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OsNRAMP5是水稻吸收镉、锰的主效转运蛋白。OsNRAMP5突变造成水稻镉含量大幅度降低,使其成为镉低积累水稻分子育种中最重要的靶标基因,而其突变造成的锰含量大幅度降低是否会影响水稻农艺性状和环境适应性一直备受关注且存在争议。以籼稻华占、粳稻中花11这2种不同遗传背景下同一突变位点的osnramp5突变株系为材料,采用不同锰浓度水培和大田试验比较分析了它们的耐热性和主要经济性状。结果表明,苗期在正常浓度锰供应条件下,2种遗传背景的osnramp5突变株系耐热性并未明显下降,但在环境锰不足的条件下,2种遗传背景osnramp5突变株系的耐热性均大幅度下降。在土壤锰含量为312 mg/kg的正常锰浓度大田条件下,籼稻华占的osnramp5突变株系产量和稻米品质较野生型均无显著差异,但粳稻中花11的osnramp5突变株系的千粒重和胶稠度降低;开花期高温使2种遗传背景的osnramp5突变株系的每穗总粒数、结实率和千粒重均显著下降,且造成粳稻中花11的osnramp5突变株系的垩白粒率和垩白度上升。在土壤锰含量为102mg/kg的低锰浓度大田条件下,2种遗传背景的osnramp5突变株系的有效穗、每穗总粒数、结实率和千粒重均显著下降,垩白粒率和垩白度上升。说明籼稻的osnramp5突变株系在富含锰的镉污染地区有很大的应用潜力,但在种植时应避开抽穗期高温和低锰田块,而粳稻的osnramp5突变株系在南方稻区的环境适应性较差。 相似文献
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ZHOU Li-Jun Ao Guang-Hui XIAO Yi Wu Xian-Jun LI Shi-Gui 《水稻科学》2005,12(4):249-254
The mechanism of early generation stability （EGS） in rice was studied via genetic analysis. Three types of crosses were made, namely between EGS varieties, EGS and conventional rice variety, and conventional rice varieties. The genetic analysis was based on the stable lines in F2 population. The stable lines may appear from some combinations of EGS rice crossing with each other and EGS rice crossing with conventional varieties at different frequencies, but stable lines didn＇t appear in conventional varieties crossing with conventional varieties. Genetic analysis results indicated that the EGS phenomena should just exist in special rice materials, and the frequency of stable lines was closely related to the EGS traits of parents. The EGS traits were neither qualitative nor quantitative traits, and they were controlled by neither dominant genes nor recessive genes. The EGS traits might be inherited by F1 single plant, and the traits of F3 and F4 were corresponded to those of F2 population, i.e. F3 and F4 lines derived from non-segregating F2 showed uniform agronomic traits, and those from segregating F2.did not. The agronomic traits of EGS lines were consistent with those of F1 single plant. On the other hand, when EGS lines occurred, the segregating lines in Mendelian manner were also observed in all F2 population of the same combination. It was suggested that the reason why the stable strains occurred might be a special factor to control （open/close） gene at the beginning of cell division in zygote, resulting in closing mitosis and opening somatic reduction. The somatic reduction of zygote resulted in recombination and homozygosity forming in F1 single plant, and some lines with uniform agronomic traits were observed in some lines of F2 population. 相似文献
