水稻空间诱变矮秆新种质CHA-1的遗传分析及基因定位

经空间诱变获得1个稳定遗传的水稻矮秆突变体CHA-1,对该突变体进行了株高遗传分析.结果表明,CHA-1的新矮生基因(暂命名为h)为1对隐性主效基因,与sd-1基因之间存在互补作用,并且表现为一定程度的连锁关系,2对矮生基因共同控制着CHA-1的株高性状.利用SSR分子标记将CHA-1的新矮生基因h定位在水稻第1染色体的长臂上,与标记RM302遗传距离为5.1 cM.     

籼稻矮泰引-3矮生性的遗传分析与半矮秆基因的鉴定

为研究籼稻特矮生材料矮泰引-3的矮生性遗传，将其与高秆品种南京6号杂交，杂种F1表现为高秆，F2群体中高秆个体、半矮秆个体和矮秆个体的分离比例符合9：6：1的分离比，表明矮泰引-3的矮生性状受2对独立遗传的隐性主效半矮秆基因控制。选取F2群体中的半矮秆个体与南京11号测交，根据测交结果将与sd-1不等位的半矮秆株系鉴别出来，并将新的矮秆基因暂命名为sd-t2；将携带sd-t2的半矮秆株系与南京6号回交，BC1F2的分离情况佐证了sd-t2的遗传效应的确表现为半矮秆。对BC1F2中分离出的3个半矮秆株系的种子进行赤霉素(GA3)溶液的苗期处理，幼苗生长状况表明sd-t2对外源GA3处理敏感。     

一种优良半矮秆水稻品种的分离与分子鉴定

株1S是中国南方稻区杂交水稻育种广泛应用的优良籼型温敏雄性核不育系. 为了改良其农艺性状, 我们采用体细胞无性系诱变方法筛选半矮秆突变体. 本文报道了2个体细胞无性系突变体SV1S 和SV14S的表型和初步分子鉴定结果. 与亲本株1S相比, 突变体的高度降低, 基部节间长度缩短, 节间壁显著增厚, 但是上部的节间变化不明显. 更重要的是, 我们发现赤霉素生物合成途径中的关键酶基因GA20ox-2出现了约200 bp的缺失突变, 导致该基因在半矮秆突变体中的转录水平降低. 研究结果表明, 突变体SV1S和SV14S很可能是由于同一缺失突变导致赤霉素合成受阻, 从而部分导致了半矮秆性状的出现. 然而, 2个突变体苗期的高度相同, 以及糊粉层细胞 SymbolaA@ -淀粉酶活性和赤霉素敏感性降低等性状与以前报道的sd-1突变体有所不同. 因此, 我们推测在SV突变体中可能还存在第二个突变位点. 该结果也进一步证实了体细胞无性系诱变在水稻育种中具有良好的应用前景.     

多分蘖矮秆水稻突变体的农艺性状及遗传分析

多分蘖矮秆水稻‘tdr(t)’是在半矮秆籼稻品系‘E20’中发现的一份突变体.与野生型‘E20’相比,‘tdr(t)’主要表现为植株矮化,分蘖增多,育性降低,各节间所占株高比例与野生型基本一致,属于矮秆突变体中的dN型.用5个株高正常的半矮秆水稻品种(系)与其杂交,对F1、F2、和BC1F1的遗传分析表明,‘tdr(t)’矮生性是由一对隐性核基因控制.‘tdr(t)’表现矮秆和多分蘖,是研究株高与分蘖发育机理关系的一份较好的材料.     

谷子矮秆育种现状及其与赤霉素敏感性关系

为促进谷子矮秆基因的发掘与利用,加快谷子矮秆育种研究进展,本文通过分析赤霉素对植物的调控过程、植物矮化与赤霉素敏感性关系,综述了谷子矮秆类型、谷子矮秆基因研究进展、谷子矮秆材料对赤霉素敏感性研究及谷子矮化育种现状等,得出了矮秆材料赤霉素敏感性鉴定是研究植物矮秆类型的基础,通过赤霉素敏感性鉴定,可以初步确定矮秆基因类型,...     

