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The auxin transporter OsAUX1 regulates tillering in rice(Oryza sativa)
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作者 Luqi Jia Yongdong Dai +7 位作者 Ziwei Peng Zhibo Cui Xuefei Zhang Yangyang Li Weijiang Tian Guanghua He Yun Li Xianchun Sang 《Journal of Integrative Agriculture》 SCIE CAS CSCD 2024年第5期1454-1467,共14页
Tillering is an important agronomic trait of rice(Oryza sativa)that affects the number of effective panicles,thereby affecting yields.The phytohormone auxin plays a key role in tillering.Here we identified the high ti... Tillering is an important agronomic trait of rice(Oryza sativa)that affects the number of effective panicles,thereby affecting yields.The phytohormone auxin plays a key role in tillering.Here we identified the high tillering and semi-dwarf 1(htsd1)mutant with auxin-deficiency root characteristics,such as shortened lateral roots,reduced lateral root density,and enlarged root angles.htsd1 showed reduced sensitivity to auxin,but the external application of indole-3-acetic acid(IAA)inhibited its tillering.We identified the mutated gene in htsd1 as AUXIN1(OsAUX1,LOC_Os01g63770),which encodes an auxin influx transporter.The promoter sequence of OsAUX1 contains many SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE(SPL)binding sites,and we demonstrated that SPL7 binds to the OsAUX1 promoter.TEOSINTE BRANCHED1(OsTB1),a key gene that negatively regulates tillering,was significantly downregulated in htsd1.Tillering was enhanced in the OsTB1 knockout mutant,and the external application of IAA inhibited tiller elongation in this mutant.Overexpressing OsTB1 restored the multi-tiller phenotype of htsd1.These results suggest that SPL7 directly binds to the OsAUX1 promoter and regulates tillering in rice by altering OsTB1 expression to modulate auxin signaling. 展开更多
关键词 rice(oryza sativa L.) TILLERING indole-3-acetic acid(IAA) OsAUX1 OsTB1
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Irrigation regimes modulate non-structural carbohydrate remobilization and improve grain filling in rice(Oryza sativa L.)by regulating starch metabolism
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作者 Yuguang Zang Gaozhao Wu +10 位作者 Qiangqiang Li Yiwen Xu Mingming Xue Xingyu Chen Haiyan Wei Weiyang Zhang Hao Zhang Lijun Liu Zhiqin Wang Junfei Gu Jianchang Yang 《Journal of Integrative Agriculture》 SCIE CAS CSCD 2024年第5期1507-1522,共16页
Recently developed ‘super’ rice cultivars with greater yield potentials often suffer from the problem of poor grain filling, especially in inferior spikelets. Here, we studied the activities of enzymes related to st... Recently developed ‘super’ rice cultivars with greater yield potentials often suffer from the problem of poor grain filling, especially in inferior spikelets. Here, we studied the activities of enzymes related to starch metabolism in rice stems and grains, and the microstructures related to carbohydrate accumulation and transportation to investigate the effects of different water regimes on grain filling. Two ‘super’ rice cultivars were grown under two irrigation regimes of well-watered(WW) and alternate wetting and moderate soil drying(AWMD). Compared with the WW treatment,the activities of ADP glucose pyrophosphorylase(AGPase), starch synthase(StSase) and starch branching enzyme(SBE), and the accumulation of non-structural carbohydrates(NSCs) in the stems before heading were significantly improved, and more starch granules were stored in the stems in the AWMD treatment. After heading, the activities of α-amylase, β-amylase, sucrose phosphate synthase(SPS) and sucrose synthase in the synthetic direction(SSs)were increased in the stems to promote the remobilization of NSCs for grain filling under AWMD. During grain filling, the enzymatic activities of sucrose synthase in the cleavage direction(SSc), AGPase, StSase and SBE in the inferior spikelets were increased, which promoted grain filling, especially for the inferior spikelets under AWMD.However, there were no significant differences in vascular microstructures. The grain yield and grain weight could be improved by 13.1 and 7.5%, respectively, by optimizing of the irrigation regime. We concluded that the low activities of key enzymes in carbon metabolism is the key limitation for the poor grain filling, as opposed to the vascular microstructures, and AWMD can increase the amount of NSC accumulation in the stems before heading, improve the utilization rate of NSCs after heading, and increase the grain filling, especially in the inferior spikelets, by altering the activities of key enzymes in carbon metabolism. 展开更多
关键词 rice(oryza sativa L.) non-structural carbohydrates(NsCs) enzymatic activity grain illing starch granules vascular bundle
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Effects of Paclobutrazol Seed Priming on Seedlings Quality,Physiological and Bakanae Disease Index Characteristics of Rice(Oryza sativa L.)
