杂草稻红色果皮基因的功能标记开发

红色果皮是杂草稻的基本特征之一,为了给杂草稻的分子鉴定提供依据,本研究根据已克隆的普通野生稻(Oryza rufipogen)红色果皮Rc与白色果皮rc等位基因第6外显子的差异,设计了InDel标记RID14.利用RID14标记对F2群体和江淮流域所收集到的24份红色果皮杂草稻、3份普通野生稻以及21份品种资源进行了标记基因型分析.研究表明,红色果皮均为非缺失带型,而白色果皮和紫色果皮为缺失带型,F2群体中杂合带型和非缺失带型均为红色果皮,而缺失带型为白色果皮.因此,RID14标记与白色果皮和红色果皮共分离,可以作为鉴定红色果皮杂草稻的分子标记.     

杂草稻种质资源的鉴定及利用探索

对34份韩国杂草稻种质资源进行农艺性状、稻瘟病抗性、品质鉴定及育种利用探索。结果表明：杂草稻为小穗多穗型种质资源,具有抗性好、品质优的特点,可直接用作保持系的选育,但不能直接作恢复系,只可作中间材料用于恢复系的改良。     

大白菜细胞质雄性不育的分子鉴定及序列分析

为了获得3种大白菜细胞质雄性不育系Ogu CMS,Pol CMS,CMS96和保持系间的多态性以及定位大白菜CMS96不育系所属的不育类型,利用设计的atp6,orf222单一和混合引物PCR扩增3组11份同核异质大白菜细胞质雄性不育系和保持系mtDNA。结果表明,atp6引物在大白菜Ogu CMS不育系扩增的200 bp片段为其特异带;orf222引物仅在大白菜Pol CMS和CMS96不育系有扩增产物,但二者有3点完全不同:大白菜Pol CMS不育系扩增产物为675bp,CMS96不育系扩增产物为669 bp,二者相差6个核苷酸,后者定名为大白菜CMS96-orf222。大白菜CMS96-orf222与甘蓝型油菜Nap CMS的nad5c基因和Nap-orf222基因同源性均为99%,E值为0.0;大白菜Pol CMS的675 bp序列具有ORF224开放阅读框,没有保守结构域,而大白菜CMS96的669 bp序列具有ORF222开放阅读框和保守结构域YMF19。另外,atp6和orf222混合引物多重PCR扩增产物存在明显多态性:800 bp为大白菜保持系的差异带型;2 300 bp和1 500 bp为大白菜Pol CMS不育系特异带型;200 bp为大白菜Ogu CMS不育系特异带型;690 bp为大白菜CMS96不育系特异带型。该方法仅用一次PCR反应快速地将3种大白菜细胞质雄性不育系和保持系一次性全部区分开,为大白菜分子育种和常规育种更好地相结合提供了简单、快速、准确和重复性好的方法和手段。     

广东湛江杂草稻qSH1基因片段序列分析

摘要：为了探讨杂草稻与栽培稻在qSH1基因片段是否存在差异。利用已经报道的扩增水稻qSH1基因的引物,对来源于广东湛江雷州地区的6份落粒性非常强的杂草稻进行PCR检测,通过测序得到约460bp的核苷酸碱基序列,序列分析结果表明：该核苷酸碱基序列大致位于qSH1基因下游100kb处,与NCBI网站公布的核苷酸序列为同源序列,同源性达100 %。这6份杂草稻与水稻之间共同存在一个碱基位点差异,经证实正是前人报道的SNP位点。另外6份杂草稻所获片段序列不完全一致,存在一个位点差异,但不能确定是否为一个作用位点。     

宁夏杂草稻农艺性状的鉴定评价

以收集于宁夏9个县(区)的105份杂草稻为试验材料,鉴定评价其茎叶形态性状、穗部性状、子粒性状等农艺性状,分析宁夏杂草稻的主要特性。结果表明,宁夏杂草稻的穗抽出度、有效穗数、每穗粒数的变异较大,变异系数在20%以上;株高、穗长、结实率、剑叶长、剑叶宽次之,变异系数在10%左右;子粒性状变异较小,变异系数在5%左右;生育期变异最小,变异系数仅为1.91%;茎叶和子粒的质量性状的表型变异与栽培品种基本一致。总之,宁夏杂草稻农艺性状的表型变异较小,变异类型较单一,大多数农艺性状表现与当地栽培稻相近或相似,这种相似性有利于杂草稻的生存和繁衍。     

