科研产出
不同栽培条件对水稻籽粒镉含量及主要性状的影响研究
《作物杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为筛选高效低成本降镉栽培措施，以2份水稻低镉准品种（V1、V2）为试验材料，设空白（A0）、淹水（A1）、喷施锌肥+淹水（A2）、施生石灰+淹水（A3）、喷施锌肥+施生石灰+淹水（A4）5个栽培处理，分析各处理对材料农艺性状和精米镉含量的影响。结果表明，除V2材料晚稻A1和A2处理出现镉超标情况外，其他降镉处理镉含量均合格。V1材料晚稻A3处理对精米率、有效穗数和产量呈负向影响，V2材料晚稻A3处理对长宽比和蛋白质含量呈负向影响，A4处理对垩白粒率、垩白度呈负向影响，其他处理负向效果不显著。综合来看，V1、V2早稻和V1晚稻选用A1处理，V2晚稻选用A3处理，成本相对较低，精米镉含量不超标，对产量、米质影响较小，综合效果最优。V1、V2可在审定后搭配降镉栽培技术在广西中度镉污染稻田推广应用。
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人工老化对不同品种的水稻种子萌发特性及生理指标的影响
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以市场上主推的3个水稻品种野香优2号、广8优165和特优85为试验材料，采用温度48℃、相对湿度为95%的环境条件进行人工老化，测定种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗苗长、根长以及生理指标并进行综合指数评价。结果表明，和对照相比，3个品种老化8 d的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均下降，其中特优85的发芽势和发芽率降幅最小，广8优165的发芽指数降幅最小，野香优2号的活力指数降幅最小；3个品种的苗长和根长在老化8 d时最短，而苗长在老化2 d时最长，根长在老化2 d或者4 d时最长；随着老化时间的延长，3个品种的相对电导率和丙二醛含量升高，过氧化物酶活性降低，其中广8优165的相对电导率和丙二醛含量最低，野香优2号的过氧化物酶活性最高；对3个水稻品种进行综合指数分析，特优85表现最高，野香优2号最低。综上，不同品种水稻种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和过氧化物酶活性随人工老化时间的延长而下降，相对电导率和丙二醛含量随人工老化时间的延长而增加，幼苗苗长和根长随人工老化时间的延长先增加后减少，特优85的综合抗老化能力强于另外2个品种，更耐贮藏。
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66个广西审定丝苗品种农艺和品质性状多样性鉴定与聚类分析
《中国稻米 》 2024
摘要：为了明确广西审定水稻丝苗品种的农艺和品质性状差异与趋同程度，选用2017—2023年广西审定的66个丝苗品种为材料，对18个主要农艺和品质性状进行鉴定、表型多样性分析和品种间聚类分析。结果表明，这66个品种农艺性状表型和品质性状多样性丰富；基于农艺性状表型和品质性状的品种间欧氏距离聚类，可分为5类，包含29个品种的类群农艺性状表型和品质性状表现趋同，此类群包含两系杂交稻品种、三系杂交稻品种和常规稻品种；两系杂交稻品种表型多样性最高，分布于各个类群中，常规稻最低，基本被聚在同一大类中。类群间农艺性状表型和品质性状差异明显，具有相同母本或相同父本的品种基本聚归同类，品种间欧氏距离短。育种组配间会出现亲缘关系较远、农艺和品质性状接近的趋同情况。结果可为广西丝苗型水稻品种的组配选育和推广应用提供理论支持。
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利用CRISPR-Cas9技术编辑OsBADH2基因改良优质恢复系桂恢852的香味品质
