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Plant Prime Editors Enable Precise Gene Editing in Rice Cells

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Molecular Plant 2020年第5期13卷 667-670页

作者： Xu Tang Simon Sretenovic Qiurong Ren Xinyu Jia Mengke Li Tingting Fan desuo yin Shuyue Xiang Yachong Guo Li Liu Xuelian Zheng Yiping Qi Yong Zhang Department of Biotechnology School of Life Sciences and TechnologyCenter for Informational BiologyUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaRoom 216Main BuildingNo.4Section 2North Jianshe RoadChengdu 610054China Department of Plant Science and Landscape Architecture University of MarylandCollege ParkMD 20742USA Hubei Academy of Agricultural Sciences Wuhan 430064China lnstitute for Bioscience and Biotechnology Research University of MarylandRockvilleMD 20850USA

Genome editing is revolutionizing plant research and crop ***-specific nucleases(SSNs)such as zinc finger nuclease(ZFN)and TAL effector nuclease(TALEN)have been used to create site-specific DNA double-strand breaks and to achieve precise DNA modifications by promoting homology-directed repair(HDR)(Steinert et al.,2016;Voytas,2013).Later,RNA-guided SSNs such as CRISPR-Cas9,Cas12a,Cas12b,and their variants were applied for genome editing in plants(Li et al.,2013;Nekrasov et alM 2013;Tang et al.,2017;Zhong et al.,2019;Ming et al.,2020;Tang et al.,2019).However,HDR relies on simultaneous delivery of SSNs and DNA donors,which has been challenging in plants(Steinert et al.,2016;Zhang et aL,2019).Another challenge for realizing efficient HDR in plants is that DNA repair favors nonhomologous end joining(NHEJ)pathways over HDR in most cell types(Puchta,2005;Qi et al.,2013).

关键词： precise Prime Plant

优质中籼光温敏核不育系EK8S的选育及应用

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杂交水稻 2024年第3期39卷 66-69页

作者：董华林胡建林王红波殷得所郑兴飞薛莲万厚文吴波费震江金卫兵游艾青彭宣国徐得泽湖北省农业科学院粮食作物研究所/粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室/农业农村部作物分子育种重点实验室/洪山实验室湖北武汉430064 麻城市城区农业技术推广站湖北麻城438300 湖北汇楚智生物科技有限公司湖北武汉430064 湖北省小龙虾产业技术研究院有限公司湖北潜江433100

EK8S是用来源于C815S的两系不育系中间材料作母本、粤丰B变异株系选稳定材料作父本杂交,经湖北武汉和海南陵水两地穿梭育种,利用人工低温池加压筛选育性,田间和室内鉴定米质和农艺性状,培育的具有不育起点温度较低、株型好、米质优、易... 详细信息

EK8S是用来源于C815S的两系不育系中间材料作母本、粤丰B变异株系选稳定材料作父本杂交,经湖北武汉和海南陵水两地穿梭育种,利用人工低温池加压筛选育性,田间和室内鉴定米质和农艺性状,培育的具有不育起点温度较低、株型好、米质优、易繁好制、配合力强的细长粒中籼型水稻光温敏核不育系。利用该不育系配组的杂交稻新组合E两优888、E两优金丝和汇两优莹丝表现产量较高、米质优、食味好、生育期适中,通过了湖北省或国家品种审定。

关键词：杂交水稻光温敏核不育系 EK8S 选育

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优质高产早熟中籼稻新品种汇楚丝苗的选育

中国种业 2024年第10期 153-155页

作者：胡鹏金卫兵孙小琼钟余平刘国宏聂亚林邓俊陈海英徐得泽殷得所吴波湖北省农业科学院粮食作物研究所/粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室湖北汇楚智生物科技有限公司湖北省团风县农业科技示范中心

汇楚丝苗是湖北汇楚智生物科技有限公司以汇晶占为母本、茉莉丝苗为父本，经过系统选育而成的优质、高产、早熟常规稻新品种，于2024年通过湖北省农作物品种审定委员会审定(鄂审稻20244006)。该品种株叶形态好、生育期短；米质优、长粒... 详细信息

汇楚丝苗是湖北汇楚智生物科技有限公司以汇晶占为母本、茉莉丝苗为父本，经过系统选育而成的优质、高产、早熟常规稻新品种，于2024年通过湖北省农作物品种审定委员会审定(鄂审稻20244006)。该品种株叶形态好、生育期短；米质优、长粒型；抗稻瘟病、抗倒性好，适宜在湖北省鄂西南山区以外地区作早熟中稻种植。对汇楚丝苗的选育过程、特征特性及高产栽培技术要点进行介绍，旨在为该品种的推广应用提供理论参考。

