野生稻酯酶等电聚焦电泳分析

 对16个野生稻种(基因组分别为AA、BB、CC、CCDD、BBCC、EE和FF)的酯酶等电聚焦电泳分析表明:普通野生稻组的普通野生稻系和宽叶野生稻系、狭叶野生稻组的酯酶酶谱各有其特定模式,这和传统的稻属分类结果相一致。同种野生稻不同地理分布地收集的样品酯酶酶谱模式基本相同,但有些物种有差异。酯酶酶谱可以作为野生稻分类的依据之一,又能揭示同一野生稻种内细微遗传差异。     

植物异源多倍体中特定染色体组的剥离与重建

由于异源多倍体物种的进化时间久远,难以知晓确切的二倍体亲本,现在推测的自然界现存二倍体种又经历过独立的演化,因此,通过特定的实验方法从天然的异源多倍体物种中剥离出特定染色体组并重建异源多倍体的基本种,将为研究异源多倍化过程中祖先基因组的遗传与互作提供独特的材料。现已通过不同的杂交策略,从异源六倍体普通小麦和异源四倍体种甘蓝型油菜中成功重建它们的一个基本种。例如以人工合成的芸薹属异源六倍体（如埃塞俄比亚芥与白菜杂交的AA.BBCC)为桥梁,其中的C染色体组被选择性的丢失后产生的芥菜型油菜（AA.BB）与埃塞俄比亚芥杂交形成的杂种（BBAC）自交后便可重建黑芥(BB)祖先种;将四倍体与二倍体种之一杂交后形成的同源异源六倍体（如AAAACC）连续自交,使处于同源四倍体状态的染色体组（A）快速丢失而重建另一个二倍体基本种（CC）。     

稻属种间天然异交种的分子细胞学鉴定

利用基因组荧光原位杂交（GISH）技术快速鉴定了栽培稻与野生稻的天然异交种的基因组组成,分析了该杂种在减数分裂中期Ⅰ的染色体配对情况。根据根尖细胞的染色体数目,发现该杂种是具有36条染色体的三倍体;通过减数分裂中期Ⅰ染色体的配对研究,发现该杂种染色体很少发生配对,绝大部分染色体以单价体形式存在;结合GISH技术的分析,证实该杂种是由A、B和C 3个染色体组组成。因此该杂种是栽培稻和小粒野生稻的天然杂交种。     

甘蓝与芸薹属5个近缘物种的基因组原位杂交分析

利用基因组原位杂交(GISH)技术，研究了甘蓝基因组与芸薹属其它5个近缘物种基因组间的相互关系。以标记的甘蓝(CC，2n=18)的基因组总DNA为探针，分别同二倍体甘蓝、白菜型油菜(AA，2n=20)、黑芥(BB，2n=16)和异源四倍体芥菜型油菜(AABB，2n=36)、埃塞俄比亚芥(BBCC，2n=34)、甘蓝型油菜(AACC，2n=38)的中期染色体杂交，甘蓝、白菜型油菜和甘蓝型油菜的所有染色体上都有杂交信号，不能区分A、C基因组。黑芥染色体上只有零星的弱小信号，埃塞俄比亚芥的中期染色体显示出18个明显的信号，可以区分出C、B基因组；芥菜型油菜的中期染色体显示出20个明显的信号，其余染色体上信号很弱或无，可以区分出A、B基因组。说明在长期的进化过程中，甘蓝与白菜型油菜、甘蓝型油菜的亲缘关系较近，基因组的分化程度较小，而甘蓝与黑芥的亲缘关系较远，基因组的分化程度较前者高；甘蓝与芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥间的亲缘关系介于上述二者之间。     

芸薹属异源多倍体减数分裂行为的遗传研究进展

减数分裂中的二倍体化是异源多倍体物种形成与进化的细胞学基础。本文综述了芸薹属异源多倍体中细胞学行为及遗传机制的研究进展。虽然芸薹属三个栽培二倍体种间的成对杂交进化形成了三个栽培异源四倍体种,但自然界没有发现包含三个基因组的芸薹属异源六倍体种。通过芸薹属六个栽培种间的几种杂交途径人工合成的芸薹属三基因组异源六倍体（2n=54,AABBCC）均同时表现二倍化与非二倍化的减数分裂行为、产生整倍体与非整倍体后代,显示不同的基因组稳定性（B>A>C）。芸薹属异源四倍体、六倍体所具有的细胞质背景、染色体组的组合及亲缘关系均可影响它们的减数分裂行为、后代的染色体数目及组成,进而为遗传育种产生新材料。     

