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脂质转移蛋白SiLTP1基因参与谷子耐盐响应初探

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作物学报 2025年第1期51卷 58-67页

作者：孟凡花刘敏沈傲刘炜山东省农业科学院农作物种质资源研究所山东济南250100 上海应用技术大学生态技术与工程学院上海201418

土壤盐渍化严重制约农业生产发展,通过提高植物耐盐性进行盐碱地综合利用,对于保障粮食安全,提升农业生产效率具有重要意义。脂质转移蛋白是一类在高等植物中广泛存在的小分子蛋白质,能够参与植株生长、信号转导以及多种生物和非生物胁... 详细信息

土壤盐渍化严重制约农业生产发展,通过提高植物耐盐性进行盐碱地综合利用,对于保障粮食安全,提升农业生产效率具有重要意义。脂质转移蛋白是一类在高等植物中广泛存在的小分子蛋白质,能够参与植株生长、信号转导以及多种生物和非生物胁迫过程。前期本课题组克隆到一个谷子中编码脂质转移蛋白的基因SiLTP1,本研究通过构建其原核表达载体和植物双元过表达载体,获得了该基因的原核表达蛋白及同源转化过表达阳性植株,经进一步筛选获得4个纯合株系。体外耐盐性试验显示, SiLTP1的原核表达蛋白具有一定耐盐性;转基因植株苗期耐盐生理指标测定显示,SiLTP1过表达植株在遭受盐胁迫时,植株体内MDA积累减少,抗氧化酶含量升高,可积累更少的过氧化氢,从而降低胁迫对植株的氧化损伤,显示基因过表达植株具有更好的耐盐性。本研究结果初步揭示, SiLTP1可正向调控谷子的耐盐性,其在谷子耐盐抗逆方面具有潜在功能,为耐盐谷子品种改良及新品种培育提供了理论基础和候选基因资源。

关键词：脂质转移蛋白 SiLTP1 盐胁迫谷子耐盐响应

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湖北省大田小麦品质性状分析

华中农业大学学报 2014年第1期33卷 137-140页

作者：刘易科佟汉文朱展望陈泠张宇庆高春保湖北省农业科学院粮食作物研究所/农业部华中地区小麦病害生物学科学观测实验站/粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室武汉430064

湖北省位于我国小麦优势生产区域之内，是全国小麦主产省份之一，据农业部2010年统计，湖北省小麦种植面积和总产量均居全国第8位。近年来，在优质、高产、高效农业理念的引导下，随着国家良种补贴及其他农技推广项目的实施，湖北省一... 详细信息

湖北省位于我国小麦优势生产区域之内，是全国小麦主产省份之一，据农业部2010年统计，湖北省小麦种植面积和总产量均居全国第8位。近年来，在优质、高产、高效农业理念的引导下，随着国家良种补贴及其他农技推广项目的实施，湖北省一批优质、高产、抗性较好的品种相继育成或引进，并投入生产，使湖北省大田小麦品种结构发生了很大变化。研究证明，小麦加工品质主要受占小麦干物质15％左右的蛋白质、特别是谷蛋白的含量和性质的影响，而小麦蛋白品质除受品种遗传特性影响外，还易受生产条件、地理环境、气候条件的影响。湖北省地处长江中下游。

关键词：大田小麦硬质白小麦混合小麦中强筋小麦品质

转BPH9和Bar基因抗褐飞虱耐除草剂水稻‘H23’对非靶标生物的影响

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生物多样性 2021年第4期29卷 488-494页

作者：李三和刘凯闸雯俊徐华山李培德周雷游艾青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武汉430064

为探明转BPH9和Bar基因抗褐飞虱耐除草剂水稻‘H23’对非靶标生物安全性的影响,本文以‘H23’的非转基因亲本改良的‘广占63-4S’为对照,比较二者对二化螟(Chilo suppressalis)、大型蚤(Daphnia magna)和赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的... 详细信息

为探明转BPH9和Bar基因抗褐飞虱耐除草剂水稻‘H23’对非靶标生物安全性的影响,本文以‘H23’的非转基因亲本改良的‘广占63-4S’为对照,比较二者对二化螟(Chilo suppressalis)、大型蚤(Daphnia magna)和赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的影响。其中,对二化螟采用水稻稻苗饲养法,观察接虫后6 d二化螟的存活情况,并称取活虫体重;对大型蚤采用水稻粉液饲喂法,考察28d大型蚤的存活率、繁殖数等指标;对赤子爱胜蚓则用添加水稻秸秆的人工土壤培养法,考察28d内赤子爱胜蚓的存活、体重和行为情况。结果表明,与受体对照‘广占63-4S’相比,转BPH9和Bar基因抗褐飞虱耐除草剂水稻‘H23’对二化螟、大型蚤和赤子爱胜蚓均无显著影响,可以认为,短期内转BPH9和Bar基因水稻‘H23’对这3种非靶标生物无明显的生态风险。

