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基于基因芯片的嘉禾系列长粒优质食味粳稻综合评价与比较

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中国水稻科学 2024年第4期38卷 397-408页

作者：丁正权潘月云施扬黄海祥嘉兴市农业科学研究院浙江嘉兴314016

【目的】嘉禾系列长粒粳稻粒型(细)长,外观品质突出,食味优良,丰产性与主栽品种相近,抗病性较好。本研究旨在明确嘉禾系列长粒粳稻品种的特点与存在问题,解析嘉禾系列长粒粳稻品种优质性状形成的遗传基础,为长粒粳稻品种创新利用提供依... 详细信息

【目的】嘉禾系列长粒粳稻粒型(细)长,外观品质突出,食味优良,丰产性与主栽品种相近,抗病性较好。本研究旨在明确嘉禾系列长粒粳稻品种的特点与存在问题,解析嘉禾系列长粒粳稻品种优质性状形成的遗传基础,为长粒粳稻品种创新利用提供依据。【方法】以5份嘉禾系列长粒粳稻品种(系)为材料,利用GSR40K水稻高密度芯片分析品种籼粳属性、相似度,鉴定育种相关功能基因,同时比较嘉禾系列长粒粳稻品种(系)与东北长粒粳稻稻花香2号遗传基础差异。【结果】嘉禾系列长粒粳稻品种(系)和稻花香2号基因组中,粳稻区段数占比84.20%~88.38%,均为典型粳稻类型;嘉禾系列长粒粳稻品种(系)间遗传相似度超过92%,基因组相似度为77.59%~91.73%,与稻花香2号遗传相似度为84.55%,基因组相似度为49.52%~53.68%;嘉禾系列长粒粳稻含有长粒优势功能基因gs3和GW7,嘉禾香1号还含有大粒型基因qSW5/GW5和多穗粒数基因LAX1;嘉禾系列品种的品质性状形成主要是ALKc/Wxb/OsAAP6等优势功能基因组合所致,嘉禾香1号香味是由Badh2第2外显子突变所致;嘉禾系列长粒粳稻品种(系)含有较多的抗稻瘟病基因,如抗病基因组合Pizt+Pii/HIT7/pi5-1、Pizt+Pi-ta、Pizt+Pii/HIT7/pi5-1+Pi-d2/Pid2+Pid3+Pi-ta,抗白叶枯基因只有Xa26/Xa3。【结论】嘉禾系列长粒粳稻食味优、丰产稳产、抗病抗逆的突出优点,是品种含有较多的产量、品质、抗性、株型、生育期等优势等位基因变异综合影响的结果,但也存在品种相似度较高、白叶枯抗性基因单一的不足。本研究结果也为后续嘉禾系列长粒粳稻品种遗传改良提供了依据。

关键词：长粒粳稻粒型功能基因单倍型籼粳属性基因芯片

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利用R语言的AMMI模型分析粳型不育系及其组合产量配合力

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分子植物育种 2024年第14期 4648-4656页

作者：丁正权来乐春王士磊潘月云黄海祥嘉兴市农业科学研究院

配合力分析为合理利用杂交水稻亲本、选择强优势杂交组合提供依据。为了研究产量性状的配合力，以近年育成的5个粳型不育系和8个恢复系为亲本，利用R语言agricolae包的AMMI模型对5×8不完全双列杂交设计的40个组合产量性状进行配合力分... 详细信息

配合力分析为合理利用杂交水稻亲本、选择强优势杂交组合提供依据。为了研究产量性状的配合力，以近年育成的5个粳型不育系和8个恢复系为亲本，利用R语言agricolae包的AMMI模型对5×8不完全双列杂交设计的40个组合产量性状进行配合力分析。AMMI模型的方差分析结果表明：不育系一般配合力达到极显著(P<0.01)，恢复系一般配合力和组合特殊配合力达到显著水平(P<0.05)。双亲中以不育系3684A、3686A和3768A、恢复系GR56、GR27和JR352等一般配合力较高。AMMI模型将组合特殊配合力效应平方和分解为两个显著的主成分(PC1,PC2)，分别解释了互作效应平方和的58.5%和33.6%。特殊配合力的主成分分析结果表明：3684A×G3828、3768A×G3828、3686A×GR56、31A×GR27、3768A×JR352和3768A×GR184等组合特殊配合力分值最大，与传统配合力分析方法的结果大小相近，说明用亲本PC1和PC2乘积和能很好地度量组合的特殊配合力。此外，在AMMI1双标图中可以看出亲本之间产量水平的变异和互作效应的差异。在AMMI2双标图中，根据不育系和恢复系互作效应PC1与PC2向量长度与方向，可将杂交组合的互作效应情况进行区分。只有当双亲特殊配合力效应分值向量长度均比较大、向量方向夹角较小时才可能获得正的强互作效应。

