科研产出
绿肥、秸秆和石灰联用对红壤性水稻土酸度特征和水稻产量的影响
《土壤学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：长期耕作和施肥加快了红壤性水稻土壤酸化，为研究绿肥、秸秆还田和石灰联用对水稻土壤酸度特征及水稻产量的影响，基于2016年开始的长期定位微区试验，探究不施肥（CK）、化肥（F）、化肥+紫云英+稻草还田（GRF）、化肥+紫云英+稻草还田+石灰（GRFL）处理对水稻产量、红壤性水稻土壤不同形态酸、土壤盐基离子及土壤酸碱缓冲容量的影响，解析土壤酸碱缓冲容量、交换性酸、有机质及交换性盐基离子之间的相关性。连续7年的微区试验结果表明，与F处理相比，GRF处理的早、晚稻产量分别提高了19.9%和5.1%,7年平均增产率分别为12.8%和5.9%;GRFL处理的早、晚稻产量分别提高了23.4%和14.2%,7年平均增产率分别为11.1%和8.9%。CK、F和GRF处理早、晚稻土壤pH均呈逐年下降的变化趋势，而GRFL处理早、晚稻土壤pH呈先上升后下降的变化趋势，下降幅度最小，且一直处于较高水平。同时，与F处理相比，GRF与GRFL处理显著提高了早、晚稻土壤交换性K+、交换性盐基离子总量和酸碱缓冲容量，GRF与GRFL处理间无显著差异，但GRFL处理各指标均有提高的趋势。相关分析表明，pH与交换性酸、交换性H+呈极显著负相关（P<0.01），与酸碱缓冲容量、交换性Na+、交换性Mg2+、交换性盐基离子总量呈极显著正相关（P<0.01）；土壤酸碱缓冲容量主要与交换性酸、交换性H+、交换性Na+和交换性Mg2+有关，水稻产量与土壤酸度性质和养分作用有关，就本研究而言，土壤酸度性质的影响最大。研究结果表明，翻压绿肥、秸秆还田可有效缓解稻田土壤的酸化并提高水稻产量，增施石灰可增强其效果，交换性酸、交换性H+、酸碱缓冲容量、交换性Na+、交换性Mg2+、交换性盐基离子总量是影响土壤pH的主要因素。
关键词： 绿肥 石灰 秸秆 水稻 长期定位微区试验 土壤酸度特征
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水稻白叶枯病广谱抗性基因Xa7共显性功能标记的开发与应用
《福建农业学报 》 2023 CSCD
摘要：【目的】对水稻白叶枯病广谱抗性基因Xa7进行精准检测和世代跟踪，通过分子标记检测Xa7基因材料的纯合或杂合型。【方法】根据Xa7、xa7和无等位基因型序列的差异，通过Premier 5软件设计了含4条引物Xa7-F、Xa7-R、Xa7null-F、Xa7null-R的功能标记Xa7fun，且采用PCR方法分别对不同遗传资源材料进行分子标记特异性检测和验证，自然高温下于孕穗期对含Xa7基因的3份杂交改良系及亲本采用剪叶接种法接种7个白叶枯病菌菌株进行抗性鉴定，并于成熟期考察记录其农艺性状。【结果】分子标记特异性检测结果表明，Xa7基因纯合型材料R084可扩增出大小为91 bp的条带，无等位基因型材料Nip可扩增出大小为153 bp的条带，杂合体Nip/R084可扩增出大小为91 bp、153 bp的条带，共显性标记Xa7fun得到的电泳条带与引物设计时预测的目标片段完全吻合；18份不同类型的种质资源均未扩增出91 bp大小的功能条带，说明这些材料均不含Xa7基因；杂交改良系Ry-1、Ry-2、Ry-3均仅含有91 bp大小的功能条带，表明Xa7基因纯合；在高温下，华占对7个菌株表现为高感、中感或感病，R084除对菌株PX099感病外，对其余6菌株均为高抗、中抗或抗病，Ry-1对GDA2、 HNA1-4、 FuJ、 GD1358、YN24等5个菌株为高抗或中抗，Ry-2对GDA2、GD1358、HNA1-4、PXO86、YN24等5个菌株为高抗或抗病，Ry-3对HNA1-4、FuJ、GDA2、GD1358、PXO86、YN24等6个菌株均为高抗或中抗。因此，Xa7基因的渗入对华占改良系Ry-1、Ry-2、Ry-3的白叶枯病抗性有大幅度的提高；通过对3个改良系和亲本等农艺性状分析表明，3个改良系的生育期、株高、穗长、单株总粒数、结实率、千粒重介于R084和华占之间，Ry-1和Ry-3单株有效穗数显著高于华占和R084,Ry-2与华占、R084差异不显著，单株产量与华占或R084相比差异不显著。【结论】本研究开发的功能标记Xa7fun能够准确、高效地识别水稻Xa7基因纯合型、杂合型等，而且Xa7基因的渗入不会造成杂交改良系重要农艺性状变差，可在水稻白叶枯病抗性分子育种中推广应用。
