期刊,中国水稻科学 2021年卷2期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

中国水稻科学

主　　编：程式华

出版周期：双月刊

国际刊号：1001-7216

电子邮箱：cjrs@263.net

电　　话：0571-63370278

邮政编码：310006

地　　址：杭州市体育场路359号中国水稻研究所内

中国水稻科学/Journal Chinese Journal of Rice ScienceCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊主要刊登以水稻为研究对象的原始科研论文。为中文核心期刊，在我国农业和生物类期刊中影响因子名列前茅，被20余种国内外数据库及检索刊物收录，如联合国粮农组织的AGRIS数据库；国际农业和生物中心的CAB Abstracts数据库；国际水稻研究所的水稻文献数据库；美国Chemical Abstracts、Biological Abstracts、Cambridge Scientific Abstracts数据库及其系列期刊；国内大多与农业及生物有关的数据库及检索刊物。

正式出版

收录年代

盐胁迫下四个水稻类受体蛋白激酶的功能分析

路凯陈涛姚姝梁文化...

103-111页

查看更多>>摘要：[目的]盐胁迫是制约水稻生长和产量主要逆境之一,研究盐胁迫响应基因对于了解植物耐盐机理和培育耐盐水稻品种具有重要意义.类受体蛋白激酶RLK(receptor-like protein kinases)广泛参与调控植物细胞信号转导和对逆境胁迫的响应过程.本研究的目的是分析盐胁迫下四个RLK基因的表达模式和生物学功能.[方法]通过荧光定量PCR检测4个RLK基因在NaCl处理下的表达变化以及在不同组织器官中的表达情况,同时利用CRISPR/Cas9对4个RLK基因分别进行编辑.[结果]4个RLK基因的转录均受NaCl诱导或抑制,其中Os04g0275100基因和Os07g0541900基因主要在根中表达;Os09g0353200基因主要在叶片中表达;Os01g0852100基因在根、茎、叶、叶鞘中均有表达.通过测序分别筛选到4个基因的功能缺失突变体,耐盐性实验结果表明四个基因的突变体对NaCl的敏感程度与野生型一致.[结论]鉴定的4个RLK基因的转录受NaCl调控且表达具有组织特异性,突变单个RLK基因不影响水稻的耐盐性.为进一步揭示盐胁迫下RLK基因的功能和作用机制奠定了基础.

关键词：

类受体蛋白激酶盐胁迫基因编辑粳稻

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一份水稻OsWOX3B基因敲除突变体的鉴定

郑亚莉余林闯安肖肖程心乐...

112-120页

查看更多>>摘要：[目的]水稻OsWOX3B基因调控叶片形态和表皮毛发育,根据表型被命名为LSY1、DEP、NUDA和GLR1等.深入了解OsWOX3B基因对水稻发育调控的功能具有重要意义.[方法]利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对籼稻品种R401的OsWOX3B进行基因敲除.对所获材料进行突变位点分析和表型分析,同时进行相关基因的表达分析.[结果]所获材料的OsWOX3B基因的编码区第341位碱基由T变为C,第395-397位碱基缺失,其叶片和颖壳光滑,与突变体dep、nuda、glr1的表型相同,可确认其为Oswox3b突变体.除了与已报道的OsWOX3B的功能缺失突变表型相关外,Oswox3b突变体也有新表型出现.与野生型R401相比,突变体Oswox3b表现为生育期延长、分蘖数减少、叶片变宽、稻穗变长和每穗粒数增多.同时,突变体Oswox3b的剑叶维管束增多,小维管束间距增大,2个水稻侧生器官发育相关基因在突变体Oswox3b中的表达变化也与其表型变化一致.[结论]鉴定了一个新的水稻OsWOX3B基因突变体,其影响水稻侧生器官发育.

关键词：

水稻侧生器官维管束生育期

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γ-氨基丁酸和2-乙酰-1-吡咯啉代谢通路在水稻籽粒发育过程中的变化分析

潘阳阳陈宜波王重荣李宏...

