科研产出
基于高密度遗传图谱的水稻穗长QTL定位与分析
《华南农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】深入挖掘与穗长相关的新基因，为水稻穗长调控的遗传机理研究及分子育种提供依据。【方法】以2个优良亲本‘ZP37’和‘R8605’及其杂交衍生的208个高世代重组自交系（Recombinant inbred lines,RILs）为作图群体，利用全基因组重测序高密度连锁图谱对3个不同环境下的穗长数量性状座位（Quantitative trait locus,QTL）进行定位，同时分析它们的聚合效应。【结果】共检测到11个穗长QTL，分别分布在第3、4、7、8、9和12号染色体上，其似然函数比对数值（Log of odds,LOD）介于3.07～12.87之间，贡献率在2.17%～10.94%之间，有7个QTL是新位点，其余4个QTL位点与已报道的穗长基因和QTL位置重叠或相近。在2个不同环境下重复检测到4个稳定的QTL位点；对聚合了不同数量穗长QTL株系的分析结果表明，穗长QTL表现出累加效应，QTL数量的增加能显著增加水稻穗长。【结论】本研究结果为水稻穗长QTL的克隆和功能解析奠定坚实的基础，为水稻高产育种提供理论依据和遗传资源。
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直播栽培对双季早稻生育期抗倒伏能力及产量效益的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究直播栽培方式对不同类型水稻品种生育期、抗倒伏能力、产量和经济效益的影响,以期为机械化直播稻的应用推广提供理论基础.[方法]2020年和2021年早稻,以广西生产上推广面积较大的常规稻品种桂育9号、桂育11号、桂野丰、广粮香2号和杂交稻Y两优1号等5个品种为供试材料,以人工移栽为对照,进行大田精量直播.试验采用裂区设计,以栽培模式为主区,品种为副区,设置3个重复.记录各生育周期,测定主茎形态、基部茎秆特征以及抗折力、弯曲力度和倒伏指数等抗倒伏指标,成熟期测定产量及其构成因素,并计算成本和经济效益.[结果](1)直播稻的生育期缩短2-6 d,主要表现在播种到幼穗分化期之间;(2)直播稻的抗倒伏能力低于移栽稻,其株高、重心高度与穗干重均较低,第二节间的茎粗、壁厚、鲜重和干重亦较低,茎秆长度则高于移栽稻,这是导致直播水稻抗倒伏能力弱的主要原因;(3)在产量表现方面,除Y两优1号外,其余4个水稻品种的产量表现为直播稻低于移栽稻.生育期相对短的品种,直播稻的产量明显低于移栽稻,而生育期较长的品种,产量差异不显著,在产量构成因素中,每穗粒数增加和结实率的提高是直播稻增产的主要因素;(4)从经济效益分析来看,供试品种中,生育期较短的桂育11号,因直播产量降低明显,效益降低,其余4个水稻品种的直播稻经济效益高于移栽稻,其主要原因是直播稻节省了育秧和插秧环节的人工成本.[结论]当前亟待发展以保面积、增效益为主要目标的水稻轻简生产模式,与移栽稻相比,水稻直播栽培具有缩短生育期,降低生产成本等明显优势,但其倒伏的风险相对较大,产量易受品种特性和环境因素的影响.在进行水稻早稻直播栽培时,可以通过选择中等熟期、基部茎秆长度合理、茎秆粗壮且茎秆壁厚的抗倒品种,在栽培管理上,可适当增加穗肥的比例,以弥补每穗粒数和结实率的不足来提高直播稻产量.