赤霉素敏感性不同矮秆基因对小麦胚芽鞘长度和株高的效应

 【目的】明确赤霉素敏感性不同的矮秆基因对小麦株高和胚芽鞘长度的效应,促进小麦不同矮秆基因的合理利用。【方法】利用分子标记和系谱分析相结合,对中国小麦主产区部分小麦品种及品系中所含的矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8进行分类,结合田间株高和室内胚芽鞘长度调查,比较赤霉素（GA3）敏感性不同的矮秆基因对胚芽鞘长度和株高的效应。【结果】分子标记检测结合系谱分析对129份供试品种进行分类,含有矮秆基因Rht-B1b的小麦品种58份,含有Rht-D1b的24份,含有Rht8的73份。其中35份品种含有2个矮秆基因Rht-B1b和Rht8,16份品种含有Rht-D1b和Rht8。赤霉素敏感性检测发现含有矮秆基因Rht-B1b或Rht-D1b的小麦品种多对赤霉素反应不敏感,含有矮秆基因Rht8的小麦品种多对赤霉素反应敏感,而同时含有2个矮秆基因Rht-B1b+Rht8或Rht-D1b+Rht8的小麦品种绝大多数对赤霉素反应不敏感。赤霉素不敏感的矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b以及同时含有赤霉素不敏感和赤霉素敏感2个矮秆基因的小麦品种（Rht-B1b+Rht8和Rht-D1b+ Rht8）降低株高的效应较大,分别为24.6%、30.4%、28.2%和32.2%,而赤霉素敏感的矮秆基因Rht8降低株高的效应为14.3%。赤霉素不敏感的矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b以及Rht-B1b+Rht8和Rht-D1b+Rht8在降低株高的同时,也缩短了胚芽鞘长度,其效应分别为25.4%、31.3%、28.4%和31.3%,而赤霉素敏感的矮秆基因Rht8缩短胚芽鞘长度的效应较小,仅为6.0%。【结论】以上分析结果表明,赤霉素不敏感的矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b在降低株高的同时也限制了胚芽鞘的伸长,不适于旱地小麦改良利用,而赤霉素敏感的矮秆基因Rht8既降低了株高又不影响胚芽鞘长度,是旱地小麦改良中比较理想的矮秆基因。     

黍子矮秆突变体‘87’表型及对赤霉素敏感性分析

为探究黍子突变体株高、节间和穗部等表型差异及对外源赤霉素的敏感性,以野生型‘260’及其EMS诱变获得的矮秆突变体‘87’为试验材料,对其农艺性状、茎秆细胞学、内源激素含量及喷施外源赤霉素后的表型进行分析。结果显示:与野生型‘260’相比,矮秆突变体‘87’成熟期株高、穗长和千粒重分别下降53.3%、31.8%和1.7%;茎粗和分蘖数分别增加14.1%和113.3%。突变体株高的下降与节间数无关,主要由中下部节间长度缩短造成。经细胞学观察,矮秆突变体茎秆缩短主要是由主茎茎节纵向细胞尺寸减小所致,茎粗增加是由横向细胞数目增加造成的。喷施外源GA₃后,植株高度变化与喷施清水基本一致,成熟期矮杆突变体‘87’内源GA₁+GA₃含量显著高于野生型‘260’,可见矮秆突变体‘87’为GA不敏感性突变体,导致植株矮化并增强了抗倒伏性能,可作为黍子矮化育种的新种质。     

谷子矮秆材料萌发期对赤霉素的敏感性分析

为明确谷子矮秆材料萌发期的赤霉素敏感性反应类型,选用龙谷30×胜谷的杂交组合后代品系JA1～JA10、A1～A10、ZA1～ZA10等30份矮秆材料进行萌发期不同浓度赤霉素处理,分析其根长、中胚轴长、胚芽鞘长、胚芽长以及叶长对GA3的敏感性.结果表明:在两种赤霉素浓度处理条件下,60,80及110 cm株系分离后代各性...     

