科研产出
多突变类型低镉香型抗稻瘟病水稻新种质的创制
《杂交水稻 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：OsNramp5基因调控水稻镉的吸收及转运，对培育低镉水稻新品种有重要应用价值。以香型抗稻瘟病籼稻材料N5为受体，通过CRISPR/Cas9基因编辑技术，对OsNramp5基因的第9、10和13外显子进行敲除，创制了无外源基因成分的第9外显子碱基缺失突变体N9-1、N9-2及碱基插入突变体N9-3，第10外显子碱基插入突变体N10-1和第13外显子碱基缺失突变体N13-1。在土壤全镉含量为1.00±0.02 mg/kg、pH值5.6的试验田中，各突变体糙米镉含量比野生型下降了97.60%～98.08%，显著低于国家标准糙米限量指标0.20mg/kg，且突变体之间无显著性差异；各突变体的株高、单株有效穗数、千粒重、产量等主要农艺性状与野生型无显著差异。创制了多种突变类型的低镉、香型、抗稻瘟病籼稻新材料，为培育低镉水稻新品种提供了技术支撑和材料基础。
关键词： 水稻 低镉 CRISPR/Cas9技术 基因编辑 OsNramp5基因 突变体 新种质
全文链接
请求原文
水稻广谱持久抗稻瘟病育种策略研究进展
《杂交水稻 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：稻瘟病是水稻生产中最具破坏性的病害之一,尽管当前防治工作已取得系列进展,但仍面临着抗性基因易被突破、抗性与产量等综合农艺性状难以平衡等重大挑战.随着现代生物技术的快速发展和生物学研究的重大突破,开发新的广谱持久抗稻瘟病育种策略成为解决相应挑战的有效途径.综述了植物免疫系统的多层次防御机制,包括物理和化学防御、模式触发的免疫反应(PTI)和效应子触发的免疫反应(ETI),概述了稻瘟病抗性基因研究现状,并重点分析了多抗性基因聚合、免疫受体工程改造、调控免疫正调节因子表达、编辑感病基因及免疫负调控因子、抗性基因跨物种应用策略,旨在为未来水稻广谱抗稻瘟病育种研究与实践提供理论依据与参考.
全文链接
请求原文
水稻DUF1771基因家族的全基因组鉴定与表达谱分析
《农业生物技术学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：未知功能结构域1771(domain of unknown function 1771,DUF1771)基因家族是植物中一个功能未被鉴定的家族.本研究通过生物信息学技术在水稻(Oryza sativa)中鉴定了5个DUF1771家族成员,与拟南芥(Arabidopsis thaliana)中鉴定到的4个DUF1771家族成员进行系统进化树分析,9个DUF1771家族成员可分为2个亚族,保守基序分析发现motif 1和motif 2在所有的DUF1771家族成员中存在.5个OsDUF1771基因家族成员的启动子中与各类胁迫响应和激素响应相关的顺式作用元件整体相对较少,以OsDUF1771-1为最少.实时荧光定量PCR分析显示,OsDUF1771家族成员在各类激素处理前后水稻中的表达水平变化幅度整体上不大.在低温、干旱和稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)处理水稻时,OsDUF1771-1,2,3,5虽然有一些响应变化,但变化幅度亦不大,OsDUF1771-4对低温处理具有相对最大的响应,在处理12h的表达水平是未处理样品的4.54倍.在4个OsDUF1771家族成员的启动子中均发现了种子储存蛋白代谢调控相关元件O2-site,仅OsDUF1771-1的启动子中未发现此元件,这与各成员的组织表达谱检测结果相吻合,OsDUF1771-2,3,4,5均在穗中具有最高的表达水平,而OsDUF1771-1在叶中具有最高的表达水平,且OsDUF1771-1编码蛋白预测定位于叶绿体.此外OsDUF1771-3的启动子中还含有胚乳特异表达元件GCN4-motif,进一步说明OsDUF1771-3在水稻种子的胚乳储存蛋白代谢中发挥功能,本研究为深入解析OsDUF1771家族成员的生物学功能提供了重要线索.
