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精准条播育秧机插下侧深施肥对优质早籼稻产量、品质形成及氮素吸收的影响

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作物学报 2024年

作者：江达仁熊若愚吴家青毛付琴冯俊杰陶磊谢小兵潘晓华曾勇军王亚梁曾研华江西农业大学/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/作物生物育种与高效生产江西省重点实验室中国水稻研究所

水稻作为中国的主要粮食作物，通过高效栽培技术增产对保障国家粮食安全至关重要。侧深施肥和精准条播育秧技术是提高水稻机械化高效种植的关键措施。明确精准条播育秧机插下侧深施肥对水稻产量形成、稻米品质及氮素吸收的影响，以期为... 详细信息

水稻作为中国的主要粮食作物，通过高效栽培技术增产对保障国家粮食安全至关重要。侧深施肥和精准条播育秧技术是提高水稻机械化高效种植的关键措施。明确精准条播育秧机插下侧深施肥对水稻产量形成、稻米品质及氮素吸收的影响，以期为南方稻区水稻机械化优质栽培提供理论依据。于2022—2023年连续进行2年大田试验，以五丰优286为供试材料，设置精准条播(PS)、传统撒播(BS)两种机械播种育秧方式与侧深施肥(SF)、常规施肥(CK)两种施肥方式的二因素试验，研究了不同处理对优质早籼稻秧苗素质、机插质量、产量形成、氮素吸收与稻米品质的影响。(1) 侧深施肥精准条播的产量显著最高，与常规施肥相比，侧深施肥处理产量增幅9.97%～19.62%；相比传统撒播处理，精准条播处理增产4.32%～6.29%，主要得益于提高机插群体的有效穗数和均匀度。(2) 与传统撒播相比，精准条播显著提高秧苗素质，降低漏秧率5.6%～6.0%，同时提高机插苗数均匀度22.0%～33.0%。(3) 精准条播与侧深施肥均提高水稻分蘖高峰苗数，且增加生长期干物质积累量和叶面积指数，与常规施肥相比，侧深施肥显著提高成熟期干物质积累量15.71%～18.08%、叶面积指数19.15%～20.78%；相较传统撒播，精准条播显著提高成熟期干物质积累量4.56%～7.42%、叶面积指数8.08%～9.88%。(4) 在生育中后期(穗分化期—成熟期)，侧深施肥精准条播提高植株氮素积累量，与常规施肥相比，侧深施肥显著提高成熟期氮素积累量22.66%～28.24%；相较传统撒播，精准条播显著提高成熟期氮素积累量7.97%～11.76%。(5) 与常规施肥相比，侧深施肥显著降低稻米垩白粒率10.63%～20.41%、垩白度13.63%～19.62%和直链淀粉含量8.08%～10.42%，但提高蛋白质含量10.98%～11.25%。精准条播育秧机插下侧深施肥能提高秧苗素质，改善机插质量，提高水稻分蘖成穗与生长发育特性，以及氮素吸收量，从而增加优质早籼稻产量；同时，改善稻米外观品质，但增加稻米蛋白质含量。

关键词：机械化插秧侧深施肥精准条播育秧早籼稻产量氮素吸收

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稻米油脂遗传改良研究进展

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第3期50卷 329-338页

作者：王诗怡刘西西金龙应杰政李志永黄捷童晓红王以锋张健中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室浙江杭州311400

脂肪是水稻种子不可或缺的营养成分,提升水稻种子中的油脂含量、优化其有益脂肪酸和抗氧化物质等关键组分是水稻品质育种的一大趋势。本文综述了稻米油脂的主要成分与功能、油脂合成与调控通路、稻米油脂的调控基因及遗传改良的研究进展... 详细信息

脂肪是水稻种子不可或缺的营养成分,提升水稻种子中的油脂含量、优化其有益脂肪酸和抗氧化物质等关键组分是水稻品质育种的一大趋势。本文综述了稻米油脂的主要成分与功能、油脂合成与调控通路、稻米油脂的调控基因及遗传改良的研究进展,旨在深化对稻米油脂生物合成的理解,并为未来创造高油脂、高品质水稻种质资源提供新的启示和方向。

关键词：水稻油脂含量品质遗传改良

水稻IDD基因家族的全基因组鉴定及综合分析

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中国水稻科学 2024年

作者：钟智慧秦璐黎志力杨珍贺晓鹏蔡怡聪江西农业大学农学院作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室

【目的】明确植物特异转录因子OsIDD基因家族成员特征特性，验证其表达模式，为深入研究水稻IDD基因家族生物学功能奠定基础。【方法】通过Pfam鉴定与明确水稻IDD家族成员，对其进行核酸与蛋白序列特征、蛋白结构、系统发育与共线性、... 详细信息

