科研产出
水稻类病斑突变体及其发生机制研究进展
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：水稻是中国主要的粮食作物之一,生物和非生物胁迫给水稻生产带来巨大的隐患.鉴定和克隆水稻抗病抗逆基因,解析其分子遗传机制,对水稻抗性改良和新品种培育具有重要的理论价值和实践意义.类病斑突变体是一类没有病原菌等外界胁迫下叶片等组织上自发形成不同大小和颜色的坏死斑,具有类似于过敏反应和细胞死亡的材料.因此,类病斑突变体成为挖掘广谱抗病基因、阐释抗性和环境胁迫反应机制的理想材料.近年来,随着越来越多的水稻类病斑基因被定位和克隆,其参与抗性的功能机理也逐步清晰.对水稻类病斑的来源、命名、分类、基因定位与克隆以及其发生机制进行梳理,并对如何利用水稻类病斑突变体培育抗病和抗逆水稻品种进行讨论,为水稻广谱抗病和抗逆育种研究提供理论支持.
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流式细胞术的优化及其在水稻无融合生殖材料鉴定中的应用
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：人工创制水稻无融合生殖体系是杂种优势固定的有效途径，其后代中包含二倍体无性种子和四倍体有性种子，因此准确鉴定两种不同倍性的后代对水稻无融合生殖研究至关重要。利用流式细胞术（flow cytometry,FCM）比较研究了水稻不同发育阶段、不同取材部位对水稻无融合生殖材料倍性检测结果的影响，旨在明确适用于其倍性鉴定的最佳发育阶段和取材部位，并通过表型和根尖染色体制片验证水稻无融合生殖材料后代的倍性。结果表明，幼苗期水稻不同单株的同一部位和同一单株的不同部位间的相对DNA含量波动较大，其中叶鞘的相对DNA含量较稳定；分蘖期水稻节间的相对DNA含量最稳定，可作为FCM检测水稻倍性的最佳材料。研究结果为无融合生殖研究中利用FCM鉴定水稻染色体倍性的材料选择提供科学参考。
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大米品种对婴幼儿米粉理化品质的影响
《中国食品学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究更适宜婴幼儿米粉加工的原料及不同品种大米对米粉品质的影响,以10种优质稻(籼米和粳米各5种)为原料,经滚筒干燥加工成婴幼儿米粉,测定原料米及米粉的理化特性、米粉品质等指标,分析大米品种对婴幼儿米粉品质的影响.结果表明,不同样品的理化品质和微观结构存在显著差异,籼米和粳米加工成的婴幼儿米粉各有优缺点.经过滚筒干燥制备的不同米粉样品水分含量均比原料米下降30%以上,而总淀粉和直链淀粉含量均有所增加.所有米粉样品中RDS占比最大,其中籼米创宇9号和粳米圆粒9031加工的米粉RDS占比均达到82%以上,且RDS含量高的米粉,水溶性也较高.综合米粉热特性、糊化特性、流变特性、扫描电镜图像等理化品质,籼米创宇9号和粳米圆粒9031加工的婴幼儿米粉品质较好.