基于atpF-atpH序列鉴定稻属植物

为从分子水平上鉴定稻属,对稻属9种32份植物材料DNA条形码基因atpF-atpH进行PCR扩增并对PCR扩增产物测序,以近缘种植物为外类群建立系统进化树及序列差异分析,设计了鉴定稻属的特异性引物。结果表明,应用该特异性引物对稻属材料进行扩增,均获得与预期大小一致的113bp特异性目的片段,而对非稻属材料的扩增结果均呈阴性。系统进化树也显示出atpF-atpH基因可以很好将稻属区分开。这说明在条码基因差异位点分析的基础上,设计特异分子标记可用于稻属的鉴定,为珍贵物种的口岸鉴定提供了检测方法。     

惠州马铃薯卷叶病毒病原分子鉴定及序列分析

对广东省惠州市疑似感染马铃薯卷叶病毒(Potato leafroll virus,PLRV)的病株毒源进行分子生物学鉴定,为广东省马铃薯卷叶病的防治提供参考。依据CP基因设计的一对特异引物,以马铃薯总RNA为模板,应用RT-PCR技术,成功扩增出336bp的DNA片段。用BLAST对序列进行同源性分析,用Clustal X构建PLRV的聚类图。结果表明:4个惠州PLRV不同分离物的DNA序列和氨基酸结构具有高度同源性,惠州PLRV分离物与国内外13个PLRV分离物具有高度同源性。广东省惠州市的疑似病株确定为感染PLRV的马铃薯病株。     

河北省番茄黄化卷叶病毒的分子鉴定及序列分析

本研究旨在对河北省发生的番茄黄化卷叶病毒病的病原进行分子鉴定,并对其病原分子的变异和进化情况进行分析。根据已知的番茄黄化卷叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV）基因组序列设计特异引物进行PCR扩增,对获得的特异片段进行回收、克隆和测序,而后根据测定序列重新设计引物扩增病毒样品DNA-A的近全长序列,并进行同源性比较及分子系统进化分析。结果显示利用PA1-F/R引物从采集的4个病毒样品中均扩增得到大小约为645bp的特异片段,DNA-A全长序列测定和分析发现4个病毒样品的全长为2781-2782个核苷酸,共编码6个ORFs。基因组比较发现,4个样品DNA-A与山东、上海、浙江、安徽以及日本、澳大利亚报道的TYLCV的同源性最高,均达99.0%以上,并与美洲、非洲及欧洲报道的TYLCV同属一个大的分支。研究结果表明在河北省采集的4个病株样本均为感染了番茄黄化卷叶病毒所致,而且极有可能同属于TYLCV-Israel株系的分离物。     

微卫星分子标记揭示的杂草稻遗传多样性及群体分化

为了明确不同地理位置杂草稻群体的遗传多样性现状、遗传分化水平以及杂草稻群体之间的基因流。本研究利用24对SSR引物对来自黑龙江、吉林、辽宁、江苏和广东共17个杂草稻群体的469份杂草稻样本进行的遗传多样性及遗传分化分析。结果表明杂草稻群体的总体遗传多样性较为丰富(I=0.36, He=0.23),不同杂草稻群体间的遗传多样性指数差异较大,He在0.07～0.35之间。AMOVA分析结果表明,杂草稻群体70%的变异来源于群体间,30%的变异来源于群体内。聚类分析显示,相邻地区的种群间相似性较高,江苏省杂草稻的不同种群间存在较高遗传分化;遗传分化与基因流结果表明,17个杂草稻种群间总的Nm值为0.117,总Fst值为0.694。地理位置较近的种群间Nm普遍较高,Fst较低;而地理位置较远的种群间Nm普遍较低,Fst较高。总之,本实验中的杂草稻群体总体的遗传多样性水平较高,群体之间的遗传多样性指数差异较大;杂草稻群体间的遗传分化显著大于群体内的分化,符合遗传距离的空间隔离模型;杂草稻群体间和地区间有一定水平的基因流,本研究对理解杂草稻在农田生态系统中的适应性进化及制定杂草稻控制策略具有重要意义。     

豫南稻区特种稻香味和有色果皮基因鉴定

为明确豫南稻区特种稻香味和有色果皮基因型,进一步促进豫南特种稻的遗传改良及新品种选育。本研究选用53份特种稻种质资源,针对水稻第8号染色体上香味基因Badh2的第2外显子和第7外显子设计相应分子标记,结合聚丙烯酰胺凝胶电泳和测序技术,分析特种稻资源中香味基因变异情况。结果显示,53份材料中有18份材料Badh2基因第2外显子上出现7 bp碱基缺失,其中‘银香1号’为杂合基因型;19份材料Badh2基因第7外显子上发生8 bp缺失和3个单核苷酸位点多态性变异,其中‘黑香糯160’、‘鄂香1号’和‘美香占2号’属于杂合基因型。同时,对有色特种稻黑色果皮基因Ra和红色果皮基因Rc进行分析,结果表明,11份黑色稻米均在Ra基因第7外显子处缺失碱基“GT”;普通白米与2份红色稻米相比在Rc基因第6外显子处存在14 bp碱基缺失。本研究利用分子标记技术对豫南特种稻香味和有色果皮基因进行了分析,为豫南特种稻种质资源筛选评价和分子设计育种选育或创制聚合多种优良性状的特种稻新品种提供了理论依据与技术支持。     