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作者 Hossam S.El-Beltagi Mohamed Fathi El-Nady +7 位作者 Adel A.Rezk Abdelaziz M.Tahoon Mohammed I.Al-Daej Dina Abdulmajid Mohamed M.El-Mogy Elsayed Abd Elmaksoud Abomarzoka Sherif Mohamed El-Ganainy Metwaly Mahfouz Salem Metwaly 《Phyton-International Journal of Experimental Botany》 SCIE 2024年第10期2535-2556,共22页
Rice(Oryza sativa L.)is one of the most important cereal crops in the world.Bakanae disease is a significant rice disease widely distributed in rice-growing regions worldwide.Therefore,the present investigation aimed ... Rice(Oryza sativa L.)is one of the most important cereal crops in the world.Bakanae disease is a significant rice disease widely distributed in rice-growing regions worldwide.Therefore,the present investigation aimed to assess the optimal concentrations of paclobutrazol(PBZ)as a treatment for rice grains(cv.Sakha 108)to control bakanae disease,also evaluating its impact on grain germination,seedling growth parameters as well as disease index.Paclobutrazol concentrations had no significant impact on seed germination,regardless of whether the seeds were incubated with Fusarium fujikuroi or not.Application of PBZ,either alone or in combination with fungal pathogens,negatively impacted the rice seedlings’height.Paclobutrazol at 25,50 and 100 mg/L,combined with the fungal pathogen positively impacted root length.Paclobutrazol at 3 and 6 mg/L mitigated the adverse impact on chlorophyll pigments content in infected seedlings.The highest proline contents were achieved by 100 mg/L PBZ alone or in combination with fungal pathogens.It has been observed that the application of PBZ,either alone or in combination with a fungal pathogen,leads to the enhancement of catalase,peroxidase,and polyphenol oxidase activities.The median lethal concentration of PBZ was 0.874 mg/L;applying low concentrations of paclobutrazol effectively increased the percentage of fungal growth suppression.Application of PBZ,at higher concentrations(50 and 100 mg/L),decreased infection percentage and disease severity index(DSI)significantly.These findings suggest that PBZ can be an effective treatment for controlling bakanae disease and enhancing resistance in rice plants. 展开更多
关键词 oryza sativa Fusarium fujikuroi CHLOROPHYLL oxidative enzymes PROLINE photosynthesis rate stomata conductance
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Conventional Breeding and Molecular Markers for Blast Disease Resistance in Rice (Oryza sativa L.) 被引量:2
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作者 Adel A.Rezk Mohamed M.El-Malky +2 位作者 Hossam S.El-Beltagi Mohammed Al-daej Kotb AAttia 《Phyton-International Journal of Experimental Botany》 SCIE 2023年第3期725-746,共22页
Monogenic lines,which carried 23 genes for blast resistance were tested and used donors to transfer resistance genes by crossing method.The results under blast nursery revealed that 9 genes from 23 genes were suscepti... Monogenic lines,which carried 23 genes for blast resistance were tested and used donors to transfer resistance genes by crossing method.The results under blast nursery revealed that 9 genes from 23 genes were susceptible to highly susceptible under the three locations(Sakha,Gemmeza,and Zarzoura in Egypt);Pia,Pik,Pik-p,Piz-t,Pita,Pi b,Pi,Pi 19 and Pi 20.While,the genes Pii,Pik-s,Pik-h,Pi z,Piz-5,Pi sh,Pi 3,Pi 1,Pi 5,Pi 7,Pi 9,Pi 12,Pikm and Pita-2 were highly resistant at the same locations.Clustering analysis confirmed the results,which divided into two groups;the first one included all the susceptible genes,while the second one included the resistance genes.In the greenhouse test,the reaction pattern of five races produced 100%resistance under artificial inoculation with eight genes showing complete resistance to all isolates.The completely resistant genes:Pii,Pik-s,Piz,Piz-5(=bi2)(t),Pita(=Pi4)(t),Pita,Pi b and Pi1 as well as clustering analysis confirmed the results.In the F1 crosses,the results showed all the 25 crosses were resistant for leaf blast disease under field conditions.While,the results in F2 population showed seven crosses with segregation ratio of 15(R):1(S),two cross gave segregated ratio of 3 R:1 S and one gave 13:3.For the identification of blast resistance genes in the parental lines,the marker K3959,linked to Pik-s gene and the variety IRBLKS-F5 carry this gene,which was from the monogenic line.The results showed that four genotypes;Sakha 105,Sakha 103,Sakha 106 and IRBLKS-F5 were carrying Pik-s gene,while was absent in the Sakha 101,Sakha 104,IRBL5-M,IRBL9-W,IRBLTACP1 and IRBL9-W(R)genotypes.As for Pi 5 gene,the results showed that it was present in Sakha 103 and Sakha 104 varieties and absent in the rest of the genotypes.In addition,Pita-Pita-2 gene was found in the three Egyptian genotypes(Sakha 105,Sakha 101 and Sakha 104)plus IRBLTACP1 monogenetic.In F2 generation,six populations were used to study the inheritance of blast resistance and specific primers to confirm the ratio and identify the resistance genes.However,the ratios in molecular markers were the same of the ratio under field evaluation in the most population studies.These findings would facilitate in breeding programs for gene pyramiding and gene accumulation to produce durable resistance for blast using those genotypes. 展开更多
关键词 Biotechnology tools clustering analysis monogenic lines resistance genes BREEDING oryza sativa L.
