基于无人机多光谱影像的寒地水稻品质估测 被引量：3

1

作者 彭显龙 武文宇 +5 位作者 董强 李鹏飞 朱美瑞 刘东晖 刘智蕾 于彩莲 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期12-26,共15页

【目的】在稻谷收获前准确估测稻米品质,为改善水稻养分管理、实现优质优价提供参考。【方法】试验在黑龙江省佳木斯市大兴农场和青龙山农场进行,两个地点土壤肥力具有较大差异。每个农场选择一块稻田,以20 m×20 m间隔采集土壤样... 【目的】在稻谷收获前准确估测稻米品质,为改善水稻养分管理、实现优质优价提供参考。【方法】试验在黑龙江省佳木斯市大兴农场和青龙山农场进行,两个地点土壤肥力具有较大差异。每个农场选择一块稻田,以20 m×20 m间隔采集土壤样品分析碱解氮含量,通过变量施氮形成产量水平、长势差异明显的水稻群体。利用大疆精灵4四旋翼多光谱无人机获取水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期冠层多光谱数据。成熟期采集长势具有明显差异的水稻样品和对应的土壤样品,测定土壤有机质和速效氮、磷、钾含量,水稻籽粒蛋白质和直链淀粉含量,产量和食味值,随机选择其中67%的数据通过逐步多元线性回归构建不同生育时期的品质估算模型,其余33%的数据用于模型的验证。【结果】大兴农场水稻成熟期土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量的变异系数分别为11.65%、14.44%、37.66%和11.60%,青龙山农场分别为14.45%、14.32%、36.37%和28.51%。成熟期两个地点水稻产量和食味值的变异系数均大于10%,青龙山农场水稻蛋白质含量变异系数也超过10%,而两地稻米直链淀粉含量的变异系数仅为1.11%~1.83%,因此,水稻直链淀粉含量不适合用于后续的品质估测分析。分蘖期至抽穗期,大兴农场和青龙山农场水稻蛋白质多元回归模型的R~2和RMSE分别为0.262~0.794和0.259~0.686,食味值多元回归模型的R~2和RMSE分别为0.240~0.755和4.211~7.588,估测效果不理想。成熟期,大兴农场和青龙山农场水稻蛋白质多元回归模型的R~2和RMSE分别为0.791~0.874和0.166~0.365,食味值多元回归模型的R~2和RMSE分别为0.786~0.852和2.836~4.039。成熟期基于植被指数的蛋白质和食味值估测精确度优于抽穗期。在抽穗期,将土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等指标与植被指数一起建立与蛋白质和食味值的多元回归模型,大兴农场水稻蛋白质模型的R~2由0.585提高到0.720,RMSE由0.301降低至0.247;两农场食味值模型的R~2由0.565~0.755提高到0.706~0.787,RMSE由4.318~4.854降低至3.993~4.029,基本可以满足对稻米品质估测的精度,而在成熟期加入上述土壤指标提升精度不明显。【结论】水稻成熟期利用多光谱无人机对稻米品质进行原位估测的精度较高,如果将估测时期提前到抽穗期,除植被指数外,还需配合土壤有机质和速效养分含量数据来提高多光谱无人机预测稻米品质的精度。 展开更多

关键词 水稻 多光谱影像 植被指数 食味值 蛋白质 直链淀粉

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利用CRISPR/Cas9技术创制香糯型粳稻种质 被引量：7

2

作者 邹德堂 韩政宏 +7 位作者 郑洪亮 徐善斌 姜兴东 王敬国 刘化龙 杨洛淼 贾琰 辛威 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1-7,31,共8页

