水稻脆性突变体nbc(t)的主要特性和脆性基因的初步定位

对脆性突变体的表型、主要农艺性状和稻米品质进行了考查,并对脆性基因进行了初步定位。结果表明:脆茎水稻nbc(t)与野生亲本9311在株高等形态特征上无明显区别,仅在机械强度上有区别;nbc(t)的根、茎、叶、穗及种子都很脆,易折断,且表现全生育期脆性。脆茎突变体nbc(t)的主要农艺性状与9311相似,产量略低于9311,除了整精米率偏低以外,其他稻米品质性状与9311相似。脆茎突变体nbc(t)与广占63-4S所配组合的产量和稻米品质与扬两优6号相当。与9311相比,nbc(t)茎秆的抗折力相当,但抗张力明显降低,纤维素含量约降低17%。遗传分析表明,nbc(t)的脆茎特性可能由2个基因位点控制,初步定位在9号染色体上的2个区段,一个位于9号染色体上段SSR标记RM3700和RM24371之间,遗传距离分别为1.3cM和3.1cM;另一个位于9号染色体下段INDEL标记CL062和CL045外侧,遗传距离分别为1.6cM和6.0cM。     

转高赖氨酸蛋白基因脆茎水稻的收获指数及秸秆赖氨酸含量的研究

采用农杆菌介导法将高赖氨酸基因导入脆茎粳稻诱导的愈伤组织,经潮霉素抗性筛选,得到可育的再生植株,经PCB检测,表明该基因已整合到脆茎梗稻的基因组中.对部分T2代和花药培养TH1代纯合株系进行研究,结果显示,与非转基因对照相比,在生育期相仿条件下,可以选到生物量和穗重无显著差异,收获指数有提高趋势的转基因水稻;转基因水稻秸秆赖氨酸和粗蛋白含量都有不同程度的提高,最高含量分别为0.350和7.27,但转基因水稻秸秆的其他氨基酸含量的变化趋势并不一致.选出了2个株系可能适合作秸秆饲用化的育种材料.     

一个水稻斑马叶突变体的遗传分析和基因定位

通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变,获得了1个可以稳定遗传的水稻斑马叶突变体zebra2-2.与野生型相比,突变体从苗期开始表现出黄绿相间的斑马叶表型,而且不同叶位叶片的表型存在差异,新叶较老叶的表型更加明显.30℃条件下可恢复为绿-淡黄相间表型.此外,突变体的抽穗期延迟,株高、穗长、每穗粒数和籽粒大小均显著降低.遗传分析...     

普通野生稻稻瘟病广谱抗性基因Pi-gx（t）的遗传分析和定位

【目的】探明来源于广西普通野生稻的稻瘟病抗源RB221与部分已知抗病基因水稻品种抗谱的异同,其抗性基因的遗传模式及在染色体上所处的位点,确定其抗病基因是否为新的抗病基因。【方法】采用从广西不同稻作区收集的8个稻瘟病菌系对抗源RB221和11个已知抗病基因的水稻品种进行抗谱测定,并对RB221抗病基因进行等位性分析、经典遗传分析及分子标记定位。【结果】抗源RB221的抗谱与11个已知抗病基因的水稻品种有差异,其对8个菌系均表现出抗病反应,在所有参试品种中抗谱最广。等位性测定结果表明,抗源RB221所携抗病基因与已知抗病基因品种所携带的Pi-3、Pi-7（t）、Pi-ta、Pi-K、Pi-b是不等位。经典遗传分析结果显示,抗源RB221对03-35E菌系的抗性受1对显性基因控制。SSR标记定位结果表明,RB221抗病基因定位于第2染色体的SSR标记RM240与RM1092之间,与RM240的遗传距离为1.3 cM,与RM1092的遗传距离为2.2 cM。【结论】抗源RB221的抗性基因Pi-gx（t）为新发现的抗病基因,位于第2染色体上,与第2染色体上已定位的抗性基因处于不同基因位点上。     

Characterization and fine mapping of a semi-rolled leaf mutant srl3 in rice

Moderate leaf rolling can maintain leaf erectness, improve light transmittance in the population, and improve light energy utilization, thereby increasing rice yield. This study used ethyl methanesulfonate (EMS) to treat Yunjing 17 (YJ17) and obtained a semi-rolled leaf mutant that was named semi-rolledleaf3 (srl3). We found that the rolled-leaf phenotype was due to the aberrant development of bulliform cells and the loss of sclerenchymatous cells. In addition, the shoot and root length of srl3 seedlings differed from the wild type. The srl3 mutant had significantly lower plant height and seed-setting rate but notably greater tiller number, panicle length, and primary branch number per panicle than the wild type. Genetic analysis showed that a single recessive nuclear gene defined the srl3 mutant, and it was precisely located in a 144-kb region between two insertion-deletion (InDel) markers, M8 and M19, on chromosome 2. In this region, no leaf-rolling-related genes have been reported previously. Thus, the study indicated that SRL3 is a novel leaf-rolling-related gene, and the results laid the foundation for the cloning and functional analysis of the SRL3 gene.     