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】利用CRISPR-Cas9技术编辑桂恢852的甜菜碱醛脱氢酶基因（OsBADH2），以期快速改良广西优质恢复系桂恢852的香味品质，为广西香稻新种质的创制提供亲本资源及技术参考。【方法】以广西优质非香型水稻桂恢852为材料，对其OsBADH2蛋白的序列特征、保守结构域、保守基序、系统发育进化等进行分析，再根据CRISPR-GE网站信息挑选合适的靶位点，分别构建OsBADH2基因第1、2外显子的双突载体pLM62和第7外显子的单突载体pLM63。利用CRISPR-Cas9技术和水稻遗传转化技术靶向敲除桂恢852的OsBADH2基因，获取不同类型的osbadh2突变体。以桂恢852为对照，通过咀嚼法鉴定突变体osbadh2是否具有香味。最后，通过农艺性状测定和单因素方差分析，判断OsBADH2基因突变是否影响农艺性状。【结果】OsBADH2基因序列全长为6268 bp，包含15个外显子和14个内含子，其编码区（CDS）为1512 bp，编码503个氨基酸残基，具有1个典型的Aldedh结构域（第16～485位氨基酸），属于醛脱氢酶，其蛋白序列与结构相对保守。通过OsBADH2氨基酸序列的BLAST比对分析，分别获得水稻的3个高相似性蛋白和拟南芥的4个高相似性蛋白，其中水稻OsBADH1、OsBADH2、OsALDH2B2、OsALDH2C1及拟南芥BADH1、BADH2、AL2C4均属于ALDH-SF(Aldehydedehydrogenasesuperfamily)超家族成员。OsBADH2与OsBADH1为旁系同源基因，与拟南芥中BADH1和BADH2为直系同源基因。在桂恢852的遗传背景下成功获得4种突变类型且不含T-DNA的纯合突变体株系（osbadh2-1～osbadh2-4）。这4种突变类型均会使OsBADH2基因发生移码突变，导致翻译过程提前终止，破坏OsBADH2蛋白的原有结构和功能，导致4个osbadh2突变体株系的稻米产生香气。4个osbadh2突变体株系的株高、有效穗数、穗长、结实率、千粒重、长宽比与桂恢852野生型间无显著差异（P>0.05），但osbadh2-2突变体与osbadh2-4突变体的结实率存在极显著差异（P<0.01）。【结论】桂恢852的4个osbadh2突变体株系均具有香味品质，且综合农艺性状与野生型无显著差异，表明利用CRISPR-Cas9基因编辑技术能快速定向改变水稻品种的目标性状，极大缩短了育种年限。
关键词： 水稻 恢复系 香味 OsBADH2 CRISPR-Cas9
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2014-2023年广西桂南稻作区晚籼稻审定品种产量及品质分析
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：华南双季稻作区是我国水稻生产的重要生态区域之一，广西作为华南双季稻作区的重要组成部分，其稻谷产量占全国总产量的近10%。广西桂南稻作区生态条件适宜，是广西主要的双季稻区，其中晚籼稻区是广西主要优质稻米产区，故分析其近年来审定的晚籼稻品种产量及品质特点，以期为广西未来晚籼稻育种提供科学、精准的指导。对近10 a桂南稻作区晚籼稻组通过审定的品种产量特征和品质特征进行系统分析研究并总结，结果表明，2014—2023年桂南稻作区晚籼稻组共审定了386个品种，审定品种年度间平均产量处于7 338.60～7 948.65 kg/hm2之间，相较于对照品种总体平均增幅在5%左右，产量特征上年度间无明显提升。感温品种逐渐增多，感光品种逐渐减少，且感光品种中约70.50%为弱感光品种。稻米品质逐年提高，2023年达到部标或国标优质稻米的品种比例提升至90.91%。外观品质上，与2014年相比，2023年的垩白度降幅达57.5%，长宽比增幅为19.11%。食味品质上，胶稠度略有下降，直链淀粉含量基本稳定，碱消值稳步提高，整体上呈现更为软化、适口性更好的趋势。总的来说，广西桂南稻作区晚籼稻审定新品种数量呈“爆发式”增长，感温型品种成为主导，在产量保持稳定的情况下，大幅地提高了稻米品质，为丰富稻米市场、保障国家粮食安全做出了重要贡献。
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31个水稻主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌群体的抗性分析
