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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控释尿素减量施用的水稻产量效应研究
《安徽农业科学 》 2017
摘要：[目的]为明确水旱轮作区稻田控释尿素适宜减施量。[方法]以普通尿素常量分次施用为对照,研究控释尿素减量施用对水稻产量和经济效益的影响,明确水稻生产上控释尿素较普通尿素常规分次施用最佳减施量,为控释尿素在水稻生产上合理施用提供理论依据。[结果]控释尿素减施20%较普通尿素显著提高水稻产量,增幅达4.7%,超过此减施量水稻产量则显著降低。控释尿素减施20%处理通过提高水稻产量构成中的有效穗数和穗粒数来提高水稻产量。经济效益以控释尿素减施20%处理最高,较普通尿素处理产值增加4.7%,纯收入增加5.7%。控释尿素减量施用各处理较普通尿素均能有效提高水稻产投比。综合水稻产量和经济效益结果,认为在水旱轮作区习惯施氮水平基础上,施用控释尿素通过适当降低氮肥用量能促进水稻增产增效,以减氮20%施用控释尿素,在保证水稻产量的同时,能有效增加水稻经济效益。[结论]该研究可为水稻控释尿素减量施用提供理论基础。
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水稻工厂化育秧生长信息智能模拟采集系统的设计
《农机化研究 》 2017 北大核心
摘要：水稻工厂化育秧可有效提高生产效率,确保国家粮食安全。为了给水稻工厂化育秧生长管理提供更为迅速、可靠的信息判决依据和决策支持,设计了一种水稻工厂化育秧生长信息智能模拟采集系统,包括针对水稻秧苗生长情况的高光谱图像信息采集系统和监测水稻生长环境各项参数指标的环境信息采集系统(CO2采集单元、温度采集单元、土壤水分采集单元、光照强度采集单元)。同时,采用Keil C语言开发系统的工作软件,以AT8 9 S5 2单片机为控制器、LCD1 6 0 2为液晶显示器等设计了系统正常工作的软硬件系统。
关键词： 水稻 高光谱图像系统 环境信息系统 AT89S52
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秸秆还田替代磷钾肥对水稻产量和经济效益的影响
《安徽农业科学 》 2017
摘要：[目的]明确秸秆全量还田替代磷钾肥量。[方法]以常规化肥用量为对照,研究秸秆还田替代不同比例磷钾肥对水稻产量和经济效益的影响。[结果]秸秆还田条件下,常规化肥施用水稻产量较秸秆不还田处理降低2.0%。各处理以秸秆还田替代30%磷钾肥处理最高,且通过提高水稻产量构成中的有效穗数和穗粒数来提高水稻产量。经济效益以秸秆还田替代30%磷钾肥处理最高,较常规施肥处理产值增加0.6%,纯收入增加1.2%。[结论]综合水稻产量和经济效益结果,以秸秆还田替代30%磷钾肥处理施用效果最佳。
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聚合水稻温敏核不育基因和反温敏核不育基因创制永久核不育系
《中国水稻科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】制种安全是影响两系杂交稻持续健康发展的关键问题。本研究旨在探索解决两系杂交水稻的制种安全隐患途径。【方法】以16个(光)温敏核不育系与4个反温敏核不育系配组并对F1育性进行观察,选择矮紫S(温敏核不育系)和矮雁s(反温敏核不育系)为构建永久核不育系的供源亲本。通过回交将矮紫S和矮雁s的育性基因导入到桥梁亲本天丰B中,分别育成天丰B的近等基因系天丰S和天丰s。【结果】天丰S和天丰s杂交获得的天丰Ss即为永久核不育系。对天丰Ss的育性、可恢性等特性的研究表明,天丰Ss在自然长日高温和短日低温下均表现不育;天丰Ss及其3个亲本与5个恢复系杂交的F1组合结实率无明显差异。【结论】永久核不育系的创制有望从根本上解决两系杂交水稻的制种安全问题。
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有机肥替代氮肥的水稻产量效应研究
《安徽农业科学 》 2017
摘要：[目的]明确水稻生产上有机肥替代化学氮肥量。[方法]以常规化肥施用为对照,研究有机肥替代不同比例氮肥对水稻产量和经济效益的影响。[结果]有机肥替代100%化学氮肥处理水稻产量最低,较其他施肥处理减产2.3%~8.6%,常规施肥处理和有机肥替代20%化学氮肥处理产量相当,通过提高水稻产量构成中的有效穗数和穗实粒数来提高水稻产量,且随着有机肥替代化学氮肥量增加呈显著降低趋势。产值和纯收入以常规施肥最高,有机肥替代20%化学氮肥处理与其相当。[结论]综合水稻产量和经济效益结果,以有机肥替代20%化学氮肥处理施用效果最佳。
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籼粳交组合甬优1540钵育机插超高产的产量构成及其群体光合特征
《扬州大学学报(农业与生命科学版) 》 2017 北大核心
摘要：以籼粳杂交组合甬优1540为材料,对2个不同产量水平(高产与超高产)钵育机插水稻产量构成因子、群体茎蘖动态、干物质生产与积累特性等进行对比分析。结果表明:钵育机插方式下白湖、无为示范点产量分别为15.31、15.16t·hm~(-2),达超高产水平;贵池示范点产量为13.21t·hm~(-2),为高产水平。钵育机插杂交水稻的产量与有效穗数群体颖花量呈极显著正相关。要实现15.0t·hm~(-2)以上产量,有效穗数需突破270.0×104穗·hm~(-2),群体颖花量达到8.1×108朵·hm~(-2)以上。与高产群体相比,超高产群体移栽后分蘖早生快长,拔节期后群体茎蘖数消减缓慢,成穗率较高;生育中后期作物生长速率大,光合物质积累能力较强,库源比高。综合而言,在增加穗数的基础上通过增强生育中后期的物质生产能力争取大穗,提高群体颖花量是实现钵育机插杂交水稻高产的关键。
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