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基于AMMI模型和GGE双标图对2018年江苏省水稻杂交中粳品种区域试验结果的评价分析

杂交水稻 2021年第3期36卷 96-102页

作者：李雪丁逸帆左示敏陈宗祥许明赵愈李鹏程徐扬徐辰武杨泽峰江苏省作物遗传生理重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学与分子育种重点实验室/扬州大学农学院江苏扬州225009 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学江苏扬州225009 江苏省种子南繁南鉴站江苏南京210036

为合理评价水稻区试中参试品种的高产稳产性、区域适应性以及各试点的区分力和代表性,采用AMMI模型和GGE双标图对2018年江苏省水稻杂交中粳区域试验的14个品种在11个试验点的产量数据进行综合分析。结果表明,基因型效应、环境效应以及... 详细信息

为合理评价水稻区试中参试品种的高产稳产性、区域适应性以及各试点的区分力和代表性,采用AMMI模型和GGE双标图对2018年江苏省水稻杂交中粳区域试验的14个品种在11个试验点的产量数据进行综合分析。结果表明,基因型效应、环境效应以及基因型与环境的互作效应均对参试品种产量产生极显著影响。在品种的高产稳产方面,高产性较好的品种有嘉优中科1号、嘉优中科1602和春优T36;稳定性较好的品种为隆嘉优77和甬优6718;在品种的适应性方面,嘉优中科1号适宜种植的试点较多,具有一定的广适性,是水稻生产上具备推广潜力的理想品种;在试验环境的功能形态方面,江苏东海县作物栽培指导站和江苏省农业科学院粮食作物研究所2个试点不仅具有较强的区分力和代表性,也是综合性最好的2个试点。综合运用AMMI模型和GGE双标图可以更加全面有效地评估品种和试点,为新品种的精准推广提供理论依据,同时为目标品种的选育提供参考。

关键词：水稻区试 AMMI模型 GGE双标图高产稳产适应性

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维生素E对小麦赤霉病菌呕吐毒素积累的调控效应

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麦类作物学报 2020年第9期40卷 1141-1147页

作者：朱素芹张语卉花辰李磊孙政玺李韬扬州大学植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学与分子育种重点实验室/江苏省作物遗传生理国家重点实验室江苏扬州225009

赤霉病主要由禾谷镰刀菌引起,该菌侵染小麦后会在籽粒中积累脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)等毒素,造成小麦细胞的氧化损伤,并损害人畜健康。为了揭示抗氧化剂维生素E对DON积累的影响,在活体条件下,通过双花滴注法在小麦扬花期同时接种维生素... 详细信息

赤霉病主要由禾谷镰刀菌引起,该菌侵染小麦后会在籽粒中积累脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)等毒素,造成小麦细胞的氧化损伤,并损害人畜健康。为了揭示抗氧化剂维生素E对DON积累的影响,在活体条件下,通过双花滴注法在小麦扬花期同时接种维生素E溶液和禾谷镰刀菌菌液,测定病小穗率,并在小麦成熟期利用LC-MS测定籽粒中的DON含量;离体条件下,在PDA和TBI培养基中分别添加维生素E,测定培养基中禾谷镰刀菌菌丝的生长速率、DON含量和DON合成关键基因Tri5的表达量。结果表明,活体条件下,维生素E负调控DON的积累,但不能阻止病原菌在穗部扩展;离体条件下,与对照相比,添加维生素E对禾谷镰刀菌的生长、产毒及Tri5基因的表达均无显著影响。活体条件下,维生素E负调控毒素,可能是通过调控寄主小麦中相关基因的表达而间接调控禾谷镰刀菌产毒相关基因的表达,该结果可为维生素E在小麦DON防控方面的利用提供参考。

关键词：小麦赤霉病 DON 维生素E

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稻米淀粉合成和食味品质改良研究进展

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江苏农业科学 2021年第16期49卷 18-25页

作者：刘岩傲雁徐茂森张涛唐家琪李尧卿张超于恒秀江苏省作物遗传生理重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学农学院江苏扬州225009 苏州健雄职业技术学院江苏太仓215400

