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期刊信息/Journal information
南方农业学报
广西壮族自治区农业科学院
南方农业学报

广西壮族自治区农业科学院

李杨瑞

月刊

2095-1191

nfnyxb@163.com

0771-3243905、3244920

530007

广西南宁市大学东路174号

南方农业学报/Journal Journal of Southern AgricultureCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由广西农业科学院主办的综合性农业科技期刊,主要报道农业科研新成果、新技术、新方法,农业生产新经验、新产业等。
正式出版
收录年代

    卵形鲳鲹基因组调研及其SSR分子标记的开发应用

    张永德文露婷罗洪林林勇...
    983-994页
    查看更多>>摘要:[目的]通过高通量测序技术调研卵形鲳鲹基因组数据并开发SSR分子标记,为卵形鲳鲹全基因组测序与组装、种质资源保护利用及良种选育提供技术支撑.[方法]通过Illumina Hiseq 2500测序平台对卵形鲳鲹基因组进行调研,采用K-mer方法对基因组大小、杂合率、G+C含量及序列重复性等进行分析,从调研数据中分析SSR的分布特征,筛选出多态性SSR位点,并对卵形鲳鲹养殖群体进行遗传多样性分析.[结果]卵形鲳鲹基因组大小为642.68 Mb,杂合率为0.31%,重复序列比例为30.19%,G+C含量为41.45%,提示卵形鲳鲹基因组为简单基因组.基因组初步组装结果显示,Contig总长度为627.23 Mb,N50、N90分别为8.21和1.71 Mb;Scalffold总长度为628.19 Mb,N50、N90分别为10.19和2.04 Mb.从卵形鲳鲹基因组调研数据中共检测出190121条SSR序列,SSR序列分布密度为295.8条/Mb.在所有SSR序列中,以二核苷酸重复基元最多(115557条),占60.78%;其次是三核苷酸重复基元(54839条),占28.84%;六核苷酸重复基元最少(1172条),占0.62%.在二核苷酸重复基元中以TG和AC的重复数较多,分别占二核苷酸重复基元总数的22.99%和21.76%.从合成的50对SSR引物中筛选获得29对多态性SSR引物,采用这29对SSR引物对卵形鲳鲹群体进行遗传多样性分析,结果发现29个SSR位点共检测到98个等位基因,其有效等位基因数(Ne)为1.3998~3.9123(平均为2.6690),期望杂合度(He)为0.2856~0.7444(平均为0.5965),多态信息含量(PIC)为0.2647~0.6968(平均为0.5195);在29个SSR位点中,高度多态性位点(PIC>0.50)有15个,其余14个为中度多态性位点(0.25<PIC≤0.50),说明卵形鲳鲹群体遗传多样性较丰富.[结论]卵形鲳鲹基因组为简单基因组,利用基因组调研数据可实现SSR分子标记大规模开发,且新开发的SSR分子标记可用于卵形鲳鲹群体遗传多样性分析.