121-129页

查看更多>>摘要：[目的]结合代谢组和转录组技术,分析香稻和非香稻不同发育时期籽粒中γ-氨基丁酸(GABA)和2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)代谢通路主要化合物和基因的动态变化,为高含量GABA和2AP的水稻育种提供理论依据.[方法]本研究收集优质香籼稻美香占2号和优质籼稻黄华占花后8 d(乳熟期)、花后15 d(蜡熟期)、30 d(完熟期)的脱壳籽粒和花后40 d收获的籽粒的精米,对各样本采用LC-MS/MS和RNA-seq技术进行代谢产物检测和转录表达分析,分析两个水稻品种GABA和2AP代谢通路相关化合物的空间分布以及含量变化特征.[结果]代谢组数据PCA分析表明两个水稻品种乳熟期籽粒和花后40 d收获的籽粒的精米明显分离,蜡熟期和完熟期籽粒分离不明显.代谢组共鉴定出623种代谢物,四个时期差异代谢物合计161个.GABA和2AP通路中9个代谢物被检出,两个水稻品种的相关代谢物变化趋势相似,其中腐胺主要定位于籽粒的糊粉层,而亚精胺在内胚乳特异累积.转录组共检出3.3万个左右基因,其中检出GABA通路18个酶中的14个酶对应的基因有较高的表达水平,除Badh2外其他基因均不是差异表达基因,同一基因在两份水稻材料中的表达水平和变化趋势相似,GAD1、GABA-T1、DAO4和PAO4在相应同源基因中表达水平较高.黄华占籽粒中L-精氨酸和腐胺的代谢在蜡熟期已基本结束,美香占2号在籽粒整个发育期具有持续较强的多胺降解水平.美香占2号籽粒具有合成2AP的物质基础,多胺降解途径和谷氨酸-脯氨酸转化通路同时有助于2AP的积累.[结论]水稻籽粒GABA代谢以降解为主,GABA-T1和GABA-T2共同调控GABA的降解.GABA相关代谢物主要集中在糊粉层,黄华占籽粒中代谢物分布和基因表达特征与美香占2号相似,美香占2号籽粒成熟过程中具有持续较高的线粒体活性.

关键词：

γ-氨基丁酸2-乙酰-1-吡咯啉籽粒发育香稻代谢组学

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273份水稻种质资源的遗传多样性、群体结构与连锁不平衡分析

董俊杰曾宇翔季芝娟梁燕...

130-140页

查看更多>>摘要：[目的]评估273份水稻种质资源的遗传多样性和群体结构,为今后利用这些水稻种质资源进行遗传育种和关联分析提供参考.[方法]利用214个分子标记对来自14个国家的273份水稻地方品种和育种材料进行基因型检测,分析其遗传多样性、群体结构、连锁不平衡程度.[结果]群体结构分析将供试群体划分为2个亚群(SG1、SG2)以及1个混合群(AD),聚类分析和主成分分析结果与群体结构分析结果一致;遗传多样性分析结果显示,214个标记共检测到524个等位变异,变幅为2～5个,平均遗传多样性指数为0.44,平均多态性信息含量(PIC)为0.355,SG2群遗传多样性指数和PIC高于SG1群;分子方差分析表明34％的变异来源于种群内,66％的变异来源于种群间,SG1与SG2群体间存在显著的遗传分化(Fst=0.725,P<0.01);连锁不平衡分析结果显示,整个群体中存在较高程度连锁不平衡,平均r2为0.33,SG1和SG2中连锁不平衡衰减到75％以下所延伸的最小距离分别为13.7 Mb和90.5 kb.[结论]273份水稻种质资源群体内具有丰富的遗传变异,该群体适合通过关联作图来挖掘优异等位基因.

关键词：

水稻种质资源遗传多样性群体结构连锁不平衡

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籼型杂交稻恢复系动态株型与光能利用率评价

王丰廖亦龙柳武革刘迪林...

