过刊目录

2018年, 第32卷, 第1期
刊出日期：2018-01-10 上一期    下一期

---

全全选选:

导出引用 EndNote Ris BibTeX

隐藏/显示图片

Select

水稻粒型基因克隆和调控机制研究进展 刘喜, 牟昌铃, 周春雷, 程治军, 江玲, 万建民 2018, 32(1): 1-11.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7016 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(17562KB) ( )   水稻粒型是影响其产量和品质的重要性状,阐明其遗传调控机理,有助于提高水稻单产和改良品质。水稻粒型性状主要包括粒长、粒宽、粒厚、长/宽比,属于数量性状,受胚、胚乳及母体植株等不同遗传体系的控制。随着水稻功能基因组学和重测序技术的快速发展,目前已经定位超过400个与水稻粒型相关的数量性状位点(QTL),并已克隆了60个水稻粒型基因,涉及植物激素、泛素-蛋白酶体通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、G蛋白信号通路及表观修饰等多个调控通路。本文对水稻粒型基因克隆及其调控机制的研究进展进行了系统总结和梳理,并对这些基因在育种上的利用价值进行了评价。

Select

水稻OsENO2-2基因过表达对水稻抽穗期的影响 刘小云, 李晓, 李腾飞, 苏鲁方 2018, 32(1): 12-22.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7055 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(42061KB) ( )   【目的】 OsENO2-2是OsENO2通过可变剪切产生的短转录本,其cDNA序列从粳稻中花11中分离获得。本研究的主要目的是初步分析OsENO2-2在水稻抽穗期调控中的作用。【方法】 构建了OsENO2-2的超量表达载体,获得转基因植株,通过对表型的观察和统计,分析目的基因在过量表达条件下的功能,并利用反向遗传学方法验证该基因的功能。【结果】 OsENO2-2过量表达导致水稻在长日照条件下的抽穗期推迟,而短日照条件下抽穗期无明显变化。通过qRT-PCR方法对水稻开花关键基因的检测发现,在长日照条件下,RFT1的表达量在超表达材料中显著下调,其他开花重要基因表达量在野生型和超表达材料中没有显著变化;而在短日照条件下,所有检测基因的表达量在野生型和超表达材料中均没有显著变化。【结论】 在长日照条件下,OsENO2-2主要通过调控RFT1基因的表达来调控水稻抽穗期。

Select

水稻耐金属离子胁迫的QTL分析 林晗, 徐江民, 胡瑚倩, 郑安, 徐婉璐, 漏平, 王跃星, 曾大力, 饶玉春 2018, 32(1): 23-34.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7075 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(48799KB) ( )   【目的】 本研究旨在筛选与水稻苗期耐不同金属离子连锁的分子遗传标记,为探讨水稻耐不同金属离子胁迫的遗传研究提供参考。【方法】 以典型籼粳交(春江06/台中本地1号)双单倍体(DH)群体为材料,系统考查该群体及其双亲耐4种金属离子(Fe2+、Cd2+、Al3+、Na+)胁迫的情况,利用业已构建并完善的该群体加密的分子连锁图谱,对耐这4种金属离子胁迫的QTL进行检测分析。另外,利用实时定量PCR技术检测处理前后相关基因的表达变化情况。【结果】 发现耐各种金属离子胁迫的QTL共8个,分别位于水稻第1、2、4、6、9、10和11染色体上,其中Fe2+处理后检测到的QTL贡献率最大,达到24.47%(阈值为7.78),位于第1染色体上RM1297–RM1061,同时对该区间与耐胁迫相关基因的表达分析发现这些基因在处理前和处理后表达水平存在不同程度的差异;Cd2+处理后检测到1个QTL,位于第1染色体上;Al3+处理后检测到QTL共5个,分别位于第2、4、6、10、11染色体上;Na+处理后检测到QTL有1个,位于第9染色体上。【结论】 根据不同金属离子胁迫处理后DH群体的表型差异进行QTL分析,发现耐各种金属离子胁迫的QTL共8个,并初步定位于各染色体的遗传标记区间,这为精细定位并克隆相应QTL,进而探明水稻耐金属离子胁迫QTL的分子调控机制奠定了基础。