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DDG1 and G Protein α Subunit RGA1 Interaction Regulates Plant Height and Senescence in Rice(Oryza sativa) 被引量:1
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作者 Xi Liu Chuxuan Zhao +6 位作者 Di Wang Gen Pan Xiaonan Ji Su Gao Tanxiao Du Yating Feng Wenjing Chen 《Phyton-International Journal of Experimental Botany》 SCIE 2023年第7期2051-2064,共14页
Many studies have already shown that dwarfism and moderate delayed leaf senescence positively impact rice yield,but the underlying molecular mechanism of dwarfism and leaf senescence remains largely unknown.Here,using... Many studies have already shown that dwarfism and moderate delayed leaf senescence positively impact rice yield,but the underlying molecular mechanism of dwarfism and leaf senescence remains largely unknown.Here,using map-based cloning,we identified an allele of DEP2,DDG1,which controls plant height and leaf senescence in rice.The ddg1 mutant displayed dwarfism,short panicles,and delayed leaf senescence.Compared with the wild-type,ddg1 was insensitive to exogenous gibberellins(GA)and brassinolide(BR).DDG1 is expressed in various organs,especially in stems and panicles.Yeast two-hybrid assay,bimolecular fluorescent complementation and luciferase complementation image assay showed that DDG1 interacts with theα-subunit of the heterotrimeric G protein.Disruption of RGA1 resulted in dwarfism,short panicles,and darker-green leaves.Furthermore,we found that ddg1 and the RGA1 mutant was more sensitive to salt treatment,suggesting that DDG1 and RGA1 are involved in regulating salt stress response in rice.Our results show that DDG1/DEP2 regulates plant height and leaf senescence through interacting with RGA1. 展开更多
关键词 oryza sativa DDG1 plant height SENESCENCE RGA1
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水稻Ⅲ类过氧化物酶基因IPH1调控水稻株高 被引量:1
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作者 冯萍 刘杨 +4 位作者 杨杰 马宏蕾 秦诚 王楠 沈文强 《西南大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第2期24-33,共10页
过氧化物酶(peroxidase, PRX)是过氧化物酶体的标志酶,能够保护细胞免受氧化损伤和解除H2O_(2)的毒害作用,还可以增强自然杀伤细胞的活性,调节细胞的增殖、分化和凋亡等.其中Ⅲ类过氧化物酶(CⅢPRXs)是植物中特有的过氧化物酶家族,通过... 过氧化物酶(peroxidase, PRX)是过氧化物酶体的标志酶,能够保护细胞免受氧化损伤和解除H2O_(2)的毒害作用,还可以增强自然杀伤细胞的活性,调节细胞的增殖、分化和凋亡等.其中Ⅲ类过氧化物酶(CⅢPRXs)是植物中特有的过氧化物酶家族,通过清除活性氧(ROS)在植物免疫中发挥重要作用,然而CⅢPRXs在水稻株型建立中的功能尚不清楚.通过基因编辑技术CRISPR/Cas9获得CⅢPRXs基因(LOC_Os12g09460)两种不同形式的敲除突变体iph1-1,iph1-2.iph1突变体的株高显著高于野生型,除倒1节节长(即第5节)外,其他节节长均显著或极显著长于野生型.农艺性状考察表明,穗长及结实率等主要性状差异无统计学意义;通过RT-qPCR技术进行的表达模式分析表明,IPH1在根、茎、叶、鞘、穗中均表达,并在茎和鞘中表达相对较高;亚细胞定位分析表明,IPH1蛋白主要定位于过氧化物酶体中.进一步通过生理分析,发现突变体中过氧化物酶活性显著降低,同时H2O_(2)质量分数显著增加.这些结果初步证实了IPH1能够通过过氧化氢途径调控水稻株高的形成,可为丰富株高调控网络提供有利的基因资源,进一步为株型相关生物育种奠定基础. 展开更多
关键词 水稻 CRISPR/Cas9技术 Ⅲ类过氧化物酶 株高
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A Farmer’s Approach to Detecting Photoperiod Sensitivity in Rice (Oryza sativa ssp. indica) Landraces
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作者 Debal Deb 《Journal of Botanical Research》 2023年第3期60-66,共7页
Most indigenous rice landraces are sensitive to photoperiod during short day seasons,and this sensitivity is more pronounced in indica than in japonica landraces.Attempts to identify photoperiod sensitive(PPS)cultivar... Most indigenous rice landraces are sensitive to photoperiod during short day seasons,and this sensitivity is more pronounced in indica than in japonica landraces.Attempts to identify photoperiod sensitive(PPS)cultivars based on the life history stages of the rice plant,and several models and indices based on phenology and day length have not been precise,and in some cases yield counterfactual inferences.Following the empirical method of traditional Asian rice farmers,the author has developed a robust index,based on the sowing and flowering dates of a large number of landraces grown in different seasons from 2020 to 2023,to contradistinguish PPS from photoperiod insensitive cultivars.Unlike other indices and models of photoperiod sensitivity,the index does not require the presumed duration of different life history stages of the rice plant but relies only on the flowering dates and the number of days till flowering of a rice cultivar sown on different dates to consistently identify photoperiod sensitive cultivars. 展开更多
关键词 Aman Aus Boro FLOWERING LANDRACES Photoperiod sensitivity Rice(oryza sativa L.)
