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南粳系列超级稻品种灌浆期光合产物的分配特性

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中国农业科学 2024年第12期57卷 2309-2321页

作者：魏晓东宋雪梅王宁赵庆勇朱镇陈涛赵凌王才林张亚东江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心/国家耐盐碱水稻技术创新中心华东中心

【目的】研究南粳系列超级稻灌浆期光合产物转运和分配及相关基因表达量的变化特性及其与对照品种的差异，总结南粳系列超级稻高产的生理优势，为优质高产粳稻的培育提供理论依据。【方法】采用南粳5718、南粳晶谷、南粳3908和南粳5055... 详细信息

【目的】研究南粳系列超级稻灌浆期光合产物转运和分配及相关基因表达量的变化特性及其与对照品种的差异，总结南粳系列超级稻高产的生理优势，为优质高产粳稻的培育提供理论依据。【方法】采用南粳5718、南粳晶谷、南粳3908和南粳5055为研究对象，以淮稻5号为对照，在孕穗期、开花期以及开花后每隔7 d至成熟期测定剑叶光合速率、地上部干物质分配和转运，以及剑叶和籽粒发育不同时期物质转运相关基因的表达量，统计产量差异。【结果】南粳系列超级稻产量和千粒重高于淮稻5号，其剑叶净光合速率在孕穗期和花后28 d显著高于淮稻5号。在物质转运方面，南粳系列超级稻开花后茎叶干重、叶片输出量、输出率和转运率显著高于淮稻5号，其中南粳5718叶片输出量和输出率最高。南粳5718剑叶中与淀粉降解和糖类代谢相关基因（OsSPS1,OsSUT2,OsGWD1）的表达比其他品种启动早，最高表达量也高于其他品种。籽粒中SWEET基因在灌浆早期的蔗糖转运过程中扮演重要角色，中后期OsPK3、OsSUT1、OsSUT2基因在糖类的运输卸载中发挥重要作用，OsAGPL2和OsDPE1基因在中后期淀粉合成中发挥重要作用，南粳5718、南粳晶谷、南粳3908籽粒中与淀粉合成和糖类运输的相关基因在不同时期的表达量显著高于淮稻5号。【结论】南粳系列超级稻较高的产量在物质转运方面主要有以下特征：茎秆和叶片物质积累量多，穗积累量大，叶片和茎秆物质转运率高；叶片中蔗糖代谢和转运相关基因表达量高，有利于蔗糖在源端的合成、装载和转运；籽粒中蔗糖转运和淀粉合成相关基因表达量高，有利于蔗糖在库端的卸载及籽粒中淀粉的合成。

关键词：超级稻光合产物基因表达物质分配蔗糖转运高产育种

枳和柠檬低温锻炼相关基因COR8结构比较与低温响应分析

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分子植物育种 2024年

作者：龚玲黄伟王双友王庆刚周潇姜航宋锦羽龙桂友李娜湖南农业大学园艺学院国家柑橘改良中心长沙分中心

为探明耐寒的枳和不耐寒的柠檬COR8基因响应低温胁迫差异的原因，本研究采用PCR技术克隆枳PtCOR8基因及柠檬同源基因ClCOR8的CDS序列和启动子序列，比对分析它们的核酸序列和氨基酸序列差异；同时构建pPtCOR8-PtCOR8::YFP、35S-PtCOR8::... 详细信息

