科研产出
人工加速老化对稻谷碾米品质、蒸煮品质和储藏品质的影响
《中国农学通报 》 2021 CSCD
摘要：为了解不同品种稻谷在储藏过程中碾米品质、食用蒸煮品质和储藏品质的变化,采用高温高湿人工加速老化法,对3个优质稻品种和3个杂交稻品种在100%相对湿度和40℃条件下分别处理0、1、3、5、7天。结果显示,随着老化时间的延长,不同品种稻谷的脂肪酸值含量均明显升高,但优质稻上升幅度明显大于杂交稻。稻谷糙米率、蛋白质总量和胶稠度的变化不大,优质稻的直链淀粉含量有所升高,所有稻谷的整精米率经老化处理后都有所降低,试验结果在一定程度上反映出不同储藏时间稻谷的安全性和品质的差异。稻谷在真空包装下品质变化速度小于网袋包装条件,说明真空包装可以适当延缓稻谷的陈化。研究结果可为今后稻谷耐储藏实践中延缓稻谷陈化和品质劣变提供技术参考。
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水稻B3转录因子OsL1的生信分析及表达模式
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：B3转录因子是植物特有的转录因子,与植物花形态建成、激素信号转导、种子生长发育及植物逆境胁迫响应密切相关。前期研究中,利用穗发育芯片筛选到一个OsL1基因。生物信息学分析发现,OsL1基因位于水稻4号染色体,基因全长4 262 bp,编码433个氨基酸,蛋白分子量为48.7 kD,序列比对和系统发育分析表明Os L1属于B3家族转录因子,不含信号肽剪切位点和跨膜结构域,亚细胞定位于细胞核。启动子序列分析发现,该基因启动子中含有8个光响应元件及部分激素响应元件。实时PCR分析发现OsL1在水稻根、茎、叶、和穗中均有表达,其中在根和穗发育7期表达量较高,进一步克隆Os L1启动子区域,构建pCAMBIA1301-OsL1-GUS表达载体,遗传转化并鉴定获得转基因植株,The previous study在水稻根、茎、叶、和穗中均检测到了GUS信号,表明OsL1属于组成型表达。以上结果为深入研究OsL1基因在水稻生长发育过程的生物学功能提供了科学依据。
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不同温度下水稻各生育期对镉累积效应研究
《种子 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：通过水培对晚稻品种玉针香和湘晚籼12号在4个生育时期的3个温度环境持续6 d的镉处理,取植株的根系、茎鞘和叶片进行镉含量检测。结果发现,两个供试品种吸镉趋势一致,品种之间的镉浓度趋势为玉针香>湘晚籼12号;随着时间的延长,水稻植株的根系、茎鞘和叶片中的镉含量均增加,各个器官之间的镉浓度表现为根系>茎鞘>叶片;温度梯度之间镉浓度趋势为高温（30～35℃）>中温（22～27℃）>低温（15～20℃）;各个生长发育时期的镉浓度趋势基本表现为苗期>分蘖期>孕穗期>灌浆期。
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水稻种子耐厌氧萌发全基因组关联分析
《植物遗传资源学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：本研究通过解析水稻芽期耐淹性的遗传基础,挖掘相关QTL,筛选优良单株,为分子标记辅助育种提供优异种质和理论支撑。选取318份国内外水稻种质资源,在正常有氧和厌氧条件下测定种子萌发期的胚芽鞘长度,并计算相对胚芽鞘长度,通过整合基因型和表型数据进行全基因组关联分析。318份水稻种质间相对胚芽鞘长度差异明显,相对胚芽鞘长度的平均值为-0.238,中位值为-0.342,最低值为-0.923,最高值为3.069。全基因组关联分析共鉴定到83个SNP与种子耐厌氧萌发性状显著相关。通过合并距离较近的SNP,共鉴定到27个耐厌氧萌发QTL,3个QTL与已报道的耐厌氧萌发QTL位置相近。其中qAG4-2与耐厌氧萌发性状的关联度较高,共有20个候选基因位于qAG4-2内,其中1个基因在厌氧条件下相对于正常有氧条件上调表达,2个基因下调表达。本研究挖掘的控制水稻耐厌氧萌发的QTL及优异种质资源将为水稻耐厌氧育种提供重要支撑。
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60Co-γ射线辐射水稻小RNA测序变异分析