关键词： R语言 AMMI模型粳型不育系一般配合力特殊配合力

长粒粳稻不育系、恢复系及其配制组合的功能基因分析

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杂交水稻 2024年第3期39卷 39-47页

作者：丁正权王士磊潘月云施扬黄海祥嘉兴市农业科学研究院浙江嘉兴314016

长粒粳稻不育系嘉禾212A、嘉禾549A和恢复系NP001配制的杂交组合具有适应性广、产量高、米质优、抗性好等优点。为分析长粒粳稻不育系和恢复系品种特性及其配制组合的杂种优势,并挖掘优异的功能基因,利用SLYm1R高密度水稻全基因组SNP芯... 详细信息

长粒粳稻不育系嘉禾212A、嘉禾549A和恢复系NP001配制的杂交组合具有适应性广、产量高、米质优、抗性好等优点。为分析长粒粳稻不育系和恢复系品种特性及其配制组合的杂种优势,并挖掘优异的功能基因,利用SLYm1R高密度水稻全基因组SNP芯片,检测并分析了嘉禾212A、嘉禾549A、NP001、中禾优1号(嘉禾212A/NP001)和中禾优5号(嘉禾549A/NP001)中可能相关的主要功能基因。结果表明,不育系嘉禾212A和嘉禾549A基因组的粳稻区段数比例超过85.00%,属于粳稻类型;恢复系NP001基因组的籼稻、粳稻区段数分别占比66.96%、19.58%,属于籼粳偏籼类型。GS3和GW7/GL7基因调控嘉禾212A和嘉禾549A长粒型性状,ALKc等位基因和Wxb单倍型使不育系和恢复系及其配制组合具有较高的糊化温度和较低的直链淀粉含量。Pizt、Pid3、Pi-d2/Pid2、Pii/HIT7/pi5-1、Pi-ta等基因提高不育系和恢复系的稻瘟病抗性,而Xa26/Xa3基因增强其白叶枯病抗性。不育系和恢复系中分别含有广亲和SaF和S5-5/ORF5n基因。此外,中禾优1号和中禾优5号及其亲本携带大量优势等位基因,且不育系与恢复系在株型构建、开花时间、增加籽粒产量及提高稻瘟病抗性等多个性状实现功能基因互补。研究结果为后续亲本育种改良与籼粳亚种间杂交组合配组利用提供了科学依据。

关键词：长粒粳稻不育系恢复系功能基因基因芯片

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广适性高产优质籼粳杂交稻新组合中禾优1号

杂交水稻 2022年第5期37卷 68-71页

作者：丁正权黄海祥嘉兴市农业科学研究院浙江嘉兴314016

中禾优1号是由浙江省嘉兴市农业科学研究院、中国科学院遗传与发育生物学研究所等单位利用优质长粒粳稻三系不育系嘉禾212A与广亲和籼型恢复系NP001配组育成的籼粳杂交水稻新组合,在不同地区种植,均表现高产稳产、米质优良、适应性广等... 详细信息

中禾优1号是由浙江省嘉兴市农业科学研究院、中国科学院遗传与发育生物学研究所等单位利用优质长粒粳稻三系不育系嘉禾212A与广亲和籼型恢复系NP001配组育成的籼粳杂交水稻新组合,在不同地区种植,均表现高产稳产、米质优良、适应性广等特点。2018年和2020年先后2次通过国家农作物品种审定委员会审定,2020年和2021年分别通过安徽省和江西省农作物品种审定委员会审定。该组合适宜在长江中下游稻区、浙江省中稻区、福建省北部稻区、河南省南部稻区及黄淮粳稻区种植。

