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抗虫转基因水稻及其杂交水稻对土壤微生物群落多样性与组成的影响 被引量：4
1
作者 宋亚娜 陈在杰 +3 位作者 林艳 胡太蛟 吴明基 王锋 《中国生态农业学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期15-29,共15页
微生物是土壤物质循环与肥力演变的驱动者,其群落组成关系到土壤微生态系统的稳定与可持续性。对抗虫转基因水稻土壤微生物群落变化的研究是其环境安全性评价的重要内容。本研究基于细菌16S rRNA基因和真菌ITS基因的高通量测序,分析了... 微生物是土壤物质循环与肥力演变的驱动者,其群落组成关系到土壤微生态系统的稳定与可持续性。对抗虫转基因水稻土壤微生物群落变化的研究是其环境安全性评价的重要内容。本研究基于细菌16S rRNA基因和真菌ITS基因的高通量测序,分析了田间试验中抗虫转基因水稻‘MFB’及其转基因杂交水稻‘闽丰A/MFB’‘天丰A/MFB’和‘谷丰A/MFB’与非转基因常规水稻‘闽恢3301’及杂交水稻‘天优华占’的土壤微生物群落多样性与组成的差异,并得出以下结果。首先,与两个非转基因水稻品种相比,抗虫转基因水稻及转基因杂交水稻均能显著增产(P<0.05)。同时,高通量测序结果表明,除水稻成熟期的土壤真菌群落外,与‘闽恢3301’相比‘MFB’的土壤细菌或真菌群落的α-多样性指数Chao1、Observed_species和Shannon均有所提高,且分别在水稻成熟期或分蘖期达到显著性水平(P<0.05);水稻齐穗期转基因杂交水稻‘闽丰A/MFB’‘天丰A/MFB’和‘谷丰A/MFB’的土壤细菌及真菌群落的多样性指数Shannon均介于‘MFB’与‘天优华占’之间;微生物群落β-多样性分析结果表明,本田间试验中不同品种水稻土壤细菌或真菌的群落组成均没有显著差异。但与‘闽恢3301’相比,稻田土壤细菌中丰度最高的变形菌门的相对丰度在‘MFB’土壤中明显增加,且在水稻分蘖期及成熟期达显著水平(P<0.05),而土壤真菌中丰度最高的子囊菌门的相对丰度在‘MFB’土壤中明显减少,且在水稻分蘖期及齐穗期差异显著(P<0.05);水稻齐穗期‘闽丰A/MFB’‘天丰A/MFB’和‘谷丰A/MFB’的土壤变形菌门或子囊菌门的相对丰度也均介于‘MFB’与‘天优华占’之间。此外,通过对微生物群落的功能组成预测可见,随水稻生长,‘MFB’与‘闽恢3301’的土壤细菌群落功能组成间差异存在增大的趋势。综上所述,本研究田间试验中,抗虫转基因水稻及其转基因杂交水稻在增产的同时提高了稻田土壤细菌或真菌群落的多样性,改变了主要细菌或真菌种类的相对丰度,但对细菌或真菌的群落及功能组成的影响不显著。 展开更多
关键词 抗虫转基因水稻 细菌群落 真菌群落 高通量测序
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一种适用于高通量基因分型的水稻种子切片DNA制备技术
2
作者 林旻 杨绍华 +5 位作者 林艳 王月 胡太蛟 宋亚娜 潘雷博 陈在杰 《福建农业科技》 CAS 2023年第10期40-47,共8页
建立一种高质量、低成本的水稻种子切片DNA制备方法,用于育种群体的高通量基因分型。通过对比TPS法提取水稻叶片DNA及96孔板结合磁珠法提取切片种子DNA的纯度和浓度,进一步采用STARP(Semi-thermal asymmetric PCR)标记检测验证96孔板结... 建立一种高质量、低成本的水稻种子切片DNA制备方法,用于育种群体的高通量基因分型。通过对比TPS法提取水稻叶片DNA及96孔板结合磁珠法提取切片种子DNA的纯度和浓度,进一步采用STARP(Semi-thermal asymmetric PCR)标记检测验证96孔板结合磁珠法提取水稻切片种子DNA的质量。结果表明:96孔板结合磁珠法提取水稻种子切片的DNA质量和纯度优于TPS法提取水稻叶片的DNA质量;STARP标记检测验证结果显示96孔板结合磁珠法提取水稻切片种子DNA可适用于GS3、Wx的STARP标记基因分型,其鉴定结果与测序结果一致。研究显示96孔板结合磁珠法可以从微量水稻种子切片中提出高回收率、高纯度、高完整度、无PCR抑制物的DNA用于高通量STATP法基因单倍型分析,可获得一种96孔板结合磁珠法提取DNA的高通量基因分型操作流程。 展开更多
关键词 水稻种子切片 96孔板结合磁珠法 高通量基因分型 STARP技术
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磷胁迫下蔗糖对水稻苗期根适应性和磷酸转运蛋白基因表达的影响 被引量：11
