水稻斑点叶突变体spl21的鉴定与基因定位

通过双环氧丁烷(diepoxybutane)诱变籼稻品种IR64获得一个稳定遗传的红褐色斑点叶突变体spl21(spotted-leaf 21)。大田条件下,突变体播种后约2周叶片上开始出现红褐色斑点,随后部分斑点融合,从叶尖开始发黄枯萎,并沿叶片两侧边缘向下扩散,严重时叶片大部分或整体枯死。突变体spl21与野生型IR64相比,其株高、穗长、有效穗数、实粒数、结实率和千粒重等农艺性状均显著降低。组织化学分析表明,叶片斑点处及周围有H2O2沉积。突变还导致叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量极显著降低,叶片光合能力明显下降;此外,突变体中CAT、SOD、APX和可溶性蛋白含量均极显著降低,POD活性则极显著升高。遗传分析表明,突变体表型受1对隐性核基因控制。通过图位克隆法最终将该基因定位于第12染色体长臂下端介于In Del-8和RM28746之间约87 kb的区段内,暂名spl21(t),本研究为该基因的克隆与功能研究奠定了基础。     

一份新的水稻斑点叶突变体spl32的鉴定和基因定位

从F2(粤晶丝苗2号/H4)群体中,鉴定出一份显性斑点叶突变体spl32(spotted leaf 32)。其叶片褐色斑点受自然光诱导,在幼穗分化期从叶尖逐渐扩散至叶鞘,台盼蓝染色表明斑点并非由细胞死亡引起。以从F5杂合个体分离出的正常叶色植株为对照,斑点叶植株的穗粒数、结实率显著降低。斑点出现后,spl32的POD活性和MDA含量均显著高于对照;同时,spl32叶片光合色素含量降低,但荧光动力学参数并无显著变化。抽穗期人工接菌表明,spl32对水稻白叶枯病菌抗性较对照显著提高。遗传分析表明spl32斑点性状由一个显性基因Spl32(t)控制,利用F2(02428/spl32)群体将其定位在第11染色体Ind-c和RM206之间,推测该基因为一个新的水稻斑点叶基因。     

水稻斑点叶突变体spl~(Z97)的生理特性及其基因定位

通过EMS诱变籼稻恢复系珍97获得一个稳定遗传的褐色斑点叶突变体spl~(Z97)(spotted leaf Z97,spl~(Z97))。大田条件下,突变体spl~(Z97)的斑点叶性状始于分蘖期,此后由叶缘向叶中下部迅速扩散,直至整个叶片,严重时叶片部分或整体枯死,从而致使突变体株高、每穗粒数及结实率极显著低于野生型对照。生理分析表明,与野生型珍97相比,孕穗期突变体spl~(Z97)剑叶、倒二叶和倒三叶的叶绿素含量极显著降低,而POD(peroxidase,POD)活性、O_2?~含量及MDA(malondialdehyde,MDA)含量升高;突变体spl~(Z97)倒二叶和倒三叶的CAT(catalase,CAT)活性和可溶性蛋白含量极显著降低,而SOD(superoxide dismutase,SOD)活性则极显著增加。组织化学分析进一步证实,突变体spl~(Z97)的叶片明显累积O_2?~。此外,突变体spl~(Z97)苗期经盐胁迫处理后,其株高及根长明显受到抑制。遗传分析表明,突变体spl~(Z97)的斑点叶性状受一对隐性核基因控制,借助图位克隆技术将该基因定位于第12染色体长臂的RM28466与RM28485两个SSR标记之间,物理距离为189 kb,该结果为进一步克隆SPL~(Z97)基因并研究其功能奠定了基础。     

一个水稻显性斑点叶突变体的鉴定和基因精细定位

通过EMS (ethane methyl sulfonate)诱变籼稻品种IR64获得一个稳定遗传的显性斑点叶突变体HM113。在大田环境下,突变体褐色斑点在播种后3周的叶片上产生,始穗期扩散至叶鞘。与野生型IR64相比,突变体HM113的株高、结实率和千粒重等农艺性状显著下降,光合色素含量、净光合速率和可溶性蛋白含量显著降低。同时突变体CAT和SOD活性显著降低,POD活性显著上升。组织化学分析显示,突变体叶片中积累了大量活性氧,且斑点处细胞坏死。白叶枯病菌接种结果显示,HM113是一个广谱抗性增强的突变体。实时定量PCR分析表明HM113中防卫反应基因AOS2、PAL4、PR10和PR1b等的表达大幅上调。遗传分析表明,突变体褐斑性状受单显性基因(Spl^HM113)控制,利用图位克隆法将该基因定位在第7染色体长臂RM21605和RM418之间,物理距离约为308 kb。本研究为褐斑基因Spl^HM113的克隆与功能分析奠定了基础。     

