芥菜型油菜FAE1基因序列特征及其与芥酸含量关系的初步分析

采用同源序列法对6个芥菜型油菜(Brassica juncea)品种(高芥酸、中芥酸、低芥酸)、2份白菜型油菜品种(高芥酸和低芥酸)和1份黑芥品种的FAE1基因进行克隆和测序表明,9个品种的FAE1基因编码区全长均为1522bp,不含内含子,均编码507个氨基酸残基。序列比较表明,芥菜型油菜中有两种FAE1基因序列(BjFAE1.1和BjFAE1.2),其亲缘种白菜型油菜和黑芥中各有一种FAE1基因序列(BrFAE1和BnFAE1),BjFAE1.1对应于白菜型油菜的BrFAE1,BjFAE1.2对应于黑芥的BnFAE1;BjFAE1.1和BjFAE1.2之间存在71bp处核苷酸变异和Hind III不同的酶切位点(第1415位和第1144位),蛋白质水平上存在15处氨基酸变异。比较不同芥酸含量品种的FAE1基因序列表明,BjFAE1.1基因存在2个SNP位点(第968位和第1265位),BjFAE1.2基因也有2个SNP位点(第49位和第237位),这4个SNP位点中有3个位点(第49位、第968位和第1265位)导致蛋白质水平上氨基酸的差异。其中BjFAE1.1基因第968位的碱基变化(C→T)引起的第323位氨基酸变化(Thr→Ile),能够解释芥菜型油菜和白菜型油菜高芥酸到低芥酸(中芥酸)的转变;第1265位的碱基变化(T→C)引起的第422位的氨基酸变化(Phe→Ser),能够部分解释芥菜型油菜的高芥酸到低芥酸(中芥酸)的转变,白菜型油菜的高芥酸和低芥酸品种在该位点的碱基没有变化。BjFAE1.2基因第49位的碱基变化(T→C)引起的第17位氨基酸的变化(Phe→Leu),可以解释芥菜型油菜的中芥酸变成高芥酸(低芥酸)。陕北黄芥低芥酸突变株1278-3的FAE1基因序列和国外低芥酸品种比较,只在第1265位出现变异。     

传染性喉气管炎病毒河南株ILTV-CG GX基因的克隆与序列分析

根据GenBank中收录的鸡传染性喉气管炎病毒(ILTV)GX基因核苷酸序列,设计并合成了1对引物,应用PCR技术扩增ILTV河南株(ILTV-CG)GX基因。将ILTV-CG接种10日龄鸡胚,提取ILTV基因组DNA进行PCR扩增。将回收的PCR产物与pGEM-T Easy载体进行连接,转化JM109感受态细胞,经蓝白斑筛选,对菌液PCR和酶切鉴定为阳性的菌株进行测序。测序结果表明,所克隆的GX基因全长为950 bp,含有一个开放阅读框,编码299个氨基酸的多肽。推导的氨基酸有4个潜在的N-糖基化位点,有11个与二硫键形成有关的半胱氨酸。序列分析表明,克隆的ILTV-CGGX基因与GenBank中发表的ILTV-SA2株GX基因核苷酸同源性为97.2%,变异点为第124位插入1个碱基G,第136位又插入2个碱基C,从而引起该毒株GX基因推导的氨基酸序列在第33位插入1个亮氨酸,还存在多处氨基酸发生变化,氨基酸同源性为95.3%。GX基因的成功克隆为构建ILTVGX基因缺失的病毒活载体奠定基础。     

野芥芥酸合成酶基因fae1的克隆与序列分析

根据GenBank中脂肪酸延长酶基因fae1序列(AY 888037)设计了PCR扩增引物,以野芥总DNA为模板进行扩增得到了特异扩增条带.测序结果表明,该片段长1 651 bp,序列分析表明其氨基酸编码区为55～1 575 bp,不含内含子序列,共编码506个氨基酸.该基因序列已提交GenBank,登录号为FJ870905.BLASTn分析结果表明,野芥中fae1基因与其他芸薹属品系的fae1基因核苷酸同源性为76%～98%;BLASTp分析结果表明,野芥中的FAE1与油菜中FAE1存在32个位点差异,其中部分差异可能导致了芥酸含量的不同.     