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光合细菌沼泽红假单胞菌Atp2蛋白对水稻生长及抗逆的影响
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究光合细菌沼泽红假单胞菌PSB06 Atp2蛋白对水稻生长、防御酶活性及防御相关基因转录水平的影响,为生防菌在水稻上的推广应用提供理论依据.[方法]以水稻品种CO-39为试验材料,用0(蒸馏水,CK)、20和50 μg/mL Atp2蛋白3种处理液对水稻种子和叶片进行处理,对生长14 d的水稻体内叶绿素a/b和过氧化氢(H2O2)含量,以及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱氨肽还原酶(GR)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)等水稻防御酶活性进行检测;运用实时荧光定量PCR检测水稻体内防御相关基因(OsWRKY70、OsLOX1、OsAOS2、OsPR1a、OsCHT1和OsPAL1)的转录水平.[结果]与CK相比,Atp2蛋白处理水稻叶片后,其体内叶绿素a/b显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)升高,而处理种子后叶绿素a/b无显著变化(P>0.05);Atp2蛋白处理后水稻体内H2O2含量均升高,其中处理叶片后H2O2含量极显著升高;Atp2蛋白处理后水稻体内POD和CAT活性显著或极显著下降;Atp2蛋白处理后水稻体内SOD、GR和PAL活性均极显著升高;Atp2蛋白处理种子后水稻体内PPO活性显著或极显著升高,而处理叶片后PPO活性显著或极显著下降.Atp2蛋白处理后水稻防御相关基因OsWRKY70、OsLOX1、OsAOS2(50 μg/mL Atp2蛋白处理水稻叶片外)、OsPR1a和OsCHT1表达均上调,其中OsWRKY70、OsLOX1和OsCHT1基因表达显著或极显著上调;Atp2蛋白处理种子后OsPAL1基因表达极显著上调,而处理叶片后OsPAL1基因表达极显著下调.[结论]沼泽红假单胞菌PSB06 Atp2蛋白对水稻有较好的促生抗逆效果,具有推广应用潜力.
关键词： 光合细菌 沼泽红假单胞菌 水稻 Atp2蛋白 防御酶活 防御相关基因
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微生物除草剂的研究进展
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：杂草是危害农业生产最严重的有害生物之一，其防治主要依赖化学除草剂，而长期大量使用化学除草剂会引发杂草抗药性增加、环境安全和粮食安全等问题。微生物除草剂是利用微生物本身或其代谢产物开发的生物除草剂，具有资源丰富、不易产生抗性杂草、环境友好等特点，是当前国际上杂草绿色防控技术发展方向。本文总结了微生物除草剂的类型，罗列了具有除草活性的生防微生物种类以及毒素种类；综述了微生物除草的作用机理，微生物主要通过感染侵入杂草寄主引起杂草的导管闭塞、造成植株萎蔫并枯死，或者通过代谢产物中有效活性物质影响杂草寄主细胞结构的完整性、生物膜功能和脂质稳定性、能量传递、光合色素合成、脂类合成及氨基酸的合成等，从而达到除草的目的；进一步总结了微生物除草剂的应用现状，包括商品化情况、应用的限制因素和防控效果提升策略，以及组学技术在微生物除草领域的应用；最后对微生物除草剂的发展方向及应用前景进行了展望，以期为新型除草剂的研究与开发提供参考。
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国内69份穇子营养品质与籽粒颜色关系初探
《作物杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本研究测定了69份穇子资源的籽粒颜色（明度：L*，红度：a*，黄度：b*）及淀粉和总黄酮含量等12个营养指标，并根据L*、a*和b*值分析各类粒色的营养指标差异及粒色值与营养指标的相关性。结果表明，采用聚类分析将69份穇子资源分为棕黄色、褐色和黑红色3类。黑红色穇子的平均蛋白质、总氨基酸、钙、铁、钾、镁、维生素B2含量均高于其他颜色穇子，其中镁含量与其他2种粒色穇子都存在极显著差异（P<0.01）。由相关性结果可知，钙、镁含量均与L*、b*存在显著负相关（P<0.05）,L*和b*越低，钙和镁含量越高。总糖含量与L*值呈极显著负相关（P<0.01），淀粉与b*呈显著负相关（P<0.05），其余均与粒色值相关性不大。