关键词：转基因水稻‘H23’ 二化螟大型蚤赤子爱胜蚓生态风险

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水稻耐热新种质R203的创制与应用

中国农业科学 2023年第3期56卷 405-415页

作者：刘刚夏快飞吴艳张明永张再君杨金松邱东峰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中国科学院华南植物园

【目的】全球气候变暖导致水稻抽穗开花期受到高温热害的影响日益严重。鉴定抽穗期耐高温水稻种质，创制耐热新种质，为培育实用性耐热水稻新品种，降低高温热害对水稻生产的影响，保障中国乃至世界的粮食安全奠定基础。【方法】以广恢... 详细信息

【目的】全球气候变暖导致水稻抽穗开花期受到高温热害的影响日益严重。鉴定抽穗期耐高温水稻种质，创制耐热新种质，为培育实用性耐热水稻新品种，降低高温热害对水稻生产的影响，保障中国乃至世界的粮食安全奠定基础。【方法】以广恢128（七桂早/测64//明恢63）为耐热亲本，通过杂交、复交以及系谱法，选育过程中连续多代筛选抽穗开花期处于高温阶段结实率较高且变异较小的株系，在高世代，利用人工气候室进行抽穗开花期耐热鉴定（处理盆栽于开花当天移入人工气候室，高温处理时间段为每日09:00—15:00，设置恒温38℃，15:01—次日08:59设置恒温28℃，相对湿度均为75%，处理7 d），结合农艺性状分析方法创制水稻耐热新种质。【结果】创制的新种质R203具有较好的耐热性，在正常条件下和高温条件下都有较高的结实率（常温结实率为94.5%、高温结实率为81.9%、相对结实率为86.7%），其对三系不育系恢复能力强，综合抗性好，稻米品质优，具有配制实际应用价值的耐热新组合的潜力。在自然高温条件下，以R203为父本、7个三系不育系为母本配制的杂交组合结实率为83.4%—99.4%，耐热性均表现较好。其中，育成的三系杂交中籼新品种泰优203的结实率为87.9%，综合相对耐热系数为1.11，耐热性达到1级，生产试验中，其产量比对照增加5.36%，增产点占85.71%，具有很好的丰产和稳产性，稻米品质达部标二级，具有较好的推广应用价值。【结论】当前耐热基础研究不足以支撑实用型耐热新品种选育，以高温湿热易发地区的种质为材料，通过表型选择创制了耐热新种质R203，并利用杂种优势，培育出实用型耐热水稻新品种泰优203。

关键词：水稻耐热种质创新资源评价

小麦氮素利用效率的基因型差异及相关特性分析

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中国农业科学 2017年第14期50卷 2647-2657页

作者：徐晴许甫超董静董建辉秦丹丹鲁梦莹李梅芳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长江大学农学院湖北省农业科学院

【目的】对长江中下游麦区小麦种质进行氮素利用效率基因型差异分析,明确不同种质材料的氮素利用特性,为小麦氮素高效育种及相关分子机理研究奠定基础,同时探讨氮素利用效率与不同生育期性状的相关关系,为建立小麦氮素高效利用的评价指... 详细信息