利用CRISPR/Cas9技术获得水稻恢复系Bsr-d1基因突变体

为研究水稻抗稻瘟病基因Bsr-d1在杂交水稻恢复系中的功能,我们利用CRISPR/Cas9定点基因编辑方法,设计2个敲除靶标位点,构建了Bsr-d1基因编辑载体,并通过农杆菌介导的方法转化水稻恢复系品种‘GH998’,成功获得了转基因植株,并在T1代筛选到4个无转基因成分的纯合突变株系。纯合突变株系有4种突变类型,包括第199号碱基处缺失17个碱基、第212号碱基处缺失4个碱基、第216号碱基处插入1个碱基、第216号碱基处插入2个碱基突变类型。通过蛋白序列分析,发现纯合突变株系都存在移码现象导致氨基酸变化并提前终止翻译。本研究成功利用CRISPR/Cas9基因编辑方法敲除水稻恢复系‘GH998’中Bsr-d1基因,获得无转基因成分的纯合突变株系,为进一步研究Bsr-d1基因在杂交水稻上的功能提供了理论依据和品种资源。     

黄黑籽甘蓝型油菜类黄酮途径基因SNP位点检测分析

类黄酮物质在植物花、叶、果实和种子颜色变化的过程中起着至关重要的作用,本研究以不同黄黑籽种皮材料为研究对象,采用基因同源克隆方法,获得17个类黄酮基因全长ORF序列,在核酸和蛋白水平上分别序列差异比较表明,这些基因在不同黄黑籽材料中共存在41个不同拷贝成员。在核苷酸水平上,检测到BnTT3、BnTT18、BnTTG1和BnTTG2的单核苷酸位点数目介于16~52之间,且BnTTG2在3个不同的位置上还存在多个碱基的连续性缺失现象(119~121 bp,183~189 bp和325~330 bp),但在蛋白水平上仅存在2~16个氨基酸位点差异,说明BnTT3、BnTT18、BnTTG1和BnTTG2在不同甘蓝型黄黑籽材料中存在单核苷酸位点差异,而单核苷酸位点突变不一定导致氨基酸位点的变异。在不同黄黑籽材料中仅BnTT3和BnTT18存在一致性的氨基酸突变位点(252和87),推测BnTT3和BnTT18可能在黄黑籽甘蓝型油菜种皮颜色差异形成过程中发挥至关重要的作用。通过这些位点的等位特异PCR可以区分材料间透明种皮基因,为特异基因芯片的开发及阐明甘蓝型油菜种皮色泽性状的基因及其作用位点奠定基础。     

一年生簇毛麦α-醇溶蛋白基因的分离、原核表达与功能鉴定

醇溶蛋白是面筋的主要成分之一,对小麦品质具有重要影响。根据数据库中全长α-醇溶蛋白基因设计了1对通用引物,从5份一年生簇毛麦(Dasypyrum villosum)品系中共得到52条序列,长度在816~873 bp之间(GenBank登录号为KJ004676~KJ004727)。核酸序列分析表明,其中有8条假基因,有1条(KJ004680)缺失终止密码子。推导氨基酸序列显示,KJ004677、KJ004686、KJ004714和KJ004696含有1个额外的Cys,其中,前3条序列由于Tyr→Cys所致,而KJ004696则由于Ser→Cys突变。序列间的差异主要出现在N-端重复区和多聚谷氨酰胺I区,根据N端重复区多肽序列的差异将一年生簇毛麦α-醇溶蛋白分为5种类型。为了分析具有额外Cys的α-醇溶蛋白所具有的品质效应,选取KJ004708(具有典型的6个Cys)和KJ004714(具有1个额外的Cys)分别构建表达载体,IPTG诱导后均得到分子量约30 kD的蛋白,与理论值相符;目的条带经切胶串联质谱鉴定证明,这2个α-醇溶蛋白基因在大肠杆菌中正确表达。对表达的蛋白亚基进行纯化、复性和低温冷冻干燥,经4 g粉质仪分析表明,KJ004708和KJ004714均能改善面团的加工品质,其中具有1个额外Cys的KJ004714亚基对面粉品质的改善更为显著。     

