一、湖北开辟出水稻育种新途径(论文文献综述)
覃玉芬[1](2021)在《利用CRISPR/Cas9基因编辑系统创制水稻温敏雄性核不育系》文中指出两系杂交水稻育种是一种高效的育种手段,其关键在于温敏雄性核不育系的获得。为迅速获得优良的水稻温敏雄性核不育(temperature-sensitive genic male sterile,TGMS)系,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑系统对4份优良的水稻品系AB9808Q、BAS P12、AB9738LG和AB9300的tms5基因的2个靶点进行编辑,分别获得对应的tms5编辑TGMS系为GXU41、GXU47、GXU40和GXU36。对编辑植株进行靶点突变检测,筛选无外源DNA的tms5编辑TGMS系,并进行育性转换、农艺性状调查和对GXU41-5S进行米质分析评价。主要研究结果如下:(1)tms5基因组编辑。分别对获得的T0代再生植株进行靶点PCR扩增及测序,分析转化植株的突变情况。结果显示:GXU41株系转化效率达到75%,双纯合突变率达到25%;GXU47株系转化效率达到75%,双纯合突变率达到13.3%;GXU40株系转化效率达到78.6%,双纯合突变率达到18.2%;GXU36转化效率达到83.3%,双纯合突变率达到15%。在每个T1代双纯合突变株系中均筛选到一定数量的T-DNA-free纯合TGMS植株。(2)tms5编辑TGMS系育性转换特性。在超景深体视显微镜下观察T1代双纯合突变植株在21℃、22℃、23℃和24℃的温度处理后的花药形态,并用1%的I2-KI溶液鉴定花粉育性,成熟期计算小穗育性。结果表明,T1代tms5编辑TGMS系GXU41的双纯合突变株在21℃、22℃、23℃、24℃条件下的花粉育性依次为63.5%、43.2%、12.8%、0%,小穗育性依次为41.6%、24.5%、5.5%、0%;T1代GXU47的双纯合突变株的花粉育性依次为74.3%、45.9%、14.4%、0%,小穗育性依次为50.1%、26.3%、7.0%、0%;T1代GXU40的双纯合突变株的花粉育性依次为51.9%、42.5%、6.3%、0%,小穗育性依次为31.9%、21.4%、2.1%、0;T1代GXU36的双纯合突变株的花粉育性依次为46.3%、27.1%、2.5%、0%,小穗育性依次为23.3%、12.4%、0%、0%。(3)tms5编辑TGMS系农艺性状特性。在T1代成熟期随机选择3株调查每个温度处理后植株的主要农艺性状。结果显示,所有tms5编辑TGMS系与野生型(WT)在有效穗长、剑叶宽、剑叶长和千粒重上无差异;而所有tms5编辑TGMS系与WT在平均株高上存在显着差异(P<0.05),平均有效穗数上存在极显着差异(P<0.01)。(4)tms5编辑TGMS系GXU41-5S品质性状特性。收获21℃条件下的tms5编辑TGMS系GXU41-5S的种子,送往农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心进行米质分析。结果显示各项米质指标均达到优质食用大米一等标准要求,GXU41-5S是优质的TGMS系。以上研究结果表明,利用CRISPR/Cas9系统编辑水稻温敏雄性核不育基因tms5可以高效地获得无外源DNA的水稻TGMS品系,这些品系的育性转换临界温度为24℃,符合温敏雄性不育系的选育要求。特别是GXU41-5S品质优良,在两系杂交水稻品种选育中具有重要的应用价值。
张洪程,胡雅杰,杨建昌,戴其根,霍中洋,许轲,魏海燕,高辉,郭保卫,邢志鹏,胡群[2](2021)在《中国特色水稻栽培学发展与展望》文中研究表明水稻是我国最重要口粮作物,在保障国家粮食安全中具有举足轻重的作用。当前,我国水稻生产正面临由传统小规模生产向机械化、智能化、标准化和集约化的现代规模化生产方式转变,在此重要历史节点,回顾总结70年中国特色水稻栽培学发展历程与科技成就,对探索未来水稻栽培科技发展方向具有重要意义。70年来,我国水稻栽培科技界抓住水稻不同主产区大面积生产问题与关键技术瓶颈,深入开展水稻生长发育和产量、品质形成规律及其与环境条件、栽培措施等方面关系的研究,探索水稻生育调控、栽培优化决策和栽培管理等新途径与新方法,取得了一大批在生产上大面积应用的重要栽培技术和理论,形成了一批重大栽培科技成果。笔者着重从叶龄模式栽培理论及技术、群体质量及其调控、精确定量栽培、轻简化栽培、机械化栽培、超高产栽培、优质栽培、绿色栽培、逆境栽培和区域化栽培等十个方面阐述了改革开放以来中国水稻栽培取得的主要科技成就,并指出了未来中国水稻栽培创新发展的重要方向:一是加强水稻绿色优质丰产协调规律与广适性栽培技术研究;二是加强多元专用稻优质栽培研究;三是加强水稻超高产提质协同规律及实用栽培研究;四是加强直播稻、再生稻稳定丰产优质机械化栽培研究;五是加强水稻智能化、无人化栽培研究。
