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江苏省遗传学会2016年学术研讨会

作者：王军范方军朱金燕李文奇王芳权仲维功杨杰江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心江苏南京 210014 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 江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心江苏南京 210014

稻瘟病是江苏省粳稻的主要病害，以穗颈瘟的危害最为严重，选育抗病品种是防治该病害最有效的方法。明确江苏省粳稻穗颈瘟的主要抗病基因以及主要粳稻品种的稻瘟病基因型是开展穗颈瘟抗性育种的基础。本研究利用稻瘟病抗性基因Pi-ta、P... 详细信息

稻瘟病是江苏省粳稻的主要病害，以穗颈瘟的危害最为严重，选育抗病品种是防治该病害最有效的方法。明确江苏省粳稻穗颈瘟的主要抗病基因以及主要粳稻品种的稻瘟病基因型是开展穗颈瘟抗性育种的基础。本研究利用稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi-kh、Pi-km 的功能标记对2007-2013 年江苏省审定的粳稻进行基因型检测。

关键词：江苏省粳稻稻瘟病穗颈瘟稻瘟病抗病基因

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不同温光条件下水稻抽穗期QTL的定位与分析

不同温光条件下水稻抽穗期QTL的定位与分析

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江苏省遗传学会2016年学术研讨会

水稻的抽穗期是水稻重要的农艺性状之一，是由多基因控制的数量性状。染色体单片段代换系减少了个体间遗传背景的干扰，已经成为定位和克隆复杂性状QTL 的重要材料。本研究以广陆矮4 号为受体，日本晴为供体的85 个染色体单片段代换系... 详细信息

水稻的抽穗期是水稻重要的农艺性状之一，是由多基因控制的数量性状。染色体单片段代换系减少了个体间遗传背景的干扰，已经成为定位和克隆复杂性状QTL 的重要材料。本研究以广陆矮4 号为受体，日本晴为供体的85 个染色体单片段代换系群体为试验材料，通过单因素方差分析和Dunnett's 多重比较，测验单片段代换系与广陆矮4号之间抽穗期的差异，对代换片段上抽穗期相关的QTL 进行了定位。

关键词：水稻染色体单片段代换系数量性状抽穗期代换作图

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不同温光条件下水稻抽穗期QTL的定位与分析

不同温光条件下水稻抽穗期QTL的定位与分析

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江苏省遗传学会2016年学术年会

作者：王军范方军朱金燕李文奇王芳权仲维功杨杰江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心扬州大学/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心

水稻的抽穗期是水稻重要的农艺性状之一,是由多基因控制的数量性状。染色体单片段代换系减少了个体间遗传背景的干扰,已经成为定位和克隆复杂性状QTL的重要材料。本研究以广陆矮4号为受体,日本晴为供体的85个染色体单片段代换系群体为... 详细信息

水稻的抽穗期是水稻重要的农艺性状之一,是由多基因控制的数量性状。染色体单片段代换系减少了个体间遗传背景的干扰,已经成为定位和克隆复杂性状QTL的重要材料。本研究以广陆矮4号为受体,日本晴为供体的85个染色体单片段代换系群体为试验材料,通过单因素方差分析和Dunnett's多重比较,测验单片段代换系与广陆矮4号之间抽穗期的差异,对代换片段上抽穗期相关的QTL进行了定位。以P≤0.001为阈值,在南京和海南不同温光条件下共定位到40个抽穗期相关的QTL。其中,21个QTL在2个环境中均被定位到;15个QTL只在南京环境中被定位到;4个QTL只在海南环境中被定位到。南京环境中定位到的36个抽穗期相关QTL,其加性效应值变化范围为2.8～15.7 d,加性效应百分率变化范围为3.8%～21.1%;海南环境中定位到的25个抽穗期相关QTL,加性效应值变化范围为1.8～12.1d,加性效应百分率变化范围为1.7%～11.3%。这些QTL的定位,为进一步精细定位并克隆相应主效QTL和优异品种特定环境下的生育期改良奠定了基础。