甘肃河西地区西门塔尔杂交类群NGB基因第4外显子的遗传变异研究

为研究甘肃河西的临泽、甘州、凉州、金昌、高台5个地区西门塔尔杂交类群NGB基因第4外显子的遗传多态性及其变异特征,采用PCR-SSCP方法检测了283头西门塔尔杂交类群NGB基因第4外显子和部分内含子的多态性,并对群体内各等位基因进行了测序。结果显示:5个地区西门塔尔杂交类群共检测出5个等位基因(A、B、C、D、E),表现为6种基因型(AA、BB、AB、AC、AD、AE)。5个地区西门塔尔杂交类群均能检测到AA、BB、AB 3种基因型,且甘州、凉州、高台西门塔尔杂交类群还分别检测到AC、AD、AE 3种基因型。A等位基因频率在5个群体中最高,为优势等位基因。对不同SSCP带型的对应片段进行测序分析,共发现5个核苷酸突变位点(31 bp C→T、68 bp G→C和G→A、129 bp A→G、207 bp C→T),5处突变中仅第207 bp处单核苷酸突变落在外显子区域,其余均落在内含子区域,但均未导致氨基酸发生改变。χ2检验结果显示,5个地区西门塔尔杂交类群在第207 bp处单核苷酸突变位点上仅凉州、金昌西门塔尔杂交类群处于Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05)。群体遗传学分析结果表明,临泽、甘州、凉州、金昌、高台西门塔尔杂交类群的多态信息含量(PIC)分别为0.358 2,0.383 9,0.427 9,0.368 2,0.394 7,均属于中度多态(0.25PIC0.5)。     

糯谷与非糯谷waxy基因全序列比对与多态性位点分析

为了明确粳糯谷子waxy基因DNA全序列及其氨基酸序列多态性,以3份糯质和2份非糯谷子品种为材料,通过Primer Premier 5.0引物设计、PCR扩增、目的片段纯化、阳性克隆和菌液PCR测序拼接,以Setaria italica v2.2 (Foxtail millet)基因为参考序列,分析参试材料间waxy基因全序列的多态性位点,利用在线SMART (http://smart.embl-heidelberg.de/)分析预测其waxy氨基酸序列及其二级结构域。结果表明,(1)waxy基因全序列总长度为4 218 bp。5份供试材料与参考基因序列比对共检测到54个突变位点,其中转换、颠换(易位)、插入和缺失突变依次分别为24、19、5和6个。(2)‘公谷68’、‘红粘谷’、‘赤谷4号’、‘赤谷9号’和‘杏黄粘’与参考基因序列比对分别含有36、8、5、5和0个差异位点,其中‘公谷68’与参考基因组序列比对,存在Intron 6第2 052 bp (T)和Intron 9第2 883 bp (AGGTG)等5个插入,在Intron 12 (3 602 bp)缺失T,Intron 6 (2 109～2 125 bp)缺失ACATTCTTTCAGACTGC等6个缺失位点,以及Intron 1 (396, 787 bp)(C-A)等12个颠换,exon 1 (54, 68 bp)(A-G)等12个转换。‘红粘谷’Intron 6在2 078 bp (T-A)等含有3个颠换,以及exon 1第54和68 bp、Intron1第201 bp (A-G)等5个转换。(3)粳糯谷waxy基因序列比对中,‘公谷68’、‘杏黄粘’和‘红粘谷’与非糯‘赤谷4号’分别含有31、5和3个多态性位点。(4)粳糯谷之间检测到70个氨基酸序列差异位点,其中‘公谷68’与其余4份材料存在69个差异位点,‘杏黄粘’第248个氨基酸为S (丝氨酸),其余4份材料均为N (天冬酰胺)。‘公谷68’检测到low complexity (51～67)、Pfam:Glyco_transf_5 (81～341)、Pfam:Glycos_transf_1 (385～524)、Pfam:Glyco_trans_1_4 (396～533)和low complexity (580～604)等5个waxy氨基酸序列二级结构域,‘红粘谷’、‘杏黄粘’、‘赤谷4号’和‘赤谷9号’均含有上述前4个结构域,但与‘公谷68’结构域的氨基酸位置不同,其差异氨基酸数目依次分别为0、1、0和12个。     

