超级杂交稻协优9308重组自交系主茎叶片数的动态QTL分析

 利用超级杂交稻协优9308（协青早B×中恢9308）衍生的重组自交系群体,采用条件复合区间作图法对主茎叶片数进行了动态QTL分析。在各时期检测到5个非条件QTL和2个条件QTL。非条件QTL qLN2.1、qLN2.2、qLN2.3和qLN2.4在第2染色体上成簇分布,单个非条件QTL可解释的表型变异介于11.68%～16.48%。2个条件QTL qLN2.2和qLN2.4表达时段与拔节盛期和抽穗盛期一致。最终只检测到1个叶片数非条件QTL,没有一个叶片数条件QTL能在测定的所有时期都有效应。表明控制水稻叶片数的QTL表达具有时空性。     

以植物本土化和配置自然化为措施打造森林生态公路的探讨

目前我国大多数公路绿化在工程建设中都存在着一些共同的问题。对此,提出了以植物的本土化和配置的自然化为措施,建设森林生态公路的构想,以期通过森林的自然之美来实现公路绿化与周边生态环境的和谐,减少建设和养护费用。     

小粒野生稻基因渗入系抗褐飞虱QTL定位

[目的]研究小粒野生稻(Acc.No.101133)褐飞虱抗性QTL和连锁的分子标记,为水稻褐飞虱抗性育种提供理论依据和育种材料.[方法]采用标准苗期集团法对一套小粒野生稻的基因渗入系进行褐飞虱抗虫鉴定,应用Windows QTL Cartographer 2.5软件的复合区间作图法分析小粒野生稻含有的褐飞虱抗性QTL.[结果]IR24的死苗率为92.2%,表现高感;小粒野生稻的死苗率为11.1%,表现高抗;131份基因渗入系的死苗率差异较大,变异范围为15.5%~91.1%,呈偏态型连续分布.鉴定获得3个褐飞虱抗性QTL,来自小粒野生稻的等位基因均能显著降低幼苗死亡率,联合贡献率为58.8%;qBph3位于第3染色体RM570~RM85区间,qBph4位于第4染色体RM335~RM518区间,qBph12位于第12染色体RM309~RM 17区间,以qBph4的效应值最大,效果最稳定.与IR24相比,携带纯合等位基因qBph4的9个基因渗入系的幼苗平均死亡率极显著下降37.7%.[结论]从小粒野生稻基因渗入系中鉴定出3个褐飞虱抗性QTL位点;抗褐飞虱主效QTL qBph4的验证不仅提供了一个有用的QTL,还为水稻的遗传改良提供了一套褐飞虱抗性育种材料.     

CRISPR/Cas9系统及其在作物育种中的应用

基因编辑是一项对目的基因进行修饰的新技术,由成簇规律间隔短回文重复序列(Clustered regularly in-terspaced short palindromic repeats,CRISPR)及其关联蛋白(CRISPR associated,Cas)组成的系统(CRISPR/Cas)为新一代基因编辑技术,其中Cas9蛋白与CRSPR结合形成的编辑系统CRISPR/Cas9因其简单易操作的特性已广泛应用于植物基因组编辑,发展潜力巨大.文章论述了CRISPR/Cas9系统的作用原理、发展历程及在植物基因组中的定点编辑效应,并分析CRISPR/Cas9在水稻、小麦、玉米等作物育种中的应用现状,发现其在改良水稻产量和质量相关性状、小麦白粉病抗性及玉米乙烯敏感等性状上效果明显.在今后的研究中,应针对不同作物的育种目标,深入了解目标基因的功能作用来设计相应的操作方案,并提高该系统对作物目的基因改良的效率,加强其安全性等,以促进基因编辑在作物育种中的应用,加快育种进程.     

水稻冷胁迫响应蛋白OsCML16的外源表达、纯化及质谱验证

【目的】在大肠杆菌中过表达、纯化水稻冷胁迫响应蛋白OsCML16,同时制备OsCML16蛋白抗体提供抗原,为采用该抗体研究水稻OsCML16蛋白的生物学功能提供参考依据。【方法】采用TMHMM 2.0在线分析软件对目的蛋白OsCML16进行跨膜区分析,利用高保真PCR扩增目的基因片段,以基因重组方法构建原核表达载体pET30a-OsCML16,并将重组质粒转入大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中;通过IPTG诱导OsCML16蛋白表达,然后采用亲和层析方法纯化获得目的蛋白,最后运用质谱验证法分析验证蛋白序列的真实性。【结果】通过对OsCML16蛋白跨膜区分析,发现该蛋白不包含跨膜结构,适合外源表达全长蛋白。将OsCML16基因链接至pET30a载体能成功构建原核表达载体pET30a-OsCML16,目的基因序列无突变位点,可用于表达目标蛋白。外源表达的OsCML16蛋白经过SDS-PAGE电泳分析,结果表明,OsCML16蛋白在28℃下可诱导表达,采用亲和层析方法纯化融合蛋白His₆-OsCML16-His₆,能成功获得分子量约30 kD的目...     