稻米品质主要由碾磨品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质等组成。随着生活条件的逐步提升,人们对蒸煮与食味品质优良的稻米需求越来越高。而淀粉是稻米胚乳的主要成分,是影响其食味品质的重要因素,育种家们基于对淀粉合成相关基... 详细信息

稻米品质主要由碾磨品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质等组成。随着生活条件的逐步提升,人们对蒸煮与食味品质优良的稻米需求越来越高。而淀粉是稻米胚乳的主要成分,是影响其食味品质的重要因素,育种家们基于对淀粉合成相关基因与稻米蒸煮食味品质间的关联分析结果,利用常规育种和CRISPR/Cas9等技术创建了一系列具有优良食味品质的水稻新品种(系)。本文总结了稻米品质的组成和影响因素、高等植物淀粉的生物合成途径、淀粉合成底物ADPG的转运途径、直链淀粉和支链淀粉的合成途径、淀粉合成基因与稻米蒸煮食味品质改良的关系以及Wx基因等位变异在稻米品质改良中应用的研究进展,为以后稻米蒸煮食味品质改良提供参考。

关键词：水稻食味品质直链淀粉支链淀粉生物合成品种改良

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氯酸盐处理对不同基因型玉米苗期性状的影响

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南京农业大学学报 2020年第3期43卷 423-430页

作者：魏杰朱新杰王后苗尹双义杨小艺孙辉李鹏程徐辰武扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

[目的]氯酸盐耐性是鉴定植物氮吸收效率的有效手段,本文旨在探究不同浓度氯酸盐处理对苗期玉米表型、酶活性以及矿质营养元素吸收等方面的影响,并筛选氯酸盐耐性存在差异的自交系。[方法]以6个国内常用玉米自交系Mo17、Dan340、Wu312、... 详细信息

[目的]氯酸盐耐性是鉴定植物氮吸收效率的有效手段,本文旨在探究不同浓度氯酸盐处理对苗期玉米表型、酶活性以及矿质营养元素吸收等方面的影响,并筛选氯酸盐耐性存在差异的自交系。[方法]以6个国内常用玉米自交系Mo17、Dan340、Wu312、Y53、Ye478和B73为研究材料,在温室进行水培试验,分别设置4 mmol·L^-1 KNO3处理(CK)、2 mmol·L^-1 KClO3处理(T1)和4 mmol·L^-1 KClO3处理(T2),持续处理1周后,测定玉米苗期的表型性状、叶片酶活性以及地上部和根系的矿质营养元素含量。[结果]方差分析结果表明:不同浓度氯酸盐处理对玉米自交系表型各个性状均有显著的抑制作用,株高、叶长、SPAD值和地上部干质量4个性状变化最为明显,平均降幅分别为38.96%、37.93%、55.85%和31.58%;而对玉米自交系酶活性影响表现为可溶性蛋白含量(Cpr)显著增加,谷氨酸合成酶活性(GOGAT)显著下降;氯酸盐处理抑制玉米对氮和锌的吸收。[结论]株高、叶长、SPAD值和地上部干质量对氯酸盐处理的响应可以作为筛选氯酸盐耐性自交系的指标。以地上部干质量对氯酸盐处理的响应为筛选指标,B73、Y53和Wu312为氯酸盐敏感性材料,Mo17、Ye478和Dan340为氯酸盐耐性材料。本研究为玉米氮吸收的表型鉴定提供新思路。

关键词：玉米氯酸盐表型酶活性矿质营养元素

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金粳818抗咪唑啉酮类除草剂基因的功能标记开发与应用

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中国水稻科学 2020年第4期34卷 316-324页

作者：王广达高鹏杨文艳崔傲赵剑华冯志明曹文磊陈宗祥左示敏扬州大学农学院江苏省作物遗传生理重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室江苏扬州225009 扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

