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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

江淮稻区不同类型粳稻品种外观及蒸煮食味品质特征比较分析

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中国水稻科学 2024年

作者：姚姝陈涛赵春芳周丽慧赵凌梁文化赫磊路凯朱镇赵庆勇管菊王才林张亚东江苏省农业科学院粮食作物研究所/国家耐盐碱水稻技术创新中心华东中心/江苏省优质水稻工程技术研究中心

【目的】研究江淮稻区大面积生产应用和新近育成的优质粳稻外观及食味相关的理化指标特征差异，以期为该稻区选择适宜品种种植和品种改良提供科学依据。【方法】以近年江淮稻区大面积推广应用的26个粳稻为材料，通过聚类和基因型分析鉴... 详细信息

【目的】研究江淮稻区大面积生产应用和新近育成的优质粳稻外观及食味相关的理化指标特征差异，以期为该稻区选择适宜品种种植和品种改良提供科学依据。【方法】以近年江淮稻区大面积推广应用的26个粳稻为材料，通过聚类和基因型分析鉴定，分为半糯型粳稻和普通粳稻两大类，比较不同类型粳稻品种外观和食味相关的理化指标差异，分析稻米各项理化指标与食味品质间的关系。【结果】1）在外观品质方面，两种类型粳稻品种间的垩白率、垩白度及透明度差异显著，半糯型粳稻的透明度显著低于普通粳稻。2）在淀粉理化特性方面，半糯型粳稻直链淀粉含量、胶稠度、热浆粘度、冷浆粘度和消减值要显著低于普通粳稻，而崩解值却显著高于普通粳稻。3）在米饭食味值指标方面，半糯型粳稻的米饭外观和普通粳稻无显著差异，但黏度、平衡度、食味值显著高于普通粳稻。4）相关分析表明：稻米外观品质中整精米长/宽比值，各项理化指标中直链淀粉含量，胶稠度和糊化温度，米饭食味值参数中的外观、硬度与米饭食味关系密切。【结论】两种不同类型粳稻品种在外观和蒸煮食味品质差异显著，普通粳稻外观晶莹剔透，而半糯型粳稻外观相对浑浊。普通粳稻具有较高的直链淀粉含量和糊化温度，较低的胶稠度、崩解值和食味值。半糯型粳稻具有较低的直链淀粉含量和糊化温度，较高的胶稠度、崩解值和食味值。多项理化指标与米饭食味值关系密切，整精米长/宽比值、直链淀粉含量和糊化温度与食味值呈显著的负相关，米饭外观和胶稠度则与食味呈显著正相关关系。

关键词：优质粳稻外观品质蒸煮食味品质相关分析

无人飞播水稻生育特征与丰产关键技术研究进展

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农业工程学报 2024年第11期40卷 1-13页

作者：朱海滨胡群陆喜瞻翁文安邢志鹏高辉魏海燕张洪程扬州大学水稻产业工程技术研究院扬州225009 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心扬州225009 江苏省作物栽培生理重点实验室扬州225009 江苏省优质粳稻产业工程研究中心扬州225009

通过无人化建设推动水稻高质量和高效率生产是农业现代化发展的核心。在劳动力供给萎缩和劳动力价格上涨的时代背景下,中国必须加快水稻生产无人化建设进程。其中,无人飞播技术因具有不受地形地势限制、作业成本低和作业效率高的优势而... 详细信息

通过无人化建设推动水稻高质量和高效率生产是农业现代化发展的核心。在劳动力供给萎缩和劳动力价格上涨的时代背景下,中国必须加快水稻生产无人化建设进程。其中,无人飞播技术因具有不受地形地势限制、作业成本低和作业效率高的优势而受到业内广泛关注。但国内众多稻区实行的复种策略不仅压缩了水稻生育期,还造成秸秆大量还田,容易形成飞播种子出苗和生长逆境,进而影响产量。为明确秸秆还田条件下无人飞播水稻生育特征和兼顾丰产优质的种植密度以保障稳产丰产,作者所在研究团队在前期开展了相应条件下无人飞播和无人机插在水稻基本生态特征和生长发育特性方面的差异研究,以及飞播水稻群体在150、 195和240万株/hm^(2)基本苗处理下的产量形成与品质特征差异研究。该研究总结并介绍了相关研究结果,同时从选择适宜品种、种子处理、适时早播、耕整地技术与沟系配套、确立合理种植密度、氮肥选用与灌溉管理以及病虫草害防治几个方面进行丰产栽培关键技术讨论,并从无人机技术突破、建立成熟的行业生产标准和栽培措施配套3个方面对水稻飞播技术的未来应用提出展望,以期为无人飞播水稻大规模应用与良性发展提供参考。