黄瓜棒孢叶斑病菌的分子鉴定及rDNA-ITS序列分析

为了分析不同地区黄瓜棒孢叶斑病菌的种内分化,能够准确地鉴定该病菌,以服务于黄瓜抗病育种,对2007-2014年采集的黄瓜棒孢叶斑病菌多主棒孢经单孢纯化获得34个菌株。利用公开发表的特异性引物CCF/CCR对其进行了PCR分子鉴定,结果表明:34个菌株均扩增得到了预期272 bp的特异片段,说明均为多主棒孢菌。应用真菌核糖体rDNA区通用引物ITS1和ITS4分别扩增各个菌株的r DNA内转录间隔区序列,经测序并比对分析,34个菌株均扩增得到了559 bp的特异片段,其中32个从黄瓜上分离的多主棒孢病菌菌株碱基序列完全一致,2个从番茄上分离的菌株碱基序列完全一致,二者的差异在于2个SNP位点T-C、G-A的突变,二者相似度为99.64%。说明,多主棒孢菌属种间的ITS区序列高度保守,利用ITS序列分析方法可以为多主棒孢菌的分类鉴定及系统发育研究提供依据,可以区分出黄瓜和番茄寄主上的多主棒孢菌。     

杂草稻遗传多样性评价与分析

对从韩国引进、收集于亚洲不同产稻国的杂草稻材料,田间隔离种植、观察、记载杂草稻农艺性状和经济性状,分析其遗传多样性。结果表明,参试的199份杂草稻中,杂草稻抽穗天数和株高的变化范围均大于栽培稻;颖壳色共6种,多数表现为淡黄色和黄褐色斑点、微红、金色(似栽培稻颖色),部分表现黑褐色和褐色(似野生稻颖色);种皮色以红色为主,部分为白色;40.7%材料有芒,芒色以金色和紫色为主;部分材料易落粒;再生力强。结果表明:不同生态型杂草稻的生物学特性差异较大,变异类型丰富,是水稻遗传改良的重要资源,在水稻改良中应有目的地选择利用。     

杂草稻的预防及规避措施

<正>近年来,由于农作物规模化种植趋势越来越强烈,大量的土地逐渐向种植大户集中,但是,目前种田大户初级发展阶段,由于规划、机械、技术、季节等方面的因素限制,往往会出现这样或那样的问题,特别是在麦稻轮作区,抢收抢种时节更会手忙脚乱。许多种植大户为了赶时节、图省事而改种旱直播水稻。旱直播水稻在生产管理中最为严重的问题是化学除草问题,一旦处理不好就会形成草荒,还会造成杂草产生抗性,使田间杂草越来越难除。在除草的问题上,农民反映最难解决的是杂草稻的问题。     

中国稻与美国稻的SSR标记多态性分析

从88对平均分布于水稻12条染色体的SSR引物中筛选出24对用于33份美国稻和13份中国稻的多态性分析,24对引物在46份材料中共检测到189条带,其中多态性带177条,多态率高达93．65％。UPGMA聚类分析把46份材料分为两大类,28份美国稻组成Ⅰ类,另5份美国稻与13份中国稻组成Ⅱ类;在Ⅱ类中,美国稻与中国稻分别聚为Ⅱ-Ⅰ和Ⅱ一22个亚类。结果表明：美国稻与中国稻之间的遗传差异大于美国稻之间的遗传差异大于中国稻之间的遗传差异。美国稻与中国稻之间、部分美国稻之间遗传背景差异显著。     

