科研产出
水稻条纹叶和白穗基因SLWP的定位及变异分析
《中国水稻科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对叶绿体发育相关基因进行克隆和功能分析,为解析叶绿体功能奠定分子基础。【方法】用甲基磺酸乙酯(EMS)处理籼稻9311获得一个条纹叶和白穗突变体slwp,通过色素分析和农艺性状观察分析该突变体的表型,通过图位克隆方法分离该基因,进一步利用定量PCR分析相关基因的表达情况。【结果】突变体slwp从2叶期开始至抽穗期表现出条纹叶表型,抽穗后幼穗白化,光合色素含量明显低于野生型;株高降低、抽穗延迟、产量降低等表型。该突变性状为单隐性核基因控制,该基因定位于水稻第6染色体短臂C6-4和N14标记之间0.91Mb区间内。基因组测序表明核糖核苷二磷酸还原酶小亚基基因(RNRS1)编码区第776位点发生单碱基替换,导致甘氨酸突变为天冬氨酸;该基因与已报导的水稻基因St1、Gws和St-wp为等位基因。通过对这4个等位基因的突变位点和表型进行分析,总结了该基因不同位点突变对植株表型的影响以及籼粳之间的差异。表达分析显示与叶绿素合成有关的基因受到不同程度调控,叶绿体发育第一和第二阶段基因上调表达,光合作用相关基因均下调表达。【结论】本研究分析了SLWP(RNRS1)基因不同位点的变异对水稻表型的影响,相关结果加深了对RNRS1基因功能的认识,有助于阐明叶绿体发育的分子机制。
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不同天气水稻光合日变化对大气CO_2浓度和温度升高的响应——FACE研究
《生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：人类活动导致大气二氧化碳浓度(CO_2)升高、全球气候变暖和光合有效辐射(PAR)降低,影响着绿色作物的光合作用。为了明确高CO_2浓度、高温和低PAR对水稻光合日变化特征的影响,利用中国稻田开放空气CO_2浓度升高系统(free air CO_2enrichment,FACE),以常规粳稻南粳9108为试验材料,设置了环境CO_2和高CO_2浓度(增200μmol/mol)、环境温度和增高温度(增1—2℃)交互的4个处理,从9:00到17:00每隔1h测定了阴天和晴天水稻的光合作用,研究了不同天气对水稻光合日变化对大气CO_2浓度和温度升高的响应。观察到不同天气条件下水稻光合日变化的不同特征,晴天Pn为双峰曲线,发生了光合"午休",阴天未发生。结果表明,高CO_2浓度显著提高了水稻Pn,温度升高有降低水稻Pn趋势,CO_2浓度增加200μmol/mol对水稻光合作用的促进效应远大于增温1—2℃对其的抑制效应。高CO_2浓度显著增加了水稻胞间CO_2浓度(Ci),降低了水稻蒸腾速率(Tr),平均降幅为10.8%—22.0%。高温有降低Ci的趋势,增加了Tr,平均增幅达5.0%—13.5%。晴天比阴天增加了水稻Tr,平均增幅为9.8%—31.2%。CO_2浓度和温度同时升高显著降低了水稻气孔导度(Gs)。这些结果说明CO_2浓度、温度和PAR对水稻水分利用率(WUE)产生综合影响。阴天PAR比晴天平均低53.3%,阴天水稻Pn比晴天显著低,平均降幅达37.1%—72.0%。与对照比较,高CO_2浓度处理,较高PAR(晴天)条件下水稻Pn的增幅(38.6%—58.4%)显著大于较低PAR(阴天)条件下水稻Pn的增幅(21.6%—38.8%),这一现象值得关注和深入探讨。研究结果表明,评估气候变化对水稻生产的影响,需同时考虑未来大气CO_2浓度和温度升高以及PAR下降的因素及其相互作用。
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氮肥对粳稻籽粒腹白和心白发生及生化组成的影响
《中国水稻科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为探讨不同类型垩白水稻对氮肥的响应差异,以武育粳3号的高腹白突变体(WBRK)和高心白突变体(WCRK)为材料,设置不施氮肥(对照)和两个不同的基肥与穗肥比例处理(N5-5和N10-0)共3个处理,分析施氮对腹白米和心白米的发生及籽粒生化组分的影响。结果表明,施用氮肥显著增加了腹白米率和心白米率,且腹白较心白更易受氮肥影响。施氮对WBRK籽粒总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量无显著影响,显著增加了WCRK籽粒淀粉组分的含量,改善了WBRK和WCRK的碾磨品质。与对照相比,N5-5处理显著增加了WBRK籽粒蛋白质及其组分中球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量以及WCRK籽粒蛋白质含量。N10-0处理显著降低了WBRK和WCRK籽粒中的蛋白质和谷蛋白含量。N5-5处理下,WBRK和WCRK籽粒中大多数氨基酸含量有所增加,但组氨酸和精氨酸含量有所降低,WCRK表现得更明显。研究表明,氮素对不同类型垩白水稻品种腹白和心白发生及籽粒贮藏物质积累的影响存在差异,显示出生产中采用不同调优栽培措施的必要性。
