利用CRISPR/Cas9敲除OsNramp5基因创制低镉籼稻

【目的】为了尝试快速培育低镉籼稻,【方法】选取广泛应用的杂交水稻亲本华占和五丰B以及常规品种五山丝苗和中早35为材料,通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5基因突变株系,在镉污染及正常土壤中种植并测定突变株系籽粒(糙米)镉含量,其他相关元素含量亦同时在镉污染土壤种植条件下测定,在非镉污染土壤种植条件下考查OsNramp5基因敲除对农艺性状的影响【。结果】成功获得了前述品种的Os Nramp5基因敲除株系;非镉污染条件下种植的4个品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.02 mg/kg,平均较野生型降低85.5%;而在镉污染土壤种植时,不同品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.1 mg/kg,平均比野生型降低94.8%;锰含量也降低52.7%,铬含量增加59.5%,铅含量在华占中增加79.1%,而在其他品种中无变化;铜、铁、锌、钙、硒和砷含量(后4种元素只在华占及衍生品系中检测)受影响较小或不受影响;OsNramp5基因敲除株系株高、结实率和千粒重较野生型小幅降低,而有效分蘖略微增加,产量平均减少6.9%。【结论】通过OsNramp5基因敲除,可以显著降低镉积累,但在某些种植条件下,代价为小幅产量损失;通过本研究获得的低镉OsNramp5基因敲除品系在镉污染地区具有较好利用潜力。     

利用CRISPR/Cas9敲除OsNramp5基因创制低镉籼稻

【目的】为了尝试快速培育低镉籼稻，【方法】选取广泛应用的杂交水稻亲本华占和五丰B以及常规品种五山丝苗和中早35为材料，通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5基因突变株系，在镉污染及正常土壤中种植并测定突变株系籽粒（糙米）镉含量，其他相关元素含量亦同时在镉污染土壤种植条件下测定，在非镉污染土壤种植条件下考查OsNramp5基因敲除对农艺性状的影响。【结果】成功获得了前述品种的OsNramp5基因敲除株系；非镉污染条件下种植的4个品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.02 mg/kg，平均较野生型降低85.5%；而在镉污染土壤种植时，不同品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.1 mg/kg，平均比野生型降低94.8%；锰含量也降低52.7%，铬含量增加59.5%，铅含量在华占中增加79.1%，而在其他品种中无变化；铜、铁、锌、钙、硒和砷含量（后4种元素只在华占及衍生品系中检测）受影响较小或不受影响；OsNramp5基因敲除株系株高、结实率和千粒重较野生型小幅降低，而有效分蘖略微增加，产量平均减少6.9%。【结论】通过OsNramp5基因敲除，可以显著降低镉积累，但在某些种植条件下，代价为小幅产量损失；通过本研究获得的低镉OsNramp5基因敲除品系在镉污染地区具有较好利用潜力。     

利用CRISPR/Cas9敲除OsNramp5基因创制低镉籼稻

【目的】为了尝试快速培育低镉籼稻,【方法】选取广泛应用的杂交水稻亲本华占和五丰B以及常规品种五山丝苗和中早35为材料,通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5基因突变株系,在镉污染及正常土壤中种植并测定突变株系籽粒(糙米)镉含量,其他相关元素含量亦同时在镉污染土壤种植条件下测定,在非镉污染土壤种植条件下考查OsNramp5基因敲除对农艺性状的影响【。结果】成功获得了前述品种的Os Nramp5基因敲除株系;非镉污染条件下种植的4个品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.02 mg/kg,平均较野生型降低85.5%;而在镉污染土壤种植时,不同品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.1 mg/kg,平均比野生型降低94.8%;锰含量也降低52.7%,铬含量增加59.5%,铅含量在华占中增加79.1%,而在其他品种中无变化;铜、铁、锌、钙、硒和砷含量(后4种元素只在华占及衍生品系中检测)受影响较小或不受影响;OsNramp5基因敲除株系株高、结实率和千粒重较野生型小幅降低,而有效分蘖略微增加,产量平均减少6.9%。【结论】通过OsNramp5基因敲除,可以显著降低镉积累,但在某些种植条件下,代价为小幅产量损失;通过本研究获得的低镉OsNramp5基因敲除品系在镉污染地区具有较好利用潜力。     

水稻籽粒镉低积累资源挖掘及其新材料创制

稻米镉超标已经成为引起社会广泛关注的食品安全问题,生产上迫切需要选育适宜在镉污染地区种植的低镉积累水稻新品种.通过对国内外275份水稻资源进行筛选,挖掘到在重度镉污染田籽粒镉低积累材料珞红3A和珞红4A.全基因组高通量测序结果表明,在珞红4A的第7号染色体上有一段长度为408 481 bp的片段(Org)缺失,且在该缺...     