为探明耐寒的枳和不耐寒的柠檬COR8基因响应低温胁迫差异的原因，本研究采用PCR技术克隆枳PtCOR8基因及柠檬同源基因ClCOR8的CDS序列和启动子序列，比对分析它们的核酸序列和氨基酸序列差异；同时构建pPtCOR8-PtCOR8::YFP、35S-PtCOR8::YFP的融合植物表达载体，通过农杆菌介导法遗传转化不耐寒柠檬，观察枳pPtCOR8启动子对低温胁迫的响应情况。结果显示，枳和柠檬COR8基因CDS序列同源性为99.03%；编码氨基酸序列同源性为98.06%；枳和柠檬COR8蛋白均存在5个跨膜结构，具有跨膜功能；二级结构均由α-螺旋、延伸链、无规则卷曲及β-折叠构成，主要为α-螺旋；三级结构相同。枳和柠檬COR8启动子同源性为87.63%，存在较大差异，顺式作用元件分析发现均含有启动子基本元件CAAT-box和TATA-box，但枳比柠檬多了4个抗逆相关的元件，分别是CCAAT-box、TC-rich repeats、CGTCA-motif、TGACG-motif元件。转基因柠檬阳性苗的荧光观察结果显示，转35S::PtCOR8::YFP载体的柠檬在30 ℃和4 ℃均有荧光表达；转pPtCOR8::PtCOR8::YFP载体的柠檬在30 ℃无荧光，只在4 ℃有荧光表达，说明枳pPtCOR8启动子受低温诱导，是低温诱导型启动子，枳PtCOR8基因是冷诱导基因。研究结果表明枳和柠檬COR8基因同源性高，蛋白质三级结构相同，但启动子构成存在差异，推测两者响应低温胁迫差异的原因可能源于启动子，该结果为进一步研究COR8基因的功能奠定了基础。

关键词： COR8基因基因结构顺式作用元件冷诱导启动子

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单株籽粒丰产甘蓝型油菜理想株型构建研究

中国油料作物学报 2024年第4期46卷 747-761页

作者：李方一黄璜官春云官梅湖南农业大学农学院湖南长沙410128 国家油料作物改良中心湖南分中心湖南长沙410128

为了探明影响油菜单株籽粒产量的株型因素,构建单株籽粒丰产甘蓝型油菜理想株型,对湖南有代表性的3个甘蓝型油菜品种,进行了3个不同肥力的处理,通过无损测量的方式获得了81个植株苗期、初花期、盛花期、角果期等4个生育期的,包括叶面积... 详细信息

为了探明影响油菜单株籽粒产量的株型因素,构建单株籽粒丰产甘蓝型油菜理想株型,对湖南有代表性的3个甘蓝型油菜品种,进行了3个不同肥力的处理,通过无损测量的方式获得了81个植株苗期、初花期、盛花期、角果期等4个生育期的,包括叶面积、角果面积、籽粒产量等在内的11个株型指标,并开展了相关株型研究。对不同生育期相关株型指标进行分析,探明了相关株型指标的基本生长规律。对与籽粒产量相关的株型指标进行了分析,发现不同生育期的诸多株型指标与其呈极显著相关,其中角果期各分枝籽粒产量、角果数、分枝长和角果面积与单株籽粒产量均呈极显著正相关,且各分枝相应株型指标的相关系数呈相似变化规律;分枝数、叶面积、绿叶数、根颈粗和株高与单株籽粒产量均呈极显著正相关性,且相关系数按不同生育期呈现相应的变化规律;分枝高度和分枝相对高度与单株籽粒产量呈极显著负相关,分枝段相对长度与单株籽粒产量呈极显著正相关。分析了单株产量前10%和20%的植株相关特征和生长规律,除分枝高度和分枝相对高度明显降低外,其他株型指标较总体样本相应指标均不同程度地增加,产量前10%样本与产量前20%样本表现出相似规律,只是相应值增加或减少的幅度更大。对不同生育期油菜理想株型特征采取了定性加定量的方式进行描述,理想株型具有“光合器官(叶、角果)表面积大,根颈粗壮、分枝位低、相对抗倒,二次分枝以及相应角果数明显增多”等特征。从光合效能原理、形态结构原理和源、库、流原理等三个方面对油菜理想株型形成的原理进行了分析,并对油菜理想株型的构建策略、应用方法、研究存在不足进行讨论。

关键词：单株籽粒丰产油菜理想株型构建

籼粳亚种间育性位点分型及籼粳杂交稻育性位点模式研究

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中国水稻科学 2024年第4期38卷 386-396页

作者：陈明亮曾细华沈雨民罗世友胡兰香熊文涛熊焕金吴小燕肖叶青江西省农业科学院水稻研究所南昌330200 水稻国家工程研究中心(南昌)/国家水稻改良中心南昌分中心南昌330200 南昌市农业科学院南昌330038

