科研产出
水稻显性核不育系的创制及其初步应用
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了建立水稻显性核不育系并探究其应用，本研究通过异位表达p5126驱动的育性基因Zm Ms7、红色荧光蛋白基因DsRed和CaMV35S组成型表达启动子驱动的抗除草剂Bar基因，成功创制了一种实用型水稻显性核不育系。该不育系具有花粉败育彻底、育性稳定、种子易于可视化分选的特点，并且其植株长势不受影响。在杂交后代中，约50%的种子为转基因荧光种子，另外50%为非转基因无荧光种子，不仅可以免除人工去雄的操作难度和劳动强度，而且能可视化分选不育系种子，从而大大提高育种效率。以p5126-ZmMs7-Ds Red-YS显性不育系为母本，测配20个新型杂交组合，与父本进行产量比较后发现，有5个组合表现出产量增加。其中，组合p5126-ZmMs7-DsRed-YS/23CF689、p5126-ZmMs7-DsRed-YS/23CF688和p5126-ZmMs7-Ds Red-YS/23CF671的产量增幅分别为11.22%、9.89%和8.64%，显示出较高的杂种优势。该研究利用异源表达ZmMs7基因构建了显性核不育系统(Pro5126-ZmMs7-Ds Red)，并成功构建了新型显性核不育系。
关键词： 杂交水稻 外源基因ZmMs7 显性核不育系统 初步利用
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基于M1TDS靶向筛选技术的重离子束诱变定向改良杂交水稻卓两优1126性状的研究
《中国水稻科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】以两系杂交水稻卓两优1126为“底盘品种”，快速创制具有镉低积累、香味、耐储藏、耐淹、低升糖指数等性状的改良品种。【方法】12C6+碳离子束诱变卓两优1126亲本卓234S和湘农恢1126，利用M1TDS技术从诱变M1群体中鉴定OsNRAMP5、OsBADH2、OsLOX3、OsPAO5、OsSSIIIa和OsBEIIb基因嵌合突变株，通过KASP分型从诱变M2群体中鉴定分离目标基因纯合（杂合）突变株，利用OsN RAMP5突变亲本配制OsN RAMP5突变组合。【结果】从重离子束诱变M1群体中鉴定到13株为5个目标基因突变的嵌合突变株，其中7个M2株系中鉴定到目标基因的纯合或杂合突变；OsN RAMP5纯合突变株镉含量较原始亲本显著降低，OsB ADH2纯合突变株香味特征化合物2-乙酰基吡咯啉（2-AP）含量较原始亲本显著上升；OsN RAMP5基因突变亲本配制的组合，在镉污染土（土壤有效镉含量0.677 mg/kg,pH 5.6）盆栽种植，其籽粒镉含量为0.05 mg/kg，而原始组合为0.91 mg/kg。【结论】利用“重离子束诱变+M1TDS技术”实现了卓两优1126镉低积累等性状的快速改良，为生物传统诱变育种进化到定向诱变育种提拱了成功案例和共性技术参考。
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配施硅肥对水稻稻飞虱与纹枯病互作及水稻产量的影响
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探索配施硅肥在水稻生产中对稻飞虱和纹枯病的防治潜力及对水稻产量的影响,为实现水稻病虫害协同防控与可持续治理及提升水稻产量提供参考.[方法]试验在纹枯病和稻飞虱常年发生较重的水稻种植基地进行,设0(CK)、60、120、180和240 kg/ha 5个施硅肥处理,每小区内均匀分成4块,从左至右分别移栽感虫品种TN1、抗病品种995、抗虫品种22HF1033和感病品种Lemont.于水稻孕穗期每小区接种400头稻飞虱成虫,每隔10 d调查虫口密度,采用对角线五点取样法记录水稻纹枯病病情指数,共调查3次.收获前测定有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重等,计算水稻理论产量和实际产量.[结果]CK下,TN1受纹枯病危害的程度明显高于22HF1033,而Lemont与995的稻飞虱虫口密度在大多数情况下差异不明显,表明稻飞虱种群的增长对纹枯病的发生发展具有促进作用,而田间纹枯病的发生与稻飞虱危害无明显的相关性.随着硅肥用量的增加,4个供试品种纹枯病病情指数和稻飞虱虫口密度总体均呈逐渐降低的趋势,且第3次调查(2023年10月6日)高硅处理(240 kg/ha)与CK间差异显著(P<0.05).在水稻产量表现上,随着硅肥用量的增加,TN1、22HF1033、Lemont和995的有效穗数、穗粒数、千粒重和结实率总体上逐步提高,且180~240 kg/ha处理的增产效果更明显,TN1、22HF1033、Lemont和995的实际产量分别较CK增产16.83%~28.05%、18.33%~20.22%、26.96%~27.54%和41.58%~50.98%.[结论]施用硅肥对纹枯病和稻飞虱具有控制作用,且明显提高了水稻的产量性状及实际产量.在水稻生产中,综合考虑经济效益及硅肥对纹枯病和稻飞虱危害的控制作用及增产效果,建议硅肥用量为180 kg/ha.
