过刊目录

2021年, 第35卷, 第3期
刊出日期：2021-05-10 上一期    下一期
---
综述与专论
研究报告


全全选选:

导出引用 EndNote Ris BibTeX

隐藏/显示图片

综述与专论

Select

水稻光周期调控开花的研究进展 王玉博, 王悦, 刘雄, 唐文帮 2021, 35(3): 207-224.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0514 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1690KB) ( )   水稻抽穗期作为重要的农艺性状,由自身遗传因素和环境因素共同决定,对品种生态适应区域和产量因子均有较大影响。过去的二十年里,从叶片的日长识别到茎尖分生组织的成花激活,水稻光周期诱导抽穗开花分子调控机理已取得较大进展,分离并克隆大量与成花相关的调控基因,并整合到光周期调控分子网络中。当植物处于有利条件时,该网络激活成花调控基因,促进成花素表达,将成花素运输至顶端分生组织,从而驱动分生组织细胞发育,最终成花。本文以拟南芥为对照参考,对水稻光周期调控网络及由低纬度地区向高纬度地区扩展遗传变异进行讨论,以期为生态型品种培育和光周期调控成花分子机理研究提供参考。

Select

水稻镉吸收及其在各器官间转运积累的研究进展 方波, 肖腾伟, 苏娜娜, 夏妍, 沈振国, 崔瑾 2021, 35(3): 225-237.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0719 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(29799KB) ( )   随着土壤和大气沉降物中重金属污染的问题日益严峻,农作物重金属超标时有发生。土壤中的重金属难以降解,容易被植物根部吸收,在作物中积累;大气中的重金属沉降到叶片上,通过叶片吸收进入作物中,最终通过食物链被人类食用,危害人体健康。水稻是我国最重要的粮食作物,大米中存在镉超标问题。镉(Cd)是水稻的非必需元素,主要借助其他金属离子通道蛋白进入水稻根细胞,还可以通过叶片角质层的吸附内化和气孔的渗透作用进入水稻叶片。Cd依赖其他金属离子的转运体在水稻体内运输,Cd从土壤中吸收和植物内部的分配是一个动态过程,通过根吸收转运蛋白、根-地上部转运(木质部转运)和韧皮部的源-库转运(包括种子装载)驱动,实现器官间的转运分配。本文综述了水稻Cd的吸收与转运、器官间Cd的运输分配以及Cd向籽粒转运积累,以期为减少水稻籽粒中Cd含量的研究和解决我国南方部分种植地区Cd污染问题提供一些参考。

研究报告

Select

水稻小穗簇生基因OsCL6的定位及候选基因分析 刘维, 陆展华, 卢东柏, 王晓飞, 王石光, 薛皦, 何秀英 2021, 35(3): 238-248.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0604 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(29928KB) ( )   【目的】通过对水稻小穗簇生基因的定位与候选基因分析,为进一步克隆幼穗发育过程中缩短枝梗长度造成小穗簇生的功能基因奠定基础。【方法】以航天诱变育种技术处理常规优质稻品种粤农丝苗获得一个稳定遗传的小穗簇生突变体cl6为试验材料,与粤金银占构建F1、F2作图群体,对簇生基因进行定位,结合转录组测序对候选基因进行预测与评价。【结果】遗传分析结果表明,突变体cl6的簇生性状由非完全显性单基因控制,混合分组分析法将该基因定位于第6染色体上约416 kb的区间。进一步通过表达谱分析、转录组测序技术、基因序列差异性分析和qRT-PCR验证等筛选出OsFBK16为最佳候选基因,其5′-UTR区域发生9个碱基的插入突变,暗示该基因可能通过二级结构改变调控转录或翻译水平,参与水稻幼穗发育过程中枝梗的分化。【结论】本研究结果为解析水稻二次枝梗和小穗梗缩短机制奠定一定理论基础。

Select

江苏省半糯型粳稻蒸煮食味品质性状的差异分析 田铮, 赵春芳, 张亚东, 赵庆勇, 朱镇, 赵凌, 陈涛, 姚姝, 周丽慧, 梁文化, 路凯, 王才林, 张红生 2021, 35(3): 249-258.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.01103 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(9354KB) ( )   【目的】近两年江苏省选育了大量的半糯型粳稻品种。不同半糯型粳稻品种间的食味品质及稻米理化特性仍存在较大差异。探究影响半糯粳稻食味品质形成的原因,将为优良食味水稻育种提供理论依据。【方法】以2019年参加江苏省优良食味稻米评比的39个半糯型粳稻品种为试验材料,通过对蒸煮食味、外观、理化、RVA谱特征值等24个品质相关指标的测定,分析不同食味值组别间各性状指标的差异及与食味品质之间相关性。【结果】依据食味值高低将其分为高食味值（>80）、中食味值（70~80）和低食味值（<70）三组。与低食味值组相比,高食味值组品种具有较低的垩白粒率、垩白度、蛋白质含量和米饭硬度,较好的透明度,较高的胶稠度、米饭外观和黏度值。统计分析表明,直链淀粉含量、成糊温度、RVA谱特征值在三组间差异均不显著。相关性分析表明,米饭食味值与直链淀粉含量、胶稠度呈显著正相关,与蛋白质含量、成糊温度、透明度及垩白性状显著负相关。进一步分析表明高食味值组中各性状与食味值相关性均未达到显著水平,而中、低食味值组中直链淀粉含量与食味值均呈显著正相关。【结论】稻米外观和理化品质对半糯型粳稻食味品质的形成有重要影响,在半糯型粳稻中食味值较高的品种往往具有更好的外观品质、较高的直链淀粉含量和胶稠度、较低的蛋白质含量,因此在半糯型水稻育种过程中应重视这些指标的辅助选择。