关键词：杂交水稻中禾优1号广适性选育

基于GGE双标图的籼粳杂交稻‘中禾优1号’广适性分析

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分子植物育种 2022年

作者：丁正权王士磊潘月云黄海祥嘉兴市农业科学研究院

为更合理评价籼粳交杂交水稻组合‘中禾优1号’的广适性，利用2017—2018年长江中下游中籼迟熟A组区试产量数据，对各参试品种(组合)进行丰产性、稳产性和适应性的GGE双标图分析。丰产性、稳产性分析表明：2017年、2018年‘中禾优1号’分别比对照增产4.66%和6.62%，2017年在安徽滁州、江苏扬州、江西九江和浙江富阳丰产性最好，2018年在所有试点均稳定的表现出优于对照品种和平均环境，丰产性突出，是既高产又稳产的品种类型。理想品种分析显示，‘中禾优1号’和对照品种2017年的排名较后，2018年是最接近理想品种的参试组合之一。“哪个赢在哪里”功能图分析表明，‘中禾优1号’是2017年安徽滁州、江苏扬州、江西九江浙江富阳和安徽芜湖等试点内的“赢家”，具有特殊适应性；2018年在安徽黄山、安徽合肥、福建南平、河南信阳、湖北宜昌、江苏扬州、江西九江和江西南昌等8个试点内最适宜种植。综合分析表明‘中禾优1号’是长江中下游中籼迟熟A区试组内兼具丰产性与稳产性理想品种之一，具有广泛的适应性。

关键词： GGE双标图水稻广适性 ‘中禾优1号’ 丰产稳产性适应性

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三系杂交粳稻新组合中禾优3号

杂交水稻 2022年第3期37卷 55-56,101页

作者：丁正权王士磊潘月云黄海祥嘉兴市农业科学研究院浙江嘉兴314016

中禾优3号是嘉兴市农业科学研究院、中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国科学院合肥物质科学研究院以BT型早熟晚粳不育系嘉禾316A为母本、以恢复系NP001为父本配组育成的三系杂交粳稻新组合。该组合具有生育期适中、高产稳产、米质... 详细信息

中禾优3号是嘉兴市农业科学研究院、中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国科学院合肥物质科学研究院以BT型早熟晚粳不育系嘉禾316A为母本、以恢复系NP001为父本配组育成的三系杂交粳稻新组合。该组合具有生育期适中、高产稳产、米质较优、适应性广等特点,2020年11月通过国家农作物品种审定委员会审定。

关键词：杂交粳稻中禾优3号选育

胶-辽-吉带北段集安群中古元古代变质辉长岩侵入体成因研究及其地球动力学演化意义

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岩石学报 2024年第6期40卷 1922-1942页

作者：辛未丁正江许志河毛光周薄军委山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 山东省地质矿产勘查开发局济南250013 防灾科技学院地球科学学院三河065201

胶-辽-吉造山带北段辽河群和集安群中的古元古代镁铁质侵入体成因及其指示的地球动力学背景一直存在较大争议。原因之一在于研究资料多集中于辽河群中出露的镁铁质侵入体,而对集安群中的镁铁质侵入体报道较少,制约了对胶-辽-吉造山带地... 详细信息

胶-辽-吉造山带北段辽河群和集安群中的古元古代镁铁质侵入体成因及其指示的地球动力学背景一直存在较大争议。原因之一在于研究资料多集中于辽河群中出露的镁铁质侵入体,而对集安群中的镁铁质侵入体报道较少,制约了对胶-辽-吉造山带地球动力学演化的整体性认识。因此,本文对集安群中镁铁质侵入体进行详细的野外实地调查、地球化学、年代学和同位素研究,讨论这些岩石成因,揭示地幔源区性质并制约地球动力学背景。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示这些变质辉长岩侵入体变质时代介于1866~1871Ma,为古元古代晚期的产物;一粒锆石核部207 Pb/206 Pb年龄为2139±14Ma,可能代表了原岩的结晶时代。样品属于亚碱性系列,并具有向富铁成分演化的拉斑系列特征。岩石富集大离子亲石元素(如Ba、Rb、Sr和K),亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti);这些特征与典型岛弧玄武岩相似,指示了它们来自俯冲流体交代的地幔源区。结合样品2.07~2.45Ga的一阶段Hf同位素模式年龄,认为交代作用发生在古元古代早期。本次研究的集安群中变质辉长岩侵入体与前人研究的辽河群中镁铁质岩石在结晶变质时代和地球化学特点方面具有很多相似性:(1)同属于亚碱性系列并具有向富铁成分演化的趋势;(2)相似的微量和稀土元素配分曲线;(3)具有高场强元素亏损和大离子亲石元素富集这一“俯冲流体交代信号”;(4)轻度富集的Sr-Nd-Hf同位素和古元古代早期的一阶段Hf同位素模式年龄;(5)一致的结晶年龄(2139~2099Ma)与变质时代(1879~1852Ma)。这些相似性指示了集安群和辽河群在古元古代早期可能经历了相同的岩浆-构造-变质事件。镁铁质岩石应来源于古元古代早期经历了俯冲流体交代的地幔源区。在构造环境判别图解上,集安群和辽河群中镁铁质岩石大部分样品都落入弧后盆地环境中。结合同期火成岩组合和演化特点,认为胶-辽-吉造山带东北段在古元古代早期处于弧后盆地背景中,古元古代晚期则处于造山后伸展的地球动力学背景下。

