水稻淡绿叶基因PGL11的鉴定与精细定位

【目的】叶片是水稻进行光合作用的主要场所,叶片颜色的变化与水稻的生长发育直接相关。发掘水稻叶色突变体,是水稻功能基因组学研究的重要遗传基础。【方法】利用EMS诱变日本晴获得一个能稳定遗传的淡绿叶突变体,暂命名为pgl11(pale green leaf 11)。在不同生育期测定野生型与突变体的叶绿素含量。在苗期,取野生型与突变体叶片进行叶绿体结构的透射电镜观察。在分蘖期,测定野生型与突变体的光合参数并观察气孔结构。在成熟期,测定野生型和pgl11的主要农艺性状。以pgl11为母本,南京6号为父本构建相应的F2群体,采用图位克隆的方法,对该基因进行定位。【结果】从苗期开始,突变体pgl11的每一片新叶均表现为淡绿色,叶绿素含量显著降低,叶绿体发育异常。随着叶片的生长,叶色由淡绿逐渐转绿,至抽穗期时叶绿素含量亦无明显差异。pgl11还表现光合速率、气孔导度明显下降,胞间CO_2浓度上升。扫描电镜观察发现,突变体pgl11的气孔发育异常。与野生型相比,突变体的农艺性状如株高、剑叶宽、二次枝梗数、每穗粒数、粒长、粒宽、千粒重以及结实率等均显著降低。对叶绿素合成、光合作用以及质体发育相关基因的表达量测定表明,突变体pgl11中参与叶绿体转录和翻译相关基因的表达量显著升高,而叶绿素合成和光合作用相关基因的表达量显著下降。遗传分析表明,该突变表型受一对隐性核基因控制。通过图位克隆的方法将该基因定位于第1染色体上的C6和C8标记之间,物理距离约为110 kb。【结论】该定位区间内未见有叶色相关基因报道,推测PGL11基因可能是一个新的水稻叶色基因。     

细胞质基因控制的新特异材料白绿苗的研究

稻属中单纯由细胞质基因控制的性状极为罕见。新白绿苗是在秀水１１／春江０３杂交Ｆ４株系中发现的天然突变体，基本特征苗期为白色，随着秧龄的增加，渐渐转绿成正常。以其为母本与一般品种、标记基因系杂交，Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３各世代植株均表现为白绿苗；反之以其为父本则各世代均无白绿苗分离，在与标记基因系杂交的各组合Ｆ２群体中，标记基因呈正常孟德尔遗传。表明：该白绿苗突变体为细胞质遗传。本文进一步讨论了水稻细胞质白绿苗基因作为细胞质标记在原生质体融合、杂交稻育种应用的可能性     

宁夏水稻品质性状的遗传研究

应用相关分析的基本原理和方法,对40余份宁夏水稻品种的9个农艺性状和5个碾米、外观品质性状进行了分析.结果表明,这两组性状间存在着显著的相关关系,每穗实粒数与整精米率和透明度有关,千粒重和单株粒重与垩白率、透明度有关,从而构成农艺和碾米、外观品质性状间的显著相关,前3个典型相关系数占总相关信息的75%以上,这表明在宁夏优质高产育种过程中,在对产量性状选择的同时,通过对每穗实粒数、千粒重和单株粒重少数几个农艺性状的选择,达到间接改良品质性状的目的,提高优质高产的育种效率.     

水稻基因枪转化过程中选择标记基因的研究

标记基因的利用是筛选和鉴定基因转化的细胞、组织和转基因植株的有效方法。针对目前植物遗传转化中常用的4种抗性标记基因：卡那霉素抗性基因（nptⅡ）、潮霉素抗性基因（hpt）、草丁膦（Glufosinate）抗性基因（bar）和草甘膦（Glyfosinate）抗性基因（epsps）对水稻遗传转化过程所起的选择作用的差异作了较系统的比较，得到适合水稻遗传转化的合适选择标记基因。     

