水稻无侧根突变体RM109的氧化还原代谢

比较无侧根突变体RM1 0 9和原品种大力根琥珀酸脱氢酶 (SDH)的活性发现 :RM1 0 9为大力的 60 %～ 70 % ,还原剂处理下大力的SDH活性显著增加 ,而RM1 0 9无变化。RM1 0 9的该酶受单显性基因控制。RM1 0 9对NAA、TIBA的耐性明显增加 ,对H2 O2 的耐性明显下降。结果表明 :氧化还原代谢有突变     

水稻无侧根突变体RM109冠根的解剖学观察

对水稻无侧根突变体RM1 0 9与原品种大力 (OryzasativaL .,cv .Oochikara)的冠根组织形态进行比较 ,结果表明 ,大力品种可观察到侧根原基及侧根 ,而RM1 0 9均无 ;RM1 0 9的原生木质部间中柱鞘细胞数目减少 ,为大力的 77% ;后生木质部导管数增加 ,其导管I的数量为大力的 1 4 9% ,其导管Ⅱ的数量为大力的 3 2 1 % ,且导管排列散乱。推测其原因在于根尖生长点细胞分化异常和IAA合成能力低下     

水稻侧根突变体Oslrd2的表型分析和基因克隆

侧根是水稻胚后发育的重要器官,具有吸收养分和稳固植株的作用.本研究从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻Kasalath突变体库中筛选得到一个水稻侧根突变体Oslrd2,对其进行了表型和遗传分析、图位克隆、候选基因测序及转基因互补验证.结果表明,与野生型相比,Oslrd2幼苗期的苗高和根系伸长都受到明显抑制,侧根短且数量少...     

水稻耐碱突变体ACR78的生物学特性解析

通过5种pH盐碱梯度试验,研究了水稻耐碱突变体ACR78在移栽至成熟阶段的生物学特性,并与野生型进行了比较分析。结果表明,在pH 7.5、pH 8.0、pH 8.5、pH 8.9和pH 9.6梯度下,ACR78突变体株高分别比野生型增加13.5%、14.2%、9.4%、3.9%和13.6%;单株茎蘖数分别增加21.4%、23.5%、42.9%、45.5%和9.1%;单株产量分别增加59.6%、53.4%、35.1%、64.8%和86.8%,主要是源于每穗总粒数和结实率的增加。ACR78抽穗历期（pH 7.5-8.9约7 d;pH 9.6约13 d）短于野生型（pH 7.5-8.9为12-13 d;pH 9.6约18 d）,抽穗整齐度高。说明ACR78的耐盐碱性高于野生型。     

水稻胚乳突变体筛选与特性研究进展

本文在简要介绍胚乳的发育、组成及品质性状遗传的基础上,综述了与淀粉、蛋白质和微营养相关的系列胚乳突变及相关性状的基因定位。胚乳突变主要包括糯性、暗色、云雾状、糖质、皱缩、粉质米、低直链淀粉、高直链淀粉、低粘滞性、高抗性淀粉、低水溶性蛋白、蛋白体缺失、高赖氨酸、高铁、低植酸等方面。     

水稻心白突变体xb1的淀粉理化特性分析

淀粉是稻米胚乳的主要成分,解析其理化特性对改良水稻品质具有十分重要的意义。为了探究心白稻米淀粉的理化特性,本研究以经EMS诱导粳稻品种辽星1号获得的心白突变体xb1为材料,利用扫描电镜、激光粒度分析仪、RVA快速黏度分析仪、差示扫描量热仪等方法,对形态结构、淀粉颗粒结构和粒径分布、糊化特性及热力学特性等进行了分析。结果表明,与野生型相比,突变体xb1籽粒的粒宽、粒厚和千粒重均显著降低;淀粉结构和淀粉粒粒径分布均发生改变,淀粉粒粒径值大于13左右的淀粉粒数量明显低于野生型;突变体种子中蛋白质含量极显著高于野生型,总淀粉含量极显著低于野生型,而直链淀粉含量没有明显改变;在支链淀粉分支结构上,聚合度(DP)在6~9之间的短链及25~35之间的中长链比例有所增加,而DP值在10~24之间的中短链及36~50之间的长链比例有所减少;突变体xb1淀粉的糊化起始温度(To)、峰值温度(Tp)、终止温度(Tc)和糊化距离(Tr)均未发生明显改变,只有热焓值(△H)极显著提高。同时,突变体xb1的RVA谱特征值中,热浆黏度(HPV)、峰值黏度(PKV)、冷胶黏度(CPV)和消减值(SBV)极显著提高,崩解值(BDV)和回复值(CSV)极显著降低。本研究结果为探索垩白形成的生理机制以及进一步的基因克隆奠定了基础。     