为促进黑龙江优质水稻品种选育,以粳稻品种唯农208为试验材料,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对Badh2和Wx基因进行定点编辑。在T;代获得Badh2和Wx基因均突变纯合株系,通过气相色谱-质谱联用技术检测突变体与野生型2-AP含量,发现突变株系2... 为促进黑龙江优质水稻品种选育,以粳稻品种唯农208为试验材料,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对Badh2和Wx基因进行定点编辑。在T;代获得Badh2和Wx基因均突变纯合株系,通过气相色谱-质谱联用技术检测突变体与野生型2-AP含量,发现突变株系2-AP含量较野生型显著增加,由0.065μg·g^(-1)增加至0.410~0.504μg·g^(-1)。直链淀粉含量测定结果表明,突变株系直链淀粉含量显著降低,由17.0%下降至1.52%~1.83%,呈糯性,且农艺性状与野生型相比无显著差异。综上,利用CRISPR/Cas9技术改良粳稻品种唯农208,获得兼具香味和糯性粳稻种质,加快黑龙江优质粳稻新品种选育进程。 展开更多

关键词 CRISPR/Cas9 Badh2 WX 香味 直链淀粉含量

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孕穗期冷水胁迫下施用外源物质对寒地粳稻氮光合效率及产量的影响 被引量：2

3

作者 贾琰 杨亮 +5 位作者 邹德堂 瞿炤珺 王敬国 刘化龙 王晋 赵宏伟 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期443-456,共14页

【目的】制定减灾保产化控栽培技术,有效抵御寒地粳稻孕穗期低温冷害。【方法】采用裂区试验设计和中心组合试验设计,基于产量相关指标隶属函数值,筛选出寒地粳稻孕穗期冷水胁迫下氯化钙(CaCl2)、谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)三种外... 【目的】制定减灾保产化控栽培技术,有效抵御寒地粳稻孕穗期低温冷害。【方法】采用裂区试验设计和中心组合试验设计,基于产量相关指标隶属函数值,筛选出寒地粳稻孕穗期冷水胁迫下氯化钙(CaCl2)、谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)三种外源物质最适施用浓度及其最适浓度配比,并研究孕穗期冷水胁迫下施用最适浓度配比三种外源物质(CGG)对寒地粳稻氮光合效率及产量形成的影响。【结果】1)孕穗期冷水胁迫下施用CGG最适浓度配比为1.87 mmol/L CaCl2、2.76 mg/LGlu、4.40 mmol/L GABA,隶属函数平均值最大(0.932)。2)与正常灌溉相比,孕穗期低温胁迫下寒地粳稻氮光合效率下降;与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度配比CGG可显著提高东农428齐穗期叶面积指数(5.37%)及氮光合效率(4.53%);可显著提高松粳10齐穗期单位面积叶片干物质量(2.56%)和叶面积指数(3.39%)。3)与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度配比CGG可提高寒地粳稻抽穗至成熟期干物质积累量,但其积累量仍低于正常灌溉水平,且在品种和处理间存在差异。4)与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度配比CGG寒地粳稻产量及产量构成因素均有所上升,但仍低于正常灌溉水平,且对冷敏感的品种影响更为显著。5)与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度CGG东农428和松粳10温度生产效率平均增幅分别为5.55%和23.72%。外源CGG对于温度生产效率差异的贡献率为8.99%。【结论】孕穗期冷水胁迫下施用最适浓度配比CGG可通过促进齐穗期叶片生长,进而提高群体氮光合效率,有利于抽穗后干物质积累及产量形成,减轻孕穗期冷水胁迫对寒地粳稻产量造成的损失,提高寒地粳稻温度生产效率。 展开更多

