控制水稻金黄色颖壳与节间基因OsCAD2的图位克隆

【目的】水稻色素不仅对其自身生长发育有重要生理作用,而且在水稻育种、农副产品改良等方面运用比较广泛。对水稻色素相关基因进行表型分析和基因定位,为进一步研究色素代谢途径及调控机理奠定基础。【方法】利用EMS诱变粳稻长粒粳(CLJ),在突变体库内筛选到一个金黄色颖壳与节间突变体gh881;在成熟期,测定野生型与gh881的主要农艺性状;将gh881与野生型及中恢8015杂交,观察BC1F1及F1植株表型,并对BC1F2及F2表型分离进行卡方检验,对gh881进行遗传分析;利用F2群体和图位克隆的方法对gh881突变基因进行定位;采用q PCR检测颖壳颜色相关基因在gh881与野生型不同发育时期的幼穗、节间以及剑叶叶鞘的相对表达量。【结果】与野生型相比,突变体的颖壳与节间均呈金黄色;除单株有效穗数外,gh881突变体的株高、每穗总粒数及实粒数、结实率和千粒重等性状均极显著降低。遗传分析和基因定位结果表明,gh881的突变表型受1对隐性核基因控制,位于第2染色体短臂,并最终将该基因精细定位于标记FH-13和RH-25之间,物理距离约33.2 kb,该区域中包含4个开放阅读框(ORFs)。【结论】序列分析结果表明,发现其中一个编码肉桂醇脱氢酶(CAD)的基因OsC AD2(Os02g0187800)的3 563 bp处发生了1个单碱基突变(G转换为A),导致该基因编码区的第297位氨基酸由甘氨酸突变为天冬氨酸,由此认为该突变体为OsC AD2基因单碱基突变的新等位基因。q RT-PCR结果表明,突变体的节间中OsCAD2相对表达量极显著下调,而在剑叶叶鞘及穗部则基本都是极显著增加,其他相关基因也发生显著变化,证实OsCAD2是木质素代谢中的重要基因,且可能与其他相关基因存在反馈调节。     

利用CRISPR/Cas9技术编辑粒长基因GS3改善粳稻花时

【目的】花时不遇是影响杂交水稻制种产量的直接因素之一,已有研究表明水稻粒型差异对花时有影响。本研究采用GS3功能缺失突变来研究粳稻花时差异,以期为粒型影响花时提供佐证。【方法】利用CRISPR/Cas9技术来定向编辑控制粒长基因GS3,获得13对粒型差异的近等基因系粳稻,小区种植,采用目测法来调查花时。【结果】获得转基因T0植株并对其T1植株测序分析,发现长白25、吉粳102、浙粳88、武运粳27和J42均发生单碱基插入移码突变,垦鉴稻6号、空育131、浙粳22、扬粳4227、南粳9108、J5933、J6167和J5938均发生部分碱基缺失突变。对T1植株粒型考查表明,gs3突变体的粒长均显著长于野生型。对稳定的后代花时统计分析发现,粒型变长的突变体均比野生型花时有所提前,且吉粳102、空育131、浙粳88、武运粳27、扬粳4227这5个材料的gs3突变体花时均显著早于野生型,其余材料开花也提早,但不显著。【结论】长粒型粳稻GS3突变体的花时早于短粒粳稻野生型,这一研究可为粳稻粒型育种提供参考,加速长粒粳稻亲本选育,有望推动杂交粳稻发展。     

植物类病变突变体及其信号传导途径

植物类病变突变体是研究细胞程序性死亡和防卫反应的理想材料。越来越多的研究表明,类病变突变体易受环境因子和遗传背景的影响。本文综述了植物类病变突变体的发生机制及相关的信号传导途径,以期对植物超敏反应的研究提供有益的借鉴。     

高产优质杂交稻天优8012特征特性及栽培技术要点

天优8012是由中国水稻研究所育成的优质、高产杂交稻组合。该组合于2013年通过国家品种审定委员会审定,适宜在江西、湖南、湖北(武陵山区除外)、安徽、浙江、江苏的长江流域稻区以及河南南部作一季中稻种植。     