敲除TMS5基因获得温敏不育粳稻新材料

【目的】水稻温敏不育系的选育是两系杂交稻育种工作中的关键环节。TMS5是控制温敏不育的重要基因，在生产上也应用较广。为了加快水稻温敏不育系的选育进程，【方法】利用CRISPR/Cas9技术，在武运粳7号背景下对TMS5基因进行编辑。【结果】通过测序从22株T0代中筛选获得6株纯合的突变体，分析发现6个纯合的突变体产生了相同的遗传变异，都在TMS5基因第2外显子44 bp和45 bp之间插入碱基“A”，导致翻译提前终止。通过细胞学观察和人工辅助授粉证实获得的株系花粉败育而雌配子正常发育。【结论】这些结果表明对温敏不育基因TMS5基因进行编辑可以快速获得粳型温敏雄性不育系。     

敲除TMS5基因获得温敏不育粳稻新材料

【目的】水稻温敏不育系的选育是两系杂交稻育种工作中的关键环节。TMS5是控制温敏不育的重要基因,在生产上也应用较广。为了加快水稻温敏不育系的选育进程,【方法】利用CRISPR/Cas9技术,在武运粳7号背景下对TMS5基因进行编辑。【结果】通过测序从22株T0代中筛选获得6株纯合的突变体,分析发现6个纯合的突变体产生了相同的遗传变异,都在TMS5基因第2外显子44 bp和45 bp之间插入碱基"A",导致翻译提前终止。通过细胞学观察和人工辅助授粉证实获得的株系花粉败育而雌配子正常发育。【结论】这些结果表明对温敏不育基因TMS5基因进行编辑可以快速获得粳型温敏雄性不育系。     

云南省高海拔地区高产优质粳稻良种选育方法

云南省高海拔稻区主要分布在海拔l950～2400m之间,常年水稻种植面积在10万hm^2左右,占全省粳稻面积的五分之一,是我国乃至世界最特殊的稻区之一。由于本区水稻生产在接近其分布的极限地区进行,产量障碍因素众多,大面积生产对品种早熟、耐寒、抗病、适应、稳产性等都有较高要求,新品种选育推广难度极大。多年实践表明,高海拔稻区由于受较     

水稻粒形遗传与长粒型优质粳稻育种进展

水稻粒形遗传机制和粒形育种一直是水稻品质和产量研究的重要领域。在粳稻品种选育中,对长粒形遗传种质的选择,已经成为近年来一种新的育种趋势。我们在总结粒长及其相关性状的遗传研究进展和已知粒长相关基因功能的基础上,系统地介绍了南方稻区长粒粳稻的育种历程及其选育策略。同时,对以品种嘉禾218为代表的南方长粒晚粳稻系列品种农艺性状和品质特性进行了比较,在阐明长粒粳稻优质、高产的品种特点的同时,提出长粒晚粳育种中选择粒形、兼顾株型、保产提质的选育思路。     

关于我国粳稻高产和超高产育种产量目标的思考

对我国及世界水稻主产国的粳稻产量现状和生产中存在的问题进行分析,认为我国粳稻育种水平领先于生产实际产量水平,审(认)定品种的产量潜力并未在生产实践中被有效转化为生产力,主要原因是高产或超高产品种综合性状、生产适应性和高产稳产性不够理想,难以满足不同生态条件和生产能力对优良品种的需求;提出粳稻品种改良应优先考虑培育适应性好的高产、稳产品种,稳中求高,不应单纯追求高产、超高产,粳稻育种水平亟待在现有基础上得到新的全面提升;建议通过育种科学、稻作生产和中低产田改造等领域的水平提升,在未来5~10年内将我国粳稻产量在现有基础上再提高10%左右,实现我国粳稻综合生产能力再上新台阶。     

