摘要：水稻致死突变体主要有叶片白化致死突变体和叶片早衰致死突变体2大类,这2类突变体相关基因的克隆和功能分析对于解析水稻白化致死和早衰致死具有重要意义,主要涉及光合色素的合成与降解、叶绿体发育与调控、蛋白质的合成与降解、激素合成与调控途径、细胞程序性死亡与转录因子调控等相关基因。本文综述了水稻致死突变基因的克隆与分子机制,并分析了它们的育种价值;并提出在阐明水稻衰老调控机制的基础上,从分子水平和栽培技术上设计调控水稻衰老的策略,发掘其育种和生产价值。

摘要：氮素是促进水稻物质生产和产量形成的首要因素,其高效与合理的利用是农业可持续发展的重要保障。培育含有氮高效基因的水稻品种,充分发挥氮素高效吸收和利用遗传潜力是提高氮肥利用率、减少氮肥施用量的有效途径。本研究从氮素的吸收、转运、再分配和再利用等环节,选择了OsNR2、OsNPF6.1、OsTCP19、OsLHT1和OsGRF4共5个基因作为水稻氮高效遗传改良的基因组合,根据已报道的功能位点设计得到与目标基因共分离的基因功能标记,包括6对等位特异PCR标记和1对InDel标记,并对70份常规籼稻,34份常规粳稻和84份太湖资源水稻材料进行了鉴定。结果表明,OsNR2在籼稻中分布较广,OsNPF6.1、OsTCP19、OsGRF4在籼稻中分布较少,但是均未在常规粳稻中检出;常规粳稻中仅含有OsLHT1;同时我们还筛选出2份材料同时含有OsNR2、OsNPF6.1和OsGRF4高效单倍型。本研究开发的功能标记和筛选出的材料为通过分子标记辅助选择方法培育氮高效水稻新品种提供了技术支撑。

摘要：为研究依叶龄运筹氮肥对圣稻 30 1产量与品质的影响及施用氮肥效果 ,以优质中粳稻圣稻 30 1为材料 ,按照基蘖肥与秆穗肥施氮比例和秆穗肥施氮叶龄期 ,设计了 1 5种施氮运筹模式。结果表明 :在大苗栽培体制和 2 2 5 ***-2施氮水平下 ,适当减少基蘖肥施氮比例与相应增加秆穗肥施氮量 (即穗重法 ) ,并在倒 4和倒 1叶期 2次追施秆穗肥 ,比常规施氮模式更有利于强化圣稻 30 1高产群体的产量形成 ,且较好地保持了该品种的 1级优质米的品质性状 。

摘要：【目的】探究在粳稻中敲除OsNramp5基因对镉等金属元素积累、产量和品质的影响,为科学高效地生产优质健康粳米提供新材料和理论参考。【方法】利用CRISPR/Cas9技术,在优良食味高产粳稻品种南粳46背景下对OsNramp5进行基因敲除,结合标记辅助选择,获得了无外源基因的OsNramp5敲除突变系,考查其产量和品质性状变化特征,以及在不同镉含量土壤中和锌肥、硒肥喷施后的籽粒镉、锰、硒等七种金属元素的含量变化。【结果】在T_(0)代获得了5种OsNramp5不同变异类型的转基因植株,设计开发了其中3种突变型的特异分子标记,进而结合标记辅助选择,在各植株的T_(2)代中获得不含潮霉素选择标记基因和CAS9蛋白基因的纯合敲除系。与野生型相比,无论在高浓度还是低浓度镉含量土壤中,敲除系整株包括籽粒中的镉含量和地上部组织中锰含量均显著低于南粳46;敲除系的株高略微下降,穗粒数显著降低并导致其单株产量明显下降,但在低分蘖肥处理中产量下降未达显著。敲除系稻米外观总体好于对照,蛋白质和直链淀粉含量明显高于对照,导致其食味值明显降低。敲除系籽粒中铜、锰和硒的含量显著低于对照,但在施用锌肥和硒肥后可以显著提高锌和硒的含量,同时有利于进一步降低籽粒镉的含量。施硒有利于改善稻米外观但施锌则相反,喷施两种肥料都会降低稻米食味值,不利于食味品质提升。敲除系在极端高/低温条件下的结实率变化与对照无异,但对纹枯病的抗性显著降低。【结论】在优质高产粳稻品种中获得了无标记OsNramp5基因敲除系,证明其在生产低镉富硒富锌安全营养健康型稻米中具有重要价值,但在产量和食味品质上则有不同程度的下降。

摘要：在盆栽条件下,设计1g、2g、3g、4g纯氮4个施肥水平,研究其对扬稻6号不同生育时期、不同生育阶段根系生长的影响。结果表明:1)抽穗期每株不定根数累积量,主要取决于无效分蘖期每株不定根数的生长量,其次为有效分蘖期,再次为拔节长穗期,每株不定根总长度也如此;抽穗期每株根干重累积量主要取决于无效分蘖期每株根重的生长量,有效分蘖期和拔节长穗期所占比例差异不大;2)无效分蘖期根系生长量占抽穗期根系累积量的比例根系性状间存在着差异,根系性状综合程度越小,所占比例也越小;3)在不同生育阶段,根系生长量的多少主要取决于其生长速率的大小。

