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水稻单倍体育种技术研究进展与展望
1
作者 金星辰 黄钰姮 +3 位作者 徐江民 王克剑 饶玉春 刘朝雷 《中国稻米》 北大核心 2025年第4期32-36,共5页
相较于传统纯系育种需要通过6~10个世代的自交或回交才能实现育种材料纯合,单倍体育种技术能够在1~2代内快速培育出遗传完全纯合的育种材料,显著缩短了育种周期。单倍体育种技术主要包括单倍体诱导、单倍体筛选、染色体加倍以及双单倍... 相较于传统纯系育种需要通过6~10个世代的自交或回交才能实现育种材料纯合,单倍体育种技术能够在1~2代内快速培育出遗传完全纯合的育种材料,显著缩短了育种周期。单倍体育种技术主要包括单倍体诱导、单倍体筛选、染色体加倍以及双单倍体种植与育种应用等关键环节,其中单倍体诱导是整个技术体系的核心步骤。根据不同的诱导方式,目前在水稻中主要存在两种诱导单倍体的方法:一是已成熟应用的花药离体培养法;二是近年来兴起的利用单倍体诱导系进行杂交的方法。本文综述了基于单倍体诱导系的水稻单倍体育种技术近年来的研究进展,探讨了水稻单倍体育种各个技术环节存在技术难题,展望了其未来在水稻育种中的应用前景。 展开更多
关键词 水稻 单倍体育种技术 单倍体诱导系 单倍体诱导 单倍体筛选 单倍体加倍
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水稻穗发育调控的分子机制研究进展 被引量：2
2
作者 刘园园 陈析丰 +1 位作者 钱前 高振宇 《生物技术通报》 北大核心 2025年第5期1-13,共13页
水稻是全球主要的粮食作物之一,为全球超过半数人口的基本食粮。有效穗数、穗粒数和千粒重是水稻产量的三大要素,水稻穗发育又是决定穗粒数的重要过程,并与产量的形成有着密切关系。因此,研究水稻穗发育及其分子调控机制可为水稻高产育... 水稻是全球主要的粮食作物之一,为全球超过半数人口的基本食粮。有效穗数、穗粒数和千粒重是水稻产量的三大要素,水稻穗发育又是决定穗粒数的重要过程,并与产量的形成有着密切关系。因此,研究水稻穗发育及其分子调控机制可为水稻高产育种实践提供理论依据和指导。水稻穗发育的遗传机制和分子调控一直以来就受到育种家们的关注。本文基于国内外对水稻穗发育相关基因及其作用机理的研究进展以及近年来新发现的水稻穗发育调控基因,从水稻分生组织活性维持、花序分生组织向小穗分生组织转换、花器官形成过程和遗传调控方面展开论述。分类介绍了这些基因调控穗发育的分子机制及可能存在的相互作用关系,同时归纳了细胞分裂素、生长素、赤霉素、油菜素内酯等植物激素的信号途径中这些基因如何参与调控水稻穗发育,还进一步探讨了温度、光照、水分和营养元素等环境因素在水稻穗发育过程中的重要作用。在对水稻穗发育的分子调控机制和遗传调控网络展开全面综述的基础上,系统梳理和分析了现阶段水稻穗发育研究存在的棘手问题和相应的解决策略,并就未来水稻穗发育研究领域的关键问题和核心手段作了展望。 展开更多
关键词 水稻 穗发育 植物激素 环境因素 分子机制
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稻飞虱适应水稻抗性机制的研究进展 被引量：1
3
作者 王雅宣 王新峰 +6 位作者 杨后红 刘芳 肖晶 蔡玉彪 魏琪 傅强 万品俊 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第3期306-321,共16页
稻飞虱包括褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱,是全球水稻生产的主要威胁之一。为了抵抗这些害虫,水稻进化出了一系列防御机制,包括抗生性、趋避性或不选择性、耐害性。与此同时,稻飞虱也进化出多种适应机制,如复杂的化学感受系统识别各类化学物... 稻飞虱包括褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱,是全球水稻生产的主要威胁之一。为了抵抗这些害虫,水稻进化出了一系列防御机制,包括抗生性、趋避性或不选择性、耐害性。与此同时,稻飞虱也进化出多种适应机制,如复杂的化学感受系统识别各类化学物质,分泌的唾液蛋白精细调控植物防御反应,肠道内的解毒酶代谢各类有毒物质,体内的共生菌提高对生态系统的适应性,翅型分化使其根据寄主营养状况进行生长发育等。本文依据稻飞虱适应水稻抗性机制的最新发现,总结了水稻抗稻飞虱基因和稻飞虱致害性机理,重点就稻飞虱与水稻的化学通讯、唾液成分、解毒酶、共生菌和翅型分化方面进行综述。稻飞虱的生物型进化和抗虫品种的推广后易失去抗性问题是当前稻飞虱防控面临的主要挑战。未来研究需要进一步探索稻飞虱适应性变化的分子机制,并开发新型的、更有效的管理策略,以实现稻飞虱防控的长远目标和可持续性。此外,本文还探讨了如何通过基因组学、转录组学、代谢组学和表观遗传学等现代生物技术,深化对稻飞虱与水稻互作网络的理解,以及如何利用这些知识制定更有效的害虫管理策略。 展开更多