【目的】了解我国籼稻、粳稻材料及籼粳杂交稻组合中亚种间育性位点的分布,建立实现亚种间育性亲和所需遗传位点模式,探索新的籼粳杂交稻组合模式,为亚种间亲和材料改良和籼粳育性亲和分子设计育种打下基础。【方法】通过筛选得到育性... 详细信息

【目的】了解我国籼稻、粳稻材料及籼粳杂交稻组合中亚种间育性位点的分布,建立实现亚种间育性亲和所需遗传位点模式,探索新的籼粳杂交稻组合模式,为亚种间亲和材料改良和籼粳育性亲和分子设计育种打下基础。【方法】通过筛选得到育性位点的籼粳分型标记对我国水稻材料进行育性位点的籼粳分型检测,挑选部分籼稻、粳稻亲本进行杂交并统计分析F1代花粉育性和结实率。【结果】籼稻和粳稻之间在所有育性位点均存在少量相互渗入。由于籼稻育性位点渗入,粳稻可以分为Ⅰ型(所有位点均为粳型)和Ⅱ型(Sc^(i)、Sd^(i)和Se^(i),上标i代表来自籼稻)。S5不亲和时籼粳杂交稻结实率约为50%,亲和时结实率约为80%。Sa、Sb、Sc或Sd单个位点杂合对于花粉育性影响较小,但Se/pf12/RHS12单个位点杂合时显著降低花粉育性。籼粳杂交稻材料检测结果表明其育性位点的基本模式是S5和部分花粉育性位点纯合/亲和。带有S5^(n)的籼稻两系不育系深08S与粳稻Ⅱ型材料的杂交F_(1)代的花粉育性和结实率正常。【结论】S5是控制雌配子育性的核心位点。影响雄配子育性的位点具有累加效应,其中Se可能是不可缺少的重要位点。S5+Se与Sa、Sb、Sc、Sd任意两个纯合位点可能是实现籼粳亚种间育性亲和的基本遗传位点模式。以广亲和两系籼稻不育系为母本,常规粳稻为父本的“籼不粳恢”籼粳杂交模式是一个可行的亚种间组合模式。

关键词：亚种间育性位点分型籼粳杂交稻育性位点模式

高粱SbPGAM5基因克隆及生物信息学分析

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西南农业学报 2024年

作者：石文淇李鲁华贵州大学农学院国家小麦改良中心贵州分中心

【目的】探明SbPGAM5基因在高粱生长发育中的生物学功能，为研究PGAM家族在高粱中的生物学功能提供依据。【方法】采用生物信息学工具与qRT-PCR等方法从高粱BTx642中克隆得到SbPGAM5基因并对其相关生物信息学分析及其在根、茎、叶中的... 详细信息

【目的】探明SbPGAM5基因在高粱生长发育中的生物学功能，为研究PGAM家族在高粱中的生物学功能提供依据。【方法】采用生物信息学工具与qRT-PCR等方法从高粱BTx642中克隆得到SbPGAM5基因并对其相关生物信息学分析及其在根、茎、叶中的表达进行研究。【结果】成功克隆高粱SbPGAM5基因，基因开放阅读框为912 bp，包含303个氨基酸的编码序列。其基因编码蛋白为无信号肽的不稳定亲水性非分泌蛋白，共有35个磷酸化位点，定位于叶绿体上。基因启动子顺式作用元件中含生长素、脱落酸、赤霉素和茉莉酸甲酯4种植物激素的作用元件，以及响应无氧、干旱、光反应的作用元件。系统进化树显示，SbPGAM5蛋白与谷子亲缘关系最近。多重序列比对结合蛋白三级结构预测推测结果SbPGAM5蛋白在生物学功能上与水稻同源蛋白更接近。组织表达模式检测结果发现，SbPGAM5基因在不同组织中的表达呈现组织特异性，其在叶中的表达量最高，可能表明该基因参与高粱光合作用等叶片生理过程。结合SbPGAM5基因启动子顺势作用元件分析，其可能表明SbPGAM5在植物的光合作用等叶片生理活动与环境干旱胁迫中具有重要调控作用。【结论】本研究成功克隆SbPGAM5基因，进行了初步的生物信息学分析并检测了其在根、茎、叶中的表达情况，为深入了解该基因的生物学功能提供了一定理论支持。

