科研产出
旱改水田水稻旱青立病的发生原因及防治措施研究
《中国农学通报 》 2023 CSCD
摘要：水稻旱青立病是危害水稻生产的一种生理性病害,近年在旱改水田中发生较重,对水稻产量的影响很大,但因其发病原因尚不明确,给该病的防治带来一定难度.通过调查湖南省茶陵县旱改水田2020、2021年水稻旱青立病的发生情况,分析了该病的发生原因,并通过田间试验提出了防治的具体措施.结果表明,2020年茶陵县旱改水田水稻旱青立病的发病穗率与发病粒率分别达到了 26.42%、26.96%,2021年两项数据也分别达26.30%、24.00%,2020、2021年造成水稻减产分别为25.11%、22.92%.土壤板结严重、透气性差、有机质含量低、长期淹水灌溉是旱改水田该病发生较重的主要原因.通过采用针对性防治措施,包括增施有机肥、施用硫酸钾、撒施生石灰和科学水管理等,水稻旱青立病的发生得到了有效控制,综合治理区该病的病穗率与病粒率分别仅为1.36%、0.72%,而空白对照区分别达26.30%、24.00%.本研究为旱改水田水稻旱青立病的防治提供了重要借鉴.
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水稻OsRLCK167基因的组织表达模式和生物信息学分析
《山东农业科学 》 2023
摘要：类受体胞质激酶（receptor-like cytoplasmic kinases, RLCKs）家族是一类特殊蛋白激酶，在植物生长和病原菌防御中发挥着重要的生物学功能。在对水稻RLCKⅥ家族成员OsRRK1基因的研究中发现水稻4号染色体上存在一个与其同源性特别高的基因，即OsRLCK167（LOC＿Os04g56060）。为了丰富类受体胞质激酶家族并探究水稻胞质受体激酶基因的作用，本研究利用ExPASy-Protparam、Protscale、CD-search等在线工具和DNAMAN软件对OsRLCK167基因进行生物信息学分析；采用qRT-PCR技术对OsRLCK167基因做组织表达模式分析。结果显示：OsRLCK167蛋白的分子量为43.77776 kD,为疏水性、不稳定的酸性蛋白；对该蛋白的二级结构进行预测，显示其主要由无规则卷曲（41.94%）、α-螺旋（35.29%）、延伸链（15.35%）和β-转角（7.42%）组成；该基因在水稻不同组织均有表达，且在叶鞘中的表达量最高。结果表明，OsRLCK167基因在进化过程中具有高度的保守性，在水稻中具有功能多样性。
关键词： 水稻 OsRLCK167基因 组织表达模式 生物信息学分析
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灌浆期田间自然低温对稻米蒸煮食味品质的影响
《中国农业科技导报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为研究灌浆期田间自然低温对不同水稻品种淀粉理化指标和稻米蒸煮食味品质的影响,选取7个高产优质水稻品种,分别加工成精米和米粉,测定在常温和低温下淀粉相关理化指标和米饭黏度、硬度及食味值.结果表明,水稻灌浆期遭遇低温会使稻米直链淀粉含量、消减值、峰值时间、糊化温度和米饭硬度显著升高,直链淀粉含量最大变幅达到47.4%;胶稠度、峰值黏度、崩解值和米饭黏度显著降低,其中胶稠度均降至30~50 mm,最终导致稻米的蒸煮食味品质变差.利用食味值和淀粉理化指标对7个水稻品种进行低温耐受程度的综合评价,发现'Y两优911'的稻米品质耐低温能力最强,'Y两优1928'的稻米品质耐低温能力最弱.研究结果显示,在水稻灌浆期需采取适当的栽培措施应对低温对稻米品质造成的影响,为筛选培育耐低温优质稻提供了新思路.
关键词： 水稻 灌浆期 田间自然低温 理化特性 蒸煮食味品质
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基于聚类分析法的富硒大米地理品质研究
《粮食与油脂 》 2022 北大核心
摘要：采用电感耦合等离子体质谱法对来自湖南4个地区的39份大米样品的15种元素(Na、Mg、Al、P、K、Ca、Fe、Cu、Zn、Se、Cr、Mn、As、Cd、Pb)进行检测,并采用主成分分析与聚类分析考察了微量元素组成与含量在品质评估中的应用,根据微量元素含量以确定4个地区元素组成模式的差异.结果表明:主成分分析中提取了6个因子,累积贡献率为89%以上,聚类分析可将所有的大米样品分为2类,这说明将元素组成与含量归因于其地理来源是可行的,微量元素模式可成为识别大米来源的地理指标.这种准确性为提出将微量元素含量与化学计量法相结合作为富硒大米样品的地理来源及品质评价提供了研究基础.
