科研产出
磁性凝胶颗粒的制备方法及其对营养生长期水稻镉积累的影响
《农业研究与应用 》 2021
摘要：利用海藻酸钠、Fe3O4纳米颗粒为材料,制备磁性凝胶颗粒,通过土壤吸附试验,水稻盆栽试验,探讨其对土壤有效态镉浓度的影响,以及对水稻幼苗积累镉的影响,为水稻安全生产提供理论参考依据。结果表明,磁性凝胶颗粒可降低土壤中有效态镉浓度,土壤有效态镉浓度从4.41 mg/kg降低到0.81 mg/kg,降低率为81.57%。磁性凝胶颗粒能有效降低水稻根系、茎叶、根表铁膜中的镉浓度,降低率分别为58.70%、59.71%、62.33%;能有效提高水稻根系的铁浓度,提高率为100.50%。
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水稻籽粒镉积累QTL定位及候选基因分析
《植物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：水稻（Oryzasativa）是全世界重要的经济作物之一,稻田镉（Cd）污染和镉积累问题严重威胁世界水稻的产量和品质以及人类健康,如何降低水稻中镉积累已成为热点问题。以籼稻品种华占（HZ）为父本、粳稻品种热研2号（Nekken2）为母本,连续自交多代后得到120个重组自交系群体,对其镉积累进行检测和分析,同时利用遗传图谱进行QTL作图。结果共检测到7个QTLs,分别位于水稻第2、3、9和12号染色体上,其中1个LOD值高达4.97。对这些QTL区间内与耐金属离子胁迫相关的候选基因进行定量分析,发现LOCOs02g50240、LOCOs02g52780、LOCOs09g31200、LOCOs09g35030和LOCOs09g37949这5个基因在双亲间的表达量差异显著,结合亲本对不同金属离子的浓度积累数据,推测LOCOs02g50240、LOCOs09g31200及LOCOs09g35030的高表达可能极大地提高了水稻对镉离子的吸收和胁迫耐受能力。通过QTL挖掘和分析,发现这些基因与水稻籽粒的镉积累有关,可能影响水稻耐镉胁迫的能力。研究结果为进一步筛选和培育耐镉胁迫的水稻品种创造了条件,为阐明水稻镉积累的分子调控机制奠定了基础。
关键词： 水稻 镉积累 QTL定位 候选基因 离子胁迫 遗传图谱
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代谢组学揭示水稻-稻瘿蚊互作的潜在生化标识物
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】筛选稻瘿蚊（RGM）侵染下抗、感水稻材料差异代谢物,揭示水稻抗虫靶标化合物,为解析植物与昆虫互作关系及水稻害虫绿色防控提供理论依据。【方法】分别对抗RGM水稻材料GXM-001-2和易感RGM水稻材料TN1进行RGM接虫胁迫,接虫后48 h利用液相色谱—质谱联用仪（LC-MS）对RGM侵染及未侵染抗、感水稻材料的代谢物进行化学成分分析。【结果】RGM侵染下抗、感水稻材料的差异代谢物分析显示,LC-MS共检测到330种代谢物,其中155种为已知代谢物;被RGM侵染后,GXM-001-2中上调代谢物种类远少于其下调代谢物种类,也远少于TN1中的上调代谢物种类。RGM侵染下水稻潜在生化标识物种类分析表明,差异代谢物分为抗性特性（n=16）、易感特性（n=16）、侵染特性（n=7）和宿主特性（n=3）等4类。生化标识物及差异倍数分析表明,抗性特性物包括1-氨基环丙烷羧酸、3-磷酸甘油酸和二十烷酸等物质,其中6-甲基维生素D、谷氨酸、叶绿醇和酪氨酸等物质上调表达;易感特性物包括2-己酮酸、3-苯基乳酸和6-羟基己酸等物质,其中6-羟基己酸、葡萄糖和白皮杉醇等7种物质下调表达;侵染特性物包括γ-氨基丁酸、半乳糖酸和丙醇二酸等物质,其中腺嘌呤、尿苷、丙醇二酸和γ-氨基丁酸在抗、感材料中变化趋势一致;宿主特性物包括异亮氨酸、十六烷酸和环亮氨酸,前2种物质在GXM-001-2中显著高于TN1（P<0.05）。【结论】RGM侵染后从抗、感水稻材料中筛选到抗性特性物、易感特性物、侵染特性物和宿主特性物,其中脂肪酸及其衍生物（十六烷酸、二十烷酸、十四烷酸和β-羟基十四烷酸）、氨基酸（谷氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和γ-氨基丁酸）、酚类（阿魏酸）、萜类（叶绿醇）和胺类（乙酰苯胺、苄胺和乳酰胺）可能在植物抗虫防御反应中发挥重要作用,是RGM侵染水稻最重要的潜在生化标识物。
