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中国农业科学 2014年第13期47卷 2485-2493页

作者：李文奇王芳权王军范方军朱金燕杨杰邵敏仲维功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农业大学植物保护学院

【目的】分析水稻细胞色素P450基因Oscyp71Z2在稻瘟病抗性中的作用,并解析其介导的水稻抗稻瘟病机制。【方法】根据高抗稻瘟病转hrf1水稻NJH12表达谱结果,筛选到一个表达量高达114.6倍的细胞色素P450基因Oscyp71Z2(NCBI登录号:Os07g0217... 详细信息

【目的】分析水稻细胞色素P450基因Oscyp71Z2在稻瘟病抗性中的作用,并解析其介导的水稻抗稻瘟病机制。【方法】根据高抗稻瘟病转hrf1水稻NJH12表达谱结果,筛选到一个表达量高达114.6倍的细胞色素P450基因Oscyp71Z2(NCBI登录号:Os07g0217600)。根据Oscyp71Z2全长编码区序列设计引物,以水稻模式粳稻品种日本晴的cDNA为模板,通过PCR扩增Oscyp71Z2全长编码区序列。将所得的cDNA序列经测序后,与双元表达载体pVec8连接,构建超量表达载体pVec8::Oscyp71Z2。采用冻融法将构建的超量表达载体pVec8::Oscyp71Z2质粒转入农杆菌菌株EHA105,并利用农杆菌转化法获得Oscyp71Z2超表达水稻。常规PCR技术检测T4代Oscyp71Z2超量表达水稻中选择标记基因潮霉素磷酸转移酶编码基因(hygromycin phosphotransferase gene,hph),并通过qRT-PCR检测超量表达水稻中目的基因Oscyp71Z2的表达量。进一步对阳性超量表达水稻(T4、T5和T6)进行稻瘟病表型鉴定,并检测植保素含量变化(T4)。【结果】RT-PCR和qRT-PCR结果显示,水稻细胞色素P450基因Oscyp71Z2在高抗稻瘟病的转hrf1水稻中有较高的表达,与表达谱数据一致。通过生物信息学分析Oscyp71Z2全长1 554 bp,含有2个细胞色素P450保守结构域,是CYP71Z2亚家族成员。将Oscyp71Z2成功连接到双元载体pVec8,利用农杆菌介导法获得Oscyp71Z2超量表达水稻。超量表达水稻株系在各生育期、株高等性状,与非转基因水稻日本晴基本一致。超量表达株系中Oscyp71Z2的表达量较野生型有显著升高。超量表达水稻的穗颈瘟抗性等级维持在1—2级,表现为抗病或者中抗,而野生型水稻的穗颈瘟等级为3—4级,表现为感病,Oscyp71Z2在水稻中超量表达显著增强了对穗颈瘟的抗性。Oscyp71Z2超量表达株系每克新鲜叶片中植保素MA和PB含量平均是328和124 ng,相对于野生型的85和42 ng·g-1新鲜叶片有显著升高。Oscyp71Z2超量表达株系中涉及到植保素MA和PB合成通路的4个关键基因的表达量较野生型有显著地升高。【结论】水稻细胞色素P450基因Oscyp71Z2通过调控植保素生物合成通路,赋予水稻稻瘟病抗性。

关键词：水稻 P450基因Oscyp71Z2 植保素抗病性稻瘟病

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极端粒形水稻粒宽基因GW2的序列分析和效应

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中国水稻科学 2014年第6期28卷 581-588页

作者：张亚东梁彦丽郑佳丁丹赵春芳陈涛赵庆勇朱镇周丽慧姚姝赵凌于新王才林南京农业大学农学院南京210095 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

粒形是影响水稻产量的重要因子,对粒形相关基因的发掘和利用一直倍受重视。在已克隆的粒形基因中,GW2是一个控制粒宽的重要基因。通过同源克隆的方法,获得极端大粒水稻TD70和极端小粒水稻Kasalath的GW2基因cDNA片段,分析序列差异,设计... 详细信息

