中国水稻科学

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1. 水稻IDD基因家族的全基因组鉴定及综合分析

钟智慧, 秦璐, 黎志力, 杨珍, 贺晓鹏, 蔡怡聪

中国水稻科学 2024, 38 (6): 638-652. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.240101

摘要（613）

HTML （26）

PDF （8036KB）（603）

【目的】明确植物特异转录因子OsIDD基因家族成员特征特性，验证其表达模式，为深入研究水稻IDD基因家族生物学功能奠定基础。【方法】通过Pfam鉴定与明确水稻IDD家族成员，对其核酸与蛋白序列特征、蛋白结构、系统发育与共线性、启动子元件进行综合分析；通过RT-PCR技术验证OsIDD基因在各组织、不同激素处理及不同非生物胁迫下的表达模式。【结果】发现OsIDD家族具有15个成员，为3个亚家族，在染色体上呈不均匀分布，N端均具有核定位信号及高度保守的ID结构域。多重序列比对及motif分析表明其在各个类型中相对保守，与玉米IDD基因家族共线性分析表明两个物种间具有高度同源性。芯片及RT-PCR分析发现OsIDD主要在穗及发育胚乳中表达量较高，其启动子序列均包含激素/胁迫响应顺式元件。【结论】本研究对15个OsIDD成员进行了综合分析，OsIDD结构保守，与ZmIDD共线性强，主要在穗及发育胚乳组织中高表达，可能参与不同激素及多种非生物逆境胁迫响应过程。

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2. 水稻稻瘟病抗性基因挖掘与利用研究进展

杨婕, 杨长登, 曾宇翔, 侯雨萱, 陈天晓, 梁燕

中国水稻科学 2024, 38 (6): 591-603. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.230911

摘要（565）

HTML （72）

PDF （430KB）（1563）

稻瘟病是一种由子囊菌(Magnaporthe oryzae)引起的病害，严重危害水稻的产量和品质。培育和种植抗病品种是控制稻瘟病最经济有效的措施。抗性基因的挖掘与利用是培育抗病品种的基础和关键。本文针对这个科学问题，总结了目前主流的稻瘟病抗性基因的挖掘技术，对已克隆的稻瘟病抗性基因及其应用现状进行梳理和分析；并对稻瘟病抗性基因挖掘利用以及未来发展方向进行展望。

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3. 光/温敏核不育系的不育机理及两系杂交稻的发展与展望

汪邑晨, 朱本顺, 周磊, 朱骏, 杨仲南

中国水稻科学 2024, 38 (5): 463-474. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.231008

摘要（488）

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PDF （1010KB）（1180）

本文回顾了中国两系杂交水稻的发展历史；介绍了两系法中光/温敏型核不育系遗传资源的发现和选育；总结了植物中光温敏型雄性不育的遗传学和细胞学机制；并对水稻两系法中光/温敏型雄性不育系的遗传资源优化及育种策略提出了建议。

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4. 全基因组关联分析(GWAS)鉴定水稻氮素利用效率候选基因

吕阳, 刘聪聪, 杨龙波, 曹兴岚, 王月影, 童毅, Mohamed Hazman, 钱前, 商连光, 郭龙彪

中国水稻科学 2024, 38 (5): 516-524. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.231010

摘要（440）

HTML （19）

PDF （2255KB）（1141）

【目的】挖掘水稻氮高效的种质和基因资源，揭示其分子机制和遗传效应，是当前水稻氮素利用效率（NUE）研究的重要内容和目标。【方法】为了鉴定与水稻NUE相关的变异位点和候选基因，我们收集了190份亚洲稻为关联群体，通过质量过滤和群体频率过滤筛选出3,934,195个高质量的单核苷酸多态性（SNPs）位点，在大田条件下设置低氮（N₁，90 kg/hm²）和常规氮（N₂，180 kg/hm²）水平，成熟期调查水稻剑叶叶宽在低氮和常规氮处理下的表型数据，结合FarmCPU和MLM模型进行全基因组关联分析（GWAS）。【结果】通过植株在不同氮水平下的叶宽表型数据，计算该群体在低氮和常规氮水平下的剑叶宽表型比值Q（N₁／N₂），Q值呈现正态分布的特征。对Q值进行全基因组关联分析，在12条染色体上共鉴定了100个显著位点，确定了39个候选QTLs，包括已克隆NUE相关基因OsNR1.2和OsNAC42。进一步鉴定了候选基因OsNR1.2和OsNAC42的优异单倍型和潜在的优势单倍型组合，为水稻NUE的改良提供了有价值的资源和信息。【结论】利用GWAS和单倍型分析，揭示了水稻剑叶叶宽在不同氮处理下的遗传基础，鉴定了与NUE相关的候选QTLs和基因，包括OsNR1.2和OsNAC42。通过组合单倍型分析，鉴定了两个基因的优势单倍型组合，为水稻NUE的改良提供了有价值的资源和信息。