关键词 寒地粳稻 孕穗期 冷水胁迫 外源物质 氮光合效率 产量形成

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10个马铃薯品种蒸煮风味物质差异及相关基因分析

4

作者 商靖雯 石瑛 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期19-31,共13页

【目的】比较不同品种马铃薯蒸煮块茎挥发性风味物质的差异,为蒸煮马铃薯风味物质评价体系建立及马铃薯品质调控和遗传育种研究提供参考。【方法】以黑龙江省主栽和选育的10个马铃薯品种为材料,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)法测定马铃... 【目的】比较不同品种马铃薯蒸煮块茎挥发性风味物质的差异,为蒸煮马铃薯风味物质评价体系建立及马铃薯品质调控和遗传育种研究提供参考。【方法】以黑龙江省主栽和选育的10个马铃薯品种为材料,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)法测定马铃薯蒸煮块茎的挥发性风味物质,并结合ROVA分析、主成分分析和最小二乘判别分析,探讨不同品种马铃薯蒸煮块茎挥发性风味物质的差异,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测马铃薯脂氧合酶相关基因POTLX-1、STLOX和LOX3的相对表达量,并结合差异性分析和相关性分析,确定马铃薯风味物质差异的相关基因。【结果】10个马铃薯品种共检出71种挥发性风味物质,主要为醛类和烃类,其中2,4-庚二烯醛、2,4-癸二烯醛、2,4-壬二烯醛、2-甲基丙醛、2-辛烯醛、癸醛、己醛、甲硫基丙醛、壬醛、1-辛烯-3-醇和2-戊基呋喃是关键性香气物质;2,4-癸二烯醛、甲硫基丙醛、2-辛烯醛和癸醛为导致加工型和鲜食型马铃薯蒸煮块茎挥发性物质差异的主要化合物;马铃薯脂氧合酶相关基因POTLX-1、STLOX、LOX3的相对表达量存在明显差异,其中STLOX和LOX3与C6、C9醛类物质含量呈极显著正相关。【结论】醛类物质是蒸煮马铃薯的主体风味物质,马铃薯脂氧合酶相关基因STLOX和LOX3与C6、C9醛类物质含量极显著相关。 展开更多

关键词 马铃薯 蒸煮加工 风味物质 顶空固相微萃取 脂氧合酶基因

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不同土壤条件下秸秆还田量对土壤还原性物质及水稻生长的影响 被引量：13

5

作者 彭显龙 董强 +4 位作者 张辰 李鹏飞 李博琳 刘智蕾 于彩莲 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期198-210,共13页

[目的]在不同土壤上研究水稻秸秆还田后还原性物质的形成及其与水稻生长的关系。[方法]在砂壤土(S1)和粉壤土(S2)上进行2年盆栽试验,模拟低(RL)中(RM)高(RH)产量下秸秆全量还田,以秸秆不还田(R0)为对照,测定土壤还原性物质总量、Eh、亚... [目的]在不同土壤上研究水稻秸秆还田后还原性物质的形成及其与水稻生长的关系。[方法]在砂壤土(S1)和粉壤土(S2)上进行2年盆栽试验,模拟低(RL)中(RM)高(RH)产量下秸秆全量还田,以秸秆不还田(R0)为对照,测定土壤还原性物质总量、Eh、亚铁离子、锰离子和铵态氮含量,分析水稻分蘖、根系干质量、根系活力和水稻产量等指标。[结果]秸秆还田后生育前期土壤Eh显著降低,还原性物质数量增加,S2的还原性物质高于砂壤土。与对照相比,2021年在移栽后56d之前秸秆还田处理还原性物质总量、铁和锰离子含量分别提高了8.36%~199.64%、1.43%~160.03%和8.43%~57.68%。2022年在移栽后45 d前对应增加了2.95%~163.61%、0.77%~19.74%和3.28%~64.96%。随着秸秆还田量增加,还原性物质总量、铁和锰含量有增加趋势。在移栽后56 d前(2021年)和35 d前(2022年)秸秆还田显著增加了土壤铵态氮含量11.28%~50.67%和10.79%~351.53%。秸秆还田使水稻分蘖期和拔节期的根系干质量降低15.06%~45.80%,秸秆还田显著降低了砂壤土上水稻分蘖期和拔节期的根系活力,在S2土壤上RL和RM增加了拔节期根系活力,RH降低了根系活力。秸秆还田后水稻分蘖数在水稻生育期降低了7.23%~48.44%,干物质积累量降低了3.59%~43.57%。RL和RM处理第二年水稻产量降低不明显,RH处理2年均显著减产。砂壤土中氧化还原电位高于S2,S2还原性物质总量、锰离子含量、铵态氮含量、根系干质量、根系活力、分蘖数、干物质积累量和产量均高于砂壤土。[结论]在本研究条件下,秸秆还田显著增加还原性物质总量,抑制水稻早期生长。黏重土壤上秸秆全量还田引起减产,砂壤土上中低产量下秸秆全量还田不会造成穗数显著降低,因促进大穗形成不会造成显著减产。采取有效措施减少秸秆还田下还原性物质危害是秸秆还田技术优化的重点。 展开更多