高油酸玉米突变体的诱导和遗传分析

油酸,亚油酸及饱和脂肪酸含量决定玉米油的品质,研究结果表明,利用ＥＭＳ花粉诱变技术,可获得高油酸等玉米突变体,高油酸含量的遗传受部分显性生效基因控制,基因的显性方向指向增效,但是,在同一基因位点上,可能受一些微恢复等位基因累加作用的影响,卡平方检验符合１对部分显性基因的遗传规律,与同类研究结果基本一致,优质油玉米育种,不仅要提高玉米的含油量,还应提高油分中的油酸含量,降低饱和脂肪酸含量,改善玉米的     

一个新的水稻内卷叶突变体的表型和遗传分析

叶片是光合作用的重要器官,适度卷曲有利于改善群体光照、提高光能利用率,卷叶基因是培育理想株型的重要资源。为研究控制水稻叶片形态建成的分子机理,从EMS诱变粳稻品种日本晴的M₂代中分离了一个叶片向内卷曲的突变体s1-145,该突变体叶绿素含量增高,株高和育性等产量性状正常。遗传分析表明该性状受一对隐性基因控制。利用InDel标记将该基因定位于第2染色体R2-34.70和R2-34.79之间物理距离为90 kb的范围内。本研究结果为该卷叶基因的克隆和功能分析奠定了基础,对水稻株型改良提供了基因资源和育种材料。     

水稻淡黄叶矮化突变体yld的遗传分析及基因定位

水稻叶色突变体是研究植物光合作用、叶绿素代谢和叶绿体发育的重要材料。本研究从籼稻品种蜀恢527经EMS(甲基磺酸乙酯)诱变处理后代中筛选出一个淡黄叶矮化突变体Yellow leaf and dwarf(yld)。与野生型蜀恢527相比,该突变体全生育期都表现出淡黄叶矮化性状,其剑叶的淡黄色表型最为明显,倒二叶次之,倒三叶最弱,其中剑叶的叶绿素及类胡萝卜素含量降低最为明显;并且伴随着穗粒数、千粒重、结实率、株高等主要农艺性状的显著降低,但有效穗显著增多。透射电镜观察结果显示,与野生型相比,该突变体多数叶绿体结构基本完整,但基粒模糊,基质片层大量减少且排列疏松。遗传分析表明,该突变性状受一对隐性核基因控制。在yld突变体与粳稻武运粳7号杂交的F2群体中分离出323个突变单株,最终将YLD基因定位在第11染色体的L5和L7两标记之间,物理距离为115.7 kb。本研究为YLD基因的克隆和功能分析奠定了基础。     

一个水稻披叶突变体的遗传分析和基因定位

在杂交育种后代中,发现了一个叶片披垂的突变体,暂命名为dl(t).通过两年观察,表现稳定遗传.以该突变体为父本,Y2B和缙香2B分别为母本配制杂交组合,F2遗传分析表明,该披叶性状由一对隐性基因控制.利用突变体与Y2B杂交得到的F2代群体进行基因定位,发现dl(t)基因位于第3染色体短臂上标记RM6038和RM5347之间,遗传距离分别为3.99 cM和0.94 cM.进一步在两标记之间发展新的分子标记,将该基因定位在RM6038和RM7576之间,分别相距3.99 cM和0.47 cM,且与RM1324共分离.这一结果表明该基因可能与已报道的水稻披叶突变基因dl(drooping leaf)等位.但该披叶突变体除叶片表现披垂外,其他性状与所有已报道的dl等位基因都不同,特别是花器官性状发育正常,这显然与已有报道的dl等位基因不同.     

水稻新型卷叶突变体rl12（t）的遗传分析和基因定位

叶片是水稻光合作用的重要器官,适度卷曲有利于改善群体光照、提高光能利用率,卷叶基因是培育理想株型的重要资源。本研究利用EMS诱变优良恢复系缙恢10号,获得了一个水稻新型卷叶突变体,该性状受一对显性基因控制,表现为新叶不卷,老叶全卷,而成熟叶片叶上部约1/3卷曲、中下部正常,叶绿素含量极显著高于对照,暂被命名为rl12(t)。利用SSR标记将该基因定位于第10染色体SWU-1和SWU-2之间,遗传距离分别是1.5 cM和0.2 cM。目前,类似于rl12(t)卷叶突变体表型未见报道,RL12(t)是唯一一个在第10染色体被分子定位的显性卷叶主基因。研究结果为该卷叶基因的克隆和功能分析奠定了基础,对于揭示卷叶机理及应用于株型改良具有重要的意义。     

哈密瓜叶色黄绿突变体Cmygl-1的高光合生理特性分析

叶色突变体是研究植物光合系统的结构和功能、叶绿素生物合成及其调控机制的理想材料.为了探究哈密瓜叶色黄绿突变体Cmygl-1的光合生理特性,以突变体、野生型近等基因系及F2遗传群体为试材,对叶色表型、农艺性状指标分别进行调查统计,并采用分光光度计法和试剂盒法分别测定叶绿素含量和酶活性,利用LI-6400光合仪和透射电镜分...     

