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单倍体育种技术在水稻育种中的应用与展望
1
作者 曹华盛 王福军 +6 位作者 熊亮 顾海永 罗文永 李曙光 何高 林宇萍 梁世胡 《广东农业科学》 2025年第8期1-12,共12页
水稻(Oryza sativa L.)是我国最重要的粮食作物之一,在保障国家粮食安全中具有重要的战略意义。近年来,随着全球气候变化加剧、耕地资源减少、农业用水日益紧张以及病虫害等生物胁迫频发,极大增加了育种工作者选育兼具高产、稳产性与广... 水稻(Oryza sativa L.)是我国最重要的粮食作物之一,在保障国家粮食安全中具有重要的战略意义。近年来,随着全球气候变化加剧、耕地资源减少、农业用水日益紧张以及病虫害等生物胁迫频发,极大增加了育种工作者选育兼具高产、稳产性与广适性水稻品种的难度,也对传统育种模式提出严峻挑战。传统杂交育种方法通常需历经6~10个世代才能实现基因型的纯合稳定,不仅周期漫长,而且过程繁琐、效率低下,难以满足当前农业生产对快速育种的需求。而单倍体育种技术作为一种新兴的现代生物育种手段,通过单倍体诱导、单倍体鉴定和染色体加倍3个核心环节,将传统育种中漫长的基因型纯合过程大幅压缩至1~2代即可完成,从而实现育种效率的显著提升。因此,其在水稻遗传改良与品种选育中展现出广阔应用前景和巨大推广潜力,特别适用于聚合抗逆基因、改良品质性状以及实现精准育种。该文系统梳理了单倍体育种技术的理论基础与操作流程,重点介绍水稻单倍体的诱导途径、技术瓶颈、创新进展及育种实践,并展望未来发展方向,为水稻科研与育种工作者提供系统全面的技术参考,推动我国水稻育种技术体系的现代化升级。 展开更多
关键词 水稻 单倍体 育种技术 育种模式 遗传改良 作用机制
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影响水稻镉低吸收的关键因素及育种研究进展
2
作者 简子豪 刘维 +4 位作者 陈腾奎 潘朝阳 陆展华 沈雪峰 何秀英 《广东农业科学》 2025年第8期39-51,共13页
水稻是我国重要粮食作物,其质量安全关系国家粮食安全和人民健康。近年来,稻米镉超标问题日益突出,已成为制约水稻可持续发展及威胁公众健康的关键因素。因此,深入探究水稻镉低吸收的分子机制与环境调控策略,培育低镉水稻品种,成为当前... 水稻是我国重要粮食作物,其质量安全关系国家粮食安全和人民健康。近年来,稻米镉超标问题日益突出,已成为制约水稻可持续发展及威胁公众健康的关键因素。因此,深入探究水稻镉低吸收的分子机制与环境调控策略,培育低镉水稻品种,成为当前农业领域的重大研究方向。该文系统梳理影响水稻镉吸收与积累的关键环境因素,明确指出温度、水分及营养元素是核心调控因子。在遗传机制层面,该文重点阐述控制水稻镉低积累的数量性状位点(QTL)及影响低镉水稻的相关基因。目前利用较多的基因有OsNRAMP5、OsHMA3、OsLCT1、OsIRT1、OsHMA2等,将其系统归纳为转运与区隔化、调控与响应、解毒与螯合三大核心基因家族,并绘制这些基因在细胞质、液泡等细胞器中的作用示意图,直观呈现“吸收-转运-螯合-区室化”的完整分子通路,为镉低积累基因挖掘提供参考。该文还概述各省份低镉水稻筛选工作的进度,并以广东省为例,详细介绍其“引进+本土化”的低镉品种培育策略,即成功引进国家审定的低镉品种‘西子3号’,同时大力推广示范本地优良品种‘粤禾丝苗’‘广红3号’‘泰丰优208’,逐步构建科学合理的低镉水稻品种体系。此外,该文系统综述现有低镉水稻的主要育种技术,涵盖传统常规育种、分子标记辅助选择及基因编辑等前沿手段,可为后续镉低积累基因挖掘及镉低积累新种质和品种培育提供参考。 展开更多
