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水稻核心种质苗期耐冷表型鉴定及全基因组关联分析

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水稻核心种质苗期耐冷表型鉴定及全基因组关联分析

作者：宋佳谕沈阳农业大学

学位级别：硕士

以150份水稻核心种质群体为材料,进行苗期耐冷性鉴定和评价,并采用基于简化基因组测序技术(SLAF-seq),对群体构建SLAF-seq文库并进行全基因组SNP标记开发,结合耐冷表型数据进行全基因关联分析。结果表明,核心种质群体的苗期耐冷变异丰富... 详细信息

以150份水稻核心种质群体为材料,进行苗期耐冷性鉴定和评价,并采用基于简化基因组测序技术(SLAF-seq),对群体构建SLAF-seq文库并进行全基因组SNP标记开发,结合耐冷表型数据进行全基因关联分析。结果表明,核心种质群体的苗期耐冷变异丰富,且呈明显正态分布趋势。筛选出5份耐冷性极强材料,9份耐冷性极弱材料。获得24,889个高质量多态性SNP标记,研究采用TASSEL软件中的混合线性模型(compressed MLM)程序进行全基因组关联分析,以优化群体结构与进化结构的参数,最大化的减小群体亲缘关系及群体结构的影响。研究结果共检测到26个与苗期耐冷性显著关联的SNP位点,其中第6、8、10染色体上最多,都为4个。这些显著性标记贡献率最大的位于第6染色体上,解释表型变异的33%。对26个显著相关SNP位点附近基因进行扫描,在±200Kb范围内共检索到已经克隆基因43个和已经定位QTL42个,在+20Kb范围内检测到提名候选基因93个。其中己克隆基因DREBlC(?)与己定位基因qCTB8已被前人证实与水稻耐冷性相关。DREBlC位于第6染色体上距显著相关SNP位点(SNP320300) 113471bp;qCTB8位于第8染色体位点上,距显著相关SNP位点(SNP824184) 130441bp。经基因表达检测显示,这两个基因在极端材料中的表达量发生明显变化。进一步对已经检测到的的部分候选基因进行表达分析,结果表明部分基因冷处理后表达量发生明显变化,如Os01g0791150基因,位于第1染色体上,相距显著相关SNP位点(S NP5276904)18884bp。初步判断这些基因与耐冷性相关。其机制尚不明确,有待进一步研究。本研究结果为水稻耐冷性研究和分子育种提供优异基因源,同时为耐冷候选基因的克隆提供一定基础。

关键词：水稻核心种质苗期耐冷性全基因组关联分析基因表达

外源芸苔素内酯对不同基因型杂交稻开花期耐热性的影响

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核农学报 2021年第12期35卷 2893-2903页

作者：宋佳谕陈宇眺洪晓富闫川浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所浙江杭州310021

为了明确不同基因型杂交稻对高温耐受性的差异及芸苔素内酯(BR)对提高不同类型杂交稻耐热性的作用效果,本研究以杂交籼稻、偏籼型籼粳杂交稻和偏粳型籼粳杂交稻各2个品种为材料,在开花期设置常温、高温和高温下喷施0.15%BR 3种处理,分... 详细信息

为了明确不同基因型杂交稻对高温耐受性的差异及芸苔素内酯(BR)对提高不同类型杂交稻耐热性的作用效果,本研究以杂交籼稻、偏籼型籼粳杂交稻和偏粳型籼粳杂交稻各2个品种为材料,在开花期设置常温、高温和高温下喷施0.15%BR 3种处理,分析其对水稻产量及产量构成因素、花粉活力和抗氧化能力等的影响。结果显示,高温导致杂交稻的结实率、单株产量和花粉活力显著下降,其中杂交籼稻耐热系数为0.73,显著高于偏粳型籼粳杂交稻(耐热系数0.47)。而高温下喷施BR可以显著提高水稻结实率、单株产量和花粉活力,杂交籼稻、偏籼型和偏粳型杂交稻恢复系数分别为1.23、1.43和2.00,以偏粳型杂交稻的缓解效果最明显。喷施BR降低了高温处理下不同基因型杂交稻的超氧阴离子含量,并提高了甲基乙二醛酶(GlyⅠ)活性及抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽含量(GSH),同时改变了抗氧化酶相关基因OsAPX1、OsCATB、OsGPX3和OsGLYI8的表达水平。综上可知,杂交籼稻常温下产量表现低于籼粳杂交稻,但具有较强耐热性,高温下喷施BR对杂交籼稻产量下降的缓解效果明显低于籼粳杂交稻;籼粳杂交稻尤其是偏粳型,尽管对高温表现敏感,但与BR的相互作用可有效抵御高温胁迫,喷施后产量可接近或达到常温对照水平。本研究结果为提高杂交水稻开花期耐高温能力的研究提供了理论基础和实践经验。

关键词：籼粳杂交稻高温芸苔素内酯耐热系数抗氧化能力

分蘖期淹水对常规粳稻生长特性、产量形成与钾素吸收的影响

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浙江农业学报 2024年第9期36卷 1990-1999页