141-154页

查看更多>>摘要：[目的]理想株型是水稻高产稳产的前提.本研究拟对不同年代育成的籼型三系杂交稻恢复系动态株型与光能利用效率进行综合评价,探讨恢复系光能高效利用的理想动态株型特征,为提高光能高效利用的高产稳产杂交稻育种效率提供理论依据.[方法]以明恢63、明恢82、蜀恢527、广恢998、广恢122、广恢128、广恢308和桂99等8个大面积应用的籼型杂交稻恢复系为供试材料,在华南生态条件下考查了其分蘖、叶面积指数(LAI)、透光率、叶片大小与开张角、叶色(SPAD值)等性状的动态变化,以及抽穗期光合速率、生育期、产量相关性状和光能利用率(RUE)等指标.[结果]各恢复系之间在株型动态变化、产量和光能利用率(RUE)等方面存在较大差异.良好的动态株型与光能利用率密切相关,最为接近华南生态条件下理想动态株型的广恢998和广恢308,光能利用率最高.根据聚类分析,广恢998、广恢308和明恢82属于光能高效利用的类群Ⅰ.其他恢复系归为类群Ⅱ.最后,根据华南的光温生态特点,提出了水稻光能高效利用的理想动态株型模式及育种选择关键指标:1)移栽后分蘖和叶面积发展快,LAI达到1.0的时间≤27 d;茎蘖数达到峰值所需时间≤38 d,分蘖力中等,最高茎蘖数≤600苗/m2;2)前期窄叶长披,移栽后15 d顶部3片完全叶平均长度为37 cm,平均宽度≤0.9 cm,开张角度≥80°;后期叶片窄直,抽穗后20 d顶部倒3叶平均开张角≤65°,平均长度为43 cm,平均宽度≤1.3 cm,属于中叶型,有利于后期群体通风透光;3)后期叶片转色好,不早衰,SPAD值维持在35～40,抽穗前20 d至抽穗后20 d之间的叶片SPAD值降幅≤13％;普通栽培条件下平均每穗总粒数180粒左右,有效穗数300穗/m2以上,结实率≥85％.[结论]广恢998和广恢308具有较为理想的动态株型和较高RUE,利用其配制的杂交稻天优998、博优998和五优308等连续多年成为我国华南稻区主导品种和国家与省级区试对照品种.说明通过选育光能高效利用的理想动态株型恢复系,是组配选育高产稳产杂交稻行之有效的重要途径.

关键词：

籼型杂交水稻恢复系动态株型光能高效利用双季稻区华南

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灌溉模式与施氮量互作对水稻茎蘖产量形成的影响

杨丞汪洋张万洋叶廷红...

155-165页

查看更多>>摘要：[目的]明确灌溉模式与施氮量及其互作对水稻根系形态、茎蘖产量形成的影响,以期为水稻绿色生产及水肥高效利用提供理论依据.[方法]采用大田试验的方法,以两优287为材料,设置浸润式灌溉(W1)、常规灌溉(W2)和淹水灌溉(W3)三种灌水模式,不施氮(N0,0 kg/hm2)、常规施氮(N1,165.0 kg/hm2)和高氮(N2,247.5 kg/hm2)三个氮肥用量共9个处理.在水稻关键生育期取样,测定根系形态和活力、茎蘖动态、生物量和养分含量,研究灌溉模式与施氮量及其互作对水稻生长发育、产量、氮肥利用率和品质的影响.[结果]与W2处理相比,尽管W1处理水稻成穗率平均减少9.2％,但主茎、一次分蘖和二次分蘖的产量分别增加32.7％、18.1％和33.4％,总体产量平均增加18.5％;W3处理水稻成穗率平均减少5.0％,主茎、一次分蘖和二次分蘖的产量分别平均增加9.3％、2.0％和46.4％,总体产量无显著差异.与N0处理相比,各施氮处理的水稻成穗率平均增加6.1％,主茎和一次分蘖的产量分别平均增加8.1％和92.6％,二次分蘖产量平均增加0.57 t/hm2(N0处理无二次分蘖),总体产量平均增加88.0％.方差分析结果显示,灌溉模式与施氮量对茎蘖产量、总体产量及每穗粒数存在显著交互作用.此外,灌溉模式与施氮量对根系形态、根系活力、氮素吸收以及氮素干物质生产效率均产生了显著影响.方差分析结果显示,灌溉模式与施氮量对总根长、根体积、根尖数、根系伤流速度以及根、茎、叶、穗各器官生物量、群体生长速率等均存在显著交互作用.[结论]灌溉模式和施氮量显著影响水稻根系形态、分蘖形成及产量,且存在明显的交互作用.本试验条件下,浸润式灌溉模式下施用适量氮肥(165.0 kg/hm2)可在获得较高产量的同时提高水分和氮肥利用效率并改善稻米品质.