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5. 稻田甲烷产生与排放的影响因素及减排措施研究进展

谢先芝, 刘奇华, 李新华, 李维平

中国水稻科学 2024, 38 (5): 475-494. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.231102

摘要（375）

HTML （18）

PDF （1684KB）（1876）

稻田甲烷(CH₄)排放是农业生产中主要碳排放源之一。如何在保证丰产的前提下，有效降低水稻生产中CH₄的排放量成为现代农业科研工作者研究的焦点。围绕稻田CH₄的产生、排放与减排方式，本文综述了目前稻田CH₄产排的相关研究进展，阐述了稻田CH₄的产生、氧化过程、排放方式及其主要影响因素。稻田甲烷的产生排放与土壤理化性状(pH值、关键酶活性、含水量、温度、氧化还原程度、质地等)、水稻品种(根系形态活力与分泌物、通气组织、收获指数、株高等)、栽培技术(轮作模式、水肥调控、种植方式)、气候变化(气温、大气CO₂浓度、UV-B辐射)等因素密切相关。本文重点从选育高产低排新品种、研发稻田CH₄减排新物质、稻-渔低碳循环种养、土壤持续固碳减排、多种栽培调控方式耦合的新技术等方面入手，系统总结了稻田CH₄减排的技术措施，提出应根据不同稻区的生产特点，因地制宜，探索建立稻田CH₄减排高效综合技术体系。在此基础上，讨论了未来重点研究方向，以期为水稻丰产减排生产提供技术支撑，为顺利实现国家“双碳”目标提供有益参考。

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6. 再生稻稻米品质研究进展

肖无为, 朱辰光, 王飞, 熊栋梁, 黄见良, 彭少兵, 崔克辉

中国水稻科学 2025, 39 (1): 33-46. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.240412

摘要（357）

HTML （8）

PDF （1363KB）（938）

再生稻是一种绿色高效的种植模式，对提高水稻种植效益和保障我国粮食安全具有重要意义，具有广阔发展前景。再生稻头季和再生季生长环境以及栽培管理措施不同，导致头季和再生季稻米品质有显著差异，再生季稻米品质通常优于头季稻米。再生特性、环境温度、水肥管理等都可通过调控源库关系、灌浆过程、籽粒营养物质合成、淀粉粒物理化学特征等影响稻米品质形成。目前虽然已经从再生力和产量角度选育了一批适宜作再生稻种植的优质高产水稻品种，但提高再生稻头季和再生季稻米品质仍然是制约再生稻发展的一个重要因子。本文简要介绍了再生稻头季和再生季稻米品质特征及其差异，结合稻米品质形成的过程及影响因素，分析了影响再生稻稻米品质的因素及栽培调控措施，旨在为再生稻优质高产发展提供理论基础。

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7. 高光效水稻品种的叶片和冠层生理生态特征及其氮素调控机制研究进展

叶苗, 毛雨欣, 张德海, 康钰莹, 袁榕, 张祖建

中国水稻科学 2024, 38 (6): 617-626. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.230402

