稳定性氮肥配合秸秆还田对水稻产量及N2O和CH4排放的影响

以中国科学院辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站连续两年的试验平台为依托,以潮棕壤为供试土壤,开展了稳定性氮肥配合秸秆还田对水稻产量及N₂O和CH₄排放的影响研究,设置对照(CK)、尿素(U)、尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+I)、秸秆还田(S)、秸秆还田+尿素(S+U)、秸秆还田+尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(S+U+I)6个处理.结果表明: 与CK相比,尿素显著提高了水稻产量、N₂O和CH₄累积排放及全球增温潜势.硝化抑制剂和脲酶抑制剂与尿素配施可显著减缓N₂O的累积排放.秸秆还田显著增加了N₂O和CH₄累积排放、全球增温潜势和温室气体排放强度.S+U+I处理水稻产量最高,但温室气体排放强度也显著高于其他处理;U+I处理产量略低于S+U+I,但温室气体排放强度最小.秸秆单独还田处理作物产量与对照相比无显著差异.在东北潮棕壤发育的水田中,S+U+I和U+I是相对较优的施肥模式.     

络合型含铁材料对砷胁迫下水稻生理生化特性及砷累积的影响

土壤重金属与农产品质量息息相关.本研究通过设置砷胁迫条件下水稻种植盆栽试验,分析络合型含铁材料不同施用时期和不同施用量对水稻SPAD值、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性以及水稻砷吸收、累积的影响.结果表明,砷胁迫对水稻SOD、POD、CAT活性有着不同程度的抑制作用,添加络合型含铁材料可以降低水稻MDA含量,缓解砷对水稻光合作用和SOD、POD、CAT活性的抑制;同时能减少水稻对土壤砷的吸收和累积.与移栽前添加络合型含铁材料相比,选择水稻孕穗期前添加络合型含铁材料,水稻砷吸收的抑制效果较好;水稻植株地上部砷含量与络合型含铁材料的添加浓度呈显著负相关,孕穗期前添加0.2 g·kg-1络合型含铁材料对水稻植株砷的吸收抑制效果最好,水稻植株地上部砷含量降低59.22%.     

Oxylipin Pathway in Rice and Arabidopsis

Plants have evolved complex signaling pathways to coordinate responses to developmental and environmental Information. The oxylipin pathway Is one pivotal lipid-based signaling network, composed of several competing branch pathways, that determines the plant＇s ability to adapt to various stimuli. Activation of the oxyllpln pathway Induces the de novo synthesis of biologically active metabolltes called ＂oxyllplns＂. The relative levels of these metabolltes are a distinct indicator of each plant species and determine the ability of plants to adapt to different stimuli. The two major branches of the oxyllpln pathway, allene oxide synthase （AOS） and hydroperoxlde lyase （HPL） are responsible for production of the signaling compounds, jasmonates and aldehydes respectively. Here, we compare and contrast the regulation of AOS and HPL branch pathways In rice and Arabidopsis as model monocotyledonous and dicotyledonous systems. These analyses provide new Insights Into the evolution of JAs and aldehydes signaling pathways, and the complex network of processes responsible for stress adaptations In monocots and dicots.     

Effects of the susceptibility of rice varieties to Sogatella furcifera on nymphal development and reproduction of Microvelia horvathi through a food chain

The effects of four rice varieties highly susceptible （ Xiang-Zao-Xian31 and Jia-Yu 164 ）, moderately susceptible （ Wei-You402 ）, and resistant （ Zhu-Liang-You02 ） to the whitebacked planthopper Sogatellafurcifera on the nymphal development, reproduc- tion and survival of Microvelia horoathi were investigated through a food chain using SogateUafurcifera as herbivore prey. Significant longer nymphal developmental time were observed in the 1 st, 4th, 5th instar and whole nymphal stage of M. horvathi raised on S. furcifera fed ZLY02 and WY402 than those of the other two varieties. M. horvathi raised on S. furcifera fed resistant ZLY02 showed a significant lower survival of whole nymphal stage than those fed other three susceptible varieties. Moreover, M. horvathi raised on S. furcifera fed resistant ZLY02 had shorter female longevity and lower lifetime fecundity than those of on susceptible XZX3l. Our results suggest that the S. furcifera- resistant rice variety ZLY02 had a negative effect on the growth and development of the predator M. horvathi through a food chain.     