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水稻半矮杆突变体‘双辐矮糯’的农艺性状与遗传分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：倒伏是影响水稻（Oryza sativa L.）生产的重要因素，半矮杆是协调高产和抗倒性的理想资源。前期通过辐射诱变‘湘辐糯1号’获得了半矮杆突变体‘双辐矮糯’。本研究分析了‘双辐矮糯’的茎节配置特点、基本农艺性状及其遗传规律。结果表明：‘双辐矮糯’株高较‘湘辐糯1号’（133.13 cm）降低了24.88 cm，穗、第1节和第2节长度显著缩短，降幅分别达到18.10%、23.06%和19.13%，而第3、4、5节长度缩短程度不明显，表明其株高突变基因主要控制穗和高位茎节的伸长。‘双辐矮糯’的单株有效穗为10.4个，是‘湘辐糯1号’（5.2个）的2.04倍，其强分蘖能力确保了在每穗总粒数下降20.24%和千粒重下降7.51%情况下单株产量仍表现出25.26%的增长。品质分析发现，‘双辐矮糯’的粒长、粒宽、长宽比等外观品质指标及直链淀粉含量、胶稠度等食味品质指标与‘湘辐糯1号’无显著差异，说明‘双辐矮糯’株高的下降未对外观品质与食味品质产生不利影响。遗传分析发现，48对SSR标记在‘双辐矮糯’与‘湘辐糯1号’间扩增出了完全一致的基因型，二者遗传背景相似度达到了100.00%，证实了‘双辐矮糯’是源于‘湘辐糯1号’的真实变异。利用‘双辐矮糯’与‘湘辐糯1号’构建了2个正反交F2群体，分析发现群体中半矮杆植株与野生型植株理论分离比符合1∶3，表明半矮杆性状受一个隐性细胞核基因控制。本研究明确了‘双辐矮糯’的株高表型和遗传特点，为深入挖掘其育种价值奠定基础。
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施用南荻生物炭对不同类型土壤氨挥发的影响
《应用生态学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：在洞庭湖区农田施用秸秆生物炭不仅能实现秸秆资源化利用,还可降低环境污染压力.本研究于2020年采用水稻盆栽试验,研究了不同南荻秸秆生物炭施用量对土壤氨挥发速率、累积氨挥发量、表面水pH值和NH4+-N浓度的影响.供试土壤为第四纪红土发育的红黄泥和花岗岩发育的麻砂泥水稻土,设置6个南荻秸秆生物炭添加处理,即分别以土柱0~20 cm 土壤重量的0%、1%、2%、4%、6%和8%比例添加生物炭,每盆施用复合肥200kg N·hm-2.结果表明:施用生物炭导致两种土壤之间或不同生物炭处理之间的氨挥发速率和累积量均存在显著差异.麻砂泥施用生物炭处理在施肥后第2天出现氨挥发峰值,且较不施生物炭处理峰值降低了 23.6%~53.4%;红黄泥氨挥发峰值出现在施肥后第7~13天,且其峰值随着生物炭添加量的增加而升高.整体上,麻砂泥土壤的氨挥发速率均高于红黄泥.麻砂泥土壤<4%生物炭添加量能抑制土壤氨挥发速率及累积量,其中以2%处理降幅最大(46.9%),但生物炭添加对水稻生长前期表面水pH值的影响不显著;红黄泥土壤随着南荻生物炭用量的增加,表面水中pH值和NH4+-N浓度增加,导致氨挥发速率及累积量增幅达1.3~10.5倍.回归分析显示,生物炭添加量是影响两种土壤氨挥发的关键因素.Elo-vich方程能较好地拟合两种土壤的氨挥发累积量随时间的变化动态,各施炭处理的相关系数均达极显著水平.总体上,对于偏中性的麻砂泥土壤,施用一定量的南荻生物炭对氨排放有一定的抑制作用,而对于酸性的红黄泥土壤,增施南荻生物炭会通过提高表面水的pH值和NH4+-N浓度促进氨挥发,因此针对不同类型土壤施用南荻秸秆生物炭应注意选择适宜用量,以降低氮素损失.
