水稻脆性突变体nbc(t)的主要特性和脆性基因的初步定位

对脆性突变体的表型、主要农艺性状和稻米品质进行了考查,并对脆性基因进行了初步定位。结果表明:脆茎水稻nbc(t)与野生亲本9311在株高等形态特征上无明显区别,仅在机械强度上有区别;nbc(t)的根、茎、叶、穗及种子都很脆,易折断,且表现全生育期脆性。脆茎突变体nbc(t)的主要农艺性状与9311相似,产量略低于9311,除了整精米率偏低以外,其他稻米品质性状与9311相似。脆茎突变体nbc(t)与广占63-4S所配组合的产量和稻米品质与扬两优6号相当。与9311相比,nbc(t)茎秆的抗折力相当,但抗张力明显降低,纤维素含量约降低17%。遗传分析表明,nbc(t)的脆茎特性可能由2个基因位点控制,初步定位在9号染色体上的2个区段,一个位于9号染色体上段SSR标记RM3700和RM24371之间,遗传距离分别为1.3cM和3.1cM;另一个位于9号染色体下段INDEL标记CL062和CL045外侧,遗传距离分别为1.6cM和6.0cM。     

水稻花青素合成调控转录因子 OsC1 和 OsPAC1的功能

从黑米品种黑帅中克隆水稻内源调控花青素合成的转录因子OsC1和OsPAC1,并导入到白米粳稻品种Chao 2-10和ZH11中超量表达,结果显示:在超量表达OsC1的Chao 2-10的抗性愈伤分化阶段、再生转基因植株的叶片、叶鞘、稃尖等部位观察到花青素的积累;其他转基因材料,如超量表达OsC1的ZH11、超量表达OsPAC1的Chao 2-10和ZH11均未观察到花青素的积累;利用高效液相色谱(HPLC)测定转基因水稻叶片中花青素含量,发现主要是矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和芍药素-3-O-葡萄糖苷2种花青素。对转基因材料中花青素生物合成相关基因的表达量进行分析发现,Chao 2-10和ZH11超量表达OsC1后,花青素代谢途径上的大部分结构基因上调表达;Chao 2-10中超量表达OsPAC1后,OsCHS、OsCHI、OsANS、OsUFGT上调表达,而OsF3 H、OsF3’H表达基本没变;ZH11中超量表达OsPAC1后,OsCHS、OsANS、OsUFGT上调表达,而OsCHI、OsF3 H、OsF3’H的表达基本不变。     

水稻抽穗开花期耐热性QTL的定位分析

【目的】通过对水稻抽穗开花期耐热性的遗传研究,为水稻耐热种质资源的利用及分子标记辅助选择育种提供理论和实践依据。【方法】以2个籼稻品种T219(对高温敏感)和T226（耐高温）为亲本构建的202个株系的重组自交系(RILs),利用人工气候室进行了2年的高温处理试验,对RILs在抽穗开花期的耐热性状进行了主效应QTL以及QTL上位性分析。【结果】利用181个在亲本间具有多态性的SSR标记,构建了覆盖水稻全基因组1 559.6 cM、标记间平均距离为8.3cM的遗传连锁图谱。2年共检测到7个抽穗开花期耐热性主效应QTL以及7对上位性QTL。2004和2005年分别检测到3个和4个QTL,共解释29%和37.3%的表型变异。其中,qHt2、qHt3、qHt8和qHt12的耐热等位基因来自T226,而qHt9a和qHt9b的耐热等位基因来源于T219。位于第1、2、4、11和12染色体上4对QTL间以及位于第2、3、4、7、8和9染色体上的3对QTL间分别存在互作效应。【结论】水稻抽穗开花期耐热性受多个具有加性效应的基因控制,基因的效应比较小,基因间还存在互作效应。位于第3染色体的RM570-RM148标记位点（qHt3）在2年中同时检测到,可用于水稻耐热性分子标记辅助选择育种。     

水稻染色体片段代换系对氮、磷胁迫反应差异及其QTL分析

利用来源于9311(籼稻)与日本晴(粳稻)杂交后代衍生的遗传背景为9311的染色体片段代换系群体,分析其在大田正常、低氮和低磷条件下的单株有效穗和单株产量的差异。结果表明,低磷、低氮胁迫对单株有效穗和单株产量影响较大。代换系对低磷和低氮的反应存在明显差异。在低氮(磷)水平下共检测到26个单株有效穗和单株产量片段或QTL,以及12个相对单株有效穗和相对单株产量QTL。源于日本晴的等位基因均呈减效作用。低磷和低氮下共同检测到5个导入片段影响单株有效穗或单株产量。而大部分(约81%)QTL只在单胁迫处理下被检测到。表明水稻对磷胁迫和氮胁迫的反应既存在不同的遗传基础,也存在共同的遗传机制。     

首批海岛棉基因组来源的微卫星标记的分离、评价和定位

海岛棉(Gossypium barbadense)是世界上最重要的栽培棉种之一。海岛棉纤维品质优良,是优质棉的重要产源。为了研究海岛棉的遗传多样性,为海岛棉育种提供参考依据,从海岛棉遗传标准系中分离基因组来源的微卫星标记用于海岛棉遗传评价。采用两种方法分离微卫星标记,一是用ISSR (inter simple sequence repeat) 引物扩增Pima3-79,克隆测序后从中开发微卫星标记;二是利用简并引物扩增Pima3-79,克隆测序后从中开发微卫星标记。共挑选1 447个克隆,筛选出239个独立克隆。测序后得到214个单一序列,其中包含微卫星并可用于引物设计的序列70个,获得86对引物。86对引物用于扩增56个海岛棉材料和4个陆地棉材料,16对引物没有扩增,43对引物在所有材料中没有多态性;27对引物在海岛棉和陆地棉之间有多态性,19对引物在海岛棉中表现多态性。利用Jaccard相似系数和UPGMA方法进行聚类分析可以明显区分陆地棉和海岛棉,并且将海岛棉分为4类。14对引物在BC₁群体中表现多态性,产生14个位点。9个位点整合到BC₁连锁图的7个染色体上,4个位于A亚基因组,5个位于D亚基因组。海岛棉微卫星标记扩展了棉花微卫星标记,有助于海岛棉遗传多样性的研究,有利于棉花遗传图谱的进一步丰富。     