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叶面喷施能百旺2.0对水稻产量、品质、干物质积累及肥料利用率的影响
《作物研究 》 2023
摘要：为探究新型植物生长调节剂能百旺2.0在水稻上的应用效果，以Y两优911为材料，以喷施清水为对照，分析能百旺2.0在不同施氮量条件下对水稻产量、品质、干物质积累和肥料利用率的影响。结果表明：喷施能百旺2.0显著提高了水稻千粒质量，显著降低了水稻茎鞘、叶的干物质质量，提高了籽粒干物质质量，显著提高了氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、氮肥回收利用率和氮肥生理利用率。综合分析，叶面喷施能百旺2.0可促进水稻干物质向籽粒部位积累，有利于产量和品质的提高，同时可提高肥料利用率。
关键词： 水稻 植物生长调节剂 干物质积累 肥料利用率 能百旺2.0
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稻田养鱼模式综述
《生态学杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：稻田养鱼作为我国稻作生产的重要组成部分,开启了水稻种植与水产动物养殖相结合的典范,有着悠久的发展史和明显的经济、生态与社会效益,现已广泛应用于不同稻作生态区域中.本文综述了稻田养鱼的发展历史、分布区域、主要模式,以及稻田养鱼模式下经济效益、水稻产量、生长特性、土壤生态环境、水体生态环境、生物多样性和温室气体排放等相关基础研究,同时稻田养鱼也存在研究不够深入、种养技术不规范、重视养殖、水稻适应性品种少、养殖密度大等问题.从稻田养鱼的技术培训、种稻为主、适应性水稻品种筛选、控制水体污染等方面提出了发展见解,以期充分挖掘稻田养鱼模式的生产潜力,为农业提质增效和绿色可持续发展提供理论支撑.
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化肥减氮配施对洞庭湖区双季稻产量和田面水氮磷流失风险的影响
《中国水稻科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究化学氮肥减量配施稳定水稻产量,提高氮肥利用率,减少氮磷流失风险,为洞庭湖双季稻区化肥减量施用提供科学依据.[方法]采用大田小区试验,设置不施氮肥(CK)、常规施肥(CF)、减氮20%配施硼硅肥(0.8CF+B/Si)、有机肥替代20%化学氮肥(0.8CF+0.2OM)、有机肥替代20%化学氮肥配施氮肥增效剂(0.8CF+0.2OM+N-serve)、有机肥替代20%化学氮肥配施硼硅肥和氮肥增效剂(0.8CF+0.2OM+B/Si+N-serve)共6个处理,研究化肥减氮配施对双季稻产量、氮肥利用率和田面水氮磷流失风险的影响.[结果]有机肥替代处理早稻产量较CF均有一定下降,而晚稻产量提高2.02%~5.03%.田面水中总氮、铵态氮、硝态氮浓度随着氮肥施用量的增加而上升,氮素流失风险也增大.与CF处理相比,化肥减氮配施处理早晚稻季田面水总氮、铵态氮和硝态氮浓度分别降低8.08%~35.05%、5.88%~34.22%和5.02%~18.06%,有效降低田面水氮素流失风险,其中以0.8CF+0.2OM+N-serve处理效果最好.施氮肥后一周是氮素流失的高风险时期,随后各处理田面水氮素浓度差异变小且流失风险降低.不施氮肥处理的早、晚稻田面水磷素浓度低于其他处理,而配施硼硅肥处理高于其他处理,田面水中磷素的流失风险增大.此外,配施有机肥、氮肥增效剂对磷素减排效果不明显.施磷肥后9 d左右是磷素流失的关键时期,之后各处理磷素浓度趋于一致且变化平稳.[结论]有机肥替代氮肥对双季稻增产存在一定滞后性;氮肥增效剂与有机肥同时施用会削弱其延缓氮肥转化的效果,影响养分吸收.化肥减氮配施是降低双季稻田面水氮素流失的有效方法,但配施硼硅肥会提高田面水磷素含量,应根据田间水肥管理酌情施用.