Select

CRISPR/Cas9系统编辑水稻Wx基因 汪秉琨, 张慧, 洪汝科, 张锦文, 杨睿, 罗琼, 曾千春 2018, 32(1): 35-42.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7061 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(3092KB) ( )   【目的】 直链淀粉含量与稻米品质密切相关。Wx基因是控制水稻直链淀粉合成的主效基因,通过对Wx基因定点编辑以获得稳定遗传、直链淀粉含量适宜的突变体。【方法】 构建CRISPR/Cas9表达载体pGK03-Wx-gRNA (靶点1和2分别在Wx基因第1和第2外显子),利用工程菌EHA105遗传转化超级稻楚粳27,潮霉素筛选获得转化株系,对转化株系及其后代进行分子检测、测序、基因表达和遗传稳定性分析以及直链淀粉含量测定。【结果】 获得9个独立的T0代转化株系,靶点1(L1~L5) 5个株系,突变频率100%,靶点2(L6~L9) 4个株系,突变频率75%。由T0代突变体衍生出T1和T2代株系,测序发现T0、T1和T2代株系出现缺失(单、双、多碱基缺失)和单碱基插入两种突变类型;T0至T1代部分株系(L1、L2、L3和L6)发生再编辑,T1至T2代遗传稳定。与野生型相比,突变株系RNA水平Wx基因表达量显著下降(P<0.01),稻米直链淀粉含量显著降低(P<0.01),从17.5%降到1.93%。【结论】 利用CRISPR/Cas9系统成功编辑水稻Wx基因,获得了稳定遗传、低直链淀粉含量的突变体,为稻米品质改良提供了材料。

Select

应用东乡野生稻回交重组自交系群体分析糙米矿质含量QTL 胡标林, 黄得润, 肖叶青, 何强生, 万勇, 樊叶杨 2018, 32(1): 43-50.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7011 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(710KB) ( )   【目的】 强化粮食作物的必需矿物质有利于缓解人们矿质营养缺乏症。【方法】 从协青早B//协青早B/东乡野生稻BC1F5群体中挑选到1个单株A58,与协青早B回交,构建了BC2F4:5群体。采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪ICP-AES测定132个BC2F4:5株系的糙米Mg、Ca、Zn、Fe、Mn和Cu含量,应用Windows QTL Cartographer 2.5进行糙米矿质QTL分析。【结果】 共检测到17个糙米矿质含量QTL,分别位于第1、4、6、8、9和11等6条染色体上,包括Mg含量1个、Ca含量4个、Zn含量4个、Fe含量2个、Mn含量2个和Cu含量4个。这些QTL解释表型变异的5.0%~47.2%,其中8个QTL的增效等位基因来自东乡野生稻。【结论】 12个QTL聚集于5条染色体上的5个QTL簇,表明不同矿质营养元素涉及到共同遗传生理机制,可通过分子标记辅助选择方法将有利等位基因应用于稻米营养品质改良。

Select

水稻品种的耐低磷性及其农艺生理性状 李银银, 许更文, 李俊峰, 郭佳蓉, 王志琴, 杨建昌 2018, 32(1): 51-66.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7047 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1810KB) ( )   【目的】 本研究旨在探明水稻耐低磷性的评价指标和耐低磷品种的农艺生理特征。【方法】以11个江苏省近70年来的代表性粳稻品种作为材料,进行水培种植,设置低磷(标准营养液中磷浓度的1/20)处理,以正常磷浓度(国际水稻研究所标准营养液配方)为对照。【结果】 耐低磷指数(低磷产量×耐低磷系数/所有供试品种低磷处理的平均产量)、干物质指数(低磷干物质量/对照干物质量)与耐低磷系数(低磷产量/对照产量)及低磷处理下的产量呈显著或极显著正相关。将耐低磷指数和干物质指数作为评价水稻品种耐低磷性的指标。根据两指标值的大小将供试品种分成3类：强耐低磷品种,耐低磷指数和干物质指数均≥1;中耐低磷品种,耐低磷指数和干物质指数均>0.6, 耐低磷指数或干物质指数<1;弱耐低磷品种或低磷敏感型品种,耐低磷指数或干物质指数≤0.6。与弱耐低磷品种相比,强耐低磷品种在低磷处理下具有根量大、根系活力强,分蘖早期分蘖数多,总叶面积指数(LAI)和高效LAI大、有效LAI比例高,库容量大,抽穗期茎鞘中糖积累量多,抽穗至成熟期物质生产能力强等特征。与对照相比,低磷处理增加了磷素产谷利用率(稻谷产量/磷吸收量)和磷收获指数(籽粒中磷/成熟期植株中总吸收的磷)。在低磷下的磷素产谷利用率,强耐低磷品种高于弱耐低磷品种。【结论】 耐低磷指数和干物质指数可以作为耐低磷品种的筛选指标;在低磷处理下,根量大、分蘖早期分蘖数多、库容量大、抽穗至成熟期物质生产能力强是耐低磷性强和磷利用效率高水稻品种的重要农艺生理特征。

