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安徽农学通报2023年06期粮食·油料·经作特早熟优质早稻南陵早2号的选育与应用丁国皊1谢晶2朱迎婷2曹刚3胡勇3陈娟2潘有珍4徐磊4姚健5姚艳5程太平6＊（1淮北市农业科技教育中心安徽淮北235000；2芜湖市农业综合行政执法支队安徽芜湖241004；3芜湖市农业技术中心安徽芜湖241004；4南陵县种植业服务中心安徽芜湖241312；5南陵县兆强农业科技有限公司安徽芜湖241300；6芜湖市星火农业实用技术研究所安徽芜湖241306）摘要本文通过对江南特殊区域的生态条件及其对早稻的特殊需求分析，开展了特早熟早稻品种的选育及特征特性的研究。
在本地安徽芜湖及安徽省合肥、池州、宣城等区域生产试验的分析发现，南陵早2号具有特早熟、稻米优和抗倒伏能力强等比较优势，特别是对双季稻生产方式提升与洪水过后生产自救意义重大。
关键词特早熟；早稻；优质；栽培技术中图分类号S511.31文献标识码A文章编号1007-7731（2023）06-0044-051研究区域概况南陵县隶属芜湖市，境内主要河流有青弋江、漳河及其30余条支流。
在青弋江、漳河下游，河湖交织，港汊密布，水体流向多变，汛期极易形成洪涝灾害。
南陵县属于亚热带向暖温带过渡的湿润型季风气候区，东亚季风盛行，冷暖空气频繁交替。
气候温暖湿润，雨水充沛，四季分明，季风明显，光照充足，雨热同季。
气候条件非常适合双季稻生产，水稻产量与品质兼优，享有“芜湖米市、南陵粮仓”之美誉，但也存在双季稻生产的“双抢”时间紧、气温高，作业环境恶劣的问题。
南陵县年平均气温为15.8℃，1月份最冷平均气温为2.8℃，7月份最热平均气温为28.3℃，气温年较差25.5℃。
早春的“倒春寒”和梅雨季导致的严重涝灾、秋季的“寒露风”都会给水稻生产造成一定的危害。
2亲本材料选择和选育过程2.1亲本材料选择南陵早2号母本是早籼3865，父本是化感2205[1]，2015年采用系统选育的方法，历时3年6代选育而成。
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2018, 44(2): 169-176/ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家重点研发计划项目(2016YFD0102102), 国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-01-12)和广东省应用型研发项目(2015B020231011)资助。
This study was supported by the National Key Research and Development Program of China (2016YFD0102102), the China Agricultural Research System (CARS-01-12), and the Applied Research and Development Funds in Guangdong (2015B020231011).*通信作者(Corresponding authors): 陈志强, E-mail: zqchen@, Tel: 020-********; 郭涛, E-mail: guo.tao@, Tel: 020-**********同等贡献(Contributed equally to this work)第一作者联系方式: 严贤诚, E-mail: 186********@; 陈立凯, E-mail: leeking1113@Received(收稿日期): 2017-05-27; Accepted(接受日期): 2017-09-10; Published online(网络出版日期): 2017-10-27. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20171027.1727.002.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2018.00169水稻花器官数目突变体mf2的鉴定和基因定位严贤诚** 陈立凯** 罗玉花 罗文龙 王 慧 郭 涛* 陈志强*华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心, 广东广州 510642摘 要: 水稻的花器官发育影响着水稻的产量与品质。
doidoi:10.3969/j.issn.1002-2481.2022.03.02山西农业科学2022，50（3）：289-295Journal of Shanxi Agricultural Sciences谷子CAD基因家族的鉴定及分析任晓庆1，王波2，欧阳春平1，丁鑫炎1，樊洁晶1，高建华1（1.山西农业大学生命科学学院，山西太谷030801；2.山西农业大学农学院/杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室，山西太谷030801）摘要：木质素类型、含量等与谷子茎秆的强度具有密切关系，肉桂醇脱氢酶（Cinnamyl Alcohol Dehydrogenase，CAD）是木质素生物合成过程中的一个关键酶。
为探究谷子木质素合成过程中CAD基因家族的结构和功能，为CAD基因家族的进一步研究提供一定的参考，通过同源序列比对，在已知全基因组序列的xiaomi中共鉴定到13个SiCAD，分布于谷子1、2、4、6、7、9号染色体上。
