OsMAX1a,OsMAX1e通过参与独角金内酯的合成调控水稻分蘖

独角金内酯是调控水稻分蘖的重要激素,在拟南芥中AtMAX1编码细胞色素P450蛋白,是独角金内酯合成途径的重要基因。通过同源序列比对,发现在水稻中有5个MAX1同源基因,包括OsMAX1a、OsMAX1b、OsMAX1c、OsMAX1d和OsMAX1e。分析5个OsMAX1基因的转录水平,发现OsMAX1a和OsMAX1e基因能够在水稻组织中稳定高效表达。对OsMAX1a和OsMAX1e的基因功能进行了验证,在拟南芥中过量表达OsMAX1a和OsMAX1e基因能够使max1突变体多分支表型恢复正常;在水稻中干涉OsMAX1a和OsMAX1e基因的表达能够增加水稻分蘖数。进一步的研究表明,外施GR24能够抑制OsMAX1a和OsMAX1e基因的表达,磷饥饿条件能够提高两个基因的表达水平从而促进独角金内酯的合成。另外,外施生长素和激动素能够显著影响OsMAX1a和OsMAX1e的表达。因此,OsMAX1a和OsMAX1e基因参与了独角金内酯的合成,并且在水稻生长发育中响应植物激素信号的诱导,是调控水稻分蘖的重要基因。     

基于毒性相关基因序列的稻瘟病菌群体遗传多样性分析

 选用16对毒性相关基因特异性引物对四川和重庆9个县(市)分离到的200个稻瘟病菌单孢菌株进行PCR扩增,并采用最长距离法进行聚类分析,结果显示各引物均能扩增出其目的条带,多态位点百分率(P)高达93.75%,扩增频率差异较大;200个菌株可归为70个不同的单元型,其中单元型SCH13为优势单元型;在0.86遗传相似水平上,200个菌株可划分为27个遗传宗谱,包括1个优势宗谱,3个亚优势宗谱,14个次要宗谱,9个小宗谱,层次丰富;在群体平均水平上,病菌群体具有丰富的遗传多样性(H=0.324 4,I=0.484 2),且群体间差异较大;9个种群在遗传距离为0.05水平上可分为4个类群,种群遗传谱系与地理区域分布呈一定相关性。同时,该地区的群体存在一定的遗传分化(HT=0.320 0),群体内多样性大于群体间多样性(Hs=0.179 6,Dst=0.140 4),总遗传变异的56.13%存在于群体内(Gst=0.438 7),群体间基因流动性较小(Nm=0.639 6)。本研究揭示了四川和重庆部分区域稻瘟病菌群体遗传结构、遗传多样性及其与地理分布之间的关系,为抗病育种和品种布局奠定了基础。     

农杆菌介导的转高赖氨酸蛋白基因（sb401）水稻T4代分析

通过农杆菌介导的方法用富赖氨酸蛋白基因（sb401）转化粳稻品种日本晴,获得了独立的10个转化株系,对转化株系进行连续自交,通过筛选得到9个纯合的T4代转化株系。 Southern blotting分析发现,整合位点是随机的,并为低拷贝（1~3个）。TAI-PCR扩增得到8个T-DNA侧翼序列,并定位于日本晴的7条染色体上。蛋白质和氨基酸测定分析发现,sb401基因对各株系的蛋白质、赖氨酸和其他氨基酸组分的提高起到了一定的作用。将杂交结果与T-DNA插入位置结合分析发现,在低拷贝的情况下,表达量的差异不明显。     

利用已测序水稻品种分析其农艺性状基因座

水稻重要农艺性状的基因定位研究在育种上具有重要意义。2004年在海南陵水县种植两个完全测序水稻品种日本晴与9311的F₂群体及双亲，分别考察了其单株分蘖数、穗数、有效分蘖数、穗长、主穗长、抽穗期、株高和剑叶8个农艺性状3次重复的平均值。用已构建的连锁遗传图谱（Nipponbare/9311-F₂遗传图谱）及Excel 2000和Mapmaker/QTL 1.1b软件对这8个性状间的相互关系和基因位点进行了分析。结果在LOD>2.0和P＜0.005的条件下共检测到41个QTLs，它们分布在水稻所有染色体上，单个QTL对性状表型贡献率11.0%～46.4%，其中大于20%的有22个。对选用已测序材料为亲本构建图谱来探讨水稻农艺性状的分子基础及其育种意义进行了讨论。     

利用Xa21基因改良杂交稻白叶枯病抗性

以转Xa 21基因的水稻优良恢复系BR527为抗白叶枯病基因供体,分别与不育系金23A、G46A、D62A、D200A进行组配,研究该基因在改良杂交水稻白叶枯病抗性方面的作用。分子检测表明,供体基因能够稳定遗传给杂交组合;田间接种鉴定发现杂交组合对P1,P2,P3,P4,P6和CII,CIV,CV等白叶枯病菌生理小种均表现出抗或高抗,揭示Xa 21基因的抗性好,抗谱广;农艺性状考察结果显示这些杂交组合的农艺性状与对照组合比较没有明显改变。说明该基因可以作为一个显性抗白叶枯病基因在杂交水稻抗性改良上上加以应用,与此同时,得到了四个白叶枯病抗性改良的优良杂交水稻组合。     