关键词 秸秆还田 寒地 水稻 还原性物质 产量

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蒺藜苜蓿OSCA基因家族鉴定及低温逆境表达分析

6

作者 崔红丽 孙明哲 +1 位作者 贾博为 孙晓丽 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期111-125,共15页

高渗门控钙渗透通道(hyperosmolality-gated calcium-permeable channel,OSCA)是一类高渗胁迫感受器。本研究通过全基因组鉴定,从蒺藜苜蓿中筛选鉴定出13个MtOSCAs基因,并根据其与拟南芥OSCA基因家族成员的同源性命名为MtOSCA1.1~4.1。... 高渗门控钙渗透通道(hyperosmolality-gated calcium-permeable channel,OSCA)是一类高渗胁迫感受器。本研究通过全基因组鉴定,从蒺藜苜蓿中筛选鉴定出13个MtOSCAs基因,并根据其与拟南芥OSCA基因家族成员的同源性命名为MtOSCA1.1~4.1。染色体定位分析表明MtOSCAs基因不均匀地分布在8条染色体上。MtOSCA家族按系统进化关系可分为4个亚家族,且同一亚家族内的成员具有相似的内含子-外显子模式。功能结构域和保守基序分析表明该家族在进化中高度保守,进一步共线性分析发现MtOSCAs和大豆OSCAs亲缘关系近,而与拟南芥OSCAs亲缘关系远。基因表达模式分析发现,不同亚家族的MtOSCAs基因表现出组织特异性。非生物胁迫转录组数据分析及qRT-PCR分析表明MtOSCA2.5/2.6/3.1显著受低温胁迫诱导表达。顺式作用元件分析证实MtOSCAs启动子区包含多种光、激素和逆境响应的顺式作用元件。上述结果为今后MtOSCAs基因调控蒺藜苜蓿抗逆性的功能研究奠定了坚实的理论基础。 展开更多

关键词 蒺藜苜蓿 OSCA基因家族 全基因组鉴定 表达分析

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利用全基因组关联分析挖掘粳稻直链淀粉含量调控基因 被引量：3

7

作者 郑洪亮 孙世臣 +7 位作者 丁国华 王彤彤 赵宏伟 王敬国 刘化龙 韩笑 邹德堂 来永才 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期21-31,共11页

直链淀粉含量是评价稻米蒸煮食味品质关键指标,挖掘控制该性状QTLs/基因对于改良稻米品质具有重要意义。研究利用295份粳稻种质组成的自然群体为试验材料,测定2019年和2020年稻米直链淀粉含量,结合重测序得到788 396个高质量SNP,利用Tas... 直链淀粉含量是评价稻米蒸煮食味品质关键指标,挖掘控制该性状QTLs/基因对于改良稻米品质具有重要意义。研究利用295份粳稻种质组成的自然群体为试验材料,测定2019年和2020年稻米直链淀粉含量,结合重测序得到788 396个高质量SNP,利用Tassel 5.0软件混合线性模型(MLM,Q+K)作全基因组关联分析。结果表明,两年共检测到12个与稻米直链淀粉含量相关QTL,分布在水稻第3、4、11和12染色体上,贡献率范围为8.78%~11.62%,其中qAAC4-2和qAAC12-2在两年中重复检测到。进一步针对这两个QTL区间内所有基因作单倍型分析,结合基因注释和前人研究结果,推测LOC_Os04g33640为影响稻米直链淀粉含量新候选基因。 展开更多

