水稻Ds插入双分蘖突变体形成机理的分析

在水稻Ds插入突变株筛选过程中,发现一个在同一分蘖节形成大、小两个分蘖的双分蘖突变体dt1（double tillers mutant）,两个分蘖均可正常抽穗形成有效分蘖。采用TAIL-PCR技术从该突变体中克隆了Ds插入的侧翼序列,将该序列作为查询序列进行核苷酸序列数据库（NCBI-BLAST）在线比对分析,发现所克隆的Ds侧翼序列与3号染色体的克隆OJ1345H02（gi|21281466）序列同一性达100%。以FGENESH和GeneMark.hmm两种软件分别对Ds插入基因的结构进行分析,在外显子的数目、大小、位置等方面均得出高度一致的结果。同时,用NCBI Entrez server和Pfam等软件对该基因进行功能预测,推测的基因编码产物含保守的FH2结构域,为水稻类形成素蛋白。突变体后代Ds插入基因型分析显示,其后代出现分离,表明该突变体为Ds插入杂合体。     

T-DNA插入产生的水稻多分蘖突变的遗传分析

在筛选和鉴定水稻T-DNA(含Basta抗性基因Bar)插入纯合体的过程中，观察到一个多分蘖的突变体。其分离群体中多分蘖和正常分蘖两种植株类型的分离比率为3∶1，符合1对基因的显性遗传。Basta 抗性检测、PCR分子检测及Southern杂交证实，该突变体是由单一T-DNA插入引起的，多分蘖性状与T-DNA共分离。该突变材料可用于插入座位的     

水稻突变体W33高位分蘖特性利用价值研究

为探讨水稻突变体材料W33高位分蘖特性在水稻育种上的利用价值。以野生型水稻恢复系R818及其高节位分蘖突变体W33为试验材料,用盆栽试验研究R818和W33的植株、分蘖和穗部性状差异,用大田栽培控制性试验比较R818和W33分蘖、产量构成性状及子粒产量差异,测得参试材料各性状数据。结果表明,生长前期W33和R818株高、主茎叶均长无明显差异,中后期二者株高、主茎叶均长渐显显著或极显著差异;W33单株平均分蘖数是R818的7.5~8.8倍,平均有效穗数是R818的8.6倍,分蘖平均成穗率与R818相当,但单穗穗长、枝梗数和着粒数明显低于R818,而千粒重与R818无明显差异;W33和R818单株籽粒产量均随密度增大而降低,并以最低密度条件下最高,最高密度条件下最低;尽管W33单穗产量明显低于R818,但在相同栽插密度条件下,W33和R818群体产量差异不显著(F=3.7868<F_0.05,1,4);在一定密度范围内,W33能充分发挥其旺盛的分蘖力和较高的成穗率优势,以弥补单穗产量较低的缺陷,其群体产量最终达到与R818相当的水平。说明W33旺盛的分蘖力和较高的分蘖成穗率特性在水稻育种上具有一定的利用价值。     

水稻极度分蘖突变体的分离和遗传初步研究

通过EMS诱变处理栽培稻粳灿89(Oryza sative L.indica JX89）种子，从M2代植株中筛选得到一株突变体，其植株形态表现为叶细、色淡、植株矮化和极度分蘖。在将近一年的营养生长过程中，分蘖总数达到2000多个，命名为极度分蘖突变体（Excessive tillering mutant）ext37.ext 37自交所得M3和M4代植株表现同一表型。突变体自交及其与JX89和丰矮占5号（FAZ-5）发杂交F1、F2代结果表明该突变为显性遗传方式，可能涉及两对等位基因。为了观察突变基因对下游基因表达影响的程度，取生长期44天的亲本JX89和突变体ext37的节间分生组织提纯细胞总RNA，进行基因表达谱差异显示分析。结果表明突变体与亲本的基因表达模式有明显的差异，说明可能是处在上游调控基因的突变影响了下游许多基因的表达。目前有关分子生物学的进一步研究正在进行中。     

