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灌浆充实调节剂对大穗型水稻弱势籽粒灌浆的调控效应

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华北农学报 2022年第1期37卷 86-94页

作者：静莉丽彭廷赵亚帆赵帅兵王童童李源程远杜彦修张静孙红正赵全志河南粮食作物协同创新中心河南省水稻生物学重点实验室水稻河南省工程实验室河南农业大学农学院河南郑州450046

为探究2种灌浆充实调节剂对大穗型水稻品种弱势籽粒灌浆充实的影响及其作用机制,采用大田试验,以大穗型水稻品种交源优216为试验材料,研究了抽穗开花期喷施灌浆充实调节剂(禾立丰和新美洲星)对水稻弱势籽粒灌浆充实、内源激素含量、灌... 详细信息

为探究2种灌浆充实调节剂对大穗型水稻品种弱势籽粒灌浆充实的影响及其作用机制,采用大田试验,以大穗型水稻品种交源优216为试验材料,研究了抽穗开花期喷施灌浆充实调节剂(禾立丰和新美洲星)对水稻弱势籽粒灌浆充实、内源激素含量、灌浆充实相关miRNA及其靶基因、编码灌浆充实相关蛋白和蔗糖-淀粉代谢关键酶基因表达量的影响。结果表明,2种灌浆充实调节剂禾立丰和新美洲星显著提高了交源优216的产量、弱势籽粒千粒质量、灌浆速率及灌浆起始势,弱势籽粒千粒质量与对照(清水处理)相比分别提高了16.07%和15.89%;且弱势籽粒中IAA含量在花后9,15,21 d显著增加,Z+ZR含量在花后9,21 d显著增加。禾立丰处理下,弱势籽粒中负调控籽粒灌浆充实的miR167a-c、miR167d-j和miR1432在花后6 d显著下调,编码14-3-3蛋白的基因OsGF14b和OsGF14f在花后12 d显著下调;而正调控籽粒灌浆充实的类萌发素蛋白基因OsGLP3在花后6 d显著上调,蔗糖-淀粉代谢关键酶基因在花后6,12 d显著上调。新美洲星处理下,弱势籽粒中负调控籽粒灌浆充实的miR167a-c、miR167d-j、miR1432在花后6 d显著下调,编码14-3-3蛋白基因OsGF14b和OsGF14f在花后12 d显著下调;正调控籽粒灌浆充实的OsGLP3和蔗糖-淀粉代谢关键酶基因的表达量在花后6,12 d显著上调。相关分析结果表明,弱势籽粒灌浆速率与miR1432、OsGF14f的表达量呈显著负相关关系,而与IAA含量呈显著正相关关系。因此,禾立丰和新美洲星可能是通过调节灌浆前中期灌浆充实相关miRNA及靶基因、编码灌浆充实相关蛋白和蔗糖-淀粉代谢关键酶基因的表达量,进而提高激素IAA和Z+ZR含量,促进弱势籽粒灌浆充实。

关键词：水稻弱势籽粒灌浆充实调节剂 miRNA 蔗糖-淀粉代谢关键酶基因

播期和施氮量对中籼杂交稻群体质量、产量及氮素吸收利用的影响

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河南农业科学 2024年第4期53卷 37-46页

作者：张永泽王瑞刚王艺媚王梓豪李俊周杜彦修孙红正彭廷赵全志张静河南农业大学农学院/河南省水稻生物学重点实验室/水稻河南省工程实验室河南郑州450046 贵州大学农学院贵州贵阳550025

以中籼杂交稻Y两优900为试验材料,研究播期[4月15日(D1)、4月30日(D2)、5月15日(D3)、5月30日(D4)、6月14日(D5)]和施氮量[0 kg/hm^(2)(N0)、150 kg/hm^(2)(N150)和300 kg/hm^(2)(N300)]对中籼杂交稻群体质量、产量和氮素吸收利用的影响,以期探寻豫南稻区最适播期和施氮量。结果表明,播期和施氮量对中籼杂交稻产量的影响均达到显著水平,产量随播期推迟先升高后降低,以D2播期最高,D5播期最低,D2播期产量较D5播期提高126.42%。D2播期产量随着施氮量的增加而升高。整体来看,D2N300处理产量最高,其次是D1N300、D2N150处理。总叶面积指数和高效叶面积指数均随播期推迟先升高后降低,总叶面积指数和低效叶面积指数均随着施氮量的增加而增加。整体来看,总叶面积指数以D3N300处理最高,其次是D4N300、D2N300处理;高效叶面积指数以D3N300处理最高,其次是D4N300、D1N300处理;低效叶面积指数以D2N300处理最高,其次是D4N300、D3N300处理。粒数叶比和粒质量叶比均随着播期的推迟而降低,且随着施氮量的增加而降低。整体来看,粒数叶比以D1N0处理最高,其次是D2N0、D3N0处理;粒质量叶比以D1N0处理最高,其次是D3N0、D2N0处理。D1、D2、D3播期抽穗期和成熟期茎叶氮含量分别较D5播期增加12.81%、14.77%、13.02%和10.64%、25.08%、30.40%,且各个播期抽穗期和成熟期茎叶氮含量均随着施氮量增加而增加。抽穗期和成熟期穗氮含量表现为D1、D2播期显著高于D3、D4、D5播期,且各个播期N150、N300处理穗氮含量总体上均高于N0处理。氮素籽粒生产效率随着播期推迟先升高后下降,N150和N300处理均以D2播期最高,D5播期最低,且N150处理氮素籽粒生产效率明显高于N300处理。综上,播期和施氮量通过调节叶面积、粒叶比、植株氮含量和氮素籽粒生产效率影响产量,中籼杂交稻Y两优900在豫南地区丰产高效的适宜播种期是4月30日(D2),适宜施氮量为150~300 kg/hm^(2)。

