科研产出
噻呋酰胺和嘧菌酯在水稻中的残留行为和膳食暴露风险评估
《湖南农业科学 》 2025
摘要：为探究噻呋酰胺和嘧菌酯在水稻中的残留行为及膳食安全性，本研究以40%噻呋酰胺·嘧菌酯悬浮剂为供试药剂，在湖南长沙等12个地区开展了规范性残留试验，通过乙腈提取、固相萃取净化和气相色谱（GC-μECD）检测，分析了噻呋酰胺和嘧菌酯在糙米、稻壳和秸秆中的残留情况，并评估了其膳食摄入风险。结果表明：（1）施药后21和28 d收获的糙米中，噻呋酰胺的最高残留量分别为0.170和0.140 mg/kg，嘧菌酯的最高残留量分别为0.390和0.180 mg/kg，均低于最大残留限量值（MRL）标准；（2）糙米中噻呋酰胺和嘧菌酯对长期膳食摄入风险商的贡献率（RQ%）值区间分别为2.45%～6.59%和0.12%～0.33%，且不同年龄段人群的RQ%存在差异，其中0～5岁儿童的膳食暴露风险最高。综上，按推荐用药方式（施药剂量区间120～240 g a.i./hm2，每季最多施药2次，施药间隔期7 d，安全间隔期21 d）施用噻呋酰胺·嘧菌酯复配剂，其残留带来的慢性膳食风险可接受。
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硅肥与水分耦合对土壤镉生物有效性和水稻吸收镉的影响
《农业现代化研究 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究采用常规水分管理(CK)、干湿交替(IF)和长期淹水(CF)与硅肥(CK+Si、IF+Si和CF+Si)配施的盆栽试验，探讨不同处理对水稻镉(Cd)积累及土壤Cd生物有效性的影响。结果表明：与CK处理相比，CF+Si处理使水稻根系、茎叶和糙米中的Cd含量分别显著降低61.6%、82.6%和60.5%(P < 0.05)。在相同的水分管理下，施用硅肥使水稻根系、茎秆和糙米中的Cd含量分别降低43.1%、38.7%和15.1%。与常规水分管理相比，干湿交替处理增加了土壤有效硅和有效态Cd的含量，而长期淹水处理则降低了这些含量；施用硅肥可提高土壤有效硅含量，并降低土壤有效态Cd、孔隙水Cd及可交换态Cd(Exc-Cd)含量。在相同水分管理条件下，施用硅肥后，各处理的Exc-Cd和碳酸盐结合态Cd(Carb-Cd)含量均下降，而残渣态Cd(Res-Cd)含量上升。水分管理下，水稻根系、茎叶和糙米中的Cd含量与土壤孔隙水Cd及Exc-Cd含量呈显著正相关；硅肥与水分耦合处理使水稻Cd含量与土壤有效态Cd、孔隙水Cd和Exc-Cd含量呈显著正相关。硅肥和水分耦合显著改变了土壤中的有效态Cd、孔隙水Cd和Exc-Cd含量，从而影响了水稻对Cd的吸收。综上所述，淹水管理结合施用硅肥是一种有效的农艺管理措施，适用于Cd污染农田的改良。
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核辐射诱变创制低镉水稻新种质
《核农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：辐射诱变技术广泛应用于作物基因功能研究和品种培育。为提高从诱变群体中筛选与鉴定变异的效率，本研究针对特定育种目标性状变异进行筛选，M2诱变群体在实验室采用水培方式育苗，根据核辐射诱发突变的变异特性，结合高通量测序手段构建了核辐射多基因液相探针捕获技术体系。利用该体系从水稻诱变群体中鉴定重金属镉运输跨膜蛋白基因OsNramp5突变体。结果表明，在池栽和中轻度镉污染土壤稻田常规种植模式下，OsNramp5突变新品系糙米镉含量显著低于国家稻谷中镉限量标准(0.2 mg·kg-1)。本研究为核辐射诱变特定育种目标性状变异筛选构建了高效的筛选技术体系，并提高了突变鉴定的精准率，为特定育种目标性状变异高通量筛选提供了技术支撑。
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干湿交替作用下水稻土DNRA菌的响应特征
《农业环境科学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同施肥水稻土DNRA菌群落结构对干湿交替的响应，分析土壤DNRA菌对水分变化的响应特征，以长期定位试验点水稻土为研究对象，设置单施化肥（NPK）、30%有机肥+70%化肥（OM）处理，并以不施肥（CK）为对照，开展不同水分管理条件下（持续湿润、持续淹水、干湿交替）的培养试验。培养23 d后提取土壤DNA，对DNRA功能基因nrf A进行高通量测序。结果表明：培养结束后各处理水稻土DNRA菌群落组成发生了一定变化，在门水平上，干湿交替降低了Pseudomonadota、Verrucomicrobiota和Chloroflexota的相对丰度，提高了Acidobacteriota的相对丰度；持续淹水有利于Chloroflexota相对丰度的提高，但降低了Actinomycetota的相对丰度；持续湿润处理下Actinomycetota的相对丰度较高。群落α多样性分析表明，干湿交替降低了土壤DNRA菌的Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数，但持续淹水土壤的Shannon指数和Simpson指数高于持续湿润处理。相同水分管理条件下，不同施肥处理之间水稻土DNRA菌的Shannon指数无显著性差异。主成分分析结果表明，不同水分处理水稻土DNRA菌群落结构差异明显。水稻土DNRA菌群落结构和α多样性响应了水分变化，但α多样性对不同施肥方式的响应不显著，因此推测水分管理对DNRA菌的影响程度大于施肥管理。