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多基因聚合抗病虫水稻恢复系的创制及鉴定
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：螟虫、稻瘟病及白叶枯病是水稻主要病虫害,单纯依靠化学防治、单个抗性位点改良效果不佳.生产实践表明,借助分子标记辅助选择技术,创制具有复合抗性的多基因聚合水稻新材料是抵御多种病虫害、保障水稻安全生产的有效途径.以水稻强优恢复系R900为受体,转CrylAb基因材料mfb-MH86为抗虫供体、携带Pi9和Xa23基因的R9001为抗病供体,借助高效KASP标记等分子检测技术开展回交转育,成功将CrylAb、Pi9和Xa23等3个基因聚合到R900中,筛选获得YA19-1、YA48-1、YA50-1、YA103-3、YA108-8和YA109-8等6个综合性状稳定的改良恢复系新材料.农艺性状调查结果显示,与R900相比,改良新材料的株高均显著或极显著降低,除YA103-3外,其他材料的有效穗和单株产量等性状有所改善.病虫抗性结果显示,所有改良株系的螟虫、白叶枯病和稻瘟病抗性均明显优于亲本R900.螟虫主要取食部位茎秆和叶鞘中的抗虫蛋白占总蛋白比例明显高于叶片,能够有效地降低螟虫所造成的危害.改良恢复系杂交组合丰产性评价试验显示,组合晶 4155S/YA19-1、广湘 24S/YA48-1、广湘 24S/YA103-3、Y58S/YA19-1 表现为增产,其中 Y58S/YA19-1 增产幅度最大.对Y58S所配组合进行螟虫抗性鉴定,与Y58S/R900相比,其抗性明显提高.研究结果为选育适宜长江中下游稻区的抗病虫高产新组合提供了科学依据和材料储备.
关键词： 水稻恢复系 抗病虫基因 CrylAb Pi9 Xa23 分子标记辅助选择 KASP 聚合育种
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水稻孤雌生殖诱导基因BBM1序列变异分析
《中国水稻科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】在水稻卵细胞中异位表达BBM1能够诱导孤雌生殖，挖掘BBM1优异等位变异和功能类似基因对水稻杂种优势固定具有重要意义。【方法】利用383份水稻核心种质的三代测序数据，对BBM1基因进行结构变异分析、序列多态性分析、单倍型分析，并根据序列相似度以及表达模式相似度筛选BBM1功能类似基因。【结果】BBM1基因在3份种质中存在两个拷贝，在2份野生稻中存在微型颠倒重复转座元件（MITEs）插入变异；具有非常明显的籼粳分化，94.80%的粳稻和3.80%的籼稻中BBM1因单碱基变异造成翻译提前终止，缺少26个氨基酸残基；BBM1编码区序列十分保守，绝大多数材料中具有相同的单倍型；筛选到BBM1序列和表达模式相似基因LOC＿Os06g44750，其可能具有BBM1诱导孤雌生殖的功能。【结论】明确了水稻中BBM1基因变异情况，挖掘出重要单倍型和功能类似候选基因，为进一步提高水稻孤雌生殖频率奠定基础。
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破壁前后灵芝孢子粗多糖含量、结构及单糖组成对比分析
《食品研究与开发 》 2024 北大核心
摘要：为明确破壁对灵芝孢子粗多糖含量、结构及单糖组成的影响，以灵芝粗多糖提取含量为指标，对灵芝粗多糖的提取工艺进行优化，获得灵芝孢子粗多糖超声辅助水提取的最佳工艺参数为超声温度55℃、超声时间8 h，此工艺条件下从破壁灵芝孢子粉中提取的粗多糖含量为（15.873±0.746）mg/g。采用最佳提取工艺条件提取破壁前后灵芝孢子粗多糖，对比其灵芝孢子粗多糖含量、纯度、DPPH自由基清除率以及单糖组成和多糖结构，结果显示破壁处理后灵芝孢子粗多糖含量提高233.396%，但其纯度下降了19.898%；破壁后灵芝孢子多糖DPPH自由基清除率也有较大提升；破壁处理对灵芝孢子多糖的单糖组成种类没有明显改变，但在单糖含量上存在显著性差异，特别是岩藻糖、半乳糖和甘露糖；红外光谱结果显示破壁前后灵芝孢子粉提取的灵芝孢子粗多糖在结构、组成上无明显差异，均是含有D-吡喃葡萄糖环的多糖。
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