粒形是影响水稻产量的重要因子,对粒形相关基因的发掘和利用一直倍受重视。在已克隆的粒形基因中,GW2是一个控制粒宽的重要基因。通过同源克隆的方法,获得极端大粒水稻TD70和极端小粒水稻Kasalath的GW2基因cDNA片段,分析序列差异,设计功能标记,检测240个来源于TD70/Kasalath的重组自交系(RILs)和部分籼稻骨干恢复系、江苏省主栽粳稻品种的基因类型及其效应。结果表明,TD70的GW2与大粒粳稻WY3完全一致,与已知序列(GenBank:EF447275)相似性达99.77%,在碱基的第114位,T突变为C,但并不改变氨基酸性质;在第316位缺失碱基A,造成316位以后的所有碱基前移一位,氨基酸均发生变化,在碱基的第346、第347、第348位形成TAA的终止密码子,提前结束了TD70的GW2蛋白的表达。而Kasalath的GW2序列仅在碱基的第114位,由T突变为C,但并不改变氨基酸性质;GW2Kasalath的316位没有突变,表达没有提前终止;设计的dCAPs标记,产物经内切酶ApoI酶切,TD70为21bp和30bp两个片段,而Kasalath条带为51bp;240个RILs中含GW2TD70基因的株系有82个,含GW2Kasalath基因的株系有158个,两者在粒宽和粒重表型上存在显著差异;8个籼稻骨干恢复系和10个江苏省主栽粳稻品种中都不存在GW2TD70基因。GW2TD70基因对籽粒宽度有一定的调控作用,水稻育种中可以利用GW2TD70基因来提高籽粒粒重。

关键词：水稻极端粒形 GW2基因序列分析粒形

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江苏省水稻细菌性基腐病病原分离与抗性资源鉴定

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江苏农业科学 2014年第11期42卷 139-142页

作者：李文奇王军范方军朱金燕王芳权杨杰仲维功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

水稻基腐病是由玉米狄克氏细菌(Dickeya zeae)侵染引起的毁灭性细菌病害,对水稻产量和品质具有潜在的威胁。分别从江苏省南京市、扬州市采集水稻病根,通过菌落形态特征观察、分子鉴定以及致病性验证等对致病细菌进行分离和鉴定;同时筛... 详细信息

水稻基腐病是由玉米狄克氏细菌(Dickeya zeae)侵染引起的毁灭性细菌病害,对水稻产量和品质具有潜在的威胁。分别从江苏省南京市、扬州市采集水稻病根,通过菌落形态特征观察、分子鉴定以及致病性验证等对致病细菌进行分离和鉴定;同时筛选可供利用的太湖流域水稻抗性品种。结果表明:分离到的水稻基腐病致病菌JS2012是玉米狄克氏细菌;从56份太湖流域水稻资源中共筛选到26份抗性资源,结果为进一步研究水稻细菌性基腐病以及培育抗病品种奠定了基础。

关键词：水稻细菌性基腐病玉米狄克氏细菌太湖流域水稻抗性品种

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植物细胞外信号分子eATP研究进展

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植物学报 2014年第5期49卷 618-625页

作者：霍垲陆巍李霞陈平波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

细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)是目前公认的细胞外信号分子,参与调控多种环境刺激下植物的生长、发育和防御反应。在植物细胞信号转导过程中,eATP具有双重功能,其作用主要取决于细胞外基质中eATP的浓度。eATP含量过高或者过低都会... 详细信息

细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)是目前公认的细胞外信号分子,参与调控多种环境刺激下植物的生长、发育和防御反应。在植物细胞信号转导过程中,eATP具有双重功能,其作用主要取决于细胞外基质中eATP的浓度。eATP含量过高或者过低都会导致细胞死亡,适度水平的eATP则有助于植物的生长和发育。细胞外三磷酸腺苷双磷酸酶(Apyrase)严格控制细胞外基质中eATP的水平,因此有助于调控植物在逆境条件下的生长和防御反应。该文总结了植物中eATP的发现、产生和清除以及受体和信号转导等研究进展,重点论述eATP在逆境条件下的生理功能,并对植物eATP的研究方向作了展望。

关键词：钙信号细胞外ATP 一氧化氮活性氧

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江苏部分粳稻品种和品系中稻瘟病抗性基因 Pi-ta和Pi-b的基因型分析

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江苏农业学报 2014年第5期30卷 921-927页

作者：何重陈涛张亚东朱镇赵庆勇周丽慧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江苏南京210014 湖北云梦县农业局湖北云梦432500

基因Pi-ta和Pi-b是最早被克隆的两个稻瘟病抗性基因,在粳稻中表现出持久稳定的稻瘟病抗性,因而被广泛用于稻瘟病抗性育种。为明确上述基因在江苏粳稻中的分布,为抗病育种提供依据,本研究利用Pi-ta和Pi-b的功能标记,对40个粳稻品种和665... 详细信息