聚乙二醇模拟干旱对耐低钾水稻幼苗光合特性的影响

以早籼品种瑰宝8号及其变异后代耐低钾水稻为材料,用20%PEG6000模拟干旱,对幼苗光合特性进行了研究,并对测定指标进行相关性分析。模拟干旱胁迫下,耐低钾水稻幼苗具有相对较高的钾含量、钾素利用效率、生物量、水势、光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度。相关分析表明,水稻幼苗钾含量和钾素利用效率与生物量、光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和水势呈显著正相关。     

多肉植物需防腐烂病

仙人掌类及多肉植物在栽培中最常遇到的病害就是腐烂病。导致腐烂的原因很多,总的归纳为两大类:病理性腐烂和生理性腐烂。病理性腐烂是由致病菌感染所致。土壤、水、肥料、还有繁殖工具等都有带菌的可能性。没有进行消毒杀菌,就容易感染。病菌从植株的虫咬伤口、繁殖时人为的伤口、小苗嫩皮以及成形植株的基部等部位迅速侵入,造成腐烂。     

广西水稻地方品种核心种质稻瘟病抗性位点全基因组关联分析

稻瘟病是水稻重要病害之一,严重影响水稻的产量与品质。培育抗性品种是防治稻瘟病最经济、环保的方式。稻瘟病抗性基因的鉴定与挖掘是开展抗病育种的基础与前提。本课题组前期对419份广西水稻地方品种核心种质进行简化基因组测序,获得208,993个高质量SNP标记。本研究采用苗期喷雾接种方法,研究了该419份核心种质对7个稻瘟病生理小种的抗性,并根据表型和基因型数据,利用一般线性模型(general linear model,GLM)和混合线性模型(mixed linear model,MLM)进行全基因组关联分析。2种模型下共检测到20个位点,其中GLM检测到20个位点,MLM检测到1个位点,Chr12_10803913位点在2种模型下都检测到。17个位点与前人定位的基因/QTLs重叠,其余3个是新位点,分别为Chr3_18302718、Chr3_18302744及Chr5_10379127位点。在20个显著关联位点上下游各150 kb的基因组区域中共筛选出候选基因323个,初步确定8个候选基因与抗病相关,其中LOC_Os12g18360(Pita)、LOC_Os12g18729(Ptr)为已知克隆的基因,LOC_Os03g32100、LOC_Os03g32180和LOC_Os05g18090为新位点附近筛选到的候选基因。本研究结果为稻瘟病抗性位点挖掘与稻瘟病相关基因克隆提供了科学依据。     

水稻遗传图谱构建及粒形相关性状的QTL定位

[目的]构建水稻遗传连锁图谱,并对水稻粒形相关性状进行QTL分析,为水稻高效育种提供理论依据和育种材料.[方法]对具有极端粒形差异的两份水稻材料K1561和G1025进行杂交、自交获得F2分离群体,通过软件Map-maker/Exp 3.0构建水稻遗传连锁图谱,并利用软件QTLNetwork-2.0对2011年F2群体、2012年F2∶3家系群体的粒形相关性状数据进行相关性状的QTL定位.[结果]两个亲本的粒形性状指标差异明显,以千粒重相差最大;F2、F2∶3两个群体的相关粒形指标基本上呈连续分布状态且分布频率范围广.与F2单株相比,F2∶3家系的千粒重、粒长和粒宽的平均值更偏向于大粒亲本K1561.构建了含161对SSR标记的水稻遗传连锁图谱;共检测到18个粒形相关性状的QTL,分别分布于第1、2、3、7、9和12染色体上.其中,控制千粒重、粒长、粒宽和长宽比的QTL分别有7、5、5和1个,除qGL/GW12外,其他增效等位基因均来源于大粒亲本K1561.两个群体均能检测到的QTL有8个,分别为qTGW3、qTGW7、qTGW9.2、qTGW12、qG L1、qGL9、qGW12和qGL/GW12,其平均加性遗传力为6.04％、12.59％、6.29％、22.08％、4.86％、15.39％、22.12％和10.83％.[结论]定位获得3个效应值较大的新QTL位点qTGW12、qGL9和qGW12,为进一步定位并克隆这些粒形相关基因、阐明水稻产量和品质的控制机理提供了较好的遗传材料.     

广西地方稻种资源微核心种质的抗旱性鉴定评价

本研究利用全生育期旱胁迫方法,以穗颈粗、单株有效穗、千粒重、穗实粒数、总粒数、结实率与单株产量7个形态性状的综合抗旱D值为鉴定评价指标,对105份广西地方稻种资源的微核心种质进行了抗旱性鉴定评价。结果表明,在干旱胁迫下,单株产量与穗颈粗呈显著正相关,与其他5个形态性状呈极显著正相关。通过综合抗旱指数D值的鉴定评价,本研究获得了7个强抗旱型的地方栽培稻品种,占6.67%。广西的陆稻资源的综合抗旱力较强,可重点用于强抗旱种质材料的筛选。本研究为广西的抗旱育种提供了材料基础及理论依据。