成熟期水稻种子脱水速率全基因组关联分析

[目的]籽粒脱水速率直接影响种子的安全收获和快速干燥。选育成熟期籽粒含水量低、脱水速率快的品种,可保障种子质量,降低生产成本。[方法]采用来自82个不同国家和地区的165份水稻核心种质作为试验材料,将成熟期种子脱水速率表型与基因型相结合进行GWAS分析,挖掘调控种子脱水的关键基因,为培育和创制脱水快速品种奠定基础。[结果]1)对165份水稻核心种质群体脱水速率性状进行描述性统计分析,结果显示2年脱水速率性状均呈连续性偏正态分布,2年快速脱水的脱水速率性状在年际间具有显著相关性。不同亚群之间快速脱水与慢速脱水速率正相关。2)GWAS关联分析共获得与脱水速率显著关联的SNP 170个,QTL 36个。通过LD分析定位到6个与脱水速率密切相关的QTL,分别为qGDR2.3、qGDR4.1、qGDR4.2、qGDR6.1、qGDR6.4、qGDR10.1。[结论]这些QTL区间内主要候选基因OsPIP1;1、Os TIFY9、Osb ZIP48、Os ATG8b、OsDREB1C、Os SCP46与水分转运活性、信号转导、转录调控、抗氧化防御密切相关,推测它们与成熟期水稻种子脱水速率相关,可作为候选基因。

杂交水稻种子浸种催芽的经验总结

湖南是水稻种植大省。一般湖南省早稻在3月底至4月初播种,中稻在4月初至5月底播种,晚稻在6月中下旬播种。种子催芽是水稻种植的第一步。每年都有农民因操作不当,导致种子烧芽、出芽不齐,种子发酸、发臭、沾手、滑壳、有酒味等问题。

淹水胁迫下水稻种子和胚芽葡萄糖供应差异与胚芽存活的关系

[目的]为了探明淹水逆境下水稻种子向胚芽供应葡萄糖能力的品种间差异及其与胚芽存活的关系,从而解析水稻芽苗期耐淹机理。[方法]以4个淹水耐性不同的品种为试验材料,设置长期淹水和湿润播种(对照)两个处理,分析种子和胚芽组织的非结构性碳水化合物含量,种子α-淀粉酶活性、胚芽抗氧化酶活性随时间的动态变化,及其与胚芽存活率的相关性。[结果]淹水胁迫下,淹水敏感材料中嘉8号(S1)和中嘉早17(S2)胚芽的葡萄糖含量、SOD、POD酶比蛋白活性在淹水72h后显著下降,表型上表现为胚芽生长停滞并出现死亡症状;而耐淹材料日本晴(T1)、耘两优玖48(T2)的胚芽中葡萄糖含量、SOD、POD的酶比蛋白活性在淹水96 h内保持稳定,胚芽持续伸长。对种子α-淀粉酶活性的分析表明,虽然短期淹水(0-48 h)能够增强所有4个材料的种子α-淀粉酶活性,但随淹水时间的延长(72-96h),仅耐淹的T1、T2保持α-淀粉酶高活性,其种子内的淀粉含量持续下降而葡萄糖含量不断增加,胚芽葡萄糖含量相对稳定;而淹水敏感材料S1、S2种子内的α-淀粉酶活性则分别在淹水72 h和48 h后下降,种子内淀粉含量相对稳定,但种子和胚芽的葡萄糖含量大幅度下降。相关分析表明,胚芽的存活率与胚芽和种子的葡萄糖含量、胚芽的过氧化物酶(POD)活性极显著正相关,但与种子淀粉含量极显著负相关。[结论]淹水胁迫下胚芽组织消耗大量的葡萄糖维持其生理代谢平衡,种子向胚芽供应葡萄糖的能力直接关系到其存活,种子α-淀粉酶活性变化对胚芽葡萄糖的供应有决定性作用,是种子在淹水条件下存活出苗的关键。

营口市水稻种业发展现状及结构调整策略分析

基于国家种业发展规划和种业高质量发展的要求,对营口市水稻种业发展现状进行了剖析,结果表明:营口市水稻种业存在着企业经营规模小、育种研究基础薄弱、品种同质化严重、品牌意识薄弱、产业链条不完善等突出问题。从增强种子企业市场竞争力、降低融资门槛、加大对企业科研资金投入,加强种子繁育基地现代化建设、加大品种保护力度,优化水稻品种结构,提高稻米产业化经营水平等角度提出了对应的调整策略和建议。

