科研产出
水稻三结构域多铜氧化酶基因家族生物信息学分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：三结构域多铜氧化酶是生物体内非常重要的金属氧化酶,对机体生长和发育具有重要影响。为了系统地了解水稻三结构域多铜氧化酶基因家族的基本情况,本研究运用生物信息学方法对其成员进行了预测和分析;研究发现,以拟南芥三结构域多铜氧化酶基因At5g21105为靶序列,利用BlastP为工具在水稻基因组中共搜索到38个同源基因;这些基因的蛋白产物都依次含有Cu-oxidase_3、Cu-oxidase和Cu-oxidase_2三种结构域,各结构域中含有铜离子结合位点,二级结构具有α-螺旋和β-转角等基本特征,特推断它们都属于三结构域多铜氧化酶家族成员;进一步地,根据同源性程度将水稻多铜氧化酶基因家族成员划分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族,其中ClassⅠ包含31个基因,ClassⅡ包含7个基因。这些研究结果为进一步研究水稻多铜氧化酶基因家族成员的功能提供了参考依据。
关键词： 水稻 多铜氧化酶 基因家族 结构域 生物信息学分析
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聚合白背飞虱和褐飞虱抗性基因创制杂交水稻恢复系
《中国水稻科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为了创制兼抗白背飞虱和褐飞虱的水稻恢复系,[方法]分别以抗褐飞虱材料B5(携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15)及携带白背飞虱抗性位点qsI-4的籼型恢复系福恢7011为供体亲本,以骨干恢复系福恢676为轮回亲本,应用低世代分离群体田间表型结合单株鉴定与高世代稳定株系室内筛选和分子标记辅助选择相结合的方法,并对抗虫株系及其测交后代进行考查和农艺性状分析.[结果]选育出聚合Bph14、Bph15和qsI-4的恢复系材料3份,携带2个抗虫基因的恢复系材料3份.其中6份恢复系的褐飞虱抗性鉴定结果均表现中抗以上.通过抗性鉴定和杂交后代农艺性状分析筛选出具有生产应用潜力的恢复系材料2份.[结论]为褐飞虱和白背飞虱抗性聚合新种质的创制和应用提供了基础材料.
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长期施肥对不同深度稻田土壤碳氮水解酶活性的影响特征
《环境科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：与稻田土壤碳周转密切相关的酶活性是评价土壤肥力和肥料管理的重要指标.本研究选取秸秆还田(ST)、化肥(NPK)和不施肥(CK)的长期定位试验田,以10 cm的间距分段采集土壤剖面0~40 cm范围内的新鲜土样,利用96微孔酶标板荧光分析法,测定参与土壤碳氮转化过程关键酶β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性,探讨不同施肥措施对不同深层土壤酶活的影响.结果表明,相比不施肥的土壤,施用化肥和秸秆土壤的BG酶活性分别提高了35%~118%和55%~342%;NAG酶活性分别提高了9%~30%和102%~484%.同时,随着土层深度的增加,土壤酶活性逐渐降低,0~20 cm深层土壤酶活性显著高于20~40 cm深层土壤.在不同施肥措施中秸秆还田可高程度影响稻田深层土壤.RDA分析表明土壤碳氮含量主要与0~20 cm的土壤酶活性有显著的正相关关系,与20~40 cm的土壤酶活性呈负相关关系.综上所述,随着土壤深度增加土壤微生物量和土壤酶活性显著降低.长期施肥显著提高了不同深层土壤生物量和土壤酶活性,其中秸秆还田作用尤为突出.因此,合理的秸杆还田有利于改善稻田深层土壤肥力,优化农田土壤养分循环,为作物生长提供良好的土壤环境.
关键词： 水稻土 长期施肥 土层 酶活性 碳氮水解酶 米氏方程
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水稻UDP-N-乙酰葡萄糖胺酰基转移酶基因(OsLpxA)RNA干扰载体的构建及遗传转化
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：细菌脂多糖由O-抗原,核心多糖和脂质A三部分组成,脂质A是细菌内毒素活性的根源。植物脂多糖与细菌脂多糖组成基本相似,但不具有微生物脂多糖的高毒性。目前,对植物脂多糖的合成机制缺乏最基本的认识,因此研究植物脂多糖的合成具有重要的科学价值。作者在水稻基因组中发现一个含有大肠杆菌Ec Lpx A功能结构域的基因,命名为OsLpxA,该基因催化水稻脂质A合成的第一步反应。本研究用水稻(Oryza sativa subsp.Japonica)苗期的叶片为材料,提取总RNA并以此为模板,用反转录PCR扩增OsLpxA基因的si RNA靶序列,并将其连接到表达载体p TCK303上,构建了RNA干扰载体p TCK303-OsLpxA-RNAi。将该载体通过农杆菌介导法转化水稻,共获得59株具有潮霉素抗性的转化苗。然后利用潮霉素的特异性引物对全部抗性苗进行PCR检测,其中有38株转化苗呈阳性,表明潮霉素标记基因已整合到了水稻的基因组中。最后,利用定量PCR检测38株阳性苗中OsLpxA基因在转录水平表达的变化。结果表明,其中27株阳性苗中导入的OsLpxA基因RNA干扰结构成功地降低了目的基因的表达。该结果为后续对OsLpxA基因功能的研究提供参考。