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叶面喷施2,3-二巯基丁二酸降低水稻幼苗茎叶镉含量的机制
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探寻叶面喷施2,3-二巯基丁二酸（DMSA）降低水稻幼苗茎叶镉含量的潜在机制,在人工气候室内,采用水培实验方法研究了镉在幼苗不同部位的累积情况及喷施DMSA对镉胁迫的影响。结果表明:随着DMSA喷施浓度增加,茎基镉含量呈显著增加趋势,当DMSA喷施浓度达到1.0 mmol·L-1时茎基镉含量与对照（不喷施DMSA）处理相比显著增加57.3%,同时镉由茎基向地上部的转移效率降低52.7%。在此基础上,探寻了镉在茎基细胞中的赋存形态及镉的亚细胞分布情况,结果表明茎基中难溶态镉含量与对照处理相比显著增加了80.8%,细胞壁中镉含量达到对照处理的2.1倍。进一步对细胞壁各组分镉含量进行测定发现,果胶组分中镉含量随着DMSA喷施浓度增加呈现出显著升高趋势,与对照处理相比最高增加99.5%。此外,喷施DMSA后茎基中总植物螯合素（PCs）和谷胱甘肽（GSH）含量均呈现出显著增加趋势,最高分别达到对照处理组的2.2倍和3.1倍。喷施DMSA显著缓解了镉胁迫,幼苗地上部超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性分别升至对照处理的3.0倍和2.7倍,荧光标记试验表明叶片中过氧化氢含量随DMSA喷施浓度增加呈现显著降低趋势。研究表明,喷施DMSA显著增加了水稻幼苗茎基巯基化合物含量,从而提高了对镉的拦截能力,降低了镉由茎基向幼苗地上部转运效率,使水稻幼苗地上部镉含量显著降低,同时喷施DMSA还可显著缓解幼苗镉胁迫。
关键词： 水稻 镉 2,3-二巯基丁二酸 茎基 细胞壁
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叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸对水稻砷转运影响机制
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：膳食稻米是我国人群摄入高致癌风险无机砷(iAs)的主要来源,开发降低稻米砷(As)含量生产措施对保护人体健康具有重要意义.本文以我国南方主栽水稻品种"中早35"为试验材料,采用盆栽试验研究了开花期叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)对水稻籽粒和营养器官中总As含量的影响并揭示其潜在的分子机制.结果表明:当SAC喷施浓度达到0.2 mmol·L-1时籽粒和根中总As含量分别显著降低42.3%和20.6%,但旗叶中总As含量显著增加了72.4%;荧光染色观察试验表明旗叶中H2O2含量显著降低,同时SOD和CAT酶活性分别显著升高61.8%和105.3%.喷施SAC后水稻顶端第一节中Lsi6转运子编码基因以及Lsi3转运子编码基因分别显著下调59.8%和36.3%,据此推测喷施SAC可能显著降低了水稻从通向旗叶膨大维管束流中卸载AsⅢ和向连接稻穗弥散维管束装载AsⅢ的能力,导致籽粒中总As含量显著降低而旗叶中总As含量显著升高.旗叶植物螯合素(PCs)合成酶OsPCS1和负责向细胞液泡中转运AsⅢ的OsABCC1转运子编码基因分别显著上调57.6%和61.0%,表明喷施SAC增加了旗叶合成PCs并向液泡中区隔AsⅢ的能力从而降低了叶片的AsⅢ胁迫.水稻根部Lsi1、Lsi2、Lsi3转运子编码基因分别显著下调了27.2%、23.8%、29.5%,表明水稻根部对AsⅢ的吸收、转运能力降低,同时可能也预示着AsⅢ向木质部导管中装载AsⅢ的能力降低.综上,喷施SAC通过调控AsⅢ转运子编码基因表达降低了水稻籽粒和根中总As含量,同时缓解了As胁迫.
关键词： 水稻 砷 S-烯丙基-L-半胱氨酸 转运子 基因表达
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丸粒化包衣处理对直播优质稻美香占2号发芽特性及产量的影响
《中国种业 》 2022
摘要：直播稻出苗的好坏是生产获得稳产高产的重要因素之一,其中播种质量尤为关键。本试验旨在探寻玉林地区丸粒化处理直播优质稻的发芽特性及产量影响,为玉林地区水稻直播生产一播全苗、高产稳产提供理论参考和技术支持。试验以优质常规稻美香占2号为材料进行室内和大田试验研究。结果表明不同处理下美香占2号种子发芽率均呈现"S"型变化,丸粒化包衣处理的终发芽率为79.00%,出苗率和成秧率分别为60.96%和56.35%,其理论产量和实际产量分别比对照高1241.2kg/hm~2、1015.4kg/hm~2,增幅达到了23.19%和19.76%。丸粒化包衣处理能根据实际需求增强种子对不良环境的抵抗能力,使用丸粒化包衣处理的种子直播能减少劳动力、农药、除草剂的投入,是粮食安全、粮食增产增效探索的一个新途径。
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水稻叶舌紫色性状基因的定位分析
《贵州农业科学 》 2022 北大核心
摘要：[目的]为水稻紫色叶舌标记性状在分子标记辅助育种、品种鉴定、制种除杂和植物新品种权保护等方面的应用提供参考.[方法]以日本晴(叶舌为绿色)与WPB-1(叶舌为紫色)作为亲本,通过系列杂交、自交与回交构建BC1F4代群体,通过表型统计与遗传分析,结合表型混样池的GSR 40 K SNP芯片检测,筛选存在差异的分子标记位点,进而定位目标基因可能存在的区段.[结果]水稻叶舌颜色性状至少受2个基因控制.当2个基因均为显性时叶舌表现为紫色,否则表现为绿色,且2个控制基因为显性互补效应;筛选出与叶舌颜色性状相关的差异位点27个,分别位于第2、3、4和8染色体上.[结论]研究群体中位于第4染色体目标区段上的1个目标基因有可能是Os04g0557500,该基因控制花色苷的积淀;另1个基因可能是未被发现的新基因,需进行后续研究确定.
