中国水稻科学

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1. 水稻碱性亮氨酸拉链(bZIP)蛋白家族功能研究进展

韩聪, 何禹畅, 吴丽娟, 郏丽丽, 王磊, 鄂志国

中国水稻科学 2023, 37 (4): 436-448. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.221018

摘要（1031）

HTML （37）

PDF （1407KB）（548）

碱性亮氨酸拉链（basic leucine zipper, bZIP）是一类重要的转录调控因子，广泛存在于真核生物中，因含有高度保守的bZIP结构域而得名。bZIP结构域由紧密相邻的碱性区域和亮氨酸拉链区域两部分组成。粳稻基因组中注释有89个bZIP基因，其中45个已得到功能验证，它们参与调节水稻生长发育、生物与非生物胁迫应答，包括种子休眠和萌发、成花转变、光形态建成，以及胁迫和激素信号通路等。

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2. 水稻株型的分子机理研究进展

兰金松, 庄慧

中国水稻科学 2023, 37 (5): 449-458. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.221102

摘要（437）

HTML （57）

PDF （401KB）（464）

株型是水稻产量的重要决定因素，创制理想株型品种是提高水稻产量的重要途径。20世纪50年代的矮化育种和70年代的杂交水稻培育是水稻增产的两次革命，但近几年水稻产量增长放缓，通过理想株型与杂种优势的结合进而实现超高产将成为第三次育种革命的关键。本文简要回顾了水稻株型分子调控机理的最新研究概况，重点关注了叶形、穗型和粒型等方面所取得的进展，并展望了水稻理想株型未来的研究趋势，为通过分子设计育种创制水稻理想株型，进一步提高水稻产量提供参考。

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3. 利用CRISPR/Cas9技术创制广亲和水稻温敏雄性不育系

段敏, 谢留杰, 高秀莹, 唐海娟, 黄善军, 潘晓飚

中国水稻科学 2023, 37 (3): 233-243. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.221006

摘要（260）

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PDF （4620KB）（442）

【目的】为突破传统杂交转育方法对水稻两系不育系选育的限制，利用CRISPR/Cas9技术对籼型恢复系台恢31的温敏雄性核不育基因TMS5进行编辑，以获得全新水稻温敏雄性不育系。【方法】选择水稻温敏不育基因TMS5第1外显子的2段序列作为靶点，构建双靶点pHUE411-TMS5-gRNA载体，通过农杆菌侵染获得116株T₀代转基因植株。【结果】经鉴定获得3种类型纯合突变体tms5-1、tms5-2和tms5-3，每一种突变均导致TMS5氨基酸序列的缺失。分期播种试验结果显示，幼穗分化敏感期温度为27℃时，tms5-1和tms5-3自交结实率分别为0.56%、0.03%，表现为高度不育，而tms5-2则完全不育。与野生型台恢31相比，不育系TB52S（即tms5-2）单株穗数增多，穗长变短，株高及每穗总粒数相较WT均下降25%，花药发白瘦小，无花粉粒充实，柱头、颖壳没有显著差异。TB52S幼穗分化4期时进行温度处理，确认TB52S的育性转换温度为26℃。TB52S分别与籼、粳型恢复系配组，F₁的结实率超过90%。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对籼型恢复系台恢31的温敏雄性核不育基因TMS5进行编辑，获得能够稳定遗传的水稻广亲和温敏雄性不育系TB52S，为两系不育系选育提供新的技术支撑。

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4. 水稻内外稃异常发育突变体blg1 (beak like grain 1)的表型分析与精细定位

沈雨民, 陈明亮, 熊焕金, 熊文涛, 吴小燕, 肖叶青

中国水稻科学 2023, 37 (3): 225-232. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.220506