不同分蘖势类型水稻分蘖特性研究

水稻分蘖对水稻产量形成起着重要的作用,为探讨水稻分蘖特征特性,选用了6个不同的分蘖势类型水稻进行了研究.结果表明：参试的6个水稻品种分蘖势在0～0.3667个/株·d,叶片生长速度在0.1500～0.2143片/株·d,西科12、Y两优143、Y两优2号为强分蘖势的品种;而科优21、Q优6号、紫优93是弱分蘖势的品种.对强分蘖势的水稻品种在分蘖期进行氮肥营养调控研究表明：在较高土壤肥力的条件下,不施氮肥处理能确保高产目标有效穗的实现,减少了无效分蘖的发生,Y两优143和Y两优2号的成穗率达到63.16％和64.47％,显著高于施用分蘖肥的处理.施用氮肥后,明显导致发生较多的无效分蘖,两个品种的成穗率比对照降低5.72％～6.69％和5.11％～9.1％.通过对分蘖势弱的品种施用不同分蘖肥研究表明：在较高的土壤肥力下,少施用氮肥对水稻确保有效穗和提高成穗率有利,施用10％的分蘖肥处理下成穗率达到63.53％,高于其他的处理1.43％～5.35％.     

水培条件下氮浓度对水稻氮素吸收和分蘖发生的影响研究

本文应用不同氮浓度溶液对早籼稻和晚粳稻代表品种进行水培试验，考虑其对分蘖芽的分化发育和分蘖的发生终止的影响。试验表明，茎鞘含氮率与分蘖的关系甚为密切，在含氮率２．７￣３．３％时，水稻分蘖正常发生；低于１．３％时，分蘖芽的分化发育就停留在三幼一基期；处在中间状态的含氮率，分蘖芽的分化发育进程滞缓，分蘖的出生时间滞后。     

水稻中位蘖的分蘖规律与生产力研究

经冀粳１４号的主茎和不同蘖位１￣４次分蘖为材料,研究了水稻中位蘖规律与生产力。结果证实,。中晚熟水稻品种主茎有两个蘖位转折期,依此将主茎蘖位划分为下、中、上３部分;水稻主茎３￣ｎ－１蘖位为中部蘖位。在中位蘖中,主茎ｎ蘖位上一次分蘖与主茎ｎ－２蘖位下一次分蘖具有ｎ－２的蘖、蘖同伸规律,即经向上主茎每长２片叶,横向上分蘖次数增加１次的规律,在所有１次分蘖中,ｎ－１和ｎ－２蘖位１次分蘖生产潜力最大;在所有２次分蘖中ｎ－３和ｎ－４用中位蘖２次分蘖生产潜力最大;在所有３次分蘖中ｎ－５和ｎ－６蘖位３次分蘖生产潜力最大;合理利用中位蘖优势具有１４．９％左右的增产潜力。     

水稻分蘖角度遗传机理的研究进展

分蘖角度是一个重要的农艺性状,其大小对理想株型等育种方式具有重要的作用。在基础研究中,分蘖角度是研究植物分蘖机制的理想指标,是水稻功能基因组研究的主要热点方向之一。随着分子标记技术的发展已经定位了la．spk（t）、Ta等多个与分蘖角度相关的质量性状基因和多个数量性状位点。2007年,水稻分蘖角度控制基因Mzy,和TCA1的克隆及其功能研究,进一步使我们从分子水平了解水稻分蘖角度的形成机制创造了可能。为进一步促进水稻分蘖角度发育控制基因的研究,本文总结了前人的研究成果,并对存在的问题和可能的研究方向进行了探讨。     

水稻分蘖特性与产量的关系

以辽宁省近年来育成水稻新品种(系)为试材,研究分蘖特性与物质生产和分配及产量结构关系的结果,分蘖特性存在显著的品种间差异,与物质生产及分配的相关性却都没有达到显著水平,最高分蘖数和分蘖增长率与穗数呈极显著的正相关,而最高分蘖数、分蘖增长率和分蘖减少率与产量均表现负相关,成穗率与穗数、理论产量和实际产量均表现正相关。选育分蘖变化平稳,成穗率高的品种,有利于提高产量。     

