东方百合T-DNA插入突变株侧翼序列的分离及分析

采用反向PCR技术对东方百合(Oriental hybrid lily)T-DNA插入突变株的侧翼序列进行扩增并进行序列分析。结果表明:6个突变表型的植株都有T-DNA插入。扩增到的10个序列长度大都在500～900 bp左右。回收其中的8条亮带,克隆测序后,经NCBI BLASTx比对发现,除了B2序列因为太短没有显著的同源性以外,有1个是未知功能的蛋白。B1是Lys家族转录调节因子;CM1是C类细胞色素生成蛋白;CM2是糖转运跨膜蛋白;D1是特有的解旋酶家族;F1是rRNA小亚基甲基转移酶;G1是Arac家族转录调节因子。表明这些基因可能与这些突变表型有关。     

水稻矮秆小粒突变体潇湘矮的特征特性及其遗传鉴定

潇湘矮是在杂交籼稻组合93d72//湘/晚籼1号//桂朝2号/鉴7-4后代分离群体中发现的水稻矮秆小粒新突变体,株高55 cm左右,千粒重11 g左右,每穗总粒数198粒,结实正常,苗期对外源赤霉素(GA3)敏感,抽穗期不敏感。遗传分析表明,潇湘矮的矮生性由2对独立遗传的隐性半矮秆基因控制,其中1对为已知的半矮秆基因sd-1,另1对为未知的sd-t4。sd-t4单独存在时植株表现为半矮秆小粒,与sd-1共同存在时植株表现为矮秆小粒。     

矮秆小粒水稻潇湘矮的形态学与分子遗传学分析

【目的】研究揭示潇湘矮矮秆小粒的遗传机制,为潇湘矮的育种利用提供理论基础。【方法】利用水稻育种过程中自然突变而得到的稳定遗传的矮秆小粒水稻材料潇湘矮,对其进行农艺性状考查、赤霉素(GA_3)和油菜素内酯(BR)敏感性分析、遗传学分析,并利用潇湘矮与其近等基因系NIL(NIP)衍生的F_2群体对控制矮秆小粒的基因xxa进行图位克隆,最终利用转基因互补试验验证候选基因。【结果】潇湘矮除表现为矮秆小粒外,其穗长变短,穗型紧凑,千粒重极显著下降。不同浓度梯度的赤霉素(GA_3)和油菜素内酯(BR)处理,发现潇湘矮对GA_3部分敏感,而对BR不敏感。遗传分析发现其符合孟德尔3∶1分离规律。图位克隆将xxa基因定位于第5染色体In Del标记F81和F82之间约70 kb区间的物理距离内。该区间包含8个开放阅读框(ORF)。其中,第5个ORF(LOC_Os05g26890)被注释为水稻株高基因D1。序列分析发现,潇湘矮的D1基因在第5和12外显子分别有1个碱基的无义替换和3个碱基的缺失,其中第12外显子3个碱基的缺失导致1个赖氨酸的缺失。转基因互补显示D1可以恢复潇湘矮的表型。【结论】潇湘矮控制株高的途径可能与GA_3代谢有关;潇湘矮矮秆小粒表型符合单隐性核基因控制的遗传规律;潇湘矮矮秆小粒性状是由D1基因突变所致。     

T-DNA标签法在水稻功能基因组研究中的应用

农杆菌介导的T-DNA标签法是近年发展的一种有效的分子生物学技术.综述了T-DNA标签法的特点及其在水稻功能基因组研究中应用的进展.     

一种快速同步检测水稻黑条矮缩病毒和南方水稻黑条矮缩病毒的方法

 水稻黑条矮缩病毒和南方水稻黑条矮缩病毒是近年来在水稻上危害日益严重的两种病毒,由于两者同属于呼肠孤病毒科斐济病毒属,在症状、粒体形状、传播介体及寄主等方面非常相似,由此也给诊断及鉴定造成了困难。针对这一问题,通过设计简并引物,并优化体系,建立了一种快速、简便、灵敏、特异的方法,为这两种病毒的检测及鉴别提供了方便。     

利用与su1紧密连锁的Ac转座子构建玉米插入突变体库

以位于玉米第4号染色体短臂与su1紧密连锁的Ac转座子作为Ac供体,结合w22报道系,创建1 507个Ac远距离转座事件。利用基于Southern Blot的IPCR和基于酶切连接的Genome-Walking PCR方法,分离到其中56个独立的可遗传Ac/Ds(transposed Ac/Ds,tr-Ac/Ds)侧翼序列标签,补充了Ac/Ds转座插入突变体的数量。利用玉米B73的基因组序列,通过BLAST比对分析将trAc/Ds定位到了玉米基因组上,并分析了Ac/Ds插入位点附近DNA序列,其中51个tr-Ac/Ds插入序列为单拷贝序列,鉴定到39个trAc/Ds插入到了基因内部,12个Ac/Ds插入到基因间区域,进一步证明了Ac/Ds倾向于插入基因内部和低拷贝的基因组富集区。     