关键词：无人机水稻飞播常规粳稻生育特征产量

广谱抗稻瘟病基因PigmR 的KASP标记开发及应用

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中国水稻科学 2024年

作者：李文奇许扬王芳权朱建平陶亚军李霞范方军蒋彦婕陈智慧杨杰扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心生物育种钟山实验室江苏省农业科学院粮食作物研究所/农业农村部淮河下游种质创制重点实验室(南京)/国家水稻改良中心南京分中心

【目的】广谱抗稻瘟病基因PigmR对水稻抗稻瘟病遗传改良具有重要育种价值。根据其编码区变异位点开发竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive allele specific，PCR KASP)标记，有利于提升PigmR育种利用的精准性和效率。【方法】本研究通... 详细信息

【目的】广谱抗稻瘟病基因PigmR对水稻抗稻瘟病遗传改良具有重要育种价值。根据其编码区变异位点开发竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive allele specific，PCR KASP)标记，有利于提升PigmR育种利用的精准性和效率。【方法】本研究通过序列比对明确PigmR基因编码区存在单核苷酸变异，开发KASP分子标记PigmR-K，通过对水稻品种和F2分离群体进行基因型分析，结合稻瘟病表型鉴定，并开展分子标记辅助选择育种，对标记的精准性和高效性进行验证。【结果】根据PigmR基因编码区序列第2503位存在特异性单核苷酸A>C变异，建立基于KASP的PigmR精准高效基因分型技术体系，通过对159份水稻品种、270份F2群体单株以及247份BC1F3群体单株进行基因型检测，PigmR-K能够显著区分供试水稻材料的纯和抗病、纯合感病和杂合基因型，并与人工接种穗颈瘟表型一致。【结论】利用PigmR基因编码区变异位点开发的KASP标记PigmR-K具有精准高效等优势，有利于稻瘟病抗性遗传改良。

关键词：水稻广谱稻瘟病抗性 PigmR基因 KASP 育种效率

水稻粉质胚乳突变体we1的表型分析与基因定位

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中国水稻科学 2024年

作者：朱建平李霞李文奇许扬王芳权陶亚军蒋彦婕陈智慧范方军杨杰江苏省农业科学院粮食作物研究所/农业农村部淮河下游种质创制重点实验室(南京)/国家水稻改良中心南京分中心生物育种钟山实验室扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心

【目的】对粉质胚乳突变体的研究有助于解析稻米品质形成的分子机制。【方法】从日本晴60Co诱变突变体库中筛选到的一份粉质皱缩胚乳突变体we1（white endosperm1），对其表型、理化性质进行分析，并利用we1与9311杂交获得的F2群体对... 详细信息

【目的】对粉质胚乳突变体的研究有助于解析稻米品质形成的分子机制。【方法】从日本晴60Co诱变突变体库中筛选到的一份粉质皱缩胚乳突变体we1（white endosperm1），对其表型、理化性质进行分析，并利用we1与9311杂交获得的F2群体对目标基因进行精细定位。【结果】 we1胚乳表现为白色粉质皱缩状，淀粉颗粒排列疏松且不规则；千粒重、株高、总淀粉、直链淀粉含量显著下降，脂肪含量显著上升。遗传分析表明we1粉质皱缩胚乳性状受单个隐性基因控制。利用we1/9311 F2群体进行基因定位，WE1被定位在第6染色体短臂P16和P18之间约181 kb区间内，该区间包含23个开放阅读框（Open Reading Frame， ORFs）。qRT-PCR 结果显示，WE1的突变会影响淀粉合成相关基因的表达。【结论】 WE1可能是一个参与淀粉合成的新基因，本研究为进一步解析WE1调控水稻淀粉合成的分子机制奠定了基础。

