一个水稻脆秆重组体的遗传分析

在两个表现正常茎秆形态的贵农筒恢×蜀恢527 F7株系群体中,分离出脆秆单株,经过3代自交,证实脆秆性状已经纯合,定名为734,其对照正常秆植株定名为733。734与733杂交试验显示,F1植株全部正常,表现为不脆。F2群体中,正常秆和脆秆以3∶1分离,以733为回交亲本的B1C1植株,表现正常,即为不脆;而以脆秆734为回交亲本的B1C1植株,正常茎秆和脆秆则以1∶1分离。结果表明:该脆秆性状符合孟得尔遗传规律并由一对隐性单基因控制,是受1对隐性单基因控制的重组体。     

粳稻6108白叶突变性状的遗传分析及转不育系进展

用自然产生的粳稻白叶突变体6108及其衍生品系和绿叶品种杂交，F1均表现为绿色，说明白叶突变性状为核隐性遗传。F2，BF1中出现绿叶和白叶的分离，10个F2代组合绿叶植株：白叶植株的分离符合3：1的分离比，3个BF1组合的分离比符合1：1的分离比，说明粳稻6108白叶突变体受一对隐性基因控制。利用该白叶突变体选育粳稻并转成的“三系”不育系配制的杂种，可在苗期有效去除自交不育株，为杂交粳稻的去杂提供了新的途径。     

番茄根结线虫病抗病基因Mi的CAPS标记及检测

研究利用特异引物对2份抗病纯合材料(基因型Mi/Mi)和2份感病纯合材料(基因型mi/mi)进行PCR扩增,抗、感材料均产生750 bp的PCR扩增片段,纯合抗病和杂合抗病材料的PCR产物存在Taq I酶切位点,酶切后分别产生了570 bp和180 bp以及750 bp、570 bp和180 bp的片段,而感病材料的扩增产物无此酶切位点,酶切后仍为750 bp的片段。利用该标记对4份番茄杂交种进行检测,其中2份杂交种表现为杂合抗病型,另2份杂交种表现为纯合感病型。利用该标记对其中一个表现为杂合抗病的杂交种50份F2代单株进行检测,抗感遗传的分离比符合3∶1。说明该分子标记的这一抗病基因属于单基因控制的质量性状遗传位点。     

CP基因转化的线辣椒抗卡那霉素和抗CMV特性的遗传

利用根癌土壤杆菌 ,采用叶盘法转化线辣椒 (Capsicum annuum var.longunt)优良品种陕 82 12 ,建成了能同时表达 CMV和 TMV外壳蛋白基因 (CP基因 )的 T1 代纯合系。以其自交 T2 ～ T4代 ,以及 T2 代植株与未转化陕 82 12杂交的 F1 代和 F2 代群体为试材 ,研究了抗卡那霉素和抗黄瓜花叶病毒 (CMV)特性的遗传传递规律。结果发现 ,抗卡那霉素标记基因和抗病性基因在自交和杂交各代都能稳定地高效表达 ;两者在自交各代纯合 ;在杂交 F1 代抗药性和抗病性都表现为显性 ;在杂交 F2 代 ,抗药植株对敏感植株 ,以及抗病植株对感病植株的分离比都符合 3∶ 1的理论比例。表明抗药性和抗病性均为显性单基因遗传     

番茄对南方根结线虫抗性遗传规律的研究

以南方根结线虫的抗病亲本P2(0897-2-1-2-3-1-2-1)、感病亲本P1(9905-1-2-1-1-1-1-1)及 F1(P1×P2),F2(F1自交后代),BC1P1(F1×P1)和BC1P2(F1 × P2)为试材,以南方根结线虫二龄幼虫为虫源,进行苗期二龄幼虫人工接种鉴定和病土盘栽自然发病鉴定,研究番茄南方根结线虫病的遗传规律.结果表明,人工接种鉴定的植株在接种15 d左右,感病植株开始发病,接种45 d后感病植株已充分发病,表现为植株矮小,叶片变小、变黄,部分植株下部叶片黄枯,有的枯死;病土盘栽自然发病鉴定的植株较苗期接种鉴定的植株迟12 d左右发病,病症相似.卡方检测表明,F1、F2、BC1P1和BC1P2群体中抗病植株和感病植株分别符合1∶0、3∶1、1∶1和1∶0基因模型,符合孟德尔遗传规律.认为该试验所采用的抗性材料P2对番茄南方根结线虫的抗性是受一对显性基因控制的,为该材料的利用奠定基础,也为抗南方根结线虫番茄品种的选育提供参考.     

