利用CRISPR-Cas9系统高效创制水稻品系“17318”的 OsGW2、OsGN1a基因定向突变体

CRISPR-Cas9系统在水稻功能基因的功能研究、性状改良与分子设计育种中起着重要的作用。本研究成功构建了水稻高效定向敲除OsGW2和OsGN1a的CRISPR/Cas9载体pZJP049。并将该载体通过农杆菌介导转化水稻"17318"愈伤,获得水稻再生苗。PCR扩增的方法进行转基因植株阳性检测,结果显示阳性率为100%。PCR-RFLP结果表明OsGN1a基因位点的突变效率为77.7%。PCR-SSCP检测结果显示OsGW2基因位点突变率为100%。双基因聚合突变体(gw2gw2gn1agn1a)的种子在长度和宽度均有明显增加,与预期一致。本研究通过CRISPR-Cas9系统快速聚合Gn1a, GW2基因,实现了目标性状的精确改良。     

水稻低温胁迫响应 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 鉴定

水稻是世界三大粮食作物之一,然而低温胁迫会严重抑制水稻的生长发育。为了探究micoRNA在水稻低温胁迫中的作用,采用低温处理前,5℃低温处理24h和5℃低温处理48h的2~3叶期水稻整株,构建9个小RNA文库。通过高通量测序后,对9个小RNA文库的microRNA进行差异表达分析,一共筛选出21个与冷胁迫相关的microRNA,其中16个在冷胁迫下上调,5个在冷胁迫下下调。通过对这21个microRNA靶基因的CO富集结果表明,其靶基因广泛富集在包括信号转导,免疫系统和物质合成等细胞内过程中。这表明水稻可能通过多种micoRNA 介导,从各个方面来协同抵御低温胁迫。本研究为进一步阐明microRNA响应低温胁迫的分子机制提供了基础,且本研究所鉴定的microRNA为增强水稻对低温耐受性遗传改良提供了优异的miRNA资源。     

我国农业生产中的施肥理论与实践误区

分析了我国当前农业生产中植物营养学理论及其施肥实践存在的几个误区:植物必需营养元素分类误区;植物碳、氢、氧来源认识误区;植物必需营养元素生产重要性评价误区;化肥及有机肥肥效评价误区。针对误区带来的生产问题,提出了植物必需营养元素四级分类法及研制厌氧堆肥等对策措施。     

水稻低温胁迫响应 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 鉴定

记载了海南岛的锈菌计10科29属145种,含2个无性型式样属(form genera)和17个式样种(form species)。大多数标本系笔者1993—2011年采集所得,保藏于北京中国科学院菌物标本馆(Herbarium Mycologicum Academiae Sinicae, HMAS)。本名录只列出锈菌学名、寄主植物学名及采集地(县或山),每个种均有标本引证;并对海南岛锈菌区系特征作了简要讨论。成果为海南岛锈菌的首次报道,仅属初步,有待今后增补。     

5个甘薯品种在西昌地区的生物学性状及产量分析

为西昌地区筛选优良甘薯品种,将生产上引进的5个不同特色甘薯进行品种比较试验。以普格薯为对照,对参试的5个甘薯品种进行形态特征、生物学性状、经济性状与产量、食味进行综合评定。结果表明:川薯225产量最高,为4 148.29 kg/667 m~2,比对照增产84.04%,极显著高于对照,适合在西昌地区推广;川薯20食味评价最优,产量为3 776.63 kg/667 m~2,比对照增产67.55%,极显著高于对照,且结薯习性好,薯形整齐,薯皮光滑,抗逆性较强,适合在西昌地区推广;川薯220、川薯20和川薯224为黄肉品种,可能含有丰富的β-胡萝卜素,而川紫薯6号为紫肉品种,可能含有较高的花青素,该4个品种可作为保健功能甘薯进一步研究。