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普通野生稻对南方水稻黑条矮缩病的抗性机制分析及主效QTL定位

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分子植物育种 2024年第9期22卷 2930-2937页

作者：农保选郭辉张宗琼夏秀忠杨行海曾宇崔丽贤梁云涛秦碧霞李丹婷广西壮族自治区农业科学院水稻研究所广西水稻遗传育种重点实验室南宁530007 广西壮族自治区农业科学院植物保护研究所广西作物病虫害生物学重点实验室南宁530007

南方水稻黑条矮缩病给水稻生产带来巨大的产量损失,开展水稻对该病的抗性机制分析及抗性基因定位,将为抗病品种培育提供材料基础和理论依据。本研究利用QTL-seq技术结合连锁分析定位抗病野生稻材料Y11的抗性主效QTL。结果表明,Y11对南... 详细信息

南方水稻黑条矮缩病给水稻生产带来巨大的产量损失,开展水稻对该病的抗性机制分析及抗性基因定位,将为抗病品种培育提供材料基础和理论依据。本研究利用QTL-seq技术结合连锁分析定位抗病野生稻材料Y11的抗性主效QTL。结果表明,Y11对南方水稻黑条矮缩病的抗性源于对病毒的抗性而非抗虫性,属于数量性状。此外,在第6染色体上SSR标记RM20148和RM20297之间检测到一个新的南方水稻黑条矮缩病抗性主效QTL qSRBSDV6。本研究初步阐明了普通野生稻对南方水稻黑条矮缩病的抗性机制,定位到一个新的南方水稻黑条矮缩病抗性主效QTL。研究结果将为南方水稻黑条矮缩病的分子育种奠定基础。

关键词：南方水稻黑条矮缩病普通野生稻抗性 QTL 分子标记

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广西药用野生稻重要农艺性状遗传多样性分析

热带作物学报 2024年第5期45卷 906-914页

作者：郭辉陈灿张宗琼杨行海梁树辉张晓丽徐志健农保选李丹婷夏秀忠冯锐广西壮族自治区农业科学院水稻研究所/广西水稻遗传育种重点实验室广西南宁530007

药用野生稻具有抗病虫、抗逆境、高生物产量、高光效等优良特性,蕴藏有许多优良基因。本研究用广西所有药用野生稻分布点收集的代表性资源199份,对抽穗期、花药长度、粒宽、粒长与粒重5个重要农艺性状进行遗传多样性、主成分等分析。结... 详细信息

药用野生稻具有抗病虫、抗逆境、高生物产量、高光效等优良特性,蕴藏有许多优良基因。本研究用广西所有药用野生稻分布点收集的代表性资源199份,对抽穗期、花药长度、粒宽、粒长与粒重5个重要农艺性状进行遗传多样性、主成分等分析。结果表明:广西药用野生稻具有丰富的遗传多样性,抽穗期、花药长度、粒宽、粒长和粒重的变异系数分别为9.12%、11.90%、3.39%、4.64%和6.24%,多样性指数分别为1.4878、2.0453、1.7727、1.1567和2.0379。主成分分析表明:第1、第2主成分主要与产量性状相关,累计贡献率达63.759%,第3、第4主成分特征值相近,贡献率分别为16.306%和15.542%,抽穗期与花药长度是影响的决定因子,主要反映植株的生长特征。7个地理居群按遗传多样性大小排序为:梧州市(1.6731)>玉林市(1.5784)>贵港市(1.5070)>南宁市(1.3325)>来宾市(1.2131)>贺州市(0.9629)>钦州市(0.3819),梧州市的多样性指数最高,表明梧州市是广西药用野生稻表型遗传多样性的中心。

关键词：种质资源药用野生稻农艺性状遗传多样性

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基于40K基因芯片的326份水稻品种遗传多样性与重要病虫抗性基因鉴定

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分子植物育种 2022年第12期20卷 3974-3987页

作者：杨行海韦宇夏秀忠李冬秀梁曼玲粟学俊阎勇广西农业科学院水稻研究所广西水稻遗传育种重点实验室南宁530007 广西农业科学院微生物研究所南宁530007

为明确华南稻作区水稻品种的遗传多样性和褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性基因的分布,本研究利用32887个SNP标记对326份水稻品种进行遗传多样性分析,并检测20个褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性位点。聚类分析结果表明,当遗传距离为0.4210时,... 详细信息

