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水稻耐冷QTL定位的比较分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《分子植物育种》2015,(1)
低温胁迫是水稻生产的主要限制因子,可发生在水稻的不同生长发育时期。探明水稻耐冷性分子遗传基础,开展水稻耐冷分子育种是解决水稻低温冷害最有效的方法。本文收集了国内外已发表的56篇文献的256个水稻耐冷QTL的定位信息,并把其中44篇文献的192个耐冷QTL整合定位在一个分子图谱上,进而比较不同研究在同一发育时期和不同发育时期鉴定的耐冷QTL的染色体位置关系。比较分析结果表明,水稻耐冷性在同一发育时期可受多个QTL控制;在不同发育时期分别受不同的QTL控制;然而,不同发育时期亦有共同的耐冷QTL。根据比较分析,探讨了今后水稻耐冷遗传研究和分子育种的策略。 相似文献
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《分子植物育种》2021,19(12):3837-3848
低温冷害是影响水稻生长发育最严重的非生物胁迫之一。鉴定水稻耐冷相关功能基因、解析其调控耐冷性的分子机制,对水稻耐冷性分子育种有重要意义。本研究以强耐冷的粳稻品种‘丽江新团黑谷’(LTH)和低温敏感的籼稻品种‘三黄占2号’(SHZ-2)为材料,通过全基因组转录和蛋白表达谱分析这两个品种对低温响应的差异,鉴定LTH和SHZ-2差异表达的基因和蛋白及其信号通路。研究显示,两个材料中差异表达基因主要富集在蛋白代谢途径、糖代谢途径和膜转运相关途径等生物学过程,并发现抗病相关防卫基因在抗病但不耐冷的SHZ-2中上调,而在耐冷但不抗病的LTH中没有显著上调,表明水稻抗病性与耐冷性存在内在关系。此外,还发现LTH和SHZ-2之间存在很多在转录水平和翻译水平表达差异不一致的基因。本研究从转录和翻译水平对耐冷和低温敏感两个水稻品种在低温胁迫下的响应进行分析,研究结果促进对水稻苗期耐冷性分子调控机制的全面认识,并为下一步水稻耐冷基因的鉴定和耐冷性分子机制的深入研究奠定基础。 相似文献
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利用籼稻资源中的“隐蔽有利基因”提高粳稻苗期耐冷性 总被引：3，自引：0，他引：3
苗期低温是制约东北水稻生产的一个重要逆境因子,培育苗期耐低温的水稻品种是解决这一问题最有效的途径之一。以粳型恢复系C418为轮回亲本与7个来自不同地域的供体杂交和回交培育BC2F2群体，利用沈阳春季田间自然低温进行耐冷筛选，并对入选的177个苗期耐冷导入系后代在自然和人工气候室两种不同强度的低温胁迫条件下的苗期表现进行评价。结果表明，虽然供体亲本均为苗期耐冷性弱的品种，但在全部回交后代中均出现耐冷的超亲分离，表明这些供体亲本均携带对耐冷性有利的“隐蔽基因”, 不过组合间的耐冷性选择效率存在较大差异。以人工气候室低温胁迫后的存活率为耐冷性鉴定指标，导入系之间出现广泛分离，田间筛选入选比例高的BG300和中413导入系群体中出现存活率高的导入系后代比例较其它群体高，说明在同一轮回亲本遗传背景下回交后代的耐冷水平取决于供体。在室内严格低温条件下表现为强耐冷性的导入系在相对温和的自然低温胁迫下表现为苗高、苗干重较非胁迫条件生长抑制不明显，且能够促进根系生长。结果表明，大量的耐冷有利基因以“隐蔽”的形式存于水稻种质资源中。通过利用来源广泛的种质资源作为供体进行回交育种，对回交后代进行严格耐冷筛选，可有效选育高产耐冷水稻品种和有价值的育种材料。 相似文献
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水稻耐冷性鉴定及定位研究概况 总被引：7，自引：1，他引：6
