科研产出
水稻B-box锌指蛋白基因OsBBX26的 克隆及表达分析
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆水稻B-box锌指蛋白基因(OsBBX26),并分析其在非生物胁迫下的表达模式,为探究水稻B-box蛋白的非生物胁迫响应机制提供理论依据.[方法]以水稻模式品种日本晴为材料,采用RT-PCR克隆OsBBX26基因,对其进行生物信息学分析,并通过构建pBA-OsBBX26-YFP植物表达载体进行亚细胞定位.同时,采用实时荧光定量PCR检测分析OsBBX26基因的组织特异性及非生物胁迫(干旱、ABA、低温和高盐)下的表达模式.[结果]克隆获得的OsBBX26基因(LOC_Os08g42440)cDNA全长序列为1467 bp,编码488个氨基酸,其编码蛋白分子量为51.86 kD,理论等电点(pI)为6.63,包含1个B-box锌指结构域和1个CCT结构域,其中B-box结构域位于第13~60位氨基酸,CCT结构域位于第435~478位氨基酸,该蛋白定位于细胞核中.OsBBX26基因位于8号染色体上,启动子区域除了含有TATA-Box和CAAT-Box等基本转录元件外,还含有与逆境相关的顺式作用元件,包括低温响应元件LTR、脱落酸响应元件ABRE、水杨酸响应元件TCA-element、厌氧响应元件ARE、茉莉酸甲酯响应元件CGTCA-motif和TGACG-motif,以及MYB转录因子结合位点.OsBBX26蛋白与粳稻B-box蛋白亲缘关系最近,其次与籼稻B-box蛋白亲缘关系较近,与其他植物B-box蛋白也存在较高的相似性,其中与小米、大麦、高粱、玉米和短柄草B-box蛋白的氨基酸序列相似性分别达72%、72%、71%、69%和68%.OsBBX26基因在幼叶中的表达量最高,其次是在成熟叶片中,在幼根、成熟根、茎和幼穗中的表达量均极低,表明该基因表达具有明显的组织表达特异性.干旱、高盐、ABA和低温胁迫处理下OsBBX26基因均上调表达,干旱、高盐和ABA胁迫处理12 h达峰值,但低温胁迫处理在24 h后才达峰值.[结论]OsBBX26基因受干旱、高盐、ABA和低温胁迫诱导均上调表达,推测其参与水稻植株响应多种非生物胁迫,在逆境响应中发挥重要调控作用.
关键词： 水稻 B-box蛋白 克隆 非生物胁迫 表达分析 组织表达
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水稻黄叶少分蘖突变体yllt1的鉴定及基因定位
《植物科学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：采用60Co-γ射线诱变籼稻(Oryza sativa subsp.indica)保持系'T98B'获得一份兼具黄叶和少分蘖表型的突变体yllt1(yellow leaf and less tillering 1),利用色素含量测定、构建显隐性混池和基因表达量测定等方法从表型和遗传层面对其遗传特征进行分析.结果显示:yllt1苗期叶绿素a和叶绿素b含量为野生型水稻品种'T98B'的77.78%和60.00%,叶绿体发育异常,缺乏功能性叶绿体类囊体片层;其分蘖盛期的单株分蘖数为野生型的21.43%.遗传分析发现,在突变体yllt1与'T98B'的杂交F2群体中,黄叶与少分蘖性状的重组率为0.00%,表明yllt1同时控制叶色与分蘖表型;yllt1呈隐性遗传,受一个细胞核基因独立控制.该研究进一步采用连锁分析法将yllt1精细定位到第11染色体上,经测序分析推断发生了突变的登录号为LOC_Os11g05552的基因是yllt1的目的基因;该基因编码叶绿体前体信号识别颗粒54 kD(cpSRP54)蛋白,其第1外显子的第29位碱基C发生了缺失,将造成其蛋白产物从N-端至C-端氨基酸组成的严重破坏.RT-qPCR分析结果显示,yllt1叶中叶绿素合成基因OsCAO1、OsCAO2与OsNOL等的表达量明显下调;茎中分蘖正向调控基因OsTAC1受到显著抑制,而负调控基因OsTB1与OsDLT的表达量明显增强.研究结果表明cpSRP54同时参与了水稻叶色和分蘖的调控.
