加值与蒸煮前米粒长度的比值来衡量,是评价稻米蒸煮食味品质的重要指标之一。随着现代遗传学及基因组学相关理论和育种技术的发展,人们对水稻饭粒延伸性的遗传研究也日趋深入。本文综述了影响水稻饭粒延伸性的相关因素及其遗传研究进展,指出了水稻饭粒延伸性遗传研究目前存在的主要问题,分析了水稻饭粒延伸性遗传研究的应用前景。

关键词：水稻饭粒延伸性蒸煮食味品质分子育种

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丁氏稻种资源有利基因挖掘与创新研究进展

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华南农业大学学报 2023年第5期44卷 649-658页

作者：陈志雄王兰吴锦文刘向东广东省植物分子育种重点实验室/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/岭南现代农业科学与技术广东省实验室/华南农业大学农学院广东广州510642

稻种资源是水稻生物育种的重要物质基础。我国保存的稻种资源数量超过9万份,丁氏稻种资源(Ting’s rice germplasm)是极具特色的一类,主要包括丁颖在20世纪20—30年代广泛收集的7000多份各地的栽培稻、卢永根在20世纪90年代组织收集的2... 详细信息

稻种资源是水稻生物育种的重要物质基础。我国保存的稻种资源数量超过9万份,丁氏稻种资源(Ting’s rice germplasm)是极具特色的一类,主要包括丁颖在20世纪20—30年代广泛收集的7000多份各地的栽培稻、卢永根在20世纪90年代组织收集的2000份野生稻资源以及所创制的新型四倍体水稻新种质等。本文总结了近20多年来丁氏稻种资源的研究进展,并提出了今后研究应重点解决的问题,为水稻育种更好地利用该资源提供参考。

关键词：水稻稻种资源育性生物育种

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水稻qGL3.4调控籽粒大小与株型

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遗传 2023年第9期45卷 835-844页

作者：郑镇武赵宏源梁晓娅王一珺王驰航巩高洋黄金燕张桂权王少奎刘祖培华南农业大学广东省植物分子育种重点实验室亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广州510642 广东省岭南现代农业重点实验室广州510630

籽粒大小与株型对水稻产量具有重要影响,因此其相关基因克隆与功能研究对培育高产水稻具有重大的意义。本研究从以短舌野生稻为供体、华粳籼74 (HJX74)为受体的染色体单片段代换系(SSSLs)中鉴定到一个新的调控籽粒大小与株型的QTL位点qG... 详细信息

籽粒大小与株型对水稻产量具有重要影响,因此其相关基因克隆与功能研究对培育高产水稻具有重大的意义。本研究从以短舌野生稻为供体、华粳籼74 (HJX74)为受体的染色体单片段代换系(SSSLs)中鉴定到一个新的调控籽粒大小与株型的QTL位点qGL3.4。与对照HJX74相比,近等基因系NIL-qGL3.4的粒长、粒宽、千粒重、穗长、穗粒数、一次枝梗数、单株产量与株高显著增加,而NIL-qGL3.4的分蘖数和二级枝梗数与HJX74对应值无显著差异。通过图位克隆,将qGL3.4定位在第3号染色体239.18 kb区间内。细胞学分析表明,NIL-qGL3.4通过调节颖壳细胞的生长进而调控籽粒的大小。分子机理研究表明,qGL3.4可能通过调控籽粒大小相关基因EXPANSINs、GS3、GL3.1、PGL1、GL7、OsSPL13和GS5的表达进而调控籽粒大小。本研究可能为高产与理想株型的水稻培育提供新的靶标位点。

关键词：水稻籽粒大小株型单片段代换系

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大豆GmGST7基因耐酸铝功能研究

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华南农业大学学报 2023年第5期44卷 769-779页

作者：胡康金晓雨张雪王金玉程艳波连腾祥年海马启彬华南农业大学农学院/国家大豆改良中心广东分中心/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/广东省分子育种重点实验室/岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510642

【目的】耐酸铝基因GsMYB7过表达转化大豆品种‘华春6号’后,从转基因株系的表达谱中获得目标基因GmGST7,该基因受酸铝胁迫诱导上调,且位于GsMYB7基因下游,进一步分析其耐酸铝功能,以期提高大豆酸铝耐受能力。【方法】采用生物信息学方... 详细信息

