水稻黄叶突变体叶绿体超微结构与突变基因定位

对黄叶突变体-黄玉B的叶绿体超微结构和遗传特性进行研究。结果表明,野生型和突变体在相同的叶龄期,叶片内叶绿体个数差异不显著(P<0.05),但野生型的叶绿体基质浓厚、基粒片层堆叠比较整齐、有序,突变体基质较淡、基粒片层堆叠比较松散。遗传分析表明,该突变体黄叶性状受1对隐性基因控制,命名为xl(t);用SSR分子标记将xl(t)定位在第11染色体RM5349和RM21之间,遗传距离分别为0.82 cM和2.34 cM。     

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yl1黄叶突变体的基因克隆与功能分析

叶片是植物进行光合作用的重要器官,是作物产量形成的基础。作物叶色突变体不仅是研究叶绿体发育机制、培育高光效新种质的前提,而且可以作为性状标记,应用于良种繁育及杂交育种。在经化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)处理的粳稻品种Kitaake突变体库中,筛选得到黄叶突变体yl1,yl1突变体的株高、穗粒数、千粒重与野生型相比均降低。遗传分析表明,yl1黄叶表型由单隐型基因控制,图位克隆表明yl1编码叶绿素酸酯a氧化酶(chlorophyllide a oxygenase,OsCAO1,LOC_ Os10g41780)基因发生点突变;yl1突变体OsCAO1突变位点位于催化功能域,没有改变其在叶绿体中的定位,且在不同物种之间高度保守,这表明该位点可能是OsCAO1的酶活关键氨基酸位点。     

水稻窄叶突变体Narrow leaf 11(nal11)的基因定位

[目的]定位和分析水稻窄叶突变体基因,为水稻叶片发育调控及株型育种提供参考依据.[方法]用甲基磺酸乙酯(EMS)诱导泸恢17,获得稳定的窄叶突变体(Narrow leaf 11,nal11),调查其与野生型泸恢17抽穗期功能叶的长和宽、分蘖数及成熟期株高.对nal11和绵恢727正反交获得的F2代进行遗传分析及基因定位.[结果]nal11抽穗期剑叶、倒2叶和倒3叶的宽度与野生型泸恢17存在显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)差异,分别为野生型泸恢17的60.7%、57.9%和75.8%,但长度无显著差异(P>0.05);nal11株高为野生型泸恢17的90.3%,存在显著差异;nal11分蘖数极显著增加,为野生型的150.0%.nal11和绵恢727正反交后,F1代均表现正常叶宽,F2代叶宽发生性状分离,正常叶宽与窄叶植株数比例经χ2检验均符合3:1,表明nal11是受核单基因控制的隐性突变.利用SSR标记将nal11定位在水稻第4号染色体RM7290和RM16720标记之间约322 kb范围内,其与2个标记的遗传距离均为0.8 cM,覆盖了32.236 kb的物理区域,在定位区域内有5个注释基因,即Os04g26834、Os04g26850、Os04g26870、Os04g26880和Os04g26841,其序列与前人克隆的窄叶基因无重复.[结论]获得一个新的水稻窄叶突变体(nal11),其窄叶性状由1个隐性核基因控制,定位于水稻第4号染色体RM7290和RM16720标记之间,对功能叶、株高和分蘖数的表型有明显影响.     

水稻白化突变体alb24的遗传分析及其基因定位

[目的]对水稻叶色发育缺陷突变体的研究有助于阐释高等植物叶绿体发育和光合作用所必需的基因网络。[方法]从籼稻品种华粳籼74发展的一个株系中出现幼苗期叶片白化、四叶期枯死的表型分离,通过与粳稻中花11构建F_2群体和分子标记,对突变体进行遗传分析和基因定位。[结果]该白化突变体由一对隐性核基因控制,暂命名为alb24,定位于第6染色体SSR标记RM276和Indel标记ID4955-1之间,遗传距离分别为5．0和0．1cM。[结论]ALB24基因的初步定位为进一步的精细定位和克隆该基因奠定了基础。     

