植物突变体库的作用及构建研究进展

发生突变的个体叫作突变体。突变体往往具有与野生型不同的表型,这样就为缺失组分的功能研究提供了有益的信息。主要介绍了植物突变体库的作用及构建方法,重点论述了自发突变体库、理化诱变突变体库及T-DNA插入突变体库的构建原理与特征,并对植物突变体库的研究前景进行了展望。     

园艺植物化学诱变与抗性突变体筛选研究进展

从诱变材料和化学诱变剂的选择,诱变处理的方式、浓度和时间以及突变体的抗病、抗盐碱的定向筛选等方面总结了近年来园艺植物化学诱变与突变体筛选的研究进展,并对化学诱变技术的应用研究进行了展望。     

水稻类病变突变体cdb的遗传分析与基因定位

水稻类病变突变体是解析植物细胞死亡和相关抗性机制的重要材料。本研究通过EMS诱变粳稻品种‘黎榆B’,获得了一个遗传稳定的类病变突变体cdb(Cell death like blast)。突变体从分蘖期开始在叶片上出现中间部位呈褐色、边缘为橙黄色的不规则坏死斑,出斑2～3周之内扩散至整个叶片和叶鞘,成熟期坏死斑蔓延至整株,叶片早枯,植株失去再生能力。与野生型相比较,突变体cdb粒型发生显著变化,粒宽增加,粒厚减小,花粉育性有一定丧失,结实率显著下降。遮光实验结果表明,cdb病斑表型的发生受自然光照的激发。光合色素含量测定和光合速率指标测量结果发现,突变体cdb的光合色素含量与野生型相比明显降低,净光合速率呈极显著下降。遗传分析结果表明,突变体cdb的病斑性状受单隐性核基因控制。基因定位发现该基因位于12号染色体上,在标记RM12CD05和RM1047之间约5.0 cM区域内,该区域内未存在明确定位克隆的水稻类病变突变基因,说明cdb是一种新的水稻类病变突变体。本研究为下一步该类病变基因的克隆、功能分析、类病变形成机制探究以及突变基因应用提供理论依据。     

植物类萌发素蛋白研究进展

在植物整个生长发育过程中时刻受到外界环境信号调控,遭遇各种逆境胁迫。在研究植物对逆境胁迫响应中,很多胁迫响应蛋白被发现。植物类萌发素蛋白(Germin-like proteins,GLPs)是其中一类重要的胁迫响应蛋白。它是一类与小麦萌发素(Germin)序列高度同源的、位于胞外基质的可溶性糖蛋白,几乎在所有生物中均发现有该类蛋白的存在。它具有多种生物学功能,在植物的生长发育阶段、生物和非生物逆境胁迫应答中起重要的作用。从植物GLPs 的分类、结构等方面全面介绍了植物GLP蛋白的主要特点,同时归纳它在抵御生物胁迫及非生物胁迫等方面的研究进展,为今后的进一步研究提供参考。     

水稻类病变突变体T34的鉴定和候选基因分析

利用EMS处理浙粳22种子,从突变体库中筛选获得了1个水稻类病变突变体T34。T34突变体从3叶期开始在叶片及叶鞘出现橘红色斑块,并随着生长发育可布满整个植株;类病斑的形成不受温度的影响。组织化学染色分析显示T34表现为细胞自主性死亡的坏死病斑。T34突变体对2个白叶枯病菌小种的抗性显著增强。遗传分析表明,T34类病变性状由1对隐性基因控制。以T34突变体与籼稻9311杂交的F2分离群体作为定位群体,将突变基因定位在12号染色体短臂上着丝点附近分子标记STS-12-50和STS-12-34之间的360 kb区域内。测序分析发现,该基因与SL基因等位,在编码区第673位碱基G突变成T,导致其蛋白225-天冬氨酸突变成225-酪氨酸,与已报道的sl/spl1突变体SL基因突变位点均不同。生物信息学方法分析发现T34突变体SL蛋白三级结构与野生型的存在较大差异,推测这一单碱基突变导致了类病变性状的发生。     

水稻叶色突变体研究进展

光合作用是水稻生长发育的生理基础,叶片是水稻进行光能转化的主要组织,水稻叶色突变在一定程度上间接影响水稻产量。创制水稻新的叶色突变体,解析其基因突变的分子机制对水稻的功能基因组学研究和杂交水稻育种具有重要意义。本研究从已定位和克隆的部分叶色基因综述了水稻叶色突变体分类、产生、基因突变的分子机制(包括叶绿素合成与代谢途径,叶绿体发育途径以及其他途径)、水稻叶色突变体的应用与展望,并归纳了部分叶色基因在突变体中的表达情况,将有助于研究水稻光合作用途径和机制。     

