云南新平县戛洒江流域的野生稻资源及其保护措施

在查阅相关文献的基础上，于2007年3～10月对云南新平县腰街镇戛洒江流域的曼蚌南碱河谷、峨德河谷的疣粒野生稻原生境进行了调查，找到了2个新的居群。调查发现，新平县腰街镇的疣粒野生稻资源极少，正面临灭绝危险，提出了相应的保护措施。     

云南疣粒野生稻Oryza meyeriana Baill.总黄酮含量分析研究

疣粒野生稻(Oryza meyerianaBaill.)在云南部分地区被用作消炎草药,这种利用行为对该野生稻的生存造成了一定的影响和威胁,为了有效地保护野生稻,对疣粒野生稻是否含有消炎药用成分——总黄酮含量进行了分析。通过本研究,建立了测定疣粒野生稻总黄酮含量的分光光度法,测定了云南省疣粒野生稻2个群体31个居群及居群内单株的总黄酮含量。结果表明疣粒野生稻总黄酮平均含量低于对照银杏叶和竹叶;原生境群体总黄酮含量(1.158g/kg)高于温室群体含量(0.928g/kg),但t测验差异不显著。探讨了云南疣粒野生稻作为消炎草药的可能性和可行性,提出在重要种质资源保护和利用过程中应重视土著知识的利用。     

疣粒野生稻保护、遗传特性及利用研究进展

疣粒野生稻(Oryza meyeriana Baill.)是稻属中保存较多原始性状特征的种类,对病害、虫害及非生物胁迫的抗性良好,尤其是高抗白叶枯病,蕴含大量优良基因,既可作为抗病、抗虫、耐旱和耐盐碱基因发掘及水稻育种的优良抗源材料,也可作为稻作高蛋白、高赖氨酸等改良稻米品质育种的优异种质资源;但疣粒野生稻(GG基因组)与栽培稻(AA基因组)亲缘关系较远,其遗传特性研究和发掘利用远落后于普通野生稻等其他野生稻.文章通过综述疣粒野生稻分类和命名、优异性状、遗传特性及其在水稻种质资源创新与利用等方面的研究进展,并探讨疣粒野生稻研究和利用过程中存在的困难,指出当前疣粒野生稻赖以生存的原生境不断遭到破坏,其生存形势已十分严峻,若现存的居群得不到有效保护,将会造成更多的资源流失;此外,疣粒野生稻基因组的复杂程度限制了其功能基因及基因家族的研究,同时增加了同源基因克隆的难度和准确度,致使疣粒野生稻有利基因的发掘和利用进程缓慢,以疣粒野生稻为亲本的育种研究非常有限.因此,今后要从以下3个方面加强疣粒野生稻研究:(1)重视疣粒野生稻的保护,加强保存、保护措施研究;(2)借助现代生物技术,包括第三代高通量测序技术、蛋白组学分析和代谢组学技术等开展疣粒野生稻优异性状调控机理研究,加强抗病、抗虫、耐旱及耐阴等功能基因的发掘.(3)加强疣粒野生稻杂交障碍和杂交后代不育研究,寻求克服杂交障碍及挽救杂交后代的方法,促进疣粒野生稻在水稻育种中的应用.     

基于水稻线粒体atp6基因的稻属CMS基因起源及DNA条形码的研究

【目的】探讨亚洲栽培稻CMS基因起源及水稻线粒体atp6特异性引物作为稻属DNA条形码标记的应用。【方法】用水稻atp6特异性引物通过PCR检测产于中国的4种水稻,共720个个体,并对111个个体测序。【结果】普通野生稻和亚洲栽培稻中均检测到atp6保守序列。药用野生稻中没检测到扩增产物。疣粒野生稻中检测到的5个单倍型间共计17个变异位点。澜沧、普洱、勐海居群共同拥有H1,单倍型H2、H3、H4和H5分别为新平、墨江、保亭和崖城居群特有。云南组和海南组,组内平均遗传距离为0,组间为0.02;组间遗传分化系数Fst为92.08%;变异位点数(S)、单倍型数(h)、核苷酸多样性(Pi)均显示:云南组(4、3、0.002 01)遗传多样性大于海南组(1、2、0.001 31);云南组单倍型多样性Hd为0.6,海南组为1。5个单倍型与水稻atp6保守序列的相似度最高为45.19%。最大似然法ML进化树显示:澜沧、普洱及勐海一带可能是疣粒野生稻的起源地,海南疣粒野生稻可能源自大陆。【结论】水稻atp6特异性引物可作为疣粒野生稻种内条形码标记,该标记也可区分普通野生稻、药用野生稻和疣粒野生稻。从线粒体DNA角度证实亚洲栽培稻CMS基因源自普通野生稻。     

