水稻粒宽突变体gw87的基因定位及候选基因分析

【目的】对水稻粒宽突变体gw87（grain width 87）进行表型鉴定、遗传分析、基因定位及候选基因分析,为探明该基因调控水稻籽粒大小的分子机制及应用潜力奠定基础。【方法】利用甲基磺酸乙酯诱变籼稻恢复系材料676R,获得一份籽粒宽度和千粒重显著增加的突变体gw87。对该突变体进行表型观察、农艺性状调查及外源油菜素内酯（BL）敏感性、叶绿素含量、光合参数测定,了解其表型特征及生理特性。调查gw87与676R杂交F₁的表型和F₂群体的分离情况,分析其遗传行为;选取该群体中的突变植株进行高通量测序,并利用gw87与粳稻品种日本晴杂交的F₂代作为定位群体,通过MutMap分析和分子标记定位,遴选候选基因并进行DNA和cDNA测序验证。利用qRT-PCR分析gw87和676R中BR合成途径基因OsDWARF4、D11和D2的表达差异。【结果】与野生型亲本676R相比,gw87突变体的株高降低,节间缩短,其中,倒一节间长度缩短最大,并呈现出扭曲的形态;叶片长度减少,宽度增加;单株有效穗数、主穗穗长和结实率显著降低,但籽粒宽度和千粒重显著增大。BL敏感性试验显示,gw87突变体幼苗对外源BL的敏感性降低。光合色素和光合参数测定表明,gw87光合色素含量增加,光合速率也有所增加。遗传分析表明gw87的突变性状是由1对隐性核基因控制。MutMap分析显示gw87突变基因位于第5染色体中部,在该染色体区域仅有1个碱基突变引起编码氨基酸变化;分子标记连锁分析表明该突变基因位于InDel标记X2和X3之间约101 kb的染色体区域;综合这两方面分析结果,最后遴选出gw87候选基因是编码一个含有AP2/EREBP DNA绑定结构域的转录因子基因LOC_Os05g32270。对该候选基因进行DNA和cDNA测序验证,发现gw87突变体中该基因DNA的第1 041位的碱基由G突变为A,导致与该位点相邻的76 bp内含子序列被剪接为外显子,引起阅读框移码,蛋白翻译提前终止。qRT-PCR分析显示gw87突变体中BR合成途径基因的表达量显著上调,表明gw87突变体中BR信号减弱。【结论】gw87是smos1、shb、rla1、ngr5的新等位突变体,但与这些突变体表型不同,gw87籽粒的宽度和千粒重显著增加,可能是LOC_Os05g32270的突变位点不同,导致其编码蛋白的功能活性不同所造成。     

水稻两段栽培技术在浉河区生产上的应用成效

介绍了水稻两段栽培技术的原理和方法,以及信阳市浉河区推广水稻两段栽培技术在减肥控氮、节本增效等方面取得的主要成效和主要做法。     

江苏淮北地区17个优质粳稻品种适应性筛选试验

为促进优质食味粳稻品种在江苏淮北地区的推广应用,于2019年引进17个优质食味粳稻品种,以徐稻9号为对照,从生育期、抗逆性、丰产性、品质等方面进行综合评价。结果表明,供试的17个品种均能在安全齐穗期内齐穗(该地区安全齐穗期为9月15日前),生育期均处于安全期范围内。比对照增产的品种有7个,其中瑞华1903产量最高,达10888.5 kg/hm^2;圣稻022生育期最短,仅131 d;南粳518株高最矮,为95.7 cm。品质测定结果显示,武运粳1706整精米率和直连淀粉含量最高,分别达75.0%和16.2%;南粳5718、南粳518、南粳2728直链淀粉含量在10.0%左右,为优良食味粳稻品种。通过产量水平、农艺性状、生育期和品质等综合分析认为,供试品种中南粳518、南粳2728丰产性较好、株高较矮,且均为优良食味品种,生产中不仅产量潜力高、米质较优,同时早熟能有效规避低温危害和缓解淮北地区稻麦茬口季节紧张矛盾,适合淮北中熟中粳稻区人工栽插、机插和直播条件下大面积推广应用。     

