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江苏农业学报 2017年第5期33卷 961-967页

作者：胡庆峰赵春芳张善磊周丽慧赵凌梁文化赵庆勇陈涛张亚东朱镇姚姝王才林南京农业大学农学院/江苏省现代作物生产协同创新中心江苏南京210095 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江苏南京210014

以携带Wx^(mq)基因的宁0145为母本,携带Wx^b基因的武运粳21为父本构建的F3和F4群体为材料,利用分子标记对群体进行基因型分类,测定籽粒千粒质量、直链淀粉含量、胶稠度及RVA谱特征值等性状,分析不同Wx等位基因型各性状值的差异。结果表... 详细信息

以携带Wx^(mq)基因的宁0145为母本,携带Wx^b基因的武运粳21为父本构建的F3和F4群体为材料,利用分子标记对群体进行基因型分类,测定籽粒千粒质量、直链淀粉含量、胶稠度及RVA谱特征值等性状,分析不同Wx等位基因型各性状值的差异。结果表明:Wx^(mq)Wx^(mq)与Wx^bWx^b基因型间千粒质量和稻米蒸煮食味品质性状的差异均达到显著水平,其中Wx^bWx^b基因型的稻米千粒质量、直链淀粉含量、胶稠度、热浆粘度和冷胶粘度均大于Wx^(mq)Wx^(mq)基因型,而崩解值小于Wx^(mq)Wx^(mq)基因型;相关性分析结果表明,籽粒质量与直链淀粉含量呈极显著正相关。对不同基因型的淀粉粒精细结构和淀粉密度的测定结果表明,淀粉密度差异可能是导致千粒质量不同的主要原因。携带Wx^(mq)Wx^(mq)基因型的稻米因具有较低直链淀粉含量、胶稠度、热浆粘度、冷胶粘度、消减值、起浆温度和峰值时间,较高崩解值,而使米饭呈现柔软性和弹性等较好食味品质的特点。

关键词：水稻 Wx等位基因千粒质量直链淀粉含量蒸煮食味品质

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水稻粒型基因GW2和GS3遗传效应分析

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江苏农业学报 2017年第4期33卷 721-728页

作者：王建张善磊赵春芳赵凌胡庆峰顾明超梁文化路凯张亚东王才林南京农业大学农学院/江苏省现代作物生产协同创新中心江苏南京210095 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江苏南京210014

以大粒品种TD70和小粒品种Kasalath为背景材料,分别对其中的GW2和GS3基因进行了反义和超表达载体的构建和转化。结果表明,Kasalath来源的GW2(GW2~K)和GS3(GS3~K)转化TD70的超表达材料籽粒质量均降低,且GW2~K的贡献大于GS3~K;GW2~K和GS3~... 详细信息

以大粒品种TD70和小粒品种Kasalath为背景材料,分别对其中的GW2和GS3基因进行了反义和超表达载体的构建和转化。结果表明,Kasalath来源的GW2(GW2~K)和GS3(GS3~K)转化TD70的超表达材料籽粒质量均降低,且GW2~K的贡献大于GS3~K;GW2~K和GS3~K转化Kasalath的反义表达材料籽粒质量均增加,GW2~K的贡献大于GS3~K;TD70来源的GW2(GW2~T)转化Kasalath的超表达材料千粒质量显著增加,而TD70来源的GS3(GS3~T)转化Kasalath的超表达材料粒型和籽粒质量没有显著变化,说明不同遗传背景中GW2和GS3的基因效应有差异,但同一背景下GW2对籽粒质量的贡献大于GS3。

关键词：水稻 GW2基因 GS3基因粒型籽粒质量

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Rubisco与Rubisco活化酶的分子机理研究进展

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分子植物育种 2017年第8期15卷 3295-3301页

作者：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农业生物学重点实验室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

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)首先作为植物光合作用反应固定CO_2的关键酶,而且还参与光呼吸途径,消耗了光合产物,光呼吸造成净光合效率可达50%的损失,Rubisco作用机理对提高植物的光合效率至关重要。自从Calvin等(1953)通... 详细信息