关键词： 水稻 未知功能结构域1771(DUF1771)基因家族 进化分析 表达谱分析
全文链接
请求原文
基于GGE双标图的长江中下游中籼迟熟区试品种丰产适应性及抗稻瘟病性评价
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为评价长江中下游地区籼稻稻瘟病抗性以及丰产适应性和稳定性,采用GGE双标图对13个中籼迟熟水稻品种在长江中下游16个试验点的产量数据及稻瘟病抗性数据进行综合分析.结果表明:'爽两优粤农丝苗'平均产量为0.95kg/hm2,产量稳定性好,稻瘟病抗性鉴定指数3.2,是长江中下游地区高产、稳产、且对稻瘟病高抗的中籼迟熟品种;'春9两优70'平均产量高,可达0.97kg/hm2,稳定性中等,稻瘟病抗性高,其鉴定综合指数为3.3,该品种在湖南岳阳、湖北黄冈和安徽芜湖的产量表现均较好,产量分别达1.09、1.16和1.06 kg/hm2,具有广泛的适应性.'深和两优1133'产量也较高,可达0.93 kg/hm2,但稳定性差,稻瘟病抗性鉴定综合指数平均为4.0,对环境敏感性强,适合在特定的地点如江西高安、福建建阳、浙江温州等地种植.通过GGE双标图对试验地点进行综合评价,湖北武汉、湖北黄冈、安徽休宁、江西吉安和浙江温州对参试品种的区分力较强、生态区的代表性好,是较理想的试验地点.
关键词： 水稻 区域试验 GGE双标图 稻瘟病抗性 品种评价 试点评价
全文链接
请求原文
24个水稻抗稻瘟病单基因系的抗性评价与利用前景分析
《作物研究 》 2023
摘要：利用抗性基因培育抗病品种是防治稻瘟病最经济、快速、有效的手段。湖南桃江病圃是湖南省及长江中下游稻区水稻区域试验新品种的抗稻瘟病鉴定基地。为明确主要抗稻瘟病基因在该病圃的应用价值，本研究于2020—2021年评价了24个抗稻瘟病单基因品系在湖南桃江病圃的田间抗性。结果表明，含Pi-z~5、Pi-1、Pi-7与Pi-ta~2等单基因的品系对苗叶瘟均表现中抗水平，含Pi-1、Pi-z~5、Pi-ta~2、Pi-12（t）与Pi-km等单基因的品系对穗颈瘟表现抗或中抗。综合来看，Pi-1、Pi-z~5、Pi-ta~2等单基因对苗叶瘟与穗颈瘟皆表现出较好的田间抗性，可单独或与其它抗性基因聚合应用于抗稻瘟病育种与生产中。研究结果对指导湖南省乃至长江中下游稻区水稻抗稻瘟病品种选育与合理利用均具有重要意义。
全文链接
请求原文
籼型水稻中稻瘟病抗性基因分布及抗性研究
《杂交水稻 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：稻瘟病严重威胁着水稻的安全生产。目前,培育抗性品种是控制稻瘟病危害最经济有效的途径之一。本研究利用11个主效稻瘟病抗性(R)基因(Pi2、Piz-t、Pi9、Pi54、Pik-m、Pid3、Pib、Pit、Pi5、Ptr和Pita)的分子标记对48个常规稻、15个不育系和129个杂交稻进行了检测。结果表明,在常规稻中,Ptr和Pi5的分布频率均为35.42%,Pib、Pi2、Piz-t、Pit的分布频率介于20.0%～30.0%之间,其余均在15%以下;在不育系中,Pita的分布频率为40.0%,其余均在20%以下;杂交稻中,Pita、Pib、Pi54、Ptr和Pi5的分布频率在40.31%～55.04%之间,其余均在20%以下;Pita在各个品系中均广泛存在,频率介于35.42%～51.16%。田间抗性评价表明,R基因较多的品种具有较高的抗性。综上所述,在参试的水稻材料中,不育系中存在抗性基因较少,所有类型材料中广谱抗性基因分布较少,抗性基因聚合可以有效提高稻瘟病田间抗性。
全文链接
请求原文
水稻Os SSRP的生物信息学分析及耐盐性研究
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为鉴定水稻RR（response regulators）家族成员OsSSRP（salt–sensitive RR protein,LOC＿Os08g35670）是否响应盐胁迫，以日本晴为背景材料，采用Blast比对、结构域预测和启动子元件分析等方法，分析发现Os SSRP仅含REC结构域基序，其启动子元件中含有大量脱落酸和茉莉酸响应元件；诱导表达谱分析发现，Os SSRP响应盐和干旱逆境胁迫及细胞分裂素、脱落酸和茉莉酸诱导；利用CRISPR/Cas9技术定向敲除后获得纯合突变体ssrp，通过0、40、100 mmol/L NaCl进行种子萌发期盐胁迫处理和150 mmol/L NaCl的苗期耐盐性鉴定，发现纯合突变体ssrp对盐胁迫更为敏感，盐胁迫后纯合突变体ssrp存活率远远低于野生型植株。说明OsSSRP与非生物胁迫、激素响应密切相关，可为水稻非生物胁迫抗性育种提供基因资源。