王玲[3](2020)在《水稻突变体库创制及OsARP基因功能的初步研究》文中研究表明水稻是我国最主要的粮食作物之一,在保障国家粮食安全中起着决定性的作用。随着水稻全基因组测序的完成,发现新基因和认识基因的功能成为功能基因组学研究的当务之急,而创建优异的水稻种质资源为水稻功能基因组研究和水稻育种的打下坚实基础。本试验以水稻日本晴种子为材料,通过采用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)不同浓度、不同时间浸种处理并对M2、M3代群体进行表型筛选获得突变体,同时利用构建超表达、基因敲除和基因编辑技术开展水稻OsARP(Oryza sativa Auxin responsive protein)基因功能研究,试验结果表明:1.通过采用7个EMS诱变浓度(0.25%、0.5%、0.75%、1%、1.25%、1.5%)和4个诱变时间(6 h、12 h、18 h、24 h)处理水稻种子统计发芽率后发现:随着EMS诱变浓度与诱变时间的增加,水稻种子的发芽率逐渐下降,表明EMS试剂对种子的萌发有延迟和抑制作用,甚至致死作用;通过分析诱变浓度与诱变时间对水稻种子发芽率的曲线,最终确定了诱变处理最适剂量:0.5%的EMS浓度和12h的诱变时间。2.通过EMS诱变处理,获得了由355个M1代变异单株,包括分蘖数、株高、叶色、叶形、生育期、果实无籽、籽粒大小、穗顶端退化等8种变异类型;然后通过对M2、M3突变体进行表型遗传分析,共观察到水稻植株地上部分农艺性状包括多分蘖、株高、叶色、叶形、生育期、穗形等8种突变体248株,突变频率为9.6%。3.通过利用农杆菌蘸花法将构建OsARP基因的超表达载体、基因编辑载体转入拟南芥基因组中来验证该基因的功能。结果表明:获得超表达载体pCAMBIA1305-Ubi-ARP的拟南芥转基因植株10株,其中6株通过PCR扩增出目的基因片段;获得基因编辑载体pHSN401-OsARP的拟南芥转基因植株10株,10株能通过PCR扩增出潮霉素片段;通过观测表型发现转基因植株的株高明显低于野生型,发育迟缓,而且转基因株系叶片变小且多,果荚也变小,而且发现基因编辑载体转化拟南芥之后,叶片颜色较浅为浅绿色。
张国栋,邹丹丹,单贞,邵晓宇,张梦旭,郭海鹏,米铁柱,李继明[4](2020)在《远缘杂交在水稻遗传育种中的应用》文中研究表明水稻种内基因资源的充分利用为我国粮食增产作出了巨大贡献。为进一步挖掘种间、属间及亚远缘物种的有利基因,维持栽培稻遗传多样性,实现水稻超高产、优质和多抗育种,本文综述了远缘杂交所涉及的分子机理及水稻远缘杂交育种的思路,概述了水稻种间和属间远缘基因资源的研究成果、远缘杂交障碍及克服途径、多种技术在水稻远缘杂交方面的发展概况等,为加快远缘物种基因资源在水稻育种上的应用提供参考。
李黎红,张宇[5](2019)在《我国杂交水稻优势、面临挑战与国际化策略》文中指出杂交水稻是由我国发明的一项原创性的粮食增产技术。育种技术的不断创新,使我国杂交水稻的发展一直领跑于世界。近年来,现代农业对杂交水稻的米质、稳产性、抗倒性和机械化程度提出了更高的要求,杂交水稻发展面临着新的挑战。因此,在稳定国内杂交水稻种植面积的同时,仍需要不断提升我国种业的国际竞争力,扩大杂交水稻的国际市场占有率和全球种植面积。借力"一带一路"的东风,与国际化接轨,加强杂交水稻技术创新力度,建立海外杂交水稻研发基地和种子生产基地,加快抢占世界杂交水稻种业科技制高点,助推杂交水稻走在国际化的前列,为世界粮食安全做贡献。
林鑫[6](2019)在《大穗型两系不育系M20S特征特性及应用基础评价》文中指出两系杂交水稻以其程序简单、配组自由和无细胞质负效应等优势,成为杂种优势利用的重要途径,利用亚种间的杂种优势育成的穗大粒多、品质优良的超级杂交稻是当前的一大趋势。M20S是一个大穗型两系不育系,单穗穗重在7~8 g之间,拥有较优良的穗部性状,具有早熟高产的潜力。对M20S的主要农艺性状、异交特性、不育起点温度、杂种优势、配合力和稻米品质等方面进行调查研究,旨在为该不育系的繁殖、杂交制种以及品质改良提供理论依据,加快M20S及所配组合的生产应用步伐。研究结果表明:(1)M20S主茎叶片数13叶,M20S的分蘖数较少,平均10个;M20S茎杆粗壮,生物量较大,穗部性状优良;M20S苗期根系性状指标优良;M20S在广州的播始历期为72~83天,具有早熟特性以及组配早熟组合的潜力。(2)M20S的日开花动态呈现类似“M”的动态趋势,午前花率高,盛花期集中,开花历期持续时间长,柱头外露率高,有利于异交结实。(3)参考农业部部颁标准(NY/T1215-2006),初步鉴定M20S不育起点温度为24.0℃,育性受光照长度的影响很小,其不育类型为温敏型。(4)M20S所配组合具有较强的超亲优势和对照优势,主要表现穗大、穗重、生育期较短,所配组合具有早熟高产的特点。(5)不育系M20S在试验研究考察的11个性状的一般配合力相对性效应表现较好;特殊配合力效应表现理想,其中M20S/航恢1508、M20S/泰丰占、M20S/航恢1173、M20S/R1033、M20S/粤香丝苗和M20S/R2479等综合配合力效应较理想。(6)生育期、株高、谷粒长宽比、一次枝梗数、单株穗重、千粒重和结实率的加性遗传效应占主导作用;每穗总粒数、有效穗数、穗长和着粒密度的非加性遗传效应占主导作用;所有的性状都受到环境和基因的共同影响。(7)性状的广义遗传力从大到小依次为:生育期>株高>每穗总粒数>一次枝梗数>穗长>谷粒长宽比>有效穗数>着粒密度>单株穗重>结实率>千粒重;性状的狭义遗传力从大到小依次为:一次枝梗数>生育期>谷粒长宽比>着粒密度>穗长>单株穗重>每穗总粒数>千粒重>株高>结实率>有效穗数。(8)M20S及M20S所配组合的稻米外观品质较好,M20S的垩白粒率(9.50%)和垩白度(1.59%)表现较好,但直链淀粉含量偏高(22.71%);由于环境和自身的原因直接或间接导致了M20S所配组合平均垩白粒率(59.00%)和垩白度(20.14%)表现不好,平均直链淀粉含量(25.47%)。本研究表明:M20S不育起点温度24.0℃,对光周期不敏感,属于温敏型,株型紧凑,集散适中,分蘖能力偏弱,穗部性状优良,异交动态表现较好;M20S所配组合具有较强的超亲优势和对照优势,M20S性状的一般配合力相对性效应表现较好,特殊配合力效应表现理想;M20S稻米品质表现较好,但组合的稻米品质还需要进一步改良。