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稻瘟病抗性基因Pi2、Pita的特异KASP标记开发与应用
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作者 陈静 饶刚顺 +4 位作者 刘婉卿 李惠芬 杨义强 徐鹏 王重荣 《广东农业科学》 CAS 2024年第5期93-101,共9页
【目的】水稻稻瘟病抗性基因Pi2和Pita是对华南稻区稻瘟病生理小种具有广谱抗性的基因,对水稻的稻瘟病抗性育种具有重要应用价值,开发一套高效的鉴定方法有利于提高水稻抗病品种培育效率。【方法】根据高抗稻瘟病品种‘黄广油占’与高... 【目的】水稻稻瘟病抗性基因Pi2和Pita是对华南稻区稻瘟病生理小种具有广谱抗性的基因,对水稻的稻瘟病抗性育种具有重要应用价值,开发一套高效的鉴定方法有利于提高水稻抗病品种培育效率。【方法】根据高抗稻瘟病品种‘黄广油占’与高感稻瘟病品种‘广陆矮4号’在Pi2基因的第787位、第788位密码子上的变异GCA GGA/GTG TTA,以及高抗稻瘟病国际稻种质资源Tetep与高感稻瘟病地方种质资源丽江新团黑谷在Pita基因第6 640位碱基上的变异G/T,基于竞争性等位基因PCR(Kompetitive Allele Specific PCR,KASP)标记技术原理,开发抗稻瘟病基因的分子标记。【结果】开发了两个抗稻瘟病基因Pi2和Pita的功能位点KASP标记(W-Pi2、W-Pita),利用标记对广东省农业科学院水稻研究所培育的常规稻、香稻、杂交稻新品种进行检测,筛选出抗性品种19个,其中单个基因检测为抗病等位基因型的水稻品种有13个,两个基因均为抗病等位基因型的品种有6个,比较两个标记结果,Pi2抗性等位基因在育成品种中的频率高于Pita抗性等位基因频率。综合所有结果,表明2个标记可在早期(种子或苗期)检测育种材料抗稻瘟病基因Pi2和Pita的等位基因型,无需将育种材料种植到病圃鉴定即可筛选出抗病单株。【结论】利用开发的KASP功能分子标记W-Pi2、W-Pita能够较好区分不同抗性的水稻亲本品种,可清楚区分水稻育种材料间不同的等位基因型,对育种材料进行准确筛选。 展开更多
关键词 水稻 稻瘟病 Pi2 Pita 分子标记 KASP
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多倍体水稻DHF-CBS基因的抗旱性鉴定
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作者 葛杰 何玉池 +1 位作者 展帆 李之龙 《湖北农业科学》 2024年第9期216-220,共5页
为探究干旱胁迫下DHF-CBS基因调控多倍体水稻(Oryza sativa L.)的抗旱机制,选取2种水稻品种,分别为多倍体植株中花-11(DHF-CBS基因)、突变体植株UC-32(不表达DHF-CBS基因),对2种水稻的GUS化学染色结果、组织含水量、脱落酸(ABA)含量、... 为探究干旱胁迫下DHF-CBS基因调控多倍体水稻(Oryza sativa L.)的抗旱机制,选取2种水稻品种,分别为多倍体植株中花-11(DHF-CBS基因)、突变体植株UC-32(不表达DHF-CBS基因),对2种水稻的GUS化学染色结果、组织含水量、脱落酸(ABA)含量、硫代巴比妥酸活性物质(TBARS)含量、谷胱甘肽(GSH)含量等进行分析。结果表明,干旱胁迫第7天,中花-11仍有部分叶片保持绿色且坚挺,干旱胁迫第11天时整株叶片变黄,甚至有的叶片变枯,经过干旱胁迫后的表型观察发现,中花-11比UC-32的抗旱能力强;对水稻的含水量、ABA含量、TBARS含量、GSH含量进行分析,表明中花-11的抗旱性优于UC-32,说明DHF-CBS基因增强了水稻的抗旱能力。 展开更多
关键词 多倍体 水稻(oryza sativa L.) DHF-CBS基因 抗旱性
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天门市水稻病虫害绿色防控技术示范 被引量:2
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作者 马呈瑞 夏来福 《中南农业科技》 2024年第2期82-84,共3页
介绍天门市水稻(Oryza sativa L.)病虫害绿色防控技术的示范情况与成效,集成了一套以生态防控、物理诱杀、生物防治和化学农药减量增效为主的防控技术模式,厘清防控措施实施中存在的问题,提出加强农产品质量安全监管、打造绿色农产品品... 介绍天门市水稻(Oryza sativa L.)病虫害绿色防控技术的示范情况与成效,集成了一套以生态防控、物理诱杀、生物防治和化学农药减量增效为主的防控技术模式,厘清防控措施实施中存在的问题,提出加强农产品质量安全监管、打造绿色农产品品牌、加强宣传培训、加大政策与资金投入的对策与建议,为农作物病虫害绿色防控提供参考。 展开更多
关键词 水稻(oryza sativa L.) 病虫害 绿色防控技术 天门市
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水稻矮化多蘖突变体mtd2/htd1-1的鉴定与图位克隆