黄瓜白化突变体分析与突变基因al的精细定位

【目的】对黄瓜白化叶片突变体进行生理和遗传分析,并对该突变基因al进行精细定位,为阐明影响黄瓜叶绿体发育的重要代谢或调控机制提供参考。【方法】以2个不同背景的黄瓜材料Gy14和9930为亲本,分别与携带白化突变基因的杂合材料649构建F_2群体。对F_2群体中的野生型和白化突变体进行光合色素含量测定及叶绿体结构观察,同时筛选多态性分子标记引物,结合基因组重测序技术,对突变基因al进行精细定位。【结果】对al突变体进行表型观察,发现刚出土时其子叶颜色浅黄,之后逐渐白化,确定该白化突变为致死突变性状。与野生型相比,al突变体光合色素含量均极显著低于野生型,且叶绿素a、叶绿素b含量平均降低了90%以上。通过透射电镜对叶肉细胞内叶绿体结构进行观察发现,与野生型相比,al突变体子叶叶肉细胞中几乎无法观察到叶绿体的存在。对al突变体进行遗传分析发现,该白化性状是由一对隐性核基因控制的质量性状。通过BSA、分子标记定位、基因组重测序和染色体步移等方法,最终将al基因定位于黄瓜第7号染色体上约66 kb区间内。【结论】黄瓜白化突变的形成与叶绿体的形成密切相关,由单基因突变产生,定位于黄瓜第7号染色体上。     

2个水稻黄叶突变体的遗传初步分析

从粳稻品种中花11的转基因植株后代中,获得了2份黄叶突变体（Y-347和Y-427）,经PCR等分析,表明这2个黄叶突变均与Ds转座子插入无关。通过突变体与正常中花11杂交和回交试验,证明这2个黄叶突变体均为单基因隐性突变。根据2个突变体间的杂交结果,初步表明,这2个突变体是由2个位点发生突变产生的。     

水稻温敏型叶绿素突变体遗传及超微结构研究

对温敏型叶绿素突变体进行遗传分析表明,离子束诱变的水稻温敏型叶绿素突变体苗期叶片黄化性状是以一对隐性核基因为主,核质互作遗传;其叶绿体在超微结构上表现为基粒数少,基粒类囊体片层数目少,发育滞后,叶绿体缺少明显的双层膜结构。     

水稻白化转绿突变体v13(t)的生理特性和基因定位

 【目的】在温敏型白化转绿突变体v13(t)的表型特征鉴定的基础上,对其控制基因V13(t)进行精细定位。【方法】在籼稻品种9311中获得一个白化转绿自然突变体,并对其进行表型特征、温度敏感临界值的确定,同时对不同温度下叶片中叶绿体的超微结构进行观察,并以v13(t)与武运粳7号的正反交F₂群体对其进行遗传分析和基因的精细定位。【结果】在低温（<26℃）条件下,v13(t)前3张叶片均表现为白色,只有叶尖和叶鞘表现出少许绿色,以后逐渐死亡;在28℃条件下,1—3张叶片抽出时叶尖和边缘表现为白色,以后逐渐转绿;在30℃条件下,叶片表现正常。遗传分析表明,该突变体叶色性状受1对隐性核基因控制,利用SSR分子标记将V13(t)初步定位在水稻第5染色体上的RM3638与RM459标记之间,其遗传距离分别为3.2和0.5 cM。进一步利用已公布的SSR标记和新发展的InDel标记将V13(t)定位在InDel5-11与InDel5-8之间的98.9 kb范围内,同时获得一个与V13(t)共分离的标记InDel5-2。【结论】白化转绿突变体v13(t)受1对隐性核基因V13(t)控制,V13(t)被定位在AC130729上约98.9 kb的物理距离区间内。     

两个新的水稻叶色突变体形态结构与遗传定位研究

【目的】对2个新的水稻叶色突变体进行形态结构与遗传分析,并且初步定位这2个突变基因。【方法】在水稻育种材料中分别发现了一株白色条纹叶突变体和一株黄叶突变体,经多代自交已形成稳定的突变系。对突变体的主要形态特征与叶绿素组分等进行分析,观察叶绿体的超微结构,并以这2个突变系杂交产生的F2群体作为定位群体,应用SSR标记对突变基因进行初定位。【结果】与其野生型相比,白色条纹叶突变体的单株穗数减少12.86%,生育期延长11.27%,黄色叶突变体的株高降低31.08%,千粒重减少14.55%,生育期延长17.86%,并且2种突变体的叶绿素含量都显著低于其野生型。电镜观察结果表明：2种突变体的类囊体结构异常,与野生型水稻相比,黄色叶突变体的类囊体片层数变少,白色条纹叶中条纹部分的类囊体片层结构几乎消失,正常绿色部分的类囊体结构没有变化。遗传分析表明：这2种突变性状均受1对隐性核基因控制,位于不同染色体上,将突变基因暂时命名为st9(t)(stripe)、chl12(t) (Chlorophyll-deficit)。将st9(t)定位到第一染色体短臂最末端,与分子标记RM1331相距9.6 cM,且与标记RM3252等共分离;将chl12(t)定位到第三染色体短臂,与分子标记RM411、RM8208之间的遗传距离分别是1.2、5.1 cM。【结论】发现了2个叶色突变新基因,为下一步的基因克隆与功能分析奠定了基础。     

