水稻细胞质雄性不育突变体的诱导

近年来,科研工作者用人工诱导的方法获得了高梁、玉米、洋葱、胡萝卜、软粒小麦和糖用甜菜等作物雄性不育的非染色体突变体。能引起雄性不育的诱变剂有:秋水仙碱、乙烯亚胺、N-亚硝基甲基尿素、链霉素、硫酸二乙脂、γ-射线和快中子等。别特罗夫等曾用链霉素处理玉米幼苗诱导细胞质雄性不育,获得了高世代的玉米雄性不育材     

籼稻9311辐射突变体的分离与鉴定

利用350Gy的60Co-γ对籼稻9311进行辐射处理,以诱导产生大量的农艺与发育性状突变体,为水稻遗传研究和功能基因组学研究提供基础材料。M1代单本栽插并实行单株收获;M2代种植5000个家系,根据各个生育阶段形态性状表现进行初步鉴定,共有1665个家系的4136个单株发生形态变异,并筛选出各类形态突变体2001份;M3代按系谱种植进行重复鉴定获得包括叶、茎、穗、育性和熟期变化等各类突变体1996份。形态性状的突变频率按M2代种植家系中突变家系的百分比计算为33.3%,表明9311对γ射线是十分敏感的。本研究还发现辐射突变表现为单基因突变和多基因突变同时发生。同时,还筛选到一些优良农艺性状的突变体,可以直接应用于育种及生产当中。     

水稻脆性突变体叶的解剖结构和化学特性

植物机械强度是一个十分重要的农艺性状, 为了解作物控制机械强度的机制, 本文对一个水稻脆性突变体[bc7(t)]叶进行了细胞学观察及叶细胞化学组成分析。光镜和电镜观察都发现突变体厚壁细胞的细胞壁变薄; 对细胞壁成分的化学分析显示突变体纤维素含量明显低于对照, 硅含量明显升高, 而木质素变化不明显; 木质素的组化反应也显示了木质素在突变体和对照之间差异不大; X-射线微区分析表明, 硅元素在突变体叶表面明显提高。上述结果表明, 突变体叶纤维素含量的降低影响了厚壁细胞次生壁的形成, 导致细胞壁变薄, 机械强度降低, 硅含量的升高有助于突变体增强机械强度。     

棉花早熟芽黄突变体叶绿素荧光动力学特性研究

以中棉所58及其航天诱变芽黄突变体为研究对象,利用快速叶绿素荧光诱导动力学测定和JIP-test数据分析方法,研究了晴天条件下野生型(Wild type,WT)和突变体5个叶位叶片(倒1叶至倒5叶)的原初光化学反应的变化.结果表明,突变体倒2叶最大光化学效率(Fv/Fm)最低,至倒5叶时恢复正常.突变体叶片较高的K点的...     

γ射线与HNO2复合处理对辣椒M2代可见性状诱变效应的研究

按2因素4水平设计,采用^60Co-γ射线与HNO2复合处理辣椒干种子,对辣椒M2代可见性状突变体进行了鉴定调查,结果获得4株早熟突变体,1株矮杆突变体及3个叶绿素缺失突变体。     

水稻T-DNA插入突变体库中Rubisco抗氧化胁迫株系的筛选

以水稻(Oryza sativa L. subsp. japonica)品种“中花11”构建的T-DNA插入突变体库为材料,用甲基紫精诱导叶绿体产生活性氧,通过SDS-PAGE电泳分析Rubisco含量相对于野生型的变化,筛选耐氧化胁迫的株系。结果表明,与对照相比,突变体材料各个株系叶片中的Rubisco小亚基的相对含量有较大差异,说明这种筛选Rubisco突变体的方法是可行的,且从中找到了两株Rubisco耐氧化胁迫的株系。     

[~(60)Co]γ射线诱导小麦Glu-1A等位基因突变体的品质差异与遗传规律

为了研究[60Co]γ射线诱导小麦Glu-1A等位基因突变体的品质差异与遗传规律,用300 Gy的[60Co]γ射线辐射皖麦50的干种子,用近红外品质测定和SDS-PAGE法,对获得的Glu-1A等位基因品质量差异进行了评价和遗传规律研究,结果表明:在M2筛选到一个HMW-GS突变体,Glu-1ANull突变为Glu-1A1,突变率为0.15%。突变体与皖麦50杂交,在F2品质性状有超亲现象,品质得分与吸水率和硬度之间相关显著。在F1的正、反交,HMW-GS表现为双显性的Glu-1A1,侧交的Glu-1A1∶Glu-1ANull符合1∶1的分类规律,F2的Glu-1A1∶Glu-1ANull符合3∶1的分类规律。突变体蛋白质含量增加,杂交后代有品质超亲现象,遗传表现符合孟德尔独立遗传和自由组合规律。     