优质早熟两系杂交早稻华两优103的选育与应用

以华M102S为母本、T1007为父本配组育成的两系杂交早稻组合华两优103,表现稻米品质优,生育期早,产量较高。2004年3月通过湖北省农作物品种审定委员会审定。介绍了该组合的选育经过,主要特点,栽培和制种技术要点。     

分子标记辅助选择改良水稻光温敏核不育系华201S的白叶枯病抗性

 以华201S为受体亲本,以含Xa21和Xa7基因的抗白叶枯病材料华恢20为供体亲本,进行1次杂交、3次回交和3次以上自交,每个世代用基因内标记PTA248对Xa21进行分子检测,用连锁标记STSP3（与Xa7的遗传距离为0.9 cM）对Xa7进行检测。新选育的4个株系YR7009(Xa21)、YR7014(Xa21)、YR7016(Xa7)和YR7023(Xa7/Xa21)在生育期、主要农艺性状、育性转换特性方面都与华201S基本相似。YR7009(Xa21)和YR7014(Xa21)对PXO61、PXO99、ZHE173和GD1358等4个菌株具有良好的抗性,而对FuJ和YN24不具有抗性。YR7016(Xa7)和YR7023(Xa7/Xa21)对6个菌株都表现良好的抗性,尤其是聚合双基因的YR7023(Xa7/Xa21)对6个菌株都表现高抗。表明已经将广谱白叶枯病抗性基因Xa21和Xa7渗入到华201S中,成功地改良了华201S的白叶枯病抗性。     

水稻品种9311的螟虫抗性改良和抗螟虫杂交稻组合选育

 【目的】将抗螟虫的cry1C*转入优良水稻品种9311中,培育具有9311遗传背景的高产、优质、抗螟虫水稻品种,再以改良的抗虫株系作父本配制抗螟虫的杂交水稻组合。【方法】以含有cry1C*的抗螟虫转基因材料T1C-19为供体,9311为受体,通过1次杂交、3次回交和3次以上自交,每个世代进行标记选择,改良的稳定株系和杂交组合进行田间螟虫抗性鉴定、CRY1C*蛋白表达量测定、产量、主要农艺性状、生育期和稻米品质分析。【结果】育成了8个具有9311遗传背景并含有cry1C*抗螟虫的近等基因系、配制了56个杂交组合,田间螟虫抗性与供体亲本T1C-19一样,稻纵卷叶螟抗性达到100%,而9311的稻纵卷叶螟危害率达到20%;改良株系的CRY1C*蛋白表达量与T1C-19基本一致,杂交组合分蘖期的表达量略低于父本株系,拨节期的表达量高于父本株系。育成的8个抗螟虫9311近等基因系的生育期、主要农艺性状和稻米品质与9311相似,产量有一定的提高,筛选出3个比扬两优6号明显增产的抗螟虫迟熟杂交稻组合,筛选出产量和米质明显优于Q优6号的抗螟虫中熟中稻组合,筛选出1个产量和生育期与金优207相当的抗螟虫中熟晚稻组合。【结论】通过杂交、回交和分子标记辅助选择,已经将抗螟虫的cry1C*渗入到优良水稻品种9311中,育成株系除了高抗螟虫以外,在生育期、产量、主要农艺性状、稻米品质和配合力等方面与受体亲本9311一致,测配筛选出一批抗螟虫的高产、优质中晚稻组合。     

家族成员的表达模式分析

水稻抗白叶枯病基因Xa3/Xa26是一个多基因家族的成员。为了检测该基因家族中是否可能存在其他抗病基因和这些成员可能发挥功能的部位,系统研究了Xa3/Xa26基因家族成员的表达模式。将籼稻品种明恢63、特青、9311和粳稻品种日本晴中Xa3/Xa26基因家族的13个成员（MRKa、Xa3/Xa26、MRKc、TRKa、TRKb、TRKc、9RKa、9RKb、9RKe、NRKa2、NRKe、NRKf1和NRKf3）的启动子与编码绿色荧光蛋白（GFP）的报告基因进行融合表达,通过农杆菌介导的遗传转化方法将不同启动子调控的报告基因分别导入水稻。通过检测GFP表达,分析这些家族成员的组织特异性表达模式,发现Xa3/Xa26基因家族成员的表达模式基本一致,主要集中在水稻各组织的维管束细胞及其周围细胞中。Xa3/Xa26基因家族的表达模式与抗维管束病原菌（如白叶枯病菌）基因的功能非常吻合。这种表达模式为寄主进化过程中,从该家族不断产生新的抗病基因提供了重要信息。     

水稻抗病基因介导的抗白叶枯病反应中蛋白质表达谱的比较分析

采用双向电泳 质谱分析技术,比较分析了水稻在接种白叶枯病菌 （Xanthomonas oryzae pv. oryzae）1、4、8、24、72 h 后蛋白质表达谱的差异。通过比较接种白叶枯病菌和对照之间、接种不同白叶枯病菌生理小种之间的表达差异,鉴定了72个差异表达的抗病相关蛋白点,对其中部分点的蛋白质进行了电离子喷雾二级质谱学分析鉴定,确定了11个抗病反应中差异表达的蛋白质。