Select

水稻-再生稻体系干物质积累及氮磷钾养分的吸收利用 王森, 莫菁华, 汪洋, 游秋香, 任涛, 丛日环, 李小坤 2018, 32(1): 67-77.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7027 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(953KB) ( )   【目的】 阐明水稻-再生稻体系的干物质积累及氮、磷、钾养分吸收利用规律,为其科学施肥提供理论依据。【方法】 通过2年的田间试验,以深两优5814为材料,在养分供应充足的条件下,于水稻关键生育期(分蘖期、幼穗分化期、孕穗期、齐穗期、灌浆期、完熟期)进行取样,测定各器官的干物质量及氮、磷、钾养分含量,计算养分积累量,研究头季稻和再生稻干物质积累和氮、磷、钾养分吸收积累动态及分配、转运规律。【结果】 头季稻总干物质积累量在整个生育期表现为“慢-快-慢”的增长趋势,茎、叶干物质快速积累期分别在分蘖-齐穗期和孕穗前,增长量分别占其最大积累量的81.1%和43.8%,且茎、叶的干物质积累量在灌浆-完熟期之间没有明显降低;从齐穗期至灌浆中期是穗的干物质快速积累期,在此期间增加的干物质积累量占总量的58.8%。再生稻的总干物质积累呈“S”形曲线,茎、叶的干物质积累量分别在灌浆期和齐穗期达到最大;头季稻桩的干物质积累量从头季收割后呈下降趋势。养分吸收结果显示,头季稻氮的总积累量以及茎、穗两个器官的氮素积累量的变化规律与其干物质积累量相似,磷和钾的总积累量在灌浆后期降低;茎和叶的各养分积累量分别在齐穗期和灌浆期达到最大。头季收获后,头季稻桩的氮、磷和钾养分积累量表现为下降的趋势,茎和叶的养分积累量先增加后减少,穗的养分积累量则表现为不断增加。从齐穗期到完熟期,各器官的氮转运量表现为叶>茎>头季稻桩,磷转运量表现为茎>头季稻桩>叶,钾转运量表现为头季稻桩>叶>茎。【结论】 头季稻孕穗期至灌浆中期是其干物质和养分的快速积累期,从头季收获至再生季齐穗期间是再生稻干物质及养分积累的关键时期,头季稻桩中的养分会在头季收获后转移至再生器官中。满足头季稻抽穗灌浆期间的养分需求,及时补充再生芽萌发生长期间的养分供应是水稻-再生稻体系高产的基础和保障。

Select

水稻盆栽速效氮淋洗法及短期亏氮效果分析 武辉, 向镜, 陈惠哲, 张玉屏, 张义凯, 姬广梅, 王亚梁, 史鸿志, 张文倩, 朱德峰 2018, 32(1): 78-88.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7069 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1131KB) ( )   【目的】 探索一种简易、有效的盆栽土壤速效氮淋洗方法,并分析水稻花前不同时期土壤氮亏缺对不同类型水稻主功能叶及植株花后氮积累的影响,以期为阐明水稻花后氮素积累、转运特征和大田生产减氮技术应用奠定研究基础。【方法】 比较了3种水稻盆栽土壤速效氮淋洗方法的减氮效果,同时探讨了水稻花前14 d和花前3 d短期亏氮对籼粳杂交稻甬优12号、籼型杂交稻中浙优1号上3叶SPAD值、氮浓度和花后植株含氮量的影响。【结果】 通过淋洗结构+沙土混合基质方法进行3次淋洗,即可将土壤中85.6%的硝态氮和67.1%的铵态氮洗脱;水稻花前处理后,土壤硝态氮和铵态氮含量分别降低42.1%~59.3%和35.0%~43.9%,可实现预期的土壤减氮效果,短期内对土壤速效氮供应能力形成有效抑制。花前土壤氮亏缺导致甬优12上3叶SPAD值和氮浓度以及齐穗后10 d植株茎鞘、叶、穗和单株含氮量显著降低,且茎鞘、穗和单株含氮量在两淋洗处理间差异显著。花前14 d淋洗减氮导致中浙优1号上3叶SPAD值和氮浓度以及齐穗后10 d单株和穗部含氮量显著下降,花前3 d淋洗处理则对中浙优1号上3叶氮浓度和植株氮积累量几乎无影响。【结论】 水稻对花前14 d氮亏缺的敏感性显著高于花前3 d,植株不同叶位叶片的叶色和氮浓度对土壤氮亏缺敏感度由下而上增强,两时期土壤氮亏缺对籼粳杂交稻甬优12的影响均远大于籼型杂交稻中浙优1号,意味着籼型杂交稻中浙优1号花后对土壤速效氮需求明显降低,而籼粳杂交稻甬优12减数分裂期后对土壤速效氮存在更高需求。

