一个水稻颖壳扭曲突变体的遗传分析与基因定位

 从水稻育种后代材料中获得1个颖壳扭曲突变体Osth (twisted hull)。遗传分析结果表明,该突变性状由单核基因隐性突变造成。以突变体与颖壳正常籼稻R725杂交的F2群体为基因定位群体,利用SSR标记将突变位点定位在第2染色体上的SSR标记RM14128与RM208之间,遗传距离分别为1.4 cM 和2.7 cM。这些结果为该基因的精细定位和克隆以及研究水稻花发育的分子机理奠定了基础。     

水稻印尼水田谷型细胞质雄性不育恢复系R68的恢复基因初步定位

 用印尼水田谷型不育系中9A和恢复系R68配组，选取F2的高可育株和极端不育株构建2个基因池，用82个完全不育单株作为定位群体，利用分布于12条染色体的413对SSR引物对双亲和两池进行多态性分析。 位于第1染色体的RM283和位于第10染色体的RM5756、RM258、RM6100、RM171 在亲本、两池间存在多态性，用F2单株验证证明它们与恢复基因连锁。经典遗传分析和分子标记定位研究表明，印尼水田谷型细胞质雄性不育恢复系R68具有2对恢复基因，分别位于第1和第10染色体上。位于第1染色体的恢复基因与分子标记RM283的距离是6.7 cM，位于第10染色体的恢复基因与标记RM5756、RM258、RM6100和RM171间的距离分别是10.4、8.0、2.4和4.2 cM。     

控制水稻金黄色颖壳与节间基因OsCAD2的图位克隆

【目的】水稻色素不仅对其自身生长发育有重要生理作用,而且在水稻育种、农副产品改良等方面运用比较广泛。对水稻色素相关基因进行表型分析和基因定位,为进一步研究色素代谢途径及调控机理奠定基础。【方法】利用EMS诱变粳稻长粒粳(CLJ),在突变体库内筛选到一个金黄色颖壳与节间突变体gh881;在成熟期,测定野生型与gh881的主要农艺性状;将gh881与野生型及中恢8015杂交,观察BC1F1及F1植株表型,并对BC1F2及F2表型分离进行卡方检验,对gh881进行遗传分析;利用F2群体和图位克隆的方法对gh881突变基因进行定位;采用q PCR检测颖壳颜色相关基因在gh881与野生型不同发育时期的幼穗、节间以及剑叶叶鞘的相对表达量。【结果】与野生型相比,突变体的颖壳与节间均呈金黄色;除单株有效穗数外,gh881突变体的株高、每穗总粒数及实粒数、结实率和千粒重等性状均极显著降低。遗传分析和基因定位结果表明,gh881的突变表型受1对隐性核基因控制,位于第2染色体短臂,并最终将该基因精细定位于标记FH-13和RH-25之间,物理距离约33.2 kb,该区域中包含4个开放阅读框(ORFs)。【结论】序列分析结果表明,发现其中一个编码肉桂醇脱氢酶(CAD)的基因OsC AD2(Os02g0187800)的3 563 bp处发生了1个单碱基突变(G转换为A),导致该基因编码区的第297位氨基酸由甘氨酸突变为天冬氨酸,由此认为该突变体为OsC AD2基因单碱基突变的新等位基因。q RT-PCR结果表明,突变体的节间中OsCAD2相对表达量极显著下调,而在剑叶叶鞘及穗部则基本都是极显著增加,其他相关基因也发生显著变化,证实OsCAD2是木质素代谢中的重要基因,且可能与其他相关基因存在反馈调节。     

粳稻野败型细胞质雄性不育恢复系SWR78的恢复基因定位

 利用野败(WA)型粳稻广亲和不育系苏秋A和广亲和广谱型恢复系SWR78配组,根据F2与BC1F1群体的育性分离情况,初步推测WA型苏秋A的育性恢复至少由3对基因控制。选取F2群体中无染色花粉植株,采用隐性基因组分析法进行恢复基因定位,将其中1个主效基因Rf4定位于第10染色体长臂上,与标记RM5629、RM5373、STS10 17和STS10 18分别相距0.17、0.03、0.03和0.07 cM。Rf4位于标记RM5373与STS10 17之间,两标记间的物理距离为78 kb。     