野生稻基因组抗性基因富集文库的构建

通过集成候选抗性基因克隆技术和磁珠富集文库技术以及可转化基因组文库技术,提出了基于野生稻基因组富集文库克隆野生稻新抗性基因的策略。包括构建野生稻可转化基因组文库,利用RecA重组蛋白介导生物素标记的探针对文库进行磁珠富集,构建野生稻基因富集文库,然后对富集文库的克隆进行鉴定分析,包括点杂交和克隆末端测序分析,最后对富集文库的阳性克隆进行全序列测定和功能验证。按照上述方法,构建了东乡普通野生稻和小粒野生稻可转化基因组文库,库容量分别达到1.58×105和2.68×105个克隆,进而构建了东乡野生稻基因组候选抗性基因富集文库,单克隆总数1 152个,对富集文库的菌落原位杂交筛选获得12个阳性克隆,对其中5个阳性克隆全序列测定结果表明,4个阳性克隆含有已克隆抗性基因的保守序列,证实构建候选抗性基因富集文库克隆野生稻新抗性基因的策略是可行的。     

花生二倍体野生种Arachis duranensis和A. ipaensis新种间杂种的创制及鉴定

野生种Arachis duranensis（AA）和A. ipaensis（BB）是花生栽培种最可能的二倍体祖先种,而其合成的四倍体是研究花生起源与进化的重要材料。本研究利用A. duranensis系（PI 497262）和A. ipaensis（PI 468322）,通过杂交、组织培养、寡核苷酸探针染色荧光原位杂交（OS FISH）和基因组原位杂交（GISH）技术创制和鉴定了一个新的种间杂种W1824,进一步对其花粉育性、减数分裂行为和表型性状进行分析,发现W1824花粉高度不育,染色体平均构型为0.5 III + 3.5 II + 11.5 I,主茎高、侧枝长和叶面积均表现出超亲优势。表明PI 497262和PI 468322具有较高的杂交亲和性,暗示由上述两个系合成的四倍体花生可能具有显著高于亲本的生物产量和不稳定的染色体遗传方式。     

芸薹属二倍体种的基因组结构及细胞遗传学研究进展

本文综合分析了细胞遗传学及比较基因组学在芸薹属栽培种基因组结构及进化方面的研究进展。测序物种的DNA序列比较分析显示，芸薹族特有的六倍体祖先基因组的进化途径为，先由芸薹科x=8的祖先核型衍生出染色体数减少的x=7的核型，然后该核型经过三倍化事件产生古老的六倍体基因组，最后才分化产生3个芸薹属栽培二倍体种。根据3个二倍体种测序基因组的比较分析，构建了具有9条染色体的芸薹属祖先基因组及所形成的二倍体的染色体组成。传统及分子细胞遗传学研究为二倍体种基因组的多倍体性质及部分同源性关系提供了直观的证据，特别是二倍体间的异源染色体附加系的减数分裂配对行为揭示了单条染色体间的同源性程度。最后，对依据近缘物种的基因组结构进行芸薹属作物种质资源的创建与利用提出建议。     

基因组原位杂交辨别芸薹属异源四倍体AA、BB、CC基因组研究

利用基因组原位杂交（GISH）技术，以标记的白菜型油菜（AA，2n=20)的基因组总DNA）为探针，分别同芥菜型油菜（AABB，23n=36）和甘蓝型油菜（AACC，2n=38)的中期染色体和间期核杂交，结果芥菜型油菜有20条染色体表现大而明亮的杂交信号，其它染色体上信号很弱或无，可以区分A、B基因组，甘蓝型油菜染体上表现有38个信号，A、C基因组不能分区分开来。以黑芥（BB,2n=16）的基因组总DNA为探针与埃塞俄比亚芥（BBCC，2n=34）的中期染色体和间期核杂交，16条染色体上显示明显的杂交信号，其它染色体上信号很弱，说明在长期的进化过程中，芸薹属中BB与AA和CC基因组间分化程度较大，而AA与CC基因组分化较小，基因组原位杂交表明最强的信号多集中分布于着丝粒区，本文讨论了这种分布的可能原因。     

云南野生稻对稻瘟病的抗性评价

 以Tetep、B40为抗、感对照品种,在湖南省烟溪病区病圃,采用自然诱发,鉴定云南普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)、疣粒野生稻(Oryza meyeriana Baill.)、药用野生稻(Oryza officinalis Wall.)以及小粒野生稻对稻瘟病的抗性。结果表明:药用野生稻发病最早,叶瘟病级严重度达到7级,病斑孢子层级达5级;云南普通野生稻中,景洪普通野生稻病级严重度达7级,病斑孢子层级5级,元江普通野生稻病级严重度达8级,病斑孢子层级7级;疣粒野生稻发病最迟, 病级发展缓慢,病级严重度为3级,病斑孢子层级1级。同田的小粒野生稻高抗稻瘟病。三种云南野生稻对稻瘟病的抗性评价为普通野生稻高感,药用野生稻感,而疣粒野生稻为中抗。     

