科研产出
湖南水稻品种审定回顾与展望
《湖南农业科学 》 2019
摘要：统计了从1985年以来湖南省水稻品种审定历年数据,回顾了湖南水稻品种审定历史,旨在为湖南水稻品种审定制度的完善及水稻新品种培育提供参考。至2016年,湖南水稻种植总面积缩减3.79%,稻谷总产量增加11.27%,单位面积产量增加15.65%。新品种审定考察指标从4项逐渐增加至25项。34 a时间共审定品种716个(不含不育系),其中常规稻110个,三系杂交稻347个,两系杂交稻259个;平均产量从1985年6.80 t/hm~2上升到2018年9.02 t/hm~2;审定优质稻品种58个,占审定总数的8.1%,其中一等优质稻5个;稻瘟病抗性由2007年的6.66级降低到2018年的3.92级,白叶枯病病抗性由5.0级上升到5.6级,而稻曲病抗性提升不显著。就品种审定模式而言,企业独立审定和科企合作审定品种所占比例迅速增加,科研院所独立审定品种占比持续下降,商业化育种逐步形成。构建科学完善的品种审定制度,加强种业企业与公益性育种单位的合作,充分评价和利用湖南水稻遗传资源,积极鼓励育种新材料及新理论的创新应用,在保障水稻产量的前提下,提高水稻品质和综合抗性,是保障湖南水稻产业持续健康发展的必要途径。
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水稻裂颖突变体sh1的鉴定及基因定位
《中国水稻科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本研究旨在定位和克隆水稻裂颖基因,为解析水稻裂颖性的遗传机制提供依据.[方法]从籼稻品种湘早籼6号突变体库中筛选出一个裂颖突变体(split husk 1, sh1),观察突变体的花器官和浆片形态,利用突变体与02428的F2群体定位目标基因,进一步通过定量PCR分析相关基因的表达情况.[结果]sh1突变体的颖花形态与野生型基本一致,能正常开花,但不能正常闭颖,裂颖的主要原因是浆片不能在开颖后正常萎蔫.sh1突变体的有效穗数增加,但结实率和千粒重显著下降;遗传分析表明,sh1的裂颖表型受一对隐性核基因控制.将SH1基因定位在ID19827与ID19884两个InDel标记之间,物理距离约为110 kb.定位区间测序发现,突变体中丙二烯氧化合酶编码基因OsAOS1发生单碱基突变,导致氨基酸发生改变;SH1基因的突变显著降低了花器官中的茉莉酸含量,进而影响了茉莉酸合成及信号转导相关基因的表达.[结论]SH1基因通过影响茉莉酸的合成和信号转导调控水稻闭颖,Os AOS1可能是SH1基因的候选基因.
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籼型杂种雄性不育水稻9814HS-1的育性与遗传分析
《科学通报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：杂种雄性不育系是培育多系法杂交稻理想的遗传工具;杂种雄性不育性一般发生在水稻种间或亚种间,而鲜见于亚种内的品种间.本文报道了一份籼籼交杂种雄性不育系9814HS-1.田间观察结果显示, 9814HS-1在长沙10月初起或三亚3月中旬前抽穗则花粉彻底败育,结实率为0.00%,而同期抽穗的双亲T98B和M114B的育性正常.分子标记分析发现T98B和M114B的籼稻基因型频率分别达到了0.94和1.00;进一步分析注意到,它们与8个籼稻品种杂交的F_1株系结实全部正常,结实率达到了80.35%～91.87%,而与4个粳稻品种的杂交后代均高度不育,表明9814HS-1的双亲都具有籼稻属性.测恢试验发现, 9814HS-1的育性能被所测验的6个籼稻品种全部恢复(结实率达到了85.24%～93.21%),表明9814HS-1具有"三交种"育种利用潜力.遗传分析显示, T98B和M114B的正反交F_2和BC_1F_1群体中不育株与可育株的理论分离比都为1:3,推断9814HS-1的育性受两个非等位的杂合态核基因互作所控制.籼型杂种雄性不育系9814HS-1的发现为重新认识水稻生殖障碍提供了启示,对于建立杂种优势利用新途径具有重要意义.
关键词： 水稻 杂种雄性不育系 杂种优势利用 多系法杂交稻 9814HS-1
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不同土壤耕作模式对双季稻区水稻植株养分积累与转运的影响
《南京农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本文旨在明确双季稻区不同土壤耕作模式对水稻植株干物质和养分积累与分配的影响。[方法]采用紫云英-双季稻种植模式结合不同土壤耕作模式大田定位试验,以双季水稻旋耕+秸秆不还田为对照(RTO),应用常规分析方法开展了双季水稻翻耕+秸秆还田(CT)、双季水稻旋耕+秸秆还田(RT)、双季水稻免耕+秸秆还田(NT)处理对双季水稻植株各器官干物质和氮、磷、钾积累与分配影响的研究。[结果]早稻和晚稻成熟期,RT和CT处理均有利于增加水稻植株茎、叶、穗和地上部干物质积累量及茎叶干物质转运量; CT、RT和NT处理植株茎叶物质转运率和物质贡献率均高于RTO处理; NT处理抽穗后物质同化贡献率均为最高,均高于CT、RT和RTO处理。早稻和晚稻成熟期,RT处理水稻植株茎的氮素积累量均显著高于CT、NT和RTO处理,CT、RT和NT处理植株穗和地上部的氮素积累量均显著高于RTO处理。CT和RT处理植株茎和叶的磷素积累量均显著高于NT和RTO处理; CT、RT和NT处理植株穗和地上部的磷素积累量均显著高于RTO处理。CT和RT处理植株茎和地上部的钾素积累量均显著高于RTO处理; CT处理植株叶和穗的钾素积累量均显著高于RTO处理。[结论]秸秆还田措施促进了水稻植株各器官干物质积累和转运;其中以土壤翻耕、旋耕结合秸秆还田措施有利于水稻植株群体养分的积累与转运。
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基于多类别的镉稻米近红外光谱识别分析
《中国食品学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：采用近红外(NIR)光谱结合化学计量学方法对不同镉污染程度的稻米进行鉴别.首先利用主成分分析(PCA)对样本的NIR光谱进行解析,再用有监督学习算法偏最小二乘识别分析(PLS-DA)、径向基人工神经网络(RBF-ANN)及支持向量机(SVM)对不同污染程度的镉稻米进行定性建模分析.本文还讨论了不同的光谱预处理方法以及建模方法对识别效果的影响.由于NIR光谱差异太小,所以PCA得分图重叠严重,类之间很难区分,PLS-DA、RBF-ANN与SVM模型的预测集鉴别准确率分别为77.1%,67.8%与67.2%,PLS-DA的识别率最高.近红外光谱技术与化学计量学方法虽难以获得预测准确率较高的识别模型,但其预测结果还是可用于超标镉稻米的初步筛查.