关键词：中籼杂交稻播期施氮量群体质量产量氮素吸收利用

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河南粳稻新品系的遗传多样性分析

分子植物育种 2019年第11期17卷 3746-3754页

作者：何宇涵刘李鑫哲炎会敏李俊周赵全志河南农业大学农学院河南省水稻生物学重点实验室

为探究河南粳稻遗传多样性,利用水稻农艺性状和SSR分子标记对22份粳稻新品系进行遗传多样性分析。结果表明,在13对引物中共检测出40个等位基因,每个位点平均3.1个等位基因,引物多态性指数为0.208,平均遗传相似系数为0.701。8个农艺性状... 详细信息

为探究河南粳稻遗传多样性,利用水稻农艺性状和SSR分子标记对22份粳稻新品系进行遗传多样性分析。结果表明,在13对引物中共检测出40个等位基因,每个位点平均3.1个等位基因,引物多态性指数为0.208,平均遗传相似系数为0.701。8个农艺性状主成分分析发现,生育期是反映品系间差异的最主要成分。以遗传相似性系数和生育期为指标聚类分析,在欧氏距离为9处将22份粳稻新品系分为4大类。豫南粳稻的多态性位点、多态位点百分率(PPB)、Nei’s基因多样性指数(H值)、Shannon’s多态性信息指数(I值)高于沿黄粳稻,生育期比沿黄粳稻短。

关键词：粳稻遗传多样性分析农艺性状

水稻粒宽基因GW5和GW8功能标记的开发与多重PCR检测

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分子植物育种 2019年第13期17卷 4280-4288页

作者：刘李鑫哲何宇涵炎会敏李俊周赵全志河南农业大学农学院河南省水稻生物学重点实验室

水稻粒宽是衡量粒型、影响产量和品质的重要性状。本研究基于功能标记的开发,设计了水稻粒宽主效基因GW5和GW8的多重PCR检测体系,利用该体系对58份水稻新品系和品种进行鉴定。结果表明,GW5和GW8的多重PCR体系稳定、高效、重复性好。多重... 详细信息

水稻粒宽是衡量粒型、影响产量和品质的重要性状。本研究基于功能标记的开发,设计了水稻粒宽主效基因GW5和GW8的多重PCR检测体系,利用该体系对58份水稻新品系和品种进行鉴定。结果表明,GW5和GW8的多重PCR体系稳定、高效、重复性好。多重PCR检测发现粳稻品种津粳优2186和象牙香占等7个籼稻品种为GW5和GW8双插入型,平均粒宽2.32 mm;乐播1号和盐稻15198为GW8插入型,平均粒宽3.16 mm;其余48个品种为两基因缺失型,平均粒宽3.27 mm。研究结果为水稻粒型改良提供材料资源和分子标记检测技术手段。

关键词：水稻粒宽 GW5 GW8 多重PCR

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极晚熟鲜食桃新品种豫霜蜜的选育

果树学报 2024年第1期41卷 174-178页

作者：连晓东郑先波王小贝张海朋程钧王伟侯楠冯建灿谭彬河南农业大学园艺学院郑州450002 河南省果树瓜类生物学重点实验室郑州450002

豫霜蜜是以晚熟鲜食桃品种秋蜜红为母本,通过实生选种育成的极晚熟鲜食桃新品种。果实圆形,顶端圆凸,缝合线深浅中等,两半部对称,果面茸毛稀少,果皮底色白,成熟时果面不着色;果肉白色,硬溶质,偏韧,黏核,风味浓甜;平均单果质量249.3g,最... 详细信息