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水稻抗褐飞虱基因Bph43紧密连锁KASP标记开发与验证
《湖北农业科学 》 2023 北大核心
摘要：为促进Bph43基因在抗褐飞虱(Nilaparvata lugens)水稻品种选育中的应用,在前期Bph43精细定位的基础上,将Bph43基因供体亲本IRGC 8678进行重测序,通过与日本晴参考基因组以及3 000份水稻测序公共数据库资源进行SNP变异位点分析,设计开发出Bph43紧密连锁区间特异的KASP标记(K_11674982、K_11775428和K_11856768).66份水稻自然群体及200份BC1F2代杂交后代的验证结果表明,开发的3个KASP标记是共显性标记,标记基因型分析结果与抗褐飞虱表型完全符合,能特异、准确地检测出水稻中是否含有Bph43基因.基于SNP位点开发的Bph43 KASP标记可用于发掘携带Bph43基因的新种质及抗褐飞虱分子标记辅助选择育种.
关键词： 水稻 褐飞虱(Nilaparvata lugens) Bph43 KASP标记 抗褐飞虱育种
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一个水稻半矮秆多分蘖突变体的表型分析和基因精细定位
《农业生物技术学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：株高和分蘖是影响水稻(Oryza sativa)产量的重要农艺性状,适当的株高及分蘖数有利于提高水稻的产量.本研究利用0.1%甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone,EMS)试剂处理籼稻品种'福恢7185'(FH7185),从诱变后代中获得了1个性状稳定遗传的水稻半矮秆多分蘖突变体,命名为sd-fh7185(semi-dwarf from Fuhui 7185).调查分析结果显示,和野生型FH7185相比,突变体在苗期、分蘖期及成熟期均表现为株高极显著降低(P<0.01),且株高的降低主要是由于穗长和第1节间显著缩短导致的,其目标性状受位于第3染色体的单隐性核基因控制.扩大定位群体最终将目标基因精细定位于InDel标记ID73和GH25之间120 kb的物理区间内,该区间包含有14个预测功能基因.对这些预测基因进行分析,发现其中包含1个已克隆的半矮秆多分蘖基因tensinte branched 1(OsTB1)/fine cuml 1(FC1)(MSU-RGAP基因号:LOC_Os03g49880),测序发现突变体sd-fh7185中该基因在外显子的第439碱基处发生了1个由C到T的单碱基替换,致使该基因转录提前终止,编码的蛋白长度由388个氨基酸缩短至146个氨基酸,造成蛋白功能异常.sd-fh7185的突变位点不同于已发表的OsTB1/FC1突变体fc1-1和fc1-2,是其新的等位基因.该结果为后续进一步深入研究其相关分子机制及水稻育种提供了一定的参考.
