水稻紫叶突变体PLM的表型与遗传研究

从爪哇稻香大粒中发现一紫叶突变体PLM,通过与绿叶水稻C181杂交,对PLM及其后代进行遗传、色素和品质的分析.结果显示:PLM紫叶突变体为隐性单基因遗传.与绿叶植株相比,PLM及其后代紫叶群体的花青素含量显著增加,叶绿素总量也有一定的增加;PLM子粒的长宽比为3.09,达到国标一级;其垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量和胶稠度均低于国标三级,表现较差;在其杂交后代中,品质性状得到了一定改善.PLM是一优良的标记供体材料.     

一个新的水稻窄叶突变体的遗传分析和基因定位

水稻叶片形态相关突变体是水稻功能基因组学研究和株型改良的重要材料.本研究以新的窄叶突变体MR11为研究材料,发现该突变体在整个生育期表现为窄叶、叶长变短和植株矮化.叶片组织结构观察发现由于叶脉数减少和叶脉问宽度减小,导致突变体倒二叶叶片宽度不及野牛型的1/2.F2和BC1F1两个群体分离结果表明该窄叶突变体表型受一对隐...     

水稻耐盐性基因SKC1的KASP标记的开发与利用

籼稻品种‘Nona Bokra’中携带的SKC1^NB等位基因水稻耐盐性的主效QTL (Quantitative trait locus)位点。为了提高对水稻SKC1基因型鉴定效率,根据SKC1^NB基因中的功能性SNP位点开发了一个KASP分子标记SKC1^NB-KASP,利用该标记对‘Nona Bokra’与粳稻品种‘繁14’、‘花B’和‘武1B’的回交BC₃F₂群体进行SKC1等位基因的分型,发现在BC₃F₂群体受测的65个单株的DNA样品中,有16份样品的基因型与供体亲本‘Nona Bokra’相同,31份样品显示杂合基因型,18份样品与轮回亲本基因型相同。对这65份DNA样品的,SKC1基因进行测序以检验KASP标记基因分型结果的准确性,发现测序结果与KASP标记分型的结果完全一致。以上结果说明SKC1^NB-KASP标记可以高效、准确地鉴定,SKC1位点的基因型,大大提高了耐盐性水稻分子标记辅助选择育种的效率...     

水稻抗坏血酸氧化酶基因家族生物信息学分析

抗坏血酸氧化酶(ascorbic acid oxidase,AAO)是多铜氧化酶家族中的一员,在植物生长发育过程中起重要作用。为深入研究水稻AAO基因家族的功能特征及表达模式,采用生物信息学从Phytozome的水稻数据库鉴定出14个AAO成员,并对其染色体定位、蛋白理化性质及二级结构、基因结构、保守基序、系统发生树和表达模式等方面进行预测分析。结果显示,14个OsAAO不均匀地分布在8条染色体上,多为碱性蛋白;蛋白二级结构以无规则卷曲为主要组成部分;基因结构和保守基序分析表明,OsAAO内含子数目变化差异较大,但氨基酸序列具有较强的保守性;系统发生树可分为3个亚家族,OsAAOs与玉米、高粱簇在一起,亲缘关系较近;另外表达模式分析发现,OsAAO在不同的组织部位表达水平具有差异,这表明其行使功能不同。这些结果为今后研究该基因家族的生物学功能和培育耐旱品种提供理论依据。     

一个低氮诱导表达的水稻Dof转录因子OsDof-13的分离和转化

通过生物信息学同源分析,在水稻cDNA数据库中检索到水稻Dof家族中的OsDof-13(AK119803)基因与玉米MNBla转录因子具有很高的同源性.NCBI数据库注释,该基因编码202个氨基酸.依据Dof转录因子共有的特征,N端51～102 AA可能为该基因的Dof结构域.Northern分析结果表明Os-Oof-13受低氮诱导后有明显的表达变化.亚细胞定位分析结果表明OsDof-13蛋白定位于细胞核.构建了OsDof-13的超表达载体,利用农杆菌介导法将其转化粳稻品种合江19,获得12个独立转基因植株,Southern杂交结果显示OsDof-13基因的插入拷贝数分别为1～4个.     