烟草黄叶突变体光合特性的研究

对烟草黄叶突变体和正常绿色植株K326的叶绿素含量和光合特性进行了研究比较。结果表明,烟草黄叶突变体在整个生长发育阶段总叶绿素含量低于正常绿色植株K326,为正常绿色植株的65%左右。突变体的叶绿素a/b值大于正常绿色植株,类胡萝卜素/叶绿素值大于正常绿色植株。只有当烟叶成熟落黄时,叶片中的叶绿素含量才相当。突变体的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度也低于正常绿色植株,净光合速率为正常绿色植株的75%左右。     

3个水稻叶色突变体的遗传分析及基因定位

利用甲基磺酸乙酯对常规粳稻‘秀水09’进行诱变处理,获得了3个黄叶突变体Y1-1,Yl-2和Yl-3,多代自交稳定遗传.突变体与野生型‘秀水09’相比,分蘖减少、植株变矮、苗期叶片表现明显的黄色,随着生长发育的进行,叶片逐渐返绿.遗传分析表明这3个突变体的黄叶性状均受1对隐性核基因控制.利用SSR分子标记,将突变基因Yl-1定位在第3号染色体RM282与RM6080之间的7.5 cM范围内,将突变基因Yl-2和Yl-3定位在第5号染色体分子标记5-43w与RM1237之间,遗传距离分别为2.0 cM和6.8 cM.     

水稻向地性突变体的鉴定与遗传和定位分析

从水稻籼稻品种E优428的诱变M1代群体中获得向地性突变体la(t),该突变体在苗期倒伏生长,成熟期呈匍匐型生长,其它性状未发现异常。初步的生理研究表明该突变体不受外源激素(2,4-D,赤酶素)和光照的影响,并失去了感受重力的能力。遗传分析表明,该突变属单基因隐性突变,将该基因暂定名为la(t)。利用该突变体与籼稻品种D62B杂交,构建了F2代分离群体,用微卫星标记分析,将该基因定位于水稻第11染色体上的微卫星标记Lu2和Lu18之间,与目的基因分别相距1.0和1.7cM。通过电子杂交的方法将该基因所在区域的遗传图谱整合到国际水稻基因组计划的水稻第11染色体物理图谱中,其la(t)基因两端毗连的Lu2和Lu18SSR标记之间的物理距离约为140～200kb。为用图位克隆法分离此目的基因和研究水稻向地性生长的分子机理奠定基础。     

水稻白色中脉Oswm突变体的遗传分析与基因定位

通过对粳稻9522γ射线诱变,从M2中筛选出1株带有白色中脉的隐性单位点突变的突变体,定名为Oswm(wm=white midrib)。Oswm叶片的近轴面中脉呈现白色,其他性状无明显异常。透射电镜观察结果表明,Oswm叶片位于白色中脉部位的叶绿体不能正常发育。为克隆OsWM基因,用Oswm突变体和籼稻广陆矮4号杂交的F2分离群体作为基因定位群体,通过图位克隆方法,首先将OsWM位点初步定位在水稻4号染色体上的SSR分子标记RM5503和RM2578之间。为了精细定位OsWM位点,在RM5503和RM2578之间发展了12个有多态性的InDel分子标记。最终将OsWM基因座位定位在CH413和CH415之间,遗传距离均为0.3 cM,物理距离约为122 kb。这为克隆OsWM基因以及研究叶绿体发育奠定了基础。     