    卵形鲳鲹基因组核苷酸重复基元SSR分子标记遗传多样性

    基于转录组分析筛选牛心朴子响应低温胁迫的转录因子家族

    马晓闻周思泓王丹玉贠桂玲...
    995-1003页
    查看更多>>摘要:[目的]从转录水平分析牛心朴子在低温胁迫下的差异表达基因,筛选响应低温胁迫的转录因子家族,鉴定出牛心朴子低温胁迫响应的关键调控基因,为全面解析逆境胁迫响应分子调控网络及有效挖掘关键调控基因提供理论参考.[方法]通过高通量测序技术对低温胁迫(CT组)和常温处理(对照,CK组)的牛心朴子cDNA文库进行转录组测序分析,对差异表达基因进行功能注释和富集,鉴定出响应低温胁迫的转录因子家族,并选取4个差异表达的转录因子基因进行实时荧光定量PCR检测,以验证转录组测序结果的可信度.[结果]从CK组和CT组共获得30.50 Gb的原始数据,Cycle Q20平均值在96%以上,经数据过滤及去冗余后,拼接组装获得100006条Unigenes,但其功能注释率较低,有47082条至少在一个数据库中被功能注释,占Unigenes总数的47.07%;而在NR、NT、KO、SwissProt、PFAM、GO和KOG数据库中均被注释的Unigene有7070条,仅占Unigenes总数的7.06%.GO功能富集分析筛选到5545个差异表达基因,其中,上调表达基因2039个,下调表达基因3506个,分别富集到生物过程、细胞组分和分子功能三大类别中.从牛心朴子Unigene中共鉴定到83个转录因子家族的1826个转录因子,其中,以MYB转录因子家族成员数目最多,为136个(占7.45%).从差异表达基因中筛选到与低温胁迫有关的66个转录因子家族的550个转录因子,其中MYB、C3H、bHLH、AP2-EREBP、C2H2、NAC、bZIP、CCAAT和WRKY等转录因子家族均有大量转录因子能被低温胁迫诱导表达.基于实时荧光定量PCR的牛心朴子低温胁迫下转录因子基因表达水平检测结果与转录组测序分析结果基本一致.[结论]MYB、C3H、bHLH、AP2-EREBP、C2H2、NAC、bZIP、CCAAT和WRKY等转录因子家族成员在牛心朴子响应低温胁迫时发挥主导作用,同时各家族转录因子间存在共表达性或协同作用,通过复杂的转录调控网络发挥重要调节作用,进而提高牛心朴子对低温胁迫的耐受性.

    牛心朴子转录组转录因子低温胁迫差异表达基因

    基于广西普通野生稻染色体片段代换系的落粒性QTL鉴定及相关主效QTL定位

    袁睿智黄泽键罗亮赵能...
    1004-1012页
    查看更多>>摘要:[目的]挖掘广西普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)蕴藏的落粒性基因,为广西普通野生稻进化及栽培稻起源等研究提供参考依据.[方法]通过杂交、回交和分子标记辅助选择(MAS)等方法构建广西普通野生稻DP30和DP15的染色体单片段代换系(CSSLs)群体(DP30-CSSLs和DP15-CSSLs),对CSSLs群体进行落粒性鉴定和数量性状位点(QTL)分析;并以筛选出的强落粒性代换系Y99(CSSL-Y99)与受体亲本93-11杂交构建次级F2群体,对落粒性相关QTL进行定位.[结果]构建出由144个CSSLs组成的DP30-CSSLs群体和由59个CSSLs组成的DP15-CSSLs群体.DP30-CSSLs群体代换片段累计全长737.5 Mb,对DP30全基因组的覆盖率约为94.71%;DP15-CSSLs群体代换片段累计全长337.36 Mb,对DP15全基因组的覆盖率约为73.11%.从2个广西普通野生稻CSSLs群体中鉴定出12个落粒性CSSLs(CSSL-Y104、CSSL-Y68、CSSL-Y83、CSSL-Y328、CSSL-Y235、CSSL-Y64、CSSL-Y63-2、CSSL-Y303、CSSL-Y99、CSSL-Y106-3、CSSL-Z37和CSSL-Z38),检测出6个落粒性QTLs(qSH2.1、qSH4.1、qSH5.1、qSH9.1、qSH11.1和qSH11.2).其中,qSH11.1的加性效应(-37.5)和表型贡献率(-23.4%)最高.利用在qSH11.1所在区间内开发的6对InDel分子标记(M1、M2、M3、M4、M5和M6)对从次级F2群体进行基因型分析,筛选出4个重组单株(43、167、128和136),并将落粒性主效QTL qSH11.1定位于第11染色体M5~M6间约1.5 Mb的范围内.[结论]从构建的广西普通野生稻核心种质资源(DP30和DP15)CSSLs群体中检测出6个落粒性QTLs,主效QTL qSH11.1定位于第11染色体M5~M6间约1.5 Mb的范围内,是新发现的落粒性QTL.