关键词 稻飞虱 水稻抗性 毒力唾液蛋白 解毒酶 共生菌
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水稻穗粒数基因Gn1a的等位基因挖掘与育种应用 被引量：1
4
作者 刘智超 常龙学 +9 位作者 艾鑫 金龙 张丰勇 李志永 王以锋 童晓红 黄捷 张健 金健 应杰政 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第2期220-230,共11页
【目的】基于水稻功能基因组学的快速发展,通过全基因组关联分析和等位基因挖掘,鉴定出调控每穗粒数的关键基因Gn1a的优异等位变异,为现代水稻高产分子育种策略提供了理论依据与靶点资源。【方法】通过构建高世代回交自交系遗传群体开展... 【目的】基于水稻功能基因组学的快速发展,通过全基因组关联分析和等位基因挖掘,鉴定出调控每穗粒数的关键基因Gn1a的优异等位变异,为现代水稻高产分子育种策略提供了理论依据与靶点资源。【方法】通过构建高世代回交自交系遗传群体开展QTL精细定位;基于近等基因系(NILs)验证目标QTL的遗传效应;结合目标基因的PCR扩增、高通量测序及多序列比对解析功能变异位点;进一步开发功能分子标记并应用于水稻种质资源的基因型精准鉴定。【结果】在中嘉早17、中早39(常规早籼主推品种)、华占、R173(杂交晚籼核心恢复系)4个背景与粳稻吉资1560构建的BC_(3)F_(3)群体中,1号染色体短臂Gn1a位点共同定位到控制穗粒数与二次枝梗数的QTL。Gn1a测序分析揭示,中嘉早17与中早39携带新型Gn1a等位变异(命名为Gn1a-i),与粳型等位基因Gn1a-j相比,在5'UTR区存在16-bp缺失。4套近等基因系的分析结果表明Gn1a-i增加每穗粒数和籽粒产量。基于该InDel位点开发的共显性功能标记ZC51,对9类39份水稻材料(涵盖常规早籼、常规晚籼、三系保持系、两系不育系、三系恢复系、北方粳稻、南方粳稻、农家品种及野生稻)进行Gn1a等位基因分型检测,结果显示:籼型群体(常规早/晚籼、三系保持系、两系不育系、三系恢复系)100%携带Gn1a-i等位基因;野生稻与农家品种携带Gn1a-j等位基因;粳稻群体(南/北方)携带Gn1a-i和Gn1a-j双等位基因。【结论】明确了Gn1a-i等位基因通过增加二次枝梗数和每穗粒数来提高籽粒产量,Gn1a-i有利等位基因在当前粳稻品种的改良中具有较大利用潜力,Gn1a功能基因标记ZC51能直接用于分子标记辅助选择育种。 展开更多
关键词 每穗粒数 等位基因 数量性状座位 分子标记辅助选择
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水稻生育期遥感监测的研究进展、瓶颈问题与技术优化路径
5
作者 李瑞杰 王爱冬 +9 位作者 吴华星 李子秋 冯向前 洪卫源 汤学军 覃金华 王丹英 褚光 张运波 陈松 《智慧农业(中英文)》 2025年第3期89-107,共19页
[目的/意义]水稻作为全球主要粮食作物,其生育期精准识别对优化品种选育与生产管理至关重要。传统人工观测效率低、空间覆盖有限,而气象-土壤耦合模型存在参数敏感性与生态适应性瓶颈,难以满足现代农业高效化、精准化需求。遥感技术凭... [目的/意义]水稻作为全球主要粮食作物,其生育期精准识别对优化品种选育与生产管理至关重要。传统人工观测效率低、空间覆盖有限,而气象-土壤耦合模型存在参数敏感性与生态适应性瓶颈,难以满足现代农业高效化、精准化需求。遥感技术凭借高时空分辨率、多源协同和低人工干预优势,为水稻全生育期动态监测提供了革新手段。[进展]近年来,多源遥感数据(卫星、无人机、近地传感)通过光谱-空间-时序三维校正,结合阈值法、机器学习及深度学习模型显著提升了生育期识别精度。光谱指数与农艺参数的协同反演,以及光学-合成孔径雷达数据融合有效增强了生理可解释性。深度学习框架通过冠层纹理、器官形态特征解析,实现了抽穗期至成熟期的高精度识别,而时序模型则捕捉了生育期连续演进的动态规律。[结论/展望]当前技术仍面临多源数据时空异质性、光谱饱和效应、模型泛化能力不足等挑战。未来需构建多源数据同化体系破解时空矛盾,发展跨尺度生理-光谱响应模型揭示生育期驱动机制,并创新机理-数据混合驱动算法提升跨域适应性,最终建立农业大数据支撑的全周期监测体系,为水稻智能管理提供理论及实践支撑。 展开更多
关键词 水稻 生育期识别 遥感 模型 深度学习 多源融合
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水稻花粉管生长及其对非生物逆境胁迫的响应机理研究进展 被引量：3
6
作者 许用强 徐军 +4 位作者 奉保华 肖晶晶 王丹英 曾宇翔 符冠富 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期495-506,共12页