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作者 王晓雯 王媛媛 +6 位作者 冯蓓祺 雷松翰 范骏扬 杨晶晶 仝瑞建 田维江 桑贤春 《西南大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第2期1-12,共12页
株高是株型构成的重要因子,分蘖则是有效穗形成的基础,二者均是水稻重要的农艺性状.为研究株高和分蘖发育的分子机理,用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变保持系西大1B,从中鉴定到1个矮化多蘖突变体,命名为mtd2(more tiller and dwarfism 2).与野... 株高是株型构成的重要因子,分蘖则是有效穗形成的基础,二者均是水稻重要的农艺性状.为研究株高和分蘖发育的分子机理,用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变保持系西大1B,从中鉴定到1个矮化多蘖突变体,命名为mtd2(more tiller and dwarfism 2).与野生型西大1B相比,mtd2的分蘖数(70.00个)是野生型的6.25倍,株高(49.12 cm)则为野生型的59.4%,同时还表现出小穗、短叶等特征.遗传分析表明:mtd2分蘖增多和植株矮化的突变表型呈共分离现象且受单隐性核基因调控.利用mtd2和缙恢10号杂交组合的F2隐性群体,最终将MTD2基因精细定位于第4染色体分子标记C04-2和C04-3之间157 kb的物理范围内,该区间内含1个已克隆的多蘖矮秆基因LOC_Os04g46470-HTD1.对定位区间内的HTD1进行DNA测序,发现其编码区有11个碱基缺失,导致移码突变.构建互补载体,转化突变体mtd2,其矮化多蘖表型恢复正常,表明mtd2是htd1的一个新等位突变体.细胞学分析发现:mtd2分蘖数增多是由于分蘖芽发育较快所致;qRT-PCR分析表明:MTD2可能参与独脚金内酯(SLs)相关的分蘖芽发育调控网络,这为进一步鉴定MTD2/HTD1基因的功能奠定了基础. 展开更多
关键词 水稻 多蘖矮秆基因(MTD2/HTD1) 图位克隆 激素 独脚金内酯
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同时测定亚麻荠植株中酚酸和黄酮含量的方法研究
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作者 李飞飞 朱杰 +3 位作者 李智宁 马艳妮 刘雨晴 于立芹 《粮食与油脂》 北大核心 2024年第5期158-162,共5页
建立一种采用液相色谱法同时测定亚麻荠植株中8种酚酸和黄酮化合物含量的方法,并探讨亚麻荠植株醇提物的体外抗氧化活性。试验确定采用体积分数75%乙醇回流提取样品,选用Angilent Eclipse XDB plus C_(18)柱为色谱柱。结果表明:8种化合... 建立一种采用液相色谱法同时测定亚麻荠植株中8种酚酸和黄酮化合物含量的方法,并探讨亚麻荠植株醇提物的体外抗氧化活性。试验确定采用体积分数75%乙醇回流提取样品,选用Angilent Eclipse XDB plus C_(18)柱为色谱柱。结果表明:8种化合物的标准曲线回归方程线性关系良好,相关系数均大于0.999;8种化合物的加标回收率为95.26%~102.61%,建立的方法可以对不同产地的亚麻荠植株样品进行区分。抗氧化试验表明,亚麻荠植株醇提取物对羟基自由基与DPPH自由基具有较好的清除能力。 展开更多
关键词 亚麻荠植株 多指标成分分析 抗氧化活性 化学计量学
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生物炭浸提液对水稻种子和幼苗铅胁迫的缓解效应
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作者 赵红 杨锌 +1 位作者 朱莹莹 徐漫玲 《中南农业科技》 2024年第10期19-22,共4页
水稻(Oryza sativa L.)是重要的粮食作物,常受到重金属铅(Pb)的污染。以水稻品种农香24号为供试材料,采用室内水培方式,设置4个处理,分别是蒸馏水、5 g/L生物炭浸提液、200 mg/L Pb^(2+)溶液和用5 g/L生物炭浸提液配成的200 mg/L Pb2+溶... 水稻(Oryza sativa L.)是重要的粮食作物,常受到重金属铅(Pb)的污染。以水稻品种农香24号为供试材料,采用室内水培方式,设置4个处理,分别是蒸馏水、5 g/L生物炭浸提液、200 mg/L Pb^(2+)溶液和用5 g/L生物炭浸提液配成的200 mg/L Pb2+溶液,研究铅胁迫下添加生物炭浸提液对水稻种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,生物炭浸提液对水稻种子萌发没有影响,水稻幼苗SOD、POD、CAT活性与对照差异不显著,但幼苗苗高、根数及根重显著增加;铅胁迫下水稻种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数显著减少,水稻幼苗苗高、根长、根数、苗重、根重、植株鲜重以及SOD、POD、CAT活性都显著降低;铅胁迫下添加生物炭浸提液后,水稻的各项种子萌发指标、幼苗生长指标及抗氧化酶活性指标均显著上升,种子萌发指标未达到对照水平,但幼苗根数、苗高、苗重及植株鲜重恢复到对照水平。综上所述,生物炭对水稻幼苗生长有促进作用,铅胁迫对水稻种子萌发和幼苗生长具有严重毒害作用,生物炭能缓解铅对水稻的毒害作用,促进水稻种子萌发和幼苗生长,调控水稻幼苗生理代谢活动。 展开更多
