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。     

LAZY1通过BR途径调控水稻叶夹角的发育

叶夹角的大小直接影响水稻叶面积指数，进而调控群体光合作用，是水稻株型育种中重要的指标，研究其发育机制对水稻株型育种具有重要的意义。利用EMS诱变籼型水稻保持系西大1B，获得一个植株散生且叶夹角变大的突变体s524。田间种植条件下，苗期s524的叶夹角极显著大于野生型；分蘖期s524的分蘖角极显著增大，株型松散；成熟期s524整个植株呈匍匐状生长。而野生型株型在整个生育期均保持相对紧凑，叶夹角较小。石蜡切片分析显示，s524叶夹角增大是由叶枕近轴面细胞变大造成的。s524的主要农艺性状与野生型相比无明显变化。遗传分析表明该性状受1对隐性核基因控制，利用SSR标记进行基因定位，最终将S524定位在第11染色体标记RM4746和RM26742之间324 kb的物理范围内，包含散生基因LAZY1。测序结果显示s524突变体在LAZY1第3外显子上发生了一个T到C的碱基替换，导致第143位氨基酸由野生型的缬氨酸突变为丙氨酸，表明s524是一个新的LAZY1等位突变体。s524对外源油菜素内酯(BR)的敏感性降低，BR信号传导途径关键基因BU1在s524中的表达上调了近10倍，早期研究表明BU1基因的过表达可导致叶夹角变大。推测LAZY1/S524可能通过BR信号传导途径调控水稻叶夹角的发育。     

水稻黄绿叶基因Yellow-Green Leaf 6 (YGL6)的表达模式与蛋白定位

叶色突变既可作为形态标记用于杂交稻育种, 又是研究光合系统的结构和功能、叶绿素生物合成及其调控机制的理想材料。EMS (ethyl methane sulfonate)诱变籼稻恢复系“缙恢10号”获得1个稳定遗传的黄绿叶突变体, 暂命名为ygl6 (yellow-green leaf 6)。前期我们通过图位克隆筛选出候选基因Os12g23180, 通过遗传互补实验证实了黄绿叶基因YGL6为Os12g23180, BLASTp分析表明YGL6基因编码NAD(P)-结合的Rossmann折叠超家族蛋白质, 属于短链脱氢酶/还原酶家族, 推断为异黄酮还原酶、糖脱水酶或mRNA结合蛋白。利用qRT-PCR进行表达模式的分析表明YGL6基因仅在绿色组织如心叶、成熟叶、叶鞘和绿色颖壳中表达, 尤其以心叶的表达量最高, 同时YGL6基因表达还受光照的诱导。构建亚细胞定位载体, 转水稻原生质体结果表明YGL6蛋白定位于叶绿体。本研究丰富了水稻突变体库, 为YGL6基因的功能分析奠定了基础。     

一种高效的蚕豆染色体加倍方法探讨

为解决传统植物染色体加倍方法效率低、费工费时、中期分裂相细胞少等问题,采用4种质量浓度秋水仙素对蚕豆侧根进行处理,检测加倍效果.结果表明,以0.5～1.0 cm长的蚕豆侧根为材料,用0.10 mg/g的秋水仙素处理48 h时,根尖的膨大率最高,为92.94％,膨大根尖中部至根冠区的细胞诱导率为28.20％,显著高于中部至伸长区.侧根平均8条,与传统的主根加倍方法相比,工作效率提高了8倍,且显微镜下观测到的中期分裂相细胞更多.因此,该方法不仅适合植物染色体加倍试验的教学,也为其他植物的染色体加倍提供了借鉴.     

不同类型卷叶对水稻产量及农艺性状的影响

卷叶是理想株型的重要指标之一.该研究以6个EMS诱变缙恢10号获得的不同类型卷叶突变体为试验材料,采用二因素随机区组试验设计,研究了不同卷叶在不同密度下对其产量及相关农艺性状的影响.结果表明:①所有卷叶材料在高密度下(32.65万株/hm2)均比在低密度下(21.77万株/hm2)增产,但只有细卷叶增产显著.②中度卷叶(G1,G3和G4)的产量显著高于细卷(G6)、高度卷曲(G5)和中细卷(G2).这些结果说明水稻育种中度卷叶在高密度下具有重要的利用价值.     