摘要（225）

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PDF （5807KB）（384）

【目的】水稻花器官的正常发育对水稻的成功繁殖和产量至关重要。对水稻花器官发育相关基因进行遗传定位，可以完善和丰富其花器官发育调控网络，对水稻育种具有指导意义。【方法】从育种材料中分离鉴定出一个内外稃发育异常的突变体blg1，对blg1突变体和对照株系花器官形态进行了观察。将该突变体与Dular杂交，构建F₂群体，对突变表型进行遗传分析，并对BLG1基因进行了精细定位和候选基因分析。【结果】表型观察显示，blg1突变体表现为内外稃不能正常闭合、稃间弯曲严重、籽粒变小等。遗传分析表明，blg1的突变性状由一对隐性核基因控制。通过精细定位，将目标基因定位于第5染色体长臂末端InD3和InD5两个标记之间，物理距离为50 kb，包含8个开放阅读框。通过分析，LOC_Os05g48760可能是BLG1基因的候选基因。【结论】BLG1是一个控制水稻内外稃发育的新基因。

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5. 不同肥料施用与稻米品质关系的整合分析

刘嫒桦, 李小坤

中国水稻科学 2023, 37 (3): 276-284. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.220807

摘要（210）

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PDF （2371KB）（376）

【目的】科学施肥是提高稻米品质的有效手段之一，整合不同养分与稻米品质的关系，为改善稻米品质提供理论依据。【方法】以氮、磷、钾、钙、镁、硫、锌、铁、硅、水稻和品质为主要关键词，在“中国知网”和“Web of Science”检索2001年至2021年公开发表的文献，共筛选出符合分析标准的文献94篇、共计数据4277组。将文献中的稻米品质分为营养品质、蒸煮食味品质、外观品质和加工品质，以不施某养分肥料处理为对照，应用Meta分析方法整合分析不同养分施用对稻米品质指标的影响。【结果】与不施某养分肥料肥理相比，施用氮、钾、铁肥可以提高水稻的蛋白质含量，平均增幅分别为17.03%、6.10%、5.61%；施用锌肥和铁肥分别提高稻米的锌含量（28.20%）和铁含量（21.81%），均有利于改善稻米的营养品质。施用氮肥降低稻米的胶稠度（3.33%）、直链淀粉含量（6.01%）、峰值黏度（8.05%）和崩解值（9.98%），不利于稻米蒸煮食味品质的提高。施用钾、镁、硫、硅肥均可降低稻米的垩白粒率，平均降幅分别为15.09%、6.50%、24.07%、23.22%，同时，钾、锌、硅肥的施用可以降低稻米的垩白度，有助于改善外观品质。对于加工品质指标，施用氮、钾、锌肥均可以显著提高稻米的整精米率，平均增幅分别为10.29%、2.92%、3.76%，有利于加工品质提高。【结论】不同养分的施用对稻米的营养、蒸煮食味、外观、加工品质均有一定的影响，但其影响的品质指标不同。在实际生产中应根据目标品质需求协调不同养分对稻米品质的影响，以达到稻米品质最优化。

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6. 定向敲除SD1基因提高水稻的抗倒性和稻瘟病抗性

李刚, 高清松, 李伟, 张雯霞, 王健, 程保山, 王迪, 高浩, 徐卫军, 陈红旗, 纪剑辉

中国水稻科学 2023, 37 (4): 359-367. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.221113

摘要（305）

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PDF （1390KB）（374）

【目的】 为改良高产粳稻品种淮119株高偏高及易感稻瘟病等不利性状，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对淮119中SD1基因进行定向敲除，为淮119后代品种改良奠定基础。【方法】 利用CRISPR/Cas9系统，以SD1基因为靶基因，构建基因敲除载体，以农杆菌介导转化淮119，获得无转基因插入的纯合突变株，进一步对纯合突变株株高、农艺性状、稻瘟病抗性及氮素吸收利用能力等进行综合分析。【结果】 利用农杆菌转化淮119，鉴定获得1株无转基因载体序列插入的纯合突变株。大田种植发现，野生型淮119出现60%面积以上的倒伏，而sd1纯合突变株群体由于株高变矮，从而有效避免了生育后期的倒伏。此外，用不同浓度的GA（0.01~1.00 μmol/L）处理，野生型苗高均显著高于突变株，表明sd1突变导致对外源GA敏感性降低。稻瘟病抗性鉴定结果表明，sd1基因突变不仅有效降低株高，同时增强了对稻瘟病的抗性水平。不利因素是，SD1基因的敲除降低了淮119的氮素吸收利用效率。【结论】 淮119中SD1基因定向敲除获得的无转基因插入纯合突变株，不仅株高显著下降，且稻瘟病抗性得到增强。