Genetic and agronomic analyses of red rice-Clearfield hybrids and their progeny produced from natural and controlled crosses

Clearfield rice technology is a popular method for controlling noxious red rice weeds (Oryza sativa L.) in commercial rice fields in the southern U.S. Previous research has detected red rice-Clearfield variety F₁ hybrids at low rates in Louisiana and Arkansas. The first research objective was to determine genetic control of imazethapyr resistance in F₁ hybrids and F₂ populations derived from natural and controlled hybridizations of red rice and Clearfield rice. The second objective was to characterize and compare agronomic performance of the hybrids and their progeny with Clearfield varieties. Genetic analysis showed that imazethapyr resistance was dominant in all tested F₁ hybrids with single and two-gene inheritance observed across composite F₂ populations. F₁ hybrids exhibited high levels of variation for plant height, heading date, and seven reproductive traits. Heterosis was observed in the hybrids versus Clearfield varieties for plant height, heading date, seed-bearing tillers, panicle length, and spikelets/panicle. While seed production of the F₁ hybrids was generally inferior to that of the commercial varieties, one red rice/CL121 hybrid produced greater seeds/panicle than the CL121 commercial parent. Extensive variation was observed for all measured traits in the F₂ populations derived from either natural or controlled crosses. Results from this study indicate that red rice/Clearfield F₁ hybrids normally exhibit low reproductive seed capacity, but a small proportion of the subsequent F₂ progeny can produce high fecundity levels. Effective stewardship practices are therefore warranted to reduce the occurrence of such hybrids and their offspring to ensure continued success of the Clearfield technology. Approved for publication by the Director of the Louisiana Agricultural Experiment Station as manu number 2008-306-1392.     

硫酸钾复合肥和种植密度对薏苡光合特性、农艺性状及产量的影响

为探明适合贵州地区种植薏苡的栽培技术,以薏苡14-2为材料,采用裂区试验设计,研究硫酸钾复合肥和种植密度对薏苡产量、农艺性状及光合特性的影响。结果表明,施肥量和种植密度对产量、株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率均有极显著影响;随着施肥量和种植密度的增加,产量、株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均表现为先增加后降低,而胞间CO₂浓度表现为先降低后增加。相关分析表明,产量与株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均呈极显著正相关,而与胞间CO₂浓度呈极显著负相关。在贵州地区种植薏苡时,以施肥量为225kg/hm ²、种植密度为12万株/hm ²较好。     

漂浮育苗藜麦的生长发育及生理特性探究

为了探讨漂浮育苗藜麦的生长发育及生理特性,以四个藜麦品种为供试材料,对比漂浮育苗各阶段藜麦植株的农艺性状、根系活力、光合色素含量、光合速率等指标。结果表明:成苗时黄藜麦植株高、根系发达、茎秆粗壮、叶片多、光合作用强,其次黑藜麦和红藜麦长势也较好,各项指标中最差为白藜麦。漂浮育苗技术适用于藜麦育苗,能培育整齐、少病虫害且不受气候限制的壮苗,有利于提高藜麦的种植经济效益,有利于秋季进行藜麦幼苗与烤烟、马铃薯等作物的套作与轮作,改善烤烟的连作障碍及推进烟农的增收,为实现烤烟年内轮作提供科学依据,对烤烟的优质稳产具有重要意义。     

镉胁迫对不同水稻品种苗期光合特性与生理生化特性的影响

为了研究镉抗性不同的水稻品种对镉胁迫的生理生化响应差异,采用水培法,以对镉胁迫相对敏感的水稻品种28占和对镉胁迫相对耐受的水稻品种黄粤占为材料,研究了0(蒸馏水,对照),0.05,0.10,0.20 mmol/L 4种不同镉胁迫浓度对该2个水稻品种种子萌发幼苗期的生物学性状、光合特性和生理生化指标的影响。结果表明:不同镉胁迫处理浓度下,2个供试水稻品种28占和黄粤占的苗高、根长、幼苗鲜质量与幼苗干质量均随镉胁迫处理浓度的增大而减小,其中28占减小相对较显著;镉胁迫条件下,水稻叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)均呈不同程度的下降趋势。耐镉水稻品种黄粤占Pn、Gs、Tr和Ci的下降均低于镉敏感型水稻品种28占;气孔限制百分率(Ls)呈增加趋势,且品种间差异不显著。随着镉胁迫处理浓度的增加,2个供试水稻品种28占和黄粤占的幼苗叶片叶绿素含量呈下降趋势,而MDA含量、SOD、POD和CAT等抗氧化酶的活性均随着镉胁迫处理浓度的升高而增大,且镉胁迫处理下黄粤占的MDA含量与各抗氧化酶活性较对照的相对增加值小于28占。结果表明,水稻品种黄粤占种子萌发幼苗期对镉胁迫具有较好的抗性。     