陆龙千[7](2019)在《基于波特钻石理论模型对广西种业竞争力的分析》文中指出中国种子产业伴随改革开放同步改革四十年来,发生了一系列的深刻变化。种子市场逐渐迈向深度开放,市场经营主体的转变和对外资的准入更是增加种业市场的变数。全球经济一体化背景下,种业发展全球化的趋势也愈发明显。广西作为种业大省(区),近年来种子产业在发展方面取得一定成绩,但从全局来看,仍然存在许多问题和不足。在种业全球化和科研创新为发展驱动的趋势下,本文基于“波特钻石理论模型”,通过对广西种业发展中依托的“生产要素”、“需求条件”、“相关及支持性产业、企业战略结构和同行竞争”以及“政府和机遇”6个的竞争力要素进行拆解分析,采用了归纳总结和定性分析等方法来综合研究广西种业的现状和竞争力优势,发现从生产要素分析,广西地理、气候条件有一定优势,种质资源丰富,稻种尤为。广西种子行业从业人数逐年上升,但从事育种科研的人员数量没有增加,企业科研能力不强,广西种业基础设施建设发展还需加大力度;从需求条件分析,广西重点种子企业销售额全国占比低,种子销售利润几年来增长缓慢;从相关及支持性产业分析,广西种业各相关支持性产业的发展存在不足,农资、物流业等直接相关的行业还需要同步前进;从政府和机遇分析,政府投入力度越来越大,相关法律政策更加完善,为广西种业营造了良好的市场经营环境。全球市场一体化趋势明显、局势多变,负面清单的发布,国内种业改革持续推进,市场对企业提出更高要求,迫使企业求变,向创新方向发展。基于钻石理论模型,本文针对广西种子产业化发展的优势和不足,结合广西种业的实际情况,提出包括加强创新人才培养、加快科研创新步伐、加强相关基础设施建设、突出专业,做精做细、开辟国外市场、加快相关行业发展速度、加大政府资金投入、继续加强种子质量监督等几方面适应广西种子产业未来发展的对策及建议。
蔡星星,张盛,王欢,吕锐玲,李兴华,周强[8](2018)在《温敏型优质水稻两系不育系的选育方法探究》文中指出两系不育系在水稻品种选育中占据重要地位,具有易繁殖、配组自由的特点,同时也存在一定的生产风险。其对光照、温度敏感不育的特性使其在选育过程中有别于常规品种。从一个育种者的视角,以不育系的米质、配合力、繁殖及制种产量为重点,简述了温敏型(TGMS)优质水稻两系不育系的选育方法和注意事项。
徐凯旋[9](2018)在《水稻粒形基因的功能标记发展与应用》文中进行了进一步梳理水稻(Oryza sativa L.)是世界上最主要的粮食作物之一,随着人们饮食结构的变化和生活水平的提高,水稻高产量与优质化的协同改良成为水稻育种的主要目标,水稻粒形基因的研究和应用以及籼粳杂交稻的培育将是实现该目标的重要途径。本研究对本实验室构建单片段代换系所使用的28份水稻亲本材料中的粒形基因GLW7、TGW6、GS2和IPA1进行基因序列分析,在此基础上开发目的基因的功能标记,并利用单片段代换系材料进行表型鉴定,分析目的基因不同单倍型的遗传效应。同时利用籼粳杂交组合F1群体,初步分析了不同的基因型在籼粳杂交稻材料中的遗传效应。1.对GLW7(Os07g0505200)进行了序列分析,在28份材料中共检测到5种单倍型,其中3份携带功能变异位点。针对该位点开发了功能标记,并筛选到携带该功能变异的SSSL材料。粒形考察表明,携带功能变异的单片段代换系材料粒长变短,长宽比变小,千粒重降低。2.对TGW6(Os06g0623700)的序列分析表明,在28份材料中,存在4种单倍型,其中3份材料携带功能变异位点。据此开发了功能标记,并筛选到携带该功能变异的SSSL材料。但表型考察表明,携带功能变异位点的SSSL材料的粒长和千粒重与受体亲本不存在显着差异,可能与材料的遗传背景有关。3.对GS2(Os02g0701300)的序列分析显示,在28份材料中共有4种单倍型,但所有被检测的材料均不存在第3外显子上TC→AA的功能变异位点。通过GS2编码区一处序列变异所区分的不同单倍型之间的粒宽和千粒重存在明显差异。IPA1(Os01g0350900)在28份材料中也未检测到功能变异位点。4.利用15份恢复系父本和24份粳稻不育系母本构建了185份F1杂交组合。对父本和母本携带GW5、gw8、gs3、GW7、GLW7、GL3.1、TGW6和GS2的等位基因型进行检测,结合亲本和F1群体材料的粒形表型考察结果显示:GW7在我们的材料中有着更为明显的粒形效应,并且在籼粳杂后代粒形的改良中有着较为明显的遗传效应。其中gs3、gw8、GW7的基因组合更利于籼粳杂交稻的粒形改良,对水稻产量与品质的协同改良有着重要利用价值。
李肖肖[10](2018)在《雅恢2115抗稻瘟病基础免疫反应的初步探究》文中认为我国首创的籼型杂交水稻技术为提高水稻产量开辟了新的途径,其中三系杂交水稻的研究和利用为保障我国粮食安全做出了重大的贡献。随着经济的快速发展,人民的生活水平逐步得到提高,人们相应的膳食结构也发生了很大变化,对食物的品质要求越来越高。因此目前我国三系杂交水稻的主推品种不仅仅是追求过去的高产,更是对优质、抗病有了较高需求,但在田间生产中稻瘟病始终威胁着水稻安全生产,对水稻产量、品质都有严重的影响。面对现况,选育推广水稻抗病品种便是控制水稻稻瘟病病害最直接、经济、有效的方法。雅恢2115是由四川农业大学黄富老师主持创造的抗稻瘟病、稻曲病的优质水稻恢复系,其田间抗病性强,生物学特性好,竞争优势高,在实际生产中已经发挥重要作用,但对其抗病机制目前研究还不够充分。