水稻抽穗前后应慎用的几类农药

不论是早稻还是晚稻,抽穗前后一般都是多种病虫害的发生危害期,需要使用化学农药防治,但在这个生育期施药,有些很容易造成药害,对水稻生长造成不应有的损失,值得引起注意。

晚稻抽穗前后的田间管理

晚稻抽穗前后期田间管理的主攻目标是控蘖壮秆，减少颖花退化，提高成穗率，促进穗大粒多，实现优质、高产。

水稻抽穗前后慎用的几类农药

三唑酮水稻抽穗前，常会有稻瘟病、白叶枯病危害，常用三唑酮（粉锈宁）防治，如果使用不当．会导致水稻叶片短小，严重时不能抽穗。三唑酮属三唑类杀菌剂，可以导致细胞膜损伤而死亡，能使促进细胞生长的赤霉素不能合成，从而使植株矮化，生长受阻。

6种药剂在水稻抽穗前后施药对稻米中农药残留量影响的分析

随着人们生活水平的提高，国内外对稻米的质量安全更加关注。而较高毒性和残留的农药，在保护作物的同时，也给生态环境造成不同程度的破坏，直接或间接地危害人体健康。2005年大米合格率59．2％，

水稻抽穗前后慎用几类农药

不论是早稻还是晚稻，抽穗前后一般都是多种病虫害的发生危害期，需要使用化学农药防治，但在这个生育期施药，有些很容易造成药害，造成不应有的损失，值得引起注意。

谷子抽穗期基因SiGI的表达与单倍型变异分析

谷子抽穗期是决定品种适应性的关键性状,解析抽穗期关键基因的表达规律及其单倍型变异特点可为提升品种改良效率奠定基础。本研究通过全基因组关联分析,发现了一个与抽穗期紧密相关的关联信号,该信号定位于谷子5号染色体的11062649 bp处,该位点附近存在一个拟南芥抽穗期基因AtGI的同源基因SiGI。使用qRT-PCR技术研究短日照(10 h光照/14 h黑暗)条件下SiGI 24 h节律变化规律,并对其进行了组织时空表达及亚细胞定位分析。利用697份谷子品种,分析SiGI编码区和启动子区的遗传多态性和单倍型变异规律,并对单倍型的表型效应进行鉴定。结果显示,SiGI在光周期响应组织(根、茎、叶等)中高表达,亚细胞定位于细胞核,在傍晚表达量上调,呈现出24 h节律性表达模式。SiGI在不同谷子品种中存在丰富的多态性,其中,启动子Hap-6单倍型较Hap-3单倍型品种的相对表达量显著上调了约1.5倍(P=0.0083)。在8个不同种植环境下,Hap-6单倍型品种的抽穗期显著提前,并在4个环境中株高显著降低。结果表明SiGI基因的Hap-6单倍型具有早熟且对产量影响较小的优势,可作为优异单倍型用于分子育种选择。