关键词： 水稻 UDP-N-乙酰葡萄糖胺酰基转移酶基因 RNA干扰 脂质A
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纳米矿物基土壤调理剂对水稻富集镉的影响
《中国土壤与肥料 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：将纳米矿物基土壤调理剂应用于镉污染耕地水稻种植,施用土壤调理剂对水稻产量无显著影响,但可显著降低稻米中的镉含量,也可以有效降低土壤中有效态镉的含量。施用该土壤调理剂1 500~4 500 kg/hm2,土壤有效态镉含量下降25.00%~35.71%,稻米镉含量则下降20.31%~50.00%,降镉效果随调理剂用量的增加而提高。同时,对纳米矿物基土壤调理剂的降镉机理进行了探讨,对材料应用的经济效益进行了简要分析。
关键词： 纳米矿物基土壤调理剂 镉污染 水稻
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纳米矿物基土壤调理剂对水稻的降镉效果
《湖南农业科学 》 2018
摘要：将纳米矿物基土壤调理剂应用于湖南省株洲市镉污染稻田进行修复效果验证。结果表明:施用矿物基土壤调理剂对水稻产量无显著影响,但可显著降低稻米中的镉含量,并在一定程度上减少土壤有效态镉含量。施用该土壤调理剂100~300 kg,土壤有效态镉含量下降18.52%~31.48%,稻米镉含量则下降19.23%~38.46%,降镉效果随其施用量的增加而增强。
关键词： 纳米矿物基土壤调理剂 镉污染 水稻
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不同镉积累型水稻品种苗期镉积累及转运变化特征
《中国稻米 》 2018 北大核心
摘要：稻米镉污染成为国家和社会广泛关注的问题,为了解不同水稻品种对土壤中镉离子的吸附特性,本研究通过水培试验分析了不同镉积累型水稻品种(高镉积累品种:玉针香、天优华占;低镉积累品种:湘晚籼12号、金优59)在苗期的镉吸收及转运时间动力学特征。结果表明,4个品种苗期根系和地上部的镉积累时间动力学特征均符合米氏方程,根系和地上部分的α值均表现为高镉积累品种大于低镉积累品种;镉胁迫72 h之后各品种镉总累积量表现为玉针香>金优59>天优华占>湘晚籼12号,其中高镉积累品种天优华占苗期累计量未达到饱和状态。4个品种镉转运速率随着胁迫时间延长均呈显著下降趋势,72 h后表现为高镉积累品种大于低镉积累品种。相关分析表明,参试品种根系镉含量、地上部分镉含量及根部向地上部的镉转运速率三者之间均呈显著正相关关系。可见,水稻高、低镉积累特性的显现具有一定的时限性,其中,以湘晚籼12号等为代表的低吸收、低转运品种类型在镉污染田块种植具有较高应用价值。
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难溶性钾矿开发产品替代氯化钾下水稻钾素吸收特征
《中国农学通报 》 2018
摘要：在南方稻区通过两季定位试验研究难溶性钾矿开发产品(钾矿)——颗粒硅钙钾肥(颗粒肥)和多元素微孔矿物肥(微孔肥)完全替代氯化钾对水稻产量、经济效益以及钾素吸收利用的影响。通过施用不同量的颗粒硅钙钾肥和多元素微孔矿物肥与施用氯化钾和不施钾对比,分析难溶性钾矿开发产品对水稻产量、经济效益以及钾素吸收的影响。施氯化钾和钾矿使晚稻增产377.2~715.0 kg/hm~2,增收568~1616元/hm~2,钾矿完全替代氯化钾(100%颗粒肥处理除外)可提高晚稻产投比。施氯化钾和100%钾矿使早稻增产383.1~1339.6 kg/hm~2,增收584~3107元/hm~2,施50%钾矿处理使早稻减产16.5 kg/hm~2和122.9 kg/hm~2(50%颗粒肥处理和50%微孔肥处理分别较CK处理减产16.5kg/hm~2和122.9 kg/hm~2),钾矿完全替代氯化钾降低早稻产投比。施氯化钾和钾矿可提高水稻的吸钾总量,钾矿完全替代氯化钾降低水稻吸钾总量。钾矿完全替代氯化钾可提高水稻钾素利用率。钾矿完全替代氯化钾能满足晚稻生长需要,而不能够满足早稻生长需求,对早稻的种植应考虑增加钾矿施用量或者与氯化钾的配合施用。
关键词： 颗粒硅钙钾肥 微孔矿物肥 钾矿开发产品 钾替代 水稻
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地方稻资源D43的开花期耐热特性研究（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2018
摘要：水稻在抽穗开花期对高温胁迫非常敏感,通过挖掘耐热资源,培育耐热水稻品种是应对高温热害最有效的方式。前期研究发现,地方稻资源D43在花期连续高温条件下能保持较高的结实率。本研究在大田和人工气候室不同高温处理下,分析了D43的开花时间与耐热性之间的相互关系。结果表明,高温能够使水稻的开花时间提前,D43表现出稳定的早花时特性,高温胁迫下的开花时间集中在8:30~10:00;在开花时间段恒定高温胁迫下,D43的结实率较低;但在大田高温和人工气候室模拟高温胁迫下,D43的开花时间避开了日高温段,从而表现出较高的结实率;花器官形态性状包括花药开裂率、柱头上的花粉附着数、花粉萌发数与结实率之间呈显著正相关,因此可用于评价水稻的花期耐热性。
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