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2021年, 第35卷, 第1期
刊出日期：2021-01-10 上一期    下一期
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水稻恶苗病抗性研究进展 季芝娟, 曾宇翔, 梁燕, 杨长登 2021, 35(1): 1-10.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0511 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(11416KB) ( )   恶苗病是水稻的主要病害,该病主要通过种子带菌传播,可对水稻的生产造成严重危害。近来国内外学者在水稻恶苗病抗性种质资源的筛选、抗性遗传、QTL定位和基因挖掘等方面取得了一定的进展。本文简要概述了水稻恶苗病菌分类和特征,比较了不同恶苗病抗性鉴定方法,分析了当前定位的水稻恶苗病抗性QTL数目和染色体分布,探讨了转录组学和蛋白组学技术在水稻恶苗病抗性基因挖掘中的最新研究成果,并对该领域未来的研究方向进行了展望,为今后深入开展恶苗病抗性研究和抗恶苗病水稻育种提供参考。

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利用CRISPR/Cas9技术编辑AFP1基因提高水稻耐逆性 周天顺, 余东, 刘玲, 欧阳宁, 袁贵龙, 段美娟, 袁定阳 2021, 35(1): 11-18.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0503 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(49348KB) ( )   目的 为鉴定水稻AFP1在非生物胁迫响应中的作用,创制非生物胁迫抗性的水稻新材料。方法 以优异籼稻恢复系华占为转化受体,利用CRISPR/Cas9技术创制afp1突变体,并对afp1突变体的耐逆性进行初步鉴定。结果 AFP1靶点1和靶点2的编辑效率分别为66.67%和75.00%。所有突变株系中,突变类型仅有插入和缺失突变,90%突变株系的突变长度为小片段突变（<5bp）。获得了6种无转基因成分的afp1纯合突变体。正常条件下,afp1突变体株高和结实率降低,有效分蘖增加,穗长显著升高,单株产量在-4.06%和11.75%之间变化。和野生型相比,afp1突变体的ABA敏感性和叶片水分散失率降低,耐干旱、热和渗透胁迫能力提高。结论 编辑AFP1基因可提高水稻多种非生物胁迫抗性。

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水稻白化转绿和穗顶端退化突变体vpa1的遗传分析和基因定位 王中豪, 贺彦, 张晓波, 徐霞, 吴建利, 施勇烽 2021, 35(1): 19-26.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0702 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(9819KB) ( )   目的 通过对水稻转绿和穗顶端退化等突变体的研究,可以鉴定更多与叶绿体发育和穗发育相关的基因。方法 在常规种植条件下比较突变体vpa1（virescent and panicle abortion 1)表型及主要农艺性状差异,利用分离群体分析和图位克隆法进行相关基因定位。结果 突变体vpa1表现苗期白化,并逐渐转绿恢复成正常叶色,抽穗后可明显观查到穗顶端退化表型。vpa1的主要农艺性状除了结实率以外,株高、穗长、每穗实粒数等均较野生型显著下降。遗传分析表明白化转绿和穗顶端退化表型受独立的两个隐性基因控制。控制白化转绿叶性状的Osv16定位于第3染色体RM3441和RM3029之间约125kb物理区间内,区间内未见白化转绿性状相关基因的报道。控制穗顶端退化性状的Ospaa10定位于第1染色体RM11157和RM5972之间,区间内物理距离约190kb,区间内未见穗顶端退化相关基因的报道。结论 Osv16和Ospaa10两个基因的突变导致vpa1的叶色和穗型同时出现变异,为白化转绿基因Osv16和穗顶端退化基因Ospaa10的克隆和功能研究打下了基础。