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)首先作为植物光合作用反应固定CO_2的关键酶,而且还参与光呼吸途径,消耗了光合产物,光呼吸造成净光合效率可达50%的损失,Rubisco作用机理对提高植物的光合效率至关重要。自从Calvin等(1953)通过研究光合碳循环首次证明了Rubisco的存在,目前已对其的分布、三级结构、类型以及功能等均有了深入地认识。本研究就Rubisco的结构、功能、分布和性质等以及其活化酶的分子机理的研究进展作了介绍,并对其未来的研究方向做了展望。

关键词：核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco) Rubisco活化酶 Rubisco类似蛋白(RLP) 分子改造

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氮肥用量和播期对优良食味粳稻直链淀粉含量的影响

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中国水稻科学 2016年第5期30卷 532-540页

作者：姚姝于新周丽慧陈涛赵庆勇朱镇张亚东赵春芳赵凌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

以直链淀粉含量不同的半糯粳稻新品种(系)为材料,设置高氮(450kg/hm^2)、中氮(300kg/hm^2)、低氮(150kg/hm^2)和不施肥(CK)4个氮肥水平,分期播种并进行短日照处理,研究了氮肥用量和播期对优良食味粳稻直链淀粉含量的影响。结果表明,氮... 详细信息

以直链淀粉含量不同的半糯粳稻新品种(系)为材料,设置高氮(450kg/hm^2)、中氮(300kg/hm^2)、低氮(150kg/hm^2)和不施肥(CK)4个氮肥水平,分期播种并进行短日照处理,研究了氮肥用量和播期对优良食味粳稻直链淀粉含量的影响。结果表明,氮肥用量对优良食味粳稻的直链淀粉含量有显著影响,随着氮肥用量的增加,直链淀粉含量有降低的趋势,两年均以高氮处理的直链淀粉含量最低。播期对优良食味粳稻的直链淀粉含量也有显著影响,随播期的推迟,直链淀粉含量呈降低趋势,这主要与抽穗后6~15d的温度有关,高温可使直链淀粉含量提高。短日照处理的结果也证实了这一点。

关键词：氮肥用量播期优良食味粳稻直链淀粉含量

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利用分子标记辅助选择聚合水稻Pi-ta、Pi-b和Wx-mq基因

利用分子标记辅助选择聚合水稻Pi-ta、Pi-b和Wx-mq基因

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全国农业生物化学与分子生物学第十六届学术研讨会

作者：姚姝陈涛张亚东朱镇赵庆勇周丽慧赵凌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江苏南京210014

选育同时具备抗稻瘟病和籽粒低直链淀粉含量特性的水稻品种,既能解决稻瘟病对当前水稻生产的严重威胁,又能满足人们对优质稻米日益增长的消费需求,是现代水稻育种的目标之一.以同时携带稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的江苏抗病、高产粳稻... 详细信息

选育同时具备抗稻瘟病和籽粒低直链淀粉含量特性的水稻品种,既能解决稻瘟病对当前水稻生产的严重威胁,又能满足人们对优质稻米日益增长的消费需求,是现代水稻育种的目标之一.以同时携带稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的江苏抗病、高产粳稻品种武粳15,含有低直链淀粉含量基因Wx-mq的优良食味粳稻品种南粳5055为基因供体,配置杂交组合进行聚合育种.利用稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b、感病等位基因pi-ta和pi-b的分子标记多重PCR体系以及Wx-mq基因的四引物扩增受阻突变体系PCR检测技术,分别在不同的分离世代进行目标基因位点的检测,结合田间多代选育、抗性鉴定和籽粒胚乳外观鉴定,成功地将2个抗稻瘟病基因和1个低直链淀粉含量基因同时聚合于一体,选育出多抗、优质、高产水稻新品系"南粳0051".抗稻瘟病、优良食味高产粳稻新品系"南粳0051"综合性状好,全生育期148d,属中熟中粳稻类型.株高95-98 cm,抗倒性较强;分蘖性好,单株成穗8-10个;穗型较大;每穗总粒数140-160粒,结实率95％左右,千粒重27-29g,米粒长宽比1.5左右.接种鉴定稻瘟病6个生理小种ZB29、ZC15、ZD1、ZE3、ZF1和ZG1均为0级,穗颈瘟综合抗性1级,条纹叶枯病抗性好.2015年和2016年分别参加了江苏省区域试验,2015年新品系"南粳0051"的产量比对照分别增产9.9％和4.5％,2016年"南粳0051"的产量比对照增产2.2％.本研究首次将3套自主研发的PCR检测体系成功应用到分子标记辅助选择中,为选育多抗、优质水稻新品种提供了一种简单、快捷的选择方法,同时也为水稻抗病、优质育种提供新的种质资源.