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基于文献计量的国内白背飞虱研究现状分析
《广西植保 》 2021
摘要：利用文献数据库分析国内白背飞虱研究现状,为农业科研工作者和决策者提供数据参考.本文采用文献计量学方法,对1959—2019年国内发表的白背飞虱研究文献进行分类统计.分析结果显示:(1)60 a共发表有关白背飞虱论文2286篇,发文高峰期在2011—2017年;(2)高频关键词有南方水稻黑条矮缩病(毒)、发生特点、若虫、同型幼虫、发生规律、虫量、翅型、防治效果、水稻品种、天敌等;(3)在近10 a的白背飞虱文献中,南方水稻黑条矮缩病的频次排位提到了第四位;(4)在白背飞虱研究领域,高频作者有程家安、胡国文、刘光杰、翟保平、俞晓平等专家;(5)《应用昆虫学报》《中国植保导刊》《中国水稻科学》《广西植保》和《昆虫学报》等期刊是发表白背飞虱研究领域论文的主要期刊.研究表明,白背飞虱防治尤其是控制其传播南方水稻黑条矮缩病毒造成的危害是白背飞虱研究的重要内容.
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稻飞虱诱导下水稻挥发物分析
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确稻飞虱诱导下不同抗性水稻材料挥发物的变化,为新型化学防虫剂研发及水稻抗稻飞虱机理研究提供理论依据。【方法】分别对高抗稻飞虱水稻材料YD1665和高感材料TN1进行稻飞虱取食胁迫,接虫后12 h利用固相微萃取法（SPME）提取褐飞虱取食前后抗感水稻材料的挥发物,并用气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）对其化学成分进行鉴定分析。YD1665和TN1未接虫材料分别记为Y0和T0,接虫12 h后材料分别记为Y12和T12。【结果】水稻组成型挥发物鉴定结果表明,2-己烯醛、叶醇和β-紫罗兰酮等挥发物在Y0和T0中的含量均较高;挥发物主要组成成分在2种材料中存在明显差异,2-戊酮和2,2,4,6,6-五甲基庚烷仅在Y0中检测到,2-乙基呋喃和十六醛仅在T0中检测到。水稻诱导型挥发物鉴定结果表明,Y12以2-戊酮为代表的酮类物质为主,T12以2-己烯醛为代表的醛类物质为主;2-戊酮和2,2,4,6,6-五甲基庚烷等主要挥发物仅在Y12中检测到,2-乙基呋喃、十五醛、（E,E）-2,4-己二烯醛和（E,E）-2,4-庚二烯醛等主要挥发物仅在T12中检测到;2-己烯醛、β-紫罗兰酮为Y12和T12的主要共有挥发物成分。稻飞虱诱导前后水稻挥发物比较分析结果表明,稻飞虱诱导后2种材料的挥发物种类总数均有所增加;Y12的烷类、酮类和醇类相对含量变化最明显,但T12的挥发物种类相对含量变化不明显;2-戊酮、水杨酯甲酯、正己醇、十七烷、叶醇、（E）-2-己烯-1-醇和2,6-二甲基-环己醇等物质在Y12中变化幅度较大,十五醛、BETA-环柠檬醛、十六醛、（E）-2-己烯-1-醇、叶醇、β-紫罗兰酮和肉豆蔻酸异丙酯等物质在T12中变化幅度较大。【结论】稻飞虱诱导后,水稻体内的水杨酯甲酯、肉豆蔻酸异丙酯、2-戊酮、β-紫罗兰酮、十五醛、十六醛、（E）-2-己烯-1-醇、叶醇、正己醇和2,6-二甲基-环己醇等物质的变化幅度较大,推测这些挥发物与水稻抗稻飞虱有密切关系。
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不同水稻基因型花期耐热性鉴定与评价