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根瘤菌与施肥量对洞庭湖区春大豆生长与产量的影响
《四川农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为明确洞庭湖区根瘤菌拌种与减施复合肥对春大豆生长及产量的影响.[方法]采用二因素裂区试验设计,供试品种为国审春大豆湘春2704,设置根瘤菌拌种处理(A1:未拌种;A2:拌种根瘤菌剂,为基质土+根瘤菌混合菌株)和复合肥(N-P2O5-K2O=25-10-16)梯度处理(B0:0 kg/hm2;B1:75 kg/hm2;B2:150 kg/hm2;B3:225 kg/hm2).[结果]适量施肥与根瘤菌拌种结合显著增加大豆根瘤数量和根瘤鲜重,A2B1处理的根瘤数量和根瘤鲜重达最大值,为70.83个和0.67 g,较A1B1处理显著提高8.18%和3.65%,施肥量增至225 kg/hm2(B3),则抑制根瘤形成.未拌种(A1)时,复合肥用量增至225 kg/hm2(B3)大豆株高、茎粗、干物质积累、叶面积指数及产量均达最大值,产量为3 211.66 kg/hm2;但根瘤菌拌种(A2)后,复合肥用量增至150 kg/hm2(B2)上述性状达最大值,产量为3 037.16 kg/hm2,两种处理的最佳产量无显著差异.施肥量的增加会显著增加大豆单株荚数和单株粒数,从而提升大豆产量,与不施肥拌种根瘤菌(A2B0)相比,A2B2会使大豆单株荚数和单株粒数分别提高18.23%、9.61%.施肥和根瘤菌拌种协同可提高大豆蛋白质和脂肪含量,A2B2处理更能促进脂肪积累,而A2B1处理则对蛋白质提升效果更优.[结论]相比常规施肥,根瘤菌拌种可减少复合肥用量75 kg/hm2,最佳组合为根瘤菌拌种+150 kg/hm2复合肥处理,研究结果为洞庭湖区春大豆复合肥减施提供了参考依据.
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水稻杂种优势遗传基础及机理解析研究进展
《科学通报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：杂种优势是指杂交F1代在产量和抗逆性等方面显著超越亲本的现象,作为现代作物育种的重要理论基础已被广泛应用.随着基因组学与生物技术的快速发展,该领域已取得系列突破性进展,为揭示其分子机制和指导高效育种奠定了科学基础.本文系统梳理了水稻杂种优势研究的遗传基础、分子机理及育种应用三方面进展:在遗传解析层面,显性互补、超显性和上位效应等经典假说被广泛证实,能有效解释多数杂种优势现象,文中重点归纳了已克隆的主效优势位点及其调控方式;在分子机制层面,系统阐释了基因组互补性、等位基因特异性表达及代谢通路协同增效等核心机理,揭示杂种优势形成是多层次生物学过程动态调控的结果;在育种应用层面,总结了不同遗传背景下优势位点的系统组装与改良、分子预测模型构建等实践成果.基于当前抗逆（特别是抗病虫）优势位点研究相对薄弱的现状,本文建议从多环境优势位点挖掘、杂种优势群精细划分等方向深化研究,为培育广适性优质杂交稻提供理论支撑.