水稻温敏黄转绿突变体v5的鉴定和基因定位

通过对粳稻品种‘日本晴’进行60Coγ射线诱变,从M2中筛选到一个温度敏感的黄转绿突变体v5(virescent5)。突变体植株在较低温度(20～24℃)下叶色表现为黄色,而植株在较高温度(26～30℃)下叶色几乎表现为绿色。对叶绿素含量的测定显示出低温条件下突变体叶绿素含量显著低于野生型植株;对相关农艺性状考察显示出突变体单株产量显著低于野生型。遗传分析表明,该突变表型受一对隐性核基因控制,利用F2群体(v5/Kasalath)将OsV5基因定位于第9染色体长臂,在BAC AP005838上标记STS1与BAC AP005702上标记STS5312之间166.5 kb的区段上。     

水稻窄叶突变体nal3-t的遗传分析与基因定位

在粳稻品种武香粳9号来源的转基因后代中发现一份窄叶突变体,在整个生育期表现为叶片变窄且内卷,植株矮化。遗传分析表明,该窄叶性状受一对隐性核基因控制。以突变体和南京11杂交获得的F2为定位群体,利用分子标记进行基因定位,将窄叶基因定位在第12染色体长臂的SSR标记CHR1220和CHR1216之间,物理距离约为1.44Mb,与标记CHR1217共分离。定位区段与nal3和nal3(t)等窄叶基因所在的染色体区域相同,故将所定位基因暂定名为nal3-t。这为进一步克隆该基因打下了基础。     

水稻生殖发育突变体fro1(t)的形态发生及基因定位

水稻的花发育是稻米形成的基础,研究水稻花发育的机制具有十分重要的意义。在水稻组培后代中发现一个生殖发育突变体,暂命名为function of reproductive organ(fro1(t)),主要性状为内、外稃片扭曲变形抱合,小穗外形酷似辣椒,但小穗始终闭合不开花;副颖多数退化;浆片转变成薄叶状;雄蕊花丝膨大扭曲,花药表面扭曲变形,无花粉,雄蕊个数2～6枚,部分雄蕊转化为底部为叶状,顶部有类似柱头的雌蕊状器官;子房发育正常,但是多数花柱融合,柱头簇生,3～4个。扫描电镜结果显示,决定fro1(t)性状的基因调控着水稻花分生组织的分化及花器官决定的特化。利用图位克隆等技术对基因进行定位,最终将该突变位点定位在水稻8号染色体长臂上InDel0802和RM23432标记之间,目的基因与两个标记的遗传距离分别为0.58cM和1.3cM。据以上结果推测,该基因可能是一个调控水稻各轮花器官发育的新基因。     

水稻穗形态建成基因PMM1的遗传分析与初步定位

在水稻粳稻品种中花11T-DNA插入突变体库中鉴定了3个穗形态突变体,它们均表现为植株半矮、叶夹角变小、一次枝梗轮生、复粒、粒长变短、粒宽变宽等突变表型。基因双突变杂交F1表型考查证明这3个突变体为等位突变体,T-DNA标签共分离检测表明这3个突变体的表型与T-DNA插入无关。通过与籼稻品种珍汕97配置3个杂交组合,由经典的孟德尔遗传分离比显示,突变性状受1对隐性基因(panicle morphological mutant 1,PMM1)控制。采用基因图位克隆的方法,已将基因PMM1定位在第4染色体长臂上的RM3866-1和X4(InDel)标记之间,其两侧物理图距为147kb左右。     

Characterization and mapping of a novel light-dependent lesion mimic mutant lmm6 in rice(Oryza sativa L.)