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】筛选花期耐热性强、产量水平高的水稻品种,为水稻花期耐热性鉴定与评价及应对高温热害的品种选择提供理论依据和技术参考。【方法】在人工气候室内模拟高温胁迫（高温38℃,每天处理6 h,连续处理3 d）,以Y两优1号为对照品种,以相对耐热指数为评价指标,同时结合产量水平,对100个不同水稻基因型的花期耐热性进行鉴定与评价。【结果】不同水稻基因型的花期耐热性差异明显,高温胁迫下颖花结实率为3.6%～64.3%,相对结实率为9.5%～80.0%。以相对耐热指数为评级标准,耐热性级别达到1（强）、3（较强）、5（中等）、7（较弱）和9（弱）级的水稻品种数量分别为4、13、42、26和15份。采用聚类分析法将100个基因型分为6种不同耐热性和产量水平的水稻类型,其中第一类在高温热害易发区推广种植安全生产性高。相对结实率是不同水稻基因型分类的主要因子,其次为产量,根据相对结实率和产量之间的二维象限分布特征,进一步筛选出耐热性较强、产量水平较高等综合性状好的品种。【结论】通过对100个不同水稻基因型花期耐热性进行鉴定和评价,筛选出特优837、云光14号、Q优8号、国稻7号、Y两优865、汕优63和黄华占等7个耐热性较强且产量水平较高的品种,这些品种可在高温易发区推广应用。
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广西地方稻种资源的收集与鉴定评价
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】收集鉴定广西地方稻种资源,为广西地方稻种资源保护和利用提供科学依据。【方法】2015─2019年,通过"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"项目的实施,对广西61个县（区、市）188个乡（镇）265个村（屯）的地方稻种资源进行系统调查和收集,对收集资源的分布特点和种质类型进行分析,对各表型性状进行鉴定评价。【结果】从广西各地收集地方稻种资源476份。从水平分布来看,广西地方稻种资源在广西四大稻作区均有分布,稻种资源主要集中分布于融水、上思、凤山、资源、隆林和东兰等6个经济相对不发达的边远地区。从垂直分布上分析,稻种资源主要分布在0～400 m的低海拔地区,收集资源232份,占收集总数的48.74%。广西地方稻种资源多样性丰富,包含籼稻、粳稻、早稻、中晚稻、粘稻、糯稻、水稻、陆稻、深水稻及有色稻等类型,且多数的农艺性状具有较丰富的变异类型。收集及鉴定评价出香糯、米粉特用、大穗、大粒等珍稀特异地方稻种资源9份。【结论】广西地方稻种资源多样性丰富,且普遍具有株高较高、穗粒数多、结实率高的特点。收集、鉴定评价出珍稀特异地方稻种资源9份,可用于产业开发及育种。
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基于隶属函数值法的直播稻芽期和幼苗期耐低温淹水能力综合评价
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对广西双季稻区早稻品种芽期和幼苗期耐低温淹水能力进行评价,为广西稻区直播早稻品种选择供参考。【方法】以25个水稻品种为试验材料,基于人工模拟低温环境,设低温淹水[日均温5℃（12 h光照+12 h黑暗）,发芽盒水层深度5 cm]和对照[日均温5℃（12 h光照+12 h黑暗）,发芽盒水层深度3 mm]2个处理,对供试品种已催芽的种子培养处理10 d,处理结束后,恢复到28℃条件下继续培养10 d,使种子恢复生长。测定成苗率、根长、根数、苗高、单株鲜重、地上部鲜重和根鲜重,通过隶属函数值分析和相关分析,对其耐低温淹水能力进行综合评价和筛选。【结果】25个水稻品种的成苗率胁迫系数存在明显差异,变幅为0～1.00,平均胁迫系数为0.935。各指标胁迫系数的相关分析结果表明,成苗率与单株地上部鲜重呈显著正相关（P<0.05,下同）,与其他性状也呈正相关,但相关性未达显著水平（P>0.05）。苗高与根长、地上部分鲜重和根鲜重呈极显著正相关（P<0.01）,与根数和株鲜重呈显著正相关。