【目的】明确植物特异转录因子OsIDD基因家族成员特征特性，验证其表达模式，为深入研究水稻IDD基因家族生物学功能奠定基础。【方法】通过Pfam鉴定与明确水稻IDD家族成员，对其进行核酸与蛋白序列特征、蛋白结构、系统发育与共线性、启动子元件进行综合分析；通过RT-PCR技术验证OsIDD基因在各组织、不同激素处理及不同非生物胁迫下的表达模式。【结果】发现OsIDD家族具有15个成员，为3个亚家族，在染色体上呈不均匀分布，N端均具有核定位信号及高度保守的ID结构域。多重序列比对及motif分析表明其在各个类型中相对保守，与玉米IDD基因家族共线性分析表明两个物种间具有高度同源性。芯片及RT-PCR分析发现OsIDD主要在穗及发育胚乳中表达量较高，其启动子序列均包含激素/胁迫响应顺式元件。【结论】本研究对15个OsIDD成员进行了综合分析，OsIDD结构保守，与ZmIDD共线性强，主要在穗及发育胚乳组织中高表达，可能参与不同激素及多种非生物逆境胁迫响应过程。

关键词：水稻 IDD基因家族综合分析表达模式分析

寄生番茄的拟禾本科根结线虫的鉴定及对番茄不同品种的趋性

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植物保护 2024年第5期 63-71页

作者：陈晶伟黄泓晶李硕吴华香程曦肖顺刘国坤福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室江苏徐淮地区徐州农业科学研究所农业农村部甘薯生物学与遗传育种重点实验室

2019年福建省莆田市番茄‘农科180’品种发生严重的根结线虫病，根尖处根结多呈“靴”状。本研究通过形态学、线虫rDNA-ITS、28S rDNA D2-D3序列分析与特异性引物检测，明确病原线虫种群为拟禾本科根结线虫Meloidogyne graminicola。这... 详细信息

2019年福建省莆田市番茄‘农科180’品种发生严重的根结线虫病，根尖处根结多呈“靴”状。本研究通过形态学、线虫rDNA-ITS、28S rDNA D2-D3序列分析与特异性引物检测，明确病原线虫种群为拟禾本科根结线虫Meloidogyne graminicola。这是在福建省番茄上首次报道拟禾本科线虫危害番茄。为探讨不同番茄品种对拟禾本科根结线虫的感、抗性，在Pluronic F-127胶体介质中测定该种群2龄幼虫（J2）对5个番茄品种（农科180’‘仙客1号’‘仙客6号’‘红美人’和‘硬粉8号’）根尖的趋性，结果表明，趋向于‘农科180’的J2数量显著大于其他4个番茄品种，品种有无Mi基因与J2趋性无关；室内致病性试验表明，接种后35 d调查，‘农科180’发病率为100%,病情指数为60;‘仙客1号’‘仙客6号’‘红美人’和‘硬粉8号’的发病率分别为53%、40%、33%和27%,病情指数均低于11。研究表明，番茄‘农科180’根尖对J2具有强烈的吸引性是其感病的原因之一。生产中应重视番茄品种对拟禾本科根结线虫的感抗性差异。

关键词：番茄拟禾本科根结线虫鉴定趋性致病性

氮肥后移对稻鱼共生模式下水稻和禾花鲤鱼生长及田间水质环境的影响

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华南农业大学学报 2024年

作者：李妹娟张汇成唐颖王勇尚叶群欢尹媛红胡香玉胡锐王昕钰钟旭华梁开明潘俊峰傅友强刘彦卓广东省农业科学院水稻研究所/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省优质稻遗传育种重点实验室(省部共建) 华南农业大学资源环境学院华南农业大学农学院

【目的】本研究旨在探究稻鱼共生模式下氮肥后移对水稻产量、稻米品质、氮肥利用率、田鱼存活率、田鱼产量、鱼肉品质以及稻田水质环境的影响，为该模式下稳定水稻产量和田鱼产量、提高氮肥利用效率提供理论依据。【方法】以杂交稻‘泰... 详细信息