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水分胁迫对节水抗旱稻产量形成和根系形态生理特性的影响 侯丹平, 谭金松, 毕庆宇, 张安宁, 刘毅, 王飞名, 刘国兰, 余新桥, 毕俊国, 罗利军 2021, 35(1): 27-37.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0507 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(46462KB) ( )   目的 探究节水抗旱稻组合旱优73在不同灌溉条件下产量形成特点及其根系形态生理的变化情况。方法 以节水抗旱稻旱优73和高产水稻H优518为材料,通过根管试验设置三种水分处理(常规灌溉、轻度水分胁迫、重度水分胁迫),调查株高、分蘖、根系形态特征和生理特性以及产量构成因素,分析性状之间的关系,探究不同程度水分胁迫对旱优73和H优518产量形成和根系形态生理的影响及其差异。结果 两年的重复试验结果表明,与常规灌溉相比,在轻度水分胁迫下,旱优73的产量及其构成因素无显著变化,H优518的产量在两年内平均减少了25.6%,每穗粒数、结实率、千粒重也显著降低;在重度水分胁迫下,两品种产量及其构成因素均显著降低,其中,旱优73的产量两年内平均减少了28.8%,H优518产量减少了46.1%。与常

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灌浆期干旱胁迫对水稻生理性状和产量的影响 杨晓龙, 程建平, 汪本福, 李阳, 张枝盛, 李进兰, 李萍 2021, 35(1): 38-46.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0401 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(13358KB) ( )   目的 研究灌浆期干旱对不同类型水稻叶片生理性状和产量的影响,为干旱气候条件下水稻栽培提供参考。方法 以节水抗旱稻旱优113和普通杂交稻扬两优6号(YLY6)为材料,设置传统淹水灌溉、灌浆期干旱胁迫两个处理,分别测定水稻的产量及产量构成、稻米品质(加工品质、外观品质和营养品质)、干物质生产及分配、叶片生理活性(叶片水势、气叶温差和光合速率)等。结果 与传统淹水灌溉相比,灌浆期干旱胁迫下水稻叶片水势、气叶温差均显著下降,最终导致叶片光合速率降低;但是在复水后2~15 d,叶片的各生理指标可以得到恢复,与对照没有显著差异;水稻产量没有明显变化,产量的稳定主要得益于前期充足的干物质积累使籽粒充分灌浆,结实率显著升高;稻米的碾磨品质没有显著影响,但扬两优6号的外观品质显著降低,却改善了旱优113的外观品质。同时,蛋白质含量升高在一定程度上改善了稻米营养品质。结论 水稻灌浆期适度干旱可以在稳定产量的基础上改善稻米品质。因此,适当在生育后期阶段减少水分的投入,不仅可节约农业用水,稳定籽粒产量,还有利于稻米品质的改善。

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晚播晚栽机插水稻群体生长特征及其调控策略 仇景涛, 任晓佳, 蒋天昊, 顾雪怡, 张祖建 2021, 35(1): 47-58.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.9139 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(6932KB) ( )   目的 探究水稻机械化移栽应用中长期存在的晚播晚栽机插稻的特殊应用价值,方法 在苏南设置大田试验,分析了晚播晚栽机插水稻的产量表现及其群体生产特征,并设置密度和穗肥施用处理,解析栽培措施对晚播晚栽机插水稻群体发育和产量形成的影响。结果 机插水稻晚播晚栽产量出现一定程度的下降,主要原因是单位面积穗数和每穗粒数降低。晚播晚栽机插稻群体高峰苗出现时间相对前移,茎蘖成穗率则明显下降。同化物质积累和运转均受到一定影响,抽穗期茎鞘中非结构性碳水化合物积累下降,茎鞘物质输出率和转换率也呈下降趋势。可见,晚播晚栽机插水稻存在物质生产和产量形成的必然劣势。增加栽植密度,单位面积穗数显著增加,干物质积累量上升,产量明显提高。在同一密度条件下,随着穗肥施氮量水平的提高,产量表现为先上升后下降的趋势,过多穗肥施用不利于晚播晚栽机插稻结实期的物质积累。较高密度配合适宜水平的穗肥施用,可提