摘要（355）

HTML （16）

PDF （2481KB）（585）

提高水稻的光合效率被认为是进一步提高水稻产量的有效途径之一。然而，关于高光效水稻品种的生理生态特征还不清楚，无论是在单叶水平还是群体冠层水平上。本文综述了叶片Rubisco酶含量和活性、叶片含氮量、叶片形态解剖结构包括气孔性状、叶脉性状和叶肉解剖结构以及结构性物质与功能性物质之间的平衡对单叶光合作用的影响，冠层结构和冠层光氮匹配对群体冠层光合作用的影响及其受氮素调控的状况，总结了高光效水稻品种的叶片和冠层生理生态特征及其氮素调控效应。高光效水稻品种叶片Rubisco酶含量和氮含量高，气孔密度和孔径大，细胞间隙比例大，叶绿体覆盖率大，叶肉细胞和叶绿体面向细胞间隙的比表面积大，细胞壁薄，叶脉密度大，叶脉维管直径大，根系表面积大，根直径大，叶片挺、叶色深，冠层下部叶片多，冠层光氮匹配程度高等；增施氮肥可以增加叶片Rubisco酶含量和活性，提高叶肉层厚度，增加叶绿体覆盖率、叶肉细胞和叶绿体面向细胞间隙的比表面积，降低细胞壁厚度，提高叶绿素含量，减少细胞壁含量等，从而增强叶片光合作用，但是，过量施氮会降低氮肥利用效率，造成氨挥发、水体富营养化、N₂O排放增加等一系列环境问题。

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8. 水稻孕穗期耐冷调控的分子及生理机制研究进展

随晶晶, 赵桂龙, 金欣, 卜庆云, 唐佳琦

中国水稻科学 2025, 39 (1): 1-10. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.231208

摘要（340）

HTML （17）

PDF （830KB）（660）

水稻孕穗期低温胁迫会破坏生殖器官功能，使花药发育受损、花粉育性降低，最终导致水稻结实率下降、产量降低。部分生长调节物质，如可溶性糖、活性氧、植物内源激素（脱落酸和赤霉素）的含量都与水稻孕穗期耐冷性密切相关。本文系统总结了水稻孕穗期低温胁迫对水稻花药发育的影响，生长调节物质的变化，以及水稻孕穗期耐冷QTL和克隆的孕穗期耐冷基因的功能解析，以期为水稻孕穗期耐冷品种育种改良和材料创制提供理论指导。

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9. 水稻DMP1、DMP2、DMP3基因突变体的创制及其单倍体诱导能力鉴定

胡风越, 王健, 王春, 王克剑, 刘朝雷

中国水稻科学 2025, 39 (1): 55-66. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.231112

摘要（331）

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PDF （6305KB）（641）

PDF（mobile）（2521KB）（50）

【目的】探究水稻DMP家族基因的单倍体诱导能力，为单倍体育种提供新的基因资源。【方法】筛选与ZmDMP基因高同源且在花粉中高表达的水稻DMP家族基因作为候选基因；利用CRISPR/Cas9多基因编辑技术，在籼粳杂交稻“春优84”中对筛选的DMP家族基因和单倍体诱导基因OsMTL创制单基因敲除以及多基因组合敲除突变体；对突变体进行形态学观察和花粉育性鉴定；调查统计转基因T₀材料的结实率和单倍体诱导率。【结果】在水稻RAP-DB数据库中共检索到13个玉米单倍体诱导基因ZmDMP的同源基因。OsDMP1和OsDMP2与ZmDMP同源性最高，相似度分别为41.24% 和37.32%；OsDMP1和OsDMP3在花药中表达量最高。因此，选择OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3基因为候选基因。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术创制了OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3的单基因敲除和组合敲除突变体(osdmp1、osdmp2、osdmp3、osdmp1-osdmp2、osdmp1-osdmp3、osdmp1-osdmp2-osdmp3)，OsMTL单基因敲除突变体(osmtl)，以及OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3与OsMTL基因的组合敲除突变体(osmtl-osdmp1、osmtl-osdmp2、osmtl-osdmp3、osmtl-osdmp1-osdmp2、osmtl-osdmp1-osdmp3、osmtl- osdmp1-osdmp2-osdmp3)。表型考察发现，相比较野生型，所有突变体的植株形态和花粉育性均未发生显著变化，而仅在包含osmtl的单基因敲除和多基因组合敲除突变体中结实率发生显著下降。单倍体鉴定结果显示，OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3与OsMTL组合突变的单倍体诱导效率分别为0.4% ± 0.6%、2.6% ± 2.8%、1.4% ± 0.6%、1.5% ±1.3%、2.1% ± 2.4%、2.2% ± 0.6%，与osmtl突变体(1.5% ± 0.5%)无显著差异。然而，当OsDMP家族基因单个突变或多个组合突变时均无单倍体产生。【结论】本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功创制了水稻OsDMP1、OsDMP2、OsDMP3、OsMTL单基因和多基因组合敲除突变体，发现了OsDMP1、OsDMP2和OsDMP3均无独立单倍体诱导能力，也不能提升OsMTL基因的单倍体诱导效率。本研究促进了对水稻中OsDMP同源基因的了解，为后续单倍体诱导基因研究提供参考。