控制水稻叶片叶绿素含量及其离体叶片叶绿素降解速度相关的QTL定位(简报)

许多研究认为,在一定范围内,叶绿素含量与光合速率成正相关关系、叶绿素含量高的水稻叶片能延缓衰老。理论上推算,水稻叶片如果推迟1天衰老,可使水稻增产2％左右,而实际实验结果表明可增产1％左右。叶片早衰往往也是造成有些水稻品种结实率偏低、空秕率较高及产量降低的主要原因。叶片衰老是水稻发育过程中的生命现象,它是水稻在长期进化过程中形成的适应性。叶片衰老的显著特征之一是叶绿素含量下降,叶色褪绿变黄。[第一段]     

上位性和QTL×环境互作对水稻(Oryza sativa L.)抽穗期的影响

水稻抽穗期是重要的农艺性状之一,对水稻品种的地理分布和适应性起到关键性作用。适宜的抽穗期是获得高产的前提。因此确定水稻抽穗期的遗传基础在育种计划中具有重要的意义。本研究用一套来源于亲本IR64/Azucena的双单倍体(DH)群体在两个种植季节的试验资料,用基于混合线性模型的复合区间作图方法,对水稻抽穗期QTL的加性、上位性及其与环境互作效应进行了研究。结果表明共有14个QTL影响水稻抽穗期,它们分布在除第5和第9条染色体外的10条染色体上,有8个位点携带单位点效应,5对位点携带双位点互作效应,2个单位点和1对双位点存在与环境的互作,所有效应值介于1.179～2.549天之间,相应的贡献率为1.04%～4.84%。基于所估算的QTL效应值,本研究预测了两个亲本和两个极端型品系的遗传效应值,并讨论了影响遗传效应值与实际观测值偏差的可能原因,以及研究群体所具有的遗传潜力。对水稻抽穗期QTL的定位结果与前人研究基本一致,并进一步证实了上位性和QE互作效应是水稻抽穗期的重要遗传基础。     

测序水稻品种SSR遗传连锁图谱的构建及其农艺性状基因座分析

利用测序水稻品种"Nipponbare（粳）/广陆矮4号（籼）"杂交F2群体90个单株为作图群体,构建含148个SSR标记的水稻遗传连锁图谱,覆盖基因组全长1737.81cM,标记间平均距11.90cM。利用该图谱及Excel2000和Mapmaker/QTL1.1b软件对分蘖数、穗数、穗长、主穗长、株高、剑叶长等六个农艺性状间的相互关系和基因位点进行分析,结果在LOD>2.2和P<0.005的条件下共检测到28个QTLs,它们分布在水稻所有染色体上,单个QTL对性状的分子贡献率11.1%-42.9%,其中大于20%有10个,并对选用已测序材料为亲本构建图谱来探讨水稻农艺性状的分子基础及其育种意义进行了讨论。     

研发动态

我国生物药研究进入创新阶段我国生化与生物技术药物的研究和开发起步于20世纪70年代,到上世纪90年代已经有很多产品产业化,有预测表明,未来生化与生物技术药物产值的年增长率不会低于12%。目前,国内市场的生物技术药物主要是基因工程乙肝疫苗、重组胰岛素、重组链激酶、重组表     

研发动态

水稻产量相关功能基因研究取得重大进展,中科院上海药物所成立“常州研发中心”,华人学者研发出功能基因检测芯片,欧盟第七框架计划正式启动。支持生物技术研究与开发     

环境变化对水稻osfh1突变体成蛋白家族表达的影响

水稻成蛋白基因成员OsFH1在水稻根毛的生长发育中起着关键作用,这一过程受到环境因素的调控,当前的研究对环境因素如何与OsFH1互作调控水稻根毛的机制尚未阐明。为探索水稻成蛋白成员是否在环境因素介导的osfh1突变体根毛表型恢复中发挥作用,该研究使用1/2 MS液体培养液与1/2 MS固体培养基处理osfh1突变体,通过qRT-PCR技术分析成蛋白家族成员表达量,并对成蛋白家族进行生物信息学分析。结果表明:(1)与野生型相比,在液培中osfh1突变体主根根毛缺失,地上部分较短,侧根数量增加,在固体培养中osfh1突变体根毛缺失表型得到恢复。(2)与野生型相比,当osfh1突变体从液培到固培环境时,OsFH16表达量下降,OsFH17表达量上升,并且差异显著。(3)OsFH1、OsFH16、OsFH17都是第一类成蛋白亚家族成员,都具有生长素、赤霉素以及厌氧等与环境胁迫相关顺式作用元件,并且预测到OsFH1、OsFH16和OsFH17定位于质膜行使功能。(4)OsFHs在不同组织的表达模式分析表明,OsFH1在根部表达水平较高,而OsFH16、OsFH17在根部表达量相对较低。综上认为,由于OsFH16、OsFH17、OsFH1之间亲缘关系较高,调控模式相近且三者都可能在细胞质膜上行使功能,因此OsFH16、OsFH17可能参与环境因素与osfh1共同改变根毛表型这一过程。该研究结果为解析环境与osfh1基因共同调控水稻根毛发育机制奠定了一定理论基础,为探索植物成蛋白基因功能提出了新方向。