水稻507ys黄绿叶突变体的遗传鉴定与候选基因分析

【目的】对水稻507ys黄绿叶突变体进行遗传鉴定与候选基因分析。【方法】用化学诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）处理粳稻品种日本晴（Nipponbare）,从突变体库中获得一份黄绿叶突变体507ys。对该突变体进行表型观察以及主要农艺性状调查分析。将507ys与正常绿色品种进行杂交,调查F1代的叶色表型和F2群体的叶色分离情况,分析该突变表型的遗传行为。利用（507ys/明恢63）的F2作为定位群体,对507ys突变基因进行精细定位且遴选候选基因,对候选基因进行DNA测序验证及编码蛋白序列同源性分析。同时,测定507ys突变体和野生型亲本的光合色素含量,并利用高效液相色谱（HPLC）精确分析它们的叶绿素组成成分,以进一步揭示507ys黄绿叶突变基因的候选基因。【结果】507ys黄绿叶突变体整个生育期呈黄绿色。与野生型亲本日本晴相比,507ys突变体在分蘖期叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量分别下降52.1%和58.1%,成熟期株高、每株有效穗数、每穗着粒数和结实率分别减少8.3%、51.0%、7.4%和11.6%。507ys与正常绿色品种日本晴和明恢63杂交的F1表现正常的绿色,F2群体绿色正常植株与黄绿叶突变植株分离比符合3﹕1,表明507ys的黄绿叶突变性状由1对隐性核基因控制。该突变基因定位在第10染色体长臂近端部SSR标记RM333和InDel标记L3之间,遗传距离分别为0.56 cM和0.14 cM,两标记之间的物理距离约为60.2 kb,此区间内包含13个有注释的预测基因。基因组序列分析发现,507ys突变体中编码叶绿素酸酯a加氧酶的OsCAO1（LOC_Os10g41780）在编码区第2 198位碱基（CDS第1 057位碱基）处,碱基G突变为碱基A,造成编码蛋白的氨基酸序列第353位的谷氨酸（E）突变成赖氨酸（K）。对叶绿素组成成分分析表明,507ys突变体叶片中只有叶绿素a,没有叶绿素b。【结论】507ys突变体基因是已报道的叶绿素酸酯a加氧酶基因OsCAO1的等位基因。507ys突变体在OsCAO1外显子上发生的一个点突变使得其体内叶绿素酸酯a加氧酶失活,造成叶绿素b合成受阻。     

两个红皮小麦品种籽粒颜色的遗传

为了解小麦籽粒颜色的遗传特性,配制了2个红皮小麦品种和2个白皮小麦品种正反交,计8个杂交组合,观察了F1、BC11(红皮品种×F1)、BC12(白皮品种×F1)、F2植株上籽粒颜色的分离表现.结果表明:籽粒颜色为细胞核遗传,红皮对白皮呈显性.扬麦158与白皮品种杂交后的F2分离符合15红∶1白,说明扬麦158籽粒颜色受2对显性基因控制;宁麦8号与白皮品种杂交后的F2分离呈3红∶1白分离,说明宁麦8号籽粒颜色受1对显性基因控制.     

水稻矮秆多分蘖突变体CA648的农艺性状分析及分子验证

以T–DNA插入引起的水稻矮秆多分蘖突变体丛矮648(CA648)及对照中花11(ZH11)为材料,进行农艺性状、F2杂交群体性状分离分析及分子验证。结果显示:CA648表现出矮化、多分蘖、花期延迟等突变性状;CA648与ZH11杂交后的F2群体的不同株高统计结果符合单基因控制的1∶3遗传分离比例,F2代材料中所有抗Basta株系均表现出矮化多分蘖特性,且非抗性株系与抗性株系数量之比符合1∶3分离规律;TAIL–PCR等分子试验结合生物信息学分析结果表明,T–DNA插在8#染色体一个功能未知基因LOC_Os08g34258的内部,该基因编码蛋白可能与Subtilisin inhibitor家族蛋白具有类似功能。     