水稻突变体库研究进展

突变体是水稻功能基因组学研究的重要材料。通过构建突变体库,并运用现代生物技术来分离鉴定突变基因功能的研究方式,已成为了世界各国研究水稻基因功能的主要手段。本文综述了目前水稻突变体库构建的主要方法、资源现状,并对水稻突变体今后的研究提出了展望。     

水稻类病变突变体c5的遗传分析与目标基因的精细定位

水稻类病变突变体c5是由粳稻品种中花11种子经化学诱变剂EMS (甲基磺酸乙酯)诱变处理得到的。该突变体叶片在三叶期开始出现近似圆形褐色斑点,经DAB染色和台酚蓝染色显示这些斑点积累了过多的H₂O₂并引起程序性细胞死亡。与野生型相比,突变体c5的成熟期株高从110.4 cm减少到74.6 cm,有效分蘖数和每穗着粒数分别减少23.7%和28.5%,千粒重和结实率都显著降低,此外,c5还表现出对白叶枯病菌的广谱抗病性,对10个菲律宾生理小种都有强烈的抗性反应。遗传分析表明,c5的突变性状受单隐性核基因控制。利用c5和明恢86配组形成的包含6269个单株的F₂群体和18个分子标记,将c基因限定在水稻第5染色体长臂STS标记S41和S47之间大约102 kb的遗传距离内。序列分析发现该区间内其中有11个编码基因,且它们与现已报道的类病变基因都不同,暗示c5可能是一个新型类病变性状控制基因。     

水稻类病变突变体c5的遗传分析与目标基因的精细定位

水稻类病变突变体c5是由粳稻品种中花11种子经化学诱变剂EMS (甲基磺酸乙酯)诱变处理得到的。该突变体叶片在三叶期开始出现近似圆形褐色斑点,经DAB染色和台酚蓝染色显示这些斑点积累了过多的H₂O₂并引起程序性细胞死亡。与野生型相比,突变体c5的成熟期株高从110.4 cm减少到74.6 cm,有效分蘖数和每穗着粒数分别减少23.7%和28.5%,千粒重和结实率都显著降低,此外,c5还表现出对白叶枯病菌的广谱抗病性,对10个菲律宾生理小种都有强烈的抗性反应。遗传分析表明,c5的突变性状受单隐性核基因控制。利用c5和明恢86配组形成的包含6269个单株的F₂群体和18个分子标记,将c基因限定在水稻第5染色体长臂STS标记S41和S47之间大约102 kb的遗传距离内。序列分析发现该区间内其中有11个编码基因,且它们与现已报道的类病变基因都不同,暗示c5可能是一个新型类病变性状控制基因。     

三唑类杀菌剂调节植物逆境生长研究进展

从促进植物光合作用、提高抗氧化潜能、维持细胞膜脂稳定以及诱导脱落酸合成等方面总结了三唑类杀菌剂的生长调节功能,特别是对植物抵抗逆境胁迫的影响,阐明三唑类杀菌剂的独特性和优越性。综合近年来相关文献发现,三唑类杀菌剂可以有效增强植物的光合作用、增加酶类与非酶类抗氧化剂含量、降低丙二醛含量、促进脯氨酸合成与积累、提高体内脱落酸水平,从而有效缓解植物逆境胁迫压力。进一步研究三唑类化合物增强植物抗逆性的分子机制研究,可以为提高三唑类杀菌剂的应用价值及市场潜力提供帮助。     

大豆类病变皱叶突变体NT301遗传分析和2对基因定位

通过研究类病变突变体,挖掘抗病基因,利用分子设计育种的方法快速培育优良抗病大豆新品种,可减轻化学农药对环境的污染,降低病害的抗药性。本研究以⁶⁰Coγ诱变获得的类病变皱叶突变体NT301为父本,分别与W82、KF1和KF35进行杂交,构建了F₂和F_2:3分离群体,通过SSR标记和SNP分析,将目标基因1(rl1)缩小到18号染色体937kb区间内,包含66个候选基因,将目标基因2(rl2)缩小到8号染色体130kb区间内,包含15个候选基因。接着,本研究利用基因芯片技术对近等基因系进行了基因表达谱研究,得到了差异表达基因参与的KEGG调控通路。另外对8号染色体的15个候选基因进行半定量与荧光定量RT-PCR表达分析发现,只有基因Glyma.08G332500在突变体NT301与野生型中的差异达到了4倍,推测Glyma.08G332500基因是突变体NT301的候选基因。     