推进湖北水稻种业高质量发展的探讨

湖北是全国十三大粮食主产区之一,是我国水稻主产省份之一,水稻是湖北第一大粮食作物,常年种植面积233.3万hm2(3500万亩)左右,总产1900万t左右,面积和总产常年位居全国第6位和第5位,为保障国家粮食安全作出了重要贡献。总结湖北省水稻种业在育种科技、品种审定、良种推广等方面取得的成效,分析了当前面临的育种创新资源利用不足、品种竞争力不强和营销手段较弱等问题,提出了重点提升四种能力,即育种创新能力、企业综合实力、种企营销能力、社会化服务能力,以推进湖北水稻种业高质量发展。

水稻种子浸种催芽机的优势与应用

水稻种子催芽是后期种植时节种、壮苗、抗病、增产的基础。由于传统人工浸种催芽方式自动化水平低、环境控制精确度差,已严重影响稻种发芽效果。随着我国现代农业机械化发展,水稻种植集中化作业的热点逐渐突显,传统浸种催芽将逐渐被取代,水稻种子浸种催芽机的研发和制造能够在各环节保障种芽萌发“快、齐、匀、壮”。论述水稻种子浸种催芽机的优势、研究现状及应用,旨在为实现催芽过程全程自动化、智能化,得到高品质芽种提供参考,使水稻浸种催芽生产朝着机械化、高速化、高效率方向发展。

基于RT RILs F10群体的水稻种子耐干旱萌发性状的QTL定位

以耐旱性差异较大的籼稻RT和籼稻SC及其杂交构建的第10代RIL群体为材料,使用浓度10%PEG-6000溶液模拟干旱环境处理7 d,采用相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法对萌发期间水稻种子根、芽相关萌发特性、生长特性与根系形态指标进行综合分析与QTL定位。结果表明:各萌发特性呈现极显著正相关,相关系数为0.24~0.95,其中根干重与根鲜重的相关性最强,相关系数为0.95;聚类分析结果表明:可以将246个株系分为3大类群,第I类长势最好。通过复合区间作图法共检测到20个与水稻萌发期相关的耐旱性状QTL,分布于水稻的3号、4号、7号、8号、9号、11号和12号染色体上,对数几率比(LOD)值为2.01~4.45,解释的表型贡献率为3.38%~7.35%。7号染色体上的RM481-RM5100标记区间可同时影响水稻发芽率和发芽势。8号染色体RM5887-RM6155标记区间可同时检测到控制根与芽鲜重的位点,说明该区间可同时影响多个鲜重性状,表现为紧密连锁或一因多效。

人工老化对水稻种子活力的影响

【目的】研究人工老化对水稻种子活力的影响。【方法】在相对湿度为95%、温度为40℃的高温高湿环境内对水稻种子进行人工老化,比较不同老化时间下水稻种子发芽指标、幼苗形态指标及生理生化指标。【结果】在短期高温高湿老化处理下(0-1d),水稻种子各指标无明显变化。随着老化时间的延长,水稻种子活力不断降低,相对电导率、丙二醛含量升高,可溶性糖含量降低,SOD活性、POD活性先升高后降低,CAT活性持续降低。【结论】实际生产过程中,在高温高湿条件下,人工老化1天不会对水稻种子造成影响。

水稻种子质量管理的关键因素及其对水稻生长发育的影响

随着全球人口的不断增长和食品需求的不断增加,农业生产的可持续性和效率变得尤为重要。在各种农作物中,水稻作为主要粮食作物之一,在保障全球粮食供应中扮演着关键的角色。然而,水稻的生长发育受到许多因素的影响。探讨了水稻种子质量管理的关键因素及其对生长发育的影响,包括种子储存条件、种子处理方法、种子萌发前的处理以及种子质量检测技术等关键因素。对比了使用不同浓度20%噻唑锌处理水稻种子对不同品种的影响,分析了噻唑锌在种子管理中的作用机制、种子质量管理的优化策略以及噻唑锌在水稻种子管理中的应用前景,为农业生产提供有益启示。

杂交水稻种子产业化发展路径探讨

本文简要分析了杂交水稻种子产业化的重要意义,详细介绍产业化模式存在的主要问题,如产销分离、管理不当、科研力量削弱、市场管理缺乏有效监督、品牌效应差等,并提出关于加快“产销一体化”体制构建、加大科研投入力度、完善市场管理法治建设、塑造企业的卓越品牌等具体建议。通过以上分析,得出杂交水稻种子产业化的发展方向和未来趋势,为我国农业产业发展提供参考。