A novel rice lesion mimic mutant(LMM) was isolated from an ethane methyl sulfonate(EMS)-induced 02428 mutant bank. The mutant, tentatively designated as lmm6, develops necrotic lesions in the whole growth period along with changes in several important agronomic traits. We found that the initiation of the lesions was induced by light and cell death occurred in lmm6 accompanied with accumulation of reactive oxygen species(ROS). The lower chlorophyll content, soluble protein content and superoxide dismutase(SOD) activity, the higher malondialdehyde(MDA) content were detected in lmm6 than in the wild type(WT). Moreover, the observation by transmission electronic microscope(TEM) demonstrated that some organelles were damaged and the stroma lamella of chloroplast was irregular and loose in mesophyll cell of lmm6. In addition, lmm6 was more resistant than WT to rice blast fungus Magnaporthe grisea infection, which was consistent with increased expression of four genes involved in the defense-related reaction. Genetic analysis showed that mutant trait of lmm6 is inherited as a monogenic recessive nuclear gene located on the long arm of chromosome 6. Using simple sequence repeat(SSR) markers, the target gene was finally delimited to an interval of 80.8 kb between markers MM2359 and MM2370, containing 7 annotated genes. Taken together, our results provide the information to identify a new gene involved in rice lesion mimic, which will be helpful in clarifying the mechanism of cell death and disease resistance in rice.     

水稻卷叶突变新基因的遗传分析和初步定位

利用60Co-γ射线辐照水稻优良恢复系南花6号,获得一个水稻新型卷叶突变材料,整个生育期叶片表现为向内卷曲。经遗传分析表明,该突变性状受一对隐性基因控制。利用突变体南花6号／籼稻品种DularF2君羊体中的141个卷叶单株进行基因定位,在双亲、卷叶和正常叶的DNA池中筛选N2个多态性标记RM285和RM342,并确定该基因位于水稻第9染色体长臂上,与前人报道的r19（f）相距54．7cM,是一个未曾报道的基因,暂时命名为r113（t）。利用SSR标记将该基因定位于第9染色体RM285和RM342之间,遗传距离分别为6．74cM和11．35cM。类似于r113（t）卷叶突变体表型未见报道,该研究结果对揭示卷叶机理及在株型改良应用中具有重要意义。     

水稻叶色突变体及其基因定位、克隆的研究进展

叶片是植物最主要的光合作用器官,叶色变异是高等植物中突变频率较高且易于鉴定的突变性状.叶色突变体是植物光合作用机制、叶绿素生物合成、叶绿体的结构功能和遗传发育调控机理、作物标记性状等研究的理想材料.本文介绍了国内外在水稻叶色突变体的发掘、遗传研究、基因定位、基因克隆以及功能研究和突变机理方面的研究进展.     

一个矮秆多分蘖突变体的遗传分析和定位

从粳稻品种‘中花11’转基因后代中发现了一个矮秆多分蘖突变体,突变体表现出植株矮化、分蘖力强 、穗长变短、叶片变窄及结实率降低等一系列突变表型。遗传分析表明该矮秆多分蘖突变体表型受一对隐性核基因控制,因其与突变体htd1具有相类似的表型,故将该基因命名为htd2。利用籼粳杂交F2群体将突变基因定位在第3染色体短臂上SSR标记 RM6038和RM5444之间,与两个标记的遗传距离分别为1.4和2.1 cM,两个标记之间的物理距离大约为400 kb。     

水稻黄叶突变体叶绿体超微结构与突变基因定位

对黄叶突变体-黄玉B的叶绿体超微结构和遗传特性进行研究。结果表明,野生型和突变体在相同的叶龄期,叶片内叶绿体个数差异不显著(P<0.05),但野生型的叶绿体基质浓厚、基粒片层堆叠比较整齐、有序,突变体基质较淡、基粒片层堆叠比较松散。遗传分析表明,该突变体黄叶性状受1对隐性基因控制,命名为xl(t);用SSR分子标记将xl(t)定位在第11染色体RM5349和RM21之间,遗传距离分别为0.82 cM和2.34 cM。     

水稻窄叶突变体Narrow leaf 11(nal11)的基因定位

[目的]定位和分析水稻窄叶突变体基因,为水稻叶片发育调控及株型育种提供参考依据.[方法]用甲基磺酸乙酯(EMS)诱导泸恢17,获得稳定的窄叶突变体(Narrow leaf 11,nal11),调查其与野生型泸恢17抽穗期功能叶的长和宽、分蘖数及成熟期株高.对nal11和绵恢727正反交获得的F2代进行遗传分析及基因定位.[结果]nal11抽穗期剑叶、倒2叶和倒3叶的宽度与野生型泸恢17存在显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)差异,分别为野生型泸恢17的60.7%、57.9%和75.8%,但长度无显著差异(P>0.05);nal11株高为野生型泸恢17的90.3%,存在显著差异;nal11分蘖数极显著增加,为野生型的150.0%.nal11和绵恢727正反交后,F1代均表现正常叶宽,F2代叶宽发生性状分离,正常叶宽与窄叶植株数比例经χ2检验均符合3:1,表明nal11是受核单基因控制的隐性突变.利用SSR标记将nal11定位在水稻第4号染色体RM7290和RM16720标记之间约322 kb范围内,其与2个标记的遗传距离均为0.8 cM,覆盖了32.236 kb的物理区域,在定位区域内有5个注释基因,即Os04g26834、Os04g26850、Os04g26870、Os04g26880和Os04g26841,其序列与前人克隆的窄叶基因无重复.[结论]获得一个新的水稻窄叶突变体(nal11),其窄叶性状由1个隐性核基因控制,定位于水稻第4号染色体RM7290和RM16720标记之间,对功能叶、株高和分蘖数的表型有明显影响.     