基因Pi-ta和Pi-b是最早被克隆的两个稻瘟病抗性基因,在粳稻中表现出持久稳定的稻瘟病抗性,因而被广泛用于稻瘟病抗性育种。为明确上述基因在江苏粳稻中的分布,为抗病育种提供依据,本研究利用Pi-ta和Pi-b的功能标记,对40个粳稻品种和665份粳稻新品系进行相关基因型的分子检测。结果表明,抗性基因Pi-ta和Pi-b在江苏粳稻品种中具有一定的分布,其中Pi-b的分布频率高于Pi-ta的频率,连粳系列品种大都不携带Pi-ta和Pi-b抗性基因,而武粳系列品种则基本含有上述抗性基因。粳稻新品系携带抗性基因Pi-ta的频率与推广品种相比变化不大,但携带抗性基因Pi-b的频率明显高于推广品种,这说明人工改良水稻品种有利于抗病基因Pi-b频率的提高。四种基因型中,pi-ta/Pi-b的分布频率最高,为60.0%,其次为Pi-ta/Pi-b,占33.5%,基因型pi-ta/pi-b的分布频率为3.9%,而Pi-ta/pi-b的分布频率最低,只占2.6%。从4个组合的抗性基因来源看,抗性基因Pi-ta则可能来自武香粳14、武粳15或南粳44,而Pi-b则可能来自武粳13、武香粳14、武粳15或南粳44。从4种基因型后代的获得频率看,以南粳44//武粳13/关东194获得抗性基因型Pi-ta/Pi-b后代的频率最高。

关键词：水稻稻瘟病抗性基因

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分子标记辅助选择技术及其在水稻定向改良上的应用研究进展

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江苏农业科学 2014年第2期42卷 22-27页

作者：吴昊陈涛姚姝张亚东朱镇赵庆勇周丽慧于新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江苏南京210014 南京农业大学农学院江苏南京210095

综述了分子标记的概念、特点、种类,对分子标记辅助选择技术的优势和影响因素进行了介绍,同时对其在质量性状(稻米品质、抗病、抗虫性等)改良和数量性状(稻米产量、抗逆性、株型等)改良两方面的研究进展进行了归纳,并对研究中出现的问... 详细信息

综述了分子标记的概念、特点、种类,对分子标记辅助选择技术的优势和影响因素进行了介绍,同时对其在质量性状(稻米品质、抗病、抗虫性等)改良和数量性状(稻米产量、抗逆性、株型等)改良两方面的研究进展进行了归纳,并对研究中出现的问题进行了分析,对其应用前景进行了展望。

关键词：分子标记辅助选择水稻质量性状数量性状定向改良研究进展

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水稻粒长基因GS3和qGL3功能标记的设计及应用

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江苏农业学报 2014年第6期30卷 1191-1197页

作者：丁丹张亚东郑佳赵春芳陈涛赵庆勇朱镇周丽慧姚姝赵凌于新王才林南京农业大学农学院江苏南京210095 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

水稻粒型是与其产量直接相关的重要性状。在前期研究证实来源于特大粒水稻TD70和籼稻品种Kasalath的重组自交系(RIL)群体中检测到已克隆的粒长GS3和q GL3基因的基础上,通过TD70和Kasalath的GS3、q GL3基因序列差异分析,设计功能标记,检... 详细信息

水稻粒型是与其产量直接相关的重要性状。在前期研究证实来源于特大粒水稻TD70和籼稻品种Kasalath的重组自交系(RIL)群体中检测到已克隆的粒长GS3和q GL3基因的基础上,通过TD70和Kasalath的GS3、q GL3基因序列差异分析,设计功能标记,检测240个RILs和不同粒长的6个粳稻、9个籼稻中GS3、q GL3基因类型及其效应。结果显示:TD70和Kasalath中的GS3基因和q GL3基因分别在第2外显子上的编码区+165位置和第10外显子上的编码区+1 092位置存在一个由碱基C到碱基A的单核苷酸替换,据此设计了四引物扩增受阻突变体系(Tetra-primer ARMS-PCR)标记,TD70的GS3和q GL3基因分别扩增为270 bp和145 bp条带及448 bp和288bp条带,Kasalath的GS3、q GL3基因分别扩增为270 bp和175 bp条带及448 bp和216 bp条带;240个RILs中含有GS3-T和q GL3-T基因的株系61个,含GS3-T和q GL3-K的株系48个,含GS3-K和q GL3-T的株系17个;不同粒型基因组合的粒长存在显著差异,表现为GS3-T+q GL3-T>GS3-T+q GL3-K或GS3-K+q GL3-T>GS3-K+q GL3-K;长粒型的1个粳稻和5个籼稻品种的GS3基因表现为TD70带型,短粒型的5个粳稻和4个籼稻品种的GS3基因表现为Kasalath带型;所有水稻品种的q GL3基因均表现为Kasalath带型。表明开发的GS3和q GL3基因功能标记是有效的,可用于水稻分子标记辅助育种。

关键词：水稻 GS3基因 qGL3基因序列差异四引物ARMS-PCR标记

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Mapping QTLs for Panicle Traits Based on Rice RIL Population Derived from TD70 and Kasalath

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Agricultural Science & Technology 2014年第9期15卷 1498-1502,1507页

作者：张亚东董少玲张颖慧陈涛赵庆勇朱镇周丽慧姚姝赵凌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江苏南京210014