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7. 基于CRISPR/Cas9技术创制耐盐香稻

李景芳, 温舒越, 赵利君, 陈庭木, 周振玲, 孙志广, 刘艳, 陈海元, 张云辉, 迟铭, 邢运高, 徐波, 徐大勇, 王宝祥

中国水稻科学 2023, 37 (5): 478-485. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.220907

摘要（270）

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PDF （1424KB）（363）

【目的】 为了促进耐盐香稻育种，利用CRISPR/Cas9系统对粳稻品种连粳11的Badh2和OsRR22基因进行编辑，以期快速获得一批不含有转基因成分且具有耐盐性和香味的纯合水稻材料。【方法】 根据Badh2和OsRR22基因序列中编辑位点的敲除效率设计靶位点，构建pH-Ubi-Cas9-Badh2-OsRR22敲除载体，利用农杆菌介导法转入受体品种连粳11中。对转基因后代进行潮霉素和Cas9标记PCR检测以及靶基因测序，获得无外源基因插入的badh2-osrr22纯合株系，并对后代种子性状和苗期耐盐性进行分析。【结果】 T₂代成熟种子中2-AP含量较背景材料连粳11显著增加，千粒重、粒长、粒宽无明显变化；128 mmol/L氯化钠处理14 d后株系21-30较连粳11苗高增加15.2%，苗鲜质量增加45.2%，苗干质量增加13.2%。【结论】 利用CRISPR/Cas9技术对Badh2和OsRR22基因编辑获得能稳定遗传且无外源基因插入的耐盐香稻材料，加快了水稻多性状聚合的选育进程。

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8. 不同水分管理方式对旱直播水稻产量和稻米品质的影响

杨晓龙, 王彪, 汪本福, 张枝盛, 张作林, 杨蓝天, 程建平, 李阳

中国水稻科学 2023, 37 (3): 285-294. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.220810

摘要（226）

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PDF （936KB）（357）

【目的】研究旱直播模式下不同水分管理方式对水稻产量、光合生理特性和稻米品质的影响，以期为干旱气候条件下的节水栽培提供理论依据。【方法】采用大田小区试验，以杂交稻旱优73和常规稻黄华占为试验材料，通过设置全生育期内旱管和水管两种水分管理模式，综合考查旱直播模式下不同水分管理方式对水稻叶片光合特性、地上部干物质积累及分配、产量和稻米品质的影响。【结果】水稻旱直播模式下进行旱作栽培显著提高了水分利用效率和水稻产量，降低了稻米的外观品质和食味品质。与淹水灌溉相比，旱作处理显著提高了叶片SPAD值和齐穗期净光合速率，促进了地上部干物质的积累；增加了茎秆和叶片干物质转运量和对籽粒贡献率，进而提高了水稻有效穗和千粒重。其中，黄华占和旱优73 产量分别增加14.0%和11.9%。旱作处理对加工品质没有显著影响，但显著降低了直链淀粉含量，增加了蛋白质含量；同时降低籽粒中重金属砷的含量，增加了重金属镉的含量。【结论】水稻旱直播模式为干旱气候条件下的水稻适应性栽培提供了可能，但稻米品质与产量协同提升因品种而异。因此，旱直播模式下高效优质栽培技术还需进一步研究。

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9. 水稻外卷叶突变体ocl1的鉴定及基因定位

任志奇, 薛可欣, 董铮, 李小湘, 黎用朝, 郭玉静, 刘文强, 郭梁, 盛新年, 刘之熙, 潘孝武

中国水稻科学 2023, 37 (4): 337-346. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.221004