豫霜蜜是以晚熟鲜食桃品种秋蜜红为母本,通过实生选种育成的极晚熟鲜食桃新品种。果实圆形,顶端圆凸,缝合线深浅中等,两半部对称,果面茸毛稀少,果皮底色白,成熟时果面不着色;果肉白色,硬溶质,偏韧,黏核,风味浓甜;平均单果质量249.3g,最大单果质量480g。平均可溶性固形物含量(w,后同)16.1%,平均总糖含量14.5%,平均总酸含量0.26%,平均维生素C含量17.5 mg·100g^(-1)。该品种植株长势旺盛,树姿半开张;花蔷薇型,花粉多;果实发育期195d左右,在郑州地区10月中旬成熟;不裂果,商品性好,适宜河南各地区栽培,丰产性强。

关键词：桃新品种豫霜蜜极晚熟白肉

化学调控剂对大穗型水稻籽粒激素和灌浆相关miRNA表达的影响

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河南农业大学学报 2023年第1期57卷 29-37页

作者：赵亚帆王家琪静莉丽程远田浩然张静赵全志彭廷河南农业大学农学院河南粮食作物协同创新中心河南省水稻生物学重点实验室水稻河南省工程实验室河南郑州450046

【目的】探究化学调控剂对大穗型水稻籽粒激素和灌浆相关miRNA表达的影响。【方法】采用大田试验,以大穗型杂交稻交源优216为试验材料,测定了喷施ABA和复配化学调控剂后水稻籽粒灌浆充实、激素含量、miRNA及靶基因表达量。【结果】ABA... 详细信息

【目的】探究化学调控剂对大穗型水稻籽粒激素和灌浆相关miRNA表达的影响。【方法】采用大田试验,以大穗型杂交稻交源优216为试验材料,测定了喷施ABA和复配化学调控剂后水稻籽粒灌浆充实、激素含量、miRNA及靶基因表达量。【结果】ABA和复配剂处理显著增加了水稻籽粒、尤其是弱势籽粒灌浆期间的起始灌浆势、最大及平均灌浆速率,进而增加千粒质量和提高水稻产量;ABA和复配剂处理显著增加了灌浆中前期强弱势籽粒中IAA、Z+ZR和ABA的含量,同时显著抑制强弱势籽粒花后10 d和弱势籽粒中花后10和20 d miR167和miR1432的表达量,促进相应靶基因的表达;进一步相关分析结果表明,灌浆速率和籽粒中IAA和ABA的含量呈极显著正相关关系,而与miR167和miR1432的相对表达量呈显著负相关关系。【结论】ABA和复配剂可能是抑制籽粒灌浆中前期miR167、miR1432的表达,促进其下游靶基因的表达,进而增加籽粒中IAA、Z+ZR和ABA含量,促进灌浆速率的提高和千粒质量及产量的增加。

关键词：水稻化学调控剂灌浆充实激素 miRNA 靶基因

生长素和独脚金内酯参与磷素调控水稻分蘖的机制初探

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河南农业科学 2022年第1期51卷 21-26页

作者：赵晨云郭小丽陈亚轲龚思远李俊周赵全志孙虎威河南农业大学河南粮食作物协同创新中心/河南省水稻生物学重点实验室河南郑州450046

研究不同磷浓度[低磷(10μmol/L)和正常供磷(300μmol/L)]下水稻分蘖数和分蘖芽长度的变化及施加外源生长素萘乙酸(NAA,10 nmol/L)、生长素极性运输抑制剂萘基邻氨甲酰苯甲酸(NPA,0.5μmol/L)对水稻野生型及独脚金内酯信号转导关键基因... 详细信息

研究不同磷浓度[低磷(10μmol/L)和正常供磷(300μmol/L)]下水稻分蘖数和分蘖芽长度的变化及施加外源生长素萘乙酸(NAA,10 nmol/L)、生长素极性运输抑制剂萘基邻氨甲酰苯甲酸(NPA,0.5μmol/L)对水稻野生型及独脚金内酯信号转导关键基因突变体d14分蘖发生的影响,旨在揭示水稻分蘖对低磷胁迫的响应机制以及此过程中独脚金内酯和生长素的关系。结果表明,与正常供磷处理相比,低磷处理水稻的分蘖数显著降低,分蘖芽长度显著变短。在正常供磷条件下,施加外源NAA能够抑制水稻分蘖的发生;在低磷条件下,施加NPA不能促进水稻分蘖的发生。突变体d14对磷素不敏感,在正常供磷和低磷处理下均具有较多的分蘖数,说明D14基因在磷素调控水稻分蘖发生的过程中起重要作用。在正常供磷和低磷处理下,施加外源NAA均显著降低d14突变体分蘖数。综上,生长素和独脚金内酯均参与了低磷抑制水稻分蘖发生的过程,而在这个过程中两者可能存在一定的独立性。