为了更好研究水稻耐冷机理,对水稻耐冷基因进行定位克隆,通过分子育种来选育水稻耐冷品种,由此对水稻耐冷研究现状进行分析。对水稻发芽期、芽期、苗期、孕穗期的耐冷鉴定方法,室内与大田鉴定方法进行比较分析,对各时期耐冷指标的应用及相关定位研究进行总结。从生理生化方面阐述了水稻耐冷机理的研究,分析水稻在受到冷害后水稻膜相的改变,酶活的改变情况。并概括了近年来水稻在冷害敏感时期的耐冷性数量性状QTL定位研究方面取得的进展,研究的群体有用近等基因系,重组自交系,DH系,其中多数利用近等基因系来进行研究。其中研究集中在芽期、发芽期的耐冷QTLs定位,苗期、孕穗期的QTLs研究较少。介绍了第一个水稻芽期耐冷基因克隆情况。并展望水稻耐冷研究方面今后的方向,很长一段时期内,研究依然集中在QTLs的定位上,水稻耐冷基因的克隆正在逐步开展,耐冷机理的研究应关注蛋白间的互作。 相似文献
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水稻低温胁迫不同时间的代谢物谱图分析 总被引：2，自引：0，他引：2
苗期低温严重影响水稻幼苗生长, 分析低温胁迫下幼苗体内代谢物变化特征有助于解析水稻应对胁迫的生理机制。采用气质谱联用仪(GC-MS)技术系统分析水稻品种IR64遭遇不同时间段低温后代谢物图谱的变化特征。结果表明, 草酸、戊糖酸-1,4-内酯、海藻糖及水杨酸参与了水稻低温胁迫早期应激性反应; 在低温胁迫过程中, 水稻植株主要通过苯丙氨酸、脯氨酸、谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸、木糖醇、尿囊素和鼠李糖等含量的提高维持细胞渗透平衡。代谢物动态分析发现参与低温胁迫反应及胁迫恢复后进程的主要代谢物不同。研究结果为全面系统剖析水稻耐冷胁迫的分子生理机制打下了基础。 相似文献
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直播早籼稻品种芽期耐冷性鉴定研究 总被引：4，自引：0，他引：4
低温胁迫是水稻生产面临的重要非生物胁迫之一,鉴定水稻种质资源芽期耐冷性,筛选耐冷品种对水稻生产具有重要意义。以江西地区主推的33份早籼杂交稻品种和8份常规稻为试验材料,设置12个芽期低温胁迫处理,以死苗率为指标探讨了早籼稻芽期耐冷性的适宜鉴定方法。同时在8℃低温处理10d,恢复生长后调查其成苗率、苗高、根长、根数、地上部生物量、根系生物量和根冠比。运用主成分分析、模糊隶属函数法和聚类分析法来探讨直播早稻芽期的耐冷性评价方法及筛选耐冷品种。结果表明,8℃低温处理10d,直播早籼稻品种死苗率的方差和变异幅度大,能较好地鉴别品种间耐冷性差异,是直播早籼稻芽期耐冷性鉴定的最合理方式;杂交稻品种的耐冷性强于常规稻;低温胁迫后成苗率、苗高、根长、根数、地上部生物量、根系生物量和根冠比基本低于25℃对照处理;利用主成分分析将7个单项指标转化为3个独立的综合指标（CI1、CI2、CI3）,主成分分析表明,根系生物量和地上部生物量最能代表直播早籼稻对低温胁迫后的响应情况,可作为芽期耐冷性鉴定的评价指标。通过聚类分析,将41份早籼稻品种划分为3类,筛选出陵两优7108、两优287、锦两优816等9份强耐冷品种,株两优1号、潭两优83、株两优22等15份中度耐冷品种,温229、中早33、五丰优157等17份冷敏感品种。这些品种可以进一步为耐冷育种和生产服务。 相似文献
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为了挖掘水稻苗期耐冷基因,基于比较转录组分析,参考公共数据库中的基因序列信息设计靶位点,对冷胁迫条件下东乡野生稻苗期下调表达耐冷相关基因BGIOSGA032296进行TALEN基因组编辑技术构建,克隆酶切鉴定和序列比对结果表明,BGIOSGA032296 TALEN敲除植物表达载体1301TALEN-032296构建成功,利用农杆菌介导法将TALEN敲除植物表达载体1301TALEN-032296转入水稻受体品种TP309,获得了17株转基因水稻植株,经潮霉素抗性标记基因和Fok I基因特异引物PCR检测,表明获得的转基因植株皆为携带1301TALEN-032296的阳性植株。该研究为水稻BGIOSGA032296基因后续耐冷表型鉴定奠定了前期基础。 相似文献
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晚籼稻抽穗期冷害生态适应性评价 总被引：1，自引：0，他引：1