关键词：胶-辽-吉带变质辉长岩侵入体古元古代集安群岩石成因

云南哀牢山金矿带镇沅超大型造山型金矿床碳质物特征及其成矿意义

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矿床地质 2024年第1期43卷 43-59页

作者：武中洋孙晓明丁正鹏高显青中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东珠海519082

哀牢山金矿带位于三江特提斯造山带的东南部,发育有一系列大型-超大型造山型金矿床,并广泛发育碳质物,但碳质物在金矿成矿过程中的作用还尚不明确。为了确定碳质物在金矿化过程中所扮演的角色,本研究以哀牢山金矿带镇沅超大型造山型金... 详细信息

哀牢山金矿带位于三江特提斯造山带的东南部,发育有一系列大型-超大型造山型金矿床,并广泛发育碳质物,但碳质物在金矿成矿过程中的作用还尚不明确。为了确定碳质物在金矿化过程中所扮演的角色,本研究以哀牢山金矿带镇沅超大型造山型金矿发现的不同种类的碳质物和共生黄铁矿为研究对象,对其进行了岩相学、拉曼光谱、傅里叶红外光谱、碳同位素和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析,研究结果表明镇沅金矿中有3类碳质物:CM1、CM2和CM3。CM1呈深灰色不规则形态,拉曼光谱分析显示CM1具有低强度、宽的D1带和高强度、窄的G峰,D2峰较明显,计算显示其形成温度为172~200℃,低于成矿温度(250~330℃)。此外,傅里叶红外分析结果表明CM1石墨化程度低,含较少的CH键和C=O键,表明其未经历热液蚀变。碳同位素分析显示CM1样品的δ^(13)C值为-26.46‰~-26.89‰。与CM1空间上共生的黄铁矿(Py1)呈草莓状分布于碳质板岩中,LA-ICP-MS结果表明Py1的Co、Ni、Zn、Mo、Te元素含量高;CM2呈灰色细长沥青状,拉曼光谱分析显示CM2的D1峰和G峰较CM1更为尖锐,面积近似,且D2峰的光谱分峰程度很低,计算显示其形成温度为358~463℃,高于成矿温度。傅里叶红外分析结果显示,CM2石墨化程度高,在2925 cm^(-1)和1705 cm^(-1)处有明显的谱峰,含有较多的CH_(2)+CH_(3)、C=O和C=C键。CM3呈灰色细小颗粒状,拉曼光谱分析显示CM3的光谱特征与CM1的相似,但CM3的D2峰具有独立的峰段,计算显示其形成温度为258~322℃,与成矿温度一致。碳同位素分析显示CM3的δ^(13)C值为-9.09‰~-14.12‰。与CM3空间上共生的黄铁矿(Py2)呈自形分布于含金石英脉中,LA-ICP-MS结果表明Py2的As、Au元素含量高。综合以上结果,笔者认为CM1来源于有机质,形成于碳质板岩的早期成岩阶段,属于变质成因,与其共生的Py1形成于成岩期,属于沉积成因的黄铁矿。CM2的形成温度高于成矿温度,也为变质成因。CM3源于成矿流体,形成于围岩中的含铁矿物和成矿流体发生反应,属于热液成因,而Py2与CM3从流体中同时沉淀。其中CM1和CM3在金矿化过程中起到重要的作用。CM1作为还原剂能够有效和成矿流体中金的硫氢络合物发生水岩反应促使金的沉淀,而CM3在硫化过程中和Py2共同沉淀导致成矿流体中H_(2)S的大量消耗,进一步破坏了金的硫氢络合物稳定性,导致金沉淀和再富集。

关键词：造山型金矿碳质物拉曼光谱镇沅金矿哀牢山金矿带

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杂交稻新品种嘉丰优2号

农村百事通 2022年第1期 28-29页

作者：王士磊丁正权黄海样浙江省嘉兴市农业科学研究院 314016

嘉丰优2号是浙江省嘉兴市农业科学研究院与浙江可得丰种业有限公司合作选育的杂交稻新品种,2017年通过了浙江省农作物品种审定委员会审定,2020年成为农业农村部确认的11个“超级稻品种”之一,适宜在浙江省及相似气候地区作单季稻种植。

关键词：超级稻品种合作选育浙江省嘉兴市杂交稻单季稻新品种种业丰优2号