水稻eui基因研究进展

概述了eui基因的发现、遗传、作用机理、定位和育种应用,及e-杂交稻育种技术体系,并展望了eui基因的应用研究。     

不同节间伸长期水稻长穗颈基因对内源激素含量的调节

为探索长穗颈基因促进水稻上部节间伸长的生理机制,以分别携有长穗颈基因euil、eui2和野生型基因E以的水稻协青早不育系和保持系为材料,测定了在不同节间伸长期不同器官内源GA、ABA和IAA的含量变化。结果表明：在最上节间剧烈伸长前,携有eui基因的水稻内源GA含量在不同的器官里都剧烈增加。内源ABA含量在节间里也表现相同的趋势,携有eui基因水稻的GA与ABA含量的比值显著高于E以基因的水稻．携有eui2基因水稻的内源激素含量及GA与ABA含量的比值介于euil和Eui基因之间。可见eui基因主要是通过在不同器官里产生大量的GA来促进上部节间的显著伸长,其中euil基因在促进上部节间伸长方面强于eui2。而IAA促进上部节间伸长方面作用不显著。     

水稻长穗颈基因eui的研究与利用

eui基因作为"杂交稻种子生产的第四遗传要素",二十多年来,备受国内外遗传育种学者的关注.最近,关于水稻穗颈伸长基因EUI的定位与克隆、功能鉴定及eui基因在水稻育种中的应用取得了较大的进展.本文概述了长穗颈基因eui的发现、定位与克隆、作用机制及其在水稻育种中的应用.     

水稻长节间基因对GA3敏感性和不育系改良

带有长节间基因eui水稻不论在苗期和抽穗期对GA3的敏感性均高于等位的Eui基因，尤其对茎部的第1和第2节间影响较大，属1-2节间伸长型。带有Eui基因则对第2和第3节间伸长影响较大，属2-3节间伸长型。带有eui基因的珍长保持系作为供体，将eui导入野败不育系二九南1号、二九青、V20以及矮败不育系协青早，使其穗伸出长度提高了82     

一个水稻长穗颈突变体eui1(t)的鉴定和基因定位

利用EMS(甲基磺酸乙酯)诱变优良恢复系缙恢10号种子,在其后代获得了一个长穗颈高秆突变体,暂命名为eui1(t)。与诱变亲本相比,倒一节间、倒二节间和穗颈显著伸长,其中,顶节间伸长最为明显。遗传分析表明,该性状受一对隐性核基因控制。利用西农1A/eui(t)的F2群体进行基因定位,初步将eui1(t)基因定位在第5染色体长臂末端,位于SSR分子标记RM3321和RM26内侧,分别相距12.3cM和15.8cM。     

利用“02428h”的eui基因选育长穗颈不育系

为研究隐性长穗颈水稻“02428h”的长穗颈基因eui在减轻不育系包颈度中的利用价值,以02428h为父本,培矮64S为母本和轮回亲本,经过连续3次回交将02428h的eui基因导入培矮64S,转育成了具有长穗颈基因的“P8hS”。与培矮64S相比,P8hS的株高增加35.6 cm,主要是穗颈节和倒2节间长度增加所致。eui基因的导入不仅可使培矮64S的穗包颈得到彻底改善,而且对培矮64S及其杂种的主要经济性状具有改进作用。     

隐性长穗颈光温敏核不育水稻花粉育性与抽穗性状的相关性研究

雄性不育水稻包颈是影响杂交种子生产的重要因素。隐性长穗颈（eui）基因具有减轻或完全解除雄性不育水稻包颈的作用。但不同播期的具隐性长穗颈基因的光温敏核不育水稻包颈程度变化较大,为了揭示影响这类不育系包颈程度变化的原因,本文以隐性长穗颈光温敏核不育水稻为材料,分析了花粉育性与穗颈节伸出剑叶叶鞘长度的关系     

科技

正简化杂交稻制种解决方案问世一项为解决在水稻杂交稻制种中不育系的包穗问题提供了很好解决方案的研究成果,近日在《植物细胞》杂志在线发表。杂交水稻的制种过程需要两个亲本材料——雄性不育系和恢复系,然而水稻不育系常常具有"包穗"的特性,为杂交稻制种带来很大困难。水稻最上节间特异伸长突变体eui1的发现为育种家培育杂交水稻的高位茎节伸长不育系提供了可能,eui1具有解除不育     

e杂交稻

所谓e杂交稻是利用水稻eui(elongated uppermostinternode,最上节间伸长)种质或基因培育的不包穗的不育系和最上节间伸长的恢复系配成的杂交水稻组合。福建农林大学作物遗传育种研究所杨仁崔教授率先育成了e超级稻长穗颈不育系福esl(原名培矮64esl),并选育出e超级杂交稻”e福丰优11”(原名e两优培九),2004年通过江西省新品种审定,标志着我国e杂交稻进入生产应用。     