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10. 基于低空无人机遥感的水稻产量估测方法研究进展

冯向前, 王爱冬, 洪卫源, 李子秋, 覃金华, 詹丽钏, 陈里鹏, 张运波, 王丹英, 陈松

中国水稻科学 2024, 38 (6): 604-616. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.240103

摘要（329）

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PDF （993KB）（1030）

水稻作为主要的粮食作物之一，其产量估测对国家政策宏观调控、地方农情实时指导以及优良品种的定向培育都起着至关重要的作用。随着作物学科及其交叉学科的不断进步，估产的方法和模式也逐渐多样化。同时，随着遥感技术的发展，尤其是低空无人机的出现及其应用的普及，水稻智能遥感估产方法不断创新，估测精度不断提升，但针对基于无人机遥感的智能稻作产量估测缺乏系统和科学的归纳总结。鉴于此，本文在梳理目前主流水稻估产方法及其优缺点的基础上，聚焦探讨低空智能遥感技术在水稻产量估测中的应用及未来发展方向。围绕当前利用低空遥感技术获取的主要特征信息，探讨实现智能遥感水稻估产的模型开发。此外，还探讨了智能遥感技术在水稻产量估测中面临的挑战和问题，旨在深化并完善对低空遥感水稻的产量估测方法的理解，进而为水稻产量智能估计提供系统全面的参考和指导。

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11. 轮作模式和氮肥处理对稻田土壤有机碳储量及其结构的影响

周子榆, 王孟佳, 冯向前, 覃金华, 王爱冬, 马横宇, 褚光, 刘元辉, 徐春梅, 章秀福, 王丹英, 郑希, 陈松

中国水稻科学 2024, 38 (5): 577-590. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.230912

摘要（322）

HTML （18）

PDF （1056KB）（590）

【目的】探讨不同水旱轮作模式与水稻季施氮水平在稻田土壤固碳(有机碳储量及其官能团特征)中的作用。【方法】依托中国水稻研究所水-旱轮作长期定位试验(2003年至今)，研究4种轮作模式[水稻-冬闲(RF)、水稻-紫云英(RC)、水稻-小麦(RW)和水稻-稻草覆盖种植马铃薯(RP)]与2个水稻季氮肥处理[不施氮(N0，0 kg/hm²) 和正常施氮(N1，135 kg/hm²)]对稻田土壤有机碳储量(0−50 cm)和有机碳官能团特征(0−20 cm)的影响。【结果】1) 在土壤浅耕层(0−20 cm)内，轮作能够在一定程度上提高有机碳含量，表现为RP>RC>RW或RF；但对于全耕层(0−50、0−40和0−30 cm)土壤有机碳储量而言，冬作(RP，RC和RW)与冬闲(RF)无显著差异，而施氮更有利于土壤固碳。2)水稻季不施氮处理下：相较于RF，冬作模式显著增加包括烷基碳和芳香碳在内的难降解组分，而抑制以烷氧碳为主的易降解组分，明显提高了土壤腐殖化指数、芳香性和疏水性，助力浅层土壤(0－20 cm)总有机碳储备的增加。其中，腐殖化指数和疏水性与还田秸秆C/N比值关系密切，这在浅层土壤固碳上具有重要意义。【结论】相较于轮作，适度施氮对全层土壤有机碳储备更有意义；而周年水旱轮作中全量秸秆还田对土壤有机质积累的效应仅停留在浅耕层，对全土层土壤有机碳储备的作用则被高估。秸秆碳在稻田的去向还有待进一步探索。

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12. 半矮秆基因sd1调控水稻重要农艺性状的研究进展

张丰勇, 应晓平, 张健, 杨隆维, 应杰政

中国水稻科学 2025, 39 (1): 24-32. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.231104

摘要（316）

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PDF （1702KB）（609）

半矮秆品种的培育和推广推动了水稻“绿色革命”。半矮秆基因sd1是参与赤霉素合成的关键基因。该位点的变异降低了株高，提高了收获指数，解决了在增施氮肥条件下高产与倒伏之间的矛盾。本文回顾了sd1基因的分离与功能解析，分析了sd1不同单体型间的重要农艺性状的差异，综述了sd1基因调控对包括生育期、株高、单株穗数、单株产量、抗倒伏、种子休眠和氮肥利用率等重要农艺性状的作用机理，讨论了sd1基因对水稻产量的影响和利用基因编辑技术创制sd1变异定向快速改良水稻品种，并对sd1基因的应用进行了展望。