水稻颖花突变体的最新研究进展

水稻颖花发育的模式及机理,一直是植物学领域研究的焦点和热点,而水稻颖花发育相关突变体又是研究其遗传发育机理的重要材料。本文先就水稻颖花的结构、发育机理及发育相关基因克隆等方面进行了概述,接着详细介绍了水稻颖花突变体的来源、形态表现及基因定位等方面的研究进展。最后,针对当前水稻颖花发育研究中存在的问题做了系统的分析,同时就进一步深入研究其发育机理进行了分析和展望。我们期望通过本文为今后深入开展水稻颖花发育的相关研究提供一定的思路和借鉴。     

一个新的水稻D1基因等位突变体的遗传鉴定与基因功能分析

株高是影响水稻产量的一个重要性状。本研究从水稻稻瘟病普感品种丽江新团黑谷(LTH)经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变群体中分离出一个遗传稳定的小粒矮化突变体LTH-m3。该突变体是赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)相关突变体,它对外源GA(GA₃)不敏感,对外源BR(eBL)的敏感性较野生型显著降低。遗传分析、基因克隆和转基因互补实验确认,该突变体是一个新的d1基因等位突变体,其D1基因在第6个外显子与内含子接合处发生单碱基突变(G²⁵²² →A²⁵²²),导致第6外显子被选择性剪切及Gα蛋白翻译提前终止,从而造成LTH-m3小粒矮化突变表型。进一步的研究表明,该突变体D1基因突变引起SD1和SLR1等基因表达的显著改变,因而影响植株细胞内GA和BR反馈调节功能和信号传递。突变体LTH-m3弥补了LTH植株过高、茎秆软和极易倒伏等缺陷,可作为LTH的改良系在今后水稻稻瘟病研究中加以利用,其功能突变基因的鉴定为深入研究水稻Gα蛋白的功能及激素信号途径提供了新的材料。     

水稻休眼分蘖芽萌发过程中内源激素水平的变化

以2个籼稻品种II优航1号、扬稻6号为材料,研究了齐穗后去除顶穗和保留顶穗对倒2节间叶腋内休眠分蘖芽(倒2芽)的生长动态及倒2芽、倒2芽着生节(倒2节)中内源激素(IAA、Z+ZR、ABA)含量的影响。结果表明,去除顶穗后,倒2芽休眠解除,开始萌发生长。在去除顶穗后1 d内,倒2节中吲哚-3-乙酸(IAA)水平、倒2芽中脱落酸(ABA)水平迅速下降,其后2种激素含量基本保持稳定,而留穗处理这2种激素含量变化不大。去除顶穗后,倒2节和倒2芽中玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)含量均持续升高,与留穗处理间的差异不断扩大,其变化动态与倒2芽生长动态相一致。而2个处理间倒2节中ABA水平、倒2芽中IAA水平相差不大。分蘖芽的萌发生长是多种激素共同作用的结果,芽中较低的ABA/(Z+ZR)值、节中较低的IAA/(Z+ZR)值有利于分蘖芽的生长,其值较高抑制分蘖芽生长。     

水稻OsABCC10基因的克隆及其功能分析

ABCC蛋白为ABC转运蛋白超家族中的一个亚家族,主要参与将各种分子从细胞质输出到外部介质或细胞器基质的过程。为了研究OsABCC10基因是否参与水稻Na+的运输,本研究从水稻基因组中克隆出OsABCC10基因,该基因cDNA全长4539 bp,编码1513个氨基酸。OsABCC10基因表达分析发现,其主要在水稻根中表达,表达量随盐处理浓度的升高及处理时间的延长而增强,表明OsABCC10基因的表达受盐胁迫的调控。亚细胞定位分析证实OsABCC10定位于液泡膜上。盐胁迫条件下,与野生型相比,osabcc10突变体表现出对盐更敏感,而且木质部汁液中Na+浓度升高。然而,当OsABCC10基因导入野生型酵母菌株BY4741表达时,与对照组实验相比,有OsABCC10表达的酵母细胞的生长受到了抑制。该结果与植物生理实验结果相反,这可能与OsABCC10蛋白在酵母中的定位有关。本研究初步推测OsABCC10基因参与水稻Na^+的转运,是一个新的耐盐基因。     