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利用CRISPR/Cas9系统定向改良水稻粒长和穗粒数性状 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】基因组定点编辑技术已成为分子育种的重要手段。本研究拟对GS3和Gn1a功能缺失突变对目标性状的改良效应进行分析,以期为培育高产水稻提供理论基础。【方法】利用CRISPR/Cas9系统,以控制粒型基因GS3和控制每穗粒数基因Gn1a为编辑对象,构建了共敲除载体p C1300-2×35S::Cas9-g~(GS3)-g~(Gn1a)a,用农杆菌介导法转化4个优质水稻品种,分析了基因突变的特征和相应农艺性状。【结果】构建的敲除载体成功地实现了对GS3和Gn1a基因的定点编辑。在4个转化受体的T_0代均分别获得了gs3和gs3gn1a的移码突变体。对T_1 代中无选择标记突变体的农艺性状分析表明,突变体gs3和gs3gn1a与野生型相比粒长变长,千粒重增加;突变体gs3gn1a与突变体gs3相比,每穗粒数显著增加。【结论】利用CRISPR/Cas9系统进行水稻基因编辑可以快速改良品种的目标性状,在水稻品种的定向改良方面具有巨大的潜力。 相似文献
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《Plant Production Science》2013,16(2):230-239
AbstractWe examined the possible benefit of rational site-specific crop management practices in 17 paddy fields located in an area of 2.0 ha for the prevalence of precision agriculture methods on a cooperatively managed large-scale farm in Sakurai, Nara Japan. Data on grain yield, soil physicochemical properties and farmer's crop management practices were collected in each paddy field. Unhulled rice yield was estimated at a resolution of 5m ? 5m in an area of 1.2 ha using a yield-monitoring combine. The spatial distribution of the variations for the collected data was characterized using geostatistical procedures. The kriged map of the unhulled rice yield drawn from the results of geostatistical analysis indicated the potential value of rational site-specific crop management using the yield-monitoring combine. The ratio of spatially structured variation to the total variation of brown rice yield, that is, the controllable proportion to total variation, was 75.4%. Each yield component i.e., the number of spikelets per square meter, filled-spikelet percentage and 1000-grain weight contributed 33.7%, 54.7% and 11.6%, respectively, to brown rice yield. These three yield components combined contributed to 96.5% of the brown rice yield variation. The agronomic factors (soil fertility factor, early growth factor, N dressing and uptake factor) contributed 79.7%, 52.1% and 41.8%, respectively, to the variation of these three yield components. Therefore these agronomic factors accounted for 58.1% of the total variation of the brown rice yield and 77.1% (i.e. 58.1% out of 75.4%) of the spatially structured variation of the brown rice yield. This controllable proportion may be a criterion for the prevalence of site-specific crop management in large-scale farm management in general, although only one case study was conducted. 相似文献