水稻是我国乃至全世界最为重要的粮食作物之一。全球气候变暖背景下,高温、干旱、低温寡照等极端天气频繁发生,水稻产量品质形成受到不同程度的影响,严重威胁我国的粮食安全。花粉管在雌蕊组织中的生长是水稻生殖生长最为关键的过程,高... 水稻是我国乃至全世界最为重要的粮食作物之一。全球气候变暖背景下,高温、干旱、低温寡照等极端天气频繁发生,水稻产量品质形成受到不同程度的影响,严重威胁我国的粮食安全。花粉管在雌蕊组织中的生长是水稻生殖生长最为关键的过程,高温等非生物逆境胁迫可严重干扰花粉管生长的信号传递和能量代谢,进而导致水稻受孕失败。因此,研究高温等逆境胁迫影响水稻花粉管生长及其调控机制具有重要意义。本文综述了水稻花粉管生长的基本过程,包括信号传递以及能量代谢,同时阐述了高温、干旱、低温寡照、重金属等逆境影响花粉管生长致使小穗败育的作用机制及其栽培调控技术,为减缓高温等逆境胁迫干扰水稻花粉管生长,提高水稻授粉受孕能力的栽培技术提供理论参考,并对今后的研究方向进行展望。 展开更多
关键词 水稻 逆境胁迫 花粉管生长 响应机理 调控措施
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用于水稻品种真实性验证的SNP位点评价
7
作者 徐群 王珊 +9 位作者 袁筱萍 金石桥 晋芳 郝万军 吴小碧 冯跃 余汉勇 孙燕飞 杨窑龙 魏兴华 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第5期635-642,共8页
【目的】高鉴别力的SNP位点组合对建立高效、精准、低成本的水稻品种验证技术至关重要,可广泛应用于种子监管和品种创新等领域。【方法】利用农业行业标准推荐的96个SNP标记(RGIsnp96),构建1383个常规种和2702个杂交种水稻品种的SNP指... 【目的】高鉴别力的SNP位点组合对建立高效、精准、低成本的水稻品种验证技术至关重要,可广泛应用于种子监管和品种创新等领域。【方法】利用农业行业标准推荐的96个SNP标记(RGIsnp96),构建1383个常规种和2702个杂交种水稻品种的SNP指纹图谱。【结果】发现在常规种中,杂合基因型比率、平均多态性信息成分(PIC)、平均次要等位基因频率(MAF)分别为0.03、0.30和0.27;在杂交种中,相关指标分别为0.39、0.30和0.29。RGIsnp96对常规稻、杂交稻的品种识别率分别为99.94%、99.99%。基于品种间异同基因型位点的比例,对RGIsnp96与农业行业标准推荐的48个SSR标记(RGIssr48)的鉴定结果进行比较,结果显示,不论是对于常规种、还是杂交种,这两套标记均具有良好的等效性。同时,还发现对部分常规品种的鉴别,组合不同类型的标记,比单一类型的标记能取得更好的效果,并推荐了相应的策略。【结论】RGIsnp96展现出卓越的水稻品种鉴别能力,为提升水稻种子质量、规范种子市场秩序以及保障农民权益提供了坚实的技术支持。 展开更多
关键词 水稻品种 真实性鉴定 RGIsnp96 单核苷酸多态性 品种鉴定
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基于氮肥运筹下水稻产量与品质协同的农艺生理指标解析 被引量：3
8
作者 覃金华 洪卫源 +7 位作者 冯向前 李子秋 周子榆 王爱冬 李瑞杰 王丹英 张运波 陈松 《作物学报》 北大核心 2025年第2期485-502,共18页
提升水稻产量与品质的协同效应是当前水稻生产面临的重大挑战。深入剖析并清晰界定影响产量与品质协同提升的关键水稻群体特征,对于指导水稻品种的改良和栽培技术的优化具有至关重要的意义。本研究以秀水134(XS134)和黄华占(HHZ)为材料... 提升水稻产量与品质的协同效应是当前水稻生产面临的重大挑战。深入剖析并清晰界定影响产量与品质协同提升的关键水稻群体特征,对于指导水稻品种的改良和栽培技术的优化具有至关重要的意义。本研究以秀水134(XS134)和黄华占(HHZ)为材料,分别设置常规固定施氮模式(N0、N1、N2、N3)和基于SPAD阈值的动态施氮模式(RTNM、S34、S37、S40)。通过在水稻关键生育期采集静态与动态农艺生理指标,以及产量和稻米品质数据,采用不同多目标回归预测模型,以深入解析水稻关键农艺生理指标对产量和稻米品质的响应。结果表明:(1)总体上水稻产量与稻米综合指标(GQI)呈互斥关系。随着施氮量的增加,产量逐渐提高,而GQI则呈降低趋势,尤其在固定施氮模式下,这种负相关性更为明显。然而,与固定施氮模式(N2)相比,动态施氮(RTNM)在施氮量减少了32.01%~58.02%的同时,能够稳定水稻产量并提升了GQI3.10%~38.34%(除2022年XS134外),这凸显了动态施氮模式在缓解水稻产量与品质互斥性,并推动两者协同提升方面的潜力。(2)相关性分析表明, 50个静态农艺指标中,有28个指标与水稻产量和GQI均呈显著相关性,占比56.00%。3种“量质”回归模型对水稻产量(R2:0.74~0.83;RMSE:0.40~0.49)和GQI(R2:0.81~0.90;RMSE:0.63~0.88)的预测能力表现出不同程度的准确性。