水稻卷叶基因RL13的遗传分析和分子定位

叶片形态是理想株型的重要指标之一,叶片适度卷曲有利于理想株型的建成,是水稻超高产育种的重要材料。在EMS诱变籼稻缙恢10号群体中发现一个卷叶突变体,表现叶片筒状卷曲,经过多代连续自交,性状稳定,命名为rl₁₃ (rolled leaf 13)。rl₁₃的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均显著高于野生型对照缙恢10号,类胡萝卜素含量在苗期、孕穗期与野生型相比有显著提高,而抽穗期和成熟期则差异不显著。rl₁₃的三片功能叶的卷曲度与野生型相比均达到极显著差异,但rl₁₃的三片功能叶之间差异不显著。通过石蜡切片分析,突变体叶肉细胞层数变薄,野生型含有的一个较大泡状细胞转变为卷叶突变体的两个大小相近的泡状细胞,导致了叶片弯曲。以该突变体为父本,西农1A为母本配制杂交组合构建F₂遗传群体,结果表明,该卷叶性状由一对隐性核基因控制。选用F₂代分离群体中的1 215个隐性单株作为定位群体,将RL₁₃定位在第6染色体短臂上分子标记RM276和SWU6-1之间,遗传距离分别为1.1 cM和0.2 cM。     

水稻颖壳和浆片异常突变体ahl的基因定位

研究水稻花发育基因对于水稻相关性状的分子育种具有十分重要的意义。本研究报道一个水稻颖壳和浆片异常突变体ahl (abnormal hull and lodicule),来源于优良恢复系缙恢10号的EMS诱变群体。该突变体内外稃变小并发生严重扭曲,浆片顶端伸长。内外稃异常导致灌浆后米粒变小、畸形,千粒重下降。该性状遗传稳定,受一对隐性基因控制,利用群体分离分析法(bulked segregation analysis,BSA)将AHL基因定位在第2染色体上的SSR标记RM14153与RM14167之间,遗传距离分别为1.19 cM和1.34 cM,物理距离为226 kb。研究结果为AHL基因的图位克隆和功能研究奠定了基础。     

水稻花器官突变体lfl(leafy lodicules)的鉴定与分析

在杂交育种中发现的一个水稻花器官突变体，经过多代种植，已稳定遗传。以此突变体为父本，以D62A、岗46A、11-32A和金23A为母本配制杂交组合进行遗传分析，根据F2表型及X2测验结果表明，该突变体的性状是由单隐性基因控制的。此突变体除了花器官，其它农艺性状与野生型无异。在同一突变植株中，有正常小花，也有多种花器官突变表型：内颖缺失或弯曲，浆片与异常叶状体相连，雄蕊正常或部分增多退化，部分雌蕊异常、呈双雄蕊或三拄头。所有突变体中浆片都与叶状体相连，呈浆片叶化表型，因此我们将此突变体命名为水稻浆片叶化突变体lfl（leafy lodieules），形态分析表明￡儿为一个新的水稻花器官发育相关基因。     

水稻新黄绿叶基因YGL9的分子定位

叶色突变体是研究高等植物光合作用、叶绿素代谢途径、叶绿体结构与功能分子机制的理想材料。本研究从EMS(ethyl methane sulfonate)处理的缙恢10号(Oryza sativa L.ssp.indica)诱变群体中发现了一个苗期呈现黄绿色、抽穗期渐变为淡绿色的叶色突变体,命名为yellow green leaf 9(ygl9)。与野生型相比,ygl9苗期和分蘖期光合色素极显著降低,抽穗期光合色素显著降低,气孔长度、气孔导度和蒸腾速率极显著增加,净光合速率无明显变化。透射电镜观察表明,ygl9的嗜锇小体增多、基粒模糊、基质片层减少且疏松,但叶绿体结构基本完整。遗传分析显示该突变性状受1对隐性核基因调控。利用西农1A/ygl9 F2群体中的759株隐性单株,最终将YGL9定位在第3染色体短臂SSR标记S03-1和In Del标记Ind03-19之间,遗传距离分别为0.13 c M和0.07 c M,物理距离为63 kb。本研究为YGL9基因的克隆和功能分析奠定了基础。     

水稻体细胞无性系农艺性状播期响应指数的变异

系统研究了2个播期条件下24个水稻体细胞无性系及其1个供体亲本主要农艺性状播期响应指数（RITSD）的变异特点,主要结论如下：①株高、着粒密度、每穗实粒数、每穗着粒数及单株粒重5个性状的RITSD均值相对较大（大于1）,对播期反应较敏感,其性状值随播期推迟而增大;而播始天数、单株穗数、穗长、结实率及千粒重RITSD均值相对较小。②体细胞无性系各性状RITSD均发生了遗传变异,但不同性状间RITSD的变异频率及变异方向有较大差异：始播天数和株高的RITSD变异频率较高,而穗长的RITSD变异的机率较低;株高及千粒重的RITSD值变小,而单株穗数、穗长、着粒密度、每穗实粒数、每穗着粒数及结实率的RITSD值变大,播始天数和单株粒重RITSD的变异方向为双向变异。③供试的24个体细胞无性系中,有20个株系与供体亲本RITSD呈显著差异,RITSD的变异率达83.3%,但约75%的体细胞无性系仅1-2个性状的RITSD发生了显著变异。④聚类分析表明,体细胞无性系农艺性状RITSD存在不同的变异组合。