西红花β-胡萝卜素羟化酶CsBCH1-z基因的分离与生物信息学分析

为更好地理解西红花类胡萝卜素合成代谢途径,从西红花中分离和克隆了1 个新的β-胡萝卜素羟化酶基因CsBCH1-z,并从柱头cDNA中克隆了该基因的全长编码序列为906 bp,编码301 个氨基酸残基,对应的基因组序列为1261 bp,5 个外显子由4 个内含子子间隔开。与已知的CsBCH1 基因的氨基酸序列比较,发现在N端由于6 个碱基的缺失,造成了2 个氨基酸的缺失和1 个氨基酸由异亮氨酸突变为亮氨酸,另外还有一处单碱基的变异造成苏氨酸突变为丙氨酸。通过预测其蛋白含有3 个明显的跨膜结构域,C端包含了2 组“HXXXXH”和“HXXHH”结构域,是典型的脂肪酸羟化酶。β-胡萝卜素羟化酶是西红花苷合成的重要前体物质,CsBCH1-z 柱头中的表达量>叶片>花瓣;雄蕊中表达很低;球茎中表达不可见。     

花生转录因子基因NAC4的等位变异分析

NAC转录因子在植物应答非生物胁迫中起重要作用。利用生物信息学分析推测花生栽培种转录因子基因Ah NAC4(登录号为HM776131.1)属于抗旱相关转录因子基因,对比栽培品种山花11号Ah NAC4的2条c DNA序列(Shr NAC4-a和Shr NAC4-b)及其相应的DNA序列(Sh NAC4-a和Sh NAC4-b)表明,Ah NAC4全长为1244 bp,编码区长度为1050 bp,含有2个内含子,分别位于182~279 bp和547~642 bp处,编码蛋白包含349个氨基酸。从抗旱性不同的32个栽培品种分离得到4类Ah NAC4,分别命名为Ah NAC4-a1、Ah NAC4-a2、Ah NAC4-b1和Ah NAC4-b2,缩写为a1、a2、b1和b2。a1和a2为等位基因,二者在717 bp处存在1个碱基差异,引起第174位氨基酸的改变,b1和b2为等位基因,二者存在14个SNP位点,其中717 bp和924 bp处碱基的差异引起第174位和第244位氨基酸的改变。供试品种中基因型为a1a1b1b1、a1a1b2b2、a2a2b1b1、a2a2b2b2的品种数分别为10、5、15和2。从19个野生种中分离得到11类NAC4的DNA序列(Aw1NAC4–Aw11NAC4),Aw1NAC4与栽培种b1、b2的核苷酸序列同源性最高,Aw2NAC4与栽培种a1、a2核苷酸序列同源性最高。推测栽培种a1基因编码蛋白对花生抵御干旱起关键作用,a1和b1基因编码蛋白的功能与野生种更接近。     