    普通野生稻落粒性染色体片段代换系(CSSLs)数量性状位点(QTL)广西

    云南哈尼族地区稻作地方品种的表型多样性分析及优异资源筛选

    董超阿新祥汤翠凤张斐斐...
    1013-1021页
    查看更多>>摘要:[目的]研究云南省哈尼族地区稻作地方品种的表型多样性,筛选出具有该民族特色的优异稻种资源,为水稻新品种的选育提供优良亲本材料,也为保护云南哈尼族的稻种资源及其多样性提供参考依据.[方法]采自云南省4个州(市)14县(市)哈尼族当前栽种的171份稻作地方品种,对其进行统一栽种,并测定分析其株高、穗长、有效穗数等12个数量性状及穗型、剑叶角度、倒伏性等6个质量性状的多样性,筛选出具有该民族特色的优异稻种资源.[结果]171份稻作地方品种12个数量性状的变异系数为8.93%~96.62%,其中,有效穗数、株高、穗抽出度、剑叶长、剑叶宽、单穗粒数、结实率、谷粒长和谷粒长宽比等9个性状的变异系数均在10.00%以上,以穗抽出度的变异系数最大,为96.62%,以千粒重的变异系数最小,为8.93%.12个数量性状的多样性指数为1.914~2.063,平均为2.016,其中,以剑叶宽最大、结实率最小;除结实率、千粒重和谷粒长宽比外,其他9个性状的多样性指数均在2.000以上.6个质量性状中,穗型以中间型最多,有95份,占55.56%;剑叶角度以直立型最多,有76份,占44.44%;倒伏性以直最多,有100份,占58.48%;落粒性以极高最多,有141份,占82.46%;种皮色以白色最多,有89份,占52.05%;芒长以无芒最多,有157份,占91.81%.6个质量性状的多样性指数为0.368~1.291,其中,以剑叶角度的多样性指数最大,芒长的多样性指数最小.4个州(市)稻作地方品种的数量性状多样性指数排序为红河州>西双版纳州>普洱市>玉溪市,质量性状的多样性指数排序为红河州=普洱市>西双版纳州>玉溪市.在遗传相似系数0.230处,171份供试材料聚类为四大类群:第Ⅰ类群仅含2份材料,主要特征为单穗粒数多,千粒重较大,穗抽出度较长,有效穗较少和剑叶较短;第Ⅱ类群含94份材料,主要特征为株高较矮,穗抽出度短,剑叶稍短和结实率较低;第Ⅲ类群含52份材料,主要特征为有效穗数较多,籽粒长宽比较大,单穗粒数少;第Ⅳ类群含23份材料,主要特征为株高较高,有效穗数多,穗较长,剑叶较长和千粒重轻.[结论]云南哈尼族地区当前栽种的稻作地方品种具有丰富的表型多样性.筛选出矮秆型、多穗型、大穗型、大粒型、长粒型和多粒型等16份特异种质,可作为稻作育种和遗传研究的材料.

    水稻地方品种数量性状质量性状表型多样性云南哈尼族地区

    镧对镉胁迫下水稻矿质元素吸收与转运的影响

    牟美睿刘洋贲蓓倍张亚东...
    1022-1028页
    查看更多>>摘要:[目的]探究镉胁迫下施加镧对水稻中矿质元素吸收和转运的影响,为缓解水稻镉毒害及降低环境中镉对作物的危害提供有效方法,也为利用稀土元素减轻水稻的镉毒害提供理论依据.[方法]以南方大面积种植的8个水稻品种(湘早籼46、湘晚籼12、早籼788、早籼802、扬稻6、湘早143、中早27、赣晚籼34)为试验材料,采用外源施入0.2 mmol/L氯化镧(LaCl3)的方法[对照(CK)未施LaCl3],对比分析施入镧后不同水稻品种在2μmol/L氯化镉(CaCl2)胁迫下根部和地上部对钙、铁、镁、锌和钾5种矿质元素吸收量、转运系数及矿质元素间相关性的变化.[结果]与CK相比,施入LaCl3可促进多数水稻品种地上部对铁和锌元素的吸收,其中湘早籼46的地上部铁含量升幅最高,较CK显著升高80.12%(P<0.05);施入LaCl3对多数水稻品种根部的钙、铁、锌吸收均起抑制作用,除扬稻6的钙含量、湘晚籼12的铁含量和中早27的锌含量高于CK外,其他品种的钙、铁、锌降幅分别为7.61%~35.84%、7.09%~42.01%和10.23%~55.27%.LaCl3处理提高了水稻根部向地上部转运钙、铁和锌元素的能力,大部分品种对钙、铁和锌元素的转运系数表现为LaCl3处理高于CK.相关分析结果表明,LaCl3处理降低了镉胁迫下水稻体内矿质元素间的相关性.[结论]镉胁迫下施加镧可抑制多数水稻品种幼苗根系对钙、铁和锌元素的吸收,同时促进地上部对铁和锌元素的吸收,提高水稻根系向地上部转运钙、铁和锌元素的能力,并降低镉胁迫下水稻体内矿质元素间的相关性,进而缓解水稻的镉毒害.