特征重要性解析表明分蘖期的群体生物量是对产量和品质的预测均为正效应(0.09~6.37),而株高、叶面积指数和叶重等在预测产量和品质时出现互斥,这表明在构建水稻产量与品质协同提升的分蘖期群体时,需要在确保群体生物量的基础上,对“量质互斥指标”开展适宜度评估与优化。同时,穗发育期的群体净同化率(NAR)对水稻产量和GQI均呈现出不同程度的正效应值(0.06~1.00),暗示了穗发育阶段水稻的单位叶片光合效率可能是实现二者协同提升的重要群体特征。综上,相较于常规固定施氮模式,基于SPAD阈值的动态施氮策略可在一定程度上实现水稻产量与品质的协同提升;分蘖期干物重和穗发育期NAR可以作为实现这一协同效应的重要参考指标。 展开更多
关键词 氮肥 农艺生理指标 产量 品质
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岩棉及施用硅肥对水稻秧苗生长及耐低温特性的影响 被引量：1
9
作者 陈玉林 张义凯 +5 位作者 陈惠哲 向镜 盛和深 杨运辉 田小海 张玉屏 《核农学报》 北大核心 2025年第5期1050-1060,共11页
早春水稻秧苗低温冷害现象频发,严重影响水稻秧苗的生长发育;岩棉作为富硅材料,其在低温胁迫下对水稻秧苗形态及生理特性的影响尚未明确。为探明岩棉提高水稻秧苗抗寒性的作用机制,本研究选用营养土(NS)和岩棉(RW)两种材料,设置常温26℃... 早春水稻秧苗低温冷害现象频发,严重影响水稻秧苗的生长发育;岩棉作为富硅材料,其在低温胁迫下对水稻秧苗形态及生理特性的影响尚未明确。为探明岩棉提高水稻秧苗抗寒性的作用机制,本研究选用营养土(NS)和岩棉(RW)两种材料,设置常温26℃(CK)、常温加硅(CK+Si)、低温10℃(L)和低温加硅(L+Si)4个处理,分析不同温度和硅肥处理下,岩棉对机插水稻秧苗生长及耐低温特性的影响。结果表明,在低温处理下,岩棉育秧的水稻秧苗地上部干重、充实度分别较营养土极显著提高26.38%和17.67%(P<0.01);低温下,营养土添加硅肥后的秧苗生物量、充实度较未施硅的营养土增加24.31%和13.12%。低温条件下,岩棉秧苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化酶(APX)活性分别较营养土提高97.42%、66.71%、92.17%和55.40%,脯氨酸和可溶性糖含量较营养土显著提高25.11%和48.19%;添加硅肥后,植株体内丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量和超氧阴离子(O_(2)^(-))产生速率有所降低。低温胁迫下,水稻秧苗对硅的吸收受到抑制,以岩棉为材料育秧增加了硅转运蛋白OsLsi6基因的表达量,提高了水稻植株地上部硅含量。同时,OsLti6b、OsP5CS、OsCu/Zn-SOD2和CATB等抗冷相关基因表达量在不同温度处理下表现为岩棉处理高于营养土。综上,岩棉育秧可促进植株对硅的吸收,增加抗氧化酶及耐冷相关基因的表达量,增强水稻秧苗的耐低温能力。本研究结果为岩棉基质在水稻壮秧培育中的应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 岩棉 硅 低温 抗氧化酶 耐冷基因
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水稻DMP1、DMP2、DMP3基因突变体的创制及其单倍体诱导能力鉴定 被引量：1
10
作者 胡风越 王健 +2 位作者 王春 王克剑 刘朝雷 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第1期55-66,共12页
【目的】探究水稻DMP家族基因的单倍体诱导能力,为单倍体育种提供新的基因资源。【方法】筛选与ZmDMP基因高同源且在花粉中高表达的水稻DMP家族基因作为候选基因;利用CRISPR/Cas9多基因编辑技术,在籼粳杂交稻“春优84”中对筛选的DMP家... 【目的】探究水稻DMP家族基因的单倍体诱导能力,为单倍体育种提供新的基因资源。【方法】筛选与ZmDMP基因高同源且在花粉中高表达的水稻DMP家族基因作为候选基因;利用CRISPR/Cas9多基因编辑技术,在籼粳杂交稻“春优84”中对筛选的DMP家族基因和单倍体诱导基因OsMTL创制单基因敲除以及多基因组合敲除突变体;对突变体进行形态学观察和花粉育性鉴定;调查统计转基因T0材料的结实率和单倍体诱导率。【结果】在水稻RAP-DB数据库中共检索到13个玉米单倍体诱导基因ZmDMP的同源基因。OsDMP1和OsDMP2与ZmDMP同源性最高,相似度分别为41.24%和37.32%;OsDMP1和OsDMP3在花药中表达量最高。因此,选择OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3基因为候选基因。