水稻株型突变体rad-1和rad-2的鉴定与功能基因克隆

株型是决定水稻等作物产量的核心因素之一,是品种选育的重要指标。本研究从粳稻品种Asominori的辐射诱变中分离出2个稳定的株型突变体,rad-1和rad-2,它们均表现出苗期弯曲生长、成熟期株高矮化、粒长变短、千粒重降低和产量下降等特征。等位性测验结合连锁分析证实rad-1和rad-2等位,且位于水稻第7染色体上约230kb的范围内。对定位区段的序列分析后确定OsFH5为候选基因,该基因呈现组成型表达,编码水稻Ⅱ型成蛋白。突变体rad-1在OsFH5基因第2个外显子上缺失8个碱基,导致移码;而rad-2则在第14内含子上发生单碱基的变异,发生异常剪切。两类突变最终均导致OsFH5基因翻译提前终止,产生截短的蛋白。相比野生型,rad-1和rad-2在幼苗中OsFH5基因的表达下调。细胞学研究表明,OsFH5基因的功能缺失会导致幼苗叶鞘细胞大小不均,呈现不规则生长,在成熟的颖壳中细胞显著变短。对生长素响应的ARF因子进行表达量检测发现,rad-2中一系列ARF成员表达均显著下调,推测OsFH5极有可能影响了植株对生长素的响应。     

转基因新品种产业化势在必行

从落后的原始社会到拥有先进生产力的现代社会，人类文明得到了飞速的发展，这主要取决于人类对自然界的探索、发现及创造。进入科技蓬勃发展的二十一世纪，转基因技术又掀起了新一代的技术革命，该技术可以在短期内完成自然界几千年的自然演化过程，这将极大地推进人类社会的进步。     

水稻晚开花突变体lft1的鉴定与基因克隆

[目的]通过对水稻晚开花突变体lft1(late flowering time)的鉴定及基因定位,解析水稻响应光周期调控开花的分子机制。[方法]从‘日本晴’T-DNA插入突变体库中筛选得到一个在长日照下晚开花的突变体lft1。调查了lft1/日本晴F_2分离群体的开花期表型,分析晚开花表型与T-DNA插入之间的相关性。比较日本晴/9311 F_2群体和lft1/9311 F_2群体的开花期分布,选取群体中具有突变效应的极端晚开花单株进行基因定位。比较突变体lft1和野生型‘日本晴’中已知开花期基因的表达水平,分析基因在调控网络中的作用。[结果]相比于野生型‘日本晴’,突变体lft1在长日照条件下晚开花20 d,粒长和千粒质量均显著增加。对lft1/日本晴F_2群体调查发现,晚开花性状由1对隐性基因控制,且与T-DNA插入呈现非共分离。相比于对照日本晴/9311 F_2群体,在lft1/9311 F_2群体中出现了极端晚开花的个体,从中选取了58株极端个体用于基因的初定位。利用‘日本晴’和‘9311’之间的多态性分子标记对极端晚开花个体进行了图位克隆,将基因限定在第9染色体短臂上,分子标记RM219与RM3912之间,物理距离为2.94 Mb的范围内。在开发标记的过程中,发现分子标记SJ9-32能够在‘日本晴’和‘9311’中实现扩增,但是在lft1及其后代的极端个体中均不能有效扩增。通过进一步设计标记,我们最终验证了在lft1中存在DNA片段的缺失,该缺失区段覆盖了SDG724基因。等位性测验进一步证实lft1的晚开花表型是由于SDG724基因的缺失而引起的。q RT-PCR结果表明,SDG724可以调节Os MADS51和RFT1的表达水平。[结论]突变体lft1中由于SDG724基因的缺失,导致Os MADS51和RFT1的表达水平下调,从而引起晚开花性状。通过调控SDG724基因的表达水平来调节水稻开花期,这在生产上将具有重要意义。     

犊牛红痢及其防治

犊牛红痢是新生幼犊的一种急性传染病,由肠致病性埃希氏大肠杆菌(E.Coli)属及其变种所引起。患畜以胃肠道出血性炎症和便血为其主要特征,其次是合并肺炎和关节炎等。流行高峰期,凡两月令内犊牛几乎百分之百地发病,死亡率可高达37％以上,经济损失很大。一、病原本场犊牛红痢的病原问题,曾两次经农科院中兽医研究所微生物诊断室检查确认为大肠     

“泻立宁”防治犊牛腹泻有良效

初生犊牛对外界环境的适应力、抗病力均较差。环境卫生不良,气候突变,饲喂的奶温偏低或不洁、品质不良,极易造成肠道感染,引起腹泻,若不及时治疗,则可引起死亡。近年来,该病在我场其发病率、死亡率都很高,且呈逐年上升趋势。仅1991年全年共选犊117头,死亡44头,其中因腹泻死亡13头,占死亡数的29.5%。1992年1～7月共选留母犊38头,6月龄后死亡14头,腹泻死亡5头,占死亡总数的35.7%。鉴于此,笔者对1992年7～12月选留的45头母犊进行泻立宁防治犊牛腹泻试验,6月龄后,因腹     