摘要：水稻是我国第一大粮食作物,在农业生产上具有重要的战略地位。随着人口快速增长、城市化进程加快,有限的产量提升使得水稻生产正面临着严峻挑战。培育产量显著提高的水稻品种对于保障粮食安全和实现农业可持续发展具有重要意义。理想株型是品种改良的重要方向,直接影响着水稻产量。分蘖角作为构建水稻理想株型最重要的核心要素之一,它通过调节水稻群体光能利用效率进而影响单位面积产量。生产实践表明,具有合适分蘖角的水稻品种往往表现出更好的抗倒性和稳产潜力。近年来,随着功能基因组学的快速发展,研究学者在水稻分蘖角调控基因的挖掘及其分子机制解析方面取得了诸多重要进展。本研究系统总结了调控水稻分蘖角的功能基因及其遗传代谢网络,重点阐述了水稻分蘖角的驯化过程、重力反应介导的分子遗传途径以及植物激素和环境因素的调控机制,并展望了现有理论框架下未来的潜在研究方向,以期为高产、理想株型新品种的遗传改良和分子设计育种提供重要理论支撑。

摘要：颗粒淀粉合成酶(GBSS)、淀粉分支酶1(SBE1)和淀粉分支酶3(SBE3)是淀粉合成过程中的3个关键酶,这3个酶主要由Wx、Sbe1、Sbe33个基因控制。设计这3个基因位点的分子标记检测了183个水稻品种的基因型,分析了3个基因对稻米理化品质和RVA谱特征的效应。结果表明:3个分子标记均能很好的区分3个位点上等位基因的籼粳来源,根据3个位点的基因型可将183个品种分为8种类型;单个基因遗传效应分析表明,不同基因型品种间淀粉的理化特性(AC、GC、RVA)存在显著或极显著差异,3个基因的联合效应在不同基因型组合间也存在显著的差异。Wx基因对大多数品质性状效应显著,Sbe3效应次之,Sbe1效应较小;Sbe1和Sbe3基因在不同的Wx等位基因背景下,对稻米的品质的理化特征的效应不同。3基因间存在互作效应,Wx与Sbe3的互作效应较大。

摘要：稻瘟病是危害水稻最严重的病害之一,选育抗病品种是防治该病害最有效的方法。Bsr-d1是对稻瘟病菌具有广谱抗性的一个重要基因。为提高Bsr-d1基因在育种中的选择效率,根据Bsr-d1与其感病等位基因bsr-d1在功能区域存在的单核苷酸差异,设计和筛选出Bsr-d1基因不同类型的基因功能标记CAPs5-1和3Bsr-d1/3bsr-d1,结合测序分析验证,可准确鉴定出Bsr-d1的不同基因型。利用3Bsr-d1/3bsr-d1对34份籼稻品种、江苏历年来主要推广的110份粳稻品种、其他省份的13份粳稻品种、148份太湖流域地方粳稻资源和19份太湖流域地方籼稻资源进行了Bsr-d1基因型检测,筛选到携带Bsr-d1基因的籼型资源11份,271份粳型资源中均不携带Bsr-d1基因,这也说明Bsr-d1主要分布在籼型水稻资源中,在粳型资源中几乎不存在。本研究为Bsr-d1基因的育种利用和分子标记辅助选择奠定了基础。

摘要：【目的】培育具有乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂抗性的品种是防治水稻直播田杂草危害最经济、有效的途径之一,而利用分子标记辅助选择有助于提高其品种选择效率。【方法】在明确除草剂抗性突变体黄华占M-1 ALS基因编码区碱基差异的基础上,利用四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra-primer ARMS-PCR)技术,设计引物对不同品种(品系)和淮稻5号/黄华占M-1的F2群体进行基因型检测,并结合除草剂的田间试验对标记的准确性进行验证。【结果】ALS基因编码区序列比对分析表明,尽管籼、粳稻之间具有多处差异碱基,但只有第1642和1643碱基TG到AT的变异能导致位于高度保守域的第548位编码氨基酸由色氨酸突变为甲硫氨酸,进而使水稻产生对ALS抑制剂类除草剂的抗性。依据PCR扩增产物的电泳带型,可以准确区分出3种不同的基因型,其基因型与苗期除草剂抗性的表型完全一致。【结论】利用Tetra-primer ARMS-PCR技术,可以实现对两个连续变异碱基位点基因型的快速检测,从而加快ALS抑制剂类除草剂抗性水稻品种的选育进程。

摘要：水稻粒重是影响产量及品质的重要性状之一,TGW6是能显著增加千粒重同时不影响稻米品质的粒重基因。为提高千粒重基因TGW6在育种中的选择效率,在前人克隆的基础上,根据TGW6与其等位基因tgw6在功能区域存在的单碱基缺失,设计和筛选出TGW6基因的功能标记CAPs6-1,对CAPs6-1扩增的PCR产物测序验证,说明CAPs6-1可以准确鉴定出TGW6的不同基因型。利用该标记对不同来源的43份籼稻资源、江苏2007-2013年审定的65份粳稻品种和太湖流域179份粳稻地方资源进行了TGW6基因型检测,筛选到携带TGW6基因的籼稻资源14份,244份粳型资源均不携带TGW6基因,这也说明TGW6主要分布在籼型水稻资源中,在粳型资源中几乎不存在。