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术创制了OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3的单基因敲除和组合敲除突变体(osdmp1、osdmp2、osdmp3、osdmp1-osdmp2、osdmp1-osdmp3、osdmp1-osdmp2-osdmp3),OsMTL单基因敲除突变体(osmtl),以及OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3与OsMTL基因的组合敲除突变体(osmtl-osdmp1、osmtl-osdmp2、osmtl-osdmp3、osmtl-osdmp1-osdmp2、osmtl-osdmp1-osdmp3、osmtlosdmp1-osdmp2-osdmp3)。表型考察发现,相比较野生型,所有突变体的植株形态和花粉育性均未发生显著变化,而仅在包含osmtl的单基因敲除和多基因组合敲除突变体中结实率发生显著下降。单倍体鉴定结果显示,OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3与OsMTL组合突变的单倍体诱导效率分别为0.4%±0.6%、2.6%±2.8%、1.4%±0.6%、1.5%±1.3%、2.1%±2.4%、2.2%±0.6%,与osmtl突变体(1.5%±0.5%)无显著差异。然而,当OsDMP家族基因单个突变或多个组合突变时均无单倍体产生。【结论】本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功创制了水稻OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3、OsMTL单基因和多基因组合敲除突变体,发现了OsDMP1、OsDMP2和OsDMP3均无独立单倍体诱导能力,也不能提升OsMTL基因的单倍体诱导效率。本研究促进了对水稻中OsDMP同源基因的了解,为后续单倍体诱导基因研究提供参考。 展开更多
关键词 水稻 单倍体诱导 DMP OsMTL
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水稻开花期高温热害响应机理及其调控技术研究进展 被引量：12
11
作者 许用强 姜宁 +3 位作者 奉保华 肖晶晶 陶龙兴 符冠富 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期111-126,共16页
近年来,频繁发生的极端高温天气严重影响了水稻的生长发育、产量及稻米品质形成。水稻开花期对高温最为敏感,研究花期高温诱导小穗败育机理及其调控措施对减缓水稻高温热害,保障我国粮食安全生产具有重要意义。本文综述了高温下水稻颖... 近年来,频繁发生的极端高温天气严重影响了水稻的生长发育、产量及稻米品质形成。水稻开花期对高温最为敏感,研究花期高温诱导小穗败育机理及其调控措施对减缓水稻高温热害,保障我国粮食安全生产具有重要意义。本文综述了高温下水稻颖花开放、花药开裂及散粉、柱头花粉粒萌发及花粉管伸长的特征及其作用机制,探究水稻花期耐热性调控机制以及减缓水稻花期高温热害的栽培调控措施,不仅为水稻花期高温热害机理及防控技术研究提供新的研究思路,还对今后的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 水稻 花期高温胁迫 小穗育性 生理机制 调控措施
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水稻机械育插秧技术研究进展 被引量：12
12
作者 应伟杰 王亚梁 +4 位作者 朱德峰 怀燕 张玉屏 向镜 陈惠哲 《中国稻米》 北大核心 2024年第4期12-16,共5页
比较了我国水稻生产中不同水稻机插秧方式、机插播种育秧方式的优缺点,分析了传统杂交稻机插技术存在的问题,进而创新提出杂交稻精准播种机插技术,并展望了水稻绿色机插技术的发展。
关键词 水稻 机插秧 育秧 精准播种 技术模式
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优化施肥措施对水稻产量和土壤养分平衡的影响 被引量：1
13
作者 李建强 魏倩倩 +2 位作者 刘晓霞 张均华 朱春权 《浙江农业学报》 北大核心 2025年第2期438-446,共9页
为探究适合杭嘉湖地区的新型肥料和适宜肥料用量,本研究选取3种新型肥料,以平湖当地常规施肥为对照,通过田间试验,筛选适合当地水稻优质高产的新型肥料,并进行减氮增效研究。结果表明,与常规施肥相比,施用茂施缓释肥能显著(P<0.05)... 为探究适合杭嘉湖地区的新型肥料和适宜肥料用量,本研究选取3种新型肥料,以平湖当地常规施肥为对照,通过田间试验,筛选适合当地水稻优质高产的新型肥料,并进行减氮增效研究。结果表明,与常规施肥相比,施用茂施缓释肥能显著(P<0.05)提高水稻的干重和氮肥利用率,并通过提高水稻穗粒数和结实率进而提高水稻产量。同时,茂施缓释肥显著增加了土壤中有机质和碱解氮含量,提高了脲酶和氨单加氧酶的活性,以及对应功能基因的丰度,增加了土壤微生物生物量碳氮含量。与常规施肥相比,茂施缓释肥减氮10%显著提高了水稻氮素利用率且不影响水稻产量和稻米品质。综上所述,施加茂施缓释肥可在常规氮肥用量的基础上减氮10%,从而达到水稻减氮增效的目的。 展开更多