关键词：

水稻灌溉模式施氮量水氮互作产量

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淹水缓解直播早籼稻苗期低温冷害的生理特性研究

王文霞陈丽明王海霞刘有清...

166-176页

查看更多>>摘要：[目的]探究淹水对低温胁迫下直播早籼稻幼苗生长的影响,为南方稻区直播稻生产与抗逆栽培奠定生理基础.[方法]以耐冷品种湘早籼6号和冷敏感品种中嘉早17为材料,设置低温处理(8℃)、低温淹水处理(8℃+淹水)与常温对照(25℃)3个处理(处理3 d),分析秧苗农艺性状、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、光合酶活性和内源激素含量等生理特性.[结果]与低温处理相比,低温淹水处理3 d后不同耐性品种的苗高、鲜质量、干质量和顶三叶叶长显著增加,根数、最大根长、剑叶叶长、倒2叶叶长也都有不同程度增加,淹水可减轻低温对水稻秧苗农艺性状的影响;耐冷品种湘早籼6号苗期受到伤害的程度小于冷敏感品种中嘉早17.此外,与低温处理相比,低温淹水处理显著降低叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)、可溶性蛋白、渗透调节物质(MDA、脯氨酸)含量和内源生长抑制类激素(ABA)含量,同时显著增加了内源生长促进类激素(GA3)含量;低温条件下淹水可减少植物体内活性氧的积累,减轻膜脂过氧化,加强了植物体内源激素的调控作用.同时,低温和低温淹水处理显著降低叶片叶绿素和ATP含量,导致光合酶(Rubisco、PEPCK)活性降低;但低温淹水处理的影响低于低温处理,低温淹水可起到缓解作用.且在恢复处理后,低温淹水处理各生理活性指标更接近对照处理,而与冷敏感性品种相比,耐冷性品种可缓解低温胁迫产生的伤害.[结论]低温处理影响直播早籼稻秧苗生长特性,降低了秧苗光合酶活性;同时提升叶片抗氧化保护酶活性与渗透调节势,但淹水处理有助于缓解低温胁迫造成的叶片生理伤害.

关键词：

早籼稻直播稻低温淹水生理特性

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水稻产量对生殖生长阶段不同时期高温的响应差异

宋有金吴超李子煜唐设...

177-186页

查看更多>>摘要：[目的]研究水稻产量对不同时期不同类型高温的响应差异,为耐热水稻品种的筛选与培育提供依据.[方法]在桶栽条件下,于人工气候室内,以耐热水稻品种Nagina 22、汕优63和热敏感品种两优培九为材料,设置三个处理时期,即穗分化期、开花期和灌浆期;四种处理温度,即白天高温、夜间高温、全天高温和适宜温度,研究水稻产量和产量构成因子对不同时期高温的响应.[结果]汕优63在三个时期均表现出较强的耐热性;Nagina 22在花期和灌浆期对高温耐性较强,但易受穗分化期高温影响;两优培九对不同时期高温均较敏感.汕优63在不同时期高温下均表现出稳定的伤流强度,而高温敏感品种两优培九的伤流强度受高温影响均显著下降.[结论]水稻对不同时期的高温耐性并不具有相关性,筛选或培育耐热品种时应考虑其对不同时期高温的综合耐受性.