因此本研究通过观察稻瘟病菌侵染过程、过氧化氢积累情况及分析植保素合成相关基因的表达,来对雅恢2115抗稻瘟病的基础免疫反应进行初步的探究。结果如下:1.利用较弱致病力菌株ZB25-GFP和较强致病力菌株Zhong1-GFP对雅恢2115叶片进行活体、离体、离体伤口接菌,7 d时观察表型均未见明显病斑。台盼蓝染色结果显示接菌ZB25-GFP时,稻瘟病菌孢子只能萌发产生芽管和附着胞,不能正常侵入细胞,而进行伤口接菌时可形成侵染菌丝。接菌Zhong1-GFP,叶片中有侵入菌丝,但菌丝后期生长受到抑制。2.为了进一步直观观察稻瘟病菌对雅恢2115的侵染情况,我们采用带荧光标签的稻瘟病菌对叶鞘进行接菌,在显微镜下观察稻瘟病菌的侵染过程。对于ZB25-GFP菌株,在侵染前期孢子萌发受到有效抑制,萌发率显着低于LTH及其他单基因系材料,后期病菌未能正常侵入细胞。但对于较强致病力菌株Zhong1-GFP,前期孢子萌发未受到明显抑制作用,后期病菌能够侵入细胞,但侵入时间推后,侵入细胞数目较少,菌丝生长速度慢。3.对雅恢2115接菌2 d时,我们采用DAB法对叶片染色来观察H2O2积累。结果观察到在雅恢2115叶片中H2O2大量积累。4.植保素稻壳酮、PA-PE合成相关基因有OsCPS2、OsKSL7和OsCPS4、OsKSL4,接菌Guy11后各基因在雅恢2115中的本底表达较高,且后期表达也高于LTH。因此,雅恢2115受到稻瘟病菌侵染,植保素稻壳酮、PA-PE可能会快速积累,对孢子萌发起到抑制作用。以上结果表明,雅恢2115中植保素稻壳酮、PA-PE合成相关基因本底较高,受到稻瘟病菌侵染时,被诱导表达,合成相应植保素,同时H2O2快速积累,对孢子萌发生长起到抑制作用,阻碍稻瘟病菌的侵入。但对于强致病力菌株,雅恢2115基础免疫反应对稻瘟病菌的抑制作用不强,应还存在较强的ETI反应来阻碍稻瘟病菌的侵染,有待研究。
二、湖北开辟出水稻育种新途径(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、湖北开辟出水稻育种新途径(论文提纲范文)
(1)利用CRISPR/Cas9基因编辑系统创制水稻温敏雄性核不育系(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略表 |
1 前言 |
1.1 杂交水稻及光(温)敏不育系概述 |
1.1.1 杂交水稻的重要意义 |
1.1.2 杂交水稻的研究进展 |
1.1.3 水稻温敏雄性核不育基因tms5的定位与分子机理研究进展 |
1.1.4 影响水稻光温敏雄性不育基因表达的主要因素 |
1.1.5 水稻光(温)敏雄性不育性改良研究的意义 |
1.2 基因组编辑技术的研究进展 |
1.2.1 基因组编辑技术原理 |
1.2.2 基因编辑技术发展进程中的三种类别 |
1.2.3 CRISPR/Cas系统的发现 |
1.2.4 CRISPR/Cas系统的结构 |
1.2.5 CRISPR/Cas系统的分类 |
1.2.6 细菌CRISPR/Cas系统的免疫作用机制 |
1.2.7 CRISPR/Cas9基因组编辑技术及其在水稻分子育种上的应用 |
1.3 研究内容、目的意义和技术路线 |
1.3.1 研究内容和目的意义 |
1.3.2 技术路线 |
2 研究材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 水稻材料 |
2.1.2 质粒和菌种 |
2.1.3 载体 |
2.2 研究所需的试剂、仪器及培养基配方 |
2.2.1 实验主要仪器 |
2.2.2 实验主要试剂 |
2.2.3 主要试剂与培养基配方 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 相关生物学实验步骤 |
2.3.2 CRISPR/Cas9双靶点载体构建 |
2.3.3 连接产物的转化(热激法) |
2.3.4 阳性克隆鉴定 |
2.3.5 利用农杆菌介导水稻遗传转化 |
2.3.6 T_0代转基因阳性水稻植株检测 |
2.3.7 T_0代转基因阳性水稻植株靶位点突变检测 |
2.3.8 水稻T_1代T-DNA-free突变株鉴定 |
2.3.9 tms5编辑TGMS系的育性鉴定 |
2.3.10 T_1代突变株系与野生型(WT)的主要农艺性状表现 |
2.3.11 T_1代tms5编辑TGMS系GXU41-5与野生型(WT)的米质分析 |
3 结果分析 |
3.1 靶位点验证 |
3.2 CRISPR/CAS9-TMS5双靶点表达载体构建 |
3.3 水稻材料的遗传转化 |
3.4 获得T_0代转基因阳性水稻植株 |
3.5 靶点突变类型及突变效率 |
3.6 T_1代T-DNA-FREE植株的获得 |
3.7 TMS5编辑TGMS系的育性转换特性 |
3.8 T_1代TMS5编辑TGMS系与野生型(WT)的主要农艺性状表现 |
3.9 T_1代TMS5编辑TGMS系与野生型(WT)的米质性状表现 |
4 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.1.1 关于CRISPR/Cas9基因编辑技术的编辑效率、突变特点和遗传特性 |
4.1.2 关于CRISPR/Cas9基因编辑技术的脱靶效应 |
4.1.3 关于tms5编辑TGMS系的育性转换特性 |
4.1.4 关于tms5编辑TGMS系的农艺和品质性状分析 |
4.2 结论 |
4.3 创新点 |
4.4 问题与展望 |
4.4.1 关于CRISPR/Cas9基因编辑技术脱靶效应的展望 |