关键词： 杂交水稻 杂种优势 遗传基础 分子机制 杂种优势利用
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汨罗市再生稻高产攻关技术集成示范实践
《杂交水稻 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：2019-2024年,在汨罗市弼时镇明月山村开展再生稻高产攻关技术集成示范.通过实施优选良种、早播早插、增种加密、分段施肥、科学管水、绿色防控、低桩低损等技术措施,该技术集成连续6 a进行示范推广.经省、市专家联合组织现场机收测产,除2023年周年产量为15.99 t/hm2外,其余年份周年产量均超过18.00t/hm2,2022年最高,达19.57 t/hm2.示范推广期间,汨罗市再生稻种植面积达1.98万hm2,显著提升了区域粮食产能.同时,农户再生稻种植效益较双季稻增加3 450元/hm2.详细介绍了开展再生稻技术集成示范的主要做法、关键技术、实践成效、存在问题及解决对策,为类似生态条件地区再生稻推广提供参考.
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2个播期下籼型杂交稻稻米品质性状的配合力分析
《杂交水稻 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为解析杂交稻稻米品质性状的遗传特性,采用NC Ⅱ不完全双列杂交设计,以4个籼型三系不育系为母本和5个籼型恢复系为父本,组配成20个杂交组合,分别于2022年5月26日(一晚组)和6月15日(二晚组)在长沙县高桥镇播种,对2个播期下的19个稻米品质相关性状进行配合力及遗传效应分析.结果表明,除外观、口感、综合评分外,其余米质性状在一晚组和二晚组之间均存在显著或极显著差异.与一晚组相比,二晚组稻米外观品质和加工品质显著提高,粗蛋白质含量、胶稠度、米饭黏度和平衡度降低,直链淀粉含量、碱消值、米饭硬度和弹性增加.大部分稻米品质性状主要受基因加性效应影响,其中外观、口感、综合评分、粒长主要受恢复系的基因加性效应影响;黏度、糙米率、精米率、长宽比、粒宽主要受不育系的基因加性效应影响.平衡度、弹性和胶稠度主要受基因非加性效应影响.粒长、粒宽、长宽比、整精米率、直链淀粉含量、外观、口感、综合评分、黏度、糙米率、精米率等11个性状的狭义遗传率较高,在亲本改良中可在早代进行选择.在恢复系中,制7的大部分性状在一晚组和二晚组中表现较好,在食味和外观品质方面具有较高的一般配合力;制5的垩白度、垩白粒率、整精米率、糙米率、精米率、粒长、粗蛋白质含量等性状在一晚组表现突出,适合用于一晚组配组.不育系中,香禾A在加工品质方面表现较佳;协禾A在粒长方面的一般配合力较高.这些亲本可作为优质杂交稻亲本进行进一步的广泛配组试验,为培育优质杂交稻品种提供材料支撑.