为明确华南稻作区水稻品种的遗传多样性和褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性基因的分布,本研究利用32887个SNP标记对326份水稻品种进行遗传多样性分析,并检测20个褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性位点。聚类分析结果表明,当遗传距离为0.4210时,326份水稻材料可分为4个群体(Ⅰ~Ⅳ),类群Ⅳ包含249个水稻材料,又可分为4个亚群。利用水稻12条染色体上SNP标记进行品种间两两比较分析,发现有18对品种间无差异位点,25对材料间差异SNP少于300个。检测Bph6、Bph9、Bph14、Bph15、Bph18、Bph26、Pi1、Pi2、Pi5、Pi9、Pia、Pid2、Pid3、Pigm、Pita、xa5、Xa7、xa13、Xa21和Xa23在326份材料中的分布情况,结果表明,大部分华南稻作区水稻品种携带稻瘟病抗性基因Pi5(48.2%)、Pia(59.8%)、Pid2(65.9%)、Pid3(82.8%)和Pita(48.2%);主要应用的白叶枯病抗性基因为Xa21;但仅有5.2%的品种含有褐飞虱抗性基因。本研究结果为华南稻作区水稻培育多样化品种和抗性育种提供科学依据。

关键词：水稻 4K基因芯片褐飞虱稻瘟病白叶枯病

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广西新育成的常规籼稻品种的稻米品质分析

安徽农业大学学报 2012年第4期39卷 602-606页

作者：杨行海桂林市农业科学研究所桂林541006

对2010年参加广西区常规优质籼稻组区试的25个品种的12个主要品质指标进行了统计分析。结果表明,25个参试品种中没有1个品种7项指标全部达到国标一级(GB/T 17891-1999),垩白米率、垩白度偏高和直链淀粉含量偏低是限制广西常规稻米质提... 详细信息

对2010年参加广西区常规优质籼稻组区试的25个品种的12个主要品质指标进行了统计分析。结果表明,25个参试品种中没有1个品种7项指标全部达到国标一级(GB/T 17891-1999),垩白米率、垩白度偏高和直链淀粉含量偏低是限制广西常规稻米质提高的主要因素,同时晚籼稻的稻米品质高于早籼稻。相关分析结果表明,整精米率与垩白米率和垩白度均呈极显著负相关,与蛋白质含量呈显著正相关。主成分分析结果表明:常规籼稻品种的稻米品质的主成分为碾磨因子、蒸煮因子及外观因子。稻米品质性状间的聚类分析表明:广西常规籼稻品种的品质性状之间的同质性程度较大。

关键词：常规籼稻稻米品质相关分析主成分分析

广西不同品种有色稻米营养及功能性成分比较分析

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南方农业学报 2023年第11期54卷 3314-3327页

作者：曾宇农保选夏秀忠林波杨行海张宗琼李丹婷广西农业科学院广西南宁530007 广西农业科学院水稻研究所/广西水稻遗传育种重点实验室广西南宁530007 广西农业科学院农产品加工研究所广西南宁530007

【目的】比较广西不同品种类型有色稻米的营养及功能性成分差异,为广西有色稻米开发利用提供理论依据。【方法】选取广西巴马县的6个主栽有色稻地方品种(红米4个、黑米2个)为试验材料,以白米为对照,采用食品安全国家标准方法和试剂盒检... 详细信息

【目的】比较广西不同品种类型有色稻米的营养及功能性成分差异,为广西有色稻米开发利用提供理论依据。【方法】选取广西巴马县的6个主栽有色稻地方品种(红米4个、黑米2个)为试验材料,以白米为对照,采用食品安全国家标准方法和试剂盒检测方法,测定有色稻地方品种糙米的19种营养成分和6种功能性成分,并对其进行统计分析、色差值分析和相关分析,明确不同品种有色稻米的差异和优势成分。【结果】有色稻米的膳食纤维、蛋白质、维生素B2(V_(B2))、维生素E(V_(E))、花色苷和黄酮等6种营养及功能性成分含量均显著高于白米(P<0.05,下同),分别高出18.9%~44.6%、27.0%~90.4%、9.1%~134.0%、29.2%~109.1%、197.7%~565.8%和10.8%~42.1%,其他成分因品种类型不同而存在差异。营养成分中,那乙短秆黑糯、那乙高秆黑糯和坡帮红米的氨基酸组成较平衡合理,必需氨基酸/非必需氨基酸比值在54.40%~55.75%,较接近联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)模式(60.00%);那乙短秆黑糯和那乙高秆黑糯的脂肪含量分别较白米高22.6%和17.0%;4个红米品种的直链淀粉含量较白米高18.8%~82.0%;龙威红米和那乙高秆黑糯具有更丰富的矿质元素,铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)和硒(Se)含量均显著高于白米;那乙高秆黑糯的维生素较丰富,维生素B1(V_(B1))、V_(B2)、维生素C(V_(C))和VE等4种维生素含量均显著高于白米。功能性成分中,2种黑米和龙威红米、龙威红粳米较丰富,但不同品种的最优势成分各不相同,那乙短秆黑糯的花色苷含量较白米高565.8%,原花青素和β-胡萝卜素含量分别是白米的26.8和20.5倍,那乙高秆黑糯的甾醇总量较白米高10.5%,龙威红粳米的γ-氨基丁酸(GABA)含量较白米高25.6%,龙威红米的黄酮含量较白米高42.1%。有色稻米与白米色泽相差越大,色差总色度值(△E)越大,红米△E为18.63~27.37,黑米△E为32.62~33.52,与米粒视觉感官一致。分析色差、营养及功能性成分的相关性,发现25个指标共325个相关关系中,有21个达显著水平。【结论】有色稻米含有共同的优势成分,尽管原产地相同,不同品种类型间仍存在明显差异,表现为含有各具特色的其他优势成分。生产上可根据产品定位进行针对性地加工利用和产业化开发。综合各指标认为那乙短秆黑糯和龙威红米具有更高的开发利用价值。