关键词 水稻(oryza sativa L.) 农香24号 铅胁迫 生物炭 种子萌发 幼苗生长
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低氮条件下超级杂交稻苗期根系特征的变化及与其高氮素积累的关系 被引量:1
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作者 吴宇 刘磊 +3 位作者 崔克辉 齐晓丽 黄见良 彭少兵 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期414-424,共11页
作物根系在氮素吸收与分配中起着重要作用。本研究选用2个根系特征具有差异的水稻品种黄华占(Huanghuazhan, HHZ,常规稻)和扬两优6号(Yangliangyou 6, YLY6,超级杂交稻),在水培条件和2个氮素浓度(低氮,lownitrogen,LN;高氮,highnitrogen... 作物根系在氮素吸收与分配中起着重要作用。本研究选用2个根系特征具有差异的水稻品种黄华占(Huanghuazhan, HHZ,常规稻)和扬两优6号(Yangliangyou 6, YLY6,超级杂交稻),在水培条件和2个氮素浓度(低氮,lownitrogen,LN;高氮,highnitrogen,HN)处理下,研究根系形态和解剖结构特征的变化及其与LN下氮素积累的关系。与HN处理相比, LN处理下HHZ总氮积累量显著下降了19.7%, YLY6没有显著下降;YLY6根干重、总根长、根表面积、根尖数分别显著增加了41.3%、57.1%、74.9%和20.6%,而HHZ没有显著变化。与HN处理相比, LN处理下YLY6的根直径和根皮层面积分别显著增加了12.4%和24.2%,而HHZ根直径和根皮层面积、中柱直径分别显著降低了12.0%、21.9%和11.4%。LN处理下,YLY6根系铵转运蛋白基因AMT2;1、AMT2;3、AMT3;1、AMT3;2的表达量分别显著增加了195.6%、29.3%、314.9%和388.9%,谷氨酰胺合成酶基因GS1;1表达量增加了158.2%, HHZ中这5个基因的表达量没有显著变化。LN下总氮积累量与根系性状显著正相关(根厚壁组织厚度除外),与部分铵转运和同化相关基因的表达量显著正相关。这些结果表明超级杂交稻YLY6幼苗在LN下根系特征变化有利于增加氮积累。选育根系对减氮表现出有利变化的水稻品种应是绿色水稻生产的一个重要途径。 展开更多
关键词 水稻 低氮 根系特征变化 氮积累 铵转运蛋白 谷氨酰胺合成酶
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水稻热激转录因子HsfA2b调控非生物胁迫抗性的功能分析 被引量:1
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作者 邹修为 岳佳妮 +2 位作者 李志宇 戴良英 李魏 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期90-98,共9页
【目的】水稻在生长发育过程中,常会受到各种非生物胁迫而严重影响产量。热激转录因子作为植物抗逆过程中的一个重要元件,通过调控一系列胁迫响应基因的表达以提高植物抗逆性。探究水稻热激转录因子OsHsfA2b调控非生物胁迫的功能与初步... 【目的】水稻在生长发育过程中,常会受到各种非生物胁迫而严重影响产量。热激转录因子作为植物抗逆过程中的一个重要元件,通过调控一系列胁迫响应基因的表达以提高植物抗逆性。探究水稻热激转录因子OsHsfA2b调控非生物胁迫的功能与初步机理,为培育水稻抗逆新品种提供了优异基因资源和理论支撑。【方法】通过构建OsHsfA2b过量表达和RNAi的转基因水稻,分别观察水稻幼苗在高温、低温、干旱和高盐处理后的抗逆表型,统计存活率。同时,在逆境胁迫处理后,通过DAB染色检测水稻叶片活性氧(ROS)含量及RT-qPCR检测抗氧化途径相关基因OsSOD和OsCAT的表达量,分析OsHsfA2b对抗氧化途径的调控作用。【结果】在高温、低温、干旱和高盐等非生物胁迫条件下,水稻热激转录因子OsHsfA2b被显著诱导表达。与野生型NPB相比,OsHsfA2b过量表达转基因水稻对非生物胁迫的抗性明显增强,植株损伤程度较轻,存活率提高。相反,OsHsfA2b-RNAi水稻对非生物胁迫更加敏感,植株损伤严重,存活率降低。此外,在非生物胁迫条件下,OsHsfA2b过量表达转基因水稻比NPB和OsHsfA2bRNAi水稻体内活性氧的含量减少,并且OsHsfA2b显著诱导了抗氧化途径相关基因OsSOD和OsCAT的表达,OsHsfA2b参与抑制水稻体内活性氧的积累以降低逆境胁迫诱导的活性氧大量积累对植株的伤害。【结论】非生物胁迫下,水稻热激转录因子OsHsfA2b被显著诱导表达,可通过抗氧化途径正调控水稻对逆境胁迫的抗性。 展开更多