关键词：优质高产早熟水稻汇楚丝苗选育

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水稻与纹枯病菌互作的分子机制研究进展

植物保护学报 2023年第1期50卷 11-21页

作者：王爱军舒新月蒋钰琪郑爱萍李平殷得所四川农业大学农学院温江611130 四川农业大学水稻研究所温江611130 湖北省农业科学院粮食作物研究所武汉430064

水稻纹枯病是由死体营养型真菌立枯丝核菌Rhizoctonia solani AG1-IA亚群引起的一种土传病害,在世界水稻种植区均有发生,是限制水稻高产的主要病害之一。虽然国内外学者针对纹枯病菌已开展了大量的研究工作,但由于该菌寄主范围较广、抗... 详细信息

水稻纹枯病是由死体营养型真菌立枯丝核菌Rhizoctonia solani AG1-IA亚群引起的一种土传病害,在世界水稻种植区均有发生,是限制水稻高产的主要病害之一。虽然国内外学者针对纹枯病菌已开展了大量的研究工作,但由于该菌寄主范围较广、抗性水稻资源缺乏及其田间抗性鉴定的不稳定性等问题,该病害的研究仍没有取得突破性进展。挖掘自然界中存在的纹枯病抗源材料,选育抗病水稻品种是防控该病害、降低水稻产量损失,从而最大限度保障全球水稻产业可持续发展的有效手段。该文对近年来国内外关于水稻纹枯病菌与寄主的互作分子机制、抗性水稻基因资源挖掘及其抗性机制的最新研究进展进行综述,并提出下一步的重点研究方向,以期为推动水稻对纹枯病的抗性机制解析及抗纹枯病水稻育种提供参考。

关键词：水稻纹枯病菌互作致病基因抗病基因

An Analysis on the Heat Resistance of Rice Germplasm Resources during Flowering Period

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Asian Agricultural Research 2016年第6期8卷 57-60页

作者： Zhongping ZHA desuo yin Bingliang WAN Chunhai JIAO Food Crop Research Institute Hubei Academy of Agricultural Sciences Hubei Key Laboratory of Crop Germplasm and Genetic Improvement Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry Hubei Academy of Agricultural Sciences

56 Chinese rice core germplasm resources,18 foreign rice germplasm resources and 6 restorer lines are subjected to high temperature stress during flowering period. Based on relative spikelet fertility rate,rice heat resistance is evaluated. The results show that different resistance to high temperature exists in different varieties,and 6 new rice varieties present high heat resistance.

关键词： Rice(Oryza sativa L.) Germplasm resources Flowering period Heat resistance

利用Wx基因分子标记辅助选择技术培育中等直链淀粉含量的水稻恢复系

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中国农学通报 2009年第14期25卷 32-36页

作者：侯立恒夏明元戚华雄袁潜华殷得所海南大学农学院海口570228 湖北农业科学院粮食作物研究所武汉430064

为培育中等直链淀粉含量的水稻恢复系,以HC086为供体亲本(其Wx基因来自美国水稻品种Francis),以优良的水稻恢复系R898、R476、R838、R6547为受体亲本,利用PCR-AccI分子标记检测技术在回交世代进行辅助选择,将供体材料控制直链淀粉的Wx... 详细信息

为培育中等直链淀粉含量的水稻恢复系,以HC086为供体亲本(其Wx基因来自美国水稻品种Francis),以优良的水稻恢复系R898、R476、R838、R6547为受体亲本,利用PCR-AccI分子标记检测技术在回交世代进行辅助选择,将供体材料控制直链淀粉的Wx基因导入到不同恢复系中。对后代株系的基因型及其直链淀粉含量的分析结果表明,直链淀粉含量普遍有了显著提高,受体亲本的直链淀粉含量由10.6%～14.4%提高到了18.0%～21.4%。改良株系与广占63S和Y58S的配组实验表明,F1代杂交种的直链淀粉含量较原组合有显著提高,并达到适中直链淀粉含量水平,且主要农艺性状没有发生显著改变。说明分子标记辅助选择是改良水稻品种直链淀粉含量的快速有效的方法。

关键词：水稻 Wx基因直链淀粉含量分子标记辅助选择

湖北稻区穗腐病病原ITS鉴定及其生物学特性分析

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河南农业科学 2019年第4期48卷 82-87页

作者：杨小林韩烨殷得所张瑞洋张佑宏张舒农作物重大病虫草害防控湖北省重点实验室/湖北省农业科学院植保土肥研究所湖北武汉430064 武汉市江夏区农业局湖北武汉430200 湖北省农业科学院粮食作物研究所湖北武汉430064 湖北工业大学湖北武汉430068 湖北省生物农药工程研究中心湖北武汉430064