关键词：有色稻米营养成分功能性成分色差值相关性广西

广西水稻地方品种核心种质芽期耐盐性全基因组关联分析

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作物学报 2022年第8期48卷 2007-2015页

作者：夏秀忠张宗琼杨行海荘洁曾宇邓国富宋国显黄欲晓农保选李丹婷广西农业科学院水稻研究所/广西水稻遗传育种重点实验室广西南宁530007 广西农业科学院广西南宁530007 钦州市农业科学研究所广西钦州535000

水稻属盐敏感的作物,盐胁迫会导致产量显著减少。我国盐渍地总面积大,并且呈迅速增长趋势,因此,筛选水稻耐盐种质,培育耐盐水稻品种十分必要。本研究在1.5%NaCl盐胁迫条件下评价419份广西水稻地方品种核心种质种子芽期的相对盐害率,并... 详细信息

水稻属盐敏感的作物,盐胁迫会导致产量显著减少。我国盐渍地总面积大,并且呈迅速增长趋势,因此,筛选水稻耐盐种质,培育耐盐水稻品种十分必要。本研究在1.5%NaCl盐胁迫条件下评价419份广西水稻地方品种核心种质种子芽期的相对盐害率,并利用全基因组关联分析鉴定耐盐位点。研究结果表明:盐胁迫下,种子芽期平均发芽率为57.67%,显著低于对照92.55%,且夏皮罗-威尔克检验(0.9301)不符合正态分布。基于208,993个SNP标记,将419份核心种质资源分为6个亚群,利用一般线性模型(general linear model,GLM)和混合线性模型(mixed linear model,MLM)分析分别获得129个和1个显著关联SNP,分布在1号、2号、3号、4号、5号、6号、8号、9号和12号染色体上。在14个与水稻耐盐性显著关联区域,有13个区域与前人定位或克隆的耐盐基因重叠。显著关联区域Chr.8:10,564,948~10,733,175为首次报道,命名为qGR8。qGR8区域内含有53个基因,其中34个经转录组数据比对获得表达谱,比对结果推测LOC_Os08g17370为候选基因,该基因为跨膜9超家族成员,在耐盐亲本的根部和叶部上调表达,可能为qGR8区域内水稻芽期耐盐的新基因。这些研究结果为耐盐新基因的克隆奠定基础,为培育耐盐水稻品种提供新的基因资源。

关键词：水稻核心种质芽期耐盐全基因组关联分析

水稻NPF家族基因OsNPF3.1提高氮肥利用效率和生物产量

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水稻NPF家族基因OsNPF3.1提高氮肥利用效率和生物产量

基于RAD-seq的西番莲系统进化分析及种间SSR标记开发

第二十届中国作物学会学术年会

作者：杨行海农保选张宗琼夏秀忠廖祖宇邓国富李丹婷广西壮族自治区农业科学院水稻研究所

【研究背景】水稻是重要的粮食作物,全世界一半以上的人口以水稻为主食。氮是植物需求量最大的矿质元素,也是植物生长发育的关键限制因子。在水稻生产实践中,大量施用氮肥一直是实现其高产的重要措施之一。然而,过量施氮不仅增加了生产... 详细信息

【研究背景】水稻是重要的粮食作物,全世界一半以上的人口以水稻为主食。氮是植物需求量最大的矿质元素,也是植物生长发育的关键限制因子。在水稻生产实践中,大量施用氮肥一直是实现其高产的重要措施之一。然而,过量施氮不仅增加了生产成本,而且造成农业生态环境严重破坏,提高水稻氮肥利用效率成为当前亟需解决的科学问题。【材料与方法】本研究利用广恢998与广西普通野生稻Y11构建了近等基因系,图位克隆了氮肥利用效率基因OsNPF3.1,利用基因编辑和RNA干扰技术验证了该基因的生物学功能,通过3K数据的SNP变异开发了功能分子标记。【结果与分析】将OsNPF3.1精细定位在水稻第6染色体48.02-kb区间,包含有8个候选基因。随后,利用一代测序、RNA-seq和同源基因共线性分析,确定LOCs06g15370为理想的候选基因,该基因在编码区存在一个氨基酸突变造成了野生稻与栽培稻的氮素利用效率差异。利用CRISPR/Cas9和RNAi技术发现,OsNPF3.1可以影响水稻的氮肥利用效率、株高、生育期和千粒重。RT-qPCR和GUS染色表明OsNPF3.1主要水稻的地上部位表达。OsNPF3.1蛋白定位在细胞膜上。OsNPF3.1经历过驯化选择,有两个自然变异位点与氮肥利用效率相关,其中OsNPF3.1在籼稻和粳稻之间存在差异。【结论】OsNPF3.1为培育高氮肥利用效率水稻品种提供新的基因资源。