关键词：水稻染色体单片段代换系数量性状抽穗期代换作图

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江苏省粳稻品种抗稻瘟病基因型与穗颈瘟抗性分析

江苏省粳稻品种抗稻瘟病基因型与穗颈瘟抗性分析

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江苏省遗传学会2016年学术年会

稻瘟病是江苏省粳稻的主要病害,以穗颈瘟的危害最为严重,选育抗病品种是防治该病害最有效的方法。明确江苏省粳稻穗颈瘟的主要抗病基因以及主要粳稻品种的稻瘟病基因型是开展穗颈瘟抗性育种的基础。本研究利用稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b... 详细信息

稻瘟病是江苏省粳稻的主要病害,以穗颈瘟的危害最为严重,选育抗病品种是防治该病害最有效的方法。明确江苏省粳稻穗颈瘟的主要抗病基因以及主要粳稻品种的稻瘟病基因型是开展穗颈瘟抗性育种的基础。本研究利用稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi-kh、Pi-km的功能标记对2007-2013年江苏省审定的粳稻进行基因型检测。结果表明:65份审定的粳稻品种中同时含有3个稻瘟病抗病基因的品种6份,占审定品种的9.2%;同时含有2个稻瘟病抗病基因的品种23份,占审定品种的35.4%;含有1个稻瘟病抗病基因的品种27份,占审定品种的41.5%;不含有这4个抗病基因的品种9份,占审定品种的13.9%。2014年穗颈瘟接种结果表明:含有3个抗病基因的6份品种均表现为抗穗颈瘟;含有2个抗病基因的品种中19份品种抗穗颈瘟,4份品种感穗颈瘟;含有1个抗病基因的品种中12份品种抗穗颈瘟,15份品种感穗颈瘟;不含有这4个抗病基因的品种中1份品种抗穗颈瘟,8份品种感穗颈瘟。相关性和回归分析结果表明:Pi-ta、Pi-b、Pi-km与穗颈瘟的抗性呈正相关,相关系数分别0.81、0.11和0.15;Pi-kh与穗颈瘟抗性呈负相关,相关系数为0.05。

关键词：江苏省粳稻稻瘟病穗颈瘟稻瘟病抗病基因

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外源葡萄糖对干旱胁迫下高表达转玉米C4型PEPC基因水稻光合和渗透物质的影响

外源葡萄糖对干旱胁迫下高表达转玉米C4型PEPC基因水稻光合和渗透...

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江苏省植物生理学会2016年学术年会

作者：张金飞何亚飞李霞谢寅峰江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏省优质水稻工程技术研究中心国家水稻改良中心南京分中心南京210014 南京林业大学生物与环境学院南京210037 江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏省优质水稻工程技术研究中心国家水稻改良中心南京分中心南京210014 南京林业大学生物与环境学院南京210037

干旱是限制作物产量的一个主要因子,高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC,EC.1.1.31)水稻(Oryza sativaL.)具有高光合效率并干旱胁迫具有高耐性.为了解析葡萄糖作为一种糖信号,与蔗糖非发酵1(... 详细信息

