摘要：以水稻OsbHLH116基因为编辑对象,根据基因编码区序列(CDS)在第一外显子区域设计长度为19bp的sgRNA,化学合成sgRNA的寡核苷酸序列,然后与CRISPR/Cas9系统表达载体pBUN411连接,再用农杆菌介导法获得水稻转基因株系,最后利用酶切和测序相结合的方法对OsbHLH116突变体进行了筛选鉴定和脱靶效应分析。结果表明,所构建的pBUN411-gRNA载体成功实现了对基因OsbHLH116的定向编辑。酶切分析表明在选取的10株T0代转基因苗中得到了6个OsbHLH116突变单株。对6个突变单株进行了TA克隆测序分析,发现了纯合突变、双等位突变和杂合突变3种类型。酶切分析表明2个潜在脱靶位点均未发生脱靶效应。

摘要：光敏色素是植物感受外界环境变化的最重要光受体之一,为研究光敏色素在水稻生长发育中的作用,本研究利用CRISPR/Cas9技术原理,设计水稻光敏色素基因PHYB的靶点,并将目的靶位点连接转化至载体pBUN411,成功构制了PHYB的CRISPR/Cas9表达载体,转化粳稻品种日本晴。由酶切及测序分析显示,转基因阳性植株中有6株靶位点序列发生改变,获得了碱基插入“A”或“T”和碱基缺失1bp或2bp的4种突变基因型,且在T0代就获得了纯合突变体。同时,本研究对T1代水稻phyB突变体进行红光照射处理,发现2叶1心期phyB突变体红光照射5d后,第3节间长度相对于野生型极显著增长。本研究利用CRISPR/Cas9系统成功对水稻PHYB基因进行了定点编辑,为进一步研究PHYB在水稻中的功能提供了参考依据。

摘要：为研究miR395调控水稻硫吸收和同化的分子机制,我们通过生物信息学的分析方法,设计了水稻mi R395d基因的前体序列,将其连接到pHB载体上,从而构建了miR395d的过表达载体,随后通过农杆菌介导法转化水稻品种日本晴,获得10组转基因株系。采用潮霉素抗性筛选鉴定阳性转基因植株,在潮霉素溶液中能正常生长的为阳性植株,反之则为假阳性植株,并利用qRT-PCR的方法验证miR395d的表达量。结果表明,阳性转基因株系OE-2、OE-3和OE-4中miR395d基因表达量显著升高,说明miR395d的过表达载体构建成功。初步分析miR395d过表达植株的功能发现,在缺硫的水平下,与日本晴相比,miR395d过表达水稻植株叶片出现萎黄、植物生物量显著降低、根长显著变短等表型,其生长发育受到抑制。由于硫是植物生长所需营养元素之一,对植物生长发育及作物产量和品质均存在重要影响。miR395d过表达水稻株系的构建,为后续进一步研究miR395在水稻硫吸收和同化路径中的作用提供了材料。

摘要：采用裂区设计,在豫南地区研究了不同时期施氮比例和种植方式(手插秧、机插秧)对水稻产量和氮肥利用率的影响,为指导豫南稻区水稻生产提供理论依据。结果表明,手插秧、机插秧2种种植方式下,与不施氮肥处理相比,不同氮素配比(基蘖肥与穗肥比例分别为4∶6、5∶5、6∶4、7∶3)均可提高水稻的穗粒数和产量,手插秧条件下以氮素配比为6∶4产量最高,增幅达27.65%;机插秧条件下以氮素配比为7∶3产量最高,增幅达115.55%;且机插秧产量高于手插秧,但差异未达到显著水平。手插秧在6∶4处理条件下有效穗数和穗粒数高于其他处理;机插秧在5∶5处理条件下有效穗数最高,在7∶3处理条件下穗粒数最高;手插秧和机插秧对照的结实率和千粒质量最高。手插秧成熟期干物质积累在氮素配比为6∶4达最大;抽穗开花期,手插秧与机插秧在氮素配比6∶4与7∶3处理条件下叶片、茎鞘、植株氮素含量较高;氮素生理利用率,在不同氮素配比条件下机插秧均高于手插秧,且2种种植方式均以氮素配比7∶3为最高;氮素偏生产力,手插秧条件下以氮素配比6∶4为最高,机插秧条件下以氮素配比7∶3最高;而百千克籽粒需氮量,手插秧条件下以氮素配比5∶5与6∶4最高,机插秧条件下以氮素配比6∶4最高。因此,种植方式对氮素配比的响应存在明显差异,手插秧和机插秧的最佳施氮配比分别为6∶4和7∶3,此时产量和氮素利用效率最高。