关键词：水稻穗颈瘟低直链淀粉含量 Pi-ta Pi-b Wx-mq

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蔗糖参与花青素合成参与高表达转玉米C4-PEPC水稻的干旱响应

蔗糖参与花青素合成参与高表达转玉米C4-PEPC水稻的干旱响应

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2017全国植物生物学大会

作者：何亚飞许梦洁李霞严婷宋凝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 南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037 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江苏南京210014 南京晓庄学院江苏南京210017 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 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 南京农业大学生命科学学院江苏南京210095

二氯苯基二甲基脲(3-(3',4'-dich-lorophenyl)-1,1-dimethylμrea,DCMU),是一种除草剂(敌草隆),也是一种电子传递抑制剂,它抑制从PSⅡ上的Q向PQ的电子传递,从而可能抑制花青素的累积.为了揭示花青素合成在高表达转玉米C4型磷酸... 详细信息

二氯苯基二甲基脲(3-(3',4'-dich-lorophenyl)-1,1-dimethylμrea,DCMU),是一种除草剂(敌草隆),也是一种电子传递抑制剂,它抑制从PSⅡ上的Q向PQ的电子传递,从而可能抑制花青素的累积.为了揭示花青素合成在高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC,EC 4.1.1.31)基因(C4-PEPC)水稻(PC)干旱响应中的作用.本研究以PC和未转基因野生型原种(WT)的水培苗为实验材料,在4-5叶期,通过50 μmol L-1 DCMU预处理1 h,观察在12%PEG-6000模拟干旱处理下的表现.

关键词：水稻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶蔗糖花青素 DCMU 干旱

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NO通过SAPK10增强高表达转玉米C4型pepc水稻耐旱性的生理机制

NO通过SAPK10增强高表达转玉米C4型pepc水稻耐旱性的生理机制

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江苏省植物生理学会第五届青年学术年会

作者：张金飞李霞何苗严婷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 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 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 南京师范大学生命科学学院南京210046

为揭示SAPK参与植物耐旱调控的内在机制,本研究以高表达转玉米C4型磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(C4-pepc)基因水稻(PC)和原种未转基因"Kitaake"(WT)为研究材料,通过水培实验,研究2-(4-羧基苯基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧自由基-3-... 详细信息

为揭示SAPK参与植物耐旱调控的内在机制,本研究以高表达转玉米C4型磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(C4-pepc)基因水稻(PC)和原种未转基因"Kitaake"(WT)为研究材料,通过水培实验,研究2-(4-羧基苯基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧自由基-3-氧化物(Carboxy-2-(4-carboxy-2-phenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide,c-PTIO)联合干旱处理下,供试材料功能叶片的相对含水量、Ca2+、NO和脱落酸(ABA)含量、PEPC酶活性以及胁迫激活性蛋白激酶(Stress-Activated Protein Kinase,SAPK)基因表达等的变化。

关键词：水稻 SAPK10 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶气孔导度干旱

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高表达转C4型PEPC基因水稻在低氮下的光合特性

高表达转C4型PEPC基因水稻在低氮下的光合特性

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江苏省植物生理学会第五届青年学术年会

作者：武娇娜魏晓东谢寅峰施大伟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

氮素是水稻生长和产量形成的重要营养元素之一.但近年来,水稻生产对高氮素水平的过分依赖,也导致水稻品质下降以及环境恶化等问题.C4植物在低氮条件下具有比C3植物如水稻更高的生长优势,揭示两者氮素利用的差异将对于提高作物氮素利用... 详细信息