Select

水稻矮缩病毒对介体昆虫黑尾叶蝉生物学参数及种群增长的影响 王前进, 党聪, 方琦, 叶恭银 2018, 32(1): 89-95.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7090 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(551KB) ( )   【目的】 水稻矮缩病毒(RDV)是水稻普通矮缩病的病原。该病害主要依赖于黑尾叶蝉经卵以持久增殖方式传播,危害水稻。本研究旨在明确RDV对黑尾叶蝉存活、发育、繁殖和种群增长的影响,分析病毒对介体昆虫的间接影响。【方法】 采用室内实验比较了黑尾叶蝉在健康水稻及感病水稻上的发育繁殖情况,组建了实验种群生命表,并调查了RDV对种群增长的影响。【结果】 与健康水稻相比,感病水稻上叶蝉若虫期存活率更高,雌若虫发育历期显著缩短,雄成虫寿命显著延长,产卵量显著增加,其他生物学参数无显著差异。五个生命表参数仅净生殖率(R0)存在显著差异,感病水稻上叶蝉R0显著高于健康水稻。饲喂感病水稻的养虫笼内叶蝉种群增长更快,总成虫数量更多,在接虫后的第4、5和6月显著高于健康水稻上的数量。【结论】 水稻矮缩病毒可以提高黑尾叶蝉的存活率和产卵量,并促进种群的增长。

Select

叶面喷施亚硒酸钠对再生稻产量及品质的影响 段门俊, 田玉聪, 吴芸紫, 金涛, 陈阜, 刘章勇 2018, 32(1): 96-102.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7077 1 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(390KB) ( )   【目的】 以叶面喷施的形式研究硒对再生稻产量及品质的影响,旨在为再生稻优质、高产栽培技术提供依据。【方法】 试验于2016年在湖北省洪湖市沙口镇进行,以丰两优香1号为试验材料,Na2SeO3为供硒源;设置0、5.625和11.250 g/hm2三个硒肥施用量,始穗期、齐穗期和始+齐穗期三个施硒时期进行叶面喷施。【结果】 叶面喷施Na2SeO3的处理再生稻产量均高于对照组,始穗期喷施Na2SeO3处理的再生稻产量与对照相比虽然有提升但并不显著;齐穗期施用5.625 g/hm2、11.250 g/hm2 Na2SeO3处理分别增产2.59%和5.50%,始穗期+齐穗期施用5.625 g/hm2、11.250 g/hm2 Na2SeO3处理分别增产4.83%和7.08%;始穗期与齐穗期均喷施11.250 g/hm2 Na2SeO3处理产量最高,为5533 kg/hm2,叶面施用Na2SeO3能增加再生稻每穗粒数、实粒数和结实率。齐穗期施用11.250 g/hm2 Na2SeO3的再生稻稻米整精米率最高,且显著高于对照组,最高值为61.37%;齐穗期施用11.250 g/hm2 Na2SeO3的再生稻稻米垩白粒率最低,且显著低对照组,最低值为9.37%。【结论】 研究表明,施用Na2SeO3能提升再生稻产量,改善再生稻米品质,提升再生稻整精米率,降低垩白率。始穗期与齐穗期均喷施11.250 g/hm2 Na2SeO3再生稻产量达到最高;齐穗期施用11.250 g/hm2 Na2SeO3再生稻品质最优。