关键词 粳稻 直链淀粉含量 GWAS 候选基因

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水稻4种功能营养成分与SSR标记关联分析 被引量：2

8

作者 邹德堂 赵海彤 +4 位作者 孙健 瞿炤珺 孙琦 付俊生 韩笑 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1-9,共9页

以108份水稻种质组成的自然群体为试验材料,鉴定水稻中抗性淀粉(RS)、谷蛋白(Glu)、总黄酮(Tfl)、γ-氨基丁酸(GABA)等4种功能成分含量的性状。利用69个SSR标记分析群体结构,通过TASSEL3.0的GLM和MLM模型作性状和标记关联分析,进一步挖... 以108份水稻种质组成的自然群体为试验材料,鉴定水稻中抗性淀粉(RS)、谷蛋白(Glu)、总黄酮(Tfl)、γ-氨基丁酸(GABA)等4种功能成分含量的性状。利用69个SSR标记分析群体结构,通过TASSEL3.0的GLM和MLM模型作性状和标记关联分析,进一步挖掘优异等位变异及相关载体材料。结果表明,共检测到31个与水稻中4种功能成分含量显著相关的位点,其中13个位点在两种模型中均被检测出显著关联。进一步得到29个优异等位变异。两年两个模型中均检测出RM1374、RM1379和RM27850。 展开更多

关键词 水稻 抗性淀粉 谷蛋白 总黄酮 Γ-氨基丁酸 关联分析

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利用CRISPR/Cas9技术高效创制长粒香型水稻 被引量：22

9

作者 徐善斌 郑洪亮 +3 位作者 刘利锋 卜庆云 李秀峰 邹德堂 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期406-412,共7页

【目的】CRISPR/Cas9基因编辑技术已成为水稻分子育种的重要手段。为了促进水稻育种的发展,本研究以非香型粳稻品种龙粳11为试验材料,对GS3、GS9和Badh2基因进行编辑,以期获得能稳定遗传的长粒香水稻材料。【方法】利用CRISPR/Cas9技术,... 【目的】CRISPR/Cas9基因编辑技术已成为水稻分子育种的重要手段。为了促进水稻育种的发展,本研究以非香型粳稻品种龙粳11为试验材料,对GS3、GS9和Badh2基因进行编辑,以期获得能稳定遗传的长粒香水稻材料。【方法】利用CRISPR/Cas9技术,以GS3、GS9和Badh2为靶基因,构建敲除载体pYLCRISPR/Cas9-GS3/GS9/Badh2-gRNA,通过农杆菌介导法,在龙粳11的GS3、GS9和Badh2基因中引入了特定的突变。【结果】T2代无转基因的gs3/gs9/badh2纯合突变体与野生型龙粳11相比,粒长增加26.43%~27.01%,单株产量增加10.82%~12.11%,千粒重增加18.34%~41.36%,稻米变香,高效地将圆粒水稻变成长粒香型水稻。【结论】利用CRISPR/Cas9技术获得能够稳定遗传并具有长粒香品质的纯合突变株系,为组合多个品质性状提供了一种方便有效的方法,从育种角度加快了新品系创制过程。 展开更多

关键词 水稻 粒型 品质育种 香米 CRISPR/Cas9

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利用CRISPR/Cas9技术敲除OsEIL1和OsEIL2基因改良水稻耐盐性 被引量：8

10

作者 莫天宇 徐善斌 +6 位作者 邹德堂 王敬国 刘化龙 孙健 贾琰 赵宏伟 郑洪亮 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期71-80,共10页