4.4.2 关于tms5编辑TGMS系后续研究的展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
攻读学位期间所发表的论文情况 |
(2)中国特色水稻栽培学发展与展望(论文提纲范文)
1 水稻栽培科技70年发展回顾 |
1.1 第一阶段(20世纪50—60年代) |
1.2 第二阶段(20世纪70年代) |
1.3 第三阶段(20世纪80年代) |
1.4 第四阶段(20世纪90年代) |
1.5 第五阶段(21世纪以来) |
2 改革开放以来水稻栽培领域取得的若干科技成就 |
2.1 水稻叶龄模式栽培理论及技术 |
2.2 水稻群体质量及其调控 |
2.3 水稻精确定量栽培 |
2.4 水稻轻简化栽培 |
2.4.1 少免耕栽培与抛秧 |
2.4.2 直播栽培 |
2.4.3 再生稻栽培 |
2.5 水稻机械化栽培 |
2.6 水稻超高产栽培 |
2.7 水稻优质栽培 |
2.8 水稻绿色栽培 |
2.9 水稻逆境栽培 |
2.9.1 温度胁迫 |
2.9.2 水分胁迫 |
2.9.3 O3胁迫 |
2.9.4 盐分胁迫 |
2.1 0 水稻区域化栽培 |
2.1 0. 1 东北寒地粳稻栽培 |
2.1 0. 2 长三角地区粳稻栽培 |
2.1 0. 3 南方双季稻栽培 |
2.1 0. 4 西南高湿寡照稻区杂交稻栽培 |
3 未来水稻栽培领域的创新方向 |
3.1 绿色优质丰产协调规律与广适性栽培 |
3.2 多元专用稻优质栽培 |
3.3 超高产提质协同规律及实用栽培 |
3.4 直播稻、再生稻稳定丰产优质机械化栽培 |
3.5 智能化、无人化栽培 |
(3)水稻突变体库创制及OsARP基因功能的初步研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一篇 EMS诱导水稻日本晴突变体库的建立 |
第一章 引言 |
1.1 水稻育种现状及发展趋势 |
1.1.1 水稻育种存在的问题 |
1.1.2 利用突变体开展水稻育种研究 |
1.2 突变体库的构建方法 |
1.2.1 自发突变 |
1.2.2 人工诱变 |
1.2.2.1 物理诱变 |
1.2.2.2 外源 DNA 插入突变 |
1.2.2.3 化学诱变 |
1.3 EMS 化学诱变技术 |
1.3.1 EMS 诱变技术的机理 |
1.3.2 EMS 诱变的特点 |
1.3.3 EMS 诱变技术在水稻上的应用 |
1.3.3.1 EMS 对水稻种子的诱导 |
1.3.3.2 EMS 对水稻幼穗的诱导 |
1.3.3.3 EMS 对水稻器官愈伤组织的诱导 |
1.4 研究目的与意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 EMS最适诱变浓度与诱变时间的筛选与分析 |
2.1.1.1 试验材料 |
2.1.1.2 试剂和仪器 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.2.1 试验设计 |
2.1.2.2 种子的诱变处理 |
2.1.2.3 诱变种子发芽率的计算 |
2.1.3 数据分析 |
2.2 EMS诱变水稻突变体库的构建及表型分析 |
2.2.1 水稻种子的诱变处理 |
2.2.1.1 M1 代植株种植 |
2.2.1.2 M2、M3 代植株的种植 |
2.2.1.3 突变体的观察 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 结果与分析 |
3.1.1 EMS诱变浓度与时间对种子发芽率的影响 |
3.1.1.1 不同EMS诱变浓度对水稻种子发芽率的影响 |
3.1.1.2 不同诱变时间对水稻种子发芽率的影响 |
3.1.1.3 EMS不同浓度与时间互作对水稻种子发芽率的影响 |
3.1.2 水稻突变体的表型分析 |
3.1.3 部分突变体性状的表型遗传分析 |
3.2 讨论 |
3.2.1 EMS适宜处理条件的选择 |
3.2.2 诱变方法的选择 |
3.2.3 突变体表型的观察分析 |
3.2.4 EMS诱导表型变异 |
第四章 结论 |
第二篇 水稻OsARP基因功能的初步研究 |
第一章 引言 |
1.1 生长素响应蛋白基因ARP的研究进展 |
1.1.1 生长素有关基因研究 |
1.1.2 生长素响应蛋白基因的研究现状 |
1.2 基因表达研究方法 |
1.2.1 超表达和基因敲除研究 |
1.2.2 基因编辑技术的研究进展 |
1.2.2.1 锌指核糖核酸酶 |
1.2.2.2 类转录激活效应因子核酸酶 |
1.2.2.3 Crispr/Cas9 |
1.2.2.4 TALEN、ZFN和 CRISPR/Cas的技术特点 |
1.2.3 基因编辑在植物中的应用 |
1.3 研究目的和意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验所用引物 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 OsARP基因编辑载体构建 |
2.2.1.1 靶点选择和设计 |
2.2.1.2 gRNA合成 |
2.2.1.3 pSHN401 载体酶切 |
2.2.1.4 gRNA与载体连接 |
2.2.2 OsARP基因超表达载体构建 |
2.2.2.1 扩增目的基因片段 |
2.2.2.2 1305-Ubi 载体酶切 |
2.2.2.3 线性化载体去磷酸处理 |
2.2.2.4 目的片段与载体连接 |
2.2.3 重组表达载体转化 |
2.2.4 转基因及转基因阳性植株筛选 |