【目的】耐酸铝基因GsMYB7过表达转化大豆品种‘华春6号’后,从转基因株系的表达谱中获得目标基因GmGST7,该基因受酸铝胁迫诱导上调,且位于GsMYB7基因下游,进一步分析其耐酸铝功能,以期提高大豆酸铝耐受能力。【方法】采用生物信息学方法分析GmGST7基因的碱基序列、蛋白结构域和构建系统进化树。通过烟草叶片瞬时转化法完成亚细胞定位。通过RT-qPCR分析该基因组织表达特异性。设计0、25、50、75和100μmol/L 5个AlCl_(3)浓度梯度,研究GmGST7对酸铝胁迫的响应。在50μmol/L AlCl3处理下,设计0、4、8、12、16、24、36、48和72 h共9个时间梯度,对GmGST7的表达模式进行分析。过表达GmGST7基因遗传转化拟南芥,鉴定阳性植株,并对转基因株系进行耐酸铝表型验证、氧化水平测定、耐酸铝标志基因及下游基因的表达分析。【结果】GmGST7基因位于大豆第7号染色体,序列全长为1128 bp。该基因含有2个外显子和1个内含子,2个外显子分别编码GST高度保守的N端和不保守的C端;GmGST7基因编码226个氨基酸,编码的蛋白为大豆GST蛋白的tau类家族成员,定位于细胞质和细胞核中;GmGST7基因在大豆根、茎、叶、花和幼荚中均有表达,且在根中的表达量最高;GmGST7基因在50μmol/L AlCl3处理24 h时表达最高;AlCl3处理后,野生型拟南芥相对根伸长显著低于转基因株系的,野生型拟南芥氧化水平高于转基因株系的,耐酸铝标志基因和下游基因的表达量在转基因株系中较高。【结论】GmGST7基因属于大豆GST tau类家族成员,在细胞核和细胞质中行使功能,呈组成型表达模式,且在大豆根中表达最高,对酸铝胁迫响应显著;GmGST7过表达通过激活酸铝胁迫标志基因及其下游基因的表达提高拟南芥的酸铝耐受能力。

关键词：大豆 GmGST7 酸铝胁迫遗传转化

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同源四倍体水稻:低育性机理、改良与育种展望

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遗传 2023年第9期45卷 781-792页

作者：刘向东吴锦文陆紫君 Muhammad Qasim Shahid 华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 华南农业大学广东省植物分子育种重点实验室广州510642

同源四倍体水稻具有籽粒增大、营养成分增加和抗性增强等特点,但其育性普遍偏低,影响产量,无法直接应用。高育性四倍体水稻的成功创制解决了同源四倍体水稻育性偏低的瓶颈问题,然而该类型多倍体水稻能否在生产上推广应用需要进一步探讨... 详细信息

同源四倍体水稻具有籽粒增大、营养成分增加和抗性增强等特点,但其育性普遍偏低,影响产量,无法直接应用。高育性四倍体水稻的成功创制解决了同源四倍体水稻育性偏低的瓶颈问题,然而该类型多倍体水稻能否在生产上推广应用需要进一步探讨。本文总结了同源四倍体水稻及其杂种F1育性偏低的细胞和分子遗传学机理研究的概况,重点介绍了高育性四倍体水稻的主要类型及最新的研究进展,最后提出未来利用新型四倍体水稻开展多代杂种优势等研究的设想,以期为水稻多倍体育种提供参考。

关键词：水稻同源四倍体水稻新型四倍体水稻 PMeS多倍体水稻杂种优势利用

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新型四倍体水稻创制及其杂种优势利用研究进展

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生物技术通报 2022年第1期38卷 44-50页

作者：刘向东吴锦文 SHAHID Muhammad Qasim 华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广州510642 广东省植物分子育种重点实验室广州510642 华南农业大学农学院广州510642

新型四倍体水稻是本研究团队创制的一类高育性多倍体水稻新种质,携带有多种优异基因。该类材料与同源四倍体水稻杂交获得的杂种F_(1)产量优势明显,具有应用前景。本文首先概述了同源四倍体水稻的研究进展,并重点阐述了新型四倍体水稻创... 详细信息

新型四倍体水稻是本研究团队创制的一类高育性多倍体水稻新种质,携带有多种优异基因。该类材料与同源四倍体水稻杂交获得的杂种F_(1)产量优势明显,具有应用前景。本文首先概述了同源四倍体水稻的研究进展,并重点阐述了新型四倍体水稻创制过程、主要特点、杂种优势表现及其涉及的分子遗传机理,最后提出未来研究的思路及需要解决的问题,为加快新型四倍体水稻在多倍体水稻育种中的利用提供依据。

关键词：水稻多倍体水稻新型四倍体水稻杂种优势

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利用单片段代换系定位野生稻中的种子耐盐萌发QTL

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分子植物育种 2022年

作者：黄炯凯裴瑞琴林少俊张振高王少奎谭全亚华南农业大学广东省植物分子育种重点实验室亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室

水稻生长发育的各个时期均受到盐胁迫的影响，种子萌发就是其中之一，分析水稻种子耐盐萌发的遗传基础，有助于培育种子耐盐萌发的水稻品种。本实验室利用籼稻华粳籼74 (HJX74)为受体，水稻AA基因组7个种中的43份材料为供体，构建了2 36... 详细信息