一个水稻矮秆窄叶突变体的鉴定和基因定位

常规粳稻秀水09经过甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理,获得了一个矮秆窄叶突变体dnl1（dwarf and narrow leaf 1）,经多代自交性状稳定。dnl1突变体与野生型相比,具有植株矮、叶片窄、分蘖强的特点。遗传分析表明dnl1突变性状受1对隐性核基因控制。通过图位克隆的方法,利用SSR分子标记将突变基因dnl1定位在第4号染色体SSR标记RM17478与RM17488之间约260 kb范围内。测序比对分析表明Dnl1可能为Nal1基因.     

一个水稻小粒矮突变体的候选基因分析

通过T-DNA标签法.从水稻小粒矮突变体(sgd)的侧翼序列分析中,发现了一个与小泡膜蛋白(vesicle-associated membrane protein,VAMP)形成相关的预测基因,该基因位于水稻第7染色体上编号为P0567H04的BAC中(基因座为Os07g37270),属于SNARE基因家族成员.RT-PCR分析结果显示,在小粒矮突变体与对照中花11之间.该候选基因叶、幼穗中存在显著的表达差异:突变体小粒矮的叶、幼穗的cDNA用Actin Ⅰ引物标定浓度后,用该基因特异RT-PCR引物不能扩增出条带,而中花11的叶、幼穗的cDNA用RT-PCR引物则能扩增出条带,表明这个与小泡膜蛋白形成相关的预测基因(Os07g37270)是一个可表达的、有功能的基因,T-DNA插入目标位点后,可能造成了该基因的失活,因而产生了突变表型.性状调查结果显示,sgd突变体的结实率明显降低,植株变矮.以上结果说明,Os07g37270的功能与细胞中小泡膜蛋白的形成以及花粉的育件有关,推测其可能是控制小粒矮性状产生的候选基因.暂将该基因命名为OsVAMP,并进一步预测了该候选基因的进化信息.     

Identification and gene mapping of the starch accumulation and premature leaf senescence mutant ossac4 in rice

The rice mutant ossac4(starch accumulating 4) was raised from seeds of the rice(Oryza sativa L.) indica maintainer line Xinong 1 B treated with ethyl methanesulfonate. The distal and medial portions of the second leaf displayed premature senescence in the ossac4 mutant at the four-leaf stage. Physiological and biochemical analysis, and cytological examination revealed that the ossac4 mutant exhibited the premature leaf senescence phenotype. At the four-leaf stage, the leaves of the ossac4 mutant exhibited significantly increased contents of starch compared with those of the wild type(WT). Quantitative real-time PCR analysis showed that the expression levels of photosynthesis-associated genes were down-regulated and the expression levels of glucose metabolism-associated genes were abnormal. Genetic analysis indicated that the ossac4 mutation was controlled by a single recessive nuclear gene. The Os SAC4 gene was localized to a 322.7-kb interval between the simple-sequence repeat marker XYH11-90 and the single-nucleotide polymorphism marker SNP5300 on chromosome 11. The target interval contained 20 annotated genes. The present results demonstrated that ossac4 represents a novel starch accumulation and premature leaf senescence mutant, and lays the foundation for cloning and functional analysis of Os SAC4.     

利用反义基因沉默策略构建水稻突变体库及突变体筛选

尝试利用鸟枪反义基因沉默策略构建水稻突变体库．利用水稻反义cDNA文库转化粳稻品种中花11,获得了来源于105块潮霉素(Hm)抗性愈伤组织的1486个转化植株．随机选择来源于11个独立转化系的335个T0植株进行Hm离体叶片筛选,结果表明所有植株均呈抗性,并且与PER检测结果相吻合,说明T0植株中不存在假转化体．Southern blot分析结果表明T0植株大部分为单位点整合．T0及T1代转化植株均呈现了一些形态变异,如矮化、无分蘖或多分蘖、结实率降低、粒型或穗型改变、小穗结构改变等．利用Hm离体叶片筛选法对部分T1群体进行筛选,得到了1个变异性状与Hm抗性共分离的突变体,该突变体的变异表型为结实率比非转化对照下降约50％,每穗颖花总数比对照减少约40％,二者的总效应导致突变体单穗产量比对照约下降70％．