水稻颖壳类病斑突变体glmm1的鉴定与基因定位

【目的】鉴定水稻颖壳类病斑突变体，并进行基因定位，为基因克隆及其分子机制研究奠定基础。【方法】对野生型材料LR005和经EMS诱变得到的颖壳类病斑突变体glmm1(glume lesion mimics mutant 1)进行农艺性状分析、扫描电镜分析、DAB染色和全硅含量测定。glmm1与广亲和材料L422杂交获得的F2群体用于遗传分析，利用图位克隆和BSA-seq方法进行基因定位。【结果】突变体glmm1在抽穗10 d后颖壳和叶片逐渐出现褐色斑点，成熟后颖壳完全呈现褐色。与野生型相比，突变体的株高、穗长、每穗总粒数、结实率和千粒重等都极显著降低。DAB染色表明glmm1颖壳和叶片的活性氧含量增多；扫描电镜显示突变体颖壳和叶片表面硅质细胞皱缩。遗传分析结果表明，突变体glmm1的颖壳类病斑表型受到一对隐性基因控制。利用glmm1与L422的F2分离群体，通过图位克隆和BSA-seq等策略将glmm1定位在水稻第2染色体上68 kb的区间内。该区间内有10个候选基因。序列分析发现该区间仅有一个SNP位点，位于基因Lsi1(LOC＿Os02g51110)的第5个外显子上，导致第238位氨...     

大麦开颖性状的遗传分析Ⅲ.大麦开颖基因的等位性及非等位基因间的互作

为了探讨大麦开颖基因数、基因之间的等位性以及非等位基因间的互作,以闭颖亲本91单2与4个开颖亲本(沪1154、1430R、99-7122、扬0187)的杂种F2群体、回交BC1、BC2群体及4个开颖品种(系)互交杂种F2群体为材料,于2004年大麦开花期测量各群体内植株的开颖角度,统计分析各群体内开、闭颖植株的分离情况.结果表明:(1)沪1154、1430R、扬0187的开颖角度分别由1对、2对和3对基因控制,扬0187基因间的互作为重叠作用;99-7122遗传比较复杂,可能有2对或3对基因控制;(2)扬0187与沪1154有一对开颖等位基因,且此基因的效应较大;1430R和99-7122与其他2个开颖亲本均存在各自的非等位基因;(3)开颖性状均是由主基因控制的,同时存在多基因的修饰,闭颖表现为显性.     

适于混播制种的水稻隐性红颖资源RG-1的发现及其特征特性研究

隐性颖壳色泽基因是应用于杂交稻混播制种的理想遗传工具。笔者从一自选恢复系XR0714中发现了1份天然携带红褐色颖壳性状的新资源RG-1。研究发现,RG-1的红颖性状在始穗期就开始呈现,可持续至成熟期;其颖壳中的花青素含量显著高于野生型对照XR0714,而叶绿素含量低于对照;RG-1的胚乳色泽及植株生长发育正常;RG-1的红颖性状受隐性细胞核单基因控制,RG-1与XR0714混合后经色选机分离筛选到的正常色泽种子的1次色选率和2次色选率分别达到了99.97%和100%,表明RG-1作为一种新型的色选标记具有应用于杂交稻混播制种的潜力。     

水稻短根突变体ksr1的遗传分析和基因定位

从甲基磺酸乙酯诱变的Kasalath突变体库中,在苗期筛选到一个水稻短根突变体 ksr1,6 d苗龄时该突变体的根长只有野生型的20%左右,遗传分析表明该突变性状由一对隐性核基因控制.利用突变体与粳稻日本晴杂交发展的F2群体对突变基因进行了定位分析,初步定位结果显示目的基因 KSR1 与第4染色体上SSR标记RM1223连锁.在该标记附近进一步发展了8对SSR标记和2对InDel标记,将突变基因定位于InDel标记4-24725K和SSR标记RM17182之间,该区段物理距离为155 kb.     

水稻窄叶突变体nal10的鉴定与基因精细定位

利用EMS诱变粳稻品种武运粳7号获得一个新窄叶突变体nal10,该突变体在苗期表现出极窄叶和弱小的特征,在生殖期表现出矮化、窄叶、畸颖和不育的表型。组织解剖学分析表明,nal10的叶片窄化可能是由于叶片大脉和小脉数量减少造成的。遗传分析表明,该窄叶表型受一对隐性核基因控制。利用nal10与台中本地一号(TN1)构建的F₂群体,通过混合分离法,在第1染色体上找到3个紧密连锁的SSR标记(RM1287、RM562和RM5638)。进一步利用新发展的分子标记,最终将该基因定位在STS标记PK83和PK78之间的55.2 kb范围内,该区间共有8个开放阅读框。RT-PCR分析表明,NAL10的突变能够造成生长素生物合成、信号转导和运输基因转录水平的下降,因此NAL10是一个与生长素相关的窄叶新基因。这些结果为进一步克隆该基因、丰富水稻叶发育的遗传调控网络打下了基础。     

