水稻耐冷基因研究进展

低温冷害是影响水稻高产、稳产的重要限制因素之一.鉴定优异的耐冷种质资源,采用合适的方法发掘其优异的基因源,通过分子育种等手段高效和精确地培育耐冷的水稻品种,是解决上述低温冷害的关键.加快耐冷性状的改良对促进水稻的高产、稳产具有重要意义.以水稻耐冷基因研究为核心,综合述评了水稻耐冷QTL定位、克隆和水稻耐冷转录因子调控,探讨了水稻耐冷相关基因研究存在的问题.由于以往耐冷QTL定位的精度有限,很难在分子育种中应用;且已克隆的耐冷相关基因由于其耐冷机制的复杂性,在育种中的应用也很少.联合连锁和关联分析可以提高QTL检测的效应和定位精度.因此,利用联合连锁和关联定位方法,挖掘耐冷基因,构建高效的水稻耐冷基因精细定位的策略,并应用于分子育种,值得深入研究.     

水稻抽穗期基因研究进展

抽穗期是水稻品种的重要农艺性状之一,它对于水稻适应不同的栽培地区和耕作季节是至关重要的。近年来,在水稻抽穗期基因的发掘、定位、克隆及作用机制等方面,特别是QTL研究方面取得较大进展。在此,回顾了水稻抽穗期基因/QTL的定位和克隆,阐述QTL的互作及与主基因的等位性关系,并通过和拟南芥模式植物的对比进一步阐述了水稻开花的分子机制,为研究禾本科植物的抽穗期基因提供了有意义的启示。旨在为中国水稻抽穗期基因遗传以及在育种上的应用提供理论依据。     

水稻氮素利用相关基因遗传研究进展

水稻氮素利用效率的高低直接影响水稻产量以及生态环境。在水稻氮素利用相关基因的研究中,研究人员通过连锁作图和关联作图等方法克隆基因,并解析水稻的氮素利用机理,为水稻氮素高效利用育种提供了基因资源。本文从水稻氮素利用QTL定位及基因克隆,基于全基因组关联分析的水稻氮素利用相关基因克隆,利用突变体克隆水稻氮素利用相关基因,利用反向遗传学克隆水稻氮素利用相关基因等方面总结了近年水稻氮素利用相关基因的研究进展。同时对该领域的未来研究进行了展望。本文为水稻氮素高效利用基因的研究和氮素高效利用育种提供了参考。     

水稻垩白性状的遗传研究进展及遗传改良策略

垩白是评价稻米外观品质的重要指标,培育垩白度较小和垩白粒率较低的水稻(Oryza sativa L.)品种是水稻育种研究的重要目标之一。垩白属于复杂的数量性状,受多基因控制,而且易受环境条件影响。近10年来,在水稻12条染色体上定位了近百个与垩白相关的QTL。对控制垩白性状的QTL特别是能稳定表达QTL的定位研究、垩白相关基因的克隆以及垩白性状与其他农艺性状的关联等方面进行了综述,提出了通过分子育种技术并结合表型鉴定技术培育优质稻品种的策略。     

水稻品种生育期的遗传和基因定位

概述了水稻感光性品种、非感光品种、杂交水稻、籼粳亚种间F1杂种和诱变早熟突变体的生育期 /抽穗期遗传 ,以及水稻抽穗期主基因和QTL定位的研究现状 ,并讨论了水稻抽穗期主基因研究、QTL定位、显性早熟基因的育种利用等方面存在的问题与对策     

玉米不同外植体愈伤组织的诱导研究进展

随着植物基因工程的发展,玉米的遗传转化已由理论研究转向应用研究,玉米组织培养是遗传转化中的一个基础而重要的环节。组织培养技术在玉米转基因育种中日益受到重视。本文从不同基因型玉米的幼胚、茎尖、成熟胚出发,综述了近年来玉米组织培养及植株再生的研究进展、影响因素以及存在的问题和解决办法。     