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育秧基质和喷水间隔处理对机插秧苗素质及产量的影响 李睿, 董立强, 商文奇, 马亮, 王先俱, 王铮, 李跃东 2021, 35(1): 59-68.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0714 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(23876KB) ( )   目的 探明适合水稻机械化播种+旱育秧模式下培育符合机插标准健壮秧苗的水分管理方式。方法 以辽粳401为供试材料,选用2种育苗载体(有机质型育苗基质和营养土),于秧苗1叶1心期设置3种喷水间隔处理(24h、48h、72h),研究不同喷水间隔下水稻秧苗素质、移栽质量及产量的变化规律。结果 喷水时间间隔由24h延长至72h,秧苗SPAD值升高,株高降低,根数增加,根冠比升高,秧苗的综合素质提高。间隔72h喷水处理秧苗机插伤株率和漏插率低,移栽后缓苗活棵迅速,新根数量多。移栽后间隔72h喷水处理秧苗对环境的适应性更强,其最大光化学量子产量(Fv/Fm)和实际光化学量子产量(Yield)、光化学猝灭(qP)和非光化学猝灭(NPQ)均处于较高水平。72h处理成熟期有效穗数最多,结实率最高,实际产量最高。结论 采用间隔72 h的水分管理方式,能够提高水稻机械化育苗的秧苗素质,提高机插质量,利于机插后缓苗,促进茎蘖成穗,从而提高水稻产量。

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抽穗开花期喷施茉莉酸甲酯对不同生态区粳稻花时和株型的影响 杨宇尘, 夏原野, 闫志强, 汪磊, 闫秉春, 王镜博, 王祎玮, 栾金华, 徐海 2021, 35(1): 69-77.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0516 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(25032KB) ( )   目的 研究不同浓度MeJA调控不同生态区育成的粳稻品种花时性状的效果及其对株型性状的影响,为利用MeJA调控杂交亲本的花时,提高亚种间杂交稻的制种产量提供科学依据。方法 以来自不同生态区的35份粳稻品种为试材,于抽穗开花期喷施不同浓度的MeJA,调查不同生态区育成的粳稻品种对MeJA响应的差异及其对株型性状的影响。【结果】MeJA对不同生态区的粳稻花时性状均有显著的促进效应。与对照相比,处理后第一天,不同浓度MeJA处理下粳稻开花时间均显著提前,且随着MeJA浓度的升高,粳稻始花、盛花、终花均显著提前,始-盛持续时间、始-终持续时间均显著缩短。处理后第二天、第三天,MeJA调控效应快速消失,低浓度处理下始终有开花现象,高浓度、中浓度处理下无开花现象。不同生态区粳稻品种对MeJA调控的敏感性不同,其中,辽宁稻区粳稻品种的花时性状对MeJA的调控最为敏感;黑龙江稻区第三积温带的粳稻品种花时性状对MeJA的调控最为迟钝。喷施MeJA对不同生态区的粳稻株型性状有显著影响。株高、颈穗弯曲度随着MeJA浓度的升高而下降,各浓度处理与对照相比均差异显著;剑叶长、倒二叶长随MeJA浓度的升高而变长。【结论】MeJA对不同生态区的粳稻花时性状均有显著的促进效应。MeJA浓度越高,花时提前的效果越明显。各生态区粳稻对MeJA响应的敏感性存在差异。MeJA对粳稻株型性状有一定的影响。粳稻株高、穗颈弯曲度均随着MeJA浓度的升高而下降,且与对照差异显著。MeJA对粳稻其他株型性状的影响大多未达到显著水平。