关键词： 水稻 叶色变异 分蘖 黄叶少分蘖突变体 叶绿体前体信号识别颗粒54(cpSRP54)
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不同污染程度耕地下稻米镉综合治理效果研究
《生态与农村环境学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同"VIP+n"综合治理技术(V为种植低镉积累品种,I为优化水分管理,P为施用石灰,n为喷施叶面阻控剂)在不同程度重金属污染酸性稻田土壤中对双季稻稻米镉含量的应用效果,于2017年分别采用"VIP+n"技术在湖南省湘潭县轻、中、重度镉污染稻田开展"VIP+n"技术模式区域化研究与示范,研究结果表明:"VIP+n"技术对双季稻糙米镉含量、土壤pH值效应显著或极显著(P<0.05或0.01),稻田污染程度对双季稻糙米镉含量、土壤全镉和有效态镉含量效应显著或极显著(P<0.05或0.01),两者交互作用对晚稻糙米镉含量效应显著(P<0.05).未采用"VIP"技术处理早稻糙米镉含量在耕地土壤轻度、中度和重度重金属污染条件下分别为0.29、0.88和3.85 mg·kg-1,晚稻分别为0.22、0.55和2.64 mg·kg-1;采用"VIP+n"技术处理早稻糙米镉含量分别为0.09、0.34和1.17 mg·kg-1,较对照分别降低70.00%、61.19%和69.66%,差异达显著水平(P<0.05);晚稻分别为0.03、0.32和1.01 mg·kg-1,较对照分别降低87.16%、41.49%和61.71%,差异达显著或极显著水平(P<0.05或0.01).其中,晚稻运用"VIP"技术的效果较早稻好.相关分析表明,双季稻田成熟期糙米镉含量与土壤pH值呈负相关(r早=-0.002,r晚=-0.181),而与土壤有效镉含量呈极显著正相关(r早=0.658,P<0.01;r晚=0.772,P<0.01).总体而言,应用"VIP+n"技术在不同程度重金属镉污染稻田中均能有效改善土壤pH值,降低土壤镉生物有效性及双季稻糙米镉含量,使轻度污染条件下糙米镉含量达到GB 2762-2017《国家食品安全限量标准》.
关键词： 水稻 重金属污染 水分管理 石灰 叶面阻控剂 镉含量
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淹水胁迫下褪黑素浸种对水稻幼苗生长的影响
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为研究淹水胁迫下褪黑素浸种对长短中胚轴水稻幼苗期生理和生化性状的影响,采用不同浓度梯度的褪黑素(MT)处理,测定中胚轴长、胚芽鞘长、芽长、鲜质量、成活率等相关农艺性状,测定过氧化物歧化酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性以及丙二醛(MDA)含量等生理生化指标.MT浸种对淹水胁迫下水稻生长的影响可分为低浓度缓解胁迫和高浓度加剧毒害;淹水处理下相比短中胚轴品种华航31、DH4040,长中胚轴品种鄂中4号、DH4038具有较高的成活率;在对4个品种添加10,100μmol/L的MT浸种处理时,华航31中MT浸种效果表现均是最好的,其中100μmol/L MT浸种处理在每个品种中均能显著提高幼苗的成活率.随着浓度提高到1 000μmol/L,对所有的品种均表现为抑制成活;MT浸种可降低MDA含量,提高POD、SOD、CAT活性,促进中胚轴长、胚芽鞘长、芽长、鲜质量等农艺性状,100μmol/L MT浸种处理效果最好;1 000μmol/L MT浸种也可以促进相关农艺性状提升并提高酶活性,但成活率显著下降.适当浓度的褪黑素浸种,能提高淹水胁迫下水稻幼苗活力和出苗率,显著降低淹水胁迫对水稻幼苗的毒害作用.
