水稻茎秆强度遗传研究进展

文献类型： 中文期刊

第一作者： 常汇琳

作者： 常汇琳;高世伟;刘晴;刘宇强;马成;沙汉景;王婧泽;聂守军

作者机构：

关键词： 水稻;茎秆强度;激素调节;育种应用

期刊名称： 中国农学通报

ISSN： 1000-6850

年卷期： 2025 年 41 卷 021 期

页码： 36-42

收录情况： CSCD

摘要： 本研究聚焦于水稻茎秆强度的遗传机制，旨在为抗倒伏分子育种提供坚实的理论依据。通过对学术文献以及研究报告进行系统的综述与深入的分析，阐述了茎秆强度、茎秆化学组成、激素调节以及株型相关基因的调控机制及其抗倒伏分子机理。分析结果显示，水稻茎秆强度受到形态结构（例如基部节间直径、壁厚）和化学成分（纤维素、半纤维素和木质素含量）的共同影响，其中下部节间的力学特性是决定水稻抗倒伏能力的关键因素。从基因层面来看，SCM3(OsTB1等位基因)借助独脚金内酯信号通路增强茎秆强度；WAK10对次生细胞壁纤维素的合成起到调控作用；OsTCP19促进木质素-纤维素的平衡；IPA1突变体则通过优化株型实现抗倒伏与高产的协同效应（减少无效分蘖、增加茎秆粗度，实现抗倒伏与穗粒数增加的平衡）。在育种应用方面，采用分子标记辅助选择的方法对相关QTL(quantitative trait loci)位点（如prl5、lrt5）进行筛选；利用基因编辑技术(CRISPR/Cas9)对茎秆强度关键基因进行定向改良；通过回交改良构建近等基因系聚合多个强秆基因（如SCM1-4）(NIL-SCM1、NIL-SCM2、NIL-SCM3和NIL-SCM4，以及双、三聚合体)，成功培育出抗倒伏新品种‘Sakura prince’和‘Monster Rice 1’。本研究提出，未来应在以下几个方面开展工作：挖掘新型抗倒伏基因（如STRONG2模块），解析多基因协同效应；建立茎秆强度与穗重、穗数的遗传平衡模型；结合全基因组关联分析优化基因聚合策略；探究环境因子（台风、密植）对茎秆强度的影响规律等，以期实现水稻抗倒伏性与产量的同步提高。

分类号： S511

  • 相关文献

[1]不同肥密措施对南疆水稻抗倒伏及干物质生产特性和产量的影响. 王振洋,王冀川,袁杰,王奉斌. 2024

[2]湖南水稻种质资源创制及辐射诱变育种应用成效. 易卫平,杨震,谢洪科,庞伯良,张跃龙,王芊. 2015

[3]水稻转绿型叶色突变体研究进展. 贺治洲,尹明,谢振宇,沈建凯,王悦. 2014

[4]水稻叶倾角分子机制及育种应用的研究进展. 胡娟,林晗,徐娜,焦然,戴志俊,鲁草林,饶玉春,王跃星. 2019

[5]CRISPR/Cas9基因编辑技术创制水稻雄性不育系的研究进展. 杨大兵,胡亮,杜雪树,万丙良,夏明元,戚华雄,李进波. 2025

[6]提高母猪繁殖力-新型生殖激素的应用:内源生殖激素调控与母猪繁殖力. 白佳桦,赵书广,田见晖. 2014

[7]生长素调节植物生长发育的研究进展. 邹锋康,王秋红,周建朝,丁广洲. 2018

[8]马早期流产相关功能基因挖掘的研究. 吴海青,刘威,马跃军,苏少锋,萨初拉,付绍印,高文渊,李玉荣. 2021

[9]水牛卵泡不同发育阶段差异表达基因分析. 徐晓晛,蒋晗偲,李志鹏,崔奎青,罗西尔,杨春艳,刘庆友. 2024

[10]果树器官脱落研究现状及其展望. 杨加虎,丁志伟,李莎,刘位芬,李振南,李镇刚. 2023

[11]番茄果实发育的激素调节. 高原. 2009

[12]果树落花落果机制研究进展. 许培磊,韩先焱,李昌禹,张宝香,秦红艳,艾军. 2018

[13]动物繁殖相关lncRNA的研究新进展. 贺小云,狄冉,胡文萍,王翔宇,刘秋月,储明星. 2016

[14]烯丙孕素在断奶母猪批次化生产中的应用研究进展. 赵树信,白佳桦,张寒冰,许晓玲,张乐颖,刘克雄,刘彦. 2024

[15]小麦茎秆实心度对茎秆强度的影响及相关性状QTL分析. 潘婷,胡文静,李东升,程晓明,吴荣林,程顺和. 2017

[16]9种禾本科草本植物的耐旱能力. 李晓娜,张雪莲,张国芳,武美军. 2017

[17]小麦茎秆强度研究进展. 杨雪峰,宋维富,刘东军,赵丽娟,宋庆杰,张春利,辛文利,肖志敏. 2022

[18]春小麦茎秆强度与产量性状关系的研究. 王岩,邵立刚,李长辉,马勇,车京玉,高凤梅,张起昌,刘宁涛,许志平. 2007

[19]大豆耐密植相关性状遗传调控机制研究进展. 朱金龙,刘锦宇,朱晓斌,高祎,吴士浩,徐坤,刘大军,夏正俊. 2023

[20]水肥一体化条件下密植高产玉米适宜追氮次数研究. 毛圆圆,薛军,翟娟,张园梦,张国强,明博,谢瑞芝,王克如,侯鹏,李召锋,李少昆. 2022

作者其他论文 更多>>

微信小程序