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13. 5460个三系杂交稻品种的不育系细胞质来源分析

李伟, 徐霞, 边莹, 张晓波, 范炯炯, 程本义, 杨仕华, 吴建利, 魏鑫, 曾波, 龚俊义

中国水稻科学 2024, 38 (6): 653-664. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.231214

摘要（315）

HTML （15）

PDF （2143KB）（918）

【目的】三系杂交稻育种的50年，也是三系不育系不断创新的50年。厘清三系杂交稻不育系的胞质类型及其主要衍化途径，对于快速确立恢保关系，准确溯源水稻不育系系谱，促进水稻杂种优势的有效利用具有重要作用。【方法】数据来自1974－2023年通过国家和省级审定的三系杂交水稻及其系谱资料。对50年来通过国家或省级审定的三系杂交稻不育胞质进行了系谱梳理，并对主要不育细胞质类型在杂交稻育种中的利用进行了分析。【结果】过去50年来，各级审定的三系杂交稻品种中，不育系胞质信息比较清楚的不育系有966个。根据各自的不育细胞质类型划分成16个类型，分别是野败型、印水型、包台型、D型、K型、冈型、矮败型、红莲型、爪哇稻型、万恢型、东乡野生稻型、广州野生稻型、高州野生稻型、漳浦野生稻型、马协型和Y型。分析结果显示野败型、印水型和包台型不育系数量分列前三位(累计不育系个数占比78.38%，累计选育三系杂交稻品种数占比77.77%)，马协型、东乡野生稻型、Y型和高州野生稻型不育系数量分列最后四位(累计不育系个数占比1.55%，累计选育三系杂交稻品种数占比1.15%)。【结论】随着三系杂交稻育种的发展，不育系胞质源的种类和育种利用程度均得到了显著提升，不仅解决了单一不育胞质可能造成的潜在风险，而且丰富了我国三系杂交稻育种中不育细胞质来源的多样性。

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14. 2,4-表油菜素内酯对生物炭基质育秧水稻秧苗根系生长及生理特性的影响

毋翔, 张义凯, 张鹏, 马昕伶, 陈玉林, 陈惠哲, 张玉屏, 向镜, 王亚梁, 王志刚, 李良涛

中国水稻科学 2024, 38 (6): 685-694. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.240503

摘要（304）

HTML （11）

PDF （2235KB）（458）

【目的】水稻秧苗良好的根系盘结力，利于提高机插效率和质量。探明2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide, EBR)在稻草生物炭育秧基质中对水稻根系生长的影响及作用机制具有重要意义。【方法】采用以300℃下制备的稻草生物炭为主的育秧基质，以甬优538为试验材料，分析了不同浓度EBR(0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mg/kg)对生物炭基质育秧水稻秧苗根系生长及生理特性的影响。【结果】在生物炭基质中加入EBR后水稻秧苗的根系盘结力增强了4.13%~22.46%，根系活力提高了0.93~1.65倍，根冠比增加了2.20%~14.10%，极大促进根系的生长。基质中添加EBR显著提高水稻秧苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化保护酶的活性，降低丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)的含量，增加秧苗的可溶性糖和可溶性蛋白含量。施用EBR后水稻根系和叶片中OsCu/Zn-SOD1和OsCu/Zn-SOD2、OsCAT1和OsCAT2四个基因的表达水平显著高于对照。【结论】生物炭育秧基质中增施EBR能够提高水稻秧苗抗氧化系统酶活性和相关基因表达，降低植株内MDA和H₂O₂的含量，改善水稻秧苗根系的生长和盘结能力，促进健壮秧苗的形成。基施EBR最适宜的浓度为1.0~1.5 mg/kg。

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15. 水稻中八个稻瘟病抗性基因特异分子标记的开发及应用

杨好, 黄衍焱, 王剑, 易春霖, 石军, 谭楮湉, 任文芮, 王文明

中国水稻科学 2024, 38 (5): 525-534. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.230811