为了培育耐盐水稻品种,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,在水稻品种东农427的耐盐负调控基因OsEIL1和OsEIL2设计1个敲除靶点对其进行同时敲除。通过PCR和测序的方法,在T_(0)共检测出了5个突变单株,其中有1株为双基因同时突变的植株。在该... 为了培育耐盐水稻品种,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,在水稻品种东农427的耐盐负调控基因OsEIL1和OsEIL2设计1个敲除靶点对其进行同时敲除。通过PCR和测序的方法,在T_(0)共检测出了5个突变单株,其中有1株为双基因同时突变的植株。在该植株的T_(1)株系中,获得了4株双基因纯合突变且不含T-DNA元件插入的植株。在T_(2)进行苗期耐盐性鉴定,成熟期考察农艺性状指标。结果表明,在苗期200 mmol/L NaCl溶液处理5 d后,突变体植株的鲜质量和干质量显著高于野生型植株,地上部及地下部钠离子含量均显著低于野生型植株,钾离子含量与野生型植株无明显差异。恢复7 d后,突变体植株幼苗存活率(75.0%)显著高于野生型植株(8.3%)。在成熟期,突变体的主要农艺性状未发生明显变化。综上,利用CRISPR/Cas9技术对水稻品种东农427进行了耐盐改良,为耐盐水稻品种的培育提供了理论和材料基础。 展开更多

关键词 水稻 盐胁迫 OsEIL1 OsEIL2 CRISPR/Cas9

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利用CRISPR/Cas9技术敲除GS3和GS9基因改良水稻粒型性状 被引量：8

11

作者 韩政宏 段宇轩 +7 位作者 徐善斌 王敬国 刘化龙 杨洛淼 贾琰 辛威 郑洪亮 邹德堂 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期9-17,共9页

为促进长粒型粳稻品种的选育,以粳稻品种东富139、龙粳31和东农427为试验材料,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了pYLCRISPR/Cas9-GS3-RNA和pYLCRISPR/Cas9-GS3-GS9-RNA 2个敲除载体,通过农杆菌转化法侵染受体材料的愈伤组织,对GS3和GS... 为促进长粒型粳稻品种的选育,以粳稻品种东富139、龙粳31和东农427为试验材料,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了pYLCRISPR/Cas9-GS3-RNA和pYLCRISPR/Cas9-GS3-GS9-RNA 2个敲除载体,通过农杆菌转化法侵染受体材料的愈伤组织,对GS3和GS9基因进行定点编辑。最终,3个品种在T_(2)都获得了GS3单基因突变、GS9单基因突变和GS3、GS9双基因突变,且无T-DNA元件的纯合植株。在成熟期对T_(2)突变体及其野生型的农艺性状进行考察分析,结果表明,与野生型相比,3个品种的gs3突变植株的粒长、千粒质量均显著增加,粒宽、结实率和穗粒数无显著变化;gs9突变体粒长显著增加,粒宽显著减少,千粒质量、结实率和穗粒数无显著变化;gs3gs9突变体粒长增加,且增幅大于gs3和gs9,同时粒宽显著减少,千粒质量显著增加,而结实率和穗粒数无显著变化。综上,利用CRISPR/Cas9技术对东富139、龙粳31和东农427等3个粳稻品种的粒型进行改良,加快了长粒型粳稻新品种的选育进程。 展开更多

关键词 水稻 粒型 GS3 GS9 CRISPR/Cas9

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盐碱胁迫下水稻苗期地上部Na^+、K^+浓度的QTL分析 被引量：5

12

作者 李佳锐 张萃雯 +7 位作者 刘化龙 王敬国 孙健 李宁 雷蕾 李宪伟 邹德堂 郑洪亮 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期35-42,共8页