水稻普通矮缩病的发生与防治

水稻普通矮缩病 (又称普矮病 ) ,是由黑尾叶蝉为主传播发生的水稻病毒病。零星发生时 ,曾被农民误认为是种子不纯造成的杂株。 2 0 0 1年在建宁县里心镇大南村一坑垄单晚田中严重发生 ,除重病田翻犁改种外 ,余下的 6 67hm2 单季稻一般减产 2 0 %～ 30 %。随着发生区域的扩大 ,危害也日益趋重 ,特别是 2 0 0 2年春 ,该病在部分单季稻秧田中暴发成灾 ,导致补播补种而延误农时 ,对水稻生产已构成很大威胁。为控制该病的流行和危害 ,笔者于 2 0 0 1～ 2 0 0 3年就该病的发生及防治对策进行了探讨 ,现简介如下 :1　病状水稻矮缩病的症状田间常见…     

水稻显性小粒基因Mi3(t)的遗传定位

 对一份水稻小粒材料Y34进行了遗传研究及基因定位。Y34与长粒型水稻蜀恢881和蜀恢527的杂交F1表现为小粒，表明小粒性状受完全显性基因控制；同时，其F2群体小粒性状遗传分离规律均符合3∶1的分离比例，表明小粒性状受１对显性基因控制。利用蜀恢881/Y34 F2群体和微卫星标记，将该基因定位在第3染色体短臂上RM6283和RM282两个标记之间，其遗传距离分别为0.9 cM和5.1 cM，并将该基因初步命名为Mi3(t)。     

水稻小粒基因SG101的鉴定和精细定位

【目的】籽粒大小是决定水稻产量的重要农艺性状之一,开展水稻籽粒大小相关基因的克隆和功能研究对于阐述水稻产量形成的遗传调控机制具有重要意义。【方法】利用甲基磺酸乙酯诱变粳稻品种中花11,筛选获得一小粒突变体,命名为sg101(small grain 101)。通过形态学、细胞学手段调查了SG101的突变对籽粒大小、穗部主要性状及颖壳细胞数目和大小的影响,通过测定叶夹角和胚芽鞘长度分析其对外施油菜素内酯的差异响应,结合定量PCR技术分析了油菜素内酯合成途径和信号途径相关基因表达情况,并利用图位克隆的手段精细定位了水稻小粒基因SG101。【结果】与野生型相比,突变体sg101粒长和粒宽均极显著减小,从而导致千粒重极显著降低。此外,sg101还表现出结实率降低、穗长变短、二次枝梗数减少、植株变矮等。细胞学观察发现sg101的颖壳细胞大小没有改变,但细胞数目明显减少。定量PCR检测表明sg101中的细胞周期相关基因表达显著下降。另外,突变体sg101对外施油菜素内酯响应迟钝,其油菜素内酯合成途径和信号途径相关基因表达亦显著降低。【结论】遗传分析表明sg101突变体由隐性单基因控制,通过图位克隆的方法将SG101精细定位于第1染色体上,物理距离为265 kb的区间内。这为该基因的克隆及深入的功能研究奠定了基础。     

Genetic Analysis and Gene Mapping of Multi-tiller and Dwarf Mutant d63 in Rice

A spontaneous mutation,tentatively named d63,was derived from the twin-seedling progenies of rice crossed by diploid SARIII and Minghui 63.Compared with wild-type plants,the d63 mutant showed multiple abnormal phenotypes,such as dwarfism,more tillers,smaller flag leaf and reduced seed-setting rate and 1000-grain weight.In this study,two F 2 populations were developed by crossing between d63 and Nipponbare,d63 and 93-11.Genetic analysis indicated that d63 was controlled by a single recessive gene,which was located on the short arm of chromosome 8,within the genetic distance of 0.40 cM from RM22195.Hence,D63 might be a new gene as there are no dwarf genes reported on the short arm of chromosome 8.     