高产优质杂交稻天优8025的选育及栽培技术要点

天优8025系中国水稻研究所与广东省农业科学院水稻研究所合作育成的籼型三系杂交稻新组合,生育期适中,茎秆粗壮,抗倒伏性较强,后期转色好,穗大粒多,丰产性好。2013年通过浙江省农作物品种审定委员会审定,适宜在浙江省作连作晚稻种植。     

紫叶稻遗传的特异性及其在诱导孤雌生殖中的价值

利用中国水稻所保存的籼型紫叶稻分别与正常绿叶稻广四、二九丰杂交。发现紫叶稻遗传具有特异性：即这两个绿叶稻品种均带有一紫叶抑制基因Ｉｐｌ（ｔ），使得杂种Ｆ１并不表现紫色而呈绿色，Ｆ２群体中绿叶与紫叶之比表现５５∶９的基因分离模式；用２，４Ｄ诱导孤雌生殖，发现２，４Ｄ能有效促进子房膨大，但得不到种子。本文认为紫色等色素性状作为孤雌生殖的标记，尚有不足之处；同时提出了利用新的标记基因诱导、鉴定孤雌生殖的方法     

杂交稻抗二化螟的胞质遗传效应分析

以一套6种细胞质的同核异质广亲和不育系和两套同质(野败型和印水型)异核不育系与恢复系蜀恢162和密阳46配组的F1为材料，测定二化螟的幼虫存活率、幼虫体重和田间水稻枯心率，分析了不育系的细胞质、细胞核和质核互作对二化螟抗性的遗传效应。结果表明，二化螟幼虫在同核异质不育系的矮败型“国广2A”、D型“国广4A”、印水型“国广5A”和K型“国广6A”上的体重显著低于在野败型“国广1A”和冈型“国广3A”上的；在国广4A和国广5A上的枯心率(12.9%和14.1%)显著低于在其他同核异质不育系上的。水稻枯心率在野败型和印水型同质异核不育系的2种不育系之间均表现出显著差异。同核异质不育系和印水型同质异核不育系对二化螟存活率没有细胞质效应和质核互作效应。同核异质不育系的质核互作效应(47.1%)和细胞质效应(29.4%)是影响幼虫体重的主要因素；细胞核效应(76.0%)、细胞质(12.1%)和质核互作效应(10.4%)都影响着水稻枯心率。野败型同质异核不育系的细胞核效应(78.5%)是影响幼虫体重的主要因素，其次是细胞质效应(17.7%)；枯心率受到细胞核效应(58.5%)和质核互作效应(35.7%)的影响。印水型同质异核不育系影响幼虫体重和枯心率的质核互作效应分别是26.5%和66.9%；影响幼虫体重的还有细胞核效应(50.7%)和细胞质效应(21.9%)。     

水稻幼苗活力相关性状的QTLs定位和上位性分析

以籼粳交IR64/Azucena的DH群体109个株系为研究材料, 在黑暗条件下, 通过适温(25～28℃)和低温逆境(16～19℃)对该DH群体的种子进行发芽试验, 测定幼苗中胚轴长度、芽鞘长、根长、苗高等幼苗活力的相关性状. 采用QTLMapper统计软件检测控制这些性状的加性效应QTLs和加性×加性上位性QTLs, 共检测到24个加性效应QTLs和17对上位     

优质高产杂交水稻新组合协优950

协优950是中国水稻研究所利用用矮败型不育系协青早A与恢复系中恢,T950配组育成的三系单季杂交晚籼稻新组合,具有株叶形态好、高产稳产、抗性较好、米质优良等特点,2009年2月通过浙江省品种审定.     

水稻窄叶性状的研究进展

叶片是水稻重要的农艺性状,是水稻进行光合作用的重要场所,其形状、大小和色泽都直接影响着水稻的光合产量,进而影响水稻的生物学产量。本文主要从叶形方面的窄叶性状着手,论述了叶片功能的重要性;重点综述了水稻窄叶性状的相关研究;并预测了今后水稻窄叶性状的遗传研究趋势,以期为超级水稻研究中倒3叶的叶形改良提供新的思路和理论依据。