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安徽水稻稻曲病群体菌遗传结构及致病力研究（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2016
摘要：为明确安徽水稻主栽区稻曲病菌群体遗传结构、致病力及相互对应关系,从安徽28个水稻种植县(市)采集并分离稻曲病菌92株,利用REP-PCR(repetitive extragenic palindromic sequence PCR)进行菌株遗传多样性分析并采用人工注射接种测定致病力。结果表明,安徽稻区稻曲病菌群体遗传多样性丰富,在0.76相似性水平上可分为7个族,分属于不同族的24个菌株致病力差异显著,但与地域来源与该试验采用相关方法进行的归类或分簇无对应关系,菌株致病力与水稻品种表现出明显的特异性。
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皖南山区冷浸田水稻养分管理现状、问题与对策
《农学学报 》 2016
摘要：针对皖南山区冷浸田农户水稻养分管理中存在的主要问题,合理调控该区氮肥用量,合理调配磷钾等养分的施用,达到提高作物产量和肥料利用率的目的。通过农户调查的方法研究皖南山区冷浸田水稻养分管理现状与存在的主要问题,根据冷浸田特征和水稻养分吸收规律调控养分,研制冷浸田专用配方肥,并通过示范试验。调查结果表明,农户间施肥量差异大,过量与不足现象并存;养分施用不平衡、偏施氮肥的现象比较普遍;氮肥施用时期不合理,与水稻生长发育需求不同步;没有考虑环境养分供应与水稻养分动态需求特征。研制的专用配方肥能提高作物的产量。示范试验结果表明,冷浸田水稻专用肥处理均获得了最高产量,比农民习惯增产23.08%~32.39%,有很稳定的增产效果;增施白云石比水稻专用肥产量增加8.95%。皖南山区冷浸田水稻养分管理不合理是限制水稻产量提高的主要原因。合理调控冷浸田氮肥用量和氮肥的运筹方式,调配其他养分的施用,可以明显提高水稻产量。
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安徽沿江地区机插单季稻高产高效肥料运筹研究
《中国稻米 》 2016 北大核心
摘要：根据机插水稻的生育特点,在安徽沿江地区开展了机插单季稻高产高效肥料运筹试验。结果表明,控氮减磷增钾配方施肥技术适合机插水稻,其措施主要包括:氮肥基施量应控制在108 kg/hm~2以内,氮肥基肥、分蘖肥、穗肥比例为4∶4∶2;磷肥基肥、穗肥比例为8.5∶1.5;钾肥基肥、穗肥比例为7∶3或4.6∶5.4。当目标产量为9 000~9 750kg/hm~2时,机插一季稻配方施肥推荐用量为:每hm~2施N 195~210 kg、P2O572 kg、K2O 120 kg。穗肥氮、磷、钾肥分别占其总量的20%、15%、54%时,机插稻群体和产量构成较合理,有利于高产高效。机插一季稻群体生长量大、生育期较长、耗钾量多,穗期补施钾肥是一项有效的增产措施。
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水分和氮肥管理对灌溉水稻优质高产高效调控机制的研究进展
《中国农业科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：随着人们对稻米需求量日益增加,水稻(特别是优质稻米)产出需保持逐年增长趋势,但水资源紧缺及水稻生产中过量氮肥投入致环境承载压力增大等因素均阻碍水稻生产。因此,水稻生产当前面临的矛盾是如何在减少资源(水分和氮素)投入条件下产出更多优质稻米,节水省氮栽培模式下获得高产优质稻米是未来水稻生产走可持续发展道路的重要保障。笔者回顾水分管理制度(节水栽培模式、灌溉模式及土壤含水量)、氮肥管理制度(施氮量和施氮方法)及水氮协同管理对灌区水稻产量、品质和水/氮资源利用效率的调控效应,阐明水氮互作对优质高产高效水稻的生理生态调控机制,提出灌区优质高产高效水稻实现过程中潜在的关注点及相应的研究构想。
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