【目的】对长江中下游麦区小麦种质进行氮素利用效率基因型差异分析,明确不同种质材料的氮素利用特性,为小麦氮素高效育种及相关分子机理研究奠定基础,同时探讨氮素利用效率与不同生育期性状的相关关系,为建立小麦氮素高效利用的评价指标提供参考。【方法】大田条件下,设置低氮(纯氮62.55 kg·hm)和正常氮(纯氮187.5 kg·hm)2种氮素水平,以主要来自于长江中下游麦区不同时期的小麦种质118份为材料进行氮素利用效率基因型差异分析,通过对苗期地上部干重、分蘖数、叶绿素含量;花期地上部干重、植株氮素浓度、氮素积累量;灌浆期旗叶叶绿素含量;成熟期籽粒产量、茎秆重、籽粒氮素浓度、茎秆氮素浓度、籽粒与茎秆氮素积累量、穗数、穗粒数、千粒重、收获指数和氮素收获指数等22个性状的测定与计算,研究氮素利用效率与不同性状之间的相关关系,并根据材料的氮素利用效率差异对不同种质材料进行划分。【结果】供试小麦材料在2种氮素水平下,各研究性状均存在较大的差异。相关性分析显示植株成熟期茎秆重、地上部生物学产量、收获指数、穗数、植株花期生物学产量、成熟期籽粒氮素积累量、茎秆氮素积累量、氮素收获指数和花期氮素积累量均与籽粒产量呈显著正相关关系;植株氮素生理利用率除了与氮素收获指数显著正相关外,与茎秆重、穗数、籽粒和茎秆氮素浓度及氮素积累量均显著负相关。根据2种氮素水平下产量,供试材料被划分为双高效型、双低效型、高氮高效型和低氮高效型。双高效型和高氮高效型材料对增施氮素反应更为敏感。低氮高效型材料灌浆期旗叶叶绿素含量显著高于其他3种类型,说明氮素胁迫条件下,旗叶持绿性有助于提高植株氮素利用效率。【结论】供试小麦材料氮素利用效率在不同氮素水平下差异显著。不同氮效类型小麦材料对氮素响应不同,高氮高效型对氮素反应敏感,适合于高氮种植;双高效型和低氮高效材料具有耐贫瘠的能力,是氮素高效育种的优质材料。在2种氮素水平下,除了植株成熟期及花期地上部干重、植株氮素积累量等常规指标外,植株穗数也可作为小麦氮素高效利用的评价指标。

关键词：小麦长江中下游氮素利用效率基因型差异相关性分析

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低温和高温对仓储绿豆象的防治效果

中国农业科学 2013年第1期46卷 54-59页

作者：仲建锋万正煌李莉陈宏伟伍广洪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

【目的】确定绿豆象最耐受低温或高温的发育阶段,得到不同温度下完全防控该虫所需时间,为防治仓储绿豆象提供理论基础。【方法】在-5和40℃下,分别对绿豆象卵、幼虫、蛹和成虫进行处理,确定最耐受低温或者高温的虫态。在此基础上,对低温... 详细信息

【目的】确定绿豆象最耐受低温或高温的发育阶段,得到不同温度下完全防控该虫所需时间,为防治仓储绿豆象提供理论基础。【方法】在-5和40℃下,分别对绿豆象卵、幼虫、蛹和成虫进行处理,确定最耐受低温或者高温的虫态。在此基础上,对低温(-5、-10、-20℃)以及高温(40、45、50℃)下最耐受虫态做进一步的生物测定,从而得到完全防控绿豆象的时间。【结果】绿豆象幼虫和蛹耐寒能力较强,卵、幼虫、蛹和成虫在-5℃的LT50分别是12.57、24.93、30.54和15.76 h。绿豆象蛹耐热能力较强,卵、幼虫、蛹和成虫在40℃时的LT50分别是4.29、17.76、22.33和14.50 h。绿豆象的蛹在低温-5、-10和-20℃下的LT50分别是30.54、6.50和0.96 h,LT99分别是189.70、33.81和2.90 h。在高温40、45和50℃下的LT50分别是22.33、3.64和0.85 h,LT99分别是169.43、17.77和3.71 h。【结论】绿豆象各虫态耐低温和耐高温的能力均为蛹较强,据此得到处于不同温度下完全控制绿豆象危害所需时间。因此,利用低温或高温防控仓储绿豆象是可行的。

关键词：粮食储藏绿豆象虫害防治虫态温度

水稻种质资源淹水成苗特性评价及优异种质筛选

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植物遗传资源学报 2024年

作者：张硕何永刚李博杨晓龙査中萍郭英焦春海徐延浩蔡海亚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

水稻淹水直播既可以免去育苗、插秧、排水等人工成本，又可以有效防控杂草和鸟害、鼠害，具有广阔的应用前景。然而，目前水稻栽培品种大多低氧成苗率低，不适宜淹水直播，品种匮乏问题严重制约淹水直播技术发展与推广。鉴定筛选淹水成... 详细信息

水稻淹水直播既可以免去育苗、插秧、排水等人工成本，又可以有效防控杂草和鸟害、鼠害，具有广阔的应用前景。然而，目前水稻栽培品种大多低氧成苗率低，不适宜淹水直播，品种匮乏问题严重制约淹水直播技术发展与推广。鉴定筛选淹水成苗性强的水稻种质资源是培育淹水直播稻新品种的重要基础。本研究利用湖北省农作物种质资源中期库保存的国内外水稻种质材料，通过测定淹水成苗率、发芽势、低氧萌发率、低氧相对萌发率、胚芽鞘长度、低氧胚芽鞘长度、低氧相对胚芽鞘长度等指标，鉴定筛选出淹水成苗率达50%以上的水稻种质17份。相关性分析表明发芽势、低氧萌发率、胚芽鞘长度、低氧胚芽鞘长度、低氧相对胚芽鞘长度等指标与淹水成苗率呈极显著正相关，其中低氧胚芽鞘长度与淹水成苗率的相关性最高，可作为鉴定评价淹水成苗特性的重要指标。通过检测254份水稻种质资源的OsGF14h单倍型类型，为淹水成苗特性调控基因的研究提供了线索。本研究对于提高耐淹水稻种质资源的筛选鉴定效率，挖掘淹水成苗特性调控基因，进而培育淹水直播稻新品种具有一定的参考价值。