干旱是限制作物产量的一个主要因子,高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC,EC.1.1.31)水稻(Oryza sativaL.)具有高光合效率并干旱胁迫具有高耐性.为了解析葡萄糖作为一种糖信号,与蔗糖非发酵1(SNF1)相关蛋白激酶(Sucrose nonfermenting-1-related protein kinasis,SnRKs)基因家族成员级联,在调控植物生长发育、逆境响应和生物防御反应等生理过程中发挥重要作用.我们以高表达转玉米C4-PEPC基因水稻(PC)及其野生型(WT)为材料,研究干旱条件下,不同试剂叶面喷施过夜处理后对水稻叶片进行部分生理指标测定,结果表明：1.自然干旱处理下外源喷施葡萄糖糖浓度的确定首先使用0％,1％,2％,3％和4％浓度的葡萄糖喷施4叶期水稻幼苗后,用15％聚乙二醇-6000 (PolyethyleneGlycol-6000,PEG-6000)进行模拟干旱,确定盆栽水稻在自然干旱条件下的葡萄糖施用浓度,结果表明：1％葡萄糖喷施可以显著缓解PC水稻的干旱胁迫,其相对含水量显著高于0％,2％,3％和4％浓度葡萄糖处理,因此,之后的实验选取1％的葡萄糖溶液作为外施浓度.2.自然干旱条件下生育后期对水稻材料光合参数的影响在自然干旱胁迫下,在孕穗期,所有处理的净光合速率降低,但是,1％葡萄糖喷施处理缓解PC和WT水稻净光合速率的下降趋势,同时显著增强了PC水稻水分利用效率.3.模拟干旱条件下渗透条件物质的变化15％PEG-6000处理下,1％葡萄糖喷施处理,均提高了PC和WT水稻叶片内的可溶性糖和葡萄糖含量,但是蔗糖和果糖含量没有显著差异.进一步研究胞内PC和WT中的第二信使(Ca2+,NO,H2O2等)表明,1％葡萄糖喷施处理相比对照,PC中其中H2O2的含量显著下降.4.模拟干旱条件下抗氧化能力的变化 15％PEG-6000处理下,1％葡萄糖喷施处理,PC和WT水稻中总氧化能力参数(Total antioxidant capacity, T-AOC)含量变化不显著,但是,其中烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸氧化酶(respiratory burst oxidase homologue,,Rboh)的活性与SnRK3亚家族的部分成员之间存在同步的动态变化.本研究初步看出,在干旱胁迫下,PC水稻可通过外源葡萄糖启动信号途径,增加抗氧化能力,从而比未转基因原种更强的耐旱性.

关键词：水稻转玉米C4型PEPC基因PC水稻干旱糖

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水稻突变体812HS的光氧化特性和基因定位

水稻突变体812HS的光氧化特性和基因定位

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江苏省遗传学会2016年学术研讨会

作者：吕川根夏士健徐金刚赖东袁泽马静张启军宗寿余高志萍陈国祥江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心江苏南京 210014 南京师范大学江苏南京210023

812HS 是来自于812S(野生型，江苏省农业科学院两系杂交稻育种项目组育成的籼稻两用不育系)的光氧化突变体，农艺性状与野生型无实质性差别。梅雨季节结束前的秧苗(一般在5 月中旬出苗，至7 月上旬梅雨结束)，突变体的叶色与野生型基本... 详细信息

812HS 是来自于812S(野生型，江苏省农业科学院两系杂交稻育种项目组育成的籼稻两用不育系)的光氧化突变体，农艺性状与野生型无实质性差别。梅雨季节结束前的秧苗(一般在5 月中旬出苗，至7 月上旬梅雨结束)，突变体的叶色与野生型基本没有差异。梅雨季节过后，由于田间自然光照强度的明显增加，半个月左右后，突变体812HS 的叶片尖端出现明显的失绿(光漂白、枯黄)现象，而野生型812S 并没有这种失绿现象的发生。

关键词：水稻光氧化光化学活性抗氧化酶基因定位

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水稻垩白基因Chalk5功能标记的开发与应用

水稻垩白基因Chalk5功能标记的开发与应用

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江苏省遗传学会2016年学术年会

作者：朱金燕王晴晴王军范方军李文奇王芳权王绪鹏仲维功杨杰江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心苏州农业职业技术学院扬州大学

水稻垩白是衡量水稻外观品质优劣的重要指标之一,降低稻米的垩白是培育优质水稻品种的前提。Chalk5是最近克隆的一个控制水稻垩白的主效QTL,该基因的过量表达使胚乳的垩白增加。与低垩白品种H94等位基因序列比较,高垩白品种珍汕97等位... 详细信息