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长期不同施肥处理对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了探明长期施肥对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响,以期为南方红壤稻田优质高产协同提升目标下的土壤高效培肥提供理论依据。依托始于1982年的长期定位试验,考察了有机肥(M)、化肥氮磷钾配施有机肥(NPKM)、化肥氮磷钾(NPK)、化肥氮钾配施有机肥(NKM)、化肥氮磷配施有机肥(NPM)、化肥磷钾配施有机肥(PKM)、不施肥(NF)对稻田土壤养分含量、酶活性、阳离子交换能力、籽粒产量构成与稻米品质的影响。结果表明:与NF处理相比,各施肥处理均可不同程度提高土壤有机碳及氮磷钾含量,增强脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶和纤维素酶活性,提升土壤阳离子交换能力,进而提高水稻籽粒产量;进一步比较稻米品质指标发现,施肥可不同程度提高精米率、整精米率、直链淀粉和蛋白质含量,降低垩白粒率和垩白度,使胶稠度变长。其中,以NPKM处理对土壤有机碳、养分及酶活提升效果相对较好,导致该处理籽粒产量最高,其加工、外观、食味和营养品质亦相对更优。由此可见,有机肥与化肥氮磷钾平衡配施不仅能改善土壤理化性状、培肥土壤,而且可协同提升籽粒产量与稻米品质。
关键词： 水稻 长期施肥 红壤稻田 土壤性质 籽粒产量 品质
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光谱技术在水稻品种鉴别中的应用
《粮食科技与经济 》 2019
摘要：水稻品种鉴别一直是农业生产、种子检测和作物育种上的重要问题.传统的鉴别方法过程繁琐、耗时长、效率低,光谱技术为水稻品种的快速、无损、准确鉴别提供了新途径.文章从非成像光谱技术和成像光谱技术两方面总结了光谱技术在水稻品种鉴别中的国内外研究进展,分析其存在的问题,并提出了一些今后研究的设想.
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基于不完全双列杂交设计的水稻农艺性状配合力基因组预测
《中国水稻科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】在亲本一般配合力的基础上优选特殊配合力高的杂交种,是水稻杂种育种的关键。基因组选择基于覆盖全基因组的分子标记和样本的表型数据建立预测模型,实现对品种更加可靠的选择。【方法】本研究利用一组基于不完全双列杂交(NCII设计)的水稻数据集,考查其多个农艺性状配合力的基因组预测能力。并比较了不同训练群体构建方法对杂交种表型预测能力的影响。【结果】8个农艺性状一般配合力的预测能力由其遗传率主导,从0.3888到0.7367。杂交种特殊配合力的预测能力较低,但是直接预测杂交种的表型可以获得较高的预测能力。【结论】基因组预测水稻亲本一般配合力是有效的,能够帮助育种家实现对亲本的科学选择。如果要选配杂交种,直接预测杂交种表型是最有效的手段。此时让更多的亲本均衡地参与杂交种训练集的组配,有利于获得更高的预测能力。
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神农架特色稻品种冷水红的农艺性状及营养成分
《中国稻米 》 2019
摘要：为准确了解特色稻品种冷水红的农艺性状,对冷水红的株高、分蘖、叶片数、每穗粒数、粒形、千粒重等生物学性状进行了调查,并对其糙米营养成分(蛋白质、脂肪、直链淀粉、氨基酸)进行了测定。结果表明,冷水红的株高168.5 cm,分蘖数为4.2个,叶片数为13.1片,每穗粒数120粒,粒长8 mm,粒宽3.4 mm,粒厚2.2 mm,千粒重30.4g;脂肪含量、蛋白质含量、直链淀粉含量比对照丰两优4号分别高22%、42%、45%,存在显著差异;其氨基酸总含量比对照丰两优4号高49%。说明冷水红的营养成分丰富,价值高,很有开发利用前景。
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湖南省稻区种植结构调整研究Ⅲ -水稻改旱作
《湖南农业科学 》 2019
摘要：为了解湖南省稻区种植结构调整中水田改旱作的发展现状,对湖南省14个州市的29个县区进行了抽样问卷调查,同时重点对醴陵市进行了座谈调查.调查结果显示:2018年湖南省稻田水改旱种植结构调整比率为8.42%,比2017年稍有增加,且2019年预计仍将增加;调整推进速度主要受政府引导、水稻生产效益和改制作物市场预期的影响.稻田种植结构调整后以经济作物种植为主,其次为粮食作物,此外果蔬、中药材和园艺观赏类作物也占有一定比例;影响稻改作物选择的主要因素有种植效益、产品市场和种植技术难易度.此外,综合考虑稻改旱粮模式的种植成本、效益和机械化、产业化发展潜力可以发现,稻改大豆和红薯具有相对较高的发展潜力.针对目前的发展现状及出现的问题,提出了湖南省稻区种植结构调整水田改旱作的发展建议.
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