在盐、碱胁迫条件下检测控制水稻苗期地上部Na^+、K^+浓度的QTL位点,为深入研究水稻的耐盐、碱性遗传机制及分子标记辅助育种提供理论依据。利用小白粳子/空育131衍生的含有200个株系的重组自交系群体,及其包含142个SSR标记的遗传连锁... 在盐、碱胁迫条件下检测控制水稻苗期地上部Na^+、K^+浓度的QTL位点,为深入研究水稻的耐盐、碱性遗传机制及分子标记辅助育种提供理论依据。利用小白粳子/空育131衍生的含有200个株系的重组自交系群体,及其包含142个SSR标记的遗传连锁图谱对盐、碱胁迫条件下水稻苗期盐、碱害级别、地上部Na^+浓度、K^+浓度及Na^+/K^+进行QTL分析。在2种胁迫条件下共定位到了15个QTL,其中盐、碱胁迫条件下分别检测到7,8个QTL,分布在第2,3,5,7,8,9,11,12染色体上,LOD值为2.52~6.59,表型贡献率在6.10%~28.00%。其中,盐胁迫下与Na^+浓度相关的qSSNC3和碱胁迫下与Na^+/K^+相关的qASNK3定位在相邻区间;盐胁迫下与Na^+/K^+相关的qSSNK2和碱胁迫下与K^+浓度相关的qASKC2定位在相同区间;碱胁迫下与碱害级别相关的qSAT8和与Na^+浓度相关的qASNC8、与K^+浓度相关的qASKC8定位在相同或相邻区间,说明2种胁迫条件下Na^+、K^+浓度具有一定的遗传重叠。通过相同标记或比较图谱将本研究结果与前人研究结果进行比较分析,发现有13个QTL为已知QTL,而位于RM547~RM22750的qSAT8和qASNC8为新的QTL位点。 展开更多

关键词 水稻 QTL 盐碱胁迫 NA^+ K^+

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粳稻粒型相关性状全基因组关联分析及候选基因挖掘 被引量：3

13

作者 段宇轩 崔京南 +8 位作者 徐善斌 王敬国 刘化龙 杨洛淼 贾琰 辛威 吴文申 郑洪亮 邹德堂 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期19-28,共10页

为了促进优质粒型粳稻品种的培育,以295份国内外收集的粳稻品种组成的自然群体为试验材料,对2018-2019年粒长、粒宽、粒厚、长宽比和千粒质量等5个粒型相关性状进行表型分析,结合重测序获得的788,396个多态性SNP,利用TASSEL 5.0的MLM模... 为了促进优质粒型粳稻品种的培育,以295份国内外收集的粳稻品种组成的自然群体为试验材料,对2018-2019年粒长、粒宽、粒厚、长宽比和千粒质量等5个粒型相关性状进行表型分析,结合重测序获得的788,396个多态性SNP,利用TASSEL 5.0的MLM模型进行全基因组关联分析,针对2 a间共同检测到的且控制多个粒型相关性状的QTL区间内所有基因进行单倍型分析,结合前人研究结果和基因功能注释挖掘水稻优质粒型候选基因。结果表明,5个粒型相关性状均存在着广泛的表型变异,且均呈近似正态分布,粒型相关性状之间大多呈显著或极显著相关,在P≤5.46×10^(-6)阈值条件下,共检测到221个与水稻粒型相关性状显著关联的QTL,在水稻的12条染色体上均有分布,表型贡献率为8.62%~20.73%,其中,2018,2019年共同检测到7个QTL。进一步针对2 a间共同检测到且同时控制多个粒型相关性状的2个QTL区间内的所有基因进行单倍型分析,结合基因功能注释推测LOC_Os12g44290为水稻粒型的新候选基因。综上,利用全基因组关联分析对295个粳稻品种的粒型相关性状进行QTL定位及候选基因分析,为优质粒型的粳稻品种培育提供了理论基础。 展开更多

关键词 粳稻 粒型 全基因组关联分析 候选基因

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水稻包穗突变体sui2的遗传分析和基因精细定位 被引量：4

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作者 孙琦 赵志超 +3 位作者 张瑾晖 张锋 程治军 邹德堂 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1734-1742,共9页