关键词 茂施缓释肥 减氮增效 水稻 氮素利用率 产量
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精准条播与叠盘出苗互作对机插水稻群体均匀度及产量与构成的影响
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作者 唐承翰 陈惠哲 +5 位作者 张玉屏 向镜 张义凯 王志刚 杨志远 王亚梁 《农业工程学报》 北大核心 2025年第15期22-29,共8页
提高水稻机插群体的均匀度是提高产量的有效途径。为明确精准条播和叠盘出苗互作对水稻机插群体的均匀度及产量构成的影响,创建机插丰产、均衡群体,该研究以籼粳杂交稻甬优1540为供试品种,设置2个播种量(T_(1):36.6 g,T_(2):73.2 g)、2... 提高水稻机插群体的均匀度是提高产量的有效途径。为明确精准条播和叠盘出苗互作对水稻机插群体的均匀度及产量构成的影响,创建机插丰产、均衡群体,该研究以籼粳杂交稻甬优1540为供试品种,设置2个播种量(T_(1):36.6 g,T_(2):73.2 g)、2种播种方式(精准条播(precision drill sowing,PS)和传统撒播(broadcast sowing,BS))、2种秧盘处理方式(叠盘(tray overlapping,OL)和不叠盘(tray nonoverlapping,NL))。通过标准9寸可叠秧盘育秧,机插规格为横向取秧18次,纵向取秧40次。对比不同处理下秧苗素质、茎蘖动态、叶面积指数、干物质积累、产量及其构因素的差异。结果表明:1)叠盘处理显著促进了秧苗素质的提升(P<0.05),精准条播较传统撒播处理的平均秧苗均匀度高19.29个百分点,叠盘较不叠盘处理平均秧苗均匀度高36.61个百分点。2)精准条播较传统撒播、叠盘较不叠盘处理都显著增加了群体的均匀度(P<0.05),精准条播结合叠盘出苗使移栽期和抽穗期群体的均匀度分别增加了44.21和36.96个百分点;高均匀度群体具有更多的高峰苗数,从而获得更多的有效穗数。3)精准条播和叠盘处理都增加了群体的叶面积指数和干物质积累量。4)精准条播结合叠盘处理提高了群体有效穗数而使产量提高,提高播种量能降低传统撒播和不叠盘处理下产量减少的幅度。5)通过偏最小二乘路径建模(partial least squares path model,PLS-PM)分析可知,叠盘出苗对群体均匀度的直接效应为0.7209,大于精准条播的0.3075;群体均匀度对有效穗数和地上部干物质量的直接效应最大,有效穗数和地上部干物质量对产量的直接效应分别达0.9864、0.8250。综上所述,精准条播和叠盘出苗处理可以显著提高秧苗均匀度和水稻机插群体的均匀度(P<0.05),通过提高群体有效穗数和干物质积累量,从而使产量提高。实际生产应用中,当由于技术原因难以使种子分布、发育均衡时,通过提高播种量可以提高机插群体的均匀度,起到缓解产量损失的作用。 展开更多
关键词 水稻 产量 精准条播 叠盘 均匀度
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水稻第6染色体剑叶叶绿素含量QTL的精细定位
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作者 刘催萍 朱玉君 +4 位作者 樊叶杨 庄杰云 沈怡 颜翊洁 沈波 《核农学报》 北大核心 2025年第8期1640-1646,共7页
为了精细定位水稻叶绿素含量QTL,本研究利用衍生于籼稻组合珍汕97B/密阳46的2套近等基因系群体,对控制剑叶叶绿素a和叶绿素b含量的数量性状基因座(QTL)qFChlA-6/qFChlB-6进行遗传效应验证和精细定位。应用1个包含4套近等基因系的群体,将... 为了精细定位水稻叶绿素含量QTL,本研究利用衍生于籼稻组合珍汕97B/密阳46的2套近等基因系群体,对控制剑叶叶绿素a和叶绿素b含量的数量性状基因座(QTL)qFChlA-6/qFChlB-6进行遗传效应验证和精细定位。应用1个包含4套近等基因系的群体,将qFChlA-6/qFChlB-6定位在水稻第6染色体RM3414~Si2944区间,对应水稻第6染色体2881788~2944150 bp的物理位置,距离为60.36 kb。应用另1个包含2套近等基因系的群体,将该QTL精细定位在Si2925~Si2927区间,物理距离约为1.7 kb,父本密阳46等位基因对叶绿素b含量具有加性效应,为0.075 mg·g^(-1)FW,对表型变异的贡献率为20.7%。本研究结果为qFChlA-6/qFChlB-6的克隆提供了良好的基础。 展开更多