全文链接
请求原文
不同温度下水稻各生育期对镉累积效应研究
《种子 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：通过水培对晚稻品种玉针香和湘晚籼12号在4个生育时期的3个温度环境持续6 d的镉处理,取植株的根系、茎鞘和叶片进行镉含量检测。结果发现,两个供试品种吸镉趋势一致,品种之间的镉浓度趋势为玉针香>湘晚籼12号;随着时间的延长,水稻植株的根系、茎鞘和叶片中的镉含量均增加,各个器官之间的镉浓度表现为根系>茎鞘>叶片;温度梯度之间镉浓度趋势为高温（30～35℃）>中温（22～27℃）>低温（15～20℃）;各个生长发育时期的镉浓度趋势基本表现为苗期>分蘖期>孕穗期>灌浆期。
全文链接
请求原文
Pi9基因分子标记辅助选择改良水稻不育系丰源A的稻瘟病抗性
《华北农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为改良水稻不育系丰源A的稻瘟病抗性,以籼稻品系75-1-127作为广谱持久抗稻瘟病基因Pi9的供体亲本,先后以三系保持系丰源B和不育系丰源A为受体亲本,利用Pi9基因内共显性标记ClonDF1R1开展MAS连续回交育种。利用来自国内外不同稻区的33份稻瘟菌菌株进行温室内人工接种,分析丰源A、丰源B、75-1-127的抗菌谱,75-1-127的抗性频率为87.9%;而丰源A和丰源B的抗性频率均仅为33.3%。田间病圃抗性鉴定表明,75-1-127高抗苗瘟,而丰源B和丰源A高感苗瘟。结果表明,含有Pi9基因的75-1-127抗谱广、抗性水平高,在稻瘟病抗性育种中具有很大的应用前景;而丰源A和丰源B抗谱窄、抗性水平低,需要改良。根据Pi9基因序列信息开发了一个共显性分子标记ClonDF1R1,它从75-1-127基因组中扩增出一条320 bp的条带,而丰源B和丰源A基因组的扩增产物约450 bp。利用ClonDF1R1先后开展丰源B、丰源A稻瘟病抗性改良的MAS育种实践,获得了13个含Pi9纯合等位基因的改良抗病保持系丰源B-Pi9,以及11个含Pi9纯合等位基因的改良抗病不育系丰源A-Pi9。经过连续11 a的MAS回交育种实践,育成1个高抗稻瘟病、不育性稳定、柱头外露率高、农艺性状和产量性状优良的新三系不育系丰源A-Pi9-5,实现了丰源A和丰源B稻瘟病抗性的定向改良,为三系杂交水稻育种应用创制了新的亲本材料。
关键词： 水稻 稻瘟病抗性改良 分子标记辅助选择 丰源A Pi9
全文链接
请求原文
水稻抗性蛋白OsRRK1抗褐飞虱机理分析
《中国水稻科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]OsRRK1(Rop-interacting receptor-like kinase 1)蛋白是水稻中第一个被研究的类胞质受体激酶RLCKⅥ家族蛋白.在调控水稻叶片的卷曲和对褐飞虱的防御中都起着重要作用,但是其调控机理尚不清楚.本研究试图进一步探究OsRRK1基因抗褐飞虱的机理.[方法]利用酵母双杂交的方法分析OsRRK1蛋白与OsLecRK(lectin-like receptor kinase)、OsLecRK1、OsLecRK2、OsLecRK3的互作关系,OsLecRK是抗褐飞虱基因BPH15区间的候选基因,是水稻先天免疫系统中一个重要成员,既参与水稻先天免疫反应,包括对褐飞虱、白叶枯病和稻瘟病的抗性,又参与水稻的发育过程.OsLecRK1、OsLecRK2、OsLecRK3的基因簇组成抗褐飞虱基因BPH3,含BPH3基因的水稻具有广谱、持久的抗虫性.同时利用DNAMAN软件分析OsLecRK蛋白与OsLecRK1、OsLecRK2、OsLecRK3的同源性.[结果]DNAMAN的分析结果显示OsLecRK与OsLecRK1、OsLecRK2、OsLecRK3的同源性都很高,蛋白一致性在50%以上;酵母双杂交结果显示OsRRK1与OsLecRK、OsLecRK2和OsLecRK3互作.[结论]OsRRK1通过与抗褐飞虱基因BPH15和BPH3候选基因的相互作用参与水稻抗褐飞虱过程.
全文链接
请求原文