普通野生稻早抽穗基因OsEHD8的鉴定与进化分析

【目的】抽穗期是影响水稻(Oryza sativa L.)区域适应性和产量的关键性状。鉴定早抽穗期基因对于丰富和完善水稻抽穗期调控网络,为品种适应性改良提供重要信息。【方法】以早抽穗的染色体片段代换系CL33和晚抽穗的受体亲本93-11为研究材料,对其主要农艺性状进行调查分析;构建2个极早抽穗和极晚抽穗的DNA混合池;对其进行全基因组重测序和BSA-Seq分析定位抽穗期关联的区域,开发该区域内InDel标记进行精细定位,对定位区间进行基因预测和候选基因分析,确定LOC_Os08g07740为目标候选基因;随后对该基因进行克隆和等位基因分析。此外,还利用生物信息学软件对LOC_Os08g07740上下游约40 kb范围内的基因组数据进行分析,确定该基因在Indica、Japonica和O.rufipogon 3个水稻亚群间的遗传和系统进化关系。【结果】在南宁自然长日照和自然短日照条件下,CL33的抽穗期均比受体亲本93-11短20—25 d;此外,在自然长日照条件下,CL33植株除了穗长变短和每穗粒数减少之外,其他农艺性状与93-11无显著差异。遗传分析表明,CL33早抽穗性状受1对隐性基因控制。该基因被精细定位于水稻第8染色体短臂PSM8-6与PSM8-8标记间约100 kb区间内,该区域内有15个预测的候选基因。其中,ORF13(LOC_Os08g07740)与已知抽穗期基因DTH8/Ghd8等位;通过对ORF13基因的测序及序列比对,该基因全长888 bp,无内含子,编码295个氨基酸;与受体亲本93-11相比,CL33中的LOC_Os08g07740在第535—536位碱基和第820—821位碱基之间分别有6 bp的插入和9 bp的缺失,导致编码的氨基酸序列改变。因此,确定其为目标候选基因,暂命名为Os EHD8。进化分析表明,LOC_Os08g07740内,相较于O.rufipogon,Indica和Japonica的遗传多样性显著下降,其中,Indica减少了62.53%,Japonica减少了53.76%,而Indica和Japonica之间的差异不显著。该基因共有13个单倍型,其中Hap_2单倍型可能是3个亚群共同的祖先,不同的单倍型可能由于地理隔离或环境差异被分别固定在Indica和Japonica亚群内,以上结果表明,LOC_Os08g07740在3个亚群中经历了定向选择。【结论】Os EHD8是DTH8/Ghd8的功能性等位基因,在自然长日照和短日照条件下均促进水稻提前抽穗。此外,携带Os EHD8的染色体片段代换系CL33在自然长日照条件下,除了穗长变短和每穗粒数减少之外,其他农艺性状与受体亲本93-11均无显著差异。

TaEMF2调控小麦抽穗期的功能分析

适宜的抽穗期(开花时间)是作物获得高产和稳产的重要育种目标,EMF2是参与成花调控过程中的重要基因之一,但该基因在小麦中的功能仍不清楚。本研究从普通小麦中克隆了水稻OsEMF2b的直系同源基因TaEMF2,TaEMF2-2D是一个细胞核和细胞质定位蛋白。敲除TaEMF2会推迟小麦的抽穗期,过表达TaEMF2-2D会使小麦抽穗期提前。利用RT-qPCR检测小麦开花相关基因在TaEMF2转基因株系中的表达,结果表明,VRN1和VRN3在敲除转基因株系中的表达水平显著下调,在过表达株系中这2个基因的表达量则显著上调,表明TaEMF2可能通过调控VRN1和VRN3的表达来影响小麦的抽穗期。

水稻黄化早抽穗突变体hz1的基因鉴定及功能分析

【目的】水稻的抽穗期对水稻地域适应性及水稻产量至关重要,对水稻抽穗期基因进行鉴定及功能分析,可以为水稻育种提供优异的基因资源。【方法】通过BSA-seq方法对一个黄化早抽穗突变体hz1(huangzao1)进行基因定位克隆及连锁分析;利用RT-qPCR技术分析目的基因HZ1的表达谱,并用水稻原生质体瞬时转化查明HZ1的亚细胞定位;对突变体的抽穗期、叶绿素含量、过氧化氢含量等生理指标进行测定,详细分析其表型变化。【结果】田间表型观察发现hz1表现早抽穗,长日照(long-day,LD)及短日照(short-day,SD)条件下hz1的抽穗期相同,分别比野生型(wild type,WT)早抽穗43 d和26 d,表明hz1是一个光周期不敏感的突变体。同时hz1表现黄化表型,相比WT,叶绿素含量下降。遗传分析表明hz1由隐性单基因控制,F2混池高通量测序将目的基因定位于水稻第6染色体上17.8 Mb区间内,分析发现该区间内一个T-DNA插入位点LOC_Os06g40080与hz1目标性状完全连锁,LOC_Os06g40080为已知的SE5基因,编码血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HO1)。HZ1/SE5在叶片中高表达,在LD及SD条件下具有昼夜节律性表达。亚细胞定位发现HZ1/SE5蛋白定位于叶绿体中。表达调控分析表明HZ1/SE5主要通过调控水稻成花素Hd3a和RFT1的表达来调控水稻的抽穗期;并通过调控叶绿素合成途径相关基因的表达水平影响水稻叶绿素水平变化。【结论】黄化早抽穗突变体hz1由于血红素加氧酶编码基因SE5突变导致其对光周期不敏感,HZ1/SE5基因通过调控水稻成花素基因及叶绿素合成途径相关基因的表达而影响水稻的抽穗期及叶片的黄化。