温敏核不育水稻eui突变体自交结实期籽粒形成生理研究

为了探讨温敏核不育水稻eui突变繁殖时籽粒形成生理,以‘培矮64S’为对照,采用冷水灌溉繁殖的方法研究了温敏核不育水稻(Oryza sativa)eui突变体（‘长选3S’）自交结实期籽粒形成的生理特点。结果表明,在灌浆结实过程中,‘长选3S’和‘培矮64S’籽粒直链淀粉、支链淀粉含量在花后第7~27天增加快,随后增加减慢;籽粒中ADPG焦磷酸化酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶等3个酶的酶活性及可溶性蛋白质含量随灌浆进程逐渐下降;籽粒中可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶的酶活性随灌浆进程先升后降,呈单峰曲线变化。就整个灌浆结实期而言,‘长选3S’籽粒中ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶等5个酶的酶活性及直、支链淀粉含量、可溶性蛋白质含量均比其亲本‘培矮64S’的高,而自交结实率、单株产量则比‘培矮64S’的低。差异性分析表明,2个不育系之间籽粒中上述5个酶的酶活性及直、支链淀粉含量、自交结实率及单株产量差异不显著,而可溶性蛋白质含量差异显著。     

e-杂交稻若干生物学特性研究

研究了e-杂交稻的株形、产量构成、茎秆抗倒性,并分析了e-杂交稻的稻米品质.结果表明,与原杂交稻相比,e-杂交稻具有与原杂交稻相似的株叶形态和生育期外;植株生长较繁茂,各个生育期的植株高度略有增加,但分蘖数略有降低;构成产量因素中的有效穗、结实率和穗粒数略有降低,但千粒重增加,保持原杂交稻的产量水平.茎秆的倒伏指数     

隐性长穗颈温敏核不育水稻穗颈节间的细胞学观察

以培矮64S为对照,对隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S穗颈节间的细胞进行比较分析,结果表明,隐性长穗颈不育水稻长选3S穗颈节间比对照培矮64S长14.6 cm,其纵列外层薄壁细胞和内层薄壁细胞数分别比培矮64S多1 248个和580个;外层薄细胞和内层薄壁细胞平均长度分别比培矮64S长23.3 µm和38.3 µm,尤其是中部区段     

Identification of origin and analysis of population structure of field-selected imidazolinone-herbicide resistant red rice (<Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis>)

Several red rice biotypes have evolved resistance to imidazolinone herbicides. The origin of resistance has been attributed to gene flow from the herbicide-resistant rice cultivars, but independent evolution of spontaneous mutation can also contribute to the herbicide resistance. The objective of this study was to quantify the occurrence of gene flow and independent selection as the mechanisms of origin of imidazolinone-resistance in red rice to correctly define the management practices for red rice control. Three single nucleotide polymorphism markers were used to identify acetolactate synthase (ALS) gene mutations, and four simple sequence repeat markers were used to identify hybrids of imidazolinone-resistant rice cultivars and red rice. In addition, genetic diversity and population structure analyses were performed. Artificial hybrids were used as controls. Gene flow was the main origin of imidazolinone herbicide resistance, but independent selection occurred in 1.1 % of the evaluated red rice plants. Two red rice plants that independently evolved herbicide resistance had the ALS gene mutation, Gly₆₅₄Glu. Population structure analysis also indicated intense gene flow from rice cultivars to red rice, but some populations maintained a high genetic identity based on a small amount of gene introgression from the rice cultivars. These results indicate the importance of adopting controls of red rice escapees to avoid gene flow from the imidazolinone-resistant rice, and the necessity of biotechnological approaches to mitigating gene flow in the development of new herbicide-resistant rice cultivars.     

利用Bt基因和Xa21基因转化获得抗螟虫、白叶枯病的转基因水稻

利用水稻的愈伤组织作受体, 采用PIG基因枪法, 首先成功地将Bt基因[cryIA(b)]连同抗除草剂bar基因导入栽培水稻品种中国91, 选育出纯合稳定的株系T91系. 然后将T91系与黄淮区主栽品种豫粳6号杂交, 并辅以标记基因选择, 选育出纯合稳定、综合性状优良的转Bt基因株系C48. 利用农杆菌介导的转化系统将Xa21基因转入C48, 根据标记     

导入AGPase基因的转基因可育水稻及其经济性状的研究

以农杆菌介导法将淀粉合成关键酶AGPase(腺嘌呤二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶）基因导入云南地方优质水稻合系35，38，39，41，42中，获得了大量的可育转基因植株。PCR扩增检测，外源基因已稳定整合进水稻基因组中。大量的农艺性状及淀粉含量研究表明，转基因水稻种子的千粒重比对照明显提高，但总淀粉含量没有显著变化。