Select

水稻粒宽突变体gw4的鉴定与基因定位 邓雪梅, 胡鹏, 王月影, 文艺, 谭义青, 伍豪, 吴凯雄, 王俊格, 侯琳琳, 朱黎欣, 朱丽, 陈光, 曾大力, 张光恒, 郭龙彪, 高振宇, 任德勇, 钱前, 胡江 2021, 35(3): 259-268.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.01204 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(34626KB) ( )   【目的】水稻粒形是影响水稻产量和决定稻米外观品质的主要性状之一。筛选和鉴定新的粒形突变材料,可为研究水稻籽粒发育的调控机制奠定基础。【方法】粳稻品种中花11经1%的EMS处理,在诱变群体中获得一份窄粒突变体gw4(grain width on chromosome 4);分析粒形和其他主要农艺性状,在扫描电镜下观察颖壳细胞变化;利用突变体与籼稻品种台中本地1号配组的F2分离群体,选择隐性个体完成基因的精细定位;开展生物信息和测序分析,确定定位区间的候选基因;采用RT-PCR分析该基因在根、茎、叶、鞘、穗等组织中的表达模式及其他粒形相关基因的表达水平。【结果】与野生型相比,除了表现窄粒外,gw4的粒长、千粒重、每穗粒数、一次枝梗数和二次枝梗数等显著下降;扫描电镜发现gw4的颖壳内外表皮细胞均小于野生型;遗传分析表明该窄粒表型受一对单隐性核基因控制;通过开发的新标记最终将该基因定位在第4染色体BS6与EX49两个标记之间约31.74 kb的范围内;测序结果发现在LOC_Os04g01590基因编码区发生了一个由G至A的单碱基突变,导致原来编码的甘氨酸变成了天冬氨酸;qRT-PCR结果表明,LOC_Os04g01590主要在幼穗中表达,且在突变体中表达显著下降。【结论】GW4主要调控水稻粒宽的发育,预测LOC_Os04g01590为其候选基因。这为进一步丰富粒形的遗传调控网络打下了基础。

Select

水氮互作下直播稻结实期冠层小气候与米质的关系 武云霞, 郭长春, 孙永健, 刘芳艳, 杨志远, 孙园园, 王明田, 马均 2021, 35(3): 269-278.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0314 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1506KB) ( )   【目的】结实期田间穗部冠层小气候是水稻生长发育最直接的微环境因子,水分和氮肥运筹通过影响水稻群体构建进而影响水稻田间冠层小气候,研究水氮互作对直播稻结实期冠层小气候及稻米品质的影响,可以丰富和完善直播稻水氮管理技术。【方法】以杂交稻F优498为试材,通过淹灌(W1)、干湿交替(W2)、旱种(W3)3种灌水方式及底肥:蘖肥:穗肥质量比分别为5:3:2(N1)、3:3:4(N2)、3:1:6(N3)3种氮肥运筹模式,研究水氮互作对直播稻灌浆结实期冠层温度、光照强度及稻米品质的影响;并探讨水氮互作下直播稻灌浆结实期穗部冠层小气候特征与米质的关系。【结果】水氮互作对稻米加工、外观及食味品质均存在显著或极显著的影响。各灌水方式在150 kg/hm2施氮量下,氮肥后移比例均以占总施氮量的20%最优,且与W2处理耦合可进一步改善稻米品质。各灌溉方式下,氮肥后移比例增加到总量的60%时,会导致直播稻灌浆结实期温差、总温差、积温、有效积温、光照强度及米质下降。水氮互作下穗部冠层小气候与加工品质及蒸煮食味品质关系密切,温度对整精米率的影响大于光照强度,且有效积温与整精米率相关性最高;光照强度与稻米蒸煮食味品质的外观、口感以及综合评分关系最密切【结论】初步探明,水氮互作会通过改变直播稻冠层小气候进而影响稻米品质。可为直播稻提质丰产增效提供理论依据与实践基础。

