科研产出
水稻赤霉素3β羟化酶基因(OsGA3ox1)同源基因的生物信息学分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：赤霉素3β-双氧化酶(GA3ox)是赤霉素(GA)生物合成过程中的关键酶,它通过催化活性GA的形成来影响植物生长发育。为了了解水稻GA3ox家族成员的基本情况,本研究利用生物信息学方法对其家族成员进行了预测、蛋白结构及其聚类分析。结果表明:第一,以OsGA3ox1 (LOC_Os05g08540)作为靶序列,利用BlastP在gramene数据库中共查询到了24个同源基因,同源性为80%～90%;第二,经NCBI在线分析发现,各同源基因的蛋白产物都含有2OG-FeII_Oxy和DIOX_N两个保守结构域,其结构域中都具有与Fe~(2+)结合的2个组氨酸残基(H)和1个天冬氨酸残基(D)以及能结合α-酮戊二酸的1个精氨酸残基(R)和1个丝氨酸残基(S),并且还观察到这些蛋白间具有相同或相似的α-螺旋和β-转角等二级结构,因此,推测它们同属于GA3ox家族;第三,进一步地,利用MEGA7.0构建了该家族的系统进化树,并将该家族分成ClassⅠ和ClassⅡ两个亚族,各亚族分别包括了16个和8个成员。本研究结果为深入研究水稻OsGA3ox基因的生物学功能提供参考依据。
关键词： 水稻 赤霉素(GA) 赤霉素3β羟化酶基因(OsGA3ox1) 生物信息学分析
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水稻锌指蛋白基因OsBBX13的克隆、表达及生物信息学分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：锌指蛋白作为植物中重要的转录因子,在调控植物生长发育以及响应逆境过程中发挥着重要作用。水稻OsBBX13基因属于B-Box (BBX)锌指基因家族成员之一,生物信息学分析表明:OsBBX13基因启动子含有高温应答元件(HSE)、干旱应答元件(MBS)、低温应答元件(LTR)及防御应答元件(TC-rich repeats)等逆境相关元件。本研究意在挖掘逆境响应基因,探讨OsBBX13在非生物逆境中的功能,通过组织特异性荧光定量PCR研究发现,OsBBX13在叶片中表达最高,在根中表达其次,在茎、幼穗中表达较低。通过不同逆境胁迫处理后的荧光定量PCR研究发现,OsBBX13受多种逆境胁迫抑制,表达下调,表明其可能负调控响应非生物逆境。此外,本研究对基因OsBBX13进行了克隆,并对其进行了系统进化、蛋白跨膜、蛋白亚细胞定位等研究,为今后深入了解其在水稻中的生物学功能提供指导。
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湖南水稻品种审定回顾与展望
《湖南农业科学 》 2019
摘要：统计了从1985年以来湖南省水稻品种审定历年数据,回顾了湖南水稻品种审定历史,旨在为湖南水稻品种审定制度的完善及水稻新品种培育提供参考。至2016年,湖南水稻种植总面积缩减3.79%,稻谷总产量增加11.27%,单位面积产量增加15.65%。新品种审定考察指标从4项逐渐增加至25项。34 a时间共审定品种716个(不含不育系),其中常规稻110个,三系杂交稻347个,两系杂交稻259个;平均产量从1985年6.80 t/hm~2上升到2018年9.02 t/hm~2;审定优质稻品种58个,占审定总数的8.1%,其中一等优质稻5个;稻瘟病抗性由2007年的6.66级降低到2018年的3.92级,白叶枯病病抗性由5.0级上升到5.6级,而稻曲病抗性提升不显著。就品种审定模式而言,企业独立审定和科企合作审定品种所占比例迅速增加,科研院所独立审定品种占比持续下降,商业化育种逐步形成。构建科学完善的品种审定制度,加强种业企业与公益性育种单位的合作,充分评价和利用湖南水稻遗传资源,积极鼓励育种新材料及新理论的创新应用,在保障水稻产量的前提下,提高水稻品质和综合抗性,是保障湖南水稻产业持续健康发展的必要途径。
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湖南水稻生产作业方式及成本研究
《湖南农业科学 》 2019
摘要：为了解湖南省水稻周年生产的机械化、轻简化和社会化程度,基于湖南省430余户农户2017和2018年水稻生产情况调研数据,对湘北、湘中东、湘南和湘西各地区农户周年水稻生产各环节的作业方式和成本进行了统计分析.结果表明:当前湖南省水稻生产全过程主要环节的机械化程度较高,除移栽和干燥环节的机械化率分别为57.5%(机播机插率)和54.0%(自主和外包烘干率)之外,整地、病虫防治和收割环节机械化率基本达到或超过90% 以上;湖南省水稻生产各环节的作业外包率除病虫防治环节相对较高(53.8%)外,其余整地、移栽种植、收割、干燥和仓储等环节均相对偏低,以自主作业为主;在不考虑机械购买成本的情况下,湖南各地区水稻生产各主要环节应用最普遍技术模式的总成本要稍高于各地最低成本模式,却远低于全程外包模式,全程外包模式成本是最普遍模式的1~2倍.