水稻短根突变体ksr1的遗传分析和基因定位

 从甲基磺酸乙酯诱变的Kasalath突变体库中,在苗期筛选到一个水稻短根突变体 ksr1, 6 d苗龄时该突变体的根长只有野生型的20%左右,遗传分析表明该突变性状由一对隐性核基因控制。利用突变体与粳稻日本晴杂交发展的F2群体对突变基因进行了定位分析,初步定位结果显示目的基因 KSR1 与第4染色体上SSR标记RM1223连锁。在该标记附近进一步发展了8对SSR标记和2对InDel标记,将突变基因定位于InDel标记4 24725K和SSR标记RM17182之间,该区段物理距离为155 kb。     

Genetic Analysis and Primary Mapping of pms4, a Photoperiod-Sensitive Genic Male Sterility Gene in Rice (Oryza sativa)

To understand the genetic characteristics of a new photoperiod-sensitive genic male sterile line Mian 9S,some reciprocal crosses were made between Mian 9S and six indica rice materials,Yangdao 6,Luhui 602,Shuihui 527,Mianhui 725,Fuhui 838 and Yixiang 1B.Genetic analysis results suggested that the photoperiod-sensitive genic male sterility (PGMS) of Mian 9S was controlled by a single recessive nuclear gene.Thus,the F2 population derived from the cross of Yangdao 6/Mian 9S was used to map the PGMS gene in Mian 9S.By using SSR markers,the PGMS gene of Mian 9S was mapped on one side of the markers,RM6659 and RM1305,on rice chromosome 4,with the genetic distances of 3.0 cM and 3.5 cM,respectively.The gene was a novel PGMS gene and designated tentatively as pros4.In addition,the application of the pros4 gene was discussed.     

水稻白化转绿和穗顶端退化突变体vpa1的遗传分析和基因定位

目的 通过对水稻转绿和穗顶端退化等突变体的研究,可以鉴定更多与叶绿体发育和穗发育相关的基因。方法 在常规种植条件下比较突变体vpa1（virescent and panicle abortion 1)表型及主要农艺性状差异,利用分离群体分析和图位克隆法进行相关基因定位。结果 突变体vpa1表现苗期白化,并逐渐转绿恢复成正常叶色,抽穗后可明显观查到穗顶端退化表型。vpa1的主要农艺性状除了结实率以外,株高、穗长、每穗实粒数等均较野生型显著下降。遗传分析表明白化转绿和穗顶端退化表型受独立的两个隐性基因控制。控制白化转绿叶性状的Osv16定位于第3染色体RM3441和RM3029之间约125kb物理区间内,区间内未见白化转绿性状相关基因的报道。控制穗顶端退化性状的Ospaa10定位于第1染色体RM11157和RM5972之间,区间内物理距离约190kb,区间内未见穗顶端退化相关基因的报道。结论 Osv16和Ospaa10两个基因的突变导致vpa1的叶色和穗型同时出现变异,为白化转绿基因Osv16和穗顶端退化基因Ospaa10的克隆和功能研究打下了基础。     

一个水稻新黄绿叶突变体基因的分子定位

 在水稻品种武运粳7号中发现了一个黄绿叶自然突变体，经过多代自交形成了稳定的突变系。该突变系和武运粳7号的正反交F2代的遗传分析表明该材料的黄绿叶由1对隐性基因控制，命名为 ygl 2。利用已有的微卫星（SSR）标记和新发展的SSR标记将 ygl 2基因定位于RM1340、RM7269、RM6298、SSR6 16和RM7434、SSR6 5、SSR6 9、RM5957之间,排列位置为RM1340-RM7269-RM6298-SSR6 16 -ygl 2-RM7434-SSR6 5、SSR6 9-RM5957,它们之间的遗传距离分别为238、0.37、0.00、0.62、0.74、0.49、0.86和1.62 cM，这为 ygl 2基因的分子标记辅助选择育种和图位克隆奠定了基础。     

Genetic Analysis and Mapping of TWH Gene in Rice Twisted Hull Mutant

A mutant with twisted hulls was found in a breeding population of rice (Oryza sativa L.). The mutant shows less grain weight and inferior grain quality in addition to twisted hulls. Genetic analysis indicated that the phenotype of mutant was controlled by a single recessive gene (temporarily designated as TWH). To map the TWH gene, an F2 population was generated by crossing the twh mutant to R725, an indica rice variety with normal hulls. For bulked segregant analysis, the bulk of mutant plants was prepared by mixing equal amount of plant tissue from 10 twisted-hull plants and the bulk of normal plants was obtained by pooling equal amount tissue of 10 normal-hull plants. Two hundred and seven pairs of simple sequence repeat (SSR) primers, which are distributed on 12 rice chromosomes, were used for polymorphism analysis of the parents and the two bulks. The TWH locus was initially mapped close to the SSR marker RM526 on chromosome 2. Therefore, further mapping was performed using 50 pairs of SSR primers around the marker RM526. The TWH was delimited between the SSR markers RM14128 and RM208 on the long arm of chromosome 2 at the genetic distances of 1.4 cM and 2.7 cM, respectively. These results provide the foundation for further fine mapping, cloning and functional analysis of the TWH gene.     

