披碱草(Elymus dahuricus)焦磷酸化酶基因EdHP1的克隆及功能鉴定

为了从抗逆性优良的牧草中挖掘新的耐盐、抗旱基因,进而为作物分子育种提供优良的基因资源,采用RACE(Rapid-Amplification of cDNA Ends)方法,克隆了披碱草的焦磷酸化酶基因EdHP1,其全长序列包含2310bp,编码770个氨基酸,含有14个跨膜区,是一个典型的膜蛋白,同时包舍三个保守区(CS1、CS2和CS3).氨基酸同源性比较发现,EdHP1与来自大麦等10种高等植物的焦磷酸化酶基因的同源性大于86%.EdHP1基因的表达受干旱、高盐和低温等非生物胁迫的诱导.功能分析证明,EdHP1基因能够显著提高转基因烟草对干旱、高盐胁迫的抗性,可用于作物的抗逆遗传改良.     

大麦标记基因系籽粒营养品质性状及胚大小的差异性研究

为了筛选适合不同用途大麦营养品质基因定位的成套标记基因系,对23个大麦标记基因系的籽粒蛋白质舍量、赖氨酸舍量、胚比、千粒胚重的差异性及各性状之间的相关性进行了分析。结果表明,被研究的23个标记基因系籽粒蛋白质、赖氨酸舍量、胚比及千粒胚重问均存在着极显著差异,可从中选择成套的标记基因系对大麦营养品质基因进行定位;除胚比与千粒胚重之间存在显著性正相关外,蛋白质与赖氨酸、胚比之问的正相关、蛋白质与千粒胚重、赖氨酸与胚比、千粒胚重之间的负相关均不显著,笼统地讲有关大麦籽粒赖氨酸舍量与蛋白质舍量之间呈负相关的结论是不确切的,大胚能否作为高赖氨酸的间接选择指标尚需进一步研究。     

不同温度下水稻胚乳AGPase各同工酶基因表达特征初步分析

以特青和泰国香米为材料,利用人工气候箱设置高温(日平均温度33qC)和适温(日平均温度25C)2个温度处理,结合实时荧光定量PCR技术分析比较了水稻淀粉合成关键酶腺嘌呤-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)7个同工酶基因AGPS1、AGPS2a、AGPS2b、AGPLI、AGPL2、AGPL3及ACPLA的表达特征.结果表明,AGP52b、AGPL2、AGPL3等3个同工酶基因表达较强,可能是水稻胚乳中AGPase基因表达的主要形式,其中AGPL2相对表达量最高;AGPS2b、AGPL2、AGPL3在2个品种中的相对表达量均为适温处理高于高温处理,在特青胚乳中各时期2种温度处理下的相对表达量总体高于泰国香米中的相对表达量.     

冻融法纯化水稻胚乳RNA及稻米品质重要相关基因表达谱研究

 提出了一种从水稻胚乳组织中快速分离总RNA的方法，可以简便地去除RNA中存在的淀粉等多糖类杂质，所获的胚乳总RNA其质量可满足Northern印迹、微阵列制备等分子生物学实验要求。将从966个水稻品种的胚乳中分离所得的RNA制备RNA阵列，用于稻米品质重要基因Wx基因的表达谱分析，结果证实：水稻Wx基因表达丰度总体上与水稻胚乳的直链淀粉含量呈正相关；应用于Northern印迹实验，表明在水稻胚乳组织中，淀粉分支酶Rbe1具有两个长度不同的同源基因，其中一个分子量大的为胚乳特异表达，分子量小的则在水稻各组织中共表达。     

不同生态类型间杂交粳稻品质性状及其遗传分析

研究了8个不同生态类型的粳稻品种所配成的8×8双列杂交的F2稻米的7个品质性状的表现及遗传。结果表明：（1）8个亲本各品质性状表观差异不大,但F2代出现超亲现象,表明亲本间基因呈分散分布。（2）米粒宽、米粒重、垩白率、糊化温度、胶稠度5个性状的遗传符合加性 显性模型,且均以显性效应为主。粒长和直链淀粉含量2个性状的遗传不符合加性 显性模型,存在上位性。（3）粒宽、粒重2个性状的显性基因具减效作用,垩白度、糊化温度和胶稠度3个性状的显性基因具增效作用。（4）越光在糊化温度性状上比其他品种带有较多的隐性基因;镇稻88在粒宽、粒重2个性状上带有较多的显性基因;秀水04在粒长和胶稠度2个性状上带有较多的显性基因,在垩白度性状上带有较多的隐性基因。     

Genetic Analysis and Mapping of Dominant Minute Grain Gene Mi3（t） in Rice

Grain size, determined chiefly by grain length, is one of the main factors affecting the grain yield in rice production. To study the trait of rice grain size, F1 and F2 populations were developed from crosses Shuhui 881/Y34 and Shuhui 527/Y34, and genetic analysis for minute grain was performed. The F1 populations showed minute grains, and grain size segregations in the two F2 populations were both in accordance with the ratio of 3：1, indicating that minute grain in Y34 was controlled by a completely dominant gene. By using the F2 population from Shuhui 881/Y34, this dominant gene, tentatively designated as Mi3（t）, was mapped based on SSR markers in the interval between RM282 （genetic distance of 5.1 cM） and RM6283 （genetic distance of 0.9 cM） on the short arm of chromosome 3.     