休哈塔假丝酵母木糖还原酶基因(xyl1)的克隆与序列分析

木糖还原酶氧化木糖生成木糖醇,处于木糖代谢的节点位置。酿酒酵母自身不具有木糖还原酶,不能利用木糖生产乙醇。因此,可以在酿酒酵母体内引入木糖还原酶基因xyl1,完善木糖代谢流,提高酿酒酵母的木糖利用率和乙醇得率。本研究利用PCR方法,根据木糖还原酶基因xyl1序列相似的特点,设计1对引物,以休哈塔假丝酵母基因组DNA和质粒PKT0150为模板,克隆得到了木糖还原酶基因xyl1,长度为1110 bp,有3个碱基缺失,ORF位于11-982位,全长为972 bp,编码323个氨基酸,缺失的3个碱基TTG位于ORF后10、11、12位。结果表明该片段为HDYXHT-20335木糖还原酶基因序列,为构建利用木糖高产乙醇的酵母菌奠定一定基础。     

猪SLA-DQA基因外显子4多态性分析

采用PCR-SSCP及克隆测序技术对大白、长白、杜洛克共210头仔猪SLA-DQA基因第4外显子进行多态性检测,以探讨猪SLA-DQA基因的遗传特性。结果显示:共获得4种等位基因(A、B、C、D),6种基因型(AA、AB、CC、CD、BB、BC)。6种基因型在杜洛克猪中都被检测到,而在大白猪中只检测到AA、AB、CC 3种基因型,在长白猪中未检测到BC基因型。A等位基因和AA基因型的频率在3个群体中最高,为优势基因和优势基因型。对不同SSCP带型的对应片段进行测序分析,共发现3个核苷酸突变位点(5 126 bp A→G,5 158 bp A→T,5 233 bp G→A),其中,5126 bp处A→G导致氨基酸由异亮氨酸变为缬氨酸。经χ2适合性检验,3个猪品种在此位点上都偏离了Hardy-Wein-berg平衡状态(P<0.05)。群体遗传学分析发现:长白猪、大白猪多态信息含量(PIC)分别为0.3233,0.4548,属于中度多态(0.250.5);各基因型在三品种中的分布差异显著。研究结果证实,猪SLA-DQA基因第4外显子具有丰富的遗传多态性。     

秦川牛CS-1 基因SNPs 检测及其与胴体、肉质性状相关性研究

【目的】检测秦川牛CS-1基因的SNPs多态性,并将其与秦川牛胴体和肉质性状进行关联分析。【方法】采用PCR-SSCP方法对485头秦川牛CS-1基因第3外显子进行SNPs多态性检测,分析其与部分胴体、肉质性状的关系; 【结果】在CS-1基因第3外显子191碱基处发现C→A突变,201碱基处发现C→T突变。检测到A和C两个等位基因,其基因频率分别位0.1381和0.8619。方差分析结果表明：胴体性状方面, AC 型个体背部皮下脂肪厚显著高于CC 型个体(P＜0.05);在肉质性状方面,AC 型个体的大理石花纹显著高于CC 型个体（P<0.05）,AA 型和AC 型个体的嫩度要显著优于CC 型个体(P＜0.05);其余性状差异不显著; 【结论】揭示可以用该多态性位点(CS-1 Exon3) 对秦川牛的胴体性状和肉质性状进行标记辅助选择。     

ToCV和TYLCV复合侵染番茄后部分病毒基因序列分析及实时荧光定量PCR分析

番茄褪绿病毒病(ToCV)和番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)存在复合侵染的现象,其发病率逐年递增,成为一种新的威胁番茄产业的病毒病害。为了研究复合侵染样品中2种病毒的互作和基因变异情况,对天津番茄产区发生的TYLCV全基因组和ToCV的CP基因和HSP基因进行了克隆和序列分析。结果表明,与单独侵染样品进行比对,TYLCV的基因序列在复合侵染的样品中共有6处碱基发生了变异,分别为73位A→C、92位A→G、347位C→T、1 209位C→T、1 618位A→G、2 107位A→T,除73位和92位的变异未在编码区,其余的变异碱基均在ORF框内,其中1 209位为同义突变,其他均发生了错义突变。ToCV的CP基因有1处同义突变,ToCV的HSP基因共有4处碱基变异,其中826位由T→C和1 166位由G→A均为同义突变,1 395位和1 630位均由A→G,为错义突变。利用实时荧光定量PCR技术对单独侵染和复合侵染的番茄样品中TYLCV和ToCV病毒积累量进行分析。结果表明,在田间单独侵染和复合侵染的样品中, TYLCV的拷贝数差异不显著,ToCV的拷贝数在单独侵染和复合侵染的样品中差异也不显著。在复合侵染的样品中,TYLCV的拷贝数约为ToCV的262～436倍。     