水稻种子除芒机的使用与维护

水稻种子除芒是水稻种子播种前必须进行的加工工序,也是水稻种子加工的重要环节,除芒效果的好坏,直接影响水稻种子播种质量,随着农业精量播种的农艺要求,水稻种子除芒机的使用也非常重要。正确掌握水稻种子除芒机的使用和维护方法,才能更好地发挥水稻种子除芒机的性能和作用,该研究主要介绍水稻种子除芒机的使用与维护方法,为水稻种子除芒机的合理使用提供依据。

两种水稻种子处理悬浮剂对旱直播水稻生长的影响

为了探究水稻种子处理悬浮剂(FS)对旱直播水稻生长的影响,本研究采用11%的氟唑环菌胺·咯菌腈·精甲霜灵FS和18%的噻虫胺FS对三系籼型杂交稻广8优1973进行包衣,通过标准发芽试验、Q2测定、田间农艺性状调查、考种及测产,比较研究了两种FS在旱直播条件下对种子活力、水稻田间农艺性状及产量的影响。结果表明:在实验室条件下,采用11%氟唑环菌胺·咯菌腈·精甲霜灵FS和18%噻虫胺FS以药浆体积与种子质量比(药种比)为1:50的比例(即1 mL药剂处理50 g种子)将药剂稀释后进行拌种,处理后的标准发芽势、发芽率及萌发启动时间(IMT)均与对照无显著差异,但其理论萌发时间(RGT)相较于空白对照(CK)显著缩短,且氧气消耗速率(OMR)相较于CK每小时分别提高了1.33%和1.38%,呈显著性差异,说明经过FS处理的种子可以促进水稻种子呼吸,能够有效提升水稻种子活力,其中经过18%噻虫胺FS处理的水稻种子IMT、RGT及OMR值的表现均优于11%氟唑环菌胺·咯菌腈·精甲霜灵FS处理;在旱直播条件下,水稻种子按药种比1:50经过两种FS处理后,其田间表现均优于CK,其中:成秧率提升27.60%~33.20%,80 d时水稻基蘖数每公顷增加71.14~97.82万个,株高增高4.90~6.80 cm,千粒重增加7.27%~9.09%,有效穗数每公顷增加9.45~13.42万穗,单位面积产量分别提高了529.85 kg/hm^(2)和580.70 kg/hm^(2),且均具有显著性差异。本研究结果表明:采用11%氟唑环菌胺•咯菌腈•精甲霜灵FS和18%噻虫胺FS按药种比1:50对水稻种子进行包衣能够有效促进水稻种子呼吸,提升旱直播水稻在田间的表现和产量。

紫茎泽兰对水稻种子萌发的化感作用

【目的】探究紫茎泽兰对水稻种子萌发和幼苗生长的化感作用。【方法】用水提取紫茎泽兰的根、茎、叶,获得不同质量浓度的浸提液,用于处理云陆142和傣家稻水稻种子,测定水稻发芽率、幼苗生长状况和丙二醛含量等指标。【结果】0.02 g/mL紫茎泽兰叶片提取液处理云陆142和傣家稻种子,发芽率分别从92.00%和74.00%显著降低至86.00%和65.00%;随着提取液质量浓度的增加,种子发芽率的降幅增大。叶片提取液的化感作用大于根和茎,可完全抑制水稻根的生长,抑制率高达100%,对水稻苗高的抑制率也可达约40%,还可提高幼苗丙二醛含量。【结论】紫茎泽兰内含抑制水稻种子萌发和生长的化感物质,以叶片提取液的化感效应最强,且对根伸长的抑制作用大于地上部,云陆142对紫茎泽兰的化感作用比傣家稻敏感。研究结果为揭示紫茎泽兰的危害、在紫茎泽兰入侵区选择化感效应弱的水稻品种以减少产量损失提供了有益信息。

广西水稻种子行业重点企业的育种创新现状与发展对策

广西作为中国水稻种子研发的重要省(区)之一,在水稻种子行业创新发展中扮演着重要的角色。近年来,广西水稻种子行业重点企业通过增加研发投入、建设人才队伍等努力,取得了一定的成效,但与国内水稻种子行业的重点企业相比,育种创新能力仍处于较低水平。文章分析广西水稻种子行业重点企业的育种创新现状,与国内水稻种子行业重点企业对比,分析总结广西水稻种子行业重点企业在种业创新中存在的不足,并对广西优化水稻育种创新发展环境提出了建议。