    水稻镉胁迫矿质元素转运相关性

    钴60-γ辐射对黑龙江粳稻种子活力及秧苗发育的影响

    刘宝海刘晴聂守军刘宝民...
    1029-1038页
    查看更多>>摘要:[目的]探索辐射诱变对寒地粳稻种子活力及幼苗发育的影响,为开展寒地水稻突变体筛选和辐射诱变育种提供参考依据.[方法]以黑龙江省6个不同积温带主栽粳稻品种(龙稻18、松粳28、垦稻12、绥粳18、龙粳31和龙粳46)为试验材料,分别设4个钴60-γ(60Co-γ)射线辐射剂量(0、220、250和280 Gy)及5个辐射后缓冲期(5、10、15、20和25 d)处理,对比分析不同处理对粳稻种子活力及秧苗发育的影响.[结果]种子活力分析结果表明,寒地粳稻种子经60Co-γ射线辐射后,不同缓冲期对其发芽势和发芽率影响显著(P<0.05,下同),对芽长和根活力指数影响不显著(P>0.05),综合品种与辐射剂量效应因素确定辐射后15 d为种子活力最佳表达期.幼苗发育情况分析结果表明,辐射剂量对幼苗出苗率影响最大,且品种间辐射敏感性存在显著差异,品种耐辐射性依次为绥粳18>龙稻18>垦稻12>松粳28>龙粳46>龙粳31.建立品种辐射剂量(x)对成苗率(Yvn)最优拟合度回归方程,计算获得龙稻18、松粳28、垦稻12、绥粳18、龙粳31和龙粳4650%成苗率的最佳辐射剂量分别约为220、130、220、230、70和65 Gy.[结论]在220~280 Gy辐射剂量条件下,寒地粳稻种子经60Co-γ射线辐射后15 d为最佳苗床播种缓冲期,其幼苗发育指标适宜作为辐照剂量和辐照敏感性测定依据.