穗腐病在湖北省内有少量发生,为防止病害流行与危害扩大,有必要了解引起该病害的病原真菌及其特性。采集病害样本进行病原真菌的分离,通过形态学和ITS进行鉴定、分类,并开展生物学特性研究。结果表明,湖北稻区穗腐病害病原真菌包括岭南... 详细信息

穗腐病在湖北省内有少量发生,为防止病害流行与危害扩大,有必要了解引起该病害的病原真菌及其特性。采集病害样本进行病原真菌的分离,通过形态学和ITS进行鉴定、分类,并开展生物学特性研究。结果表明,湖北稻区穗腐病害病原真菌包括岭南聚孢霉(Clonostachy epichloe)(菌Ⅰ)、稻毛锥孢(Alternaria padwickii)(菌Ⅳ)和稻黑孢菌(Nigrospora oryzae)(菌Ⅴ)3类菌株。生物学特性研究结果表明,3类菌的最适生长温度均为25℃,极端低温(5℃)和极端高温(40℃)下3类菌的生长几乎停止;通过改变pH值(5.0～9.5)研究病菌生长的最佳酸碱环境,发现菌Ⅰ和菌Ⅳ培养基pH值的改变会影响菌落的生长,2类菌生长的最佳环境均偏碱,而菌Ⅴ的生长不受pH值的影响;3类菌PDA培养基中最适琼脂质量浓度不同,菌Ⅰ的最适琼脂质量浓度为20 g/L,菌Ⅳ为25 g/L,菌Ⅴ为10 g/L;菌Ⅰ生长最适宜的氮源为硝酸铵,菌Ⅳ为黄豆粉,菌Ⅴ为黄豆粉和甘氨酸,3类菌的最适碳源均是甘露醇。综上,湖北稻区穗腐病的病原具有多样性,其生物学特性也存在差异。

关键词：水稻穗腐病病原真菌 ITS鉴定生物学特性

Tolerance of a Restorer Line R1056 to High Temperature and Its Application in Rice Breeding

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Agricultural Science & Technology 2015年第12期16卷 2618-2623页

作者：万丙良査中萍殷得所李进波杜雪树夏明元戚华雄湖北省农业科学院粮食作物研究所湖北武汉430064 湖北省粮食作物种质创新与遗传改良重点实验室湖北武汉430064 主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心湖北荆州434025

The tolerance of a restorer line R1056 of rice and its hybrid combinations to high temperature at flowering stage was evaluated by sowing them at three dif- ferent dates and transplanting them into a greenhouse equipped with heating system at flowering stage. Several important agronomic traits of these rice varieties or combinations were also measured. The results revealed that treated by high temper- ature （38 ℃） at flowering stage, the seed setting rate （70.4%）, percentage of dehis- cent anthers （75.5%）, and pollen number per floret （78） of R1056 were close to those of N22, which is tolerant to high temperature, and significantly higher than those of the rice varieties sensitive to high temperature. The seed setting rate, per- centage of dehiscent anthers, and pollen number per floret of the hybrid combina- tions generated from R1056 were smaller than those of R1056, but higher than those of the rice varieties sensitive to high temperature. R1056 had excellent agro- nomic traits, and good combining ability, and its hybrid combinations had low plant height, numerous panicles and high yield, suggesting that R1056 is not only an ex- cellent rice variety with tolerance to high temperature, but also an excellent restorer in three-line hybrid rice breeding.

关键词： Rice High temperature Tolerance Restorer

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水稻分蘖相关性状的QTL定位与分析

中国农学通报 2005年第12期21卷 47-52页

作者：梁永书张启军叶少平刘明伟殷得所李平四川农业大学水稻研究所江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏南京210014

应用147个SSR标记,对水稻测序品种日本晴(Nipponbare以下简称Nipp)×广陆矮4号(部分测序,以下简称GLA)的F2群体进行基因检测,构建了全长为1736．6cM、覆盖水稻基因组12条染色体的连锁图,采用QTLCart1．7统计软件对水稻分蘖相关性状如... 详细信息

应用147个SSR标记,对水稻测序品种日本晴(Nipponbare以下简称Nipp)×广陆矮4号(部分测序,以下简称GLA)的F2群体进行基因检测,构建了全长为1736．6cM、覆盖水稻基因组12条染色体的连锁图,采用QTLCart1．7统计软件对水稻分蘖相关性状如分蘖数、穗数、有效分蘖数、分蘖率等4 个性状的基因座位进行定位分析,检测到5个主效果基因和17个微效基因,同时结合基因组研究的最新成果,对7个与标记间遗传距离为0(QTL POS=0)的OTLs进行生物信息学的分析,尝试用OTL 定位预测基因的功能。

关键词：水稻测序品种分蘖 SSR连锁图谱 QTL分析生物信息学分析