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耕作方式对双季稻田土壤剖面CH4和N2O分布特征的影响 杨通, 吴俊男, 鲍婷, 李凤博, 冯金飞, 周锡跃, 方福平 2021, 35(1): 78-88.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0509 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(33049KB) ( )   目的 探明双季稻稻田土壤剖面CH4和N2O的时空分布特征,有利于揭示农艺措施对稻田土壤温室气体产生和排放过程的作用机制。方法通过小区试验,研究了旋耕（RT）和免耕（NT）在不同培肥措施[不施肥（CK）、仅施化肥（F）、化肥+秸秆还田（FS）]下对双季稻主要生育期田面水和土壤剖面CH4和N2O分布特征的影响。结果 早晚稻季田面水CH4浓度显著低于土壤剖面CH4浓度;而田面水N2O浓度高于土壤剖面N2O浓度。土壤剖面CH4浓度随深度增加而下降;而N2O浓度在土壤剖面中无显著变化。耕作方式对土壤剖面CH4和N2O浓度存在显著效应。与NT相比,RT显著增加了土壤剖面CH4浓度,尤其是0-5 cm和5-10 cm土层;而在部分生育期显著降低土壤剖面N2O浓度。早晚稻季CH4净排放通量与上层土壤CH4浓度相关性高于下层土壤和田面水。表层土壤是影响早稻季N2O排放的主要因素,而中下层土壤是影响晚稻季N2O排放的主要因素。结论 双季稻田土壤剖面CH4和N2O具有明显的时空变化特征,而耕作方式对其浓度具有显著影响。

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优质籼稻剑叶SPAD值与稻米品质相关性研究 王志东, 陈宜波, 龚蓉, 周少川, 王重荣, 李宏, 黄道强, 周德贵, 赵雷, 潘阳阳, 杨义强, 李晓芳 2021, 35(1): 89-97.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.0508 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(22788KB) ( )   目的为揭示优质籼稻关键生育时期剑叶SPAD值与稻米品质性状间的关系,为今后的优质籼稻育种和生产提供理论依据。方法以优质籼稻美香占2号、黄华占和五山丝苗等12个品种（系）为研究材料,测定各品种（系）的稻米品质性状、蒸煮食味品质、淀粉RVA谱和始穗期、齐穗期、乳熟期、蜡熟期、黄熟期的剑叶SPAD值,并对5个时期剑叶SPAD值与品质性状进行相关性分析。结果籼稻蜡熟期和黄熟期剑叶SPAD值与稻米食味值均呈极显著正相关,与稻米蛋白质含量均呈极显著负相关,与稻米淀粉峰值黏度和崩解值呈显著或极显著正相关。结论籼稻黄熟期剑叶SPAD值与稻米食味值和蛋白质含量的相关性比蜡熟期高。黄熟期剑叶SPAD值越高,稻米蛋白质含量越低,食味品质越好。通过黄熟期剑叶SPAD值可以预测籼稻食味值和蛋白质含量。黄熟期剑叶SPAD值（x）与稻米食味值（y）的直线拟合方程为y=0.0901x+65.76,决定系数R2=0.687;与蛋白质含量（y）的直线拟合方程为y=-0.098x+9.217,决定系数R2=0.602。

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湖南长沙一季晚稻旱稻孢囊线虫发生动态及危害损失 黄勇椿, 叶姗, 袁涛, 周建宇, 彭德良, 黄文坤, 丁中 2021, 35(1): 98-102.  DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.9118 摘要 ( )   HTML ( )   PDF(15035KB) ( )   目的 为了解旱稻孢囊线虫的田间发生动态,明确旱稻孢囊线虫的防治指标。方法 2016–2018年对长沙地区一季晚稻的旱稻孢囊线虫发生规律进行了定期定点调查,采用田间小区接种的方法测定了其不同群体密度下一季晚稻的损失,建立了旱稻孢囊线虫群体密度与产量损失的回归方程。结果 旱稻孢囊线虫发生动态调查结果表明,孢囊高峰期主要出现在水稻分蘖期末、孕穗期和黄熟期,推测旱稻孢囊线虫在长沙地区一季晚稻每年发生3代。小区接种试验测产结果表明,旱稻孢囊线虫对水稻株高、有效穗数、实粒重、结实率等农艺性状产生不利影响;每1mL土壤接种卵量≥4个,旱稻孢囊线虫危害较为严重,被害株实粒重损失在19.4%以上,应采取相应的防治措施。结论 我们分析了旱稻孢囊线虫发生世代数的影响因素和防治指标。研究结果可为指导长沙地区旱稻孢囊线虫防治提供理论依据。