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抗倒剂对优质稻产量和抗倒伏能力的影响
《中国农学通报 》 2023 CSCD
摘要：倒伏是制约水稻生产的重要因素之一,优质稻倒伏现象更为突出.为了完善优质稻抗倒栽培技术,本研究以广东省的代表优质稻品种'美香占2号'作为试验材料,设置了 3个不同的施氮量,采用两因素随机区组设计,探究抗倒剂'不倒汉'的抗倒伏效果.结果表明,抗倒剂降低了齐穗期和成熟期的茎叶重和总干物质重,增加了经济系数,具有增产效果.降低了水稻整个生育期的株高,均达到显著水平,在低肥下,降株高效果更显著.降低了蜡熟期第二和第三基节的长度和倒伏指数,其中第三基节达到了显著水平,还显著降低了成熟期各节间的长度、田间倒伏指数、倒三节和倒四节的弯曲力矩,对倒三和倒四节间的抗折力和倒伏指数也有一定的降低,没有达到显著水平.综上,抗倒剂'不倒汉'能显著增强优质稻的抗倒伏能力,同时具有增产效果,可以推广应用.
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水稻积累及耐受镉和砷的分子机制与育种实践
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：近些年来，我国农田镉、砷污染日益严重，导致稻米镉、砷超标事件时有发生。稻米是全球约一半人口的主粮，也是人体从食物中摄入镉和砷的主要来源，土壤中的镉和砷被水稻吸收后，通过食物链的富集作用在人体内积累，进而危害人体健康。因此，减少镉、砷在稻米中的积累成为保障我国粮食质量安全和促进水稻产业发展亟待解决的重要问题。研究水稻对镉和砷的累积机制，在此基础上培育镉、砷低积累水稻品种，是解决稻米镉和砷超标最经济的方法，对实现污染农田的稻米安全生产具有重要意义。本研究主要综述了农田镉和砷的存在形态及生物有效性，阐述了水稻吸收、转运镉和砷的分子机制，以及镉、砷耐受机制，概述了镉、砷低积累水稻育种进展，并对未来的发展方向进行了展望，旨在为减少水稻籽粒镉、砷含量的研究提供一些参考。
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水稻磷酸核酮糖激酶基因胁迫诱导表达分析与互作蛋白筛选
《农业生物技术学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：磷酸核酮糖激酶(phosphoribulokinase,PRK)是光合反应卡尔文-本森循环中的关键酶,影响植物的生长发育.但在水稻(Oryza sativa)中对PRK在逆境胁迫响应中的功能研究报道较少.本研究开展了OsPRK(GenBank No.LOC4330413)蛋白亚细胞定位、胁迫(干旱,高盐,高温)与激素(脱落酸,茉莉酸,水杨酸)处理后基因的表达分析及互作蛋白筛选,研究OsPRK在水稻逆境胁迫响应中的功能.瞬时表达实验表明,OsPRK定位于水稻原生质体叶绿体基质中.qPCR结果发现,水稻幼苗在干旱胁迫处理0.5与3 h时及高盐、高温处理1与6 h时,OsPRK的转录与表达受抑制.外源脱落酸和茉莉酸处理1 h时,幼苗OsPRK转录水平未受明显影响,但处理4 h后,随处理时间的延长OsPRK的转录水平持续降低;水杨酸处理过程中,OsPRK的转录水平在0~8 h持续急剧下降,其后缓慢下降趋势一直持续至24 h.利用蛋白互作MBP标签融合蛋白沉降(MBP pull-down)技术筛选到了82个与OsPRK存在互作关系的候选蛋白,其中67个候选蛋白为未知功能蛋白,15个为已知功能蛋白,包括糖酵解关键酶甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)、抗病相关R蛋白(resistance proteins)和WRKY转录因子(WRKY transcription factor).本研究从转录水平明确了OsPRK参与逆境胁迫与激素应答,并鉴定到多个与OsPRK可能互作的调控蛋白,为后续深入解析该基因在逆境胁迫中的生物学功能提供理论依据.
关键词： 水稻 磷酸核酮糖激酶(PRK) 胁迫应答
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