水稻短粒和矮秆突变体若干性状的研究

本试验研究了突变体和原品种杂交的F_1代主要性状的表现,以及F_2代主要性状的分离变异的表现。试验表明,利用突变体和原品种进行正反交,在考察的F_1代性状中,绝大多数性状具有超高值亲本的趋势。在正反交的F_2代中,多数性状的变异系数超过了它们的杂交亲本的变异系数,说明这些性状发生了突变,其中,矮秆突变,在正反交的F_2代呈3:1的分离,表明矮秆突变为受单隐性核基因控制,而短粒突变在正反交的F_2代中表现不一致,说明突变体82—350不仅带有单隐性核基因突变,而且细胞质基因也发生了突变。辐射诱发的这种突变,在水稻杂交育种和杂种优势利用中均有学术意义。     

水稻淡黄叶突变体xws的光合特性与基因定位

为了解析水稻叶绿体发育和高光效育种中光合作用的机理,本研究以不育系P88S群体中发现的一株淡黄叶自然突变体xws为试验材料,对该突变体进行表型鉴定和光合特征分析,并对其进行精细定位和候选基因分析。结果表明,xws在整个生育期叶片、茎和穗均呈淡黄色。与野生型相比,xws叶片、茎和穗的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均显著下降。透射电镜观察结果发现,与野生型相比,xws嗜锇小体消失,类囊体数量减少。xws的净光合效率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度和叶绿素荧光参数与野生型相比均降低。以xws与R032杂交的F₂群体作为定位群体,将基因精细定位至水稻第3号染色体分子标记WY242和WY119之间,其物理距离为51.7 kb。本研究结果为进一步研究水稻叶绿体发育,从而提高水稻光合作用和分子调控网络途径提供了理论支撑。     

水稻低淀粉粘滞突变体的理化特性和淀粉结构

以水稻低淀粉粘滞突变体RSV-1及其野生型品种II-32B为材料,研究了低淀粉粘滞突变的理化特性和淀粉结构。结果表明,低淀粉粘滞突变体的最高粘度、热浆粘度和冷胶粘度明显小于野生型,但表观直链淀粉含量、胶稠度、碱消值均大于野生型,达最高粘度时间接近,糊化过程中所需能量较低,糊化过程较长;淀粉晶体表现为C型结构,淀粉颗粒与野生型的正六面体颗粒完全不同,呈大小不等的无规则形,淀粉晶体及颗粒结构的改变可能是导致淀粉粘滞性下降及其他理化指标改变的重要原因。     

Distribution and characterization of enzymes causing starch degradation in rice (Oryza sativa cv. koshihikari)

The thermal dependency and stability of enzymes producing reducing sugar (RS) were examined in bran, the exterior 13% part (outer endosperm), and the remaining inner endosperm of rice grains. RS-producing enzymes in the inner endosperm showed a higher optimum temperature than those in other parts of the rice grain. Diethylaminoethyl-Sephacel chromatography of crude extracts revealed two peaks of RS-producing activity with different optimum temperatures (60 and 37 degrees C) in all three parts. alpha-Glucosidase (EC 3.2.1.20) and alpha-amylase (EC 3.2.1.1) isoform G were thought to be major components of the RS-producing activities with high and low optimum temperatures, respectively. The peak with a high optimum temperature was a more abundant component in the inner endosperm, compared with other parts of the rice grain. Thus, different parts of rice were found to have distinct enzyme sets having different thermal dependency and to be involved in starch degradation to various sugars.     

Identification of Quantitative Trait Loci Affecting Grain Fat Content in Rice (Oryza sativa L.)

Fat content (FC) partially determines rice grain quality. The objective of this study was to identify stably expressed quantitative trait loci (QTL) for FC. A total of 85 inbred lines derived from the backcross between Sasanishiki (japonica, as the recurrent parent) and Habataki (indica) were used to detect QTLs for rice fat content. Seven QTLs (denoted as qFC‐1, qFC‐2, qFC‐3, qFC‐6, qFC‐10, qFC‐11, and qFC‐12) were detected on chromosomes 1, 2, 3, 6 10, 11, and 12, respectively, using inclusive composite interval mapping (ICIM) method. Among them, three major QTLs (qFC‐3, qFC‐6, and qFC‐11) with large effect were further confirmed across two different environments using some chromosome segment substitution lines (CSSLs), where Habataki was used as the donor parent and Sasanishiki as the recurrent parent. Further experiments showed that one of the major QTLs (qFC‐11) could increase fat content, fat index, and grain yield together. To our knowledge, qFC‐11 is a newly detected stable QTL that will provide new opportunities for improving rice fat content through marker‐assisted selection.     