    60Co-γ射线黑龙江粳稻种子活力秧苗发育

    广西水稻地方品种核心种质抗稻瘟病鉴定及评价

    徐志健农保选张宗琼杨行海...
    1039-1046页
    查看更多>>摘要:[目的]明确广西水稻地方品种核心种质抗稻瘟病情况,获得苗期广谱抗稻瘟病的优异种质资源,为广西水稻抗病育种提供抗源材料.[方法]采用7个广西稻瘟病菌优势生理小种(ZA9、ZA13、ZB1、ZB9、ZB13、ZC3和ZC13),对419份广西水稻地方品种核心种质采用喷雾接种法进行苗期稻瘟病抗性鉴定.[结果]供试419份广西水稻地方品种核心种质对7个稻瘟病菌生理小种的平均抗病级别为2.93~5.72,其中对ZC13(2.93)的抗性最高,对ZA13(5.72)的抗性最低.不同类型水稻对7个生理小种的抗谱比较结果显示,粳稻的平均抗谱(36.59%)高于籼稻(30.90%),二者间差异显著(P<0.05,下同);糯稻的平均抗谱(32.28%)高于粘稻(31.92%),二者间无显著差异(P>0.05,下同);桂中稻作区的平均抗谱最高(37.32%),桂南稻作区最低(29.48%),不同稻作区种质间的抗谱排序为桂中稻作区>桂北稻作区>高寒山区稻作区>桂南稻作区.7个生理小种的相关系数范围为-0.008~0.451,其中ZB9与ZA13和ZC3,ZC13与ZB13和ZC3间的相关系数较低,致病性无显著相关,其他生理小种间的致病性呈显著或极显著(P<0.01)相关.系统聚类分析将419份广西水稻地方品种核心种质分成7类,其中第Ⅱ类抗谱范围较广(14.29%~100.00%),平均抗谱最高(60.95%),可作为抗性育种的亲本和稻瘟病抗性基因挖掘的材料来源;第Ⅲ类抗谱范围最窄(0~14.29%),平均抗谱最低(2.96%).[结论]获得14份对7个广西稻瘟病菌优势生理小种抗谱在80.00%以上的高抗品种,为稻瘟病抗病遗传育种及抗性基因定位提供了抗源材料.

    水稻地方品种核心种质稻瘟病鉴定评价广西

    水稻内源化学物质及其与抗稻飞虱的关系

    陈灿郭辉张晓丽刘百龙...
    1047-1052页
    查看更多>>摘要:[目的]探索水稻内源化学物质及其与抗稻飞虱的关系,为开发防治稻飞虱药物提供理论依据.[方法]以对稻飞虱表现不同抗性级别的7份水稻材料为研究对象,测定其内源化学物质含量,对比不同材料内源化学物质含量的差异,并采用相关分析和主成分分析探讨内源化学物质与抗性的关系.[结果]不同水稻材料内源化学物质含量测定结果表明,供试7份水稻材料的草酸、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白质、单宁、黄酮等物质含量明显高于稻株体内大多数氨基酸含量;在所测定的氨基酸中,以天冬氨酸、亮氨酸、精氨酸、丝氨酸、胱氨酸和谷氨酸含量较高,以脯氨酸(TN1除外)和酪氨酸含量较低.相关分析结果表明,除苏氨酸、脱落酸、蛋氨酸和可溶性糖含量外,其他各物质含量均与抗性级别呈负相关,其中天冬氨酸、赖氨酸、蛋氨酸含量与抗性级别的相关系数较大.主成分分析结果表明,可溶性蛋白质、丙氨酸、甘氨酸、谷氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸和脱落酸含量对前4个主成分的贡献率相对较大,与水稻对稻飞虱的抗性有密切关系.[结论]水稻内源化学物质含量和种类与水稻材料抗感性无直接联系,但可溶性蛋白质、丙氨酸、甘氨酸、谷氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸和脱落酸等9种物质可能对稻飞虱有重要影响.

