水稻白叶白穗突变体wlwp7的鉴定与基因定位

水稻叶穗色泽突变体为解析不同器官叶绿素生物合成之间的内在联系提供了优良的遗传材料。本研究鉴定了1份白叶白穗突变体wlwp7（white leaf and white panicle 7）,分析了wlwp7的形态、生理和遗传特点。结果表明：wlwp7对低温敏感,当环境温度为20 ℃时苗期叶片白化,但温度升高至30 ℃后叶色正常;大田环境下wlwp7抽穗后颖壳白化,叶绿素含量降低至野生型的40.73%;除结实率较野生型T98B下降6.28%外,其他产量性状不受影响;遗传分析发现,wlwp7与T98B的正反杂交F₂群体中都未出现白叶绿穗和绿叶白穗重组单株,经卡方检测白叶白穗突变单株与绿叶绿穗野生型单株的理论分离比符合1∶3,表明白叶白穗性状受同一隐性核基因控制;利用BSA策略进一步将wlwp7定位在第3染色体上一个280 kb的区域内,该区域未有已报道的白叶白穗基因。本研究发现了wlwp7同时控制叶部和穗部叶绿素合成,精细定位结果为最终克隆wlwp7奠定了基础。     

白叶1号的低温抗逆特性分析

比较了浙江省白化品种白叶1号返白阶段和主栽品种龙井43的低温抗性。结果表明,常温(25℃)环境下,返白期白叶1号反映光合能力的净光合速率Pn和最大羧化反应效率Vcmax都只有龙井43的70%~80%,而APX、POD等抗氧化酶活力比龙井43高30%以上。低温(2℃)处理24 h后,白叶1号反映光合能力的各项参数反而高于龙井43,同时其APX、POD、SOD活性也比龙井43分别高38.9%、33.3%、23.3%。说明白叶1号可能由于白化现象的产生,导致其抗氧化系统修复能力得到提高,因此在低温胁迫中,能够更为有效地清除叶片H2O2累积,缓解H2O2造成的氧化胁迫及光合抑制现象,具备比龙井43更好的低温耐受性。     

青川种植白叶1号的气候适应性分析

利用青川国家基本气象站1991—2021年、区域自动气象站2017—2021年气象资料,与白叶1号原产地安吉县的气候条件对比分析,确定青川种植白叶1号的气候适应性。根据白叶1号对气象条件的要求,确定白叶1号生长的农业气象指标,包括年平均气温、≥10℃年活动积温、年降水量、年平均相对湿度、日照时数、无霜期等。以10、15、20℃这3个界限温度作为白叶1号从萌发到采收期的关键指标,分析青川气候条件对白叶1号白化和采收的影响,以及青川茶叶生产中的主要气象灾害。分析结果表明,青川县气候条件基本满足白叶1号生长需求,且山区昼夜温差大,有利于茶树干物质积累,提升茶叶品质。但春季降水量少,要适时进行人工喷灌补水;气候变化使白叶1号萌动略有提前,应根据天气变化合理安排采摘。近3年青川白叶1号达到开采期的平均有效积温为65.7℃,白化期为50～65 d。研究结果可为开展白叶1号农业气象服务,相关地区白叶1号引种提供参考。     

水稻氮素营养诊断方法研究进展

目前水稻氮素营养诊断方法主要有外观诊断、化学诊断与现代氮素营养诊断。外观诊断包括颜色诊断和长势长相诊断;化学诊断包括全氮诊断和硝酸盐诊断;现代氮素营养诊断包括叶绿素仪测量、机器视觉和高光谱遥感。本文对各诊断方法及近来年相关应用成果进行阐述,同时分析了各技术方法的优缺点,以为研究学者提供参考与思路。     

利用叶龄诊断技术指导水稻施肥

施肥是水稻生产的重要环节,水稻施肥不当,是造成水稻贪青、倒伏、病害加重的重要因素之一。利用叶龄诊断技术指导水稻施肥,可有效避免上述现象的发生。介绍了叶龄诊断的一些相关指标、标准和相应的水稻长势长相,并提出了据此指导施肥的一些方法。     

白叶1号白化过程中叶绿体蛋白质组差异分析

白叶1号是一种温度敏感型白化茶树品种,叶绿体的变化是其产生阶段性白化现象的关键因素。本研究以白叶1号鲜叶叶绿体为研究对象,采用双向电泳、质谱鉴定结合生物信息学分析,研究阶段性白化过程中叶绿体蛋白的表达差异,探讨白叶1号阶段性白化现象的分子机制。结果表明,在白叶1号白化前期、白化期和复绿期叶绿体中分别识别726、748、718个蛋白质,其中差异表达的蛋白59个,质谱成功鉴定22个差异表达蛋白。生物信息学分析表明,差异表达蛋白直接或间接参与了光合作用、应激响应、核酸代谢、物质代谢和未知功能等,其中与光合作用相关的差异表达蛋白最多,占31.82%,表明阶段性白化现象可能与这些生理功能相关。通过荧光定量PCR分析发现,差异蛋白的基因表达与蛋白表达存在一定差异,这可能是由于蛋白质翻译后加工及修饰造成的。上述研究为进一步揭示白叶1号阶段性白化现象产生的分子机制奠定了理论基础。     

生物菌肥对白叶1号产量及品质的影响

为探索植物根际促生菌与复合肥配施对茶树产量及品质的影响,文章选用白叶1号为研究对象,选择恶臭假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、弯曲芽孢杆菌和洋葱伯克氏菌4种根际促生菌,通过冷冻干燥制备成生物菌剂,设不施肥、只施生物菌剂、只施复合肥、生物菌剂和复合肥混施4种不同处理,研究不同施肥处理对白叶1号茶树产量和品质的影响.结果表明,生物...     