根据隶属函数值将供试品种的耐低温淹水胁迫能力分为强、中、弱3种类型,其中耐性强的品种有9个,分别为桂育12号、五山丝苗、优质农家种2号、桂育9号、金丝苗、象州香米、河西丰占、Y两优1号和桂育11号;与耐性弱和耐性中的水稻品种比较,耐性强的水稻品种在根长、根数、根鲜重和苗高上有明显优势。与对照相比,低温淹水胁迫下,幼苗的根长、根数、苗高、单株鲜重、地上部鲜重和根鲜重均有所降低,其中根长降幅最大,达19.0%,其次是根鲜重和根数,降幅分别为18.2%和16.3%。【结论】成苗率、根系指标（根长、根数和根鲜重）和苗高可作为直播早稻耐低温淹水逆境胁迫的关键筛选指标。桂育12号等9个品种可直接用于广西直播稻生产上,也可为水稻耐低温淹水机理研究及培育适合机直播的水稻品种提供材料。
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不同栽插株数对水稻"Y两优911"生育进程和产量的影响
《广西农学报 》 2021
摘要：[目的]研究不同栽插株数对水稻"Y两优911"生育进程和产量的影响。[方法]以两系杂交水稻"Y两优911"为材料,试验设计6组不同栽插株数,分别为2株/穴（T1）、3株/穴（T2）、4株/穴（T3）、5株/穴（T4）、6株/穴（T5）、7株/穴（T6）,调查6种处理对水稻"Y两优911"生育进程和农艺性状的影响。[结果]不同栽插株数条件下,产量以栽插4株/穴的T3（10426.45 kg/hm2）和5株/穴的T4（10657.94 kg/hm2）处理为较高,显著高于其它处理。不同栽插株数对水稻"Y两优911"千粒重无大的影响,每穗总粒数从大到小为T2>T1>T3>T4>T5>T6,有效穗则表现为T6>T5>T4>T3>T2>T1。[结论]不同栽插株数下,影响水稻"Y两优911"产量的主要因素是有效穗数,建议生产上机插株数以每穴4株或5株为宜,有利于协调有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重等产量因子而获得高产。
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广西稻区不同水稻品种对氮肥施用量的响应差异
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明施氮量对不同水稻品种产量及其氮肥利用率的影响,为培育和利用氮高效水稻品种提供理论依据。【方法】选择适宜广西稻区的6个水稻品种,设4个施氮量水平（0、75、150和225 kg/ha）的田间试验,测定不同施氮量下各水稻品种的产量及其主要农艺性状和氮积累量,并计算氮肥利用率,通过回归分析各水稻品种产量与施氮量的关系,估算出获得最高产量时的施氮量及其氮肥农学效率和氮肥偏生产力。【结果】在0～225 kg/ha施氮量范围内,6个水稻品种的株高均随施氮量增加而增高,但有效穗数、穗长、穗粒数、结实率及千粒重与施氮量的关系表现不一致;水稻产量的总体变化趋势是随施氮量增加而增加,当施氮量达225 kg/ha时,除桂野丰产量开始下降外,其他品种产量增加缓慢。与无氮处理相比,施氮处理产量平均增产幅度在35.92%～67.45%,由高到低依次是恒丰优777>桂育11号>野香优3号>桂野丰>百香优139>桂育9号。6个水稻品种的氮肥吸收利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力均随施氮量增加呈逐渐下降趋势;氮肥贡献率则随施氮量增加而增加,当施氮量达225 kg/ha时,氮肥贡献率增加缓慢甚至开始下降;不同水稻品种的氮肥利用率不同,氮高效利用品种（恒丰优777）的平均氮肥吸收利用率是氮低效利用品种（野香优3号）的1.53倍。6个水稻品种当季获得最高产量时的适宜施氮量在181.9～219.7 kg/ha,氮肥农学效率在10.1～17.9 kg/kg,氮肥偏生产力在30.6～41.9 kg/kg。【结论】不同水稻品种对氮肥的响应存在一定差异。本研究条件下,初步筛选出恒丰优777和桂育11号两个氮高效利用品种。
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