2.2.4.1 拟南芥的种植 |
2.2.4.2 农杆菌介导的浸花法转化拟南芥 |
2.2.4.3 拟南芥种子的筛选 |
2.2.4.4 拟南芥基因组的提取 |
2.2.4.5 模板基因组的PCR扩增 |
2.2.4.6 转基因植株的生长表型分析 |
2.2.4.7 数据统计与分析 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 pHSN401-OsARP基因编辑载体的构建 |
3.1.1 gRNA靶点选择和序列设计 |
3.1.2 构建OsARP的基因编辑载体构建和转化拟南芥转化 |
3.1.3 基因编辑载体转基因表型分析 |
3.2 pCAMBIA1305-Ubi-OsARP超表达载体的构建 |
3.2.1 超表达载体的构建 |
3.2.2 超表达转基因拟南芥表型分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 生长素响应蛋白基因的工作机制 |
3.3.2 ARP基因过量表达对拟南芥表现型的影响 |
3.3.3 ARP基因敲除对拟南芥表型的影响 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录1 本实验采用缩写词的中英文对照 |
附录2 DNA提取有关溶液配制 |
附录3 本试验所用所有试剂盒使用说明书 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(4)远缘杂交在水稻遗传育种中的应用(论文提纲范文)
1 水稻远缘杂交概述及理论假说 |
2 水稻远缘资源的利用 |
2.1 水稻种间远缘资源的利用 |
2.2 属间远缘资源的利用 |
3 水稻远缘杂交障碍及其克服途径 |
3.1 水稻远缘杂交障碍的遗传机制 |
3.2 水稻远缘杂交障碍的克服途径 |
4 展望 |
(5)我国杂交水稻优势、面临挑战与国际化策略(论文提纲范文)
1 中国杂交水稻技术和种业优势 |
1.1 不断拓宽亲本的遗传多样性,保持强优势的品种竞争力 |
1.2 育种技术不断创新,杂交水稻一直领跑世界 |
1.3 新型制种技术促进杂交水稻发展 |
1.4 杂交水稻种业的发展引领种业向国外拓展 |
2 杂交水稻发展面临的挑战 |
2.1 现代农业时期,农户对杂交水稻品种的新要求 |
2.2 育种手段常规多,生物技术少 |
2.3 现代农业需要全程机械化制种技术 |
2.4 缺乏专业化的商业育种体系 |
3 杂交水稻发展国际化策略 |
3.1 与国际接轨,在海外建立杂交水稻研发基地和种子生产基地 |
3.2 加强杂交水稻技术创新力度,提高种子的市场竞争力 |
3.3 鼓励强强联合,树立品牌意识完善服务意识 |
3.4 体制优势、政策给力,助推杂交水稻走在国际化的前列 |
(6)大穗型两系不育系M20S特征特性及应用基础评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 前言 |
1.1 两系法杂交水稻的发展现状 |
1.2 两系法杂交水稻的基础研究 |
1.2.1 光温敏水稻不育系的类型 |
1.2.2 光温敏水稻不育系育性转换规律 |
1.3 水稻两用核不育系选育与应用研究 |
1.3.1 光温敏核不育系选育的策略 |
1.3.2 水稻光温敏核不育系在利用的过程中存在的问题与对策 |
1.4 配合力在水稻育种中的应用 |
1.5 大穗型水稻育种研究进展 |
1.6 本研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 供试材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 M20S农艺性状与生育期调查 |
2.2.2 M20S异交动态研究 |
2.2.3 M20S不育起点温度研究 |
2.2.4 M20S所配组合杂种优势分析以及所配组合配合力分析 |
2.2.5 M20S所配组合稻米品质分析 |
2.3 数据统计分析方法 |
3 结果分析 |
3.1 M20S生育特性与农艺性状观察 |
3.1.1 M20S叶龄与分蘖动态分析 |
3.1.2 M20S植株形态性状调查 |
3.1.3 M20S株高及穗部性状调查 |
3.1.4 M20S苗期发根力研究 |
3.1.5 M20S生育期的调查 |
3.2 M20S异交特性研究调查分析 |
3.2.1 M20S与培矮64S日开花动态调查 |
3.2.2 M20S与培矮64S单穗开花历期调查 |
3.2.3 M20S与培矮64S的柱头外露率 |
3.3 M20S不育起点温度鉴定 |
3.4 M20S的杂种优势分析及配合力效应评价 |
3.4.1 M20S所配组合杂种优势分析 |
3.4.2 M20S所配组合配合力分析 |
3.5 M20S及所配组合稻米品质分析 |
4 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.1.1 M20S在杂交水稻上的应用前景评价 |
4.1.2 M20S杂种优势及配合力利用综合评价 |
4.2 结论 |
4.2.1 M20S生育特性与农艺性状 |
4.2.2 M20S的异交特性 |
4.2.3 M20S的不育起点温度鉴定 |
4.2.4 M20S杂种优势分析及配合力效应 |
4.2.5 M20S及所配组合的稻米品质 |
4.3 下一步研究设想 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)基于波特钻石理论模型对广西种业竞争力的分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 前言 |