摘要（215）

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PDF （1775KB）（349）

【目的】 适度卷叶可增强叶片的光合效率，提高水稻的产量，筛选和鉴定水稻卷叶突变体有助于解析水稻叶片形成的分子机制。【方法】 利用280 GY钴⁶⁰ γ射线对籼稻品种玉针香进行诱变处理，筛选出一个外卷叶突变体，暂命名为ocl1(outcurved leaf 1)。考查了突变体的表型特征和农艺性状，并利用ocl1突变体与02428杂交的F₂群体定位目标基因，最后通过荧光定量PCR分析了卷叶相关基因的表达情况。【结果】 从分蘖期到成熟期，突变体的叶片表现外卷和披垂；在农艺性状方面，突变体的结实率、千粒重和单株产量显著降低；叶片的显微观察结果表明，突变体的外卷叶表型主要是由于相邻维管束之间的泡状细胞变大引起的；遗传分析表明，ocl1的突变表型受一对隐性核基因控制，将OCL1基因定位在第6染色体上SSR标记RM19575与InDel标记ID02612之间，物理距离约为127 kb；定位区间内的测序结果表明，其中一个基因（LOC_Os06g10600）的内含子-外显子连接处发生单碱基突变，导致异常剪接，进而引起氨基酸序列的改变。该基因编码同源异型域-亮氨酸拉链蛋白，与卷叶相关基因ROC8和URL1等位；荧光定量PCR结果显示，泡状细胞发育相关基因ROC5和LAC17在ocl1突变体中下调表达，而XTH11则在ocl1突变体中上调表达。【结论】 OCL1基因突变通过影响泡状细胞的发育导致叶片外卷，同时引起产量降低。

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10. 水稻叶片衰老转色与氮循环利用及挥发关系的研究进展

陶怡, 徐亚楠, 叶昌, 郑广杰, 徐春梅, 陈松, 褚光, 刘元辉, 王丹英

中国水稻科学 2023, 37 (6): 553-562. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.230605

摘要（251）

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PDF （1050KB）（349）

叶片衰老是植物生命周期中重要发育阶段，叶片转色失绿是该阶段的典型症状。研究叶片转色时发生的N素循环再利用过程，有助于了解N素转运效率的影响因素。本文简述了影响水稻叶片转色的内外因素和滞绿型品种的类型，重点总结了伴随水稻叶片转色过程中发生的N再利用及N挥发的研究进展，并推测生育后期水稻N挥发加剧的原因。提出应探索简便的叶片转色动态监控技术，并建立量化叶片转色特征的指标体系，这有助于阐明水稻成熟过程中叶片转色动态与N再利用及N挥发、光合同化物积累和N活化再利用的关系和机理。

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11. 水稻颖壳类病斑突变体glmm1的鉴定与基因定位

徐欢, 周涛, 孙悦, 王木妹, 杨亚春, 马卉, 李浩, 徐大伟, 周海, 杨剑波, 倪金龙

中国水稻科学 2023, 37 (5): 497-506. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.221201

摘要（193）

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PDF （47940KB）（348）

【目的】 鉴定水稻颖壳类病斑突变体，并进行基因定位，为基因克隆及其分子机制研究奠定基础。【方法】 对野生型材料LR005和经EMS诱变得到的颖壳类病斑突变体glmm1（glume lesion mimics mutant 1）进行农艺性状分析、扫描电镜分析、DAB染色和全硅含量测定。glmm1与广亲和材料L422杂交获得的F₂群体用于遗传分析，利用图位克隆和BSA-seq方法进行基因定位。【结果】 突变体glmm1在抽穗10 d后颖壳和叶片逐渐出现褐色斑点，成熟后颖壳完全呈现褐色。与野生型相比，突变体的株高、穗长、每穗总粒数、结实率和千粒重等都极显著降低。DAB染色表明glmm1颖壳和叶片的活性氧含量增多；扫描电镜显示突变体颖壳和叶片表面硅质细胞皱缩。遗传分析结果表明，突变体glmm1的颖壳类病斑表型受到一对隐性基因控制。利用glmm1与L422的F₂分离群体，通过图位克隆和BSA-seq等策略将glmm1定位在水稻第2染色体上68 kb的区间内。该区间内有10个候选基因。序列分析发现该区间仅有一个SNP位点，位于基因Lsi1（LOC_Os02g51110）的第5个外显子上，导致第238位氨基酸由异亮氨酸变为苏氨酸。对颖壳和叶片全硅含量的测定表明，glmm1突变体中硅的积累减少，说明GLMM1可能是Lsi1的等位突变。【结论】 GLMM1是Lsi1新的等位突变基因，该突变造成植株硅含量的降低和活性氧的积累，致使颖壳和叶片产生褐色类病斑。