谷子生物技术研究成果与未来方向

自1971年实现世界第一例组织培养再生谷子以来,世界各国科学家在谷子及狗尾草属植物组织培养、原生质体培养、体细胞无性系变异和利用、转基因技术、分子标记图谱与禾谷类比较遗传学、重要功能基因定位等相关领域做了大量工作,提升了谷子遗传育种的发展,也对其它作物的遗传育种起到了促进作用。本文总结了30 a来谷子生物技术研究的成果,并对未来的研究方向和重点研究领域进行了讨论。     

水稻产量性状QTL研究进展

为深入理解水稻产量性状的遗传基础,促进水稻产量性状QTL在分子标记辅助选择育种中的应用。从QTL初定位群体、QTL验证与分解等方面进行总体概述;对当前水稻主要产量性状的QTL定位、验证与克隆等方面的研究进展进行综述,并根据已验证和克隆的水稻产量性状QTL的遗传效应,提出这些QTL在分子标记辅助选择育种中的应用方向。     

植物耐盐碱基因的克隆及其在水稻中遗传转化研究进展

由于土壤盐碱化逐年增加造成可耕作面积逐年减少,使盐碱等非生物胁迫已成为严重影响我国粮食生产的重要因素。目前,提高作物耐盐碱性是植物育种工作的重中之重。随着现代生物技术的快速发展,已经获得较多与耐盐碱相关的基因,并通过遗传转化技术获得了一些耐盐碱转基因水稻。本研究就植物耐盐碱相关基因的克隆及其在水稻中的遗传转化等方面进行了综述,并探讨了转基因水稻这一领域研究中存在的问题及应用前景。     

水稻耐盐转基因研究进展

土壤盐渍化正吞噬着人类赖以生存的有限的土地资源,已经成为严重制约农业生产的另一个全球性问题。提高作物的耐盐能力是植物育种工作急需解决的关键问题。随着现代分子生物技术的飞速发展,人们寄希望于基因工程培育耐盐品种。科研工作者已经鉴定和克隆出一批耐盐碱相关的基因,这些基因的利用已成为培育耐盐水稻品种的主要途径之一。通过耐盐相关基因转化,已经获得了一些耐盐性提高的转基因水稻。本文就植物耐盐机理、耐盐相关基因的克隆及转耐盐基因水稻等几个方面进行了综述,并对该领域的前景进行了展望。     

水稻矮秆基因遗传学和分子遗传学研究利用

介绍了水稻矮秆基因研究利用情况,为全面了解水稻株高遗传与发掘新矮源提供讯息,供水稻矮化育种参考借鉴。     

水稻规模化转基因技术体系构建与应用

水稻作为重要的粮食作物和遗传转化的模式植物,其遗传转化一直受到广泛重视。自世界首例转基因水稻于1988年获得成功以来,水稻遗传转化技术体系迅猛发展,尤其是1994年首次通过农杆菌介导实现对粳稻的高频转化,经过近20年的发展,水稻遗传转化技术体系已经比较完善。目前,应用于水稻中的转基因技术主要包括基因枪介导法和农杆菌介导法,一些实验室也采用花粉管通道法、电击法、PEG转化法等。其中,农杆菌介导的转基因方法以其低成本、易操作、转化效率高、单位点插入比例高、后代表达稳定等特点已经成为水稻转化的主流方法,约占水稻转基因报道总数的80%以上。虽然国内外刊物时有转基因方法改进的报道,但是由于种种原因,水稻的转化还受一些因素的限制,例如部分粳稻品种和籼稻受基因型的限制十分明显,转基因效率普遍较低,严重制约了转基因技术在水稻生产中的应用;某些转基因程序过于繁琐,耗时长,成本高,不但导致效率低,而且长时间的组织培养诱发逆转座子转座引起无性系变异干扰了功能研究和育种工作。因此,迫切需要建立高效、安全、规模化和标准化的水稻转基因技术体系。文章综述了国内外水稻转化技术的发展历程,重点回顾了近5年中国水稻规模化转基因技术研究进展,包括围绕不同水稻基因型高效转化体系优化及建立,对影响农杆菌转化效率及植株分化频率等诸多因素如水稻基因型、外植体类型、农杆菌菌株和质粒载体、培养基组分、共培养时间、侵染方式等方面的研究和探索。整合国内外已有研究结果进行技术集成创新,分别以粳稻和籼稻成熟胚、幼胚为外植体,采用农杆菌转化方法,通过优化受体材料和愈伤状态、农杆菌侵染浓度和分化温湿度、工艺流程标准化等多种组分,突破了成熟胚分化难的技术瓶颈,整合了无选择标记等安全转基因技术,实现了粳稻和部分籼稻转化技术的标准化和工厂化,初步建立了安全、高效、规模化水稻转基因技术体系。但与国际先进水平相比,尤其与一些跨国生物技术公司相比,在转化规模和转化效率方面仍然存在较大差距。认为安全、高效、规模化是转基因水稻新品种培育和产业化的重大技术瓶颈。建立水稻主栽品种快速、高效、稳定的转化系统,开发安全型转化技术,开展多基因、大片段基因转化,实现转基因的定点整合和时空控制表达等是水稻转基因技术的发展趋势,针对水稻规模化转基因技术体系存在的问题,提出了相应的对策,对于促进转基因水稻新品种培育和功能基因组学研究具有一定参考价值。     