水稻早衰突变体esl3的鉴定与基因定位

叶片早衰直接降低作物的光合作用、产量和品质。因此,鉴定早衰突变体和研究其基因功能对于作物的遗传改良具有重要的作用。esl3来源于水稻籼型恢复系缙恢10号的EMS诱变库,苗期叶片中上部即呈现褐化枯萎,该特征一直持续到植株成熟。与野生型相比,突变体衰老部位叶绿素和光合速率极显著下降,绿色部位光合色素和光合速率则略有升高。农艺性状分析发现,结实率无显著变化,有效穗、穗长、穗粒数、千粒重、株高和干物质重则显著或极限著下降。遗传分析表明,esl3叶片早衰枯死性状受1对隐性核基因控制。利用391株日本晴/esl3的F₂突变型单株,最终把ESL3基因定位在第5染色体SSR标记RM19085和Indel标记Ind05-2之间,物理距离91 kb,包含14个注释基因,为下一步调控基因的克隆和功能研究奠定了基础。     

竹醋对红色甜椒贮藏中活性氧代谢的影响

为研究竹醋对红色甜椒在贮藏过程中的活性氧代谢的影响,以‘红苏珊’红色甜椒为实验材料,用蒸馏水将精制竹醋液稀释成500、1000和1500倍液,浸泡甜椒果柄3 min,以蒸馏水处理为对照(CK),擦干后装PE保鲜袋,于20℃储存。研究结果表明,500~1500倍竹醋液处理明显提高了红色甜椒的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及总抗氧化能力(T-AOC),降低了超氧阴离子(O2-·)的产生速率和过氧化氢(H2O2)含量,降低了丙二醛(MDA)含量的积累和细胞膜渗透率。其中以1500倍竹醋稀释液处理的保鲜效果最好,与CK相比较,POD活性峰值提高了1.24倍,SOD活性提高了4.6%~100%,T-AOC提高了0.12%~0.72%,O2·-产生速率降低了27.22%~47.75%,H2O2含量减少了9.46%~43.42%,MDA含量减少了8.42%~39.59%,细胞膜渗透率降低了11.56%~37.34%。这说明竹醋具有较强的抗氧化性,可以减缓红色甜椒的膜脂过氧化作用,保持细胞膜的完整性,从而延缓衰老,起到一定的保鲜作用。     

CMS水稻不同器官的膜脂过氧化水平

比较了ＣＭＳ水稻不育系珍汕９７Ａ及其同核异质保持系珍汕９７Ｂ的叶片、幼穗和花药中的膜脂过氧化、活性氧水平及活性氧清除酶活性。结果表明：与可育花药相比，不育花药中Ｈ２Ｏ２和Ｏ２＾－水平较高，丙二醛（ＭＤＡ）含量也高，而超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）、过氧化酶（ＰＯＤ）和抗坏血酸过氧化物酶（ＡＳＡ－ＰＯＤ）活性则较低；幼穗中，不育系的Ｈ２Ｏ２和ＭＤＡ含量高于保持系，其它指标基本无差异；     

6-苄氨基嘌呤处理对鲜切荸荠褐变及活性氧代谢的影响

为探究不同浓度6-苄氨基嘌呤(6-BA)处理对鲜切荸荠褐变及活性氧代谢的影响,以桂蹄3号新鲜荸荠为试材,采用浓度分别为100、200、400 mg/L的6-BA浸泡鲜切荸荠3 min,以纯水浸泡处理为对照(CK),测定贮藏过程中总酚、类黄酮、醌、丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量变化以及多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性等相关指标.结果表明:与对照相比,6-BA处理减少了总酚、类黄酮、醌类等呈色物质的积累,进而有效抑制了鲜切荸荠褐变,维持了鲜切荸荠贮藏期间的色泽,同时降低了PPO、POD和PAL等褐变相关酶活性;此外,6-BA处理抑制了鲜切荸荠中MDA和H2O2含量,提高了贮藏期间CAT和SOD活性,进而提升了鲜切荸荠在贮藏期间的品质.通过对比不同浓度6-BA处理效果可知,400 mg/L 6-BA处理在抑制鲜切荸荠褐变及活性氧代谢方面效果最好.     