3
作者 苏军 张武君 +2 位作者 杜琳 宋亚娜 付艳萍 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1334-1340,共7页
磷是植物生长和发育中最重要的必须元素之一。尽管土壤中磷资源很丰富,但大部分磷是以植物不能吸收利用的固定态和有机态存在,特别是以酸性土壤为主的南方稻田,水稻缺磷现象非常严重。理解和掌握水稻对低磷的适应机制有助于利用分子手... 磷是植物生长和发育中最重要的必须元素之一。尽管土壤中磷资源很丰富,但大部分磷是以植物不能吸收利用的固定态和有机态存在,特别是以酸性土壤为主的南方稻田,水稻缺磷现象非常严重。理解和掌握水稻对低磷的适应机制有助于利用分子手段培育磷高效利用水稻品种。为阐明蔗糖提高水稻耐低磷的机制,本研究对水稻幼苗进行不同磷、糖处理,分析水稻幼苗在不同磷糖配比培养基中的根系结构、无机磷、酸性磷酸酶活性的变化,并利用定量RT-PCR技术分析水稻磷酸转运蛋白基因(OsPT)和酸性磷酸酶基因(OsSAP1)的表达。试验设2个磷浓度:无磷和85 mg·L?1KH2PO4,2个蔗糖浓度:无糖和3%蔗糖,正交设计。结果表明,在低磷胁迫时添加蔗糖,能使水稻幼苗的根总长度、总根数、根冠比显著增加,根分泌的酸性磷酸酶活性降低,但水稻体内的磷酸转运酶活性提高。11个与磷具有高度亲和力的磷酸转运酶的表达发生了改变,其中根优势表达的4个基因OsPT2、OsPT3、OsPT4、OsPT6对磷、糖的影响最为敏感,暗示了蔗糖是通过调节磷转运蛋白维持磷的吸收和平衡。增加根系的蔗糖分配能够提高水稻幼苗对磷胁迫的耐受性。 展开更多
关键词 水稻 磷胁迫 蔗糖 磷酸转运蛋白基因 酸性磷酸酶
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异源表达Hvsusiba2水稻对稻田甲烷排放及土壤相关菌群的影响 被引量：1
4
作者 苏军 单贞 陈在杰 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期1333-1342,共10页
Hvsusiba2是调控大麦淀粉合成和光合产物分配的转录因子。前期研究我们将Hvsusiba2导入粳稻(Oryza sativa L.subsp.japonica),Hvsusiba2粳稻稻田甲烷排放显著下降,胚乳淀粉含量显著提高。为进一步明确Hvsusiba2对稻田甲烷排放的影响,本... Hvsusiba2是调控大麦淀粉合成和光合产物分配的转录因子。前期研究我们将Hvsusiba2导入粳稻(Oryza sativa L.subsp.japonica),Hvsusiba2粳稻稻田甲烷排放显著下降,胚乳淀粉含量显著提高。为进一步明确Hvsusiba2对稻田甲烷排放的影响,本研究我们将Hvsusiba2导入籼稻(O.sativa L.subsp.indica),研究异源表达Hvsusiba2籼稻全生育期甲烷排放和稻田主要甲烷菌及甲烷氧化菌变化。采用静态箱法测定Hvsusiba2水稻稻田甲烷排放通量,结果显示Hvsusiba2稻田全生育期的大部分时段甲烷排放量显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)低于对照株系。Hvsusiba2水稻甲烷减排率幅度为54.7%~3.8%,减排率最高的时期为幼穗分化期。2个Hvsusiba2水稻株系生长季累计甲烷排放量分别为5 060.16 mg?m-2和5 250.60 mg?m-2,比对照减排30.30%和27.58%。采用荧光定量PCR法检测水稻关键生长期根土6类产甲烷菌和2类甲烷氧化菌以及土壤总细菌的丰度变化。结果显示:在整个生长期内Hvsusiba2水稻根土6类产甲烷菌菌群丰度的总体趋势是前期高、后期低;甲烷古菌(Archaea,ARC)、甲烷鬃菌科(Methanosaetaceae,Mst)和甲烷微菌目(Methanomicrobiales,MMb)3类菌群丰度的高峰出现在分蘖盛期,甲烷八叠球菌科(Methanosarcinaceae,Msc)菌群丰度的高峰出现在幼穗分化穗期,普通产甲烷菌(Methanogens,MET)和甲烷杆菌目(Methanobacteriales,MBT)分蘖期最高。Hvsusiba2水稻产甲烷菌丰度在分蘖期、抽穗期和开花期显著或极显著地低于野生型对照。在大部分测试时间段内Hvsusiba2水稻的2类甲烷氧化菌群丰度比对照有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)下降;Hvsusiba2水稻土壤总细菌丰度在水稻的分蘖期、抽穗期和开花期也显著低于野生型水稻。稻田中产甲烷菌的丰度依次是甲烷鬃菌科(Mst)>甲烷古菌(ARC)>普通产甲烷菌(MET)>甲烷微菌目(MMb)≥甲烷八叠球菌科(Msc)>甲烷杆菌目(MBT);2类甲烷氧化菌中Ⅰ型甲烷氧化菌(MBAC)丰度极显著大于Ⅱ型甲烷氧化菌(TYPEⅡ)。结合之前的研究结果,我们认为Hvsusiba2可能是通过改变水稻光合同化物分配生理,减少向土壤有机质的输送,降低土壤相关菌群的丰度达到稻田甲烷减排的。 展开更多