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水稻裂颖突变体sh1的鉴定及基因定位
《中国水稻科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本研究旨在定位和克隆水稻裂颖基因,为解析水稻裂颖性的遗传机制提供依据.[方法]从籼稻品种湘早籼6号突变体库中筛选出一个裂颖突变体(split husk 1, sh1),观察突变体的花器官和浆片形态,利用突变体与02428的F2群体定位目标基因,进一步通过定量PCR分析相关基因的表达情况.[结果]sh1突变体的颖花形态与野生型基本一致,能正常开花,但不能正常闭颖,裂颖的主要原因是浆片不能在开颖后正常萎蔫.sh1突变体的有效穗数增加,但结实率和千粒重显著下降;遗传分析表明,sh1的裂颖表型受一对隐性核基因控制.将SH1基因定位在ID19827与ID19884两个InDel标记之间,物理距离约为110 kb.定位区间测序发现,突变体中丙二烯氧化合酶编码基因OsAOS1发生单碱基突变,导致氨基酸发生改变;SH1基因的突变显著降低了花器官中的茉莉酸含量,进而影响了茉莉酸合成及信号转导相关基因的表达.[结论]SH1基因通过影响茉莉酸的合成和信号转导调控水稻闭颖,Os AOS1可能是SH1基因的候选基因.
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不同基因型水稻苗期抗氧化系统对低温胁迫的响应
《植物科学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以2个籼型水稻(Oryza sativa L. subsp. indica Kato)和2个粳型水稻(O. sativa L. subsp. japonica Kato)品种为材料,比较其幼苗经低温胁迫和恢复生长后的活性氧(ROS)代谢、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量和渗透调节物质的变化。结果显示,经低温胁迫后,4个水稻品种的H_2O_2含量均显著升高;抗氧化酶系统中的5种酶活性均有不同程度升高,且超氧化物歧化酶(SOD)的活性增加显著,而谷胱甘肽还原酶(GR)的活性增加不显著。抗氧化剂还原型谷胱甘肽(GSH)和还原型抗坏血酸(AsA)在‘明恢86’中显著增加。渗透调节物质脯氨酸的含量在‘黔恢1385’和‘日本晴’中变化不显著;可溶性糖含量在‘明恢86’中变化不显著。经过7 d恢复生长后,4个水稻品种的上述各生理指标均不同程度恢复到处理前的水平。研究结果表明,抗氧化酶活性的升高有效降低了ROS的水平,缓解了低温冷害对细胞膜的伤害。低温胁迫时细胞内维持了较高的可溶性糖含量,提高了胞内水势,减少因细胞失水而对植物造成的伤害。
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籼型杂种雄性不育水稻9814HS-1的育性与遗传分析
《科学通报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：杂种雄性不育系是培育多系法杂交稻理想的遗传工具;杂种雄性不育性一般发生在水稻种间或亚种间,而鲜见于亚种内的品种间.本文报道了一份籼籼交杂种雄性不育系9814HS-1.田间观察结果显示, 9814HS-1在长沙10月初起或三亚3月中旬前抽穗则花粉彻底败育,结实率为0.00%,而同期抽穗的双亲T98B和M114B的育性正常.分子标记分析发现T98B和M114B的籼稻基因型频率分别达到了0.94和1.00;进一步分析注意到,它们与8个籼稻品种杂交的F_1株系结实全部正常,结实率达到了80.35%～91.87%,而与4个粳稻品种的杂交后代均高度不育,表明9814HS-1的双亲都具有籼稻属性.测恢试验发现, 9814HS-1的育性能被所测验的6个籼稻品种全部恢复(结实率达到了85.24%～93.21%),表明9814HS-1具有"三交种"育种利用潜力.遗传分析显示, T98B和M114B的正反交F_2和BC_1F_1群体中不育株与可育株的理论分离比都为1:3,推断9814HS-1的育性受两个非等位的杂合态核基因互作所控制.籼型杂种雄性不育系9814HS-1的发现为重新认识水稻生殖障碍提供了启示,对于建立杂种优势利用新途径具有重要意义.