《核农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为探讨γ射线辐射引起水稻损伤效应的小RNA变异,采用0、300和400 Gy的60Co-γ射线辐射处理水稻高粳糯种子,利用Illumina HiSeqTM 2500高通量测序平台对辐射后的高粳糯三叶期叶片进行小RNA测序。结果显示,0 Gy（对照）组共获得7 395 578个小RNA,254个已知miRNA成熟序列,26个新miRNA成熟序列;300 Gy剂量组（Gy3）共获得10 315 701个小RNA,265个已知miRNA成熟序列,29个新miRNA成熟序列;400 Gy剂量组（Gy4）共获得6 469 869个小RNA,261个已知miRNA成熟序列,29个新miRNA成熟序列。GO富集分析显示,Gy4 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因富集到生物过程、细胞组分和分子功能三大类共58个小类,其中涉及分子功能的基因最多。Gy3 vs Gy4组差异miRNAs对应的候选基因富集到生物过程和分子功能两大类共7个小类,以离子结合、过渡金属离子结合和氧化还原酶活性占主要比例。KEGG富集分析显示前20条显著富集途径,Gy3 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因富集到植物病原互作最高,富集最显著的是植物昼夜节律。Gy4 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因组富集到代谢途径最高,富集最显著的是甘油磷脂代谢和醚脂类代谢,Gy3 vs Gy4组差异miRNAs对应的候选基因富集到甘油磷脂代谢、真核生物的核糖体发生和内吞作用三个途径最高,富集最显著的是醚脂类代谢。本研究从RNA水平为辐射诱变水稻引起当代的苗期损伤效应提供了新见解。
关键词： 水稻 γ射线 损伤效应 小RNA GO富集分析 KEGG分析
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水稻CMS-WA育性对播栽温度敏感性分析
《南京农业大学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本文旨在分析播栽温度对水稻野败型细胞质雄性不育性(wild abortive type cytoplasmic male sterility,CMS-WA)的影响,为不育系选育、提纯、繁殖和制种提供理论依据。[方法]设置16.8、21.2、24.5、27.3、30.1℃5个播栽温度,在自然温度梯度压力下,选择3个不同微效恢复基因数量的野败型(wild abortion type,WA)不育系珍汕97A、龙特浦A和京福1A,以嵌合颖花率和黑染花粉率为指标进行对比研究,应用回归模型和主效可加互作可乘模型(additive main effects and multiplicative interaction,AMMI),分析不育系花粉育性的变化动态。[结果]随着播栽期的推迟,不育系播始历期缩短,生育进程加快,有效积温总体呈先升后降趋势,表现感温性。播栽温度在20.1～30.1℃时能提高不育系黑染花粉率和嵌合颖花率,呈正效应。随着播栽温度的上升,3个不育系的黑染花粉率和嵌合颖花率总体上均表现上升趋势,龙特浦A响应极显著,京福1A和珍汕97A表现不显著。珍汕97A花粉育性平均值较低,黑染花粉率和嵌合颖花率分别为1.398%和5.628%,其基因型互作效应主成分轴(interaction principal component axis,ICPA1)值分别为-1.632和-1.512,表明其不育性稳定,花粉育性对播栽温度敏感度低;龙特浦A和京福1A花粉育性平均值较高,二者的黑染花粉率分别为9.836%和7.580%,嵌合颖花率分别为14.788%和11.810%,黑染花粉率基因型IPCA1数值分别为1.114和0.518,嵌合颖花率基因型IPCA1数值分别为0.133和1.379,表明其不育性较不稳定,花粉育性对播栽温度变化相对敏感。[结论]根据温度对不育系育性影响的变化规律,对于温度敏感型的不育系,宜采取早繁早制的措施,保证种子纯度。在不育系选育和遗传提纯上,应在微效恢复基因高效表达的温度条件下进行,可及早剔除不合格单株或株系,以获得不育性较稳定后代。
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水稻CMS-WA育性的光温敏感性分析