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水稻半矮杆突变体'双辐矮糯'的农艺性状与遗传分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：倒伏是影响水稻(Oryza sativa L.)生产的重要因素,半矮杆是协调高产和抗倒性的理想资源.前期通过辐射诱变'湘辐糯1号'获得了半矮杆突变体'双辐矮糯'.本研究分析了'双辐矮糯'的茎节配置特点、基本农艺性状及其遗传规律.结果表明:'双辐矮糯'株高较'湘辐糯1号'(133.13 cm)降低了24.88 cm,穗、第1节和第2节长度显著缩短,降幅分别达到18.10%、23.06%和19.13%,而第3、4、5节长度缩短程度不明显,表明其株高突变基因主要控制穗和高位茎节的伸长.'双辐矮糯'的单株有效穗为10.4个,是'湘辐糯1号'(5.2个)的2.04倍,其强分蘖能力确保了在每穗总粒数下降20.24%和千粒重下降7.51%情况下单株产量仍表现出25.26%的增长.品质分析发现,'双辐矮糯'的粒长、粒宽、长宽比等外观品质指标及直链淀粉含量、胶稠度等食味品质指标与'湘辐糯1号'无显著差异,说明'双辐矮糯'株高的下降未对外观品质与食味品质产生不利影响.遗传分析发现,48对SSR标记在'双辐矮糯'与'湘辐糯1号'间扩增出了完全一致的基因型,二者遗传背景相似度达到了100.00%,证实了'双辐矮糯'是源于'湘辐糯1号'的真实变异.利用'双辐矮糯'与'湘辐糯1号'构建了2个正反交F2群体,分析发现群体中半矮杆植株与野生型植株理论分离比符合1:3,表明半矮杆性状受一个隐性细胞核基因控制.本研究明确了'双辐矮糯'的株高表型和遗传特点,为深入挖掘其育种价值奠定基础.
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应用剩余杂合体衍生的近等基因系定位水稻株高QTL
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：为挖掘有育种利用价值的水稻株高新基因,以来源于'Katy'/'湘743'且在第1染色体RM11383-RM1198区间杂合的一个剩余杂合体RHL1030(F10)为材料,遗传分析RHL1030衍生群体,显示在该区间鉴定到控制株高QTL,增效等位基因来自于'湘743'.应用SSR标记检测,从RHL1030衍生群体筛选杂合区间分别为RM3411-RM11782和RM6703-RM1198的两个单株,自交一代形成2个F2群体,验证并界定株高QTL在RM6703-RM1198区间.从RM6703-RM1198区间分离群体筛选RM6703-RM8085区间杂合的3个单株和RM5389-RM1198区间杂合的1个单株,自交一代形成4个F2群体,从群体中分别筛选母本纯合型、父本纯合型和杂合型单株各40株构成近等基因系进行方差分析,最终界定株高QTL在RM11782-RM5389区间,物理位置34.17M~35.73 Mb.本研究定位到一个新的控制株高QTL,为改良水稻株型提供资源.
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栽培稻芽期耐低温全基因组关联分析
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]水稻是重要的粮食作物,芽期是水稻生长发育过程中最脆弱的时期,直播稻遭遇冷害时发芽率大幅降低,减产严重.深入了解耐冷性的遗传机制,为培育芽期强耐受性水稻品种奠定基础.[方法]以世界范围内14个国家代表性的238份水稻种质资源为试验材料,于2021和2022年在沈阳开展表型鉴定试验,统计不同水稻品种在人工气候培养箱15℃低温条件下第1—10天的发芽率和相对发芽率,利用R语言绘制5—10 d的频率直方图,通过表型丰富度Hill值选择宜作关联分析的天数,将发芽率和相对发芽率表型数据与重测序数据相结合,进行基于混合线性模型MLM(QK)的全基因组关联分析,并对所获得的SNP位点进行耐冷候选基因的预测.[结果]发芽率频数分布直方图和表型丰富度计算结果显示第8天发芽率多态性最好,其Hill值为0.84,高于其他几天发芽率(0.48—0.83),可用于全基因组关联分析;主成分分析结果显示,这些水稻品种可以分为indica、aus、temperate japonica、tropical japonica和aromatic 5个亚群;2个指标进行的GWAS分析检测到3个相同的显著性SNP位点,均位于第4染色体,解释表型的11.9%—25.4%;在上下游各50 kb进行基因搜索,共发现24个相关候选基因,进一步开展LD和单倍型分析,发现LOC_Os04g24840和LOC_Os04g25140的不同单倍型耐冷性之间存在极显著差异.LOC_Os04g24840被编码区SNP分为5个单倍型,且Hap_3的耐冷性显著强于Hap_1;LOC_Os04g25140被编码区SNP分为18个单倍型,且77 bp处的氨基酸变异(S>L)存在籼粳差异.结果表明,编码糖基转移酶的基因LOC_Os04g24840和编码F-box蛋白基因LOC_Os04g25140可能与水稻芽期耐冷性密切相关.[结论]在238份水稻种质资源中共检测到3个与芽期耐冷性显著关联的SNP位点,筛选出2个与水稻芽期耐冷性相关的候选基因.
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