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12. 氮肥用量和运筹对我国水稻产量及其构成因子影响的整合分析

肖大康, 胡仁, 韩天富, 张卫峰, 侯俊, 任科宇

中国水稻科学 2023, 37 (5): 529-542. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.221111

摘要（205）

HTML （32）

PDF （2425KB）（340）

【目的】 合理的氮肥用量和运筹能够有效提高水稻产量和氮肥利用率。明确氮肥用量和运筹对水稻产量及其构成因子的影响可为水稻高产高效生产提供理论指导。【方法】 基于119篇已发表的有关稻田氮肥管理的论文，采用整合分析(Meta-analysis)的方法量化了不同施氮量、基肥+分蘖肥、穗肥、种植区域和土壤性质等条件下氮肥管理对水稻产量及其构成因子的影响，并探究了我国各水稻主产区提高产量构成因子以获得高产的适宜措施。【结果】 与不施氮肥相比，施用氮肥能够显著提高水稻实际产量(+42.2%)和理论产量(+43.1%)，有效穗数和每穗粒数分别增加了33.2%和13.5%，而结实率和千粒重分别下降了4.2%和1.6%。在不同施氮量和氮肥运筹下，水稻产量及其构成因子存在显著差异。水稻实际和理论产量在施氮量为150~200 kg/hm²时增幅最大，有效穗数和每穗粒数在施氮量为250~300 kg/hm²时增幅最大。另外，随着施氮量的增加，水稻的结实率和千粒重显著下降。基肥+分蘖肥的氮比例(基肥+分蘖肥占总施氮量的比例)为30%~50%和穗肥氮比例为10%~30%时，水稻增产幅度最大；基肥+分蘖肥氮比例(≤70%)增加，水稻有效穗数的提升幅度呈上升趋势，而每穗粒数和结实率的提升幅度呈下降趋势；穗肥氮比例(穗肥占总施氮量的比例)增加(≤30%)，每穗粒数和结实率的提升幅度呈上升趋势。对于不同稻区而言，水稻产量及其构成因子的提升幅度存在显著差异，主要表现为东北单季稻区产量增幅最大，长江流域单双季稻区次之，南方单双季稻区和云贵川湘高原单季稻区最小。所有稻区均通过增加有效穗数和穗粒数以获得高产。水稻实际和理论产量的增幅受SOM(土壤有机质)影响较小，各SOM水平间的增幅差异不超过4.39%和2.26%，而受土壤TN(总氮)、AN(有效氮)、AP(有效磷)、AK(速效钾)的含量变化影响较大，但亚组间没有显著差异。【结论】 我国水稻的推荐施氮量不宜超过250 kg/hm²，推荐基肥+分蘖肥比例不要超过总施氮量的70%，穗肥比例10%~30%时更有利于水稻增产。在保证水稻有效穗数和穗粒数前提下，提高结实率是所有稻区未来增产的关键，需通过化学调控、适宜的栽培密度和优良品种等综合管理措施来实现。

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13. 高温下不同施肥量对水稻产量品质形成的影响及其与能量代谢的关系分析

王文婷, 马佳颖, 李光彦, 符卫蒙, 李沪波, 林洁, 陈婷婷, 奉保华, 陶龙兴, 符冠富, 秦叶波

中国水稻科学 2023, 37 (3): 253-264. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.220808