应用近等基因系初步定位粳稻孕穗期的耐冷基因

 在昆明低温冷害条件下对十和田×(十和田5/昆明小白谷BC4F5)的BC5F2群体进行了耐冷性状的遗传研究。结果显示，穗期耐冷性受贡献率较大的基因控制。用平均分布于12条染色体的164个SSR标记对十和田、昆明小白谷、近等基因系池（NILP）进行筛选，在第5染色体长臂末端有2个SSR标记的扩增产物在十和田与昆明小白谷、NILP间有多态性。用这2个多态性标记对群体进行分子标记定位，单向方差分析表明RM31与耐冷基因连锁。再在RM31附近合成12个SSR标记在轮回亲本（RP）、近等基因系（NIL）间进行多态性筛选，只有RM7452有多态性, 单向方差分析表明该标记与耐冷基因连锁。耐冷基因与RM7452、RM31的遗传距离分别为4.8 cM和8.0 cM，主穗结实率能解释表型变异的10.50%；实粒数能解释表型变异的5.10%。暂将这个耐冷基因定名为Ctb(t)。     

一个新的水稻叶绿素缺失突变基因的遗传分析和分子标记定位

 从正常绿色水稻品种824B中发现1个黄化突变体824ys。该突变体具有叶绿素缺失突变特性，表现为植株黄绿色，分蘖数减少，生育期延长，总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b的含量以及净光合速率比野生型亲本824B明显下降，每穗着粒数、结实率、千粒重等降低。对824ys与3个正常绿色品种杂交F1、F2的遗传分析表明，控制824ys的叶绿素缺失突变性状为1对隐性核基因。以495R/824ys F2作为定位群体，应用微卫星标记将824ys的叶绿素缺失突变基因定位于水稻第3染色体短臂，与RM218、RM282和RM6959等标记之间的遗传距离分别为25.6、 5.2和21.8 cM。认为该基因为一个新的水稻叶绿素缺失突变基因，暂命名为chl11(t)。     

Mapping a Novel Gene of Cold Tolerance at Booting Stage by Using Near-Isogenic Lines in japonica Rice

Genetic analysis showed that cold tolerance at booting stage of near-isogenic lines （NILs） of Kunmingxiaobaigu was controlled by a gene with large phenotypic variance. One hundred and sixty-four simple sequence repeats （SSR） distributed over 12 chromosomes were used to screen polymorphism between Towata （recurrent parent, RP） and near-isogenic line pool （NILP）, and two SSR markers at the long arm of chromosome 5 showed polymorphism in comparison with RP genome. Of the two markers, RM31 was found possibly linked with the cold tolerance gene at booting stage through one-way ANOVA. Twelve SSR markers around RM31 were then used to detect polymorphism between RP and NIL, and only RM7452 had polymorphism. The gene of cold tolerance at booting stage was further mapped on chromosome 5 between RM7452 and RM31 with genetic distances of 4.8 cM and 8.0 cM, respectively. This gene explained 10.50% of phenotypic variance and 5.10% of phenotypic variance of fully filled grains, and was tentatively designated as Ctb（t）.     

水稻淡褐斑叶突变体lbsl1的遗传分析与基因定位

 通过EMS诱变籼稻品种IR64获得一个稳定遗传的淡褐色斑点叶突变体lbsl1（light brown spotted leaf 1）。在自然条件下,突变体播种后10~14 d,叶片上出现淡褐色斑点,随后逐渐扩散至全叶,第1叶至剑叶上均有淡褐色斑,为全生育期性状。斑点性状的表达对株高、生育期、结实率和千粒重等农艺性状具有显著的影响。遗传分析结果表明,该淡褐色斑点叶性状受一个隐性核基因控制。将突变体lbsl1与正常叶色水稻Morobereken杂交构建F2定位群体,利用SSR标记,最终将该淡褐叶基因lbsl1(t)定位在第6染色体短臂上一个约130 kb的区段上。定位的结果和发展的群体为该基因的进一步精细定位和克隆奠定了基础。