稻属叶绿体DNA限制性片段长度多态性

 对稻属（Oryza）的14个种和李氏禾属（Leersia）的 2个种共 138份材料进行了叶绿体 DNA限制性片段长度多态性的分析。用内切酶EcoRⅠ酶切、4 个叶绿体 DNA探针杂交,共发现10种叶绿体 DNA变异类型。在稻属各个种内没有观察到叶绿体 DNA的变异,叶绿体 DNA变异类型基本上以稻属的染色体组型水平划分,因此认为稻属的叶绿体 DNA在进化过程中变异程度很低。推测 CCDD组的O. alta、O. grandiglumis和O. latifolia 及 CC组的 O.officinalis 和 O. eichingeri各有共同的原始祖先。遗传距离分析显示 CC、CCDD、BBCC组之间亲缘关系很近,这3个组与 EE组亲缘关系也较近。李氏禾属的 2个种 L. perrieri 和 L. tisseranti 与稻属的遗传距离很远。     

Comparative Analysis on Genomes from Oryza alta and Oryza latifolia by C0t-1 DNA

In order to reveal the origin and evolutionary relationship between two CCDD genome species, Oryza alta and Oryza latifolia, fluorescence in situ hybridization (FISH) was adopted to analyze the genomes of the two species with C₀t-1 DNA from O. alta as a probe. Karyotype was also comparatively analyzed between O. alta and O. latifolia based on their similar band patterns of the hybridization signals. There were a high homology and close relationship between O. alta and O. latifolia, however, the distinction between the hybridization signals was also clear. C₀t-1 DNA was proved to be species- and genome type-specific. It is suggested that C₀t-1 DNA-FISH could be more efficient to analyze the genomic relationship between different species. According to the comparative analysis of highly and moderately repetitive DNA sequences between the two allotetraploidy species, O. alta and O. latifolia, the possible origin and evolutionary mechanism of allotetraploidy of Oryza were discussed.     

稻属(Oryza L.)植物染色体组命名的历史回顾

 稻属约25种，分别属于AA、BB、CC、BBCC、CCDD、EE、FF、GG、HHJJ和HHKK等10类染色体组。早在20世纪30年代，日本学者Morinaga及其同事开创性地开展了稻属染色体组的鉴定和命名工作。他们采用的常规方法是，根据两物种之间的形态和生理差异，尤其是人工杂交产生的种间杂种F1的染色体配对行为来鉴定新的染色体组。其后，不少学者对此进行了补充和完善。然而，对于一些靠人工杂交难以产生种间杂种的稻种来说，就无法利用上述常规方法鉴定其染色体组。最近，人们利用分子标记和荧光原位杂交等分子生物学技术，对这些难以与稻属其他种之间实现有性杂交的个别野生种的染色体组进行了鉴定和命名。由于稻属染色体组的鉴定主要是在20世纪40~60年代间开展的工作，为使人们在今后使用时更加明确其本质含义，对稻属各个种的染色体组定名过程进行了概述和总结。     

野生稻原生质体培养与植株再生

三个野生稻（O. rufipogon,O. glumaepatula 和O. latifolia）成熟胚,经愈伤组织诱导和悬浮细胞培养,分离原生质体,利用简化原生质体培养基（SPCM）,结合琼脂糖包埋,并附加看护细胞培养液,这三个野生稻原生质体均得到了成功培养,其中两个（O. rufipogon和O. glumaepatula ）分化了绿色植株。看护细胞液在野生稻原生质体培养中,可促进细胞分裂,提早细胞分裂始期,细胞分裂频率（3.2％）和植板率（19.0%）分别比未加看护细胞液的培养方法高出13.3%和6.2%。看护细胞液可大大减少野生稻愈伤组织在液体中培养始期的死亡率,提高建立其悬浮细胞的成功率。原生质体克隆在适当的后培养基上进行培养,可以显著改良其结构,明显促进绿苗分化。尤其是L3培养基诱导原生质体克隆形成胚性愈伤组织或类似胚状体结构的频率达32.1%,显著高于MS和N6培养基,从而导致较高绿苗分化频率。     