关键词：高粱 SbPGAM5 生物信息学基因克隆

12个糯高粱亲本的主要性状配合力及相关性分析

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作物杂志 2024年

作者：孙远涛龙文靖刘天朋赵甘霖丁国祥向箭宇李元黄磊倪先林四川省农业科学院水稻高粱研究所国家高粱改良中心四川分中心

为筛选配合力和遗传力高的糯高粱亲本，提升糯高粱选育效率。以6个糯高粱恢复系和6个糯不育系为材料，按6×6不完全双列杂交（NCⅡ）试验设计组配36个杂交组合，对其株高、穗长、产量等8个主要农艺性状和淀粉、脂肪、单宁含量等4个品质... 详细信息

为筛选配合力和遗传力高的糯高粱亲本，提升糯高粱选育效率。以6个糯高粱恢复系和6个糯不育系为材料，按6×6不完全双列杂交（NCⅡ）试验设计组配36个杂交组合，对其株高、穗长、产量等8个主要农艺性状和淀粉、脂肪、单宁含量等4个品质性状进行配合力和遗传力分析。结果表明，除淀粉和蛋白质外，其余各性状方差均达到显著差异，脂肪、单宁等品质性状的一般配合力高于农艺性状的一般配合力。12个性状受加性基因和非加性基因效应的共同影响。单宁、株高、脂肪、蛋白质、穗柄长、穗长等性状的狭义遗传力较高，更易稳定遗传，可在早世代进行选择；其余性状狭义遗传力偏低，宜在晚世代选择。不育系54A在产量、千粒重、株高等多个性状上一般配合力较高；恢复系21R在产量、穗长、穗柄长等性状上一般配合力较高，恢复系272R在株高、一级枝梗数等性状一般配合力较高。组合1609A/F235R、54A/7R、42A/F235R是产量、单宁等性状表现优良的杂交组合。相关分析表明，株高、穗长、千粒重等性状与产量呈显著相关关系，但线性拟合程度偏低；穗柄长、淀粉、脂肪、一级枝梗数、蛋白质等性状与单宁呈显著相关关系，穗柄长和一级枝梗数与单宁线性拟合度较高。54A、21R、272R等亲本在育种实践中具备较好的应用价值。

关键词：糯高粱农艺性状配合力相关性

纽荷尔脐橙树体中黄龙病菌的分布规律及其对叶片组织结构和木质素合成的影响

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植物保护学报 2024年第3期51卷 663-671页

作者：蒋松良张文卓张凤韩健马先锋金燕湖南农业大学园艺学院国家柑橘改良中心长沙分中心长沙410128 湖南省农业科学院湖南省园艺研究所长沙410125

为明确纽荷尔脐橙树体不同部位叶片在不同季节的黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus感染情况,利用实时荧光定量PCR技术检测采集自不同季节及树体不同部位叶片样品中的黄龙病菌,并对秋季采集的相同叶龄且黄龙病菌含量不同的叶片... 详细信息

为明确纽荷尔脐橙树体不同部位叶片在不同季节的黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus感染情况,利用实时荧光定量PCR技术检测采集自不同季节及树体不同部位叶片样品中的黄龙病菌,并对秋季采集的相同叶龄且黄龙病菌含量不同的叶片进行叶脉显微结构观察、木质素含量测定以及木质素合成相关基因表达模式分析。结果显示,夏季采集的122份叶片样品的阳性率为16.02%,秋季采集的486份叶片样品的阳性率为33.02%,后者的阳性率显著高于前者;其中178份采集自秋季枝条顶端的叶片样品阳性率最高,为36.88%,308份采集自秋季枝条底端的叶片样品阳性率为26.84%,二者均显著高于采集自夏季枝条的60份顶端叶片的阳性率(22.98%)和62份底端叶片的阳性率(8.96%)。对秋季不同含菌量叶片样品进行比较后发现,含菌量较高的叶片其韧皮部厚度较对照显著增加;叶片内木质素含量随着黄龙病菌含量的增加而增加,同时3个木质素合成相关基因Cs4g17860、orange1.1t02755和orange1.1t04489的表达量也随着黄龙病菌含量的增加而上调表达。表明感染黄龙病的纽荷尔脐橙在秋季时其枝条顶端的叶片的阳性率相较于底端叶片以及夏季叶片更高,且黄龙病菌入侵后叶片韧皮部厚度、木质素含量及部分木质素合成相关基因表达量均随着叶片中菌含量的升高而增加。