基于BSA-seq发掘水稻抽穗期相关QTLs及候选基因

抽穗期作为水稻重要的性状之一,不仅与水稻生育时期密切相关,还与水稻产量、品质和抗逆性密切相关,决定了水稻品种的种植地区和季节适应性,因此,定位水稻抽穗期相关基因在水稻生产中有着重要的作用。利用HQ20和金23B及其杂交构建的F4群体为试验材料,根据群体中水稻抽穗期划分3个等级:抽穗期早、抽穗期适中、大青棵(不抽穗),并构建早、中、青3个混池,采用BSA-seq(bulked-segregant analysis sequencing)方法挖掘水稻抽穗期基因。结果表明,BSA-seq结果与参考基因组比对率在94%以上,4×基因组覆盖率在80%以上;基于此,在置信度为0.95时,经SNP-index算法获得位于4条染色体(6、7、8和9号)的17个SNPs与Indels一致的关联区间,进一步分析区域内的候选基因,发现61个基因存在非同义突变。GO与KEGG富集分析表明,与水稻抽穗期密切相关的途径有UDP-糖基转移酶活性、细胞周期G2/M期转变的正向调控和植物激素信号转导等。结合3K水稻数据库中的单倍型分析与已公布的表达量数据,挖掘出3个抽穗期关键候选基因:LOC_Os07g22720、LOC_Os07g23740、LOC_Os08g07200。以上结果为开展水稻抽穗期性状遗传改良以及遗传基础解析奠定了基础。

春化和光周期调控大麦抽穗期分析

青稞是我国青藏高原的主要农作物,其适应性决定品种的种植范围和产量。抽穗期是影响大麦品种适应性的重要农艺性状,适时抽穗开花是大麦高产广适的前提。春化通路中HvVRN1、HvVRN2和HvVRN3是决定大麦生长习性的主要基因,光周期通路中HvPPD-H1和HvPPD-H2是控制大麦抽穗期的重要基因。为探究春化和光周期调控抽穗期的机制,以冬青18号(D18)和城武芒大麦(K18)为试验材料,通过不同的春化时间,观察春化对抽穗期的影响;同时,在长日照(LD)和短日照(SD)条件下,分别取苗期、拔节期和抽穗期的材料,进行转录组测序,分析春化和光周期基因的差异变化。结果表明,不同春化时间处理下,D18的抽穗开花时间晚于K18;LD条件下,D18拔节期中HvVRN1的表达低于K18,所以D18的抽穗开花时间晚于K18;SD条件下,虽然D18抽穗期中HvVRN1的表达低于K18,但D18抽穗期中HvPPD-H2的表达高于K18,导致D18抽穗期中HvVRN3的表达高于K18,所以SD条件下,D18的抽穗开花时间早于K18。

水稻矮秆迟抽穗突变体d534的性状及其对赤霉素的敏感性分析

水稻半矮秆突变体在株型改良和高产育种中具有重要价值。前期通过辐射诱变籼稻品种五山丝苗(R534)获得了半矮秆且抽穗期延迟突变体d534,分析了d534的表型、遗传模式和GA3敏感性。大田性状分析发现,和野生型R534相比,d534的抽穗期延迟了7 d,株高下降了29.22 cm,降幅为26.86%。d534的穗及倒1至倒5节都明显缩短,长度分别为野生型的71.27%、68.75%、70.18%、85.17%、77.86%和71.18%,说明d534的目的基因调控穗及茎节的伸长。遗传分析发现,d534的矮化和迟抽穗性状受同一核基因控制,呈隐性遗传。内源GA3含量测定发现,一叶一心期d534茎中GA3含量为0.17 ng·g^(-1),比R534降低了60.47%,表明d534的矮化与内源GA3合成不足有关。用25和50 mg·L^(-1)外源GA3处理一叶一心期幼苗5 d,d534的株高比未处理组(0 mg·L^(-1)GA3)增加了71.76%和74.98%,且超过了未处理组R534的株高,说明外源GA3能回补d534的株高表型;qRT-PCR分析发现,与R534相比,d534茎和叶中OsGA20ox2和OsGA3ox2基因表达水平均显著下调,表明d534内源GA3合成不足可能与OsGA20ox2和OsGA3ox2基因表达水平下调有关。明确了d534是茎节缩短且内源GA3积累不足的矮化突变体,为解析d534半矮秆性状形成的生物学机理奠定了基础。