关键词 水稻 镉低吸收 影响因素 基因鉴定 育种进展
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广东省适宜“稻稻油”模式早熟甘蓝型冬油菜品种的评价与筛选 被引量：3
3
作者 彭菁菁 潘俊峰 +9 位作者 汪家凯 李妹娟 胡香玉 梁开明 傅友强 刘彦卓 胡锐 王昕钰 叶群欢 尹媛红 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期956-965,共10页
【目的】评价、筛选适宜广东“稻稻油”三熟制模式的早熟、高产、优质油菜品种,解决目前生产上轮作茬口不衔接的突出问题,促进广东粮油产能提升。【方法】试验在双季稻冬闲田实施,以25个早熟甘蓝型冬油菜品种为评价材料,调查测定各品种... 【目的】评价、筛选适宜广东“稻稻油”三熟制模式的早熟、高产、优质油菜品种,解决目前生产上轮作茬口不衔接的突出问题,促进广东粮油产能提升。【方法】试验在双季稻冬闲田实施,以25个早熟甘蓝型冬油菜品种为评价材料,调查测定各品种的生育期、产量、品质等重要性状,分析其与气象因子的相关性。【结果】试验品种全生育期变幅为136~151 d,播种期至初花期、初花期至盛花期、盛花期至终花期、终花期至成熟期的持续时间均值分别为88.0、7.2、21.1和30.0 d,大于0℃平均有效积温分别为1648.4、98.3、360.3和525.3℃;平均产量1832.1 kg·hm^(−2)(变幅1279.0~2288.1 kg·hm^(−2)),平均日产量12.5 kg·hm^(−2)(变幅8.6~15.5 kg·hm^(−2));每角粒数与产量呈极显著正相关(P<0.01);籽粒含油量(w)平均44.5%(变幅40.4%~48.4%),蛋白质含量(w)平均22.4%(变幅19.2%~25.4%),油酸含量(w)平均58.5%(变幅19.6%~73.3%)。相关分析表明,产量与播种期至初花期的平均温度和光合有效辐射均呈极显著正相关,含油量与播种期至初花期的平均温度呈显著正相关(P<0.05)、与光合有效辐射呈极显著正相关。聚类分析表明,11个不同生育期的品种属于高产类型,日产量高以及每角粒数、一次分枝数和单株有效角果数多是其主要特征。【结论】早熟甘蓝型冬油菜品种在广东的适应性差别大,日产量高以及每角粒数、一次分枝数和单株有效角果数多的品种能够充分利用生育前期光温资源,有利于高产和高油性状形成,适宜在粤中与丘陵稻作区“稻稻油”模式中应用。 展开更多
关键词 三熟制 “稻稻油”模式 水旱轮作 甘蓝型冬油菜 产量
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高收获指数型高产优质水稻新品种‘禾广丝苗’的培育及应用
4
作者 何秀英 刘维 +3 位作者 陆展华 王晓飞 王石光 巫浩翔 《广东农业科学》 2025年第8期131-138,共8页