极小种群野生植物八蕊单室茱萸的种群状况研究

八蕊单室茱萸为云南省特有的极小种群野生植物和濒危物种。通过查阅相关文献并结合访问调查,确定八蕊单室茱萸可能分布的区域,开展种群资源调查。结果显示:八蕊单室茱萸目前仅在普洱市和西双版纳州有10个天然种群,其种群规模已低于最小可存活种群,属极小种群野生植物和濒危物种,亟需开展保护工作。生境破坏和生境片段化是导致八蕊单室茱单室茱萸濒危的人为因素。提出收集种质资源、营建和管护近地保护种群、建立迁地和回归种群等保育建议。     

2020年我国水稻产业形势分析及2021年展望

在国家政策支持下,2020年我国水稻面积恢复增长至3 007.6万hm²,比2019年增加38.2万 hm²;受灾害偏重发生影响,水稻平均单产7 044.0 kg/hm²,降低15.0 kg/hm²,但仍为历史第2高;水稻总产2.1186亿t,增加225.0万t,连续10年稳定在2亿t以上。国内稻米市场价格持续上涨,特别是晚籼稻市场走势明显强于2019年,2020年12月稻谷收购价格2 740.3元/t,同比上涨9.0%;优质稻和普通稻价格分化明显,黄华占、丰两优等优质稻价格比普通品种每kg高0.2元以上。大米进口量恢复增长,2020年我国进口大米294.3万t,同比增长15.6%;出口大米230.5万t,减少16.1%。2020年品种审定数量继续大幅增加,市场结构持续优化,国审品种的总体优质化率超过50%。绿色发展稳步推进,绿色生产技术继续保持较快发展势头。分析了我国水稻生产存在的问题,展望了2021年水稻产业发展趋势：预计水稻面积小幅增加,单产稳定在7 050.0 kg/hm²,品种结构继续优化,大米市场平稳运行,绿色品种和技术推广应用加快。     

深两优5814作烟后稻旱育抛秧高产栽培技术

深两优5814系国家杂交水稻工程技术研究中心深圳清华龙岗研究所用"Y58S"与自选"恢复系丙4114"组配选育的优质、高产、抗病的两系超级杂交水稻新品种,属弱感光型。2009年宁化县引进种植,根据其特征特性并结合宁化县的气候条件,总结深两优5814作烟后稻旱育抛秧高产栽培技术。     

晚稻机收留高茬紫云英迟播技术的应用效果研究

通过田间试验,研究了双季稻田晚稻机械收获留高茬后紫云英迟播的应用效果。结果表明,与传统紫云英播种技术相比,晚稻机械收获留高茬紫云英迟播显著缩短了紫云英的生育期,但其盛花期能保持与传统播种技术一致,对下茬早稻作物的种植没有影响;两种播种方法对盛花期鲜草产量、植株养分含量和养分积累量均没有显著影响,说明迟播播种能达到与传统播种一样的肥田目的;迟播对紫云英的种子产量及产量构成因素均没有明显影响,与传统播种技术相比可节约劳动力成本约45元/hm2,且可避免传统播种方法对晚稻植株的伤害。在现代双季稻种植条件下,晚稻机械收获留高茬紫云英迟播技术具有较大的优势和发展前景。     

基于有效积温的中国水稻生长模型的构建

有效积温是指作物生长至某一生育阶段所需要积累的有效温度,是反映气象条件对作物生长影响的主要指标,研究有效积温对作物生长过程的影响对提高农业生产效率具有重要意义。该文以有效积温作为气象因子,收集中国气象数据网中的气象数据和已发表的学术论文中的水稻生长数据,建立了描述水稻生长过程的叶面积指数和干物质积累量的普适Logistic模型,并研究了水稻最大叶面积指数与最大干物质积累量、收获指数(作物经济产量与生物产量的比值)及降水量之间的关系。结果表明:有效积温为1000℃左右时,水稻叶面积指数最大,且此时干物质增长速率最大;水稻最大叶面积指数与最大干物质积累量之间表现为线性关系;最大叶面积指数和收获指数、降水量之间为二次抛物线关系,当降水量为670.5 mm时,最大叶面积指数为7.93,对应的水稻收获指数达到最大值0.50。该研究对于构建其他作物的生长模型具有一定的参考意义。