水稻垩白是衡量水稻外观品质优劣的重要指标之一,降低稻米的垩白是培育优质水稻品种的前提。Chalk5是最近克隆的一个控制水稻垩白的主效QTL,该基因的过量表达使胚乳的垩白增加。与低垩白品种H94等位基因序列比较,高垩白品种珍汕97等位基因序列发生39处多态性变异,其中10处变异发生在翻译起始位点上游1.8 kb的启动子上,这些变异包括替换、插入和缺失三种突变类型。5处变异发生在外显子上,但仅在第一个和第四个外显子上发生两个氨基酸替换,内含子上有24处SNP变异。对该基因进行功能性遗传变异分析发现,在珍汕97启动子-721和-485位的两个SNPs变异导致其与种子发育相关的两个顺式调控原件(负方向)在H94启动子中发生了变异,位于-721位的是负责种子特异表达和ABA相应的RY/G-box (CATGCA),位于-485位的是负责种子发育过程中光合产物运输和代谢的CACT-box。研究结果表明,这两个突变位点上具有与珍汕97相同等位基因型的Chalk5的表达量较高,与同一时期的珍汕97表达量相近,任意一个位点发生突变,Chalk5的表达量降低,与同一时期的H94表达量相近。垩白是典型的数量性状,容易受到环境的影响,且其表型是在成熟收获后才能进行选择,因此,获得Chalk5的功能标记能快捷、准确鉴定不同基因型,是开展Chalk5基因分子标记辅助选择的前提。本研究在前人克隆的基础上,根据其启动子区域存在的两个功能突变位点,分别设计等位基因特异PCR(ARMS-PCR)引物,最终筛选出两对Chalk5基因的功能标记Chalk12、NChalk12和Chalk22、NChalk22,通过PCR产物测序的方法对这两对标记的检查结果进行了验证,说明Chalk12、NChalk12和Chalk22、NChalk22可以准确鉴定出Chalk5的不同基因型。利用该标记对不同来源的43份籼稻资源、江苏2007-2013年审定的65份粳稻品种和太湖流域179份粳稻地方资源进行了Chalk5基因型检测,筛选到携带chalk5低垩白率等位基因的籼稻资源20份,太湖流域粳稻地方资源仅8份,其余236份粳型资源中均不携带chalk5低垩白率等位基因,这也说明chalk5主要分布在籼型水稻资源中,在粳型资源中分布很少。

关键词：水稻垩白 Chalk5 等位基因特异PCR 功能标记

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高表达转玉米C4型PEPC基因水稻通过提高光呼吸抵御低氮逆境

高表达转玉米C4型PEPC基因水稻通过提高光呼吸抵御低氮逆境

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江苏省植物生理学会2016年学术年会

作者：唐玉婷陆巍李霞江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏省优质水稻工程技术研究中心国家水稻改良中心南京分中心南京210014 南京农业大学生命科学学院南京210095 南京农业大学生命科学学院南京210095 江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏省优质水稻工程技术研究中心国家水稻改良中心南京分中心南京210014

氮素对于植物是一种重要的营养元素,是蛋白质、核酸、磷脂等有机化合物的构成成分,在植物的营养生长和生殖生长中都起着重要的作用.同时,N元素与叶绿素的含量、叶绿体发育、光合酶活性有着密切的联系,所以氮素对于植物的光合作用有着重... 详细信息

氮素对于植物是一种重要的营养元素,是蛋白质、核酸、磷脂等有机化合物的构成成分,在植物的营养生长和生殖生长中都起着重要的作用.同时,N元素与叶绿素的含量、叶绿体发育、光合酶活性有着密切的联系,所以氮素对于植物的光合作用有着重要的作用并影响着作物的产量.光合作用与产量有着密切的关系,Ku将玉米的C4-磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC;EC4.1.1.31)的全基因,通过农杆菌介导到粳稻品种(Kitaake)中,成功实现高表达,获得转基因植株,并表现光合特性和籽粒产量的提高,并且有研究表明,在对整个生育期的低氮处理下观察到了转基因水稻的荧光参数、光合参数、碳氮代谢相关酶活性和生物量等相比于WT均有优势.为了进一步探究PC耐低氮早期响应的生理机制,对四叶期的水稻进行水培低氮处理7天,发现PC植株体内碳氮代谢相关酶活性PEPC和NR活性均相对于WT显著提高(P＜0.05),并且有关光呼吸代谢相关的酶乙醇酸氧化酶以及甘油酸激酶活性均显著提高(P＜0.05).同时,在对光呼吸相关基因的表达分析中发现,在正常氮素条件下,PC的OsPGLP,OsGLO5和OsGLYK都下调(P＜0.05).低氮条件下会使PC体内的OsGLO5基因上调(P＜0.05),但是,OsPGLP和OsGLYK基因表达下调(P＜0.05),但是这三种基因的表达均高于WT (P＜0.05).在正常条件下,PC中光呼吸相关的基因表达均小于WT,说明由于PEPC基因的导入会减少水稻的光呼吸,有利于有机物质和能量的累积.同时,在低氮条件下,PC中光呼吸相关酶的基因表达量高于WT,这说明低氮逆境下,PC的光呼吸要高于WT,这可能是PC抵御低氮逆境的方式之一.

