在粳稻育種中,直立的穗型結(jié)構(gòu)有助于水稻獲取更高的產(chǎn)量。在分子分析中發(fā)現(xiàn)了dep1等位基因是控制穗型的多效基因,并揭示了直立穗型增加單株產(chǎn)量的機(jī)理。與單株產(chǎn)量相比,水稻群體的產(chǎn)量就顯得格外重要了。因此在水稻育種生產(chǎn)中,群體結(jié)構(gòu)對產(chǎn)量及品質(zhì)的研究也變得越來越重要。本研究比較了在兩種密度與兩種肥力處理下的一個(gè)彎穗品種Sasanishiki（WT）和一個(gè)由CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)編輯而來的直立穗突變體（CRISPR-dep1）品種,對兩種穗型群體的株型、群體冠層結(jié)構(gòu)、物質(zhì)生產(chǎn)情況、產(chǎn)量及品質(zhì)展開調(diào)察,結(jié)果如下:1、CRISPR-dep1植株的劍葉葉角、倒二葉葉角、倒三葉葉角及植株的頸穗彎曲度在齊穗期與成熟期時(shí)均小于WT。CRISPR-dep1的劍葉葉長、倒二葉葉長、倒三葉葉長均顯著小于WT,而上三葉的葉寬均顯著大于WT,且倒三葉葉角>劍葉葉角>倒二葉葉角,劍葉的葉寬>倒二葉葉寬>倒三葉,倒二葉葉長和倒三葉葉長>劍葉葉長。從整體上看CRISPR-dep1群體的株高降低、穗長變短,株型比野生型植株直立,葉片較之野生型直立且短而寬。這樣的株型特點(diǎn)不僅提高了CR... 

【文章來源】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

DEP1、CRISPR-dep1和dep1基因組區(qū)域示意圖

2材料與方法12圖2WT和CRISPR-dep1植株sgRNA靶區(qū)的序列比對Fig2SequencealignmentofthesgRNAtargetregionoftheWTandCRISPR-dep1plants.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2017和2018年在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所北地試驗(yàn)田（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，沈陽34°51N，135°37E）種植，4月24日播種，5月23日移栽。大田試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，以肥力為主區(qū)，密度為裂區(qū)，基因型為小裂區(qū)。將2個(gè)材料的植株移栽到田間，設(shè)置施氮量為2個(gè)水平，移栽密度為2個(gè)處理，3次重復(fù)，每個(gè)材料種30行，每穴插單株。高密度栽培以30cm×10cm為間隔，低密度栽培以30cm×20cm為間隔。施用尿素、磷酸鈣、氯化鉀作為底肥，分為兩種施氮水平，具體施肥情況具體如下：低施氮量處理為純氮60kg/hm2，磷90kg/hm2，鉀60kg/hm2；高施氮量處理為純氮120kg/hm2，磷90kg/hm2，鉀60kg/hm2。其他栽培管理同常規(guī)生產(chǎn)田。圖3田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)示意圖Fig3Thedesigndrawingoffieldexperiment2.3測定內(nèi)容及方法2.3.1株型測定方法齊穗期開始每隔2周左右從每個(gè)小區(qū)除邊行外取長勢均等的植株10株并進(jìn)行編號，每個(gè)小區(qū)取三次重復(fù)，用尺子分別測定每株植株的株高、穗長、上三葉（劍葉、倒2葉、倒3葉）的長度和寬度，用量角器測定每株植株頸穗彎曲度及上三葉葉片的葉基角（葉片基部與葉尖延長線形成的夾角）。2.3.2物質(zhì)生產(chǎn)與分配的測定方法

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文19由圖4可知，在齊穗期，水稻W(wǎng)T群體冠層的光合有效輻射在0:00-6:00和20:00-24:00的光合有效輻射接近于0，從6:00后，WT冠層的光合有效輻射呈先上升后下降的趨勢，并在13:00左右達(dá)到峰值，約為1577uM/m^2s。水稻W(wǎng)T群體距冠層15cm處、距冠層30cm處，以及距冠層45cm處的光合有效輻射在0:00-6:00和20:00-24:00的光合有效輻射也接近于0，從6:00后，WT冠層的光合有效輻射在整體上呈先上升后下降的趨勢，距冠層15cm處在11：00和13：00左右達(dá)到峰值，約為1120uM/m^2s；距冠層30cm處在13:00左右達(dá)到峰值，為783uM/m^2s；距冠層45cm處的光合有效輻射在13:00左右達(dá)到峰值，約為522uM/m^2s。齊穗期CRISPR-dep1群體的冠層光合有效輻射的變化趨勢與WT群體相同。CRISPR-dep1群體距冠層15cm處、距冠層30cm處，以及距冠層45cm處的光合有效輻射在整體上的變化趨勢亦呈現(xiàn)為先上升后下降的趨勢。CRISPR-dep1群體距冠層15cm處的光合有效輻射在12:00左右達(dá)到峰值，約為1279uM/m^2s；距冠層30cm處在11:00左右達(dá)到峰值，約為941uM/m^2s；距冠層45cm處的光合有效輻射在12:00左右達(dá)到峰值，約為569uM/m^2s。通過WT和CRISPR-dep1群體不同高度處的光合有效輻射的對比，可以發(fā)現(xiàn)在齊穗期，兩個(gè)群體光合有效輻射從冠層向下依次減少，其中兩個(gè)群體冠層的光合有效輻射幾乎無差異，而在群體距冠層15cm處、距冠層30cm處，以及距冠層45cm處，CRISPR-dep1群體的光合有效輻射略高于WT群體，差異不顯著。注：a為WT群體；b為CRISPR-dep1群體圖4齊穗期不同群體的光照垂直分布比較Fig4Comparisonoflightverticaldistributionamongdifferentpopulationatheadingstage由圖5可知，在齊穗期15天后，水稻W(wǎng)T群體、CRISPR-dep1群體的冠層、距冠層15cm處、距冠層30cm處


本文編號：2965291