水稻新品种的田间对比试验

通过对辉选98-7、九稻33、超级稻2号、吉粳96号、105号、九稻39号、丰优307号、松粳9号等品种进行田间对比试验,结果表明,九稻33号、105号、丰优307号、松粳9号、吉粳96号产量较好,分蘖力强、米质优、抗病力强、发展前景好,其中九稻33号丰产性最好,产量为844.4 kg/667 m2;其次为105号,产量为833.3 kg/667 m2。     

稻田环境植物多样性研究

 选择稻田灌溉水无工业废水污染的禹山坞和受工业废水污染的城北村两地进行稻田环境植物多样性调查。禹山坞稻田普遍使用化学除草剂,杂草种数明显少于城北村,水竹叶成为禹山坞稻田的优势种;城北村稻田未用除草剂及低洼积水环境保护了槐叶萍、满江红、轮藻和尖头丽藻等。禹山坞的畦畔植物种数显著高于城北村。城北村灌溉水质差有利于部分耐性植物蔓延形成优势种,如空心莲子草的强烈竞争,使部分竞争力弱的植物逐步消失,植物种数减少。两村的沟渠植物种类差异明显。     

水稻白条纹叶及白穗突变体wlp6的鉴定与基因定位

目的 叶色突变体是研究水稻光合作用,叶绿素生物合成和遗传发育调控机理的重要材料。发掘水稻叶色突变体,是水稻功能基因组学研究的重要遗传基础。方法 在昌恢121中发现了一份白条纹叶及抽穗期白穗突变体,经过连续多代自交能稳定遗传,暂命名为wlp6(white striped leaf and white panicle 6)。在南昌分早、中和晚3季播种wlp6与野生型种子,考查了中稻与晚稻的部分农艺性状;测定3叶期、分蘖期、抽穗期叶片及颖壳的叶绿素含量;通过电镜观察抽穗期叶肉细胞发育情况。在光照培养箱中进行温光敏感实验;将wlp6与昌恢121及02428正反交,观察F₁植株表型,对F₂分离群体进行卡方测验,分析突变体遗传规律;以wlp6/02428衍生的F₂群体为材料,利用BSA法进行基因定位。结果 wlp6自第1片叶到成熟,叶片均呈白条纹,抽穗期颖壳及枝梗失绿,高温天气穗转绿。突变体株高、有效穗数和每穗粒数在早稻季和中稻季均显著低于野生型,晚稻季wlp6的结实率和千粒重也显著低降低。叶绿素含量测定表明,wlp6叶片叶绿素含量在不同生育期及不同季均显著低于野生型,早稻和晚稻季种植的wlp6颖壳叶绿素含量也比野生型低。电镜观察抽穗期的叶肉细胞发现,wlp6叶绿体数目减少,体积变小,没有分化出明显的片层结构。温光敏感实验表明,突变体对光照强弱钝感,叶色受温度和日照长短影响,随着温度升高和日照时间变长突变体叶绿素含量有上升趋势。遗传分析表明,该性状受隐性核基因控制,利用wlp6/02428得到的616个F₂单株将WLP6定位于第6染色体短臂InDel标记R-7与R-8间,物理距离137 kb,此区间预测了21个候选基因。经候选基因分析及测序发现,其中LOC_Os06g14620编码一个核糖核酸还原酶小亚基,编码区第142和158位碱基由T替换为C,第288位插入了碱基A,碱基的插入导致翻译提前终止,因此推测LOC_Os06g14620是WLP6的候选基因。结论 LOC_Os06g14620是已经克隆的白条纹叶基因St1的候选基因,推测WLP6与St1等位,但突变位点不同,且表型也有差异。     

一个水稻苗期白条纹叶及抽穗期白穗突变体的鉴定和基因定位

从粳稻中花11组培后代中发现了一个苗期白条纹,抽穗期自穗的突变体.该突变体表现为1叶期叶全白,2叶期从新叶叶尖开始沿叶脉逐渐转绿,至成株期完全变绿,抽穗后内外颖表现为自色,穗轴和小枝梗表现为绿色,成熟后颖壳转黄.根据基因定位结果,将该突变体定名为wslwp(white striped leaf and white pa...     