关键词：

水稻产量高温生殖阶段伤流强度

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全生育期臭氧胁迫对不同水稻品种稻草饲用品质的影响

章燕柳邵在胜杨阳童楷程...

187-199页

查看更多>>摘要：[目的]研究不同类型水稻品种稻草饲用品质相关理化指标对臭氧胁迫的响应.[方法]利用新型自然光气体熏蒸平台,以8个水稻品种为供试材料,设置室内对照和高臭氧浓度(80 nL/L)处理,于抽穗期、穗后20 d和成熟期分别测定叶片和茎鞘中饲用品质相关的理化指标.[结果]与对照相比,高浓度臭氧处理使稻草粗蛋白、木质素、纤维素、半纤维素和总酚含量分别增加7.07％(P<0.1)、10.88％(P<0.1)、1.98％、0.92％和5.01％(P<0.01),可溶性糖和淀粉含量分别下降15.07％(P<0.1)和18.55％(P<0.01).多数情形下,叶片各指标含量对臭氧胁迫的响应大于茎鞘.所有测定指标的品种间差异均达极显著水平.不同生育期稻草木质素、纤维素、半纤维素和总酚含量表现为穗后20 d>成熟期>抽穗期,稻草可溶性糖和淀粉含量则表现为抽穗期>成熟期>穗后20 d,而粗蛋白含量随生育进程推进呈降低趋势.方差分析表明,臭氧胁迫与品种互作对所有测定指标的影响均达显著或极显著水平;除总酚含量外,臭氧与植株部位互作对所有测定指标的影响均达极显著水平;而臭氧与生育时期互作仅对植株粗蛋白、纤维素、可溶性糖和总酚含量有显著或极显著影响.[结论]稻草饲用品质相关理化指标因生育时期、供试品种和茎叶不同部位而异,高浓度臭氧环境下稻草饲用品质表现出变劣的趋势.

关键词：

臭氧水稻饲用品质总酚淀粉

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白背飞虱取食后水稻幼苗内源激素变化研究

韦雪露卢柏亦黄福钢李发活...

200-206页

查看更多>>摘要：[目的]研究白背飞虱取食后苗期水稻内源激素含量变化规律及其合成途经相关基因的差异表达,为进一步解析内源激素调控水稻白背飞虱抗性机理提供参考.[方法]利用UPLC-MS方法测定了白背飞虱敏感材料9311与抗性近等基因系(NIL)在白背飞虱取食0、24和48 h后植株水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和生长素(IAA)4种激素含量的变化;qRT-PCR分析5个与激素合成途径相关基因在抗、感植株中表达水平的差异.[结果]激素含量测定结果表明,白背飞虱取食的48 h内,NIL中SA含量先升后降,而在9311中先降后升;ABA的含量在NIL中波动较小,而在9311中先升后降;IAA和JA在抗、感植株中均持续上升.激素合成途径相关基因OsPAL06、OsZEP、OsLOX和OsYUCCA1在接虫后24 h的表达量差异在抗、感植株中均达到显著或极显著水平,而在0 h和48 h差异不显著.OsICS1则在接虫后48 h的表达量差异在抗、感植株达到显著水平,而接虫0和24 h后差异不显著.[结论]在接虫或者对照处理中,JA和ABA含量在抗性植株中均高于感虫植株,可能与抗性基因有较大关系;而SA含量和OsPAL06、OsICS1基因表达水平均表明抗性植株对白背飞虱的取食响应更迅速,在抗虫过程中能够起到明显的调控作用.

关键词：

水稻白背飞虱内源激素qRT-PCR

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