水稻含eui基因的半矮秆突变体02428ha 株高遗传分析

02428ha系从隐性高秆水稻02428h中发现的半矮秆迟熟突变体。用02428ha分别与隐性高秆材料02428h和半矮秆材料02428杂交,对其F1和F2世代株高进行遗传分析,结果表明,02428ha的株高是由3对基因控制,除eui基因和sd1-基因外,还含有另外1对半矮秆基因,暂命名为sd-h(t)。该文还讨论了02428ha潜在的育种价值。     

化学诱变获得甘蓝型油菜矮秆突变新种质

油菜矮秆种质资源的发掘与创制对于培育株高适度矮化、抗倒性强、高产稳产、适合于机收的新品种具有重要意义。本研究利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯处理甘蓝型油菜品种浙油50种子诱发获得两个矮秆突变体3060和4036,其株高分别为74.5 cm和72.0 cm,株型紧凑直立,苗期和成熟期诸多表型特征以及种子脂肪酸组成和含油量等品质性状发生了显著变化。遗传分析结果初步表明,两矮秆突变受单个隐性基因或隐性主基因控制,不存在细胞质效应。光暗处理条件下,两突变体幼苗形态建成正常,推测其矮化机制不涉及油菜素内酯途径。喷施不同浓度外源赤霉素可显著促进两突变体幼苗下胚轴伸长,但均不能使下胚轴长度恢复到原亲本的水平,表明矮秆突变的发生可能与赤霉素信号传导过程中的变异有关。两突变体所具有的一些重要特征特性赋予其一定的利用价值。     

一份水稻矮杆突变体的形态特征和基因定位(英文)

[目的]对一株水稻矮杆突变体的形态特征进行分析,同时进行基因定位。[方法]以一株矮秆突变体(潇湘矮)为研究对象进行形态观察,并以潇湘矮作母本,半矮杆材料湘早143为父本,构建群体进行遗传分析,同时利用微卫星标记进行基因定位。[结果]潇湘矮的平均株高为55cm;遗传分析结果显示所有F1株高偏向于父本,F2群体出现半矮杆植株和矮杆植株,比例接近于3:1性状分离,证实潇湘矮株高性状受1对主效隐性基因控制;将该基因定位于水稻第5染色体上,位于RM249上游,遗传距离为8.4cM。[结论]rRH是一个新的水稻矮杆基因。     

水稻空间诱变特异矮秆突变体CHA-1变异特性研究

针对籼稻品种特华占经高空气球搭载空间诱变后产生的稳定特异矮秆突变体CHA-1,研究和考察了其主要的农艺、经济以及生理性状的变异特性．结果表明：与原种特华占相比,突变体CHA-1在多个性状上同时发生了正向或负向变异,其中株高明显变矮,单株穗质量、穗长、第一枝梗数、实粒数、结实率、千粒质量、谷粒宽和着粒密度明显发生了负向变异,但有效穗数明显增多,谷粒长宽比增大．CHA-1在开花习性上与原种相比变化不大,但其柱头外露率有所增加,花粉育性和生活力都有所降低,花粉粒大小呈现出大、中、小3种类型的变异．     

赤霉素GA4是水稻矮化特征的重要调节因子

【目的】 以水稻幼胚组培过程中获得的一株半矮化水稻突变体为研究对象,解析水稻半矮化突变体株高变矮及分蘖增多等表型异常的原因,为克服水稻过度矮化发育障碍因子及培育抗倒伏高产水稻品种提供科学理论依据。【方法】 首先统计分析半矮化水稻突变体与野生型的表型差异,利用体式显微镜和光学显微镜观察突变体花的结构及其细胞特征;通过转录组测序及qRT-PCR分析差异基因的表达特征,并通过外源喷施赤霉素GA3处理检测突变体对外源赤霉素的敏感性;最后利用高效液相色谱和质谱联仪检测突变体内赤霉素的含量与富集特征。【结果】 表型观测与统计结果表明,突变体水稻株高比野生型减少56.59%,有效分蘖数高出47.44%,差异均达到极显著水平。突变体的表皮毛消失且花发育迟缓,雄蕊变小。尽管突变体分蘖数较高但结实率明显降低,仅为野生型的12.62%,且种子长度和宽度均减小,差异极显著。通过显微镜观察茎的纵切切片,发现突变体细胞长度减少23%,差异极显著。外源喷施赤霉素后突变体的株高、有效分蘖、结实率、种子大小、表皮毛和茎秆细胞长度均有不同程度的恢复,说明植物体内赤霉素合成不足可能是引起水稻矮化的主要原因。转录组测序结果显示突变体中OsGA13ox 显著上调,qRT-PCR验证结果与转录组测序结果一致。由于OsGA13ox控制GA12转化为GA53,而GA12和GA53分别转化为GA4和GA1,GA4的活性高于GA1,因此,突变体中GA4减少可能是导致半矮化的主要原因。赤霉素检测结果表明突变体中GA4含量减少94.9%,与预测结果一致。此外,D14作为SL（独脚金内酯）的特异性受体,参与调控植物SL信号转导,抑制枝条分枝或者分蘖。qRT-PCR结果显示,与野生型相比,突变体中D14 显著下调,而经过GA3处理的野生型和突变体中D14 均显著上调。D14 上调可能导致有效分蘖数减少,而其下调可能致使有效分蘖数增加。统计结果表明突变体中有效分蘖显著增多,而经过GA处理之后,野生型和突变体有效分蘖数均显著低于未经GA3处理前,表明D14 在水稻中的表达可能受到GA的调控从而影响水稻分蘖。【结论】 OsGA13ox 异常表达导致活性更高的GA4在水稻中的富集减少,形成水稻半矮化突变体;赤霉素可能通过影响D14 的表达间接调控水稻的分蘖。     