水稻多分蘖矮秆突变体d63的遗传分析与基因定位

 多分蘖矮秆突变体d63来源于SARⅢ二倍体与明恢63杂交得到的双胚苗株系的自然突变。与野生型相比,其株高显著下降,分蘖明显增多,剑叶变细变短,结实率和千粒重均大幅下降。遗传分析表明,该突变性状受一对隐性单基因控制。该基因位于水稻第8染色体短臂上距离RM22195约0.4 cM的位置。用水稻基因组注释软件Rice Genome Annotation预测,发现从端粒区至RM22195间共有14 个注释基因,未发现已经报道的与株高、分蘖相关的同源基因。因此,推测D63可能是一个未被报道的新基因。     

水稻T DNA插入雄配子不育突变体的创建

 对6000多个转基因T DNA插入水稻株系进行异常遗传分离分析（选择标记基因为潮霉素磷酸转移酶基因hpt）,发现216个转基因株系的T DNA呈现1∶1分离。接着利用测交方法检测T DNA的遗传规律,初步确定其中57 个候选株系为雄配子不育候选突变体。随后对候选突变株进行多代遗传分析及花粉细胞学观察,结果表明其中的38个突变体花粉黑染率约为50％,自交后代T DNA的异常分离是由于转基因植株的花粉半不育所致,T DNA的传递只能通过雌配子体。另外,利用ELISA定量测定突变体中cry1Ac(Bt)基因编码蛋白的表达量,发现花粉的这种不育性与外源基因的表达量之间没有直接关系,推测这38个雄配子突变体败育的原因主要是T DNA插入引起内源基因变异。TAIL PCR 获得了22个水稻雄配子不育T DNA 插入突变体的侧翼序列,通过BLAST检索,定位了15个不同的插入位点,其中12个插入位点位于基因区或基因调控区。     

从水稻花培纯系中发现矮秆突变体单209矮

1978年从纯系(花培4代)单209群体中发现一矮秆植株。鉴于变异是遗传的並且其株型、叶型、穗型、生育期均和原品种相仿,故将该突变体称为“单209矮”。通过鉴定,证实此突变体确实出于花培纯系单209,研究了矮生性的遗传及基因突变对抗病性的影响。研究表明,单209矮聚合了1个隐性矮秆基因和2个显性抗病（稻瘟病和白叶枯病）基因。     

Genetic Identification of a New Small Grain Dwarf Gene in Rice

The plant material used in the study was rice line 162d, a new small grain dwarf mutant. Polymorphic analysis of 221 SSR loci demonstrated that 162d derived from a semidwarf variety Shuhui 162 through mutation, and 162d and Shuhui 162 were just a pair of near isogenic lines. Genetic analysis of F1 and F2 populations suggested that dwarfism in 162d was controlled by a single recessive gene. Phenotypic characteristics of the mutant gene were that plant height was about a quarter of normal height, grain size about a quarter of normal size, leaf was short and broad, and seed setting rate was very low,compared with the near isogenic line Shuhui 162. The mutant gene was sensitive to gibberellin (GA3) treatment and did not located on the region near the centromere of rice chromosome 5, where dl gene located. Therefore, it was concluded that the mutant gene of 162d was a new small grain dwarf gene in rice.     

空间诱变水稻矮秆突变体CHA-1对赤霉素的反应及其遗传分析

应用不同浓度的赤霉素（GA[sub]3[/sub]）溶液在苗期处理CHA-1特华占原种、日本晴、矮脚南特等4个材料,研究它们对GA[sub]3[/sub]反应的敏感性。结果表明,经空间诱变的矮秆突变体在苗期对GA[sub]3[/sub]的反应敏感,但与已知带[i]sd-1[/i]基因的籼、粳稻代表品种矮脚南特、日本晴敏感性有差异。进一步的遗传分析表明,控制CHA-1的一对隐性矮秆基因与[i]sd-1[/i]基因不等位。     

Genetic Identification of a New Small Grain Dwarf Gene in Rice

The plant material used in the study was rice line 162d, a new small grain dwarf mutant. Polymorphic analysis of 221 SSR loci demonstrated that 162d derived from a semidwarf variety Shuhui 162 through mutation, and 162d and Shuhui 162 were just a pair of near isogenic lines. Genetic analysis of Fl and F2 populations suggested that dwarfism in 162d was controlled by a single recessive gene. Phenotypic characteristics of the mutant gene were that plant height was about a quarter of normal height, grain size about a quarter of normal size, leaf was short and broad, and seed setting rate was very low,compared with the near isogenic line Shuhui 162. The mutant gene was sensitive to gibberellin (GA3) treatment and did not located on the region near the centromere of rice chromosome 5, where dl gene located. Therefore, it was concluded that the mutant gene of 162d was a new small grain dwarf gene in rice.