不同野生稻居群DREB1B启动子的克隆与进化分析

根据Genbank所公布OsDREBIB的启动子序列设计引物,从12个不同普通野生稻居群和2个主要栽培稻亚种(籼、粳)克隆DREBIB启动子序列.结果表明,该启动子绝大部分区域都非常保守,存在1个AGC重复序列,若含有5个AGC重复,重复序列后第16个碱基为A,若含有6个或7个AGC重复,此位点碱基为T,并且在启动子中发现几个逆境相关的顺式作用元件.进化树分析表明,同一地域分布的居群存在相近的进化关系,但也受海拔等因素的影响.     

巨型稻与超级稻秸秆营养成分及饲用价值

通过测定分析巨型稻(Oryza sativa)秸秆中营养成分含量,探讨两个巨型稻品种(巨丰5号和丰超6号)与超级稻Y两优1号的饲用价值。结果发现,1)巨型稻品种的单株生物量显著高于对照Y两优1号(P0.05),分别是Y两优1号单株鲜重的2.74和2.15倍;2)3个水稻秸秆中,以丰超6号的粗蛋白含量最高,达到7.21%,比对照Y两优1号高约9.24%,但三者间的粗脂肪含量及总能值无显著差异(P0.05);3)巨丰5号与丰超6号必需氨基酸的含量分别比Y两优1号高20.70%和7.72%,非必需氨基酸的含量分别比Y两优1号高10.96%和18.49%;4)丰超6号的粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量均显著高于巨丰5号与Y两优1号(P0.05);5)Y两优1号的饲用价值及有机物质消化率显著高于两个巨型稻品种(P0.05)。综上所述,巨型稻秸秆的饲用价值虽低于Y两优1号,但其生物量、粗蛋白、氨基酸含量均较高。因此,巨型稻秸秆应用于动物生产实践中的潜力巨大。     

玉米基因ZmSGL增加水稻粒长和粒重功能的初步研究

从玉米中克隆了一个基因ZmSGL(Zea mays L.stress tolerance and grain length),该基因与水稻粒长基因OsSGL的编码序列一致性为62.3%。本工作在增加水稻粒长和粒重的功能方面对ZmSGL进行了初步研究。研究表明,ZmSGL编码推定的DUF1645超家族蛋白。在水稻中表达玉米ZmSGL基因可引起水稻种子极显著增长增重。与野生型水稻相比,转基因水稻粒长增长10.6%,千粒重增重8.4%。转基因水稻小穗颖壳中的细胞数量和细胞大小增加,幼穗中CDKA1、CYCA2;1和CYCB2;1等细胞周期基因的表达水平升高。玉米基因ZmSGL作为谷粒大小调节因子,可应用于改善主要农作物的谷粒性状。     

水稻逆境响应基因OsMsr11的克隆与分析

为了挖掘新的耐逆基因,本文在应用Affymetrix水稻表达芯片分析超级稻亲本培矮64S在不同逆境(高温、干旱、低温)胁迫下、不同发育时期叶片和穗中全基因组表达模式的基础上,对其中一个多逆境响应基因OsMsr11(Oryza sativa L.multiple stressresponsive gene 11)进行了克隆与分析。OsMsr11是一个受低温、干旱、高温多逆境诱导的基因,在孕穗期低温胁迫下表达水平显著上调。通过PCR扩增获得了包含其完整开放阅读框的cDNA序列。序列分析表明,其ORF为234 bp,编码77个氨基酸,有信号肽序列,无典型的保守基因结构域,预测其为分泌通路信号肽,分泌到细胞周质中,功能未知;OsMsr11基因不含内含子,对其启动子区域进行分析,发现含有多种与逆境响应相关的顺式作用元件。为研究其功能,采用农杆菌侵染法转化超级稻父本9311,初步分析表明:在水稻中过量表达OsMsr11,增强了转基因水稻的耐盐性,降低了对外源ABA的敏感性。     

根癌农杆菌介导的水稻两用不育系培矮64S遗传转化体系的建立

以水稻两用不育系培矮64S成熟胚为外植体,以不同组合培养基为诱导和继代培养基,建立了适合水稻培矮64S转化的高效再生体系,并通过农杆菌EHA105介导,将大肠杆菌C1基因转入培矮64S,获得再生植株.结果表明.J0N1D3为合适的愈伤组织诱导培养基,诱导率达56.44%;通过潮霉素筛选后,获得的抗性愈伤组织分化率为73.08%,经分化,获得133株再生植株;随机挑选67株再生植株经PER检测,其中46株检测到目的条带,阳性检出率占68.66%;对PCR阳性植株进行荧光定量实时PCR分析,结果表明C1基因能在转基因植株中表达.通过对T1代PCR分析,得到目的条带,表明C1基因能在转基因后代稳定遗传.     

水稻多逆境响应基因OsMsr8的克隆与表达

非生物胁迫是引起全世界作物减产的主要因素, 利用分子生物学技术提高作物耐逆性已成为作物改良的新途径。本课题组采用Affymetrix水稻表达芯片分析了超级稻亲本“培矮64S”全基因组表达模式, 发现了众多逆境相关基因。OsMsr8基因受低温、干旱等多逆境因子诱导, 在孕穗期干旱胁迫下表达水平显著上调。qRT-PCR分析试验数据与芯片结果基本吻合。利用生物信息学方法对所获得序列进行开放阅读框、序列同源性分析, 预测了编码蛋白质产物的理化性质。该基因ORF全长为834 bp, 编码277个氨基酸残基, 不含内含子, 无典型的基因保守结构域。在不同物种中有高相似性的蛋白, 功能未知。对启动子区域进行分析, 发现含有多种与逆境诱导相关的调控元件, 推测该基因与植物耐逆性有一定关系。     

水稻果皮花青素含量的全基因组关联分析

花青素对人类健康具有重要的保健功能,培育富含花青素的功能性水稻品种是未来绿色健康农业发展的必然需求。然而目前与水稻果皮花青素含量相关的基因资源还十分有限,不利于有色稻米品种的种质创新和遗传改良。为了全面发掘水稻果皮花青素的基因资源,本研究结合花青素无损伤检测和全基因组关联分析方法,以533份水稻种质作为供试材料,检测到了13个果皮花青素含量关联QTL位点,这些QTL位点中包含了除Rc、Rd、Rb及OsMYB3已知与花青素相关的基因外,还包括17个候选基因。通过对候选基因同源性及表达模式分析,初步确定8个MYB基因与1个bHLH基因为新的水稻果皮花青素的候选基因。该研究结果首次全面剖析了水稻果皮花青素的遗传基础,为健康功能性水稻品种的选育提供理论基础与基因资源。