氮素是水稻生长和产量形成的重要营养元素之一.但近年来,水稻生产对高氮素水平的过分依赖,也导致水稻品质下降以及环境恶化等问题.C4植物在低氮条件下具有比C3植物如水稻更高的生长优势,揭示两者氮素利用的差异将对于提高作物氮素利用率有积极的意义.通过基因工程,已经成功地将玉米的C4光合基因导入水稻.为了揭示高表达转玉米C4-PEPC基因水稻在低氮条件下的光合表现,本研究以高表达转玉米C4-PEPC基因水稻(PC)与原种Kitaake(WT)为实验材料,通过盆栽实验,分别测定不同的氮素条件下(中氮300Kg/hm2,低氮65Kg/hm2).开花后第三周,测定供试材料剑叶的SPAD值,光合参数以及PSⅡ荧光日变化.

关键词：高表达转C4-PEPC基因水稻低氮光合作用荧光光合系统Ⅱ

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利用CRISPR/Cas9技术敲除水稻Pi21基因的效率分析

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中国水稻科学 2016年第5期30卷 469-478页

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

利用CRISPR/Cas9技术,针对Pi21基因的两个靶位点(靶位1和靶位2),构建基因敲除载体,转化水稻品种南粳9108。经PCR鉴定,获得了28株T0代阳性转基因植株。对靶位点酶切检测发现,靶位1突变效率为78.57%,靶位2突变效率为92.86%;靶位1和靶位2... 详细信息

利用CRISPR/Cas9技术,针对Pi21基因的两个靶位点(靶位1和靶位2),构建基因敲除载体,转化水稻品种南粳9108。经PCR鉴定,获得了28株T0代阳性转基因植株。对靶位点酶切检测发现,靶位1突变效率为78.57%,靶位2突变效率为92.86%;靶位1和靶位2同时突变的效率为78.57%,突变效率较高。通过对靶位点进行测序,发现靶位点突变类型较多,包括碱基缺失、碱基插入、碱基缺失后插入其他碱基和大片段DNA缺失等类型。对突变株系进行氨基酸预测,发现大部分株系都存在移码突变现象而使基因突变彻底,少数株系表现为部分氨基酸的缺失或变异。成功敲除了水稻Pi21基因,并对突变效率和类型进行了分析,为进一步验证Pi21基因功能、培育广谱抗稻瘟病的水稻新品系奠定了基础。

关键词： CRISPR/Cas9 稻瘟病 Pi21 基因敲除

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DNA甲基化抑制剂对高表达转玉米C4-PEPC基因水稻耐旱性影响

DNA甲基化抑制剂对高表达转玉米C4-PEPC基因水稻耐旱性影响

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江苏省植物生理学会第五届青年学术年会

作者：严婷李霞张金飞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 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

DNA甲基化是体细胞遗传的重要形式之一，对于植物的发育至关重要。众多研究已经为不同发育阶段和各种胁迫下的水稻生成了全基因组DNA甲基化谱。干旱响应基因显示DNA甲基化的统计学显著富集。不少研究显示，高表达转C4光合基因水稻显示... 详细信息

DNA甲基化是体细胞遗传的重要形式之一，对于植物的发育至关重要。众多研究已经为不同发育阶段和各种胁迫下的水稻生成了全基因组DNA甲基化谱。干旱响应基因显示DNA甲基化的统计学显著富集。不少研究显示，高表达转C4光合基因水稻显示了耐旱性，因此本研究的目的是探讨甲基化在此类转基因水稻耐旱性中的作用。本研究选用高表达转玉米C4型pepc基因水稻(PC)作为材料，野生型水稻Kitaake(WT)为对照，盆栽实验和水培实验相结合，通过DNA甲基化抑制剂5-氮杂胞苷(5-azaC)的引入，研究其对干旱处理下两种水稻材料的影响。

关键词： DNA甲基化转玉米C4-PEPC基因水稻干旱响应

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