Grain Quality and Genetic Analysis of Hybrids Derived from Different Ecological Types in Japonica Rice （Oryza sativa）

The performance and inheritance of 7 quality traits were studied using F2 rice grain derived from 8×8 diallel crossing made by employing 8 parents of different ecological japonica rice types. Differences in each trait among 8 parents were not obvious, but in F2 generation, transgressive phenomena were found in all the traits studied, indicating that the genes controlling these traits among parents were segregated. The inheritance of grain width, grain weight, chalkiness score (CS), gelatinization temperature (GT) and gel consistency (GC) were suitable to additive-dominant model, and dominant effect contributed mainly for the 5 traits. The inheritance of grain length (GL) and amylose content (AC) did not fit into additive-dominant model, existing epistatic interactions. Dominant genes for grain width and grain weight had the efficiency of decreasing effect, and dominant genes for CS, GT and GC had the efficiency of enhancing effect. Koshihikari contained more recessive genes for gelatinization temperature than other varieties. Zhendao 88 had more dominant genes in grain width and grain weight than other varieties. Xiushui 04 possessed more dominant genes for GL and GC, and more recessive genes for CS than other varieties.     

敲除OsNramp5基因创制低镉优质粳稻新材料的应用评价

【目的】探究在粳稻中敲除Os Nramp5基因对镉等金属元素积累、产量和品质的影响,为科学高效地生产优质健康粳米提供新材料和理论参考。【方法】利用CRISPR/Cas9技术,在优良食味高产粳稻品种南粳46背景下对OsNramp5进行基因敲除,结合标记辅助选择,获得了无外源基因的Os Nramp5敲除突变系,考查其产量和品质性状变化特征,以及在不同镉含量土壤中和锌肥、硒肥喷施后的籽粒镉、锰、硒等七种金属元素的含量变化。【结果】在T0代获得了5种OsNramp5不同变异类型的转基因植株,设计开发了其中3种突变型的特异分子标记,进而结合标记辅助选择,在各植株的T2代中获得不含潮霉素选择标记基因和CAS9蛋白基因的纯合敲除系。与野生型相比,无论在高浓度还是低浓度镉含量土壤中,敲除系整株包括籽粒中的镉含量和地上部组织中锰含量均显著低于南粳46;敲除系的株高略微下降,穗粒数显著降低并导致其单株产量明显下降,但在低分蘖肥处理中产量下降未达显著。敲除系稻米外观总体好于对照,蛋白质和直链淀粉含量明显高于对照,导致其食味值明显降低。敲除系籽粒中铜、锰和硒的含量显著低于对照,但在施用锌肥和硒肥后可以显著提高...     

Transferring Translucent Endosperm Mutant Gene Wx-mq and Rice Stripe Disease Resistance Gene Stv-bi by Marker-Assisted Selection in Rice (Oryza sativa)

A high-yielding japonica rice variety, Wuyunjing 7, bred in Jiangsu Province, China as a female parent was crossed with a Japanese rice variety Kantou 194, which carries a rice stripe disease resistance gene Stv-bi and a translucent endosperm mutant gene Wx-mq. From F2 generations, a sequence characterized amplified region (SCAR) marker tightly linked with Stv-bi and a cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) marker for Wx-mq were used for marker-assisted selection. Finally, a new japonica rice line, N...     

供氮水平对稻株铁、锰、铜、锌含量和稻米品质的影响

采用室内盆栽试验,研究了不同氮肥施用量对水稻铁、锰、铜、锌含量和稻米品质的影响。 随着氮肥使用量的增加,与对照相比,4种微量元素在稻株地上部组织中的含量增加。施氮水平对两个品种徽量元素含量的总体影响趋势一致,只是在稻株中含量不同,表明施氮量对品种的特性表达没有影响。糙米中微量元素含量随着施氮量的增加表现出先升高后降低的趋势,其中以氮肥使用量在160 kg/hm2时增幅最大。此时,IR64的糙米中的铁、锰、铜、锌含量分别比对照增加28.96%、41.34%、58.31%和16.0%,而IR68144的糙米铁、锰、铜、锌含量分别比对照增加2216%、13.75%、8.75%和2021%。同时,随着氮肥使用量的增加,籽粒蛋白质含量增加,直链淀粉含量降低,糙米的胶稠度变大。说明合理的氮肥管理措施可在一定程度上调控籽粒微量元素积累,改善稻米营养品质。     

水稻亚(品)种间淀粉粘滞特性杂交转移的初步研究

以早籼稻品种浙辐504为母本,分别与中籼IR64、爪哇稻Lemont和粳稻秀水11三类代表性优质品种杂交,探讨通过亚(品)种间淀粉粘滞特性转移来培育优质早籼稻的可行性。结果表明,3种供体衍生的低AAC品系间淀粉粘滞性相似,但中等AAC品系间差异显著。浙辐504/IR64籼籼杂交后代,RVA谱变异丰富,易筛选到与IR64淀粉粘滞性相同的新品系;浙辐504/Lemont籼爪杂交后代,只选择到个别与Lemont淀粉粘滞性相似的新品系;浙辐504/秀水11籼粳杂交后代,未发现与粳稻秀水11淀粉粘滞性相似的新品系。