水稻RZ54/南京11 F_2群体抽穗期QTL分析

[目的]挖掘新的控制早熟性的QTL,为早熟性的遗传机制研究和分子育种提供新的基因资源。[方法]选择熟期差异明显的2个品种(早熟品种‘RZ54’和相对迟熟品种‘南京11’)进行杂交,构建F_2群体,利用分子标记构建遗传连锁图谱,进行抽穗期QTL定位。[结果]利用141个具有多态性的SSR和Indel标记对由184个株系组成的RZ54/南京11的F_2群体进行基因型检测,构建了全长为1 741.4 c M、平均图距为12.35 c M、覆盖水稻12条染色体的遗传图谱。在南京自然光温(高温长日照)环境下检测该群体的抽穗期QTL,结果在第6、7、8及11染色体上发现5个与抽穗期有关的QTL位点,分别命名为q Hd-6、q Hd-7、q Hd-8-1、q Hd-8-2和q Hd-11。其中在q Hd-8-1效应区段内存在已报道的基因DTH8,在其他效应区段内未发现已报道的抽穗期基因。但已报道的Hd1和Ghd7基因分别位于q Hd-6和q Hd-7位点附近,在第6、7染色体检测到的QTL可能来自这2个基因的效应。因此,q Hd-8-2和q Hd-11可能是新的抽穗期QTL位点。[结论]通过遗传图谱构建和QTL位点分析,检测到了新的QTL位点,为下一步精细定位和图位克隆奠定了基础,也为抽穗期的分子标记辅助育种提供了新的基因资源。     

灯盏花富农家

泸西县中枢镇,自2002年开始种植野生灯盏花138亩,2003年又示范种植了122亩,实行与玉米间套种和净种两种方式,由于种种原因,前两年种植灯盏花效益较差。经过技术人员不懈努力,在种子选育、栽培技术等方面实现了重大突破,至2004年已形成一套完整的技术操作规程。通过新技术的运用     

玉米花序发育基因AFP1的定位及功能研究

玉米花序的正常发育是玉米产量的根本保证。鉴定和挖掘调控花序模式建成的基因和代谢通路将有助于揭示花序发育的分子机制,为提高玉米产量提供理论指导。本研究从Mo17背景的EMS突变体库中筛选到一个玉米花序发育模式改变的材料,命名为altered flower pattern 1 (afp1)。表型鉴定结果发现, afp1雌穗产生一系列侧生分枝、且无花丝形成;雄穗上侧生小穗数量显著增多。遗传学分析表明, afp1性状受一对隐性核基因控制。利用afp1与B73构建的F2分离群体进行连锁分析,该基因被定位在第7号染色体分子标记M150～M176之间。利用该区间内新开发的14对多态性标记进行精细定位,afp1被限定在分子标记M1722和M1725间约300kb的范围内,其间包含一个已知调控玉米花序发育基因BD1(Branchedsilkless1)。通过测序发现,afp1的BD1发生一处C-T的变异,引起BD1蛋白的第67位精氨酸(R)变为色氨酸(W),该突变位于保守的功能域ERF/AP2上。对发育早期的野生型与afp1雌穗进行RNA-seq分析后发现, afp1相比野生型存在274个差异表达基因(...     

水稻不育系湘陵628S不同组合感光性差异的遗传解析

湘陵628S是优质矮秆抗倒两系早稻不育系,所配组合米质优,且适宜轻简化、规模化和机械化种植,目前已有40个“陵两优”系列品种通过国家或省级审定,并大面积推广应用。测配中发现,湘陵628S与绝大多数中晚稻亲本配组感光性强,在长江流域不能正常抽穗,限制了其育种应用。为了探究湘陵628S及不同杂交组合感光性差异的遗传机制,本研究结合等位性测验与基因型分析,对湘陵628S及恢复系的关键感光基因进行分析。结果发现,湘陵628S携带有隐性等位基因e1和Se-1e,显性等位基因Hd5^k、E₂、E₃和EF-1^t,总体表现出弱感光性。恢复系携带的E₁ (Ghd7)基因决定了不同组合的感光性强弱,所携带的Se-1 (Hd1)和Hd5 (DTH8)基因与感光性没有直接相关性。据此,我们开发了2个分子标记用于恢复系E1、Se-1等位基因型的分子鉴定,以加快弱/不感光杂交组合的选育。本研究为湘陵628S及其他不育系在杂交育种上的利用提供了重要的理论和技术指导。     

植物有性生殖对高温胁迫的响应机制

极端高温天气频发,严重威胁农作物的生产。高温胁迫对有性生殖过程的影响与作物减产密切相关,解析其中的分子机制对于指导作物耐高温遗传改良具有重要意义。然而,与模式植物拟南芥相比,目前有关作物有性生殖过程中耐高温的相关研究十分有限。本文从植物有性生殖过程出发,概述了在减数分裂、花粉绒毡层降解、小孢子发育、花粉管萌发与授精以及籽粒发育等一系列生殖发育过程中响应高温胁迫的分子机制。据此,我们提出了作物耐高温改良的可行策略,以期为耐高温品种的遗传改良提供理论依据。