水稻籼粳交DH群体中影响白背飞虱抗虫性QTL的检测

分析了水稻籼粳交加倍单倍体(DH)群体中影响白背飞虱抗虫性和感虫性的QTL.虽然DH株系的亲本窄叶青8号和京系17没有拒取食抗性,但是白背飞虱在6个DH株系中的取食受到了强烈的抑制,可能属超亲分离.在第3染色体的粳型片段中检测到1个影响蜜露分泌的微效QTL.粳稻亲本京系17具有杀卵抗性.DH株系中的杀卵特性是通过叶鞘上杀卵反应产生的坏死症状表现的.在DH株系分蘖早期和中期,将4个杀卵作用的QTL定位在第1、2、6和8染色体的粳型片段上.出现在分蘖中期的另一个QTL被定位在第9染色体的籼型片段上.在分蘖盛期至孕穗期,杀卵位点减少至2个.整个试验期间对每个DH株系的最高杀卵级别的分析显示,在染色体2、6和9上共有4个QTL.两个主效QTL位于近邻第6染色体的粳型片段.在第1、3和5染色体上检测到3个影响第2代白背飞虱若虫密度的QTL.第3染色体上起主要作用的QTL源自粳稻亲本;第5染色体上的微效QTL源自籼稻亲本.两个白背飞虱为害的QTL位于第8和第10染色体的籼型片段,另一个QTL位于第3染色体的粳型片段.这些QTL被认为与水稻品种对白背飞虱田间抗性表达有关.     

功能性稻米的加工途径及其前景

在普通水稻品种的稻米中有近40多种营养元素，其含量因品种不同而略有差异，但同一品种基本上是恒定不变的。普通稻米一般能保障人体正常生长发育和能量需求，不至于因缺少某种营养元素表现出病症。然而由于饮食不合理可能会造成某些营养元素数量上不足，进而丧失调节功能而降低体质。     

水稻花器官发育基因的研究进展

水稻花器官的发育结果直接影响稻谷产量和稻米品质，而且水稻是单子叶植物发育分子生物学研究的模式植物。近年来有关水稻花发育基因调控的研究已取得了长足的进展，通过突变体和同源序列的比较获得了一系列与水稻花发育相关的基因，本文结合经典的ABC模型对此进行了综述。     

细胞质基因控制的新特异材料白绿苗的研究

稻属中单纯由细胞质基因控制的性状极为罕见，新白绿苗是在秀水１１／春江０３杂交Ｆ４株系中发现的天然突变体，基本特征苗期为白色，随着秧龄的增加，渐渐转绿成正常。骐为母本与一般品种，标记基因系杂交，Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３各世代植株均表现为白绿 苗；反之以其为父本则各世代均无白绿苗突 变体为细胞质遗传。本文进一步讨论了水稻细胞质白绿苗基因作为细胞质标记在原生质体融合、杂产稻育种应用的可能性。     

水稻高节位分蘖的QTL定位和互作分析

 高节位分蘖是水稻生产中常见的现象,同时高节位分蘖与水稻的驯化也存在密切的联系。利用来源于窄叶青8号与京系17及春江06与台中本地1号的两个加倍单倍体（DH）群体（分别简称为ZJDH群体和TCDH群体）为材料,对水稻高节位分蘖的遗传特征进行了研究。采用复合区间作图法,在ZJDH群体中共定位到qHOT3、qHOT6-1和qHOT8等3个QTL,分别位于第3、6和8染色体上;对TCDH群体的QTL定位共检测到相关位点2个,分别位于第6和12染色体上。同时,在两个群体中分别检测到4对和7对上位性互作位点。QTL比较分析表明在两个群体中分别定位到的第6染色体上的QTL所在区间可能一致,说明水稻第6染色体对高节位分蘖具有重要的影响。     

水稻矮化突变体ddu1的遗传分析和分子定位

 利用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变粳稻品种兰胜获得了一个能稳定遗传的矮化突变体ddu1。GA3点滴诱导水稻第2叶叶鞘伸长和α 淀粉酶诱导反应表明,ddu1并非为GA的缺陷型和信号传导阻碍矮化。将该突变体与籼稻浙辐802、明恢63和粳稻品种日本晴进行正反交配组,遗传分析表明该突变体受隐性单基因控制,而等位性检测表明ddu1与d1、d18、eui1和eui2均不等位。通过SSR和STS分子标记对F2代分离群体进行遗传定位,将该基因定位于第7染色体SSR标记RM427附近,随后又发展了多对有多态性的SSR和STS分子标记,最终将该基因定位于STS标记R5309和R3742之间,遗传距离分别为0.4和2.0 cM。