疣粒野生稻金属硫蛋白(OMMT-2)基因的获得及序列分析

从疣粒野生稻叶片cDNA文库中分离出1个金属硫蛋白基因的cDNA序列,命名为OMMT-2。该基因全长532bp,其中5’非翻译区为111bp,3’非翻译区171bp,开放阅读框长249bp,编码82个氨基酸,该蛋白的分子量为7775.9,理论等电点为6.49;基因编码的氨基酸含有14个半胱氨酸(Cys),占了总氨基酸的17.07%,且集中分布在肽链的N端和C端,呈CXC和CXXC排列方式。疏水性分析表明,该蛋白在43~56个氨基酸之间有较强的疏水区。通过氨基酸序列分析表明,金属硫蛋白中半胱氨酸的位置和数目有较强的保守性,揭示了半胱氨酸对金属硫蛋白的功能十分重要。     

烟草线粒体基因atp6的SNP及其与CMS的相关性

为更好地在烟草育种中利用雄性不育,对烟草胞质雄性不育(CMS)的分子机理进行了研究。atp6基因是影响植物CMS的一个重要候选基因。本研究以7个烟草CMS系及其相应的保持系为材料,利用PCR特异引物扩增其线粒体基因atp6,通过直接测序和比对,发现atp6中A-59C、T-92C、T-185G、T-253C、T-418C、T-768C 6个核苷酸位点存在碱基变异,其中第59位、92位、185位和418位碱基的变化导致了相应位点编码氨基酸残基的改变,另两个位点(第253位和768位)为同义突变。对atp6基因中第59位A→C的突变进行了大量个体(共222个烟草植株个体)的PCR-RFLP检测及分析,结果表明,所有保持系单株的线粒体atp6基因片段都可以被Bst1107 I酶切,酶切后出现两种条带;而96%以上的雄性不育系单株的线粒体atp6基因片段部分能被Bst1107 I酶切,部分由于第59位A→C突变不能被Bst1107 I酶切,酶切后出现3种条带。说明atp6基因第59位的SNP位点与烟草CMS特性存在显著的相关性。     

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得水稻GRAS家族转录因子G540突变体

GRAS转录因子是植物特有转录因子,一般由保守的GRAS结构域组成,与光信号转导、赤霉素信号转导、植物生长发育及植物逆境胁迫响应密切相关。水稻GRAS转录因子G540中含有2个RPT1结构域和2个GRAS结构域,系统进化分析和表达模式分析发现,G540属于GRAS转录因子家族中的HAM亚家族,在水稻穗早期发育阶段特异表达,推断G540可能参与穗的早期分化或形态建成。本研究利用CRISPR/Cas9技术对G540进行定点编辑,构建G540基因敲除载体并利用农杆菌介导转化水稻粳稻品种‘9522’,鉴定并获得遗传转化植株。对转化植株的靶序列进行分析发现,9522G540-1在靶序列上缺失了第4位C碱基,9522G540-4在靶序列的第3位和第4位之间插入了一个A碱基,9522G540-2在G540的双等位基因上出现了不同的突变,一条链在靶序列上缺失了第4位C碱基,另一条链在靶序列上缺失8个碱基。对G540突变后的氨基酸序列分析发现,9522~(G540-1)、9522~(G540-2)和9522~(G540-4)的RPT1和GRAS结构域完全缺失,即成功获得以‘9522’为背景的G540功能缺陷型突变体。为进一步探究该基因在穗发育进程中的生物学功能和分子机制提供遗传材料。     