摘要（303）

HTML （21）

PDF （2859KB）（742）

【目的】为了明确水稻亲本的稻瘟病抗性基因组成，并有效地应用于水稻抗性育种，开发不受遗传背景限制的分子标记至关重要。这些分子标记能够精确地识别亲本中的抗性基因，为分子辅助育种提供重要的工具。【方法】发掘抗性基因编码区在155份水稻材料中等位基因的核苷酸多态性位点，在特异性最强位点开发分子标记。【结果】经多重阳性及阴性对照或部分结果的重测序检验，为Pit、Pish、Pib、Pid3、Pi5、Pia、Pi54和Pita2/Ptr等8个抗性基因开发了有效的分子标记，并明确这些抗性基因在109个四川盆地常用育种亲本中的组成。其中，Pia基因不存在于这些亲本中，Pit、Pish、Pi54、Pid3、Ptr/Pita2、Pi5和Pib基因分别存在于3.67%、13.76%、14.68%、18.35%、24.77%、26.61%和38.53%的亲本中。另外，有21.10%的水稻亲本不含这些基因，35.78%的亲本只含有1个抗性基因，43.12%的亲本聚合了2~4个抗性基因。

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16. 水稻中胚轴研究进展

任宁宁, 孙永建, 申聪聪, 朱双兵, 李慧菊, 张志远, 陈凯

中国水稻科学 2025, 39 (1): 11-23. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.240504

摘要（292）

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PDF （1979KB）（523）

水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其生长发育特性对农业生产具有重要影响。水稻的中胚轴(Mesocotyl)是连接种子与幼苗的关键部分，在种子破土出苗过程中发挥着重要作用，其伸长性状在水稻直播栽培中尤为重要。中胚轴的伸长性能直接影响水稻的出苗率、出苗速度及幼苗的抗逆性，是水稻育种和栽培管理中的关键环节。随着现代农业技术的发展，特别是水稻直播技术的兴起，对水稻中胚轴的研究显得尤为迫切和重要。本文从影响中胚轴发育的细胞形态、环境因素、生理因素、中胚轴相关QTL位点和基因挖掘研究进展以及在育种方面的应用进行了阐述，以期为水稻中胚轴的利用和未来育种方向提供理论依据和新思路。

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17. 水稻花粉管生长及其对非生物逆境胁迫的响应机理研究进展

许用强, 徐军, 奉保华, 肖晶晶, 王丹英, 曾宇翔, 符冠富

中国水稻科学 2024, 38 (5): 495-506. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.231107

摘要（281）

HTML （23）

PDF （618KB）（797）

水稻是我国乃至全世界最为重要的粮食作物之一。全球气候变暖背景下，高温、干旱、低温寡照等极端天气频繁发生，水稻产量品质形成受到不同程度的影响，严重威胁我国的粮食安全。花粉管在雌蕊组织中的生长是水稻生殖生长最为关键的过程，高温等非生物逆境胁迫可严重干扰花粉管生长的信号传递和能量代谢，进而导致水稻受孕失败。因此，研究高温等逆境胁迫影响水稻花粉管生长及其调控机制具有重要意义。本文综述了水稻花粉管生长的基本过程，包括信号传递以及能量代谢，同时阐述了高温、干旱、低温寡照、重金属等逆境影响花粉管生长致使小穗败育的作用机制及其栽培调控技术，为减缓高温等逆境胁迫干扰水稻花粉管生长，提高水稻授粉受孕能力的栽培技术提供理论参考，并对今后的研究方向进行展望。

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18. 利用CRISPR/Cas9技术编辑OsOFP30基因创制水稻粒型突变体

何勇, 刘耀威, 熊翔, 祝丹晨, 王爱群, 马拉娜, 王廷宝, 张健, 李建雄, 田志宏

中国水稻科学 2024, 38 (5): 507-515. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.231002