水稻品种‘禾广丝苗’是一个丰抗优综合性状优良的高收获指数型常规水稻新品种。该品种株型好、产量高、稻米品质优,在参加广东省区域试验和国家长江中下游晚籼区域试验时米质达部颁优质一级和农业行业优质一级,米粒晶莹亮泽,每667 m2... 水稻品种‘禾广丝苗’是一个丰抗优综合性状优良的高收获指数型常规水稻新品种。该品种株型好、产量高、稻米品质优,在参加广东省区域试验和国家长江中下游晚籼区域试验时米质达部颁优质一级和农业行业优质一级,米粒晶莹亮泽,每667 m2区试最高产量达608.6 kg,2019年通过广东省农作物品种审定,2020、2023年先后两次通过国家农作物品种审定。‘禾广丝苗’也是一个很好的杂交稻恢复系,以其为父本已育成‘荃优禾广丝苗’‘徽两优广丝苗’等7个杂交稻组合通过审定,这些组合表现为高产稳产、品质优、适应性好,体现出‘禾广丝苗’作为优良亲本的“芯片”作用。‘禾广丝苗’适宜在广东、广西、海南、福建、江西、湖南、浙江等7个省区推广种植,2024—2025年被遴选为广东省农业主导品种,现为广东省惠州市、中山市及海丰县等地重点推广品种,在华南双季稻区和长江中下游晚籼区域具有良好的推广应用前景。 展开更多
关键词 水稻 禾广丝苗 高产优质 高收获指数 选育与应用
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养分用量和覆土处理对机插水稻秧苗素质的影响
5
作者 罗明智 杨陶陶 +5 位作者 蒋锋 伍龙梅 包晓哲 徐伟诚 刘文哲 张彬 《广东农业科学》 2025年第8期91-98,共8页
【目的】探究覆土处理与氮磷钾养分运筹对机插水稻秧苗质量的影响,为机插水稻标准化育秧技术提供理论依据。【方法】对育秧秧土分别设置7种养分用量(CK:不施任何养分;N1:氮肥1.39 g/盘,N2:氮肥2.78 g/盘;P1:磷肥0.26 g/盘,P2:磷肥0.51 g... 【目的】探究覆土处理与氮磷钾养分运筹对机插水稻秧苗质量的影响,为机插水稻标准化育秧技术提供理论依据。【方法】对育秧秧土分别设置7种养分用量(CK:不施任何养分;N1:氮肥1.39 g/盘,N2:氮肥2.78 g/盘;P1:磷肥0.26 g/盘,P2:磷肥0.51 g/盘;K1:钾肥1.01 g/盘,K2:钾肥2.03 g/盘)进行播种,播种后分别进行覆土(CS)与不覆土(NCS)2个处理,播种后测定秧龄20 d时的成苗率、形态及其生理指标。【结果】相较于不覆土处理,覆土处理成苗率平均提升4.01%,株高、叶龄和干物质积累量分别增加8.80%、7.06%和7.30%;叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量分别提高8.40%、8.45%和11.30%。养分运筹也影响秧苗质量,其中,N1地上部、地下干物质积累较N2分别提高59.70%和169.05%;K1地上部、地下部干物质积累较K2分别提高1.25%和42.70%。N2处理则对干物质积累呈抑制作用。覆土与养分互作时,覆土处理下P2成苗率显著提高24.10%,N2叶龄显著提高25.23%,K1株高和茎基宽分别显著提高7.20%和13.50%。【结论】覆土可提高秧苗成苗率、叶龄、株高和茎基宽。氮磷钾养分运筹对秧苗素质效应差异明显,N1、K1处理有利于干物质积累,N2、P2和K2处理促进叶绿素积累。覆土与养分存在互作效应,其中覆土处理下P2、N2、K1分别在成苗率、叶龄和株高等方面相比不覆土处理差异显著;覆土与氮、磷互作在干物质积累上达显著水平。 展开更多
关键词 机插水稻 养分运筹 覆土处理 秧苗素质 育秧技术 氮、磷、钾肥
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华南晚季再生稻和直播稻品种筛选
6
作者 倪梦玲 陈腾奎 +5 位作者 陆展华 潘朝阳 刘维 王晓飞 陈浩 何秀英 《广东农业科学》 2025年第8期108-117,共10页