关键词：水稻粉质胚乳淀粉理化性质精细定位

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耐盐碱水稻研究进展与展望

杂交水稻 2024年第1期39卷 1-10页

作者：马国辉郑殿峰母德伟王奉斌戴其根魏中伟冯乃杰王才林国家杂交水稻工程技术研究中心湖南长沙410125 广东海洋大学滨海农业学院广东湛江524088 新疆农业科学院粮食作物研究所新疆乌鲁木齐830091 扬州大学江苏扬州225009 江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏南京210014

中国是世界第三大盐碱土国家,90%以上为内陆盐碱地,可利用耐盐碱水稻种植的盐碱地约1 000万hm^(2),加强耐盐碱水稻的研发对确保中国粮食安全具有重要的战略意义。较系统地介绍了中国盐碱地分类、水稻盐碱逆境伤害特征、耐盐碱水稻种质... 详细信息

中国是世界第三大盐碱土国家,90%以上为内陆盐碱地,可利用耐盐碱水稻种植的盐碱地约1 000万hm^(2),加强耐盐碱水稻的研发对确保中国粮食安全具有重要的战略意义。较系统地介绍了中国盐碱地分类、水稻盐碱逆境伤害特征、耐盐碱水稻种质资源评价与创新利用、国内外耐盐碱水稻品种选育、耐盐碱水稻栽培管理与盐碱地土壤修复、水稻耐盐碱机理等方面的研究进展;提出了耐盐碱水稻的发展策略,即通过耐盐碱水稻种质资源创新、充分利用耐盐碱水稻杂种优势与分子技术培育耐盐碱力强的水稻品种,集成水稻盐碱地土壤改良和高产栽培技术,在中国盐碱地可种植区域打造“第二粮仓”,服务于国家粮食安全战略需求。

关键词：盐碱地耐盐碱水稻种质资源创新品种选育土壤改良栽培管理

控释氮肥一次性减量基施和密植对机插粳稻产量、品质及经济效益的影响

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江苏农业学报 2024年第8期40卷 1400-1411页

作者：陆喜瞻朱海滨张凯溦许方甫朱盈李光彦刘国栋魏海燕胡群张洪程扬州大学水稻产业工程技术研究院/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/江苏省优质粳稻产业工程研究中心江苏扬州225009

为探究控释氮肥一次性减量基施及密植对机插粳稻产量、品质和经济效益的影响,明确最优氮肥和栽插密度组合处理,以南粳5718为供试材料,在施用225 kg/hm^(2)纯氮条件下,将3种控释期(60 d、80 d、100 d)的控释肥和3个栽插密度(每穴栽插苗... 详细信息

为探究控释氮肥一次性减量基施及密植对机插粳稻产量、品质和经济效益的影响,明确最优氮肥和栽插密度组合处理,以南粳5718为供试材料,在施用225 kg/hm^(2)纯氮条件下,将3种控释期(60 d、80 d、100 d)的控释肥和3个栽插密度(每穴栽插苗数分别为6、8、10)进行组合,共设置9种组合方式,并设置对照(CK)为300 kg/hm^(2)纯氮施用量+每穴栽插苗数为4+常规分次施肥,调查产量及其形成特征、稻米品质和经济效益的差异。结果表明,2021、2022年各减氮处理中产量最高的均为80-6处理,较其他减氮处理产量显著提高,较CK产量显著降低4.77%~5.17%。拔节期至抽穗期,80-6处理的干物质积累量与其他减氮处理相比总体增加。在稻米品质指标方面,各减氮处理的垩白粒率、垩白度较CK降低,营养品质(蛋白质含量)显著降低,但在外观品质、食味品质方面均得到显著改善。在经济效益方面,80-6处理实现了2021、2022年控释肥一次性基施下的最高经济效益,经济效益较CK增加3.60%~5.28%。因此认为,80-6处理在减氮和保证稳产的前提下,可以提升稻米品质,同时能够获得较高经济效益,可作为机插粳稻丰产优质高效协同的一次性减氮施肥处理的氮肥和栽插密度组合。

关键词：粳稻控释肥减氮密植产量品质经济效益

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无人机多光谱影像的小麦倒伏信息多特征融合检测研究

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 197-206页

作者：朱文静冯展康戴世元张平平嵇文王爱臣魏新华江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏镇江212013 江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏南京210014 江苏省洪泽湖农场集团有限公司农业科技研究所江苏宿迁223900

为探究多特征融合方法在作物倒伏领域快速精准识别中的适用性,利用无人机获取多田块冠层尺度的不同倒伏率麦田多光谱数据,对原始倒伏图像进行图像拼接、辐射校正、几何校正等预处理,并利用重归一化差值植被指数和阴影指数分别剔除土壤... 详细信息