云南疣粒野生稻原生质体高效分离培养体系的建立

【目的】为云南疣粒野生稻原生质体的培养、细胞融合、细胞再分化成植株奠定基础。【方法】测定不同酶解组合及浓度、酶解时间、渗透压稳定剂浓度下云南疣粒野生稻原生质体的产量和活力,同时筛选云南疣粒野生稻原生质体分离和培养的较优条件。【结果】优化后建立云南疣粒野生稻胚性悬浮细胞系的周期可缩短至45～60 d;在纤维素酶1.5%+果胶酶0.3%+甘露醇0.6 M+MES 5 mM+CaCl_(2 ) 5 mM条件下酶解2 h,云南疣粒野生稻原生质的产量为1.45×10~(6 )个/g·FW,活力达到90.17%,制备出的原生质体在固液培养下得到云南疣粒野生稻原生质体再生植株。【结论】建立了一套快速高效分离培养云南疣粒野生稻原生质体的体系,对研究重要植物资源、种质创新和发掘其优良基因具有重要意义。     

我国野生稻资源的普查与考察

我国南方地处热带、亚热带,气候炎热,雨量充沛,野生稻资源十分丰富。早在1917年墨里尔(Merrill,E.D.)在广东罗浮山麓至石龙平原一带发现普通野生稻。1926年丁颖在广州市东郊犀牛尾的沼泽地也有发现,后又在惠阳、增城、清远、三水、开平、阳江、吴川、合浦、钦县等县以及雷州半岛、海南岛、广西的西江流域发现这种野生稻。1935年中山大学植物研究所在海南岛南山岭下及小抱杠山边发现疣粒野生稻。1936年王启元在云南车里县橄榄坝发现疣粒野生稻,又于车里县发现药用野生稻(根据中国科学院昆明植物所标本)。     

海南稻种资源研究现状与建议

海南稻种资源丰富，地方资源遗传多样性复杂，并且具有较多的优良性状。“八五”期间参加全国统一编目的资源有586份，其中疣粒野生稻100份。据2003年海南野生稻调查结果，普通野生稻、疣粒野生稻和药用野生稻仍有分布，但受破坏严重。本文主要探讨海南稻种资源工作现状及存在问题，并提出资源开发、保护和利用建议。     

云南普通野生稻和疣粒野生稻组织培养的研究

利用普通野生稻和疣粒野生稻去壳种子，诱导愈伤组织。愈伤组织用N6＋1mg/L2,4-D液体培养基进行悬浮培养继代。疣粒颗生稻愈伤组织生长很快，每周至少继代培养1代，有时甚至要继代2次。疣粒野生稻愈伤组织继代培养1年后分化能力仍然很强；普通野生稻愈伤组织继代8个月后分化能力开始下降，至10个月后分化能力完全丧失。在所用的11种培养基中，N6＋1mg/L 6-BA 0.5mg/L NAA诱导疣粒野生稻愈伤组织再生绿苗效果最好，诱导率为70％。1994年采集到的普通野生稻的种子，在本实验中（1997年）被用来诱导愈伤组织，其再生绿苗率平均仅为4％，比1995年用该种子进行原生质体培养的再生率（平均23％）低，这可能与所用的诱导愈伤组织的种子保存时间（3年）太长有直接关系。     

利用水稻C0t-1 DNA和基因组DNA对栽培稻、药用野生稻和疣粒野生稻基因组的比较分析

【目的】研究中高度重复序列在稻属不同物种基因组进化中的作用。【方法】用栽培稻C0t-1 DNA和基因组DNA(gDNA)作为探针，分别对栽培稻、药用野生稻和疣粒野生稻进行荧光原位杂交(FISH)和比较基因组杂交(CGH)。【结果】C0t-1 DNA覆盖栽培稻、药用野生稻和疣粒野生稻基因组比例(%)和大小(Mb)分别为47.10±0.16，38.61±0.13，44.38±0.13和212.33±1.21，269.42±0.89以及532.56±1.68。栽培稻gDNA在药用野生稻和疣粒野生稻基因组中的覆盖率约为91.0%和93.6%，含量分别约为634 Mb和1123 Mb，各有365 Mb和591 Mb不属于源自栽培稻基因组的中高度重复序列，未被栽培稻gDNA所覆盖的部分，分别为64 Mb和78 Mb左右。此外，以C0t-1 DNA的组成为依据，对这3个种核型进行了同源性聚类。【结论】稻属中度和高度重复序列和功能基因一样，在不同种中也存在着高度同源性和保守性，并在进化过程中得以保存下来。药用野生稻和疣粒野生稻基因组增大的重要原因之一，可能是基因组中度和高度重复序列加倍的结果，药用野生稻这种序列扩增相对疣粒野生稻要缓和得多。另外，这两个野生种在长期进化过程中，由于存在加倍、重排和基因选择性丢失等现象，形成了具有自己种的特异性的基因组成分。     