利用生物信息学方法对SiCAD基因家族成员进行亲缘关系、理化性质分析以及结构预测和表达谱分析。
结果显示，SiCAD与狗尾草CAD的亲缘关系最近，且与豫谷1号CAD 基因家族的同源性极高。
13个SiCAD分属3个亚类，依次含有2、8、3个基因；结构预测结果显示，13个基因均为断裂基因，包含外显子数目为3~8个。
表达谱分析结果表明，第1亚类基因SiCAD1具有时空表达差异性，在晋谷21号和xiaomi的茎中高表达，推测该基因编码谷子木质素生物合成的主要酶；第2亚类的SiCAD5和Si⁃CAD8在晋谷21号和xiaomi的茎中也高表达，该基因可能也是谷子重要的CAD基因；其余SiCAD的表达量相对较低或不表达。
关键词：谷子；xiaomi；木质素；肉桂醇脱氢酶；基因家族；生物信息学中图分类号：S515文献标识码：A文章编号：1002-2481（2022）03-0289-07Identification and Analysis of CAD Gene Family in Foxtail Millet REN Xiaoqing1，WANG Bo2，OUYANG Chunping1，DING Xinyan1，FAN Jiejing1，GAO Jianhua1（1.College of Life Sciences，Shanxi Agricultural University，Taigu030801，Shanxi；2.College of Agricultural，Shanxi Agricultural University，Key Laboratory of Coarse Grain Germplasm Innovation andMolecular Breeding in Shanxi，Taigu030801，Shanxi）Abstract：The type,content of lignin and other characteristics were closely related to the stems strength of foxtail millet. Cinnamyl Alcohol Dehydrogenase(CAD)is a key enzyme in lignin biosynthesis.To explore the structure and function of CAD genes family in foxtail millet and provide a certain reference for the further study on CAD genes family,in this study,by homologous sequence alignment,a total of13SiCAD genes were identified in xiaomi whose genome has been known,which were distributed on chromosome1,2,4,6,7and9.The genetic relationship,physicochemical properties,structure prediction and expression profile of SiCAD gene family were analyzed using bioinformatics methods.The results showed that SiCAD gene family had the closest genetic relationship with the counterparts in Setaria viridis and had high homology with Yugu1CAD genes family.Thirteen SiCADs were divided into3subclasses in which included2,8and3genes in turn.Structural prediction showed that all13genes were broken genes,including3~8exons.The analysis of expression pattern showed that SiCAD1in subclass1had spatiotemporal expression differences,especially highly expressed in the stems of JG21and xiaomi,inferring that SiCAD1was one of the important gene to encode the key enzyme of lignin biosynthesis in foxtail millet.SiCAD5and SiCAD8in subclass2were also highly expressed in the stems of JG21and xiaomi，predicting that these genes might also be important CAD genes in foxtail millet.The other SiCADs had relatively low-expression or not detected.Key words：foxtail millet;xiaomi;lignin;CAD;gene family;bioinformatics木质素是一种复杂且具有芳香特性的三维高分子酚类聚合物，在自然界中分布广泛，约占生物圈有机碳的30%[1-2]。