棉花叶片突变体的研究进展

为了解并且应用目前的棉花叶片突变体种质资源,本研究综述了6种类型的突变体的起源、遗传研究、基因定位、对农艺与经济性状的影响,以及突变性状可能带来的抗虫性。这6种叶片突变体包括：（1）叶形突变体：鸡脚叶、杯状叶、皱缩叶、波状叶与圆叶;（2）叶色突变体：花叶、红叶、亚红叶与芽黄; （3）自然落叶突变体;（4）叶片蜜腺突变体：无蜜腺;（5）叶片腺体突变体：无腺体;（6）叶片茸毛突变体：毛叶与光叶。得出这些叶片突变性状都是由质量性状控制的,对开展基因组研究是很好的材料,同时可以用作指示性状,另外鸡脚叶、叶片无蜜腺、毛叶和光叶都有形态抗虫性。由于突变性状具有两面性,因此建议育种中如果利用这些性状,要平衡好突变性状的优缺点。     

水稻颖花突变体的最新研究进展

水稻颖花发育的模式及机理,一直是植物学领域研究的焦点和热点,而水稻颖花发育相关突变体又是研究其遗传发育机理的重要材料。本文先就水稻颖花的结构、发育机理及发育相关基因克隆等方面进行了概述,接着详细介绍了水稻颖花突变体的来源、形态表现及基因定位等方面的研究进展。最后,针对当前水稻颖花发育研究中存在的问题做了系统的分析,同时就进一步深入研究其发育机理进行了分析和展望。我们期望通过本文为今后深入开展水稻颖花发育的相关研究提供一定的思路和借鉴。     

玉米Mutator转座子突变体库研究进展

Mutator转座子以其高的正向突变率、倾向插入基因富含区和低拷贝序列区等独特的遗传特性,使其在玉米基因功能的研究以及突变体库的构建中发挥了重要的作用。本文从群体大小、群体优缺点以及利用途径等方面对Mutator介导的玉米突变体库作了详细的介绍,以期能为我国玉米基础研究工作者提供启示和借鉴。     

种子休眠与萌发相关激素突变体研究进展

休眠是植物在长期的系统发育过程中形成的生物学特性,是调控种子在最佳时间和空间萌发的有效方法。影响植物种子休眠的因素复杂多样,至今人类还不能清楚地阐述其调控机理。激素在种子休眠和萌发过程中起关键作用,近年来,已从拟南芥,小麦、水稻、烟草等植物中鉴定出一系列参与休眠和萌发调控的激素突变体。本文综述脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)、乙烯(ETH)及油菜素内醋(BR)等植物激素的相关突变体的研究进展。有助于阐明种子休眠和萌发的分子机理。     

两个棉纤维发育突变体分子生物学研究进展

概述了利用徐州142无绒无絮突变体和Ligon lintless-1在棉花细胞学、生物化学、遗传方式和分子生物学方面的研究进展。结果表明:徐州142无绒无絮突变体和Ligon lintless-1与它们的野生型相比,在胚珠细胞分化、纤维发育过程中的生化物质、分子生物学特性及遗传方式等方面有很大的差别。这对揭示纤维和短绒发育的遗传规律、大幅度提高棉纤维产量和品质都具有重要意义。     

植物类受体激酶CRK参与逆境胁迫应答的研究进展

植物生存在相对固定的环境中,需要应对复杂多变的外界环境刺激。类受体激酶(receptor-like kinase, RLK)是植物中广泛存在的一类跨膜蛋白激酶,具有结构可变的胞外结构域,能够感受外界刺激,并通过其胞内激酶结构域的磷酸化作用来传递信号。富含半胱氨酸的类受体激酶(cysteine-rich receptor-like kinase,CRK)是RLK中的一类大家族。近年来,许多研究表明CRK在植物响应逆境胁迫中发挥重要作用。本研究从CRK参与植物细胞死亡、免疫复合物形成、与植物激素相互作用等方面总结了CRK在植物响应生物和非生物胁迫中的生理功能及分子机制,并展望了未来的研究方向。本研究为解析CRK在植物细胞响应逆境胁迫中的信号转导机制提供参考。     

植物杂种优势研究进展

杂种优势是广泛存在的遗传学现象,并在多种动植物中得到成功的利用,但对于杂种优势产生的遗传学机理尚未十分清楚.本文对植物杂种优势机理研究进行了较为详尽地评述,在综述了杂种优势遗传基础经典理论和假说的基础上,概括了利用分子生物学手段解释杂种优势遗传基础的一些新见解.探讨了杂种优势群和分子标记与杂种优势的关系.最后对杂种优势研究的未来发展方向进行了展望.     

植物抗旱性研究进展

干旱是生物圈中限制高等植物生长、发育和分布的主要因素之一,土壤干旱和大气干旱都会导致植物水分的亏缺。研究了解植物在干旱环境条件下的理化及生态特征,能够为探索某种植物抗旱性生理生态机制、培育抗旱新品种以及提高植物水分利用率等提供理论依据。本综述就近几年植物在干旱胁迫下的响应机制以及适应能力进行了综述,以期为今后研究植物抗旱性能提供参考。