关键词 水稻 叶绿素含量 近等基因系 精细定位
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基于低空无人机遥感的水稻产量估测方法研究进展 被引量：2
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作者 冯向前 王爱冬 +7 位作者 洪卫源 李子秋 覃金华 詹丽钏 陈里鹏 张运波 王丹英 陈松 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期604-616,共13页
水稻作为主要的粮食作物之一,其产量估测对国家政策宏观调控、地方农情实时指导以及优良品种的定向培育都起着至关重要的作用。随着作物学科及其交叉学科的不断进步,估产的方法和模式也逐渐多样化。同时,随着遥感技术的发展,尤其是低空... 水稻作为主要的粮食作物之一,其产量估测对国家政策宏观调控、地方农情实时指导以及优良品种的定向培育都起着至关重要的作用。随着作物学科及其交叉学科的不断进步,估产的方法和模式也逐渐多样化。同时,随着遥感技术的发展,尤其是低空无人机的出现及其应用的普及,水稻智能遥感估产方法不断创新,估测精度不断提升,但针对基于无人机遥感的智能稻作产量估测缺乏系统和科学的归纳总结。鉴于此,本文在梳理目前主流水稻估产方法及其优缺点的基础上,聚焦探讨低空智能遥感技术在水稻产量估测中的应用及未来发展方向。围绕当前利用低空遥感技术获取的主要特征信息,探讨实现智能遥感水稻估产的模型开发。此外,还探讨了智能遥感技术在水稻产量估测中面临的挑战和问题,旨在深化并完善对低空遥感水稻的产量估测方法的理解,进而为水稻产量智能估计提供系统全面的参考和指导。 展开更多
关键词 水稻 产量估计 遥感 无人机
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浙江省水稻种质资源的遗传相似度分析
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作者 严志琴 章孟臣 +6 位作者 陈小央 李燕 徐群 王珊 冯跃 魏兴华 杨窑龙 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第9期1734-1743,I0001-I0009,共19页
浙江省水稻栽培历史悠久,拥有丰富的稻种资源。目前保存在国家水稻种质资源中期库(杭州)的浙江省稻种资源共有2000余份,但并没有进行系统的筛选鉴定,导致一些稻种资源重复保存。以1970份浙江省原产稻种资源为研究材料,利用第二代重测序... 浙江省水稻栽培历史悠久,拥有丰富的稻种资源。目前保存在国家水稻种质资源中期库(杭州)的浙江省稻种资源共有2000余份,但并没有进行系统的筛选鉴定,导致一些稻种资源重复保存。以1970份浙江省原产稻种资源为研究材料,利用第二代重测序技术构建了浙江省稻种资源的基因组变异图谱,通过测序深度、连锁不平衡、缺失率等条件对SNP进行过滤,筛选10532个核心SNP标记用于遗传相似度计算。对13组主要的同名品种进行分析,同名品种之间的遗传相似度均未超过0.95,且相互之间存在较大的表型变异,因此同名材料间实际为不同的水稻品种。同时利用1970份材料的核心SNP标记,通过计算两两遗传相似度,筛选出11个高遗传相似度的材料组合。比较表型鉴定结果、植株形态特征发现,高遗传相似度的材料具有高度相似的表型与田间表现,在一定程度上证实了遗传相似度在水稻品种鉴定中的有效性。本研究基本摸清了浙江省水稻种质资源保存现状,揭示了同名品种不一定为重复品种,而异名品种也可能属于同一品种,为浙江省水稻种质资源的保护和利用提供了重要的科学依据。 展开更多
关键词 稻种资源 核心SNP标记 遗传相似度 表型变异
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解磷细菌解磷机制研究进展及其在水稻上的应用 被引量：2
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作者 潘林 弥春霞 +6 位作者 徐青山 魏倩倩 孔亚丽 朱练峰 田文昊 朱春权 张均华 《中国稻米》 北大核心 2024年第3期1-9,共9页
磷是植物生长不可缺少的元素。土壤中总磷含量丰富,但可被植物直接吸收利用的有效磷含量却很低。传统上主要通过施用磷肥提高缺磷地区的作物产量。然而,施入土壤中的磷不仅易被固定,还会转化成难以被植物直接吸收利用的有机磷,从而降低... 磷是植物生长不可缺少的元素。土壤中总磷含量丰富,但可被植物直接吸收利用的有效磷含量却很低。传统上主要通过施用磷肥提高缺磷地区的作物产量。然而,施入土壤中的磷不仅易被固定,还会转化成难以被植物直接吸收利用的有机磷,从而降低植物对磷的吸收利用率,造成环境污染。解磷细菌具有将土壤中难溶态磷转化为可被植物直接吸收利用的有效磷的功能,提高植物对磷的吸收利用率。解磷细菌种类繁多,作用机制复杂且影响因素众多。本文综述了解磷细菌解磷机制的研究进展,总结了解磷细菌在水稻生产上的应用情况,以为提高稻田土壤难溶态磷的利用效率提供理论依据。 展开更多