水稻抽穗期相关基因的研究进展

抽穗期是水稻的重要农艺性状之一,不仅影响水稻的产量和品质,还会影响水稻的区域和季节适应性,抽穗期属于数量性状,由主效和微效数量性状座位(QTL)共同控制。近些年来,随着技术的不断进步,水稻抽穗期基因发掘、定位和克隆等方面取得了较大的进展,本文对近年来水稻抽穗期基因的克隆与定位进行了简要概述。

小麦抽穗扬花期管理技术

抽穗扬花期是小麦籽粒形成的关键时期,这一时期管理的好坏直接影响小麦穗粒数,是小麦产量形成的决定时期,同时也是病虫害多发期。通过采用科学的管理技术可促进小麦正常生长发育,确保小麦多开花、多结实,增加穗粒数和穗粒重,为小麦产量提高和品质提升打下良好的基础。

利用高密度Bin遗传图谱定位水稻抽穗期QTL

挖掘新的控制水稻抽穗期相关位点和候选基因,对抽穗期的遗传机制研究和品种改良具有重要的意义。利用抽穗期存在明显差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath杂交衍生的包含186个家系的重组自交系群体,构建了基于深度重测序的高密度Bin遗传图谱,图谱共包含12,328个Bin标记。RIL群体及亲本2018年和2021年正季种植于江苏省南京市江苏省农业科学院。以家系从播种到抽穗所经历的天数作为抽穗期表型值,使用IciMapping软件3.4版的完备区间作图法,对控制水稻抽穗期的QTL进行鉴定。2年共检测到15个抽穗期的QTL,分布在3号、6号、7号、8号、10号和12号染色体上,LOD值为2.58~10.68,其中7个QTL和已知抽穗期QTL的位置存在重叠或者部分重叠。共有4个QTL在2年均检测到,表现出较强的稳定性。对2年重复鉴定到的4个QTL区间进行基因功能注释和亲本间序列分析,共发现7个注释有功能,且在2个亲本间编码区存在非同义突变的基因。根据候选基因SNP的类型对RIL群体家系进行基因等位型分类和效应分析,发现4个基因其不同等位型的RIL家系在抽穗期上存在显著或者极显著差异,推测可能为候选基因,可用于后续水稻抽穗期的分子机制研究。

茉莉酸甲酯对高温下抽穗扬花期水稻叶片生理特性的影响

研究茉莉酸甲酯(MeJA)对抽穗扬花期水稻的抗高温效应,为水稻农业生产和杂交制种中抽穗扬花期抵抗和避开高温危害等问题提供理论依据。以热敏感型水稻华粳籼26为材料,对抽穗扬花期水稻叶片的光合特性、内源激素水平、相关酶活性以及相关物质含量进行测试。结果表明,在38℃和45℃高温胁迫下,1 mmol/L和5 mmol/L MeJA处理均能提高过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性,降低丙二醛和游离脯氨酸的含量,以1 mmol/L MeJA处理效果更明显;高温胁迫下,1 mmol/L和5 mmol/L MeJA处理还能提高光合速率和内源脱落酸水平,45℃高温胁迫下,导致蒸腾作用受抑制。说明MeJA处理能提高水稻抽穗扬花期的抗高温能力。

谷子抽穗期突变体jt1242-14b的遗传分析和定位

为鉴定控制谷子抽穗的关键基因,通过甲基磺酸乙酯(ethyl methylsulfonate,EMS)诱变谷子参考基因组测序品种豫谷1号,获得遗传稳定的谷子超早抽穗突变体jt1242-14b.与豫谷1号相比,jt1242-14b抽穗期明显提前,茎秆变细,叶片变窄、变短.遗传分析表明,突变性状受隐性单基因控制.以SSR41(父本)、jt1242-14b(母本)和F2群体进行突变基因定位,结果表明,该基因位于第9号染色体,在分子标记In4746和In9-11之间的4447 kb之内.进一步测序比对分析发现突变位点位于PHYB基因内部,因此,PHYB很可能是该早熟突变体的目标基因.本研究为谷子早抽穗基因克隆及PHYB基因功能研究提供材料基础.

