烤烟EMS诱变后代高香气突变体筛选

为筛选高香气且品质较优的烤烟后代,以中烟100为材料,采用EMS诱变技术对中烟100种子进行处理,筛选出2个叶面腺毛密度大的突变体材料,通过田间试验,对其叶面腺毛密度、叶面化学成分、烤后化学成分、香气物质含量和感官质量评吸等指标进行评估,并与正常中烟100后代和NC89进行对照。研究结果表明,EMS-2诱变株系腺毛密度最大,为65.55个/mm ²,分别是中烟100（37.19个/mm ²）和NC89（56.06个/mm ²）的1.8和1.2倍;叶面化学成分分析结果表明,EMS-1诱变株系西柏烷类和烷烃类含量最多,分别为57.18、5.16mg/m ²,EMS-2突变株系蔗糖酯类物质分泌较旺盛,含量最多,为0.33mg/m ²;烤后样化学成分分析结果表明,EMS-2突变株系化学成分含量较协调,且香气成分含量最多,达到890.32μg/g,分别比中烟100和NC89增加34.5%和29.0%;结合对诱变后代的感官评价,得出结论：诱变株系综合品质较好,可提高烟叶质量,EMS-2综合品质最好,可以作为待选株系进行下一步品种选育。     

大麦EMS突变体库构建和突变体筛选

为研究大麦重要功能基因并给大麦遗传育种提供新的种质资源,通过甲基磺酰乙酯(EMS)诱变处理优质、高抗黄花叶病大麦品种苏啤6号,从2400个M_2代株系中筛选出152个突变株系,突变频率为6.33%。其中,幼苗习性突变株系36个,突变率为1.50%;叶部突变株系34个,突变率为1.42%;茎部突变株系33个,突变体率为1.38%;穗部突变株系22个,突变率为0.92%;成熟期和育性突变株系27个,突变率为1.13%。经过M_3代验证,获得可稳定遗传的各类突变株系43个。     

大豆突变体库构建研究进展

大豆突变体库是大豆农艺性状变异的重要来源,可以作为选育新品种资源和大豆基因功能研究的基础。综述了几种常用大豆突变体库的构建方法及其构建特点和应用范围,介绍了一些突变体库构建的新方法及其优缺点,并对这些新方法在大豆突变体库构建应用中进行了展望,为大豆育种实践和基因功能研究拓宽思路和提供参考。     

水稻OsABCC10基因的克隆及其功能分析

ABCC蛋白为ABC转运蛋白超家族中的一个亚家族,主要参与将各种分子从细胞质输出到外部介质或细胞器基质的过程。为了研究OsABCC10基因是否参与水稻Na+的运输,本研究从水稻基因组中克隆出OsABCC10基因,该基因cDNA全长4539 bp,编码1513个氨基酸。OsABCC10基因表达分析发现,其主要在水稻根中表达,表达量随盐处理浓度的升高及处理时间的延长而增强,表明OsABCC10基因的表达受盐胁迫的调控。亚细胞定位分析证实OsABCC10定位于液泡膜上。盐胁迫条件下,与野生型相比,osabcc10突变体表现出对盐更敏感,而且木质部汁液中Na+浓度升高。然而,当OsABCC10基因导入野生型酵母菌株BY4741表达时,与对照组实验相比,有OsABCC10表达的酵母细胞的生长受到了抑制。该结果与植物生理实验结果相反,这可能与OsABCC10蛋白在酵母中的定位有关。本研究初步推测OsABCC10基因参与水稻Na^+的转运,是一个新的耐盐基因。     

矮秆基因Rht_NM9在小麦株高建成中对内源激素含量的影响

普通小麦品种"南农9918"经甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)诱变获得一个矮秆、多蘖、长穗突变体"NM9",在该突变体中定位到一个新的矮秆突变基因Rht_NM9。内源激素在普通小麦株高建成的过程中发挥重要的调节作用,为了解析Rht_NM9致矮的生理机制,本研究以南农9918及其矮秆突变体NM9为材料,利用酶联免疫吸附分析法(enzyme-linked immunosorbent assays,ELISA)测定了不同生育期各节间内源赤霉素(GA)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和玉米素核苷(ZR)的含量,分析小麦发育关键时期的内源激素含量变化与株高的关系。结果表明,在孕穗期和抽穗期,矮秆突变体NM9中GA、ABA含量均显著高于南农9918,而ZR含量则显著低于南农9918,IAA含量在南农9918和突变体NM9之间无明显差异。此外,突变体NM9各节间中GA/ABA比值显著高于南农9918,而IAA/ABA、(IAA+GA)/ABA、ZR/ABA比值显著低于南农9918。以上结果表明小麦株高受多种激素调控,突变体中内源ABA含量升高,IAA/ABA和ZR/ABA比值降低会抑制植物株高伸长。     