水稻苗期生长对缺磷响应的QTL定位

缺磷是抑制全球水稻产量主要因素之一。本研究利用Asomonori（粳型）/IR24（籼型）杂交重组自交株系,对5个水稻苗期性状（相对苗高、相对根长、相对根重、相对苗重以及相对总重）在缺磷条件下的响应QTL进行定位。共检测到20个水稻苗期生长对缺磷响应的QTL位点,分别位于第1（4QTLs）、第4（4QTLs）、第5（2QTLs）、第7、第8（4QTLs）、第9（2QTLs）、第11（2QTLs）和第12号染色体上,其中13个QTLs位于与C3029C、XNpb302、C621B、C621C、R2976和C1263分子标记紧密连锁的6个基因组区域上。另外,每个性状均能从双亲中检测到正负效应QTL位点,这些能解释重组自交系群体中出现超亲和连续分布的现象。本文主要报道了水稻第5、第7和第11染色体上存在水稻苗期生长对缺磷响应的QTL位点。研究表明,该结果及其中检测到的QTLs两侧的连锁分子标记可用于水稻苗期耐低磷性分子育种。     

水稻白条纹转绿突变体wsl887的鉴定和基因定位

温敏型水稻叶色突变基因的挖掘可以丰富水稻遗传资源,且为研究低温调控叶绿体发育机制的材料。本研究利用⁶⁰Co射线辐射诱变贵州地方稻种资源桥港珍珠米,获得一个新的白条纹转绿突变体wsl887。通过表型鉴定和主要农艺性状调查可知,在自然条件下wsl887叶幼苗呈现白条纹表型,成熟后主要农艺性状与野生型相比均无显著差异;在20℃条件下wsl887叶片呈现白化,光合色素含量显著降低;在25℃条件下wsl887叶片呈现白色条纹,光合色素含量显著升高;在30℃条件下wsl887叶色与野生型无明显差异,光合色素含量无显著差异。透射电镜观察显示,在20℃条件下,wsl887叶肉细胞中无叶绿体或者叶绿体发育畸形;在30℃条件下,wsl887叶绿体数量和形态均恢复正常。qRT-PCR分析表明,wsl887在20℃和30℃条件下,与野生型相比,部分光合色素代谢途径基因、光合作用及线粒体电子传递相关基因的表达水平呈现不同程度的变化。遗传分析表明,wsl887突变体的表型受一对隐性核基因WSL887控制,该基因被定位于2号染色体上的SSR标记RM262和RM5427之间,物理距离为743.6 kb。该白条纹转绿突变体wsl887是一个新的温敏型叶色突变体,在自然条件下其主要农艺性状没有发生显著变化,未对植株产量造成影响,因此在杂交水稻上具有较大的应用价值。在不同温度条件下,由细胞质编码的基因表达量均显著减少,由此推测该突变基因可能与细胞质中叶绿体的发育有关。本研究结果为进一步克隆wsl887突变基因和研究基因功能奠定了一定的理论基础。     

油菜素内酯对水稻细胞伸长和分裂的调控

油菜素内酯(brassinosteroid,BR)是调控植物生长发育的重要的激素之一。为明确BR在调控水稻(Oryza sativa)细胞发育过程中的作用,本研究以不同浓度外源BR处理的水稻愈伤组织、悬浮系和内源BR信号增强的BR突变体Os BZR1-OE为材料,对BR处理后水稻愈伤组织的体积和细胞分布状况、单个悬浮细胞的形状和大小、Os BZR1-OE转基因水稻的细胞进行了观察,并对细胞分裂关键基因的表达量、对细胞分裂具有重要作用的细胞骨架蛋白(F-actin)的积累进行了分析。结果表明,低浓度(1×10-10 mol/L)BR处理的愈伤组织块体积(1.03 cm3)大于对照(0.73 cm3),但高浓度BR(1×10-6 mol/L)处理的愈伤组织块的体积(0.27 cm3)明显小于对照;从细胞核的分布也能印证上述结果,低浓度BR处理后的愈伤组织细胞核排列疏松,表明细胞体积较大,即1×10-10 mol/L BR促进了水稻愈伤组织细胞体积的增加,高浓度BR处理后的愈伤组织细胞核密度大,表明细胞体积较小,即1×10-6 mol/L BR抑制了水稻愈伤组织细胞体积的增加;低浓度BR促进水稻悬浮系单个细胞的伸长,而高浓度的BR抑制悬浮系细胞的伸长;内源BR信号增强的突变体Os BZR1-OE下胚轴细胞明显短于野生型水稻下胚轴细胞;本研究通过碘化丙碇(propidium iodide,PI)和异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate isomerⅠ,FITC)-鬼笔环肽染色对悬浮系细胞的形态和微丝细胞骨架进行观察,发现BR处理可促进水稻悬浮系细胞和微丝骨架的分裂,高浓度BR对细胞分裂的促进效果更明显;双向电泳结果表明,BR处理可促进微丝骨架蛋白的表达;RT-PCR结果表明,BR可增加促进有丝分裂的CDC48(cell division cycle protein 48)和能缩短细胞周期的CYCD2(cyclin D2)基因的表达。上述结果表明,低浓度BR促进水稻细胞的伸长,高浓度BR抑制水稻细胞的伸长,BR促进微丝骨架F-actin的积累,通过促进有丝分裂基因CDC48和缩短细胞周期的因CYCD2的表达而调控水稻细胞的分裂。本研究为BR在作物控高抗倒伏方面的应用提供了理论依据。     