稻鸭共作系统中稻纵卷叶螟的辅助控制方法--拉绳刮禾尾

稻纵卷叶螟的暴发常给水稻生产造成很大危害，在稻鸭共作系统中，鸭子对稻纵卷叶螟的控制能力和程度十分有限。为了遵循稻鸭共作技术“不施农药”的原则，笔者近年通过采用“拉绳刮禾尾”方法，以辅助鸭群控制稻纵卷叶螟的危害。实践证明，只要把握好抽刮的时机和力度，就能有效地防除稻纵卷叶螟。该方法简单有效，成本低，一般农户都可以采用此方法对稻纵卷叶螟进行防除而不必使用农药。     

不同株型水稻叶倾角群体分布的模拟

 以株型因子为参数,建立了不同株型品种水稻叶倾角分布模型。对该模型进行验证,模拟值与实测值的1∶1回归直线的R2和RMSE分别为0.9472和3.93%。用本模型对3种株型、6个冠层高度和7个生长期的水稻冠层叶倾角分布的模拟结果表明,3种株型水稻叶倾角分布不同,紧凑株型的两优培九叶倾角较大,叶片挺立;松散株型的汕优63叶倾角最小,叶片披垂;中间型两优Y06介于两者中间,与实际观察结果一致。同一品种7个生长期叶倾角分布不同,从分蘖期到孕穗期,冠层叶倾角逐渐变大,叶片逐渐挺立;从孕穗期到成熟期,两优培九叶倾角变化不明显,汕优63和两优Y06则逐渐变小,叶片逐渐披散,其中,汕优63尤为明显。同一品种相同生长期的 6个冠层高度叶倾角分布不同,随着冠层高度增加,3个品种的分层LAI均减小,两优培九叶倾角变化不大,汕优63逐渐增大,两优Y06逐渐减小。试验证明该模型具有良好实用性。     

水稻白条纹突变体6001剑叶光合功能衰老特性研究

利用生理生化方法和电镜观察,对衰老过程中白条纹突变体6001剑叶光合特性进行分析。检测结果表明,该突变体抽穗期和乳熟期的叶绿素含量分别比野生型6028低34.78%和3.00%,而完熟期高于野生型;突变体的净光合速率在抽穗期较低,但在衰老过程中,特别是衰老后期净光合速率的下降显著减缓;Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase酶的活性和光合磷酸化活性也表现出相同的变化趋势;在整个衰老过程中类囊体膜只有68kDa多肽组分发生了明显变化,68kDa多肽组分的含量变化可能是导致光合作用变化的原因之一;电镜观察结果表明,在衰老过程中突变体的叶绿体结构更为完整,叶绿体膜解体缓慢。突变体6001在衰老过程中光合性能衰老相对缓慢,表现出抗衰老特性。     

水稻条纹叶和白穗基因SLWP的定位及变异分析

【目的】对叶绿体发育相关基因进行克隆和功能分析,为解析叶绿体功能奠定分子基础。【方法】用甲基磺酸乙酯(EMS)处理籼稻9311获得一个条纹叶和白穗突变体slwp,通过色素分析和农艺性状观察分析该突变体的表型,通过图位克隆方法分离该基因,进一步利用定量PCR分析相关基因的表达情况。【结果】突变体slwp从2叶期开始至抽穗期表现出条纹叶表型,抽穗后幼穗白化,光合色素含量明显低于野生型;株高降低、抽穗延迟、产量降低等表型。该突变性状为单隐性核基因控制,该基因定位于水稻第6染色体短臂C6-4和N14标记之间0.91 Mb区间内。基因组测序表明核糖核苷二磷酸还原酶小亚基基因(RNRS1)编码区第776位点发生单碱基替换,导致甘氨酸突变为天冬氨酸;该基因与已报导的水稻基因St1、Gws和St-wp为等位基因。通过对这4个等位基因的突变位点和表型进行分析,总结了该基因不同位点突变对植株表型的影响以及籼粳之间的差异。表达分析显示与叶绿素合成有关的基因受到不同程度调控,叶绿体发育第一和第二阶段基因上调表达,光合作用相关基因均下调表达。【结论】本研究分析了SLWP(RNRS1)基因不同位点的变异对水稻表型的影响,相关结果加深了对RNRS1基因功能的认识,有助于阐明叶绿体发育的分子机制。     

Genetic Analysis and Molecular Mapping of Novel White Striped Leaf Mutant Gene in Rice

A new white striped leaf mutant wsl1 was discovered from Nipponbare mutated by ethyl methanesulfonate. The mutant showed white striped leaves at the seedling stage and the leaves gradually turned green after the tillering stage. The chlorophyll content of wsl1 was significantly lower than that of wild-type during the fourth leaf stage, tillering stage and booting stage. The numbers of chloroplast, grana and grana lamella were reduced and the thylakoids were degenerated in wsl1 compared with wild type. Genetic analysis showed that the wsl1 was controlled by a single recessive gene. Molecular mapping of the wsl1 was performed using an F₂ population derived from wsl1/Nanjing 11. The wsl1 was finally mapped on the telomere region of chromosome 9 and positioned between simple sequence repeat markers RM23742 and RM23759 which are separated by approximately 486.5 kb. The results may facilitate map-based cloning of wsl1 and understanding of the molecular mechanism of the regulation of leaf-color by WSL1 in rice.