【目的】比较再生与直播两种栽培模式对不同水稻品种产量的影响,筛选优良再生稻和直播稻品种,为华南稻区晚季再生稻与直播稻的品种筛选提供重要参考,并为区域品种优化与轻简栽培技术应用提供理论支持。【方法】利用‘粤禾丝苗’等15个... 【目的】比较再生与直播两种栽培模式对不同水稻品种产量的影响,筛选优良再生稻和直播稻品种,为华南稻区晚季再生稻与直播稻的品种筛选提供重要参考,并为区域品种优化与轻简栽培技术应用提供理论支持。【方法】利用‘粤禾丝苗’等15个常规水稻品种开展再生稻试验,头季稻于成熟后人工收割,保留15 cm茬高,自然再生至成熟,测定头季和再生产量(18个单株),计算两季总产量,并记录两季的成熟期。利用‘黄华占’等7个常规稻品种以及‘台两优粤禾丝苗’等8个杂交稻品种开展直播稻试验,设置育苗移栽与直播两种种植方式,测定各品种的成苗率、抽穗期、成熟期、株高和产量等性状指标,比较不同栽培模式下的产量表现。【结果】再生稻试验中,15个品种的再生产量均低于头季产量,平均减幅33.69%;‘禾福占’再生产量最高(393.00 g)、两季总产量最高(877.58 g),‘粤宜糖1号’次之;‘禾农丝苗’‘禾福占’和‘粤宜糖1号’的再生全生育期最长(80 d)。直播稻试验中,‘粤糯2号’成苗率最高(77.34%),‘台两优粤禾丝苗’和‘禾福占’的直播全生育期最长(111 d),‘粤糯2号’‘粤福金占’和‘黄华占’生育期较育苗移栽缩短6~7 d;直播稻产量以‘沃两优粤芽丝苗’最高(646.17 g)。【结论】综合再生产量和总产量,‘禾福占’和‘粤宜糖1号’表现优异,适宜于华南稻区的再生稻栽培模式;结合直播成苗率与产量表现,‘粤糯2号’‘粤福金占’和‘黄华占’为适宜华南稻区直播栽培的代表品种。 展开更多
关键词 水稻 种植模式 再生 移栽 直播 品种 产量 品种筛选
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普通野生稻和亚洲栽培稻种质资源中Hsp101基因的遗传变异分析
7
作者 刘悦 江立群 +4 位作者 吕树伟 孙炳蕊 李晨 刘清 于航 《广东农业科学》 2024年第11期39-47,共9页
【目的】Hsp101基因是调控水稻耐热性的关键基因,然而其在水稻种质资源中的遗传变异和演化模式所知有限。分析Hsp101基因在普通野生稻和亚洲栽培稻中的遗传变异,为发掘优良的耐热基因资源奠定基础。【方法】利用检索和整理得到的3325份... 【目的】Hsp101基因是调控水稻耐热性的关键基因,然而其在水稻种质资源中的遗传变异和演化模式所知有限。分析Hsp101基因在普通野生稻和亚洲栽培稻中的遗传变异,为发掘优良的耐热基因资源奠定基础。【方法】利用检索和整理得到的3325份普通野生稻和亚洲栽培稻种质资源基因组测序数据,使用基因组重测序分析所得到的单核苷酸多态性(SNP)和小片段插入缺失(InDel)变异开展Hsp101基因的遗传多样性和基因变异单倍型分析。【结果】基于基因组重测序分析得到的高质量遗传变异数据,在Hsp101基因区间内检测到471个遗传突变位点,其中能改变氨基酸编码的非同义变异位点有94个,遗传多样性和群体间分化指数分析表明栽培稻中的遗传多样性明显较低,普通野生稻与籼稻和粳稻的遗传分化明显。单倍型分析共发现8种主要单倍型,普通野生稻含有除Hap6外的7种单倍型,籼稻单倍型以Hap1为主,粳稻单倍型以Hap2为主。进一步对单倍型进行网络分析和系统发育树分析,发现野生稻单倍型Hap8可能是Hsp101较为古老的等位基因。此外,对3个籼粳间的遗传变异位点进行PCR扩增测序的验证,发现Hsp101基因在籼稻和粳稻中的特异变异是存在的。【结论】发掘鉴定了Hsp101基因上的94个非同义变异及8种主要的基因变异单倍型。该基因的栽培稻单倍型均由野生稻单倍型演化而来,籼稻与野生稻的分化程度比粳稻和野生稻的分化程度更低,推测籼稻的遗传分化时间比粳稻早,籼稻和粳稻在Hsp101基因位点的遗传差异可能与所处环境的自然温度胁迫相关。 展开更多