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杂交稻新品种对比试验初报
《广西农学报 》 2022
摘要：[目的]筛选出高产、优质、适合右江河谷稻作区种植的水稻新品种,加快该稻作区优质稻推广步伐.[方法]对引进的"诺两优6号""晶两优1686""特优9516""广川优0863""华优钰禾""万源优1936"6个杂交稻新品种与对照品种"特优7118"进行杂交稻品种对比试验,观察田间水稻生长状况、病虫害发生情况,测量农艺性状和经济性状表现.[结果]试验结果表明:"特优9516""广川优0863"产量最高,每667 m2产量分别为641.4 kg、634.4 kg,比对照品种"特优7118"分别增产48.6 kg、41.6 kg,增产率分别达8.20%、7.02%,增产达极显著水平,且综合农艺性状表现好.[结论]"特优9516""广川优0863"可以在右江河谷稻作区进一步推广种植.
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播种方式对米粉加工专用型杂交稻品种农艺性状及产量的影响
《中国种业 》 2022
摘要：以广西米粉加工专用型杂交稻品种特优269为试验材料,设计了无人机精量条直播、无人机精量撒播、手工撒播和人工移栽4种播种方式,采用大区对比法,研究不同播种方式对特优269农艺性状及产量的影响.结果表明无人机精量条直播、无人机精量撒播和手工撒播3种播种方式间在株高、有效穗数差异不显著,但均与人工移栽有显著性差异,实现直播稻的高产首先要在保证足够有效穗数的基础上,发展大穗.其中无人机精量条直播有效穗数最高,达到了 306.2万/hm2,最低为人工移栽,为268.5万/hm2.无人机精量条直播播种方式与人工移栽的产量没有显著性差异,二者每hm2产量分别为7231.8kg和7563.2kg.无人机精量条直播的产量比无人机精量撒播、手工撒播分别高294.2kg和377.5kg,增幅达到了 4.24%和5.51%.通径分析表明不同播种方式下与产量的相关系数大小依次为千粒重(0.929)>结实率(0.863)>有效穗数(-0.582),直接通径系数依次为结实率(0.558)>千粒重(0.341)>有效穗数(-0.346).可见不同播种方式下特优269栽培过程中都应该采用栽培措施提高千粒重和结实率,以达到高产稳产的目标.
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广西水稻地方品种核心种质芽期耐盐性全基因组关联分析
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：水稻属盐敏感的作物,盐胁迫会导致产量显著减少.我国盐渍地总面积大,并且呈迅速增长趋势,因此,筛选水稻耐盐种质,培育耐盐水稻品种十分必要.本研究在1.5%NaCl盐胁迫条件下评价419份广西水稻地方品种核心种质种子芽期的相对盐害率,并利用全基因组关联分析鉴定耐盐位点.研究结果表明:盐胁迫下,种子芽期平均发芽率为57.67%,显著低于对照92.55%,且夏皮罗-威尔克检验(0.9301)不符合正态分布.基于208,993个SNP标记,将419份核心种质资源分为6个亚群,利用一般线性模型(general linear model,GLM)和混合线性模型(mixed linear model,MLM)分析分别获得129个和1个显著关联SNP,分布在1号、2号、3号、4号、5号、6号、8号、9号和12号染色体上.在14个与水稻耐盐性显著关联区域,有13个区域与前人定位或克隆的耐盐基因重叠.显著关联区域Chr.8:10,564,948~10,733,175为首次报道,命名为qGR8.qGR8区域内含有53个基因,其中34个经转录组数据比对获得表达谱,比对结果推测LOC_Os08g17370为候选基因,该基因为跨膜9超家族成员,在耐盐亲本的根部和叶部上调表达,可能为qGR8区域内水稻芽期耐盐的新基因.这些研究结果为耐盐新基因的克隆奠定基础,为培育耐盐水稻品种提供新的基因资源.
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基于40K基因芯片的326份水稻品种遗传多样性与重要病虫抗性基因鉴定
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确华南稻作区水稻品种的遗传多样性和褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性基因的分布，本研究利用32 887个SNP标记对326份水稻品种进行遗传多样性分析，并检测20个褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性位点。聚类分析结果表明，当遗传距离为0.421 0时，326份水稻材料可分为4个群体（Ⅰ～Ⅳ），类群Ⅳ包含249个水稻材料，又可分为4个亚群。利用水稻12条染色体上SNP标记进行品种间两两比较分析，发现有18对品种间无差异位点，25对材料间差异SNP少于300个。检测Bph6、Bph9、Bph14、Bph15、Bph18、Bph26、Pi1、Pi2、Pi5、Pi9、Pia、Pid2、Pid3、Pigm、Pita、xa5、Xa7、xa13、Xa21和Xa23在326份材料中的分布情况，结果表明，大部分华南稻作区水稻品种携带稻瘟病抗性基因Pi5 （48.2%）、Pia （59.8%）、Pid2 （65.9%）、Pid3 （82.8%）和Pita （48.2%）；主要应用的白叶枯病抗性基因为Xa21；但仅有5.2%的品种含有褐飞虱抗性基因。本研究结果为华南稻作区水稻培育多样化品种和抗性育种提供科学依据。
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