杂交籼稻亲本成熟胚组培研究

由于水稻组培效率对基因型的依赖性较强,因此针对水稻基因型研究和建立其高效组培技术体系尤为重要。筛选了愈伤诱导基本培养基,比较了6-BA和Kt对植株分化的效果,优化了激素配比。结果表明:16个基因型在愈伤诱导培养基MS上,平均愈伤诱导率和胚性愈伤诱导率分别为83.47%、38.59%,较CC培养基分别高出3.40%和7.42%;16个基因型中有12个基因型在MS培养基中表现出更高的胚性愈伤诱导率,且出愈时间早、愈伤生长快,不易褐化,说明MS培养基可作为杂交籼稻亲本成熟胚愈伤诱导的广谱培养基;植株分化预备试验结果显示,6个基因型在附加6-BA的分化培养基中均表现出更高的绿苗分化率,平均较使用Kt提高了10.65%,说明6-BA较Kt用于植株分化可取得更好效果;正交试验优化植株分化激素配比的试验结果表明R998和R463的最优激素组合均为3 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+1 mg/L Kt,而R253和R402的最优激素组合分别为1 mg/L 6-BA+1 mg/L NAA2、mg/L 6-BA+0.5 mg/L Kt,说明通过优化分化培养基中的激素配比,可以进一步提高了籼稻绿苗分化率,尤其是对于植株再生培养力低的基因型极为有效。     

一个籼稻推广品种优良组培特性的发现

对目前生产上主栽籼型杂交水稻亲本的组织培养特性进行了系统研究，发现优质杂交籼稻丰优香占的恢复系父本R6547的组培特性与粳稻模式品种相似．愈伤组织诱导频率达95％以上，其愈伤组织诱导、继代培养和分化再生水平远高于绝大多数籼稻品种。该品种愈伤组织分化再生频率高达87％；继代4次仍有95％的愈伤组织保持胚性状态，表现出很强的耐继代能力；在用农杆菌介导法转移外源基因时，相对地保持了其优良的组培特性。进一步讨论了利用R6547建立高效转化系统的可能性及其重要意义。     

空间诱变水稻H4成熟胚再生体系的建立

以空间诱变水稻H4成熟胚为外植体,通过调节2,4-D浓度、激素组合和分化途径,建立适宜的再生体系.结果表明:诱导培养基以NMB为基本培养基,添加2.5 mg/L 2,4-D、1.0 mg/L NAA和0.5 mg/L 6-BA,26℃暗培养30 d,愈伤诱导率达91.63％;继代培养基中添加2 mg/L ABA,对胚性愈伤组织的形成及后续分化率有一定的促进作用;两步分化法可提高愈伤组织的分化效率,分化率达84.76％,植株再生率为77.67％.初步建立了H4成熟胚愈伤组织的再生体系,为后续的遗传转化研究奠定基础.     