关键词 水稻 HsfA2b 热激转录因子 非生物胁迫 抗性 活性氧
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紫花苜蓿耐盐性相关NAC转录因子的挖掘及表达分析 被引量:1
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作者 荣梦茹 余如刚 +4 位作者 韦英铭 王国良 杜雪玲 杨改梅 高佳佳 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1055-1067,共13页
NAC(NAM,ATAF1/2,CUC2)是植物特有的一类转录因子家族,可调控植物响应盐胁迫。本研究基于盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)耐盐品种GIB和盐敏感品种LS根和叶的转录组数据,通过生物信息学方法筛选出17个差异表达的MsNAC转录因子家... NAC(NAM,ATAF1/2,CUC2)是植物特有的一类转录因子家族,可调控植物响应盐胁迫。本研究基于盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)耐盐品种GIB和盐敏感品种LS根和叶的转录组数据,通过生物信息学方法筛选出17个差异表达的MsNAC转录因子家族成员,并对其序列特征、系统进化、顺式作用元件及盐胁迫下的表达模式等进行分析。结果显示,17个MsNACs均具有NAC典型的NAM结构域,且蛋白结构相似。系统进化分析将17个MsNACs分成8个亚族,各亚组成员具有高度相似的保守基序。顺式作用元件分析发现,有15个MsNACs具有ABA响应顺式元件ABRE。转录组数据表达模式分析与RT-qPCR验证结果显示MsNAC1,MsNAC2,MsNAC35,MsJUB1和MsNAC40基因在盐处理下GIB叶中上调表达,在LS叶中下调或者未发生变化,推测这些基因参与调控紫花苜蓿的耐盐反应。本研究为进一步研究紫花苜蓿NAC转录因子响应盐胁迫功能提供参考依据。 展开更多
关键词 紫花苜蓿 NAC 盐胁迫 生物信息学分析 表达模式
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黄腐酸钾提高水稻秧苗耐盐性的作用途径分析
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作者 候小琴 王莹 +10 位作者 余贝 符卫蒙 奉保华 沈煜潮 谢杭军 王焕然 许用强 武志海 王建军 陶龙兴 符冠富 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期409-421,共13页
【目的】盐胁迫是限制水稻等作物产量品质形成的重要环境因子之一,研发能提高水稻耐盐性风险栽培技术有助于保障我国粮食安全。【方法】以日本晴为材料,于水稻秧苗期进行盐胁迫处理,外源喷施适合浓度的黄腐酸钾(Potassium fulvic acid,P... 【目的】盐胁迫是限制水稻等作物产量品质形成的重要环境因子之一,研发能提高水稻耐盐性风险栽培技术有助于保障我国粮食安全。【方法】以日本晴为材料,于水稻秧苗期进行盐胁迫处理,外源喷施适合浓度的黄腐酸钾(Potassium fulvic acid,PFA),并取样测定干物质量、光合作用、碳水化合物含量、能量物质、钠钾离子浓度及抗氧酶活性等生理指标。【结果】常规种植条件下,黄腐酸钾对水稻秧苗生长发育影响较小,其株高和干物质量与清水(H_(2)O)处理之间的差异未达显著水平,但盐胁迫处理后黄腐酸钾明显提高了水稻秧苗的干物质量和株高。盐胁迫下,黄腐酸钾显著增强水稻秧苗叶片POD和APX活性,降低其相对电导率、过氧化氢及丙二醛含量;另外,黄腐酸钾处理能减轻盐胁迫对叶绿素含量、实际光量子效率、相对电子传递速率和净光合速率的抑制。黄腐酸钾对碳水化合物含量的影响较小,但能减轻盐胁迫对能量代谢的抑制,表现为盐胁迫后水稻叶片非结构性碳水化合物处理间的差异不明显,但黄腐酸钾处理的叶片ATP含量、能荷值以及ATPase活性均显著高于清水处理。相应地,盐胁迫下黄腐酸钾处理的水稻秧苗叶片、茎及根的钠离子浓度显著下降,钾离子浓度则显著上升。【结论】黄腐酸钾可一定程度上提高水稻叶片光合作用,促进ATP的产生及利用,增强抗氧化能力,维持较高的钾离子浓度以及较低的活性氧、钠离子浓度,进而减轻盐胁迫对水稻秧苗的伤害。研究结果可为水稻秧苗耐盐性栽培技术及化学调控物质的研发提供技术及理论支撑。 展开更多
关键词 水稻(oryza sativa L.) 盐胁迫 黄腐酸钾 抗氧化能力 能量代谢
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补播苜蓿对退化草地植物群落结构和生产力的影响途径 被引量:3
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作者 郭美琪 郭童天 +1 位作者 徐民乐 张英俊 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期46-53,共8页