关键词：水稻氮肥利用效率 OsNPF3.1 自然变异进化分析

来源： cnki会议评论

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农业生物技术学报 2022年第11期30卷 2108-2118页

作者：田青兰刘洁云黄伟华夏秀忠杨行海覃柳燕张英俊牟海飞吴艳艳广西壮族自治区农业科学院生物技术研究所广西壮族自治区农业科学院水稻研究所

西番莲(Passiflora spp.)是中国南方重要的果树，其种间进化关系尚不清楚，且缺乏通用性分子标记。本研究基于酶切位点相关DNA测序(restriction site-associated DNA sequencing, RAD-seq)技术对西番莲属6个种共10份种质的系统进化、SS... 详细信息

西番莲(Passiflora spp.)是中国南方重要的果树，其种间进化关系尚不清楚，且缺乏通用性分子标记。本研究基于酶切位点相关DNA测序(restriction site-associated DNA sequencing, RAD-seq)技术对西番莲属6个种共10份种质的系统进化、SSR位点及标记通用性进行了研究。结果表明：Eco RⅠ是西番莲基因组简化测序较为适应的酶；依据剩余读长数/读长数，以’紫果7号’(P. edulis)(P4)的部分组装序列为参考基因组，利用检测到的46 451个高质量SNPs构建系统发生树，结果显示，蓝冠西番莲(P. caerulea)(P6)、红花西番莲(P. coccinea)(P7)、版纳西番莲(P. xishuangbannaensis)(P8)和大果西番莲(P. quadragularis)(P9)为一支，绿皮百香果(P. edulis)(P5)和哥伦比亚激情果(P. ligularis)(P10)为一支，金陵紫果(P. edulis)(P1)、芭乐味黄金果(P. edulis var. flavicarpa)(P2)、云南黄果原生种(P. edulis var. flavicarpa)(P3)和’紫果7号’在亲缘关系上更近；以版纳西番莲为参考基因组，利用12 452个高质量SNPs构建系统发生树，云南黄果原生种、’紫果7号’、红花西番莲、版纳西番莲、大果西番莲和哥伦比亚激情果都单独为一支，金陵紫果和芭乐味黄金果聚为一支，绿皮百香果和蓝冠西番莲聚为一支；在10份西番莲种质的基因组中共鉴定到2 614个SSR，其核心基序为AT、GA和AAG等2～6个碱基，重复数为4～16次，并成功开发了2 515对SSR引物；利用50对SSR标记评估西番莲各种质间的标记通用率为54.22%，栽培种西番莲(P1～P5)明显高于其他5个种属(P6～P10)，而中国云南野生种版纳西番莲的通用率为0，推测是由于版纳西番莲与其他种质的亲缘关系较远，基因组序列上存在着较大的差异。本研究明确了不同种西番莲间的亲缘关系，为西番莲遗传改良提供理论依据，为西番莲分子标记辅助选择育种提供实用的SSR标记。

关键词：西番莲 SNP 系统发生树 SSR 通用性

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深两优5814特征特性及精确定量栽培技术

杂交水稻 2013年第3期28卷 36-38页

作者：范大泳莫千持王鹏刘助生周宾杨行海张宗急邓春恒桂林市农业科学研究所广西农业科学院桂北分院广西桂林541006

在桂林对深两优5814的特征特性进行了观察,同时设置了(23.3～40.0)cm×13.3 cm 6个密度处理,研究不同栽插密度对深两优5814产量、生育期及主要性状的影响。结果表明,不同栽插密度对深两优5814的生育进程、全生育期产量无显著影响,以密度... 详细信息

在桂林对深两优5814的特征特性进行了观察,同时设置了(23.3～40.0)cm×13.3 cm 6个密度处理,研究不同栽插密度对深两优5814产量、生育期及主要性状的影响。结果表明,不同栽插密度对深两优5814的生育进程、全生育期产量无显著影响,以密度为33.3 cm×13.3 cm处理产量稍高,说明该组合栽插方便,有利于该组合的推广。提出了该组合基于叶龄模式的精确定量栽培技术,并进行了成功示范。

关键词：两系杂交稻深两优5814 特征特性精确定量栽培技术