不同矮源基因水稻对赤霉素和多效唑的敏感性

对携带sd q(t)等不同矮生基因的材料进行外源植物生长调节剂处理的研究表明,不同矮生基因对外源赤霉素(GA3 )的反应敏感性从敏感至不敏感依次为:d c(t),D 53,sd 1(籼 ),隐性高秆 (eui), [sd 1, sd e(t) ] (特矮 ),d 29,multi dwarf(多基因矮秆),d 1,tallplant(野生型高秆), sd 6,d 32,sd g,sd q(t),[sd 1, sd q] (黔农);对外源多效唑 (PP333)反应最为敏感的是携带sd q(t)、sd g和eui基因的材料,最不敏感的是多基因矮秆 83N1041和携带d 59的DM107 4.在非sd 1矮生基因的育种利用上,可以在苗期利用 50mg·L-1 GA3 或 30mg·L-1 PP333对部分矮生基因进行有效筛选,提高携带非sd 1矮生基因新品种的育种效率.     

糜子矮秆突变体778农艺性状调查及其对GA的敏感性分析

为探讨糜子矮秆突变体与原始材料农艺性状存在的差异及其矮化原因是否与赤霉素(GA)合成或信号传递途径有关,以糜子矮秆突变体778和其原始材料高秆260为材料,在苗期进行形态学观察,在成熟期对株高、穗长、节间长、节间数、种子长、种子宽和穗粒数等7个田间农艺性状进行测定,同时在不同生长时期使用不同浓度GA处理植株,对处理后的株高、根长、GA敏感系数(GRI)的变化进行测量。结果显示:矮秆突变体778在苗期株高已经和原始材料高秆260产生较大的差异,这种差异主要由地上基部、第一、第二伸长节节间长度不同造成的。比较分析矮秆突变体778和原始材料高秆260的成熟期性状差异,发现矮秆突变体778的株高、穗长、节间数、穗粒数、节间长度极显著低于高秆260(P<0.01),矮秆突变体778的种子长显著高于高秆260(P<0.05)。不同浓度GA(0、50、100、200 mg·L^-1)对糜子矮秆突变体778的株高和根长无显著影响(P>0.05)。不同浓度GA对糜子高秆260的株高、根长、敏感系数GRI值有显著影响(P<0.05),高秆260在不同浓度GA处理下的植株形态及生长势与其对照组相比均有差异。在100、200 mg·L^-1的GA浓度条件下,随着时间的增加,糜子矮秆突变体778与高秆260的株高差异不断缩小至没有差异,且敏感系数GRI值在不同浓度赤霉素组之间无差异,说明外施赤霉素可以使糜子矮秆突变体778恢复到原始材料高秆260,导致突变的基因可能是赤霉素合成途径基因。     

Characterization of dwarf mutants and molecular mapping of a dwarf locus in soybean

Plant height is one of the most important traits in soybean. The semi-dwarf soybean cultivars could improve the ability of lodging resistance to obtain higher yield. To broaden the dwarfism germplasm resources in soybean, 44 dwarf mutants were identified from a gamma rays mutagenized M_-2 population. Two of these mutants, Gmdwf1(Glycine max dwarf 1) and Gmdwf2(Glycine max dwarf 2), were investigated in this study. Genetic analysis showed that both mutants were inherited in a recessive manner and their mutated regions were delimited to a 2.610-Mb region on chromosome 1 by preliminary mapping. Further fine mapping study proved that the two mutants had a common deletion region of 1.552 Mb in the target region, which was located in a novel locus site without being reported previously. The dwarfism of Gmdwf1 could not be rescued by gibberellin(GA) and brassinolide(BR) treatments, which indicated that the biosynthesis of these hormones was not deficient in Gmdwf1.     