【目的】培育抗除草剂品种是水稻育种中的一个重要方向,开发高效的功能标记可以加快抗除草剂性状的筛选工作。【方法】利用开发的dCAPS和KASP分子标记对试验材料的基因型分型,另结合除草剂喷施试验进行表型鉴定。【结果】测序结果验证... 详细信息

【目的】培育抗除草剂品种是水稻育种中的一个重要方向,开发高效的功能标记可以加快抗除草剂性状的筛选工作。【方法】利用开发的dCAPS和KASP分子标记对试验材料的基因型分型,另结合除草剂喷施试验进行表型鉴定。【结果】测序结果验证了前人发现的金粳818中乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)基因第627位氨基酸由丝氨酸(serine,S)突变为天冬酰胺(asparagine,N)是其抗咪唑啉酮类除草剂的主要原因,本文将其命名为ALS^627N。根据此变异位点的DNA序列差异,开发了两个新的功能标记dC-ALS-627和K-ALS-627,可有效区分ALS^627N纯合型、杂合型及非突变纯合型。【结论】两个标记均可以广泛用于ALS^627N基因的标记辅助选择育种,有助于加快培育抗咪唑啉酮类除草剂新品种,具有重要的实际应用价值。

关键词：水稻咪唑啉酮类除草剂乙酰乳酸合成酶功能标记辅助选择

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江苏近年育成粳稻新品种/系的稻瘟病抗性基因及穗颈瘟抗性分析

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中国水稻科学 2020年第5期34卷 413-424页

作者：王小秋杜海波陈夕军李明友王嘉楠许志文冯志明陈宗祥左示敏植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/扬州大学农学院江苏扬州225009 扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009

【目的】明确水稻品种携带的抗稻瘟病基育种应用价值,是利用抗病基因培育抗病品种控制病害流行的重要前期工作。【方法】利用功能标记分析了14个抗稻瘟病基因在江苏近年育成的195个粳稻新品种/系中的分布情况,并对其中158个品种和17份... 详细信息

【目的】明确水稻品种携带的抗稻瘟病基育种应用价值,是利用抗病基因培育抗病品种控制病害流行的重要前期工作。【方法】利用功能标记分析了14个抗稻瘟病基因在江苏近年育成的195个粳稻新品种/系中的分布情况,并对其中158个品种和17份携带抗稻瘟病基因Pigm的高世代回交株系进行穗颈瘟接种鉴定。【结果】大多数品种携带2~5个抗病基因,但所有品种均不含有Pigm基因;Pib、Pita和Pikh基因在供试品种中的分布频率较高,均在45%以上,其余基因均在30%以内;Pid3、Pid2、Pia、Pb1在新育成品种中的出现频率明显高于审定品种。测试品种对穗颈瘟的抗性主要与3个基因显著相关,贡献率由高至低依次为Pia、Pi3/5/i和Pita;其中,Pia或Pi3/5/i与Pita间的聚合效应均显著高于各基因单独存在时的抗病效应,且以Pia和Pita间的聚合效应最强,携带该基因组合的所有品种对穗颈瘟均表现抗至高抗水平抗性。回交导入Pigm基因的所有17份株系对穗颈瘟的抗性均显著高于各自轮回亲本,且均达到了抗病以上水平。【结论】抗病基因Pigm及基因组合“Pia+Pita”在江苏粳稻抗穗颈瘟育种中具有重要的育种应用价值。

关键词：粳稻穗颈瘟抗病基因基因分布育种价值

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Wx与ALK主要等位基因不同组合对稻米品质的影响

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中国水稻科学 2020年第3期34卷 228-236页

作者：陈专专杨勇冯琳皓孙晔张昌泉范晓磊李钱峰刘巧泉扬州大学农学院植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室江苏扬州225009 扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

【目的】稻米蒸煮和食味品质主要受Wx和ALK两个主效基因的调控。这两个基因在栽培稻中存在多个复等位变异,本研究旨在明确Wx和ALK基因的主要等位变异及其组合对稻米品质的影响。【方法】将Wx的3个主要等位基因(Wx^a、Wx^b和wx)与ALK的2... 详细信息