关键词：水稻磷素分蘖生长素独脚金内酯 D14基因

桃热激转录因子PpHSF18基因的克隆及功能分析

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果树学报 2023年第5期40卷 852-860页

作者：李天豪张杰高红珠魏鹏程郑先波连晓东王小贝张海朋程钧王伟谭彬冯建灿河南农业大学园艺学院郑州450002 河南省果树瓜类生物学重点实验室郑州450002

【目的】克隆桃热激转录因子PpHSF18基因,分析其在2种树型桃中的表达,探究其在分枝角度形成中的功能。【方法】测定一年生普通型桃大久保和柱型桃洒红龙柱枝条不同生长时期分枝角度,并分析11个桃PpHSFAs基因在2种树型中的表达;克隆PpHS... 详细信息

【目的】克隆桃热激转录因子PpHSF18基因,分析其在2种树型桃中的表达,探究其在分枝角度形成中的功能。【方法】测定一年生普通型桃大久保和柱型桃洒红龙柱枝条不同生长时期分枝角度,并分析11个桃PpHSFAs基因在2种树型中的表达;克隆PpHSF18基因,构建PpHSF18基因的过表达载体,并进行拟南芥遗传转化,探究其对拟南芥株型和分枝角度的影响。【结果】柱型桃品种洒红龙柱枝条分枝角度显著小于普通型桃大久保,大久保桃分枝角度随着枝条生长逐渐增大,而洒红龙柱桃分枝角度变化不明显;11个桃A类HSF转录因子家族基因在2种树型桃茎尖中的表达呈3种趋势,其中PpHSF18与PpLAZY1呈相同表达趋势,即在柱型桃中表达量显著高于普通型桃,且与水稻OsHSFA2D同源性最高;PpHSF18三个转基因株系分枝角度均小于野生型拟南芥分枝角度,表明PpHSF18参与植物分枝角度的形成。【结论】过表达PpHSF18导致转基因拟南芥分枝角度变小,为进一步解析PpHSF18在桃分枝角度形成中的作用提供理论依据。

关键词：桃热激转录因子分枝角度柱型

135份粳稻种质资源在河南省沿黄稻区的品质性状表现及相关分析

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河南农业科学 2020年第8期49卷 6-15页

作者：胡珍珍陈喜娜袁泽科杜彦修张静李俊周彭廷孙红正赵全志河南农业大学/河南水稻生物学重点实验室河南郑州450002

对135份粳稻种质资源(黄淮稻区种质资源105份、黄淮稻区以外地方品种30份)在河南省沿黄稻区的加工品质、外观品质、蒸煮食味品质、RVA(快速黏度分析)参数等进行分析,以期筛选出品质性状优良的种质资源,为河南省沿黄稻区水稻品质改良育... 详细信息

对135份粳稻种质资源(黄淮稻区种质资源105份、黄淮稻区以外地方品种30份)在河南省沿黄稻区的加工品质、外观品质、蒸煮食味品质、RVA(快速黏度分析)参数等进行分析,以期筛选出品质性状优良的种质资源,为河南省沿黄稻区水稻品质改良育种提供参考。结果表明,参试粳稻种质资源在各个品质性状上均表现出丰富的变异。加工品质性状的变异系数表现为整精米率>精米率>糙米率,外观品质性状的变异系数表现为垩白度>垩白粒率>籽粒长宽比。碱消值、直链淀粉含量、胶稠度和蛋白质含量是影响稻米蒸煮食味品质的重要参数,它们的变异系数表现为碱消值>直链淀粉含量>胶稠度>蛋白质含量。聚类分析结果表明,135份粳稻种质资源可分为两大类,品质较好的大多为黄淮稻区现代育种材料,而品质较差的多为粳稻地方品种。品质性状的相关分析结果表明,外观品质、蒸煮食味品质、加工品质各性状之间存在显著或极显著的相关关系。垩白粒率、垩白度、籽粒长度及长宽比与糙米率均呈极显著负相关;垩白粒率和垩白度与整精米率均呈极显著负相关;垩白粒率与垩白度、糊化温度、直链淀粉含量、蛋白质含量均呈极显著正相关,而与碱消值、胶稠度均呈极显著负相关;直链淀粉含量与热浆黏度、冷浆黏度、回复值均呈极显著正相关,与崩解值、胶稠度均呈极显著负相关;碱消值与最高黏度、崩解值、消碱值、糊化温度、蛋白质含量均呈极显著负相关,与成糊时间呈极显著正相关。

关键词：粳稻种质资源稻米品质加工品质外观品质蒸煮食味品质河南省沿黄稻区