作者：陈宇眺闫川洪晓富宋佳谕浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所浙江杭州310021

为研究分蘖期淹水胁迫对常规粳稻生长特性、产量、产量构成因子、钾素吸收与钾肥利用率的影响,阐明钾素对常规粳稻分蘖期耐淹性的调控作用,以常规粳稻浙粳99为供试材料开展盆栽试验,设置CK(不淹水,对照)和ST(分蘖期用43 cm水层淹水15 d)... 详细信息

为研究分蘖期淹水胁迫对常规粳稻生长特性、产量、产量构成因子、钾素吸收与钾肥利用率的影响,阐明钾素对常规粳稻分蘖期耐淹性的调控作用,以常规粳稻浙粳99为供试材料开展盆栽试验,设置CK(不淹水,对照)和ST(分蘖期用43 cm水层淹水15 d)2个主处理,在主处理下进一步设置K0(不施钾)和K180(K2O施用量180 kg·hm^(-2))2个钾肥处理。结果显示,相比于对照组,淹水组2个钾肥处理的平均存活率、单位面积有效穗数、单位面积颖花数分别显著(P<0.05)下降16.8百分点、71.1%和68.0%,退水后1 d和成熟期的植株钾素积累量分别显著下降53.8%和44.6%,淹水期间和退水后的钾素积累速率分别显著下降66.7%和45.0%,但植株钾含量、钾肥偏生产力、钾肥回收利用率、钾素收获指数无显著变化。结果表明,分蘖期淹水胁迫显著抑制常规粳稻的正常生长,但在本试验条件下对水稻产量和钾肥利用无显著不利影响,增施钾肥对提高常规粳稻分蘖期的耐淹性有一定的促进作用。

关键词：淹水胁迫常规粳稻钾肥利用率产量构成生长特性

甘蓝型油菜种子低温萌发差异及RNA-seq分析

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中国油料作物学报 2023年第6期45卷 1217-1226页

作者：宋佳谕蒋根水陈宇眺赵坚义洪晓富浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所浙江杭州310021 杭州种业集团有限公司浙江杭州310021

为提高种植效益,筛选长江下游地区适宜迟播的油菜品种,探索其耐寒性作用机理,利用6个已审定(登记)的油菜品种,设置6个温度处理,分析低温下种子萌发特性和生理指标变化,利用RNA-seq技术,进一步探索不同耐寒性油菜品种低温萌发差异的原因... 详细信息

为提高种植效益,筛选长江下游地区适宜迟播的油菜品种,探索其耐寒性作用机理,利用6个已审定(登记)的油菜品种,设置6个温度处理,分析低温下种子萌发特性和生理指标变化,利用RNA-seq技术,进一步探索不同耐寒性油菜品种低温萌发差异的原因。结果显示,随着温度的降低,各品种萌发速率和相对萌发率相应降低,越优1301和越优1510在低于10℃低温条件下,具有明显的抗寒耐迟播优势;SOD活性变化与低温萌发表型结果一致;在越优1301和沣油737中,共检测到920个DGE参与油菜低温萌发过程,并筛选到与ABA途径和淀粉蔗糖代谢途径相关的21个DEG。越优1301具有较强的低温萌发能力,可能通过植物激素信号转导、活性氧清除系统的激活和糖类代谢稳态变化引起种子萌发能力差异,在一定程度上解释了越优1301表现较强耐寒性的原因。本研究为保障长江下游地区迟播油菜的生产安全和种植效益提供理论参考和技术指导。

关键词：甘蓝型油菜低温胁迫种子萌发迟播 RNA测序

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超级稻沈农265苗期耐冷性QTL定位

核农学报 2018年第8期32卷 1477-1482页

作者：吴爱婷宋佳谕胡涛刘思彤高继平黄丽湘高银隆赵明辉沈阳农业大学水稻研究所辽宁沈阳110866

为挖掘和利用超级稻沈农265(SN265)中的优异耐冷基因,找到不同遗传背景下均能稳定表达且贡献率较大的苗期耐冷数量性状基因(QTL),以SN265分别与2个籼稻品种七山占、IR30杂交衍生的2套重组自交系(RIL)群体(S1和S2)为试验材料,以低温处理... 详细信息

为挖掘和利用超级稻沈农265(SN265)中的优异耐冷基因,找到不同遗传背景下均能稳定表达且贡献率较大的苗期耐冷数量性状基因(QTL),以SN265分别与2个籼稻品种七山占、IR30杂交衍生的2套重组自交系(RIL)群体(S1和S2)为试验材料,以低温处理下幼苗死苗率作为苗期耐冷性评价指标,同时构建2套群体的遗传连锁图谱,采用完备区间作图法进行耐冷性QTL检测及其遗传效应分析。结果表明,在2套RIL群体中共检测到4个苗期耐冷主效QTL,且苗期耐冷加性效应均来自SN265。S1群体定位到2个QTL位点,位于第5号染色体的qCTS-5.1和第6号染色体的qCTS-6,贡献率分别为47.59%、22.47%,LOD值分别为6.54、4.88;S2群体定位到2个QTL位点,分别位于第5号染色体的qCTS-5.2和第7号染色体的qCTS-7,贡献率分别为22.62%、38.48%,LOD值分别为10.00、9.81。2套群体定位的qCTS-5.1和qCTS-5.2区间基本重合,证明其可在不同的遗传背景中稳定表达。本研究结果为进一步精细定位并克隆水稻苗期耐冷主效QTL奠定了一定的理论基础。