【目的】稻米蒸煮和食味品质主要受Wx和ALK两个主效基因的调控。这两个基因在栽培稻中存在多个复等位变异,本研究旨在明确Wx和ALK基因的主要等位变异及其组合对稻米品质的影响。【方法】将Wx的3个主要等位基因(Wx^a、Wx^b和wx)与ALK的2个主要等位基因(ALK^a和ALK^c)进行不同的组合,在粳稻品种日本晴(Nip)背景下创建6个含有Wx和ALK基因不同等位变异组合的近等基因系。通过测定近等基因系的稻米理化品质明确不同等位基因及其组合对稻米品质的效应。【结果】在相同的ALK基因型背景下,含Wx^a等位基因稻米的糊化温度极显著低于wx型和Wxb型的近等基因系。稻米黏滞性受Wx和ALK等位基因组合影响较大,Wx等位变异主要影响稻米的峰值黏度、峰值时间和冷胶黏度;在相同Wx背景下,ALK等位基因主要影响稻米RVA谱的起浆温度,对稻米崩解值和消减值的影响不显著。总体来看,Nip-Wx^a/ALK^a和Nip-Wx^a/ALK^c型稻米具有较高直链淀粉含量和崩解值,较低的胶稠度,因而食味值较差;Nip-wx/ALK^a和Nip-Wx^b/ALK^a型水稻具有适中的直链淀粉含量、较软的胶稠度以及较低的糊化温度,因此这两个近等基因系热饭和冷饭的食味值较好;虽然Nip-Wx^b/ALK^c的糊化温度较高,但因其适中的直链淀粉含量和较高的胶稠度,其冷饭食味值降幅较小;Nip-wx/ALK^c稻米的热饭食味值与Nip-wx/ALK^a、Nip-Wx^b/ALK^a和Nip-Wx^b/ALK^c无差异,但因其较高的糊化温度,其冷饭食味值显著下降。【结论】Wx基因变异主要影响稻米直链淀粉含量和胶稠度,对糊化温度有一定的影响;ALK基因变异主要影响糊化温度,对直链淀粉含量无显著影响,对胶稠度存在微效影响。

关键词：蜡质基因糊化温度基因等位基因近等基因系稻米品质

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基于染色体单片段代换系的水稻苗期氮利用相关QTL鉴定

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2020年第5期41卷 1-8页

作者：杨习武高云顾后文缪军谭文琛瞿培马玉巧贾丁菡周勇梁国华扬州大学教育部植物功能基因组学重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009

利用一套以广陆矮为轮回亲本、日本晴为供体亲本的染色体片段代换系为材料,分别在高氮和低氮2种水平下对水稻苗期相关性状进行QTL定位。结果表明:2种水平下,染色体片段代换系的株高、苗干重、根干重和总干重等性状均呈极显著正相关,表... 详细信息

利用一套以广陆矮为轮回亲本、日本晴为供体亲本的染色体片段代换系为材料,分别在高氮和低氮2种水平下对水稻苗期相关性状进行QTL定位。结果表明:2种水平下,染色体片段代换系的株高、苗干重、根干重和总干重等性状均呈极显著正相关,表明苗期水稻的生长是地下部与地上部协同作用的过程;同一性状在2种水平下亦呈极显著正相关,表明代换系群体在不同氮素水平下的生长方向是一致的;共定位到2种水平下株高、根干重、苗干重、总干重和氮含量及其相对性状的35个QTL,其中高氮水平下13个,低氮水平下10个,高低氮相对性状12个;检测到2个QTL热点区,聚集了不同氮水平及其相对性状的多个QTL,如高氮水平下的株高QTL、苗干重QTL、总干重QTL,低氮水平下的株高QTL,高低氮相对性状的株高QTL、苗干重QTL、总干重QTL、氮素积累总量QTL。