关键词： 水稻 杂种雄性不育系 杂种优势利用 多系法杂交稻 9814HS-1
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油-稻免耕直播栽培技术及其经济效益分析
《湖南农业科学 》 2019
摘要：近年来,油—稻免耕直播栽培技术以其节本高效等优势得以迅速推广.对油—稻免耕直播栽培技术的详细操作流程、产量及经济效益进行了实地调查及分析.结果表明:油—稻免耕直播的油菜产量较油—稻旋耕直播仅减少3.8%,但水稻产量增加5.6%,且较冬闲—稻免耕直播增加13.7%;油—稻免耕直播的总成本较油—稻旋耕直播减少12.0%,净收益增加18.3%;油—稻免耕直播、油—稻旋耕直播的净收益较冬闲—稻免耕直播分别增加58.1% 和33.6%.表明冬种油菜可有效增加稻田系统的农民收入,且油—稻免耕直播可作为今后重点推广的一种水旱轮作节本增效模式.
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基于多类别的镉稻米近红外光谱识别分析
《中国食品学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：采用近红外(NIR)光谱结合化学计量学方法对不同镉污染程度的稻米进行鉴别.首先利用主成分分析(PCA)对样本的NIR光谱进行解析,再用有监督学习算法偏最小二乘识别分析(PLS-DA)、径向基人工神经网络(RBF-ANN)及支持向量机(SVM)对不同污染程度的镉稻米进行定性建模分析.本文还讨论了不同的光谱预处理方法以及建模方法对识别效果的影响.由于NIR光谱差异太小,所以PCA得分图重叠严重,类之间很难区分,PLS-DA、RBF-ANN与SVM模型的预测集鉴别准确率分别为77.1%,67.8%与67.2%,PLS-DA的识别率最高.近红外光谱技术与化学计量学方法虽难以获得预测准确率较高的识别模型,但其预测结果还是可用于超标镉稻米的初步筛查.
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稻田不同种植模式对土壤养分表观平衡和氮素生产效率的影响
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：通过在湖南长沙双季稻田开展的冬闲-双季稻(CK)、黑麦草-双季稻(Ry-R-R)、紫云英-双季稻(Mv-R-R)和油菜-双季稻(Ra-R-R)4个种植模式的长期定位试验,分析不同种植模式对土壤养分含量、水稻产量、氮素生产效率和土壤养分表观平衡的影响.结果表明:Ry-R-R、Mv-R-R和Ra-R-R的土壤全氮和碱解氮含量显著高于CK,而土壤速效钾含量显著低于CK.与CK相比,Ry-R-R、Mv-R-R和Ra-R-R的晚稻氮肥偏生产力显著提升.Ry-R-R、Mv-R-R和Ra-R-R晚稻穗部的氮积累量显著高于CK;Ry-R-R、Mv-R-R和Ra-R-R茎叶的氮积累量均高于CK.Ry-R-R、Mv-R-R的水稻产量显著高于CK;水稻产量与土壤氮含量呈显著正相关.Ry-R-R、Mv-R-R的氮、磷盈余量显著高于CK;Ry-R-R、Ra-R-R的钾素盈余量显著高于CK.冬作物-双季稻模式提高了土壤养分含量和氮素生产效率,改善了土壤缺钾的状况,有利于维持稻田养分平衡,但土壤氮素盈余较多,还需减少氮肥的过量施用.
关键词： 冬季作物 水稻 种植模式 氮素生产效率 养分表观平衡
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