空间诱变水稻H4成熟胚再生体系的建立

通过室内盆栽模拟方法,研究不同基因型水稻品种(天优428、天优998)对酞酸酯胁迫的响应,为酞酸酯污染农田的水稻栽培提供依据。结果表明,酞酸酯对两种水稻生长前期的株高有增效作用,在开花期和成熟期对两个水稻品种株高的影响略有不同,天优998的株高随着PAEs浓度的增高有所增加;酞酸酯处理后水稻的分蘖数、有效穗数减少,产量显著降低。同时酞酸酯处理对水稻的光合速率、蒸腾速率、MDA含量和可溶性糖含量等有一定的影响。综合所得结果,天优998较适于在酞酸酯污染农田中种植。     

Effects of light-emitting diodes on tissue culture plantlets and seedlings of rice(Oryza sativa L.)

Light-emitting diodes(LEDs) are a new light source with low energy consumption and high photoelectric conversion efficiency, and they can satisfy the energy-saving needs of plant culture systems. However, the effects of LED light sources on rice tissue culture and rice seedling cultivation are poorly understood. This study aimed to evaluate the effects of LEDs on the growth of tissue culture plantlets and seedlings of the rice(Oryza sativa L.) cultivar Nipponbare. The best light source for rice tissue culture was different from that for rice seedling cultivation. Blue(B) LED light was the most appropriate light for rice tissue culture. Under a B LED light, the time required for callus proliferation, differentiation and regeneration was the shortest, and the frequency of plantlet initiation, differentiation and regeneration was the highest. A blue:red(B:R)=1:1 LED light facilitated the growth of rice seedlings and produced the highest chlorophyll and carotenoid contents and photosynthetic rates in the rice seedlings. Abundant photosynthetic products were more effectively generated in the rice seedlings under the B:R=1:1 LED and R LED lights than under the B LED light. B LED light is the most appropriate light for rice tissue culture plantlets and can be used as an alternative light source for rice tissue culture, and B:R=1:1 LED light facilitated the cultivation of robust rice seedlings and can be used as the primary light source for rice factory seedling cultivation.     

培养条件对玉米体细胞再生能力的影响

组织培养技术在玉米转基因育种中受到重视,而其再生能力又受遗传培养条件的影响,因而,了解玉米组织培养的培养条件已成当务之急.从基本培养基的选择、植物生长调节剂及其他添加剂3个方面,综合论述了培养条件对玉米愈伤组织的诱导和植株再生的影响.     

瓜类蔬菜组织培养综述

建立高效的瓜类蔬菜离体培养再生体系是瓜类蔬菜遗传转化中的一项关键性基础工作。本文综述了瓜类蔬菜组织培养过程中可能的影响因素,如基因型、外植体类型及生理状态、培养基、生长调节物质等主要因素对植株再生的影响,分析了目前瓜类蔬菜组织培养中存在的问题,并指出今后的研究方向。     

普通野生稻及其与转bar基因水稻杂交F1代的生存竞争力

分别以普通野生稻（Oryza rufipogon Griff）崖城居群、万宁居群、东方居群为母本,以转bar基因抗除草剂水稻品种B2为父本,人工杂交得到转bar基因栽野杂交F1代种子（简称＂Bar野后代＂）。从种子活力、农艺性状、结实能力和再生能力等方面,对Bar野后代和普通野生稻的生存竞争力进行了比较分析。结果表明,Bar野后代种子的发芽能力总体上高于野生稻;农艺性状方面,单作时Bar野后代与野生稻的分蘖数、剑叶面积相差不大,混作时Bar野后代总体上明显优于野生稻,且Bar野后代的相对竞争力（RCA）强于野生稻;结实性方面,Bar野后代稻穗的结实能力总体上强于野生稻;大部分野生稻的稻茬再生率均高于Bar野后代植株。