《农业生物技术学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：水稻(Oryza sativa)细胞质雄性不育(cytoplamic male sterility, CMS)系花粉育性不同程度的波动,直接影响杂交稻种子纯度。为了研究水稻野败型细胞质雄性不育(cytoplamic male sterility of wild abortion, CMS-WA)系育性的光温敏感性,本研究设置4个播栽期,4个不同光照长度处理,选择3个微效恢复基因数量不同的野败型(wild abortion type, WA)不育系'珍汕97A'、'龙特浦A'和'京福1A',以嵌合颖花率(rate of florets with fertile anthers)和黑染花粉率(dark pollen rate by I2-IK dyed)为育性指标,应用回归模型分析播栽期温度及光照长度对不育系花粉育性的影响。结果表明,光温互作对不育系中微效恢复基因的表达有重要的影响,随着播栽温度的上升,3个不育系的黑染花粉率和嵌合颖花率总体上均表现上升趋势,'珍汕97A'、'京福1A'的花粉育性对光照长度没有明显的反应,而光照长度对'龙特浦A'的效应达显著水平(P<0.05)。'龙特浦A'可归类为温光并进型,光照长度作用随播栽期温度同时发生互促效应,温光并进型不育系采取早繁早制的措施,种子纯度高;而在选育和提纯上,应在高播栽期温度短日照的条件下进行,及早剔除不合格单株或株系。'珍汕97A'和'京福1A'可归类为温度敏感型,光照长度效应不明显,因而低播栽期温度下繁殖和制种,高播栽期温度下选育和提纯,效果较好。本研究结果对不育系原种提纯、选育改良及繁殖制种具有指导和参考作用。
关键词： 水稻 野败型(WA) 细胞质雄性不育(CMS) 温光互作 育性
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基因组学方法用于水稻种质资源实质派生的检测结果和应用讨论
《中国科学:生命科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：我国水稻育种中存在亲本品种高度雷同的问题,一定程度上挫伤了育种创新的积极性.本研究探讨了利用针对动物群体遗传学开发的相同起源基因比较的特性分值(identity score, IS)方法,对6个主流的两系法水稻杂交种雄性不育系亲本和"农垦58"常规稻种子(农垦58S天然突变的出发材料)进行基因组相似度精确定量分析.研究表明,比起现行的基于简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)分子标记的水稻品种真实性鉴定的国家行业标准NYT 1433-2007, IS方法作为精准鉴定水稻实质派生品种的技术手段,在覆盖度和准确度方面具有明显优势.本方法鉴定出的一对实质派生不育系,在使用SSR标记检验时,明显具有高度的多态性,表明SSR标记对水稻品种鉴定具有局限性,无法实现精准区分.同时,本文对将IS分析作为推进水稻育种技术提高的潜在应用方向也进行了讨论.
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稻谷人工老化后种胚异构天冬氨酸动态监测与总蛋白差异表达分析
《科学通报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：蛋白质中天冬氨酸和天冬酰胺自发形成的异构天冬氨酸残基是组织细胞中常见的蛋白质共价损伤.在前人的研究中, PIMT1介导的种子寿命提高,很可能是由于修复了种胚中因老化处理而过量累积的含异构天冬氨酸(isoaspartyl, isoAsp)蛋白,维持了种胚的活性.然而,异构天冬氨酸蛋白甲基转移酶(protein L-isoaspartyl methyltransferase, PIMT)对于水稻种子活力的作用机制,仍然不甚明确.本研究利用RNAi干扰技术获得了稳定的OsPIMT1的低表达株系.种子经人工老化后,结果表明OsPIMT1的低表达影响种子发芽活力.随后对种胚中含异构天冬氨酸的蛋白进行动态检测,结果显示在未吸胀和吸胀过后的种子中,种胚中的OsPIMT1的表达都能降低isoAsp的累积.而RNAi株系中OsPIMT1的低表达导致isoAsp的过度积累,进而影响种子活力.同时利用老化5 d后的水稻种胚蛋白进行双向电泳,分析RNAi干扰种子老化过程中异构天冬氨酸过度积累对于种胚蛋白的影响,鉴定到与种子老化相关的氧化胁迫相关蛋白、糖酵解以及热激蛋白分子伴侣等蛋白.为进一步研究OsPIMT1表达对于种子老化后细胞各代谢途径的影响奠定了基础.
关键词： 水稻 异构天冬氨酸蛋白甲基转移酶 双向电泳 种子活力 差异表达
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