摘要（276）

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PDF （1986KB）（715）

【目的】研究水稻OFP家族转录因子OsOFP30对粒型的影响，创制新的粒型突变材料，为水稻粒型改良提供参考。【方法】以粳稻品种中花11为受体材料，利用CRISPR/Cas9技术对OsOFP30基因进行定向编辑；通过T₀、T₁和T₂代连续筛选，获得3类无外源片段插入的纯合突变体（长片段删除突变OsOFP30⁻⁸⁹、单碱基插入突变OsOFP30^+1G和OsOFP30^+1A）；分析粒型变异，进行生物信息学和测序分析，初步确定粒型变异原因。【结果】与野生型相比，3类突变体的粒宽和千粒重都显著降低，OsOFP30⁻⁸⁹和OsOFP30^+1G仅粒长和粒厚显著降低，穗型指标与野生型无明显差异，OsOFP30^+1A的粒长和粒厚与野生型无明显差异，仅一次枝梗数显著低于野生型；生物信息学分析表明，这3类突变体均由移码突变导致的翻译提前终止所产生，OsOFP30⁻⁸⁹突变蛋白长度为252个氨基酸，OsOFP30^+1G和OsOFP30^+1A突变蛋白长度均为282个氨基酸，两者仅第323位的核酸序列存在G和A的单碱基差异，导致突变蛋白第108位产生丝氨酸和天冬酰胺的差别。【结论】初步判断OsOFP30基因可调控水稻粒型变异。本研究创制了新的粒型突变材料，可为水稻粒型改良育种提供参考。

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19. 江淮稻区不同类型粳稻品种外观及蒸煮食味品质特征比较

姚姝, 陈涛, 赵春芳, 周丽慧, 赵凌, 梁文化, 赫磊, 路凯, 朱镇, 赵庆勇, 管菊, 王才林, 张亚东

中国水稻科学 2024, 38 (6): 709-718. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.240310

摘要（265）

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PDF （430KB）（630）

【目的】研究江淮稻区大面积生产应用和新近育成的优质粳稻外观及食味相关的理化指标特征，以期为该稻区选择适宜品种种植和品种改良提供科学依据。【方法】以近年江淮稻区大面积推广应用的26个粳稻为材料，通过聚类和基因型分析鉴定，分为半糯型粳稻和普通粳稻两大类，比较不同类型粳稻品种外观和食味相关的理化指标，分析稻米各项理化指标与食味品质间的关系。【结果】1）在外观品质方面，两种类型粳稻品种间的垩白粒率、垩白度及透明度差异显著，半糯型粳稻的透明度显著低于普通粳稻。2）在淀粉理化特性方面，半糯型粳稻直链淀粉含量、胶稠度、热浆黏度、冷浆黏度和消减值要显著低于普通粳稻，而崩解值却显著高于普通粳稻。3）在米饭食味值指标方面，半糯型粳稻的米饭外观和普通粳稻无显著差异，但黏度、平衡度、食味值显著高于普通粳稻。4）相关分析表明，稻米外观品质中整精米长宽比，各项理化指标中直链淀粉含量、胶稠度和糊化温度，米饭食味值参数中的外观、硬度与米饭食味显著相关。【结论】两种不同类型粳稻品种外观和蒸煮食味品质差异显著，普通粳稻外观晶莹剔透，而半糯型粳稻外观相对浑浊。普通粳稻具有较高的直链淀粉含量和糊化温度，较低的胶稠度、崩解值和食味值。半糯型粳稻具有较低的直链淀粉含量和糊化温度，较高的胶稠度、崩解值和食味值。

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20. 水稻对砷的吸收与转运机理及农艺阻控策略

吴金水, 唐江英, 谭立, 过志强, 杨娟, 张鑫臻, 陈桂芳, 王建龙, 施婉菊

中国水稻科学 2025, 39 (2): 143-155. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2025.240402

摘要（263）

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PDF （1329KB）（689）

近年来，土壤中的砷污染问题日益严重。砷不仅对水稻的产量和品质产生负面影响，还通过食物链进入人体，严重威胁人类健康。因此，减少水稻中砷的积累已成为保障粮食质量安全和促进水稻产业发展亟待解决的问题。深入研究水稻对砷的吸收、转运与积累机制，并积极探索减少砷累积的农艺栽培措施，是解决稻米砷超标的有效途径。本文概述了水稻根部对土壤中不同形态砷的吸收及其在水稻植株内的转运与积累的生理及分子机制。从水稻品种、土壤理化性质、土壤养分和微生物等方面阐述了影响水稻砷吸收和积累的因素，并从水分和养分管理两方面重点概述了栽培措施对减少水稻砷吸收和积累的调控作用及机理。结合现有研究成果，对未来水稻砷污染防治的研究方向进行了展望，旨在为减少水稻籽粒砷含量的研究提供参考。

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