Mutation Techniques for Gene Discovery and Crop Improvement

One of the most important breakthroughs in the history of genetics ）was the discovery that mutations can be artificially induced in organisms （van Harten, 1998）. Artificially induced mutations, by physical and chemical mutagens, have greatly advanced the understanding of genetics of higher organisms. Starting in the late 1960＇s, the International Atomic Energy Agency （IAEA） and the Food and Agriculture Organization （FAO） of the United Nations sponsored extensive research on mutation induction and their application to breeding of food and indnstrial crops that resulted in the introduction of new varieties of rice, wheat, barley, apples, citrus, sugar cane, banana, and others （more than 2 500 officially released new varieties are to be found in the FAO/IAEA Mutant Varieties Database） （hitp：//www-mvd.iaea.org/MVD/default.htm）. However, the usefulness of mutation techniques has been underappreciated in research communities, particularly during the last decade, when more and more researchers and breeders were rushing into molecular marker techniques and transgenic plants. In this paper, after a brief review of the past accomplishments of mutation induction and its application, we discuss the uniqueness of induced mutations in gene discovery and how to integrate induced mutants into functional genomics programs;     

葡萄炭疽病菌T-DNA插入突变体的表型及致病性变异分析

胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的葡萄炭疽病是葡萄生产中的一种重要病害。本研究对从2100个T-DNA插入突变体库中挑选的11株PDA培养特征变异较大的突变体进行表型和致病性分析，旨在为葡萄炭疽病菌产孢与致病基因网络调控研究奠定基础。结果表明：突变体M112、M247、M1288、M1325、M1386和M1430不能产生分生孢子，其余的5株突变体产孢量降低；突变体M247、M1288和M1325丧失了致病性；突变体M112、C1094、M1386和M2013突变体致病力增强。此外，突变体C1094孢子萌发率明显降低，其余4株产孢突变体的孢子萌发率与野生型菌株WS15无明显差异。     

采用两种突变方法对甘蓝黑腐病菌XC_1348基因的功能解析

为研究甘蓝黑腐病菌Xcc8004基因组中一个功能未知的假定蛋白XC_1348的基因功能,本研究用自杀质粒pK18mob和pK18mobSacB分别通过同源单交换和同源双交换构建XC_1348的非极性整合突变体1348nk和有标记的缺失突变体DM1348Gm,并对两种突变体的表型进行检测,结果显示该基因突变后不影响细菌的胞外多糖（EPS）产量、胞外酶活性以及细菌游动性.有趣的是该基因的两种突变体的致病力存在较大差异,原因可能是Xcc经两种方法定点突变后分别具有的不同基因组结构而影响到某些基因的表达所致.通过研究初步了解了XC_1348基因的功能并为今后改进定点突变方法提供现实依据.     

植物分枝发育的遗传控制

植物分枝发育在植物形态建成中具有十分重要的地位,在受遗传决定的同时,也受环境的影响。近来植物分枝发育的研究取得了很大的进展,对分枝的发育控制进行了生理生化及功能基因组学和比较基因组学等方面的研究。在豌豆、拟南芥、矮牵牛、水稻、番茄和玉米中获得到很多与分枝发育相关的突变体,如与腋生分生组织的形成有关的revoluta(rev)、pinhead、monoculmI(moc1)、lateral suppressor（ls)、blind／torosa等突变体：与腋生分生组织的生长有关的more axillary growth(max)、ramosus(rms)、decreased apical dominance(dad)等突变体;与腋生分生组织的形成和生长都有关的、supershoot／bushy(sps／bus)、teosinte branchedl(tb1)等突变体。研究初步表明,分生组织的发育形成是通过激素和转录因子的调控网络相互作用而得到控制,并表明在不同的物种中分枝的发育控制既具有一定的保守性,又具有一定的特异性。     

裂叶牵牛花色变异株后代的表型分析

以花色变异的裂叶牵牛的15株自交后代为材料,对其植物学性状、花冠性状、花粉育性、花粉纹饰及结实性进行了表型分析。结果表明：15株后代植株生长较慢,藤蔓右旋、节间变短、攀缘能力差;每叶腋间着生1个花蕾,偶有2个同时着生。15株观察后代都开有蓝色和蓝白相间的花冠,在400多朵蓝白相间的牵牛花中,没有完全相同的花纹。在蓝自相间的花朵中有部分雄蕊出现瓣化现象,花粉观察表明雄蕊瓣化的花粉育性严重下降。蒴果和种子调查表明,雌蕊的育性并未降低,但电镜扫描观察发现,两者的表面性状(如纹饰)无差异,这种现象有待进一步研究。