摘要（216）

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PDF （4138KB）（340）

【目的】近年来极端高温天气频发，严重抑制水稻产量品质形成，优化植株营养状态，改善能量代谢可减缓高温热害，但高温下不同施肥量对籽粒能量代谢的影响及其与产量、品质及耐热性形成的影响仍未见报道，其作用机制的阐明可为水稻耐热性抗风险栽培技术研发提供重要理论依据。【方法】以浙江省推广大面积较大的单季杂交籼稻品种中浙优8号为材料，采用人工气候室盆栽的试验方法开展研究。设置不施肥(0-NPK)、1/2肥料(1/2-NPK)和正常施肥(1-NPK)三个肥料用量处理，开花当天移至人工气候室高温处理15d(高温处理设置昼/夜分别为36/28℃，常温对照设置昼/夜分别为28/25℃)。【结果】无论常温或高温下，在供试肥料水平下随着施肥量增加，中浙优8号产量、结实率及千粒重均呈逐渐增加的趋势；高温下，结实率、千粒重的下降幅度随施肥量增加而下降。然而，整精米率随施肥量增加而下降，垩白度则呈增加的趋势。高温处理后籽粒可溶性糖、MDA、H₂O₂、腺苷三磷酸酶(ATPase)及PARP [poly(ADP-ribose) polymerase]含量高于常温对照处理，淀粉、非结构性碳水化合物、抗氧化酶活性及ATP含量则低于常温对照。无论常温或高温下非结构性碳水化合物、抗氧化酶活性、ATP及ATPase均随着施肥量的增加而提高，而MDA、H₂O₂及PARP含量则呈下降趋势。常温下，能量感受器基因SnRK1A及SnRK1B相对表达量随施肥量增加而下降，而TOR则呈增长趋势。与常温对照相比，高温处理后SnRK1A上调表达，而TOR相对表达量随施肥量增加而上调。【结论】增施肥料能有效缓解花期高温对水稻结实率及千粒重的影响，但外观品质与加工品质存在变劣的趋势。常温下，增施肥料品质变劣可能与籽粒灌浆速率加快有关，而高温导致品质下降主要在于能量不足，难以满足产量及品质形成的需求。

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14. 籼稻材料570011抗褐飞虱基因的遗传分析及鉴定

程玲, 黄福钢, 邱一埔, 王心怡, 舒宛, 邱永福, 李发活

中国水稻科学 2023, 37 (3): 244-252. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.220601

摘要（160）

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PDF （1239KB）（336）

【目的】发掘籼稻570011中抗褐飞虱主效基因，为培育抗虫水稻新品种提供基因资源。【方法】采用苗期集团法对抗性亲本570011和感虫亲本9311杂交后代F₃群体进行表型鉴定，结合F₂群体基因型，使用作图软件构建染色体的局部遗传连锁图，对目标区段抗性位点进行检测和遗传效应评估。采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析定位区间内最可能的候选基因，并对其基因组序列进行测序，比较对应CDS和氨基酸序列并进行系统进化树分析。【结果】籼稻570011在苗期对褐飞虱表现高抗，且对褐飞虱有明显的抗生性和趋避性。统计发现F₃群体抗虫株系数（抗性值<7）∶感虫株系数（抗性值≥7）为89∶35，卡方检验表明符合一对显性基因的分离规律。基因定位发现在第4染色体标记4M18.675和4M24.64之间的39 cM区域内检测到一个褐飞虱抗性位点，可能是已克隆基因BPH6的等位基因。qRT-PCR分析表明570011中Os04g35210（BPH6等位基因）在褐飞虱取食后表达量显著高于感虫材料9311。570011中Os04g35210基因与BPH6的CDS和氨基酸序列同源性分别达到99.08%和97.96%，系统进化树分析发现两者的亲缘关系最近，表明该抗性基因是BPH6的等位基因。【结论】籼稻材料570011是一份高抗褐飞虱种质，其抗性表型受一个主效基因控制。该基因的发掘丰富了BPH6的等位型和抗源来源，为抗虫水稻育种提供新抗源。

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15. 基因编辑及全基因组选择技术在水稻育种中的应用展望

梁楚炎, 巫明明, 黄凤明, 翟荣荣, 叶靖, 朱国富, 俞法明, 张小明, 叶胜海

中国水稻科学 2024, 38 (1): 1-12. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2024.230503

摘要（252）

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PDF （324KB）（327）

水稻是我国主要的粮食作物。由于我国人多地少的现状，长期以来水稻的育种目标是以产量为导向。我国科研人员通过协同攻关实现了水稻育种技术突破，矮化育种和杂交水稻育种技术的利用促进了水稻产量两次大的飞跃。随着我国消费者生活水平的提高以及极端天气出现的频次上升，水稻育种对品质、抗性与耐逆等也提出了更高要求。目前，生物技术正在不断革新，特别是基因编辑和全基因组选择育种技术的迅速发展，为高产优质多抗耐逆的水稻新品种选育提供强有力支持，推动着我国水稻生产向绿色可持续发展。本文就基因编辑技术和全基因组选择技术在水稻高产优质、抗病虫、耐逆及杂种优势育种应用中的新进展进行简述，旨在为高效培育能够满足市场需求的水稻新品种提供一些育种思路。