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水稻三结构域多铜氧化酶基因家族生物信息学分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：三结构域多铜氧化酶是生物体内非常重要的金属氧化酶,对机体生长和发育具有重要影响。为了系统地了解水稻三结构域多铜氧化酶基因家族的基本情况,本研究运用生物信息学方法对其成员进行了预测和分析;研究发现,以拟南芥三结构域多铜氧化酶基因At5g21105为靶序列,利用BlastP为工具在水稻基因组中共搜索到38个同源基因;这些基因的蛋白产物都依次含有Cu-oxidase_3、Cu-oxidase和Cu-oxidase_2三种结构域,各结构域中含有铜离子结合位点,二级结构具有α-螺旋和β-转角等基本特征,特推断它们都属于三结构域多铜氧化酶家族成员;进一步地,根据同源性程度将水稻多铜氧化酶基因家族成员划分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族,其中ClassⅠ包含31个基因,ClassⅡ包含7个基因。这些研究结果为进一步研究水稻多铜氧化酶基因家族成员的功能提供了参考依据。
关键词： 水稻 多铜氧化酶 基因家族 结构域 生物信息学分析
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聚合白背飞虱和褐飞虱抗性基因创制杂交水稻恢复系
《中国水稻科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为了创制兼抗白背飞虱和褐飞虱的水稻恢复系,[方法]分别以抗褐飞虱材料B5(携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15)及携带白背飞虱抗性位点qsI-4的籼型恢复系福恢7011为供体亲本,以骨干恢复系福恢676为轮回亲本,应用低世代分离群体田间表型结合单株鉴定与高世代稳定株系室内筛选和分子标记辅助选择相结合的方法,并对抗虫株系及其测交后代进行考查和农艺性状分析.[结果]选育出聚合Bph14、Bph15和qsI-4的恢复系材料3份,携带2个抗虫基因的恢复系材料3份.其中6份恢复系的褐飞虱抗性鉴定结果均表现中抗以上.通过抗性鉴定和杂交后代农艺性状分析筛选出具有生产应用潜力的恢复系材料2份.[结论]为褐飞虱和白背飞虱抗性聚合新种质的创制和应用提供了基础材料.
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特征波长优选结合近红外技术检测大米中的含水量
《食品科技 》 2019 北大核心
摘要：利用近红外光谱技术实现了大米中含水量的快速测定.为进一步提高近红外模型的精度和稳定性,采用4种波长筛选方法:遗传算法(GA)、无信息变量消除法(UVE)、无信息变量消除-遗传算法组合法(UVE-GA)以及连续投影算法(SPA),对大米水分近红外光谱特征波长进行了优选,并基于筛选出的光谱变量建立了大米含水量偏最小二乘法(PLS)模型.结果表明,相较于全光谱建模,4种特征波长优选方法不仅提升了所建模型的预测性能和精度,还有效地减少了建模时的光谱信息量,节省了建模时间;其中经过UVE-GA算法从全波段1154个波长中筛选出的68个特征波长建立的模型效果最好,其预测相关系数和预测均方根误差分别为0.9675和0.3915.综上所述,近红外光谱技术结合UVE-GA光谱处理方法能够实现大米水分含量的快速无损检测,为大米含水量的监督检测提供了技术依据.
关键词： 近红外光谱 大米 特征变量筛选 含水量 间隔偏最小二乘法 遗传算法
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水稻白条纹叶突变体wsl1的遗传分析及基因精细定位
《作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：从粳稻日本晴和籼稻R1128杂交衍生的重组自交系群体中获得一个稳定遗传的白条纹叶突变体wsl1(white stripe leaf 1),世代为F10.与亲本R1128相比,突变体wsl1表现出白条纹叶,同时叶脉呈现白化,该性状在苗期就出现并持续整个生育期;突变体的株高、每穗总粒数、剑叶长、生育期显著增加,而结实率显著下降,其他农艺性状没有显著变化.分蘖期突变体wsl1的叶绿素a、叶绿素b和胡萝卜素含量较杂交亲本R1128显著下降;透射电镜观察表明,与野生型相比,突变体的叶绿体形状异常,不规则.遗传分析表明,该突变性状由1对隐性核基因控制.精细定位后发现,目标基因WSL1位于第1染色体短臂上标记M1-54与标记M1-70之间,两者相距89.7 kb.生物信息学分析表明候选区间内共有8个开放阅读框,暂未发现已报道的叶色相关基因;其中LOC_Os01g02080编码肽基脯氨酰顺反异构酶,GO(Gene Ontology)分类显示其可能与类囊体形成有关,后续将通过比较测序、qRT-PCR等分子实验来确定候选基因.
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