水稻杂交优势的遗传机制和分子调控水稻是世界上最重要的粮食作物之一，各国科学家长期以来对其进行大量的研究。
其中一个重要的方向就是水稻杂交育种，因为水稻杂交育种能够大幅度提高水稻产量和品质。
水稻杂交优势是指杂交后所生的后代比亲本具有更高的生长速度、更高的产量和更好的抗病性，这种现象在多种杂交作物中都可以观察到。
水稻杂交优势的遗传机制是个复杂的问题。
早在1920年代就有学者开始研究这个问题，但直到近几十年才有了比较完整的认识。
现在我们知道，水稻杂交优势的遗传机制与两个遗传效应有关：杂种优势和亲和力。
杂种优势所谓杂种优势，是指杂交后所生的后代比亲本具有更高的生长速度、更高的产量和更好的抗病性等性状。
这种现象的存在是由于水稻杂交后导致基因组的重组和重新分配，从而产生了新的基因型，这些新的基因型可能表达更多有利的性状。
具体来说，杂交作物有以下三种杂种优势：一、杂种优势由显性基因产生这种杂种优势是由亲本中的显性基因的相互作用产生的。
在这种情况下，两个亲本中的某些显性基因组合在一起时，会显示出一种和父本和母本都不同的性状。
例如，父本A和母本B中化合物a和b分别控制花色和花形，与之相对应的显性基因为A和B。
当他们杂交后所生的后代AB中，这两个基因组合在一起时能够产生一种新的花样，从而形成杂种优势。
二、杂种优势由隐性基因的露珠效应产生这种杂种优势主要是由隐性基因的露珠效应产生的。
在这种情况下，两个亲本中都有一部分相同的隐性基因，但是杂交后，这些基因得到更好的表达，从而产生新的优质性状。
例如，父本A和母本B中化合物a和b控制着早熟性状，与之相对应的隐性基因为a'和b'。
当他们杂交后所生的后代AB中，这些隐性基因得到了更好的表达，从而产生早熟的优势。
三、杂种优势由超显性基因产生超显性基因与高度多倍化现象有关。
当两个亲本中都有一部分相同的显性基因时，杂交后所生的后代中这些显性基因组合在一起可能会形成超显性基因，从而导致产量优势。
一个水稻矮秆窄叶突变基因的定位及早衰和雄性不育基因 SMS1 的功能分析常规粳稻秀水09经过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变处理,获得了一个矮秆窄叶突变体dnl1(dwarf and narrow leaf1) 。
本文对 dnll 突变体进行了相关表型分析、突变性状的遗传分析和基因定位 , 并从组织细胞学的角度初步解释了 dnll 突变体矮秆窄叶形成的原因。
主要结论如下：1.dnil突变体与野生型秀水09杂交,F1 表现出与秀水 09 相同表型。
F2出现矮秆窄叶与高秆宽叶两种表型，经卡平方检验表明符合1： 3,推定突变性状由一对隐性基因控制。
2.dnii 突变体与野生型比较 , 自播种两周左右苗高开始出现明显差异 ,dni1 突变体比野生型早开始分蘖且分蘖数明显多于野生型。
突变体的株高只有野生型的 55.69%,而突变体的分蘖数则是野生型的 2.19 倍。
突变体的穗和茎秆各节间平均长度与野生型对应部分对比变化显著。
野生型上三叶平均宽度均是突变体的 2倍以上,平均长度是突变体的 1.6 倍以上。
3.通过图位克隆的方法将DNL1基因定位到水稻4号染色体,经鉴定发现DNL1是NAZI 的一个等位基因。
在DNL1基因8552bp处发生了 G突变为A的单碱基突变，从而导致对应编码的氨基酸由天冬氨酸突变为天冬酰胺。
4. 石蜡切片结果显示 ,dnii 突变体叶肉细胞较野生型秀水 09 小。
dnii 突变体叶片横切切片展示出比同时期的野生型叶片厚, 两个维管束间的间距小。
茎秆纵切切片显示 ,dnii 突变体茎秆细胞比秀水 09要窄而短 , 茎秆细小且薄。
这些特征在组织细胞学上解释了 dnii 突变体在整体上比野生型矮化 , 叶片变窄变短的原因。
植物的衰老是植物生长发育过程中许多内外因素综合作用的结果研究植物衰老的诱发因素和调节机制对延缓植物的衰老有重要意义。
对农作物来说,延缓衰老能有效提高作物的产量 ,从而产生巨大的经济效益。
水稻育种中的分子标记辅助选择技术水稻是我国的主要粮食作物之一，也是世界上最为重要的粮食作物之一。
为了满足人们的需求，不仅需要增加产量，还需要提高水稻的抗病性、耐旱性等方面的性状，从而提高稻米的质量和产量。
为了实现水稻优良性状的选育，目前的育种工作中，分子标记辅助选择技术被广泛应用，成为水稻育种的重要手段。
一、什么是分子标记辅助选择技术分子标记辅助选择技术是指利用分子标记技术对水稻种群进行筛选和选择，以实现快速、高效、精准的选育。
分子标记是一种基于DNA序列的分析方法，是利用分子生物学技术分析和鉴定生物体间或同一生物体内不同基因型的分析方法。
通过在DNA序列上标记其不同的基因型，可以识别水稻种群中存在的不同基因型，从而实现对水稻的选育。
二、分子标记辅助选择技术的应用分子标记辅助选择技术在水稻育种中应用广泛。
主要包括四个方面：1.遗传多样性鉴定水稻遗传多样性是指不同地域、不同种类、不同品种水稻之间的遗传变异。
通过分子标记技术可以对水稻的遗传多样性进行鉴定，研究水稻种群之间的亲缘关系，为水稻遗传资源的保护和利用提供重要的科学依据。
2.形态指标筛选水稻的形态指标是指生长发育各阶段的形态特征，包括穗长、穗粒数、茎粗、叶片长度等。
通过分子标记技术，在水稻种群中寻找与形态指标相关的分子标记，可以快速、高效、精准地筛选出拥有优良形态性状的杂交种。