关键词：水稻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶低氮碳氮代谢相关酶光呼吸

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水稻高代回交置换系穗颈长度的遗传分析

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植物学报 2015年第1期50卷 32-39页

作者：赵春芳强新涛张亚东朱镇陈涛赵庆勇周丽慧姚姝于新王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所、江苏省优质水稻工程技术研究中心、国家水稻改良中心南京分中心南京210014

对以籼稻品种9311为受体、粳稻品种日本晴为供体的3个控制穗颈长度性状的高代回交置换系(C031、C108和C115)进行了农艺性状测定和遗传基础分析。结果表明,除穗颈长度外,3个置换系的株高与9311之间也存在显著或极显著差异,置换系C031的... 详细信息

对以籼稻品种9311为受体、粳稻品种日本晴为供体的3个控制穗颈长度性状的高代回交置换系(C031、C108和C115)进行了农艺性状测定和遗传基础分析。结果表明,除穗颈长度外,3个置换系的株高与9311之间也存在显著或极显著差异,置换系C031的每穗总粒数和千粒重与9311差异显著。通过遗传背景检测,发现置换系C031和C115均含有2个日本晴置换片段,置换系C108含有3个日本晴置换片段。遗传分析表明,3个F2分离群体中穗颈长度的分离均由单个孟德尔因子控制,其加性效应分别为3.09、3.05和–2.04。连锁分析表明,C031和C108与携带置换片段上的分子标记均不连锁,C115与第12号染色体的分子标记存在不同程度的连锁,表明控制C115穗颈长度表型的基因位于第12号染色体上,将其命名为q PNL-12。研究结果为精细定位和克隆该基因奠定了基础。

关键词：水稻高代回交置换系穗颈长度置换片段连锁分析

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聚合Stv-b^i和Wx-mq基因改良武育粳3号条纹叶枯病抗性和食味品质

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中国水稻科学 2015年第5期29卷 467-474页

作者：陈涛吴昊张亚东朱镇赵庆勇周丽慧姚姝赵凌于新赵春芳王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心南京210014

以日本优质粳稻关东194为条纹叶枯病抗性基因Stv-bi和低直链淀粉含量基因Wx-mq的供体,采用回交育种的策略,改良武育粳3号的抗性和食味品质。在连续回交和自交的过程中,利用与Stv-bi和Wx-mq基因相关的分子标记进行跟踪检测,并结合条纹叶... 详细信息

以日本优质粳稻关东194为条纹叶枯病抗性基因Stv-bi和低直链淀粉含量基因Wx-mq的供体,采用回交育种的策略,改良武育粳3号的抗性和食味品质。在连续回交和自交的过程中,利用与Stv-bi和Wx-mq基因相关的分子标记进行跟踪检测,并结合条纹叶枯病的田间抗性鉴定以及农艺性状的系统选择,在BC3F4世代中筛选到10个具有Stv-bi Stv-bi WxmqWx-mq纯合基因型的改良系。性状分析表明,这些品系保留了受体亲本武育粳3号农艺性状,条纹叶枯病抗性得到明显改良,同时,食味、外观品质也大幅提升。综合分析,最终筛选出K01和K04两个优异品系。

关键词：水稻条纹叶枯病食味品质 Stv-b^i基因 Wx-mq基因聚合育种

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