一种适用于高通量基因分型的水稻种子切片DNA制备技术

建立一种高质量、低成本的水稻种子切片DNA制备方法,用于育种群体的高通量基因分型。通过对比TPS法提取水稻叶片DNA及96孔板结合磁珠法提取切片种子DNA的纯度和浓度,进一步采用STARP(Semi-thermal asymmetric PCR)标记检测验证96孔板结合磁珠法提取水稻切片种子DNA的质量。结果表明:96孔板结合磁珠法提取水稻种子切片的DNA质量和纯度优于TPS法提取水稻叶片的DNA质量;STARP标记检测验证结果显示96孔板结合磁珠法提取水稻切片种子DNA可适用于GS3、Wx的STARP标记基因分型,其鉴定结果与测序结果一致。研究显示96孔板结合磁珠法可以从微量水稻种子切片中提出高回收率、高纯度、高完整度、无PCR抑制物的DNA用于高通量STATP法基因单倍型分析,可获得一种96孔板结合磁珠法提取DNA的高通量基因分型操作流程。

近红外光谱与图像融合的杂交水稻种子分类方法研究

随着杂交水稻育种技术的快速发展,杂交水稻品种日益繁多,品质与价格也千差万别,利用智能化手段对杂交水稻种子进行快速分类、分级和品质检测成为杂交水稻研究领域的热点。首先研究了不同预处理方式对基于近红外光谱的一维卷积神经网络分类模型对杂交水稻种子的分类效果的影响,研究结果表明利用Savitzky-Golay卷积平滑算法预处理后的一维卷积神经网络分类模型可获得最佳的分类效果,其验证集与测试集的分类精度为95.4%和92.9%。利用随机森林特征波长选择算法选取3个最重要的特征波长分别构建基于单波长灰度图像数据集和基于3波长重构的伪彩色图像数据集,研究了基于图像数据集的卷积神经网络VGG和残差网络ResNet的杂交水稻种子分类模型,其研究结果表明基于伪彩色图像数据集的VGG卷积神经网络模型能够获得最优的分类效果,其验证集与测试集的分类精度分别为92.8%和92.8%,相比基于伪彩色图像数据集的ResNet分类模型,其验证集提升3.6%,测试集提升4.9%。为了进一步提高分类的精度,提出了一种图像信息与光谱信息融合的杂交水稻种子分类方法,该方法利用1D-CNN网络分支提取种子的光谱特征,利用2D-CNN网络分支提取种子图像的空间维度特征,最终构建基于图谱融合的2Branch-CNN卷积神经网络分类模型,其验证集与测试集的分类精度都得到明显改善,分别达到98%和96.7%。并利用混淆矩阵评估了2Branch-CNN分类模型对于各个种类的杂交水稻种子的分类效果。研究结果表明通过图谱融合能有效提升卷积神经网络模型的分类精度,构建基于光谱与图像数据融合的二分支卷积神经网络模型将为杂交品种的种子快速筛选与分级提供新思路。

基于多特征算法选择的太赫兹时域光谱用于水稻种子掺假研究

该文提出了一种基于太赫兹时域光谱的水稻种子模式识别方法。实验以10种不同品牌混合掺假的水稻种子为样本,基于采集的样本太赫兹时域光谱数据,通过建立Relief、随机森林(RF)、支持向量机递归特征消除(SVM-RFE)和最大相关最小冗余(mRMR)模型分别对样本光谱波长进行特征选择,最后设计分类器对4种特征选择方法处理后的样本进行分类识别。结果表明,基于布谷鸟算法(CS)优化的极限学习机模型对经RF特征选择算法提取后的样本光谱数据具有最佳识别效果,其准确率可达100%,实验对于法庭科学领域内种子的掺假鉴定具有一定的借鉴意义。

低温法对水稻种子发芽率的影响

以水稻种子为研究对象,设置2个介质条件、3个温度进行比较试验,研究不同介质、温度对水稻种子发芽率的影响。结果表明,采用纸床培养的经4℃低温处理后放置恒温30℃下的水稻种子发芽率最佳。

水稻种子表面消毒的相关技术比较研究

为对比几种常用消毒试剂对水稻种子表面的消毒效果,确定最佳试剂和最佳消毒浸泡时间,将粘两优4011中籼迟熟两系杂交水稻种子作为分析样品,检测第五次无菌水冲洗液中的细菌残余量。结果表明,10%次氯酸钠溶液消毒效果最好,最佳浸泡时间为1~5 min。对水稻种子表面进行消毒的同时,应考虑水稻种子内有益菌的生成时间,使二者平衡。

盐碱土壤水稻种子成苗率比较试验

为探索盐碱地土壤上水稻种子播种适宜根长及一天中适宜播种时间段,开展了在盐碱土壤中,水稻种子不同根长条件下的成苗率,水稻种子在一天中不同时间段播种条件下的成苗率试验。结果表明,在盐碱土壤中播种水稻,以种子破胸露白到根长半粒谷之间为佳,在本试验播种当日天气、气温条件下,盐碱地上水稻播种时间段以中午为佳。