水稻穗下倒一节间的伸长和发育对株型的形成起着重要作用,在水稻不育系中常见的包穗现象是由于穗下倒一节间的伸长和发育受阻造成的,深入研究水稻包穗分子机制能为水稻不育系株型的改良提供一定的理论意义。我们在粳稻Kitaake的组织培... 水稻穗下倒一节间的伸长和发育对株型的形成起着重要作用,在水稻不育系中常见的包穗现象是由于穗下倒一节间的伸长和发育受阻造成的,深入研究水稻包穗分子机制能为水稻不育系株型的改良提供一定的理论意义。我们在粳稻Kitaake的组织培养后代中获得了1个包穗突变体sui2,其穗部被剑叶叶鞘包裹程度处于半包裹和全包裹之间,倒一节间严重缩短细胞学形态分析表明,倒一节间的缩短是由于节间薄壁细胞的伸长生长不足造成的。通过对sui2与IRAT129杂交后代分析表明,sui2为单基因显性突变。对该组合F2的608个正常单株遗传定位分析结果表明,候选基因SUI2被精细定位在4号染色体长臂端,由InDel标记S4-14.1和S4-14.2界定的110 kb的区域内。该区间内的编码基因在基因组序列水平上无差异,而基因LOC_Os04g39430表达量在突变体中升高了264倍,该基因编码1个参与油菜素内酯(brassinolide,BR)合成的细胞色素P450蛋白,是D11的等位基因。qRT-PCR分析结果表明,突变体中BR信号途径的基因表达量增高,预示着BR信号途径的基因可能参与了穗下倒一节间的伸长和发育的调控。 展开更多

关键词 水稻 包穗 精细定位 SUI2 BR信号途径的基因

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利用高密度遗传图谱挖掘水稻粒型相关QTL 被引量：1

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作者 李锋 张毅瑞 +5 位作者 陈亮 苏代群 吴文申 王敬国 郑洪亮 刘化龙 《黑龙江农业科学》 2021年第9期1-10,共10页

为进一步改良水稻品质,本试验以彩稻和WD为双亲构建的RIL群体为试验材料,在2018-2019年进行RIL群体及双亲粒型相关性状的测量,结合596个“bin”标记构建的遗传连锁图谱进行连锁分析。对RIL群体的粒长、粒宽、粒厚、长宽比等4个粒型相关... 为进一步改良水稻品质,本试验以彩稻和WD为双亲构建的RIL群体为试验材料,在2018-2019年进行RIL群体及双亲粒型相关性状的测量,结合596个“bin”标记构建的遗传连锁图谱进行连锁分析。对RIL群体的粒长、粒宽、粒厚、长宽比等4个粒型相关性状进行描述性统计分析。结果表明:RIL群体中2018-2019年各粒型相关性状的频率分布均呈单峰正态或偏态分布,两年总趋势基本一致,呈现典型的数量性状遗传模式。对4个粒型相关性状进行相关性分析发现,2018-2019年粒长与粒宽、粒厚均呈极显著负相关,与长宽比呈极显著正相关;粒宽与粒厚呈极显著正相关,与长宽比呈极显著负相关;粒厚与长宽比呈极显著负相关。利用ICImapping 4.2软件构建RIL群体遗传连锁图谱,该图谱共覆盖水稻基因组约1943.08 cM,标记间平均距离为3.26 cM。采用完备区间作图法(ICIM)共检测到47个与水稻粒型性状相关的QTL,其LOD值的范围为2.70~26.13,对表型变异的贡献范围为1.31%~34.05%。其中,2018年共检测到30个与水稻粒型相关的QTL,2019年共检测到17个与水稻粒型相关的QTL,两年共同检测到6个与水稻粒型相关的QTL。此外,定位出的QTL多个与前人研究的粒型相关QTL或基因相重合。 展开更多

关键词 水稻 粒型 连锁分析

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