一个水稻长护颖基因的遗传分析

为进一步弄清水稻花器官发育的分子机理,本试验对从美国引进的水稻资源中发现的1份长护颖材料(暂时命名为Y93)的表型、遗传和基因定位进行研究。表型鉴定结果显示,在正常生长条件下,Y93表现为护颖发育异常,护颖长度明显大于颖壳长度,而千粒质量和糙米率极显著低于正常护颖品种9311。Y93与9311杂交,正反交F1均表现为正常护颖长度,F2出现护颖长度分离,长护颖植株与正常长度护颖植株比例为262∶803=1∶3.06(χ2=0.09P0.05=3.84),符合1∶3的孟德尔分离比,表明Y93的长护颖性状呈隐性单基因遗传。以Y93×9311 F2的262株隐性单株为定位群体,采用BSA(Bulked segregation analysis,BSA)法,将Y93长护颖基因(暂时命名为lsl)初步定位于水稻第7染色体上分子标记RM5344与RM3325之间,该基因与2个标记间的遗传距离分别为0.38 cM和2.10 cM。基因组测序分析结果表明,lsl可能为已发现的长护颖G1基因的1个新等位基因。     

粳稻淡黄绿叶标记不育系选育及其应用

利用辐射育种材料中出现的淡黄绿叶水稻突变体选育带有该特殊标记的粳稻三系不育系和保持系,进而利用它来研制可供生产应用的杂粳组合。选用的淡黄绿叶水稻突变体其叶色自苗期至成熟期始终呈淡黄绿色,与正常水稻的绿色极易区分,用它与正常水稻杂交,其F1代苗呈正常绿色,F2代苗中绿色与淡黄绿叶苗的比例接近3∶1,绿色表现为显性,淡黄绿叶色为隐性,而且很可能是受一对隐性基因控制。     

3种裸大麦叶色突变体的选育及其突变性状的比对分析

 大麦叶色突变体在光合作用机理、基因功能鉴定和激素生理等研究中具有一定应用价值。本文利用0.5%EMS诱变裸大麦品种“北青7号”干种子,通过自交繁殖分离到M₄代黄条纹、淡绿和黄化3种叶色突变体植株。突变体与亲本材料的性状比对分析表明,3种叶色突变体带有矮秆、节间缩短2种突变性状,其中,黄条纹和黄化2种突变体还带有穗长缩短突变。3种叶色突变体的叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）和总叶绿素质量分数均显著低于对照（P<0.05）,Chla质量分数下降比Chlb的更快,其中,以黄化突变体中叶绿素质量分数最低、Chla质量分数下降最快。3种叶色突变体在4个时间点的光合效率都显著低于亲本光合效率,其中,黄化突变体光合效率在4个时间点最低。黄条纹突变体光合效率的提高和减弱比亲本的慢,淡绿和黄化2种突变体的提高和减弱比亲本的快。3种叶色突变体具有不同的形态特征和光合特性,可能涉及不同的基因突变,在光合作用机理等研究中具有一定的应用价值。     

橡胶树叶片不同发育时期SPAD值及叶色动态变化

以橡胶树12个无性系为试验材料,测定叶片从萌动至脱落整个生长周期的SPAD值及记录叶色的动态变化情况,绘制叶片SPAD值随生长时间的变化趋势图,比较分析无性系间叶片SPAD值及叶色动态变化过程的差异与联系,为橡胶树叶片物候期划分提供理论参考。结果表明,橡胶树叶片SPAD值随时间的变化趋势可以分成3个阶段:上升阶段、稳定阶段和下降阶段。叶片颜色在各阶段的表现差异明显,上升阶段包括古铜色、古铜-浅黄色过渡色、浅黄色、淡绿色及绿色,平稳阶段只含深绿色,下降阶段包括深绿-绿带紫过渡色、绿带紫色、黄带红色及黄色。不同物候期无性系间历时时长存在较大差异,且对应的SPAD值差异也较大。186、272、314、277及620等5个无性系萌动至浅色期持续时间较短,而深绿色期持续时间较长,且整个生长期SPAD值相对较高;而551、552及553等3个无性系萌动至浅色期持续时间较长,深绿色期持续时间较短,且整个生长期SPAD值相对较低。建议根据橡胶树叶片SPAD值与叶色相结合将橡胶树叶片生长物候划分成3个阶段11个时期,包括萌动期、古铜期、变色期、浅色期、淡绿期、绿色期;深绿色期;深绿-绿带紫过渡期、绿带紫色期、黄带红色期及脱落期。     

3个水稻叶色突变体的遗传分析及基因定位

利用甲基磺酸乙酯对常规粳稻‘秀水09’进行诱变处理,获得了3个黄叶突变体Y1-1,Yl-2和Yl-3,多代自交稳定遗传.突变体与野生型‘秀水09’相比,分蘖减少、植株变矮、苗期叶片表现明显的黄色,随着生长发育的进行,叶片逐渐返绿.遗传分析表明这3个突变体的黄叶性状均受1对隐性核基因控制.利用SSR分子标记,将突变基因Yl-1定位在第3号染色体RM282与RM6080之间的7.5 cM范围内,将突变基因Yl-2和Yl-3定位在第5号染色体分子标记5-43w与RM1237之间,遗传距离分别为2.0 cM和6.8 cM.     