关键词 水稻 Hvsusiba2异源表达 甲烷减排 产甲烷菌 甲烷氧化菌 菌群丰度
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利用分子标记辅助选择改良蜀恢527对白叶枯病的抗性 被引量：3
5
作者 顾建强 陈子强 +2 位作者 林艳 郭新睿 田大刚 《福建农业科技》 2019年第3期6-9,共4页
分子标记辅助选择可快速实现对目标基因的准确选择,为分子育种提供有效工具。以杂交水稻恢复系蜀恢527为受体亲本,以携带抗白叶枯病抗性基因Xa23的IRBBL23为供体亲本,利用杂交、回交育种结合分子标记辅助选择的方法,将广谱持久抗白叶枯... 分子标记辅助选择可快速实现对目标基因的准确选择,为分子育种提供有效工具。以杂交水稻恢复系蜀恢527为受体亲本,以携带抗白叶枯病抗性基因Xa23的IRBBL23为供体亲本,利用杂交、回交育种结合分子标记辅助选择的方法,将广谱持久抗白叶枯病基因Xa23导入到优良恢复系蜀恢527中,获得22份含有Xa23基因的改良株系。用白叶枯病菌致病菌系P6接种改良株系,筛选出1份高抗白叶枯病的新恢复系R527-Xa23。进一步考察R527-Xa23与不育系谷A、Ⅱ-32A和特丰A配制杂交组合的农艺性状,结果显示R527-Xa23与蜀恢R527的组合,在穗长、每株穗数、结实率和千粒重等相关农艺性状上相似,表明该恢复系R527-Xa23在培育白叶枯病抗性杂交水稻组合上具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 水稻 蜀恢527 白叶枯病 XA23 分子标记辅助选择
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缺氮与恢复供氮后水稻铵转运蛋白基因的表达特征分析
6
作者 胡太蛟 张珊珊 +1 位作者 林艳 宋亚娜 《福建农业科技》 CAS 2023年第4期12-21,共10页
为了解水稻吸收和利用铵态氮的分子机制,利用实时荧光定量PCR检测了水稻全部预测的12条铵转运蛋白基因在缺氮及恢复供氮处理后的表达情况。结果表明:全部铵转运蛋白基因在水稻根、茎和叶中都有表达,AMT1.1在叶中表达水平最高,其表达受... 为了解水稻吸收和利用铵态氮的分子机制,利用实时荧光定量PCR检测了水稻全部预测的12条铵转运蛋白基因在缺氮及恢复供氮处理后的表达情况。结果表明:全部铵转运蛋白基因在水稻根、茎和叶中都有表达,AMT1.1在叶中表达水平最高,其表达受到氮缺乏和氮源类型的影响。缺氮处理后,水稻根部的表达全部大幅下调,茎中多数下调,少数上调或波动,叶中大部分先上调再回落;恢复供氮后,水稻根部多数大幅上调,茎和叶中则有所分化,部分上调或先上调再回落。这一现象与水稻氮代谢途径的整体铵转运途径有关,铵的吸收是由根到茎再到叶转运,铵代谢消耗则反向转运。 展开更多
关键词 表达 实时荧光定量PCR 水稻 AMT基因 氮
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水稻棉絮状花序突变体ecp1的鉴定与基因定位
7
作者 郭新睿 杨绍华 +1 位作者 刘华清 李刚 《福建农业科技》 2019年第9期8-11,共4页
通过对水稻籼型恢复系明恢86组培变异后代的筛选,得到1个棉絮状花序突变体ecp1(encapsulated cotton panicle 1)。棉絮状花序突变体表现生育期内水稻抽穗异常,其小穗部被白色类棉絮物质囊状包裹,无法形成正常的稻穗,进而导致无法结实。... 通过对水稻籼型恢复系明恢86组培变异后代的筛选,得到1个棉絮状花序突变体ecp1(encapsulated cotton panicle 1)。棉絮状花序突变体表现生育期内水稻抽穗异常,其小穗部被白色类棉絮物质囊状包裹,无法形成正常的稻穗,进而导致无法结实。遗传分析表明,ecp1受单一隐性核基因控制。利用籼稻品种93-11与ecp1突变体杂交的F 2群体,通过SSR和InDel标记,将ecp1定位于水稻第8染色体约240 kb的区间。研究结果为ecp1基因的克隆和功能分析奠定了基础。 展开更多
关键词 水稻 棉絮状花序 突变体 鉴定 基因定位
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