水稻高秆突变体株高及其构成的比较和等位性分析

利用伽玛射线辐射诱变获得了2份高秆突变体Gh-2和Sh-3,对它们的株高及其各节间长、穗长等的变化进行了分析.以同样是高秆的突变体Mh-1做测验种与Gh-2和Sh-3进行杂交,研究了相互间的等位性,研究结果认为它们是互为等位的遗传关系,即含有对sd-1能起隐性调节作用的i-sd1(t)基因.     

γ射线和早疫病菌毒素对番茄愈伤组织生长的影响

用不同剂量的γ射线辐射处理由番茄叶片诱导的愈伤组织,然后把愈伤组织接到含有早疫病菌毒素及不含有毒素的培养基上进行培养.结果表明,γ射线对番茄愈伤组织的生长有明显的影响,3000rad剂量就表现出较强的抑制作用.毒素对愈伤组织生长的抑制作用也极为明显,因此在筛选抗病突变体的研究工作中,可以用毒素作为选择压力     

内源及外源植物激素对陆地棉无絮突变体胚珠纤维初始发育诱导效应的研究(英文)

采用陆地棉徐州１４２无絮突变体（ＦＬ）与其正常品种（ＷＴ）比较,研究了外源激素对离体胚珠纤维的诱导作用以及纤维初始发育过程中胚珠内源激素（ＩＡＡ,ＧＡ,ＡＢＡ和ｉＰＡ）含量的变化。结果表明,ＧＡ能够诱导离体的正常和突变体未受精和受精胚珠产生出纤维,开花前２ｄ～３ｄ的胚珠培养到天然开花日之后纤维方才突起。开花当天内源ＩＡＡ含量的急剧上升可能是胚珠表皮细胞迅速伸长的一个重要原因。开花前４ｄ到开花后４ｄ突变体胚珠内高水平的ｉＰＡ阻碍其纤维发生。     

水稻低叶绿素b突变体光系统Ⅱ的热稳定性

通过测定不同温度处理后水稻低叶绿素b突变体及其野生型(镇恢249)叶绿素荧光参数和快速荧光诱导动力学曲线的变化,研究了低叶绿素b对突变体光系统Ⅱ热稳定性的影响。结果表明,突变体荧光参数F_o快速升高的温度拐点(43℃)比野生型(46℃)低3℃。升温到40℃以上,两者多相荧光曲线开始出现明显的K点,说明高温伤害了放氧复合体(OEC),且突变体受伤害的程度大于野生型。同时,高温引发PSⅡ反应中心失活。总之,低叶绿素b突变体对高温更敏感,PSⅡ捕光色素蛋白复合体(LHCⅡ)中叶绿素b减少可能降低了PSⅡ结构与功能的热稳定性。     

烟草乙烯反应突变体的抗冷性及机理分析

为了深入研究乙烯在植物抵抗逆境胁迫中的作用,以烟草为模式植物,利用幼苗对外源乙烯的"三重反应",筛选得到了40多个乙烯不敏感突变体,其中多数突变体具有较强的抗冷性;从中选取4个突变体株系,对它们耐受低温胁迫的生理基础和作用机理进行了分析。结果表明,低温(0℃)胁迫下,烟草乙烯不敏感突变体的电解质渗透率显著低于野生型,而抗氧化酶活性(POD、SOD)以及过氧化氢酶(CAT)活性都高于野生型,说明突变体具有抵抗低温胁迫的优势生理基础。进一步研究发现,低温(0℃)胁迫下,烟草突变体中冷诱导基因Nt CBFs和Nt COR47呈现高水平表达,乙烯信号传导途径中下游基因ERFs的表达也发生显著变化。这些研究为烟草乙烯不敏感突变体株系具有较强的抗冷性提供了直接的分子证据。     