海南疣粒野生稻基因组DNA导入与创新水稻种质

为挖掘和应用海南疣粒野生稻优异资源,本研究调查和筛选优异疣粒野生稻资源,经穗颈注射法向R225等水稻恢复系导入疣粒野生稻基因组DNA,创新水稻育种中间材料;与三系、两系不育系测交配组,对F1代及后代观察、考种与测产,选育杂交水稻强优新组合。采用SSR标记检测导入创新种质、杂交水稻新组合与疣粒野生稻的遗传相关性。结果表明,筛选出15份优异疣粒野生稻资源,获得7份导入种质创新材料,与不育系测交配组选育出12份有效穗数、穗长、千粒重、抗病等农艺性状优良的杂交水稻新组合,通过品种比较试验,筛选出5份高产抗病水稻新组合。SSR标记检测导入创新种质、杂交新组合具有疣粒野生稻特有分子标记带型,说明获得来自疣粒野生稻的种质创新材料,并可稳定遗传。本研究为海南疣粒野生稻种质创新和进一步研究应用提供参考。     

中国野生稻多样性的评价与保护研究进展

野生稻资源在水稻育种中占有重要的地位,是天然的基因库.中国现有普通野生稻、药用野生稻和疣粒野生稻分布,均已成为濒危物种.因此,对现存野生稻资源的多样性进行全面深入评价和科学有效地保护刻不容缓.同时,野生稻的多样性研究对其自身的遗传进化探讨以及在遗传育种上的利用有着重要意义.现有的研究表明,中国野生稻具有丰富的多样性,切实有效的多样性保护方法也在不断地探索与实践.回顾了近年来有关中国野生稻多样性的评价与保护研究成果,并讨论了存在的问题与研究前景.     

Cloning and Sequence Analysis of Disease Resistance Gene Analogues from Three Wild Rice Species in Yunnan

Two sets of degenerate oligonucleotide primers were designed according to amino acid conservedregions of reported plant disease resistance genes which encode proteins that contain nucleotide-binding site andleucine-rich repeats(NBS-LRR), and the plant disease resistance genes which encode serine/threonine proteinkinase(STK). By polymerase chain reaction(PCR), disease resistance gene analogues have been amplified fromthree wild rice species in Yunnan Province, China. The DNA fragments from amplification have been clonedinto the pGEM-T vector respectively. Sequencing of the DNA fragments indicated that 7 classes, 2 classes and6 classes NBS-LRR disease resistance gene analogues from Oryza rufipogon Griff. , Oryza officinalis Wall. ,and Oryza meyeriana Baill. were obtained respectively. The two representative fragments of TO12 from Ory-za officinalis Wall. and TR19 from Oryza rufipogon Griff. belong to the same class and homology of theirsequences are 100%. The result shows that the sequences of the same class disease resistance gene analogueshave no difference among different species of wild rice. 5 classes STK disease resistance gene analogues werealso obtained among which 4 classes from Oryza rufipogon Griff. , 1 class from Oryza officinalis Wall. Bycomparison analysis of amino acid sequences, we found that the obtained disease resistance gene analogues havevery iow identity(low to 25%) with the reported disease resistance gene L6, N, Bs2, Prf, Pto, Lr10 and Xa21etc. The finding suggests that the obtained disease resistance gene analogues are analogues of putative diseaseresistance genes that have not been isolated so far.     

云南3种野生稻的花药离体培养研究

云南3种野生稻花药培养愈伤组织诱导能力差别较大,疣粒野生稻花药最易培养,愈伤组织诱导率为3.3%,其次是景洪普通野生稻为2.1%;元江普通野生稻再次之,为1.2%;药用野生稻诱导率最低,仅为0.8%。疣粒稻花药愈伤组织植株再生能力最强,再分化率在37.4%~52.6%,普通野生稻再分化率为19.2%~26.3%。本试验建立了疣粒野生稻、景洪类型和元江类型普通野生稻的花药培养离体无性系,为长期保存云南野生稻资源奠定了基础。     