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16. 硅锌肥及其施用方式对南粳46产量和稻米品质的影响

魏晓东, 宋雪梅, 赵凌, 赵庆勇, 陈涛, 路凯, 朱镇, 黄胜东, 王才林, 张亚东

中国水稻科学 2023, 37 (3): 295-306. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.220805

摘要（150）

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【目的】比较硅锌肥及其施用方式对南粳46稻米产量和品质的影响，为调优栽培提供参考依据。【方法】以优良食味粳稻品种南粳46为材料，倒4叶期土壤追施和孕穗期(抽穗前5~7 d)叶面喷施硅肥和锌肥，设置土壤追施硅肥(Si-B)、土壤追施锌肥(Zn-B)、土壤追施硅肥+叶面喷施硅肥(Si-B+Si-L)、土壤追施锌肥+叶面喷施锌肥(Zn-B+Zn-L)、土壤追施硅肥+土壤追施锌肥(Si-B+Zn-B)、叶面喷施硅肥(Si-L)、叶面喷施锌肥(Zn-L)、叶面喷施硅肥+叶面喷施锌肥(Si-L+Zn-L)8个处理，以不施硅锌肥(CK)为对照，调查分析不同处理对南粳46籽粒产量及其构成因素、加工品质、外观品质、食味品质和香味物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量的影响。【结果】施用硅锌肥对南粳46均有明显的增产作用，增幅为0.8%~11.9%，增产的原因主要是增加了每穗粒数和千粒重，而对穗数和结实率没有明显影响。施用硅肥使糙米率和精米率下降，施用锌肥则使糙米率和精米率增加，施用硅肥和锌肥都可使整精米率提高，施用锌肥提高整精米率的效果比施用硅肥更明显。硅锌肥对直链淀粉含量和RVA特征值的影响随处理不同而异，但施用硅锌肥可以提高崩解值，降低消减值，使胶稠度显著增加，食味值明显提高，稻米2-AP含量显著增加，香味明显变浓。【结论】倒4叶期土壤追施硅肥与孕穗期叶面喷施锌肥相结合，既可增加南粳46的产量，又能提高整精米率和食味品质，增加香味。

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17. 株行距配置对超高产田水稻产量及根系形态生理特性的影响

董立强, 杨铁鑫, 李睿, 商文奇, 马亮, 李跃东, 隋国民

中国水稻科学 2023, 37 (4): 392-404. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.221007

摘要（195）

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PDF （8622KB）（313）

【目的】 研究不同株行距配置对超高产田水稻产量的影响，明确增密栽培模式增产的机理。【方法】 于2020－2021年以辽粳419为试材，以农户习惯栽培(LFM)、常规增密配置(CHMD)、窄行增密(NHDM)和两种宽窄行配置(WNHDM₁和WNHDM₂)共计5种模式为处理，以水稻根系形态和生理特性及产量为主要研究内容，探究株行距配置对超高产田水稻产量及根系形态生理特性的影响，阐明增密模式水稻根系分布与产量构成因素的关系，揭示水稻超高产田增密模式水稻增产的机理。【结果】 同LFM相比，WNHDM₁和WNHDM₂分别提高有效分蘖数19.24%和18.16%，单穗成粒数、结实率等保持稳定；WNHDM₁和WNHDM₂行内(窄行)区域根系指标较其他模式并未降低，而行外(宽行)区域差异较大，总根长、总根径、总根表面积、总根体积及总根干质量在两个生长季平均增加21.07%和26.76%、10.71%和9.18%、21.13%和26.77%、21.15%和27.62%及23.48%和29.71%；齐穗期和灌浆期水稻根系形态指标与有效穗数和产量正相关。【结论】 优化株行距配置增密模式，为水稻提供了根系行内、行外不对称生长空间，形成了根部边际效应，提高了水稻群体根干质量、根系表面积和根体积并保持了较强的根系氧化力，促进有效穗的形成，达到增产的目的。