水稻生殖发育突变体fro1(t)的形态发生及基因定位

水稻的花发育是稻米形成的基础,研究水稻花发育的机制具有十分重要的意义。在水稻组培后代中发现一个生殖发育突变体,暂命名为function of reproductive organ(fro1(t)),主要性状为内、外稃片扭曲变形抱合,小穗外形酷似辣椒,但小穗始终闭合不开花;副颖多数退化;浆片转变成薄叶状;雄蕊花丝膨大扭曲,花药表面扭曲变形,无花粉,雄蕊个数2～6枚,部分雄蕊转化为底部为叶状,顶部有类似柱头的雌蕊状器官;子房发育正常,但是多数花柱融合,柱头簇生,3～4个。扫描电镜结果显示,决定fro1(t)性状的基因调控着水稻花分生组织的分化及花器官决定的特化。利用图位克隆等技术对基因进行定位,最终将该突变位点定位在水稻8号染色体长臂上InDel0802和RM23432标记之间,目的基因与两个标记的遗传距离分别为0.58cM和1.3cM。据以上结果推测,该基因可能是一个调控水稻各轮花器官发育的新基因。     

水稻致死突变体基因克隆与分子机制研究进展

水稻致死突变体主要有叶片白化致死突变体和叶片早衰致死突变体2大类,这2类突变体相关基因的克隆和功能分析对于解析水稻白化致死和早衰致死具有重要意义,主要涉及光合色素的合成与降解、叶绿体发育与调控、蛋白质的合成与降解、激素合成与调控途径、细胞程序性死亡与转录因子调控等相关基因。本文综述了水稻致死突变基因的克隆与分子机制,并分析了它们的育种价值;并提出在阐明水稻衰老调控机制的基础上,从分子水平和栽培技术上设计调控水稻衰老的策略,发掘其育种和生产价值。     

突变体黄叶性状基因对烟叶集中成熟的影响

以烟草黄叶突变体及其后代黄叶DH系为材料,研究了黄叶突变基因对烤烟烟叶成熟的影响。结果表明:每个黄叶材料一次可采收叶片数比正常绿色品种K326多2～6片,平均多3.11片;其中黄叶K326可一次采收11片叶,且11片叶的外观颜色均为黄色。说明黄叶突变体基因有促进烟叶成熟、提高烟叶成熟的集中度的作用。     

钾营养影响水稻叶绿体的形态定量分析

应用透射电镜观察了不同钾营养（ｋ０：不施钾;ｋ１：１．５ｇ／盆）影响水稻叶绿体发育的超微结构,并应用图象分析技术和形态计量学方法,测定分析了叶绿体的二维形态参数和三维体视学参数。结果表明：水稻叶绿体的面积、周长、等效直径在抽叶第９天比第２天显著增大（ｐ＜０．０１）,ｋ１较ｋ０有显著增大（ｐ＜０．０１）。体密度、面密度随生长期而增大,方差分析显示与生长天数呈高度正相关（ｐ＜０．０１）,ｋ１较ｋ０有一定的增大。ｋ１叶绿体发育较ｋ０提早,而解体较迟。本实验结果进一步证明了钾有促进水稻叶绿体发育、延缓其衰老、提高光合作用的效应。     

水稻黄绿叶突变体ygl4(t)的鉴定与基因定位

叶绿素相关突变体是水稻功能基因组学研究的一类重要突变源,对于揭示水稻叶绿素生物合成机制以及构成光合系统蛋白复合体的相关研究都具有重要意义.利用EMS诱变籼稻恢复系缙恢10号,得到一个新的全生育期黄绿叶突变体ygl4(t),表型分析结果显示,该突变体的剑叶长、有效穗与每穗粒数与野生型(WT)差异无统计学意义,而株高、千粒质量、结实率等7个性状均显著或极显著低于WT.此外,叶绿素a(Chla)质量分数,净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr)与WT差异无统计学意义,而叶绿素b(Chlb)质量分数,总叶绿素(Chl)质量分数,Chla/Chlb的比值,气孔导度(Gs)与胞间CO2浓度(Ci)显著或极显著低于WT.突变体叶绿体内基粒片层减少,排列不规则,致使叶绿体在发育进程中受到抑制.遗传分析表明,该性状受1对隐性核基因控制,YGL4(t)被位于水稻第10染色体RM1162与RM7093之间,物理距离约400kb.序列分析表明,编码叶绿素a氧化酶(chlorophyll a oxygenase)基因OsCAO1在终止密码子下游第12个碱基由G置换成T,推测OsCAO1即为YGL4(t)的候选基因.该研究为YGL4(t)基因功能研究奠定了基础.