【目的】本研究旨在探究稻鱼共生模式下氮肥后移对水稻产量、稻米品质、氮肥利用率、田鱼存活率、田鱼产量、鱼肉品质以及稻田水质环境的影响，为该模式下稳定水稻产量和田鱼产量、提高氮肥利用效率提供理论依据。【方法】以杂交稻‘泰丰优208’和常规稻‘19香’以及田鱼品种‘乳源石鲤1号’为试验材料，设计不施氮肥（M0）、一次性基施氮肥（M1，基肥和追肥质量比为10:0）和氮肥后移（M2，基肥和追肥质量比为7:3）共3个试验处理，施氮处理的总施氮量为早季150 kg·hm-2和晚季180 kg·hm-2。【结果】与M1处理相比，M2处理的水稻茎蘖数、中后期叶片SPAD值和氮素吸收利用率(REN)提高。早、晚季M2处理的REN分别比M1处理相对提高25.82%～91.11%和62.74%～67.35%，两个施氮处理的稻米碾磨品质与外观品质无显著差异。M2处理显著增加了水稻穗分化始期的水体电导率、总氮、氨氮和硝氮含量（P＜0.05），提高了早、晚季禾花鲤鱼单重和种植‘19香’稻田的田鱼年总产量，同时显著降低了鲤鱼肉粗脂肪含量（P＜0.05）。【结论】稻鱼共生系统中氮肥后移可在稳定水稻和禾花鲤鱼产量的同时，提高水稻氮肥利用率，降低禾花鲤鱼粗脂肪含量，对稻米品质和鲤鱼肉蛋白质及总氨基酸含量无显著影响。

关键词：稻鱼共生氮肥后移产量稳定性氮肥利用效率鱼肉品质

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ABC转运蛋白对植物花药发育的影响

分子植物育种 2024年

作者：吴政蒋文翔胡霞菲张泽霖王晓清叶晴贺浩华胡丽芳江西农业大学农学院作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室

ABC转运蛋白，又称三磷酸腺苷结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter)是一类分布极为广泛的膜蛋白质家族，也是目前发现的最大蛋白家族之一，主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度跨膜运输。ABC转运蛋白在... 详细信息

ABC转运蛋白，又称三磷酸腺苷结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter)是一类分布极为广泛的膜蛋白质家族，也是目前发现的最大蛋白家族之一，主要功能是利用ATP水解产生的能量将底物进行逆浓度梯度跨膜运输。ABC转运蛋白在植物激素运输、脂质代谢、外源毒素的解毒、植物抗病等方面都起着关键作用。最近的研究结果表明，ABC转运蛋白在植物花药发育过程中发挥着越来越重要的作用，本研究归纳总结了水稻(Oryza sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和玉米(Zea mays)等物种中参与花药发育的ABC转运蛋白的结构特点、功能和分子机理，旨在为进一步了解ABC转运蛋白的功能及植物雄性生殖发育机制提供科学依据。

关键词： ABC转运蛋白花药绒毡层花粉壁

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石灰与猪粪配施对双季优质稻稻米品质的影响

作物杂志 2024年

作者：邓洲龚晨旭何宇轩曾勇军黄山教育部作物生理生态与遗传育种重点实验室/江西农业大学农学院

施用石灰和猪粪有机肥分别是改良稻田土壤酸化和培肥的有效措施，但二者配施对稻米品质的影响还不清楚。本研究以优质食味水稻品种柒两优2012（早稻）和泰优871（晚稻）为试验材料，设置施用化肥（NPK）、猪粪代替50%的化肥氮（1/2N+M... 详细信息

施用石灰和猪粪有机肥分别是改良稻田土壤酸化和培肥的有效措施，但二者配施对稻米品质的影响还不清楚。本研究以优质食味水稻品种柒两优2012（早稻）和泰优871（晚稻）为试验材料，设置施用化肥（NPK）、猪粪代替50%的化肥氮（1/2N+M）和石灰与猪粪有机肥配施（1/2N+M+L）3个处理，以探明石灰与猪粪配施对双季优质稻稻米品质的影响。结果表明，在加工品质上，与NPK相比，早稻季的1/2N+M和1/2N+M+L在2019年分别使精米率提高1.20和2.18个百分点；在2020年分别提高整精米率1.40和1.76个百分点。在外观品质上，与NPK相比，早稻季的1/2N+M和1/2N+M+L在2020年分别降低垩白粒率3.65和4.99个百分点、降低垩白度1.45和1.52个百分点；晚稻季的1/2N+M+L在2019年降低垩白度3.11个百分点。在食味品质上，与NPK和1/2N+M相比，早稻季的1/2N+M+L在2019年分别降低直链淀粉含量1.27和1.01个百分点，提高胶稠度6.71%和4.53%。与1/2N+M相比，晚稻季的1/2N+M+L在2020年降低直链淀粉含量0.89个百分点，提高胶稠度2.32%。与NPK相比，晚稻季的1/2N+M+L在2020年使消减值降低8.58%；在2019年和2020年使崩解值分别提升27.56%和10.09%。在卫生品质上，与NPK相比，1/2N+M显著增加了2020年早稻精米中的镉含量。而与1/2N+M相比，1/2N+M+L显著降低了镉含量。因此，施石灰与猪粪配施在提高土壤肥力的同时有利于改善双季优质稻的加工、外观、食味和卫生品质。