稻属AA染色体组8个种间SSR多样性与亲缘关系

选用平均分布于水稻基因组的30对SSR 引物,对AA染色体组8个野生稻种共42份材料的遗传多样性及遗传关系进行了研究。结果显示,本试验选取的30个SSR标记均具有多态性,多态性位点百分率为100%。30个多态性位点共扩增出的等位基因数为224, 每个位点可扩增出3～10个等位基因,平均7.47个;等位基因有效数(Ae)变幅为1.25～891,平均5.45。多样性指数中,Shannon多样性指数(I)为0.454～2.386,平均1.826;而Nei基因多样性指数变幅为0.199～0.888,平均0.774。系统聚类和带型分析结果表明,亚洲栽培稻(Oryza sativa) 与普通野生稻(O. rufipogon) 的亲缘关系最近,非洲栽培稻(O. glaberrima) 则与巴蒂野生稻(O. barthii) 关系最为密切,杂草稻(O. spontanea) 与普通野生稻 (O. rufipogon)、亚洲栽培稻(O. sativa) 之间有较近的亲缘关系,而展颖野生稻(O. glumaepatula)、长雄蕊野生稻(O. longistaminata)与AA组其他稻种之间的亲缘关系较远。     

SSR Analysis on Diversity of AA Genome Oryza Species in the Southeast and South Asia

To investigate genetic diversities among the AA genome Oryza species in the Southeast and South Asia, a total of 428 accessions of the AA genome Oryza species were genotyped using 36 simple sequence repeats (SSR) markers distributed throughout the rice genome. All of the 36 SSR markers generated polymorphic bands, revealing 100% polymorphism. The number of alleles per locus ranged from 3 to 17 with the mean of 8.6. The Nei’s genetic diversity index (He) ranged from 0.337 at RM455 to 0.865 at RM169 with an a...     

Grain Protein Content of Interspecific Progenies Derivedfrom the Cross of African Rice (Oryza glaberrima Steud.) and Asian Rice (Oryza sativa L.)

Abstract

The protein contents of the grain of 50 interspecific progenies developed from the cross between WAB56-104, an Oryza sativa variety, and CG 14, an Oryza glaberrima line, were investigated. In contrast to the higher protein content of O. glaberrima than O. sativa on the average, the protein content of CG 14 was always lower than that of WAB56-104. However, judging from the average of three seasons, 72% of the interspecific progenies had a higher protein content than the mid-parent and 50% of them had a higher protein content than WAB56-104. Although the actual values of protein content of the interspecific progenies were significantly different among the seasons, a highly significant correlation was always observed in protein content between any two of the three seasons. Protein content therefore was considered character of each interspecific progeny though it was also affected by environment. A significant correlation was not observed between paddy yield and protein content in any season; several interspecific progenies showed higher protein content and paddy yield than the mid-parents. A low paddy yield is likely to be associated with high protein content through physiological regulation without a genetic linkage between the two traits. However, the results suggest that the transgressive segregation of protein content observed in the interspecific progenies is attributed not to this physiological regulation but to a certain mechanism to concentrate protein in grains with a genetic background.     

对国际热带农业研究所收集的稻属种的柱头外露性状的研究（英文）

 为筛选柱头高度外露的稻种资源用于培育柱头外露率高的新雄性不育系,提高杂交稻制种产量,我们在位于尼日利亚伊巴丹市的国际热带农业研究所对非洲稻种资源,包括二个栽培种、三个野生种及一个杂草类型,共2065份种质进行柱头外露性状的观察。结果表明。每穗柱头外露率高(≥%)的种质的百分数从高到低依次为:斑点野生稻(100%)>长药野生稻(85.7%)>非洲栽培稻(54.9%).>巴蒂野生稻(34.8%)>杂草型 stapfii(20%)>亚洲栽培稻(1%)。在1787份亚洲栽培稻中筛选出18个柱头高度外露的种质可考虑作为培育异交率高的水稻雄性不育系的亲本。本文还分析讨论了柱头外露种质的遗传及其地理分布。     

栽培稻与药用野生稻杂种后代的形态学和细胞遗传学研究

 选用两个抗褐飞虱的药用野生稻编号材料与两个感虫栽培品种杂交，通过胚培养获得了F₁、BC₁F₁和F₂植株。F₁杂种表现出野生亲本紫色柱头、长芒及抗褐飞虱等特性，其花粉母细胞中期I染色体多为单价体(仅0.77个二价体)，甚至不能形成花药，因而表现雄性不育，仅获得一株F₂，染色体数目为2n=46。用栽培稻回交获得BC₁F₁植株为异源三倍体，中期I染色体构型为12.25Ⅰ+11.85Ⅱ+0.01Ⅲ。