Select

太湖地区优良食味高产软米粳稻品种特征研究 张庆, 胡雅杰, 郭保卫, 张洪程, 徐晓杰, 徐玉峰, 朱邦辉, 徐洁芬, 钮中一, 凃荣文 2021, 35(3): 279-290.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0907 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(4251KB) ( )   【目的】探明太湖地区优良食味高产软米粳稻品种特征。【方法】收集适合太湖地区种植的软米粳稻品种,根据软米粳稻品种生育期、产量和食味品质进行分类,比较研究了不同熟期不同产量与食味品质类型的软米粳稻产量和品质形成的差异。【结果】高产类型软米粳稻每穗粒数、群体颖花量显著高于中产类型。与味中类型相比,味优类型软米粳稻穗数、每穗粒数和结实率相当,而千粒重较小。与中产类型相比,高产类型软米粳稻生育中后期干物质积累量和氮素积累量较高,最终干物质量和总氮素积累量较大。与味中类型相比,味优软米粳稻的糙米率、精米率和整精米率有所增加,垩白粒率和垩白度显著提高,直链淀粉含量和蛋白质含量减少,胶稠度变长,淀粉RVA特征值中峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度增加,米饭食味值显著提高。【结论】太湖地区优良食味高产软米粳稻品种特征为穗大粒多,粒重较小,生育中后期干物质与氮素积累能力强,加工品质趋好,外观品质差,蒸煮食味品质优。

Select

紫云英不同翻压年限下驱动水稻产量变化的土壤理化因子 分析 柳开楼, 韩天富, 李文军, 余喜初, 胡志华, 叶会财, 胡丹丹, 宋惠洁, 李大明, 黄庆海 2021, 35(3): 291-302.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0402 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(27705KB) ( )   【目的】紫云英(Astragalus sinicus L.)是双季稻冬闲期重要的绿肥作物,长期进行紫云英翻压还田可以实现土壤培肥和水稻增产的双重目标。但是,在众多的土壤理化指标中,有关紫云英不同翻压年限下驱动水稻产量变化的关键因子还不明确。【方法】本研究在紫云英传统种植区(江西省余江区),选择紫云英翻压时间为0、3、5、10和15年(G0、G3、G5、G10和G15)的稻田,分析了土壤团聚体、有机质、氮磷钾养分含量和土壤酸化特征,并进一步探讨了土壤理化指标与早稻产量的相关关系。【结果】G5、G10和G15处理下,>2 mm团聚体组分的比例显著高于G0和G3处理。紫云英翻压年限越长,土壤有机质、全氮磷和速效氮磷钾及缓效钾含量越高。与G0处理相比,G10和G15处理下土壤pH提高了0.83和0.65个单位,且G15处理下土壤交换性酸/氢铝含量均显著低于G0处理。比较相关系数,在所有指标中,>2 mm团聚体组分的比例、土壤有机质、速效氮含量与籽粒产量的相关性较高(R2均大于0.8,P<0.01)。通径分析结果表明,紫云英翻压年限显著影响团聚体和有机质及养分指标,进而影响水稻产量。【结论】在双季稻区,长期紫云英翻压还田是实现土壤培肥和早稻增产的关键途径。紫云英翻压达到10年以上时,稻田土壤酸化得到明显改善。翻压年限对土壤大团聚体组分的影响程度较高,而土壤有机质和速效氮含量则是调控水稻产量变化的关键因素。

Select

持有Pi9基因的水稻单基因系IRBL9-W对稻瘟病菌苗期和成株期抗性差异 刘树芳, 董丽英, 李迅东, 周伍民, 杨勤忠 2021, 35(3): 303-310.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0717 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1295KB) ( )   【目的】Pi9是一个广谱稻瘟病抗性基因,田间病圃监测发现持有Pi9的水稻单基因系IRBL9-W在苗期高抗稻瘟病,但却感穗瘟。探明水稻单基因系IRBL9-W在苗期抗病而孕穗末期感染穗颈瘟的原因,为Pi9基因在水稻抗病育种中的有效利用提供参考。【方法】利用从IRBL9-W穗颈瘟病斑上分离的8个单孢菌株以及实验室保存的单孢菌株Y363,在温室分别对单基因系IRBL9-W苗期和孕穗末期进行接种鉴定;并利用病原菌AvrPi9基因的特异引物对9个单孢菌株进行PCR扩增及产物测序;提取水稻单基因系IRBL9-W苗期叶片和抽穗期穗部的总RNA,通过半定量RT-PCR以及实时qRT-PCR分析Pi9基因在苗期和穗期的表达。【结果】在温室人工喷雾接种条件下,IRBL9-W在苗期对从穗颈瘟上分离的8个单孢及对照菌株Y363均表现为抗病;随机选取的2个从IRBL9-W穗颈瘟病样分离的单孢菌株(YX2-7-1和YX2-15-1)及对照菌株Y363对孕穗末期IRBL9-W注射接种,接种的植株表现出典型的穗颈瘟症状;AvrPi9的等位基因分析结果表明,与AvrPi9相比,Y363中的等位基因与AvrPi9完全相同,而从IRBL9-W穗瘟分离的8个单孢菌株中编码区与AvrPi9基因完全相同,但在编码起始位置上游-264 bp处缺失16 bp的一段序列。由于IRBL9-W苗期对这些菌株均表现抗病,推测这段序列的缺失并不影响AvrPi9基因的功能;实时qRT-PCR分析结果表明,Pi9基因在穗部的表达量为苗期叶片表达量的47.3%。【结论】在水稻单基因系IRBL9-W中,与苗期叶片中Pi9基因的表达量相比,Pi9基因在穗部表达量的明显降低可能是造成IRBL9-W穗期感稻瘟病的原因。