γ-射线辐照粳稻愈伤组织后代突变体的筛选

创建粳稻新的种质资源,对加速粳稻遗传育种研究具有重要意义。以粳稻品种秀水11、日本晴为材料,利用30Gy60Coγ-射线辐照其成熟胚愈伤组织筛选突变体。在MR2代群体中观察到叶片、茎秆、籽粒和穗等形态性状发生变异的突变体以及育性和生育期等生理性状方面的变异株;这些突变体为水稻新品种选育和功能基因组学研究提供了良好的基础材料。γ-射线辐照粳稻愈伤组织,利用核诱变与体细胞无性系变异相结合方法,增加再生植株中有利突变类型,其中一些突变体在水稻生产上有较高的应用价值。     

EMS诱变下水稻Hitomebore基因组内mPing转座子的转座

mPing转座子是水稻中较常见的活跃转座子,组织培养、射线刺激、高压、激光辐射、逆境胁迫都可导致mPing转座子的激活。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变水稻品种一目惚(E10),在田间种植该诱导品种后,发现一株开花期明显提前11 d的突变体植株(E20),对其单株收获。第二年随机取E20种子50粒种植,获得了开花期明显提前10~13 d的突变体材料13株(E30a),其它35株(E30b)的开花期正常与E20相同,E30a与E30b株数比例为1:2.69,符合孟德尔遗传规律。利用29对引物对E30a进行mPing转座子检测,发现E30a中有14个转座子位点发生了跳出,且13株开花期提前转座子位点跳出情况一致,而非EMS处理对照(E10)植株未发生转座子跳出。因此,推测EMS诱导激活了E10中mPing转座子,E30a中14个转座子位点的跳出与突变体花期提前均为EMS诱导。为进一步深入探究mPing转座子跳出与水稻开花期提前的关系奠定基础。     

2个水稻温敏感叶色突变体的光合特性研究

为了探究水稻突变体表观与其生理特征之间的相关性与联系,利用经60Co-γ射线辐射的粳稻品种‘嘉花1号’后代中的2个温敏感叶色突变体mr21和mr06作为研究对象,分别对其苗期的叶色、叶绿素含量、荧光特性和叶绿体超微结构进行研究。结果表明,突变体mr21在20℃条件下生长时幼苗表现为黄色,32℃高温时呈绿色;与之相反,突变体mr06在20℃时为正常绿色,而在高温时为白化;电镜观察结果表明低温下的mr21和高温下的mr06的叶绿体结构发育不完全,与其叶绿素含量和叶绿体与叶色变化相一致。光合作用参数研究表明无论低温还是高温的2个突变体的Fv/Fm,ΦPSⅡ值均低于其野生型对照,这说明突变体的光能捕捉效率和转换效率都有所降低,进一步快速光曲线分析表明,2个突变体及野生型之间对光强的响应能力具有特异性。     

江苏省大丽轮枝菌(Verticillum dahliae)营养体亲和性研究

用硝酸还原酶缺陷型(Nit)突变体技术,对来自江苏省80年代及1991年不同菌株进行了营养体亲和性研究。80年代的65个大丽轮枝菌菌株经含氯酸钾培养基诱导,表型鉴定获得突变体A型(Nit 1)73株,B型(Nit M)77株,C型27株,其它类型4株。亲和性测定表明,仅一株(VD8)与国外落叶型群相亲和,属同一亲和群,其余菌株为非落叶型群。对1991年的35个菌株诱导获得78个A型突变体,19个B型突变体。有5个菌株与国外落叶型群相一致,呈强亲和性反应,其中JC1B及SY12两菌株获得A、B两型突变体,可成为我国的落叶型的标准菌株。     