中介蝮蛇毒纤溶酶基因克隆及生物信息学分析

目的：克隆中介蝮蛇(Gloydius intermedius)纤维溶解酶（Fibrinolytic enzyme,FLE）基因,分析其基因序列并对该基因的功能进行分析。材料及方法：从中介蝮蛇毒腺细胞中提取总RNA,通过RT-PCR法扩增纤溶酶基因,与pMD18-T载体连接进行TA克隆,再进行序列的测定并且对该序列进行分析。结果：扩增得到完整开放读码框在内的长为777bp的纤溶酶基因序列。结论：成功克隆了编码中介蝮蛇纤溶酶的基因序列,推导其编码的氨基酸序列。开放读码框编码258个氨基酸,含有大量疏水氨基酸。其中,前1-19位氨基酸编码信号肽;根据同源性推测,以His65、Asp110和Ser204组成纤溶酶的活性中心并高度保守;序列内含12个Cys,两两配对结合成的6个二硫键对纤溶酶的高级构型和稳定性至关重要。成功克隆中介蝮蛇毒纤溶酶基因为进一步研究该基因的遗传特征以及为该酶在原核及真核生物中的表达研究提供依据。     

豫南稻区特种稻香味和有色果皮基因鉴定

为明确豫南稻区特种稻香味和有色果皮基因型,进一步促进豫南特种稻的遗传改良及新品种选育。本研究选用53份特种稻种质资源,针对水稻第8号染色体上香味基因Badh2的第2外显子和第7外显子设计相应分子标记,结合聚丙烯酰胺凝胶电泳和测序技术,分析特种稻资源中香味基因变异情况。结果显示,53份材料中有18份材料Badh2基因第2外显子上出现7 bp碱基缺失,其中‘银香1号’为杂合基因型;19份材料Badh2基因第7外显子上发生8 bp缺失和3个单核苷酸位点多态性变异,其中‘黑香糯160’、‘鄂香1号’和‘美香占2号’属于杂合基因型。同时,对有色特种稻黑色果皮基因Ra和红色果皮基因Rc进行分析,结果表明,11份黑色稻米均在Ra基因第7外显子处缺失碱基“GT”;普通白米与2份红色稻米相比在Rc基因第6外显子处存在14 bp碱基缺失。本研究利用分子标记技术对豫南特种稻香味和有色果皮基因进行了分析,为豫南特种稻种质资源筛选评价和分子设计育种选育或创制聚合多种优良性状的特种稻新品种提供了理论依据与技术支持。     

利用CRISPR-Cas9技术制备水稻LOC＿Os01g07170突变体

在真核生物中,HORMA结构域具高度保守性,含HORMA结构的蛋白在细胞减数分裂中具有重要作用。LOC_Os01g07170蛋白具有HORMA结构域,系统进化树分析表明该蛋白与拟南芥ASY1相似度较高,且该基因在生殖器官大量表达,推测LOC_Os01g07170基因可能参与细胞的减数分裂。本研究利用CRISPR-Cas9技术对LOC_Os01g07170基因进行敲除,在该基因上设计了两个靶位点,构建LOC_Os01g07170基因敲除载体,采用农杆菌介导的方法转化水稻粳稻品种9522,获得T0代转基因苗。结果显示突变靶点1处共获得7棵转基因苗,鉴定得到3株纯合突变体,突变类型为在第3个外显子的第1 137号碱基缺失1个C碱基;突变靶点2处共获得11株转基因苗,有4株纯合突变体,突变类型为在第4个外显子的第1 501号碱基处插入1个C碱基。分析氨基酸序列,发现这2种突变株系都存在移码突变而使氨基酸翻译提前终止。本研究成功利用CRISPR-Cas9基因编辑技术获得了水稻LOC_Os01g07170基因的两个突变类型的株系,为进一步研究LOC_Os01g07170基因功能提供了遗传材料。