关键词 水稻 磷 解磷细菌 解磷机制
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褐飞虱中富含丝氨酸/精氨酸的可变剪接因子特性和生物学功能研究
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作者 贾毅帆 王新峰 +5 位作者 王雅宣 刘芳 肖晶 魏琪 傅强 万品俊 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第2期277-286,共10页
【目的】SR蛋白(serine/arginine-rich protein)是一类富含丝氨酸/精氨酸的可变剪接因子,在褐飞虱体内对基因的剪接过程起调控作用。本研究通过克隆褐飞虱(Nilaparvata lugens)的5个NlSR基因并鉴定了其分子特性、表达模式和生物学功能,... 【目的】SR蛋白(serine/arginine-rich protein)是一类富含丝氨酸/精氨酸的可变剪接因子,在褐飞虱体内对基因的剪接过程起调控作用。本研究通过克隆褐飞虱(Nilaparvata lugens)的5个NlSR基因并鉴定了其分子特性、表达模式和生物学功能,为褐飞虱的防治提供新的思路。【方法】基于褐飞虱基因组数据,利用PCR技术克隆了5个NlSR基因c DNA序列,并利用生物信息学手段分析其序列特征;利用q RT-PCR技术检测它们在不同发育阶段(卵、1-5龄若虫和雌雄成虫)和组织(唾液腺、体壁、脂肪体、卵巢和中肠)中的表达特征;并测定干扰后的基因表达及褐飞虱的存活率、蜜露量和体质量变化。【结果】成功克隆了5个NlSR基因的c DNA序列,分别命名为NlSRSF1、NlSRSF2.1、NlSRSF2.2、NlSRSF7.1和NlSRSF7.2。根据进化树分类,这些基因被分为3个亚家族:SRSF1、SRSF2和SRSF7。NlSRs基因的开放阅读框长度在495bp到508bp之间,编码的氨基酸数目介于164aa到235aa,预测分子量在19.54kD到26.76kD之间,等电点在9.53到11.83之间,均为亲水性碱性蛋白,不稳定指数在63.55到131.97之间。编码的蛋白含有N端的RRM结构域(RNArecognitionmotif)和C端的RS结构域(Arginine/serine-richdomain),NlSRSF7.1和NlSRSF7.2还含有锌指(Zn F_C2HC)结构域。NlSR基因在褐飞虱的唾液腺、体壁、脂肪体、卵巢和中肠等组织中均有表达,其中NlSRSF1和NlSRSF2.1在唾液腺中的相对表达量较高;NlSRSF1主要在卵和1龄若虫中表达,其他基因主要在成虫中表达。RNAi实验结果表明,与对照组ds GFP相比,干扰NlSRSF1、NlSRSF2.1和NlSRSF7.2显著降低褐飞虱的存活率,干扰NlSRSF2.2和NlSRSF7.1对存活率无显著影响,干扰所有NlSR基因均显著降低了褐飞虱的蜜露量和体质量增加量。【结论】本研究克隆了褐飞虱的5个NlSR基因,分析了其序列和表达特征,并通过干扰确定它们对褐飞虱生命活动的影响,为深入研究褐飞虱NlSRs的生物学功能奠定了基础。 展开更多
关键词 褐飞虱 SR蛋白 可变剪接 RNAI
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近年我国水稻种子休眠与萌发调控机制研究进展 被引量：2
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作者 唐思敏 童晓红 +3 位作者 应杰政 张健 田志宏 王以锋 《中国稻米》 北大核心 2024年第4期1-6,共6页
水稻种子的休眠与萌发是维持水稻产量和品质的重要农艺性状。水稻种子收获前较低的休眠水平易引起穗发芽,导致水稻产量和品质降低。另一方面,较高的休眠程度易引起水稻播种期的低发芽率和出苗不整齐,严重制约水稻的高产稳产。综述了202... 水稻种子的休眠与萌发是维持水稻产量和品质的重要农艺性状。水稻种子收获前较低的休眠水平易引起穗发芽,导致水稻产量和品质降低。另一方面,较高的休眠程度易引起水稻播种期的低发芽率和出苗不整齐,严重制约水稻的高产稳产。综述了2020年以来国内在水稻种子休眠与萌发遗传调控领域取得的一系列重要进展,具体从植物激素、非生物胁迫和穗发芽调控机制展开,并对国外相关领域的研究作简要介绍,提出研究趋势和展望,以期阐明调控种子萌发的遗传特性和作用机理,为适宜休眠度的水稻新品种培育提供理论依据和优良基因资源。 展开更多
关键词 水稻 种子 休眠 萌发 调控机制 作物改良
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