3.抗病性状筛选水稻的抗病性状是指抵御外界环境压力的能力，包括对病害菌的抵御能力、对病害环境的适应能力等。
通过分子标记技术，在水稻种群中寻找与抗病性状相关的分子标记，可以快速、高效、精准地筛选出拥有优良抗病性状的杂交种。
4.耐旱性状筛选水稻的耐旱性状是指适应干旱环境的能力，包括耐旱、耐盐碱、耐寒等。
通过分子标记技术，在水稻种群中寻找与耐旱性状相关的分子标记，可以快速、高效、精准地筛选出拥有优良耐旱性状的杂交种。
三、分子标记辅助选择技术的优点1.快速高效分子标记技术可以快速、高效地对水稻种群进行筛选和鉴定，可以在很短时间内筛选出具有优良性状的水稻种群。
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2019, 45(1): 1-9/ ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail: zwxb301@本研究由国家重点研发计划项目(2016YFD0100101-08), 国家自然科学基金重点项目(91535302)和国家级大学生创新性实验计划项目(201710307014)。
This study was supported by the National Key Research and Development Program of China (2016YFD0100101-08), the Key Projects of National Natural Science Foundation (91535302), and the National University Student Innovation Program (201710307014).*通信作者(Corresponding author): 江玲, E-mail: jiangling@第一作者联系方式: E-mail: 11115225@Received(收稿日期): 2018-06-07; Accepted(接受日期): 2018-10-08; Published online(网络出版日期): 2018-11-01. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20181030.1120.004.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2019.82032水稻圆粒基因RS 的鉴定和定位陈雅萍 缪 荣 刘 喜 陈本佳 兰 杰 马腾飞 王益华 刘世家 江 玲*南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室 / 江苏省植物基因工程技术研究中心, 江苏南京210095摘 要: 阐明水稻籽粒大小相关基因的遗传和分子机制对水稻产量形成具有重要意义。
水稻基因敲除实验方法
水稻基因敲除实验一般通过利用转基因技术或重组腺病毒技术实现。
转基因技术可以把特定基因经过特殊处理加入水稻基因组中，从而获得缺少该基因的水稻突变体。
重组腺病毒技术主要是把候选基因的抑制效应的基因片段，通过腺病毒载体转入水稻细胞，最终在水稻细胞中得到基因组中所需的突变体。
这两种技术都可以用来获得水稻基因敲除，但是转基因技术更安全，比较容易实现，相对来说效率也更高。
通常，将转基因技术用于水稻基因敲除的实验步骤为：1）开发载体，使用植物表达载体，这种载体能够实现含有尽可能多的外源基因片段的全长核酸；2）获取植物芽孢子衍生的有丝分裂细胞，使用含有候选基因片段的载体对细胞进行转化；3）把转化后的细胞移植到实验培养基上培养，从中得到突变体；4）然后对突变体进行分子遗传分析，确定基因突变类型；5）最后，进行功能性鉴定，即查看突变体在发育、生长、营养、抗病等方面是否有变化。
通过这种方式，可以获得缺少某个基因的水稻突变体，为水稻遗传育种提供了重要的实验参考。
水稻基因组中“隐藏”变异被发现
作者：
来源：《科学大观园》2021年第12期
四川农业大学水稻研究所教授李仕贵与钦鹏团队联合中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员梁承志团队采用第三代基因测序技术，揭示了水稻基因组中的“隐藏”变异。
相关论文近日在线发表于《细胞》。
该团队选取了具有高度代表性的33个水稻材料，采用最新的第三代基因测序技术，对其中31份材料进行了长片段测序、高质量基因组组装及基因注释，结合已报道的日本晴和蜀恢498两个材料的参考基因组，经过系统的比较分析，共鉴定171072个结构性变异和22549个基因拷贝数变异。
这些基因组变異无法利用传统手段鉴定，绝大多数在先前研究中均未发现，但在重要农艺性状调控中发挥重要作用。
例如，著名日本优质稻品种“越光”中一个早熟位点（qDTH7-3），可能由OsMADS18基因在“越光”产生两个拷贝，导致表达量升高，从而表现早熟表型。
揭示这些结构性变异的方向对理解水稻的进化和驯化遗传基础有重要意义。
研究人员还首次构建了水稻图形基因组，是水稻中迄今最为完备的基于图形结构的泛基因组。
李仕贵表示，此研究通过打开结构性变异研究的大门，推进水稻高质量泛基因组研究，将为研究水稻等作物进化与驯化、基因组研究、种质资源精准评价、优良基因挖掘、基因功能解析等奠定坚实基础，有助于提升水稻功能基因组学和分子设计育种研究水平，为选育高产优质、绿色安全的水稻新品种提供基础支撑。
该研究被审稿人评价为“泛基因组学研究的经典之作”。
◎来源|中国科学报。