云南3种野生稻中抗病基因同源序列的克隆及序列分析

 根据已报道的NBS LRR类和STK类抗病基因结构中的氨基酸保守区域 ,设计简并引物 ,通过PCR扩增及克隆 ,从普通野生稻 (OryzarufipogonGriff.)、药用野生稻 (OryzaofficinalisWall.)、疣粒野生稻 (Oryzameye rianaBaill.)中共获得 14类NBS LRR类抗病基因同源序列 ,其中普通野生稻中的有 7类 ,药用野生稻中的有 2类 ,疣粒野生稻中的有 6类。药用野生稻中TO12代表序列与普通野生稻中TR19代表序列 ,同属一类 ,且具有 10 0 %的同源性 ,说明不同种野生稻中的同一类 (聚类 )抗病基因同源序列是完全一致的。同时 ,还获得 5类STK类抗病基因同源序列 ,其中普通野生稻中的有 4类 ;药用野生稻中的有 1类。通过氨基酸同源性比较分析 ,发现笔者克隆到的抗病基因同源序列与已克隆的抗病基因L6、N、Bs2、Prf、Pto、Lr10和Xa2 1等的氨基酸同源性都相当低 (均低于 2 5 % ) ,暗示了这些抗病基因同源序列可能是目前尚未报道的抗病基因的同源序列。     

云南省产业转型的环境效应分析

运用生态足迹分析模型,定量研究了云南省区域产业结构变化的生态环境效应.结果表明,云南省区域产业结构的优化产生了良好的生态环境效应,区域经济的环境资源利用效率有所提高,每万元GDP所需要的生物生产性土地面积从2000年的2．63hm^2下降到2005年的2．15hm^2;整个产业结构的生态环境友好程度得到了提升,产业结构的生态环境影响指数从2000年的1．551下降到2005年的1．375;由于产业规模的扩大以及明显的重工业化发展趋势,工业环境资源利用效率不断下降,云南区域产业结构优化带来的生态环境“红利”并未使生态环境压力有明显的改善。     

基于ITS序列云南老虎须(Tacca chantrieri)居群遗传多样性的探讨

[目的]研究9个云南老虎须居群的亲缘关系,为该种质资源的合理利用和保护提供理论依据。[方法]利用ITS序列分析技术,对采自云南省的9个老虎须居群共118个样品进行遗传多样性研究。[结果]9个老虎须居群的样品的ITS序列被分成了2个大组,滇南4个居群聚为一组,滇东南的5个居群聚为另一组。9个居群共6个单倍型,两组之间无重合单倍型。[结论]老虎须的遗传多样性很低,遗传变异主要存在于居群之间。这可能是因为云南分布的老虎须是以自交为主的植物,因此对老虎须进行迁地保护时应该是尽量引种多个居群。     

Comparative Analysis of Genomes in Oryza sativa, O.officinalis, and O. meyeriana with C0t-1 DNA and Genomic DNA of Cultivated Rice

Fluorescence in situ hybridization (FISH) and comparative genomic hybridization (CGH) were applied to somatic chromosomes preparations of Oryza sativa, O. officinalis, and O. meyeriana with labeled probes of C0t-1 DNA and genomic DNA from the cultivated rice. The coverage percentage (%) and size (Mb) of C0t-1 DNA in O. sativa, O. officinalis, and O. meyeriana were 47.1 ±0.16, 38.61 ±0.13, 44.38±0.13, and 212.33± 1.21,269.42 ± 0.89, 532.56± 1.68 Mb, respectively. The coverage percentage and size of genomic DNA from O. sativa in O. officinalis and O. meyeriana were 91.0, 93.6% and 634, 1 123 Mb, respectively, in which 365 and 591 Mb in O. officinalis and O. meyeriana were from O. sativa genomic DNA, but not from repetitive sequences of O. sativa, and the uncoverage genome size in O. officinalis and O. meyeriana were 64 and 78 Mb, respectively. In addition, karyotype analysis was conducted based on the signal bands of C0t-1 DNA in O. sativa, O. officinalis, and O. meyeriana. The results showed that highly and moderately repetitive sequences in Oryza genus were conserved as the functional genes during evolution. The repetitive sequences reduplication may be one of the important causes of the genome enlargement of O. officinalis and O. meyeriana, and O. officinalis genome enlarged more slowly when compared with O. meyeriana. Based on the above results, it is concluded that O. officinalis and O. meyeriana were formed by reduplication, rearrangement, and gene selective loss during the evolution process.     

基于水足迹的云南省大理州水资源利用评价

水足迹真实地反映了一个地区人类消费对水资源的占有情况,为水资源科学管理提供了一个新的方法。引入了水足迹的概念、计算方法和相关评价指标,计算分析了2005年云南省大理州生产用水量和水足迹。