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黑龙江省水稻种质资源农艺性状与产量关系的分析 总被引：2，自引：0，他引：2
为明确黑龙江省主要水稻种质资源农艺性状与产量之间的关系,更高效的选育水稻新品种,以139份水稻种质资源为材料,采用描述性分析、相关分析、通径分析等方法对影响产量的主要农艺性状进行了试验研究。结果表明,黑龙江省水稻种质资源比较丰富,12个农艺性状的变异系数均≥11%,并且稳定性很好;分蘖株数、每穗粒数、有效穗数、剑叶宽度与产量呈正相关关系,谷粒形状与产量呈负相关关系;10个农艺性状可以归为4个主成分,其累计贡献率为68.759%。 相似文献
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杂交中稻氮肥农学利用率与植株地上部农艺性状关系研究 总被引：3，自引：0，他引：3
以16个杂交中稻组合为材料,在正常施氮和不施氮2个施氮水平下研究了杂交中稻氮肥农学利用率与植株地上部农艺性状的关系。结果表明,杂交中稻的氮肥农学利用率存在较大的基因型差异,组合间氮肥农学利用率与施氮处理籽粒产量呈极显著正相关。在高产正常施氮水平条件下,杂交中稻氮肥高效利用率组合要求最高苗数(x1)多,株高(x6)较高,倒3叶(x13)较窄,生物产量(x18)和结实率(x21)较高,上述性状与氮肥农学利用率(y)间存在极显著线性关系,回归方程为y=-75.8901 0.335 9x1 0.449 2x6-15.859 5x13 0.199 9x18 0.345 4x21,决定系数为89.53%。因此,这些性状可作为杂交后代及组合鉴定时田间选择的参考指标。 相似文献
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水稻与非洲狼尾草体细胞融合再生植株的光合及农艺性状分析 总被引：2，自引：0，他引：2
以粳稻8411（C3植物）与非洲狼尾草（C4植物）经体细胞杂交后获得的融合体再生植株为材料,测定体细胞融合再生植株的光合特性及农艺性状。 与栽培稻8411相比,再生植株的生育期延长、植株矮化、穗形变小、千粒重增加、结实率下降。 再生植株的光合速率、气孔导度、叶片蒸腾速率、胞间CO2浓度及水分利用效率等光合参数为栽培稻8411与非洲狼尾草的中间值,其中叶片光合速率显著高于栽培稻8411。 体细胞融合再生植株在弱光下表现出比栽培稻8411更高的光合速率,并具有较高光饱和点。 再生植株的最大荧光值Fm、能量捕捉效率Fv/Fo、光化学效率Fv/Fm、叶绿素含量等指标表现出显著的超亲优势。这些结果初步表明,体细胞融合再生植株具有C4循环固定CO2的光合系统的特征。 相似文献
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研究了１２个山栏稻原始种质的主要农艺性状、品质特征及抗旱生理特性，并与水稻不同类型的对照进行比较分析。结果表明，在旱地栽培条件下，山栏稻的穗长、穗粒数、衙粒重及单株产量均显高于对照水稻．但不时也表现高杆、穗颈过长、移片大且披垂等不良性状。在品质方面，山栏稻糙米粗蛋白含量、１７种氨基酸含量及２种必需氨基酸含量显高于水稻对照。山栏稻种子在高渗溶液中的发芽率、离体叶片保水率、质膜稳定性和分蘖秆长整齐 相似文献
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为了使体细胞无性系变异更好地应用于作物品种改良,以小麦单细胞培养再生植株后代为材料,研究了其染色体和DNA的变异.结果表明,再生植株后代与未经培养的亲本相比,花粉母细胞减数分裂染色体行为发生异常,终变期染色体数目和体细胞染色体数目发生变化,而且早期世代变异幅度大.但随着繁殖世代的增加,花粉母细胞减数分裂染色体行为和体细胞染色体数目的变化渐趋稳定,至第五代基本稳定.对农艺性状已稳定的再生植株第九代不同株系总DNA进行RAPD-PCR扩增,结果表明,不同株系与未经培养的亲本相比在DNA水平上存在变异,出现亲本特异性谱带缺失,该类株系表现为矮秆、早熟. 相似文献
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EMS诱导的盛农1号小麦突变体筛选与鉴定 总被引：1，自引：0，他引：1
突变体诱导是创造小麦遗传材料和选育新品种的重要途径之一。通过甲基磺酸乙酯（EMS）处理高产、抗白粉病品系盛农1号,从4 500个M2代穗系中筛选出174个突变体穗系,突变率为3.86%。其中,穗部突变体32个,突变率为0.71%;叶部突变体47个,突变率为0.89%;茎部突变体22个,突变率为0.49%;育性和成熟期突变体12个,突变率为0.27%;其他类型突变体11个,突变率为0.24%;农艺性状优于对照盛农1号的突变体57个,突变率为1.27%。经过M3代验证及生物学性状和农艺性状调查,获得可稳定遗传的株系18个,其中,穗部突变体6个,茎秆突变体1个,叶部突变体6个,早熟突变体3个,晚熟突变体2个。农艺性状分析表明,穗部突变体SS4、SS5、SS6和SS16的小穗性状优于盛农1号。这些新突变体为小麦品种改良和遗传研究提供了新的材料。 相似文献
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目的 通过对水稻转绿和穗顶端退化等突变体的研究,可以鉴定更多与叶绿体发育和穗发育相关的基因。方法 在常规种植条件下比较突变体vpa1（virescent and panicle abortion 1)表型及主要农艺性状差异,利用分离群体分析和图位克隆法进行相关基因定位。结果 突变体vpa1表现苗期白化,并逐渐转绿恢复成正常叶色,抽穗后可明显观查到穗顶端退化表型。vpa1的主要农艺性状除了结实率以外,株高、穗长、每穗实粒数等均较野生型显著下降。遗传分析表明白化转绿和穗顶端退化表型受独立的两个隐性基因控制。控制白化转绿叶性状的Osv16定位于第3染色体RM3441和RM3029之间约125kb物理区间内,区间内未见白化转绿性状相关基因的报道。控制穗顶端退化性状的Ospaa10定位于第1染色体RM11157和RM5972之间,区间内物理距离约190kb,区间内未见穗顶端退化相关基因的报道。结论 Osv16和Ospaa10两个基因的突变导致vpa1的叶色和穗型同时出现变异,为白化转绿基因Osv16和穗顶端退化基因Ospaa10的克隆和功能研究打下了基础。 相似文献