关键词：水稻染色体片段代换系氮胁迫苗期性状 QTL

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了解大米淀粉精细结构和蛋白质含量对煮熟大米质地的影响

了解大米淀粉精细结构和蛋白质含量对煮熟大米质地的影响

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中国食品科学技术学会第十八届年会

作者：计懿李昌峰李恩鹏扬州大学农学院植物功能基因组学教育部重点实验室江苏省作物遗传生理重点实验室扬州大学现代粮食作物生产技术创新中心

直链淀粉含量、精细结构和蛋白质含量会影响米饭的硬度和黏性,但是影响的机制还没有被完全理解。本试验研究了22个具有不同淀粉精细结构和蛋白质含量的水稻品种,并利用数学模型对直链淀粉精细结构进行了分析。试验结果表明,直链淀粉分... 详细信息

直链淀粉含量、精细结构和蛋白质含量会影响米饭的硬度和黏性,但是影响的机制还没有被完全理解。本试验研究了22个具有不同淀粉精细结构和蛋白质含量的水稻品种,并利用数学模型对直链淀粉精细结构进行了分析。试验结果表明,直链淀粉分支酶与合成酶活性的比值与米饭的硬度成负相关,与米饭的黏度成正相关。对于幼穗发育过程中进行施氮处理的稻米样品,蛋白质含量与米饭硬度呈极显著正相关。相关性分析表明蛋白和直链淀粉含量以及支链淀粉和直链淀粉精细结构对米饭的硬度有着显著的影响,而蛋白质含量对米饭黏度的影响小于硬度。更多的直链淀粉短链和支链淀粉长链都会使米饭质地更硬,黏性更小。不同的谷物成分以不同的方式影响大米的质地,比如通过限制淀粉在糊化过程中的膨胀。

关键词：淀粉精细结构蛋白质质地特性

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中东绿聚能复合肥对武运粳23号产量·根系性状及氮素吸收利用的影响

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安徽农业科学 2024年第14期52卷 120-126,143页

作者：王子涵曹文雅朱正康彭斌王树深伏桐丁周宇杨英舒小伟周娟姚友礼黄建晔王余龙董桂春扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/教育部植物功能基因组重点实验室江苏扬州225009 江苏省丹阳市农业农村局江苏丹阳212300 江苏省宜兴市农业农村局江苏宜兴214200 盐城工学院江苏省海洋滩涂生物化学与生物技术重点建设实验室江苏盐城224051

在盆栽和大田栽培条件下,研究中东绿聚能复合肥对武运粳23号水稻产量、根系性状及氮素吸收利用的影响。结果表明,中东绿聚能复合肥与普通复合肥相比,盆栽和大田试验均能显著提高武运粳23号水稻的产量。施用量或施用比例越大增产幅度越大... 详细信息

在盆栽和大田栽培条件下,研究中东绿聚能复合肥对武运粳23号水稻产量、根系性状及氮素吸收利用的影响。结果表明,中东绿聚能复合肥与普通复合肥相比,盆栽和大田试验均能显著提高武运粳23号水稻的产量。施用量或施用比例越大增产幅度越大,越早施用增产效果越好,基肥增幅最大。从大田试验来看,MT5和HT5处理的增产效果最优。产量增加主要是穗数的显著增加;成熟期氮素累积量平均增加24.9%,对比、施用量、施用时期平均分别增加30.03%、23.66%、20.79%。随着绿聚能施用量的增加氮素累积量总体呈增加趋势,在促分蘖、促大穗的肥料中,早施的效应明显大于晚施;对氮收获指数、氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力均有促进作用,随着绿聚能施用量的增加,后3个指标总体呈增加趋势;栽后30 d的水稻单株不定根数、单株不定根总长、单株根干重、总吸收面积、活跃吸收面积均较低,单株根活力、最长根长、众数根长较高;抽穗期上述根系性状均高于对照,但冠根比低于对照。成熟期冠根比高于对照。由此可知,施用绿聚能复合肥能显著促进水稻穗数的增加,提高籽粒产量和氮肥利用率。

关键词：绿聚能复合肥水稻产量根系性状氮素吸收利用

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