关键词： 杂交稻 稻米品质 食味品质 配合力 不完全双列杂交
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长期施肥对双季稻田根际土壤氮循环酶活性及产量的影响
《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：土壤氮循环酶活性可作为表征土壤肥力水平和氮素转化的重要指标。为明确长期施肥对南方双季稻区稻田根际土壤氮循环酶活性的影响，依托长期(37 a)定位施肥试验田，系统分析了4种施肥处理(不施肥(CK)、单施化肥(MF)、秸秆还田+化肥(RF)和30%有机肥+70%化肥(OM))根际土壤氮循环相关酶活性以及其与土壤化学性质的相关性。结果表明：OM和RF处理较MF和CK处理显著增加了根际土壤全氮、有机碳、铵态氮、硝态氮和微生物量氮含量，提高了水稻产量。OM和RF处理根际土壤脲酶和亚硝酸还原酶活性均显著高于MF和CK处理；RF处理根际土壤羟胺还原酶活性最大，分别比CK、MF和OM处理增加了21.7%,13.0%,8.7%;OM处理根际土壤蛋白酶、固氮酶、硝酸还原酶和氧化亚氮还原酶活性最大，较MF处理分别显著增加了20.0%,26.1%,426.1%,26.7%;CK处理稻田根际土壤一氧化氮还原酶活性显著高于MF、RF和OM处理。相关性分析结果表明，根际土壤硝酸还原酶、固氮酶、氧化亚氮还原酶、脲酶、蛋白酶活性与土壤全氮、有机碳、铵态氮、硝态氮、微生物量氮含量以及水稻产量之间均呈极显著正相关，而根际土壤一氧化氮还原酶与土壤全氮、有机碳、铵态氮、硝态氮、微生物量氮含量和水稻产量之间均呈显著或极显著负相关，表明土壤化学特性、产量与根际土壤氮循环酶活性密切相关。冗余分析(RDA)表明，第一排序轴能解释根际土壤酶活性的93.34%,土壤硝态氮、全氮和有机碳含量是驱动根际土壤氮循环酶活性变化的关键因素。因此，长期采用有机物料(有机肥和秸秆)替代部分化肥通过改善土壤化学和生物学特性，促进土壤氮循环酶活性，达到培肥稻田土壤的效果。
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贝莱斯芽胞杆菌XY40-1对百合球茎生长、品质及镉含量的调控作用
《生物技术通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]通过施用贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)XY40-1菌剂,探究其对百合球茎产量与品质的影响,解析其对土壤理化性质、微生物群落结构及重金属转运功能的影响,以期为百合高效种植与土壤健康管理提供科学依据.[方法]通过滴灌系统分阶段在百合生长过程中施用菌剂.测定百合单果鲜重、干重及球茎中蛋白质、多糖、总皂苷含量与镉积累量;结合高通量测序技术分析根际土壤微生物群落结构变化,并基于宏基因组学解析氮代谢与镉转运相关功能基因的表达模式.[结果]施用XY40-1菌剂后土壤pH值提高至5.41,速效钾含量增加31.15%.百合单果鲜重与干重分别增加18.89%和19.49%,亩产提升16.47%;百合球茎中蛋白质含量增加15.1%,多糖含量增加11.5%,总皂苷含量增加21.4%,而镉积累量降低11.45%.微生物群落分析表明,处理组厚壁菌门(Firmicutes)与拟杆菌门(Bacteroidota)相对丰度显著增加,变形菌门(Proteobacteria)与放线菌门(Actinobacteria)丰度下降;宏基因组数据显示,固氮基因(nifD、nifH)、硝酸盐还原基因(narG、napA)及镉抗性基因(czcA、czcD)表达显著上调.[结论]B.velezensis XY40-1通过改善土壤理化性质、优化微生物群落结构及激活关键代谢功能基因,显著提升百合产量与品质,同时降低球茎镉富集水平.
关键词： 卷丹百合 贝莱斯芽胞杆菌 微生物群落 宏基因组 氮代谢 镉污染
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中国南瓜诱雌技术研究与杂交种生产应用
《甘肃农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】提高中国南瓜杂交制种产量、降低制种成本，探索建立了诱雌杂交制种技术。【方法】以中国南瓜高代自交系N213为材料，研究了植株大小和乙烯利对中国南瓜性别分化及父本提前播种时间、母本定植密度、父母本定植比例对杂交制种产量的影响。【结果】在11叶1心苗龄期喷施500 mg/L乙烯利+0.33 g/L甲哌鎓溶液，间隔3 d后重复喷施一次，能够诱导南瓜主蔓在17.16节开始连续形成5.67个雌花且有4.17个能正常开放，达到了理想的诱雌效果，同时诱雌植株出现主蔓节间变短、叶面积变小等表型；通过种子生产实践优化，利用该技术进行中国南瓜杂交种生产，每667 m2产量28 kg，比对照增产8 kg，每667 m2节本增效3 700元。【结论】本研究成功建立了中国南瓜诱雌技术体系并应用于杂交制种，为中国南瓜杂交品种的进一步推广利用打下坚实基础。
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