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稻瘟病菌体细胞色素的变异性及其突变体 总被引：3，自引：0，他引：3
利用紫外光诱变，从来自菲律宾田间的一个具有广谱毒性的流行菌株PO6-6中获得一些浅黄色素突变株，并检测了它侵染水稻的频率；同时对利用浅黄色的表现型来研究体细胞变异的可能性进行了探讨。在所测试的13个浅黄色素突变株中，有6个能使水稻产生病斑，在品种CO39、IR50，IR36上能重新分离到浅黄色素突变株。由此表明，某些浅黄色的突变株具有侵染水稻的能力， 它们没有通常的黑色素合成。从一些浅黄色突变株引起的病斑上获得的单孢培养菌中，野生菌株(Wild type)色素的频率范围为10％～100％。由浅黄色突变株引起的病斑中也可重新获得白色的变异物。在室内培养试验中，出现色素变异的频率未超出l10^-3 ～10^-4 的范围。用一个浅黄色突变株和野生类型的分离菌株进行的相互接种中，从品种IR50的病斑上分离的单孢中，浅黄色菌株占绝对优势。在一次实验中， 由浅黄色素培养菌所引起的一个病斑中，同时获得了浅黄色和灰黑色的培养菌。这些结果表明，体细胞色素的变异也许表现在与寄主植物之间的互作。 相似文献
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利用具有早世代稳定特性的水稻(早稳）和常规品种作为主体亲本，进行了早稳×早稳、早稳×常规品种、常规品种×常规品种等三种类型的杂交。结果显示，在早稳×早稳组合和早稳×常规品种的一些组合中分别以不同频率出现早世代稳定株系，常规品种之间的杂交组合后代没有出现早世代稳定株系。水稻早世代稳定特性是早世代稳定水稻亲本所特有的,早世代稳定株系出现频率与杂交组合双亲有密切关系；早世代稳定性状既不是质量性状也不是数量性状，既不是隐性基因控制也不是显性基因控制。水稻早世代稳定特性可以通过杂交传递到F1单株，并以F2群体中的株系为传递的基本单位。稳定株系的农艺性状与相应F1单株农艺性状一致。另一方面，同一杂交组合的F2群体中，既有农艺性状整齐一致的稳定株系，又有按孟德尔分离规律的分离株系存在。初步推断水稻早世代稳定亲本中存在特有的控制因子，在杂种合子细胞分裂启动时作用于有丝分裂的开关基因，关闭有丝分裂，启动了减数分裂，体细胞减数分裂导致染色体重排，并产生纯合胚，形成了农艺性状整齐一致的F2株系。 相似文献
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低植酸水稻种质资源筛选、遗传生理调控与环境生态适应性研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
提高或维持水稻产量的同时,提高稻米品质已成为目前水稻育种的首要目标之一。其中,通过降低籽粒中植酸等抗营养因子,增加锌、铁生物有效性以提升水稻营养品质,是目前水稻品质改良的一个重要方向。本文主要综述了水稻籽粒中植酸合成的代谢路径、低植酸水稻的筛选及相关功能基因的遗传特点、植酸生理代谢的调控网络、低植酸水稻农艺性状劣变和生态适应性降低的生理原因、籽粒植酸合成的环境调控效应等相关研究进展。可为低植酸水稻品质改良以及栽培调优提供借鉴。 相似文献
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筛选和培育镉(Cd)低积累水稻品种是解决稻米镉污染问题最经济、有效的办法。现有研究表明OsNramp5是介导水稻Cd吸收最重要的基因,其功能缺失后,水稻籽粒Cd含量极显著下降,但同时会影响水稻必需元素锰(Mn)的吸收,而在前人关于OsNramp5变异影响水稻生长发育的研究中,结论并不一致。系统了解OsNramp5基因变异对水稻重要农艺性状的影响有助于推动低Cd优质水稻新品种的培育。本文重点对OsNramp5基因变异对水稻中金属离子的含量,水稻的生长发育、产量性状及米质的影响进行了综述,以期为利用OsNramp5基因突变选育低Cd积累水稻品种提供参考。 相似文献
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水稻苯达松敏感突变研究进展 总被引：3，自引：1，他引：2
采用γ-射线辐射诱变技术,日本和中国学者分别从粳稻和籼稻中获得了苯达松敏感致死突变体农林8号m和M8077S。水稻苯达松敏感突变也表现对磺酰脲类除草剂敏感,但对供试的其他除草剂没有差异反应。遗传分析表明,这两个突变体表现为等位的隐性单基因突变,对这两种除草剂的敏感是同一个基因突变的效应。对M8077S的突变位点进行了精细定位、基因克隆和互补试验,证明农林8号m和M8077S都是源于第3染色体上的一个细胞色素P450基因(CYP81A6)的单碱基缺失导致的移码突变:农林8号m中的CYP81A6自转录起始密码子ATG起第507位缺失了一个C,而M8077S中的CYP81A6第2058位缺失了一个G。水稻苯达松敏感突变用于两系法杂交水稻的除杂保纯,已经成功选育出3个具有苯达松敏感突变标记的光温敏雄性不育系(M8064S、苯88S、苯63S)以及相配套的3个杂交组合(丰两优2号、苯两优9号和苯两优639),分别通过了湖北和江西省品种审定;用于杂交水稻混植法制种,已经成功选育出具有苯达松敏感标记的恢复系(MC526)以及相配套的杂交组合(混制1号),制定了机械化混播制种的生产规程和技术要点。还展望了CYP81A6基因在抗除草剂育种、转基因水稻安全控制以及水稻化学杀雄方面的应用前景。 相似文献