    水稻内源化学物质稻飞虱抗性

    外源茉莉酸对稻瘟病菌引起褐点型坏死斑的水稻防御响应的影响

    李春琴段桂花马笑晴刘文倩...
    1053-1061页
    查看更多>>摘要:[目的]解析外源茉莉酸(JA)对JA合成/响应、水杨酸(SA)合成/受体及防御相关基因表达的影响,为进一步揭示JA调控稻瘟病菌侵染引起褐点型坏死斑的水稻抗病作用机制提供基础数据.[方法]以接种稻瘟病菌菌株Y92-66b后形成褐点型坏死斑的地方中抗水稻月亮谷为研究材料,分别利用400μmol/L JA和200μmol/L JA抑制剂(IBU)外源处理接种稻瘟病菌后引起褐点型坏死斑(72 h)的水稻月亮谷,调查水稻稻瘟病症状,同时利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测JA合成/响应、SA合成/受体、防御和蔗糖/果糖合成酶基因的表达.[结果]外源JA有效减轻了水稻稻瘟病症状.同时,JA诱导水稻JA合成基因OsLOX1、OsOPR1、OsOPR7、OsJIMT、OsHPL3和OsAOS2在72 h时上调表达,至96和120 h时,只有OsAOS2、OsOPR7和OsLOX1上调表达,其余3个基因下调表达;外源JA未诱导OsLOX3表达;JA诱导水稻JA响应基因OsCOI1a、OsMYC2、OsJAZ1、OsJAZ9和OsbHLH35在72 h时上调表达,至120 h时,只有OsCOI1a和OsJAZ1上调表达,其余3个基因均下调表达;外源JA未诱导OsCOI1b和JiOsPR10表达.JA诱导SA受体基因OsNPR4在72 h时显著上调表达(P<0.05,下同),96 h时下调表达,至120 h时又上调表达但不显著(P>0.05).JA诱导SA合成相关基因OsPAD4在72 h时显著上调表达,OsEDS1在120 h时显著上调表达.外源JA诱导防御基因OsPR5在72 h时开始上调表达,至96 h时显著上调表达;外源JA未诱导OsPR4a表达.外源JA诱导参与细胞壁合成的蔗糖合成酶基因OsRSUS1和果糖合成酶基因OsFRK-2表达,IBU则加重了水稻稻瘟病症状,同时抑制大部分JA合成/响应、蔗糖/果糖合成酶和防御基因的表达.[结论]外源JA主要通过诱导稻瘟菌引起的褐点型坏死斑的水稻JA合成/响应基因、参与细胞壁合成的蔗糖/果糖合成酶及防御基因表达参与水稻防御响应.

    水稻稻瘟病菌茉莉酸防御响应褐典型坏死斑

    水稻叶片SPAD值的高光谱估算模型

    孙玉婷杨红云孙爱珍梅芳...
    1062-1069页
    查看更多>>摘要:[目的]构建水稻叶片SPAD值的高光谱精确估算模型,为进一步提高高光谱对水稻SPAD值反演估算精度提供参考依据.[方法]利用SPAD-502型叶绿素测定仪测量水稻叶片SPAD值,以FieldSpec 4光谱仪采集水稻叶片光谱数据.通过分析光谱植被指数、位置参数与SPAD值的相关性,构建4个水稻叶片SPAD值高光谱估测模型,即逐步多元线性回归(SMLR)模型、支持向量机回归(SVR)模型、基于主成分分析的支持向量机回归(PCA+SVR)模型和以逐步多元线性回归确定最佳参数的支持向量机回归(SMLR+SVR)模型;并采用均方根误差(RMSE)、平方相关系数(R2)、相对分析误差(RPD)和平均相对误差(MRE)等指标对模型进行评价.[结果]在分析的15个光谱特征参数中,除黄边位置(λy)无显著相关外(P>0.01),水稻叶片SPAD值与叶片光谱位置参数及植被指数参数间存在显著相关性,选择相关系数大于0.800的5个植被指数参数(VOG1、VOG2、VOG3、CARI和PRI)和7个光谱位置参数[蓝边面积(SDb)、黄边振幅(Dy)、黄边面积(SDy)、绿峰反射率(Rg)、红谷净深度(Hr)、蓝边振幅(Db)和红边位置(λh)]作为输入变量构建水稻叶片SPAD值的估测模型.R2和RPD值越大,RMSE和MRE值越小,则表明模型的性能越好,估算精度高.比较4个模型训练与测试结果的R2、RMSE、MRE和RPD可知,在模型估算精度上,SMLR+SVR模型高于SMLR模型,PCA+SVR模型高于SVR模型.总体上,SMLR+SVR模型能更好地实现对水稻叶片SPAD值的预测,其模型各项评价指标R2、RMSE、MRE和RPD分别为0.856、2.076、3.984%和2.550.[建议]进一步挖掘分析光谱特征参数与水稻叶片SPAD值间的关系,提出新的光谱特征参数或优化特征参数选择组合方法,增加回归建模算法,提高高光谱对水稻叶片SPAD值的有效估算.采集水稻冠层高光谱图像,反演出高光谱图像中的水稻冠层SPAD值,研究冠层SPAD与水稻长势关系,为水稻科学管理提供技术支持.

    水稻SPAD值高光谱多元逐步线性回归支持向量机回归