不同锰浓度环境下OsNRAMP5突变对水稻耐热性和主要经济性状的影响

OsNRAMP5是水稻吸收镉、锰的主效转运蛋白。OsNRAMP5突变造成水稻镉含量大幅度降低,使其成为镉低积累水稻分子育种中最重要的靶标基因,而其突变造成的锰含量大幅度降低是否会影响水稻农艺性状和环境适应性一直备受关注且存在争议。以籼稻华占、粳稻中花11这2种不同遗传背景下同一突变位点的osnramp5突变株系为材料,采用不同锰浓度水培和大田试验比较分析了它们的耐热性和主要经济性状。结果表明,苗期在正常浓度锰供应条件下,2种遗传背景的osnramp5突变株系耐热性并未明显下降,但在环境锰不足的条件下,2种遗传背景osnramp5突变株系的耐热性均大幅度下降。在土壤锰含量为312 mg/kg的正常锰浓度大田条件下,籼稻华占的osnramp5突变株系产量和稻米品质较野生型均无显著差异,但粳稻中花11的osnramp5突变株系的千粒重和胶稠度降低;开花期高温使2种遗传背景的osnramp5突变株系的每穗总粒数、结实率和千粒重均显著下降,且造成粳稻中花11的osnramp5突变株系的垩白粒率和垩白度上升。在土壤锰含量为102mg/kg的低锰浓度大田条件下,2种遗传背景的osnramp5突变株系的有效穗、每穗总粒数、结实率和千粒重均显著下降,垩白粒率和垩白度上升。说明籼稻的osnramp5突变株系在富含锰的镉污染地区有很大的应用潜力,但在种植时应避开抽穗期高温和低锰田块,而粳稻的osnramp5突变株系在南方稻区的环境适应性较差。     

高粱稻GLR与受体9311的遗传多态性比较

采用"穗茎注射法"将高粱BTx623基因组DNA导入超级杂交稻亲本9311,获得了高着粒密度的大穗变异系"高粱稻"GLR。用225对In Del分子标记对原始变异株及其自交3代株系与供体和受体进行多态性检测,发现两者与受体9311相比分别有20.4%和10.7%的多态位点,并在原始变异株及其自交3代株系中发现受体9311不存在而与供体高粱同源的片段,从分子水平证明了供体高粱DNA片段向受体水稻基因组的转移。比较分析5个已克隆的穗部性状相关基因在变异系与受体9311中的多态性,发现DEP3、D1和Gnla 3个基因共存在35个SNP和6个In Del,其中9个SNP和2个In Del位于外显子。     

M1TDS技术及镉低积累杂交水稻亲本创制与组合选育

"镉大米"问题是当下中国南方水稻产业发展急需解决的重大问题,培育镉低积累水稻品种是解决该问题最直接、最经济的方法.本研究开发了一项高通量靶向鉴定理化诱变M1代突变及获取突变体的技术(M1 generation targeted deep sequencing technology,M1TDS技术).利用M1TDS技术,...     

高温对OsNRAMP5基因突变杂交稻及其父本结实率的影响

在前期已获得华占背景的OsNRAMP5基因突变材料P7及其与隆科638S背景的OsNRAMP5基因突变材料低镉1S配制的镉低积累杂交稻组合DG801的基础上，通过在衡阳和株洲两地进行分期播种试验，研究了高温对OsNRAMP5基因突变杂交稻及其父本结实率的影响。结果表明，孕穗期和开花期同时遇高温（日最高温度≥35℃），父本P7的结实率显著低于对照，而组合DG801与对照无显著性差异，说明OsNRAMP5基因突变材料对高温的耐受性可能与遗传背景相关，杂种优势的利用可能是提高OsNRAMP5基因突变材料对高温耐受性的有效途径。研究结果对通过突变OsNRAMP5基因培育镉低积累水稻及其生产应用提供了参考。     

OsNRAMP5基因突变低镉型臻两优8612的试验示范及关键栽培技术

在利用重离子诱变结合M₁TDS技术，培育出低镉型臻两优8612(国家镉低积累品种区试中的名称为“莲两优1号”，以下简称“莲两优1号”)基础上，2021—2022年进行多点试验。结果表明：莲两优1号具有稳定的镉低积累特性，在轻中度镉污染大田种植，稻米镉(Cd)不超标；锰(Mn)的吸收下降对其生长和产量没有明显影响；当土壤有效磷(P)极端缺乏时，莲两优1号在黄熟期开始出现叶尖落色变化，但其产量与对照差异不大。基于研究结果提出，推广OsNRAMP5基因突变型镉低积累水稻品种，首先要进行测土分析，选择轻中度镉污染大田(土壤总Cd含量≤1.5 mg/kg)种植；在水稻生长中后期，特别是对有效磷严重缺乏的田块，应结合病虫害防治喷施磷酸二氢钾，以促进壮籽增产；除种子公司提供高纯度种子和大田生产要注意田间除杂外，即便是镉低积累常规稻品种，也不建议农户自留种，以免因种子纯度问题造成稻谷Cd超标。