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18. 谷物糊粉层发育的调控机制及其育种应用

王腾蛟, 陈忱

中国水稻科学 2023, 37 (5): 459-469. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.230105

摘要（181）

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植物最外层胚乳细胞在种子发育过程中分化为糊粉层细胞，其在形态和生理功能上均显著区别于内胚乳细胞。与淀粉胚乳不同，糊粉层富含蛋白质、脂类、维生素、膳食纤维、矿质元素和抗氧化物等多种营养物质。同时，在种子萌发过程中，糊粉层细胞能够分泌淀粉酶和蛋白酶分解种子内积累的储藏物质，为种子萌发提供能量。目前利用突变体材料，克隆了一些控制糊粉层细胞分化的关键基因，相关研究极大深化了我们对糊粉层细胞命运决定的认识。同时，由于糊粉层富含各种营养物质，增加糊粉层细胞层数可以作为改良谷物营养品质的一个重要手段。本文主要以水稻及其他谷类作物为例，系统介绍了糊粉层细胞分化和发育的过程，并对其遗传调控机制进行总结梳理，同时对利用糊粉层相关性状进行稻米品质改良可能存在的问题及其对策进行了探讨。

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19. 广谱抗稻瘟病水稻保持系赣香B的抗性遗传解析

陈明亮, 熊文涛, 沈雨民, 熊焕金, 罗世友, 吴小燕, 胡兰香, 肖叶青

中国水稻科学 2023, 37 (5): 470-477. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.221105

摘要（174）

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PDF （916KB）（305）

【目的】 赣香B是江西省农业科学院水稻研究所育成的水稻野败型保持系，在江西、福建、贵州、湖北和浙江等多地都表现较强的稻瘟病广谱抗性。对赣香B的稻瘟病抗性位点的遗传解析，有助于今后稻瘟病抗性育种工作。【方法】 通过抗感株系基因组比较、稻瘟病抗性位点标记检测、抗性位点测序和片段代换系表型鉴定，分析赣香B中的稻瘟病抗性基因位点。【结果】 赣香B中含稻瘟病抗性基因Pish、Pia和Pita。在稻瘟病高感株系中导入Pish后，抗性得到显著增强；而导入Pita或者Pia后，抗性略微增强或者没有显著效果。【结论】 赣香B携带多个稻瘟病抗性基因，其中，Pish是主效抗性基因，表现出广谱稻瘟病抗性。

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20. 低直链淀粉含量水稻种质资源的鉴定与QTL定位分析

谢开珍, 张建明, 程灿, 周继华, 牛付安, 孙滨, 张安鹏, 闻伟军, 代雨婷, 胡启琰, 邱越, 曹黎明, 储黄伟

中国水稻科学 2023, 37 (6): 609-616. DOI: 10.16819/j.1001-7216.2023.221109

摘要（187）

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【目的】 稻米直链淀粉含量（amylose content, AC）是决定稻米食味品质最为重要的因素之一。筛选具有低直链淀粉含量的水稻种质资源并探究其遗传机制，对于选育具有优质食味品质的水稻新品种具有重要意义。【方法】 测定了22个三系杂交稻的恢复系品种的直链淀粉含量，并利用一个来源于恢复系繁38和申恢26杂交后代的双单倍体（Doubled haploid，DH）群体，分析了控制直链淀粉含量的QTL位点。【结果】 在22个恢复系中发现了2个低直链淀粉含量的品系繁32和繁38，其直链淀粉含量分别为11.39%±0.01%和10.58%±0.13%。与其他携带Wx^mp等位基因的低直链淀粉材料不同，繁32和繁38携带Wx^b等位基因。利用DH群体进行QTL分析，结果共检测到了5个控制直链淀粉含量的QTL 位点（qAC1.1、qAC1.2、qAC5、qAC6.1和qAC6.2）。其中qAC6.1和qAC6.2两年均能检测到。qAC6.2是一个主效QTL位点，其表型贡献率超过30%。【结论】 这些结果表明，繁38中低直链淀粉含量的表型可能主要由qAC6.2位点控制，可为深入研究水稻直链淀粉合成调节机理，及利用分子标记辅助选择技术选育低直链淀粉含量的水稻新品种奠定了基础。

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