水稻白条叶突变体(st10)的遗传分析与基因定位

在水稻甲基磺酸乙醇(Ethylmethane Sulphonate,EMS)诱变突变体库中,发现了一个以粳稻品种日本晴(Nipponbare)为背景的白条叶突变体,该突变体叶片在2-3叶期出现纵向白条的突变性状,此后随着植株的生长逐渐弱化,至抽穗期叶片颜色基本恢复正常,只有叶脉仍呈白色.白条性状受温度影响,高温时性状明...     

紫斑牡丹(Paeonia rockii)的光合特性及对土壤干旱胁迫的响应

为研究持续干旱处理对紫斑牡丹(Paeonia rockii)光合生理特性的影响,本研究。以实生苗为材料进行盆栽控水试验,设置对照(compared,CK)、轻度胁迫(light stress,LD)、中度胁迫(moderate stress,MD)、重度胁迫(Severe stress,SD)4个水分处理,研究随着干旱胁迫的加剧,叶片水分生理以及光合生理参数的变化。结果表明:在CK、LD、MD水分梯度下,紫斑牡丹生长正常,但在SD胁迫下受影响明显,植株叶片变黄且萎蔫;各胁迫阶段叶厚、叶水势下降明显,相对含水量(relative water content,RWC)降低幅度小,差异不明显,饱和水分亏(water saturation deficit,WSD)有在MD胁迫下有所升高;干旱胁迫抑制了光合色素合成,叶绿素a(Chlorophyll a,Chla)、叶绿素b(Chlorophyll b,Chlb)、叶绿素总含量(total chlorophyll content,Chla+b)、类胡萝卜素(Carotenoids,Car)显著依次下降,叶绿素比值(Chlorophyll ratio,Chla/b)则相反;干旱胁迫导致叶片净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(Stomatal conductance,Gs)以及蒸腾速率(transpiration rate,Tr)呈现下降趋势,但胞间二氧化碳浓度(intercellular carbon dioxide concentration,Ci)则表现为上升后下降,其中水分利用效率(water use efficiency,WUE)在逐渐上升。在轻度和中度干旱的紫斑牡丹表现出一定的适应性和耐旱能力,而长期重度干旱则对紫斑牡丹影响较为严重,在重度干旱地区栽植需考虑水分供给。本研究为干旱地区和城市的园林绿化植物的选择提供理论支持。     

不同产地白术ITS2条形码遗传多样性与关键农艺性状相关性分析

为探索不同产地白术的遗传多样性及白术根茎、株高、叶形等关键农艺性状与ITS2条形码的关系,本研究收集了7个产区的白术根茎、种子和选种植株,共66份样品,通过提取白术药材DNA,PCR扩增ITS2序列并测序。并将ITS2序列与根茎形态、株高、叶形等指标进行相关性研究。结果表明白术ITS2序列比对后长度为229 bp,种内K2P遗传距离为0~0.013,共获得5种单倍型,其中A1和A2单倍型的频率分别为78.79%和13.64%,是频率最高的两种,分布范围最广,代表了绝大部分产地白术ITS2这个片段的遗传特征。单倍型与根茎性状或是栽培类型没有一一对应关系,但不同栽培类型,各单倍型出现的频率不同,狭叶类型比阔叶类型白术群体有更加丰富的变异。本研究发现,通过ITS2条形码技术与白术优株选育技术相结合,可以提高选种育种效率。     

利用混合线性模型分析绿豆主要农艺性状的遗传及相关性

以19个绿豆品种(系)为亲本, 采用非完全双列杂交试验设计及混合线性模型,研究绿豆主要农艺性状的遗传规律及其性状间的相互关系。结果表明, 绿豆全生育日数、株高、主茎节数和百粒重均以加性效应为主, 狭义遗传率较高且达极显著水平;单株荚数、单株产量和总产量的加性效应和显性效应均显著或极显著, 狭义遗传率相对较低;单荚粒数主要受显性效应影响, 广义遗传率较高;播种至开花天数与株高间存在显著或极显著遗传和表型正相关;单株荚数、单荚粒数与百粒重显著或极显著负相关;单株荚数与单株产量、总产量显著或极显著正相关;百粒重与单株产量、总产量相关性不大;针对全生育日数、株高、主茎节数和百粒重的选择可在早期世代进行, 而对产量的选择可以根据单株荚数和单株产量在晚期世代进行。