基因芯片技术在水稻研究中的应用

基因芯片是研究生物大分子功能的新技术,目前此技术已经广泛地应用到植物基因组研究中。本文对基因芯片技术在水稻的基因表达检测、特异性相关基因分离、生长发育研究、杂种优势预测、种子纯度检测以及转基因植株检测与鉴定等方面的应用情况进行了详细的综述。     

利用Xα 21基因改良杂交稻白叶枯病抗性

以转Xα 21基因的水稻优良恢复系BR527为抗自叶枯病基因供体，分别与不育系金23A、C46A、D62A、D200A进行组配，研究该基因在改良杂交水稻白叶枯病抗性方面的作用。分子检测表明，供体基因能够稳定遗传给杂交组合；田间接种鉴定发现杂交组合对P1，P2，P3，p4，P6和CII，CIV，CV等白叶枯病菌生理小种均表现出抗或高抗，揭示Xα 21基因的抗性好，抗谱广；农艺性状考察结果显示这些杂交组合的农艺性状与对照组合比较没有明显改变。说明该基因可以作为一个显性抗白叶枯病基因在杂交水稻抗性改良上上加以应用，与此同时，得到了四个白叶枯病抗性改良的优良杂交水稻组合。     

水稻骨干亲本蜀恢527产量相关性状关键区段分析

蜀恢527(Oryza sativa)因其一般配合力高、所配组合杂种优势强、衍生恢复系多等优点,被认为是现阶段杂交水稻育种的骨干亲本之一。本研究通过亲本性状遗传规律分析,结合全基因组扫描,拟阐明蜀恢527的遗传组成,确定其产量相关性状的关键基因组区域。系谱产量相关性状分析结果显示,结实率高低,每穗实粒数、每穗总粒数和有效穗的多少可能源自IR24-蜀恢527的遗传途径;而千粒重、单株产量的高低和有效穗的多少则可能源自圭630-R1318-蜀恢527的遗传途径。采用1050个SSR引物对相关亲本进行全基因组扫描,构建了蜀恢527基因组来源图谱。分析发现,所有品种共有(无多态性标记)的区段占62.94%;约有17.53%的区段可能来源于多个亲本(多态性标记不足以区分各亲本);在蜀恢527形成过程中,R1318贡献了13.68%区段,辐36-2贡献了0.53%的区段,IR24贡献了1.32%的区段;同时,蜀恢527基因组内包含了4%的自身特有区段。根据性状遗传途径和基因组来源图谱,初步确定了蜀恢527关键基因组区域。整合文献报道有关产量的QTL定位结果,发现了一些可能解释关键区段影响产量的候选QTL位点。本研究对于骨...     

水稻穗部簇生突变体(Cl-dz)的遗传分析与初步定位

从水稻育种材料后代中获得1个受隐性单基因控制的簇生穗突变体(Cl-dz)。其表型特征为:在二次枝梗顶端有2～3个小穗簇生在一起,呈"W"形态。遗传分析表明该性状是受单基因控制的隐性性状。利用突变体Cl-dz与保持系冈46杂交构建F2定位群体,将该基因定位在6号染色体的SSR标记RM6036与RM1340之间,遗传距离分别为3.6cM和7.0cM。     

利用MAS技术改良四个水稻恢复系及其抗病性分析

水稻白叶枯病作为世界范围内的水稻三大病害之一,给水稻的生产带来了严重的损失。培育抗病品种是解决水稻抗病性的主要措施。目前国内的杂交水稻携带的抗性基因普遍单一,长期大规模推广的情况下容易造成抗性的丧失从而引起某种病害的大爆发。因此,拓宽抗谱,增强抗性并且抗性持久是今后水稻育种的主要方向之一。实验表明,将不同来源的抗性基因通过杂交或者转移聚合到同一单株中能够明显的增强抗性并且拓宽抗谱,这对培育广谱高抗的水稻来说无疑是一个很好的途径。本研究利用IRBB60（Xa-21和Xa-4）和WBB1（Xa-23）作为抗性基因供体,以宜恢1577、宜恢3551、盐恢559和明恢63等4个常用的水稻恢复系作为轮回亲本,通过3次回交和2次自交,在各个后代中分别用与三个目标基因Xa-23、Xa-21、Xa-4紧密连锁/共分离的标记RM206、pTA248、MP12在各个后代群体中进行选择并辅以接种验证,得到了抗性大幅度提高的改良后代。获得的改良后的宜恢1577、宜恢3551、盐恢559、明恢63双基因纯合累加系的抗病能力比不含任何抗性基因的对照株系大大加强,接种致病菌系P1后的病斑长度从分别从14.9cm、12.8cm、13.5cm、14.1cm下降到1.49cm、0.92cm、1.54cm、1.38cm;接种致病菌系P6后的病斑分别从14.8cm、13.2cm、13.6cm、14.8cm下降到1.47cm、1.12cm、1.33cm、1.71cm。并且对C1-C7菌系的抗性也有了极大的提高。充分显示了多种抗性基因聚合后产生的强大抗性,也为以后生产中提供抗性优良的亲本提供了可能。