科研产出
S-诱抗素对不同盐胁迫下水稻生理特性及产量的影响
《核农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探讨S-诱抗素（S-ABA）对调控水稻（Oryza sativa L.）应对逆境胁迫、促进作物逆境生长的作用，以湘两优900为试验材料，在两叶一心及分蘖盛期喷施0.03 mg·L-1 S-ABA（稀释1 000倍），于三叶一心和移栽后返青第5天进行0（CK）、0.3%（N1）和0.6%（N2）NaCl胁迫处理，分析S-ABA对不同生育时期（分蘖期、拔节期和抽穗期）盐胁迫下水稻表型和生理特性的影响。结果表明，盐胁迫抑制水稻植株生长，且抑制效果随盐浓度的增加和生育期的延长而增强；与对照（CK）相比，N1、N2处理抑制各生育期光合作用，使各生育期内抗氧化酶活性显著升高，丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）和可溶性蛋白含量增加，并提高了非酶促抗氧化物质含量；与CK相比，N1、N2处理分别减产21.09%和55.16%；叶面喷施SN1（S-ABA+0.3%NaCl）和SN2（S-ABA+0.6%NaCl）能促进盐胁迫下水稻植株生长，提高各生育期内的光合能力和叶绿素含量，进一步增强各生育时期内的抗氧化物酶活性、非酶促抗氧化物质含量和可溶性蛋白含量，抑制活性氧积累，降低MDA和H2O2含量，SN1较N1、SN2较N2处理分别增产37.47%和70.18%。综上所述，叶面喷施S-ABA可通过增强各生育时期内的光合特性、抗氧化水平和渗透调节能力来有效缓解水稻盐害，最终实现盐胁迫下水稻增产。本研究结果为水稻耐盐性研究及提高盐胁迫下水稻产量提供了理论指导。
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抽穗期低温胁迫对水稻产量性状及稻米品质的影响
《湖南农业科学 》 2021
摘要：以水稻品种黄华占和隆晶优570为供试材料,进行抽穗期17℃低温胁迫处理,设置处理时间为1、3、4和7 d,以常温处理为对照,研究抽穗期低温胁迫对水稻干物质积累、光合速率、产量性状和稻米品质的影响。结果表明:抽穗期低温胁迫会严重影响水稻的光合速率,进而降低水稻的干物质积累量、结实率、千粒重以及稻米的精米率、整精米率和直链淀粉含量,造成严重减产,同时抽穗期低温冷害还会提高水稻的垩白度、垩白粒率和蛋白质含量,导致稻米品质下降,且随着低温胁迫时间的延长,其影响越大;2个水稻品种中黄华占的抗低温能力明显强于隆晶优570。
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蔗糖转运蛋白OsSUT5在水稻花粉发育及结实中的作用
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】蔗糖是植物体内光合产物运输的主要形式。蔗糖-质子同向运输蛋白（sucrose transporter/sucrose carrier,SUT/SUC）在植物细胞之间的蔗糖跨膜运输以及植物组织和器官之间的蔗糖分配中具有重要作用。水稻SUT家族共有5个成员。已有研究表明,敲除OsSUT1、OsSUT2、OsSUT3、OsSUT4对水稻的生长发育产生显著影响,说明这些基因不可替代。然而,OsSUT5的功能还未见报道。阐明OsSUT5在水稻生长发育中的作用,将为全面了解SUT蛋白在模式植物水稻中的生理功能提供新的依据。【方法】通过对水稻OsSUT5的时空表达特性进行实时荧光定量PCR分析,同时利用OsSUT5的推测启动子驱动GUS在水稻体内表达,获得其基因编码蛋白的组织定位信息,以及在烟草叶片表皮细胞内进行OsSUT5-GFP融合蛋白瞬时表达,对蛋白进行亚细胞定位,比较基因编辑技术（CRISPR-Cas9）创制的OsSUT5不同纯合突变株系与野生型对照水稻的形态和生理特征,获得OsSUT5的功能信息。【结果】转录水平上,OsSUT5在水稻茎、叶、花序和颖果中均有表达,并且该基因编码蛋白在营养器官中的表达集中于维管组织。在生殖器官中,OsSUT5的表达主要位于花药及发育的颖果内。该基因编码蛋白在水稻发育的颖果特别是盾片和胚根鞘中高表达。烟草叶片表皮细胞内的瞬时表达显示OsSUT5-GFP融合蛋白定位于细胞质膜。与野生型水稻相比,3个OsSUT5纯合突变株系均表现为花粉活性以及离体萌发率明显降低。与此相吻合的是,OsSUT5突变株系未授粉的小穗比例相对于野生型显著增加,同时突变株系结实率显著下降。通过对OsSUT5突变株系颖果的观察和比较显示,OsSUT5突变体水稻颖果的垩白相对于野生型明显增多,其颖果长度相对于野生型对照也有一定程度的增加,但统计结果表明OsSUT5突变体水稻的千粒重与野生型无显著区别。【结论】OsSUT5在水稻花粉发育甚至受精过程中可能发挥重要作用;敲除OsSUT5对水稻的结实率、籽粒的形态和品质有明显影响。推断OsSUT5在水稻开花结实中的作用（包括对花粉活性和颖果内胚乳发育的影响）与其蔗糖运输功能密切相关。