关键词：水稻种质资源淹水成苗鉴定筛选

水稻R7606、229A系列优异资源的创制

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植物遗传资源学报 2013年第5期14卷 918-924页

作者：邱东峰张再君辜大川殷明珠焦春海杨金松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武汉430064

利用农业部《水稻品种鉴定DNA指纹方法》（NY／T1433．2007）推荐的24对SSR引物，对32个水稻恢复系和13个水稻保持系资源材料进行DNA多态性分析，利用遗传相似系数及其主要农艺性状的差异选择亲本进行种质创新，在中间世代利用PCR-Acc1... 详细信息

利用农业部《水稻品种鉴定DNA指纹方法》（NY／T1433．2007）推荐的24对SSR引物，对32个水稻恢复系和13个水稻保持系资源材料进行DNA多态性分析，利用遗传相似系数及其主要农艺性状的差异选择亲本进行种质创新，在中间世代利用PCR-Acc1分子标记对控制中等直链淀粉含量的基因型进行辅助选择，创制了一系列新的优异资源。结果显示，32个水稻恢复系和13个水稻保持系资源材料的遗传相似系数变化范围分别为0．5244～0．8415、0．4783．1，平均遗传相似系数分别为0．6965、0．6542；选用其中的R3076、中恢8006、229和巨风A／B作为亲本，创制了恢复系R7606和细胞质雄性不育系229A系列资源，稻米品质检测结果表明，R7606系列资源有11个品系达到国标二级稻米标准；229A系列资源中则有3个品系达到国标一级，1个品系达到国标二级标准。经田间观察和配组试验，结果显示R7606及229A系列资源农艺性状优良，配合力较好，可以作为杂交水稻育种的优良亲本。本研究还对水稻遗传改良和种质创新过程中，如何利用对水稻优异资源的评价，拓展创新资源的遗传背景和遗传多样性，促进水稻育种和生产可持续发展进行了讨论。

关键词：水稻种质创新资源评价分子标记

非洲水稻种质SDWG005苗期耐热生理基础

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植物遗传资源学报 2021年第3期22卷 646-653页

作者：刘刚蔡海亚贾海涛张硕焦春海湖北省农业科学院粮食作物研究所/湖北省粮食作物种质创新与遗传改良重点实验室武汉430064

发现并鉴定水稻耐热新种质,培育耐热新品种,是降低高温热害对水稻生产影响的重要措施之一。前期研究表明,9311为热敏感种质,而非洲水稻种质SDWG005为强耐热种质。本研究在苗期,对9311和SDWG005进行了连续5 d的高温胁迫(42℃/28℃,12 h/1... 详细信息

发现并鉴定水稻耐热新种质,培育耐热新品种,是降低高温热害对水稻生产影响的重要措施之一。前期研究表明,9311为热敏感种质,而非洲水稻种质SDWG005为强耐热种质。本研究在苗期,对9311和SDWG005进行了连续5 d的高温胁迫(42℃/28℃,12 h/12 h),并对二者高温胁迫前后的叶片表型、显微结构及其他生理指标进行了测定和分析。结果表明:在高温胁迫和正常生长的大部分测定时间点,SDWG005的叶片及显微结构、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性没有显著变化,可溶性糖和脯氨酸含量极显著增加,而9311的叶片出现枯萎、丙二醛和脯氨酸含量显著或极显著增加、可溶性糖含量(仅在高温胁迫的第1天显著增加)无显著变化、超氧化物歧化酶活性显著降低;高温胁迫对SDWG005苗期的光合作用没有显著影响,却显著抑制了9311苗期的光合作用;SDWG005和9311的叶绿素含量在部分测定时间点表现为显著或极显著增加;SDWG005苗期在高温胁迫下生物量积累增加。本研究揭示了非洲水稻种质SDWG005苗期耐热性产生的形态和生理学基础,为进一步利用该资源进行水稻耐热性育种提供了理论依据。

关键词：非洲稻 SDWG005 苗期耐热生理