Identifi cation of a novel male sterile wheat mutant dms conferring dwarf status and multi-pistils

Plant height and fertility are two important traits of wheat(Triticum aestivum L.), whose mutants are ideal materials for studies on molecular mechanisms of stem and floral organ development. In this study, we identified a dwarf, multi-pistil and male sterile(dms hereafter) wheat mutant from Zhoumai 18. Simple sequence repeat(SSR) marker assay with 181 primer pairs showed that only one locus of GWM148-2B was divergent between Zhoumai 18 and dms. There were three typical phenotypes in the progeny of dms, tall(T; ca. 0.8 m), semi-dwarf(M; ca. 0.6 m) and dwarf(D; under 0.3 m) plants. Morphological investigation indicated that the internode length of M was shortened by about 20–50 mm each; the internode number of D was 2 less than that of T and Zhoumai 18, and its internode length was shorter also. The pollen vigor and hybridization test demonstrated that dms mutant was male sterility. Segregated phenotypes in progeny of M suggested that the multi-pistils and sterility were controlled by one recessive gene locus which was designated as dms temporarily, and the plant height was controlled by a semi-dominant gene locus Dms. Therefore, progeny individuals of the dms had three genotypes, Dms Dms for tall plants, Dmsdms for semi-dwarf plants and dmsdms for dwarf plants. The mutant progenies were individually selected and propagated for more than 6 generations, thus a set of near isogenic lines of T, M and D for dms were developed. This study provides a set germplasms for studies on molecular mechanisms of wheat stem and spike development.     

甘蓝型油菜半矮秆突变体dw-1的遗传分析与激素响应特性

【目的】株高是影响油菜抗倒性、丰产性和全程机械化进程的关键性状,油菜矮秆、半矮秆资源的发掘与研究,是实现株高遗传改良的关键。目前油菜优异矮源缺乏,通过对获得的甘蓝型自然矮化突变体进行表型鉴定、遗传分析及激素相关形态学、生理学分析,旨在综合评估其利用潜能,为其在油菜矮化育种中的应用提供理论指导并为后续基因定位、克隆奠定基础。【方法】将甘蓝型油菜品系141492自交6代后发现的半矮秆突变体经游离小孢子培养获得DH系群体,选取1个半矮DH系,暂命名dw-1,其平均株高约95 cm,变幅83—105 cm。对dw-1农艺性状、经济性状、抗病性等进行表型鉴定,并以dw-1与野生型高秆为亲本构建6世代遗传群体,应用主基因+多基因混合遗传模型对株高进行遗传分析。通过光暗处理（16 h光照/8 h黑暗、24 h黑暗）形态学观察、下胚轴与茎秆赤霉素敏感性测验,鉴定突变体突变类型。【结果】与野生型相比,dw-1千粒重无明显变化,菌核病病指、二次分枝数、单株角果数显著或极显著增加,主序有效长、一次分枝数、株高、分枝部位高度、重心高度、主序角果数、每角粒数、单株产量显著或极显著降低,全生育期极显著缩短。遗传分析表明,dw-1株高的遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制（D-0模型）,主基因加性效应-47.5,显性度0.2;B₁、B₂、F₂主基因遗传率分别为76.0%、84.0%、85.0%,多基因遗传率分别为4.1%、5.6%、6.7%。光照与黑暗条件下,dw-1形态建成正常且下胚轴长度均极显著低于野生型。外施低浓度赤霉素对下胚轴与茎秆伸长作用不明显,高浓度处理有显著促进作用,但均不能恢复至野生型表型。【结论】dw-1田间综合性状优良,矮生性状以1对加性-显性主基因遗传为主,主基因又以加性效应为主,常规杂交育种早代选择有效。dw-1矮化机制与油菜素内酯途径无关,为赤霉素敏感性减弱应答类型。