关键词 水稻 亚洲栽培稻 普通野生稻 Hsp101基因 种质资源 遗传多样性
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华南早晚季不同施氮水平下影响籼稻米食味的品质性状
8
作者 张兰兰 刘迪林 +9 位作者 马晓智 霍兴 孔乐 李金华 付崇允 廖亦龙 朱满山 曾学勤 柳武革 王丰 《中国水稻科学》 2025年第6期832-846,共15页
【目的】食味是决定稻米品质的最关键因子,但是稻米食味品质不仅取决于品种自身遗传背景,而且还受施肥和种植季节等环境因素影响。在不同种植季节和不同施氮水平下全面探讨稻米外观、加工、蒸煮营养等品质性状与食味之间的关系,可为培... 【目的】食味是决定稻米品质的最关键因子,但是稻米食味品质不仅取决于品种自身遗传背景,而且还受施肥和种植季节等环境因素影响。在不同种植季节和不同施氮水平下全面探讨稻米外观、加工、蒸煮营养等品质性状与食味之间的关系,可为培育不同种植条件下均能稳定表现优良食味的水稻新品种具有重要的参考意义。【方法】2021年以17个华南不同类型水稻品种(系)为供试材料,在广州早、晚两季各设置施氮量为0 kg/hm^(2)(N0)、90 kg/hm^(2)(N1)、135 kg/hm^(2)(N2)和180 kg/hm^(2)(N3)等4种不同处理,通过三因素方差分析、逐步多元回归分析和通径分析,系统探讨稻米外观、加工、蒸煮与营养等品质性状与食味之间的关系。【结果】1)垩白米率(CGR)、垩白度(CD)、胶稠度(GC)和蛋白质(PC)同时受季节、施氮量、品种、季节×施氮水平互作效应、季节×品种互作效应和季节×氮水平×品种三因素互作效应等7种因素影响,是最不稳定的性状;碱消值(ASV)则仅受季节和品种两因素的显著影响,属于最为稳定的性状;糙米率(BRR)、精米率(MRR)、米粒长宽比(LWR)、透明度(TR)和直链淀粉含量(AC)等5个均为中等不稳定性状。2)早、晚两季不同施氮处理共检测到显著影响米饭食味(TV)的品质性状11个。其中,AC和PC在早季、晚季都能重复检测到,且对TV均起负向调控作用;MRR、CGR、CD、TR和GC在晚季中重复检测到;BRR、整精米率(HRR)和ASV仅在晚季N0中检测到。3)对TV有显著影响的11个品质性状中,仅GC和LWR的直接通径系数和总体效应均为正值,即对TV起正向的调控作用;ASV和BRR尽管对TV的直接通径系数为正值,但总体效应为负值,即对TV总体起负向调控作用;其他7个性状均为TV的负向调控因子。【结论】根据这些品质性状对TV的作用大小与方向,培育高食味优质籼稻新品种应该同时具有的品质性状目标:LWR≥3.5、HRR≥58%、TR=1级、CGR≤10%、CD≤1%、AC=13%~17%、ASV≥6.0级、GC≥60 mm和精米PC≤6.4%等。 展开更多
关键词 籼稻 品质性状 食味 施氮量 种植季节 逐步多元回归 通径分析
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