水稻抽穗期基因OsFKF1的克隆和互作蛋白筛选

[目的]本文旨在探究水稻抽穗期基因OsFKF1(Rice FLAVIN-BINDING,KELCH REPEAT,F-BOX 1)感受蓝光并调控抽穗期的分子机制。[方法]以‘宁粳2号’及其晚抽穗突变体lhn2和lhn3为材料,分析野生型和突变体的农艺性状。利用MutMap的方法定位并克隆导致lhn2和lhn3突变的基因,研究候选基因OsFKF1的功能及水稻原生质体中OsFKF1的亚细胞定位。利用不同波长光源处理检测OsFKF1对Ehd1表达的影响。通过酵母文库筛选试验寻找与OsFKF1互作的蛋白,并利用荧光素酶互补等试验进行验证。[结果]在南京自然长日照条件下lhn2和lhn3突变体抽穗期较野生型均延迟26、27 d,株高、粒长、粒宽、千粒重均显著下降。MutMap分析结果表明导致lhn2和lhn3突变的基因均为水稻抽穗期基因OsFKF1。亚细胞定位结果显示OsFKF1在水稻原生质体中定位于细胞质和细胞核内。OsFKF1仅在蓝光下诱导Ehd1表达,且蓝光处理3 h达到峰值。利用酵母文库筛选试验筛到与OsFKF1互作的一个含有泛素结合相关结构域的蛋白HGW(HEADING AND GRAIN WEIGHT),荧光素酶互补试验结果证实OsFKF1与HGW互作。[结论]蓝光诱导Ehd1的表达部分依赖于OsFKF1。推测OsFKF1和HGW可能形成复合体,通过泛素化降解蛋白途径调控水稻抽穗。

小麦抽穗期的遗传调控研究进展

抽穗期是小麦生长发育过程中的主要农艺性状之一,而春化作用和光周期反应是决定小麦抽穗期的重要因素。本文首先对小麦抽穗期遗传研究进展进行综述,对已定位到的参与春化作用和光周期反应的相关基因及其他调控抽穗期的位点进行分析,并归纳抽穗期相关基因的遗传调控网络;然后讨论了小麦抽穗期相关基因对小麦产量的影响,以期通过现代生物学技术,并结合各个学科的相关理论知识,为小麦抽穗期遗传研究提供参考信息,进而提高小麦产量。

施氮与抽穗后干旱胁迫对谷子生长及生理生化特性的影响

为形成优化的谷子生产水氮调控措施,以济谷22为材料,采用盆栽试验,设置全生育期正常灌水CK(田间持水量60%~70%)、抽穗—灌浆中期干旱W_(1)(田间持水量30%~40%)、灌浆中期—成熟期干旱W_(2)(田间持水量30%~40%)3个水分处理和N_(0)(不施氮)、N_(150)(正常施纯N 150 kg/hm^(2))2个氮素水平,研究不同水氮处理对谷子农艺和产量性状、干物质积累、生理生化特性及籽粒品质的影响。结果表明,抽穗后不同时期水分胁迫均降低谷子生物产量、籽粒产量和收获指数,籽粒必需氨基酸含量升高,抽穗—灌浆中期干旱处理更明显。W_(1)N_(150)出谷率、收获指数和脂肪含量最低,W_(1)N_(0)产量最低。干旱胁迫后,生殖器官干物质分配比重下降,SOD活性及PRO、MDA含量升高,NR和GS活性下降,复水后有所恢复,甚至达到高于对照水平。CKN_(150)、W_(2)N_(150)处理收获指数分别显著高于CKN_(0)、W_(2)N_(0),W_(1)N_(150)显著低于W_(1)N_(0)。同一水分处理下,施氮处理籽粒蛋白质和氨基酸总量显著升高,淀粉和黄色素含量显著低于不施氮处理。综上,施氮可有效缓解抽穗后干旱对谷子造成的伤害,提高产量和品质。