关键词：水稻超级稻沈农265 重组自交系苗期耐冷数量性状基因定位

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稻虾轮作模式下常规粳稻绿色高产栽培技术

现代农业科技 2024年第17期 201-203,207页

作者：沈国康黄芳曹泉方陈宇眺宋佳谕湖州市南浔区双林镇农业农村办公室浙江湖州313012 湖州市南浔区双林镇双农粮油专业合作社浙江湖州313012 湖州南浔浔稻生态农业有限公司浙江湖州313000 浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所浙江杭州310021

稻虾轮作模式因其经济效益显著高于传统的稻麦、稻油等轮作模式而深受种植户的欢迎,也是地方政府重点扶持的农业产业,近年来在浙北地区迅速推广。通过实地调查湖州市南浔区双林镇稻虾轮作模式种植户的常规粳稻种植方式,结合浙北地区的... 详细信息

稻虾轮作模式因其经济效益显著高于传统的稻麦、稻油等轮作模式而深受种植户的欢迎,也是地方政府重点扶持的农业产业,近年来在浙北地区迅速推广。通过实地调查湖州市南浔区双林镇稻虾轮作模式种植户的常规粳稻种植方式,结合浙北地区的环境特点、常规粳稻的生长特性以及前人的绿色高产栽培经验,总结了稻虾轮作模式下常规粳稻的绿色高产栽培技术,以期进一步提高浙北地区稻虾轮作模式下的常规粳稻的产量和经济效益,为实现该模式下常规粳稻的绿色、优质、高产栽培提供技术参考。

关键词：稻虾轮作水稻常规粳稻绿色防控浙江湖州南浔区双林镇

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杂交中粳水稻浙杭优820的选育与应用

浙江农业科学 2022年第7期63卷 1397-1399,1404页

作者：闫川詹艳蒋根水洪晓富李新敏纪昊宋佳谕陈宇眺浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所浙江杭州310021 浙江省农业科学院农产品质量安全与营养研究所浙江杭州310021 杭州种业集团有限公司浙江杭州310020

浙杭优820是由杭州种业集团有限公司和浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所合作选育的中粳三系杂交水稻品种。浙杭优820系利用早熟高异交中粳不育系浙杭10A与恢复系F4120配组选育而成的强优势早熟高产籼粳亚种间杂交组合。区域试验... 详细信息

浙杭优820是由杭州种业集团有限公司和浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所合作选育的中粳三系杂交水稻品种。浙杭优820系利用早熟高异交中粳不育系浙杭10A与恢复系F4120配组选育而成的强优势早熟高产籼粳亚种间杂交组合。区域试验每667 m^(2)2 a平均产量为678.365 kg,比对照平均增产34.32 kg,生产试验产量每667 m^(2)为647.49 kg,比对照增产44.89 kg。2 a区域试验稻瘟病抗性综合指数为3.3。

关键词：杂交中粳水稻新品种浙杭优820 选育

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覆膜对节水抗旱稻旱优73干物质积累及产量形成的影响

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浙江农业科学 2023年第6期64卷 1442-1445页

作者：蒋根水洪晓富黄辰洁纪昊陈宇眺闫川宋佳谕杭州种业集团有限公司浙江杭州310021 浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所浙江杭州310021

近几年,节水抗旱稻已成为山丘等旱地主要粮食作物,但相关栽培技术研究报道较少。本试验以节水抗旱稻旱优73为材料,研究覆膜与无膜栽培方式对植株干物质积累、茎鞘物质输出率和转运率、氮磷钾含量及产量形成的影响。结果表明,覆膜处理下... 详细信息

近几年,节水抗旱稻已成为山丘等旱地主要粮食作物,但相关栽培技术研究报道较少。本试验以节水抗旱稻旱优73为材料,研究覆膜与无膜栽培方式对植株干物质积累、茎鞘物质输出率和转运率、氮磷钾含量及产量形成的影响。结果表明,覆膜处理下旱优73株高和分蘖在孕穗期和成熟期显著高于无膜处理;干物质转运率和输出率在2个处理间差异显著;覆膜处理可显著提高旱优73地上部分的全氮含量,而对磷和钾含量影响较小;同时,覆膜处理下单株产量显著高于无膜处理,直接原因是有效穗数和结实率的差异。本研究结果表明,覆膜可以提高旱优73的生物量积累,促进养分输出,并向籽粒转运,通过提高有效穗数和结实率获得较高的产量。

关键词：节水抗旱稻覆膜栽培干物质氮素

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利用关联分析挖掘水稻耐冷优异基因及耐冷种质材料

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