水稻生长发育的各个时期均受到盐胁迫的影响，种子萌发就是其中之一，分析水稻种子耐盐萌发的遗传基础，有助于培育种子耐盐萌发的水稻品种。本实验室利用籼稻华粳籼74 (HJX74)为受体，水稻AA基因组7个种中的43份材料为供体，构建了2 360份染色体单片段代换系(single segment substitution lines， SSSLs)。本研究选取来源于5个AA基因组野生稻(O. barthii、O. nivara、O. rufipogon、O. glumaepatula和O. meridionalis)的596份SSSLs，在1.50%的盐(NaCl)浓度处理下，经过三个种植季节的表型鉴定，筛选出46份种子能耐盐萌发的SSSLs。基于46份SSSLs的代换片段和其三季的种子耐盐萌发表型，利用代换作图法，定位了24个种子耐盐萌发的数量性状位点(quantitative trait loci， QTLs)，位于水稻的第1、2、3、5、7、8、10和11号染色体上；24个QTLs的定位区间在6.5 cM～33.4 cM之间，加性效应变异范围为2.5%～11.4%，其中有16个QTLs尚未被报道，是新的种子耐盐萌发QTLs；qSTm2-3、qSTr7-1和qSTn10-1的加性效应可达10.0%以上，是种子耐盐萌发的主效位点。本研究为水稻种子耐盐萌发基因的精细定位和克隆奠定了基础，为培育种子耐盐萌发的水稻品种提供了遗传资源。

关键词：耐盐种子萌发 QTL 染色体单片段代换系(SSSL) 野生稻

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水稻乙醇酸/甘油酸转运体OsPLGG1对光呼吸支路强化功能的研究

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福建农业学报 2024年第10期39卷 1111-1119页

作者：崔丽丽蔡秋华邱洁瑜高蓉蓉赵永超王颖姮彭新湘朱国辉张建福福建省农业科学院水稻研究所/闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室/农业农村部华南杂交水稻种质创新与分子育种重点实验室/福州(国家)水稻改良分中心/水稻国家工程实验室/福建省作物种质创新与分子育种省部共建国家重点实验室培育基地/福建省作物分子育种工程实验室/福建省水稻分子育种重点实验室/杂交水稻国家重点实验室华南研究基地福建福州350003 华南农业大学生命科学学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广东广州510642

【目的】在已构建GOC(乙醇酸氧化酶OsGLO、草酸氧化酶OsOXO和过氧化物酶OsCAT)光呼吸支路的工程水稻中,敲除乙醇酸转运体编码基因OsPLGG1a或OsPLGG1b,以优化光呼吸支路的改造,提高水稻光合效率。【方法】以GOC工程水稻为背景材料,通过CR... 详细信息

【目的】在已构建GOC(乙醇酸氧化酶OsGLO、草酸氧化酶OsOXO和过氧化物酶OsCAT)光呼吸支路的工程水稻中,敲除乙醇酸转运体编码基因OsPLGG1a或OsPLGG1b,以优化光呼吸支路的改造,提高水稻光合效率。【方法】以GOC工程水稻为背景材料,通过CRISPR-Cas9技术分别敲除OsPLGG1a或OsPLGG1b基因,通过抗性筛选和测序鉴定osplgg1a-GOC和osplgg1b-GOC纯合敲除株系,并测定光合速率。【结果】获得敲除OsPLGG1a或OsPLGG1b的GOC代谢支路的纯合株系(osplgg1a-GOC和osplgg1b-GOC)。osplgg1a-GOC植株与ZH11背景中OsPLGG1a敲除突变体表型相似,均表现出黄化矮小生长抑制的表型;osplgg1b-GOC植株相比GOC水稻的净光合速率提高,说明OsPLGG1b突变有利于叶绿体中滞留乙醇酸,增加GOC支路的代谢通量,进一步提高叶绿体中的CO_(2)浓度。【结论】相对于GOC水稻,osplgg1b-GOC部分株系的净光合速率和气孔导度增加,暗示敲除OsPLGG1b可用于光呼吸代谢支路的优化。

关键词：乙醇酸/甘油酸转运体水稻光呼吸 GOC代谢支路

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利用单片段代换系鉴定巴西陆稻IAPAR9中的粒型基因

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作物学报 2021年第8期47卷 1472-1480页

作者：张波裴瑞琴杨维丰朱海涛刘桂富张桂权王少奎广东省植物分子育种重点实验室/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/华南农业大学广东广州510642

水稻粒型是由多基因控制的复杂数量性状,是稻米产量和品质的重要影响因子,水稻粒型基因的定位与遗传研究有助于稻米产量与品质的协同改良。本研究利用巴西陆稻IAPAR9为供体、以华南地区高产籼稻品种华粳籼74为受体,构建的153份水稻单片... 详细信息

水稻粒型是由多基因控制的复杂数量性状,是稻米产量和品质的重要影响因子,水稻粒型基因的定位与遗传研究有助于稻米产量与品质的协同改良。本研究利用巴西陆稻IAPAR9为供体、以华南地区高产籼稻品种华粳籼74为受体,构建的153份水稻单片段代换系材料,连续两季通过单因素方差分析和邓肯氏多重比较,结合代换片段重叠群作图,定位了13个控制水稻粒型及粒重的QTL。这13个位点分别分布于水稻1、2、4、5、6、7、9和11号染色体上,包括9个控制谷粒长的QTL、1个控制谷粒宽的QTL和3个控制千粒重的QTL。其中,qGL1-2、qTGW1-2和qGL11为新鉴定的QTL位点。新的粒型QTL定位将为进一步的基因克隆与粒型遗传调控网络解析提供依据和线索,也可为稻米产量与品质协同改良提供新的种质资源。

关键词：水稻单片段代换系粒型 QTL定位

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