关键词：柑橘黄龙病菌分布规律木质素表达分析

聚合Wx-mp、fgr和Pi-ta、Pi-b基因选育优质粳稻新品种

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分子植物育种 2024年第6期22卷 1951-1959页

作者：张亚东姚姝陈涛王军朱镇赵庆勇周丽慧赵凌赵春芳路凯梁文化王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏省优质水稻工程技术研究中心国家水稻改良中心南京分中心南京210014

以同时含有低直链淀粉含量基因Wx-mp、香味fgr基因、稻瘟病抗性基因Pi-b的优良食味粳稻中间品系‘宁7020’为母本,携带稻瘟病抗性基因Pi-ta的江苏抗病、高产粳稻品种‘扬粳9538’为父本,配置杂交组合进行聚合育种。利用3套自主研发的PC... 详细信息

以同时含有低直链淀粉含量基因Wx-mp、香味fgr基因、稻瘟病抗性基因Pi-b的优良食味粳稻中间品系‘宁7020’为母本,携带稻瘟病抗性基因Pi-ta的江苏抗病、高产粳稻品种‘扬粳9538’为父本,配置杂交组合进行聚合育种。利用3套自主研发的PCR检测体系稻瘟病Pi-ta和Pi-b的多重PCR体系、Wx-mp基因的四引物扩增受阻突变体系PCR检测技术、香味fgr基因的InDel标记检测技术,分别在不同的世代进行目标基因跟踪,结合抗性、香味和籽粒胚乳外观表型鉴定,成功地将上述4个基因聚合于一体,选育出优质、高产、多抗、早熟的水稻新品系‘南粳58’。本研究为选育多抗、优质水稻新品种提供了一种简单、快捷的选择技术,同时也为水稻抗病、优质育种提供新的种质资源。

关键词：分子标记辅助选择基因聚合优质粳稻新品种

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湘南脐橙生产成本与效益案例分析

中国南方果树 2024年第4期53卷 245-250页

作者：谭振华杨俊枫李荣华谭力瑞陈岳文卢晓鹏宜章县农业农村局湖南宜章424200 湖南农业大学园艺学院/国家柑桔改良中心长沙分中心长沙410128

分析脐橙生产成本与收益构成情况,可为改进脐橙生产管理提供参考。以湖南省郴州市宜章县一户家庭经营、适当规模、精细管理的脐橙园(1.52 hm^(2),2002年定植,2007年进入丰产期)为具体案例,追踪2012—2021年共10年的产量变化和市场价格变... 详细信息

分析脐橙生产成本与收益构成情况,可为改进脐橙生产管理提供参考。以湖南省郴州市宜章县一户家庭经营、适当规模、精细管理的脐橙园(1.52 hm^(2),2002年定植,2007年进入丰产期)为具体案例,追踪2012—2021年共10年的产量变化和市场价格变化,分析生产过程中成本投入、投入具体构成和生产效益。结果显示,这10年内该园果实售价为4.2~6.6元/kg,10年平均单位面积产值1.02万元/667 m^(2),其中,生产成本约2666.7元/667 m^(2),利润7552.6元/667 m^(2),成本利润率达293%。在生产总成本中,人工成本占比最高,为38.80%;农业投入品(肥料和农药等)成本占比其次,占36.49%。人工成本从2012—2016年5年均值的881.57元/667 m^(2)升高至2017—2021年5年均值的1296.70元/667 m^(2),增长近50%。10年平均,单位产量的生产成本为1.56元/kg。节约人工成本,是提升脐橙生产效益的关键。

关键词：脐橙成本效益

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