关键词： 水稻 OsSUT5 CRISPR-Cas9 花粉萌发 结实率 垩白
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不同密度下抗性与敏感稗草对水稻氮素水平和光合作用的影响
《植物生理学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以遗传背景一致的抗二氯喹啉酸型和敏感型稗草为供试材料,分析了水稻与稗草以不同密度（4:1和4:2）共生的条件下,稗草种群对水稻氮素水平和光合作用的影响。结果显示,水稻-稗草共生并未影响穗分化始期的水稻株高;但造成了水稻分蘖数的显著降低,抗性稗草处理后水稻分蘖数的降低幅度与敏感稗草处理后的差异不显著。水稻与稗草以高密度（4:2）共生,水稻的根长及植株鲜重均显著下降;而此密度下抗性与敏感稗草对水稻根长和植株鲜重的影响无显著差异。稗草与水稻共生导致了水稻干物质积累量和植株全氮含量的降低,高密度（4:2）的敏感稗草共生条件下水稻的干物质积累量最低。同一密度下,敏感稗草影响下水稻植株的全氮含量略高于抗性稗草。抗性稗草的净光合速率显著高于敏感稗草。抗性稗草以不同密度与水稻的共生导致了水稻胞间CO2浓度的显著降低,稗草对水稻光合作用的影响主要是通过增强水稻的蒸腾速率、降低其气孔导度来实现的。
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水稻卷叶突变体基因shallot like1-Fuhui673鉴定、克隆与序列分析
《科学通报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：叶片是水稻进行光合作用的重要器官,其形态直接影响光合作用的强弱.叶片适度卷曲可以使叶片保持直立,改善群体内部透光状况,提高光能利用率,进而提高水稻产量.本研究通过Co60-γ辐照诱变杂交水稻恢复系福恢673,获得一个卷叶突变体,命名为sll1-fh673(shallot-like1 from Fuhui673).经遗传学分析表明,该突变体sll1-fh673卷叶性状受1对隐性基因控制,结合混合群体(BSA)和隐性群体(RCA)分离分析法,将该基因ssl1-fh673精细定位于水稻第9染色体的inD el标记Ri9-20与Ri9-7之间52 kb的区域内.测序结果表明,sll1-fh673(LOC_Os09g23200)的核苷酸序列在第1个外显子第447 bp处由C替换为A,447 bp后缺失5个碱基,导致编码的氨基酸序列从第148位起发生改变并移码,造成蛋白功能异常.因此,推测sll1-fh673是SLL1的新等位基因,该新等位基因的挖掘丰富了SLL1基因的等位资源,有助于深入研究叶片卷曲的形成机理.
关键词： 水稻 卷叶 sll1-fh673 图位克隆 序列分析
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不同抗性稗草对水稻产量及其生理特性的影响
《核农学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为探讨对除草剂敏感的稗草和产生多抗性的稗草对水稻生长发育的影响,以南粳9108为试验材料,自水稻移栽至成熟分别与对二氯喹啉酸、稻杰和双草醚均敏感的稗草(敏感稗草,T1)和对二氯喹啉酸、稻杰和双草醚均产生抗性的稗草(多抗性稗草,T2)共生,以无稗草水稻处理为对照(CK)。结果表明,与T1相比,T2的分蘖数、干物质积累量和每穗粒数显著降低、生育期缩短,但千粒重显著增加。与稗草共生后,与CK相比,T1和T2的水稻产量分别显著减产32.5%~33.4%和24.8%~26.7%,T2的减产率略低于T1,但二者差异不显著。与CK相比,T1和T2还显著降低了水稻抽穗期水稻叶面积指数、灌浆期叶片光合速率、根系氧化力、根干重、籽粒中玉米素+玉米素核苷、吲哚-3-乙酸含量、蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性和成熟期干物质积累量,T1与T2间差异不显著。水稻叶面积指数、灌浆期叶片光合速率、根系氧化力、根干重、籽粒中玉米素+玉米素核苷、吲哚-3-乙酸含量、蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性和成熟期干物质积累量的显著降低是T1和T2致使水稻产量降低的重要原因。本研究结果为杂草综合治理和水稻高产栽培提供了理论依据。
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广适性光温敏不育系Y58S幼穗分化期耐冷性表现及生理机制
