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。     

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。     

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。     

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     

水稻协优9308重组自交系群体白叶枯病抗性的全基因组关联分析

白叶枯病是水稻生产最严重的细菌性病害,挖掘新的白叶枯病抗性基因资源并培育抗病品种是控制该病害的重要方法。本研究利用父母本抗性差异较大的协优9308衍生的139个重组自交系群体作为遗传材料,人工接种不同白叶枯菌后的病斑长度作为连续型表型,结合经DNA深度测序获得的476,505个单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphism,SNP)标记进行全基因组关联分析(genome-wide associated study,GWAS)。结果表明在P<1×10^–4下, 4个菌株处理后共鉴定到109个与白叶枯抗性显著关联的SNPs位点,解释表型变异率59.78%～63.29%。其中CR4接种发现了25个SNP位点其贡献率为61.00%,在这些SNP位点附近共筛选到19个基因,其中有2个为NBS-LRR抗病相关基因(LOC_Os11g43420和LOC_Os11g45930)。表达分析验证发现该2个基因在抗性亲本中恢9308的表达量分别为感病母本协青早B的4.42倍和8.86倍,表明其可能在正调控白叶枯病...     

稻壳颜色标记在杂交水稻制种中的应用初探

通过对褐色稻壳的遗传研究表明，颖壳颜色是一对隐性基因控制；采用带褐色颖壳标记的籼型广亲和品种Dular与协青早杂交，以系谱法选择并利用协青早A测定不育性的保持性，从中选育出1个带褐色颖壳的保持系，并进而转育成相应的不育系色选A；用色选A与颖壳颜色正常的恢复系制种后，收获杂种种子和恢复系种子，然后利用色选机分选杂种种子与恢复系种子，可提高杂交水稻制种机械化水平。     

水稻产量性状的QTL定位与上位性分析

 应用 16 8个DNA标记 ,对水稻中 15 6 (高产 )×谷梅 2号 (低产 )的重组自交系 (RIL)群体进行基因型检测 ,构建了全长为 14 4 7.9cM、覆盖水稻基因组 12条染色体的连锁图。于 2 0 0 1年分单季和连作晚季两季 ,在杭州中国水稻研究所试验场以完全随机区组设计 ,种植该群体的 30 4个株系及双亲 ,考查穗长、单株有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率及千粒重等 6个产量构成性状。采用QTLMapper1.0 1统计软件进行QTL定位、上位性分析及其与环境 (季别 )的互作效应分析 ,共检测到产量构成性状的 30个加性主效应QTL ,分别位于除第 5、9染色体以外的 10条染色体上 ,另有 2个QTL与环境之间存在显著互作 ;还检测到 31对影响产量构成性状的加性×加性上位性互作效应QTL。在所有的上位性互作效应中 ,多数加性×加性上位性互作效应的贡献率及效应均较小 ,没有检测到上位性互作效应与环境的显著互作     

后期功能型超级杂交稻的概念及生物学意义

 在借鉴国际水稻研究所新株型育种经验基础上，我国于1996年开始实施中国超级稻育种计划，采取的技术路线是理想株型塑造与籼粳亚种间杂种优势利用相结合，至2005年的目标产量是在百亩（6.67 hm2）规模下单季稻达到12 t/hm2（800 kg/667 m2）。介绍了国外水稻超高产育种和国内超级稻育种的基本情况，着重介绍了由中国水稻研究所育成的超级杂交稻组合“协优9308”。该组合表现出高产与优良株型的完美结合，生育后期青秆黄熟，结实率高，籽粒饱满。2000年在浙江新昌验收百亩片平均产量达到11 837 kg/hm2，最高产田块产量达到12 282 kg/hm2。以“协优9308”为例，提出了“后期功能型”超级杂交稻的概念和生理特征，并对今后的超级杂交稻育种策略进行了讨论。     

利用分子标记辅助育种技术育成优质高产抗病杂交稻国稻1号

国稻1号是中国水稻研究所利用分子标记辅助选择育种技术育成带有抗白叶枯病基因Xa21的恢复系中恢8006,再与印水型胞质不育系中9A组配的中晚兼用杂交稻新组合.该组合参加国家南方稻区区试、江西省区试和各地试种示范,表现高产稳产、米质优(国标3级)、抗性强(抗稻瘟病,中抗白叶枯病)、适应性广、易于制种等特点.于2004年3月通过江西省品种审定,2004年10月通过国家审定.