NaCl胁迫下外源壳聚糖对菜用大豆光合作用及叶绿体活性氧代谢的影响

采用蛭石栽培,以菜用大豆为试材,研究外源壳聚糖对NaCl胁迫下幼苗叶片光合作用及叶绿体活性氧(ROS)代谢的影响,以期探明NaCl胁迫下壳聚糖调控菜用大豆光合作用的生理机制。结果显示:NaCl胁迫下,外源壳聚糖通过诱导非气孔因素显著缓解了菜用大豆在胁迫中期(第6~12天)净光合速率(Pn)的下降;外源壳聚糖显著抑制了叶绿体O-·2的产生速率及H2O2含量的上升,显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性及抗坏血酸过氧化物酶(APX)在胁迫中期(第6~12天)的活性。无盐条件下,外源壳聚糖在处理早期对上述各指标产生了显著影响,中、后期该作用消失。上述结果表明:外源壳聚糖在NaCl胁迫下对菜用大豆的作用与无盐条件下不同;NaCl胁迫下,壳聚糖可诱导菜用大豆叶绿体保护酶活性及As A-GSH循环的运转速率,及时清除过量ROS,以抑制盐胁迫对光合膜的伤害,这可能是壳聚糖缓解Pn下降,进而缓解菜用大豆干质量下降的重要原因之一;外源壳聚糖的作用具有时效性。     

不同栽培模式下冬小麦叶片衰老与活性氧代谢研究

以冬小麦小偃22为试验材料，在120 kg hm^-2施氮水平和基本苗为130~150万 hm^-2下，研究常规栽培(CK)、覆草栽培、地膜覆盖3种栽培模式下灌浆期冬小麦顶三叶衰老与活性氧代谢特性。结果表明，覆草栽培模式下，叶绿素含量显著高于常规栽培，叶片衰老速度缓慢，代谢强度降低缓慢，饱满指数及产量显著高于常规栽培；地膜覆盖栽培模式下，灌浆前期叶绿素含量显著高于常规栽培，叶片中过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性高于常规栽培，丙二醛（MDA）含量显著低于常规栽培，膜脂过氧化程度低；灌浆后期叶绿素含量急剧下降，叶片衰老速度加快，膜脂过氧化程度加剧。POD、CAT参与了小麦叶片衰老进程的调控，并通过协同作用来保护叶片，减轻活性氧伤害，延长功能期，提高产量。     

高温胁迫对重穗型水稻品种叶片活性氧代谢的影响

利用高温胁迫,比较研究了不同穗重型品种叶片的O-2产生速率、H2O2和MDA含量变化,以及抗坏血酸过氧化物酶(ASP)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化歧化酶(SOD)的酶活性变化.结果表明:高温胁迫下,水稻叶片中的O-2产生速率、H2O2和MDA含量随处理时间的延长而加速上升,且上升速率及含量呈现轻穗型品种E优540＞中穗型品种D优68＞重穗型品种II优162、冈优527;而保护酶SOD、CAT和ASP的活性则相反,呈现重穗型品种＞中穗型品种＞轻穗型品种.同时,从高温胁迫下各类型品种叶片中CAT和ASP的活性上升与下降的拐点比较,重穗型品种比中穗型和轻穗型的出现时间推迟1 d.由此认为,重穗型品种的这种抗逆性代谢优势,是该类型在高光强、高温和低CO2浓度下显示其高的净光合速率的生理基础.     