选择生育期相近的迟熟高产杂交稻组合或水稻品种（品系）,在自然条件下分期播种,寻找水稻抽穗期冷害相关的形态评价指标,并对参试材料进行抽穗期耐冷生态适应性评价。抽穗期遭受低温冷害胁迫后,主要农艺性状中受冷害程度大小顺序依次是每穗实粒数、单蔸产量、结实率、每穗总粒数、株高、穗长、千粒重;单蔸产量相对受害率（ＲＤＰ）与每穗实粒数ＲＤＰ、结实率ＲＤＰ、剑叶叶色分、抽穗期延尺天数分成极显著正相关。在低温冷害胁迫条件下,水稻不同基因型的抽穗期耐冷能力存在明显的差异。将判别水稻抽穗期耐冷能力的形态指标－－每穗实粒数ＲＤＰ、结实率ＲＤＰ、剑叶叶色、抽穗期延迟天数、苞穗率增加值进行量化,综合判别参试材料抽穗期对低温冷害的生态适应性。研究结果表明：籼穗交材料９５ＬＲ１０２后期耐冷能力强;带有部分粳稻血缘、正在生产中大面积种植的杂交稻 相似文献
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苗期冷害是一种影响水稻群体建成和生长发育的延迟性冷害,最终导致水稻减产。筛选苗期耐冷性强的种质资源可以为水稻耐冷育种提供亲本资源。本研究采用3000份全球水稻核心种质资源中的1542份在人工气候箱进行苗期耐冷鉴定及评价,以存活率为评价指标。发现种质资源苗期耐冷性变异非常丰富,筛选出存活率80%以上的苗期耐冷资源材料73份,其中籼稻9份,温带粳稻47份,热带粳稻4份,粳稻混合型8份,籼粳中间型和香稻类型各1份,籼粳混合型3份,XI-B、XI-2和亚热带粳稻中未筛选到苗期耐冷材料。耐冷材料主要集中在温带粳稻中,但亦有部分籼稻材料表现出较强的耐冷性。多数苗期耐冷资源材料的综合农艺性状较差,结合株高、生育期性状等筛选出14份半矮秆和生育期适中的强耐冷性材料,可作为水稻苗期耐冷育种亲本应用。对利用种质资源开展苗期耐冷基因挖掘和选育全生育期耐冷品种进行了讨论。本研究初步阐明了水稻耐冷种质资源的分布,为水稻耐冷育种提供了优异的供体亲本材料。 相似文献
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低温对开花期水稻颖花保护酶活性和过氧化物积累的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
以耐冷性不同的水稻品种996和4628为材料,采用人工气候室进行低温(19℃(06:00-08:00;19:00-23:00)/21℃(08:00-10:00;16:00-19:00)/23℃(10:00-16:00)/17℃(23:00-06:00)和适温(24℃(06:00-8:00;19:00-23:00)/26℃(08:00-10:00;16:00-19:00)/30℃(10:00-16:00)/22℃(23:00-06:00))处理,研究了低温胁迫对水稻颖花中保护酶类活性和过氧化物积累的影响。结果表明,低温处理期间水稻颖花中超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POX),过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POX)活性呈先升后降趋势;随着低温处理时间延长,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量迅速上升。低温胁迫后期,耐冷水稻品种996颖花中的H2O2和MDA含量显著低于冷敏感水稻品种4628,这可能与耐冷水稻品种996低温胁迫期间的保护酶类活性显著高于冷敏感水稻品种4628,其活性氧的产生和清除较均衡有关。 相似文献
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水稻耐盐相关基因的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
《分子植物育种》2017,(11)
