科研产出
连续施用镉砷同步钝化剂的稻米镉砷含量降低效果分析(英文)
《农业科学与技术(英文版) 》 2023
摘要：选择湖南典型镉砷复合污染稻田，通过2018—2020年连续3 a的大田定位试验对10个镉砷同步钝化产品进行效果验证，为镉砷同步钝化产品连续施用的持续效果及镉砷复合污染稻田产品的选择提供参考。结果表明：10个钝化剂产品均具有同步降低稻米镉砷含量的效果，但不同钝化剂的稻米降镉、降砷效果不同，稻米降镉效果最好的是T9处理，3 a平均稻米降镉率为52.42%；其次是T4和T3,3a平均稻米降镉率分别为42.62%和40.96%；稻米降砷效果最好的为T7和T4处理，3 a平均稻米降砷率分别为34.15%和33.32%；整体上，钝化剂降低稻米镉含量的效果高于降砷的效果，且钝化剂的连续施用对稻米降镉和降砷皆具有一定的累加效应；另外，连续施用3 a钝化剂在一定程度上提升了土壤的p H值，且2018—2020年稻米镉含量皆与土壤p H值呈显著负相关，表明施用钝化剂提升了土壤p H值，并抑制了水稻对镉的吸收积累。综合考虑认为，T4、T8、T7和T10处理的钝化剂产品适用于镉砷复合污染土壤的修复治理，T9等其他处理的钝化剂产品适用于单镉污染耕地的修复治理。
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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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水稻窄叶突变体nrl2新等位基因的鉴定与功能分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以籼型两系不育系Y58S的窄叶突变体nrl2（1）为试验材料，对nrl2（1）突变体材料进行表型、组织学分析，发现该突变体主要表现为叶片变窄且卷曲，维管束发育异常，大、小叶脉数显著减少；遗传分析结果表明，该窄叶表型受1对隐性核基因控制；通过基因精细定位，发现NRL2（1）定位在第3染色体46 000 bp区间内；图位克隆及候选基因验证结果表明该基因是NRL2的等位基因；测序比对结果显示，突变体的第17个外显子由碱基C变为T，对应的氨基酸由谷氨酰胺变为终止密码子，造成翻译提前终止。以nrl2（1）为亲本材料，选育两系不育系，预期可选育出叶片较窄、株型紧凑、分蘖多的新型两系不育系。
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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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24个水稻抗稻瘟病单基因系的抗性评价与利用前景分析
《作物研究 》 2023
摘要：利用抗性基因培育抗病品种是防治稻瘟病最经济、快速、有效的手段。湖南桃江病圃是湖南省及长江中下游稻区水稻区域试验新品种的抗稻瘟病鉴定基地。为明确主要抗稻瘟病基因在该病圃的应用价值，本研究于2020—2021年评价了24个抗稻瘟病单基因品系在湖南桃江病圃的田间抗性。结果表明，含Pi-z~5、Pi-1、Pi-7与Pi-ta~2等单基因的品系对苗叶瘟均表现中抗水平，含Pi-1、Pi-z~5、Pi-ta~2、Pi-12（t）与Pi-km等单基因的品系对穗颈瘟表现抗或中抗。综合来看，Pi-1、Pi-z~5、Pi-ta~2等单基因对苗叶瘟与穗颈瘟皆表现出较好的田间抗性，可单独或与其它抗性基因聚合应用于抗稻瘟病育种与生产中。研究结果对指导湖南省乃至长江中下游稻区水稻抗稻瘟病品种选育与合理利用均具有重要意义。
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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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利用酵母双杂交系统筛选水稻中与OsCRK5互作蛋白
《生物技术通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：水稻是重要的粮食作物，研究水稻生长发育调控机制可为水稻品种改良奠定理论基础。钙依赖蛋白激酶（calcium dependent protein kinases, CDPKs）是植物中重要的蛋白激酶，参与植物生长发育以及对环境反应的应答。水稻中的CRK5（CDPKrelated kinase 5）在蛋白序列和结构上与CDPK高度同源。为进一步研究OsCRK5在水稻干旱反应中的功能，本研究利用酵母双杂交筛库技术筛选了OsCRK5的互作蛋白。首先将OsCRK5的1-1 332 bp片段克隆至pGBKT7载体中，获得诱饵载体pGBKT7-OsCRK5，经测序无误后，转化至酵母菌株Y2H Gold中。在营养缺陷培养基中观察到重组蛋白不具有毒性作用及自激活活性，同时利用Western blot分析重组蛋白的表达。进一步利用水稻cDNA文库筛选OsCRK5的互作蛋白，共得到77个阳性克隆。功能预测结果显示，互作蛋白涉及蛋白质合成、贮存和降解过程、转录调控、植物细胞生长和分裂过程、能量代谢和细胞代谢等方面的功能。最后，从阳性克隆中选取参与植物干旱胁迫应答的两个蛋白OsWR1和OsDi19-1，利用酵母双杂交和双分子荧光互补的方法验证其与OsCRK5的相互作用。研究结果为水稻抗旱的遗传改良奠定了基础。
关键词： 水稻 OsCRK5 酵母双杂交 cDNA文库 干旱胁迫
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