水稻短根突变体ksr8的表型分析和基因克隆

本研究前期由籼稻品种Kasalath经EMS诱变获得一个短根突变体ksr8,为揭示该突变体根系发育的分子机制,对其进行了表型鉴定、遗传分析、基因定位、转基因互补验证以及外源精氨酸处理。表型分析表明,ksr8幼苗的株高、主根、侧根和不定根长度均变短,成熟期植株较野生型矮小、分蘖数与每穗实粒数都减少。根尖树脂半超薄切片及醋酸洋红染色显示,ksr8的短根表型与伸长区细胞变短和根尖细胞分裂有关。遗传分析结果表明,ksr8的突变表型受隐性单基因控制,利用图位克隆技术将突变基因定位于3号染色体的分子标记InD3和RM3280之间,物理距离约106 kb,在该定位区间内包含一个编码催化精氨酸合成通路最后一个步骤的精氨酰琥珀酸裂解酶基因OsASL1(LOC_Os03g19280)。测序结果表明,突变体ksr8中OsASL1基因第3外显子内(CDS 653 bp处)的G突变成A,导致编码的218位精氨酸(R)突变为赖氨酸(K);转基因互补试验证实ksr8的表型是由该基因突变引起;进一步分析发现,外源精氨酸添加可以恢复ksr8的根系缺陷表型。本研究结果证明了突变基因ksr8是OsASL...     

DDT and HCH Residues in Basmati Rice (Oryza sativa) Cultivated in Dehradun (India)

Organochlorine pesticides were used earlier for agricultureproduction. Their residues may still be present in soil and mayaccumulate in food crops, posing potential health problems to consumers. DDT, HCH, their isomers and metabolites were analyzedin samples of soil and rice plants collected from ten differentvillages of a well-known Basmati rice growing area in Dehradun.Residues of both pesticides were found in all samples ofsoil and different parts of rice plants except for a few grainsamples. Maximum residue was observed in husk and minimum ingrains. The average concentration of DDT in soil ranged from0.013 to 0.238 ppm. p,p′-DDE was the major metabolite (>63%). Theaverage concentration of DDT in rice grain varied from 0.002 to 0.040 ppm. o,p′-DDT was the main isomer (>93%). Theaverage concentration of HCH in soil ranged from 0.122 to 0.638 ppm. β-HCH was the predominant (43%) isomerfollowed by α-HCH (21%). The average HCH concentrationin rice grain ranged between 0.013 and 0.113 ppm. All four isomers were present in grains. The levels of DDT and CHCin grains were similar in magnitude as those from differentIndian states, but well below the maximum residue limit of 0.1 ppm for DDT and 0.05 ppm for HCH prescribed by the Government ofIndia and WHO/FAO. As such, the pesticide residue levels in thisexport commodity are not of hazardous nature.     

我国转基因抗除草剂水稻的生态风险与控制

转基因抗除草剂水稻(Oryza sativa)的生态风险备受业界和公众关注。探讨其生态风险大小和收益多少,对于防范风险、明辨是非、权衡利弊、科学决策具有重要参考价值。以往研究注重单项风险分析,主要采用模拟条件分析,风险和效益的对比少、全局和集成分析不足。本文较全面地分析了转基因抗除草剂水稻的生态风险和收益,提出了控制生态风险的技术措施,对于促进我国转基因抗除草剂水稻的健康稳步发展具有现实意义。