烟草K326叶片愈伤组织诱导及继代的初步研究

以烟草K326叶片为外植体,采用MS基本培养基,研究了不同激素组合对愈伤组织的诱导效果,以及继代培养过程中不同浓度的NAA和6-BA对愈伤组织生长的影响。研究结果表明:2.4-D2.0 mg/L,6!BA0.5 mg/L组合诱导效果最好,7d后叶块边缘长出愈伤组织,诱导率为100%。不同浓度NAA和6-BA组合的愈伤组织生长速度、结构、质地和颜色有显著差异。以NAA0.1 mg/L+6-BA3.0mg/L、NAA2.0mg/L+6-BA0.5 mg/L和NAA1.5 mg/L+6-BA0.5mg/L3种培养基组合的愈伤组织生长较快。其中前一组合愈伤组织为绿黄色,结构致密,质地硬;后两种组合愈伤组织为黄白色,结构疏松,质地脆。     

水稻黄绿叶突变体ygl3的鉴定与基因功能分析

【目的】 为了丰富和加深人们对植物叶色形成的分子机理认识,对水稻黄绿叶突变体ygl3（yellow green leaf 3）进行表型鉴定和基因克隆,阐明YGL3的分子功能,为解析YGL3调控水稻叶色形成的分子机理奠定基础。【方法】 从水稻中花11 CRISPR-Cas9敲除突变体库中鉴定出2份稳定遗传的等位黄绿叶突变体,命名为ygl3-1与ygl3-2,对突变体的表型进行鉴定,测定野生型和突变体苗期的叶绿素含量,运用透射电镜观察野生型和突变体ygl3的叶绿体结构。利用实时荧光定量PCR分析YGL3的组织表达模式,并使用BioXM 2.6软件对YGL3及其同源蛋白序列进行比对,采用酵母双杂交方法筛选YGL3的互作蛋白。【结果】 在苗期,与野生型相比,突变体ygl3叶片黄化,叶绿素、类胡萝卜素和总光合色素含量显著降低。透射电镜结果表明,突变体ygl3叶绿体形态异常,类囊体片层结构较少,而野生型叶绿体形态正常,类囊体片层结构排列有序。CRISPR-Cas9敲除位点鉴定结果表明,LOC_Os01g73450发生单碱基插入,导致蛋白翻译提前终止,该基因编码351个氨基酸的蛋白突变为55个氨基酸的截短蛋白。与野生型相比,LOC_Os01g73450的表达水平在突变体中显著下调。qRT-PCR结果表明YGL3在水稻根、穗、种子、叶鞘以及叶片中均有表达,且叶片中表达水平最高。YGL3编码一个质体定位的尿嘧啶核苷酸激酶。蛋白氨基酸序列比对表明YGL3蛋白在玉米、高粱、拟南芥等物种中均较为保守,与拟南芥同源蛋白氨基酸的同源性为59.4%。qRT-PCR结果表明,叶绿素合成基因（如HEMC、HEME和URO-D）在突变体ygl3中显著下调,而HEMB、HEMF和HEML等叶绿素合成基因在野生型与突变体之间无显著差异。酵母双杂交系统筛选水稻叶片酵母cDNA文库,发现YGL3与RNA编辑因子MORF8存在互作。【结论】 水稻黄绿叶突变体ygl3的表型是由LOC_Os01g73450突变导致,该基因与已报道的水稻黄绿叶基因YL2/YGL8等位。YGL3在叶片中高度表达,同时YGL3与MORF8在酵母中互作。     