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"双季同种"水稻新品种松雅7号的选育与思考
《中国稻米 》 2024
摘要：双季同种”是笔者根据湖南早晚稻生产和消费需求提出的育种设想，即在湖南同一个稻区，同一个品种通过早稻、晚稻“双审定”，且两季总生育期不超过220.0 d、两季总产量超过1 000.0 kg/667 m2，早季米质达部标优质3级及以上，晚季米质达部标优质2级及以上。据此育成的水稻新品种松雅7号具有株型紧凑、茎秆粗壮、耐密植、芽期耐低温低氧能力较强等特点，在湖南省作早、晚双季稻种植生育期适宜、米质较好、丰产稳产，适宜机插、直播等轻简栽培。2023年通过湖南省早稻审定，2024年通过湖南省晚稻审定。本文介绍了松雅7号的选育经过和特征特性，及“双季同种”的概念、品种选育思路和具体要求，讨论了“双季同种”生产模式的实际意义。
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水稻低亲和性阳离子转运蛋白基因OsLCT3的克隆与功能研究
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】部分稻米镉超标严重影响我国粮食质量安全，本研究旨在鉴定对稻米镉积累有调控作用的基因，为阻控稻米镉积累提供新的基因资源。【方法】通过逆转录PCR和RACE技术，克隆了水稻低亲和性阳离子转运蛋白基因家族的一个新成员OsLCT3。通过生物信息学方法对OsLCT3的自然变异进行分析，对OsLCT3蛋白的理化性质进行预测；利用实时荧光定量PCR分析其全生育期表达模式及对镉、锰、铁胁迫的响应；采用融合报告基因定位法探究OsLCT3的亚细胞定位。通过苗期镉胁迫水培以及镉污染土壤的成熟期植株各部位的镉及二价矿质金属元素测定，分析敲除OsLCT3对水稻二价阳离子运输的影响。此外，通过酵母细胞的异源功能互补验证OsLCT3对酵母镉耐受性的影响。【结果】OsLCT3仅存在于部分水稻品种中，编码区全长1 263 bp，根据编码区变异其氨基酸序列可划分为5个单倍型，编码的蛋白具有12个跨膜结构域，与小麦、节节麦的LCT亲缘关系较近，与水稻OsLCT2的同源性仅52%，与籼稻、粳稻两个亚种OsLCT1的同源性分别为49%、47%。OsLCT3在生长发育的各时期均在根部高表达，在扬花期的表达最高，且在根部的表达受镉胁迫及过量铁、锰的抑制，蛋白定位于质膜。与野生型相比，oslct3敲除系苗期株高降低，地上部的镉、铁、锌含量降低，根部铁含量升高，其他元素含量不变；根部镉、铁、锌向地上部的转运率降低。大田条件下，oslct3敲除系成熟期的茎叶和糙米镉含量较野生型均显著下降，稻草和糙米锰、铜、铁、锌含量较对照无显著差异。表达OsLCT3导致酵母对镉胁迫更敏感。【结论】OsLCT3参与根部的镉、铁、锌向地上部的运输，正调控稻米镉积累。
关键词： 水稻 OsLCT3 镉转运 铁转运 锌转运 金属转运蛋白
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胚自主发生基因BBM1在水稻无融合生殖中的应用研究
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：固定F1代杂种优势是杂交水稻育种的战略目标和发展方向，而利用无融合生殖是固定杂种优势最有可能的途径。本研究利用组成型启动子Ubiq驱动胚自主发生基因BBM1，通过流式细胞倍性检测及基因芯片分析，发现T1代株系中出现单倍体植株；随后将卵细胞特异启动子AtDD45驱动BBM1基因表达盒，构建到PAIR1、REC8和OSD1（MiMe）基因编辑载体，获得了克隆种子，其诱导率高达95.24%。本研究为水稻无融合生殖技术体系的应用提供了参考。
关键词： 水稻 杂种优势固定 BBM1基因 无融合生殖 克隆种子 诱导率
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水稻糖苷水解酶基因OsINV3影响花粉育性的研究
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：花粉育性是水稻生殖发育中的重要性状，直接影响水稻的产量。本研究鉴定到一个包含Glyco＿32核心结构域的糖苷水解酶编码基因OsINV3。通过实时定量PCR对OsINV3的时空表达模式分析发现，该基因在穗发育各阶段均有表达且在幼穗分化第6期具有较高的表达水平。通过亚细胞定位分析，发现OsINV3定位于细胞质。利用CRISPR/Cas9技术获得了粳稻9522和籼稻五山丝苗背景下的功能缺失突变体952201590-1和952201590-2、WSSM01590-1和WSSM01590-2。通过对表型分析及农艺性状统计发现，2种不同背景的突变体材料均表现为株高矮化、花粉育性下降、结实率降低。进一步分析发现，不同背景的突变材料，对育性下降的程度存在差异，在籼稻五山丝苗背景下，OsINV3的功能缺失导致花粉完全败育。通过半薄切片超显微观察发现，OsINV3的功能缺陷导致花药壁和小孢子发育异常。本研究为水稻花药发育提供新的研究思路，为水稻遗传育种提供遗传材料。
关键词： 水稻 花粉育性 OsINV3基因 糖苷水解酶 CRISPR/Cas9
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