Cytoplasmic Systems in Different Male-Sterile Lines of Rice

In order to characterize the cytoplasmic system in seven cytoplasmic-genic male-sterile lines (CMS; A lines) of rice, viz., V 20A, ‘Zhenshan 97A’, IR 46831A, ‘Madhu A’ (cms-WA), ‘Yar-Ai-Zhao A’ (cms-Gam), ‘Pankhari 203A’ (cms-TN) and Wu 10A (cms-bo) and their isonuclear maintainers (B lines), all possible crosses were made between CMS lines and maintainers (A × B) as well as between the maintainers themselves (B × B). Based on F₁ pollen and spikelet fertility the CMS lines V 20A, ‘Zhenshan 97A’, IR 46831 A, ‘Madhu’ A possessing cms-WA cytoplasm were found to be genetically different from ‘Pankhari 203A’ (cms-TN), Wu 10A (cms- bo) and ‘Yar-Ai-Zhao A’ (cms-Gam) cytoplasms. Cms-bo and cms-TN cytoplasms appeared to be identical. Since the cytoplasms of the A lines are different from those of the B lines, the nuclear genes operating to cause the sterility might also be different in (A × B) and (B × B) crosses.     

大白菜细胞质雄性不育的分子鉴定及序列分析

为了获得3种大白菜细胞质雄性不育系Ogu CMS,Pol CMS,CMS96和保持系间的多态性以及定位大白菜CMS96不育系所属的不育类型,利用设计的atp6,orf222单一和混合引物PCR扩增3组11份同核异质大白菜细胞质雄性不育系和保持系mtDNA。结果表明,atp6引物在大白菜Ogu CMS不育系扩增的200 bp片段为其特异带;orf222引物仅在大白菜Pol CMS和CMS96不育系有扩增产物,但二者有3点完全不同:大白菜Pol CMS不育系扩增产物为675bp,CMS96不育系扩增产物为669 bp,二者相差6个核苷酸,后者定名为大白菜CMS96-orf222。大白菜CMS96-orf222与甘蓝型油菜Nap CMS的nad5c基因和Nap-orf222基因同源性均为99%,E值为0.0;大白菜Pol CMS的675 bp序列具有ORF224开放阅读框,没有保守结构域,而大白菜CMS96的669 bp序列具有ORF222开放阅读框和保守结构域YMF19。另外,atp6和orf222混合引物多重PCR扩增产物存在明显多态性:800 bp为大白菜保持系的差异带型;2 300 bp和1 500 bp为大白菜Pol CMS不育系特异带型;200 bp为大白菜Ogu CMS不育系特异带型;690 bp为大白菜CMS96不育系特异带型。该方法仅用一次PCR反应快速地将3种大白菜细胞质雄性不育系和保持系一次性全部区分开,为大白菜分子育种和常规育种更好地相结合提供了简单、快速、准确和重复性好的方法和手段。     

新型不育胞质在栽培稻中的分布与鉴定

为了分析只含有不育基因orf216在栽培稻中的分布,鉴定具有新的细胞质雄性不育胞质类型的种质资源。选取栽培稻824个品系为研究对象,以细胞质雄性不育相关序列HL-Sp1的特异引物进行PCR扩增,初步筛选得到9个候选品系,利用细胞质雄性不育基因orfH79,orf216的特异引物进行PCR扩增完成进一步筛选,并用Southern杂交验证。结果表明,最终筛选出IR72892,IR43,IR735463个只含有不育基因orf216不含orfH79的新型细胞质雄性不育胞质类型的品系。通过分子标记辅助选择,已成功的从824个栽培稻种中筛选到新的具有细胞质雄性不育胞质类型的新品系,为后续不育系的培育和相关理论研究奠定基础。     

连作对花生光合特性和活性氧代谢的影响

大田和池栽试验结果表明,连作显著降低花生单叶光合速率（P_n）、群体光合强度（CAP）和叶面积系数(LAI),并随生育期的推进而降低更甚;LAI与CAP和作物生长速率（CGR）呈极显著正相关,Chl含量与P_n相关密切。LAI的降低是导致连作花生干物质积累少、荚果产量低的主要原因;不同品种类型对连作障碍的敏感性不同,鲁花12最敏感,而8130耐性最好。连作花生叶片的SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白质含量显著降低,MDA含量明显增加,且其变化随连作年限延长而加大;CGR与叶片中POD和SOD相关密切。植株中POD、SOD等叶片保护酶活性降低是导致花生生育不良和后期早衰的主要原因之一。