Modeling Dynamics of Leaf Color Based on RGB Value in Rice

This paper was to develop a model for simulating the leaf color changes in rice （Oryza sativa L.） based on RGB （red, green, and blue） values. Based on rice experiment data with different cultivars and nitrogen （N） rates, the time-course RGB values of each leaf on main stem were collected during the growth period in rice, and a model for simulating the dynamics of leaf color in rice was then developed using quantitative modeling technology. The results showed that the RGB values of leaf color gradually decreased from the initial values （light green） to the steady values （green） during the first stage, remained the steady values （green） during the second stage, then gradually increased to the final values （from green to yellow） during the third stage. The decreasing linear functions, constant functions and increasing linear functions were used to simulate the changes in RGB values of leaf color at the first, second and third stages with growing degree days （GDD）, respectively; two cultivar parameters, MatRGB （leaf color matrix） and AR （a vector composed of the ratio of the cumulative GDD of each stage during color change process of leaf n to that during leaf n drawn under adequate N status）, were introduced to quantify the genetic characters in RGB values of leaf color and in durations of different stages during leaf color change, respectively; FN （N impact factor） was used to quantify the effects of N levels on RGB values of leaf color and on durations of different stages during leaf color change; linear functions were applied to simulate the changes in leaf color along the leaf midvein direction during leaf development process. Validation of the models with the independent experiment dataset exhibited that the root mean square errors （RMSE） between the observed and simulated RGB values were among 8 to 13, the relative RMSE （RRMSE） were among 8 to 10%, the mean absolute differences （da） were among 3.85 to 6.90, and the ratio of da to the mean observation values （Clap） were among 3.04 to 4.90%. In addition, the leaf color model was used to render the leaf color change over growth progress using the technology of visualization, with a good performance on predicting dynamic changes in rice leaf color. These results would provide a technical support for further developing virtual plant during rice growth and development.     

菠萝树叶光声层析光谱及其光合作用效率的研究

[目的]探讨用非损伤的光声层析光谱技术实时控制培育林苗成长的有效途径。[方法]采摘菠萝树叶绿色叶片和黄色叶片为试材,按光声池样品室大小切下靠中间的菠萝树绿叶片和黄叶片的叶小片,分别放进相应的光声池,应用归一化光声层析光谱试验装置,选用斩波频率24 Hz和34 Hz,时间常数3 s,分层进行光声层析光谱扫描,测量菠萝树绿叶正面和绿叶反面以及黄叶正面的光声层析光谱及其光学特性。[结果]菠萝树叶在特定调制频率时能提高光合作用效率。黄叶的叶绿体数量比绿叶少,黄叶比绿叶的光合作用明显减弱。菠萝树叶叶绿体数量越多,其光合作用越强,光合作用效率越高。[结论]应用归一化光声层析光谱试验装置测量菠萝树叶光声层析光谱是可行的。     

Modeling leaf color dynamics of winter wheat in relation to growth stages and nitrogen rates

The objective of this work was to develop a model for simulating the leaf color dynamics of winter wheat in relation to crop growth stages and leaf positions under different nitrogen(N) rates. RGB(red, green and blue) data of each main stem leaf were collected throughout two crop growing seasons for two winter wheat cultivars under different N rates. A color model for simulating the leaf color dynamics of winter wheat was developed using the collected RGB values. The results indicated that leaf ...     

叶色变异茶树生理生化特征及其变异机制的研究进展

叶色变异是植物界普遍存在的现象,受外界环境因子和遗传因素共同调控。茶树作为一种多年生叶用经济作物,叶色是不同品种间差异显著且易于观察和利用的表型性状。芽叶颜色变异茶树品种是重要的茶树种质资源,其新梢中叶绿素、类胡萝卜素、茶多酚类、氨基酸类、咖啡碱和花青素等重要的生化成分含量与普通正常绿色茶树品种存在显著差异,这些差异的生化成分对茶树的生长发育、抗逆性、适制性及茶叶品质等均有重要影响。本文综述了目前茶树芽叶颜色变异类型、生化成分差异、变异机制、种质资源鉴别及开发利用等方面的研究进展,旨在为茶树芽叶颜色变异领域的相关研究提供参考。     

城市公园植物秋季色彩特征的量化研究——以苏州市工业园区为例

色彩对人的记忆和情感产生最直接的影响，植物色彩是易被直观感受到的城市绿地重要元素之一，影响到城市绿地的受欢迎程度。选择苏州市工业园区的白鹭园、白塘生态植物园和中央公园3个城市公园的秋季植物景观为研究对象，对其植物色彩进行量化研究和分析。结果表明，在3个城市公园中，主要秋季色叶、花、果的园林植物共有135种，主色调Pantone值Pantone 9C-Pantone 10333C，共12个色系，其中植物主要的色系为黄绿色、黄色、橙黄色，分别占19.47%~37.14%、16.43%~23.92%、9.80%~19.47%；植物色彩的明度和饱和度8%～100%，多数为中、高明度和饱和度的植物；主要色彩变化趋向于变黄和变红，其最佳观赏期在10月26日至11月16日。以上研究结果为城市公园等绿地的植物景观色彩配置及物种选择提供理论参考。