利用大麦基因芯片筛选簇毛麦抗白粉病相关基因及其抗病机制的初步研究

利用大麦基因芯片筛选差异表达基因并结合RT-PCR分析技术，对簇毛麦的抗白粉病机制进行了初步研究。基因芯片杂交试验获得了抗病簇毛麦非诱导叶片、抗病簇毛麦和感病突变体经白粉菌（Blumeria graminis f. sp. tritici）诱导叶片的基因表达谱。抗病簇毛麦经白粉菌诱导前后的表达谱及RT-PCR分析结果表明，抗病簇毛麦中乙烯和水杨酸信号途径的部分基因被白粉菌诱导增强表达，参与了白粉病的抗性过程。另外，通过比较诱导的抗病簇毛麦与诱导的簇毛麦感病突变体的表达谱并结合RT-PCR分析，发现感病突变体中乙烯和茉莉酸途径的部分基因被白粉菌诱导表达参与防卫反应，未观察到水杨酸信号途径参与防卫反应的证据。同时对抗、感簇毛麦经白粉菌诱导不同时间的叶片进行了内源水杨酸含量的测定，结果表明抗病簇毛麦经白粉菌诱导后水杨酸含量明显上升，而感病突变体中水杨酸含量始终处于较低水平。由于乙烯信号途径是抗、感簇毛麦中共同的信号途径，而水杨酸途径只在抗病簇毛麦中参与抗病反应，所以在簇毛麦的抗病过程中，水杨酸途径是一种最有效的信号传导途径。还筛选出一批与簇毛麦抗白粉病相关的基因，包括病程相关蛋白基因、防卫反应基因、转录因子、信号传导因子和抗病基因类似物等。     

5个棉花纤维突变体胚珠和纤维的离体诱导

离体诱导不同类型的纤维突变体胚珠纤维发育 ,研究纤维突变体离体纤维发育的情况。结果表明 :不同基因型突变体的纤维离体发育各不相同 ,纤维诱导率和纤维生长量均较对照差。纤维突变体诱导产生棉纤维的能力依次是 TM- 1 >Li>N1>T- 5 86>H10 。无絮突变体在 Bt培养基上能产生绒状细胞团 ,很少有单细胞纤维的生长。离体培养纤维以同时含 GA3和 IAA的 Bt培养基生长较好 ,一般以 5μmol· L- 1IAA + 0 .5μmol· L- 1GA3的 Bt培养基较合适。不同突变体对 GA3和IAA的浓度组合有特殊性。 GA3对胚珠膨大的作用大于 IAA,并易产生愈伤组织。以 fl、T- 5 86愈伤组织的发生频率较高 ,并以 Bt+ 0 .5μmol· L- 1IAA+ 5μmol· L- 1GA3培养基产生愈伤组织频率最高。     

受光诱导的水稻突变体spl41的抗病鉴定及生理指标测定

为进一步研究水稻类病变突变体spl41的形态生理特征以及类病斑产生的原因和抗病性,对突变体spl41的种子进行表型观察和胚乳成分测定;同时对突变体spl41的叶片进行了遮光处理和接种病原菌实验,并测定了与活性氧(ROS)相关以及抗病相关的酶活。实验结果表明,突变体spl41的颖壳上具有红褐色斑点,但胚乳上无斑点。突变体spl41单株结实粒数较野生型HHZ降低了80%。此外,突变体spl41胚乳中的可溶性糖和可溶性蛋白含量分别较野生型HHZ下降了37.27%和13.89%,表明spl41突变体植株中胚乳的发育受到了影响。光可以诱导突变体spl41类病斑的产生,同时伴随着H2O2的累积。spl411突变体对稻瘟病菌生理小种GUY11、Y34和细菌性条斑病菌生理小种RS105具有广谱抗病性。spl41突变体叶片中CAT、POD、SOD的活性及MDA的含量显著高于野生型HHZ,说明ROS清除机制在spl411突变体中受到干扰,导致细胞受损和ROS的爆发;同时,PAL和PPO的活性在spl41突变体叶片中也显著高于野生型HHZ,这结果积极地响应了突变体spl41的抗病表型。     

水稻少分蘖高秆突变体的遗传分析和基因定位

研究水稻少分蘖高秆突变体的分子机理,鉴定出新的水稻少分蘖高秆基因。本研究利用γ射线辐射诱变籼稻品种泸恢H103,获得一个少分蘖高秆突变体,命名为ltn1(low-tiller number)。研究了该突变的主要农艺性状与遗传方式,并对突变体基因LTN1进行了分子定位。结果显示突变体的株高,有效穗,结实率,千粒重,单株产量均与野生型存在显著差异。遗传分析表明突变体ltn1受一对隐性基因控制,将突变体和沈农265的F2代中的突变型个体作为定位群体,利用SSR和Indel分子标记将突变体定位在水稻第8染色体标记RM3840和RM23611之间,物理距离为135 kb的区间。在这个区间内有个预测注释基因LOC_Os08g44510。