水稻eui基因研究进展

概述了eui基因的发现、遗传、作用机理、定位和育种应用,及e-杂交稻育种技术体系,并展望了eui基因的应用研究。     

杂交籼稻机械化种植的分蘖特性

为探明不同播期杂交籼稻机械化种植的分蘖特性及其与产量的关系, 以F优498为材料, 采用二因素裂区设计, 研究了早播与迟播2个处理下机直播、机插、手插3种种植方式的杂交籼稻分蘖发生与成穗特点及各分蘖穗的穗部性状。结果表明: (1) 一次分蘖群对产量贡献大且稳定, 均在58.67%~63.82%之间; 主茎对产量贡献率以机直播最高, 手插最低; 机插和手插二次分蘖群占产量比例均显著高于机直播。(2) 不同种植方式分蘖发生与成穗规律不同, 机直播与机插分蘖发生均属一次高峰型, 手插属二次高峰型。机直播分蘖发生早而快, 一次分蘖群发生在主茎第1~第8叶位, 其中第1~第4叶位分蘖成穗率较高, 二次分蘖成穗以第1、第2叶位为主。机插分蘖发生晚、起点低, 但比较集中, 一次分蘖群以3/0~8/0发生为主, 3/0~6/0分蘖成穗率较高, 二次分蘖群成穗以第3~第5叶位为主。手插秧田与本田均发生分蘖, 分蘖发生叶位数多, 持续时间长, 一次分蘖群发生在主茎第1、第2、第4~第8叶位, 其中第1、第2、第4、第5和第6叶位成穗率较高, 二次分蘖群发生与成穗主要在第1、第2叶位。分蘖成穗叶位数和产量均随播期延迟而减少。(3) 3种种植方式的主茎及中低叶位一次分蘖枝梗数和每穗粒数多, 粒大, 单穗重高; 高叶位一次分蘖和二次分蘖枝梗数和穗粒均较少, 稻穗小。机直播优势叶位为第1~第4叶位, 机插为第3~第6叶位, 手插为第1、第2、第4、第5和第6叶位, 对产量贡献率分别达70.51%、73.83%和76.81%。优势叶位分蘖发生与成穗率高, 稻穗大, 对产量贡献率高, 应优化农艺措施挖掘其增产潜力。     

水稻白条纹叶Gws基因的精细定位与遗传分析

叶色突变是一类十分明显的性状突变,在高等植物的叶绿素合成、叶绿体结构、功能、遗传、分化与发育等基础研究中均具有重要意义。到目前为止,已鉴定多个重要的水稻功能基因,据不完全统计,水稻中至少已定位了79个叶色突变位点,并已成功克隆出多个叶色相关基因,其中OsCHLH、OsCAO1、OsCAO2、chlorina1、chlorina9、ygl等直接参与编码叶绿素合成,其余基因均参与叶绿体发育调控。在日本晴(Nipponbare)T-DNA插入突变体库中筛选到一份对温度敏感的白条纹突变体gws(green-white-stripe),遗传分析表明它来自组织培养过程中的单隐性基因突变。利用gws与培矮64杂交组合的F2代群体,将Gws精细定位于第6染色体标记InDel15和InDel16之间,物理距离为73kb,此区间内包含13个基因。基因组序列分析发现,突变体在核糖核苷二磷酸还原酶小亚基(ribonucleoside-diphosphate reductase small chain,RNRS1)编码区第314～315碱基发生缺失,第316～317碱基由GC变为TT,导致该基因阅读框移码突变,蛋白质翻译提前终止。该基因是已经报道的水稻白条纹叶基因St1(Stripe1)的等位基因,gws突变体较st1突变体的白条纹出现早且明显,gws白条纹表型出现在第2片叶之后,而st1的白条纹表型仅出现在第4或5片叶之后。