1.1 研究目的和意义 |
1.1.1 研究目的 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究文献综述 |
1.2.1 国内研究概况 |
1.2.2 国外种业发展研究现状 |
1.3 研究思路和方法 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 研究方法 |
2 理论基础和相关概念 |
2.1 钻石理论模型 |
2.1.1 竞争相关理论 |
2.1.2 波特钻石理论模型概述 |
2.2 相关概念 |
3 全球化背景下我国种业的发展成效 |
3.1 世界种业的发展及市场现状 |
3.1.1 世界种业现代体系发展 |
3.1.2 全球种业市场现状 |
3.1.3 世界种业发展特征 |
3.2 近年来我国种子产业发展现状 |
3.2.1 中国种业的发展成效 |
3.2.2 国内种子企业发展经营概况 |
3.2.3 国内种业监管与服务体系 |
4 广西种业现况概述 |
4.1 广西种业基本情况 |
4.1.1 广西区自然环境和地域条件 |
4.1.2 农作物种子基本情况 |
4.1.3 农作物种子科研创新 |
4.1.4 种业信息工作进展 |
4.2 广西种业发展历程 |
4.2.1 非商品阶段 |
4.2.2 政府控制阶段 |
4.2.3 产业化推进阶段 |
4.2.4 新型种业体系建设 |
5 基于波特理论模型的广西种子企业竞争力分析 |
5.1 生产要素分析 |
5.1.1 自然资源要素 |
5.1.2 种质资源要素 |
5.1.3 人力资源要素 |
5.1.4 科技资源要素 |
5.1.5 资本和基础设施要素 |
5.2 需求条件分析 |
5.2.1 需求结构 |
5.2.2 需求规模和成长 |
5.3 相关及支持性产业 |
5.3.1 相关物流业 |
5.3.2 相关农资、米粉产业 |
5.4 企业战略、结构和同行竞争分析 |
5.4.1 典型企业战略 |
5.4.2 企业结构 |
5.4.3 同行竞争 |
5.5 政府因素分析 |
5.5.1 政府投入 |
5.5.2 政府政策 |
5.6 机遇 |
5.6.1 环境开放 |
5.6.2 负面清单 |
5.6.3 农业供给侧结构性改革与创新 |
5.7 小结 |
6 基于钻石模型广西种业竞争力提升建议 |
6.1 生产要素方面 |
6.1.1 加强创新人才培养 |
6.1.2 加快科研创新步伐 |
6.1.3 加强相关基础设施建设 |
6.2 需求条件和企业战略方面 |
6.2.1 避免种业大而不强 |
6.2.2 突出专业,做精做细 |
6.2.3 开辟国外市场 |
6.2.4 强化监事会作用 |
6.3 相关支持性行业和政府方面 |
6.3.1 加快相关行业发展速度 |
6.3.2 加大政府资金投入 |
6.3.3 加强政府信息传递 |
6.3.4 继续加强种子质量监督 |
6.3.5 继续出台支持政策 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)温敏型优质水稻两系不育系的选育方法探究(论文提纲范文)
1 选育目标的制定 |
2 选育方法 |
2.1 低世代选可育株 |
2.2 高温下鉴定米质 |
2.3 高世代分离不育株 |
2.4 不育株自交加代, 稳定优良性状, 获得一系列优良不育系材料 |
3 配合力测定 |
4 讨论 |
(9)水稻粒形基因的功能标记发展与应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究进展 |
1.1.1.1 水稻籼粳亚种间杂种优势研究进展 |
1.1.1.2 水稻籼粳亚种间杂种优势利用现状 |
1.1.2 水稻粒形研究进展 |
1.1.2.1 水稻粒形的遗传基础与特性 |
1.1.2.2 控制水稻粒形的主效基因研究进展 |
1.1.2.3 影响水稻粒形的一因多效功能基因 |
1.1.3 粒形基因在设计育种中的应用 |
1.1.3.1 设计育种的概念与方法 |
1.1.3.2 水稻基因设计育种的背景技术和理论基础 |
1.1.3.3 分子标记的概念和种类 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 研究技术路线 |
第2章 水稻粒形基因功能标记开发与利用 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 供试材料 |
2.2.2 功能标记开发 |
2.2.2.1 水稻叶片DNA的提取 |
2.2.2.2 目的序列的获取与比对分析 |
2.2.2.3 PCR扩增基因序列 |
2.2.2.4 琼脂糖凝胶电泳鉴定基因扩增结果 |
2.2.2.5 基因测序结果的比对分析与功能标记开发 |
2.2.2.6 供试材料基因型鉴定 |
2.2.2.7 籽粒粒形的考察与数据分析 |
2.2.2.8 实验试剂及仪器 |
2.3 结果 |
2.3.1 GLW7的功能标记开发与利用 |
2.3.1.1 基因序列分析和功能标记设计 |
2.3.1.2 GLW7-SSSL籽粒粒形的考察与分析 |
2.3.2 TGW6的功能标记开发与利用 |
2.3.2.1 基因序列分析和功能标记设计 |
2.3.2.2 TGW6-SSSL籽粒粒形的考察与分析 |
2.3.3 GS2的功能标记开发与利用 |
2.3.3.1 基因序列分析和功能标记设计 |