为探究多特征融合方法在作物倒伏领域快速精准识别中的适用性,利用无人机获取多田块冠层尺度的不同倒伏率麦田多光谱数据,对原始倒伏图像进行图像拼接、辐射校正、几何校正等预处理,并利用重归一化差值植被指数和阴影指数分别剔除土壤和阴影背景,提取小麦倒伏DSM模型和植被指数分别与多光谱图像进行多特征图像主成分变换融合,筛选差异性较大的纹理特征,采用支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)和最大似然法(MLC)监督分类模型对多光谱和DSM融合图像、多光谱和归一化植被指数(NDVI)融合图像、多光谱图像和纹理特征图像进行监督分类,并采用总体精度(OA)、 Kappa系数和提取误差综合评价各监督模型的分类性能和倒伏提取精度。分类结果表明:各监督分类方法在不同倒伏区域提取结果建模效果趋势一致,SVM和ANN整体提取精度高于MLC,在高倒伏区域,多光谱与NDVI融合图像的SVM监督模型(OA:92.63%, Kappa系数:0.85,提取误差:1.11%)提取效果最好;在中倒伏区域,多光谱与DSM融合图像的SVM监督模型(OA:90.35%, Kappa系数:0.79,提取误差:9.34%)提取效果最好;在低倒伏区域,均值纹理特征图像的ANN监督模型(OA:91.05%, Kappa系数:0.82,提取误差:8.20%)提取结果较好。本研究将DSM模型、植被指数、纹理特征与多光谱图像进行融合对比,并对多特征融合方法能否高精度有效提取小麦倒伏信息进行了探究,结果表明无人机多光谱遥感结合特征融合技术能有效提取小麦倒伏面积,提取效果优于单特征小麦倒伏图像。本研究结果可为助力小麦倒伏灾情调查数据的精确获取方法提供参考。

关键词：无人机遥感图像处理多光谱特征融合倒伏小麦

播种量和秧龄对机插籼粳杂交稻秧苗素质、产量和加工品质的影响

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中国稻米 2024年第3期30卷 91-97页

作者：王坤庭冯源刘梦竹廖萍魏海燕胡群张洪程扬州大学水稻产业工程技术研究院/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/江苏省优质粳稻产业工程研究中心江苏扬州225009

适宜的播种量与秧龄搭配是保障水稻丰产优质的前提。以籼粳杂交稻甬优6711为供试品种,采用两因素(播种量、秧龄)裂区设计,以探明不同秧龄和播种量处理(T1,秧龄20 d、播种量50 g/盘;T2,秧龄20 d、播种量70 g/盘;T3,秧龄30 d、播种量50 g/... 详细信息

适宜的播种量与秧龄搭配是保障水稻丰产优质的前提。以籼粳杂交稻甬优6711为供试品种,采用两因素(播种量、秧龄)裂区设计,以探明不同秧龄和播种量处理(T1,秧龄20 d、播种量50 g/盘;T2,秧龄20 d、播种量70 g/盘;T3,秧龄30 d、播种量50 g/盘;T4,秧龄30 d、播种量70 g/盘)对机插稻秧苗素质、产量和加工品质的影响。结果表明,T2和T3处理的产量较高,较T1处理分别增产24.7%和25.2%,较T4处理分别增产17.4%和17.8%。与20 d秧龄处理相比,30 d秧龄处理显著增加苗高、茎基宽、百苗地上及地下部干物质量;70 g/盘播种量处理较50 g/盘播种量处理显著降低苗高、茎基宽和发根力。整体而言,T3处理的秧苗素质最好。从稻米加工品质来看,与20 d秧龄处理相比,30 d秧龄处理的精米率和整精米率均显著下降,但糙米率差异不显著;与50 g/盘播种量处理相比,70 g/盘播种量处理能显著提高糙米率和精米率,但对整精米率影响小。综合来看,T2处理的稻米加工品质最优,而T3处理降低了稻米加工品质。因此,在苏北杂交中粳稻种植区,选择短秧龄、高播量搭配(T2)能同时获得丰产优质,长秧龄、低播量搭配(T3)能获得丰产,但稻米加工品质显著下降。

关键词：机插稻播种量秧龄产量加工品质

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