《植物遗传资源学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了阐明水稻光温敏不育系幼穗分化期耐冷的形态生理机制,以耐冷不育系Y58S和4个生产上常用光温敏不育系为试验材料,研究了低温胁迫(17.5℃,10 d)下结实率、穗部形态、株高、光合特性以及抗氧化物酶系统等的变化。结果表明,低温胁迫下Y58S的幼穗分化期耐冷性在5个不育系中最强,与敏感的C815S和株1S相比,Y58S表现为株高和穗长降低幅度较小,保持较高结实率;光合作用受低温影响不显著,SPAD值、光合速率等光合指标无显著变化;SOD、POD活性降低幅度较小,MDA含量、相对电导率增幅较小。
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覆膜直播与常规手栽种植方式对水稻光合物质生产特征的影响
《华北农学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨水稻在覆膜直播和常规手栽2种不同种植方式下干物质以及光合生产特征,以早熟型杂交籼稻安优136、香早优2017,迟熟型杂交籼稻金优785、Ⅱ优838这2种类型4个水稻品种为试验材料,对覆膜直播湿润栽培和常规手栽水作栽培2种种植模式下水稻的干物质积累、转运、分配及叶面积、群体生长率、光合势、净同化率等方面进行了比较试验。结果显示:在2种不同种植方式下主要生育期(孕穗期、抽穗期、蜡熟期、成熟期)单株茎干物质量、群体干物质量,以及各主要生育阶段群体干物质积累量,单株叶、茎、鞘干物质的表观输出量、输出率、转化率均表现为覆膜直播高于常规手栽。迟熟型品种的干物质量和群体干物质积累量占成熟期总干物质积累量的比例都略高于早熟型品种。叶、鞘干物质比例在孕穗期达到最大值,成熟期降为最低;茎干物质比例在抽穗期达到最高,蜡熟期降为最低,之后又会出现一个短暂的回升,所以茎干物质表观输出量、输出率以及转化率都表现为负值。2种不同种植方式下,在光合生产上,叶面积指数、光合势、净同化率都表现为覆膜直播比常规手栽高,由于覆膜直播后期灌浆速度较快,造成衰减率也同样表现为覆膜直播略高于常规手栽。说明不同种植方式下水稻干物质和光合生产均有各自的特征。
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双季稻区不同栽培方式对水稻光合生理特性、粒叶比及产量的影响
《中国农业大学学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为探明洞庭湖平原双季稻区不同栽培方式对水稻光合生理特性、粒叶比和产量的影响,以常规稻和杂交稻为材料,对塑料软盘育秧抛栽、手插和机插3种栽培方式水稻的光合生理特性、粒叶比和产量进行系统的比较研究。结果表明:1)抛栽和手插水稻叶片的叶绿素含量(SPAD值)在分蘖期、齐穗期和灌浆期均显著高于机插,但各栽培方式间在成熟期无显著差异。2)叶面积指数(Leaf area index,LAI)在水稻主要生育期表现为:抛栽>手插>机插。3)手插早稻的颖花数/叶面积、实粒数/叶面积和粒重/叶面积分别比机插平均增加17.7%、20.6%和10.0%,抛栽晚稻分别比机插平均增加29.1%、37.3%和12.1%。4)分蘖期、齐穗期和灌浆期,不同栽培方式水稻叶片光合速率大小顺序为抛栽>手插>机插。5)分蘖期和齐穗期,水稻叶片气孔导度大小顺序为抛栽>手插>机插;成熟期,则表现为手插>机插>抛栽。6)水稻各个生育期,叶片蒸腾速率表现为抛栽>手插>机插,但各栽培方式间均无显著性差异。7)不同栽培方式间水稻产量差异显著,抛栽最高,机插最低;抛栽和手插早稻分别比机插增产1 203.3~1 346.7和776.7~1 045.4kg/hm2,晚稻分别比机插增产2 128.7~2 212.2和1 574.2~1 603.9kg/hm2。说明不同栽培方式水稻光合生理特性和产量有各自特征,与机插相比,抛栽和手插处理提高水稻粒叶比,改善源库关系,有利于改善水稻群体质量和产量构成因素,增加水稻产量。
不同密度和栽插苗数对水稻冠层和产量的影响
《华北农学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：以双季早稻陆两优996和晚稻Y两优86为试验材料,在高产栽培条件下,研究了3种密度和3种栽插苗数的互作模式下水稻群体冠层生理生态特性和产量。结果表明:早晚稻栽插苗数对光合速率的影响要大于密度及两者互作的影响;冠层太阳光截获率早稻以D45B3最高,晚稻则以D22B2最高;早稻齐穗期和乳熟期群体冠层太阳光截获率随栽插密度的增大而增大,晚稻则随密度和栽插本数的增加而增加;且在高温季节其冠层温度要低于其他处理,相对湿度则增加。早晚稻产量均随密度和栽插苗数的增加而增加,但密度或栽插苗数超过一定值后产量反而下降,早晚稻最高产量分别为9 681.19,10 512.70 kg/hm2。在本试验条件下:早稻在移栽密度33万穴/hm2的基础上配合3个栽插苗数,晚稻移栽密度为26万穴/hm2和1个栽插苗数能发挥高产潜力,获得高产。
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