《南方农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]鉴定评价31个已知主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌的抗性,明确其在广西水稻育种中的利用价值,为水稻抗瘟新品种的选育、有效聚合抗瘟基因及抗瘟品种合理布局提供理论支撑.[方法]以25个抗瘟单基因系、6个抗稻瘟病近等基因系以及桂R106、红脚占、砦糖3个广西地方抗源品种和感病品种CO39、丽江新团黑谷为供试水稻材料,利用2018-2021年来自广西不同生态稻作区的328个稻瘟病菌单孢菌株对供试31个水稻主效抗瘟单基因进行室内人工喷雾接种抗性评价,并利用稻瘟病区自然诱发病圃对其进行田间抗性鉴定,评价供试水稻材料的抗病性,分析任意2个抗瘟基因的联合抗性频率,进行抗瘟基因与测试菌株的亲和性聚类分析.[结果]31个主效抗瘟基因对测试稻瘟病菌单孢菌株的抗性频率介于0~84.5%,多数基因抗性频率较低,在病区病圃表现高度感病.抗性频率较高的抗瘟基因依次为Pi-k、Pi-km、Pi-9、Pi-1和Pi-z5,分别为84.5%、82.9%、80.5%、77.4%和68.9%,这些抗瘟基因在病区病圃也表现出较好的田间抗病性;对任意2个抗瘟基因联合抗性频率分析发现,不同抗瘟基因间组合的联合抗性频率比单个抗瘟基因的抗性频率均有不同程度提高,其中Pi-km×Pi-9的联合抗性频率最高,达97.9%;根据抗瘟基因与测试菌株的亲和性结果进行聚类分析,供试31个主效抗瘟基因可划分为两大组,第I组包括Pi-a(1)等24个抗性较弱的抗瘟基因,抗性频率在0~57.0%,第Ⅱ组包括Pi-9等7个抗性较强的抗瘟基因,抗性频率在41.5%~84.5%.[结论]抗瘟基因Pi-k、Pi-km、Pi-9、Pi-1和Pi-z5对广西稻瘟病菌具有较高的抗性频率,在病圃表现出较好的田间抗性,在广西仍可因地制宜加以利用.基因聚合有望选育出抗谱较广的抗瘟水稻品种.
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田间条件下不同钝化剂对水稻镉吸收累积的影响及其时效性
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确田间条件下不同钝化材料及其复配组合处理对水稻Cd吸收累积的影响及其时效性差异，采用大田试验，研究了桑树枝杆生物炭、贝壳粉、膨润土、蚕沙4种钝化材料及其3个复配组合处理对土壤pH、土壤有效态Cd含量和水稻植株各部位Cd含量的影响，并分析了不同钝化剂的作用时效性。结果表明：钝化剂处理提升了土壤pH，其中贝壳粉（O）处理升幅最大；土壤有效态Cd含量显著（P＜0.05）降低，4种材料中贝壳粉效果最好，不同钝化剂处理中桑树枝杆生物炭配合贝壳粉和蚕沙组合（MOS）处理降幅最大，3季分别降低了38.25%、34.24%和14.60%；水稻根、秸秆、谷壳、糙米中的Cd含量明显降低，其中，MOS处理糙米Cd含量显著低于其他处理，3季分别降低了49.04%、54.31%和25.22%，但仍未达到国家食品安全Cd含量在0.2 mg·kg-1以下的标准要求；水稻根、秸秆、谷壳、糙米的Cd富集系数明显降低；Cd由根到秸秆的转运系数(TF秸秆/根)和由谷壳到糙米的转运系数(TF糙米/谷壳)明显降低，其中MOS处理降低效果最佳；随着钝化剂施用时间推移到第三季，糙米Cd含量降低幅度明显减少，其中膨润土（B）、蚕沙（S）和MOS处理减幅相对较小；相关分析显示，糙米Cd含量与土壤pH呈极显著负相关（P＜0.01），与土壤有效态Cd含量、TF秸秆/根、TF糙米/谷壳及水稻各部位Cd含量整体呈极显著正相关（P＜0.01）。研究表明，MOS处理降Cd效果及时效性整体相对较好，在生产实践中可优先推荐，但在土壤全Cd含量为1.5 mg·kg-1重度污染条件下，需配合其他修复技术才能确保糙米Cd含量符合《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）的要求，同时在第二季后需及时补充钝化剂才能确保其钝化效果。
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