近年来,紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和黄花苜蓿(Medicago falcata L.)被广泛选作补播材料,用于修复退化草地。尽管研究表明二者的植物学特征存在差异,但鲜有人关注它们是否会通过不同的方式影响退化草地的生产力。为了探究二者对退化... 近年来,紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和黄花苜蓿(Medicago falcata L.)被广泛选作补播材料,用于修复退化草地。尽管研究表明二者的植物学特征存在差异,但鲜有人关注它们是否会通过不同的方式影响退化草地的生产力。为了探究二者对退化草地的修复效果是否存在差异,并确定影响补播地生产力的限制因素,本研究选取黄花苜蓿和紫花苜蓿作为补播种对退化草甸草原进行了补播,并在隔年对草地植被、土壤理化性质和微生物量进行监测。结果表明,两种苜蓿都可以显著增加退化草地生产力并改善土壤健康状况。然而,紫花苜蓿通过增加土壤铵态氮改变植被群落结构,其补播样地生产力也由土壤速效养分影响;黄花苜蓿通过增加土壤速效磷含量改变植被群落结构,其补播样地生产力由植被群落结构和土壤微生物量共同影响。初步结果表明,黄花苜蓿更适宜在养分贫瘠的退化草地进行补播。此外在选择紫花苜蓿补播时,可以适当施肥以提高补播成功率。 展开更多
关键词 补播 黄花苜蓿 紫花苜蓿 植物群落结构 生产力
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水稻雄性不育突变体tpa1的表型鉴定与精细定位
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作者 万应春 班义结 +6 位作者 蒋钰东 王亚欣 刘晶晶 刘晓晴 程育林 王楠 冯萍 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1104-1114,共11页
雄性不育材料是杂交水稻育种的关键。本研究通过甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变优良籼稻保持系西农1B,筛选得到一个雄性不育突变体tpa1。tpa1在营养生长阶段与野生型无差异,生殖生长阶段表现雄配子不育,雌配子发育正常... 雄性不育材料是杂交水稻育种的关键。本研究通过甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变优良籼稻保持系西农1B,筛选得到一个雄性不育突变体tpa1。tpa1在营养生长阶段与野生型无差异,生殖生长阶段表现雄配子不育,雌配子发育正常。表型观察发现,tpa1花粉完全破碎消失,花药外壁角质层异常,花药内壁乌式体排列异常,胼胝质合成异常,绒毡层凋亡异常,且花粉外壁缺失柱状层。遗传分析表明该突变性状受1对隐性核基因控制,利用突变体tpa1与缙恢10号构建遗传群体,最终将TPA1基因定位于4号染色体引物标记N9和N11之间,物理距离为74 kb,该区间共15个预测基因,通过重测序仅发现在LOC_Os04g53380的外显子上发生了单碱基替换,导致了翻译的提前终止,随后对野生型和突变体tpa1该位点进行测序证实了这一突变,因此将该基因确定为TPA1的候选基因,TPA1是一个未被报道过的新的雄性不育基因。本研究将为TPA1基因的功能研究奠定基础。 展开更多
关键词 水稻(oryza sativa L.) 雄性隐性核不育 tpa1 精细定位
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48份水稻骨干材料香味及Badh2变异类型的鉴定
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作者 张倩倩 殷春渊 +8 位作者 刘贺梅 胡秀明 孟利红 王和乐 张金霞 田芳慧 袁泽科 孙建权 王书玉 《种子》 北大核心 2024年第1期107-113,共7页
为促进香稻育种,明确水稻重要种质资源中香味基因的存在情况,本研究将传统香味鉴定方法(KOH浸泡法)与分子标记技术相结合,对48份水稻骨干材料的香味及香味基因Badh2变异类型进行鉴定。结果表明,在48份供试材料中,利用KOH浸泡法检测到具... 为促进香稻育种,明确水稻重要种质资源中香味基因的存在情况,本研究将传统香味鉴定方法(KOH浸泡法)与分子标记技术相结合,对48份水稻骨干材料的香味及香味基因Badh2变异类型进行鉴定。结果表明,在48份供试材料中,利用KOH浸泡法检测到具有香味的材料有44份;利用香味基因Badh2的7种等位基因变异类型功能标记检测到含有香味的材料有43份,其中,有41份为纯合香型,2份为杂合型,等位基因Badh2-E2的变异类型有37份,等位基因Badh2-E7的变异类型有6份,未检测到等位基因Badh2-E4-5、Badh2-E12、Badh2-E13、Badh2-UTR和Badh2-Pro的变异类型。通过比较KOH浸泡法与分子标记技术,发现仅有1份材料检测结果不同,明水香稻(X23)用KOH浸泡法检测出具有香味,但本研究所用的Badh2的7种等位基因变异类型功能标记却未检测出含有香味,说明该材料可能属于Badh2其他已报道的或新的等位基因变异类型,也可能是含有新的香味基因。 展开更多
关键词 水稻 香味 Badh2 变异类型
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