2.3.3.2 GS2-SSSL籽粒粒形的考察与分析 |
2.3.4 IPA1的功能标记开发与利用 |
2.4 小结 |
第3章 籼粳亚种间杂交稻粒形相关性状的优势效应分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 供试材料 |
3.2.2 粒形基因遗传背景分析 |
3.2.2.1 DNA提取 |
3.2.2.2 PCR扩增基因序列 |
3.2.2.3 基因型检测与结果记录 |
3.2.2.4 籽粒粒形的考察与数据分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 供试材料基因型检测结果 |
3.3.2 籼粳亚种间杂交组合的粒形优势效应分析 |
3.4 小结 |
第4章 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.2 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附表A 华粳籼74背景下的单片段代换系材料 |
附表B 基因序列测序扩增引物信息 |
附表C 籼粳杂母本不育系信息 |
附表D 籼粳杂父本恢复系信息 |
附表E 功能标记引物信息 |
附表F 籼粳杂交稻F_1粒形表型考察 |
(10)雅恢2115抗稻瘟病基础免疫反应的初步探究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
一、文献综述 |
1 杂交水稻的研究与发展 |
1.1 水稻的简介 |
1.2 杂交水稻的产生与发展 |
1.2.1 我国三系杂交水稻的发展 |
1.2.2 我国两系杂交水稻的发展 |
1.2.3 目前我国杂交水稻研究新要求 |
2 稻瘟病及稻瘟病菌的研究 |
2.1 水稻感染稻瘟病症状及类型 |
2.2 稻瘟病菌侵染发生的相关研究 |
2.2.1 稻瘟病菌侵染水稻的过程 |
2.2.2 稻瘟病菌的侵染途径及侵染部位 |
2.2.3 稻瘟病菌的致病性和水稻抗瘟性分类 |
3 水稻与稻瘟病菌的互作 |
3.1 病原分子模式触发的免疫反应PTI |
3.2 植物保卫素 |
3.2.1 植保素的诱导形成 |
3.2.2 植保素在其他方面的应用 |
3.2.3 水稻中植保素的相关研究 |
3.3 活性氧的相关研究 |
4 水稻组织结构上的防御 |
5 本研究目的及意义 |
二、研究内容 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 水稻材料 |
1.1.2 实验使用菌株 |
1.1.3 稻瘟病菌培养基 |
1.1.4 常用分子试剂 |
1.1.5 主要仪器设备 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 水稻材料的培养 |
1.2.2 菌株的活化 |
1.2.3 叶片活体喷雾接菌 |
1.2.4 叶片离体喷雾接菌 |
1.2.5 叶片离体伤口滴菌 |
1.2.6 叶鞘接菌观察 |
1.2.7 叶片DAB染色方法 |
1.2.8 叶片台盼蓝染色方法 |
1.2.9 水稻叶片DNA的提取(CTAB法) |
1.2.10 水稻叶片RNA提取(Trizol法) |
1.2.11 RNA纯化及反转录 |
2 结果与分析 |
2.1 雅恢2115叶片接菌表型鉴定 |
2.1.1 雅恢2115室内叶片活体喷菌表型 |
2.1.2 雅恢2115室内离体喷菌表型 |
2.1.3 雅恢2115室内伤口离体接菌表型 |
2.2 叶鞘接菌前期稻瘟病菌孢子萌发情况 |
2.3 叶鞘接菌后期稻瘟病菌菌丝生长情况 |
2.4 雅恢2115接菌后H2O2快速积累 |
2.5 雅恢2115接菌后植保素合成相关基因的表达分析 |
3 结论与讨论 |
3.1 恢复系雅恢2115接菌抗病表型 |
3.2 恢复系雅恢2115接菌后过氧化氢积累抑制稻瘟病菌萌发 |
3.3 植保素合成相关基因在雅恢2115中被诱导表达 |
3.4 对雅恢2115未来研究的展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
四、湖北开辟出水稻育种新途径(论文参考文献)
- [1]利用CRISPR/Cas9基因编辑系统创制水稻温敏雄性核不育系[D]. 覃玉芬. 广西大学, 2021(12)
- [2]中国特色水稻栽培学发展与展望[J]. 张洪程,胡雅杰,杨建昌,戴其根,霍中洋,许轲,魏海燕,高辉,郭保卫,邢志鹏,胡群. 中国农业科学, 2021(07)
- [3]水稻突变体库创制及OsARP基因功能的初步研究[D]. 王玲. 天津农学院, 2020(07)
- [4]远缘杂交在水稻遗传育种中的应用[J]. 张国栋,邹丹丹,单贞,邵晓宇,张梦旭,郭海鹏,米铁柱,李继明. 中国稻米, 2020(01)
- [5]我国杂交水稻优势、面临挑战与国际化策略[J]. 李黎红,张宇. 中国稻米, 2019(04)
- [6]大穗型两系不育系M20S特征特性及应用基础评价[D]. 林鑫. 华南农业大学, 2019
- [7]基于波特钻石理论模型对广西种业竞争力的分析[D]. 陆龙千. 广西大学, 2019(01)
- [8]温敏型优质水稻两系不育系的选育方法探究[J]. 蔡星星,张盛,王欢,吕锐玲,李兴华,周强. 湖北农业科学, 2018(17)
- [9]水稻粒形基因的功能标记发展与应用[D]. 徐凯旋. 华南农业大学, 2018(08)
- [10]雅恢2115抗稻瘟病基础免疫反应的初步探究[D]. 李肖肖. 四川农业大学, 2018(02)