Two hundred and forty recombinant inbred lines （RIL） derived from a cross TD70/Kasalath and its linkage map including 141 SSR markers were used to map QTLs controlling panicle length （PL）, total seeds per panicle （TSP） and grain density （GD） in 2010 and 2011. The results showed that a total of 23 QTLs controlling three panicle traits were detected on chromosomes 2, 3, 4, 6, 7, 8 and 10, respec- tively, including 5 QTLs controlling PL, 8 QTLs controlling TSP, 10 QTLs controlling GD, with the LOD value ranging between 2.5-9.3, and the QTLs explained the ob- served phenotypic by 4.0%-20.8%. The marker interval RM5699-RM424 on chro- mosome 2, RM489-RM1278 on chromosome 3, RM3367-RM1018 on chromosome 4, RM3343-RM412 on chromosome 6 were common marker intervals for TSP and GD; six QTLs （qPL3, qTSP4, qTSP6-2, qTSP7, qGD3-2 and qGDT） were detected in two years. Among these QTLs, the qPL3, qTSP6-2, qGD3-2 and qGD7 were major QTLs. All QTLs for PL mapped in the present study had been mapped QTLs previously by other research groups, 16 QTLs controlling TSP and GD were new ones which contributed the observed phenotypic variance range by 4%-9.5%. These results laid a founda^ion for further fine positioning or cloning these QTLs.

关键词： Rice Recombinant inbred lines Panicle traits Quantitative trait locus

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Effects of Different Sowing Dates and Sites on Grain Quality and RVA Profile of Nanjing 46,a Popular Cultivar of Japonica Rice(Oryza sativa L.)

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Agricultural Science & Technology 2014年第11期15卷 1946-1952页

作者：朱镇赵庆勇张亚东陈涛姚姝周丽慧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江苏南京210014

[Objective] This study was performed to determine the effects of sowing dates and sites on grain quality and Rapid Viscosity Analyzer （RVA） profile of Nan-jing 46. [Method] The field experiments were carried out at five sites in Jiangsu Province, and in every site, the seeds were sowing on seven different dates. RVA related indices were measured after harvest. [Result] Along with the delay of sowing date, the mil ing quality of Nanjing 46 increased at first and then reduced, while its appearance quality went up and the cooling and edible quality decreased. With the sowing sites moving southward, the rice mil ing quality, appearance quality, and cooling and edible quality of Nanjing 46 decreased at first and then increased. Grain traits responded variably to the sowing dates and sites. The brown rice rate, grain width, grain length, length/width, mil ed rice rate and head mil ed rice rate were less affected, while the chalky rice rate and chalkiness degree were more af-fected. The gelatinization temperature, protein content, amylose content, gel consis-tency and eating value were in-between. The RVA profile analysis revealed that the breakdown value, setback value and pasting temperature were affected by the sow-ing date and geographical environment. The peak viscosity, hot viscosity, cool vis-cosity and peak time were influenced more by geographical environment. With the delay of the sowing date, peak viscosity, hot viscosity, cool viscosity, setback value and pasting temperature decreased at first and then increased, while the breakdown value changed inversely, and the peak time did not exhibit a regular trend. With the decrease of latitude, the peak viscosity, hot viscosity, breakdown and cool viscosity declined at first and then increased, the setback value and peak time decreased, while the pasting temperature increased. [Conclusion] This study wil provide refer-ences for the effective production of Nanjing 46.

关键词： Nanjing 46 Sowing date Site Rice quality Rapid viscosity analyzer profile

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优良食味粳稻新品种南粳9108产量及其构成因素的通径分析

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江西农业学报 2014年第8期26卷 1-3,8页

作者：朱镇赵庆勇张亚东陈涛姚姝周丽慧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江苏南京210000

为研究优良食味粳稻新品种南粳9108高产群体特征,以及大面积推广应用提供依据,对南粳9108产量及其构成因素进行了分析。结果表明:南粳9108从中产到高产主要通过每穗总粒数的增加实现,从高产到超高产主要通过有效穗和千粒重的增加实现。... 详细信息

为研究优良食味粳稻新品种南粳9108高产群体特征,以及大面积推广应用提供依据,对南粳9108产量及其构成因素进行了分析。结果表明:南粳9108从中产到高产主要通过每穗总粒数的增加实现,从高产到超高产主要通过有效穗和千粒重的增加实现。相关分析表明,南粳9108产量与每穗总粒数和千粒重呈显著正相关,与有效穗数和结实率呈不显著正相关。通径分析显示,每穗总粒数对产量的直接作用最大,其次是有效穗数,每穗总粒数通过有效穗数对产量的负效应最大,生产上应协调好每穗总粒数和有效穗数的关系;结实率和千粒重对产量的影响虽然没有每穗总粒数和有效穗数明显,但各因素之间仍存在相互协调作用。

关键词：南粳9108 高产栽培产量构成通径分析

来源：评论

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