关键词：双季稻土壤酸化有机肥稻米品质镉

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蛾类性信息素生物合成研究进展

中国农业科学 2024年第18期 3612-3625页

作者：付楠霞刘栩菲罗宗秀蔡晓明李兆群边磊修春丽周利陈宗懋中国农业科学院茶叶研究所农业农村部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室沈阳农业大学植物保护学院

昆虫性信息素特异性强、使用方便且绿色安全，利用性信息素防治农林害虫符合我国农林绿色发展的需求，应用前景广阔。解析蛾类性信息素的生物合成路径，明确其关键催化酶，可为利用合成生物学手段生产蛾类性信息素提供重要的理论依据。... 详细信息

昆虫性信息素特异性强、使用方便且绿色安全，利用性信息素防治农林害虫符合我国农林绿色发展的需求，应用前景广阔。解析蛾类性信息素的生物合成路径，明确其关键催化酶，可为利用合成生物学手段生产蛾类性信息素提供重要的理论依据。按照化学结构和生物合成途径的不同，蛾类性信息素可分为Type-Ⅰ、Type-Ⅱ、Type-Ⅲ和Type-0四大类，且以前两类为主，分别占已鉴定种类的75%和15%左右，而Type-Ⅱ类环氧化烯烃性信息素中，约54%为单环氧化烯烃。上述两类性信息素合成部位不尽相同，其中Type-Ⅰ类性信息素在雌蛾的性腺中合成，Type-Ⅱ类性信息素中的多不饱和烯烃是在绛色细胞中合成的，而环氧化反应是在性腺中进行的。在合成路径和关键催化酶方面，Type-Ⅰ类性信息素是由脂肪酸代谢途径从头合成的，目前报道较多的合成相关的催化酶为去饱和酶、脂肪酰基辅酶A还原酶、醇氧化酶和乙酰基转移酶；Type-Ⅱ类性信息素以食物源的亚油酸或亚麻酸为起点合成，已鉴定的关键催化酶有末端脱氢酶、载脂转运蛋白和P450环氧化酶。此外，文中还阐述了利用植物和酵母细胞生成Type-Ⅰ类蛾类性信息素研究现状，探讨了目前利用合成生物学技术合成蛾类性信息素方面尚待解决的问题，提出了未来研究仍需关注的重点，为深入开发蛾类性信息素生物合成工厂提供参考。

关键词：蛾类性信息素生物合成路径合成位点催化酶合成生物学

利用CRISPR/Cas9编辑SiOSD1基因创制多倍体谷子

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科学通报 2024年

作者：梁雨晴申慧敏胡风越王春王克剑黄勇杨致荣海南省种业实验室中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室中国农业科学院山西农业大学基础部山西农业大学农学院

谷子(Setaria italica L.)作为一种区域性重要作物,因其较小的基因组、突出的抗旱和耐贫瘠特性、高效的C4光合作用以及丰富的营养价值,正迅速成为C4禾谷类作物研究的理想模式植物.多倍体作物展现了较其祖先更优的性状,如更大的果实、更... 详细信息

谷子(Setaria italica L.)作为一种区域性重要作物,因其较小的基因组、突出的抗旱和耐贫瘠特性、高效的C4光合作用以及丰富的营养价值,正迅速成为C4禾谷类作物研究的理想模式植物.多倍体作物展现了较其祖先更优的性状,如更大的果实、更高的产量和更强的抗逆性等,使得多倍体育种成为提高作物产量和抗逆性的有效策略.然而,尽管多倍体育种技术展现了巨大的应用潜力,但有关多倍体谷子的研究较少,且主要通过秋水仙碱诱导产生多倍体谷子.因此,开发新的、更安全高效的染色体倍增技术迫在眉睫.本研究成功克隆了谷子SiOSD1基因,并通过CRISPR/Cas9技术精确编辑该基因,创制了移码突变体siosd1-1D.该突变体自交后代完全转变为四倍体,表型鉴定显示四倍体后代的籽粒大小、气孔尺寸、旗叶长度和叶夹角均显著超过二倍体野生型,表现出典型的多倍体特征.转录组测序分析进一步揭示了基因表达在谷子倍性变化中的调控作用,证明了通过编辑减数分裂相关基因来创制具有更大器官的四倍体谷子是一种有效的策略.与传统化学诱导方法相比,基因编辑提供了一种更为安全高效的多倍体产生方法,为谷子遗传改良及无融合生殖体系的建立开辟了新途径.

关键词：谷子基因编辑 SiOSD1 多倍体转录组