江苏近年育成粳稻新品种/系的稻瘟病抗性基因及穗颈瘟抗性分析

【目的】明确水稻品种携带的抗稻瘟病基育种应用价值,是利用抗病基因培育抗病品种控制病害流行的重要前期工作。【方法】利用功能标记分析了14个抗稻瘟病基因在江苏近年育成的195个粳稻新品种/系中的分布情况,并对其中158个品种和17份携带抗稻瘟病基因Pigm的高世代回交株系进行穗颈瘟接种鉴定。【结果】大多数品种携带2~5个抗病基因,但所有品种均不含有Pigm基因;Pib、Pita和Pikh基因在供试品种中的分布频率较高,均在45%以上,其余基因均在30%以内;Pid3、Pid2、Pia、Pb1在新育成品种中的出现频率明显高于审定品种。测试品种对穗颈瘟的抗性主要与3个基因显著相关,贡献率由高至低依次为Pia、Pi3/5/i和Pita;其中,Pia或Pi3/5/i与Pita间的聚合效应均显著高于各基因单独存在时的抗病效应,且以Pia和Pita间的聚合效应最强,携带该基因组合的所有品种对穗颈瘟均表现抗至高抗水平抗性。回交导入Pigm基因的所有17份株系对穗颈瘟的抗性均显著高于各自轮回亲本,且均达到了抗病以上水平。【结论】抗病基因Pigm及基因组合“Pia+Pita”在江苏粳稻抗穗颈瘟育种中具有重要的育种应用价值。     

姊妹系间杂交快速培育优良食味半糯粳稻新品种的育种效果

[目的]优良食味半糯粳稻由于食味品质优良,在长三角地区受到广大农户和消费者的青睐,已成为该地区优质稻米品牌打造的主力品种.为了加快新品种培育速度,我们尝试通过生育期不同的优良食味半糯粳稻姊妹系间杂交的方法培育半糯粳稻新品种.[方法]以来源于武香粳14/关东194的中熟晚粳稻南粳46(全生育期165～170 d)与迟熟中...     

利用分子标记辅助选择培育优良食味、低谷蛋白香粳稻新品系

【目的】选育低谷蛋白新品种是功能性水稻育种的一个重要方向。为满足肾脏病患者对人体健康和稻米品质的需求,迫切需要在育种中加强对功能性和食味品质的协同改良。【方法】以具有低直链淀粉含量基因Wx^mp和香味基因fgr的优良食味粳稻品种南粳46与含低谷蛋白基因Lgc1的日本粳稻品种LGC-1杂交、回交,利用与目标基因共分离的分子标记进行跟踪检测并结合田间选择,在BC₂F₆获得5个新品系。以亲本南粳46和LGC-1为对照,对新品系的农艺、产量、品质性状进行分析。【结果】与LGC-1相比,新品系的谷蛋白含量和可吸收蛋白含量相当,食味品质得到显著提升,且综合性状优良,表现出较高的产量潜力,适宜在江苏不同稻区进行种植。【结论】分子标记辅助选择作为一种快速、准确、有效的方法,与常规育种技术紧密结合,能够显著提高优质、高产、低谷蛋白水稻品种的选育效率。     

优质高产杂交粳稻新组合徐优201的选育及利用

徐优201(徐9320A×徐恢201)是一个优质高产杂交中粳新组合。2003—2004年参加江苏省杂交中粳区试和生产试验,2 a区试平均比对照9优138增产6.44%,生产试验比对照增产13.94%。大面积种植产量在9.50 t/hm2左右。米质理化指标达国标3级优质稻谷标准。该组合还表现株型优良,长势繁茂,穗大粒多,灌浆速度快,结实率高,抗病抗倒性强,高产稳产性好,适应性广。2005年2月通过江苏省农作物品种审定。     

优质高产杂交粳稻新组合辽优2006的选育与应用

辽优2006是辽宁省农科院稻作所用辽20A与C2106配组育成的杂交粳稻新组合，具有米质优（达国标2级）、产量高、抗稻瘟病、株型理想、穗大粒多、生态适应性广等特点，2005年1月通过辽宁省农作物品种审定。     

江苏省优良食味粳稻品种培育的发展与启示

江苏是我国水稻主产省之一,水稻常年种植面积220万hm²左右,总产1 950万t左右,单产近9.0 t/hm²,在保障江苏乃至全国粮食安全中的地位举足轻重。长期以来,江苏省的水稻育种一直以高产为主要目标,进入21世纪以后,优质成为江苏水稻育种的首要目标。本文综述了江苏省水稻优质育种的背景、食味品质改良的途径和优良食味粳稻品种培育的进展,剖析了江苏省优良食味粳稻育种的启示及今后江苏省水稻食味品质改良与优质育种发展的方向,以期为广大水稻育种工作者提供借鉴。     

优质高产常规粳稻新品种金粳698的选育及主要特征特性

金粳698是天津市水稻研究所育成的优质常规粳稻新品种,具有株型理想、稳产性好、熟期早、综合抗性优良等特点.稻米品质主要指标:整精米率67.1％,垩白度4.9％,垩白粒率22％,直链淀粉含量16.2％,胶稠度63 mm,达到国家《优质稻谷》标准3级.于2017年通过国家农作物品种审定委员会审定,可在江苏淮北、山东南部、河...