宁夏杂草稻外观和碾磨品质分析

以收集的171份宁夏杂草稻为材料,对其碾磨、外观品质,以及杂草稻典型表型特征与碾磨、外观品质的关系进行了分析。杂草稻的糙米率平均为79.37%,精米率平均为68.56%,整精米率平均为54.98%,碾磨品质较差。杂草稻的垩白粒率、垩白度、黄粒米率的值均表现较高,且变异系数大,外观品质差。杂草稻典型表型特征与品质的关系中,落粒性低的材料碾磨品质较好,且垩白粒率偏高;白色种皮类型的杂草稻的碾磨品质显著优于红色种皮类型,而垩白粒率和垩白度表现为白色种皮高于红色种皮;芒长与垩白粒率、精米率、整精米率呈显著或极显著正相关,及芒长较长的杂草稻材料的碾磨品质较好,而外观品质较差。筛选了14份表现优异的杂草稻材料,其中白色种皮8份,红色种皮6份,可作为资源材料加以利用。     

稻田杂草稻发生规律及控制技术探讨

研究了杂草稻的发生规律、植株生长发育特征及其对水稻生产的危害,提出了“切断种源、形态去杂”的控制思路:严禁杂草稻作为种源进入农田,在水稻生长季节,根据杂草稻和栽培稻特定发育阶段植物学形态差异,适时剔出、控制危害。     

黑龙江杂草稻资源生物学性状调查及利用策略分析

为拓宽栽培稻的遗传基础,为水稻育种提供有利的基因源。利用采集自黑龙江省不同生态区的杂草稻资源48份和栽培稻主栽品种2个（‘龙稻5号’和‘龙稻3号’）作为试验材料,开展了13个主要生物学性状的调查。从栽培稻育种角度看,研究共筛选出了4份材料可应用于栽培稻育种中,编号为1、24、37、48号的资源茎秆硬度较强,落粒性较弱,与栽培稻性状相似度较高,具有可利用价值。同时探讨了利用的策略。     

江苏省杂草稻遗传多样性及其起源分析

前期调查研究表明江苏是中国杂草稻危害最严重的省份之一,尤其以苏中地区最甚。因此,本文利用具有多态性的33个共显性SSR标记,分析苏中地区的11个杂草稻种群以及苏南苏北部分杂草稻样品,以揭示江苏省主要杂草稻的遗传多样性及其来源。结果表明苏中地区11个杂草稻群体总的遗传多样性(He)为0.1661,Shannon指数(I)为0.2872;多态位点百分率达到87.88%,等位基因数(Na)为2.1515,有效等位基因数(Ne)为1.2887。其中,泰州的遗传多样性最高而南通地区的最低。杂草稻在地区之间的遗传分化(1%)显著小于杂草稻种群之间的遗传分化(39%),更小于种群内的遗传分化(60%)。聚类分析和主成分分析结果表明苏中和苏南地区杂草稻以籼型为主,苏北地区存在少量粳型杂草稻;苏中地区的杂草稻与现有栽培稻品种和普通野生稻没有明显的亲缘关系,但与曾经栽培过的杂交水稻品种有关。因此,本研究相对支持江苏省杂草稻可能主要来自栽培稻的基因重组或回复突变等产生野生性状即返祖遗传的假说。苏北地区的杂草稻可能来源于穞稻与现今栽培稻杂交的后代。     

牦牛MSTN基因分子克隆及序列分析

设计特定引物对牦牛MSTN基因PCR分段扩增并克隆和测序,利用分子生物学软件进行序列拼接,获得牦牛MSTN基因序列(GenBank登录号EU926670).该基因由3个外显子和2个内含子组成,CDS序列全长为1 128 bp(GenBank登录号EU926671),由375个氨基酸组成.外显子大小分别为373,374,381 bp,内含子大小分别为1 843,2 028 bp.牦牛与普通牛的MSTN基因编码区中,在417位发生一次碱基转换(C→T),但未造成氨基酸改变.不同物种间在该基因编码区核苷酸序列和氨基酸序列上有较高的相似性,牦牛与普通牛、绵羊、猪、人、狗、小鼠、马、兔子、鸡、猩猩各物种间核苷酸相似性大小分别为99.9％,96.5％,94.3％,89.1％,91.9％,91.3％,93.6％,91.7％,82.0％,92.0％.牦牛与普通牛MSTN氨基酸序列相似性最高,为100％;而与绵羊、猪、小鼠、人、狗、马、兔子、鸡、猩猩各物种间相似性大小分别为93.3％,95.5％,92.5％,94.1％,93.3％,94.9％,94.4％,88.0％,94.4％.生物信息学软件分析发现:牦牛MSTN基因编码蛋白的理论分子量约为42.6 kDa,PI值为6.14,Leu的含量最高(9.9％),其次是Lys(7.2％).牦牛MSTN基因编码蛋白二级结构以β折叠为主,属于跨膜蛋白,跨膜区位于AA6-AA23之间;具有一个分泌信号肽结构,其氨基酸序列MQKLQICVYIYLFMLIVA具有TGF-β家族的特征.