盐胁迫是制约水稻生产的主要非生物胁迫因素之一,伴随工业化进程及淡水资源的匮乏,土壤盐碱化日趋严重,严重威胁着粮食安全。因此,水稻耐盐机理研究及耐盐水稻品种的培育成为全球关注的热点。本研究对近几年国内外水稻中报道的耐盐相关基因及其在耐盐水稻育种的应用进行了综述,并对今后水稻耐盐研究重点进行了讨论,以期为水稻耐盐育种提供有用信息。 相似文献
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低温胁迫对高粱幼苗MDA含量、SOD和POD活性的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
为了探明高粱幼苗耐冷生理机制,以高粱耐冷和冷敏材料幼苗为试验材料,利用智能光照培养箱设置低温条件,分析了低温和常温条件下高粱耐冷和冷敏材料的丙二醛(MDA)含量、超氧化物岐化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性。结果表明,低温胁迫后,两类材料的MDA含量、SOD活性、POD活性都出现了增高的趋势,耐冷材料MDA含量的增加幅度低于冷敏材料,耐冷材料的SOD活性、POD活性的增加幅度则显著高于冷敏材料,说明材料的耐冷与否,与低温胁迫后MDA含量、SOD活性、POD活性的增加量有关,MDA含量的增加幅度愈小材料愈耐冷,SOD活性、POD活性的增加幅度愈大材料愈耐冷。 相似文献
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为建立水稻耐冷育种的新途径,开展了本项试验研究。结果是：①在１５℃下愈伤组织净生长量与供体品种孕穗期的耐冷性呈显著的正相关,其中２５天的相关系数最大。②１５℃下选择的愈伤组织的无性系中６２．５％的无性系耐冷性明显强于供体品种。③体细胞无性系２、３代的广义遗传力高。④供体品种孕穗期的耐冷性与耐冷变异体率呈极显著的负相关,与感冷变异体率呈正相关。根据上述试验结果,认为１５℃冷温作胁迫条件,愈伤组织生长量作形态指标,２５天作一个选择周期反复选择多次耐冷愈伤组织系的方法,作为粳稻体细胞耐冷变异体的诱导筛选技术 相似文献
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为建立鉴定水稻孕穗期耐冷种质资源的生化指标,以云南孕穗期耐冷标准品种昆明小白谷、丽粳2号和半节芒及粳稻近等基因系（十和田4／／丽江新团黑谷／十和田）的BC4 F8、BC4 F9群体105个家系及亲本为材料,在大田冷水胁迫及正常温度条件下,连续在2011年和2012年于水稻孕穗期分别测定剑叶、花药和籽粒的26个生化性状,采用主成分分析、隶属函数法、逐步回归分析和K-means聚类法进行指标筛选及耐冷性综合评价。结果表明,剑叶中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、叶绿素c、POD活性、游离氨基酸,以及剑叶和花药中可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛、CAT活性、抗坏血酸、游离脯氨酸和籽粒中可溶性蛋白、可溶性糖、蛋白质和γ-氨基丁酸含量对耐冷性影响显著,可作为穗期耐冷性鉴定综合指标。采用隶属函数法获得低温胁迫下以剑叶、花药和籽粒中各生化性状为对象的综合耐冷D值,用K-means聚类法对各D值进行联合聚类,可将丽江新团黑谷NILs的105个株系划分为3类,其中强耐冷株系32株,中度耐冷10株,弱耐冷63株。 相似文献
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亚精胺对小麦幼苗耐冷性的影响 总被引：4，自引：2，他引：4
文中对亚精胺(spermidine，Spd)在耐冷性不同的小麦品种中的作用进行了研究。研究发现，耐冷品种周麦16号在冷胁迫处理时，其叶片中的Spd含量明显大于不耐冷的温麦6号。用Spd合成的抑制剂MGBG处理周麦16号，则导致Spd含量下降和耐冷性降低，外源Spd又可逆转MGBG对周麦16号在冷胁迫下的伤害。外源Spd可以明显提高温麦6号的叶片内Spd含量，并相应提高其耐冷性。以上结果表明，冷胁迫下，Spd可以提高小麦幼苗的耐冷性。 相似文献